现代电器控制技术PPT课件第四章 电气控制线路设计
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电气控制技术与PLC第 4 章
在满足生产要求的前提下，力求使控制线路简单、经济。
线路
(1) 控制线路应标准。尽量选用标准的、常用的或经过实
际考验过的线路和环节。必要时，可以使用逻辑代数化简电 路，优化电路结构。
元件 (2)
尽量减少电器数量，采用标准件，尽可能选用相同型
号的电器元件，以减少备用量。
9
(3)尽量缩短连接的数量和长度
6.变频变压调速；
27
4.2 电气控制线路 的设计方法
28
电气控制线路的设计方法
电气控制线路的设计方法通常有两种:
一种是一般设计法，也叫经验设计法。它是根据生产工 艺要求，利用各种典型的线路环节，直接设计控制线路。 一种是逻辑设计法，它根据生产工艺要求，利用逻辑
代数来分析、设计线路。
29
4.2.1
大感应 电动势
并联放电 电阻R
断开时
误动作
18
(2)应尽量避免电器依次动作的现象
在线路中应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一 个电器的现象。
(a) 不合理接线 (b) 合理接线 图3.5 减少多个电气元器件依次通电
19
(3) 避免出现寄生电路
寄生电路: 控制电路在正常工作或 事故情况下，发生意外接通 的电路叫寄生电路。若控制 电路中存在寄生电路，将破
固有动 作时间
释放延 时作用
图3.7 触点的“竞争”与“冒险” 21
(5) 正确连接电器的触头
避免在电器触头上引起短路。
拉弧短路
图4.8 正确连接电器的触头
22
4、完善的保护环节
电气控制线路应具有完善的保护环节，用以保护电网、 电动机、控制电器以及其他电器元件，消除不正常工作时的 有害影响，避免因误操作而发生事故。 1、短路保护：常用的短路保护元器件有熔断器和自动空 气开关； 2、过载保护：常用的过载保护器件是热继电器； 3、过流保护：过流保护：常用电磁式过电流继电器实 现； 4、零电压与欠电压保护：措施：零压保护继电器；在用 按钮操作的设备中，利用按钮的自动恢复作用和接触器的自 锁作用；
线路
(1) 控制线路应标准。尽量选用标准的、常用的或经过实
际考验过的线路和环节。必要时，可以使用逻辑代数化简电 路，优化电路结构。
元件 (2)
尽量减少电器数量，采用标准件，尽可能选用相同型
号的电器元件，以减少备用量。
9
(3)尽量缩短连接的数量和长度
6.变频变压调速；
27
4.2 电气控制线路 的设计方法
28
电气控制线路的设计方法
电气控制线路的设计方法通常有两种:
一种是一般设计法，也叫经验设计法。它是根据生产工 艺要求，利用各种典型的线路环节，直接设计控制线路。 一种是逻辑设计法，它根据生产工艺要求，利用逻辑
代数来分析、设计线路。
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4.2.1
大感应 电动势
并联放电 电阻R
断开时
误动作
18
(2)应尽量避免电器依次动作的现象
在线路中应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一 个电器的现象。
(a) 不合理接线 (b) 合理接线 图3.5 减少多个电气元器件依次通电
19
(3) 避免出现寄生电路
寄生电路: 控制电路在正常工作或 事故情况下，发生意外接通 的电路叫寄生电路。若控制 电路中存在寄生电路，将破
固有动 作时间
释放延 时作用
图3.7 触点的“竞争”与“冒险” 21
(5) 正确连接电器的触头
避免在电器触头上引起短路。
拉弧短路
图4.8 正确连接电器的触头
22
4、完善的保护环节
电气控制线路应具有完善的保护环节，用以保护电网、 电动机、控制电器以及其他电器元件，消除不正常工作时的 有害影响，避免因误操作而发生事故。 1、短路保护：常用的短路保护元器件有熔断器和自动空 气开关； 2、过载保护：常用的过载保护器件是热继电器； 3、过流保护：过流保护：常用电磁式过电流继电器实 现； 4、零电压与欠电压保护：措施：零压保护继电器；在用 按钮操作的设备中，利用按钮的自动恢复作用和接触器的自 锁作用；
《电气控制技术》课件
通信协议
探索工业现场总线通信协 议，如Ethernet/IP和 Profinet，了解它们在数据 传输中的作用。
网络安全
提供有关工业现场总线网 络安全的信息，如数据加 密和访问权限控制。
应用案例分析
通过实际应用案例，探讨电气控制技术在各个行业中的应用和影响。
1
自动化生产线
展示电气控制技术在汽车制造业中的应用，如自动化生产线和机器人装配。
集成系统概念
了解机电一体化系统的基本概念和优势，探索它 们如何提高生产效率。
机器人应用
介绍机电一体化系统中的机器人应用，如自动化 装配线和搬运机器人。
工业现场总线技术
深入研究工业现场总线技术，了解其在工业控制系统中的重要性和应用。
总线网络
介绍工业现场总线网络的 概念，如Profibus、CAN 和Modbus，以及它们在 工业控制中的应用。
总结
通过本课程，您将获得深入了解电气控制技术的知识和技能，并了解其在工业自动化中的重要性和应用。 谢谢您的关注，希望您能在本课程中获得丰富的学习体验！
学习不同类型的电机控制方法，包括直流 电机和交流电机的控制技术。
3 Pห้องสมุดไป่ตู้C及其应用
4 传感器与执行器
深入探讨可编程逻辑控制器（PLC）的原 理和应用，了解工业自动化中的PLC控制 系统。
探索传感器和执行器的技术原理，了解它 们在电气控制系统中的作用。
机电一体化系统控制
介绍机电一体化系统控制的概念和技术，了解机电一体化系统在工业自动化中的广泛应用。
2
能源管理系统
介绍电气控制技术在能源领域中的应用，如智能电网和能源管理系统。
3
智能建筑
探索电气控制技术在智能建筑中的应用，如照明控制和楼宇自动化。
电气控制线路的流程图设计法PPT课件
4.6.3 电气控制线路的流程图设计法
1）设计步骤
第1步：绘制电器工作流程图。电器工作流 程图的绘制是按照电器工作次序从左到右进行 的首先在左侧列出控制图中全部电器，如按钮、 接触器、继电器等，每一个电器占一行。
然后按照电器工作的时间顺序从左到右依 次画出各电器的状态框，每个电器的状态框与 左侧相同电器画在同一行上，并且框内写入相 应电器的文字符号。
.
