电气控制的基本环节
第1章工业电气控制的基本环节
断电延时型
时间继电器的图形符号及文字符号如下图所示。
3）电流继电器
电流继电器 主要用于过载及短路保护。
电流继电器的线圈串联接入主电路， 其线圈匝数少、导 线粗、阻抗小，用来感测主电路的电流，触点接于控制电路， 为执行元件。
1、工作原理：
线圈加额定电压，衔铁吸合，常开触点闭合，常闭触点断 开；线圈电压消失，触点回复常态，为防止铁芯振动，需加 短路环。
目前我国常用交流接触器主要有CJ10、CJ20、CJ12系列。
2、
• 3、接触器的符号
• 4、接触器的性能指标
• 5、接触器的使用选择原则
2. 熔断器
（4）执行电器 该类是依靠指令或物理量(如电 流、电压、时间、速度)变化而自动执行动作的电 器，如电磁铁、电磁离合器等。
（5）配电电器 用于电能输送和分配飞电器。 如闸刀开关、组合开关、
• 1.1.2 常用低压电器
• 电气控制中常用的低压电器主要有接触器、熔断 器、控制继电器、主令电器和开关电器5种。
过电压继电器用于线路的过电压保护，当被保护的电路电 压正常时衔铁不动作，当被保护电路的电压高于额定值，达 到过电压继电器的整定值时，衔铁吸合，触点机构动作，控 制电路失电，控制接触器及时分断被保护电路。
欠电压继电器用于电路的欠电压保护，其释放整定值为电 路额定电压的 0.1 ～ 0.6 倍。当被保护电路电压正常时衔铁 可靠吸合，当被保护电路电压降至欠电压继电器的释放整定 值时衔铁释放，触点机构复位，控制接触器及时分断被保护 电路。
电气控制电路基本环节
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。
《电机与电气控制》教案
《电机与电气控制》教案一、教学目标1. 知识与技能：（1）了解电机的基本原理、结构及分类；（2）掌握电机的主要性能指标及其测试方法；（3）熟悉电气控制的基本环节及其应用；（4）学会电机故障诊断与维修方法。
2. 过程与方法：（1）通过观察、实验，培养学生的动手能力；（2）运用案例分析，提高学生的解决问题的能力；（3）开展小组讨论，培养学生的团队合作精神。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对电机与电气控制技术的兴趣；（2）增强学生对电机故障诊断与维修的实际操作能力；二、教学内容第一章：电机概述1.1 电机的基本原理1.2 电机的分类1.3 电机的作用与地位第二章：电机的基本结构与工作原理2.1 直流电机的基本结构与工作原理2.2 交流电机的基本结构与工作原理2.3 步进电机的基本结构与工作原理第三章：电机的主要性能指标及其测试方法3.1 电机性能指标概述3.2 电机的运行特性3.3 电机性能测试方法第四章：电气控制基础4.1 电气控制的基本环节4.2 电气控制系统的设计原则4.3 电气控制系统的可靠性分析第五章：电机控制系统及其应用5.1 电机控制系统的组成及功能5.2 电机控制系统的常见故障与诊断5.3 电机控制系统的应用案例三、教学重点与难点1. 教学重点：（1）电机的基本原理与分类；（2）电机的基本结构与工作原理；（3）电机的主要性能指标及其测试方法；（4）电气控制的基本环节及其应用；（5）电机控制系统及其应用。
2. 教学难点：（1）电机的工作原理及性能指标的计算；（2）电气控制系统的的设计与调试；（3）电机控制系统的故障诊断与维修。
四、教学方法与手段1. 教学方法：（1）讲授与实验相结合；（2）案例分析；（3）小组讨论；（4）现场教学。
2. 教学手段：（1）多媒体课件；（2）实验设备；（3）案例资料；（4）现场演示。
五、教学评价1. 过程性评价：（1）课堂提问；（2）实验报告；（3）小组讨论报告；（4）现场操作考核。
关于对电气控制线路基本环节的分析
２ ． 能耗制动控制线路
Hale Waihona Puke 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 工作过 程如下： 按下启动按 钮Ｓ Ｂ 。 ， ＫＭ 得 电并 自锁， 工作台 向左移 转子速度接近于零时， 时 间继电器Ｋ Ｔ 延时， 延时常闭触 点断开， Ｋ Ｍ： 线圈 动。 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 （ 二） 互锁控制线路
