项目四 数控机床电气控制之电动机基本控制环节线路
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数控机床电气控制线路识读起动控制环节
资讯：叙述数控铣床电气控制线路的控制原理
决策：确定数控铣床电气控制线路识读的内容
计划：确定电气总图及各控制回路图识读步骤及控制逻辑分析 内容
实施：完成数控铣床电气控制线路识读，撰写数控铣床电气控 制线路识读报告
检查：检查识读内容的完整性与正确性
评估：分组评估
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
附1：典型数控铣床数控 系统电气原理总图
一、TK164100V瓷片 电容
• CY-选用 2.2nF/2000V高压 瓷片电容
• R-选用1M/1W的 金属膜电阻
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
一、TK1641数控车床控制线路 • 直流控制线路
附3： XK71 4A数 控铣 床— 电源控 制线路
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
附4：XK714A数控铣床—直流控制线 路
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
再见，see you again
数控机床电气控制线路 识读-起动控制环节
2020/11/21
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
一、TK1641数控车 床控制线路
• 电源控制线路
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
2020/11/21
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
数控机床电气控制线路识读起动控制 环节
机床电气控制技术第1章机床继电器控制线路的基本环节
第一章 机床继电器控制线路的基本环节
⒉ 电气控制线路中原理图的绘制与阅读方法：
电气控制原理图只表示控制线路的工作原理及各电气元件 的作用和相互关系，不考虑电路中各元件的实际安装位置和 连线情况，绘制阅读电气控制原理图应遵循以下原则：
① 主回路用粗线画在左侧，控制回路用细线画在右侧； ② 同一电器元件的各导电部件如线圈和触点常常不画在一起， 但用同一文字标明； ③ 电气控制线路图的全部触点都按常态绘制，即触点、开关 均按未通电、未受力的状态绘制。
⒉ 电动机的能耗制动：
uvw
u FU
KM1 RP KM2
SB2
KR
SB1
v
KM1 KM2
KM2
T
KM1
KM1
KM2
（a）
SB2
KR
SB1
KM1
KM2
3
KR
KM1 KT
KM1 KM2
KM2
KT
M
3
（b）
右手定则：闭合导体切割磁力线时会产生电 流I，方向用右手定则判断。
左手定则：带电导体在磁场中运动时会受到 磁场力F的作用，方向用左手定 则判断。
KM2同时通电动作，就会造成主 回路短路。因此这种控制线路是不 能采用的。
图（b）分析：必须先停机才能换向。
互锁环节：指各接触器利用辅助触点实现相互制 约，形成接触器此通彼断关系的环节 称为互锁。
在图(b)中：当KM1得电时，由于KM1的动断触点 打开，使KM2不能通电。此时即使按 下SB3按钮，也不能造成短路。反之也 是一样。如果现在电动机正在正转， 想要反转，则必须先按停止按钮SB1后， 再按反向按钮SB3才能实现。
星—三角降压起动控制线路⑵：
机床电气控制线路基本环节
机床电气
2.2.2 电动机的正反转控制
➢用于机床工作台的前进与后退或主轴的正反转等。 ➢由电动机原理可知，只要把电动机的三相电源进 线中的任意两相对调，就可改变电动机的转动方向。 ➢需要用两个接触器来实现这一要求。当正转接触 器工作时，电动机正转；当反转接触器工作时，将 电动机接到电源的任意两根联线对调一下，电动机 反转。
➢ 耗电元件（如电器的线圈，电磁铁，信号灯等）直接与下方 水平线连接。控制触点连接在上方水平线与耗电元件之间。
➢ 需要测试和拆、接外部引线的端子，应用图形符号“空心圆” 表示。电路的连接点用“实心圆”表示。
➢ 中性线（N）和保护接地线（PE）放在相线之下。
机床电气
图区的划分
机床电气
• 在图样的下方沿横坐标方向划分图区，并用数 字编号。同时在图样的上方沿横坐标方向划区， 分别标明该区电路的功能。
3、结合制图要求识图 在绘制电气图时，为了加强图纸的规范性、通用性和示
意性，必须遵循一些规则和要求，利用这些制图的知识能够 准确地识图。
•识图步骤
机床电气
1、准备：了解生产过程和工艺对电路提出的要求；了解各种
用电设备和控制电器的位置及用途；了解图中的图形符号及文 字符号的意义。
2、主电路：首先要仔细看一遍电气图，弄清电路的性质，是 交流电路还是直流电路。然后从主电路入手，根据各元器件的 组合判断电动机的工作状可。如电动机的起停、正反转等。
按SB1 KM1线圈失电 电动机M停转
反转控制：按SB3
KM2线圈得电 电动机M反转
SB2
正转按钮
SB3 KM1
KM2
KM2 KM1
互 锁
KM1 KM2
机床电气
（2）按钮接触器联锁的正反转控制
机床电气控制技术电子教案2第二章机床电气控制线路基本环节
14
2.1.1 直接起动控制线路
如 右 图 2.5 所 示 为 手 动操作刀开关直接起 动控制线路。 优点：所用电器少， 线路简单经济。
缺点：手动控制方法 操作劳动强度大、不 安全，不能实现远距 离的自动控制。
图2.5 刀开关直接起动控制线
15
中小型普通机床的主电动机通常 采用接触器直接起动控制方式。 按下起动按钮 SB2 ，接触器 KM 线圈得电，其主触点闭合，电 动机得电起动。同时接触器辅 助动合触点闭合，使 KM 的线 圈绕开SB2 触点一直保持通电 状态，这种控制电路称为“自 锁电路” ，触点的自锁作用在 电路中叫做“记忆功能” 。 按下停止按钮 SB1 ，接触器 KM 线圈断电释放，其动合主触点 及动合辅助触点均断开，切断 电动机电源，并消除自锁电路， 电动机停止。
为了表达电气控制线路的组成、原理等设计意图，同 时也为了便于电器元件的安装、接线、调试、运行及 维护，将电气控制线路中各电器元件的联结用统一的 工程语言即工程图的形式来表示，这种图就是电气控 制系统图。 电气控制系统图主要有三种：电气原理图、电器布置图、 电气安装接线图。
2
1.1
常用电气图形符号和文字符号
4
1.1.2 文字符号
GB 7159 — 1987 中的文字符号适用于电气技术领域
中技术文件的编制，也可表示在电气设备、装置和元器
件上或其近旁，以标明电气设备、装置和元器件的名称、
功能、状态和特征。 文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号。
5
1.1.3 接线端子标记
电气控制系统图中各电器接线端子用字母数字符号标记
第二章
机床电气控制线路基本环节
机床是由电动机拖动的，它的动作是通过电动机的各
机床电气控制线路基本环节概述
