电气控制回路八种常用元件原理介绍
断路器、接触器、中间继电器、热继电器、按钮、指示灯、万能转换开关和行程开关是电气控制回路中最常见的八种元件，以图文并茂的方式介绍常用电气元件的原理及应用，通过了解它们在电气回路中的作用来掌握这些元件平时的运行情况。
1、断路器
低压断路器又称为自动空气开关，可手动开关，又能用来分配电能、不频繁启动异步电机，对电源线、电机等实行保护，当它们发生严重过载、短路或欠压等故障时能自动切断电路。常用断路器外形图（如下图）
1P微型断路器 3P微型断路器
塑壳断路器断路器文字符号为：QF
断路器图形符号为：
单极断路器图形符号三极断路器图形符号
2、接触器
接触器由电磁机构和触头系统两部分组成，接触器最常见线圈电压有AC380V、AC220V、AC110V、AC36V、AC24V、AC12V和DC220V、DC36V、DC24V、DC12V等多种。常用的有AC380V、AC220V，机床常用的有AC110V、AC36V 、DC36V、DC24V、等几种，外形一样，就是线圈的电压有区别。
接触器电磁机构由线圈、动铁心（衔铁）和静铁心组成；接触器触头系统由主触头和辅助触头两部分组成，主触头用于通断主电路，辅助触头用于控制电路中。常用接触器外形图片
接触器文字符号为：KM
接触器图形符号表示为：
接触器线圈图形符号: 接触器主触头图形符
号 :
接触器辅助常开触头图形符号接触器辅助常闭触头图形符号
3、热继电器
热继电器是利用电流通过元件所产生的热效应原理而反时限动作
的继电器。
热继电器文字符号：FR
热继电器图形符号： ---------------------------------
热继电器元件热继电器常开热继电器常闭图形符号触头图形符号触头图形符号
最常见的热继电器图片：
4、中间继电器
中间继电器的原理是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大（即增大继电器触头容量）的继电器。其实质是电压继电器，但它的触头较多（可多达8对）、触头容量可达5-10A、动作灵敏。
当其他电器的触头对数不够时，可借助中间继电器来扩展他们的触头对数，也有通过中间继电器实现触电通电容量的扩展。
常见中间继电器图片
中间继电器文字符号：KA
中间继电器图形符号：-------------------------------------
中间继电器中间继电器常开中间继电器常闭
线圈图形符号触头图形符号触头图形符号
5、按钮
在实际应用中通常根据所需要的触头数量、使用的场合及颜色来选择按钮。常用的LA18、LA19、LA20等系列按钮适用于AC500V、DC440V，额定电流5A，控制功率在AC300W、DC70W的控制回路中。
常见按钮的图片
按钮文字符号：SB
按钮图形符号： -------------------------------------------
常开按钮常闭按钮复合按钮
常做“启动按钮”常做“停止按钮”常用在电气控制锁电路中按钮颜色要求：（1）“停止”按钮和“急停”按钮必须是红色。
当按下红色按钮时必须使设备停止运行或断电。
（2）“启动”按钮的颜色是绿色。
（3）“启动”和“停止”交替动作的按钮必须是黑色、白色或灰色，不得使用红色和绿色按钮。
（4）“点动”的按钮必须是黑色。
（5）“复位”（如有保护继电器的复位按钮）必须是蓝色，当复位按钮同时还有停止作用时，则必须是红色。
6、指示灯
指示灯的作用：
（1）指示设备的运行或停止状态。
（2）监视控制电器的电源是否正常
（3）利用红灯监控跳闸回路是否正常，用绿灯监控合闸回路是否正常。
常用指示灯图片
7、转换开关
