基本电气控制电路

• 图2 -8所示为电动机的Y一△降压启动控制电路，该电路主要由三个 接触器和一个时间继电器构成。
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2. 3 电动机的制动控制电路
• 2 .3.1反接制动
• 反接制动是在电动机三相电源被切断后，立即通上与原相序相反的三 相电源，以形成与原转向相反的电磁力矩，利用这个制动力矩使电动 机迅速停止转动。
第2章 基本电气控制电路
• 2. 1 电气控制系统的基本知识 • 2. 2 电动机的启动控制电路 • 2.3 电动机的制动控制电路 • 2. 4 电动机的其他典型控制电路
2.1 电气控制系统的基木知识
• 电气控制系统是由各种有触点的接触器、继电器、按钮、行程开关等 电气设备及电气元件按照一定的控制要求连接而成，实现对电力拖动 系统的启动、正反转、制动、调速和保护等功能，满足生产工艺的要 求，实现生产过程自动化控制。
• (3)同一电器的各部件采用同一文字符号表明。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补标汁统一的文字符号.
• (4)所有电气元件的图形符号，均按电器未接通电源和没有受外力作 用时的状态绘制。
• (5)为阅图方便，图中自左向右或自上而下表示操作顺序，并尽可能 减少线条和避免线条交叉。
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• 2 .4 .2电动机的正反转控制
• 在实际生产中，常需要机械设备的运动部件实现正反两个方向的运动， • 从电动机的原理可知，改变电动机三相电源相序即可改变电动机的旋
转方向。接触器联锁的电动机正反转控制电路如图2一12所示。
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2 .4 电动机的其他典型控制电路
• 对于复合按钮，还可以同时将SB1, SB2的常闭触点分别串接在对方 控制电路中，构成按钮机械互锁，实现接触器/按钮双重联锁控制， 如图2一13所示。
• 2. 2. 3长动控制电路
• 根据控制要求，有些生产机械的运动部件要求能够单向连续运行，和 点动控制相比，这种连续运行的电路称为长动控制电路。
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2 .2 电动机的启动控制电路
• 长动控制电路如图2一7所示。 • 长动控制电路工作原理: • 合上电源刀开关QS，主电路引入三相电源。按下启动按钮SB1，接
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2 .4 电动机的其他典型控制电路
• 2. 4. 1点动和长动混合控制
• 在工业生产中，当机械设备要求既能连续工作，又能手动控制进行调 整工作时，这就要求控制电路同时具备点动和长动的控制功能。点动 和长动混合控制电路如图2一11所示.
• 点动与长动混合控制电路是在点动控制与自锁控制的基础上增加一个 复合按钮来实现的。
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2 .2 电动机的启动控制电路
• 点动控制电路如图2一6所示。 • 点动控制电路工作原理: • 合上电源组合开关QS，按下点动按钮SB，接触器KM线圈通电，在
主电路中接触器KM主触点闭合，电动机M接入三相电源，启动运转。 松开按钮SB,接触器KM线圈失电，主电路中其主触点断开，切断电 动机的三相电源，电动机停止运转。 • 该电路功能为:按下按钮SB,电动机M启动单向运转;松开按钮SB,电动 • 机M停止。这种电路不能实现连续运行，通常称为点动控制电路。常 用于电葫芦控制和车床拖板箱快速移动的电机控制。
• 负荷开关直接启动控制电路如图2一5所示。 • 这种启动方法的主要优点是控制方式简单、启动时间短;主要缺点是
启动电流对电网的影响较大，影响负载系统正常工作，但这种影响将 随电源容量的增大而减少。
• 2 .2 .2点动控制电路
• 有的生产机械的某些运动部件不需要电动机连续拖动，只要求电动机 做短暂运转，这就需要对电动机进行点动控制。
则。 • (1)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。 • (2)主电路的电源电路一般绘制成水平线，受电的动力装置(如电动机) • 及其保护电器支路用垂直线绘制在图的左侧，控制电路及照明和指示
电路用垂直线依次绘制在图面的右侧。
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2.1 电气控制系统的基木知识
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2. 3 电动机的制动控制电路
• 为了节约成本，能耗制动通常是对原电源进行半波或桥式整流以得到 直流电源，而不需另外配置。图2一10所示为用速度继电器控制的桥 式整流单向能耗制动控制电路。
• 能耗制动所消耗的能量较小，制动准确率较高，制动转矩平滑，但制 动力较弱，还需直流电源整流装置，所以费用较高。
• (6)将图分成若干图区，上方为该区电路的用途和作用，下方为图区 号。在继电器、接触器线圈下方列有触点表，用以说明线圈和触点的 从属关系。触点表中标明相应触点的索引图区号，对未使用的触点用 “x”表明，如图2 -2所示。
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2.1 电气控制系统的基木知识
• (7)接点的表示方法:三相交流电源采用L1 , L2 , L3标记;主电路按U、 • V , W顺序标记;分支电路在U, V, W后加数字1, 2, 3来标记;控制电路
• (4)对于控制装置的外部连接线应在图上或用接线表表示清楚，并注 明电源的引入点。
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2 .2 电动机的启动控制电路
• 电动机的启动是指电动机通电后由静止状态逐渐加速到稳定运行状态 的过程。
• 2. 2. 1负荷开关直接启动控制电路
• 将额定电压全部加到电动机定子绕组上使电动机启动，称为全压启动 或直接启动。
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图2一1 某设备电气原理
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图2 -2 接触器及继电器触点表含义
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图2一3 元件布置图
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图2 -4 电气接线图
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图2一5负荷开关直接启动控制电路
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图2一6 点动控制电路
