电工学第六章 电气自动控制
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电气专业的自动控制原理
电气专业的自动控制原理
电气专业的自动控制原理是指在电气领域中，通过建立数学模型和使用控制器，实现对系统运行进行监测和调节的原理。
它主要涉及以下几个方面的内容：
1. 控制系统的基本组成部分：自动控制系统一般由传感器（用于感知被控对象的状态）、执行器（用于对被控对象进行控制）、控制器（用于对传感器信号进行处理和决策）和被控对象（需要进行控制的物理系统）等组成。
2. 控制系统的数学建模：通常使用数学方程来描述被控对象和控制器的动态特性，并建立系统的数学模型。
常见的数学模型包括传递函数模型、状态空间模型等。
3. 控制器的设计与调节：根据系统的数学模型和控制要求，设计合适的控制器。
常见的控制器包括比例控制器、积分控制器、微分控制器、PID控制器等。
同时，通过调节控制器的参数来达到控制系统的性能要求。
4. 控制系统的稳定性分析：通过对系统的数学模型进行稳定性分析，判断系统是否能够稳定地工作。
常见的稳定性分析方法有根轨迹法、频域法等。
5. 反馈控制原理：利用系统的输出信息来调节控制器的输入，以实现对系统的自动调节和校正。
反馈控制原理是自动控制中重要的概念，可以提高系统的稳定性和鲁棒性。
总结起来，电气专业的自动控制原理是通过建立数学模型和使用控制器，对电气系统进行监测和调节，以实现对系统稳定性和性能的要求。
这一概念在电气工程、自动化和机械工程等领域中具有广泛应用。
电工电子学_电气自动控制
26
7.2.4 时间控制 在自动化生产线中，常要求按一定的时间间隔启动或关停某些 设备。根据延时的要求，对电动机按一定时间间隔进行控制的方式叫 做时间控制。利用时间继电器可以实现时间控制。图7.2.5是两台电 动机按时间先后起动的控制电路。
27
Q
Q
SB1 FU1 FU2
SB2
KM1
FR1
KT KM
（a）管式熔断器
（b）嵌入式熔断器
（c）螺旋式熔断器
（d）符号
图7.1.6 常用熔断器及符号
10
7.1.6 交流接触器 接触器是一种利用电磁力操作的电磁开关。依靠电磁力它可以带动触 点直接接通或断开电动机（或其他电气设备）主电路。电磁铁励磁电 流为交流的接触器称为交流接触器。交流接触器的结构和符号如图 7.1.7所示。
25
Q
Q
SB3
SB4 KM2
KM1
KM2
FR2
SB1 FU1 FU2 KM2 FR2 3 ~ M1 3~ （a）主电路 M2 3~ SB1 SB2 SB3 KM2
SB2 KM1
KM1
FR1
KM1 FR1
（b）控制电路
KM1
FR1 FR2
KM2
KM1
SB4 KM2
KM2
（c）控制电路
图7.2.4 两台电动机联锁控制
17
ST
ST
常开触点
常闭触点
ST
（a）结构图 （b）符号 图7.1.12 行程开关
18
7.2 三相异步电动机常用的继电接触控制电路
任何复杂的控制电路都是由一些基本的控制电路组成的。 7.2.1直接起动—停止控制电路 图7.2.1是三相异步电动机的直接起动-停止的控制电路。由闸刀开 关Q、熔断器FU、接触器KM、热继电器FR、笼型电动机M组成了主 电路。由按钮、接触器线圈KM，热继电器常闭辅助触点组成控制电 路，接在1、2两点之间，用于控制电动机的运行。SBstP是一个按钮 的常闭触点，SBst是另一个按钮的常开触点。接触器的线圈和辅助常 开触点均用KM表示。FR是热继电器的常闭触点。
电工学第六章工作机械的基本电气控制电路
第五章 工作机械的基本电气控制线路
时间继电器的符号
第五章 工作机械的基本电气控制线路
②晶体管式时间继电器 又称半导体时间继电器或电子式时间继电器。
第五章 工作机械的基本电气控制线路
（3）热继电器 热继电器是利用流过继电器热元件的电流产生的热效应 而反时限动作的自动保护电器。反时限动作，是指电器的延 时动作时间随通过电流的增加而缩短。热继电器主要用于电 动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行保护及其他电 气设备热状态的控制等。
3. 当同一电气元件的不同部件(如线圈、触点) 分散在不同 位置时, 为了表示是同一元件, 要在电气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KM1、KM2 文字符号区别。
第五章 工作机械的基本电气控制线路
4 .所有电气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, 均按未受外力作用时的状态画出。
第五章 工作机械的基本电气控制线路
2．低压开关 低压开关一般为非自动切换电器，主要作为隔离、转换、 接通和分断电路用。 （1）低压断路器
