01- 电气控制的基本知识
【主要内容】
一、电气控制线路图
电气设备与电控系统可以通过电气线路图来表达其工作原理。在电气线路图上，用各种图形文字符号来代表各个电气元件，用线条表示它们之间的联系。电气控制线路图是由一部分电气设备，按一定的要求组合起来的。在表5-1中将电工系统常用电器、电机符号以新旧对照的方式给出，以供参考。
根据用途的不同，电气线路图有原理图（或称电气原理图）和安装线路图（又称电气接线图）两种。原理线路图便于分析电路的工作原理，安装线路图则是用于安装、接线和维修。原理线路图中，所有电气回路被展开成为若干条直线段，因此又称电气展开图。
1．电气控制原理图
绘制原理线路图的基本原则是便于人们阅读和分析研究，按照系统的动作原理来布置线路图。图中包括控制系统中全部电气设备和元件，但在图中只反映各元件在电路上的联系，而不考虑电气元件和部件的实际位置。
(1) 原理图一般分主回路和辅助回路（又称一次回路和二次回路）两部分画出：主回路是电气线路中强电流通过的部分，如从电源到电动机这一部分，用粗线条表示。辅助回路包括控制回路、信号回路及保护回路等，它是电气线路中的弱电流回路，一般用细线条表示。
(2) 原理线路图中，各电器的触头均表示“正常”状态（或称“正常”位置）。所谓“正常”状态系指在电气上未加电压或未加外力时触头的状态，如接触器线圈未通电、按钮未按下，控制器手把在零位时的触头状态。
(3) 各元件不画实际外形图，而是采用表5-1 所规定的统一国家标准符号画出。
(4) 属于同一电器的不同部件可以不画在一起，其在电路中的作用画在不同的电路部位上。同一电器的各个部件，要标以相同的文字符号。如果在电路图中存在几个同一类型的电气元件、如几个接触器，则在元件名的前面再加上数字予以区分，如1KM 、2KM 、3KM 等。
(5) 原理线路图中，无论是主回路还是辅助回路，各电气元件一般是按动作顺序从上到下、从左到右地依次排列。
(6) 为了看图方便，线路应横平竖直，线条平行排列。图中“十”字交差的导线用黑点或小圆圈表示电气上连接，无黑点或小圆圈的则表示跨接，即不相连接。
(7) 为了安装和检修方便，电气原理图中各导线联接点，电机和电器的接线端均要标记编号。编号可以是阿拉伯数字，或根据需要将数字和拉丁字母组合使用，但不能使用字母“I ”和“O”。
例如，某机修厂CW6132 型车床电气原理如图5-1所示，三相交流引入线采用L1、L2、L3标记，电源开关之后的三相交流主电路分别按U 、V 、W 顺序标记。图中各导线联接点，以及线圈、绕组、触点等连接点均用数字或字母标注。还有导线的截面、保护电器的整定值等已在图上标明。按图幅分区的方式，表明各部分的基本功能，为读者分析电路提供方便。
【归纳小结】
在电气线路图上，用各种图形文字符号来代表各个电气元件，用线条表示它们之间的联系。电气控制线路图是由一部分电气设备，按一定的要求组合起来的。电气线路图有原理图（或称电气原理图）和安装线路图（又称电气接线图）两种原理图一般分主回路和辅助回路原理线路图中，各电器的触头均表示
“正常”状态采用表5-1 所规定的统一国家标准符号属于同一电器的不同部件
可以不画在一起，其在电路中的作用画在不同的电路部位上。同一电器的各个部件，要标以相同的文字符号。无论是主回路还是辅助回路，各电气元件一般是按动作顺序从上到下、从左到右地依次排列。电气原理图中各导线联接点，电机和电器的接线端均要标记编号。
【思考题目】
1.电气控制图是什么？
2.说明绘图原理？
2010-8-24
02-电气安装图的基本概念
【主要内容】
电气安装图用来表示电气原理图中各电器元件的实际安装位置和接线情况，它是安装接线、线路检查、维修和故障分析处理的重要依据。是专为安装和检修电气设备而绘制的。同一装置上的各个电气元件都按实际位置画出，每一元件的各个部件也按实际情况画在一起，连接导线也基本上按实际布线画出。连接其他装置的导线都通过端子排引出，同一走向的各导线可以合并成单线图。在安装接线图中各电气元件的符号和各导线端子的编号都应与原理图上一一对应。
按功能的不同，安装图可分为电器位置图、单元接线图、互连接线图、端子接线图、电缆配置图等。现以CW6132 普通车床的安装图例说明如下，图5-1是CW6132普通车床电路原理图。
CW6132 普通车床电器位置图如图5-2所示，电器位置图详细绘制出电气设备零件的安装位置和各部尺寸，图中各电器的代号与电气原理图中所有元器件代号相同，供安装、维
图5-1 CW6132型车床电气原理电路图
修时与电气原理图相对照。图中FU1~FU4为熔断器，KM为接触器，FR为热继电器，TC 为照明变压器，XT为接线端子板。
CW6132 普通车床互连接线图如图5-3所示，它表明了A 、B、C 三个控制单元以及操作开关、电动机等电气设备之间的接线关系。它通常不包括单元内部的连接（必要时，单元内部的连接情况由单元接线图绘出），在电气互连图中，各单元一般只用点划线围框表示，连接导线用线来表示，但应注明导线规范（数量、截面等），一般不表示实际走向途径，施工时由操作者根据实际情
况选择最佳走线方式。
读电气安装图应与电气原理图对照，才能在安装、维修中作到胸中有数。下面简单分析 C 单元与 A 单元的互连情况，来说明这个问题。 C 单元作为操作控制单元，安装有电源指示灯和起动、停止按钮，指示灯HL 有两根电源线，在电气原理图中即是0号和31号线，起动按钮两根控制线，编号是1号和2号，停止按钮两根控制线，编号是1号和U21号，由于1号线可以公用，因此A 单元与C 单元之间有5 根连接线。从图中看到，这5 根线用0 .75mm2的导线，通过A 单元的2 号（右向左数）出线孔，从端子板XT 的 4 ~ 8 号接线柱（从右向左数）上引出。
不在同一单元上的电器元件的连接，必须经接线端子板进行，单元和设备的端子及其与外部导线的连接关系，必要时，可由端子接线图绘出。
二、阅读电气图的步骤和方法
1．首先应了解设备的基本结构、运动情况、工艺要求、操作方法，以及设备对电力拖动的要求，电器控制和保护的具体要求，以期对设备有一个总体的了解，为阅读电气图作准备。
2．阅读电气原理图中的主回路，了解电力拖动系统由几台拖动电动机所组成，结合工艺了解电动机的运行状况（如起动、制动方式，是否正反转，是否变速等），由什么电器实行控制和保护。可结合查阅电气设备明细表。
3．看电气原理图的控制电路。在掌握电动机控制电路基本环节的基础上，按照设备的工艺要求和动作顺序，分析各个控制环节的工作原理。
4．根据设备对电气的控制和保护要求，结合设备机、电、液系统的配合情况，分析各环节之间的联系、工作程序和连锁关系。对应上一步，可总结为“化整为零看电路，积零为整看全部”。
5．统观整个电路有哪些保护环节。有些电器的工作情况可结合电气安装图来进行分析。
6．再看电气原理图的其他辅助电路。
【归纳小结】
按功能的不同，安装图可分为电器位置图、单元接线图、互连接线图、端子接线图、电缆配置图等。读电气安装图应与电气原理图对照，才能在安装、维修中作到胸中有数。阅读电气图的步骤和方法
【思考题目】
1.电器位置图是什么？
2.说明阅读电气图的步骤和方法？
03-自动控制的基本原则
【主要内容】
自动控制是利用各种仪表和自动装置代替人去控制生产机械的控制方式。它的任务是实现电动机的起动、停车、反转、调速以及按一定工艺要求进行工作。由于生产机械的种类很多，对电力拖动运行方式的要求不同，因而实现自动控制的原则也很多，一般情况下是根据电动机工作时某一物理量的变化来进行控制的。在程序控制中则是按照人们预先给定的程序自动地进行控制。
电动机自动控制的基本原则有以下几种：
1．时间原则
