第二章__继电接触器控制系统的基本电路
02207电气传动与可编程控制器(PLC)
模拟试题一距答题结束还有119分11秒一填空题（本大题共7小题，共20分）1电器。
（5分）正确答案：低压电器，高压电器，1200V，1500V答案讲解:按工作电压等级电器分为高压电器和低压电器。
高压电器用于交流电压1200V、直流电压1500V及以上电路中的电器；低压电器用于交流50Hz(或60Hz)，额定电压为1200V以下；直流额定电压1500V及以下的电路中的习题出处:第一章常用低压电器——第一节电器的基本知识难易度：低23分）正确答案：直流，交流，欠压和失压答案讲解:按照所控制电路的种类，接触器可分为交流接触器和直流接触器两大类。
接触器是一种自动的电磁式电器，线圈通入电流，产生磁场，经铁心、衔铁和气隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁心，当处于欠压和失压习题出处:第一章常用低压电器——第二节低压电器的电磁机构及执行机构难易度：低32分）正确答案：常开、常闭答案讲解:复合按钮带有常开触头和常闭触头，手指按下按钮帽，先断开常闭触头再闭合常开触头；手指松开，常开触头和常闭触头先后复位。
习题出处:第一章常用低压电器——第八节主令器难易度：低42分）正确答案：反接制动，能耗制动答案讲解:交流异步电动机定子绕组脱离电源后，由于系统惯性作用，转子需经一段时间才能停止转动。
为了对拖动电动机采取有效的制动措施，电气制动一般有反接制动和能耗制动。
习题出处:第二章常用低压电器——第二节三相异步电动机的基本控制线路难易度：低5、PLC3分）正确答案：输入采样，程序执行，输出刷新，循环扫描答案讲解:PLC大多采用周期扫描方式工作，按用户程序的先后次序逐条运行。
一个完整的周期可分为三个阶段：输入采样、，程序执行、输出刷新。
习题出处:第三章 PLC概述及构成原理——第三节 PLC的工作原理难易度：高6、PLC2分）正确答案：用户程序，系统程序答案讲解:PLC由硬件系统和软件系统两大部分组成。
硬件系统包括中央处理器、存储器、输入/输出模块、编程器等。
继电接触器控制电路的原理
继电接触器控制电路的原理
继电接触器是一种电气控制装置，用于控制电路的开关与断开。
其原理是利用电磁作用的原理，通过通电时产生的磁场来使开关触点闭合或断开，以实现电路的打开或关闭。
继电接触器由电磁系统和触控系统两部分组成。
电磁系统包括线圈、铁芯和中心柱，而触控系统则由触点、导电材料和继电器壳体构成。
当继电接触器通电时，电流经过线圈时，根据安培定律可得知，产生的磁场会使铁芯和中心柱受到磁力的作用，产生磁动作。
当线圈中通有电流时，产生的磁场会将铁芯吸引过来，同时中心柱也会被磁力吸引，使得接触器的触点闭合。
当线圈断电时，磁场消失，铁芯和中心柱因弹簧的作用返回原位，触点则会因外部力的作用恢复到断开状态。
继电接触器的触点具有良好的导电和断电特性，能够高效稳定地实现电路的闭合和断开。
在闭合状态下，继电接触器的触点之间会形成一个通路，电流可以经过这个通路流动，实现电路的导通。
而在断开状态下，继电接触器的触点之间则形成断路，电流不能通过，从而实现电路的断开。
继电接触器还具有较大的承载能力，可以承受较高的电流和电压，能够在各种工况下稳定地工作。
此外，继电接触器还具有可靠性高、寿命长、抗干扰能力强等
特点。
继电接触器常常应用于电气控制系统中，可用于控制各种电动机、灯光、加热器、空调等设备的开关操作。
通过控制继电接触器的通电和断电，可以实现对这些设备的启停和控制。
综上所述，继电接触器是一种利用电磁作用原理工作的电气控制装置，通过通电时产生的磁场来使触点闭合或断开，从而实现电路的打开或关闭。
它具有结构简单、操作可靠、承载能力大等优点，广泛应用于各种电气控制系统中。
第二章 三节皮带顺序启停的继电-接触器控制
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项目一 两台电动机的顺序启停继电 -接触器控制 接触器控制
二、项目准备
(一)项目分析 一 项目分析 在装有多台电动机的设备上，各个电动机的作用不同， 在装有多台电动机的设备上，各个电动机的作用不同，有 时要求电动机按照一定的顺序启动，还要按照一定的顺序停 时要求电动机按照一定的顺序启动， 止，才能满足要求。实现这种设计的方法有很多种，可以通 才能满足要求。实现这种设计的方法有很多种， 过触点的连锁来实现，也可以通过时间继电器来实现。 过触点的连锁来实现，也可以通过时间继电器来实现。 (二)相关知识 二 相关知识 1.直流电磁式时间继电器 直流电磁式时间继电器 直流电磁式时间继电器是用阻尼的方法来延缓磁通变化的 速度，以达到延时目的的时间继电器。 速度，以达到延时目的的时间继电器。
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项目一 两台电动机的顺序启停继电 -接触器控制 接触器控制
三、项目实施
