电气控制电路的基本环节
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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
电气控制电路的基本环节
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
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
电气控制与plc二课后答案
(d)
可以实现正常起动和停止，为 得电优先型电路。 停止按钮直接与接触器线圈串 联，可修改为断电优先型电路。
第二章 电气控制电路基本环节
2-2 图示电气控制线路中有哪些错误或不妥当的地方， 请指出并改正。 按下按钮SB2，KM线圈通电， KM常开触点闭合，造成短路 故障。 KM常开触点应并联在启动按 钮SB2两端形成自锁。
第二章 电气控制电路基本环节
工作台A前进 KM1 后退 KM2 ; 工作台B前进 KM3 后退 KM4
SB SQ2 SQ4 SQ1 SQ3
SB SQ2
KM1 KM3 KM2 KM4
第二章 电气控制电路基本环节
SB SQ2 SQ4 SQ1 SQ3 SB SQ2
KM1 KM3 KM2 KM4
第二章 电气控制电路基本环节
第二章 电气控制电路基本环节
3-1 M1、M2均为笼型电动机，都可以直接起动，试按 下列要求设计主电路及控制电路。 1）M1先起动 ，30秒后，M2自动起动； 2）M2起动后，M1立即停车； 3）M2可以单独停车； 4）M1、M2均能点动。
第二章 电气控制电路基本环节
主电路：
第二章 电气控制电路基本环节
控制电路：
第二章 电气控制电路基本环节
3-2 某机车主轴和润滑泵分别由各自的笼型电动机拖动， 且都采用直接启动，控制要求如下： 1）主轴必须在润滑泵启动之后才可以启动； 2）主轴连续运转时为正向运行，但还可以进行正、反向 点动； 3）主轴先停车后，润滑泵才可以停； 4）设有短路、过载及失压保护。 试设计其主电路和控制电路。 分析： 润滑泵电动机 KM1 主轴电动机正转 KM2 反转 KM3
第二章 电气控制电路基本环节
3-8 化简图示的控制线路。
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
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
电气控制电路的基本控制环节(精华篇)
CH2拖动系统基本控制电路
电气原理图示例：
1/27/2015
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阿克苏职业技术学 院
电气控制与 PLC
电气安装图
CH2拖动系统基本控制电路
表示电气控制系统中各电器元件的实际位置和接线情况。
320
电器安装图： 详细绘制出电器元件 安装位置。
FU1
FU2 线槽
KM TC FR
FU3 FU4
1/27/2015
阿克苏职业技术学 院
电气控制与 PLC
CH2拖动系统基本控制电路
2.1 电气控制线路图的绘制及分析
描述电气控制设备电气原理及安装、调试用的工艺性图纸，主要包括电气原理 图、电气安装位置图、电气安装接线图和电气安装互连图等。 2.1.1 电气线路图 2.1.2 电气原理的读图方法
1/27/2015
3×1.5mm2
Q1 M2
5×0.75mm2
3×0.75mm2
3×2.5mm2
3×2.5mm2
电气控制与 PLC
CH2拖动系统基本控制电路
2.1.2 电气原理的读图方法
1、查线读图法（常用方法）： 按照由主到辅，由上到下，由左到右的原则分析电气原理图。较复杂图形，通 常可以化整为零，将控制电路化成几个独立环节的细节分析，然后，再串为一个 整体分析。 2、逻辑代数法 用逻辑代数描述控制电路的工作关系。
端子板 50 50
50
50
CW6132型车床电器位置图
1/27/2015
阿克苏职业技术学 院
360
电气控制与 PLC
CH2拖动系统基本控制电路
电器互连图示例
EL 0 41 42 31 42 2 2 HL 0 3 1
电气控制电路基本环节
第二章电气控制电路基本环节主要内容：电气控制系统图的基本知识，三相异步电动机的起动、联锁、制动控制和保护环节。
重点：电气原理图的读图和分析方法，电动机的点动控制、连续运转控制、正反转控制、自动循环控制、顺序控制等基本控制电路和控制规律。
在工业、农业、交通运输等部门中，广泛使用着各种生产机械，它们大都以电动机作为动力来进行拖动。
电动机是通过某种自动控制方式来进行控制的，最常见的是继电接触器控制方式。
