第一篇电气控制技术(第二章+第四章习题解答)资料

➢直接起动三相异步电动机控制电路
❖因为继电器逻辑电路配线复杂
优缺点： 优点： 直观、(简单)、经济、抗干扰能力强。
缺点： 通用性差、灵活性差、易发生故障、维修量大。
发展趋势：
电机控制技术 传感器技术 电力电子技术 微电子技术 自动控制技术 微机控制技术
第二章 电气控制线路的基本控制规律
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
3×2.5mm2 QS
Q1 M1 M2
CW6140型车床电气互连图
二、阅读和分析电气控制路线图的方法
方法主要有两种：查线读图法和逻辑代数法。 1．查线读图法（直接读图法或跟踪追击法）。
别，如KM1、KM2等。
✓（5）所有电器均以自然状态画出。
✓（6）原理图上应尽可能减少线条和避免线条交叉。
（二）、电气原理图
2.图面区域的划分 ➢目的：便于检索，方便阅读。 ➢区分的方法：
➢1）图区的编号一般写在图的下部。 ➢2）图的上方设有用途栏。
➢电气原理图示例： 图2-1 CM6132普通车床电气原理图
双金属片式热继电器原理示意图
复习：速度继电器
作用：根据速度的大小通断电路 结构：定子、转子和触头 原理：与异步电动机类似 参数：动作转速：>120rpm
复位转速：<100rpm
复习：固态继电器 P20 图1-33
固态继电器（Solid State Relay,缩写SSR），是由微电子 电路，分立电子器件，电力电子
SB2 SB1 KM1
KM1
KM2
M1
M2
3～
3～
主电路
KM1
KM2
控制电路
二、阅读和分析电气控制路线图的方法
2．逻辑代数法（间接读图法）
二、阅读和分析电气控制路线图的方法
复习：电磁式电器的工作原理
电磁机构（检测部分）的结构形式
1-衔铁
2-铁心
3-吸引线圈
直动式电磁机构
1-衔铁 2-铁心 3-吸引线圈
拍合式电磁机构
复习：电磁式电器的工作原理
触头系统——通过触头的开合控制电路通、断。
按控制电路 按原始状态
主触头 辅常助开触触头头
类型
常桥闭式触头
按结构形式
指形触头
按接触形式
步骤： ➢ （1）熟悉机械设备和生产工艺过程； ➢ （2）分析主电路（电动机入手）； ➢ （3）分析控制电路（按照由上往下或由左往右依次阅读，有几
个控制环节）。
顺序控制
✓顺序启动同时停止控制
➢电气原理图：
➢特点:
L1 L2 L3
Q
FU1
KM1 FR1
FU2
FR FR
KM2 FR2
SB3
SB4
部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号
QK
一般三极电源开关
QF
SQ
FU
常开触点 常闭触点 复合触点
低压断路器
限位开关
熔断器
SB
常开 常闭
复合
按钮
KM
线圈 主触点 常开辅助触点 常闭辅助触点
接触器
KT
线圈 常开延时闭合触点 常闭延时打开触点 常开延时打开触点 常闭延时闭合触点
时间继电器
部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号
第一节 绘制电气控制线路的若干规则 第二节 电气控制的基本控制环节
第一节 绘制电气控制线路的若干规则
➢电气原理图示例：
CM6140普通车床电气原理图
一、电气控制线路图和常用符号：
电气原理图 ➢电气控制线路图：
电气安装图
➢绘制电气控制线路图的原则：1.安装、调整、使用、维修方便 2.简明易懂（符合标准） 3.安全
U< KA KA KA
欠电压继电器
U > KA KA KA
过电压继电器
（一）电磁式继电器
3、中间继电器
通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可 直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。
中间继电器触头容量小，触点数目多，用于控 制线路。
KA 线圈
常开触头 KA
常闭触头 KA (b) 符号
中间继电器外形与符号
凸轮控制器结构图
复习回顾：动力线路中常用的电器
一、低压断路器 P25 图1-41
二、接触器
（一）、交流接触器 P26 （二）、直流接触器 P27
（一）低压断路器的结构及工作原理
1.结构：主要由触头、灭弧系统、各种脱扣和操作结构等 组成。
2.工作原理：
严重过载保 护
