电气控制基本环节第2章
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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。
电气控制与PLC-PLC第2章
A B C
6
14 4 1
11
8 2 16 10
热继电器
发热元件
功能：过载保护 双金 属片
结构：
I
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。
受热方式
受热前
受热后
热继电器的符号发热元件FR源自串联在主电路中常闭触头
串联在控制电路中
FR
2.1.3
第二章
常用其他低压电器
目录
本章主要是介绍电磁式低压电器以外的低压电器， 如热继电器，温度继电器，转速继电器等。
2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6
热继电器 信号继电器 主令电器 熔断器 低压开关和低压断路器 漏电保护开关
2.1 热继电器
热继电器 是利用电流流过热元件时产生的热量，使双金属片 发生弯曲而推动执行机构动作的一种保护电器。主要用于交 流电动机的过载保护、断相及电流不平衡运行的保护及其它 电气设备发热状态的控制。
2.2 信号继电器
2.2.1 温度继电器
按温度原则动作的继电器，即温度继电器。 分两大类：双金属片式和热敏电阻式（28页，图2-8）。 静触点
动触点
2.2.2 速度继电器
速度继电器原理
干簧继电器
压力继电器
液位继电器
2.3 主令电器
• 主令电器是在自动控制系统中发出指令或信号的电器， 用来控制接触器、继电器或其它电器线圈，使电路接 通或分断，从而达到控制生产机械的目的。 • 主令电器应用广泛、种类繁多。按其作用可分为：控 制按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令 控制器及其它主令电器（如脚踏开关、钮子开关、紧 急开关）等。
电气控制电路的基本控制环节(精华)
2021/1/24
XXX职业技术学院
电气控制与PLC
2.2.1单向旋转控制(起停控制)
CH2拖动系统基本控制电路
3.接触器自锁控制
➢电气原理图 L1 QS
• 主电路：
L2 L3
电源经QS->FU1-
>KM的主触点->FR FU1 的热元件->电动机 三相定子绕组。
• 控制电路：
KM
FU2
SB1
SB2
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电气控制与PLC
CH2拖动系统基本控制电路
相关国家标准：
➢GB4728—85《电气图常用图形符号》 ➢GB5226—85《机床电气设备通用技术条件》 ➢GB7159—87《电气技术中的文字符号制定通 则》 ➢GB6988—86《电气制图》 ➢GB5094—85《电气技术中的项目代号 》
2.2.2 正反转控制电路
2.2.3 其它环节
2021/1/24
XXX职业技术学院
电气控制与PLC
CH2拖动系统基本控制电路
2.2三相交流异步电动机全压起动
2.2.1单向旋转控制(起停控制)
1．手动控制
❖手动合上QS(QF)，电动机M工作； QS 手动切断QS(QF)，电动机M停止工
作。
➢电气原理图：
QS L1 L2
L3
控制电路 短路保护
FU2
启动：
按下起动按钮SB→接触器KM线圈得
FU1
SB
电→KM主触头闭合→电动机M启动
运行。 停止：
主电路
短路保护
KM
松开按钮SB→接触器KM线圈失电→
KM主触头断开→电动机M失电停转。
➢保护环节：短路保护
第二章 电气控制系统的基本控制电路
电气控制及PLC应用
第一节 电气控制系统图的基本知识
一、图形符号和文字符号
图形符号
符号要素 一般符号 限定符号
通常用于图样或其它文件，用以表示一 个设备或概念的图形、标记或字符。
基本文字符号 文字符号 辅助文字符号
用于电气技术领域中技术文件的编制， 表示电气设备、装置和元件的名称、 功能、状态和特征。
下面以图2-1所示的电气原理图为例介绍电气原 理图的绘制原则、方法及注意事项。
2019年5月26日9时7分
Page: 19
目录
第2章 电气控制系统的基本控制电路
电气控制及PLC应用
三相笼型异步电动机正反转电气原理图
2019年5月26日9时7分
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目录
第2章 电气控制系统的基本控制电路
Page: 4
目录
第2章 电气控制系统的基本控制电路
电气控制及PLC应用
第一节 电气控制系统图的基本知识
电气控制线路： 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。
2019年5月26日9时7分
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目录
