2 电气控制系统基本控制电路
电气控制系统的基本电路
电气控制系统的基本电路引言电气控制系统是现代工业生产中不可或缺的组成部分。
它由各种电气元件和设备组成，用于控制和操作机械、设备和工艺过程。
而这些电气元件和设备的连接和组合形成了各种基本电路，实现了电气控制系统的功能。
本文将介绍电气控制系统中常见的几种基本电路。
1. 开关电路开关电路是电气控制系统中最基本，也是最常见的电路之一。
它由一个或多个开关元件组成，用于控制电源的通断。
开关电路可以分为直流开关电路和交流开关电路两类。
直流开关电路是用于直流电源的控制。
常见的直流开关电路包括：- 单刀单掷开关电路：由一个单刀单掷开关负责控制电源的通断； - 双刀双掷开关电路：由一个双刀双掷开关负责控制多个电源的通断； - 多刀多掷开关电路：由一个多刀多掷开关负责控制多个电源的通断。
1.2 交流开关电路交流开关电路是用于交流电源的控制。
常见的交流开关电路包括：- 交流触点开关电路：由一个交流接触器或继电器负责控制电源的通断；- 交流控制开关电路：由一个交流控制器负责控制电源的通断，常用于照明系统等。
2. 定时电路定时电路是电气控制系统中常用的一种电路，用于控制设备和过程的定时操作。
常见的定时电路包括：555定时器是一种常用的定时器芯片，可以实现各种定时功能。
它有三个外部引脚：引脚1（GND）为接地引脚，引脚4（Reset）为外部复位引脚，引脚8（Vcc）为电源引脚。
通过配置外部电阻和电容，可以实现不同的定时功能，如单稳态触发器、震荡器等。
2.2 PLC定时器电路可编程逻辑控制器（PLC）是现代工业生产中常用的控制设备。
PLC 内部集成了定时器模块，可以灵活配置各种定时功能。
通过PLC的编程软件，可以设置定时器的时间参数、工作方式等，实现设备和过程的精确定时控制。
3. 逻辑电路逻辑电路是电气控制系统中另一种常见的电路类型，用于实现逻辑运算和控制功能。
常见的逻辑电路包括：3.1 与门电路与门电路是最基本的逻辑门之一，它具有两个或多个输入端和一个输出端。
电气控制电路基础原理图
电气控制电路基础（电气原理图）电气控制系统图一般有三种：电气原理图、电器布置图和电气安装接线图。
这里重点介绍电气原理图。
电气原理图目的是便于阅读和分析控制线路，应根据结构简单、层次分明清晰的原则，采用电器元件展开形式绘制。
它包括所有电器元件的导电部件和接线端子，但并不按照电器元件的实际布置位置来绘制, 也不反映电器元件的实际大小。
电气原理图一般分主电路和辅助电路（控制电路）两部分。
主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电机之间相连的电器元件；一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。
辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小和辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。
其中控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。
电气原理图中所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。
电气原理图中电器元件的布局电气原理图中电器元件的布局，应根据便于阅读原则安排。
主电路安排在图面左侧或上方，辅助电路安排在图面右侧或下方。
无论主电路还是辅助电路，均按功能布置，尽可能按动作顺序从上到下，从左到右排列。
电气原理图中，当同一电器元件的不同部件（如线圈、触点）分散在不同位置时，为了表示是同一元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。
对于同类器件，要在其文字符号后加数字序号来区别。
如两个接触器，可用KM、KMZ文字符号区别。
电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。
对于继电器、接触器的触点，按其线圈不通电时的状态画出，控制器按手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点按未受外力作用时的状态画出。
电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉。
各导线之间有电联系时，在导线交点处画实心圆点。
根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方向旋转900,但文字符号不可倒置。
电气控制系统
• 作用与分类 • 接触器 • 继电器 • 开关 • 熔断器
第一节 分类与作用
• 电器定义：一种能控制电路的设备。
• 低压电器：用于交流1200V、直流1500V级 以下的电路中起通断、保护、控制或调节 作用的电器产品。
