电气控制原理图讲解(课堂PPT)

开关。正向运 行停车的同时，自动起
电机
动反向运行；反之亦然。 STb
STa
49
三、生产机械中常用的几种自动控制方法
2．按时间的自动控制
时间继电器是一种接受信号后，经过一定的延时后 才输出信号的控制电器。按动作原理的不同，分为电 磁式、空气阻尼式、电动式、晶体管式等类型。时间 继电器的使用，可实现从0.05秒一几十小时的延时。
FR
SB1
SBF
KMR
KMF
ABC QC FU
KMF
FR
M 3~
KMF SBR
KMF
KMR
KMR
互锁
KMR
互锁作用：正转时，SBR不起作用； 反转时，SBF不起作用。从而避免两 触发器同时工作造成主回路短路。
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电机的正反转控制—双重互锁
机械互锁
FR
SB1
SBF
SBR KMR KMF
ABC QC FU
33
4、多电动机的连锁控制线路
(d) 两电动机不能同时工作的互锁
各自都可以实现 启动、停止；
用各自的辅助常 闭触点交叉串接在 对方的控制线路中， 使两台电动机不能 同时工作。
34
4、多电动机的连锁控制线路
2）联合控制与分别控制
多电机拖动的机械工作中要联合动作，调整时 单独动作。如机床的主运动和进给运动。
KM2
FR1
FR2
M
M
3~
3~
主电路
KM1
SB3
SB4
KM2
控制电路
KM2 FR2
39
这样实现顺序 控制可不可以?
不可以 !
两电机各自要有独立
KM1
的电源；这样接，主触头
（KM1）的负荷过重。
KM2
FR
M
FR M
3~
主电路
3~
SB1 SB2
KM1 SB3 KM2
KM1 KM2
控制电路 40
7、多速异步电动机的基本控制线路
3) 集中控制与分散控制
集中控制台一般放在离机床较远的地方，得到 所谓的遥远控制，而在机床现场也可以进行操 作。
35
4、多电动机的连锁控制线路
5）、多点控制线路
对于大型设备为了 操作安全和操作方便 而采用。
为了操作方便而采 用的控制形式，重点 在于常开按钮并联， 常闭按钮串联。
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多地点控制
例如：甲、乙两地同时控制一台电机。 方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。
KMF
KMR
KMR
KMF
SBR KMF
KMR
KMR
FR
23
A BC
KMF
QC FU
SB1
KMR
SBF KMF
SBR
KMR
FR KMF
KMR
FR
M 3~
操作过程： SBF
正转
SB1
停车 SBR
反转
该电路必须先停车才能由正转到反转或由
反转到正转。SBF和SBR不能同时按下， 否则会造成短路！
24
电机的正反转控制— 加互锁
16
停止
停止时，按 下停止按钮 SB2，则交流 接触器断电， 使衔铁释放触 头将常开触点 断开，电动机 停转。
SB1
Mn 3~
17
短路保护
当电路出现短
路时，线路电流
突然变大，熔断
器烧断而切断线
路电源，电动机
FU
停转。
常开触点断开，
线路恢复供电后
电机不会自行起
动 (失压、欠压
保护)。 自动空气开关保 护：
Mn 3~
18
过载保护
当电路电动机 过载时，热继电 器的发热元件将 常闭触点断开， 使接触器线圈断 电主触点断开， 电动机停转。
Mn 3~
19
继电接触器控制系统可分为主电路和控制电路 两部分。
为便于读图和分析常 A B C
把主电路和控制电路
FR
分开画。如图所示
FU
SB1
KM SB2
KM KM
M FR 3~
直动式行程开关、滚轮式行程开关、微动式行程开关。 1．直动式行程开关 按钮式行程开关的机构原理与复式按钮相似如图所示。
机床撞块压下推杆时，其常闭触头分开，而常开触头闭合； 当撞块离开推杆时，触头在弹簧力作用下恢复原来状态。
常用的按钮式行程开关有LX1和JLXK1等系列。
2.滚轮式行程开关 3.微动式行程开关
空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼作用来获得 延时。有通电延时和断电延时两种。其型号只要有 JS7-A型和JS16型。其结构主要有电磁系统、延时机 构和触头三部分。
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行程开关用作电路的限位保护、行程控制、自 动切换等。
结构与按钮类似，但其动 作要由机械撞击。
常开（动合）触头
ST
电路符号
常闭（动断）触头
ST
电路符号
44
A BC
行程控制
QC
B
A
FU
KMF
KMR
FR
M 3~
逆程
正程
行程控制实质为电机的 正反转控制，只是在行程 的终端要加限位开关。
45
行程控制电路（1）
主 电 路
M 3~
点动控制
C'
控
制
SB
KM
电
路
