第二章__继电接触器控制系统的基本电路剖析
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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
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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。
机械工程学院
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。
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。
继电控制电路分析
3
应用
常用于需要定时操作的场合，如定时开关、自动 喷水灭火系统等。
04 继电控制电路的分析方法
CHAPTER
电路图分析法
01
了解电路图的基本构成
电路图是分析继电控制电路的基础，需要了解电路图中的各个元件、线
路连接以及它们的作用。
02
分析电路包括电源的接入、控制信号的传递、
05 继电控制电路的故障诊断与排除
CHAPTER
故障诊断方法
观察法
通过观察继电控制电路的外观、连 接线和元件是否有异常，如烧焦、 断裂等现象，初步判断故障部位。
听诊法
用听诊器或螺丝刀等工具，听取 继电控制电路中是否有异常声响 ，判断元件是否正常工作。
测试法
使用万用表等测试工具，测量继电 控制电路中各点的电压、电流等参 数，判断电路是否正常工作。
特点
继电控制电路具有简单、可靠、成本低等优点，广泛应用于工业自动化、电力、 交通等领域。
继电控制电路的应用
01
02
03
工业自动化
用于控制机械设备的启动、 停止、正反转等动作，实 现生产过程的自动化。
电力
用于控制电力设备的开关， 如断路器、负荷开关等， 保障电力系统的安全稳定 运行。
交通
用于控制交通信号灯、道 岔等设备，实现交通的有 序管理。
主要类型
中间继电器、时间继电器、电流继 电器等。
熔断器
定义
熔断器是一种用于保护电路的元件， 当电路过载或短路时，熔断器会熔断， 从而切断电流。
工作原理
主要类型
插入式熔断器、螺旋式熔断器、快速 熔断器等。
熔断器通过电流的热效应使熔体熔化， 从而切断电路。
主令电器
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
8
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
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
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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~
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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
电气控制与PLC原理及应用(第二版)周亚军章 (2)
第2章 电气控制线路基础
但此线路尚存在下述缺点，反向时，必先按停止按钮SB，不能 直接按反向按钮SB2，故操作不太方便。造成此缺点的基本原 因在于按SB2时，不能断开正向接触器KM1的常闭触头，继续互 锁保护。因此，需采用复合按钮，接成如图2-7(c)所示的线路。 此线路是一个较完整的正反转自动控制线路，生产机械中用得 很多。
第2章 电气控制线路基础
第2章 电气控制线路基础
2.1 电气控制线路图基础知识 2.2 继电接触器控制线路基本环节 2.3 三相笼型异步电动机的基本控制电路 2.4 典型生产机械设备电气电路分析 思考与习题
第2章 电气控制线路基础
2.1 电气控制线路图基础知识
2.1.1 常用电气图的图形符号和文字符号 在电气图中，电气设备和电气元件用不同的图形符号和文
第2章 电气控制线路基础
绘制电气安装图的原则是： (1) 同一电器的各部件画在一起，其尺寸和比例没有严格 要求，各部件的位置尽量符合实际情况。 (2) 各电气元件的图形符号、文字符号和回路标记，均应 以原理图为准，并且要保持一致。 (3) 不在同一控制箱内或不是同一块配电屏上的各电气元 件之间的连接，必须通过接线端子板进行连接。同一控制箱内 的各控制元件之间可以直接连接。安装接线图上所表示的电气 连接，一般不表示实际走线的途径，施工时由操作者根据实际 情况选择最佳走线方式。
第2章 电气控制线路基础 图2-1 电气原理图示例
第2章 电气控制线路基础 图2-1 电气原理图示例
第2章 电气控制线路基础
(1) 电气原理图一般分为主电路和辅助电路。主电路是从 电源到电动机或线路末端的电路，是强电流通过的部分，画在 原理图的左侧或上面。辅助电路是通过小电流的电路，一般是 由按钮、电器元件的线圈、接触器的辅助触头、继电器的触头 等组成的控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，画在 原理图的右侧。复杂的系统则分图绘制。
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③采用电器元件展开图的画法，即同一电器元件的各部件可以不画 在一起，但需用同一文字符号标出。
④所有按钮、触头均按没有外力作用和没有通电时的原始状态画出。
⑤ 控制电路的分支线路，原则上按照动作先后顺序排列，两线交 叉连接时的电气连接点须用黑点标出。
◆ 图面区域的划分
按被控对象和控制功能的不同进行划分。
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。
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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
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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
电气原理图、安装接线图和电器布置图三种
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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
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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 ◆ 电气原理图中技术数据的标注
电气控制与PLC
第二章 继电接触器控制系统的基本电路
§2-1 电气控制线路的图形、文字符号及绘图原则 §2-2 三相笼型异步电动机的基本控制线路 §2-3 三相笼型异步电动机的降压启动控制线路 §2-4 三相笼型异步电动机制动控制线路 §2-5 电气控制线路的设计
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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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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
左栏 主触点所在区号
接触器KM 中栏
辅助常开触点 所在图区号
右栏
辅助常闭触点 所在图区号
继电器KA或KT
电气控制与PLC
CW6132型车床电气设备安装布置图
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CW6132型车床电气互连图
电气控制与PLC
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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。
左栏
右栏
常开触点 所在图区号
辅助常闭触点 所在图区号
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电气控制与PLC
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
1990年1月1日开始执行的，由国家标准局颁布的GB47281984《电气图用符号》及GB6988-1987《电气制图》和GB71591987《电气技术中的文字符号制订细则》。
常用电气图形符号和文字符号如P38的表2.1所列。
2、接线端子标记
符合国家标准GB4026-1983《电器接线端子的识别和用字母 数字符号标记接线端子的通则》。
刀开关直接起动控制电路
接触器控制的单向运转 全压起动控制电路
QS
SA
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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
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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
QS
电路，回答：
◆ 三种控制电路是否 都能实现电机较高？
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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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2、电气元件布置图 3、电气设备安装布置图 4、电气安装接线图
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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
◆ 绘制电气原理图应遵循的原则
①所有电器元件的图形、文字符号必须采用国家规定的统一标准。
②电器控制线路根据电路通过的电流大小可分为主电路和控制电路。
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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电气控制与PLC
§2-2 三相笼型异步电动机的基本控制线路
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§2-1 电气控制线路的图形、文字符号及绘图原则
关键词： ◆ 电气控制 ◆ 顺序控制 ◆ 电气控制线路 ◆ 电气图形符号
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§2-1 电气控制线路的图形、文字符号及绘图原则
一、常用电气设备图形符号及文字符号
1、图形符号及文字符号
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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。