第2章 基本电气控制电路

1.电动机定子绕组串电阻减压起动控制电路
1、此电路设计 过程中存在什 么问题？ 2、如何改进？
图2-16 电动机定子绕组串电阻 减压起动控制电路
定子串电阻减压起动控制电路
----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。不受接线方式限制，设备简 单。机械设备点动调整时也常采用，减轻对电网的冲击。
图2-6 CW6132型车床的电气元件布置图
2.2 交流电动机的基本控制电路
2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 2.2.6 2.2.7 三相笼型异步电动机直接起动控制电路 三相笼型异步电动机减压起动控制电路 三相绕线转子异步电动机起动控制电路 三相笼型异步电动机制动控制电路 三相笼型异步电动机调速控制电路 组成电气控制电路的基本规律 电气控制电路中的保护环节
降压原理： 起动时，电动机定子绕组Y连接，运行时△连接。
两接触器式星-三角降压起动控制线路
按下SB2起动按钮的瞬间，哪些 线圈得电？ 松开SB2按钮，KM2线圈是否得 电？ 计时时间到，各线圈及触点如何 动作？
两接触器式的星-三角降压起动控制线路
自耦变压器降压起动控制线路
自耦变压器降压启动是指电动 机启动时利用自耦变压器来降 低加在电动机定子绕组上的启 动电压。待电动机启动后，再 使电动机与自耦变压器脱离， 从而在全压下正常运动。这种 降压启动分为手动控制和自动 控制两种。
全压运行后KM1、KT 仍得电、耗能 试改进设计，KM2线圈得电同时， KM1失电
KT图形符 号如何修改
两接触器式星-三角降压起动控制线路
当电动机功率较大时，起动电流会对电网造成冲击。为了 限制起动电流过大，对于正常运转时定子绕组作三角形连接的 电动机，起动时先使定子绕组接成星形，电动机开始转动，待 电动机达到一定转速时，把定子绕组改成三角形连接，使电动 机正常运行。
2.1.2 电气原理图的绘制原则
1.绘制电气原理图的基本原则 2.图面区域的划分 3.符号位置的索引 4.电气原理图中技术数据的标注
1.绘制电气原理图的基本原则
1)主电路、控制电路、信号电路等应分别绘出。 2)电气原理图中电气元件的布局，应根据便于阅读的 原则安排。 3)各电气元件不画实际的外形图，但要采用国家标准 规定的图形符号和文字符号来绘制。 4)电气原理图中所有电器的触点按没有通电和没有外 力作用时的开闭状态画出。 5)事故、备用、报警开关应表示在设备正常使用时的 位置。 6)应尽可能减少线条和避免交叉线。 7)有机械联系的元器件用虚线连接。
负荷开关
图2-1 CW6132型车床的电气原理图
• QF,断路器是指切断电流的设备，就相当于水龙头，它控制的 水流，而断路器控制的是电流。 • 断路器，主要用于对电路出现短路电流的保护，当电路中出现 短路时，立即断开电路，保护负载的安全。断路器的额定分断 能力分为额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力两种 • QS,负荷开关是一种带有专用灭弧触头、灭弧装置和弹簧断路 装置的分合开关。 • 从结构上看，负荷开关与隔离开关相似（在断开状态时都有可 见的断开点），但它可用来开闭电路，这一点又与断路器类似 。然而，断路器可以控制任何电路，而负荷开关只能开闭负荷 电流，或者开断过负荷电流，所以只用于切断和接通正常情况 下电路，而不能用于断开短路故障电流。但是，要求它的结构 能通过短路时间的故障电流而不致损坏。由于负荷开关的灭弧 装置和触头是按照切断和接通负荷电流设计的，所以负荷开关 在多数情况下，应与高压熔断器配合使用，由后者来担任切断 短路故障电流的任务。负荷开关的开闭频度和操作寿命往往高 于断路器。
2.1 电气控制电路的绘制原则及标准
2.1.1 电气图中的图形符号及文字符号 2.1.2 电气原理图的绘制原则 2.1.3 电气安装接线图 2.1.4 电气元件布置图
2.1.1 电气图中的图形符号及文字符号
电气图形符号是电气技术领域必不可少的工 程语言，只有正确识别和使用电气图形符号 和文字符号，才能阅读电气图和绘制符合标 准的电气图。
(2)正—反—停控制电路
图2-10a中，要使电动机由正转切换到反转，需先按停止按钮 SB1，这显然在操作上不便，为了解决这个问题，可利用复合 按钮进行控制，将起动按钮的常闭触点串联接入到对方接触器 线圈的电路中，就可以直接实现正反转的切换控制了，控制电 路如图2-10b所示。
5.自动停止控制电路
2.图面区域的划分
电气原理图上方的1、2、3、…数字是图区编号，是为了便于 检索电气线路、方便阅读分析而设置的。图区编号也可以设置 在图的下方。图幅大时可以在图纸左方加入a、b、c、…字母图 区编号。
图区编号下方的文字表明对应区域下方元器件或电路的功能， 使读者能清楚地知道某个元器件或某部分电路的功能，以利于 理解整个电路的工作原理。