路漫漫其悠远
二、控制过程
1、实现弱电控制强电，使操作安全可靠。 2、便于实现远距离控制和自动控制。
三、电气原理图的绘制原则
1、电器是未通电时的状态，二进制逻辑元件是置零 时的状态，机械开关是循环开始前的状态。
2、电源电路电路一般绘成水平线，主电路用垂直线 绘在图面左侧，控制线路用垂直线绘在图面右侧。
机床电气控制线路基本 环节概述
路漫漫其悠远 2020/4/2
• 二、电气控制线路图的绘制 • （一）电气原理图
•
• 电气原理图是为了便于阅读和分析控制线路， 根据简单清晰的原则，采用电气元件展开的形式 绘制成的表示电气控制线路工作原理的图形。在 电气原理图中只包括所有电气元件的导电部件和 接线端点之间的相互关系，但并不按照各电气元 件的实际布置位置和实际接线情况来绘制，也不 反映电气元件的大小。下面结合下图所示 CW6132机床的电气原理图说明绘制电气原理图 的基本规则和应注意的事项。
• ⑵原理图中，各电器元件不画实际的外形图，而采用国 家规定的统一标准来画，文字符号也要符合国家标准。 属于同一电器的线圈和触点，都要用同一文字符号表示 。当使用相同类型电器时，可在文字符号后面加注阿拉 伯数字序号来区分。
• ⑶原理图中，各电器元件的导电部件如线圈和触点的位 置，应根据便于阅读和发现的原则来安排，绘在它们完 成作用的地方。同电器元件的各个部件可以不画在一起
• 图1-23是根据图1-22电气原理图绘制的接线图。图中表 明了该电气设备中电源进线、按钮板、照明灯、行程开 关、电动机与电气安装板接线端之间的关系，也标注了 所采用的包塑金属软管的直径和长度以及理解导线的根 数、截面积与颜色。如按钮板与电气安装板的连接，按 钮板上有SB1、SB2、HL1与HL2四个元件，根据电气 原理图SB1与SB2有一端相连为“地”，其余的2、3、4、
二、控制过程
1、实现弱电控制强电，使操作安全可靠。 2、便于实现远距离控制和自动控制。
三、电气原理图的绘制原则
1、电器是未通电时的状态，二进制逻辑元件是置零 时的状态，机械开关是循环开始前的状态。
2、电源电路电路一般绘成水平线，主电路用垂直线 绘在图面左侧，控制线路用垂直线绘在图面右侧。
机床电气控制线路基本 环节概述
路漫漫其悠远 2020/4/2
• 二、电气控制线路图的绘制 • （一）电气原理图
•
• 电气原理图是为了便于阅读和分析控制线路， 根据简单清晰的原则，采用电气元件展开的形式 绘制成的表示电气控制线路工作原理的图形。在 电气原理图中只包括所有电气元件的导电部件和 接线端点之间的相互关系，但并不按照各电气元 件的实际布置位置和实际接线情况来绘制，也不 反映电气元件的大小。下面结合下图所示 CW6132机床的电气原理图说明绘制电气原理图 的基本规则和应注意的事项。
• ⑵原理图中，各电器元件不画实际的外形图，而采用国 家规定的统一标准来画，文字符号也要符合国家标准。 属于同一电器的线圈和触点，都要用同一文字符号表示 。当使用相同类型电器时，可在文字符号后面加注阿拉 伯数字序号来区分。
• ⑶原理图中，各电器元件的导电部件如线圈和触点的位 置，应根据便于阅读和发现的原则来安排，绘在它们完 成作用的地方。同电器元件的各个部件可以不画在一起
• 图1-23是根据图1-22电气原理图绘制的接线图。图中表 明了该电气设备中电源进线、按钮板、照明灯、行程开 关、电动机与电气安装板接线端之间的关系，也标注了 所采用的包塑金属软管的直径和长度以及理解导线的根 数、截面积与颜色。如按钮板与电气安装板的连接，按 钮板上有SB1、SB2、HL1与HL2四个元件，根据电气 原理图SB1与SB2有一端相连为“地”，其余的2、3、4、
数控机床电气控制基本环节
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2.1 数控机床电气 原理图的绘图规则
②标准中示出的符号方位，在不改变符号含义的前提下，可 根据图面布置的需要旋转，或成镜象位置，但文字和指示方 向不得倒置。
③大多数符号都可以加上补充说明标记。 ④有些具体器件的符号由设计者根据国家标准的符号要素、
一般符号和限定符号组合而成。 ⑤国家标准未规定的图形符号，可根据实际需要，按突出特
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2.2 数控机床电气控制的逻辑表示
一．机床电气的逻辑表示
逻辑变量通常只有“1”，“0”两种取值，表示两种相反的逻 辑状态，开关、线圈元件触点的开关状态，线圈的通断电状 态。
二．逻辑运算法则
1．逻辑与电路 如图2-2所示触点串联实现逻辑与运算，逻辑“与”运算相
当于算术运算中的“乘”运算，用符号“·”表示，图2-2中 的电路可用逻辑表达式表示为 KM=KA1·KA2
一．电气控制线路的图形及文字符号
电气图示符号有：图形符号、文字符号、回路标号以及坐标 标示和文字标示。
1．图形符号 图形符号通常用于图样或其它文件以表示一个 设备或概念的图形、标记或字符。
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2.1 数控机床电气 原理图的绘图规则
（1）符号要素一种具有确定意义的简单图形，必须同其它 图形组合才构成一个设备或概念的完整符号。
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2.2 数控机床电气控制的逻辑表示
2．逻辑或电路 如图2-3所示触点并联实现逻辑或运算，逻辑“或”运算相
当于算术运算中的“加”运算，用符号“+”表示，图2-3中 的电路可用逻辑表达式表示为 KM=KA1+KA2 3．逻辑非电路 如图2-4所示触点联接实现逻辑非运算。逻辑“非”用符号 “—”表示，图2-5中的电路可用逻辑表达式表示为 KM=KA
2.1 数控机床电气 原理图的绘图规则
②标准中示出的符号方位，在不改变符号含义的前提下，可 根据图面布置的需要旋转，或成镜象位置，但文字和指示方 向不得倒置。
③大多数符号都可以加上补充说明标记。 ④有些具体器件的符号由设计者根据国家标准的符号要素、
一般符号和限定符号组合而成。 ⑤国家标准未规定的图形符号，可根据实际需要，按突出特
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2.2 数控机床电气控制的逻辑表示
一．机床电气的逻辑表示
逻辑变量通常只有“1”，“0”两种取值，表示两种相反的逻 辑状态，开关、线圈元件触点的开关状态，线圈的通断电状 态。
二．逻辑运算法则
1．逻辑与电路 如图2-2所示触点串联实现逻辑与运算，逻辑“与”运算相
当于算术运算中的“乘”运算，用符号“·”表示，图2-2中 的电路可用逻辑表达式表示为 KM=KA1·KA2
一．电气控制线路的图形及文字符号
电气图示符号有：图形符号、文字符号、回路标号以及坐标 标示和文字标示。
1．图形符号 图形符号通常用于图样或其它文件以表示一个 设备或概念的图形、标记或字符。
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2.1 数控机床电气 原理图的绘图规则