15
启动工作要求：
1）能够进行手动或自动两 种启动控制；
2）手动启动：按启动按钮， KM1通电，主触点闭合，启 动完成后，手动按按钮3使 KA通电，然后KM2通电
3）自动启动：按启动按钮， KM1通电，主触点闭合，延 时一定时间后，自动使KA通 电，然后KM2通电；
4）停机：按停机按钮，KM1 释放，延时T后，KM2释放。
工作要求： 启动：按按钮SB1、KM1动作、 接通主电路、电机启动并工 作、KV工作； 停机：按按钮SB2、KM1释放、 KM2动作、电机转速下降、 当转速接近零时，KV释放、 KM2释放、断开主电路。
.
4
根据控制要求，绘制电器工作流程图：
注意：区分停机状态下和电机转动状态下的KM1白框
.
5
根据电器工作流程图写各电器初步逻辑表达式：
.
2
第3步：绘制电器控制线路图；即将逻辑表 达式等号左边的一个文字符号画成线圈，右边 的一行每个文字符号画成按要求连接的触点。 在画触点时，不带求反符号的画成常开触点， 带求反符号的画成常闭触点。每个含线圈的的 总线路都是并联接在电源线之间，左右两侧分 别接到两个竖线上，这两条竖线为三相电路中 的两相、或一相和地线，所以控制线路两端是 380V的线电压、或220V相电压。
R、L与转子电流频率有关，频敏变阻器能接
1）设计步骤
第1步：绘制电器工作流程图。电器工作流 程图的绘制是按照电器工作次序从左到右进行 的首先在左侧列出控制图中全部电器，如按钮、 接触器、继电器等，每一个电器占一行。
然后按照电器工作的时间顺序从左到右依 次画出各电器的状态框，每个电器的状态框与 左侧相同电器画在同一行上，并且框内写入相 应电器的文字符号。
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启动工作要求：
1）能够进行手动或自动两 种启动控制；
2）手动启动：按启动按钮， KM1通电，主触点闭合，启 动完成后，手动按按钮3使 KA通电，然后KM2通电
3）自动启动：按启动按钮， KM1通电，主触点闭合，延 时一定时间后，自动使KA通 电，然后KM2通电；
4）停机：按停机按钮，KM1 释放，延时T后，KM2释放。
工作要求： 启动：按按钮SB1、KM1动作、 接通主电路、电机启动并工 作、KV工作； 停机：按按钮SB2、KM1释放、 KM2动作、电机转速下降、 当转速接近零时，KV释放、 KM2释放、断开主电路。
.
4
根据控制要求，绘制电器工作流程图：
注意：区分停机状态下和电机转动状态下的KM1白框
.
5
根据电器工作流程图写各电器初步逻辑表达式：
.
2
第3步：绘制电器控制线路图；即将逻辑表 达式等号左边的一个文字符号画成线圈，右边 的一行每个文字符号画成按要求连接的触点。 在画触点时，不带求反符号的画成常开触点， 带求反符号的画成常闭触点。每个含线圈的的 总线路都是并联接在电源线之间，左右两侧分 别接到两个竖线上，这两条竖线为三相电路中 的两相、或一相和地线，所以控制线路两端是 380V的线电压、或220V相电压。
R、L与转子电流频率有关，频敏变阻器能接
电气控制线路的设计及元器件选择课件
电气控制线路的设计步骤
明确控制要求
在设计电气控制线路之前，需要明确 控制要求，确定需要实现的功能和性 能指标。
制作和测试
根据设计的电路原理图，制作出实际 的电气控制线路并进行测试，确保其 性能符合要求。
01
02
选择合适的元器件
根据控制要求，选择合适的电气元器 件，如电源、开关、继电器等。
03
设计电路原理图
接口电路
设计合理的接口电路，实现变频器与外部控制器的信号传输 和控制。
滤波与抗干扰
采取有效的滤波和抗干扰措施，保证系统的稳定性和可靠性 。
PLC控制线路设计
可靠、灵活、集成
PLC控制线路广泛应用于工业自动化领域，具有高可靠性、灵活性和集成性。
PLC控制线路设计
设计要点：
I/O模块选择：根据实际需求选择合适的输入输出模块，满足信号采集和 控制需求。
根据元器件的特性和控制要求，设计 出电路原理图，明确各元器件之间的 连接关系和工作原理。
05
04
优化和完善设计
对电路原理图进行优化和完善，确保 设计的可靠性和稳定性。
常用电气元器件及
02
其选择
开关电器
开关电器
用于接通或断开电路， 包括刀开关、断路器、
接触器等。
刀开关
用于不频繁开启和关闭 电路，结构简单，价格
控制算法：根据工艺要求选择合适的控制算法，如PID控制、模糊控制等 。
PLC控制线路设计
网络通信
实现PLC与上位机和其他智能设备的通信 ，提高系统的集成度和智能化水平。
VS
安全保护
设置安全保护措施，如故障检测与诊断、 冗余设计等，提高系统的可靠性和稳定性 。
电气控制线路的优
电气控制技术ppt课件
3、滑台工进
当滑台快速进给到挡铁压下行程开关ST2时，ST2的动 合触点闭合，使KA2线圈得电并自锁，使电磁铁YA3断 电，液压缸右腔的回油只能经调速阀4流回油箱，使滑台 自动转换为工作进给。
4、滑台快退
当滑台进给到终点时，挡铁压下行程开关ST3，其动合 触点闭合，使KA3线圈得电并自锁，YA1、YA3断电，滑 台停止工进；YA2得电，电磁换向阀3处于右位，变量泵 输出的压力油经换向阀3进入液压缸右腔，缸左腔的回油 经换向阀3直接流入油箱，滑台快退。当滑台退回原位时， ST1被压下，其动断触点断开，使KA3断电，因此YA2也 断电，换向阀3复位，滑台停止。
强力制动。
2、能耗制动控制电路
能耗制动是指在 电动机刚切除三相电 源之际，立即在定子 绕组中接入直流电源。 由于转子切割固定磁 场产生制动力矩，使 电动机的动能转变为 电能并消耗在转子的 制动上，故称能耗制 动。当转子转速为零
时，再切除直流电源。
（五）三相异步电动机的正反转控制电路
1、按钮控制的电动机正反转控制电路
（五）低压隔离器
1、刀开关
