第1章 工厂电气控制初步
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工厂电气控制电子教案与教学设计第1章
教学实施
1.引入，以实物设备展示引入。
2.教师讲解并操作示范帮助学生建立标准规范。导入任务；
1）电磁式继电器
电磁式电流继电器
电压继电器
中间继电器
2）时间继电器
图形及文字符号
空气阻尼式时间继电器结构特点工作原理变延时的方法
电子式时间继电器结构特点工作原理变延时的：高职院校的学生对技能学习兴趣浓厚，但对知识吸收能力有限；乐于参与随堂实训，但需要加强自律性和约束；学习的主动性较差，学习过程中遇到问题解决问题的能力、积极性和持续性需要加强。除此之外，他们缺乏对问题深究的精神，技能的学习浅谈辄止，需要在训练中培养其工匠精神
教材及教辅材料
使用教材：《电机与电气控制技术》第2版。全国高等职业教育规划教材，田淑珍主编、机械工业出版社
环节5：技能训练接触器的拆装与维修
环节6：完成教学检测
教法学法设计
采用讲练结合的一体化教学模式。本课程教学本着以学生为中心，少讲多练多问的原则，以问题为导向，以促使学生自主学习为目的，布置任务。包括学习引入、指导看书、回答问题、分析问题、动手实操5个部分。
教学实施
1.引入，以中级维修电工实训台上装置引入低压电气控制设备。
绩效考核依据的是制定任务完成的成绩。
考核主要内容
1.学习过程的记录与总结；
2.回答问题的成绩；
3.分析问题的情况；
4.教学检测完成的情况；
5.实训中分析问题解决问题的能力
学生反馈
教学后记
本课程依据高职院校学生的特点和电气自动化专业的人才培养目标，遵循以学生为中心，少讲多练的原则，借助一个个小的控制任务的解决来学习电机及电气控制的应用技能，教学中不能求快，要根据每个学生的学习能力，分层次、分进度的实施教学任务。教学中每个环节要注意引导学生积极思考分析问题，培养学生动手能力及精益求精的工匠精神。
1.引入，以实物设备展示引入。
2.教师讲解并操作示范帮助学生建立标准规范。导入任务；
1）电磁式继电器
电磁式电流继电器
电压继电器
中间继电器
2）时间继电器
图形及文字符号
空气阻尼式时间继电器结构特点工作原理变延时的方法
电子式时间继电器结构特点工作原理变延时的：高职院校的学生对技能学习兴趣浓厚，但对知识吸收能力有限；乐于参与随堂实训，但需要加强自律性和约束；学习的主动性较差，学习过程中遇到问题解决问题的能力、积极性和持续性需要加强。除此之外，他们缺乏对问题深究的精神，技能的学习浅谈辄止，需要在训练中培养其工匠精神
教材及教辅材料
使用教材：《电机与电气控制技术》第2版。全国高等职业教育规划教材，田淑珍主编、机械工业出版社
环节5：技能训练接触器的拆装与维修
环节6：完成教学检测
教法学法设计
采用讲练结合的一体化教学模式。本课程教学本着以学生为中心，少讲多练多问的原则，以问题为导向，以促使学生自主学习为目的，布置任务。包括学习引入、指导看书、回答问题、分析问题、动手实操5个部分。
教学实施
1.引入，以中级维修电工实训台上装置引入低压电气控制设备。
绩效考核依据的是制定任务完成的成绩。
考核主要内容
1.学习过程的记录与总结；
2.回答问题的成绩；
3.分析问题的情况；
4.教学检测完成的情况；
5.实训中分析问题解决问题的能力
学生反馈
教学后记
本课程依据高职院校学生的特点和电气自动化专业的人才培养目标，遵循以学生为中心，少讲多练的原则，借助一个个小的控制任务的解决来学习电机及电气控制的应用技能，教学中不能求快，要根据每个学生的学习能力，分层次、分进度的实施教学任务。教学中每个环节要注意引导学生积极思考分析问题，培养学生动手能力及精益求精的工匠精神。
第1章工厂电气控制基础
y y1
0
x1 x2 x
图 1-4 继电器特性曲线