（1）符号要素一种具有确定意义的简单图形，必须同其它 图形组合才构成一个设备或概念的完整符号。
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2.2 数控机床电气控制的逻辑表示
2．逻辑或电路 如图2-3所示触点并联实现逻辑或运算，逻辑“或”运算相
当于算术运算中的“加”运算，用符号“+”表示，图2-3中 的电路可用逻辑表达式表示为 KM=KA1+KA2 3．逻辑非电路 如图2-4所示触点联接实现逻辑非运算。逻辑“非”用符号 “—”表示，图2-5中的电路可用逻辑表达式表示为 KM=KA
电动机的控制环节和保护环节
２．过载保护
电动机长期超载运行，可能造成电 动机绕组过热，寿命降低，甚至烧毁电 机，所以要进行过载保护。用热继电器 实现过载保护。
３．零压或欠压保护
电动机运行时，由于偶然原因，突然 断电，使电机停转，当重新供电时，电动 机可能自动起动，不注意可能会造成人身 或设备事故。防止电压恢复时电动机自起 动的保护称为零压或失压保护。
解：
FU
SB1
SB3 KM1
FU
KM 1 KM 1
KM 1
FR
KM2
SB2 KM2
SB4 KM 1
~ 380V 例：试设计一台用变压器供电的三相
电炉控制电路，自耦变压器有低压抽
头①。升温使用全压，保温时用低压， Q 要求如下： （1）先升温，后
保温，直至停炉,（2）电路具 有短路、过载保护环节。
KM1
电动机的控制环节和保 护环节
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目录
一、基本控制环节 二、基本保护环节
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一、基本控制环节
１．点动和启停控制线路 ２．多点控制 ３．电动机的正、反转控制
1、点动和起停控制线路
当按加~下3入8S0BV自2 →锁Ｋ触→Ｍ点→K按松按Ｋ线MK后下下开M主Ｍ圈S,SSB主实B触主B失111触→头现→→触电头ＫK闭电Ｋ头→M闭Ｍ合机Ｍ断电线合线→连线开机圈→圈电续圈得→停电得机运电失电转机电转转电转机。停
Q
KM辅助触头闭合,自锁,连续转动
FR
FU
FU
KM
FR
M 3~
SB2
电连点机续动停转转动
SB1 KM
KM失得电 KM 自锁
２、多点控制
~ 380V 起动按钮并联，停止按钮串联
Q
FR
FU
电动机长期超载运行，可能造成电 动机绕组过热，寿命降低，甚至烧毁电 机，所以要进行过载保护。用热继电器 实现过载保护。
３．零压或欠压保护
电动机运行时，由于偶然原因，突然 断电，使电机停转，当重新供电时，电动 机可能自动起动，不注意可能会造成人身 或设备事故。防止电压恢复时电动机自起 动的保护称为零压或失压保护。
解：
FU
SB1
SB3 KM1
FU
KM 1 KM 1
KM 1
FR
KM2
SB2 KM2
SB4 KM 1
~ 380V 例：试设计一台用变压器供电的三相
电炉控制电路，自耦变压器有低压抽
头①。升温使用全压，保温时用低压， Q 要求如下： （1）先升温，后
保温，直至停炉,（2）电路具 有短路、过载保护环节。
KM1
电动机的控制环节和保 护环节
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一、基本控制环节 二、基本保护环节
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一、基本控制环节
１．点动和启停控制线路 ２．多点控制 ３．电动机的正、反转控制
1、点动和起停控制线路
当按加~下3入8S0BV自2 →锁Ｋ触→Ｍ点→K按松按Ｋ线MK后下下开M主Ｍ圈S,SSB主实B触主B失111触→头现→→触电头ＫK闭电Ｋ头→M闭Ｍ合机Ｍ断电线合线→连线开机圈→圈电续圈得→停电得机运电失电转机电转转电转机。停
Q
KM辅助触头闭合,自锁,连续转动
FR
FU
FU
KM
FR
M 3~
SB2
电连点机续动停转转动
SB1 KM
KM失得电 KM 自锁
２、多点控制
~ 380V 起动按钮并联，停止按钮串联
Q
FR
FU
电动机的控制环节和保护环节
KM 1
KM2
SB2
KM2
SB4
KM 1
~ 380V
例：试设计一台用变压器供电的三相 电炉控制电路，自耦变压器有低压抽 头①。升温使用全压，保温时用低压， Q 要求如下： （1）先升温，后 保温，直至停炉,（2）电路具 有短路、过载保护环节。
KM1
FU SB3
①
KM2
SB1 KM2
KM 1
FR
KM1
继电接触器控制电路本身具有这种保护作用。因 为当断电或电压过低时，接触器就释放，使电动 机自动脱离电源；当线路重新恢复供电时，由于 接触器的自锁触点已断开，电动机不能自行起动 ，起到保护作用。 例：电路如图，控制要求为：（1）M1 起动后，M2才能起动；（2） M1M2能同 时停车；（3）M2 还能单独停车；（4） 每台电机均有各自的短路、过载保护环 节，互不影响。试改正图中的错误。
为解决这一问题，控制回路增加互锁，如图：
~ 380V
Q
FU SB
KMF KMF 得电 失电
SBF KMR KMF
FR FU
FU KMR
KMF SBR
KMF
FR
KMR KMF KMR 得电
Ｍ ３～
此时即使按下 问题：正转时要反转， SBR,线圈 先按停止按钮，再按反 KMR也无电， 电机正转 电机反转 电机停转 转按钮，不方便。 实现互锁。
KMR
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
为解决这一问题，采用复式按钮和触头互锁的控 制电路（虚线连接表示连动）
~ 380V
Q FU A
FU SBR SBF SB
KMF得电 KMF失电
KMF KMR
FR
B
FU
KMF
第01章机床继电器控制线路基本环节
随着电力电子技术、计算机技术的发展，已经生产出各种 性能优越的软起动器，能按要求平滑起动，彻底的解决了 起动电流冲击问题，不过价钱稍高。
第三十六页，共92页。
第三十七页，共92页。
作业：
绘制图1-4，简述控制线路的工作过程。
第三十八页，共92页。
1.3 电动机的正反转控制线路
许多生产机械都有可逆运行的要求，由电动机的正反转来实现 生产机械的可逆运行是很方便，只需使拖动电动机可以两个方 向运行就可以了。 如果用KM1和KM2分别完成电动机的正反向控制，那么由正转与反
图1-5是当电动机 的容量较小（413kW）时，用两 个接触器和一个
时间继电器进行
星—三角转换的 降压起动控制线
路。电动机连成 星或三角都是由
接触器KM2完成
的。
第三十五页，共92页。
２. 定子串电阻降压起动控制线路 图1-6是定子串电阻降压起动控制线路。电动机起动时在三相定 子电路中串接电阻可降低绕组电压，起动后再将电阻短路 掉，电动机即可在全压下运行。这种起动方式由于不受电 动机接线方式的限制，设备简单，因而得到广泛应用。 机床中常用这种串接电阻的方法限制点动调整时的起动 电流。
2.转换开关（组合开关）：可以用作电源引入开关、也可以用作 5.5KW以下的电动机的直接启动、停止、反转和调速的控制开关。
第十页，共92页。