铁的线 圈。 按下启动按钮Ｓ Ｂ ： ， Ｋ Ｍ线 圈通电吸合， Ｙ Ａ 得电 ， 闸瓦松开 闸
线圈失电， 反接制动结 束。 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 触器ＫＭ （ 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 ， 机被迅 速制 动而 使得转 子停转 。 同时具有限制启动电流的作用。 工作原理 ： 合上电源开 关Ｑ Ｓ ， 按 下正转启动 按钮 Ｓ Ｂ ： ， 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 ，
图１ 所示 为电磁 抱闸断电制 动的控制线路。 图中Ｙ Ａ 为电磁 抱闸电磁 Ｋ Ｍ， 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 当电动机 转速接 近干零时 ， 速度继 电器常开 触点复位 ， 接 轮， 电动机 启动。 按下停止按钮Ｓ Ｂ ， Ｋ Ｍ断电释放 ， 电动 机和Ｙ Ａ同时 断 速迅 速下降 ，
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 当转速小于６ ０ ｒ ／ ｍｉ ｎ 时， Ｋ ｓ 一１ 常开触 点复位 ， ＫＡ ． 线 圈失电， 接 （ 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 下降 ， 动控制线路。 在电动机正常运行时， 若按下停止按钮ｓ Ｂ ， ， 接触器ＫＭ块 电 触器Ｋ Ｍ， 释放 ， 反接制动过程结束 。 释放， 电动机脱离三相交流 电源 ， Ｋ Ｔ 、 Ｋ Ｍ 线圈得 电吸合并 自 锁， Ｋ Ｍ： 主 二， 三相 异步 电动 机 的可 逆． 互锁环 节 （ 一） 可逆控 制线路 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
电气控制电路基本环节习题解答
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。
电气控制电路基本环节
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
电气控制基本环节
第2章电气控制基本环节机电设备的运动大都由电动机驱动，如机电设备运动中的起停控制、运动方向控制、运动时间控制等可通过电动机控制实现，而速度控制、运动距离控制等也与电动机控制直接或间接相关，所以机电设备电气控制的核心是对电动机的控制。
由各类低压电器组成的“继电器-接触器”三相异步电动机电气控制环节是实现各种机电设备电气控制线路的基础。
2．1 起动控制环节起动控制是最基本的控制环节，机电设备通过主电动机的起动控制使整台设备进入工作状态。
2．1．1 全压起动控制环节全压起动又称为直接起动，即起动时将三相异步电动机定子绕组直接连在额定电压的交流电源上。
由于三相异步电动机起动电流I st为额定电流I N的4~7倍，起动时过大的电流将导致绕组因严重发热而损坏，甚至还会造成电网电压显著下降及邻近其他电气设备（例：电动机）工作不正常。
全压起动时电动机容量一般为10kW以下。
1．点动控制图2-1是三相笼型异步电动机单向全压起动点动控制线路。
主电路由组合开关QS、熔断器FU1、接触器的主触头KM、热继电器的加热元件FR和电动机M组成。
控制线路由热继电器的动断触头FR、点动按钮SB、线圈KM和熔断器FU2组成。
制线路之间电源连接关系是先从主电路向变压器TC主边绕组引入两相电源，然后由变压器副边绕组引出两相符合控制线路电压要求的控制电源供给控制线路。
按下按钮SB时， KM线圈通电，主电路中的KM主触头闭合（组合开关QS先已合上），电动机M全压起动运转。
手松开按钮SB时，按钮SB1在复位弹簧作用下，恢复至断开状态，接触器KM的线圈断电，导致主电路中接触器的主触头断开，电动机M断电停转。