线路正常工作时，它作为电源开关 接通和分断电路；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，从而保护线路和电器设备。
DZ15塑壳式低 压断路器
螺旋式熔断器
磁插式熔断器
有填料封闭管 式熔断器
第五章 工作机械的基本电气控制线路
（1）熔断器的结构和符号 ① 结构：熔体、安装熔体的熔管和熔座
② 符号： （2）熔断器的主要技术参数
电气自动控制
电气自动控制
1 常用低压电器 2 电气自动控制线路 3 可编程控制器
常用低压电器
电气控制系统都是由用电设备、控制 电气控制系统都是由用电设备、 电器和保护电器组成的。用来控制用电设 电器和保护电器组成的。 备工作状态的电器称为控制电器。 备工作状态的电器称为控制电器。用来保 护电源和用电设备的电器称为保护电器。 护电源和用电设备的电器称为保护电器。 在低压供电系统中使用的电器称为低压电 器。
图 5 自动空气断路器的原理图
图6 低压断路器的代号含义
四、按钮
按钮 通常用于发出操作信号，接通或 通常用于发出操作信号， 断开电流较小的控制电路， 断开电流较小的控制电路，以控制电流较 大的电动机或其他电气设备的运行。 大的电动机或其他电气设备的运行。 按钮的结构如图6(b)所示 所示， 按钮的结构如图6(b)所示，它由按钮 动触点、静触点和复位弹簧等构成。 帽、动触点、静触点和复位弹簧等构成。
七、热继电器
图17.1.12 热继电器
电动机综合保护器
电气自动控制线路
一、笼型电动机直接起动的控制线路
鼠笼式异步电动机直接启动控制电路接线 图如图17.2.1所示 它主要由隔离开关QS、 所示， 图如图17.2.1所示，它主要由隔离开关QS、熔 断器FU、交流接触器KM、热继电器FR、 断器FU、交流接触器KM、热继电器FR、启动 按钮ST 和停止按钮ST 及电动机构成。 按钮ST1和停止按钮ST2及电动机构成。该控制 电路的动作过程如下。 电路的动作过程如下。
图 4 闸刀开关与铁壳开关
三、断路器
断路器 又称空气开关或自动开关。 又称空气开关或自动开关。 在功能上，它相当于闸刀开关、热继电器、 在功能上，它相当于闸刀开关、热继电器、 过电流继电器和欠电压继电器的组合， 过电流继电器和欠电压继电器的组合，能 对电路进行过载、短路、欠电压保护， 对电路进行过载、短路、欠电压保护，用 于不频繁分、合电路。 于不频繁分、合电路。典型的低压断路器 结构原理。它主要由触头系统、灭弧装置、 结构原理。它主要由触头系统、灭弧装置、 保护系统和操作机构组成。 保护系统和操作机构组成。
1 常用低压电器 2 电气自动控制线路 3 可编程控制器
常用低压电器
电气控制系统都是由用电设备、控制 电气控制系统都是由用电设备、 电器和保护电器组成的。用来控制用电设 电器和保护电器组成的。 备工作状态的电器称为控制电器。 备工作状态的电器称为控制电器。用来保 护电源和用电设备的电器称为保护电器。 护电源和用电设备的电器称为保护电器。 在低压供电系统中使用的电器称为低压电 器。
图 5 自动空气断路器的原理图
图6 低压断路器的代号含义
四、按钮
按钮 通常用于发出操作信号，接通或 通常用于发出操作信号， 断开电流较小的控制电路， 断开电流较小的控制电路，以控制电流较 大的电动机或其他电气设备的运行。 大的电动机或其他电气设备的运行。 按钮的结构如图6(b)所示 所示， 按钮的结构如图6(b)所示，它由按钮 动触点、静触点和复位弹簧等构成。 帽、动触点、静触点和复位弹簧等构成。
七、热继电器
图17.1.12 热继电器
电动机综合保护器
电气自动控制线路
一、笼型电动机直接起动的控制线路
鼠笼式异步电动机直接启动控制电路接线 图如图17.2.1所示 它主要由隔离开关QS、 所示， 图如图17.2.1所示，它主要由隔离开关QS、熔 断器FU、交流接触器KM、热继电器FR、 断器FU、交流接触器KM、热继电器FR、启动 按钮ST 和停止按钮ST 及电动机构成。 按钮ST1和停止按钮ST2及电动机构成。该控制 电路的动作过程如下。 电路的动作过程如下。
图 4 闸刀开关与铁壳开关
三、断路器
断路器 又称空气开关或自动开关。 又称空气开关或自动开关。 在功能上，它相当于闸刀开关、热继电器、 在功能上，它相当于闸刀开关、热继电器、 过电流继电器和欠电压继电器的组合， 过电流继电器和欠电压继电器的组合，能 对电路进行过载、短路、欠电压保护， 对电路进行过载、短路、欠电压保护，用 于不频繁分、合电路。 于不频繁分、合电路。典型的低压断路器 结构原理。它主要由触头系统、灭弧装置、 结构原理。它主要由触头系统、灭弧装置、 保护系统和操作机构组成。 保护系统和操作机构组成。
电气设备控制电路图
中间继电器 电压继电器 电流继电器 继电器类型： 时间继电器（具有延时功能） 热继电器（做过载保护） …...