(三)以时间继电器实现自动顺序启停电路 三 以时间继电器实现自动顺序启停电路 是两台电动机自动按顺序启动电路。 图2-9是两台电动机自动按顺序启动电路。 是两台电动机自动按顺序启动电路 1.根据电气原理图画出电气接线图 根据电气原理图画出电气接线图 根据电气原理图画出电气接线图， 根据电气原理图画出电气接线图，在原理图上标出各个节 注意不要少标，也不要多标。具体如图 所示。 点，注意不要少标，也不要多标。具体如图2-10所示。 所示 2.拆分电路 拆分电路 根据自己所标注的号码，把电路图拆分， 根据自己所标注的号码，把电路图拆分，同类的器件放在 一起，以便于接线。拆分的结果如图 所示。 一起，以便于接线。拆分的结果如图2-11所示。 所示
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项目一 两台电动机的顺序启停继电 -接触器控制 接触器控制
机电传动控制课程总结
第三章 电气控制线路分析与设计
（一）主要内容 1、电气控制线路的分析方法。 2、电气控制线路分析举例。 3、电气控制系统设计内容及要求。 4、电气控制系统设计举例。
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（二）教学目的
1、了解电气控制线路的几种分析方法。 2、掌握用查线读图法和逻辑代数法分析电气控制线 路。 3、了解电气控制系统设计的内容及要求。 4、掌握电气控制系统设计的两种常用方法。
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第六章 交直流电机无级调速控制
（一）主要内容 1、交直流电机无级调速的基础知识。 2、交直流电机无级调速系统。 3、变频器原理及应用。
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（二）教学目的
1、了解交直流电机无级调速的基础知识。 2、了解交直流电机无级调速的常见系统。 3、了解变频器原理及应用。
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和同学们说几句话
1、课堂讲授内容是个人对这门前沿技术的理解，纯 属一管之见。希望同学们独立思考，勇于提出不同意见， 勇于实践。
2、工程问题不是数学问题，没有唯一解。一个好的 工程设计，就是抓住了客观事物的主要矛盾，处理好了事 物各要素间的对立统一关系，从而达到了趋利避害的合理 状态 。
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3、“对自己学习的课程不要厌倦，要喜欢它。各门 知识都有艰难和有趣的两面性，开始时难以理解，一旦领 悟，便豁然开朗。忘掉它是学习，而要当成游戏法则，就 会很有兴趣了。”
3、掌握梯形图PLC控制系统设计
（一）主要内容 1、PLC控制系统设计的原则和步骤。 2、PLC的选择。 3、PLC控制系统的设计文件。 4、PLC控制系统设计举例 。
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（二）教学目的
1、了解PLC控制系统设计的原则和步骤。 2、熟悉PLC控制系统的设计文件。 3、掌握简单PLC控制系统设计的方法。
继电接触器控制电路
二、 行程控制
行程控制，就是当运动 部件到达一定行程位置时采 用行程开关来进行控制。
KMF
FR
M 3~
KMR
实质为电动机
的正反转控制
主电路与电动机的正 反转电路相同
返回
1.行程控制的基本原理
例：要求下图中的行车运动到A、B 两处时能够自动停车。
ABC
Q FU
STB
STA
行程开关
FR
M 3~
KMR
反向
继电接触器控制电路
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目录
11.1 常用控制电器 11.2 鼠笼式电动机直接起动控制电路 11.3 鼠笼式电动机正反转控制电路 11.4 行程控制 11.5 时间控制 11.6 应用举例
1.结构：
发热元件 I
双金 属片
扣板
常闭触点
2.工作原理：
发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属
片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯
曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。
返回
3.热继电器的符号
发热元件 FR
串联在主电路中
常闭触点 FR
串联在控制电路中
返回
六、熔断器
作用：用于短路保护
11.2 鼠笼式电动机直接起动控制电路
A BC Q FU
停车
起动
按钮 SB1
按钮 SB2
KM
KM
自锁的作用
KM
自锁
按下按钮（SB2），线圈（KM）通电， 电机起动；同时辅助触点（KM）闭合。
继电接触控制系统基本控制电路
点按SB按动下2下：SB3K得A电线SSBB圈33常常K点开闭KAA闭常触触常合开点点闭触后先触闭断合开K得M自电线锁圈
