基本控制电路
机电教案——电动机基本控制电路
电动机基本控制电路教案教学目标：通过教学使学生熟练掌握电动机基本控制电路（包括电动机点动电路、自锁控制电路、接触器联锁的正反转控制电路、按钮联锁的正反转控制电路等几种常见电路）的工作原理，能够正确分析电路的工作过程；掌握各器件的通电动作顺序。
能力目标：通过学习使学生具备按图装配电路，分析、调试、维修电路的能力。
养成安全文明操作习惯。
教学重点：上述四种电路的工作原理、“自锁”、“联锁”的概念。
教学难点：上述四种电路的工作原理、器件通电动作顺序。
、课时分配：1个教学课时。
教学方法（及课型）：讲授法穿插实验演示。
教学用具：多媒体教学用具、常见电器元件及图片。
复习导入：利用上节课已经学习过的常见电器元件的知识进一步深入阐述用元器件根据一定的电路逻辑构建基本电机电路并能熟练将其应用于工农业生产实践中。
教学板书提纲：一、点动控制电路：1、按图绘制电动机点动控制电路的电原理图，并由教师详细讲解构成电路的各电器元件的功能作用；2、概念分析：“点动”控制：所谓点动控制是指按下按钮，电动机就得电运转；松开按钮，电动机就失电停转。
这种电路常用于电动葫芦的起重电动机控制和车床拖板箱快速移动电动机的控制。
3、工作原理分析（教师讲解分析并利用CAI课件辅助演示分析、穿插正确操作规程）：打开“点动控制”课件的仿真原理图，分析电路工作原理如下：QS。
SB→KM线圈得电→KM主触头闭合→电动机M启动运转SB→KM线圈失电→KM主触头分断→电动机M失电停转QS。
4、用CAI课件演示上述工作过程二、自锁控制电路：1、按图绘制电动机自锁控制电路的电原理，并由教师详细讲解构成电路的各电器元件的功能作用；2、教师详述自锁控制电路与点动控制电路的区别，解释“自锁”的概念；这种电路的主电路和点动控制电路的主电路是相同的，但在控制电路中又串接了一个停止按钮SB1，在启动按钮SB2的两端并接了接触器KM的一对辅助常开触头以实现自琐3、工作原理分析（教师讲解分析并利用CAI课件辅助演示分析、穿插正确操作规程）：QSSB2→KM电动机M启动KM常开辅助触头闭合SB1→KM电动机M失电KM常开辅助触头分断4、用CAI课件演示上述工作过程三、接触器联锁的正反转控制电路1、按图绘制电动机接触器联锁控制电路的电原理，并由教师详细讲解构成电路的各电器元件的功能作用；2、教师详述联锁控制电路与自锁控制电路的区别，解释“联锁”的概念；从主电路不难看出，接触器KM1和KM2的主触头绝不允许同时闭合，否则将造成两相电源短路事故，为了避免两个接触器KM1和KM2同时得电动作，就在正、反转控制电路中分别串接了对方接触器的一对常闭辅助触头，这样一来，当一个接触器得电动作时，通过起常闭辅助触头使另一个接触器不能得电动作，接触器间这种相互制约的作用叫做接触器联锁（或互锁）。
基本控制电路的工作原理
基本控制电路的工作原理
基本控制电路的工作原理是通过控制元件（如开关、电阻、电容等）的状态变化来改变电路的工作状态。
一种常见的基本控制电路是开关控制电路。
当开关闭合时，电路中的电流可以通过，电路就处于工作状态；当开关断开时，电路中的电流无法通过，电路就处于断开状态。
通过控制开关的状态变化，可以控制电路的通断，从而实现对电路的控制。
另一种常见的基本控制电路是变阻器控制电路。
变阻器是一种电阻值可以改变的元件，可以通过调节其电阻值来改变电路中的电流或电压。
通过改变电阻器的电阻值，可以改变电路的工作状态，从而实现对电路的控制。
除了开关和变阻器，电容器和电感器等元件也可以用于基本控制电路。
通过改变电容器的电容值或电感器的电感值，可以改变电路中的电流和电压的变化速率，从而影响电路的工作状态。
基本控制电路的工作原理是通过改变电路中的元件的状态或参数来改变电路的工作状态，从而实现对电路的控制。
不同的控制电路可以根据需要选择不同的控制元件，以实现特定的控制功能。
基本电气控制电路
单元一 机动车的分类
• 一、按国家标准分类
• （一） 乘用车 • 乘用车是在其设计和技术特性上主要用于载运乘客及其随身行李或临
时物品的汽车， 包括驾驶员座位在内最多不超过９ 个座位， 它也可 以牵引一辆挂车。 • 与旧分类方式相比， 乘用车涵盖了轿车、微型车以及不超过９ 座的 轻型客车， 而载货汽车和９ 座以上的客车则不属于乘用车。有一类 特殊情况， 如金杯海狮及其同一长度的车， 既有９ 座以上又有９ 座 以下的， 在实际统计中， 我们将其统一划分为商用车。