电气控制线路是把各种有触头的接触器、继电器、按钮、行程开关等电气元件，用导线按一定方式连接起来组成的控制线路。
它的作用是：实现对电力拖动系统的起动、调速、反转和制动等运行性能的控制，实现对拖动系统的保护，满足生产工艺要求，实现生产过程自动化。
优点：电路图直观形象，装置结构简单，价格便宜，抗干扰能力强，广泛应用于各类生产设备及控制、远距离控制和生产过程自动控制。
缺点：由于采用固定的接线方式，其通用性、灵活性较差，不能实现系列化生产；由于采用有触头的开关电器，触头易发生故障，维修量较大等。
第一节电气控制系统图为了清晰地表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图，便于电气系统的安装、调试、使用和维护，将电气控制系统中各电气元件及其连接线路用一定的图形符号和文字符号表达出来，这就是电气控制系统图。
常用的电气控制系统图有电气原理图、安装接线图和电器元件布置图三种。
一、电气原理图电气原理图是根据工作原理而绘制的，不反映元器件的实际位置、大小，只反映元器件之间的连接关系，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原理等优点。
（一）绘制电气原理图的原则1．电气原理图的组成电气原理图可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，是强电流通过的电路。
辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，是小电流通过的电路。
绘制电路图时，主电路用粗线条绘制在原理图的左侧或上方，辅助电路用细线条绘制在原理图的右侧或下方。
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图2-5 点动控制电路
图2-6 连续运行控制电路
模块2 电气控制电路的基本环节
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3）电路的保护装置简介 (1)短路电流保护装置 熔断器的规格一般根据电路的工作电压和额定电流来选择； 对一般电路、直流电动机和线绕转子异步电动机的保护来
说，熔断器是按它们的额定电流选择的。 对于笼型异步电动机，一般按电动机额定电流的1.5～2.5
2)辅助文字符号
辅助文字符号是用来表示电气设备、装置和元器件以及 电路的功能、状态和特征。
3)补充文字符号的原则
模块2 电气控制电路的基本环节
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3．接线端子标记
三相交流电源引入线用L1、L2、L3、N、PE标记。直 流系统的电源正、负、中间线分别用L＋、L－与M标记。
三相动力电器引出线分别按U、V、W顺序标记。三相 感应电动机的绕组首端分别用U1、V1、W1标记，绕组尾 端分别用U2、V2、W2标记，电动机绕组中间抽头分别用 U3、V3、W3标记。
420×891
A1
594×841
A3×4
420×1189
A2
420×594
A4×3
297×630
A3
297×420
A4×4
297×841
A4
210×297
A4×5
297×1051
1．系统图或框图 系统图或框图是用符号或带注释的框概略地表示系统或分
系统的基本组成、相互关系及其主要特征的一种电气图。 2．电气控制原理图
模块2 电气控制电路的基本环节
2．2．2 可逆运行控制电路
1．倒顺转换开关可逆旋转控制电路
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模块2 电气控制电路的基本环节
2．按钮控制的可逆旋转控制电路
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模块2 电气控制电路的基本环节
2．按钮控制的可逆旋转控制电路
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2．2．1 单向旋转控制电路
1．采用开关直接 控制电路
(a)
(b)
图2-4 电动机单向旋转接触器控制电路
(a)刀开关控制电路 ( b)断路器控制电路
模块2 电气控制电路的基本环节
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课题2 三相笼型感应电动机全压启动控制电路
2．接触器控制电路
1)点动控制电路
2)连续运行控制电路
图2-3 CW6132型车床电气安装接线图
模块2 电气控制电路的基本环节
