第二章基本电气控制线路

第二章基本电气控制线路 本章重点： 1.电器控制线路绘图原则及标准 2. 交流电动机的基本控制线路 3. 降压启动控制线路 4. 制动控制线路

第一节电气图绘图原则及标准 电气控制：电动机是的是继电器接触摸器控制方式电动机拖动的。通过某种自动控制方式来进行 • 电气控制线路：由各种有触点的接触器、继电器、按钮、行程开关等按不同连接方式组合而成的。 • 电气控制线路的作用：实现对电力拖动系统的启动、正反转、制动、调速和保护，满足生产工艺要求，实现生产过程自动化 • 电动机常见的基本控制线路：点动控制线路，正转控制线路，正反转控制线路，位置控制线路，顺序控制线路多地控制线路，降压启动控制线路调速控制线路，制动控制线路，

电气控制系统是由许多电气元件按一定的要求联接在一起的。是为了表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图的，同时也是为了便于电气系统的按装、调整、使用和维修，需要将电气控制系统中各电气元件的联接用一定的图形表达出来，这种图就是电气控制系统图。电气控制系统是由许多电气元件按一定的要求联接在一起的。是为了表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图的，同时也是为了便于电气系统的按装、调整、使用和维修，需要将电气控制系统中各电气元件的联接用一定的图形表达出来，这种图就是电气控制系统图。

一、图形符号和文字符号

部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号 QK QF SQ FU 一般三极电源开关低压断路器常开触点常闭触点复合触点限位开关熔断器 SB KM 常开常闭复合按钮线圈主触点常开辅助触点常闭辅助触点接触器 KT 线圈常开延时闭合触点常闭延时打开触点常开延时打开触点常闭延时闭合触点时间继电器

部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号 KV FR KA 常开触点常闭触点速度继电器热元件常闭触点热继电器线圈常开触点常闭触点中间继电器 KU KI 线圈常开触点常闭触点电压继电器线圈常开触点常闭触点电流继电器变压器 YA HL M M SA 电磁铁信号灯直流电动机三相异步电动机转换开关

1.图形符号，符号要素具有确定意义的简单图形，必须同其它图形组合构成一符号要素个设备或概念的完整符号。如接触器常开主触点符号，由接触器触点功能符号和常开触点符号组合而成。1.图形符号，符号要素具有确定意义的简单图形，必须同其它图形组合构成一符号要素个设备或概念的完整符号。如接触器常开主触点符号，由接触器触点功能符号和常开触点符号组合而成。一般符号：表示一类产品和此类产品特征的一种简单的符号，如电动机可用一个圆圈表示。限定符号：提供附加信息的一种加在其它符号上的符号。

2、文字符号 □ □ □ □ 数字符号辅助符号基本符号数字符号基本符号是用于表明电工设备、电器元件的基本名称，如C、J、M、T表是接触器、继电器、电动机和变压器。辅助符号是用于标明电工设备、装置和元件发以及电路的功能、状态和特征的。如RD表示红色首位数字符号是用于区别同一图面上的许多相同的设备。补充数字符号是用于规定的基本文字符号和辅助文字符号不够用时，可按国家标准中文字符号组成规律和原则来补充的。

5 6 主电路电气原理图控制电路照明和显示电路电气控制系统图电器安装图电气安装图电气互连图框图 D 2.电气控制系统图的结构二，电气原理图

2、电气原理图 用规定的图形符号，按主电路与辅助电路相互分开交依据各电气元件动作顺序等原则所绘制的线路图叫原理接线图。主电路：是电气控制线路中强电流的部分，供电电压有380V或220V,主要原件有电动机，刀开关、接触器的主触头、热继电器的热元件、或电热丝、电磁吸盘等。辅助电路：又叫控制电路，电路有控制电路、照明电路、信号电路等，供电电压有380V、220V、127V、110V、36V、24V12V、6V。主要电器元件有按钮开关、接触器的线圈、各类继电器的线圈、常开常闭辅助触点等。

5 6 D （1）.电气原理图 2、绘制、识读电气控制系统图的原则用图形符号和项目代号表示电路各个电器元件连接关系和工作原理的图 • 原则： • 主电路、控制电路和信号电路应分开绘出。 • 表示出各个电源电路的电压值、极性或频率及相数。 • 主电路的电源电路一般绘制成水平线，受电的动力装置（电动机）及其保护电器支路用垂直线绘制在图的左侧，控制电路用垂直线绘制在图面的右侧，

5 6 D • 原则： • 同一电器的各元件采用同一文字符号表明。 • 所有电路元件的图形符号，均按电器未接通电源和没有受外力作用时的状态绘制。 • 循环运动的机械设备，在电气原理图上绘出工作循环图。 • 转换开关、行程开关等绘出动作程序及动作位置示意图表。 • 由若干元件组成具有特定功能的环节，用虚线框括起来，并标注出环节的主要作用，如速度调节器、电流继电器等。 • 电路和元件完全相同并重复出现的环节，可以只绘出其中一个环节的完整电路，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。 • 将图分成若干图区，上方为该区电路的用途和作用，下方为图区号。在继电器、接触器线圈下方列有触点表以说明线圈和触点的从属关系。

