控制电路(全)分解
各种继电器图形符号及其作用、特点分解+常见电路分析
6.2.4 继电器在机电控制系统中，虽然利用接触器作为电气执行元件可以实现最基本的自动控制，但对于稍复杂的情况就无能为力。
在极大多数的机电控制系统中，需要根据系统的各种状态或参数进行判断和逻辑运算，然后根据逻辑运算结果去控制接触器等电气执行元件，实现自动控制的目的。
这就需要能够对系统的各种状态或参数进行判断和逻辑运算的电器元件，这一类电器元件就称为继电器。
继电器实质上是一种传递信号的电器，它是一种根据特定形式的输入信号转变为其触点开合状态的电器元件。
一般来说，继电器由承受机构、中间机构和执行机构三部分组成。
承受机构反映继电器的输入量，并传递给中间机构，与预定的量（整定量）进行比较，当达到整定量时（过量或欠量），中间机构就使执行机构动作，其触点闭合或断开，从而实现某种控制目的。
继电器作为系统的各种状态或参量判断和逻辑运算的电器元件，主要起到信号转换和传递作用，其触点容量较小。
所以，通常接在控制电路中用于反映控制信号，而不能像接触器那样直接接到有一定负荷的主回路中。
这也是继电器与接触器的根本区别。
继电器的种类很多，按它反映信号的种类可分为电流、电压、速度、压力、温度等；按动作原理分为电磁式、感应式、电动式和电子式；按动作时间分为瞬时动作和延时动作。
电磁式继电器有直流和交流之分，它们的重要结构和工作原理与接触器基本相同，它们各自又可分为电流、电压、中间、时间继电器等。
下面介绍几种常用的继电器。
1. 中间继电器中间继电器是用来转换和传递控制信号的元件。
他的输入信号是线圈的通电断电信号，输出信号为触点的动作。
它本质上是电压继电器，但还具有触头多（多至六对或更多）、触头能承受的电流较大（额定电流5A～10A）、动作灵敏（动作时间小于0.05s）等特点。
中间继电器的图形符号如图6.28所示，其文字符号用KA表示。
中间继电器的主要技术参数有额定电压、额定电流、触点对数以及线圈电压种类和规格等。
选用时要注意线圈的电压种类和规格应和控制电路相一致。
电气原理图详解
图1-47 通电延时型时间继电器的电路符号
2．断电延时型时间继电器
图1-48 断电延时型时间继电器的电路符号
5．空气阻尼式时间继电器
主要技术数据为：
（1）供电电压：交流（24V、36V、110V、220V、380V）； （2）延时规格：0.4～60s、0.4～180s。
6．选用
（1）根据系统的延时范围和精度选择时间继电器 的类型和系列。
（1）启动
不断重复上述过程，工作台就在限定的行程内作自动往返运动
（2）停止
1.8 Y-△形降压启动控制电路
1.8.1 时间继电器 1．通电延时 型时间继电 器
图1-46 时间继电器 1—线圈 2—反力弹簧 3—衔铁 4—铁芯 5—弹簧片 6—瞬时触点 7—杠杆 8—延时触点 9—调节螺钉 10—推杆 11—空气室 12—宝塔形弹簧
（1）正转控制
（2）反转控制
（3）停止控制 按下SB3，整个控制电路失电，主触点分断，电动机M断电停转。
1.7 位置控制和自动往返控制电路
图1-39 设备运动工作台的左、右限位行程开关
1.7.1 行程开关 1．外形、结构和电路符号
图1-40 行程开关外形、结构与电路符号
1．位置控制电路
1.7.2 位置控制电路
（2）根据控制电路的要求选择时间继电器的延时 方式（通电延时型或断电延时型）。
（3）时间继电器电磁线圈的电压应与控制电路电 压等级相同。
1.8.2 Y-△形降压启动控制电路
图1-50
图1-50 Y-△形降压启动控制电路原理图