• 高压电器：交流1200V以上、直流1500V以 上。
• 图1-1
延时再动作的继电器。符号:KT • 电磁式 • 阻尼式 • 电子式(晶体管、数字式)
阻尼式时间继电器 (光盘)
技术参数
• 表2。3。1
JS20系列晶体管式型号
• P47
• 2。3。3
图形符号
热继电器
• 具有过载保护特性的过电流继电器。 • 长期过载、频繁启动、欠电压、断相运行
均会引起过电流。
• 可逆行程
• 3。6。1
自动往返循环控制
• 3。6。2
正反转控制
• 控制要求：
• 图2-12
三、电路图
• P211 图6。3
• P212 图6。4
• P212 图6。5
第三章 PLC基础
• 掌握PLC工作原理、结构特点。 • 熟悉基本逻辑指令、顺序控制指令及常用
的功能指令。 • 具备PLC应用系统设计初步能力。
• 2-1
• 中央处理单元（CPU）
• 存储器
• 输入输出单元
（I/O单元）
• 电源单元
• 编程器
外形的样子
• PLC • 编程器
• 7-1
• 中央处理单元 • 存储器：包括
（CPU ）
系统存储器和
• 通用微处理器； 用户存储器。
• FX2系列采用可 • 系统存储器存
编程控制器使 用的微处理器
电气控制的基本电路
电气控制的基本电路电气控制是指通过电路来实现对电气设备或系统的控制和调节。
在工业自动化领域，电气控制是至关重要的一环。
本文将从基本电路的角度来探讨电气控制的原理和应用。
一、电气控制的基本元件在电气控制电路中，有一些基本的元件起到了重要的作用。
1. 开关：开关是控制电路通断的元件，常见的有手动开关、按钮开关和继电器等。
通过开关的操作，可以控制电路的通断，实现设备或系统的启停。
2. 继电器：继电器是一种电控开关，由线圈和触点组成。
当线圈通电时，触点会闭合或断开，从而控制其他电路的通断。
继电器广泛应用于各种自动控制系统中，如电机控制、照明控制等。
3. 传感器：传感器是电气控制系统中的重要组成部分，用于感知环境的物理量或信号，并将其转化为电信号。
常见的传感器有温度传感器、压力传感器和光电传感器等。
通过传感器的信号反馈，可以实现对电气设备或系统的精确控制。
二、电气控制的基本电路在电气控制中，有一些基本的电路常用于实现不同的控制功能。
1. 开关控制电路：开关控制电路是最简单的电气控制电路之一。
通过合理地连接开关和负载，可以实现对负载的启停控制。
例如，通过手动按钮开关控制电机的启停。
2. 时间延时电路：时间延时电路是一种常用的电气控制电路，用于实现对设备或系统的定时控制。
通过合理设置电路中的电容或电阻，可以实现不同的延时效果。
例如，通过时间延时电路实现对灯光亮度的渐变控制。
3. 逻辑控制电路：逻辑控制电路是一种基于逻辑门的控制电路，通过逻辑门的组合，可以实现对复杂逻辑条件的判断和控制。
例如，通过与门和或门的组合，实现对电机的正反转控制。
4. 反馈控制电路：反馈控制电路是一种基于传感器信号反馈的控制电路，通过对传感器信号的处理和判断，实现对设备或系统的闭环控制。
例如，通过温度传感器的信号反馈，实现对温度的精确控制。
三、电气控制的应用领域电气控制广泛应用于各个领域，特别是工业自动化领域。
1. 电机控制：电机控制是电气控制的重要应用领域之一。
电气控制基础
8
10 7
7
8 3 9 5 1 11 4 6 2
KM
8 14 22
13 21
KM
KM
（a） 结构示意
（b）图文符号 图1.2 接触器
（c）常见交流 接触器
9
电磁铁特点
根据吸引线圈通电电流的性质分类，电磁铁分为直流电磁铁和交
流电磁铁。通常采用短路环来解决交流电磁铁的振动问题。短路 环的示意图如图1.3所示，其中1为短路环，2为铁心。短路环起到 磁通分相的作用，把极面上的交变磁通分成两个交变磁通，并且 使这两个磁通之间产生相位差，那么它们所产生的吸力间也有一 个相位差，这样，两部分吸力就不会同时达到零值，当然合成后 的吸力就不会有零值的时刻，如果使合成后的吸力在任一时刻都 大于弹簧拉力，就消除了振动。
电器基本知识 1.1.2 常用电器 1.1.3 电气图形
1.1.1
4
1.1.1 电器基本知识
1. 分类
（1）按适用的电压范围分类
分为低压电器和高压电器。
（2）低压电器按所控制的对象分类
分为低压配电电器和低压控制电器。
（3）按所起作用分类
分为控制电器和保护电器。
（4）按动作性质分类
30
L1 L2 L3 Q
FU2 SB1 SB2 KM SB2 SB3 KM
FU1
KR
FU2
KM
KR UVW PE M
图1.14 点动控制电路
31
4. 自动往返运动
在实际生产中，常常要求生产机械的运动部件能实现自动往
返。因为有行程限制，所以常用行程开关做控制元件来控制 电动机的正反转。图1.15为电动机往返运行的可逆旋转控制 电路。图中KM1、KM2分别为电动机正、反转接触器，SQ1 为反向转正向行程开关，SQ2为正向转反向行程开关，SQ3、 SQ4分别为正向、反向极限保护用限位开关。