电机 转动
KM点线打圈开得电 电机起动
KA常开触 KM线 电机
松松开开SB3KA线圈KM线点圈打断开电 圈电失机停转停动
SB2
失电
KA常闭触 点闭合
（K电M自锁已经断开）
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§2-1-3 多地控制线路
第一篇 电器控制
在大型生产设备上，为使操作人 员在不同方位均能进行起、停操作，常 常要求组成多地控制线路。
原则：多个起动按钮并联，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ多个停止按钮串联。
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主电路
控制电路
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二. 线路的工作原理
1. 起动控制
2. 停止控制
合上QS 按按下下SSBB12
KKMM线线圈圈电失电
KM当K主M手触主点松触闭开电合S断B开1时电机，电通K机M电线失运圈电转停不转
能再依KM靠自自锁锁触通点断电开。
触点它断是开依控靠制接电触路器，自使身接的触电器磁线机圈构断来电实释现放的，。其条主件触是头主断电 路开与主控电制路电，路电共动用机同停一止电运源转。，实现过载保护。
电源欠压或失压 电磁力减弱 衔铁自行释放 接触器主触头断开 电机停转
接触器常开辅助触头断开自锁 电压恢复时，必须重新按起动按钮SB2后，才能重新起动。
这个线路既有接触器互锁，又有按钮互 锁，叫做具有双重互锁功能的可逆控制线 路。为电力拖动系统所常用。
电气控制与plc应用技术课后答案(全)
第一章课后习题参考答案2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系？答：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。
电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。
反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。
3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？答：在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。
原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。
由于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力Fr作用下被拉开。
磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。
这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。
5、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器？答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。
交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。
直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。
8、热继电器在电路中的作用是什么？带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合？答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。
三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器；Y 形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。
9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。
答：热继电器在电路中起过载保护的作用，它利用的是双金属片的热膨胀原理，并且它的动作有一定的延迟性；熔断器在电路中起短路保护的作用，它利用的是熔丝的热熔断原理，它的动作具有瞬时性。
电气控制电路的基本环节
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
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电气控制与PLC
§2-4
三相笼型异步电动机制动控制线路
◆ 三相异步电动机的制动方法：机械制动和电气制动 ◆ 电气制动方法：反接制动、能耗制动、发电制动等。