刀开关主要由操作手柄、刀片、触点座和底板等组成。 刀开关在安装时应注意： （1）闸刀在合闸状态时，手柄应朝上，不准倒装或平装， 以防造成安全事故。 （2）电源进线应接在刀开关的上 端，负载接在下端，这样拉闸后 刀片与电源隔离，可防止意外事 故发生。
2、转换开关
转换开关又称组合 开关，有单极、双极和 多极之分，常用作电源 的引入开关，也可用作 直接控制小容量异步电 动机非频繁启动和停止 的控制开关，以及控制 电路的转换开关等。
（三）熔断器
熔断器在低压电路中主要用于短路和严重过载时的保护。 熔断器主要由熔体和安装熔体的绝缘管或绝缘底座两部 分组成。常用的熔断器有： （1）瓷插式熔断器 它具有结构简单、价格低廉、使用
《电气控制线路》课件
保险丝
保险丝是一种常见的电控元件，用于保护电路 不受过流等电气故障的影响。
电控线路设计方法
1
线路设计注意事项
2
分析电控Байду номын сангаас路设计常见问题，介绍注
意事项和技巧，帮助你节省时间，提
高设计效率。
3
线路设计步骤
介绍了电控线路设计的一般步骤，包 括设计前准备、电路设计和电路绘制。
线路设计实例
通过实例让你更好地掌握电控线路的 设计方法和技巧，使你能够更好地应 对实际工作中的问题。
学习收获
总结了本课程的收获，让 你更好地掌握电控线路设 计和故障排查技能。
下一步行动计划
提出了下一步的行动计划， 帮助你在实践中更好地应 用电气控制线路的知识。
电控系统故障排除
1
故障现象分析
介绍电控系统故障中常见的故障现象，如电机振动、烧坏元件等，并给出分析方 法。
2
故障排除方法
介绍了电控系统故障的排查方法，如焊接方法、测量方法和替换故障元件等。
3
故障案例分析
通过实例，帮助你更好地了解电控系统故障的排查和处理方法。
总结
课程回顾
回顾了本课程的主要内容， 强调了电气控制线路设计 和故障排查的重要性。
《电气控制线路》PPT课 件
本课程将介绍电气控制线路的基本知识、组成、设计方法和故障排除。适合 电气工程师和爱好者学习，帮助你掌握电气控制线路设计和故障排查的技能。
课程介绍
课程概述
介绍电气控制线路的基本知识和组成。
课程目标
掌握电气控制线路的设计方法和故障排除技能。
学习内容
从基础的电气知识到电控系统的设计与故障排除。
基本电气知识
现代电气控制技术 PPT课件
第11章 现代电气、电机控制技术
第11章 现代电气、电机控制技术
11.1 PLC控制技术 11.2 异步电动机的变频调速技术 11.3 交流伺服技术 思考题与习题
2020/3/31
1
第11章 现代电气、电机控制技术
11.1 PLC控制技术
11.1.1 可编程控制器概述 可编程逻辑控制器简称PLC， 是20世纪70年代
（5） 如需输出打印或状态监控， 还需将有关信 息传送至外围设备。
不同档次的PLC产品内部使用的CPU芯片差异较 大， 三菱公司FX2系列小型PLC使用的微处理器是16 位8096单片机， 美国AB公司的PLC-3型大型PLC采用 的微处理器是ADM-2900高速芯片。
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15
第11章 现代电气、电机控制技术
2020/3/31
16
第11章 现代电气、电机控制技术
I/O接口电路的功能是： （1） 输入接口电路的作用是将来自现场设备的 输入信号通过电平变换、 速度匹配、 信号隔离和功率 放大， 转换成可供CPU处理的标准电平信号。 图112为PLC产品中常见的一种直流24 V传感器输入电路。 如输入器件为按钮、 开关类无源器件， +24 V端子仍 需接24 V电源， 但输入按钮或开关则可直接连在输入 端子和COM端之间， 电路更为简单。 只要程序运行， PLC内部就可以识别输入端子和COM之间的通或断。
2020/3/31
4
第11章 现代电气、电机控制技术
现代可编程控制器产品具有如下技术特点： （1） 高可靠性与高抗干扰能力。 PLC产品是专为 工业控制环境设计的， 机内采取了一系列抗干扰措施， 其平均无故障时间可高达4～5万小时， 远远超过采用 硬接线的继电—接触器控制系统， 也远远高于一般的 计算机控制系统。 PLC产品在软件设计上采取了循环扫 描、 集中采样、 集中输出的工作方式， 设置了多种实 时监控、 自诊断、 自保护、 自恢复程序； 在硬件设计 上采用了屏蔽、 隔离、 滤波、 联锁等抗干扰电路结构， 并实现了整体结构的模块化。 PLC适应于恶劣的工业环 境， 这是它优于普通微机控制系统的首要特点。
第11章 现代电气、电机控制技术
11.1 PLC控制技术 11.2 异步电动机的变频调速技术 11.3 交流伺服技术 思考题与习题
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第11章 现代电气、电机控制技术
11.1 PLC控制技术
11.1.1 可编程控制器概述 可编程逻辑控制器简称PLC， 是20世纪70年代
（5） 如需输出打印或状态监控， 还需将有关信 息传送至外围设备。
不同档次的PLC产品内部使用的CPU芯片差异较 大， 三菱公司FX2系列小型PLC使用的微处理器是16 位8096单片机， 美国AB公司的PLC-3型大型PLC采用 的微处理器是ADM-2900高速芯片。
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第11章 现代电气、电机控制技术
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第11章 现代电气、电机控制技术