电气控制基本知识及电路
第一章：电气控制基本知识
常用低压电器
基本电气控制线路
1
2
1.1常用低压电器
1．1．1 低压电器的分类
按工作电压等级分类
（1）低压电器 工作电压交流1200V或直流1500V以下的电器，主要用于低压供配电控制系统中。例如继电器、接触器、刀开关、熔断器、起动器等。
1 三相电机直接启动控制线路
自锁
(1) 控制线路
(2) 工作原理
1.2基本电气控制线路
2 点动控制
SA---手动开关，需要点动时将SA断开。
1.2基本电气控制线路
SB2----连续控制按钮； SB3---点动控制按钮。
SB2----点动控制按钮； SB3---连续控制按钮。
具有点动和连续控制的线路
1.1常用低压电器
(h）瞬时常开触点；(i）瞬时常闭触点
(f）延时断开常开触点；(g）延时闭合常闭触点；
1.1常用低压电器
3热继电器
(a）常闭触点 (b）热元件
利用电流的热效应原理实现电动机过载保护的电器 。
1.1常用低压电器
4 速度继电器
速度继电器又称为反接制动继电器，主要用作笼型异步电动机的反接制动控制。
1.1常用低压电器
D :万能转换开关
(a) 图形表示法； ( b) 通断表表示法
1.1常用低压电器
1.1.5 接触器
1---主触点；2---衔铁； 3---电磁线圈；4---铁心
接触器是用来接通或切断电动机或其他负载主电路的一种控制电器 。
~
M 3~
接触器的控制原理
1.1常用低压电器
SB
常开按钮
SB
复合按钮
第2章 电气控制基本环节和典型线路分析PPT课件
7/29/2020
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电 气 控 制 与 PLC
第2章
例：电气安装接线图
图2-2 为三相异步电动机启动、停止控制线路安装接线图
7/29/2020
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电 气 控 制 与 PLC
第2章
2．2 三相异步电动机的启动控制
2．2．1 直接启动
图2-7 按电流原则控制的绕线转子电动机串电阻启动线路
2.1 电气控制系统图
常用的电气控制系统图有电气原理图、电气布置图与电气 安装接线图。
2.1.1 常用电气图形符号和文字符号
我国电气设备有关标准：GB/T4728—1996~2000《电气简图 用图形符号》、GB/T6988.1~4—2002《电气技术文件的编制》、 GB/T6988.6—1993“控制系统功能图表的绘制”、GB/T7159— 1987《电气技术中的文字符号制定通则》、GB/T6988—1997“电 气制图”要求。
电 气 控 制 与 PLC
第2章
第2章 电气控制基本环节和典型 线路分析
2.1 电气控制系统图 2.2 三相异步电动机的起动控制 2.3 三相异步电动机的正反转控制
2.4 三相异步电动机的制动控制 2.5 三相异步电动机的调速控制
2.6 其它基本环节 2.7 C650型卧式车床电气控制电路 2.8 Z3040型摇臂钻床电气控制电路
又称全压起动：10KW以下容量。 1．刀开关直接启动 2．三相异步电动机单向运转控制 见图2-1。具有自锁和过载保护功能 的单向运转控制线路。 短路保护：由熔断器FU实现。
过载保护：由热继电器FR实现。
欠电压、失电压保护：通过接触器 KM的自锁环节实现。
电气控制与PLC基本控制电路
电气控制与PLC应用
知识拓展
基本文字符号
分为单字母 符号和双字母符 号例如R代表电阻 器；C代表电容器
电气符号 文字 电气 符号 符号
辅助文字符号
辅助文字符号用于表示 电气设备、装置和元器件以 及线路的功能、状态和特征 通常也是由英文单词的前一 两个字母构成
图形 符号
符号要素
符号要素是一种具 有确定的意义的简单图 形必须同其它图形组合 才能构成一个设备或概 念的完整符号
电气控制与PLC应用
（五）热继电器
主要由热元件、双 金属片和触点组成
作用 热继电器是利用电流 的热效应来推动动作机构 使触头系统闭合或分断的 保护电器其主要用于电动 机的过载保护、断相保护 、电流不平衡运行的保护
发热元件接入电机主电路若长时间过载双金属片被烤热因双 金属片的右边膨胀系数大使其向左弯曲导板推动常闭触头断 开
怎 样 保 证 错 误 操 作 系 统 不 动 作
注意： 该电路必须先停车才能由正转到反转或 由反转到正转SB2和SB3不能同时按下否则会造成 短路
电气控制与PLC应用
互锁：一个接触器通电时 其辅助动断触点会断开使 另一个接触器的线圈支路 不能通电
互锁 触点
电气控制与PLC应用
互锁的实现方法： 将自己的常闭触点串联在 对方的接触器线圈电路中 通电时其常闭触点断开使 对方接触器的线圈支路不 能通电
电磁部分为感受部分触 点为执行部分
电气控制与PLC应用
结构示意图
动画
电气控制与PLC应用
CJ20接触器控制 交流电动机
CJ1619接触器控制功率补 偿的电容器的切除