利用时间作为一种控制信号，通过时间继电器的延时，使接触器的触头按照一定时间间隔接通或断开，对主电路进行自动控制，如绕线式异步电动机转子回路起动电阻就是按时间原则来切除的。
2．电流原则
电动机在起动、运行过程中，电流是变化的，根据这种变化可以实现对电动机的自动控制。通过电流继电器，把电动机的工作电流检测出来，并控制接触器，通过接触器的触头即可去控制电动机的运行。三相绕线式异步电动机转子回路起动电阻的切除，也可以按电流原则进行。
3．转速原则
转速原则是将电动机的旋转速度的变化作为控制信号，去控制电动机的运转状态。转速信号可以由速度继电器或测速发电机取出,如异步电动机反接制动时,可利用速度继电器来及时切断电源而避免电动机反转。在动力制动时根据转速的变化来切除转子电阻，以调节制动力矩的大小，在自动调节系统中，可以根据给定速度与实测速度的偏差来自动调节转速。
4．电势或频率原则
当电动机的转速变化时，直流电动机电枢反电势和交流电动机转子电流的频率随着变化。所以也可以根据电势或频率的原则来实现自动控制。这实际上是转速的间接控制作用。
5．行程原则
生产机械的运动部件往往要求运动到一定位置时进行停车、减速、反转等，这就有可能利用行程的变化进行自动控制。方法是利用运动部件的触动或感应使位置开关动作，使主电路发生切换。例如，矿井提升设备就可以根据提升容器所经历的行程变化进行自动控制。龙门刨床面的往复运行，也是根据行程自动进行变换的。
为了克服用一种控制原则进行自动控制的缺点，有时也采用几种原则兼用的混合控制方法。
自动控制系统的组成
在自动控制工程中，一般把控制的对象和实现控制所用的装置、仪表等组成的整体叫做系统。下面就以晶闸管供电的直流电动机调速系统为例来说明系统的各个环节及其作用。
1．开环控制与闭环控制
晶闸管供电的直流电动机开环控制系统如图5-4 所示。图中U g是从电位器取出的电压，并作为系统的输入量，经放大后变成U e去控制晶闸管的输出电压
U d，从而控制了电动机的转速。转速n称为输出量或被控量。因为一定的输入量U g对应着一定的转速n，所以输入量也称为给定量或控制量。调整电位器可以改变U g的大小，从而控制转速n的变化。该系统只有输入量对输出量的控制作用，而没有输出量对输入量的反作用能力，我们把这种系统叫做开环控制系统。
图5-4 晶闸管供电的直流电动机开环控制系统
为在上述系统中保持转速恒定，可以经常测量电动机的转速，并与给定值进行比较，然后由人工来改变给定量U g以保持电动机的转速不变，这就是人工反馈系统。显然，人工反馈不仅迟钝、不精确，而且也无法适应转速频繁的变化，因此人们就考虑用自动控制的方法来实现。
如果在图5-4的基础上增加一些测量比较元件，组成闭环系统，就可以自动完成上述操作过程，如图5-5所示。其中与电动机轴相连接的测速发电机TG 就是测量元件，它所发出的电压和电动机的转速成正比，反映实际速度。将测速发电机的电压取出一部分U f与给定电压U g反向串联（相比较），并将差值△U作为放大器的输入信号，则
△U=U g-U f
差值△U表示给定量和实际输出之差．叫误差或编差。
图5-5晶闸管供电的直流电动机闭环控制系统
系统自动调速过程如下：
设电动机原来稳定工作于额定转速，若负载突然增大，主回路电压降增大，电动机转速下降，与之同轴的测速发电机发出的电压U m及其反馈电压U f也随之下降。由于给定电压U g没有变，所以加到放大器输入端的电压△U便自动上升，经放大后使晶闸管输出电压升高，补偿了所增大的电压降，于是电动机转速又回升到接近原来的数值。
在图5-5所示的系统中，输出量n通过测速发电机以电压U f的形式反馈到
系统的输入端，直接影响控制作用，所以叫做反馈控制系统。由于形成了一个闭合环路，因此又叫闭环控制系统。图中U f叫做反馈电压，是个反馈量。该系统是将输出量（或其函数）反馈到输入端并与给定量进行比较，再把比较后的误差信号加到调节器（此处为放大器）上进行调节，以减小系统的误差，从而使系统的输出量趋于给定值，这就是反馈控制的原理。
反馈作用包括两种情况：若反馈信号与原输入信号极性相同，增强了原输入信号，叫做正反馈，反之为负反馈。正反馈使系统放大系数增大，负反馈使放大倍数减小。在自动控制系统中主要采用负反馈，因为它能稳定放大器的输出。
2．自动控制系统的组成
在分析自动控制系统时，常将系统分解成若干部件或环节，并用方框图表示各部件的输出量与输入量之间的函数关系，用箭头表示信号传递的方向。
现将图5-5的晶闸管闭环控制系统用方框图的形式画出，如图5-6所示。各环节说明如下：
图5-6 闭环控制系统方框图
(1)给定元件1接受指令后，它产生预定的输入信号，在图5-5中，它是一个给定信号电位器，其滑臂可按预定的规律动作。改变给定值，就可以改变被调量。
(2)比较元件2又称误差检查器，它产生的输出信号等于给定信号和反馈信号之差。图中的“”为加法运算符号，每个箭头上的“+ ”或“一”表
示信号的正负。
（3）由比较元件输出的误差信号往往很微弱，同时由于系统对动态性能的要求，需要校正元件3对误差信号加以放大和加工处理。在电力拖动系统中，此元件通常采用电子调节器，以改善系统的性能。在图5-5中它是一个单纯的比例调节器，称为放大环节。
（4）执行元件4是起调节作用的元件。它的输出加到控制对象上，直接改变其工作状态。在图5-5中，它是一个晶闸管整流装置。
（5）控制对象5为系统的调节对象，是一种设备，能完成特定的动作。在图5-5中，它是一台直流电动机。
（6）反馈元件6用于产生反馈信号。它的输入量为系统的输出量。在图5-5中反馈元件是测速发电机，它实际上是一个测量元件。
一般自动控制系统通常由上述六种元件组成，但对不同的物理量，这六种元件可能由各种不同的装置构成。
【归纳小结】
电动机自动控制的基本原则。自动控制系统的组成。开环控制与闭环控制。
【思考题目】
1.电动机自动控制的基本原则是什么？
2.说明系统自动调速过程？
04-基本控制线路
【主要内容】
任何复杂的控制线路，都是由一些基本控制线路构成的，就像搭积木游戏一样，可以通过基本的几何图形，组合成各种复杂的图案。学习基本控制线路的目的，就是要熟练掌握常用控制电器的基本使用方法和技巧，为以后阅读复杂的控制线路打下基础，起到举一反三，触类旁通的作用。
一、电动机的点动控制线路
在生产实践中，有的生产机械需要点动控制，有的生产机械即需要按常规工作，又需要点动控制。图5-7为几种具有点动控制功能的电路。
图5-7 几种点动控制线路
图5-7a 为最基本的点动控制线路，启动按钮SB没有并联接触器KM的自锁触头，按下SB，KM线圈通电，电动机起动运行；放手后，SB 断开KM 电
源，KM 释放，主触点断开，电动机停转。
图5-7b 是带有转换开关SA 的点动
控制线路，当需要点动控制时，只要把开关
SA断开，由按钮SB2来进行点动控制。当
需要正常运行，只要把开关SA闭合，接通
自保回路，成为连续运转控制方式。
图5-7c设置了按钮SB3作为专用点动
按钮. 当需要点动控制时按下SB3，其常闭
触点先断开自锁电路，常开触电后闭合，接
通起动控制电路，KM线圈通电，衔铁被吸
合，主触点闭合接通三相电源，电机启动运
转；当松开启动按钮SB3时，其常开触点先
断开，常闭触点后闭合，KM线圈断电释放，
主触点断开电源，电机停止运转。图中由按
钮SB2和SB1来实现连续控制。
在读电气控制原理图时，大家一定要注意复合按钮常开触点和常闭触点的动作顺序。
二、多点控制线路
有些机械和生产设备，由于种种原因，常要在两地或两个以上的地点进行操作。例如：重型龙门刨床，有时在固定的操作台上控制，有时需要站在机床四周用悬挂按钮控制；有些场合，为了便于集中管理，由中央控制台进行控制，但每台设备调整检修时，又需要就地进行机旁控制等。
