电气控制基本环节

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一、图形符号和文字符号
2.文字符号 ➢基本文字符号：
单字母符号： 双字母符号
按拉丁字母顺序将各种电气设备、装置 和元器件划分成为23大类，每一类用一 个专用单字母符号表示，如“C”表示电 容器类，“R”表示电阻器类等。
一、图形符号和文字符号
2.文字符号 ➢基本文字符号：
单字母符号： 双字母符号：
主电路
FU2 FR
SB2 KM
SB1 SA
KM
控制电路
一、单向旋转控制
4．连续与点动混合控制 ✓按钮切换
➢工作原理：
点动控制：按下按钮SB3 连续控制：松开按钮SB3
L1 L2 L3
Q
FU1
KM FR
M 3～
主电路
FU2 FR
SB2 SB1
SB3 KM
KM
控制电路
一、单向旋转控制
5．顺序控制 要求几台电动机的启动或停止按一定的先后顺序来完成的控制方式
节的完整电路，其余的可用虚线框表示，并标明该环节的文字 号或环节的名称。
➢原则：
✓外购的成套电气装置，其详细电路与参数绘在电气原理 图上。
✓电气原理图的全部电机、电器元件的型号、文字符号、 用途、数量、额定技术数据，均应填写在元件明细表内。
✓为阅图方便，图中自左向右或自上而下表示操作顺序， 并尽可能减少线条和避免线条交叉。
电器互连图示例
EL
HL
0 42 31 0
41 42 2
3
2
1
3×2.5mm2 3×2.5mm2 3×1mm2 5×0.75mm2 3×0.75mm2
3×2.5mm2 QS
Q1 M1 M2
CW6132型车床电气互连图

2、时间继电器延时已到，而电路无切
换动作：检查时间继电器是否有故障， 检查KM3的常闭辅助触点是否未断开或 被卡住，KM3线圈是否损坏 3、△方式工作时，主电路短路：检查 电机线路故障，相序是否搞错
三、三相饶线转子电动机的起动控制

图2-14
1、电气控制基本控制规律： 3）多地联锁控制 4）顺序控制 5）自动循环的控制 2、三相异步电动机的起动控制：星形-三 角形减压起动控制、自藕变压器减压起动 控制、三相绕线转子电动机的起动控制
不能自锁：检查启动按钮是否有损坏，
检查接触器常开辅助触点是否未闭合或 被卡住（触点损坏） 不能互锁：检查启动按钮是否有损坏， 检查接触器常闭辅助触点是否未断开或 被卡住（触点粘连）
小
结
1、电气控制系统图的组成：原理图、
元件布置图、安装接线图 2、电气控制基本控制规律： 1）自锁与互锁的控制 2）点动与连续运转控制


自锁另一作用：实现欠压和失压保护
见图2-5
互锁电路
图2-6 B)电气互锁 C)机械互锁 D)为何要互锁？

二、点动与连续运转的控制
见图2-7
常见故障及处理方法
按下启动按钮，接触器不工作：检查
熔断器是否熔断，检查热继电器是否 动作，检查电源电压是否正常，检查 按钮触点是否接触不良，检查接触器 线圈是否损坏
四、电动机可逆运行能耗制动控制
图2-18 工作原理：参见P62

第五节 三相异步电动机的调速控制
调速方法：变极对数、变转差率、变频调速 变极对数：通过接触器触头来改变电动机绕 组的接线方式，以获得不同的极对数来达到 调速的目的。 变转差率：通过调节定子电压、改变转子电 路中的电阻、采用串级调速来实现。 变频调速：改变电动机交流电源的频率而达 到调速目的调速方法。

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。

2、过载保护
当电动机工作电流长时间超过额定值时，FR的动断触点会 自动断开控制回路，使接触器线圈失电释放，从而使电动机停 转，实现过载保护作用。
3、欠压和失压保护
由接触器本身的电磁机构还能实现欠压和失压保护。当电 源电压过低或失去电压时，接触器的衔铁自行释放，电动机断 电停转；而当电压恢复正常时，要重新操作起动按钮才能使电 动机再次运转。这样可以防止重新通电后因电动机自行运转而 发生的意外事故。
项目六 电气控制电路基本环节
1、按任务控制要求绘制三相交流异步电动机正反 转控制电路工作原理图并完成电气接线。
电动机正反转控制电路
项பைடு நூலகம்六 电气控制电路基本环节
【拓展知识】 接触器-按钮双重互锁的正反转控制电路的安装接线
按钮、接触器双重互锁的电动机正反转控制电路
项目六 电气控制电路基本环节
任务2 三相异步电动机顺序控制电路的安装与调试
自动往返控制电路
项目六 电气控制电路基本环节
二、多地控制
能在两地或多地控制同一台电动机的控制方式叫做电动机 的多地控制。
两地控制的电路
项目六 电气控制电路基本环节
三、顺序控制
要求几台电动机的启动或停止必须按一定的先后顺序来完 成的控制方式，就是顺序控制。常用的顺序控制电路有两种， 一种是主电路的顺序控制；另一种是控制电路的顺序控制。
项目六 电气控制电路基本环节
【任务描述】 如图所示起重机吊钩的上升或下降；由三相交流电动机的
工作原理可知，如果将接至电动机的三相电源线中的任意两相 对调，就可以实现电动机的反转。请对它进行正反转控制，并 安装与调试。控制要求，采用按钮控制的形式实现正反转控制 运行过程。
起重机的吊钩