• (6)将图分成若干图区，上方为该区电路的用途和作用，下方为图区 号。在继电器、接触器线圈下方列有触点表，用以说明线圈和触点的 从属关系。触点表中标明相应触点的索引图区号，对未使用的触点用 “x”表明，如图2 -2所示。
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2.1 电气控制系统的基木知识
• (7)接点的表示方法:三相交流电源采用L1 , L2 , L3标记;主电路按U、 • V , W顺序标记;分支电路在U, V, W后加数字1, 2, 3来标记;控制电路
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2.1 电气控制系统的基木知识
• 2. 1. 4电气接线图
• 电气接线图主要用于安装接线、线路检查、线路维护和故障处理等， 它表示在设备电控系统各单元和各元器件间的接线关系，并标注出所 需数据，如接线端子号、连接导线参数等。实际应用中通常与电路图 和位置图一起使用，如图2一4所示。
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2.1 电气控制系统的基木知识
• 2 .1 .2 气原理图
• 电气原理图用于表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关 系。电气原理图是根据电气控制线路的工作原理来绘制的。
• 电气原理图一般分为主电路、控制电路及照明和指示电路。 • 以某设备电气原理图2一1为例，来说明绘制电气原理图时应遵循的原
三相异步电动机的基本控制电路
正反转控制
总结词
正反转控制是为了实现电动机的正向和反向旋转而采用的一 种控制方式。
详细描述
正反转控制电路中需要使用两个交流接触器，通过改变电动 机的电源相序来实现正反转。为了确保安全，通常需要加入 互锁保护，防止正反转切换时发生短路或意外事故。
调速控制
总结词
调速控制是为了调节电动机的转速而采用的一种控制方式，可以通过改变电源频率或电压来实现调速 。
04
三相异步电动机的保护措施
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
过载保护
过载保护的重要性
过载是指电动机的电流超过了其额定 值，这可能导致电动机过热、绝缘损 坏，甚至烧毁。因此，过载保护是确 保电动机安全运行的重要措施。
过载保护的实现方式
通常通过在电动机主电路中串联热继 电器来实现过载保护。当电动机过载 时，热继电器中的双金属片受热弯曲， 推动触点断开，切断电源，从而保护 电动机。
维护和保养
总结词
为了确保三相异步电动机的正常运行和使用寿命，需要 进行定期的维护和保养。
详细描述
定期检查电动机的机械部分和电气部分，如轴承、绕组 等；定期清理电动机内部的灰尘和杂物，保持清洁；定 期检查电动机的运行参数，如电流、电压、温度等是否 正常；根据需要更换磨损的部件，如轴承、密封圈等。
THANKS
星形-三角形启动控制电路
总结词
该电路适用于较大容量的电动机，通过改变电动机定子绕组的接线方式来降低启动电流 和启动转矩。
详细描述
星形-三角形启动控制电路由电源开关、熔断器、接触器、时间继电器和电动机等元件 组成。启动时，先合上电源开关，接触器KM1和KM2的线圈得电，电动机定子绕组接 成星形，降低启动电流和启动转矩。时间继电器KT的延时闭合触点闭合，接触器KM3
电气控制与PLC基本控制电路
《电气控制与PLC应用》
【能力目标】
1．熟悉常用低压电器的结构、工作原理、型号规格、符号、使用方法 及其在控制电路中的作用。
2．掌握电气控制电路国家统一的绘图原则和标准。 3．掌握电动机基本控制电路的工作原理及安装接线方法。
【知识目标】
1．能根据控制要求，选配合适型号的低压电器。 2．能根据控制要求，熟练画出典型控制电路原理图，并进行装配。 3．掌握常用控制电路的调试及维修方法。 4．能熟练运用所学知识读懂电气图纸。
三、任务实施 （一）电动机点动控制电路分析 3~
起动按钮
动
合
主
触
点
M
主电路
3~
静
铁
点动动铁心!
心
连续运行怎么办? 控制电路
《电气控制与PLC应用》
（二）自锁控制电路分析 3~
停止按钮
起动按钮
动
合
静
主
铁
触
动铁心
心
点
自锁
怎样停止?
