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。
第五节 接触器
接触器——用于频繁接通或断开交直流主电路或大容量控制电路
按主触头通过的电流种类分为：交流接触器和直流接触器。
一、交流接触器——主要用于控制笼形和绕线式电动机的起动、运行中断开以及笼形电动机
的反接制动、反向运行、点动等
（见教材P21 Fig1-27）接触器图形符号：教材P24 Fig1-28
电磁机构——线圈、动铁心（衔铁）、静铁心
交流接触器 触头系统——主触头（通断主电路）、辅助触头（控制电路，电气连锁）
灭弧装置
其他部件——反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构等
其中辅助触头无灭弧装置，容量较小，不能用于分合主电路；数量与接触器型号有关
工作原理： 线圈通电→线圈电流建立磁场→静铁心产生电磁吸力→吸合衔铁→带动触头动
作→常闭断开，常开闭合
线圈断电→电磁力消失→反作用弹簧使衔铁释放→各触头复位
二、直流接触器——结构和工作原理与交流接触器基本相同，主要用于远距离控制电压至400V、电流至600A的直流电路以及频繁操作的直流电动机。
三、接触器的类型、技术参数、选择、常见故障 请同学们自学（教材P21-P24）
（参见教材P22～P23表1-2和表1-3，其中交流接触器CJ10系列主触头均为三极，辅助触头为2常开、2常闭）
接触器是一种通用性很强的电磁式电器，它可以频繁地接通和分断交、直流主电路，并可实现远距离控制，主要用来控制电动机，也可控制电容器、电阻炉和照明器具等到电力负载。交流接触器的主触头通常有3对，直流为2对。接触器的动、静触头一般置于灭弧罩内，有一种真空接触器则是将动触头密闭于真空泡中，它具有分断能力高，寿命长，操作频率高，体积小及重量轻等优点。
其工作原理：当线圈中有工作电流通过时，电磁机构将电磁机构中吸引线圈的电流转换成电磁力，电磁力克服弹簧的反作用力，使得衔铁与铁心闭合，由连接机构带动相应的触头动作。
第六章 电气控制电路基本环节第一节 电气控制系统图
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 电动机的保护
第一节 电气控制系统图
常用的电气控制系统图有电气原理图、电器布置图与电气安装接线图。
一、电气图常用的图形符号、文字符号和接线端子标记
二、电气原理图
电气原理图是用来表示电路各电气元件中导电部件的联接关系和工作原理的图。
例：CW6132型普通车床电气原理图
（一）绘制电气原理图的原则：
1．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。
3．电源线的画法
4．原理图中电气元件的画法
5．电气原理图中电气触头的画法
6．原理图的布局
7．线路连接点、交叉点的绘制
8．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。
（二）关于电气原理图图面区域的划分
为了便于确定原理图的内容和组成部分在图中的位置，常在图纸上分区。竖边方面用大写拉丁字母编号，横边用阿拉伯数字编号。
（三）继电器、接触器触头位置的索引
电气原理图中，在继电器、接触器线圈的下方注有该继电器、接触器相应触点所在图中位置的索引代号，索引代号用图面区域号表示。
（四）电气图中技术数据的标注
电气图中各电气元器件和型号，常在电气原理图中电器元件文字符号下方标注出来。 三、电器元件布置图
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。
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《电气控制与PLC技术》教学大纲
一、课程的基本信息
课程编号： 课程性质：专业课
学 时：48学时（理论40学时，实验8学时） 学 分： 学分
开课单位：光电与机电工程系 适用专业：机械类专业
先修课程：《电路分析基础》、《数字电子技术》
二、课程目的与任务
通过先进完整的梯形图设计方法，包括经验设计法、继电器电路转换法和顺序控制设计法，以及具有多种工作方式的系统的梯形图设计方法，培养学生将新知识、新技术、新领域逐渐融合到教学、实践环节的实际工程能力，达到PLC控制系统应用与产品开发等工作的工程技术水平 ，为后续《电机调速控制技术》和《电机拖动》等多门课程打好基础。
本课程的主要任务是：
从应用角度出发，使学生熟悉常用控制电器的结构原理、用途、型号及选用方法，了解和掌握基本电气控制系统的分析与设计方法。在此基础上，学习可编程控制器(PLC)的基本原理及三菱(FX2N)系列PLC的指令系统。
三、课程教学基本要求
1、了解常用的低压电器，电气控制线路的绘制方法，交直流典型电动机控制环节的控制线路技术。
2、掌握电气控制系统的基本控制电路，(FX2N)系列PLC的逻辑指令、步进梯形指令、功能指令，PLC的系统设计与调试。
3、理解PLC应用指令的基本规则， PLC模拟量和位置控制及其网络与通信和跳转应用指令。
四、教学内容及学时分配
章 节 教学内容 各教学环节学时分配
讲授 实验 上机 习题 讨论 小计
第一章 常用低压电器 4 4
第二章 继电器—接触器控制电路基本环节 6 2 8
第三章 典型机械设备电气控制系统分析 4 2 6
第四章 继电器—接触器控制器基本原理 4 2 6
第五章 可编程序控制器（PLC）基本原理 2 2 4