3. 自动开关（自动空气开关或自动空气断路器）：一种可以自 动切断电路故障的组合型保护电器，用于低压动力线路中，用于分
断和接通负荷电路。
装置式自动开关
第十一页，共92页。
第十六页，共92页。
按钮开关实物图片
第十七页，共92页。
机床按钮开关实物图片
第十八页，共92页。
第三十六页，共92页。
第三十七页，共92页。
作业：
绘制图1-4，简述控制线路的工作过程。
第三十八页，共92页。
1.3 电动机的正反转控制线路
许多生产机械都有可逆运行的要求，由电动机的正反转来实现 生产机械的可逆运行是很方便，只需使拖动电动机可以两个方 向运行就可以了。 如果用KM1和KM2分别完成电动机的正反向控制，那么由正转与反
图1-5是当电动机 的容量较小（413kW）时，用两 个接触器和一个
时间继电器进行
星—三角转换的 降压起动控制线
路。电动机连成 星或三角都是由
接触器KM2完成
的。
第三十五页，共92页。
２. 定子串电阻降压起动控制线路 图1-6是定子串电阻降压起动控制线路。电动机起动时在三相定 子电路中串接电阻可降低绕组电压，起动后再将电阻短路 掉，电动机即可在全压下运行。这种起动方式由于不受电 动机接线方式的限制，设备简单，因而得到广泛应用。 机床中常用这种串接电阻的方法限制点动调整时的起动 电流。
2.转换开关（组合开关）：可以用作电源引入开关、也可以用作 5.5KW以下的电动机的直接启动、停止、反转和调速的控制开关。
第十页，共92页。
3. 自动开关（自动空气开关或自动空气断路器）：一种可以自 动切断电路故障的组合型保护电器，用于低压动力线路中，用于分
断和接通负荷电路。
装置式自动开关
第十一页，共92页。
第十六页，共92页。
按钮开关实物图片
第十七页，共92页。
机床按钮开关实物图片
第十八页，共92页。
机床电气控制线路基本环节
SB3
KM1
KM2
按下SB2
反转：
按下SB3
KM1得电 电动机正转
KM1断电 KM2得电 电动机反转
按钮联锁 KM2 KM1
互
锁
KM1
KM2
机床电气控制线路基本环节
2、行程开关控制的正反转电路
自动往返运动：
挡块
前进(正转）
1
后退
2
SB1 SB2
KM1
KM2
SB3
SQ4 SQ2 行程开关 SQ1 SQ3
➢控制电路采用阿拉伯数字编号，一般由三位或三位 以下的数字组成
机床电气控制线路基本环节
2.1.3 电器元件布置图
• 电器元件布置图详细绘制出电气设备、零件的 安装位置。图中各电器代号应与有关电路和电 器清单上所有元器件代号相同。
机床电气控制线路基本环节
2.1.4 安装接线图
• 安装接线图是用来表明电气设备各单元之间的 接线关系。图中表明了电气设备外部元件的相 对位置及它们之间的电气连接，是实际安装接 线的依据。
机床电气控制线路基本环节
2.1.2 电气原理图绘制
1. 电器元件采用国家标准规定的图形符号和文字符号表示。 2. 主电路用粗线条画在左（上）边；控制电路用细线条画在
右（下）边。 3. 同一电器元件的各部件可不画在一起，但文字符号要相同。
若有多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字 符号的下标，如KM1、KM2等。 4. 所有按钮、触点均按没有外力作用和没有通电时的原始状 态画出 5. 当图形垂直放置时，各元器件触点图形符号以“左开右闭” 绘制。当图形为水平放置时以“上闭下开” 绘制。
2.2.2 电动机的正反转控制
➢用于机床工作台的前进与后退或主轴的正反转等。 ➢由电动机原理可知，只要把电动机的三相电源进 线中的任意两相对调，就可改变电动机的转动方向。 ➢需要用两个接触器来实现这一要求。当正转接触 器工作时，电动机正转；当反转接触器工作时，将 电动机接到电源的任意两根联线对调一下，电动机 反转。
常用机床电气控制线路
常用机床电气控制线路引言机床是制造业中常见的设备，用于加工金属和其他工件。
机床的电气控制线路起着关键的作用，控制着机床的运行和加工过程。
本文将介绍常用的机床电气控制线路，包括常见的控制元件和其组合方式。
1. 电路图符号在了解机床电气控制线路之前，首先需要了解一些电路图中常用的符号。
下面是一些常见的电路图符号及其含义：•开关：表示开关元件，可用来控制电流的通断。
•电动机：表示机床中使用的电动机。
•继电器：表示继电器元件，用来控制电流的通断，通常用于较大电流的控制。
•传感器：表示用于检测机床中的状态或位置的传感器。
•接触器：表示接触器元件，用来控制电流的通断，通常用于较大电流的控制。
•电阻：表示电阻元件，用来控制电路中的电阻值。
2. 基本电控线路常用的机床电气控制线路可分为多个基本电控线路，下面将介绍其中的几种常见的线路。
2.1. 单向转动电机控制线路单向转动电机控制线路用于控制电机的单向转动，通常用于控制机床中的主轴或进给轴。
该线路包括一个控制开关和一个电动机，控制开关用于控制电流的通断，从而控制电机的工作状态。
电路图示例：_控制开关------| | || |电动机--------|___|2.2. 正反转电机控制线路正反转电机控制线路用于控制电机的正反转运动，通常用于控制机床中的主轴或进给轴。
该线路包括一个正转控制开关、一个反转控制开关和一个电动机，两个控制开关用于控制电流的通断，从而控制电机的运行方向。
电路图示例：_正转开关----| | || |反转开关----|_____|_____|电动机--------|___|2.3. 进给控制线路进给控制线路用于控制机床中的进给轴的运动，包括前进和后退运动。
该线路包括一个进给正转控制开关、一个进给停止控制开关和一个进给反转控制开关，以及一个电动机。
三个控制开关用于控制电流的通断，从而控制电机的运行方向和进给速度。
电路图示例：_______ ________|_____|进给停止-----|_____|-----|______| 进给反转||_______进给正转---------|_____|-------|______|_______|电动机--------|______|3. 简单控制线路示例下面是一个简单的机床电气控制线路示例，用于控制机床中的一个进给轴的正反转和停止。
电动机的控制环节和保护环节讲解
①
FU SB3
SB1 KM2
FR
KM2
KM 1
KM1
FR
SB2 KM 1
R
KM2
KM2
转按钮，实不现方互便锁。。
为解决这一问题，采用复式按钮和触头互锁的控 制电路（虚线连接表示连动）
~ 380V A
KMF失得电
B
Q FU
FU SB
SBR SBF
KMF
KMR
FU FR
KMF
KMR
FR
Ｍ ３～
反正转
SBF
KMF
KMR 得电
SBR KMR KMF
KMR
二、基本保护环节
１．短路保护
在电路发生短路事故时，可能造成 设备损坏，甚至发生火灾，所以电路发 生短路时，要立即切断电源。常用的短 路保护装置是熔断器。
２．过载保护
电动机长期超载运行，可能造成电 动机绕组过热，寿命降低，甚至烧毁电 机，所以要进行过载保护。用热继电器 实现过载保护。
３．零压或欠压保护
电动机运行时，由于偶然原因，突然 断电，使电机停转，当重新供电时，电动 机可能自动起动，不注意可能会造成人身 或设备事故。防止电压恢复时电动机自起 动的保护称为零压或失压保护。