万能转化开关由操作机构、面板、手柄和数个触头座等部件组成。常见万能转化开关图片
万能转换开关文字符号为：SA 万能转换开关图形符号为：
各触头在手柄转到不同档位时的通断状态用黑点表示，有黑点的表示触头闭合，没有黑点的表示表示触头断开。
8、行程开关
常见行程开关图片
行程开关文字符号为：SQ 行程开关图形符号为：
9、电机接触器、控制方式示意图
电路工作过程如下:
KM辅助(3-5)闭合自锁。
启动： SB2±→KM＋→ { KM主触点闭合，电动机M启动运转。
KM辅助(3-5)断开自锁。
停止： SB1±→KM－→ { KM主触点断开，电动机M停止运转。（3-5）表示辅助触点两端接线的编号。
常用电气元件功能介绍 一、保护、隔离元件 1、刀开关、倒顺开关 功能:用于不频繁分断电源主回路,形成明显的断点。没有带灭弧装置,不能带大电流操作,无保护功能;倒顺开关有换向的作用。 参数:额定电流、接线方式、操作方式等 常用型号:HD11-400/39、HS11-600/39 2、断路器 功能:用于线路保护,主要保护有:短路保护、过载保护等,也可在正常条件下用来非频繁地切断电路。 常用的断路器一般根据额定电流大小分为:框架式断路器(一般630A以上)、塑壳断路器(一般630A以下)、微型断路器(一般63A以下)。 参数:额定电流、框架电流、额定工作电压、分断能力等 常用型号:C65N D10A/3P、NSX250N、MET20F202 详见《断路器基础知识及常用断路器选型》 3、熔断器 功能:熔断器就是一种最简单的保护电器,在电路中主要起短路保护作用。 熔断器就功能上可分为普通熔断器(gG)与半导体熔断器(aR),半导体熔断器主要就是用于半导体电子器件的保护,一般动作时间较普通熔断器与断路器快,因此也经常称为快熔;普通熔断器一般只用于线路短路保护。 做线路保护用的熔断器一般只用在一些检测、控制回路中,大部分都被
断路器而取代。 参数: 常用型号:RT18-2A/32X、NGTC1-250A/690V 4、刀熔开关 功能:主要用于动力回路的短路保护,也可用于正常情况下非频繁的切断电路。 可替代断路器的部分功能,比断路器更经济。一般用于驱动器前端或总进线电源处做短路保护。 由熔断器与隔离开关延伸而来,也有叫做熔断器式隔离开关。 参数:框架电流、额定电流、额定电压 常用型号: 5、过电压保护器(浪涌保护器) 功能:用于线路的过电压保护,主要用于保护由于雷电等引起的感应电压的冲击,保护线路上的电子元器件。 可分为几个级别,电源进线回路保护的,也有控制回路保护的,应与避雷针等防雷器件配合使用。 参数: 常用型号: 6、热继电器 功能:用于控制对象(电机)的过载保护,常见于对多电机的保护。 当一台变频器驱动多台电机时,需要加热继电器做过载保护,防止其中某台电机因过载而烧坏。一般用于鼠笼或者变频电机,绕线式电机一般不采用热继电器来做过载保护,而用过流继电器。(绕线式电机一般过载能力较鼠笼
电气控制回路八种常用元件原理介绍 断路器、接触器、中间继电器、热继电器、按钮、指示灯、万能转换开关和行程开关是电气控制回路中最常见的八种元件，以图文并茂的方式介绍常用电气元件的原理及应用，通过了解它们在电气回路中的作用来掌握这些元件平时的运行情况。 1、断路器 低压断路器又称为自动空气开关，可手动开关，又能用来分配电能、不频繁启动异步电机，对电源线、电机等实行保护，当它们发生严重过载、短路或欠压等故障时能自动切断电路。常用断路器外形图（如下图） 1P微型断路器 3P微型断路器
塑壳断路器断路器文字符号为：QF 断路器图形符号为： 单极断路器图形符号三极断路器图形符号