2021/1/24
XXX职业技术学院
电气控制与PLC
2.2.1单向旋转控制(起停控制)
CH2拖动系统基本控制电路
3.接触器自锁控制
➢电气原理图 L1 QS
• 主电路：
L2 L3
电源经QS->FU1-
>KM的主触点->FR FU1 的热元件->电动机 三相定子绕组。
• 控制电路：
KM
FU2
SB1
SB2
XXX职业技术学院
电气控制与PLC
CH2拖动系统基本控制电路
相关国家标准：
➢GB4728—85《电气图常用图形符号》 ➢GB5226—85《机床电气设备通用技术条件》 ➢GB7159—87《电气技术中的文字符号制定通 则》 ➢GB6988—86《电气制图》 ➢GB5094—85《电气技术中的项目代号 》
2.2.2 正反转控制电路
2.2.3 其它环节
2021/1/24
XXX职业技术学院
电气控制与PLC
CH2拖动系统基本控制电路
2.2三相交流异步电动机全压起动
2.2.1单向旋转控制(起停控制)
1．手动控制
❖手动合上QS(QF)，电动机M工作； QS 手动切断QS(QF)，电动机M停止工
作。
➢电气原理图：
QS L1 L2
L3
控制电路 短路保护
FU2
启动：
按下起动按钮SB→接触器KM线圈得
FU1
SB
电→KM主触头闭合→电动机M启动
运行。 停止：
主电路
短路保护
KM
松开按钮SB→接触器KM线圈失电→
KM主触头断开→电动机M失电停转。
➢保护环节：短路保护

Rd为绕组直流电阻，R为铁损等效电阻，L为等效电感，R、L值与转子 电流频率有关。
变压器降压启动；
按下SB2
KT延时断开的常闭触头断开 KM1线圈断电
切除自耦变压器；
KT线圈得电延时
KT延时闭合常开触头闭合 KM2线圈得电 KM2
主触头闭合 M加全电压(diànyā)运行。
2．停止
按下SB1 KT和KM2线圈断电释放 M断电停止。
特点:在获取同样启动转矩情况下，从电网获取电流相对电阻降压启 动要小得多，对电网冲击小，功率损耗小。但自耦变压器价格高， 主要用于容量较大、正常运行为星形接法的电动机启动.
1 电气控制线路的绘制 表达电气控制系统的结构、原理，便于进行电器元件的安装、调整、使用和维修。 使用统一规定的电气图形符号和文字符号。 1．1 常用(chánɡ yònɡ)电气图形、文字符号 规定从1990年1月1日起，电气控制线路中的图形和文字符号必须采用新标准。 GB4728—1984《电气图用图形符号》 GB6988—1987《电气制图》 GB7159—1987《电气技术中的文字符号制定通则》
电气控制线路(xiànlù)的基本环节
电气控制线路：将各种有触点的继电器、接触器、按钮、行程开关等电器元件， 按一定方式连接起来组成的控制线路。
作用：实现对电力拖动系统的启动、反向、制动和调速控制，实现对拖动系统的 保护，满足生产工艺要求，实现生产加工自动化。
本章内容：主要介绍组成电气控制线路的基本环节，电气控制线路的分析阅读方 法。
第三页，共55页。
电气控制线路的基本(jīběn)环节
竖排时，上面用奇数，下面用偶数。直流控制电路中，电源 正极按奇数标号(biāohào)，负极按偶数标号(biāohào)。