I/O接口电路的功能是： （1） 输入接口电路的作用是将来自现场设备的 输入信号通过电平变换、 速度匹配、 信号隔离和功率 放大， 转换成可供CPU处理的标准电平信号。 图112为PLC产品中常见的一种直流24 V传感器输入电路。 如输入器件为按钮、 开关类无源器件， +24 V端子仍 需接24 V电源， 但输入按钮或开关则可直接连在输入 端子和COM端之间， 电路更为简单。 只要程序运行， PLC内部就可以识别输入端子和COM之间的通或断。
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第11章 现代电气、电机控制技术
现代可编程控制器产品具有如下技术特点： （1） 高可靠性与高抗干扰能力。 PLC产品是专为 工业控制环境设计的， 机内采取了一系列抗干扰措施， 其平均无故障时间可高达4～5万小时， 远远超过采用 硬接线的继电—接触器控制系统， 也远远高于一般的 计算机控制系统。 PLC产品在软件设计上采取了循环扫 描、 集中采样、 集中输出的工作方式， 设置了多种实 时监控、 自诊断、 自保护、 自恢复程序； 在硬件设计 上采用了屏蔽、 隔离、 滤波、 联锁等抗干扰电路结构， 并实现了整体结构的模块化。 PLC适应于恶劣的工业环 境， 这是它优于普通微机控制系统的首要特点。
电气线路控制及元器件选择-PPT课件
大于负载所需功率； ② 对于变动负载长期工作制电动机，应保证负载变到最大时，电动机
仍能给出所需功率，而电动机温升不超过允许值； ③ 对于短时工作制电动机，应按照电动机过载能力来选择； ④ 对于重复短时工作制电动机，原则上可按电动机在一个工作循环内
的平均功耗来选择； （4）电动机电压：应根据使用地点的电源电压来决定。 （5）在无特殊要求的场合，一般采用交流电动机。
16
第4章 电气控制线路的设计及元器件选择
4.电气控制方案的确定 综合考虑各方案的性能，设备投资、使用周期、维护检修、发展等因素. 主要原则： （1）自动化程度与国情相适应 尽可能选用最新科技，同时要与企业自身经济实力相适应。 （2）控制方式应与设备的通用及专用化相适应 对工作程序固定的专用设备，可采用继电接触器控制系统； 对要求较复杂的控制对象或要求经常变换工序和加工对象的设备，可采
2.确定电力拖动方案(电气传动形式)及控制方案；
3.选择电动机，包括类型、电压等级、容量及转速，并选择出具体型 号；
4.设计电气控制原理框图，包括主电路、控制电路和辅助控制电路，确 定各部分间关系，拟订各部分技术要求。
2
第4章 电气控制线路的设计及元器件选择
5.设计并绘制电气原理图，计算主要技术参数； 6.选择电器元件，制定电机和电器元件明细表。以及装置易损件及备用件清单； 7.编写设计说明书。 4.1.2 工艺设计内容 主要目的：便于组织电气控制装置的制造，实现所要求的各项技术指标，为
15
第4章 电气控制线路的设计及元器件选择
3.电动机的选择 根据拖动方案，选择电动机的类型、数量、结构形式以及容量，额定电
压，额定转速等。 基本原则: （1）电动机机械特性应满足生产机械要求，与负载特性相适应，保证
仍能给出所需功率，而电动机温升不超过允许值； ③ 对于短时工作制电动机，应按照电动机过载能力来选择； ④ 对于重复短时工作制电动机，原则上可按电动机在一个工作循环内
的平均功耗来选择； （4）电动机电压：应根据使用地点的电源电压来决定。 （5）在无特殊要求的场合，一般采用交流电动机。
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第4章 电气控制线路的设计及元器件选择
4.电气控制方案的确定 综合考虑各方案的性能，设备投资、使用周期、维护检修、发展等因素. 主要原则： （1）自动化程度与国情相适应 尽可能选用最新科技，同时要与企业自身经济实力相适应。 （2）控制方式应与设备的通用及专用化相适应 对工作程序固定的专用设备，可采用继电接触器控制系统； 对要求较复杂的控制对象或要求经常变换工序和加工对象的设备，可采
2.确定电力拖动方案(电气传动形式)及控制方案；
3.选择电动机，包括类型、电压等级、容量及转速，并选择出具体型 号；
4.设计电气控制原理框图，包括主电路、控制电路和辅助控制电路，确 定各部分间关系，拟订各部分技术要求。
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第4章 电气控制线路的设计及元器件选择
5.设计并绘制电气原理图，计算主要技术参数； 6.选择电器元件，制定电机和电器元件明细表。以及装置易损件及备用件清单； 7.编写设计说明书。 4.1.2 工艺设计内容 主要目的：便于组织电气控制装置的制造，实现所要求的各项技术指标，为
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第4章 电气控制线路的设计及元器件选择
3.电动机的选择 根据拖动方案，选择电动机的类型、数量、结构形式以及容量，额定电
压，额定转速等。 基本原则: （1）电动机机械特性应满足生产机械要求，与负载特性相适应，保证
电气控制线路设计及实例分析教材(PPT29页)
置，尽可能地减少配线时的连接导线，如Байду номын сангаасa是不 合理的。
武汉工程大学电气信息学院
4
《可编程序控制器》 第四章 电气控制线路设计及实例分析
按钮一般是装在操作台上，而接触器则是装在电 器柜内，这样接线就需要由电器柜二次引出连接线 到操作台上，所以一般都将起动按钮和停止按钮直 接连接，就可以减少一次引出线，如图b所示。
➢ 多个电器的依次动作问题 在电路中应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一 个电器的控制电路。
➢ 可逆电路的联锁 在频繁操作的可逆电路中，正反向接触器之间不仅要 有电气联锁，而且 还有机械联锁。