第2章 电气控制系统的基本控制电路
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以 说明线圈和触点的从属关系。
2019年5月26日9时7分
Page: 23
目录
第2章 电气控制系统的基本控制电路
电气控制及PLC应用
二、绘制、识读电气控制系统图的原则
1.电气原理图 主电路接点表示：
Page: 13
目录
第2章 电气控制系统的基本控制电路
第2章 继电器 — 接触器控制系统
(2) 电磁阀
电磁阀由阀体和电磁铁组成，在气动或液动的系 统中用来控制流向、流速与通断。阀门的开闭由电 磁铁推动滑阀移动操纵的，即控制电磁铁就是控制 电磁阀。电磁阀一般无辅助触点，需借助中间继电 器传递逻辑关系。电磁阀的结构性能用其位置数和 通路数表示，“位”是指滑问位置，“通”是指流 体的通道数，常用的有两位三通、两位四通、三位 五通等。两位四通电磁阀结构图和功能符号如图2-3 所示。
（2）自动切换信号及控制电器
自动切换信号及控制电器是指主要借助电磁力或某个 物理量的变化自动进行切换的电器，如电磁继电器等。 继电器主要用于传递控制信号，其触点通常接控制电 路中。继电器种类很多，电气控制系统中常用的主要 有电磁式中间继电器、速度继电器、时间继电器。继 电器的工作特点是阶跃式的输入输出特性，
2)速度继电器（KS） 速度继电器是测量转速的元件。 它能反映转动的方向以及是否停转、因此广泛用于异 步电动机的反接制动中。其结构和工作原理与笼型电 动机类似，主要有转子、定子和触点三部分。其中转 子是圆柱形永磁铁，与被控旋转机构的轴连接，同步 旋转。定于是笼形空心圆环，内装有笼形绕组、它套 在转子上，可以转动一定的角度。当转子转动时，在 绕组内感应出电动势和电流，此电流和磁场作用产生 扭矩使定子柄向旋转方向转动、拨动簧片使触点闭合 或断开。当转子转速接近零(约100r/min)，扭矩不足 于克服定子柄重力．触点系统恢复原态。JYl速度继 电器结构原理图如图2-2所示。
2． 电气控制线路基本环节
任何一个复杂的电气控制线路、总是由一些基本的控 制环节、辅助环节和保护环节组成，根据生产工艺的 要求，按照一定的规律组合起来的。因此，掌握这些 基本的控制环节是学习和设计复杂电气控制电路的基 础。
（1）点动、长动和停车
电机与电气控制教案第二章.三相异步电动机
教案授课日期9.14 授课班级12中机授课课时 2课时授课形式讲授授课章节名称2.1 三相异步电动机的基本结构2.2 三相异步电动机的基本原理使用教具投影仪教学目的1.掌握电动机旋转磁场是如何产生的2.掌握三相异步电动机的转动原理3.掌握转差率的概念教学重点旋转磁场的产生和转动原理教学难点同上更新、补充、删减课外作业1.旋转磁场是如何产生的？2.电动机的同步转速和异步转速概念3.什么是转差率，在电动机正常运行的时候转差率是多少？教学后记三相交流异步电动机是怎么转动起来的？为什么给电动机通上电就能使他转起来？这节课结合电磁学的相关知识来学习三相异步电动机的基本原理，但首先要熟悉电磁方面的厂家知识、定律。
授课主要内容或板书设计2.1三相异步电动机的工作原理2.2.1旋转磁场的产生2.2.2三线异步电动机的工作过程课堂教学安排教学过程主要教学内容及步骤组织教学复习提问新授此处学生较为难理解，对学生理论知识的支撑要求较高。
点名，整顿纪律1.变压器常见的故障有哪些？2.三相变压器连接方式的区别和特点。
2.2 三相异步电动机的工作原理2.2.1旋转磁场的产生下面用简单、形象的图解法来分析旋转磁场的形成，以加深对三相交流绕组旋转磁场的理解。
(1)用图解法分析旋转磁场的步骤绘出对称三相交流电流的波形；选定几个瞬时，并将各瞬时电流的实际方向标示在三相绕组中；根据右手螺旋定则，确定各瞬间合成磁通势的方向；观察各瞬时合成磁通势的方向，能形象地看到磁场在旋转。
(2)过程分析图4.7为用图解法分析旋转磁场的电机绕组结构图。
图中交流电机的定子上安放着对称的三相绕组U1-U2、V1-V2、W1-W2。
三相对称交流电流的波形如图4.8所示。
假定电流从绕组首端流入为正，流出为负；末端流出为正，流入为负。
电流的流入端用符号表示，流出端用符号⊙表示。
对称三相交流电流通入讲授合成磁场时必须先让学生掌握楞次定律、电磁感应定律和右手螺旋定则对称三相绕组时，便产生一个旋转磁场。
电气控制线路的基本环节
Rd为绕组直流电阻，R为铁损等效电阻，L为等效电感，R、L值与转子 电流频率有关。
变压器降压启动；
按下SB2
KT延时断开的常闭触头断开 KM1线圈断电
切除自耦变压器；
KT线圈得电延时
KT延时闭合常开触头闭合 KM2线圈得电 KM2
主触头闭合 M加全电压(diànyā)运行。
2．停止
按下SB1 KT和KM2线圈断电释放 M断电停止。
特点:在获取同样启动转矩情况下，从电网获取电流相对电阻降压启 动要小得多，对电网冲击小，功率损耗小。但自耦变压器价格高， 主要用于容量较大、正常运行为星形接法的电动机启动.