• K=x1/x2称为继电器的返回系数
博学 求是 明德
继电器-电压继电器
1）电压继电器
• 触点的动作和线圈的动作电压大小有关的继电器叫电压继电器，
它用于电力拖动系统的电压保护和控制，使用时电压继电器的 线圈与负载并联。
特点 •
其线圈的匝数多而线径细。
博学 求是 明德
继电器-分类
• 按动作原理，继电器可以分 电磁式、 感应式、 电子式、 热效应式、 气动式、 电动式等； • 按动作时间，继电器可以分 瞬时动作和延时动作（也叫时间继电器）等；
博学 求是 明德
继电器-分类
• 按输入量的物理性质，继电器可以分为电压、电 流、速度、时间、温度、压力、热继电器等。
可编程序控制器 原理及应用
作者：吴中俊 黄永红 主讲教师：王禹桥 中国矿业大学机电工程学院
博学 求是 明德
参考文献: [1] 张万忠.可编程控制器应用技术.北京：化学工业出版
社，2001.12 [2] 于庆广.可编程控制器原理及系统设计.北京：清华大
学出版社.2004 [3] 廖常初. PLC 编程及应用机械工业出版社、 2002 年 9
接近开关按其工作原理分：有高频振荡型、电容型、感 应电桥型、永久磁铁型、霍尔效应型等，其中高频振 荡型最为常用
博学 求是 明德
（二）接近开关 光电开关
博学 求是 明德
五、熔断器 • 熔断器是一种结构简单、使用方便、价 格低廉的保护电器。常作为电路或用电 设备的严重过载和短路保护，主要用作 短路保护。 • 熔断器的熔体串联在被保护电路中
220V。
博学 求是 明德
接触器的主要技术参数-额定电流
0
x1 x2 x
图 1-4 继电器特性曲线
• K=x1/x2称为继电器的返回系数
博学 求是 明德
继电器-电压继电器
1）电压继电器
• 触点的动作和线圈的动作电压大小有关的继电器叫电压继电器，
它用于电力拖动系统的电压保护和控制，使用时电压继电器的 线圈与负载并联。
特点 •
其线圈的匝数多而线径细。
博学 求是 明德
继电器-分类
• 按动作原理，继电器可以分 电磁式、 感应式、 电子式、 热效应式、 气动式、 电动式等； • 按动作时间，继电器可以分 瞬时动作和延时动作（也叫时间继电器）等；
博学 求是 明德
继电器-分类
• 按输入量的物理性质，继电器可以分为电压、电 流、速度、时间、温度、压力、热继电器等。
可编程序控制器 原理及应用
作者：吴中俊 黄永红 主讲教师：王禹桥 中国矿业大学机电工程学院
博学 求是 明德
参考文献: [1] 张万忠.可编程控制器应用技术.北京：化学工业出版
社，2001.12 [2] 于庆广.可编程控制器原理及系统设计.北京：清华大
学出版社.2004 [3] 廖常初. PLC 编程及应用机械工业出版社、 2002 年 9
接近开关按其工作原理分：有高频振荡型、电容型、感 应电桥型、永久磁铁型、霍尔效应型等，其中高频振 荡型最为常用
博学 求是 明德
（二）接近开关 光电开关
博学 求是 明德
五、熔断器 • 熔断器是一种结构简单、使用方便、价 格低廉的保护电器。常作为电路或用电 设备的严重过载和短路保护，主要用作 短路保护。 • 熔断器的熔体串联在被保护电路中
220V。
博学 求是 明德
接触器的主要技术参数-额定电流
第1章工业电气控制的基本环节
对于断电延时型时间继电器，当线圈得电时，其延时动合 触点迅速闭合，延时动断触点迅速断开。当线圈失电时，其 延时动合触点要延时一段时间再断开，延时动断触点要延时 一段时间再闭合。
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。
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。
第一章 现代工厂电气控制
难点： 各种器件的认识和正确的选择、使用方法。