电路工作原理
合上电源开关QF。
停止时，按下SB2即可实现。
2.1 电气原理图图形符号和文字符号 电气控制系统图：指根据国家电气制图标准，用 规定的电气符号、图线来表示系统中各电气设备、 装置、元器件的连接关系的电气工程图。 电气控制系统图包括： 1、电气原理图 2、电器元件布置图 3、电气安装接线图 电气原理图：表示电流从电源到负载的传送情况 和各电气元件的动作原理及相互关系，而不考虑 各电器元件实际安装的位置和实际连线情况。
交流电力控制电路
交流电力控制电路交流调压电路在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，调节输出电压有效值的电路。
交流调功电路以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断，改变通态周期数和断态周期数的比，调节输出功率平均值的电路。
Ø交流电力控制电路交流电力电子开关：串入电路中根据需要接通或断开电路的晶闸管。
一、交流电力控制电路 引言二、交流调压电路Ø 交流调压电路采用两单向晶闸管反并联（图1(a)）或双向晶闸（图1（b）），实现对交流电正、负半周的对称控制，达到方便调节输出交流电压大小的目的。
图1 交流调压电路Ø 交流调压电路一般有三种控制方式，其原理如图2所示。
图2 交流调压电路控制方式（1）通断控制通断控制是在交流电压过零时刻导通或关断晶闸管，使负载电路与交流电源接通几个周波，然后再断开几个周波，通过改变导通周波数与关断周波数的比值，实现调节交流电压大小的目的。
通断控制时输出电压波形基本正弦，无低次谐波，但由于输出电压时有时无，电压调节不连续，会分解出非整数倍频率谐波。
如用于异步电机调压调速，会因电机经常处于重合闸过程而出现大电流冲击，因此很少采用。
一般用于电炉调温等交流功率调节的场合。
（2）相位控制与可控整流的移相触发控制相似，在交流的正半周时触发导通正向晶闸管、负半周时触发导通反向晶闸管，且保持两晶闸管的移相角相同，以保证向负载输出正、负半周对称的交流电压波形。
相位控制方法简单，能连续调节输出电压大小。
但输出电压波形非正弦，含有丰富的低次谐波，在异步电机调压调速应用中会引起附加谐波损耗，产生脉动转矩等。
（3）斩波控制斩波控制利用脉宽调制技术将交流电压波形分割成脉冲列，改变脉冲的占空比即可调节输出电压大小交流调功电路利用过零触发方式来控制晶闸管导通与关断，来实现在设定的周期范围内，将电路接通几个周波，然后断开几个周波，通过改变晶闸管在设定周期内通断时间的比例，达到调节负载两端交流电压即负载功率的目的。
电气控制系统图的基本知识(13.11.21)
乐清市防爆电器行业协会 刘让 编
1
目录
• • • • • • 一 二 三 四 五 六 概述 各标准的规定 绘制和识读电气控制图的原则 三相异步电动机的全压起动线路 三相异步电动机降压起动线路图 绕线式异步电动机的起动线路图
2
一、 概述
1 电气控制线路：
由各种有触点的熔断器、断路器、接触器、 继电器、按钮、行程开关等按不同连接方式 用导线（电缆）连接组合而成的。 2 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。
电气接线图示例
EL 0 41 42 31 HL 0 3 2 1
42 2
3×2.5mm2
QS M1
Q1 M2 68
5×0.75mm2
3×1mm2
3×0.75mm2
3×2.5mm2
3×2.5mm2