电动机的控制环节和保 护环节
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一、基本控制环节 二、基本保护环节
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一、基本控制环节
１．点动和启停控制线路 ２．多点控制 ３．电动机的正、反转控制
1、点动和起停控制线路
当按加~下3入8S0BV自2 →锁Ｋ触→Ｍ点→K按松按Ｋ线MK后下下开M主Ｍ圈S,SSB主实B触主B失111触→头现→→触电头ＫK闭电Ｋ头→M闭Ｍ合机Ｍ断电线合线→连线开机圈→圈电续圈得→停电得机运电失电转机电转转电转机。停
数控机床电气控制线路识读-起动控制环节
附3： XK71 4A数 控铣床 —电 源控制 线路
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
附4：XK714A数控铣床—直流控制线 路
• CY-选用 2.2nF/2000V高压 瓷片电容
• R-选用1M/1W的 金属膜电阻
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
一、TK1641数控车床控制线路 • 直流控制线路
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
一、TK1641数控车床控制线路 • 交流控制线路
制线路识读报告 检查：检查识读内容的完整性与正确性
评估：分组评估
附1：典型数控铣床数控 系统电气原理总图
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
附2：XK714A数 控铣床—动力电 路
• 伺服电路 • 主轴电路 • 冷却电动机
电路 • 刀架电动机
电路
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
数控机床电气控制线路 识读-起动控制环节
2020/8/1
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
一、TK1641数控车 床控制线路
• 电源控制线路
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
一、TK1641数控车 床控制线路
• 低通滤波器
• CX-选用 100nF/100V瓷片 电容
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
二、工作任务
叙述数控铣床电气控制线路的控制原理；识读数控 机床电气控制线路。
资讯：叙述数控铣床电气控制线路的控制原理 决策：确定数控铣床电气控制线路识读的内容 计划：确定电气总图及各控制回路图识读步骤及控制逻辑分析
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附4：XK714A数控铣床—直流控制线 路
• CY-选用 2.2nF/2000V高压 瓷片电容
• R-选用1M/1W的 金属膜电阻
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一、TK1641数控车床控制线路 • 直流控制线路
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一、TK1641数控车床控制线路 • 交流控制线路
制线路识读报告 检查：检查识读内容的完整性与正确性
评估：分组评估
附1：典型数控铣床数控 系统电气原理总图
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附2：XK714A数 控铣床—动力电 路
• 伺服电路 • 主轴电路 • 冷却电动机
电路 • 刀架电动机
电路
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数控机床电气控制线路 识读-起动控制环节
2020/8/1
项目三 机床电气控制线路识读排查 模块四 数控机床电气控制线路识读
一、TK1641数控车 床控制线路
• 电源控制线路
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一、TK1641数控车 床控制线路
• 低通滤波器
• CX-选用 100nF/100V瓷片 电容
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二、工作任务
叙述数控铣床电气控制线路的控制原理；识读数控 机床电气控制线路。
资讯：叙述数控铣床电气控制线路的控制原理 决策：确定数控铣床电气控制线路识读的内容 计划：确定电气总图及各控制回路图识读步骤及控制逻辑分析
电动机的基本控制线路
常闭触点断开,KT2断电,经延时,常闭触点闭合 常开触点闭合,短接R1
KM3通电 常闭触点断开,KT3断电,经延时,常闭触点闭合 常开触点闭合,短接R2 KM4通电 常闭触点断开,KT1断电,经延时, 常开触点断开,KM2断电,切除R3
这时电动机转速已很低或停转
2.反接制动控制线路
按SB1，KM1断电→常闭触点闭合→
☆ 手动控制时，将SA扳向“手动”,进入起动
起动完,按SB3，KA及KM2动作，将频敏变阻器短接， 电动机进入正常运行
六、电机软起动器
• 结构:电源与电动机之间串接晶闸管调压电路
• 每一相由反并联的两个晶闸管构成
• 利用晶闸管移相控制原理，控制三相反并联 晶闸管的导通角，使被控电动机的输入电压 按不同的要求而变化
闭合,短接电阻R1→再延时后KT1常闭触点闭合
→ KM3通电,常开触点闭合,短接电阻R2 →电机正常工作
按SB1→电机停转
2、并励直流电动机起动控制线路
按SB2→ KM1通电常开触点闭合,电机串电阻起动 当KV电压升至动作电压,KV常开触点闭合 →KM2通电常开触点闭合 →电机正常工作
3、串励直流电动机起动控制线路
按SB2→KM1通电→常开触点闭合,电机正转 按SB3→KM1断电→KM2通电→常开触点闭合,电机反转 按SB1→电机停转
三、直流电动机制动控制线路
1、能耗制动
他励电动机能耗制动控制线路
制动时,按SB1,接触器KM1断电释放,电动机脱离电源 同时，KM2通过已经闭合的KT1常开触点而通电
常开触点闭合,串全部制动电阻进入能耗制动
联锁:先起动主轴电机,后起动进给电机
主轴起动:合SA3→按SB1或SB2→KM1通电吸合
主轴制动:按SB5 或SB6 →KM1断电释放→ YC1通电吸合 主轴变速冲动:行程开关SQ1控制,KM1线圈通电
KM3通电 常闭触点断开,KT3断电,经延时,常闭触点闭合 常开触点闭合,短接R2 KM4通电 常闭触点断开,KT1断电,经延时, 常开触点断开,KM2断电,切除R3
这时电动机转速已很低或停转
2.反接制动控制线路
按SB1，KM1断电→常闭触点闭合→
☆ 手动控制时，将SA扳向“手动”,进入起动
起动完,按SB3，KA及KM2动作，将频敏变阻器短接， 电动机进入正常运行