第一节 电器的功能、分类与工作原理
一、电器的功能 手动或自动地接通、断开电路。
二、电器的分类
1、按工作电压等级分类 （1）高压电器 （2）低压电器
2、按动作原理分类 （1）手动电器 （2）自动电器
3、按用途分类
（1）控制电器 （2）配电电器 （3）主令电器 （4）保护电器 （5）执行电器
带弹簧储能功能，旋 转操作，多层结构的刀 式开关。 （2）主要参数： 额定电流：
10A、25A、60A； 极数： 1、2、3、4；
额定电压： 380V
组合开关结构示意图
实例
HZ10系列组合开关
刀开关和组合开关电气图形符号及文字符号
二、按钮
按钮是一种手动操作接通或断开控制电路的主 令电器。 它主要控制接触器和继电器，也可作为电 路中的电气联锁。
4 5
6 (b)
RT18系列
电路符号
FU
选择
熔断器的选择主要包括熔断器类 型、额定电压、熔断器额定电流和熔 体额定电流的确定。
熔断器的类型主要由电控系统整体 设计确定。
熔断器的额定电压应大于或等于实 际电路的工作电压。
熔断器的额定电流应大于或等于所 装熔体的额定电流。
熔体额定电流 I fN的确定：
（2）输入信号不同。继电器的输入信号可以是各种 物理量，如电压、电流、时间、压力、速度等，而接 触器的输入量只有电压。
A、 中间继电器 （1）用途（功能）：
增加控制点数或信号放大。 （2）分类：
交流、直流（电子电路常用）。 （3）结构及原理：
电磁结构（电压线圈）+触头系统
（4）主要参数： 触点形式、 触点个数、 吸引线圈的电压等级。
第一节 电器的功能、分类与工作原理
一、电器的功能 手动或自动地接通、断开电路。
二、电器的分类
1、按工作电压等级分类 （1）高压电器 （2）低压电器
2、按动作原理分类 （1）手动电器 （2）自动电器
3、按用途分类
（1）控制电器 （2）配电电器 （3）主令电器 （4）保护电器 （5）执行电器
带弹簧储能功能，旋 转操作，多层结构的刀 式开关。 （2）主要参数： 额定电流：
10A、25A、60A； 极数： 1、2、3、4；
额定电压： 380V
组合开关结构示意图
实例
HZ10系列组合开关
刀开关和组合开关电气图形符号及文字符号
二、按钮
按钮是一种手动操作接通或断开控制电路的主 令电器。 它主要控制接触器和继电器，也可作为电 路中的电气联锁。
4 5
6 (b)
RT18系列
电路符号
FU
选择
熔断器的选择主要包括熔断器类 型、额定电压、熔断器额定电流和熔 体额定电流的确定。
熔断器的类型主要由电控系统整体 设计确定。
熔断器的额定电压应大于或等于实 际电路的工作电压。
熔断器的额定电流应大于或等于所 装熔体的额定电流。
熔体额定电流 I fN的确定：
（2）输入信号不同。继电器的输入信号可以是各种 物理量，如电压、电流、时间、压力、速度等，而接 触器的输入量只有电压。
A、 中间继电器 （1）用途（功能）：
增加控制点数或信号放大。 （2）分类：
交流、直流（电子电路常用）。 （3）结构及原理：
电磁结构（电压线圈）+触头系统
（4）主要参数： 触点形式、 触点个数、 吸引线圈的电压等级。
工厂电气控制技术第一章的习题参考答案
第一章继电接触逻辑控制基础习题参考答案一、何谓电磁式电器的吸力特性与反力特性？为什么两者配合应尽量靠近？解：与气隙δ（衔铁与静铁心之间空气间吸力特性是指电磁机构在吸动过程中，电磁吸力Fat隙）的变化关系曲线。
反力特性是指电磁机构在吸动过程中，反作用力（包括弹簧力、衔铁自身重力、摩擦阻力）Fr与气隙δ的变化关系曲线。
为了使电磁机构能正常工作，其吸力特性与反力特性配合必须得当。
在吸合过程中，其吸力特性位于反力特性上方，保证可靠吸合；若衔铁不能吸合，或衔铁频繁动作，除了设备无法正常工作外，交流电磁线圈很可能因电流过大而烧毁。