这种按下按钮，电动机起动；松开按钮，电动机断电停转的控制形式称为点动，点动控制多用于机床刀架、横梁、立柱等快速移动和机床对刀等场合。
2．连续控制图2-2是电动机全压起动连续控制线路。
三相电源仍由组合开关QS引入，两相控制线路电源引入方法则省略不画。
电气控制电路的基本环节
五、无变压器单管能耗制动控制
图2-20 电动机无变压器单管能耗制动电路
电气控制电路的基本环节
第五节 三相异步电动机的调速控制
一、三相笼型电动机变极调速控制
图2-21 双速电动机三相绕组连接图
电气控制电路的基本环节
图2-22 双速电动机变极调速控制电路
电气控制电路的基本环节
一、自锁与互锁的控制
自锁与互锁的控制统称为电气的联锁控制，在电气 控制电路中应用十分广泛，是最基本的控制。
电气控制电路的基本环节
三相笼型异步电动机全压起动单向运转控制电路
图2-5 为三相笼型异步电动机全压起动单向运转控制电路
电气控制电路的基本环节
转换开关控制电动机正反转电路
图2-6 转换开关控制电动机正反转电路
11 13
15 17
20 24
30
14~60
电气控制电路的基本环节
二、自耦变压器减压起动控制
图2-14 XJ01系列自耦减压起动电路图
电气控制电路的基本环节
表2-2 XJ01系列自耦减压起动器技术数据
型号
XJ01—14 XJ01—20 XJ01—28 XJ01—40 XJ01—55 XJ01—75 XJ01—80 XJ01—95 XJ01—100
1．额定频率以下的调速 2．额定频率以上的调速
电气控制电路的基本环节
（二）三相异步电动机变频调速时的机械特性
1、U1/f1=常数时的变频调速机械特性
图2-24 三相异步电动机U1/f1=常数 变频调速机械特性
电气控制电路的基本环节
2、U1/f1N的变频调速机械特性
图2-25 U1=U1N 时三相异步电动机 变频调速机械特性
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
QS L1 L2 L3 FU1 SB1 KM FR
M 3～
FU2
FR
SB2
KM
KM
Date: 2018/12/10
Page: 9
一、单向旋转控制
3.接触器自锁控制 电气原理图 工作原理 保护环节
短路保护 ：FU1、FU2 过载保护 ：FR 欠压、失压保护 ：KM
控制电路
2.按钮控制正反转控制电路
联锁
接触器联锁 按钮联锁 接触器联锁控制 控制电路： 工作原理：
KM1 KM2 FU2
FR
SB3
接触器 联锁
SB1
KM1 SB2
KM2
KM2
KM1
控制电路
Date: 2018/12/10
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
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
Date: 2018/12/10
Page: 15
顺序启动同时停止控制 电气原理图： 特点:
Q
FU2 FR FR
Q
L1 L2 L3
FU2 FR
FU1
SB2
KM SA
SB1
KM
FR
M 3～
KM
主电路
控制电路
Date: 2018/12/10
Page: 12
一、单向旋转控制
4．连续与点动混合控制 开关切换
点动控制：SA断开 连续控制：SA闭合
SB1
Q
L1 L2 L3
FU2 FR
FU1
SB2
KM SA
KM
FR
M 3～
Date: 2018/12/10
Page: 5
一、单向旋转控制
3.接触器自锁控制 电气原理图
QS L1 L2 L3 FU1 FU2
自锁触点
SB1
SB2
KM
KM
FR
热继电器 常闭触点
热继电器 热元件
FR
M 3～
KM
Date: 2018/12/10
Page: 6
工作原理
Date: 2018/12/10
启动(常开)按钮并联，停止(常闭)按钮串联
工作原理：
Date: 2018/12/10
Page: 19
三地控制
Date: 2018/12/10
Page: 20
二、可逆旋转控制
电动机原理： 改变电动机三相电源的相序，可 改变电动机的旋转方向 电路形式: 倒顺开关控制的正反转 按钮、接触器控制的正反转 位置控制
KM
主电路
控制电路
Date: 2018/12/10