CJ20接触器控制 交流电动机
电气控制与PLC应用
第2章 电气图及电气控制基本控制电路
原始状态
电源
KM△
KM△
KM△ 电源 电源
起动时定子绕组 一部分接成星形， 一部分接成三角形 起动结束后 换成三角形联结法 投入全电压
原始状态
二. 正﹑反转控制电路
• 正﹑反转控制电路
• 正﹑反转自动循环电路
1.鼠笼式电机的正反转控制(1)
~
SB1
SBF KMF
一.电气图形符号与文字符号
电气工程图中的文字符号，可分为基本文字符号和辅助 文字符号。基本文字符号有单字母符号和双字母符号。
单字母符号表示电气设备、装置和元器件的大类，双字
母符号由一个表示大类的单字母与另一表示器件特性的字母 组成。 例如：Ｋ为继电器类元件这一大类，KT为时间继电器， KM表示继电器类元件中的接触器。
对刀调整和电动葫芦
异步机的直接起动----连续运行控制（长动)
热继电器触 头
停车 按钮
起动 按钮
主电路
热继电器 的热元件
自锁
控制电路
异步机的直接起动----连续运行控制
自锁(自保): 依靠接触器自身辅助常开触头 而使线圈保持通电的控制方式 自锁触头: 起自锁作用的辅助常开触头 工作原理:
按下按钮（SB1），线圈（KM）通电，
第二章 电气图及电气控制 基本控制电路
• • • • • • 电气图的基本知识 电气图纸规范 三相异步电动机基本控制电路 双速电动机高低速控制电路 液压系统的电气控制 控制电路的其他基本环节
第一节 电器图的基本知识
电气图：用电气图形符号绘制的图（“简图”或“略 图”）。 电气控制系统图：
电气设备及电气元件按照一定的控制要求连接的工程图。 表示电气控制系统图的方法： 电气原理图（电路图） 电气接线图 电器元件布置图
电气控制电路基础
2.1.2 电气原理图的绘制原则
电气原理图的布局 主电路绘制在图纸的左侧或上侧，辅助电路绘制在
图纸右侧或下侧。布局遵守从左到右、从上到下的顺序 排列，可水平布置，也可垂直布置。 文字符号的标注
同一个元件的不同部分，如接触器的线圈和触点， 可以绘制在原理图中的不同位置，但必须使用同一个文 字符号表示。对于多个同类电器，釆用文字符号加序号 表示，如QA1、QA2等。
下面以辅助绕组串入电容的单相电动机为例，如图3-24所示。 辅助绕组WA与电容C串联后同主绕组WM并联，再接入电源。
电动机接通电源时，因辅助绕组电路为容性（电容量应足够 大），故电流iA超前电源电压一定角度，而主绕组电路为感性，故 电流iM滞后电源电压一个角度。
只要电容器选择适当，就能使iM滞后iA90º。
2.1.2 电气原理图的绘制原则
图幅区域的划分 图纸上方的数字1、2、3…等数字是图区的编号，
便于检索、阅读分析；图区编号下方的文字表明它对应 的下方元件或电路的功能。
2.1.2 电气原理图的绘制原则
符号位置的索引 当一个控制系统的电气原理图有多页图纸时，索
引非常有用。 接触器、继电器的线圈、触点的索引方法
2.1 电器的基本知识
什么是电气控制线路？ 用导线将电机、电器、仪表等元器件按一定的要求
连接起来，并实现某种特定控制要求的电路。
什么是电气控制系统图？ 为了表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设
计意图，便于电气系统的安装、调试、使用和维修，将 电气控制系统中各电器元件及其连接线路用一定的图形 表达出来，这就是电气控制系统图。
电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分。 主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括
从电源到电动机之间相连的电器元件；一般由自动开关、 熔断器、接触器主触点、热继电器的发热元件和电动机 等组成。
2基本控制电路
EL 0 7 8 SB3 8
XT
HL 5 2 U12 0 SB2 1 1 SB1
3× 1mm2
3× 2.5mm2
3× 0.75mm2
Q S Q 1
5× 0.75mm2
3× 2.5mm
2
M
M PE
• 四、功能图 ：提供绘制电气原理图或其 他有关图样的依据。 • 五、电器元件明细表 ：将元件名称、型 号、规格、数量列成表格，供准 备材料 和维修使用。
电动机的起动控制电路
1. 笼型异步电动机直接起动控制
对容量较小，并且工作要求简单的电动机，如小型台钻、砂轮 机、冷却泵的电动机，可用手动开关在动力电路中接通电源直 接起动。如图所示的控制电路。
1）.手动控制操作方法：
手动合上QS，电动机M工作； 手动切断QS，电动机M停止 工作。 • 电路保护措施： FU——短路保护 • 电路优点：控制方法简单、 经济、实用。 • 电路缺点：保护不完善， 操作不方便
电气原理图的绘制规则