在释放过程中，吸力特性位于反力特性下方。
保证可靠释放。
二、单相交流电磁铁短路环断裂或脱落后，工作中会出现什么故障？为什么？解：电磁铁的吸引线圈通电时，会出现衔铁发出振动或较大的噪声。
这时因为，当流过吸引线圈的单相交流电流减小时，会使吸力下降，当吸力小于反力时，衔铁与静铁心释放。
当流过吸引线圈的单相交流电流增大时，会使吸力上升，当吸力大于反力时，衔铁与静铁心吸合。
如此周而复始引起振动或较大的噪声。
三、触头设计成双断口桥式结构的原因是什么？解：触头设计成桥式双断口触点是为了提供灭弧能力。
将电弧分成两段，以提高电弧的起弧电压；同时利用两段电弧的相互排斥的电磁力将电弧向外侧拉长，以增大电弧与冷空气的接触面，迅速散热而灭弧。
见教材第7页的图1-6所示。
四、交流接触器在衔铁吸合前线圈中为什么会产生很大的电流？解：交流接触器的线圈是可等效为一个电感和电阻串联，铁心越大，电感量越大。
则感抗越大。
在吸合前,由于铁心与衔铁不吸合，磁阻很大,电感量就小，阻抗就小，所以电流大。
当铁心和衔铁吸合后，磁阻小，电感量增大，感抗增大，所以电流小。
直流接触器通的是直流电流，电感在直流电流下近似于短路。
线圈的直流电阻很大，电流变化不大。
五、从结构、性能及故障形式等方面说明交流接触器与直流接触器的主要区别是什么？解：结构方面：两者的组成部分一样。
工厂电气控制初步培训教材ppt
1.1.1 1.1.2 1.1.3
工厂电器基本知识 工厂常用电器 电气图形
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1.1.1 工厂电器基本知识
1. 分类 （1）按适用的电压范围分类 分为低压电器和高压电器。
（2）低压电器按所控制的对象分类
根据其控制的对象分为低压配电电器和低压控制 电器。
（3）按所起作用分类 依据电器所起的作用可分为控制电器和保护电器。
1
3
4
2
5
图1.4 灭弧栅
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1.1.2 工厂常用电器
1. 手动控制电器
2. 任何设备都需要操纵者给予一定的指令，才能 完成规定的控制。手动控制电器是自动控制设 备中不可缺少的器件，常用的有刀开关、按钮、 转换开关、行程开关等。
3. 图1.5是LW6型万能转换开关的图形符号和触点 合断表。图形符号中有6 个回路，3个挡位连 线下有黑点“·”的，表示这条电路是接通的。 在触点合断表中用“×”表示被接通的电路， 空格表示转换开关在该位置时此路是断开的。
速度继电器用来感受转速。它的感受部分主要 包括转子和定子两大部分，执行机构是触头系 统。当被控电机转动时，带动继电器转子以同 样速度旋转而产生电磁转矩，使定子克服外界 反作用力转动一定角度，转速越高角度越大。 当转速高于设定值时，速度继电器的触点发生 动作，当速度小于这一设定值时，触点又复原。 速度继电器常用于电机的降压起动和反接制动， 其图文符号如图1.8所示。
（4）按动作性质分类
依据电器的动作性质可分为自动控制电器和非自 动控制电器。
2. 结构及工作原理
下面分别以控制按钮和接触器为例介绍手动电 器和自动电器的结构和工作原理。
（1）按钮 按钮是手动控制电器的一种，用来发出信号和
第1章工厂电气控制初步-
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第1章 工厂电气控制初步
L1 L2 L3
SB1
Q
FU2 SB2
SQ2
SQ3
KM1
FU1
SQ1
SB2
KM
SB1
SQ1
SQ4
1
KM2
KM2
SQ2
KM1 KM1 KM2 KM2
KR
FU2
PE M
SB3 KR
图1.15 往返运行
第1章 工厂电气控制初步