第十一页，共61页。
中间(zhōngjiān)继电器
作用(zuòyòng)：继电器用来传递信号或用于控制 电路继中电。器和接触器的工作原理一样。主要区别在
于，接触器的主触点可以通过(tōngguò)大电流，而继电器的 触点只能通过(tōngguò)小电流。
接触器技术指标：额定工作电压、电
流、触点数目等
第七页，共61页。
返回
第八页，共61页。
返回(fǎnh
弹簧
线圈 铁芯 衔铁 电动机
~~
动作(dòngzuò)过程
主触点
线圈(xiànquā
M 3~
第九页，共61页。
衔铁(xiántiě)被吸
辅助 触点
触点闭合 接通电源
返回
接触器线圈(xiànquān)
断开电 源；欠压时，欠压脱扣第器十六页，将共61页脱。 钩顶开，断开电源。返回
6.2 三相(sān xiānɡ)鼠笼式异
基本(jīběn)控步制电环动节机
电机(diànjī)起动、停车（点动、连续运行、多地 点
控制、顺序控制等） 电机(diànjī)正反转控制 行程控制 时间控制 速度控制
M
电机自动起动而发生意外事故。
3~
返回(fǎnhu
第二十四页，共61页。
两地(liǎnɡ dì)控制一台电
动机
SB1甲
SB2甲
FR KM
KM
甲地(jiǎ d
SB1乙
SB2乙
乙地
方法：起动按钮并联(bìnglián)；停止按
钮串联
第二十五页，共61页。
第十一页，共61页。
中间(zhōngjiān)继电器
作用(zuòyòng)：继电器用来传递信号或用于控制 电路继中电。器和接触器的工作原理一样。主要区别在
于，接触器的主触点可以通过(tōngguò)大电流，而继电器的 触点只能通过(tōngguò)小电流。
接触器技术指标：额定工作电压、电
流、触点数目等
第七页，共61页。
返回
第八页，共61页。
返回(fǎnh
弹簧
线圈 铁芯 衔铁 电动机
~~
动作(dòngzuò)过程
主触点
线圈(xiànquā
M 3~
第九页，共61页。
衔铁(xiántiě)被吸
辅助 触点
触点闭合 接通电源
返回
接触器线圈(xiànquān)
断开电 源；欠压时，欠压脱扣第器十六页，将共61页脱。 钩顶开，断开电源。返回
6.2 三相(sān xiānɡ)鼠笼式异
基本(jīběn)控步制电环动节机
电机(diànjī)起动、停车（点动、连续运行、多地 点
控制、顺序控制等） 电机(diànjī)正反转控制 行程控制 时间控制 速度控制
M
电机自动起动而发生意外事故。
3~
返回(fǎnhu
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两地(liǎnɡ dì)控制一台电
动机
SB1甲
SB2甲
FR KM
KM
甲地(jiǎ d
SB1乙
SB2乙
乙地
方法：起动按钮并联(bìnglián)；停止按
钮串联
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电气自动控制知识课件
总ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ词
工业生产中的关键环节
详细描述
工业电气自动控制系统广泛应用于生产线控制、设备监测和能源管理，提高生 产效率，降低能耗，确保产品质量。
农业电气自动控制系统的应用
总结词
农业现代化的重要标志
详细描述
农业电气自动控制系统用于实现精准农业、智能灌溉、温室环境调控等功能，提高农业生产效率和农产品品质。
智能家居电气自动控制系统的应用
ABCD
故障排除
根据故障诊断结果，采取相应的措施排除故障， 恢复电气自动控制系统的正常功能。
故障记录
对发生的故障进行记录，以便对电气自动控制系 统进行改进和优化。
电气自动控制系统的保养与更新
保养计划
制定并执行针对电气自动控制系统的保养计 划，以确保其长期稳定运行。
更新与升级
根据技术发展和实际需求，对电气自动控制 系统进行更新和升级。
数字设计法
利用数字电路和微处理器等技术进行 控制系统设计，具有高精度和高可靠 性。
优化设计法
通过数学模型对控制系统进行优化， 以获得最佳的控制性能。
模块化设计法
将控制系统划分为若干个模块，分别 进行设计和优化，最后组合成一个完 整的控制系统。
03 电气自动控制系统的应用
工业电气自动控制系统的应用
总结词
提升生活品质的关键因素
详细描述
智能家居电气自动控制系统可以实现家庭环境的智能化管理，包括照明、空调、门窗、安防等，提供 舒适、便捷、节能的居住环境。
04 电气自动控制系统的维护与保养
电气自动控制系统的日常维护
日常检查
定期检查电气自动控制系统的各个部件，确 保其正常工作。
紧固与润滑
对电气自动控制系统的各个部件进行紧固和 润滑，以确保其正常运转。
工业生产中的关键环节
详细描述
工业电气自动控制系统广泛应用于生产线控制、设备监测和能源管理，提高生 产效率，降低能耗，确保产品质量。
农业电气自动控制系统的应用
总结词
农业现代化的重要标志
详细描述
农业电气自动控制系统用于实现精准农业、智能灌溉、温室环境调控等功能，提高农业生产效率和农产品品质。
智能家居电气自动控制系统的应用
ABCD
故障排除
根据故障诊断结果，采取相应的措施排除故障， 恢复电气自动控制系统的正常功能。