4 电气原理图的阅读分析 查线读图法又称直接读图法或跟踪追击法。查线读图法是 按照线路根据生产过程的工作步骤依次读图，查线读图法按照以 下步骤进行。 1）了解产品的功能，就是了解电器和负载的关系，如起动器是 起动和停止电动机的，照明配电箱是开闭照明灯的，配电箱是分 配电源的等等。 2）分析主电路 在分析电气线路时，一般应先从负载（如电动机）开始，根 据主电路中有哪些控制元件的主触头、等大致判断负载有哪些动 作要求。 3）分析控制电路 通常对控制电路按照由上往下或由左往右的顺序依次阅读， 可以按主电路的构成情况，把控制电路分解成与主电路相对应的 几个基本环节，一个环节一个环节地分析，然后把各个环节串联 起来。
小结
本课件简述了阅读和绘制电气系统图的 基本要求：即熟悉电器元件在图中的图形和 文字符号以及画电气系统图的一些规定，这 些规定在一定场合下可以有变通。 掌握了基本要求后，就要多看图，这样 熟能生巧，对自己的工作就会有所提高，产 品质量也由此而提升。
第四章 电路分析基础分解(1)分解步骤
R
由元件的VCR得： u=Us u=Ri 联立后解得： u=Us i =Us /R
（4-1） （4-2）
（4-3） （4-4）
求解目标
从这个例子不难得到启发：如果在端钮11‘处相连接的是两 个内部结构复杂或是内部情况不明的单口网络，也可按此 思路求得这两个网络的端口电压和端口电流。所不同者， 需要的是这两个单口网络的VCR而不是元件的VCR。 求解策略
图解法求两个网络的端口电压和端口电流
u
Us Q 2 1
绘出这两元件的伏安特性曲 线后，用曲线相交法求得解 答，求交点Q。
坐标为： u=Us i =Us /R （4-3） （4-4）
O
Us/R 图4-2 （b）
i
（b）伏安特性曲线相交法求解图
单口网络及其VCR
重要概念
单口网络：只有两个端钮与其它电路相连接的网络，称为二 端网络。当强调二端网络的端口特性，而不关心网络内部的情况 时，称二端网络为单口网络，简称为单口(One-port)。 电阻单口网络的特性由端口电压电流关系(简称为VCR)来表 征(它是u-i平面上的一条曲线)。
一个元件的电压电流关系是由这个元件本身所确定的，与 外接的电路无关，例如，电阻元件的VCR总是u=Ri （在u、i为 关联参考方向的前提下），这一关系不会因外接电路不同而不 同。 同样，一个单口网络的VCR也是由这个单口网络本身所确 定，与外接电路无关，只要这个单口网络除了通过它的两个端 钮与外界相连外，别无其他联系。
分解的一般规则：
下列情况，划分就不是随意的。 ⑴当N1是N2的负载，而我们只对负载所得到的电压、 电流、功率感兴趣时； ⑵或当N2（N1）内部情况不明（黑箱）或是一个不可 分割的整体（如某种器件的模型），而我们只需了解它的外 部性能时；性质不同网络相连处的电压、电流易于首先求解 时； ⑶或电路中有非线性电路时。
两台电动机顺序停止控制电路原理图
二台电效果程序停止统造电路本理图之阳早格格创做
电路分解如下：
开用：
1、按统造按钮SB2或者SB4不妨分别使交触器KM1或者KM 2线圈得电吸合，主触面关合，M1或者M2通电电机运止处事.
2、交触器KM1、KM2的辅帮动合交面共时关合电路自锁.
停止：
1、按统造按钮SB3按纽，交触器KM2线圈得电，电机M2停止运止.
2、若先停电机M1按下SB1按纽，由于KM2不释搁，KM2动合辅帮触面取SB1的动合触面并联正在所有并呈关合状态，所以按钮SB1不起效率.只由当交触器KM2释搁之后，KM2的动合辅帮触面断开，按钮SB1才起效率.
呵护要领：
1、电效果的过载呵护由热继电器FR1战FR2分别完毕.