一、电气原理图主要包括： 1、主电路：从电源到电动机强电流通过的路径。 2、辅助电路：控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等， 由继电器和接触器的线圈、继电器的触点、接触器的辅助触 点、按钮、照明灯、信号灯、控制变压器等电器元件组成。 二、控制系统内的全部电机、电器和其他带电部件，应在原理 图中表示出来，不画实形，用规定的标准符号和文字表示系 统或设备的组成 部分间的关系。 国家有关的标准如下： GB4728－84电气图用图形符号） GB6988－87（电气制图） GB7159-87（电气技术中的文字符号制订通则） 三、线型：主电路－粗实线、辅助电路－细实线、虚线、点划 线、双点划线
• 二、电器布置图 它表明电气设备上所有电器元件的实际位置。 • 三、接线图 它是电气装备进行施工配线、敷线和校线工 作时所应依据的图样之一。它必须符合电器装备 的电路图的要求，并清晰地表示出各个电器元件 和装备的相对安装与敷设位置，以及它们之间的 电连接关系。它是检修和查找故障时所需的技术 文件，如下图所示。在国家标准GB6988.5—86 《电气制图 接线图和接线表》中详细规定了编制 接线图的规则。
电气控制的基本线路
电气控制的基本线路1. 介绍电气控制是现代工业中常见的控制方式之一。
它通过电气线路来控制电气设备的开关、速度、方向等参数，实现对设备的精确控制。
本文将介绍电气控制中常见的基本线路和其工作原理。
2. 基本元件电气控制线路中常用的基本元件有开关、继电器、接触器、按钮等。
下面将对这些基本元件进行简要介绍。
2.1 开关开关是电气控制线路中最基本的元件之一。
它能够打开或关闭电路，控制电流的通断。
开关通常由导电材料制成，分为单极、双极和多极开关。
2.2 继电器继电器是一种电控制电器，它通过小电流控制大电流的通断。
继电器通常由线圈和触点组成。
当线圈通电时，会产生磁场，吸引触点闭合或断开，从而控制电路的通断。
2.3 接触器接触器类似于继电器，也是一种电控制电器。
接触器通常用于控制较大功率的电气设备，如电动机。
它与继电器不同的是，接触器通常具有较高的额定电流和耐受能力。
2.4 按钮按钮用于控制电气设备的启动、停止或切换操作。
按钮通常有开关按钮和复位按钮两种类型。
开关按钮用于设备的启动和停止，而复位按钮用于恢复到初始状态。
电气控制中常用的基本线路有串联线路、并联线路、混合线路和反馈线路。
下面将详细介绍这些基本线路及其工作原理。
3.1 串联线路串联线路是最简单的电气控制线路之一，它将多个控制元件按照顺序连接在一起，电流依次流过每个控制元件。
当串联线路中的任意一个控制元件打开或关闭时，都会影响整个线路的通断情况。
3.2 并联线路并联线路是多个控制元件同时与电源相连，它们之间的连接点则与控制元件的输出端相连。
并联线路中的每个控制元件都可以独立地控制电路的通断情况。
混合线路是串联线路和并联线路的组合。
在混合线路中，串联线路和并联线路交替出现。
通过合理的设计，可以实现复杂的电气控制功能。
3.4 反馈线路反馈线路是一种特殊的电气控制线路，它通过将一部分输出信号反馈到输入端，实现对电气设备的精确控制。
反馈线路常用于需要精确测量和控制的系统中。
基本电气控制线路及其逻辑表
定期维护与保养计划
制定定期维护计划
根据设备使用情况和维护要求， 制定合理的定期维护计划，包括 维护周期、维护内容、维护人员 等。
实施定期维护
按照维护计划进行定期维护，包 括清洁、检查、紧固、调试等操 作，确保设备的正常运行。
记录维护情况
详细记录每次维护的情况，包括 维护时间、维护内容、发现的问 题、采取的措施等，以便后续分 析和改进。
电气控制线路的维护
06
与保养
日常维护与保养内容
01
清洁控制线路板和 电器元件
定期清除灰尘、油污等杂物，保 持线路板和电器元件的清洁，防 止积尘导致短路或接触不良。
02
检查紧固件和连接 线
检查各紧固件是否松动，连接线 是否老化、破损，确保电气连接 的可靠性。
03
检查电源和接地
检查电源电压是否正常，接地是 否良好，防止因电源问题导致的 设备故障或安全事故。
自锁控制线路的逻辑表可以表示 为启动、自锁和停止功能。启动 后，即使松开启动按钮，由于自 锁触点的闭合，电动机仍然保持 运转状态；直到按下停止按钮才 会停止。
互锁控制线路
01
线路组成
互锁控制线路主要由电源、两个或多个互锁的开关、电动机等部分组成。
02 03
工作原理
互锁控制线路中的开关具有互锁功能，即当一个开关处于闭合状态时， 其他开关无法闭合。这样可以确保在特定条件下只有一个开关可以控制 电动机的运转。
基本电气控制线路及其 逻辑表
目 录
• 电气控制线路概述 • 基本电气控制线路的组成 • 电气控制线路的逻辑表示方法 • 常见基本电气控制线路及其逻辑表 • 电气控制线路的故障诊断与排除 • 电气控制线路的维护与保养
电气控制线路概述
电气控制系统基本控制电路
EXIT
机电传动控制
ch4 电气控制系统基本控制电路
2、电动机的"正—反—停"控制线路
• 接触器互锁依然保留,加装 按钮互锁,可以实现直接换 向控制.