故障记录
对发生的故障进行记录，以便对电气自动控制系 统进行改进和优化。
电气自动控制系统的保养与更新
保养计划
制定并执行针对电气自动控制系统的保养计 划，以确保其长期稳定运行。
更新与升级
根据技术发展和实际需求，对电气自动控制 系统进行更新和升级。
数字设计法
利用数字电路和微处理器等技术进行 控制系统设计，具有高精度和高可靠 性。
优化设计法
通过数学模型对控制系统进行优化， 以获得最佳的控制性能。
模块化设计法
将控制系统划分为若干个模块，分别 进行设计和优化，最后组合成一个完 整的控制系统。
03 电气自动控制系统的应用
工业电气自动控制系统的应用
总结词
提升生活品质的关键因素
详细描述
智能家居电气自动控制系统可以实现家庭环境的智能化管理，包括照明、空调、门窗、安防等，提供 舒适、便捷、节能的居住环境。
04 电气自动控制系统的维护与保养
电气自动控制系统的日常维护
日常检查
定期检查电气自动控制系统的各个部件，确 保其正常工作。
紧固与润滑
对电气自动控制系统的各个部件进行紧固和 润滑，以确保其正常运转。
电气自动控制共67页PPT
电气自动控制
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
谢谢你的阅读
❖ 知识就是财富 ❖ 丰富你的人生
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
6-电气自动控制2
接触器主触头－－用于主电路 （流过的电流大，需加灭弧装置）
接触器辅助触头－－用于控制电路 常开 （流过的电流小，无需加灭弧装置）
常闭
接触器控制对象：电动机及其它电力负载 接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。
简洁的接触器掌握 A B C
刀闸起隔离作用
停顿 按钮
起动 按钮
M
特点：小电流控
3~
1、首先了解工艺过程及掌握要求； 2、搞清掌握系统中各电机、电器的作用以及它们的
掌握关系； 3、主电路、掌握电路分开阅读或设计； 4、掌握电路中，依据掌握要求按自上而下、自左而
右的挨次进展读图或设计； 5、同一个电器的全部线圈、触头不管在什么位置都
叫一样的名字； 6、原理图上全部电器，必需按国家统一符号标注，
SB3：点动 SB2：连续运行
QS
FU
SB1
KM SB2
KH
KM
KM
SB3
掌握电路
KH M 3~
主电路
该电路缺点：动作不够可靠。
点动+连续运行(2)
方法二：加中间继电器〔KA〕。
A BC
SB1 SB2
KA KH
FU KM
M 3~
KA KM
KA
控制 关系
SB SB：点动 SB2：连续运行
A BC Q FU
电机启动、停车〔点动、连续运行、多地点 掌握、挨次掌握等〕
电机正反转掌握 行程掌握 时间掌握 速度掌握
……
6.2.1 异步机的直接启动〔1〕
A BC
Q
C”
FU SB
KM
B”
点动掌握
掌
握
KM
电
路
主 电 路
接触器辅助触头－－用于控制电路 常开 （流过的电流小，无需加灭弧装置）
常闭
接触器控制对象：电动机及其它电力负载 接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。
简洁的接触器掌握 A B C
刀闸起隔离作用
停顿 按钮
起动 按钮
M
特点：小电流控
3~
1、首先了解工艺过程及掌握要求； 2、搞清掌握系统中各电机、电器的作用以及它们的
掌握关系； 3、主电路、掌握电路分开阅读或设计； 4、掌握电路中，依据掌握要求按自上而下、自左而
右的挨次进展读图或设计； 5、同一个电器的全部线圈、触头不管在什么位置都
叫一样的名字； 6、原理图上全部电器，必需按国家统一符号标注，
SB3：点动 SB2：连续运行
QS
FU
SB1
KM SB2
KH
KM
KM
SB3
掌握电路
KH M 3~
主电路
该电路缺点：动作不够可靠。
点动+连续运行(2)
方法二：加中间继电器〔KA〕。
A BC
SB1 SB2
KA KH
FU KM
M 3~
KA KM
KA
控制 关系
SB SB：点动 SB2：连续运行
A BC Q FU
电机启动、停车〔点动、连续运行、多地点 掌握、挨次掌握等〕
电机正反转掌握 行程掌握 时间掌握 速度掌握
……
6.2.1 异步机的直接启动〔1〕
A BC
Q
C”
FU SB
KM
B”
点动掌握
掌
握
KM
电
路
主 电 路
电工学原理第6章低压电器及控制电路
电工学原理第6章低压电器及控制电路
FR
FR
FR
热元件
动断触点
动合触点
常闭触点
常开触点
热继电器的主要技术指标是整定电流，整定 时应使热继电器的额定电流等于或略大于电动机 的额定电流。电动机正常工作时，热继电器不动 作；当电动机过载，过载电流为整定电流的1.2 倍时，热继电器在20min内动作，过载电流为整 定电流的1 .5倍时，热继电器在2min内动作。
Q (SA)
图形符号和文字符号
电工学原理第6章低压电器及控制电路
3、按钮
按钮是用来发出指令信号的手动电器，主要用于 接通或断开小电流的控制电路，从而控制电动机 或其他电气设备的运行。