要在两地进行控制，就应该有两组按钮，而且这两组按钮的连接原则必须是：常开按钮要并联，即逻辑“或”的关系；常闭按钮要串联，即逻辑“与非”的关系。图5-8所示就是实现两地控制的控制电路。这一原则也适用于三地或多地点的控制。
【归纳小结】
点动控制线路：最基本的点动控制线路；带有转换开关SA 的点动控制线路；设置了按钮SB3作为专用点动按钮。
要在两地进行控制，就应该有两组按钮，而且这两组按钮的连接原则必须是：常开按钮要并联，即逻辑“或”的关系；常闭按钮要串联，即逻辑“与非”的关系。
【思考题目】
1.点动控制线路是什么？
2.说明点动控制线路的意义？
05-可逆控制线路
【主要内容】
生产机械往往要求运动部件有正反两个方向的运动，这就要求电动机能做正、反向旋转，用可逆控制路线可实现这个目的。可逆控制线路如图5-9 所示。利用接触器KM1和KM2将电动机电源改变相序，从而实现电动机可逆旋转的控制。
图5-9 可逆旋转控制电路
图5-9a的控制过程如下：按下正转起动按钮SB2，接触器KM1线圈经接触器KM2的动断触点以及动断按钮SB1和继电器FR 动断触点通电,KM1吸合，主触点接通电动机电源，电动机正向运转。松开SB2后，由于KM1与SB2并联的动合辅助触点已闭合，起到了替代SB2的作用，所以KM1能保持吸合，这个辅助触点起到自保（自锁）的作用。在接触器KM2的线圈回路中，还串入KM1的一个动断辅助触点。当KM1吸合后，这个触点断开，使KM2不可能与KM1同时吸合，这样就避免了因主触点同时闭合而引起的电源短路事故。这个触点又称互锁触点。
如需电动机反转（或由反转变为正转）时，应按下停止按钮SB1，再按反转按钮SB3，这时KM2得电吸合，主触点接通电动机电源，因电源被换相，电动机反向运行。KM2的自保、互锁过程与KM1相同。
图5-9a 电路在每次变换转向时都必须按一次停止按钮，在有些要求电动机频繁正反向运转的场合显得不便，这种情况可以采用图5-9b电路。在图5-9b 中，正、反向起动按钮均是具有一动合和一动断触点的按钮。假设电动机在正转，要使电动机反转时，可直接按下反转起动按钮SB3。从其它章节图结构可知, SB3串在KM1线圈回路中的动断触点先断开，使KM1断电释放，KM1主触点断开电动机电源，然后SB3在KM2线圈回路中的动合触点再闭合，使KM2通电吸合, KM2主触点接通电动机电源，电动机改为反向运转。如需电动机从反转变为正转，同样是直接按下正转按钮SB2即可。图5-9b电路的自保、互锁
作用与图5-9a相同。
顺序控制线路
生产实践中常要求各种运动部件之间能够按顺序工作。例如车床主轴转动时要求油泵先给轮箱提供润滑油，即要求保证润滑油泵电动机启动后主拖动电动机才允许启动，也就是控制对象对控制线路提出了按顺序工作的联锁要求。如图5-10所示，M1为油泵电动机，M2为主拖动电动机。将控制油泵电动机的接触器KM1的常开辅助触点串入控制主拖动电动机的接触器KM2的线圈电路中，可以实现按顺序工作的连锁要求。
图5-11所示是采用时间继电器，按时间顺序启动的控制线路。主电路与图5-10中的主电路相同，线路要求电动机M1启动t秒后，电动机M2自动启动。可利用时间继电器的延时闭合常开触点来实现。按启动按钮SB2, 接触器KM1线圈通电并自锁，电动机M1启动，同时时间继电器KT线圈也通电。定时t秒到，时间继电器延时闭合的常开触点KT闭合，接触器KM2线圈通电并自锁。电动机M2启动，同时接触器KM2的常闭触点切断了时间继电器KT的线圈电源。
自动循环控制线路
图5-12为最基本的自动往复循环控制线路，它是利用行程开关实现往复运动控制的，通常称为行程控制。
图5-12 自动循环往复控制线路
限位开关SQ1放在左端需要反向的位置，而SQ2放在右端需要反向的位置，机械挡铁要装在运动部件上。启动是利用正相或反向启动按钮，如按正转按钮SB2,KM1通电吸合并自锁，电动机做正向旋转并带动工作台左移。当工作台移至左端并碰到SQ1时，将SQ1压下，其常闭触点断开，切断KM1接触器线圈电路，同时，使其常开触电闭合，接通反向接触器KM2线圈电路。此时电动机由正向旋转边为反向旋转，带动工作台实现自动的往复循环运动。
除了利用限位开关实现往复循环之外，还可以做现为保护，如图5-12中的SQ3、SQ4分别为左、右超限限位保护用的行程开关。
机械式的行程开关容易损坏，现在多用接近开关或电子开关来取代行程开关实现行程控制。
【归纳小结】
利用接触器KM1和KM2将电动机电源改变相序，从而实现电动机可逆旋转的控制。生产实践中常要求各种运动部件之间能够按顺序工作。例如车床主轴转动时要求油泵先给轮箱提供润滑油，即要求保证润滑油泵电动机启动后主拖动电动机才允许启动，也就是控制对象对控制线路提出了按顺序工作的联锁要求。利用行程开关实现往复运动控制的，通常称为行程控制。
【思考题目】
1.什么是顺序工作？
2.什么是行程控制？
06- Y-△降压起动控制电路
【主要内容】
凡是在正常运行时定子绕组接成三角形接法的三相电动机均可采用星—三角降压起动，达到降低起动冲击电流的目的。
图5-13为星—三角减压起动的控制线路，起动时，电动机定子绕组先接成星形，电动机起动加速，待转速接近额定值时，将电动机绕组接为正常的三角形联接。在负载恒定的情况下，完成上述过程的时间是一定的，因而可以用控制起动时间的方法进行星—三角转换。
按下起动按钮SB2，接触器KM3和时间继电器KT 得电，KT 开始计时，KM3吸合。KM3在电动机定子绕组中主触点闭合，将电动机接为星形，串在接触器KM2线圈回路中的动断辅助触点断开，保证在KM3吸合期间KM2不能吸合，否则将会发生短路故障。而KM3
动合辅助触点的闭合，使KM1接触器通电吸合。KM1主触点接通电动机电源，电动机接成星形起动，,KM1的动合辅助触点闭合自保。
经过事先整定好的时限，时间继时器KT 的动断触点断开, KM3断电释放，主触点断开电动机定子绕组的中性点，辅助动断触点闭合，使接触器KM2通电吸合。KM2主触点将电动机接为三角形，电动机投入正常运行。接触器KM3释放后，时间继电器KT 断电，动断触点瞬时闭合，为下次动作好准备。
接触器KM2吸合后，与起动按钮串联的动断触点断开，可以防止两种意外事故。一种情况是当电动机接成三角形正常运行后，如果有人误按起动按钮SB2，这个触点可以防止接触器KM3通电吸合而造成电源短路事故。另一种情况是在电动机机后，如果KM2的主触点因熔焊或机械故障而未断开，由于动断辅助触点因此而不闭合，电动机就不可能再次起动，同样避免了电源短路事故。
行程控制线路
生产机械往往都有某些作直线运行的部件，如机修厂的行车、机床的工作台、矿井提升机的箕斗等。为保证安全生产，就必须对它们的行程进行控制。
图5-14是利用行程开关控制的机床工作台往复运行电控原理图，图5-15是行程开关与
图5-14 行程控制电路
图5-15 工作台往复运动示意图
机床工作台的位置关系，控制过程如下：
合上电源开关Q，按下正向运行起动按钮SB2，接触器KM1通电吸合并自保，主触点接通电动机电源，电动机正转，带动工作台前进。工作台运行到规定位置后，固定在工作台上的撞块 A 压住行程开关SQ2，使SQ2的动断触点断开KM1线圈电源，KM1释放，主触点断开电动机电源。SQ2的动合触点接通接触器KM2的线圈电源，KM2吸合，主触点接通电动机电源电动机反转，带动工作台后退。如此往复循环地工作。
行程开关SQ3、SQ4的作用是作为后备保护，如SQ1、SQ2失灵时，由SQ3、SQ4使接触器释放，避免运动部件超过极限位置而发生事故。
【归纳小结】