2、接触器 接触器由电磁机构和触头系统两部分组成，接触器最常见线圈电压有AC380V、AC220V、AC110V、AC36V、AC24V、AC12V和DC220V、DC36V、DC24V、DC12V等多种。常用的有AC380V、AC220V，机床常用的有AC110V、AC36V 、DC36V、DC24V、等几种，外形一样，就是线圈的电压有区别。 接触器电磁机构由线圈、动铁心（衔铁）和静铁心组成；接触器触头系统由主触头和辅助触头两部分组成，主触头用于通断主电路，辅助触头用于控制电路中。常用接触器外形图片 接触器文字符号为：KM 接触器图形符号表示为：
接触器线圈图形符号: 接触器主触头图形符 号 : 接触器辅助常开触头图形符号接触器辅助常闭触头图形符号 3、热继电器 热继电器是利用电流通过元件所产生的热效应原理而反时限动作 的继电器。 热继电器文字符号：FR 热继电器图形符号： ---------------------------------
常用电气控制电路 1.控制柜内电路的一般排列与标注规律为便于检查三相动力线布置的对错,三相电源L1、L2、L3 在柜内按上中下、左中右或后中前的规律布置。L1、L2、L3三相对应的色标分别为黄、绿、红,在制作电气控制柜时要尽量按规范布线。二次控制电路的线号,一般的标注规律就是:用电装置(如交流接触器)的右端接双数排序,左端按单数排序。 二次控制电路的线号编排如图1所示。动力线与弱点信号线要尽量远离,如传感器、PLC、DCS集散控制系统、PID控制器等信号线,如果不能做到远离,要尽量垂直交叉。弱电线缆最好单独放入一个金属桥架内,所有弱电信号的接地端都在同一点接地,且与强电的接地分离。 常用电气控制电路图1 二次控制电路的线号编排 2.电动机起停控制电路该电路可以实现对电动机的起停控制,并对电动机的过载与短路故障进行保 护,电动机起停控制电路如图2所示。
图2 电动机起停控制电路 在图2中,L1、L2、L3就是三相电源,信号灯HL1用于指示L2与L3两相电源的有无,电压表V指示L1与L3相之间的线电压,熔断器FU1用于保护控制电路(二次电路)避免电路短路时发生火灾或损失扩大。合上断路器QF1,二次电路得电,按下起动按钮(绿色)SB2,交流接触器KM1的线圈通电,交流接触器的主触点KM1的辅助触头KM1-1闭合,电动机M1通电运转。由于KM1-1触头已闭合,即使起动按钮SB2抬起,KM1的线圈也将一直有电。KM1-1的作用就是自锁功能,即使SB2抬起也不会导致电动机的停止,电动机起动运行。按下停止按钮SB1,KM1的线圈断电,KM1-1与KM1触头放开,电动机停止,由于KM1-1已经断开,即使停止按钮SB1抬起,KM1的线圈也仍将处于断电状态,电动机M1正常停止。当电动机内部或主电路发生短路故障时,由于出现瞬间几倍于额定电流的大电流而使断路器QF1迅速跳闸,使电动机主电路与二次电路断电,电动机保护停止。当电动机发生过载时,电动机电流超出正常额定电流一定的百分比,热继电器FR1发热,一定时间后,FR1的常闭触头FR1-1断开,KM1线圈断电,KM1-1与KM1主触头断开,电动机保护停止。KM1线圈得电时,HL2指示灯亮说明电动机正在运行,KM1的线圈断电后HL2灯灭,说明电动机停止运行。当FR1发生过载动作,常开触头FR1-2闭合,HL3灯亮说明电动机发生了过载故障。假设上述的三相交流电动机M1的功率3、7kW,额定电流为7、9A,工作电压为AC380V,则3、7kW电动机起停控制电路元件清单见表1。 表1 3、7kW电动机起停控制电路元件清单
常用电气控制电路 Prepared on 22 November 2020