按钮由外壳、按钮帽、触点和复位弹簧组成。按 钮的触点分常闭触点（动断触点）和常开触点 （动合触点）两种。对于复合按钮，按下时，常 闭触点先断开，然后常开触点闭合；松开后，常 开触点先复位，常闭触点后复位。按钮内的触点 对数及类型可根据需要组合，最少具有一对常闭 触点或常开触点。
主触点上常装有灭弧装置，以熄灭由于主触点 断开而产生的电弧，防止烧坏触点。
电工学原理第6章低压电器及控制电路
外形图
常闭触点 衔铁
线圈
铁芯
原理结构图
电工学原理第6章低压电器及控制电路
常开触 点
4. 中间继电器
中间继电器(KA)通常用来传递信号和同时控制多个 电路。中间继电器的结构和工作原理与交流接触器基本 相同，与交流接触器的主要区别是触点数目多些，不分 主、辅触点，且触点容量小，只允许通过小电流。
ST(SQ)
常开触点
ST(SQ)
常闭触点
电工学原理第6章低压电器及控制电路
限位行程控制
FU2
FR
FR
FR
热元件
动断触点
动合触点
常闭触点
常开触点
热继电器的主要技术指标是整定电流，整定 时应使热继电器的额定电流等于或略大于电动机 的额定电流。电动机正常工作时，热继电器不动 作；当电动机过载，过载电流为整定电流的1.2 倍时，热继电器在20min内动作，过载电流为整 定电流的1 .5倍时，热继电器在2min内动作。
Q (SA)
图形符号和文字符号
电工学原理第6章低压电器及控制电路
3、按钮
按钮是用来发出指令信号的手动电器，主要用于 接通或断开小电流的控制电路，从而控制电动机 或其他电气设备的运行。
按钮由外壳、按钮帽、触点和复位弹簧组成。按 钮的触点分常闭触点（动断触点）和常开触点 （动合触点）两种。对于复合按钮，按下时，常 闭触点先断开，然后常开触点闭合；松开后，常 开触点先复位，常闭触点后复位。按钮内的触点 对数及类型可根据需要组合，最少具有一对常闭 触点或常开触点。
主触点上常装有灭弧装置，以熄灭由于主触点 断开而产生的电弧，防止烧坏触点。
电工学原理第6章低压电器及控制电路
外形图
常闭触点 衔铁
线圈
铁芯
原理结构图
电工学原理第6章低压电器及控制电路
常开触 点
4. 中间继电器
中间继电器(KA)通常用来传递信号和同时控制多个 电路。中间继电器的结构和工作原理与交流接触器基本 相同，与交流接触器的主要区别是触点数目多些，不分 主、辅触点，且触点容量小，只允许通过小电流。
ST(SQ)
常开触点
ST(SQ)
常闭触点
电工学原理第6章低压电器及控制电路
限位行程控制
FU2
电工学少学时第三版 张南主编 课后练习答案 第六章 电气控制修改
解：此题有两种实现方法：
（1）采用组合（连动）按钮进行控制（如图6-5），其中SB2为连续运行按钮，SB3为点动按钮。
图6-5
（2）在自保电路中串接控制开关（如图6-5(a)），当开关闭合时为连续运行，当开关断开时为点动运行。
图6-5（a）
6-2：画出异步电动机主电路和控制电路，要求具备：（1）短路保护；（2）过载保护；（3）电动机运行时绿色指示灯亮，停车时红色指示灯亮。设接触器的线圈和指示灯的额定电压均为220V。
2.接触器线圈与触点之间是电磁力的关系，虽然分开画但它们是一个整体。
3.按钮、触点一般是复合的，即由动合动断切换，因此触点在切换过程中有一个短暂的时间常开常闭同时断开这一点需要特别注意，否则会导致设计功能无法实现。
4.阅读电路原理图时应注意的事项
（1）弄清生产机械对控制电路提出的要求。
（2）在原理图上，控制电器的触点状态是线圈尚未通电或没有外界作用时的状态，按钮是尚未发生机械作用时的位置。
（1）硬件组成
·输入接口—可接受开关信号和模拟信号。
·输出接口—输出开关信号以驱动接触器、电磁阀、指示灯等。
·内部控制—智能核心含CPU、程序存储器和数据存储器等。
·通讯接口—采用RS232/485与PC机实现通讯。
（2）编程方式
·梯形图—由若干图形符号组成的图形控制语言。由于它是在传统的继电控制原理图的基础上演变而来的，具有直观、易理解的特点，是目前使用较多的方式。
图6-2（a）
例6-3图示为一个对三台电机实现顺序启动的继电控制电路，找出图6-3电路中的错误（须用笔圈出）并重新画出改正后的控制电路。
图6-3
解：⑴找错
⑵改正
例6-4：画出电动机正反转的控制线路（含主电路），正转要求能够实现点动与常动，反转要求能够实现两地控制
（1）采用组合（连动）按钮进行控制（如图6-5），其中SB2为连续运行按钮，SB3为点动按钮。
图6-5
（2）在自保电路中串接控制开关（如图6-5(a)），当开关闭合时为连续运行，当开关断开时为点动运行。
图6-5（a）
6-2：画出异步电动机主电路和控制电路，要求具备：（1）短路保护；（2）过载保护；（3）电动机运行时绿色指示灯亮，停车时红色指示灯亮。设接触器的线圈和指示灯的额定电压均为220V。
2.接触器线圈与触点之间是电磁力的关系，虽然分开画但它们是一个整体。
3.按钮、触点一般是复合的，即由动合动断切换，因此触点在切换过程中有一个短暂的时间常开常闭同时断开这一点需要特别注意，否则会导致设计功能无法实现。
4.阅读电路原理图时应注意的事项
（1）弄清生产机械对控制电路提出的要求。
（2）在原理图上，控制电器的触点状态是线圈尚未通电或没有外界作用时的状态，按钮是尚未发生机械作用时的位置。