，起动时，电动机定子绕组先接成星形，电动机起动加速，待转速接近额定值时，将电动机绕组接为正常的三角形联接。在负载恒定的情况下，完成上述过程的时间是一定的，因而可以用控制起动时间的方法进行星—三角转换。
【思考题目】
1.什么是星—三角减压起动的控制线路？
2.说明星—三角减压起动的控制过程？
07-软启动器的应用举例
【主要内容】
下面以IE公司生产的ALtistart46型软件启动器为例，介绍软启动器的典型应用。ALtistart46型软启动器有标准负载和重型负载两大类，额定电流从17～200A共21种额定值。电机功率4～800KW。其主要特点是：具有斜坡升压转矩控制，即启动电流限制、电压提升脉冲，三种启动方式；具有转矩控制软停车、制动停车、自由停车三种停车方式；具有对电动机和软启动器本身的热保护、限制转矩和电流冲击、三相电源不平衡、缺相、断相和电动机运行中过流等保护功能，并提供故障输出信号；具有实时检测并显示如电流、电压、功率因数等参数的功能，并提供模拟输出信号；提供本地端子控制接口和远程控制RS-485通信接口。
通过人机对话，操作盘或通过PC机与通信接口连接，可显示和修改系统配置、参数。其主要参数设置范围如下：
起动电流可调节范围：额定值的2～5倍之间；
起动转矩可调节范围：额定值的0.15～1.0倍之间；
加速力矩斜坡时间可调节范围：1～60S；
减速力矩斜坡可调节范围：1～60S；
制动转矩可调节范围：0～100%；
电压提升脉冲幅值可调节范围：额定电压的50%～100%；
电动机运行时过流跳闸值可调节范围：额定值的50%～300%；
1、电动机单向运行带旁路接触器，软启动、软停车或自由停车控制线路。
如图5-16所示为三相异步电动机用软启动器启动控制线路。图中虚线框为软启动器，其中C和400为软启动器控制电源接线端子；L1、L2、L3为软祈祷器主电源接线端子；T1、T2、T3为连接电动机的出线端子；A1、A2，B1、B2，C1、C2端子由软启动器三相晶闸管两端分别直接引出。当相对应端子短接时，相当于图5-16中的KM2主触点闭合时将软启动器内部晶闸管短接，但此时软启动器内部的电流检测环节仍起作用，即此时软启动器对电动机保护功能仍其作用。
PL是软启动器为外部逻辑输入提供的+24V电源；L+为软启动器逻辑输出部分的外接输入电源，在图中直接由PL提供。STOP、RUN分别为软停车和软启动控制信号，接线方式分为：三线制控制、二线制控制和通信远程控制。三线制控制，要求输入信号为脉冲输入型；二线制控制，要求输入信号为电平输入型；通信远程控制时，图5-16中将PL与STOP端子短接，启动要使用通信口远程控制。图5-16所示控制线路为三相制控制方式接线。
KA1和KA2为输出继电器。KA1为可编程输出继电器，可设置成故障继电器或隔离继电器。若KA1设置为故障继电器，则当软启动控制电源上电时，KA1闭合；当软启动器发生故障时，KA1断开。若KA1设置为隔离继电器，则当软启动器接受到启动信号时，KA1闭合；当软启动器软停车结束时，或软启动器在自由停车模式下接受到停车信号时，或在运行过程中出现故障时，KA1断开。KA2为启动结束继电器，当软启动器完成启动过程后，KA2闭合；当软启动器接受到停车信号或出现故障时，KA2断开。
如图5-16所示为电动机单相运行、软启动、软停车或自由停车控制线路。KA1设置为隔离继电器。此软启动器接有进线接触器KM1。当开关QS合闸，按启动按钮SB2，则KA1触点闭合KM1线圈上电，使其主触点闭合，主电源加如软
电气控制电路基础（电气原理图） 电气控制系统图一般有三种：电气原理图、电器布置图和电气安装接线图。 这里重点介绍电气原理图。 电气原理图目的是便于阅读和分析控制线路，应根据结构简单、层次分明清晰的原则，采用电器元件展开形式绘制。它包括所有电器元件的导电部件和接线端子，但并不按照电器元件的实际布置位置来绘制，也不反映电器元件的实际大小。 电气原理图一般分主电路和辅助电路（控制电路）两部分。 主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电机之间相连的电器元件；一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。 辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小和辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。其中控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。 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。 电气原理图中电器元件的布局
电气原理图中电器元件的布局，应根据便于阅读原则安排。主电路安排在图面左侧或上方，辅助电路安排在图面右侧或下方。无论主电路还是辅助电路，均按功能布置，尽可能按动作顺序从上到下，从左到右排列。 电气原理图中，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处标注统一的文字符号。对于同类器件，要在其文字符号后加数字序号来区别。如两个接触器，可用KMI、KMZ文字符号区别。 电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。 对于继电器、接触器的触点，按其线圈不通电时的状态画出，控制器按手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点按未受外力作用时的状态画出。 电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电联系时，在导线交点处画实心圆点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方向旋转90o，但文字符号不可倒置。 图面区域的划分 图纸上方的1、2、3…等数字是图区的编号，它是为了便于检索电气线路，方便阅读分析从而避免遗漏设置的。图区编号也可设置在图的下方。
电气控制电路设计例题 Coca-cola standardization office【ZZ5AB-ZZSYT-ZZ2C-ZZ682T-ZZT18】
电气控制设计例题 1．一运料小车由一台笼型异步电动机拖动,要求：（1）小车运料到位自动停车；（2）延时一定时间后自动返回；（3）回到原位自动停车。试画出控制电路。并说明工作原理。 工作原理：QS+ — SB2 — KM1+ —M转动，到位压下SQ1 —M停转，KT+ —延时到—KM2+ — M反转—到位压下SQ2，M停。 2．设计一个电气控制线路，要求第一台电机起动后，第二台电机才能起动；第二台电机停止后，第一台电机才能停止。 3．设计一电气控制线路，要求第一台电动机起动10s后，第二台电动机自行起动，运行5s后，第一台电动机停止并同时使第三台电动机起动。再运行15s，第一台电机停止。 4．画出一种实现电动机点动控制及连续运转控制的控制线路。 5．设计一电气控制线路。有一台三级皮带运输机，分别由M1、M2、M3三台电动机拖动。其动作要求如下： 1）起动时要求按M1M2M3顺序起动。 2）停车时要求按M3M2M1顺序停车。 3）上述动作要求有一定时间间隔。 6．为两台异步电动机设计一个控制线路，其要求如下： 1）两台电动机互不影响地独立操作。 2）能同时控制两台电动机的起动和停止。 3）当一台电动机发生过载时，两台电动机均停止。 7、某水泵由一台三相笼型异步电动机拖动，按下列要求设计电气控制电路： 1）采用Y-Δ减压起动； 2）三处控制电动机的起动和停止； 3）要有必要的保护环节。 8、试画出异步电动机既能正转连续运行，又能正、反转点动的控制线路。
