电气控制与plc应用第二章

第一节 电器控制线路的绘制原则
电气系统线路图有三种： 电器原理图 电器元件布置图 安装接线图 一、电器原理图 电器原理图是根据工作原理而绘制的，采用电器元件展开的 方式绘制。具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电 路的工作原理等优点。 （一）电器原理图的绘制原则
（1）原理图分为主电路和控制以及辅助电路。
Y-△降压启动线路
自耦变压器（补偿 器）降压起动控制 电路：依靠自耦变 压器降低起动时的 电压，达到限制起 动电流的目的。电 动机起动的时候， 定子绕组得到的电 压是自耦变压器的 二次电压。一旦起 动结束，自耦变压 器便被切除，额定 电压通过接触器直 接加于定子绕组， 电动机进入全压运 行的正常工作。
控制电路(a)： 相互独立的正转和反转起动 控制电路； 按下SB2，正转接触器 KM1得电工作； 按下SB3，反转接触器 KM2得电工作； 按下SB2、SB3，KM1与 KM2同时工作，两相电源 短路，
(a) 无互锁的正反转控制线路
控制电路(b)： 接触器的动断(常闭)辅助触 点相互串联在对方的控制回 路，这种环节称为“互锁” 环节； 一方工作时切断另一方的控 制回路，使另一方的起动按 钮失去作用； 正、反转接触器互锁，避免 了同时接通造成主电路短路。 正、反转切换的过程中间要 经过“停”，操作不方便。
➢控制电路(a)： ➢● KM2得电， 电动机正常运行。 ➢●起动后， KM1与KT一直 得电，浪费电能。
定子串电阻降压起动控制线路（a）
➢控制电路(b)： ➢KM2得电，KM1 和KT失电，KM2自 锁，节能实现控制 要求。
定子：全压工 作时为三角形接法 的电动机，起动时 将其定子绕组接成 星形，降低电动机 的绕组相电压，进 而限制起动电流。 当反映起动过程结 束的定时器发出指 令时再将电动机的 定子绕组改接成三 角形接法实现全压 工作。
解： 3条皮带运输机顺序起动、逆序停止控制线路
第三节 三相交流电动机启动控制线路 一、直接启动(全压启动)控制线路 前面已经分析过。 二、降压启动控制线路 定子串电阻降压启动
星形—三角形降压启动
自耦变压器（补偿器）降压启动
定子串电阻降压起动控制线路：起动时，定子电路串接电阻降低绕 组电压，限制起动电流；起动后电阻短路，电动机全压下运行。
（3）各电器元件不必按照实际位置画，同一元件的各个部 分可以不画在一处。
（4）所有电器触点，都按没有通电和没有外力作用是的状 态画出。
• 继电器和接触器的线圈在没通电状态； • 断路器和隔离开关在断开位置； • 零位操作的手动控制开关在零位状态； • 按钮和机械操作开关（如行程开关）在非工作状态或
电器元件布置图
三、电器安装接线图 电器安装接线图表示电气设备或装置连接关系的简图，用于 电气设备安装接线、线路检查、线路维修和故障处理。通常 与电气原理图、电器元件布置图一起使用。
EL
HL
0 42 31 0
41 42 2
3
2
1
3×2.5mm2 3×2.5mm2 3×1mm2 5×0.75mm2 3×0.75mm2
【例】 如图所示是3条皮带运输机的示意图。对于这3条皮带运 输机的电气要求是：
三条皮带运输机工作示意图
(1) 起动顺序为1号、2号、3号，即顺序起动，以防止货物在 皮带上堆积； (2) 停车顺序为3号、2号、1号，即逆序停止，以保证停车后 皮带上不残存货物； (3) 当1号或2号出故障停车时，3号能随即停车，以免继续进 料。 试画出3条皮带运输机的电气控制线路图，并叙述其工作原理。
(c) “正—反—停”控制线路
行程开关控制的电动机正反转（自动循环）控制电路
工作台行程示意图
自动循环控制线路图
三、顺序控制环节 具有多台电动机拖动的机械设备，在操作时为了保证设备 的运行和工艺过程的顺利进行，对电动机的起动、停止， 必须按一定顺序来控制，这就称为电动机的顺序控制。
M1 M2
两台电机顺序启动控制电路
各种各样生产机械大都以电动机作为动力拖到源。
电器（逻辑）控制线路：
将按钮、继电器、接触器等低压控制电器用导线按一定的次 序和组合方式连接起来组成的控制线路。
作用：实现电力拖动系统的启动、调速、正反转和制动等运 动控制；实现拖动系统的保护，满足生产工艺的要求；实现 生产过程自动化。
优点：线路简单，电路图直观形象，装置结构简单、价格便 宜、抗干扰能力强、运行可靠。
主电路包括从电源到电动机的电路，是强电流通过的部分， 一般画在原理图的左边。
控制电路是通过弱电流的电路，一般由按钮、电器元件的线 圈、接触器的辅助触头、继电器的触点等组成，一般画 在原理图的右边。
辅助电路是指设备中的信号和照明部分。一般画在原理图的 右边
（2）各电器元件不画实际的外形，采用国家统一规定的标 准图形、文字符号。
3×2.5mm2 QS
Q1
M1 M2
电器安装接线图
第二节 电器控制线路中的基本环节 一、启动、点动和停止控制环节 1.单向全压启动控制线路 自锁：由接触器（继电器） 自身的常开触点来使其线圈 长期保持通电的环节叫“自锁” 环节。
单向全压启动（长动）控制线路
2.点动控制线路
几种点动控制线路
二、可逆控制和互锁环节
(b) “正—停—反”控制线路
控制电路(c)： 复合按钮SB2、SB3直接实现 由正转变成反转；复合按钮互 锁。 接触器辅助动断触点互锁必不 可少：主触点被强烈的电弧 “烧焊”在一起，或者接触器 的动作机构失灵，使衔铁卡住 总是处在吸合状态，都可能使 主触点不能断开，如果另一接 触器线圈通电动作，主触点正 常闭合就会造成电源短路事故。
不受力状态。 • （5）各元器件一般按照动作先后顺序排列，从上到下，
从左到右依次排列，可水平布置或垂直布置 • （6）有直接电联系的两线交叉连接时的电气连接点须
用黑点标出。 • （二）图面区域的划分 • （三）符号位置的索引
某机床电器原理图
二、电器元件布置图 电器元件布置图是电器设备上或电器原理图中所有电器元 件的实际安装位置图，它是机械电气控制设备生产、维护时 必不可少的技术文件。