M
3~
依靠接触器自身辅助触点而使其线圈
保持通电的现象——自锁
《电气控制与PLC应用》
吸引线圈 交流有36V、110V、220V、380V；直流有24V、48V、220V、 额定电压 440V。
通断能力 通断能力可分为最大接通电流和最大分断电流。
寿命及操
接触器的电气寿命是按规定使用类别的正常操作条件下， 不需修理或更换零件的负载操作次数。
作频率 额定操作频率（次/h）是指允许每小时接通的最多次数。
安装在电源开关下面。
过载保护 由热继电器FR对电动机进行过载保护。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。
基本的电气控制电路
过电流保护
不正确的起动和过大的负载转矩常常引起电动机过电流。过电流保护主要用于直流电动机或绕线式异步电动机, 对三相笼型异步电动机采用短路保护, 过电流保护通常采用过电流继电器和接触器合动。
超速保护
当机械设备运行速度超过规定允许的速度时,将会造成设备损坏，甚至还会造成人身危险,所以要设置超速保护装置来控制电动机转速或及时切断电动机电源。
02
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（a） (b)
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(d)
图2-11定子绕组串电阻起动控制线路
图2-11（d）起动过程: 与图2-11（c）所不同是KT线圈串接的是KM1的常开触头，当按下起动按钮SB2后，KM1线圈得电，KT线圈基本上与KM1线圈是同时得电，经延时后接触器KM2得电自锁, 接触器KMl线圈断电, KT的线圈也基本上是同时断电，在电动机起动后, 使电动机在额定电压下投入正常运行。
02
2.3 电气控制的保护环节
短路保护
当电动机绕组、导线的绝缘损坏或者控制电器及线路发生故障时, 若不迅速切断电源, 会产生很大的短路电流,使电动机、电器、导线等电气设备损坏。因此在发生短路故障时,保护电器必须迅速将电源切断。
过载保护
当电动机起动操作频繁、缺相运行或长期超载运行时, 会使电动机的工作电流超过允许值,电动机绕组过热, 绝缘材料就要变脆,寿命降低,过载电流越大,达到允许温升的时间就越短，严重时会使电动机损坏。常用的过载保护电器是热继电器(或断路器),当电动机过载电流较大时, 热继电器则经过较短的时间就会切断电源,使电动机停转,避免电动机在过载下运行。
图2-l0(d )所示控制线路工作过程：利用复合按钮的常闭触头同样可以起到互锁的作用, 该线路具有电气互锁和机械互锁的双重互锁，安全可靠，操作也方便。
电工识图(4种基本电路图)
四种基本电路图一、点动控制点动控制又称为寸动控制，顾名思义就是按动按钮开关，电动机得电启动运转；当松开按钮开关后，电动机失电停止运转。
点动控制是电路中最基基础的控制电路，广泛应用在电路中。
工作原理：当按下按钮SB，交流接触器工作线圈得电吸合，其主触点瞬间闭合，接通三相电源，电动机得电启动运行；当松开按钮SB，交流接触器工作线圈失电断开，主触点瞬间断开，断开三相电源，电动机失电停止运转。
二、自锁控制自锁控制就是依靠接触器或者继电器自身的常开辅助触点，而使其工作线圈保持通电的现象。
它与点动控制最大区别是，点动控制是接通接触器线圈电源后，松开启动按钮后接触器线圈立马断电，电机停止；而自锁控制，当接触器线圈得电后，松开启动按钮，接触器线圈依然保持通电。
自锁控制在控制电路中可以起到很好的失压和欠压保护作用，当电路电源由于某种原因，导致电压下降，电压低于85%时，接触器的电磁系统所产生的电磁力克服不了弹簧的反作用力，因而释放，主触点打开，自动切断主电路，达到欠压保护。
当电路断电时，接触器工作线圈失电释放，自锁触点断开，当再次来电时，电机不会立刻启动，必须重新按动启动按钮SB，电机才能再次工作，起到失压保护。
工作原理：启动时，按动启动按钮SB2，接触器工作线圈得电吸合，主触点闭合，三相电源接通，电机得电运行。
在交流接触器工作线圈得电吸合同时，接触器并联在启动按钮SB2上的辅助触点闭合自锁，在启动按钮SB2松开后，电流经辅助触点保持接触器工作线圈通电吸合，所以主触点不会断开，电机保持正常工作。
三、互锁控制互锁控制简单理解就是两者相互制约。