2、FR2呵护电效果M2，但是FR1动做呵护后，M2电效果也必须停止工
二台电效果程序停止统造电路交线示企图。
继电器工作原理及特性原理分解
继电器工作原理及特性原理分解继电器是一种电器控制装置，可以将不同电路之间的信号进行隔离，使各个电路之间不受干扰，从而使电器的安全性和稳定性得到更好的保障。
继电器利用电磁作用来控制开关，并将控制信号传送到其他电路中。
继电器的工作原理继电器的工作原理是利用电磁的吸合作用，通过控制电路的开关来实现电路的控制。
继电器主要由三个部分组成：触点、线圈和磁路。
当线圈中通入一定的电流后，磁路会产生磁力，吸引触点的铁芯，使得触点闭合或者断开，从而控制电路的开关状态。
具体来说，当电路中的控制信号传递到继电器的线圈中时，线圈中会产生磁场，吸引触点的铁芯，使得触点闭合。
反之，当控制信号断开时，线圈中的磁场会消失，触点的铁芯会恢复到原来的状态，触点断开。
继电器的特性原理分解继电器的特性原理主要包括以下几个方面。
1. 动作特性继电器的动作特性反映了线圈电流和动作时间的关系。
例如，根据负载电流和电压的不同，继电器的动作时间也会有所不同。
当电流较小时，继电器的动作时间较长，而当电流较大时，继电器的动作时间较短。
2. 接点特性继电器的接点特性反映了触点的接点电阻和最大开关容量。
随着线圈电流的增加，触点的接点电阻会逐渐降低，开关容量也会逐渐增加。
因此，继电器的接点特性直接影响着继电器的使用效果和可靠性。
3. 恢复特性继电器的恢复特性反映了线圈电流断开后，控制信号能否完全消失的时间。
当线圈电流断开后，磁场也会逐渐消失，触点的铁芯也会恢复到原来的状态。
恢复时间较长的继电器可以保证电路的稳定性和可靠性。
4. 电气寿命继电器的电气寿命反映了触点的寿命和机械寿命。
当继电器长时间工作后，接点会因为磨损而失效，因此，电气寿命较长的继电器可以延长继电器的使用寿命。
5. 环境适应性继电器还有适应不同环境的需求，例如尘土，湿度等环境。
根据环境不同，继电器的封闭性和防护等级也会有所不同。
综上所述，继电器是通过电磁的作用来控制电路的开关。
它的特性原理包括动作特性、接点特性、恢复特性、电气寿命和环境适应性。
控制电路工作原理
控制电路工作原理
控制电路是一种用于控制电流或电压的电子电路。
它通常由元件和连接线组成，用于控制电流或电压的方向、大小和时间。
在控制电路中，通常会使用开关、电流传感器、电压传感器、比较器、逻辑门、触发器等元件。
开关可以用来打开或关闭电路路径，从而控制电流的通断。
电流传感器和电压传感器可以感知电路中的电流和电压，以便进行相应的控制。
比较器是一种用于比较两个电压或电流大小的元件。
当两个输入信号之间存在差异时，比较器将输出一个高电平或低电平的信号，用于控制其他元件或电路的工作状态。
逻辑门是一种用于实现逻辑函数的元件，如与门、或门、非门等。
它们可以根据输入信号的逻辑关系输出相应的控制信号，用于控制其他电路的工作。
触发器是一种用于存储和控制信号的元件。
它具有两种稳定状态：置位和复位。
通过输入不同的触发信号，触发器可以在这两种状态之间切换，并控制其他元件或电路的工作。
控制电路的工作原理基于电子元件的特性和配置方式。
根据电路的设计和连接，通过改变元件的状态或信号，可以实现对电流或电压的控制。
比如，利用开关的通断控制，可以实现电路的开关功能；利用比较器的比较功能，可以实现电压或电流的比较和判断；利用逻辑门的逻辑函数，可以实现对输入信号的逻辑处理和控制；利用触发器的存储功能，可以实现对输入信
号的存储和控制。
总之，控制电路通过合理设计和配置电子元件，通过控制电流或电压的方向、大小和时间等参数，实现对其他电路或设备的精确控制。
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FU
KA KA
KM
KM
SB
M 3~
控制 关系
SB：点动 SB2：连续运行
思考
以下控制电路能否实现即能点动、
又能连续运行
KM
SB1
SB2
KH
KM SB
不能点动！
A
B C QS
9.2.2
电机的正反转控制(1)
KH SB1 SBF KMF
FU
KMF KMR
KMR KMF SBR
KMR
操作过程： SBF
1 1 IF ~ I st 1.6 2