B'
动作过程
按下按钮（SB） 线圈（KM）通电 触头（KM）闭合 电机转动；
按钮松开
线圈（KM）断电
触头（KM）打开
电机停转。 28
点动+连续运行
A BC QC FU
方法一：用复合按钮。
控制 SB3：点动 关系 SB2：连续运行
SB1 SB2
KM FR
20
继电接触器控制系统可分为主电路和控制电路 两部分。
为便于读图和分析常 A B C
把主电路和控制电路
FR
分开画。如图所示
FU
若将控制电路中
的自锁触点KM除去，
就可以实现对电动机 KM 的点动控制。按下起
动按钮电动机就转动，
一松手就停止。点动
控制在生产中也是常
M
见的。
3~
SB1
FR
KM SB2
21
KMF
KMR KMF
KMF
FR
M 3~
KMR
KMR
电器互锁
机械互锁（复合按钮） 双保险
电器互锁（互锁触头）
26
二、继电器—接触器自动控制的基本线路2 3．点动控制线路 还有一种调整工作状态，要求是一点一动， 即按一次按钮动一下，连续按则连续动，不按 则不动，这种动作常称为“点动”或“点车”。
27
A BC QC FU KM
9
短路保护加熔断器
异步电动机的起动电流 （Is t）约为额定电流（IN）
的 (5ˇ7）倍。选择熔体额定电流 时，必须躲开 起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。通常用 以下关系：
一般电机：
频繁起动 的电机：
10
短路保护加熔断器
当通过的电流I ／ IN ＜1.25时，熔体将长期
工作；当I ／ IN ＝2时，约在30s一40s后熔 断；当I ／ IN ＞10时，认为熔体瞬时熔断。
脱扣连杆
锁钩连杆
F 过
流
脱
扣 器
欠 压
12
b、 长期过载保护
方法：加热继电器。
A BC QC FU
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， 应加热继电器，进行过载保护。
KM
SBቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ SB2
FR
KM
热继电器
M 的热元件
3~
KM FR
热继电 器触头
13
c、失压保护
熔断器结构简单、价廉、但动作准确性较 差，熔体断了后需重新更换，而且若只断了 一相还会造成电动机的单相运行，所以它只 适用于自动化程度和其动作准确性要求不高 的系统中。
11
自动空气断路器（自动开关）
自动空气断路器也叫自动开关或空气开关，可实现 短路、过载和失压保护。是常用的多性能低压保护电 器。
主触点 释放拉簧
3~
制大电流。
自保持
3
绘制原理图的基本规则 ：7点
1）为了区别主电路与控制电路，在绘线路 图时主电路用粗线表示，而控制电路用细线 表示。通常习惯将主电路放在线路图的左边 而将控制电路放在右边(或下部)。 2) 在原理图中，控制线路中的电源线分列 两边，各控制回路基本上按照各电器元件的 动作顺序由上而下平行绘制。
Q
动机直接起、停
FU
的控制线路。
SB1 SB2
主要电器：组 合开关、熔断器、 交流接触器、热 继电器和按钮开 关。
KM
KR
M 3~
15
启动
起动时，接 通组合开关， 按动起动按钮 SB2，则交流 接触器通电， 使衔铁吸合带 动触头将常开 触点接通，电 动机通电开始 运行。
Q
SB
FU
KM
KR
M
n
3~
吸合后自锁
6
二、继电器—接触器自动控制的基本线路 以交流异步电动机为控制对象来研究它 的启动、正反转、点动、连锁控制等线路。
1．启动控制线路及保护装置 1) 启动控制线路
直接启动
交流接触器的触头保持自己的线圈得电， 从而保证长期工作的线路环节称为自锁环节。 这种触头称为自锁触头。
7
A BC QC
FU
C'
KM
SB1甲
SB2甲
KM
KM
甲地
SB1乙
SB1乙
乙地
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6、顺序(程序)控制线路
控制要求： 示意 1. M1 起动后，M2才能起动 2. M2 可单独停
＃2电机
M2
＃1电机
M1
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顺序控制电路（1）：两电机只保证起动的先后顺序，
没有延时要求。
A BC
A BC
SB1
SB2
KM1 FR1
FU
FU
KM1
KM1
FR
STb KMF
SBR
KMF
KMR
STa
STb
KMR
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行程控制(3) --自动往复循环运动
电机
逆程
正程
工作要求：1. 能正向运行也能反向运行 2. 到位后能自动返回
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自动往复运动控制电路
SB1
SBF
KMR
KMF