机电传动控制
电源保护主 起 电 、 动 停 机
U380V
V FU
W SA
PE M
3~
EXIT
12
ch4 电气控制系统基本控制电路
２、接触器控制直接起动 主电路：
三相电源经QS、FU2、KM的主触 点,FR的热元件到电动机三相定子 绕组.
控制电路： 用两个控制按钮,控制接触器KM线 图的通、断电,从而控制电动机〔M〕 启动和停止.
满足以下关系则可直接启动
额 启定 动电 电 IIN st 流 流 434电 电源 动总 机容 功量 率
EXIT
ch4 电气控制系统基本控制电路
一、直接起动控制电路〔全压起动〕
1、开关控制直接起动 电路保护措施：
FU——短路保护 优点：
控制方法简单、经济、实用. 缺点：
操作不方便、不安全,无过载、 零压等保护措施,不能实现远距 离控制和自动控制 适用于不频繁起动的小容量电动 机,如小型台钻、砂轮机、冷却 泵等.
根据电动机带负 电源
保护
电源开关
主电动机
能耗制动
主电动机控制 控制变压器
起动 停止 制动
主电动机控制 起动 停止 制动 延时
380V L1 U L2 V L3 W QS FU1
KM 1 FR
M1
第二章 电气控制线路的基本控制
图2-5 (a)顺序起动顺序停止控制线路
(b)简化电路
三,多地点控制线路
多地点控制必须在每个地点有 一组按钮,所有各组按钮的 连接原则必须是:常开启动 按钮要并联,常闭停止按钮 应串联.
S B -T1
KM
S B -Q 3
S B -Q 2
S B -Q 1
SB -T2
S B -T3
KM
四,步进控制线路
图2-14 采用频敏变阻器的起动控制线路*
采用频敏变阻器的启动控制线路,可实现手动和自动两种控制.
第四节 三相异步电动机制动控制
三相异步电动机的制动方法分为两类:机械 制动和电气制动.
一,电磁抱闸制动和电磁离合器制动 1,电磁抱闸制动
电磁抱间制动是靠电磁制动闸紧紧抱住与电动机同轴的制动 轮来制动的.电磁抱闸制动方式的制动力矩大,制动迅速, 停车准确,缺点是制动越快冲击振动越大. 电磁抱闸制动有断电电 磁抱闸制动和通电电磁 抱间制动. 断电电磁抱闸制动在电 磁铁线圈一旦断电或未 接通时电动机都处于抱 闸制动状态.
第二章 电气控制线路的基 本控制规律
电气控制就是指通过电气自动控制方式来控制生产过程. 电气控制线路是把各种有触点的接触器,继电器以及按钮, 行程开关等电气元件,用导线按一定方式连接起来组成的 控制线路. 电气按制线路能够实现对电动机或其他执行电器的启停,正 反转,调速和制动等运行方式的控制,以实现生产过程自 动化,满足生产工艺的要求.因此,电气控制通常称为继 电接触器控制. 继电接触器控制的优点是电路图较直观形象,装置结构简单, 价格便宜,抗干扰能力强,因此被广泛应用于各类牛产设 备及控制系统中.它可以方便地实现简单和复杂的,集中 和远距离生产过程的自动控制.
sbt1sbq1sbq2sbq3kmsbt2sbt3km四步进控制线路在一些简易的顺序控制装置中加工顺序按照一定的程序依次转换依靠步进控制线路完成sbsb2ka4ka2ka1ka1q1sq1ka1ka2ka2q2ka3sq2ka2ka3ka3q3ka4ka3ka4ka4sq3图27顺序控制3个程序的步进控制线路第三节第三节三相交流电动机的启动控制三相交流电动机的启动控制一鼠笼式异步电动机全压启动控制在变压器容量允许的情况下鼠笼式异步电动机应该尽可能采用全压直接启动即启动时将电动机的定子绕组直接接在交流电源上电机在额定电压下直接启动
基本电气控制线路
11、下图是按电流原则和行程原则控制的机床横梁夹 紧机构的自动控制线路,其中KM1控制电动机M正转为 夹紧,KM2控制电动机M反转为放松.试说明此线路的工 作原理.
12、下图为机床自动间歇润滑的控制线路图,试说 明其工作原理,并说明中间继电器KA和按钮SB的 作用.
§３、制动控制
停机制动有两种类型：一是电磁铁操纵机械进行 制动的电磁机械制动；二是电气制动使电动机产生一 个与转子原来转动方向相反的力矩来进行制动,常用 的电气制动有反接制动和能耗制动.
一、电磁式机械制动控制电路
应用较普遍的机械制动装置有电磁抱闸和电磁离
合器两种.
制 动闸
弹簧
1、电磁抱闸结构
制动轮和电机同轴 M
基本电气控制线路
§１ 组成电气控制线路的基本电路
一、基本电路
一个完整的控制电路包括了电源电路、主电路、 控制电路和辅助电路四部分.
1、电源电路：按规定绘成水平线与电源保护和电 源开关组成.