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课题2 三相笼型感应电动机全压启动控制电路
三相笼型感应电动机一般有直接启动与降压启动两种方式。 对于启动频繁，允许直接启动电动机容量不大于变压器容量 的20％；对于不经常启动者，直接启动电动机容量不大于变压 器容量的30％。通常容量小于11kW的笼型电动机可采用直接启 动方式。
模块2 电气控制电路的基本环节
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课题1 电气图基本知识
用电气图形符号、带注释的围框或简化外形表示电气系统或 设备中组成部分之间相互关系及其连接关系的一种图，称为电 气图。
电气控制系统是由电气控制元件按一定要求连接而成的。 为了表达生产机械电气控制系统的组成及工作原理，便于电 气元件的安装、调试和维修，故将电气控制系统中的各电器元 件用一定的图形符号和文字符号表示，再将其连接情况用一定 的图形表达出来，这种图形称为电气控制系统图。 常用的电气控制系统图有电气控制原理图、电器元件布置图 和电气安装接线图等。
对于多台电动机，在字母前冠以数字来区别。
模块2 电气控制电路的基本环节
Байду номын сангаас
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2．常1．用2的电电气气图图的有种系类及统绘图制、原框则图、电气控制原理图、电器元 件布置图与电气安装接线图等。
基本幅面尺寸系列
加长幅面尺寸系列
代号
尺寸/mm
代号
尺寸/mm
A0
841×1189
A3×3
模块2 电气控制电路的基本环节
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1．图形符号
1)一般符号。它是用来表示一类产品和此类产品特征的一种 通常很简单的符号。
2)符号要素。它是一种具有确定意义的简单图形，不能单独 使用。
3)限定符号。它是用以提供附加信息的一种加在其他符号上 的符号。通常它不能单独使用。
2．文字符号
模块2 电气控制电路的基本环节
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模块2 电气控制电路的 基本环节
模块2 电气控制电路的基本环节
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知识点 1．电气图基本知识 2．电动机基本控制电路的组成及其电气图 3．电气控制电路的安装调试 学习要求 1．具备识读电气原理图的能力 2．具备绘制继电器-接触器控制电路的能力 3．具备三相异步电动机的起动、运行、制动与调速电路的 理解能力 4．具备电气控制电路安装与调试的能力 5．掌握电气控制系统常用的保护环节
文字符号用于电气技术领域中技术文件的编制，也可标示 在电气设备、装置和元件上或近旁，以标明电气设备、装置 和元件的名称、功能、状态和特征。
文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号。
模块2 电气控制电路的基本环节
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1)基本文字符号
基本文字符号包括单字母符号与双字母符号。 单字母符号是按拉丁字母将各种电气设备、装置和元件划 分为23大类，每一大类用一个专用单字母符号表示 双字母符号是由一个表示大类的单字母符号与另一个表示 器件某些特性的字母组成，其组合型式应以单字母符号在前， 另一字母在后的次序列出。
倍来选择。
(2)过载保护装置 长期过载的保护装置目前使用得最多的是热继电器。在重 复短期工作的情况下，由于热继电器和电动机的特性很难一 致，所以一般不采用热继电器，而选用过电流继电器作过载 保护。
(3)零电压(或欠电压)保护 在自动控制电路中，若电源暂停供电或电压降低时，接触 器线圈就失电，触点断开，电动机因失电而得到保护。当电源 电压恢复时，不重按启动按钮，电动机就不会自动启动，这种 保护称为零电压(或欠电压)保护。
将各种电气元件用它们的图形符号和文字符号表示，并按 动作顺序绘制的表明电气控制的图称为电气原理图。
模块2 电气控制电路的基本环节
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图2-1 CW6132型车床电路图
模块2 电气控制电路的基本环节
3．电器元件布置图
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4．安装接线图
图2-2 CW6132型车床电器元件布置图