➢ 要有完善的保护措施 常用的保护措施有漏电流、短路、过载、过电流、过 电压、失电压等保 护 环节，有时还应设有合闸、断开、事故、安全等必 须的指示信号。
武汉工程大学电气信息学院
5
《可编程序控制器》 第四章 电气控制线路设计及实例分析
➢ 正确连接电器的线圈 。 a)电压线圈通常不能串联使用，如图a所示。由于它 们的阻抗不尽相同，会造成两个线圈上的电压分配 不等。即使外加电压是同型号线圈电压的额定电压 之和，也不允许。因为电器动作总有先后，当有一 个接触器先动作时，则其线圈阻抗增大,该线圈上的 电压降增大，使另一个接触器不能吸合，严重时将 使电路烧毁。
（二）主电路设计 此例中有M1、M2两台电机，分别有正反转控制，均为全
压起动、连续工作，无制动要求。因此设计主电路如下：
快进KM1
工进KM3
快退KM2
工退KM4
SQ1
原 位
SQ2
转 换
SQ3
终 点
《可编程序控制器》 第四章 电气控制线路设计及实例分析
（三）控制电路设计 条件分析法的原则： 1、以接触器、继电器、电磁铁等的线圈为分析对象，分析其通电（起始）
武汉工程大学电气信息学院
4
《可编程序控制器》 第四章 电气控制线路设计及实例分析
按钮一般是装在操作台上，而接触器则是装在电 器柜内，这样接线就需要由电器柜二次引出连接线 到操作台上，所以一般都将起动按钮和停止按钮直 接连接，就可以减少一次引出线，如图b所示。
➢ 多个电器的依次动作问题 在电路中应尽量避免许多电器依次动作才能接通另一 个电器的控制电路。
➢ 可逆电路的联锁 在频繁操作的可逆电路中，正反向接触器之间不仅要 有电气联锁，而且 还有机械联锁。
➢ 要有完善的保护措施 常用的保护措施有漏电流、短路、过载、过电流、过 电压、失电压等保 护 环节，有时还应设有合闸、断开、事故、安全等必 须的指示信号。
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《可编程序控制器》 第四章 电气控制线路设计及实例分析
➢ 正确连接电器的线圈 。 a)电压线圈通常不能串联使用，如图a所示。由于它 们的阻抗不尽相同，会造成两个线圈上的电压分配 不等。即使外加电压是同型号线圈电压的额定电压 之和，也不允许。因为电器动作总有先后，当有一 个接触器先动作时，则其线圈阻抗增大,该线圈上的 电压降增大，使另一个接触器不能吸合，严重时将 使电路烧毁。
（二）主电路设计 此例中有M1、M2两台电机，分别有正反转控制，均为全
压起动、连续工作，无制动要求。因此设计主电路如下：
快进KM1
工进KM3
快退KM2
工退KM4
SQ1
原 位
SQ2
转 换
SQ3
终 点
《可编程序控制器》 第四章 电气控制线路设计及实例分析
（三）控制电路设计 条件分析法的原则： 1、以接触器、继电器、电磁铁等的线圈为分析对象，分析其通电（起始）
电气控制电路-ppt课件
❖ 延边三角形起动的优点与星一 三角形接法相比，兼顾 了二者优点，与自耦变压器接法相比，结构简单，因而 这种减压起动的方式得到越来越广泛的应用。
❖ 综合以上几种起动电路，可见一般均采用时间继电 器，按照时间原则切换电压实现减压起动。由于这种电 路工作可靠；受外界因素如负载、飞轮转动惯量以及电 网电压变化时的影响较小；电路及时间继电器的结构都 比较简单，因而在电动机起动控制电路中多采用时间控 制其起动过程。
2.3.3.2 自耦变压器降压起动控制电路
电路工作原理如下：首先合上电源开关 QS 。
2.3.3 Y- △降压起动控制电路
Y- △降压起 动是指电动机起 动时，把定子绕 组接成星形，以 降低起动电压， 限制起动电流， 待电动机起动后， 再把定子绕组改 接为三角形，使 其全压运行。右 图为按照时间控 制的Y- △降压起 动控制电路演示。
二 电气原理图 电气原理图用图形
和文字符号表示电路 中各个电器元件的连 接关系和电气工作原 理，它并不反映电器 元件的实际大小和安 装位置。如右图所示。
CW6132 型普通车床的电气原理图
二 电气原理图
1. 电气原理图一般分为主电路、控制电路和辅助电路 3 个部分。 2. 电气原理图中所有电器元件的图形和文字符号必须符合国家 规定的统一标准。 3. 在电气原理图中，所有电器的可动部分均按原始状态画出。 4. 动力电路的电源线应水平画出；主电路应垂直于电源线画出； 控制电路和辅助电路应垂直于两条或几条水平电源线之间；耗能 元件（如线圈、电磁阀、照明灯和信号灯等）应接在下面一条电 源线一侧，而各种控制触点应接在另一条电源线上。 5. 应尽量减少线条数量，避免线条交叉。
电气控制技术
基本电气控制电路
2.1 电气图概述 2.2 基本控制规律 2.3 降压起动控制电路 2.4 制动控制电路 2.5 调速控制电路
第四章电气控制系统设计介绍PPT课件
1
2
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图 3 -9 减 少 触 头 数 量
.
9
三、在满足工艺要求前提下，线路力求经济、简单
3.尽量缩减连接导线的数量和长度。 设计控制线路时，各个电器元件之间的接线应合理布局，
特别是安装在不同地点的电器元件之间的连线更应予以充分 的考虑，否则不但会造成导线的浪费，甚至还会影响线路工 作的安全。
周期又已经开始。这样每经过一个周期（tp+ t0）温 升便有所上升，经过若干个周期后，电动机温升将
在一稳定的小范围内波动。
.
28
图3-20 重复短时工作制电动机的负载图及温升曲线
重复短时工作制具有重复性与短时性的特点，通常用负
载持续率（或暂载率）ε来表征重复短时工作制的工
作情况，即
ε=
工作时间 =
工作时间停车时间
.
t p ×100% tp t0
(3-10)
29