8
第二章
欠电压继电器应用举例
380V A B C
Q
~110V
停止 按钮 启动 SB2 按钮
辅助电路
KM
KV
KV
KM M 3~
线圈
9
第二章
六、过电压保护
保护原因：电磁线圈在通断时会产生较高的 感应电动势，将使电磁线圈绝缘击穿而损坏。 保护方法：在线圈两端并联一个电阻串电容 的电路或二极管串电阻的电路。
Q
~110V
SB1
主电路
FU KM
停止 按钮 启动 SB2 按钮
辅助电路
KM
KA
I < KA KM M 3~
12
线圈
第二章
八、其它保护
其它保护包括：超速保护、行程保护、油压 (水压)保护等。
保护方法：在控制电路中串接一个感受这些参 量控制的常开或常闭触头，实现对控制电路的控制 来实现。
九、电机控制的基本保护要求
2
第二章
第七节 电气控制系统常用的保护环节
一、短路保护 二、过电流保护 三、过载保护 四、失电压保护
五、欠电压保护
六、过电压保护 七、直流电动机的弱磁保护 八、其它保护
3
第二章
一、短路保护
短路：指电路中的电流瞬时达到额定电流的十 几倍与几十倍。
保护方法：采用熔断器或低压断路器。 注意：选择熔断器或低压断路器额定电流时， 必须避开电动机的起动电流，但对短路电流仍能起 保护作用。 熔断器额定电流：单台电动机非频繁起动为 （1.5～2.5）INM，频繁起动为（3～3.5）INM。
延时 控制
→
→ KM2线圈通电 自锁→M2运转
→KM2常闭触点断 开→KT线圈断电

3．走向相同的多根导线可用单线表示，主辅分开。
4．标注连接导线规格、型号、根数及穿线管尺寸。
第2章 电气控制基本环节和规律
举例
图2-1b
三相交流电动 机的起停控制 电路安装接线 图
聚氯乙烯软管 钢管BVR3 1mm
3
钢管BVR3 1mm
钢管BVR 1mm 第2章 电气控制基本环节和规律
聚氯乙烯软管
FR
M
SB1↑→KM1↑→KM1=1→M↑ 正转
└→=0 SB2↑ (互锁) KM2 不会通电
KM 1
SB 2 KM 1 KM 2
第2章 电气控制基本环节和规律
3~
KM 2
一、互斥联锁——机械互锁
L1 L2 L3
~
QK FU
SB 3
机械互锁
SB 1 KM 2 KM 1 KM 1 FR
KM1
KM2
SB 2 KM 2
第二章 电气控制的 基本环节和基本规律
由于生产机械的种类繁多，所要求的电气 控制线路也是千变万化、多种多样的。但无论 是比较简单的，还是很复杂的电气控制线路， 都是由一些基本环节组合而成。本章着重阐明 组成这些电气控制线路的基本规律和典型线路 环节。这样，再结合具体的生产工艺要求，就 不难掌握电气控制线路的分析和设计方法。
第2章 电气控制基本环节和规律
五、压力控制
建筑物消防喷淋系统中恒压泵
L1 L2 L3
~
QK FU1 FU2
自 停 手 动 止 动
SA
SB2
SB1 KM
KM
KM KA SP2 SP1 KA KA
FR
FR
3~
M
第2章 电气控制基本环节和规律