比如有一台电机可以左右运行，如果没有相互制约，同时启动势必造成电源短路，因此约定左边运行时右边不能运行，右边运行时左边不能运行，这样的相互制约就是互锁。
互锁一般通过软件编程、接触器或继电器常闭触点、按钮的动断触点来实现。
自锁控制与互锁控制两者区别是，自锁是保证启动按钮松开后，保持接触器线圈持续通电，而互锁是保证两个接触器不会同时启动。
三相异步电动机基本控制电路全
电源
一部分接成星形，
一部分接成三角形
原始状态
起动结束后
换成三角形联结法
投入全电压
3. 三相绕线转子电动机的起动控制
➢ 转子电路中串接电阻 ➢ 转子电路中串接频敏变阻器
转子绕组串接电阻起动
优点:减小起动电流、提高起动转矩 适用:要求起动转矩较大的场合
起动时，电阻被短接的方式: 三相电阻不平衡短接法(用凸轮控制器)
~ SB1
SBF
KMF
FR
KMF
SBR
KMR
KMR
KMR
KMF
互锁
电器联锁(互锁)作用：两个接触器的辅
助常闭触头互相控制。正转时，SBR不起 作用；反转时，SBF不起作用。从而避免 两接触器同时工作造成主回路短路。
1.鼠笼式电机的正反转控制(3)--双重联锁
~ SB1
机械联锁
SBF
KMF
SBR
KMR
可逆运行反接制动
正转：KSF合 反转：KSR合
可逆运行反接制动
正转：KSF合 反转：KSR合
2. 防止电源电压恢复时， 电动机自行起动而造成 设备和人身事故
3. 避免多台电动机同时起 动造成电网电压的严重 下降。
异步机的直接起动----点动+连续运行控制
方法一： 用钮子开关SA
✓ 断开：点动控制 ✓ 合上：长动控制
异步机的直接起动----点动+连续运行控制
方法二：用复合按钮。
QK
~ SB1
而使线圈保持通电的控制方式
自锁触头: 起自锁作用的辅助常开触头
工作原理:
按下按钮（SB1），线圈（KM）通电， 电机起动；同时，辅助触头（KM）闭合， 即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机 连续运行。
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器
常闭辅
QF
助触点
电压继电
器线圈
KU
第二章 电气图及电气控制基本控制电路 常开 触点
常开
触点
n
继 电 电流继电 器 器线圈
KI
速
部分常用电器的电气图形符号和基本文字位 置 符常闭 号
开
触点
度 继 电 SQ 器
常闭 触点
KV n
常开触点
相 应
关
继
电
器
复合 触点
线圈
常闭触点
符
号
名称
一般三极 电源开关
低压 断路器
● 继电器和接触器的线圈在非激励状态； ● 断路器和隔离开关在断开位置； ● 零位操作的手动控制开关在零位状态，
不带零位的手动控制开关在图中规定的位置； ● 机械操作开关和按钮在非工作状态或不受力状态； ● 保护类元器件处在设备正常工作状态，特别情况加以说明。 ➢元器件的数据和型号，用小号字体标注在电器元件符号的附近，需要 标注的元器件的数量比较多时，可以采用设备表的形式统一给出。
第二章 电气图及电气控制基本控制电路
电气图形符号：
➢符号要素
➢限定符号 ➢一般符号 ➢非电操作动作符号
电气文字符号：
➢基本文字符号
● 表示电气设备、装置 和元器件的类型、特性 等。
➢辅助文字符号
● 表示电气设备、装置和 元器件的功能、状态和特 征等。
图形符号组合示例
电气控制与可编程序控制器
低压 断路器
电气接线图：表示电气设备或装置连接关系的简图，用于电气设备安装
接线、线路检查、线路维修和故障处理。 ➢根据电气原理图和电器元件布置图编制 ➢与电气原理图和电器元件布置图配合使用 ➢表示出电气设备和电器元件的相对位置、项目代号、端子号、导线号、 导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等情况
电气控制与可编程序控制器
电气控制系统图： 根据国家电气制图标准规定的图形符号、文字符号以
及规定的画法，用工程图的形式，将电气设备及电气元件按照一定的控制要 求连接，表达设备电气控制系统的组成结构、工作原理及安装、调试、维修 等技术要求等。
电气控制系统图内容及类型：
➢电路图（电气原理图）
➢电气接线图
➢电器元件布置图
电气控制与可编程序控制器
常开 触点
位
置
常闭
开
触点
关
复合 触点
图形符号
文字 符号
名称
常开辅
QK
助触点
接 触 器
常闭辅
QF
助触点