9.2.3 过载保护：加热继电器
A B C QS FU
电机工作时，若因负载过重而使 电流增大，但又比短路电流小。此 时熔断器起不了保护作用，应加热 继电器，进行过载保护。
KM
KH
KM
KH M 3~
SB1
SB2
热继电器 的热元件
KM
热继电 器触头
常用低压电器简介
• 教学目的：让学生熟悉各低压电器的功 用、结构；能够正确的使用各种低压电 器，并能了解其原理，达到熟练程度。 教学安排： (1)旧课复习（5分钟） (2)新课讲解（80分钟） (3)新课小结（5分钟）
第九章 继电器与接触器控制
§9.1 低压电器简介
§9.2 基本控制环节
§9.3 电动机的保护 §9.4 控制电路综合举例
KM- KM- Y KT
KT KM-Y
KM-
Y 转换完成
（2）顺序控制
控制要求： 1. M1 起动后，M2才能起动 2. M2 可单独停
＃2 电机
M2
＃1 电机
M1
顺序控制电路（1）：两电机只保证起动的先后顺序， 没有延时要求。
A B C A B C KH1
SB1
FU
热继电器的符号
KH 串联在主电路中
发热元件
常闭触头
串联在控制电路中 KH
鼠笼式电动机控制线路
• 教学目的：让学生会分析电动机点动、长动控 制电路，并学会接线；让学生会分析正、反转 电路的控制原理，学会接线。 • 教学安排： (1)旧课复习（5分钟） (2)新课讲解（80分钟） (3)新课小结（5分钟） • 作业：课本习题
KM- C'
Z A' C' Y
X B'
x y
z
KM -Y
主电路
Y－ 起动控制电路
SB1 SB2 KM- KM KT QS FU KM KH
A' B' C'
KM KT
KM- KM-Y KM-Y KM-
KH
KT KM- KM
KM-
电机
x y z KM -Y
SB2
主电路接通电源 延时
接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。
简单的接触器控制
A
B
C
停止 按钮 起动 按钮
刀闸起隔离作用
特点：小电流控 制大电流。
M 3~
自保持
9.1.6 继电器
继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，触发器 的主触头可以通过大电流，而继电器的 触头只能通过小电流。 所以，继电器只能用于控制电路中。
KT
KH KM1
SB1
SB2
KT KM1
KM2
KM2
SB2
M1起动 KM1 延时 KT KM2 KM2
M2起动
不可以！ 继电器、 接触器的线 圈有各自的 额定值， 线圈不能串 联。
9.2.5 速度控制
速度继电器 工作原理 速度继电器的 外环 轴由电动机带动， 其外环转动到一 动触点 定速度时，撞击
§9.1 低压电器简介
配电 电器
低压 电器 控制 电器
开关 熔断器 ……
接触器
继电器
起动器
时间继电器 热继电器 ……
……
9.1.1 刀闸开关
控制对象： 380V， 5.5kW 以下小电机
考虑到电机较大的起动电流，刀
QS
闸的额定电流值应如下选择：
（3~5)*异步电机额定电流
电路符号
9.1.2 熔断器
1. 小车启动后，前进到A地。然后做以下往复运动： 到A地后停2分钟等待装料，然后自动走向B。 到B地后停2分钟等待卸料，然后自动走向A。 2. 有过载和短路保护。
3. 小车可停在任意位置。
运料小车控制电路
SB1
SBF KMF KMR
KH
STa
KMF
主回路
A B C QS FU KMF
KTb STa
电机的正反转控制(3)--双重互锁
KH
机械互锁
SB1
SBF
SBR
KMR
KMF
A B C QS FU
KMF
KMF
KMR
KMF
KMR
KMR
电器互锁 机械互锁（复合按钮） 电器互锁（互锁触头）
KH
M 3~
双保险
电机的复杂控制电路
• 教学目的：让学生掌握电机的行程控制、 时间控制、多太电动机顺序起停控制， 并且要学生学会接线。 • 教学安排： (1)旧课复习（5分钟） (2)新课讲解（80分钟） (3)新课小结（5分钟） • 作业：课本习题
SB2
KM1
FU
KM1 KH1
KM2 KM1 KH2
KM1
SB3 SB4 KM2
KH2
M 3~
M 3~
KM2
主电路
控制电路
这样实现顺序 控制可不可以?