1.2.2 降压起动
1. 自耦变压器起动法 图1.16是采用自动控制自耦变压器降压起动的控 制电路。是由交流接触器、热继电器、时间继电 器、按钮和自耦变压器等元件组成。图中KM1为 正常运转接触器，KM2为降压起动接触器，KA 为起动中间继电器，KT为降压起动时间继电器。
第1章 工厂电气控制初步
2. 结构及工作原理
下面分别以控制按钮和接触器为例介绍手动电器 和自动电器的结构和工作原理。 （1）按钮 按钮是手动控制电器的一种，用来发出信号和接 通或断开控制电路。图1.1是按钮的结构示意图和 图文符号，图（a）中1、2是动断（常闭）触点， 3，4是动合（常开）触点，5是复位弹簧，6是按 钮帽。图（b）为图文符号。
L1 L2 L3 Q
FU1
KM1
KM2
PE M
FU2
SB1
KM1 SB2
FU2
KM2
SB2
KM1 KM2
SB1
KM1 KM2
KR
SB3
图1.13 可逆旋转
第1章 工厂电气控制初步
3. 点动控制
生产过程中，不仅要求生产机械运动部件连续运 动，还需要点动控制。图1.14为电动机点动控制 电路。图中的控制电路既可实现点动控制，又可 实现连续运转。SB3为连续运转的停止按钮， SB1为连续运转起动按钮，SB2为点动起动按钮。
第1章 工厂电气控制初步
L1 L2 L3
SB1
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FU2 SB2
SQ2
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图1.15 往返运行
第1章 工厂电气控制初步
1.2.2 降压起动
1. 自耦变压器起动法 图1.16是采用自动控制自耦变压器降压起动的控 制电路。是由交流接触器、热继电器、时间继电 器、按钮和自耦变压器等元件组成。图中KM1为 正常运转接触器，KM2为降压起动接触器，KA 为起动中间继电器，KT为降压起动时间继电器。
第1章 工厂电气控制初步
2. 结构及工作原理
下面分别以控制按钮和接触器为例介绍手动电器 和自动电器的结构和工作原理。 （1）按钮 按钮是手动控制电器的一种，用来发出信号和接 通或断开控制电路。图1.1是按钮的结构示意图和 图文符号，图（a）中1、2是动断（常闭）触点， 3，4是动合（常开）触点，5是复位弹簧，6是按 钮帽。图（b）为图文符号。
L1 L2 L3 Q
FU1
KM1
KM2
PE M
FU2
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KM1 SB2
FU2
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KM1 KM2
SB1
KM1 KM2
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图1.13 可逆旋转
第1章 工厂电气控制初步
3. 点动控制
生产过程中，不仅要求生产机械运动部件连续运 动，还需要点动控制。图1.14为电动机点动控制 电路。图中的控制电路既可实现点动控制，又可 实现连续运转。SB3为连续运转的停止按钮， SB1为连续运转起动按钮，SB2为点动起动按钮。
第1章工厂电气控制初步
• （a）逻辑符号
• （b）控制线路实例
•图2.8 逻辑“或”
（3）“非”运算（逻辑非） 逻辑代数中“非”运算的符号用变量上面的短横线表示， 读作“非”。“非”运算的真值表如表1.4所示。它表示了事 物相互矛盾的两个对立面之间的关系。这种规律的因果 规律称为“非”逻辑关系。
•表1.4 非运算