六、电机软起动器
• 结构:电源与电动机之间串接晶闸管调压电路
• 每一相由反并联的两个晶闸管构成
• 利用晶闸管移相控制原理，控制三相反并联 晶闸管的导通角，使被控电动机的输入电压 按不同的要求而变化
闭合,短接电阻R1→再延时后KT1常闭触点闭合
→ KM3通电,常开触点闭合,短接电阻R2 →电机正常工作
按SB1→电机停转
2、并励直流电动机起动控制线路
按SB2→ KM1通电常开触点闭合,电机串电阻起动 当KV电压升至动作电压,KV常开触点闭合 →KM2通电常开触点闭合 →电机正常工作
3、串励直流电动机起动控制线路
按SB2→KM1通电→常开触点闭合,电机正转 按SB3→KM1断电→KM2通电→常开触点闭合,电机反转 按SB1→电机停转
三、直流电动机制动控制线路
1、能耗制动
他励电动机能耗制动控制线路
制动时,按SB1,接触器KM1断电释放,电动机脱离电源 同时，KM2通过已经闭合的KT1常开触点而通电
常开触点闭合,串全部制动电阻进入能耗制动
联锁:先起动主轴电机,后起动进给电机
主轴起动:合SA3→按SB1或SB2→KM1通电吸合
主轴制动:按SB5 或SB6 →KM1断电释放→ YC1通电吸合 主轴变速冲动:行程开关SQ1控制,KM1线圈通电
电气控制线路的基本控制环节
电气控制线路的根本控制环节1. 引言电气控制线路是电气控制系统中的重要组成局部，用于实现对电气设备和工艺过程的控制。
本文将介绍电气控制线路的根本控制环节，包括接触器控制、继电器控制和PLC控制。
2. 接触器控制2.1 接触器的原理接触器是一种电器控制元件，通过控制电路的开闭来实现对电动机和其他设备的控制。
它由控制电路和主回路两局部组成，其中控制电路由线圈和控制局部组成，主回路由触点和断开机构组成。
接触器的原理是通过控制线圈的通断控制触点的闭合和断开，从而控制主回路的通断。
接触器的控制环节一般分为动作环节和保持环节。
动作环节是指当接触器的线圈通电时，线圈产生磁场使触点闭合，进而通电主回路。
保持环节是指当接触器的线圈通电后，即使断开线圈的电源，触点仍然保持闭合状态，使主回路继续通电。
3. 继电器控制3.1 继电器的原理继电器是一种电器控制元件，通过电磁吸引力或感应电动力实现控制功能。
它由电磁系统、机械系统和触点系统组成。
继电器的原理是通过控制电路的通断控制电磁系统产生的吸引力或感应电动力，使机械系统动作，从而控制触点的闭合和断开。
继电器的控制环节一般分为激磁环节和固定环节。
激磁环节是指当继电器的激磁线圈通电时，产生的电磁吸引力或感应电动力使机械系统动作，进而控制触点的闭合或断开。
固定环节是指当继电器的激磁线圈不通电时，机械系统保持在固定位置，触点保持闭合或断开状态。
4. PLC控制4.1 PLC的原理PLC〔Programmable Logic Controller〕是一种可编程控制器，通过程序来实现对电气设备和工艺过程的控制。
它由中央处理器、输入/输出模块、通信模块和编程软件等组成。
PLC的原理是通过输入模块将输入信号转换为数字量或模拟量，由中央处理器根据编程逻辑进行处理，再通过输出模块将处理结果转换为输出信号，从而控制电气设备和工艺过程。
4.2 PLC的控制环节PLC的控制环节一般分为输入环节、处理环节和输出环节。
机床电气控制线路基本环节
机床电气控制线路基本环节概述机床电气控制线路是机床系统中的重要组成部分，它负责控制机床的各个运动部分，以实现各种加工操作。
本文将介绍机床电气控制线路的基本环节，包括电源输入、电气元件、控制器和传感器等内容。
电源输入机床电气控制线路的第一个环节是电源输入。
机床通常使用三相交流电作为电源。
三相电源具有稳定的电压和较低的失真，能够提供足够的电能以满足机床的工作需求。
在机床电气控制线路中，通常采用三相电源输入方式，以保证机床系统的稳定性和可靠性。
在机床电气控制线路中，常见的电气元件包括接触器、继电器、断路器、变压器和开关等。
这些电气元件用于控制机床的开关动作和电路的连接与断开，保证机床系统的正常运行。
接触器接触器是一种电磁开关，广泛应用于机床电气控制线路中。
接触器能够实现远距离的控制，具有较高的容量和可靠性。
在机床电气控制线路中，接触器常用于控制机床的电动机启停和正反转等动作。
继电器继电器是一种电气装置，用于在电路中实现信号的接通和断开。
继电器能够将小电流信号转化为大电流信号，以控制机床系统的各个动作部分。
在机床电气控制线路中，继电器常用于控制机床的多路切换和信号转换等操作。
断路器是一种保护设备，它能够在电路中检测到过载电流和短路故障时自动断开电源。
断路器能够有效保护机床电气控制线路和设备免受电流过载和短路故障的损害，并提供重要的安全保护。
变压器变压器是一种电气设备，它能够将交流电能转换为不同电压级别的电能。
在机床电气控制线路中，变压器常用于调整电路中的电压和电流，以满足不同电器设备的工作要求。
开关开关是机床电气控制线路中最基本的元件之一，用于控制电路的通断。
开关的种类繁多，常见的有单档开关、双档开关、限位开关和按钮开关等。
开关能够实现机床系统的手动和自动控制，是机床电气控制线路中的核心组件之一。
控制器是机床电气控制线路中负责控制和调节机床工作状态的重要组成部分。
控制器通常由微处理器、存储器、输入输出接口和控制算法等部分组成。
机床控制线路基本环节教案
(2)文字符号，元件连接顺序、线路号码编制与电气原理图
一致。
电气原理图画法及阅读方法源自任务一 机床控制线路的基本环节
电气控制线路 由各种有触点的接触器、继电器、按钮、行程开关及导线 等组成的线路。 电气控制线路作用
（1）实现对电力拖动系统的启动、反向、制动、调速，运行
性能控制。 （2）实现对电力拖动系统保护。
（3）满足生产工艺要求实现生产加工自动化。
机床控制线路的基本环节
§1-1 电气原理图画法及阅读方法
（3）线路应按“通常”状态画出。 接触器，继电器—线圈未带电时触点状态。按钮，行程开 关—未受外力时触点状态。主令控制器，按照预定程序转换 控制电路的主令电器，手柄处于“零位”时触点状态。
电气原理图画法及阅读方法
2.电气设备安装图 用来表示各种电器元件设备在机械设备和电气控制 柜的实际安装位置图。 3.电气设备接线图 用来表示各电器元件之间实际接线情况的图。 (1)同一个电器元件的的不同部分应画在一起。
电气控制系统 主要由各种电器元件（如接触器、继电器、电阻器、开关 ）和电动机等用电设备组成的。 电气控制线路图有三类： 1.电气原理图；2.电气设备安装图；3.电气设备接线图。 1.电气原理图 只表明电气控制线路的工作原理，各元件的作用和相互关 系，不考虑各元件的实际位置和接线的电气图。 遵循以下原则： （1）电气控制线路主要分主电路和控制电路。主电路左边 、粗线，控制电路，右边细线。 （2）同一电器的各导电部件，如线圈和触点虽不在一处， 但应用同一文字标明。 电气原理图画法及阅读方法
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项目四 数控机床电气控制 系统的分析与设计
任务2
三相异步电动机基本控制 环节线路设计
第一部分：知识学习
一、异步电动机的结构、工作原理及选用