一、三相笼型异步电动机反接制动控制
反接制动是利用改变电动机电源相序，使定子绕组产生 的旋转磁场与转子旋转方向相反，因而产生制动力矩的一种 制动方法。应注意的是，当电动机转速接近零时，必须立即 断开电源，否则电动机会反向旋转。 另外，由于反接制动电流较大，制动时需在定子回路中 串入电阻以限制制动电流。反接制动电阻的接法有两种：对 称电阻接法和不对称电阻接法，如下图所示。
电气原理图、安装接线图和电器布置图三种
2015-6-18
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CW6132型普通车床电气原理图
电气控制与PLC
动作电流 范围
整定值
2015-6-18
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电气控制与PLC
§2-1
电气控制线路的图形、文字符号及绘图原则
1、电气原理图 ◆ 绘制电气原理图应遵循的原则 ◆ 图面区域的划分 ◆ 符号位置的索引
电气控制与PLC
§2-4
三相笼型异步电动机制动控制线路
电动机单向运行时间原则能耗制动控制电路
二、三相笼型异步电动机 能耗制动控制 三相异步电动机能耗 制动时，切断定于绕组的 交流电源后， 在定于绕组 任意两相通入直流电流形 成一固定磁场，与旋转着 的转子中的感应电流相互 作用产生制动力矩。制动 结束必须及时切除直流电 源。
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一、星-三角形减压起动控制线路
电气控制与PLC
2015-6-18
定子绕组星形连接状态下起动电压为三角 形连接直接起动电压的1 3 。起动转矩为 三角形连接直接起动转矩的 1 3 ，起动电 流也为三角形连接直接起动电流的 1 3 。 西南科技大学信息工程学院
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电气控制与PLC
§2-2
三相笼型异步电动机的基本控制线路
二、正反转控制线路
观察右图三种控制 电路，回答：
QS
◆ 三种控制电路是否 都能实现电机的正反 转运行？
◆ 如果可以，哪种运 行的可靠性较高？
三相笼型异步电动机正反转控制电路 a)无互锁电路 b)具有电气互锁电路 c)具有双重互锁电路
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电气控制与PLC
§2-5
电气控制线路的设计
一、电气控制设计的一般原则 ◆ 最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制的要 求，这些生产工艺要求是电气控制设计的依据。 ◆ 在满足控制要求前提下，设计方案力求简单、经济、 合理，不要盲目追求自动化和高指标。 ◆ 正确、合理地选用电器元件，确保控制系统安全可靠 地工作。 ◆ 为适应生产的发展和工艺的改进，在选择控制设备时， 设备能力留有适当裕量。
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电气控制与PLC
§2-1
电气控制线路的图形、文字符号及 绘图原则
二、电气控制图绘制原则
电气控制线路的定义 以各类电机或其他执行电器为被控对象，以继电器、 接触器、按钮、行程开关、保护元件等器件组成的自动 控制线路，通称为电气控制线路。
电气控制线路的表示方法
◆ 图面区域的划分
按被控对象和控制功能的不同进行划分。
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电气控制与PLC
§2-1
电气控制线路的图形、文字符号及绘图原则
◆ 符号位置的索引
符号位置的索引用图号、页次和图区编号的组合索引法， 索引代号的组成如下：
当某图中仅有一页图样时，只写图号和图区的行、列号，在 只有一个图号多页图样时，则图号可省略，而元件的相关触点只 出现在一张图样上时，只标出图区号。 电气原理图中，接触器和继电器线圈与触点的从属关系应用 附图表示。附图中各栏的含义如下：
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2015-6-18
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电气控制与PLC
§2-2
三相笼型异步电动机的基本控制线路
三、点动与连续运动的控制线路
QS
a) 基本点动控制电路 b) 开关选择运行状态的电路 c)两个按扭控制的电路
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电气控制与PLC
§2-2
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电气控制与PLC
§2-1
电气控制线路的图形、文字符号及绘图原则