5 6 D 2.电气原理图二、绘制、识读电气控制系统图的原则 • 主电路接点表示： • 三相交流电源采用L1、L2、L3标记 • 主电路按U、V、W顺序标记 • 分级电源在U、V、W前加数字1、2、3来标记 • 分支电路在U、V、W后加数字1、2、3来标记 • 控制电路用不多于3位的阿拉伯数字编号

电气原理图示例：

辅助常闭所在的位置 辅助常开所在的位置主触点所在的位置元器件位置说明 • KM

元器件位置说明 KA 左区域右区域常闭的区域常开的区域

5 6 320 FU1 FU2 线槽 KM FU3 360 TC FR FU4 端子板 50 50 50 50 CW6132型车床电器位置图 D 1.电气安装图三、电气元件布置图表示电气控制系统中各电器元件的实际位置和接线情况。 • 电器安装图：详细绘制出电器元件安装位置。

5 6 D • 电气互连图：表明了电器设备外部元件的相对位置及它们之间的电气连接，是实际安装接线的依据 • 原则： • 外部单元同一电器的各部件画在一起，其布置尽可能符合电器实际情况。 • 各电器元件的图形符号、文字符号和回路标记均以电气原理图为准，并保持一致。 • 不在同一控制箱和同一配电盘上的各电器元件的连接，必须经接线端子板进行。互连图中的电气互连关系用线束表示，连接导线应注明导线规格（数量、截面积），一般不表示实际走线途径。 • 对于控制装置的外部连接线应在图上或用接线表表示清楚，并注明电源的引入点。

EL HL 0 0 42 31 41 2 42 3 1 2 3×0.75mm2 5×0.75mm2 3×2.5mm2 3×2.5mm2 3×1mm2 Q1 QS 3×2.5mm2 M2 M1 CW6132型车床电气互连图电器互连图示例

QS FU M 3～第二节：交流电动机基本控制线路三相鼠笼型异步电动机由于结构简单、价格便宜、坚固耐用等优点，所以在生产上得到应用。它的控制线路大都是由继电器、接触器、按钮等有触点的电器组成。一。启动控制线路启动方式：直接启动降压启动 1.单向直接启动控制（1）开关控制线路控制方式简单（2）接触器控制线路

A、主电路的组成 是由刀开关QS、熔断器FR、接触器KM的主触点、热继电器FR的热元件与电动机M构成主电路。 B、控制电路由起动按钮SB2、停止按钮SB1、接触器KM的线圈及辅助常开触头、热继电器FR的常闭触头和控制回路熔断器FU2构成。

控制电路 起动

C、工作原理 起动：合上QS→FU1 → 1 → FU2 → 2FR热常闭 → 3 → SB1停止 → 4 → 按下SB2起动 → 5 → KM 线圈→ 6 → FU2 →7构成回路 KM线圈得电→主触点闭合→FR热元件→电动机运转 → 辅助常开闭合形成自锁停止：按下SB1停止，KM线圈断电，KM主触头断开电机停止运转

D、电路的保护环节 短路保护：是由熔断器FU1、FU2分别对主电路和辅助电路进行短路保护的。过载保护：当电动机处于长时间过载时，是由FR热继电器的热元件变曲变形后带动辅助常闭触点动作，切断交流接触器的线圈电路，使电动机停止运转。欠压和失压保护：当电源电压降低时，接触器的电磁铁吸力下降或消失，衔铁释放，主触头断开，电动机会停止运转。

2.点动控制线路 （1）、主电路的组成是由刀开关QS、熔断器FR、接触摸器KM的主触点、热继电器FR的热元件与电动机M构成主电路。（2）、控制电路是由起动按钮SB接触器KM的线圈、控制回路熔断器FU2构成。

点动控制线路

（3）、工作原理 起动：合上QS→FU1 → 1→ FU2 → 按下SB →KM线圈→FU2 →2构成回路。 KM主触点吸合， M电机运转。停止：放松SB，KM线圈断电，KM主触点断开，电机停止.

二。正反转控制电路 在生产加工过程中，要求电动机能够实现可逆运行。如机床工作台的前进后退、主轴的正反转、起重机的上升下降等。通过电动机的工作原理可知，只要是改变电动机的三相电源的相序，就能改变电动机的运转方向。

A A 电源电源 B B C C M 3~ 反转正转 M 3~ 控制原理互换电源的任意两相，就可实现反转。接线图

控制电路有几种 倒顺开关正反转控制电路：适用于电动机容量为5.5KW以下的控制电路中。按钮控制的正反转控制电路：有控制互锁和接触器辅助触点互锁两种。适合于中小型电动机的控制电路中。自动往返的正反转控制电路：是利用行程开关来检测往返运动的相对位置，进而控制电动机的正反转来实现生产机械的往返运动。

