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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，但必须按国家标准规定的图形符号画出，并且用同一文字符号注明。
对于几个同类电器，在表示名称的文字符号之后加上数字序号，以示区别。
5）电气原理图中电气触头的画法原理图中各元器件触头状态均按没有外力作用时或未通电时触头的自然状态画出。
第二章电气控制电路基本环节主要内容：电气控制系统图的基本知识，三相异步电动机的起动、联锁、制动控制和保护环节。
重点：电气原理图的读图和分析方法，电动机的点动控制、连续运转控制、正反转控制、自动循环控制、顺序控制等基本控制电路和控制规律。
在工业、农业、交通运输等部门中，广泛使用着各种生产机械，它们大都以电动机作为动力来进行拖动。
电动机是通过某种自动控制方式来进行控制的，最常见的是继电接触器控制方式。
电气控制线路是把各种有触头的接触器、继电器、按钮、行程开关等电气元件，用导线按一定方式连接起来组成的控制线路。
它的作用是：实现对电力拖动系统的起动、调速、反转和制动等运行性能的控制，实现对拖动系统的保护，满足生产工艺要求，实现生产过程自动化。
优点：电路图直观形象，装置结构简单，价格便宜，抗干扰能力强，广泛应用于各类生产设备及控制、远距离控制和生产过程自动控制。
缺点：由于采用固定的接线方式，其通用性、灵活性较差，不能实现系列化生产；由于采用有触头的开关电器，触头易发生故障，维修量较大等。
第一节电气控制系统图为了清晰地表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图，便于电气系统的安装、调试、使用和维护，将电气控制系统中各电气元件及其连接线路用一定的图形符号和文字符号表达出来，这就是电气控制系统图。
常用的电气控制系统图有电气原理图、安装接线图和电器元件布置图三种。
一、电气原理图电气原理图是根据工作原理而绘制的，不反映元器件的实际位置、大小，只反映元器件之间的连接关系，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原理等优点。
（一）绘制电气原理图的原则1．电气原理图的组成电气原理图可分为主电路和辅助电路。
主电路是从电源到电动机或线路末端的电路，是强电流通过的电路。
辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，是小电流通过的电路。
绘制电路图时，主电路用粗线条绘制在原理图的左侧或上方，辅助电路用细线条绘制在原理图的右侧或下方。
第2章电气控制基本环节
机电设备的运动大都由电动机驱动，如机电设备运动中的起停控制、运动方向控制、运动时间控制等可通过电动机控制实现，而速度控制、运动距离控制等也与电动机控制直接或间接相关，所以机电设备电气控制的核心是对电动机的控制。
由各类低压电器组成的“继电器-接触器”三相异步电动机电气控制环节是实现各种机电设备电气控制线路的基础。
2．1 起动控制环节
起动控制是最基本的控制环节，机电设备通过主电动机的起动控制使整台设备进入工作状态。
2．1．1 全压起动控制环节
全压起动又称为直接起动，即起动时将三相异步电动机定子绕组直接连在额定电压的交流电源上。
由于三相异步电动机起动电流I st为额定电流I N的4~7倍，起动时过大的电流将导致绕组因严重发热而损坏，甚至还会造成电网电压显著下降及邻近其他电气设备（例：电动机）工作不正常。
全压起动时电动机容量一般为10kW以下。
1．点动控制
图2-1是三相笼型异步电动机单向全压起动点动控制线路。
主电路由组合开关QS、熔断器FU1、接触器的主触头KM、热继电器的加热元件FR和电动机M组成。
控制线路由热继电器的动断触头FR、点动按钮SB、线圈KM和熔断器FU2组成。
制线路之间电源连接关系是先从主电路向变压器TC主
边绕组引入两相电源，然后由变压器副边绕组引出两相
符合控制线路电压要求的控制电源供给控制线路。
按下按钮SB时， KM线圈通电，主电路中的KM主
触头闭合（组合开关QS先已合上），电动机M全压起动
运转。
手松开按钮SB时，按钮SB1在复位弹簧作用下，
恢复至断开状态，接触器KM的线圈断电，导致主电路
中接触器的主触头断开，电动机M断电停转。
这种按下按钮，电动机起动；松开按钮，电动机断
电停转的控制形式称为点动，点动控制多用于机床刀架、
横梁、立柱等快速移动和机床对刀等场合。
2．连续控制
图2-2是电动机全压起动连续控制线路。
三相电源仍由组合开关QS引入，两相控制线路电源引入方法则省略不画。
1）起动控制原理
起动时，合上QS，引入三相电源。
按下SB2， KM线圈通电，主电路中KM主触头闭合，电动机接通电源直接起动运转。
由于按钮SB2与一个KM动合辅助触头并联， KM线圈一旦通电，KM动合辅助触头闭合，以后即使SB2松开后复位断开，通过KM动合辅助触头的闭合， KM线圈继续保持通电，电动机M连续运行。
这种依靠接触器自身辅助触头而使其线圈保持通电的控制方式称为自锁。
按下按钮SB1， KM线圈断电，致主电路中KM主触头断开，电动机M停止工作，控制线路中的KM动合辅助触头同时断开，之后当手松开SB1后，SB1将复位闭合，但KM线圈已不能依靠KM动合辅助触头通电，按钮SB1起停止作用。
2）保护环节
熔断器FU1、FU2用于电路短路保护但不能起过载保护作用，因此需用热继电器FR实现过载保护。
3．点动连续双重控制
图2-3所示各控制线路具有点动控制与连续控制的双重功能。
图2-3a)控制线路中通过手动开关SA实现点动与连续控制的切换。
SA置于“断”位置，按钮SB2是一个点动按钮；SA置于“通”位置，按钮SB2转换为起动连续控制按钮。
图2-3b)控制线路中用按钮SB2、复合按钮SB3分别控制。
点动控制按钮为SB3，按下复合按钮SB3，其动断触头断开接触器KM的自锁触头支路，动合触头所在支路接通，实现点动。
连续控制按钮为SB2。
图2-3c)控制线路中，按下按钮SB3，中间继电器KA的动断触头断开接触器KM的自锁触头，而KA的动合触点使接触器KM的线圈通电实现点动，连续控制时用按钮SB2实现。