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.对于接触器、电磁式继电器是按电磁线圈未通电时触头状态画出；对于控制按钮、行程开关的触头是按不受外力作用时的状态画出；对于断路器和开关电器触头按断开状态画出.当电气触头的图形符号垂直放置时,以“左开右闭”原则绘制,即垂线左侧的触头为常开触头,垂直右侧的触头为常闭触头；当符号为水平放置时,以“上闭下开”原则绘制,即在水平线上方的触头为常闭触头,水平线下方的触头为常开触头.6原理图的布局原理图按功能布置,即同一功能的电气元器件集中在一起,尽可能按动作顺序从上到下或从左到右的原则绘制.7线路连接点、交叉点的绘制在电路图中,对于需要测试和拆接的外部引线的端子,采用“空心圆”表示；有直接电联系的导线连接点,用“实心圆”表示；无直接电联系的导线交叉点不画黑圆点,但在电气图中尽量避免线条的交叉.8原理图绘制要求原理图的绘制要层次分明,各电器元件及触头的安排要合理,既要做到所用元件、触头最少,耗能最少,又要保证电路运行可靠,节省连接导线以及安装、维修方便.6-3何为电器布置图电器元件的布置应注意哪几方面答：电器元件布置图是用来表明电气原理图中各元器件的实际安装位置,可视电气控制系统复杂程度采取集中绘制或单独绘制.电器元件的布置应注意以下几方面：1体积大和较重的电器元件应安装在电器安装板的下方,而发热元件应安装在电器安装板的上面.2强电、弱电应分开,弱电应屏蔽,防止外界干扰.3需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低.4电器元件的布置应考虑整齐、美观、对称.外形尺寸与结构类似的电器安装在一起,以利安装和配线.5电器元件布置不宜过密,应留有一定间距.如用走线槽,应加大各排电器间距,以利布线和维修.6-4何为安装接线图安装接线图的绘制原则是什么答：安装接线图主要用于电器的安装接线、线路检查、线路维修和故障处理,通常接线图与电气原理图和元件布置图一起使用.接线图表示出项目的相对位置、项目代号、端子号、导线号、导线型号、导线截面等内容.安装接线图的绘制原则是：1各电气元器件均按实际安装位置绘出,元器件所占图面按实际尺寸以统一比例绘制.2一个元器件中所有的带电部件均画在一起,并用点划线框起来,即采用集中表示法.3各电气元器件的图形符号和文字符号必须与电气原理图一致,并符号国家标准.4各电气元器件上凡是需接线的部件端子都应绘出,并予以编号,各接线端子的编号必须与电气原理图上的导线编号相一致.5绘制安装接线图时,走向相同的相邻导线可以绘成一股线.6-5电气控制电路的基本控制规律主要有哪些控制答：电气控制电路的基本控制规律有自锁与互锁的控制、点动与连续运转的控制、多地联锁控制、顺序控制与自动循环的控制等.6-6 电动机点动控制与连续运转控制的关键控制环节是什么其主电路又有何区别从电动机保护环节设置上分析答：电动机点动控制与连续运转控制的关键控制环节在于有无自锁电路,该电路是用电动机起动接触器的常开辅助触头并接在起动按钮常开触头两端构成.有自锁电路为连续运转,无自锁电路为点动控制.对于点动控制的电动机主电路中不用接热继电器,即无需长期过载保护.6-7何为电动机的欠电压与失电压保护接触器与按钮控制电路是如何实现欠电压与失电压保护的答：电动机的欠电压保护是指当电动机电源电压降到～倍额定电压时,将电动机电源切除而停止工作的保护.电动机的失电压保护是指当电动机电源电压消失而停转,但一旦电源电压恢复时电动机不会自行起动的保护.对于采用接触器和按钮控制的起动、停止电路,当电动机电源电压消失或下降过多时,接触器自行释放,主触头断开电动机主电路而停止转动,接触器自锁常开触头断开自锁电路,电源恢复时,电动机不会自行起动,而需再次按下按钮后电动机方可起动旋转,实现欠电压、失电压保护.6-8何为互锁控制实现电动机正反转互锁控制的方法有哪两种它们有何不同答：在控制电路中相互制约的控制关系称为互锁,其中电动机正反转控制中正转控制与反转控制的互锁最为典型.实现电动机正反转互锁控制的方法其一是将正反转接触器的常闭辅助触头串接在对方接触器线圈的前面,此法常称为电气互锁；其二是将正、反转起动按钮的常闭触头串接在对方接触器线圈的前面,此法常称为机械互锁.常用电气互锁时,电路是正转起动-停止-反转起动的控制,而采用机械互锁时,电路是可以实现由正转直接变反转的正转起动-反转-正转-…-停止的控制.6-9试画出用按钮选择控制电动机既可点动又可连续运转的控制电路.题6-9图6-10分析图6-11两种顺序联锁控制电路工作原理,试总结其控制规律.答：在图6-11b是两台电动机按顺序起动控制电路,M1电动机由接触器KM1控制,而M2电动机由接触器KM2控制.KM1的常开触头串接在KM2线圈控制电路中,即只有在KM1线圈通电并自锁,即电动机M1起动后,KM1触头闭合才可起动M2电动机,确保按M1先起动、M2后起动的顺序进行,实现顺序联锁控制.图6-11c是起动时先起动M1,后起动M2；停车时,必须先停M2然后才能停M1的按顺序起动、停止的控制电路.图中将M1控制接触器KM1的常开触头串接在KM2线圈电路中,确保起动先起动M1然后才可起动M2.而KM2接触的常开触头并接在M1停车按钮SB1常闭触头两端,当M1、M2起动旋转后.KM1、KM2均通电吸合,由于KM2常开触头闭合且并接在停止按钮SB1两端,只要KM2常开触头处于闭合状态,按下SB1不起作用,只有先按下M2的停止按钮SB3,KM2线圈断电释放,KM2常开触头断开,再按下停止按钮SB1,KM1线圈断电释放,电动机M1才断电停转.实现先停M2后才可停M1的顺序联锁.6-11试画出两台电动机M1、M2起动时,M2先起动,M1后起动,停止时M1先停止,M2后停止的电气控制电路.答：起动时M2先起动,M1后起动；停止时M1先停止,M2后停止见下图.题6-11图6-12 试分析图6-13所示自动循环控制电路工作原理.答：图6-13中工作台自动往返循环控制电路中.M为工作台拖动电机,KM1为正转接触熔,KM2为反转接触器.SB1为总停按钮SB2为正转起动按钮,SB3为反转起动按钮,ST1为反向变正向行程开关,由工作台上后退撞块B压下使其动作.SQ2为工作台后退限位开关,ST2为正向变反向行程开关,由前进撞块A压下使其动作,SQ1为工作台前进限位开关.电路工作原理：合上主电路与控制电路电源开关,按下SB2,KM1线圈通电并自锁,电动机M正转起动旋转,拖动工作台前进,当工作台前进到撞块A 压下ST2,其常闭触头断开,切断KM1线圈电源,常开触头闭合,KM2线圈通电并自锁,电动机由正转变为反转,拖动工作台后退,当后退到撞块B压下ST1时,ST1常闭触头断开,KM2断电释放,ST1常开触头闭合.