（一）三相异步电动机的基本结构：异步电机的结构有两大部分构成分； 1．定子：有定子铁心、定子绕组、机壳机座
三相异步电动电机的外形图
三相异步电动电机的结构示意图
（二）三相异步电动电机的工作原理：
电器互锁
3.3
行程控制
行程控制--自动往复运动
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
自动往复运动控制电路
关键措施 限位开关采用复合式 开关。正向运行停车的 同时，自动起动反向运 行；反之亦然。
电机
SQ1
SQ2
3.4 定时控制
空气式
时间继电器 定时类型：
SB1
KS
KM1
KM2
限流 电阻
KM2
SB2 KM2
R
SB1
KM1
KM1
KM1
KM2
M 3~ KS
正常工作时，KM1通电， 电机正向运转，速度继电器 （KS）常开触头闭合；停车 时，按SB1，KM1断电， KM2通电，开始反接制动， 当电机的速度接近零时，KS 打开，电机停止运转，反接 制动结束。
§3
钟表式
阻容式
电子式 数字式
。。。。。。。。
定时控制--举例：
电机的Y－起动
QS
FU
A'
Y
B'
KM
KM -Y闭合， 电机接成 Y 形； KM- 闭合， 电机接成 形。
C'
Z X Y
FR A' 电机 绕组 B'
KM- C'
Z A' C' Y
X B'
x y
z
KM -Y
主电路
Y－ 起动控制电路
能力目标: (1)能正确阅读、分析、设计一般基本电气控制电路 (2) 能正确安装与调试基本电气控制电路
项目四
任务2
基本控制环节
电机起动、停车（点动、连续运行、多地点控 制、顺序控制等 电机正反转控制 行程控制 时间控制 速度控制
3.1 主 电 路
异步机的直接起动
点动控制 动作过程
按下按钮（SB）
当在三相对称定子绕组通入三相对称电流后，它们共同产生的
合成磁场是一个随电流的交变而在空间不断旋转着的旋转
磁场，其旋转速度叫同步转速 (转/分)，旋转磁场相对切 割转子导体感应电动势和电流。转子载流（有功分量电流） 体在磁场作用下受电磁力作用，形成电磁转矩，驱动电动 机转子旋转，将电能转化为机械能。 注意：1转子的旋转方向与旋转磁场方向相同，旋转磁场的旋 转方向与定子绕组的通电电流的相序有关；所以任意交换 定子两项绕组的电源接线都会使电动机反向转动。2同步转
3.5
顺序控制
A B C
A B C
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。
FR1
SB1
FU
SB2
KM1
FU
KM1 FR1
KM2 KM1 FR2 SB3
KM1
SB4 KM2
FR2
M 3~
M 3~
KM2
主电路
控制电路
顺序控制电路(2)：M1起动后，M2延时起动。
FR SB1 SB2 KM2 KM1 KT KM2 KM1
SB1 SB2 KM- KM KT KM- KM-Y KM-Y KM-
KM
FR
KT
QS FU KM FR
A' B' C'
KT KM- KM
KM-
电机
x y z KM -Y
SB2
主电路接通电源 延时
KM- KM- Y KT
KT KM-Y
KM-
Y 转换完成ຫໍສະໝຸດ KT主电路同前KM2
控制电路
SB2
M1起动 KM1 延时 KT KM2 KM2
M2起动 KT
3.6 速度控制
速度继电器 工作原理 速度继电器的 外环 轴由电动机带动， 其外环转动到一 动触点 定速度时，撞击
动触点，使常开
触点闭合，常闭 触点打开。
静触点
速度控制－反接制动电路
热继电 器触头
发热 元件
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。
甲地
乙地
点动+连续运行
控制 关系 SB2：点动 SA+SB2：连续运行
主电路
控制电路
点动+连续运行
控制 关系 SB3：点动 SB2：连续运行
主电路
控制电路
3.2
电机的正反转控制
无互锁控制
操作过程： SB2 SB1 停车 SB3
3.3 过载保护：加热继电器
A B C QS 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
FR
KM
FR M 3~
SB1
SB2
热继电器 的热元件
KM
热继电 器触头
谢谢！
正转
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。SB2和SB3不能同时按下，否则
会造成短路！
电机的正反转控制-- 加互锁
互锁作用：正转时，SB3不起作用；反转 时，SB2不起作用。从而避免两触发器 同时工作造成主回路短路。
互锁
电机的正反转控制--双重互锁
双保险 机械互锁 机械互锁（复合按钮） 电器互锁（互锁触头）
三相异步电动机 型 号 Y132M-4 电 压 380V 转 速 1440r/min 年 月 功 率 7.5kW 频 率 50Hz 接 法 Δ 工作方式 连续 ××电机厂 电 流 15.4A 绝缘等级 B 日 编号
任务二
三相异步电动机控制电路的线路安装与调试
知识目标：(1)掌握点动加连续运行电路安装与调试 (2)掌握双重联锁正反转控制电路安装与调试 (3)掌握两台电动机顺序启动电路安装与调试 (4)掌握星形—三角形降压起动控制电路安装与调试 (5)掌握自动往返控制电路安装与调试 (6)掌握三相异步电动机制动控制线路安装与调试
速与转子转速之差与同步转速的比值称为转差率，用S表示。
转差率是异步电机的一个基本物理量，转子未转动时， n=0,s=1；电机理想空载时n≈n1 s≈1 它反映电机的各种运行情况。负载越大，转速越低， 转差率越大；反之，转差率越小。转差率的大小能够反 映电机的转速大小或负载大小。电机的转速为：,额定运 行时，转差率一般在0.01～0.06之间，即电机转速接近 同步速。 （三）异步电机的技术参数及选用 三相异步机铭牌与技术数据： 名牌数据表示如下：
3.2 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 (5~7）倍。选择熔体额定电流 （ I F ）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：
IF
1 1 ~ I st 2.5 3
频繁起动 的电机：
1 1 IF ~ I st 1.6 2
电动机的保护
失压保护：采用继电器、接触器控制
电动机保护 的类型：
短路保护：加熔断器 过载保护：加热继电器
3.1
失压保护：采用继电器、接触器控制
A B C QS FU SB1 SB2 KM
控制电路
KM
KM
主 电 路
M 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。
线圈（KM）通电 电机转动；
触头（KM）闭合 按钮松开
控 制 电 路
线圈（KM）断电 电机停转。
触头（KM）打开
电动机连续运行
停车 按钮 起动 按钮
自保的作用
按下按钮（SB）， 线圈（KM）通电， 电机起动；同时，辅 助触头（KM）闭合， 即使按钮松开，线圈 保持通电状态，电机 连续运转。
自保持
异步电动机直接起动+过载保护
任务2
三相异步电动机基本控制 环节线路设计
第一部分：知识学习