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图2一7 长动控制电路
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图2一8 Y一△降压启动控制电路
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图2 -9单向运转反接制动控制电路
• 反接制动优点是设备简单、制动力矩较大、制动迅速，缺点是冲击大。 • 图2 -9所示为单向运转反接制动控制电路。 • 反接制动控制电路工作原理: • 速度继电器KS与电动机同轴，在电动机正常运转时，KM 1通电吸合，
速度继电器KS的常开触点闭合，为反接制动做好准备。
• 2. 3. 2能耗制动
• 反接制动机械冲击强烈、制动不平稳、准确度不高。在要求平稳制动、 停位准确的场合，通常采用能耗制动。
• 绘制电气接线图有以下原则: • (1)外部单元同一电器的各部件画在一起，其布置尽可能符合电器实
际情况。 • (2)各电气元件的图形符号、文字符号和回路标记均以电气原理图为
准，并保持一致。
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2.1 电气控制系统的基木知识
• (3)不在同一控制箱和同一配电盘上的各电气元件必须经接线端子板 进行连接。
用不多于3位的阿拉伯数字编号。 • (g)电气原理图的全部电机、电器元件的型号、文字符号、用途、数
量及额定技术数据等，均应填写在元件明细表内。
• 2 .1 .3元件布置图
• 元件布置图表示机械设备上所有电气设备和元件的实际位置，是生产 机械电气控制设备制造、安装和维修必不可少的技术文件。元件布置 图根据设备的复杂程度可集中绘制在一张图上或控制柜、操作台的电 气元件布置图分别绘出。绘制元件布置图时机械设备轮廓用双点划线 画出，所有可见的和需要表达清楚的电气元件及设备，需要用粗实线 绘出其简单的外形轮廓，如图2一3所示。
• 2.4.4电动机的位置和自动往返循环控制
• 有些生产机械如万能铣床，要求工作台在一定距离内能自动往返。通 常利用行程开关控制电动机正反转实现。
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2 .4 电动机的其他典型控制电路
• 图2-16所示为工作台自动往返循环运动示意图和控制电路。
• 2. 4. 5电动机的顺序控制
• 电动机的顺序控制是指两台或多台电动机的顺序启动或顺序停止的控 制。实际生产中，有些设备常要求电动机按一定的顺序启动，如铣床 工作台的进给电动机必须在主轴电动机启动后才可以启动，这就要用 到电动机的顺序控制。以两台电动机的顺序控制为例，图2一17 (a) 为顺序启动、同时停止控制电路，图2一17(b)为顺序启动、逆序停止 控制电路。
• 2.1.1图形符号和文字符号
• 电气控制系统图中的图形符号和文字符号必须符合国家标准规定。 • 图形符号由符号要素、一般符号及限定符号组成。符号要素是具有确
定意义的简单图形，必须同其他图形组合构成一个设备或概念的完整 符号。 • 文字符号包括基本文字符号、辅助文字符号和补充文字符号。基本文 字符号分为单字母符号和双字母符号。
触器KM线圈通电，主电路中，其常开主触点闭合，电动机接通电源 开始启动。同时接触器KM的辅助常开触点闭合，使接触器KM线圈有 两条通电路径。这样当松开启动按钮SB1后，接触器KM线圈仍能通 过其辅助触点通电并保持吸合状态。这种依靠接触器本身辅助触点使 其线圈保持通电的现象称为自锁，起自锁作用的触点称为自锁触点。 长动控制电路也称为自锁电路或起保停控制电路。 • 要使电动机停止运转，按下停止按钮SB2，接触器KM线圈失电，则 其主触点断开，切断电动机三相电源，电动机M停止运转，同时接触 器KM自锁触点也断开，控制回路解除自锁。松开停止按钮SB2,控制 电路又回到启动前的状态。
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图2一10桥式格流单向能耗制动控制电 路
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图2一11点动与长动混合控制电路
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图2一12 电动机正反转控制电路
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图2一13接触器/按钮双重联锁正反转控 制电路
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图2一14 两地控制电路
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图2一15 多条件控制电路
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图2-16工作台自动往诉运动示意图和控 制电路
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图2一17 两台电动机顺序控制电路
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2 .2 电动机的启动控制电路
• 2 .2 .4降压启动控制电路
• 降压启动是指在启动时，在电源电压不变的情况下，通过改变连接方 式或增加启动设备，降低加在电动机定子绕组上的电压，待电动机启 动后，再将电压恢复到额定值。
• 降压启动方式有定子绕组串电阻(或电抗)降压启动、自祸变压器启动 法、星形/三角形(Y一△)启动法和使用软启动器等。其中星形/三角形 降压启动较为常用，下面主要介绍星形/三角形降压启动控制电路。
• 2.4.3电动机的多地和多条件控制
• 电动机的多地控制是指在多个地方对电动机进行启动和停止的控制。 当机械设备需要操作人员在不同的方位均可对其进行起停操作时，就 要求控制电路能够满足多地控制。控制电路如图2一14所示。
• 还有些生产设备要求同时满足多个条件，才能对其进行启停操作，这 就要用到多条件控制。控制电路如图2一15所示。
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2.1 电气控制系统的基木知识
• 2. 1. 4电气接线图
• 电气接线图主要用于安装接线、线路检查、线路维护和故障处理等， 它表示在设备电控系统各单元和各元器件间的接线关系，并标注出所 需数据，如接线端子号、连接导线参数等。实际应用中通常与电路图 和位置图一起使用，如图2一4所示。
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2.1 电气控制系统的基木知识
• 2 .1 .2 气原理图
• 电气原理图用于表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关 系。电气原理图是根据电气控制线路的工作原理来绘制的。
• 电气原理图一般分为主电路、控制电路及照明和指示电路。 • 以某设备电气原理图2一1为例，来说明绘制ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ气原理图时应遵循的原