3)各电气元件的图形符号和文字符号必须与电气原理图一致，并
符合国家标准。 4)各电气元件上凡是需接线的部件端子都应绘出，并予以编号，
各接线端子的编号必须与电气原理图上的导线编号一致。
5)不在同一安装板或电气柜上的电气元件或信号的电气连接一般 应通过端子排连接，并按照电气原理图中的接线编号连接。 6)走向相同、功能相同的相邻多根导线可用单线或线束表示。
分析电路：说明控制过程；M1，M2的工作顺序； 按钮SB1，SB2，SB3的作用；采用的保护措施。
设计一台电机控制电路，要求：该电机能单 向连续运行，并且能实现两地控制。有过载、短 路保护。
2.2.2 三相笼型异步电动机减压起动控制电路
1.电动机定子绕组串电阻减压起动控制电路 2.星-三角减压起动控制电路 3.自耦变压器减压起动控制电路
CW6132型普通车床的电气互连接线图
图2-5 CW6132型普通车床的电气互连接线图
2.1.4 电气元件布置图
1)体积大和较重的电气元件应安装在电气安装板的下方， 而发热元件应安装在电气安装板的上方。 2)强电、弱电应分开，弱电应屏蔽和隔离，防止外界干 扰。 3)需要经常维护、检修、调整的电气元件安装位置不宜 过高或过低。 4)电气元件的布置应考虑整齐、美观、对称的方针。 5)电气元件布置不宜过密，应留有一定间距。
2.2.1 三相笼型异步电动机直接起动控制电路
1.电动机单向点动控制电路 2.电动机单向自锁控制电路 3.电动机单向点动、自锁混合控制电路 4.电动机正反转控制电路
5.自动停止控制电路
6.自动往返控制电路 7.其他典型控制电路
1.电动机单向点动控制电路
熔断器
隔离 开关 接触器 常开主 触点
按钮
接触器 线圈
3.符号位置的索引
图2-2 索引代号的组成
图2-3 接触器在附图中各栏的含义
4.电气原理图中技术数据的标注
图2-4 继电器在附图中各栏的含义
图2-1 CW6132型车床的电气原理图
2.1.3 电气安装接线图
1)各电气元件均按实际安装位置绘出，元件所占图面按实际尺寸 以统一比例绘制。 2)一个元件中所有的带电部件均画在一起，并用点划线框起来， 即采用集中表示法。
复习第1章内容
• 热继电器与熔断器的保护功能有何不同？
• 什么是主令电器？常用的主令电器有哪些 ？控制按钮和行程开关有何异同？
• 接触器和中间继电器有什么异同？在电机 运行电流很小的情况下，电机的功率大约 有70W，运行电流约0.6A，能否用中间继电 器代替接触器？
*热继电器与熔断器的保护功能有何不同？
6.自动往返控制电路
自动停止
手动控制
图2-11 自动停止控制电路自动往返源自图2-12 自动往返控制电路
7.其他典型控制电路
(1)多地控制电路 (2)顺序起、停控制电路 (3)步进控制电路
(1)多地控制电路
隔离开关 没有灭弧 装置所以 不能带负 荷操作， 符号QS。 断路器有 灭弧装置， 能切断正 常负荷电 流和过负 荷电流,符 号QF
分析电路工作原理及实现的功能
图2-18 自耦变压器减压起动控制电路
2.2.3 三相绕线转子异步电动机起动控制电路
4.电动机正反转控制电路
(1)正—停—反控制电路
(2)正—反—停控制电路
(1)正-停-反控制电路
断路器
KM1的作用是什么？ KM2的作用是什么？图中所 示的KM2常闭触点的作用是什么？如果，按下SB2 按钮后电动机正转，这时按下SB3按钮，电动机会 实现反转控制么？为什么？如何实现电动机反转？
思考，如何实现电 动机的正反转控制 的？
电路的工作原理： 当按下正转起动按钮SB2后，接触器KM1的线圈通电吸合并自锁， 电动机正转，拖动运动部件作相应的移动。 当位移至规定位置(或极限位置)时，安装在运动部件上的挡铁(撞 块)便压下行程开关SQ1，SQ1的常闭触点断开，切断KM1的线圈 回路，KM1断电释放，电动机停止运转。 这时即使再按SB2，KM1也不会吸合，只有按反转起动按钮SB3， 电动机反转，使运动部件退回，挡铁脱离行程开关SQ1，SQ1的常 闭触点复位，为下次正向起动做准备。反向自动停止的控制原理 与上述相同。
• 若电机出现过载情况，绕组中电流增大，通过热 继电器元件中的电流增大使双金属片温度升得更 高，弯曲程度加大，推动人字形拨杆，人字形拨 杆推动常闭触头，使触头断开而断开交流接触器 线圈电路，使接触器释放、切断电动机的电源 • 熔断器是根据电流超过规定值一定时间后，以其 自身产生的热量使熔体熔化，从而使电路断开的 原理制成的一种电流保护器。 • 热继电器是用来保护电机均衡过载的,防止电机过 热烧毁的。而熔断器只是用来保护线路的。
在电机运行电流很小的情况下，电机的功率大约有70W，运行电 流约0.6A，可以用的！但不建议用，因为中间继电器没有灭弧装 置，电机动作瞬间会出现打火现象，时间久了会烧坏触点！
第2章 基本电气控制电路
2.1 电气控制电路的绘制原则及标准 2.2 交流电动机的基本控制电路 2.3 典型生产机械电气控制电路的分析 2.4 电气控制电路的一般设计法