1.选用重复短时工作制电动机 标准负载持续率εs规定为15%、25%、40%和60%四 种，并以25%为额定负载持续率，同时规定一个周期 的总时间（tp+ t0）不超过10min。
a.根据生产机械的负载图算出电动机的实际负载持续率ε， 如果算出的ε值与电动机的额定负载持续率εsRT （25%） 相等，即可从产品目录中查得额定功率PRT，使PRT等 于或略大于生产机械所需功率P。
.
13
四、应设置必要的保护环节 2.过电流保护
过电流会使电动机流过过大的冲击电流而损 坏电动机的换向器，同时过大的电动机转矩也会 使机械传动部件受到损坏，因此要及时切断电源。 在电动机运行过程中，过电流出现的可能性比短 路要大，特别是在频繁启动和正反转运行、重复 短时工作制的电动机中更是如此。
《电气与PLC控制技术》第四章
用时的状态。例如接触器线圈未通电，主令控制
器手柄在零位，按钮未按下时的情况等。
5）尽可能减少线条和避免线条交叉
各导线之间有电的联系时，在导线的交点 处画一个实心圆点。根据图面布置的需要， 可以将图形符号旋转90度，但文字符号不 可倒置。
6）要层次分明
2、图幅分区
A
B
C
CW6132型车床电气原理图
KM4 KT1 KT2 KM5 16 17 18 19 KT2
KT3
21
SQ 3
SB5 SB6 KT2
KT1 27 28
KT2 KT3
SA 29 30
YA1 YA2 31
摇臂钻床电气控制电路
第三节 常用基本控制电路
电器控制系统设计的一般要求和基本规律
生产机械的电器控制系统是生产机械不可缺少的重要组成部分， 它对生产机械能否正确与可靠地工作起着决定性的作用。一般电器 控制系统应该满足生产机械加工工艺的要求，线路要安全可靠、操 作和维护方便，设备投资少等。为此，必须正确地设计控制线路， 合理地选择电器元件。 由按钮、继电器、接触器等低压控制电器组成的继电—接触器 控制线路，具有线路简单，维护方便，便于操作，价格低廉等优点， 在各种生产机械的电器控制领域中，一直得到广泛地应用。本章主 要介绍组成电器控制线路的基本规律和典型线路环节，以使读者掌 握继电—接触器控制系统的设计方法、设计步骤以及设计原则。
QF KA4 KM 1 KM 3 KM 2 KA1 BV -1 KM 1
n
R
BV -2 FR KA1 M 3~ KV KA2
KA1
KM 1 KA2 KM 2 KM 3
n
KA2
KA3 KA4
可逆运行串电阻反接制动电路
电气控制电路设计-PPT课件
修改后的控制电路
控制电路设计时应注意的问题 ：
尽量减少连接导线 。设计控制电路时，应考虑电器元件的实际位 置，尽可能地减少配线时的连接导线，如图a是不合理的。
电器连接图
按钮一般是装在操作台上，而接触器则是装在电器柜内，这样接线就 需要由电器柜二次引出连接线到操作台上，所以一般都将起动按钮和停 止按钮直接连接，就可以减少一次引出线，如图b所示。
2.控制方案确定: 控制方式与拖动需要相适应：以经济效益为标准。控制逻辑简单、 加工程序基本固定，采用继电器接点控制方式较为合理；经常改变加 工程序或控制逻辑复杂，采用可编程序控制器较为合理。 控制方式与通用化程度相适应：加工一种或几种零件的专用设备， 通用化程度低，可以有较高的自动化程度，宜采用固定的控制电路； 单件、小批量且可加工形状复杂零件的通用设备，采用数字程序控制 或可编程序控制器控制，可以根据不同加工对象设定不同的加工程序， 有较好的通用性和灵活性。 控制方式应最大限度满足工艺要求：自动循环、半自动循环、手动 调整、紧急快退、保护性联锁、信号指示和故障诊断等功能。 控制电路的电源应可靠：简单控制电路可直接用电网电源；电路较 复杂的控制装置，可将电网电压隔离降压，以降低故障率；自动化程 度较高的生产设备，可采用直流电源，有助于节省安装空间，便于同 无触点元件连接，元件动作平稳，操作维修也较安全。
第一节 电气控制电路设计基础
电气控制系统设计的基本内容：
拟定电气设计任务书 确定电气传动控制方案，选择电动机 设计电气控制原理图 选择电气元件，制定明细表 设计操作台、电气柜及非标准电气元件 设计电气设备布置总图、电气安装图以及电气接线图 编写电气说明书和使用操作说明书
控制电路草图
联锁与保护环节设计： 用限位开关SQ1的常闭触点控制滑台慢速进给到位时的停车；用限位开关 SQ2的常闭触点控制滑台快速返回至原位时的自动停车。接触器KMl与 KM2之间应互相联锁，三台电动机均应用热继电器作过载保护。
现代电气控制技术(郑萍主编 )
图1.7 指形触点的接触过程
图1.8 触点的位置示意图
• (2)电弧的产生与灭弧装置 • 所谓气体放电，就是气体中有大量的带电粒子作定 向运动。 • 常用的灭弧装置有如下几种。 • 1）磁吹式灭弧装置
图1.9 磁吹式灭弧装置 1—铁心；2—绝缘管；3—吹弧线圈； 4—导磁颊片；5—灭弧罩；6—熄弧角
• • • • • • • • • • •
2.3异步电动机的基本电气控制电路 2.4电气控制线路的逻辑代数分析方法 第3章继电-接触器电气控制线路设计 3.1电气控制设计的基本内容、设计程序和一般原则 3.2电力拖动方案的确定、电动机的选择 3.3电气控制方案的确定及控制方式的选择 3.4电气设计的一般原则 3.5电气保护类型及实现方法 3.6电气控制系统的一般设计方法 3.7电气控制线路的逻辑设计方法 3.8常用电器元件的选择
• ①应尽可能采用优选形式； • ②在满足需要的前提下，应尽量采用最简单的形式； • ③在同一图号的图中使用同一种形式。
表2-1
• 2.1.2 电气控制原理图的绘制原则 • 2.1.3 图面区域的划分 • 2.1.4 符号位置的索引
表2.1(续表)
图2.1 CM6132普通车床电气控制线路原理图
• (1)CJ20系列交流接触器
图1.13 CJ20系列交流接触器外形
• (2)EB，EH系列交流接触器
图1.14 EH，EB系列接触器外形