使KM1线圈通电吸合,电动机由反转变为正转,拖动工作台前进,如此周而复始,实现工作台自动往返的循环.要停止时,可按下SB1,KM1或KM2线圈断电,电机断电停止,工作台停下.当换向开关ST1或ST2失灵时,工作台将沿原运动方向移动,撞块将压下限位开关SQ2或SQ1,都将使电机断电,工作台停止,实现限位保护.此时可按下反方向起动按钮,使撞块退出压下的限位开关后停车再修理换向开关.6-13电动机正反转控制电路中,最关键的控制环节在哪里答：电动机正反转电路控制电路关键控制在：一是在主电路中正转接触器与反转接触器主触点应保证电动机定子绕组所接三相交流电源相序要接反,这样才能保证电动机能实现正、反转.为此正反转接触器主触头之间上方采用对应接,下方则采用包围接；二是在控制电路中要有正、反转控制的互锁环节,否则发生按下正转起动按钮,电动机正转运行后发生又按下反转起动按钮的误操作时出现正、反转接触线圈都通电吸合,造成三相交流电源相间短路,电源三相熔断器熔断,电动机停止.6-14电动机正反转电路中,要实现直接由正转变反转,反转直接变正转,其控制要点在何处答：实现电动机可直接由正转变反转或由反转变正转,其控制要点为采用机械互锁.6-15试分析图6-35中各电路中的错误,工作时会出现什么现象应如何改进答：图6-35中a按下SB点动按钮,KM线圈无法通电吸合,即无法工作.见题6-15改进图a.b按下起动按钮SB2,KM线圈通电后,按下停止按钮SB1,KM线圈无法断电释放.见题6-15改进图b.c按下SB2,KM线圈通电吸合后,按下SB1,KM线圈不能断电释放.见题6-15改进图c.d按下SB2,KM线圈通电吸合,松开SB2,KM线圈断电释放成为点动控制.见题6-15改进图d.eKM1线圈吸合时与KM2线圈通电吸合时,相序不变,电动机无法实现正、反转.见题6-15改进图e.f按下正转起动按钮SB2,KM1线圈无法通电吸合.见题6-15改进图f.g控制电源一合闸,不用按下SB2,KM2线圈立即通电吸合.见题6-15改进图g.题6-15 改进图6-16分析图6-14电路工作原理,指出各电气触头作用.答：电路工作原理：合上电源开关Q,按下起动按钮SB2,KM1、KT、KM3线圈同时通电并自锁,电动机三相定子绕组接成星形接入三相交流电源进行减压起动,当电动机转速接近额定转速时,通电延时型时间继电器动作,KT常闭触头断开,KM3线圈断电释放；同时KT常开触头闭合,KM2线圈通电吸合并自锁,电动机绕组接成三角形全压运行.当KM2通电吸合后,KM2常闭触头断开,使KT线圈断电,避免时间继电器长期工作.KM2、KM3常闭触头为互锁触头,以防同时接成星形和三角形造成电源短路.分析图6-15XJ01系列自耦变压器减压起动电路工作原理.答：电路工作原理：合上主电路与控制电路电源开关,HL1灯亮,表明电源电压正常.按下起动按钮SB2,KM1、KT线圈同时通电并自锁,将自耦变压器接入,电动机由自耦变压器二次电压供电作减压起动,同时指示灯HL1灭,HL2亮,显示电动机正进行减压起动.当电动机转速接近额定转速时,时间继电器KT通电延时闭合触头闭合,使KA线圈通电并自锁,其常闭触头断开KM1线圈电路,KM1线圈断电释放,将自耦变压器从电路切除；KA的另一对常闭触头断开,HL2指示灯灭；KA的常开触头闭合,使KM2线圈通电吸合,电源电压全部加在电动机定子上,电动机在额定电压下进入正常运转,同时HL3指示灯亮,表明电动机减压起动结束.由于自耦变压器星接部分的电流为自耦变压器一、二次电流之差,故用KM2辅助触头来联接.6-18分析图6-16电路工作原理.答：图6-16时间原则控制转子电阻起动电路工作原理：合上三相电源开关Q,接通控制电路电源,在转子电阻短接接触器KM2、KM3、KM4线圈断电释放,其常闭触头闭合前提下,按下起动按钮SB2,线路接触器KM1线圈通电并自锁,电动机在转子电阻R1、R2、R3全部接入情况下全压起动,同时时间继电器KT1线圈通电吸合,KT1为通电延时型时间继电器,当KT1延时时间一到,其常开延时闭合触头闭合,由于KT1常开触头的闭合,短接转子电阻R1接触器KM2线圈通电并自锁,KM2常开主触头闭合将转子电阻R1短接,转子电流上升,电磁转矩加大,电动机转速上升,同时KM2常开辅助触头闭合,接通时间继电器KT2线圈,KT2通电吸合,其常开通电延时闭合触头经延时后闭合,使短接转子电阻接触器KM3线圈通电吸合并自锁,KM3常开主触头闭合短接转子电阻R2,转速再上升,而KM3的常闭辅助触头断开,使KT1、KM2、KT2线圈断电释放.KM3另一对常开辅助触头闭合,使KM4线圈通电吸合并自锁,KM4主触头闭合,短接R3转子电阻,电动机转速上升,运行在稳定转速下,电动机按时间原则起动结束.而KM4的一对常闭辅助触头断开,使KM3、KT3线圈断电释放,使电动机起动后只有KM1、KM4线圈通电吸合.6-19分析图6-18电路中各触头的作用,若将速度继电器KS触头接成另一对常开触头,会发生什么后果为什么答：在图6-18电动机单向反接制动电路中,若速度继电器触头接错,在按下电动机停止按钮SB1后,因KS常开触头一直是断开的,反接制动接触器KM2线圈无法通电吸合,故没有反接制动,电动机只是自然停车.6-20分析图6-19电路工作原理.指出该电路中各电器触头的作用.答：电路工作原理：合上电源开关,按下正转起动按钮SB2,正转中间继电器KA3线圈通电并自锁,其常闭触头断开,互锁了反转中间继电器KA4线圈电路,KA3常开触头闭合,使接触器KM1线圈通电,KM1主触头闭合使电动机定子绕组经电阻R接通正相序三相交流电源,电动机M开始正转降压起动.当电动机转速上升到一定值时,速度继电器正转常开触头KS-1闭合,中间继电器KA1通电并自锁.这时由于KA1、KA3的常开触头闭合,接触器KM3线圈通电,于是电阻R被短接,定子绕组直接加以额定电压,电动机转速上升到稳定工作转速.所以,电动机转速从零上升到速度继电器KV常开触头闭合这一区间是定子串电阻降压起动过程.正转停车时,按下停止按钮SB1,使KA3、KM1、KM3线圈相继断电释放,但此时电动机转子仍以惯性高速旋转,使KS-1触头仍维持闭合状态,KA1仍处于吸合状态,所以在KM1常闭触头复位后,KM2线圈便通电吸合,其常开主触头闭合,使电动机定子绕组经电阻R获得反相序三相交流电源,对电动机进行反接制动,电动机转速迅速下降,当电动机转速低于KS释放值时,KS-1复位,KA1线圈断电,KM2线圈断电释放,反接制动结束,电动机转速依惯性降至零.