实现逻辑“非”的器件叫做“非”门，它的逻辑符号 如图2.9（a）所示，图2.9（b）示出了继电控制线 路中“非”运算的实例，通常称KA为原变量，为反 变量，它们是一个变量的两种形式，如同一个继 电器的一对常开、常闭触点，在向各自相补的状 态切换时同步动作。图（b）中，触点KA的取值 与线圈KM的取值相同，而KM1与继电器的常闭 触点的取值相同，所以，故实现了非运算。
•（a）电机接线方法
•图2.12 电机变极调速(a)
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•（b）控制电路
•图2.12 电机变极调速(b)
2.6 顺序控制
顺序控制是指以预先规定好的时间或条件为依据 ，按预先规定好的动作次序，对控制过程各阶段 顺序地进行自动控制。图2.13是顺序控制原理图 ，其中G1～G4分别表示第一至第四程序的执行 电路，可根据每一程序的具体要求设计，K1～ K4分别表示G1～G4程序执行完成时发出的控制 信号，SB5、SB6分别为起动和停止按钮。
•（a）逻辑符号
• （b）控制线路实例
•图2.7 逻辑“与”
（2）“或”运算（逻辑加） 逻辑代数中运算符号“+”读作“或”。“或”运算的真值表如 表1.3所示。
•表1.3 或运算
实现逻辑乘的器件叫做“或”门，它的逻辑符号如图2.8（a）所示， 图2.8（b）显示出了继电控制线路中“或”运算的实例，它表示触点 的并联，可写成KM＝KA1×KA2，当触点KA1或KA2接通，或者 KA1和KA2多接通时，接触器线圈都可通电。
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第1章 工厂电气控制初步
1
3 4
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图1.4
灭弧栅
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第1章 工厂电气控制初步
1.1.2 工厂常用电器
1.手动控制电器
任何设备都需要操纵者给予一定的指令，才能完成规定 的控制。手动控制电器是自动控制设备中不可缺少的器 件，常用的有刀开关、按钮、转换开关、行程开关等。 图1.5是LW6型万能转换开关的图形符号和触点合断表。 图形符号中有6 个回路，3个挡位连线下有黑点“·”的， 表示这条电路是接通的。在触点合断表中用“×”表示被 接通的电路，空格表示转换开关在该位置时此路是断开 的。
n>
KV KV KV
n>
图1.8 速度继电器图文符号
第1章 工厂电气控制初步来自3. 保护电器保护电器包括热继电器、熔断器、电磁脱扣器等。
热继电器是利用电流的热效应来切断电路的保护 电器，它在控制电路中，用作电动机的过载保护， 既能保证电动机不超过容许的过载，有可以最大 限度地保证电动机的过载能力。当然，首先要保 证电动机的正常起动。
三相交流电源的引入线用L1、L2、L3、N、PE 标记。直流系统电源正、负极、中间线分别用L+、 L－与M标记。三相动力电器的引出线分别按U、 V、W顺序标记。
第1章 工厂电气控制初步
3. 电气图形
常用的电气图有系统图、框图、电路图、位置图 和接线图等。
通常，系统图用于描述系统或成套装置，如图1.9 所示。框图用于描述分系统或设备。国家标准 GB6988.3—86《电气制图 系统图和框图》中， 具体规定了绘制系统图和框图的方法，并阐述了 它的用途。
第1章 工厂电气控制初步
电源进线
配电系统
总 控 制 系 统
液压动 力系统
冷却水供应 系统
压缩空 气系统
轧钢机 材料进入
钢板存储
图1.9 系统图
第1章 工厂电气控制初步
位置图用来表示成套装 置、设备中各个项目位 置的一种图。例如，图 1.10为某工厂电器位置 图，图中详细地绘制出 了电气设备中每个电器 元件的相对位置，图中 各电器元件的文字代号 必须与相关电路图中电 器元件的代号相同。