（1）硬件组成
·输入接口—可接受开关信号和模拟信号。
·输出接口—输出开关信号以驱动接触器、电磁阀、指示灯等。
·内部控制—智能核心含CPU、程序存储器和数据存储器等。
·通讯接口—采用RS232/485与PC机实现通讯。
（2）编程方式
·梯形图—由若干图形符号组成的图形控制语言。由于它是在传统的继电控制原理图的基础上演变而来的，具有直观、易理解的特点，是目前使用较多的方式。
图6-2（a）
例6-3图示为一个对三台电机实现顺序启动的继电控制电路，找出图6-3电路中的错误（须用笔圈出）并重新画出改正后的控制电路。
图6-3
解：⑴找错
⑵改正
例6-4：画出电动机正反转的控制线路（含主电路），正转要求能够实现点动与常动，反转要求能够实现两地控制
电工学-第六章
2．接触器的结构
电磁系统 主触点和灭弧系统
辅助触点
反力装置 支架和底座
3．接触器的工作原理
线圈通电后，在铁心中产生磁通，由此在衔铁气隙处产 生吸力，使衔铁产生闭合动作，主触点在衔铁的带动下闭合， 于是接通了主电路。同时衔铁还带动辅助触点动作，使原来 断开的闭合，而原来闭合的断开。 当线圈断电或电压显著降低时，吸力消失或减弱，衔铁
在释放弹簧作用下打开，主、辅触点又恢复到原来状态。
选用接触器时注意事项
1．主触点的额定电压应大于或等于控制线路的额定 电压。 2．主触点的额定电流应等于或稍大于电动机的额定 电流。 3．吸引线圈的电压应与线圈所接入的控制回路电压 相符。 4．根据被控负载电流的种类选择直流接触器或交流 接触器。
八、继电器
3．组合开关（转换开关）
特点：用动触片的转动来代替刀闸的推合和拉开。结 构紧凑，组合性强。用于不频繁的接通和分断电路、换接 电源和负载以及控制5kW以下电动机的启动、停止和正反 转。
HZ10-10/3型组合开关
HZ3－132型倒顺开关
（1）HZ10－10/3型组合开关
外形
符号
结构
（2）HZ3－132型倒顺开关
一、常用低压电器的分类
1．按用途分
控制电器 主要用于控制电路的通断以及调 节电动机的各种运行状态，如刀开关、接 触器、继电器、按钮、电磁阀等。
保护电器 保护电源、线路或电动机，使它 们不在短路或过载状态下工作，如熔断器、 热继电器、断路器等。
2．按动作方式分
手动电器 依靠外力（如人力）直接操纵而 动作的电器，如开关、按钮等。
二、低压电器主要技术参数
电工学 生产机械的电气自动控制
48
行程控制电路
SQ4
工作台 A
后退 前进
SQ2
SQ1
SQ3
49
﹡6.3.5 时间控制 时间控制是指按照所需要设定的时间间隔来接通、断开 控制电路，以实现生产机械在时间进程中的某些特定动作， 通常由时间继电器实现时间控制。
时间继电器(KT)
50
空气阻尼式时间继电器原理示意图
51
52
53
本章小结
FR2
45
FR1
按下SB1 →KM1通电 →M1起动
→KM1触点闭合 →KM2通电 →M2起动
按下SB2 →KM2断电 →M2停止
→KM2触点断开 →KM1断电 →M1停止
46
﹡6.3.4ห้องสมุดไป่ตู้行程控制
工作台 A 后退 前进
SQ4
SQ2
SQ1
SQ3
47
行程开关(ST) 也称限位开关 原理:运动部件撞击产生动作。
主电路
控制电路
32
三、 既能点动又能长动的控制电路 1. 电路组成
33
34
三、 既能点动又能长动控制电路 2. 长动控制
KM
35
三、 既能点动又能长动控制电路 3. 点动控制
复合按钮的动作顺序： 按下时动断触点先断开，动合触点后闭合；
36
三、 既能点动又能长动控制电路 3. 点动控制
保护环节: 短路保护 过载保护 失(欠)压保护
3. 符号
3
6.1.2 低压熔断器 ( FU )
瓷插式熔断器
1. 作用
短路保护。
2. 符号
4
6.1.2 低压熔断器
RL1系列
螺旋式熔断器
5
电气自动控制知识
电气自动控制知识1. 引言电气自动控制是现代工业中不可或缺的一部分，它涉及到电力系统、电机控制、仪器仪表和自动化控制等多个领域。
本文将介绍一些基本的电气自动控制知识，包括常见的控制系统、控制器的工作原理、常见的控制方法以及相关的概念和术语等。
2. 常见的控制系统电气自动控制系统通常由传感器、控制器和执行器三个组成部分组成。
传感器用于检测和测量被控对象的状态，控制器根据传感器的反馈信息进行决策，并通过执行器对被控对象加以控制。
常见的控制系统包括开环控制系统和闭环控制系统。
开环控制系统是指控制器的输出不依赖于被控对象的状态反馈，而闭环控制系统则根据被控对象的状态反馈进行控制。
3. 控制器的工作原理控制器是电气自动控制系统的核心部分，它根据被控对象的状态反馈信息来进行决策和控制。
常见的控制器包括比例控制器、积分控制器和微分控制器。
•比例控制器：比例控制器的输出与被控对象的状态误差成比例。
它可以根据误差的大小来调节输出信号，从而实现对被控对象的控制。
•积分控制器：积分控制器的输出与被控对象状态误差的积分值成比例。
它可以用来消除稳态误差，并提高系统的动态响应能力。
•微分控制器：微分控制器的输出与被控对象状态误差的导数成比例。
它可以用来预测被控对象的状态变化趋势，并作出相应的控制决策。