图中KM1、KM2为电动机正、反转接触器,KM3为短接制动电阻接触器,KA1、KA2、KA3、KA4为中间继电器,KS为速度继电器,其中KS-1为正转闭合触头,KS-2为反转闭合触头.R电阻起动时起定子串电阻降压起动用,停车时,R电阻又作为反接制动电阻.6-21在按速度原则控制电动机反接制动的过程中,若制动效果差,是何原因如何调整答：对于按速度原则即用速度继电器控制的电动机反接制动,若发生反接制动效果差,通常来说是由于速度继电器触头释放过早,即其常开触头过早断开,这是由于反力弹簧压得过紧,为此可调节压紧反力弹簧的螺钉,将反力弹簧开点即可.6-22分析图6-20电路各电器触头的作用,并分析电路工作原理.答：电路工作原理：电动机现已处于单向运行状态,所以KM1通电并自锁.若要使电动机停转,只要按下停止按钮SB1、KM1线圈断电释放,其主触头断开,电动机断开三相交流电源.同时,KM2、KT线圈同时通电并自锁,KM2主触头将电动机定子绕组接入直流电源进行能耗制动,电动机转速迅速降低,当转速接近零时,通电延时型时间继电器KT延时时间到,KT常闭延时断开触头动作,使KM2、KT线圈相继断电释放,能耗制动结束.图中KT的瞬时常开触头与KM2自锁触头串接,其作用是：当发生KT线圈断线或机械卡住故障,致使KT常闭通电延时断开触头断不开,常开瞬动触头也合不上时,只有按下停止按钮SB1,成为点动能耗制动.若无KT的常开瞬动触头串接KM2常开触头,在发生上述故障时,按下停止按钮SB1后,将使KM2线圈长期通电吸合,使电动机两相定子绕组长期接入直流电源.6-23分析图6-21电路各电器触头的作用,并分析电路工作原理.答：KM1、KM2为电动机正、反转接触器,KM3为能耗制动接触器,KS为速度继电器.电路工作原理：合上电源开关Q,根据需要按下正转或反转起动按钮SB2或SB3,相应接触器KM1或KM2线圈通电吸合并自锁,电动机起动旋转.此时速度继电器相应的正向或反向触头KS-1或KS-2闭合,为停车接通KM3实现能耗制动作准备.停车时,按下停止按钮SB1,电动机定子三相电源切除.当SB1按到底时,KM3线圈通电并自锁,电动机定子接入直流电源进行能耗制动,电动机转速迅速降低,当转速下降到100r/min时速度继电器释放,其触头在反力弹簧作用下复位断开,使KM3线圈断电释放,切除直流电源,能耗制动结束,电动机依惯性自然停车至零.6-24分析图6-23电路工作原理.答：图6-23电路工作原理：合上电源开关,接通控制电路电源.当要起动电动机时,按下起动按钮SB2,接触器KM1线圈通电吸合,其常开主触头闭合,电磁铁线圈通电,制动闸松开制动轮.与此同时,接触器KM1常开辅助触头闭合,使接触器KM2线圈通电并自锁,电动机起动旋转.当要停车时,按下停车按钮SB1,接触器KM1、KM2线圈同时断电释放,其常开主触头断开,电磁铁线圈YB,电动机M同时断电,电动机在电磁抢闸作用.制动闸孔将制动轮紧紧抢住,使电动机迅速停止转动.6-25分析图6-25电路各电器触头的作用,并分析电路工作原理.答：图6-25电路工作原理：接通电路与控制电路电源,若选择“低速”则将SA扳至“左”位,三角形联接接触器KM1通电吸合,电动机接成三角形接法,成为4极电动机获得低速起动旋转运行.若选择“高速”时,则将SA扳至“右”位,KT线圈通电并吸合,KT常开瞬动触头闭合,使KM1线圈相继通电吸合,电动机接成三角形,低速起动旋转,当KT时间继电器通电延时时间一到,KT常闭延时断开触头断开,切断KM1线圈电路,KM1断电释放,同时,KT延时闭合触头闭合使KM2、KM3线圈相继通电吸合,电动机改接成双星形二极高速旋转运行.所以此电路在时间继电器KT延时的时段为三角形低速起动运转,延时时间到后再转为高速起动与运行.6-26分析图6-26电路工作原理.答：图6-26电路工作原理：合上三相交流电源开关Q,接通控制电路电源,凸轮控制器QCC手柄置于“0”位,按下起动按钮SB,线路接触器KM线圈通电吸合并自锁,但QCC手柄在“0”位时,电动机定子未接入三相交流电源.由于电路在“前”与“后”是对称的,下面以“前”为例说明.当QCC手柄置于“前1”位时,电动机定子绕组经凸轮控制器触头接入正相序电源,转子串入全部电阻起动旋转,获得最低转速旋转.当QCC手柄置于“前2”位时,电动机定子绕组接线不变,仍为正相序三相电源接入,而凸轮控制器另一对触头闭合短接一段转子电阻,电动机在较高转速下旋转.当QCC手柄置于“前3”位时,电动机定子接线不变,转子另一相电阻被QCC触头短接一段,使电动机转子再上升.当QCC手柄置于“前4”位时,电动机定子接线不变,转子第三相电阻被QCC触头短接,电动机转速再上升.当QCC手柄置于“前5”位时,电动机定子接线不变,转子电阻全部短接,电动机转速上升.电路的保护环节：1前进或后退限位保护：自锁电路是由限位开关SQ1SQ2与KM常开触头串联构成,当SQ1SQ2压下时,断开自锁电路,KM线圈断电释放,电动机停转.2过电流保护：当电动机过载时,过电流继电器KOC动作,KM线圈电路中KOC常闭触头断开,KM线圈断电释放,电动机停转.3零位保护：电路只有在凸轮控制器QCC手柄置于“0”位,按下SB才可使KM线圈通电吸合并自锁,以后再操作手柄方可使电动机起动旋转.6-27分析图6-27电路工作原理.答：电路工作原理：合上电枢电源开关Q1和励磁与控制电路电源开关Q2,励磁回路通电,KA2线圈通电吸合,其常开触头闭合,为起动作好准备；同时,KT1线圈通电,其常闭触头断开,切断KM2、KM3线圈电路.保证串入R1、R2起动.按下起动按钮SB2,KM1线圈通电并自锁,主触头闭合,接通电动机电枢回路,电枢串入两级起动电阻起动；同时KM1常闭辅助触头断开,KT1线圈断电,为延时使KM2、KM3线圈通电,短接R1、R2做准备.在串入R1、R2起动同时,并接在R1电阻两端的KT2线圈通电,其常开触头断开,使KM3不能通电,确保R2电阻串入起动.经一段时间延时后,KT1延时闭合触头闭合,KM2线圈通电吸合,主触头短接电阻R1,电动机转速升高,电枢电流减小.就在R1被短接的同时,KT2线圈断电释放,再经一定时间的延时,KT2延时闭合触头闭合,KM3线圈通电吸合,KM3主触头闭合短接电阻R2,电动机在额定电枢电压下运转,起动过程结束.6-28分析图6-28电路工作原理.答：电路工作原理：KM1、KM2为正、反转接触器,KM3、KM4为短接电枢电阻接触器,KT1、KT2为时间继电器,R1、R2为起动电阻,R3为放电电阻,ST1为反向转正向行程开关,ST2为正向转反向行程开关.起动时电路工作情况与上题图2-27电路工作原理相同,但起动后,电动机将按行程原则实现电动机的正、反转,拖动运动部件实现自动往返运动.6-29分析图6-29电路工作原理.答：电路工作原理：电动机起动电路工作情况与图2-27电路工作情况。

