科攘专 关于对电气控制线路基本环节的分析 李威娜 望奎县电业局黑龙江望奎１ ５２１ ００ 【摘要ｌ所有复杂的控制线路都是由一些最基本的环节构成的。这些 基本的环节实质上是较为简单的控制线路。弄清楚了这些简单的控制线路， 就很容易理解较为复杂的控制线路。下面以实际生产过程中常用的三相异 步电动机控制电路为例，来分析其不同的基本组成环节。 【关键词ｌ电气控制；线路；基本环节分析 一 三相异步电动机的制动控制电路 １．机械制动 我们这里所说的机械制动是指当电动机切断电源之后，利用机械 装置使电动机迅速停止转动的方法。常用的装置有电磁抱闸和电磁离合 器两种，它们的制动原理基本相同。机械制动又分为断电制动和通电制 动两种。 图１所示为电磁抱闸断电制动的控制线路。图中ＹＡ为电磁抱闸电磁 铁的线圈。按下启动按钮ＳＢ：，ＫＭ线圈通电吸合，ＹＡ得电，闸瓦松开闸 轮，电动机启动。按下停止按钮ＳＢ ，ＫＭ断电释放，电动机和ＹＡ同时断 电，电磁抱闸在弹簧作用下，使闸瓦与闸轮紧紧抱住电动机转子，电动 机被迅速制动而使得转子停转。 图１电磁抱闸断电制动控制线 能耗制动是在三相电动机停车切断三相电源的同时，将—直流电源 接入定子绕组产生恒定磁场，使电动机迅速停转的一种制动方法。 ２．能耗制动控制线路 （１）单向能耗制动控制线路。图２所示为时间原则控制的单向能耗制 动控制线路。在电动机正常运行时，若按下停止按钮ｓＢ，，接触器ＫＭ块电 释放，电动机脱离三相交流电源，ＫＴ、ＫＭ 线圈得电吸合并自锁，ＫＭ：主 触点闭合，直流电源加入定子绕组，电动机转子切割定磁场，相当干发电 机，将机械能转化为电能在转子上发热消耗了ａ当进入能耗制动的电动机 转子速度接近于零时，时间继电器ＫＴ延时，延时常闭触点断开，ＫＭ：线圈 断电，其主触点断开，切除直流电源，同时ＫＭ 辅助触点复位，时间继电 器ＫＴ线圈断电，电动机能耗制动结束。图中ＫＴ的瞬时常开触点的作用是 为了考虑出现ＫＴ线圈断线或机械故障时，电动机在按下ＳＢ 后电动机能 迅速制动，保证定子绕组不至于长期接入直流电源。 ＦＵ。 图２时间原则控制的单向能耗制动控制线路 （２）可逆运行的能耗制动控制线路。在电动机正向运转过程中，如按 下停止按钮ＳＢ ，ＫＭ，断电释放，ＫＭ，断电释放，切除直流电源，电动机 正向能耗制动结束；同时ＫＭ 常开辅助触点复位，时间继电器ＫＴ线圈 断电。反向启动与反向能耗制动的过程与上述正向情况相同。 ３．反接制动控制线路 （１）单向反接制动的控制线路，在转速大干６０ｒ／ｍｉｎ￣围内速度继电 器触点动作，当转速低于６０ｒ／ｍｉｎ时其触点复位。 工作原理：启动时，按下启动按钮ＳＢ ，接触器ＫＭ。得电吸合并白 锁，电动机Ｍ得电旋转。在电动机正常运转时，速度继电器ＫＳ的常开触 点闭合，为反接制动做好准备。停车时，按下停止按钮ＳＢ。，其常闭触点 断开，ＫＭ 线圈断电，电动机Ｍ脱离电源。但此时电动机的转速很高， ＫＳ的常开触点依然闭合，所以ＳＢ 常开触点闭合时，反接制动接触器 ＫＭ，线圈得电吸合并自锁，其主触点闭合，电动机定子绕组得到与正常 运转相序相反的三相交流电源，电动机进入反按制动状态，使电动机转 速迅速下降，当电动机转速接近干零时，速度继电器常开触点复位，接 触器ＫＭ 线圈失电，反接制动结束。 （２）电动机可逆运行的反接制动控制线路。电阻Ｒ是反接制动电阻， 同时具有限制启动电流的作用。 工作原理：合上电源开关ＱＳ，按下正转启动按钮ＳＢ：，中间继电器 ＫＡ 线圈得电并自锁，其常闭触点断开，互锁中间继电器ＫＡ 线圈电路， ＫＡ滞开触点闭合，使接触器ＫＭ 、线圈得电，ＫＭ 的主触点闭合使定 子绕组经电阻Ｒ接通正序三相电源，电动机开始降压启动，虽然中间 继电器ＫＡ１线圈电路中ＫＭ 常开辅助触点已闭合，但由于速度继电器 Ｋｓ一１常开点尚未闭合，ＫＡ．线圈仍无法得电。当电动机转速上升到一 定值时，Ｋｓ一１常开触点闭合，ＫＡ 得电自锁，这时由于ＫＡ 、ＫＡ３的常开 触点均处于闭合状态，接触器ＫＭ 线圈得电，其主触点闭合，电阻及被 短按，定子绕组得到额定电压，电动机转速上升到稳定的工作转速。在 电动机正常运行的过程中，若按下停止按钮ＳＢ。，ＫＡ，、ＫＭ 、ＫＭ，线圈 相继失电，但此时电动机转子的转速很高，速度继电器Ｋｓ—ｌ常开触点 仍然闭合，中间继电器ＫＡ 仍处干工作状态。所以，接触器ＫＭ。常闭触点 复位后，接触器ＫＭ 线圈便得电，其常开主触点闭合，使定子绕组经电 阻Ｒ获得反序的三相交流电源，对电动机进行反接制动。转子速度迅速 下降，当转速小于６０ｒ／ｍｉｎ时，Ｋｓ一１常开触点复位，ＫＡ．线圈失电，接 触器ＫＭ，释放，反接制动过程结束。 二，三相异步电动机的可逆．互锁环节 （一）可逆控制线路 工作过程如下：按下启动按钮ＳＢ。，ＫＭ 得电并自锁，工作台向左移 动。 （二）互锁控制线路 其特点是：Ｍ：的主电路接在ＫＭ 主触头的下面。电动机Ｍ 和Ｍ：分 别通过接触器ＫＭ 来控制，Ｍ。启动，此后，按下ＳＢ ，Ｍ。才能吸合并自 锁，Ｍ２启动。停止时，按下ＳＢ３，ＫＭｌ、ＫＷ断电，Ｍ１、Ｍ２同时停 参考文献 ［１］王青林，黄曼霞．《电气控制线路安装与维修》的教学反思［Ｊ】．济南职 业学院学报，２０１１（Ｏ１）． 【２】付冬．谈电气控制电路图的识图思路［Ｊ】．职业教育研究，２００８（Ｏ５）．