2、主电路：该电路的通电状态决定了电机的状态.
3、控制回路：该电路的通电状态决定了线圈的状 态.
4、辅助电路：起照明、信号显示、报警等作用.
要求1：通常要求在电动机主电路中串接反接制动电阻电 阻以限制反接制动电流.反接制动电阻的接线方法有对称 和不对称两种接法.
要求2：在电动机转速接近于零时,及时切断反相序电源, 以防止反向再起动.
1单向反接制动控制电路
为反接制动作好准备
2可逆运行反接制动控制电路
2、能耗制动控制
原理：在电动机脱离三相交流电源之后,在电动机定子绕组
特点：当电机转速从低速切换到高速时,转速升高一倍,功率只提 高15℅,可近似看成恒功率调速,高速时输出转矩比低速时几乎减少一 半.金属切削机床宜采用.
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KM
复合按钮
2. 点动+连续运行的控制电路 I
点动时： 按下SB3 SB2 电机运转 FR
~ SB1
KM
SB3
通电 KM
先断开
闭合
后闭合 自锁触点不起作用
2. 点动+连续运行的控制电路 I
松开SB3 电机停转 实现点动 用途:试车、检修以及车床主轴的调整等。 FR
~ SB1
SB2 SB3
KM
KM
• 电动机连续运行与点动控制的关键环节 是自锁触点是否接入：若能实现自锁，则 电动机连续运转；若断开自锁回路，则电 动机实现点动控制。
思考
以下控制电路能否实现即能点动、
又能连续运行
SB2
KM
SB1
KM SB
KH
不能点动！
3. 电机的顺序控制
QS FU
闭合
KM1
. . . . .
1. 控制顺序：M1起动后M2才能起动。 M2既不能单独起动，也不能单独停车。 按SB1 M1转动 再按SB2 M2转动 SB
停车
主触头（KM）断开
电动机停转。
QS
FU
主 电 路
KM辅助触头断开，取消自锁。
.
FR
.
SB1
KM FR
.
SB2
.
KM 通电 断电
控 制 电 路
转动 停转Kຫໍສະໝຸດ M 3~去掉KM辅助触点, 实现点动控制。
电动机的保护
熔断器 短路保护 QS FU
主 电 路
一、直接起动
热继电器 动断触点
KM FR
. .
. .
SB1
SB2 M 3~ KM 停止按钮 (b)原理图
KM 接触器 线圈
接触器 辅助触点
（2） 控制原理 起动
QS
FU
主 电 路 KM
.
合上开关QS 按下起动按钮SB2 , KM线圈通电， KM主触头闭合， 电动机运转。 KM辅助触点闭合，自锁。 FR
.
.
SB1
SB2
FR 转动 M 3~
.
KM 通电
过载保护是在电机工作时，若因负载过重而使电流 增大，但又比短路电流小。此时熔断器起不了保护作用， 应进行过载保护。常采用热继电器FR保护，也可采用自 动开关和电流继电器保护。 返回
2. 点动的控制电路
按下按钮（SB）
线圈（KM）通电
电机转动；
QS FU
触头（KM）闭合
.
KM FR
FR
.
SB
KM
松开按钮
SB
SBF 机械联锁
KMR KMF
KMF SBR KMR
KMF KMR 电气联锁
利用复合 按钮的触 点实现联 锁控制称 为： 机械联锁
SB 断开
SBF
KMR KMF 先断开 KMF KMR 闭合
断电 通电
SBR
闭合
KMF
闭合
KMR 停止正转 电机反转
当电机正转时， 按下反转按钮SBR
联锁的控制规律
③ 控制系统内的全部电机、电器和其它器械的带电部件， 都应在原理图中表示出来。而与电路无关的部件(如铁心、 支架、弹簧等) 在控制电路中不画出。 ④ 属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和触点)按其 功能和所接电路的不同分别画在不同的电路中，但必须 标注相同的文字符号。
电器控制原理图的绘制规则（续前）
机床系统控制电路图
1.2 电器控制图的读图方法
• • • • • 主电路分析 控制电路分析 辅助电路分析 联锁和保护环节分析 总体检查
第二节
常用基本控制电路
• 2.1 笼型异步电动机直接起动控制线路 • 2.2 笼型异步电动机串电阻起动控制线路 • 2.3 鼠笼式电动机正反转的控制线路 • 2.4 鼠笼式电动机能耗制动控制线路 • 2.5 行程控制线路 • 2.6 电路图
① 当要求甲接触器工作时，乙接触器就不能工 作，此时应在乙接触器的线圈电路中串入甲 接触器的常闭触点。
② 当要求甲接触器工作时乙接触器不能工作， 而乙接触器工作时甲接触器不能工作，此时 应在两个接触器的线圈电路中互串入对方的 常闭触点。
下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中 有几处错误，请改正之。
KM2 闭合 SB1 通电 KM1
KM1
闭合 KM2
M1 3~
M2 3~
SB2 闭合 KM2 通电
这样的顺序控 制是否合理？ KM1 两电机各自 要有独立的 电源；这样 接，主触头 (KM1)的负 荷过重。
M2 3~
KM2
M1 3~