电气控制线路的基本控制环节1. 引言电气控制线路是电气控制系统中的重要组成部分，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基本控制环节，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部分组成，其中控制电路由线圈和控制部分组成，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。

一、几种简单控制单元
10/11/2017
作者：张会清
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实例：智力竞赛抢答装置：
控制要求： 有三个抢答桌，第一个桌坐2个儿童，第二个桌坐两个大 人，第三个桌坐一个中学生，每个人都有一个按钮。每张桌 上有一盏灯，由桌上按钮和主持人按钮来控制亮与灭。 （1）两个大人都按下按钮时，才起作用，大人桌上灯才 点亮； （2）儿童桌上每个按钮均起作用，均能点亮灯； （3）中学生桌上按钮按下后就起作用； （4）每个灯由主持人复位； （5）出题后10秒钟内有效，如果有灯点亮，电铃响起， 直至主持人按复位按钮，灯和电铃均断电。超过10秒钟无效。
第二章
第二章 电气控制线路
第一节 电气控制线路图 第二节 电气控制电路基本控制规律 第三节 三相异步电动机的起动控制 第四节 三相异步电动机的制动控制 第五节 三相异步电动机的调速控制 第六节 直流电动机的电气控制 第七节 电气控制系统常用的保护环节
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第二章
电气原理图的绘制原则 1．电气控制线路分为主电路（也叫一次电路） 和控制电路（也叫二次电路），主电路通过 强电流，包括从电源到电动机的电路，用粗 线条画在原理图左边；控制电路通过弱电流， 一般由按钮、电器元件的线圈、接触器的辅 助触点、继电器的触点等组成，用细线条画 在原理图的右边。 2．电气原理图中所有电器元件的文字、图形 符号必须采用国家规定的统一标准表示。 3．电气控制系统内的全部带电部件都应在原 理图中表示出来。
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第二章
例：电气安装接线图