速 度 继 电 SQ 器
常开 触点
常闭 触点
线圈
图形符号
文字 符号
名称
图形符号
文字 符号
熔断器
中间继电 器线圈
KM
电压继电 器线圈
n n
继 电 电流继电 器 器线圈 KV
常开触点
常闭触点
KA 起动
按 KU
c c
a
c
标题栏
e e
e
e
标题栏
需要装订的图纸的图框线
➢A0、A1、A2：a＝25mm，c＝10mm ➢其它： a＝25mm，c＝5mm
停止 钮
KI
复合
相 应
线圈
继
接
电
触
器
器
符
号
主触点
常开延时
FU
闭合触点
时 常闭延时 间 打开触点 继
电 器
SB
常闭延时
闭合触点
常开延时 打开触点
热元件
热 KM 继
电 器
常闭触点
转换开关
SA
KT
电磁铁
YA
信号灯
直流 电动机
三相异步 电动机
FR 变压器
HL
M
M
M
M 3~
T
熔断器
常开延时
FU
闭合触点
转换开关
第二章 电气图及电气控制基本控制电路
第二节 电气图纸规范
图 幅 尺 寸
(mm)
幅面 长 宽
幅面 长 宽
A0 1189 841
A3×3 891 420
A1 841 594
A3×4 1189 420
A2 594 420
A4×3 630 297
A3 420 297
A4×4 841 297
A4 297 210
➢主电路：设备的驱动电路，包括从电源到用电设备的电路， 是强电流通过的部分。
➢控制电路：由按钮、接触器和继电器的线圈、各种电器的 常开、常闭触点等组合构成的控制逻辑电路， 实现所需要的控制功能，是弱电流通过的部分。
➢信号指示电路 ➢保护电路
➢主电路用粗实线，控制电路和辅助的信号指示及保护电路用细实线。
电气控制与可编程序控制器
第二章 电气图及电气控制基本控制电路
电器元件布置图：表明电气设备上所有电器和用电设备的实际位置，是
电气控制设备制造、装配、调试和维护必不可少的技术文件。 ➢电气控制柜与操作台（箱）内部布置图 ➢电气控制柜与操作台（箱）面板布置图
➢控制柜与操作台（箱）外形轮廓用细实线绘出 ➢电器元件及设备，用粗实线绘出外形轮廓，标明实际的安装位置 ➢电器元件及设备代号与有关电路图和设备清单上所用的代号一致
电气控制与可编程序控制器
第二章 电气图及电气控制基本控制电路
➢水平布置：电源线垂直画，其他电路水平画，控制电路中的耗能元件 （如接触器的线圈）画在电路的最右端。 ➢垂直布置：电源线水平画，其他电路垂直画，控制电路的耗能元件画 在电路的最下端。
➢电器元件不画出实际的外形图，采用电气图形符号和文字符号表示。 ➢同一电器的各个部件可画在不同的地方，用相同的文字符号标注。 ➢多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字序号加以区分。 ➢电器元件的可动部分以非激励或不工作的状态和位置的形式表示：
SA
实起动 际使用时如时 间 常 打果闭 开延 触时点需要更详KT 细电磁的铁 资料，可YA 以查阅国家标准。
继
电
器 按
停止
Байду номын сангаас
SB
常闭延时
闭合触点
信号灯
HL
钮
电气控制与可编程序控制器
第二章 电气图及电气控制基本控制电路
电气原理图：根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式
绘制的电气图。 ➢方法：不按电器元件实际布置绘制，而是根据电器元件在电路中所起 的作用画在不同的部位上。 ➢作用：用于分析研究系统的组成和工作原理，为寻找电气故障提供帮 助，同时也是编制电气接线图的依据。 ➢特点：结构简单，层次分明。
A4×5 1051 297
图幅尺寸选择：电气图的规模与复杂程度；能够清晰地反映电气图的细节；
整套图纸的幅面尽量保持一致；便于装订和管理； CAD 绘制时，输出设备（打印机、绘图仪等）对于输出幅面的限制。
电气控制与可编程序控制器
第二章 电气图及电气控制基本控制电路
图框线：根据图纸是否需要装订以及图纸幅面的大小确定。
电气控制与可编程序控制器
第二章 电气图及电气控制基本控制电路
第一节 电气图的基本知识 电气图：用电气图形符号绘制的工程图，是电气工程领域中提供信息的最主
要方式，提供的信息内容可以是功能、位置、设备制造及接线等。
电气图的命名： 根据其所表达信息的类型和表达方式确定，包括系统
图与框图、电路图、接线图与接线表、功能表图、逻辑图、位置图等。