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。
《设备控制基础》课程教案
任 务 5.1电气控制基本环节认识 学 时 2
班 级 机电工程系各班 教学设备 多媒体、典型电器元件
教学方法 引导文法、演示教学法 教学场地 多媒体教室、机电一体化实训中心
教学目的 学习电动机单向全压直接起动控制线路，电动机Y-△减压起动控制线路电动机正反转控制线路，电动机反接制动控制线路，掌握电路的工作原理、电气原理图的绘制原则、识读方法及国家标准。
重点难点 电动机单向全压直接起动控制线路 电动机正反转控制线路 电动机反接制动控制线路
教 学 安 排
步骤 教学过程设计
授课
内容 电动机单向全压直接起动控制线路，电动机Y-△减压起动控制线路，电动机正反转控制线路，电气原理图的绘制原则、识读方法及国家标准，直流电动机的起动、正反转、调速、制动等控制线路及其他典型环节的控制电路。
实施
安排 了解电气原理图的绘制规则，认识机床电气元件的统一文字符号和图形符号，讲授识读电气原理图和电气安装原理图。认识和了解三相笼型异步电动机的起动控制电路，分析直接起动和减压起动及三相笼型异步电动机的制动控制电路。
能力
培养 认真完成本次教学任务后，学生达到以下综合能力：
专业基础知识和动手能力的提高；
具备查阅相关技术资料的能力，探索求解能力；
团队协作能力，分析和表达能力；
组织协调能力的提高，与人交流和沟通的能力。
习惯
培养 认真完成本次教学任务后，学生逐渐达到以下良好习惯：
安全文明操作的良好习惯；遵守纪律的良好习惯；
爱护环境，及时整理的良好习惯;
及时总结和分析的良好习惯；
课后
总结 检查各项学习任务完成情况和实施结果；
对本学习任务的过程和效果及时做出总结。 学习任务5.1 电气控制基本环节认识
授课内容：
1.组建电动机单向全压直接起动控制线路，掌握电路的工作原理。
2.组建电动机Y-△减压起动控制线路，掌握电路的工作原理。
3.组建电动机正反转控制线路，掌握电路的工作原理。
1 《PLC与电气控制》课程标准
一、课程信息
课程名称：PLC与电气控制 课程类型：数控技术专业支撑课
课程代码：0724080 授课对象：数控技术专业
学 分：3 先 修 课：模拟电子技术、数字电子技术、电工电子
电机与拖动基础
学 时：52
后 续 课：电工高级职业资格证、毕业设计、数控编程、数控机床维修
二、课程性质
本课程是数控专业的一门专业技术课，也是电工中、高级职业资格证书、毕业设计、顶岗实习等的基础课和基本技能养成课程，即是职业素质养成与职业能力培养较基本和重要的理论实践一体化课程。
三、课程设计
1、课程目标设计
总体目标：教学目标和总体要求是让学生熟悉电气控制元器件及其使用和它的选择方法；让学生掌握电气控制系统的基本控制环节；要求学生具有对电气控制系统分析能力；能根据PLC系统电气图正确安装与接线、并进行PLC控制系统调试、运行维护、故障诊断、系统维修等典型工作任务进行分析。
通过行为导向的理论与实践相配合的教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养；独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力；与人交往、沟通及合作等方面的态度和能力。
此教学标准有助于培养具有高素养技术工人，使他们熟知常用低压电器的型号、图形符号，具有一定的技术参数选择能力，熟悉常用PLC设备的型号及选择，能熟练使用常用试验设备判断电器的好坏或进行参数整定，能根据技术图纸进行PLC电气系统的安装、调试，并在运行中根据故障现象进行诊断与故障排除。具有强烈的安全、成本、产品质量、团队合作等意识。
（1）知识目标：
常用低压电器的工作原理，使用方法及图形和文字符号
电气控制线路的基本环节
PLC控制系统的特点、结构、组成及编程语言
三菱FX系列PLC简介