如图1-56所示。对中小型普通车床的主电动机 采用接触器直接起动。
起动：合QS 按SB2
KM线圈得电
辅助常开触 主触头KM
头KM（6） （3）闭合
闭合
自锁（保） 电机起动
SB2+KM通常称KM为自锁触头。其作用是当松 开SB2后 ，吸引线圈KM通过其辅助常开触头可以继 续保持通电，此控制电 路称为自（保）锁电路。
图 1 - 7 0 （ a） 是
速开自关动图实图转1现-换17-0的高7（0控低（c）制速b是电）控实路是制现。用。低在、图中高用速，电按路钮图变。换K的M高1、得电低，
当当SA电开动关机打容到量高较速大时时，，时间继电机绕组接成△，低
电若器K直T接得电作，高其速瞬时运动转作触头速 运 转 ； KM2、
图1-61所示为软起动器（Softstarter）原理框图。 软起动设备的功率部分由3对正反并联的晶闸管组成， 它由控制电路调节加到晶闸管上的触发脉冲的导通 角，来控制加到电动机上的电压，使加到电动机上 的电压按某一规律慢慢达到 全电压。通过适当地设置控制 参数，可以使电动机的转矩和 电流与负载要求得到较好的匹 配。软起动器还有软制动、节 电和各种保护功能。
使用软起动器可解决水泵电机起动与停止时管 道内的水压波动问题，其起动电流可降至约（3.5~4） IN，可解决起动时风机传动皮带打滑及轴承应力过 大的问题；可减少压缩机、离心机、搅动机等设备 在起动时对齿轮箱及传动皮带的应力，可解决输送 带起动或停止过程中由于颠簸而造成的产品倒跌及 损坏的问题，可减少起动时皮带打滑引起的皮带磨 损及对齿轮箱的应力。
（1）星-三角（Y-△）降压起动控制电路 这种起动方法仅适用于电机正常运行时绕组为△ 形联接的异步电动机，起动时接成Y形，起动完毕时 再自动换接成△形运行。

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。