4. 常见的控制方法在电气自动控制中，常见的控制方法包括PID 控制、模糊控制和自适应控制。
•PID控制：PID控制是一种基于比例、积分和微分控制的控制方法。
它可以根据误差的大小、积分和微分值来调节控制器的输出信号，从而实现对被控对象的控制。
PID控制具有简单、易实现的特点，广泛应用于各个领域。
•模糊控制：模糊控制是一种基于模糊逻辑的控制方法。
它通过模糊化处理输入和输出变量，利用模糊规则来进行决策和控制。
模糊控制可以处理非线性和模糊的系统，并具有较好的鲁棒性和自适应性。
•自适应控制：自适应控制是一种能够根据被控对象的动态特性自动调整控制参数的控制方法。
电工学第六章 电气控制
KM2 自保触头
SB1闭合→线圈KM得电→
常开触点KM1闭合→主电路接通 常开触点KM2闭合
L1 L2 L3 QS FU
KM1
FR
M 3~
FR1 SB2
KM
SB1
KM2
SB1放开: 常开触点KM2闭合 → 线圈KM1保持得电 → 常开触点KM1闭合 常开触点KM2闭合 →主电路接通
L1 L2 L3 QS FU
注意
必须防止两个接触器同时工作，需采用防止两个接触 器同时吸合的联锁控制。
L1 L2 L3 QS FU KM11
SB3 KM21
电路设计
SB1
FR1 KM1
KM12 SB2
KM2
FR
M 3~
操作过程：
SB3
停车
KM22
SB1 SB2
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。
SB1和SB2不能同时按下，否则会造成短路！
以黄灯指示，停转以红灯指示，指示灯电 压6V。
L1 L2 L3
L1 L2 L3
QS1 FU1
QS2 FU2
KM11
KM11
KM21
FR1
M1 3~
FR2
M2 3~
L1
SB3
FR11
SB1
KM1
L2
KM13
KM12
FR21 KMR3 KMF SB2
KMF2 KMF3
SBR
KMR
KMR2
L1
+
380V
FR1
SB3
KM23 KM1 SB1
L1 L2 L3
QS FU
KM11
FR
电工学电动机与电气自动控制
6.3.3 顺序控制线路
1.动作顺序 在实际生产中，常常要求电动机顺序启动或顺序停止 ，
顺序控制一般有动作顺序控制和时间顺序控制两种情况。
有两台电动机M1和M2，启动时，M1启动后M2才能启 动；停止时，M2停止后M1才能停止，其控制线路图如图 所示。
6.3.3 顺序控制线路
2.时间顺序 两台电动机M1和M2，M1先启动，经过一定延时后M2方能 自行启动，M2启动后，M1立即停车，其控制电路图:
第6章电动机与电气自动控制611三相异步电动机的结构一电动机的结构三相异步电动机定子机座铁心和定子绕组转子转子铁心转子绕组风扇及转轴图62三相异步电动机的结构三相定子绕组由铜丝绕制成三个相同的线圈共有6个引出线端子如图64所示装在接线盒中接成星形y或三角形后联到电源上
第6章电动机与电气自动控制
电动机的种类与用途 异步电动机
n0
1000
2. 三相异步电动机的工作原理
异步电动机的工作原理
类似于变压器的工作原理， 即电—磁—电的原理：异步 电动机三相定子通电旋转 磁场(转速为n0)转子绕组中 感应出电流（⊙表示） 电磁力F （左手定则）电 磁转矩T 电动机转子转动 (转速为n， n < n0) 。图6--11 为电动机的转动原理图。
常开触点:
常闭触点：
复式触点
6.2.2 熔断器
熔断器（fuse）是一种短路保护电器，由熔体和熔管两部 分组成。
6.2.3 热继电器
热继电器——利用电流的热效应而动作，主要用做过载保护和 缺相保护。热继电器由热元件、双金属片和触点组成。
图 6-20 热继电器的外形图和内部结构图
速度继电器——反映转速和转向变化的继电器。感应式速度继 电器由转子、定子及触点三部分组成。其转子与电动机的轴 相连接，当电动机的速度下降到低于100r/min时，控制电路 中速度继电器的触点断开，自动切断电源。
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H
11
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三、热继电器(FR)
1.作用——用于过载保护,靠电流热效应产生动作的 2.结构与动作原理:
3.符号
发热元件
FR
动断触点
FR
H
12
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四、中间继电器
1.作用 ——用于辅助电路,弥补触点的不足
2.工作原理 ——与交流接触器相同
H
13
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五、控制电路
H
14
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Q FU
KM FR
3~
SBstp SBst KM
第六章 电气自动控制
H
1
目录
6.1 开关电器 6.2 电机起停自动控制 6.3 正反转控制 6.4 顺序连锁控制 6.5 行程控制 6.6 时间控制 6.7 可编程控制器
H
2
基本要求