KM1
不可以 ! 两电机各自要有独立 的电源；这样接，主触头 （KM1）的负荷过重。
KM2
SB1
KM1
SB2 KM1
KH
M 3~ KH
SB3
主电路
M 3~
9.1.3 控制按钮
复合按钮 常开(动合)按钮
SB
电路符号
常闭(动断)按钮
SB
SB
电路符号
复合按钮： 常开按钮和
电路符号
常闭按钮做在一起。
9.1.4 行程开关 用作电路的限位保护、行程控制、
自动切换等。
结构与按钮类似，但其动 作要由机械撞击。
常开（动合）触头
ST
常闭（动断）触头
ST
电路符号
电路符号
9.2.2 短路保护：加熔断器
异步电动机的起动电流 （ Is t）约为额定电流（IN） 的 (5~7）倍。选择熔体额定电流 （ I F ）时，必须 躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。通 常用以下关系： 一般电机：
IF
1 1 ~ I st 2.5 3
频繁起动 的电机：
Байду номын сангаасKTa
SBR
KMF
STb
KMR
KMR KTa
KTb
KH
KMR M 3~
STb
STa 、STb 为A、B 两端的限位开关 KTa 、KTb 为 两个时间继电器
KH
动作过程
SB1
SBF KMF
KTb STa SBR
KMR
STa
KMF
SBFKMF 小车正向运行 至A端撞STa KTa 延时2分钟 KMR 小车 反向运行至B端 撞STb KTb 延时2分钟 KMF 小车正 向运行……如此往 反运行。
KM2
KM2
控制电路
顺序控制电路(2)：M1起动后，M2延时起动。
KH SB1 SB2 KM2 KM1 KT KM2 KM1
KT
主电路同前
KM2
控制电路
SB2
M1起动 KM1 延时 KT KM2 KM2
M2起动 KT
实现M1起动后M2延时起动的顺序控 制，用以下电路可不可以？
中间继电器
电压继电器
继电器类型： 电流继电器
时间继电器（具有延时功能）
热继电器（做过载保护） …...
热继电器
功能：过载保护
发热元件
结构：
I
双金 属片
扣板
常闭触头
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。
§9.2
基本控制环节
控制、顺序控制等）
电机起动、停车（点动、连续运行、多地点
电机正反转控制 行程控制 时间控制 速度控制 ……
9.2.1
A QS FU
异步机的直接起动（1）
B C C'
点动控制
KM SB
控 制 电 路
KM
B'
动作过程
主 电 路
M 3~
按下按钮（SB）
线圈（KM）通电 电机转动；
KM
甲地
SB1乙
SB1乙
乙地
点动+连续运行(1)
A
方法一：用复合按钮。 控制 关系 B C
QS
SB3：点动 SB2：连续运行
KM KH
FU
SB1
SB2
KM
SB3
M 3~ KH
KM
控制电路
主电路
该电路缺点：动作不够可靠。
点动+连续运行(2)
方法二：加中间继电器（KA）。
SB1
A B C
SB2
KA KH
作用：用于短路保护。 熔体额定电流
IF
的选择：
FU
1. 无冲击电流的场合 （如电灯、电炉）
2. 一般电机
IF IL
（稍大）
电路符号
IF
IF