《电气控制技术与技能训练》教学指南 一、课程的性质与任务 本课程是中等职业学校电气运行与控制、电气技术应用等专业的一门专业核心课程。其任务是通过典型工厂电气控制设备的安装、调试、运行与维修等实践活动，使学生掌握典型低压电气控制设备安装、调试、运行与维修的核心技能，具备分析和解决生产、生活中的实际问题的能力，具备学习后续专业核心课程的能力；对学生进行职业意识培养和职业道德教育，提高学生的综合素质与职业能力，增强学生适应职业变化的能力，为学生职业生涯的发展奠定基础。 二、教学提要、课程内容、教学要求
上篇电动机基本控制线路 一、单元提要 本单元主要介绍有触头的低压开关、接触器、继电器、按钮、位置开关等低压电器元件及由它们组成的电动机基本控制线路。掌握电动机基本控制线路的工作原理及安装与检修是检修工厂电气控制设备的基础。对电动机基本控制线路中所涉及到的常用低压电器元件，应掌握其型号及含义、结构、符号、工作原理、选用方法、安装与使用方法和常见故障及处理方法；对常见的电动机基本控制线路应熟记、会画图、会分析、会安装、会检修。更重要的是要掌握这些基本控制线路的特点和在电气控制设备中的运用，找出本质的规律，也就是：继电器和接触器线圈的通、断电造成它们触头闭合与断开，用这些触头又如何去控制另一些电器元件线路或电动机主电路的通、断电，从而实现对电动机的启动、停止、反向、制动和调速等方式的控制；对电动机基本控制线路的安装与检修，应熟悉绘制、识读控制线路的一般原则，能根据工厂电气控制设备的控制要求正确绘制控制线路图，按所设计的控制线路图确定主要材料单，按所给的材料和电气安装规范要求，正确利用工具和仪表熟练安装电器元件，正确配线，最后进行通电试验，并能排除控制线路中的常见故障。 工厂电气控制设备中无论多复杂的控制线路，极大部分都是这些低压电器元件常开、常闭触头的有机组合，都是几种电动机基本控制线路、环节的有机组合。常见的电动机控制线路主要有：点动控制线路、正转控制线路、正反转控制线路、位置控制线路、多地控制线路、降压启动控制线路、调速控制线路及制动控制线路等。 二、知识目标 ●理解常用低压电器的型号及含义。 ●了解常用低压电器的结构。 ●掌握常用低压电器的符号及工作原理。 ●熟悉绘制、识读电气控制线路图的一般原则。 ●掌握电动机基本控制线路及其工作原理。 三、技能目标
1.单按钮控制电动机起停线路 常规电动机起动、停止需用两个按钮，在多点控制中，则需按钮引线较多。利用一个按钮多点远程控制电动机的起停，则可简化控制线路又节省导线。如图所示，其工作原理是：起动时．按下按钮AN，继电器1J线圈得电吸合，1J常开触点闭合，交流接触器C线圈通电，C吸合并自锁．电动机起动。C的常开辅助触头闭合，常闭辅助肋头断开．这时，继电器2J的线圈因1J的常闭触点已断开而不能通电，所以2J不能吸合。松开按钮AN，因C已自锁，所以交流接触器C仍吸合，电动机继续运转。但这时1J因AN放松而断电释放，其常闭触点复位，为接通2J作好准备。在第二次按下按钮AN，这时继电器1J线圈通路被C常闭触头切断，所以U不会吸合，而2J线圈通电吸合。2J吸合后，其常闭触点断开，切断C 线圈电源，C断电释放，电动机停转。 2.接触器控制电机线路 具有自锁功能的电机控制线路，如图所示，当起动电动机时合上电源开关HK，按下起动按钮酗，接触器C线圈获电，C主触点闭合使电动机M运转；松开QA，由于接触器C常开辅助触点闭合自锁，控制电路仍保持接通，电动机M继续运转。停止时，按TA接触器C 线圈断电．C主触点断开，电动机M停转，同时自保持辅助触点分断。具有自锁的正转控制线路的重要特点是它具有欠压与失压(零压)保护作用。 有很多生产机械因负载过大、操作频繁等原因，使电动机定子绕组中长时间流过较大的电流，有时熔断器在这种情况下尚未及时熔断，以致引起定子绕组过热，影响电动机的使用寿命．严重的甚至烧坏电动机。因此，对电动机还必须实行过载保护。本线路具有热继电保护功能，当电动机过载时．主回路热继电器RJ所通过的电流超过额定电流值，使RJ内部
《电气控制线路的安装与维修》教案 授课教师侯庆友授课时间10月16日授课班级D2-1 课题工作台自动往返控制电路安装与检修总学时56－57 教材分析教学目标：掌握行程开关的原理及使用方法教学重点：行程开关的使用方法 教学难点：行程开关的使用方法 教学方法：讲授法 所用课时：2 时间分配教学内容及步骤 5′10′ 25′组织教学： 复习提问（或引入新课）： 新课教学： 一、知识学习： （一）行程开关 行程开关又叫限位开关，它的种类很多，按运动形式可分为直动式、微动式、转动式等；按触点的性质分可为有触点式和无触点式。它用以反应工作机械行程，发出命令以控制其运动方向和行程大小的开关。其作用原理与按钮相同，区别在于它不是靠手指的按压而是利用生产机械运动部件的碰压使其触头动作，从而将将机械信号转变为电信号，用以控制机械或用作程序控制。 行程开关的主要参数有型式、动作行程、工作电压及触头的电流容量。目前国内生产的行程开关有LXK3、3SE3、LXl9、LXW和LX等系列。 常用的行程开关有LX19、LXW5、LXK3、LX32和LX33等系列。 1.型号及含义 （2）结构及工作原理 行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。 1）直动式行程开关其结构原理如图1-24所示，其动作原理与按钮开关相同，但其触点的分合速度取决于生产机械的运行速度，不宜用于速度低于0．4m／min 的场所。
图1-24 直动式行程开关 1-推杆 2-弹簧 3-动断触点 4-动合触点 2）滚轮式行程开关其结构原理如图1-25所示，当被控机械上的撞块撞击带有滚轮的撞杆时，撞杆转向右边，带动凸轮转动，顶下推杆，使微动开关中的触点迅速动作。当运动机械返回时，在复位弹簧的作用下，各部分动作部件复位。 图1-25 滚轮式行程开关 1-滚轮 2-上转臂 3、5、11-弹簧 4-套架 6-滑轮 7-压板 8、9-触点 10- 横板 滚轮式行程开关又分为单滚轮自动复位和双滚轮(羊角式)非自动复位式，双滚轮行移开关具有两个稳态位置，有“记忆”作用，在某些情况下可以简化线路。3）微动开关式行程开关其结构如图1-26所示。常用的有LXW-11系列产品
电气控制电路基本环节 习题解答 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
第六章电气控制电路基本环节 6-1常用的电气控制系统有哪三种 答：常用的电气控制系统图有电气原理图、电气布置图与安装接线图。 6-2何为电气原理图绘制电气原理图的原则是什么 答：电气原理图是用来表示电路各电气元器件中导电部件的连接关系和工作原理的图。绘制电气原理图的原则 1）电气原理图的绘制标准图中所有的元器件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号。 2）电气原理图的组成电气原理图由主电路和辅助电路组成。主电路是从电源到电动机的电路，其中有刀开关、熔断器、接触器主触头、热继电器发热元件与电动机等。主电路用粗线绘制在图面的左侧或上方。辅助电路包括控制电路、照明电路。信号电路及保护电路等。它们由继电器、接触器的电磁线圈，继电器、接触器辅助触头，控制按钮，其他控制元件触头、控制变压器、熔断器、照明灯、信号灯及控制开关等组成，用细实线绘制在图面的右侧或下方。 3）电源线的画法原理图中直流电源用水平线画出，一般直流电源的正极画在图面上方，负极画在图面的下方。三相交流电源线集中水平画在图面上方，相序自上而下依L1、L2、L3排列，中性线（N线）和保护接地线（PE线）排在相线之下。主电路垂直于电源线画出，控制电路与信号电路垂直在两条水平电源线之间。耗电元器件（如接触器、继电器的线圈、电磁铁线圈、照明灯、信号灯等）直接与下方水平电源线相接，控制触头接在上方电源水平线与耗电元器件之间。 4）原理图中电气元器件的画法原理图中的各电气元器件均不画实际的外形图，原理图中只画出其带电部件，同一电气元器件上的不同带电部件是按电路中的连接关系画出，