1、了解常用低压电器的基本结构和功能 2、掌握笼式异步电动机的起停控制和正反转控制电 路以及电路的自锁和互锁方法 3、了解短路、过载和失压保护的方法 4、掌握顺序连锁以及行程和时间控制的原则 5、能读懂简单控制电路的原理图 6、初步掌握可编程序控制器的应用
STA1 STA2
STB2 STB1
主电路：一台电机正反转 控制电路：应在正反转的基础上，在每套支路
中分别串联行程开关的动断触点
H
21
返回
பைடு நூலகம் 二、控制电路
SBstp SBstF KMF SBstR KMR
KMR KMF
FR
KMF KMR
H
STA1 STA2
STB1 STB2
22
返回
SBstp SBstF KMF
X5
LD X2 ORB
ANI X3 OUT
Y30
ORB
END
H
29
返回
本章习题
H
30
返回
第六章 结束
H
31
SBstRKMR
STA1 STA2
STB1 STB2
KMR KMF
KMF KMR
FR
H
STA1
23
返回
6.6 时间控制
1. 时间继电器 (ST)
2. 符号： 延时断开的动断触点
延时闭合的动合触点
ST
瞬时闭合的动断触点 瞬时断开的动合触点
ST
H
24
返回
H
25
返回
6.7 可编程控制器
一、等效电路
如:电动机的正反转控制
输入接线端子
SBstF
X0 X0
SBstR
X1 X1
SBstP
X2 X2
X3
FR
X3
COM
E
输入接口单元
X0
Y31 X3
X2 Y30
Y30
X1
Y30 X3
X2 Y31
Y31
电源
逻辑运算单元
H
输出接线端子
Y30
KMF
Y30
Y31 Y31
~ COM
KMR
220V
输出接口单元
26
返回
二、梯形图
SBstF
返回
6.4 顺序联锁控制
例如：皮带运输
2# 1#
起动要求：1#电机先起动，2#电机才动 停车要求：2#电机先停，1#电机才停
H
18
返回
H
19
返回
6.5 行程控制
一、行程开关(ST) ——也称限位开关
动作原理——运动部件撞击产生动作
符号：
动断触点：
动合触点：
ST
H
20
返回
例:工作台前进、后退往复运动
H
5
返回
三、熔断器（FU）
——它的主要部分就是熔体，也叫保险丝
1.作用——短路保护
2.符号
FU
3.选择熔体
对于无冲击电流的电路：如照明电路，
IFN≥I (I为电路的最大电流)
对于有冲击电流的电路：如电动机的起动，
IFN≥(1.5～3)IMN
若有几台电动机共用一熔断器，
IFN≥(1.5～H 3)IMN +∑IMN
6
返回
四、断路器 (Q)
——自动开关或空气开关 1.作用——兼有刀开关和熔断器的作用 2.符号
×× ×
Q
3.动作原理
H
7
返回
6.2 起停自动控制
一、按钮(SB)
1.作用——用于接通或断开辅助电路的，靠手动 2.结构
触点1 触点2
1—常闭触点或动断触点 2—常开触点或动合触点
H
8
返回
3.符号 4.种类
KM FR
1.保护环节 ①短路保护 ②过载保护 ③失压保护(欠压保护) 2.可实现点动控制 3.画电路时应注意 ①控制电路电源 ②元件采用展开法
H
15
返回
6.3 正反转控制
H
16
返回
Q 双重互锁
FU
KMR FR
KMF
SBstp
SBst1
KMF
SBst2
KMR
KMR
KMF
KMF
KMR
3~
KR
H
17
动断触点 动合触点
联动按钮
SB
紧急按钮 自锁按钮
用指示灯表示其工作状态
H
9
返回
二、交流接触(KM)
1.作用 ——接通或断开电路的,利用电磁吸力的作用而动作的 2.结构
按状态分： 动合触点 动断触点
按用途分： 主触点 辅助触点
H
10
返回
3.符号
KM 线圈
动断主触点
KM 动合主触点
动断辅助触点
KM 动合辅助触点
H
27
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三、语句表
指令种类
触电指令 连续指令
指令表 助记符 指令种类
LD LDI AND ANDI OR ORI 输出指令 ORB ANB 特殊指令
H
助记符 OUT RST RLS SFT
NOP END
28
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例题:写出语句表
X0
X1 Y30
X2 X3
X4
X5
LD X0 LDI
X4
AND X1 AND
H
3
6.1 开关电器
一、刀开关
1.作用：起接通电源的作用
分为：
单刀：用在某一相线上 双刀：用在两相上 三刀: 用在三相上
2.符号：
Q
3.选择: 选择额定电压和额定电流分别等于或稍大于电动
机的 额定电压和额定电流。
H
4
返回
二、组合开关
1.作用 ——与刀开关的作用相同,一般用在电柜上 2.符号
Q
3.结构 ——由多层动触点和静触点组成
如:电动机的正反转控制
SBstR
确定输入、输出点数
SBstP
输入: SBstF: X0 SBstR: X1 SBstP: X2 FR: X3
输出：KMF：Y 30 KMR：Y 31
FR
E
梯形图： X0 Y30
X1
Y31
X0 Y3
0
X1
KMF
X2 Y3
X3
1
KMR
COM
~
外部接线图
X3 X2 Y30
X3 X2 Y31