1 电气控制线路的绘制 表达电气控制系统的结构、原理，便于进行电器元件的安装、调整、使用和维修。 使用统一规定的电气图形符号和文字符号。 1．1 常用(chánɡ yònɡ)电气图形、文字符号 规定从1990年1月1日起，电气控制线路中的图形和文字符号必须采用新标准。 GB4728—1984《电气图用图形符号》 GB6988—1987《电气制图》 GB7159—1987《电气技术中的文字符号制定通则》
电气控制线路(xiànlù)的基本环节
电气控制线路：将各种有触点的继电器、接触器、按钮、行程开关等电器元件， 按一定方式连接起来组成的控制线路。
作用：实现对电力拖动系统的启动、反向、制动和调速控制，实现对拖动系统的 保护，满足生产工艺要求，实现生产加工自动化。
本章内容：主要介绍组成电气控制线路的基本环节，电气控制线路的分析阅读方 法。
第三页，共55页。
电气控制线路的基本(jīběn)环节
竖排时，上面用奇数，下面用偶数。直流控制电路中，电源 正极按奇数标号(biāohào)，负极按偶数标号(biāohào)。
3 第2章 基本电气控制线路(电气版)
电机停车
（反向运行同样分析）
STB 逆程
STA 限位开关
正程
SB1 SB2
KMF SB3 KMR
STA STB
KMF
KMR
KH
KMR
KMF 限位开关
控制回路
行程控制(2) --自动往复运动
电机
逆程
正程
工作要求：1. 能正向运行也能反向运行 2. 到位后能自动返回
自动往复运动控制电路
SB1
KMR SBF
• 限制冲击电流 • 及时切除反向电源
y 特点及适用场合
x 特点：制动迅速，效果好，冲击大。 x 适用场合：通常仅适用于10 kW以下的小容量电动机。
2020/10/28
41
2.4 三相笼型异步电动机制动控制线路
2. 反接制动控制线路
y 单向运行反接制动控制线路
2020/10/28
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2.4 三相笼型异步电动机制动控制线路
A BC QS
自锁触点
KM
SB1
SB2
FU
控制电路
KM
KM
主
电M
路
3~
采用继电器、接触器控制后，电 源电压<85%时，接触器触点自动 断开，可避免烧坏电机；另外，在 电源停电后突然再来电时，可避免 电机自动起动而伤人。
短路保护：用熔断器或低压断路器
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
按钮松开
线圈（KM）断电
触点（KM）打开
电机停转。
异步机的直接起动（2） 电动机连续运行
A BC QS
FU
C'
（反向运行同样分析）
STB 逆程
STA 限位开关
正程
SB1 SB2
KMF SB3 KMR
STA STB
KMF
KMR
KH
KMR
KMF 限位开关
控制回路
行程控制(2) --自动往复运动
电机
逆程
正程
工作要求：1. 能正向运行也能反向运行 2. 到位后能自动返回
自动往复运动控制电路
SB1
KMR SBF
• 限制冲击电流 • 及时切除反向电源
y 特点及适用场合
x 特点：制动迅速，效果好，冲击大。 x 适用场合：通常仅适用于10 kW以下的小容量电动机。
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2.4 三相笼型异步电动机制动控制线路
2. 反接制动控制线路
y 单向运行反接制动控制线路
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2.4 三相笼型异步电动机制动控制线路
A BC QS
自锁触点
KM
SB1
SB2
FU
控制电路
KM
KM
主
电M
路
3~