L1 L2 L3 FU2 QS FU1 FR SB2 KM • SB1 KM SA KM FR M3~ 1.倒顺开关控制正反转控制电路倒顺开关 • 电气原理图： • 特点: 用倒顺开关实现电源调相 • 应用: 5.5KW以下的电动机电路直接控制电动机正反转控制电路主电路

L1 L2 L3 FU2 FR SB3 FU1 Q SB1 KM1 KM2 SB2 KM1 FR M KM1 KM2 3～控制电路主电路 • 基本控制电路 • 主电路：反转按钮正转按钮 • 控制电路： • 工作原理： • 缺点： KM2

FU2 FR SB3 接触器联锁 SB1 KM1 KM2 SB2 KM2 KM1 KM1 KM2 控制电路 • 接触器联锁控制接触器联锁联锁按钮联锁 • 控制电路： • 工作原理：

接触器联锁正反转控制电路

FU2 FR SB3 SB1 KM1 KM2 SB2 KM2 KM1 合上电源开关按下停止按钮SB3 KM1线圈断电按下按钮SB1 KM1 KM2 KM1线圈通电电动机M停止控制电路 M正转启动按下按钮SB2反向启动 • 接触器联锁控制接触器联锁联锁按钮联锁 • 控制电路： • 工作原理：

FU2 FR SB3 SB1 KM1 KM2 SB2 KM2 KM1 KM1 KM2 控制电路 • 接触器联锁控制接触器联锁联锁按钮联锁 • 控制电路： • 工作原理：工作安全可靠 • 优点： • 缺点：操作不便

FU2 FR SB3 SB1 KM1 KM2 SB2 SB2 SB1 KM1 KM2 控制电路 • 按钮联锁控制 • 控制电路： • 工作原理：操作方便 • 优点： • 缺点：易产生故障

FU2 FR SB3 KM1 SB2 KM2 SB1 SB2 SB1 KM2 KM1 KM1 KM2 控制电路图 • 接触器、按钮双重联锁控制 • 控制电路： • 工作原理：安全可靠，操作方便 • 优点：

3 自动往返正反转 在自动化生产中，根据加工工艺的要求，加工过程按一定的程序（工步）进行自动循环工作。在组合机床和专用机床中常用采用这类方式工作。自动过程的进行需要有条件来完成。左右

工作原理 按下启动按钮SB2或 SB3实现（正向或反向）启动，如按下正向启动按钮SB2后，接触器KM1得电并自锁，M1回路接通运转并带动工作台左行，一直到机械撞块压下行程开关SQ1使得正向回路断开，工作台停止左行。同时SQ1的常开触点闭合使KM2得电并自保，接通反向回路，电机反转带动工作台右行。当机械撞块压下行程开关SQ2使得反向回路断开，工作台停止右行。同时SQ2的常开触点闭合使KM1得电并自保，接通正向回路，电机正转带动工作台左行，依次往复实现自动循环。设置位置极限开关SQ3、SQ4。

1．顺序控制 三其他控制线路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 • 主电路实现顺序控制顺序启动同时停止控制 • 控制电路实现顺序控制顺序启动逆序停止控制

FU2 L1 L2 L3 FR FR Q SB4 SB3 FU1 SB2 KM2 SB1 KM1 KM2 KM1 KM1 FR1 FR2 M1 M2 3～ 3～ KM1 KM2 主电路 • 顺序启动同时停止控制 • 电气原理图： • 特点: 控制电路

FU2 L1 L2 L3 FR FR Q FU1 SB4 KM2 SB3 SB2 KM2 SB1 KM1 KM2 KM1 KM1 FR1 FR2 M M 3～ 3～ KM1 KM2 • 顺序启动逆序停止控制 • 电气原理图： • 特点: 主电路控制电路

2．多地控制 • 特点：在两地或多地控制同一台电动机的控制方式启动(常开)按钮并联，停止(常闭)按钮串联 • 工作原理：

三地控制

第三节降压启动控制 降压启动的实质：启动时减小加在定子绕组上的电压，以减小起动电流；启动后再将电压恢复到额定值，电动机进入正常工作状态。定子绕组串电阻（电抗）启动自耦变压器降压启动降压启动的方法 Y—△降压启动延边三角形降压启动

L1 L2 L3 FR QS FU1 SB2 合上电源开关 SB1 KM1 KM2 KM1 按下按钮SB1 KM2 R KT KM2 KM1、KT线圈通电 KM1 FR M串电阻降压启动 KT延时 M 3～ KM2线圈通电，KM1、KT线圈断电 KM1 KT KM2 主电路控制电路 M全压运行 1.定子串电阻降压自动启动控制线路一、笼型异步电动机降压启动 • 电气原理图 • 工作原理

2.星三角降压起动 功率在4kW以上的鼠笼异步电机正常运行时均为三角形接法，故采用星形——三角形降压启动可有效限制启动电流。星形——三角形降压启动控制电路。

第二章 基本电气控制线路