第1章 工厂电气控制初步
EL 0 7 8 SB3 8
XT
HL 5 2 U12 0 SB2 1 1 SB1
3× 1mm2 3× 2.5mm2
3× 0.75mm2
Q S Q 1
5× 0.75mm2
3× 2.5mm
2
M
M PE
图1.11 接线图
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第1章 工厂电气控制初步
1.2
1.2.1
1.2.2
第1章 工厂电气控制初步
第1章 工厂电气控制初步
1.1 工厂常用电器
1.2 基本控制电路
1.3 控制系统实例
第1章 工厂电气控制初步
本章主要内容：
l 工厂常用电器 l 基本控制电路
l 控制系统实例
l核心是掌握继电器、接触器、按钮开关等常 规控制电器的动作执行特点，由此对一般继 电接触控制电路进行熟练分析和设计。
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第1章 工厂电气控制初步
L1 L2 L3 Q FU1 SB1 KM2 FU2 SB2 SB1 SQ2 KM1 SQ1 SB2 SQ1 KM2 SQ2 KR PE M SB3 SQ4 KM2 KM2 SQ3 KM1 KM1
KM 1
FU2
KR
图1.15
往返运行
第1章 工厂电气控制初步
1.2.2 降压起动
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第1章 工厂电气控制初步
1.1 工厂常用电器
1.1.1
1.1.2
工厂电器基本知识
工厂常用电器
1.1.3
电气图形
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第1章 工厂电气控制初步
1.1.1 工厂电器基本知识
1. 分类 （1）按适用的电压范围分类 分为低压电器和高压电器。
（2）低压电器按所控制的对象分类
根据其控制的对象分为低压配电电器和低压控制电器。 （3）按所起作用分类
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第1章 工厂电气控制初步
1.1.3 电气图形
1. 文字符号 2. 端子标记 3. 电气图形
第1章 工厂电气控制初步
1. 文字符号
表 1 1 字 母 符 号 含 义
.
第1章 工厂电气控制初步
2. 端子标记
电气图中各电器的接线端子用规定的字母数字符 号标记。按国家标准GB4026—83《电器接线端 子的识别和用字母数字符号标志接线端子的通则》 规定：
1. 自耦变压器起动法
图1.16是采用自动控制自耦变压器降压起动的控 制电路。是由交流接触器、热继电器、时间继电 器、按钮和自耦变压器等元件组成。图中KM1为 正常运转接触器，KM2为降压起动接触器，KA 为起动中间继电器，KT为降压起动时间继电器。
第1章 工厂电气控制初步
L1L2 L3 Q FU1 FU2 SB1 KA KM1 KR KM2 1 KM2 KT KA KA T KM1 PE M KA 8 7 KM2 KM1 9 2 KM2 3 KT 4 SB2 5 KR 6
工作原理：在图1.6（a）中当线圈11通电时，电 磁力克服弹簧14的反作用拉力而迅速将衔铁向上 吸合，衔铁13带动杠杆15立即使1、2常闭触点分 断，3、4常开触点闭合。
第1章 工厂电气控制初步
11 12 13 14 8
10
9
3
4
9
KT
10
7
KT
1 17 5 6 16 20 21 23 22 18 19 15 2
第1章 工厂电气控制初步
6 5 1 3 2 4
SB 3 1 SB 4 2
（a） 结构示意
图1.1 按钮
（b） 图文符号
第1章 工厂电气控制初步
（2）接触器