采用继电器、接触器控制后，电 源电压<85%时，接触器触点自动 断开，可避免烧坏电机；另外，在 电源停电后突然再来电时，可避免 电机自动起动而伤人。
短路保护：用熔断器或低压断路器
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
按钮松开
线圈（KM）断电
触点（KM）打开
电机停转。
异步机的直接起动（2） 电动机连续运行
A BC QS
FU
C'
电动机基本控制回路
1.图形符号
➢符号要素：
具有确定意义的简单图形，必须同其它图形组合构成一个 设备或概念的完整符号。 如接触器常开主触点符号，由接触器触点功能符号和常开 触点符号组合而成。
➢一般符号： 表示一类产品和此类产品特征的一种简单的符号，如电动 机可用一个圆圈表示。
➢限定符号： 提供附加信息的一种加在其它符号上的符号。
✓为阅图方便，图中自左向右或自上而下表示操作顺序， 并尽可能减少线条和避免线条交叉。
✓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以 说明线圈和触点的从属关系。
二、绘制、识读电气控制系统图的原 2.则电气原理图
➢主电路接点表示：
✓三相交流电源采用L1、L2、L3标记 ✓主电路按U、V、W顺序标记 ✓分级电源在U、V、W前加数字1、2、3来标记 ✓分支电路在U、V、W后加数字1、2、3来标记 ✓控制电路用不多于3位的阿拉伯数字编号
➢电气原理图示例：
二、绘制、识读电气控制系统图的原 2.则电气安装图
表示电气控制系统中各电器元件的实际位置和接线情况。
➢电器安装图：
320
详细绘制出电器 元件安装位置。
FU1
FU2
KM
FU3
TC
FR
FU4
线槽 360
端子板
50 50 50 50
CW6132型车床电器位 置图
➢电气互连图： 表明了电器设备外部元件的相对位置及它们之间的电气连接， 是实际安装接线的依据
第一节 电气控制系统图的基本知
识 一、图形符号和文字符号 通常用于图样或其它文件，用以表示一
个设备或概念的图形、标记或字符。
符号要素
图形符号 文字符号
➢符号要素：
具有确定意义的简单图形，必须同其它图形组合构成一个 设备或概念的完整符号。 如接触器常开主触点符号，由接触器触点功能符号和常开 触点符号组合而成。
➢一般符号： 表示一类产品和此类产品特征的一种简单的符号，如电动 机可用一个圆圈表示。
➢限定符号： 提供附加信息的一种加在其它符号上的符号。
✓为阅图方便，图中自左向右或自上而下表示操作顺序， 并尽可能减少线条和避免线条交叉。
✓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以 说明线圈和触点的从属关系。
二、绘制、识读电气控制系统图的原 2.则电气原理图
➢主电路接点表示：
✓三相交流电源采用L1、L2、L3标记 ✓主电路按U、V、W顺序标记 ✓分级电源在U、V、W前加数字1、2、3来标记 ✓分支电路在U、V、W后加数字1、2、3来标记 ✓控制电路用不多于3位的阿拉伯数字编号
➢电气原理图示例：
二、绘制、识读电气控制系统图的原 2.则电气安装图
表示电气控制系统中各电器元件的实际位置和接线情况。
➢电器安装图：
320
详细绘制出电器 元件安装位置。
FU1
FU2
KM
FU3
TC
FR
FU4
线槽 360
端子板
50 50 50 50
CW6132型车床电器位 置图
➢电气互连图： 表明了电器设备外部元件的相对位置及它们之间的电气连接， 是实际安装接线的依据
第一节 电气控制系统图的基本知
识 一、图形符号和文字符号 通常用于图样或其它文件，用以表示一
个设备或概念的图形、标记或字符。
符号要素
图形符号 文字符号
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。