• 1.3.3 直流接触器
• 直流接触器(Direct Current Contactor)是一种通用性 很强的电器产品，除用于频繁控制电动机外，还 用于各种直流电磁系统中。
图1.24 JLXK行程开关结构
图1.25 行程开关触点符号
• 1.4.5 速度继电器
现代电气控制及PLC应用技术(第三版)复习材料 ppt课件
④ 每个器件及它们的部件都需用一确定的图形符号 表示，且每个器件有一个文字符号。属于同一个 器件的各个部件采用同一文字符号表示；
⑤ 同一器件的不同部件，无论在电路图中的位置， 均采用同一文字符号标记；
⑥ 一个完整的电路图至少应包括主电路、辅助电路、 材料表三个基本组成部分；
ppt课件
23
2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则
25
2.2 基本电气控制线路
综述 1.设备设施 可为人们提供各种产品、必需品或各种
方便的机械装置。
间接控制、灵活性
2.设备的构成 机、电、气(液)及其组合。最好、易于自动化
3.设备工作状态 直为接控满制足、灵用活性户差要、 求直稍、接强产控于制机品、控工灵、活艺性等，设 备所具备的运行功不能适于：复启杂控动制 、调速、延时、制动等等。
压保护功能。
特点：操作安全，分断能力较高。 分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式） 结构：触点系统、灭弧装置、各种脱扣器。
ppt课件
17
小结
一、本章主要内容为低压电器的基本知识； 二、熟悉主要低压电器的结构、掌握它们的
工作原理； 三、主要低压电器：
接触器、中间继电器、热继电器、低压断 路器、行程开关等； 四、掌握主要低压电器的电气符号。
⑨ 原理图中应标出下列数据：
ⅰ 各个电源电路的电压值、极性或频率及相数; ⅱ 某些元件的特性(电阻、电容的量值等); ⅲ 万能转换开关等类似器件的触点通断表；
⑩ 图中的全部电机、电器元件的型号、文字符号、用途、 数量、技术数据，均应统计列表，并绘制在电路图中。
ppt课件
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2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则
列进行； ⅱ辅助电路标记 沿前向通道信号流的方向，以自然递增数
⑤ 同一器件的不同部件，无论在电路图中的位置， 均采用同一文字符号标记；
⑥ 一个完整的电路图至少应包括主电路、辅助电路、 材料表三个基本组成部分；
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2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则
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2.2 基本电气控制线路
综述 1.设备设施 可为人们提供各种产品、必需品或各种
方便的机械装置。
间接控制、灵活性
2.设备的构成 机、电、气(液)及其组合。最好、易于自动化
3.设备工作状态 直为接控满制足、灵用活性户差要、 求直稍、接强产控于制机品、控工灵、活艺性等，设 备所具备的运行功不能适于：复启杂控动制 、调速、延时、制动等等。
压保护功能。
特点：操作安全，分断能力较高。 分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式） 结构：触点系统、灭弧装置、各种脱扣器。
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小结
一、本章主要内容为低压电器的基本知识； 二、熟悉主要低压电器的结构、掌握它们的
工作原理； 三、主要低压电器：
接触器、中间继电器、热继电器、低压断 路器、行程开关等； 四、掌握主要低压电器的电气符号。
⑨ 原理图中应标出下列数据：
ⅰ 各个电源电路的电压值、极性或频率及相数; ⅱ 某些元件的特性(电阻、电容的量值等); ⅲ 万能转换开关等类似器件的触点通断表；
⑩ 图中的全部电机、电器元件的型号、文字符号、用途、 数量、技术数据，均应统计列表，并绘制在电路图中。
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2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则
列进行； ⅱ辅助电路标记 沿前向通道信号流的方向，以自然递增数
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②控制电路设计：主要考虑如何满足各种要求， 包括加工过程自动或半自动的控制等。
.
17
以铣床加工自动控制线路为例：
图4.15 主回路
.
18
需要互锁
另外，该线路不能自动停车！
图4.16 控制回路草图
.
19
图4.17 完整的控制线路
可合并
.
20
图4.18 修改后的控制线路
.
21
现代电气控制技术
（继电器控制部分）
.
11
第４章 电气控制线路设计基础
４.１ 电气设计的主要内容
电气设计的一般内容 ①拟定电气设计任务书(技术条件)； ②确定电力传动方案和控制方案； ③选择传动电动机； ④设计电气原理图(包括主、辅助电路)；
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2
⑤选择电气元件，制定电气元件或装置易损件 及备用件的明细表；
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5
图4.3 转换触点的应用
.
6