试论电气控制线路设计基础 发表时间：2018-11-13T17:35:21.000Z 来源：《电力设备》2018年第20期作者：马秀恒[导读] 摘要：电气控制线路设计一般是先设计电气控制线路的整体思路，然后再设计电气控制线路的使用原件，最后设计电气控制线路的辅助设计。 （乌石化检维修中心化肥电修车间运行班）摘要：电气控制线路设计一般是先设计电气控制线路的整体思路，然后再设计电气控制线路的使用原件，最后设计电气控制线路的辅助设计。在设计整体思路时，要着重对线路需要满足的功能、线路负荷要求、运行速度调控技能、安全保障措施等进行整体构思。在设计使用元件时，要选择适当的元件。在设计辅助设计时，主要考虑信号判断设计和局部照明设计。基于此，本文对电气控制线路设计原则、 要求及其注意事项进行了论述分析。 关键词：电气控制线路设计；基础；原则；要求；注意事项了解掌握电气控制线路设计基础是提升电气控制线路设计科学性、合理性的必要前提。电气控制线路设计人员只有对电气控制线路设计基础有一个全面的了解和把握，才能真正确保电气控制线路的安全运行。 1电气控制线路设计的主要原则电气控制线路设计原则主要表现为：（1）稳定原则。电气控制线路保持稳定运行，才能对机电设备进行有效的控制，进一步提高机电设备的安全性和可靠性。设计人员在设计电气控制线路时，可以通过尽可能地减少电器元件使用数量、做好电路的绝缘处理工作、尽可能地使用直流电源等措施来增强线路的稳定性。（2）通用原则。主要是指电气线路设计的总体方案能够满足生产设备加工不同性质对象的要求。为此，在电气控制线路设计过程中，应当尽可能选择符合设计标准要求并经过大量实践验证的控制方案，以此来满足企业生产设备和工艺对电气控制线路提出的要求。（3）精简化原则。电气控制线路设计设计过程中要坚持精简化原则，尽可能地避免出现设计方法复杂或者不实用的情况。设计人员所采用的设计方案越简洁，在后期维护检修时就越方便，设备维护人员可以很快地查找出线路故障并进行修复，保证机电设备尽快恢复安全正常运行。 2电气控制线路设计的基本要求分析电气控制线路设计的基本要求主要表现为：（1）满足电气控制线路运行的承受力。线路功率超标是影响整体线路安全的关键问题，因此在进行电气控制线路的设计时要加强对线路功率稳定性的设计，考虑到系统线路功率的额定负荷，从而保证电路运行的安全性和可靠性。电气控制线路设计是电路设计中的关键环节，其直接影响到电路的运行速度及其质量，电气控制系统在运行电气线路发出的指令时，线路中的部分机械需要进行大功率的运转，功率运转的条件设计是电气控制线路设计中的核心。（2）适应电气控制线路运行的多样化。必须实现电气控制线路的兼容性，其是电气控制线路设计的重要目的，同一机电设备为了满足多样化的功能需求会配置多套线路运行方式，为了避免不同线路之间的互相影响，就需要从电气控制线路的设计入手，使得不同线路在运行过程中彼此兼容。例如一般工作状态下，电动机既要做好调压工作，同事还要进行转矩工作，此时为了保证其功能表达的有效性，就需要从电气控制线路设计入手，增加不同的解决方案和运行方式。（3）满足电气控制线路运行方案。大多数机电设备的作业功能比较多，在投产运行使用时，给用户提供多种运行方案，用户根据自己的需求，选择适宜的运行方案，这不仅能够便利用户的作业需求，而且能够提高机电设备运行效率，提升经营效益。而用户选择的不同运行方案的参数设置差异比较大，这就要求在设计电气控制线路时，要考虑线路的兼容性问题，满足多种运行方案需求。比如异步电机在一个运行方案中能够开展调压工作，而在另一个运行方案中进行恒定转矩工作。（4）电气控制线路运行的速度与设计一体化。电气控制线路设计与电路的转速具有一定的相关性，为了适应不同机电多变的速度，在设计电气控制线路过程中要注意运行速度与机电设施的适用性及准确性。为此，电气控制线路的设计主要是为了使电气控制线路能承载运行时的的承受力，适应电气控制线路运行的多样化特点并满足电气控制线路在运行过程中对速度的要求。 3电气控制线路设计的注意事项电气控制线路设计时，除了应该掌握各项基本控制线路的组成与原理外，还需要了解机械设备的控制要求和使用与维护人员在长期实践工作中总结出来的经验和方法，这些对于可靠、安全、合理地设计控制线路非常重要。 结合实践工作经验，认为电气控制线路设计需要注意以下事项：（1）尽量减少电器元件的数量，采用标准器件并且尽可能选用相同型号的电器元件。设计电气控制线路时，应该尽量减少不必要的触头以便简化控制线路，在保证线路的可靠性同时提高线路的经济性。（2）尽量减少连接导线的数量，缩短连接导线长度。在设计电气控制线路时，应该考虑到各个电器元件之间的实际接线的便利性，要注意电气柜与操作台和行程开关彼此之间连接线的合理性。（3）正确连接电器元件的线圈。交流控制电路中的一条支路上，不允许串接两个电器元件的线圈，即使外加的电压是两个线圈的额定电压之和，也不可以。因为每一个线圈上分配到的电压与线圈的阻抗成正比。所以需要两个电器元件同时动作时，其线圈应该并联相接。（4）正确连接电器元件的触头。同一个电器元件的各辅助触头彼此靠得很近，如果连接不当，是有可能造成线路工作不正常的。辅助触头如果不是等电位的，当触头产生电弧时，有可能在触头之间形成飞孤造成电源短路。所以，一般将各执行器件的线圈一端接在电源的一侧，将控制触头接在电源的另一侧。（5）在满足控制要求的前提下，尽可能减少电器元件通电的数量。当线路通电运行后，有些电器元件会失去作用并长期通着电，从而浪费电能，减少电器使用寿命。合理的设计可以在电路接通后将不用的电器元件切断，这样既节约了电能，也延长了电器元件的使用寿命。（6）控制线路中应避免出现寄生回路。在电气控制线路的运行过程中，不正常接通的线路叫做寄生回路。而寄生回路的出现会破坏各元件和控制线路的动作顺序，因此设计控制线路时应避免。（7）要保证电气控制线路工作的可靠性和安全性。要想保证电气控制线路工作的可靠性和安全性，最为主要的就是选用可靠的电器元件，尽可能选用机械和电气使用寿命较长、结构合理、动作可靠、抗干扰性能好的电器元件。当电气控制线路中采用小容量继电器的触头与大容量接触器的线圈相接时，要考虑到继电器触头的容量是否足够。若不够，则必须加大继电器容量或者增加中间继电器，否则会使工作不可靠。（8）控制线路中应具备必要的保护环节。控制线路中应该具备必要的保护环节，以保证线路即使在出现误操作的情况下也不至于造成事故。一般应根据线路来具体设计选用过载、短路、过流、过压、失压、欠压等保护环节，在必要时还应考虑加设合闸、断开、事故、安全等报警以及指示信号。除了注意以上几个问题外，还需要注意在频繁操作的可逆线路中，正反向接触器之间不仅要有电气联锁，还要有机械联锁，这样完善的保护措施不仅使线路安全可靠，同时也使线路设计趋于合理、更加经济。 4结束语