常用电气控制电路 1.控制柜内电路的一般排列和标注规律为便于检查三相动力线布置的对错，三相电源 L1、L2、L3在柜内按上中下、左中右或后中前的规律布置。L1、L2、L3三相对应的色标分别为黄、绿、红，在制作电气控制柜时要尽量按规范布线。二次控制电路的线号，一般的标注规律是：用电装置（如交流接触器）的右端接双数排序，左端按单数排序。 二次控制电路的线号编排如图1所示。动力线与弱点信号线要尽量远离，如传感器、PLC、DCS集散控制系统、PID控制器等信号线，如果不能做到远离，要尽量垂直交叉。弱电线缆最好单独放入一个金属桥架内，所有弱电信号的接地端都在同一点接地，且与强电的接地分离。 常用电气控制电路图1 二次控制电路的线号编排 2.电动机起停控制电路该电路可以实现对电动机的起停控制，并对电动机的过载和短 路故障进行保护，电动机起停控制电路如图2所示。 图2 电动机起停控制电路 在图2中，L1、L2、L3是三相电源，信号灯HL1用于指示L2和L3两相电源的有无，电压表V指示L1和L3相之间的线电压，熔断器FU1用于保护控制电路（二次电路）避免电路短路时发生火灾或损失扩大。合上断路器QF1，二次电路得电，按下起动按钮（绿色）SB2，交流接触器KM1的线圈通电，交流接触器的主触点KM1的辅助触头KM1-1闭合，电动机M1通电运转。由于KM1-1触头已闭合，即使起动按钮SB2抬起，KM1的线圈也将一直有电。KM1-1的作用是自锁功能，即使SB2抬起也不会导致电动机的停止，电动机起动运行。按下停止按钮SB1，KM1的线圈断电，KM1-1和KM1触头放开，电动机停止，由于KM1-1已经断开，即使停止按钮SB1抬起，KM1的线圈也仍将处于断电状态，电动机M1正常停止。当电动机内部或主电路发生短路故障时，由于出现瞬间几倍于额定电流的大电流而使断路器QF1迅速跳闸，使电动机主电路和二次电路断电，电动机保护停止。当电动机发生过载时，电动机电流超出正常额定电流一定的百分比，热继电器FR1发热，一定时间后，FR1的常闭触头FR1-1断开，KM1线圈断电，KM1-1和KM1主触头断开，电动机保护停止。KM1线圈得电时，HL2指示灯亮说明电动机正在运行，KM1的线圈断电后HL2灯灭，说明电动机停止运行。当FR1发生过载动作，常开触头FR1-2闭合，HL3灯亮说明电动机发生了过载故障。假设上述的三相交流电动机M1的功率，额定电流为，工作电压为AC380V，则电动机起停控制电路元件清单见表1。 表1 电动机起停控制电路元件清单 3.电动机正、反转控制电路该电路能实现对电动机的正、反转控制，并有短路和过载 保护措施。电动机正、反转控制电路如图3所示。 常用电气控制电路图3 电动机正、反转控制电路 在图3中，接触器KM2线圈吸合后，因为将L1和L3两相电源线进行了对调，实现了电动机的反转运行。信号灯HL1指示电源线L3和零线N之间的相电压。按下正转起动按钮SB2，交流接触器KM1线圈得电吸合，主触头KM1和常开辅助触头KM1-1闭合，电动机M1正向运转。KM1的常闭辅助触头KM1-2断开，此时即使按下反转起动按钮SB3，由于KM1-2的隔离作用，交流接触器KM2的线圈也不会吸合，KM1-2起安全互锁作用。电动机正向起动后，反向控制交流接触器KM2触头不会吸合，避免了由于KM1和KM2的触头同时吸合而出现电源线L1和L3直接短路的现象。按下停止