l 结构及工作原理
接触器是利用电磁吸力的原理工作的，主要由电磁机构 和触头系统组成。电磁机构通常包括吸引线圈、铁心和 衔铁三部分。图1.2为接触器的结构示意图与图文符号， （a）图中，1、2，3、4是静触点，5、6是动触点，7、8 是吸引线圈，9、10分别是动、静铁心，11是弹簧。（b） 图中，1、2之间是常闭触点，3、4之间是常开触点，7、 8之间是线圈。
7 5 KT
8 6
（a） 结构示意 图1.6
（b） 图文符号
空气阻尼通电延时型时间继电器
第1章 工厂电气控制初步
热继电器的测量元件通常采用双金属片，由两种具有不 同线膨胀系数的金属碾压而成。主动层采用膨胀系数较 高的铁镍铬合金，被动层采用膨胀系数很小的铁镍合金。 当双金属片受热后将向被动层方向弯曲，当弯曲到一定 程度时，通过动作机构使触点动作。如图1.7所示，（a） 图是热继电器的结构中感受部分的示意图，（b）图为图 文符号。 在图1-7（a）中发热元件2通电发热后，主双金属片1受 热向左弯曲，推动导板3向左推动执行机构发生一定的运 动。电流越大，执行机构的运动幅度也越大。当电流大 到一定程度时，执行机构发生跃变，即触点发生动作从 而切断主电路。
第1章 工厂电气控制初步
1 2
图1.3
短路环
第1章 工厂电气控制初步
灭弧
常用的灭弧方法有：拉长电弧、冷却电弧和将电弧分段。
对于电弧较弱的接触器，只采用灭弧罩即可。电弧较强 的接触器，常采用灭弧栅熄弧。图1.4是灭弧栅的机构图。 图中1是灭弧室，2和5分别为动、静触点，3 为金属栅片， 4为电弧。灭弧栅是数片钢片制成的栅状装置，当触点断 开发生电弧时，电弧进入栅片内，被分割为数段，迅速 熄灭。
L1 L2 L3 Q
FU2 SB1 KM1 SB2 SB1 KM1 KM2 SB2 KM1
KM2
FU1
KM1
KM2
FU2
KM2 KR SB3
PE
M
图1.13
可逆旋转
第1章 工厂电气控制初步
3. 点动控制
生产过程中，不仅要求生产机械运动部件连续运 动，还需要点动控制。图1.14为电动机点动控制 电路。图中的控制电路既可实现点动控制，又可 实现连续运转。SB3为连续运转的停止按钮， SB1为连续运转起动按钮，SB2为点动起动按钮。
第1章 工厂电气控制初步
10 7
7 3
3 4 6 2
KM
8 4 2
KM
8 9 5 1 11
1
KM
（a） 结构示意 图1.2 接触器
（b）图文符号
第1章 工厂电气控制初步
电磁铁特点
根据吸引线圈通电电流的性质分类，电磁铁分为直流电 磁铁和交流电磁铁。通常采用短路环来解决交流电磁铁 的振动问题。短路环的示意图如图1.3所示，其中1为短路 环，2为铁心。短路环起到磁通分相的作用，把极面上的 交变磁通分成两个交变磁通，并且使这两个磁通之间产 生相位差，那么它们所产生的吸力间也有一个相位差， 这样，两部分吸力就不会同时达到零值，当然合成后的 吸力就不会有零值的时刻，如果使合成后的吸力在任一 时刻都大于弹簧拉力，就消除了振动。
基本控制电路
直接起动控制电路
降压起动
1.2.3
1.2.4 1.2.5 1.2.6
数学辅助分析法
电机的制动 电机的调速 顺序控制
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第1章 工厂电气控制初步
1.2.1 直接起动控制电路
1. 单向旋转 2. 可逆转动 3. 点动控制 4. 自动往返运动
第1章 工厂电气控制初步
1. 单向旋转
三相笼型电动机单向旋转 可用开关或接触器控制， 图1.12为接触器控制电路。 接触器控制电路图中，Q 为开关，FU1、FU2为主 电路与控制电路的熔断器， KM为接触器，KR为热继 电 器 ， SB1 、 SB2 分 别 为 起动按钮与停止按钮，M 为笼型感应电动机。