授课计划 授课时数:2 授课教师: 授课时间: 课题：第一章常用低压电器 教学目的：了解低压电器的分类，熟悉各个低压电器的图形符号，掌握常用低压开关的电气符号和文字符号 教学重点：掌握常用低压开关的电气符号和文字符号 教学难点：正确地画出各低压开关的符号 教学类型：一体化 教学方法： 情景模拟法 教学过程： 引入新课：小时候总听父母交代出去玩耍时切记不可到高压线附近，那么什么是高压电呢？相对的有没有低压电呢？我们生活中的用电是高压还是低压？通常我们是怎么区分高低压的呢？讲授新课： [一] 引入新课 小时候总听父母交代出去玩耍时切记不可到高压线附近，那么什么是 高压电呢？相对的有没有低压电呢？我们生活中的用电是高压还是低压？通常我们是怎么区分高低压的呢？今天我们要学习的就是低压电。 [二]讲授新课 一、概述 电器对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用，是所有电工器械的简称。我国现行标准将工作在交流50Hz、额定电压在1200V 以下和直流额定电压1500V及以下电路中的电器称为低压电器。 二、低压电器的分类 1、按用途分：在电路中所处的地位和作用可分为控制电器和配电电器两大类。 2、按动作方式分：自动切换电器和非自动切换电器两大类。
3、按有无触点分：有触点和无触点电器两大类。 4、按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器 三、低压电器的型号表示法： 四、低压电器的主要技术数据 在使用电器元件时，必须按照产品说明书中规定的技术条件选用。主要技术指标 有： 1、额定电流：在规定条件下，保证开关器正常工作时的电流值 、额定电压：在规定条件下，保证电器正常工作的电压值2． 3、绝缘强度：指电器元件的触头处于分段状态时，动静触头之间耐受的电压值 4、耐潮湿性：指保证电器可靠工作的允许环境潮湿条件。 5、极限允许温升：电器的到点不见通过电流时将引起发热和温升。 6、操作频率及通电持续率：开关电器没小时内可能实现的最高操作循环次数成 为操作频率。通电持续率是电器工作于断续周期工作制时负载时间工作周期之比， 通常一百分数表示。 7、机械寿命和电气寿命：前者是机械开关器在需要修理或更换机械零件前所能 承受的无载操作次数。后者是机械开关电器无需修理或更换零件的负载操作次数 成为电气寿命。 五、选择低压电器的注意事项 1、控制对象及其工作环境 2、明确控制对象的额定电压、额定功率、操作特性、启动电流几工作方式等相 关技术数据。 3、了解备选电器的正常工作条件。 4、了解备选电器的主要技术性能。 本课小结：今天需要大家重点掌握的内容有低压电器的主要技术数据，重点讲 的元件图形符号。 作业布置：P39 1、2题 板书设计： 、低压电器的定低压电器的主要技概教学反思数、选 择低压电器的、低压电器的分授课时:2 授课教: 授课时意事 课题：1.3 接触器 教学目的：通过本次课的学习，学生了解接触器的结构、工作原理、熟悉其选 用及使用方法
教学 环节 教学内容与过程师生 活动 教学 方法 设计 意图一、 任务 描述 二、 新受 知识 在生产机械电气控制电路中，需要熔断 器、接触器、按钮、热继电器等多种常用低 压电器。本任务就是学会识别及选用常见电 气元件。 （一）熔断器 熔断器是低压配电网络和电力拖动系 统中主要用作短路保护的电器。熔断器主要 由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组 成。.使用时，熔断器应串联在被保护的电 路中。正常情况下，熔断器的熔体相当于一 段导线；而当电路发生短路故障时，熔体能 迅速熔断分断电路，起到保护线路和电气设 备的作用。 老师 展讲 老师 讲解 学生 回答 问题 设定 情境 引起 学生 兴趣 为完 成任 务提 供理 论支 撑
教学 环节 教学内容与过程师生 活动 教学 方法 设计 意图熔断器的安装与使用 ●用于安装使用的熔断器应完整无损。 ●熔断器安装时应保证熔体与夹头、夹头 与夹座接触良好。 ●熔断器内要安装合格的熔体。 ●更换熔体或熔管时，必须切断电源。 ●对RM10系列熔断器，在切断过三次相 当于分断能力的电流后，必须更换熔断 管。 ●熔体熔断后，应分析原因排除故障后， 再更换新的熔体。 ●熔断器兼作隔离器件使用时，应安装在 控制开关的电源进线端。 （二）接触器 接触器是一种自动的电磁开关。触头的通断 不是由手来控制，而是电动操作。 1、常见的接触器 老师 讲解 学生 回答 问题
教学环节教学内容与过程师生 活动 教学 方法 设计 意图（三）低压断路器 低压断路器的功能 低压断路器又叫自动空气开关，简称断路器。 它集控制和多种保护功能于一体，当电路中发生短 路、过载和失压等故障时，它能自动跳闸切断故障 电路。 低压断路器的选用 低压断路器的额定电压应不小于线路、设备的 正常工作电压，额定电流应不小于线路、设备 的正常工作电流。 热脱扣器的整定电流应等于所控制负载的额定电 流。 （四）按钮 1.按钮的功能 按钮是一种用人体某一部分所施加力而操作、 并具有弹簧储能复位的控制开关。 老师 讲解 学生 回答 问题
技工学校 一 体 化 教 案 科目:电力拖动控制线路与技能训练
审阅签名: 年月日教学内容: 电动机基本控制线路图的绘制及线路安装步骤 一、绘制、识读电气控制线路图的原则 生产机械电器控制线路常用电路图、接线图与布置图来表示。 (一)、电路图:电路图就是根据生产机械运动形式对电器控制系统的要求,采用国家统一规定的电器图形符号与文字符号,按照电器设备与电器的工作顺序,详细表示电路、设备或成套装置的全部基本组成与连接关系,而不考虑其实际位置的一种简图。 电路图能充分表达电器设备与电器的用途、作用与工作原理,就是电器线路安装、调试与维修的理论依据。 1、绘制、识读电路图的原则: 电路图一般分电源电路、主电路与辅助电路三部分绘制。 (1)、电源电路画成水平线,三相交流电源相序L1、L2、L3自上而下依次画出,中线N与保护接地PE依次画在相线之下。 直流电源的“+”端画在上边,“－”端在下边画出。 电源开关要水平画出。 (2)、主电路就是由主熔断器、接触器的触头、热继电器的热元件以及电动机等组成。 主电路通过的电流就是电动机的工作电流,其电流较大。
主电路要画在电路图的左侧并垂直电源电路。 (3)、辅助电路就是由主令电器的触头、接触器线圈及辅助触头、继电器线圈及触头、指示灯与照明灯等组成。 辅助电路通过的电流较小,一般不超过5A。 画辅助电路时要跨接在两相电源线之间,一般按照控制电路、指示电路与照明电路的顺序依次垂直画在主电路图的右侧,且电路中与下边电源线相连的耗能元件(如接触器与继电器的线圈、指示灯与照明灯等)要画在电路图的下方,而电器的触头要画在耗能元件与上边电源线之间。 为了读图方便,一般按照自左至右、自上而下的排列来表示操作顺序。 2、电路图中,各电器的触头位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出。 分析原理时,应从触头的常态位置出发。 3、电路图中,不画各元器件实际的外形图,要采用国家统一规定的电器图形符号画出。 4、电路图中,同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起,而就是按其在线路中所起的作用分别画在不同的电路中,但它们的动作却就是相互关联的,因此,必须标明相同的文字符号。若图中相同的电器较多时,必须要在电器文字符号后面加注不同的数字,以示区别,如KM1、KM2等。 5、画电路图时,应尽可能减少线条与避免线条交叉。对有直接电联系的交叉导线的连接点,要用小黑点表示;无直接电联系的交叉导线则不画小黑点。 6、电路图采用电路编号法,即对电路中的各个接点用字母或数字编号。 (1)、主电路在电源开关的出线端按相序依次编号为U11、V11、W11。然后按从上至下、从左至右的顺序,每经过一个元器件后,编号要递增,如U12、V12、W12 ;U13、V13、W13……。单台三相交流电动机(或设备)的三根引出线按相序依次编号为U、V、W 。对于多台电动机引出线的编号,可在字母前用不同的数字加以区别,如1U、1V、1W ;2U、2V、2W ……。(2)、辅助电路的编号按“等电位”的原则从上至下、从左至右的顺序用数字依次编号,每经过一个电器元件后,编号要依次递增。控制电路编号的起始数字必须就是1 ,其她