常见电子元件认识 在我们生产的产品中，PNP，插件接触的元器件有电阻、电容、二极管、三极管、双栅极场效应管、IC、PCB板等，下面分别对其简单说明。 1、电阻（RESISTOR简称RES） 1-01.分类 （1）固定电阻： 按材料分有金属皮膜，碳素皮膜等电阻； 按外形分有插脚电阻，表面电阻等电阻； 按名称分有热敏电阻，压敏电阻，色环电阻，贴片电阻等电阻 （2）微调电阻：亦称半可调电阻 （3）可调电阻：亦称电位器或可变电阻 一般情况下（1）类电阻值不变化，（2）（3）类电阻阻值可随调整而变化，我们常用的有色环电阻，代号类电阻，表面电阻等，此类电阻没有方向性 1-02．基本单位及换算： 如右图（二）所示： A=第一色环（十位数）C=第三色环（幂指数） B=第二色环（个位数）D=最末环（误差值色环）
电阻值计算：R =（A×10+B）×10C A=红色=2C=黄色=4B=黑色=0D=银色=±10% 电阻值：R=（2×10+0）×104 =200KΩ 误差值：=±10% （二） 即该阻值180=200-200×10%≤R≤200+200×10%=220内均为OK 注：区分最末环 1）一般金色、银色为最末环 2）与其它色环隔离较远的一环为最末环 特例：五色环电阻的计算方法与四色环计算方法相同，五色色环前三位 为有效数字，如右图（三）所示：A=第一色环（百位数）A=红色2（三） B=第二色环（十位数）B=红色2C=第三色环（个位数）C=棕色1D=第四色环（幂指数）D=橙色3E=最末环（误差值色环） E=红色=±2% 电阻值计算：R=（A×100+B×10+C）×10 D R=（2×100+2×10+1）×10 3 误差值：=±2% 注：由于五色环电阻阻值准确，通常只有两种误差代号：±1%及±2%1-03-02代号类电阻，如右图（四）所示： 其阻值用三位代号数值来表示。 计算方法有两种：a）用LCR 测试仪直接读出其电阻值； b）根据表面数值来计算 （四） 代号电阻值 10110×10=100Ω10210×100=1KΩ10310×1000=10KΩ10410×10000=100KΩ271 27×10=270 B A C D 分隔开 B A C D E 103
所有常用电气元件图形符号 原理、接线图图形符号 温度开关 液位开关 热继电器的热元件 电 钟 电流表 欠流继电器线圈 热继电器常闭触点 三极断路器 ××× QF KI 过流继电器线圈 KI 过压继电器线圈 欠压继电器线圈 KV 动断(常闭)触 动合(常开)KM KI KV KA 延时断开的动断常闭)触点 延时闭合的动合 (常开)触点 动合(常开)动断(常闭)断路器 × QF 熔 断 器 三级熔断器式隔离开关 QS 电流互感器 或 TA 电压互感器 继电器线圈 KA 接触器线圈 KM
电动机 M 接 地 接机壳 或 变换器 同轴电缆 电 感 器 电容器一般符号 或 电阻器的一般符号 或 放大器 或 桥式全波整流器 电 嗽 叭 电 铃 蜂鸣器 或 信号灯 可变电阻器 滑线式电阻器 滑动触点电位器 压敏电阻器 注:U 可用V 代替 热敏电阻器 注:Q 可用t °代替 加热元件 可变电容器 具有两个电极的压电晶体 发光二极管一般符号 电压表 V 电度表 kwh 极性电容器 或 半导体二极管一般符号 或 单向击穿二极管 双向击穿二极管 光敏电阻 光 电 池
安装图图形符号 气功或液压操作 屏蔽电缆 导线的 连 导线的不连接 端 子 插头和插座 三个独立绕组 三角形连接的三相绕组 星形连接的三相绕组 中性点引出的星形 连接的三相绕组 三相串励换向器电动机 三相绕线转子异步电动机 双绕组变压器 三绕组变压器 或 自耦变压器 电 抗 避 雷 针 热 电 器 或 天线一般符号 无线电的一般符号 动力或动力—照明配电箱 注：需要时符号可标示电流种类符号 照明配电箱(屏) 注：需要时允许涂红 信号板、信号箱（屏） 阀的一般符号 电 滋 阀 按钮一般符号 单相插座 暗装的单相插座 密闭(防水)暗装的单相插座 密闭(防水)的单相插座