1-热脱扣器整定电流 2-手动脱扣按钮 3-脱扣弹簧 4-手动合闸机构 5-合闸联杆 6-热脱扣器 7-锁扣 8-电磁脱扣器 9-脱扣联杆 10，11-动、静触点 12，13-弹簧 14-发热元件 15-电磁脱扣弹簧 16-调节旋钮
1.直流电磁式时间继电器 2.空气阻尼式时间继电器 3.晶体管式时间继电器 4.电动机式时间继电器
复习：刀开关
(1).开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关） ❖ 作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。 ❖ 结构图和符号 ：
QS
复习：组合开关
M 3~
用组合开关起停电动机的接线图
复习：电磁式继电器
电气控制与PLC技术
集美大学机械与能源工程学院 集美大学诚毅学院
2016.9
复习回顾：常用低压电器
电器的功能：开、关 分类：按工作电压：高压、低压。
按动作原理：手动、自动。
按用途：控制、配电、主令、保护、执行。
电磁式电器的工作原理
吸引线圈
电磁式电器
电磁机构（检测部分） 铁心 衔铁
触头系统（执行部分）
（三）、电气安装图
电气安装图：表示电气控制系统中各电器元件的实际位置和接线情况。
➢1.电器位置图：
详细绘制出电 器元件安装位 置。
320
FU1
FU2
KM
FU3
TC
FR
FU4
线槽 360
端子板
50 50 50 50
CW6140型车床电器位 置图
➢2.电气互连图：表明了电器设备外部元件的相对位置及它们之间 电器互连图示例 的电气连接，是实际安装接线的依据。
功率器件组成的无触点开关。用 隔离器件实现了控制端与负载端
的隔离。固态继电器的输入端用
微小的控制信号，达到直接驱动 大电流负载。
复习回顾：
（一）、按钮
P22 图1-35
主令电器 （二）、行程开关 P22 图1-37
（三）、凸轮控制器与主令控制器 P23 图1-39
复习：按钮
按钮的图形、文字符号
SB
SB
SB
(a)常开按钮 (b)常闭按钮 (c)复合按钮 按钮的图形、文字符号
复习：行程开关
行程开关的图形、文字符号
SQ
SQ
(a)常开触头
(b)常闭触头
行程开关的图形、文字符号
主令电器 复习：凸轮控制器与主令控制器
凸轮控制器的图形、文字符号
（a）画“•”标记 表示
1-静触头 2-动触头 3-触头弹簧 （b）接通表表示 4-弹簧 5-滚子 6-方轴 7-凸轮
短路环
铁芯 线圈
衔铁
直流接触器
用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。 结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。 工作原理：与交流接触器基本相同。
复习：接触器
（三）、接触器的符号
KM
KM
KM
(a)线圈
(b)常开触头
(c)常闭触头
图1-39 接触器的图形、文字符号
第二章 电气控制线路的基本控制规律
(a) 外形
复习：时间继电器
符号
(a) (b) (c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(h)
(a) 线圈一般符号 (b) 通电延时线圈 (c) 断电延时线圈 (d) 延时闭合常开触点 (e) 延时断开常闭触点 （f）延时断开常开触点 （g）延时闭合常闭触点（h）瞬 动触点
复习：热继电器
1.1接- 线端子 2 - 主双金属片 3 - 热元件 4 - 推动导板 5 - 补偿双金属片 6 - 常闭触头 7 - 常开触头 8 - 复位调节螺钉 9 - 动触头 110 - 复位按钮 11 - 偏心轮 12 - 支撑件 13 - 弹簧
接触器用于控制电动机等大功率、大电流电路及主电路。
2．输入信号不同 继电器的输入信号可以是各种物理量，如电压、电流、时间
、压力、速度等，而接触器的输入量只有电压。
交流接触器
交流电磁机构上的短路环——减小衔铁吸合时产生的振
动和噪音。
线圈加额定电压， 衔铁吸合，常闭触头 先断开，常开触头后 闭合；线圈电压消失， 触头恢复常态。为防 止铁心振动，需加短 路环。
点接触 线接触
面接触
点接触
面接触
材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银质材料制成。
电气控制中常用电器：
一、低压隔离器
1、刀开关 2、组合开关
二、熔断器 三、控制继电器
（一）、电磁式继电器