接触器KM 左栏 中栏 辅助常开触点 所在图区号 继电器KA或KT 左栏 右栏 右栏 辅助常闭触点 所在图区号
主触点所在区号
常开触点 所在图区号
2015-6-18
辅助常闭触点 所在图区号
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三相笼型异步电动机的控制线路大都由继电器、接触 器和按钮等有触点的电器组成。其基本的控制线路有：全 压启动控制线路、正反转控制线路、点动与连续运动的控 制线路、多地点控制线路、顺序控制线路和自动循环控制 线路。 一、全压启动控制线路 三相异步电动机起动方法有两种：直接起动和减压起 动。直接起动控制用于小容量笼型电动机。减压起动用于 容量较大的电动机，且仅适用空载或轻载起动。 全压启动控制有刀开关直接起动控制及接触器直接起 动控制两种方式。
采用降压起动的条件：
◆ 电动机起动时，机械不能承受全压起动的冲击转矩 ◆ 电动机起动时，其端电压不能满足规范要求
◆ 电动机起动时，影响其他负荷的正常运行
降压起动的方式： ◆ “Y-Δ” 起动器和自藕降压起动器 ◆ 磁控式软启动器 ◆ 目前最先进最流行的电子软启动器
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三相笼型异步电动机的基本控制线路
四、多地点控制线路
把一个起动按钮和一 个停止按钮组成一组，并 把两组起动、停止按钮分 别放置两地，即能实现两 地点控制。
2015-6-18
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§2-2
三相笼型异步电动机的基本控制线路
两台电动机顺序起动控制线路图
五、顺序控制线路 电动机顺序控制的 接线规律 ◆要求接触器KM1动作后 接触器KM2才能动作，故 将接触器KM1的常开触头 串接于接触器KM2的线圈 电路中。
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§2-3
三相笼型异步电动机的降压启动控制线路
电子软启动器一般都是采用16位单片机进行智能化控制， 他既能保证电动机在负载要求的起动特性下平滑起动，又能降 低对电网的冲击，同时，还能实现直接计算机通讯控制，为自 动化智能控制打下良好的基础。 几种方法的造价比较：
“Y-Δ”起动器须六根出线而且故障率太高，维修费也高， 自藕方式每个千瓦80元左右，磁控的每千瓦150元左右，自藕 和磁控的体积较大且故障率较高，维修费较高；电子软启动器 每个千瓦在100元到200元之间，一般情况下，一台开关柜能 放多台电子软启动器，节省工程造价，且故障率较低，维修费 也低。所以，电子软启动器应是首选的目标。
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第二章
继电接触器控制系统的基本电路
§2-1 §2-2 §2-3
电气控制线路的图形、文字符号及绘图原则 三相笼型异步电动机的基本控制线路 三相笼型异步电动机的降压启动控制线路
§2-4
§2-5
三相笼型异步电动机制动控制线路
电气控制线路的设计
2015-6-18
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§2-2
三相笼型异步电动机的基本控制线路
自动往复循环控制电路
QS
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§2-3
三相笼型异步电动机的降压启动控制线路
较大容量的笼型异步电动机（大于10kw）直接启动时， 电流为其额定电流的4—8倍，过大的启动电流会对电网产生 巨大的冲击，所以一般采用降压方式来启动。
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CW6132型车床控制盘电器布置图
◆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。
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§2-2
三相笼型异步电动机的基本控制线路
接触器控制的单向运转 全压起动控制电路
刀开关直接起动控制电路
QS
SA
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§2-2
三相笼型异步电动机的基本控制线路
2015-6-18
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二、自耦变压器减压起动控制线路
2015-6-18
电动机起动电流的限制是依靠自耦变压 器的降压作用来实现的。电动机起动时， 定子绕组得到的电压是自耦变压器的二 次电压，一旦起动完毕，自耦变压器便 被甩开，额定电压即自耦变压器的一次 电压直接加于定子绕组，电动机进入全 电压正常工作。 西南科技大学信息工程学院
§2-1
电气制线路的图形、文字符号及绘图原则
关键词： ◆ 电气控制
◆ 顺序控制