第三章常用电气控制线路 第一节普通车床的电气控制 普通车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，主要用来车削外圆、端面、内圆、螺纹和定型表面，也可用钻头绞刀、镗刀等加工。 一、普通车床的主要结构及运动形式 普通车床主要由床身、主轴变速箱、挂轮箱、进给箱、溜板箱、溜板与刀架、尾架、光杠和丝杠等部分组成。 图3-1普通车味的结樹示盍图 1-进给箱3—主雜变連箱4—灣板与刀现 5 —灣扳箱用架7—耀杠3—光杠9 一乐身 为了加工各种旋转表面，车床必须具有切削运动与辅助运动。切削运动包括主运动和进给运动，除此以外的其它运动皆为辅助运动。 车床的主运动为工件的旋转运动，它由主轴通过卡盘或顶尖去带动工件旋转，承受车削加工时的主要切削功率。车削加工时，应根据被加工零件的材料性质、车刀、工件尺寸、加工方式及冷却条件等来选择切削速度，这就要求主轴能在相当大的范围内变速，普通车床一般采用机械调速。车削加工时，一般不要求反转，但在加工螺纹时，为避免乱扣，要求反转退刀，再纵向进刀继续加工，因而主轴能实现正、反转。主轴旋转是由主轴电动机经传动机构拖动的。 车床的进给运动是刀架的纵向和横向直线运动，其运动方式有手动和机动两种。加工螺纹时工件的旋转速度与刀具的进给速度应有严格的比例关系，所以主运动和进给运动采用同一台电动机拖动，并采用齿轮变速，车床主轴箱输出轴经挂轮箱传给进给箱，再经光杠传入溜板箱，以获得纵、横两个方向的进给运动。 车床的辅助运动有刀架的快速移动及工件的夹紧与放松。 二、车床拖动特点及控制要求 1）为保证经济可靠，主拖动电动机一般选用笼型异步电动机，为满足调速要求，可采用机械变速。 2）为车削螺纹，主轴要求正、反转。对于小型车床主轴正反转由主拖动电动机正反转来实现；当主拖动电动机容量较大时，主轴正反转可采用电磁摩擦离合器来实现。 3）主轴电动机的起动、停止应能实现自动控制。一般中小型车床均采用直接起动，当电机容量较大时，常用Y—△降压起动。为实现快速停车，可采用机械或电气制动。 4）车削加工时，由于刀具与工件温度高，因此，设有一台冷却泵用于冷却。冷却泵电动机只需单方向
教案首页 系别数控汽车教师肖振兴班级G12机电课型一体化课时8 周次16 日期2015.12.23-2015．12.24 地点G12教室/电工实验室课题（章）第三单元常用生产机械的电气控制线路及其安装、调试与维修子课题（节）课题一 CA6140型车床电气控制线路 教学目标1、了解CA6140型车床的主要结构和运动形式，掌握CA6140型车床电气控 制线路的构成和工作原理 2、能完成CA6140型车床安装、调试及常见电气故障的检修 3、了解工业机械电气设备维修的一般要求，掌握工业机械电气设备维修 的一般方法及注意事项 教学重点及 难点1、重点：CA6140型车床电气控制线路的构成和工作原理。 2、难点：CA6140型车床电气控制线路安装、调试及常见电气故障的检修 教学方法讲授、演示、实操 教学器材及设 备低压电器原件（熔断器、接触器、中间继电器、时间继电器、热继电器、按钮、），常用电工工具，导线，万用表 课后小结 审核人：日期：
【新课引入】（时间：2分） 复习提问：三相异步电动机正反转控制线路的工作原理？ 同学们观看图片资料，结合日常生活和实际生产活动展开新课 【新课讲授】（时间：150分） CA6140型车床电气控制线路 一、CA6140型车床的基本结构 CA6140型车床是普通车床的一种，适用于加工各种轴类、套筒类和盘类零件上的回转表面，例如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成型回转表面，加工端面及加工各种常用的公制、英制、模数制和径节制螺纹，还能进行钻孔、铰孔、滚花等工作它的加工范围较广，但自动化程度低，适于小批量生产及修配车间使用 普通车床主要由床身、主轴变速箱、进给箱、溜板箱、刀架、尾架、丝杠和光杠等部件组成。下图是CA6140型普通车床外观结构图教师 活动 讲授 演示 具体 讲述 电气 原理 图工 作原 理 学生 活动 提问 认真 做好 相关 笔记
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。 FUj 3 SB$ m 7 HL t -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- SB：KM | 5 T 7 KM2_2 9 ~ FR| KM】|叫 SB3 KM. ? 11 13 KM2 1 Hl” 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, 护，电动机起停控制电路如图2所示。 并对电动机的过载和短路故障进行保
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，KM 啲线圈断电后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兀件清单见表1。 表1 3.7kW 电动机起停控制电路元件清单 湎 卑 KM, KM | | 冋 I
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
《电气控制与可编程控制器》教案 课题：1.1 概述 1.2常用低压电器 1.3基本控制线路 需2课时 教学目的要求：掌握常用低压电器的基本构成和构成原理 教学重点：常用基本控制线路的工作原理 教学难点：各种控制线路的工作过程分析 教案编写日期： 教学内容与教学过程： 前言：电气控制系统实际上是继电接触器控制系统。继电接触器控制是一门重要的控制技术，尤其在电力拖动等领域中，应用的十分广泛。 1.1概述： 我国从20世纪50年代开始对新建的工业控制采用这种控制方式，随着电力拖动、自动控制的发展，继电器接触器控制方式得到迅速推广，对当时我国工业建设起到了巨大的推动作用，直至20世纪80年代我国大部分自动控制仍采用这种方式。 1.2常用低压电器： 1.低压电器的分类 （1）按工作方式可分为手控电器和自控电器。手控电气是依靠外力（如人工）直接操作来进行切换的电器，如刀开关、按钮等。自控电器是依靠指令或物理量（如电流、电压、时间、速度等）变化而自动动作的电器，如接触器、继电器等。 （2）按用途可分为低压控制电器和低压保护电器。低压控制电器主要适用于低压配电系统及动力设备中起控制作用，如刀开关、低压断路器等。低压保护电器主要用于低压配电系统及动力设备中起保护作用，如熔断器、继电器等。 （3）按种类可分为刀开关、刀形转换开关、熔断器、低压断路器、接触器、继电器、主令电器和自动开关等。 2.低压电器的基本结构及特点 1.3基本控制线路： 1.3.1单向运动控制线路 自动控制系统中，电动机拖动运动部件沿着一个方向运动，称为单向运动，这是基本控制线路中最简单的一种。根据控制要求不同，单向运动分为点动和长动单向运动。 1.3.2 多地控制线路 在大型生产设备上，为使操作人员在不同地方均能进行启、停操作，常要求组成多地控制线路