一、异步电动机的结构、工作原理及选用
（一）三相异步电动机的基本结构：异步电机的结构有两大部分构成分； 1．定子：有定子铁心、定子绕组、机壳机座
三相异步电动电机的外形图
三相异步电动电机的结构示意图
（二）三相异步电动电机的工作原理：
电器互锁
3.3
行程控制
行程控制--自动往复运动
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
自动往复运动控制电路
关键措施 限位开关采用复合式 开关。正向运行停车的 同时，自动起动反向运 行；反之亦然。
电机
SQ1
SQ2
3.4 定时控制
空气式
时间继电器 定时类型：
SB1
KS
KM1
KM2
限流 电阻
KM2
SB2 KM2
R
SB1
KM1
KM1
KM1
KM2
M 3~ KS
正常工作时，KM1通电， 电机正向运转，速度继电器 （KS）常开触头闭合；停车 时，按SB1，KM1断电， KM2通电，开始反接制动， 当电机的速度接近零时，KS 打开，电机停止运转，反接 制动结束。
§3
钟表式
阻容式
电子式 数字式
。。。。。。。。
定时控制--举例：
电机的Y－起动
QS
FU
A'
Y
B'
KM
KM -Y闭合， 电机接成 Y 形； KM- 闭合， 电机接成 形。
C'
Z X Y
FR A' 电机 绕组 B'
KM- C'
Z A' C' Y
X B'
x y
z
KM -Y
主电路
Y－ 起动控制电路
能力目标: (1)能正确阅读、分析、设计一般基本电气控制电路 (2) 能正确安装与调试基本电气控制电路
项目四
任务2
基本控制环节
电机起动、停车（点动、连续运行、多地点控 制、顺序控制等 电机正反转控制 行程控制 时间控制 速度控制
3.1 主 电 路
异步机的直接起动
点动控制 动作过程
按下按钮（SB）
当在三相对称定子绕组通入三相对称电流后，它们共同产生的
合成磁场是一个随电流的交变而在空间不断旋转着的旋转
磁场，其旋转速度叫同步转速 (转/分)，旋转磁场相对切 割转子导体感应电动势和电流。转子载流（有功分量电流） 体在磁场作用下受电磁力作用，形成电磁转矩，驱动电动 机转子旋转，将电能转化为机械能。 注意：1转子的旋转方向与旋转磁场方向相同，旋转磁场的旋 转方向与定子绕组的通电电流的相序有关；所以任意交换 定子两项绕组的电源接线都会使电动机反向转动。2同步转
3.5
顺序控制
A B C
A B C
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。
FR1
SB1
FU
SB2
KM1
FU
KM1 FR1
KM2 KM1 FR2 SB3
KM1
SB4 KM2
FR2
M 3~
M 3~
KM2
主电路
控制电路
顺序控制电路(2)：M1起动后，M2延时起动。
FR SB1 SB2 KM2 KM1 KT KM2 KM1
SB1 SB2 KM- KM KT KM- KM-Y KM-Y KM-
KM
FR
KT
QS FU KM FR
A' B' C'
KT KM- KM
KM-
电机
x y z KM -Y
SB2
主电路接通电源 延时
KM- KM- Y KT
KT KM-Y
KM-
Y 转换完成ຫໍສະໝຸດ KT主电路同前KM2
控制电路
SB2
M1起动 KM1 延时 KT KM2 KM2
M2起动 KT
3.6 速度控制
速度继电器 工作原理 速度继电器的 外环 轴由电动机带动， 其外环转动到一 动触点 定速度时，撞击
动触点，使常开
触点闭合，常闭 触点打开。
静触点
速度控制－反接制动电路
热继电 器触头
发热 元件
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。
甲地
乙地
点动+连续运行
控制 关系 SB2：点动 SA+SB2：连续运行
主电路
控制电路
点动+连续运行
控制 关系 SB3：点动 SB2：连续运行
主电路
控制电路
3.2
电机的正反转控制
无互锁控制
操作过程： SB2 SB1 停车 SB3
3.3 过载保护：加热继电器
A B C QS 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
FR
KM
FR M 3~
SB1
SB2
热继电器 的热元件
KM
热继电 器触头
谢谢！
正转
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。SB2和SB3不能同时按下，否则
会造成短路！
电机的正反转控制-- 加互锁
互锁作用：正转时，SB3不起作用；反转 时，SB2不起作用。从而避免两触发器 同时工作造成主回路短路。
互锁
电机的正反转控制--双重互锁
双保险 机械互锁 机械互锁（复合按钮） 电器互锁（互锁触头）
三相异步电动机 型 号 Y132M-4 电 压 380V 转 速 1440r/min 年 月 功 率 7.5kW 频 率 50Hz 接 法 Δ 工作方式 连续 ××电机厂 电 流 15.4A 绝缘等级 B 日 编号
任务二
三相异步电动机控制电路的线路安装与调试
知识目标：(1)掌握点动加连续运行电路安装与调试 (2)掌握双重联锁正反转控制电路安装与调试 (3)掌握两台电动机顺序启动电路安装与调试 (4)掌握星形—三角形降压起动控制电路安装与调试 (5)掌握自动往返控制电路安装与调试 (6)掌握三相异步电动机制动控制线路安装与调试
速与转子转速之差与同步转速的比值称为转差率，用S表示。
转差率是异步电机的一个基本物理量，转子未转动时， n=0,s=1；电机理想空载时n≈n1 s≈1 它反映电机的各种运行情况。负载越大，转速越低， 转差率越大；反之，转差率越小。转差率的大小能够反 映电机的转速大小或负载大小。电机的转速为：,额定运 行时，转差率一般在0.01～0.06之间，即电机转速接近 同步速。 （三）异步电机的技术参数及选用 三相异步机铭牌与技术数据： 名牌数据表示如下：
3.2 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 (5~7）倍。选择熔体额定电流 （ I F ）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：
IF
1 1 ~ I st 2.5 3
频繁起动 的电机：
1 1 IF ~ I st 1.6 2
电动机的保护
失压保护：采用继电器、接触器控制
电动机保护 的类型：
短路保护：加熔断器 过载保护：加热继电器
3.1
失压保护：采用继电器、接触器控制
A B C QS FU SB1 SB2 KM
控制电路
KM
KM
主 电 路
M 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。
线圈（KM）通电 电机转动；
触头（KM）闭合 按钮松开
控 制 电 路
线圈（KM）断电 电机停转。
触头（KM）打开
电动机连续运行
停车 按钮 起动 按钮
自保的作用
按下按钮（SB）， 线圈（KM）通电， 电机起动；同时，辅 助触头（KM）闭合， 即使按钮松开，线圈 保持通电状态，电机 连续运转。
自保持
异步电动机直接起动+过载保护