图4.4 利用二极管等效
.
7
图4.5 减少通电电路
.
8
图4.8 正确连接电器的触点
.
9
图4.9 反身自停电路
.
10
图4.10 寄生电路
.
11
为保证线路工作的安全性 一般设置以下保护：
（1）短路保护 （2）过载保护 （3）失压保护 （4）过电流保护 （5）弱磁保护 （6）极限保护
.
12
图4.11
短 路 保 护 电 路
.
13
图4.12 过电流保护
.
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
14
图4.13 过载保护电路
.
15
图4.14 失压保护
.
16
4.3 电气控制线路的经验设计法
电气控制线路有两种设计方法： 经验设计法； 逻辑设计法。
经验设计法的基本步骤： ①主电路设计：主要考虑电动机的起动、点动、 正反转、制动及多速电动机的调速。
⑥设计操作台、电气柜、电气安装板以及非标准 电器和专用安装零件；
⑦绘制电气装配图和接线图； ⑧编写电气原理说明书和使用说明书，包括操作
顺序说明、维修说明及调整方法。
.
3
４.２ 电气设计的一般原则
总的原则：合理、安全、可靠（最简）
合理、可靠（最简）方面的14点主意事项：
图4.1 电器连接图
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4
图4.2 同类触点的合并
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以铣床加工自动控制线路为例：
图4.15 主回路
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需要互锁
另外，该线路不能自动停车！
图4.16 控制回路草图
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图4.17 完整的控制线路
可合并
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图4.18 修改后的控制线路
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现代电气控制技术
（继电器控制部分）
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第４章 电气控制线路设计基础
４.１ 电气设计的主要内容
电气设计的一般内容 ①拟定电气设计任务书(技术条件)； ②确定电力传动方案和控制方案； ③选择传动电动机； ④设计电气原理图(包括主、辅助电路)；
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⑤选择电气元件，制定电气元件或装置易损件 及备用件的明细表；
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图4.3 转换触点的应用
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图4.4 利用二极管等效
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图4.5 减少通电电路
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图4.8 正确连接电器的触点
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图4.9 反身自停电路
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图4.10 寄生电路
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为保证线路工作的安全性 一般设置以下保护：
（1）短路保护 （2）过载保护 （3）失压保护 （4）过电流保护 （5）弱磁保护 （6）极限保护
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图4.11
短 路 保 护 电 路
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图4.12 过电流保护
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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图4.13 过载保护电路
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图4.14 失压保护
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4.3 电气控制线路的经验设计法
电气控制线路有两种设计方法： 经验设计法； 逻辑设计法。
经验设计法的基本步骤： ①主电路设计：主要考虑电动机的起动、点动、 正反转、制动及多速电动机的调速。
⑥设计操作台、电气柜、电气安装板以及非标准 电器和专用安装零件；
⑦绘制电气装配图和接线图； ⑧编写电气原理说明书和使用说明书，包括操作
顺序说明、维修说明及调整方法。
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４.２ 电气设计的一般原则
总的原则：合理、安全、可靠（最简）
合理、可靠（最简）方面的14点主意事项：
图4.1 电器连接图
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图4.2 同类触点的合并