例1：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖 动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆 积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止： 起动时: M1起动后 M2才能起动； 停车时: M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？
控制电路
SB2
FR
控 制 电 路
SB1
KM
热继电器 过载保护
M 3~
KM 接触器 零压、欠压保护
电动机的保护
短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏产 生强大的电动力，使电动机和电器设备产生机械性损坏， 故要求迅速、可靠切断电源。通常采用熔断器 FU和过 流继电器等。
欠压是指电动机工作时，电路电压减少甚至使电动 机停转，失压(零压)是指电源电压消失而使电动机停转， 在电源电压恢复时，电动机可能自动重新起动(亦称自起 动)，易造成人身或设备故障。通常采用继电器、接触器 控制进行保护。常用的失压和欠压保护有：对接触器实 行自锁；用欠电压继电器组成失压、欠压保护。
通 电
KM KM1
KT
KM2
KT 延时时间到： KT 常闭触点延时断开，常开触点延时闭合: KM1断电
KM1常闭闭合 KM2通电 绕组 接 常闭断开 KT断电
KM2
电机接运行
工作过程
2.3 鼠笼式电动机正反转的控制线路
将电动机接到电源的任意两根线对调一下， 即可使电动机反转。
需要用两个接触器来实现这一要求。 当正转接触器工作时，电动机正转； 当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任 意两根联线对调一下，电动机反转。
⑤ 所有电器的图形符号，都按没有通电、无外力作用下 的开闭状态绘制。（例如，继电器、接触器的触点， 按吸引线圈不通电状态画；万能转换开关按手柄处于 零位时的状态画；按钮、行程开关的触点按不受外力 作用时的状态画等）。
⑥ 电气元件应按功能布置，并尽可能按水平顺序排列， 其布局顺序应该是从上到下，从左到右。电路垂直布 置时，类似项目宜横向对齐；水平布置时，类似项目 应纵向对齐。
KM2
起动过程：
KM2
按SB2
KM通电
常开闭合（自锁） 常闭延时断开 KT通电 常开延时闭合 常闭断开 绕组Y接 KM1通电
松开SB2, 电机仍处于Y 接起动状态。
.
.
SB1
SB2
FR KM2 KT
KM
通 电 断 通 电 电 断 通 电 电
KM接通电源 KM1—绕组Y连接 KM2—绕组连接
KM1 KT
⑦ 电气原理图中，有直接联系的交叉导线连接点，要用 黑圆点表示；无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆 点。
分析和设计控制电路时应注意以下几点：
(1) 使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准 确可靠 ； (2) 尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一 个电器的控制电路； (3) 必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈 串联。
2.1 鼠笼式电动机直接起动的控制线路
1.直接起动
组合开关QS
熔断器FU 交流接触器KM
2
按扭SB SB 13 SB 2 5 1
4 M 3～
热继电器FR
（a）结构图
(1) 电路
熔断器 QS FU 主 电 路 KM 接触器 主触点 FR 热继电器 发热元件 开关 热继电器 动断触点 控制电路 起动按钮 FR
单向运行的三相异步电动机反接制动控制电路
① 按国家标准规定的电工图形符号和文字符号画图。
② 原理图一般分主电路和辅助电路两部分：主电路就是从 电源到电动机大电流通过的路径。辅助电路包括控制电 路、照明电路、信号电路及保护电路等，(由继电器和接 触器的线圈、继电器的触点、接触器的辅助触点、按钮、 照明灯、信号灯、控制变压器等电器元件组成)。
Q
FU
. . . . . .
SB1
SBF
KMF
KMF
KMR FR
SBR KM KMR R KMR
M 3~
正反转控制线路
FR
2.5 三相异步电动机调速控制
2.5 鼠笼式电动机制动控制线路
1 三相异步电动机反接制动
由于反接制动电流较大， 制动时需在定子回路中 串入电阻以限制制动电 流。反接制动电阻的接 法有两种：对称电阻接 法和非对称电阻接法
(a):KM1线圈及KT线圈始终得电，既不安全也无必要。 (b):在KM2得电后，用其常闭触点断开KM1及KT线圈，同时KM2自锁。
工作过程
1. Y– 降压起动
• 工作原理
对于正常运行为三角 形接法的电动机，在启动 时，定子绕组先接成星形， 当转速上升到接近额定转 速时，再改成三角形接法。
KM3为星形连接接触器， KM2为三角形连接接触器。
SB KM1 FR1 KM2 断电 KM1 FR2
KM2
断开
SB
断开
断电
顺序控制的控制规律：
• 当要求甲接触器工作后方允许乙接触器工 作，则在乙接触器线圈电路中串入甲接触 器的常开触点。
• 当要求乙接触器线圈断电后方允许甲接触 器线圈断电，则将乙接触器的常开触点并 联在甲接触器的停止按钮两端。