1.电流继电器 2.电压继电器 3.中间继电器
（二）、时间继电器
（三）、热继电器 （四）、速度继电器 （五）、固态继电器
源到用电设备的电路， 是强 电流通过的部分。
电气控制线路图
电气原理图 电气安装图
主电路
控制电路 由按钮、接触器和继电器
照明和显示电的路线圈、各种电器的常开 电器位置图 电气互连图 、常闭触点等组合构成的
控制逻辑电路，实现所需
要的控制功能，是弱电流
通过的部分。
➢电气原理图示例：
CM6140普通车床电气原理图
（二）、电气原理图
➢1.绘制原则：
✓（1）采用GB。 ✓（2）主电路在左侧或上方，辅助电路在右侧或下方。 ✓（3）主、辅助电路或其元件，均应按功能尽可能按动作顺序从 上到下、从左到右排列。
➢1.绘制原则：
✓（4）在原理图中，同一元件，不同部分使用同一文字符号来
标明。对于同类电器，必须在名称后或下标加上数字序号以区
电气控制线路：由各种有触点的接触器、继电器、 按钮、行程开关等电气元件，用导
线按不同连接方式组合而成的，实
现某种控制功能的线路。
第二章 电气控制线路的基本控制规律
电气控制线路的作用： 实现对电力拖动系统的启动、 正反转、制动、调速和保护， 满足生产工艺要求，实现生产
过程自动化。
电气控制也称为继电接触器控制。
（一）电磁式继电器
1、电流继电器
特点：线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。
分类：过电流继电器、欠电流继电器。 I>
KA KA
KA
过电流继电器
过流电流继电器
欠流电流继电器
I< KA KA
KA
欠电流继电器
图形符号和文字符号
（一）电磁式继电器
2、电压继电器
特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细 分类：过电压继电器和欠电压继电器 结构原理：与电流继电器类似
图1-36 低压断路器工作原理图
（一）低压断路器的结构及工作原理
1.结构：主要由触头、灭弧系统、各种脱扣和操作结构等 组成。
2.工作原理：
线路短路 保护
1-热脱扣器整定电流 2-手动脱扣按钮 3-脱扣弹簧 4-手动合闸机构 5-合闸联杆 6-热脱扣器 7-锁扣 8-电磁脱扣器 9-脱扣联杆 10，11-动、静触点 12，13-弹簧 14-发热元件 15-电磁脱扣弹簧 16-调节旋钮
图1-36 低压断路器工作原理图
低压断路器的图形、文字符号如图1-37所示。
QF
QS
QS
QS
图1-37 低压断路器的图形、文字符号
(a)单极 ( b)双极
(c)三极
图1-13 刀开关的图形、文字符号
复习：接触器
接触器与继电器的区别？
区别： 1．所控制的线路不同
继电器用于控制电讯线路、仪表线路、自控装置等小电流电 路及控制电路；
第一节 绘制电气控制线路的若干规则
相关国家标准：
✓GB4728—85《电气图常用图形符号》 ✓GB5226—85《机床电气设备通用技术条件》 ✓GB7159—87《电气技术中的文字符号制定通 则》 ✓GB6988—86《电气制图》 ✓GB5094—85《电气技术中的项目代号 》
（一）、常用电气图形符号和文字符号：
KV
FR
KA
常开触点 常闭触点 热元件 常闭触点 线圈
速度继电器
热继电器
常开触点 常闭触点
中间继电器
来自百度文库
KV
KI
线圈 常开触点 常闭触点 线圈 常开触点 常闭触点
电压继电器
电流继电器
变压器
YA
HL
M
M
SA
三相
电磁铁 信号灯 直流电动机 异步电动机 转换开关
（二）、电气原理图
电气控制线路图的结构
设备的驱动电路，包括从电
图1-36 低压断路器工作原理图
（一）低压断路器的结构及工作原理
1.结构：主要由触头、灭弧系统、各种脱扣和操作结构等 组成。
2.工作原理：
手动脱扣
1-热脱扣器整定电流 2-手动脱扣按钮 3-脱扣弹簧 4-手动合闸机构 5-合闸联杆 6-热脱扣器 7-锁扣 8-电磁脱扣器 9-脱扣联杆 10，11-动、静触点 12，13-弹簧 14-发热元件 15-电磁脱扣弹簧 16-调节旋钮
工作原理：
1.底座 2.反力弹簧 3、4.调节螺钉 5.非磁性垫片 6.衔铁 7.铁芯 8.极靴 9.电磁线圈 10.触点系统
电磁式继电器结构图
① 电流继电器 ② 电压继电器 ③ 中间继电器
电流继电器：可用于过 载或过载保护。 电压继电器：主要作为 欠压、失压保护。 中间继电器：实质上是 电压继电器，起放大作 用。