FR KMF STa
关键措施
SBR
KMR STb
限位开关 KMR
KMF
采用复合式
方法：采用继电器、接触器控制。
A BC QC
KM
SB1
SB2
FU
KM
KM 控制电路
主 电M 路 3~
采用继电器、接触器控制后，电 源电压<85%时，接触器触头自动 断开，可避免烧坏电机；另外，在 电源停电后突然再来电时，可避免 电机自动起动而伤人。
14
1、鼠笼式电动机直接起动控制线路
如图是对中、 小容量鼠笼式电
5
5) 规定所有电器的触点均表示正常位置， 即各种电器在线圈没有通电或机械尚未动 作时的位置。
6)为了查线方便。在原理图中两条以上 导线的电气连接处要打一圆点，且每个接 点要标—个编号，编号的原则是：靠近左 边电源线的用单数标注，靠近右边电源线 的用双数标注。
7) 对具有循环运动的机构，应给出工作 循环图。
4
3)在原理图中各个电器并不按照它实际的 布置情况绘在线路上．而是采用同一电器 的各部件分别绘在它们完成作用的地方。
(4)为区别控制线路中各电器的类型和作用， 每个电器及它们的部件用一定的图形符号 表示，且给每个电器有一个文字符号，属 于同一个电器的各个部件都用同一个文字 符号表示。而作用相同的电器都用一定的 数字序号表示。
B'
SB1
停车 按钮
SB2
起动 按钮
KM
KM
自保持
自保（锁）的作用
按下按钮（SB），线圈（KM）通电，
电机起动；同时，辅助触头（KM）闭合，
M
3~
即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机
连续运转。 8
2) 保护装置
a、异步电机短路电流保护装置 常用的短路保护元件有熔断器、过电流继电 器、自动开关等。 熔断器的类型及常用产品有瓷插式、螺旋式 和密封管式三种。机床电气回路中常用的是 RL1系列（螺旋式熔断器）和RC1系列（瓷插 式熔断器）。熔断器的保护持性，又称安秒特 性，它具有反时限性。
STB
动作过程
SB2 正向运行
至右极端位置撞开STA
电机停车 （反向运行同样分析） 逆程
STA 限位开关
正程
SB1
SB2 STA
KMR KMF
KMF SB3
KMR STB KMF
FR
KMR
限位开关
控制回路
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行程控制电路（2）
STb SB1 SBF
前进 终点
STb
STa
STa
后退
原点
KMR KMF
KM
KM
FR M 3~
主电路
SB3
控制电路
该电路缺点：动作不够可靠。 29
思 考 以下控制电路能否实现即能点
动、又能连续运行
SB1
SB2 KM
FR
KM
SB
不能点动！
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4、多电动机的连锁控制线路 1) 两台电动 机的互锁 (a)工作互锁， 可同时停车
其关键在于：IKM的常开触点串接在2KM的控制回路中。
介绍一种双速异步电动机变速的控制线路
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8、电磁铁、电磁离合器的基本控制线路
小容量电磁铁可用中间继 电器或接触器的辅助触头 控制
加快直流电磁铁启动 过程的线路
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三、生产机械中常用的几种自动控制方法
1、按行程的自动控制
行程开关是机床上常用的另一类主令电器，其图形、文字 符号见下图。行程开关的种类很多，按结构可分为：
继电器—接触器控制的常用基本线路 区别电气控制电路安装图和原理图。
重点熟悉绘制原理图的规则，掌握基本 控制环节和基本控制方法。
继而明确任何复杂的控制电路都是由它 们按一定程序相互连锁而成。
一、继电器—接触器自动控制线路的构成
1
2
ABC
简单的接触器控制
刀闸起隔离作用
停止 按钮
起动 按钮
M
特点：小电流控
2．正反转控制线路
在生产上往往要求运
A BC
动部件向正反两个方向
运动。也就是让电动机
Q
做正反转运动。我们在
学习电动机的工作原理
时已经知道，只要将接 KMF
KMR
到电源的任意两根联线
对调即可。为此我们采
用了图示的控制线路。
M 3~
22
2．正反转控制线路 工作原理
ABC
FU
KMF
FR M 3~
SB1 SBF
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4、多电动机的连锁控制线路 (b) 工作互锁，可单独停车
2KM必须在1KM 工作后才能工作；
按下2SB，则 2M可以单独停车；
按下1SB，则 1M、2M都停车；
32
4、多电动机的连锁控制线路
(c) 工作、停车都有互锁
1M先工作，2M 后工作；2M停止 后，1M才能停止
关键点在于：
把2KM的辅助常 开触点并接在 1KM的停止按钮 两端。