Page: 13
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
Q
L1 L2 L3
FU2 FR
FU1
SB2 SB3
连续控制：松开按钮SB3
KM FR
M 3～
SB1 KM
KM
主电路
Date: 2018/12/10 Page: 14
1．手动控制 电气原理图：
QS
QF
特点:
应用:
控制三相电风扇和砂轮机
FU
M 3～
M 3～
开启式负荷开关 控制
自动空气开关 控制
Date: 2018/12/10
Page: 3
一、单向旋转控制
2.点动控制 电气原理图：
L1 L2 L3 FU1 QS FU2
工作原理：
启动： 按下起动按钮SB→接触器KM线圈得电 →KM主触头闭合→电动机M启动运行。 停止： 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。
SB
KM
M 3～
KM
Date: 2018/12/10
Page: 4
一、单向旋转控制
2.点动控制 电气原理图：
L1 L2 L3 FU1 QS FU2
控制电路 短路保护
工作原理：
保护环节： 短路保护 应用： 常用于电葫芦控制 主电路 和车床拖板箱快速短路保护 移动的电机控制
SB
KM
M 3～
KM
补充内容二：基本电气控制环节
Date: 2018/12/10
Page: 1
三相异步电动机全压启动控制 一、单向旋转控制
1．手动控制 电气原理图：
QS
QF
特点:
控制方式简单
FU
M 3～
M 3～
开启式负荷开关 控制
自动空气开关 控制
Date: 2018/12/10
Page: 2
பைடு நூலகம்
三相异步电动机全压启动控制 一、单向旋转控制
L1 L2 L3
FU1
SB3 SB1 KM1
SB4 SB2 KM2 KM1
KM1
FR1
M1 3～ M2 3～
KM2 FR2
KM1
KM2
主电路
Date: 2018/12/10 Page: 16
控制电路
顺序控制
Date: 2018/12/10
Page: 17
顺序启动逆序停止控制 电气原理图： 特点:
QS L1 L2 L3 FU1 SB1 KM FR
M 3～
FU2
FR
SB2
KM
KM
Date: 2018/12/10
Page: 10
一、单向旋转控制
4．连续与点动混合控制 开关切换 按钮切换
Date: 2018/12/10
Page: 11
一、单向旋转控制
4．连续与点动混合控制 开关切换
点动控制：SA断开
Date: 2018/12/10
Page: 21
1.倒顺开关控制正反转
QS
L1L2L3 FU2 FR KM
控制电路
电气原理图： 特点:
倒顺开关
FU1 SB2
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
SA
SB1
KM
FR M 3 ~
KM
主电路
Date: 2018/12/10 Page: 22
Page: 7
一、单向旋转控制
3.接触器自锁控制 电气原理图 工作原理 保护环节
短路保护 ：FU1、FU2
KM FR
M 3～
QS L1 L2 L3 FU1
FU2
FR
SB2
SB1
KM
KM
Date: 2018/12/10
Page: 8
一、单向旋转控制
3.接触器自锁控制 电气原理图 工作原理 保护环节
控制电路
2.按钮控制正反转控制电路
基本控制电路
主电路：
Q
L1 L2 L3
FU2
正转按钮
FR SB3 SB1
反转按钮
控制电路：
FU1
工作原理：
KM1
KM1 SB2
KM2
KM2
缺点：
FR
SB1和SB2同时按 下，造成电源短路
M 3～
KM1
KM2
主电路
Date: 2018/12/10 Page: 23
Q
FU2 FR FR SB3 KM2 FR2
M 3～
L1 L2 L3
FU1
KM2 KM1
SB4 SB2 KM2 KM1
SB1
KM1 FR1
M 3～
KM1
KM2
主电路
Date: 2018/12/10 Page: 18
控制电路
一、单向旋转控制
５．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