电气控制原理图讲解

1、1,继电器,接触器控制的常用基本线路,区别电气控制电路安装图和原理图。,重点熟悉绘制原理图的规则，掌握基本,控制环节和基本控制方法。,继而明确任何复杂的控制电路都是由它,们按一定程序相互连锁而成。,一、继电器,接触器自动控制线路的构成,2,3,简单的接触器控制,A,B,C,M,3,刀闸起隔离作用,自保持,停止,按钮,起动,按钮,特点：小电流控,制大电流。,4,1,）为了区别主电路与控制电路，在绘线路,图时主电路用粗线表示，而控制电路用细线,表示。通常习惯将主电路放在线路图的左边,而将控制电路放在右边,(,或下部,),。,2),在原理图中，控制线路中的电源线分列,两边，各控制回路基本上按照各电器

2、元件的,动作顺序由上而下平行绘制。,绘制原理图的基本规则,：,7,点,5,3),在原理图中各个电器并不按照它实际的,布置情况绘在线路上而是采用同一电器,的各部件分别绘在它们完成作用的地方。,(4),为区别控制线路中各电器的类型和作用，,每个电器及它们的部件用一定的图形符号,表示，且给每个电器有一个文字符号，属,于同一个电器的各个部件都用同一个文字,符号表示。而作用相同的电器都用一定的,数字序号表示。,6,5),规定所有电器的触点均表示正常位置，,即各种电器在线圈没有通电或机械尚未动,作时的位置。,6),为了查线方便。在原理图中两条以上,导线的电气连接处要打一圆点，且每个接,点要标,个编号，编号

3、的原则是：靠近左,边电源线的用单数标注，靠近右边电源线,的用双数标注。,7),对具有循环运动的机构，应给出工作,循环图。,7,二、继电器,接触器自动控制的基本线路,1,1,启动控制线路及保护装置,以交流异步电动机为控制对象来研究它,的启动、正反转、点动、连锁控制等线路。,1),启动控制线路,直接启动,交流接触器的触头保持自己的线圈得电，,从而保证长期工作的线路环节称为自锁环节。,这种触头称为自锁触头。,8,KM,KM,SB2,C,M,3,A,B,C,KM,FU,QC,B,SB1,起动,按钮,停车,按钮,自保持,自保（锁）的作用,按下按钮（,SB,），线圈（,KM,）通电，,电机起动；同时，辅助

4、触头（,KM,）闭合，,即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机,连续运转。,9,常用的短路保护元件有熔断器、过电流继电,器、自动开关等。,熔断器的类型及常用产品有瓷插式、螺旋式,和密封管式三种。机床电气回路中常用的是,RL1,系列（螺旋式熔断器）和,RC1,系列（瓷插,式熔断器）。熔断器的保护持性，又称安秒特,性，它具有反时限性。,a,、异步电机短路电流保护装置,2),保护装置,10,短路保护加熔断器,频繁起动,的电机：,异步电动机的起动电流,（,I,s t,）,约为额定电流（,I,N,）,的,(57）倍。选择熔体额定电流,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：,

5、一般电机：,11,熔断器结构简单、价廉、但动作准确性较,差，熔体断了后需重新更换，而且若只断了,一相还会造成电动机的单相运行，所以它只,适用于自动化程度和其动作准确性要求不高,的系统中。,当通过的电流,I,IN,1.25,时，熔体将长期,工作；当,I,IN,2,时，约在,30s,一,40s,后熔,断；当,I,IN,10,时，认为熔体瞬时熔断。,短路保护加熔断器,12,自动空气断路器也叫自动开关或空气开关，可实现,短路、过载和失压保护。是常用的多性能低压保护电,器。,F,释放拉簧,主触点,脱扣连杆,锁钩连杆,欠,压,过,流,脱,扣,器,自动空气断路器（自动开关）,13,电机工作时，若因负载过重,

6、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。,b,、,长期过载保护,M,3,A,B,C,KM,FU,QC,FR,热继电器,的热元件,KM,SB1,KM,SB2,FR,热继电,器触头,方法：加热继电器。,14,KM,SB1,KM,SB2,控制电路,c,、失压保护,KM,FU,QC,M,3,A,B,C,主,电,路,采用继电器、接触器控制后，电,源电压,85%,时，接触器触头自动,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。,方法：采用继电器、接触器控制。,15,1,、鼠笼式电动机直接起动控制线路,如图是对中、,小

7、容量鼠笼式电,动机直接起、停,的控制线路。,主要电器：组,合开关、熔断器、,交流接触器、热,继电器和按钮开,关。,M,3,Q,FU,KM,KR,SB,2,SB,1,16,起动时，接,通组合开关，,按动起动按钮,SB,2,，则交流,接触器通电，,使衔铁吸合带,动触头将常开,触点接通，电,动机通电开始,运行。,M,3,n,Q,FU,SB,KM,KR,吸合后自锁,启动,17,n,停止时，按,下停止按钮,SB,2,，则交流,接触器断电，,使衔铁释放触,头将常开触点,断开，电动机,停转。,M,3,SB,1,停止,18,M,3,n,短路保护,当电路出现短,路时，线路电流,突然变大，熔断,器烧断而切断线,路

8、电源，电动机,停转。,常开触点断开，,线路恢复供电后,电机不会自行起,动,(,失压、欠压,保护,),。,自动空气开关保,护,：,FU,19,M,n,过载保护,当电路电动机,过载时，热继电,器的发热元件将,常闭触点断开，,使接触器线圈断,电主触点断开，,电动机停转。,3,20,继电接触器控制系统可分为,主电路,和,控制电路,两部分。,为便于读图和分析常,把,主电路,和,控制电路,分开画。如图所示,M,3,FR,SB,1,SB,2,FR,KM,KM,KM,FU,A,B,C,21,若将控制电路中,的自锁触点,KM,除去，,就可以实现对电动机,的,点动控制,。按下起,动按钮电动机就转动，,一松手就停止

9、。点动,控制在生产中也是常,见的。,M,3,FR,SB,1,SB,2,FR,KM,KM,FU,A,B,C,继电接触器控制系统可分为,主电路,和,控制电路,两部分。,为便于读图和分析常,把,主电路,和,控制电路,分开画。如图所示,22,2,正反转控制线路,在生产上往往要求运,动部件向正反两个方向,运动。也就是让电动机,做正反转运动。我们在,学习电动机的工作原理,时已经知道，只要将接,到电源的任意两根联线,对调即可。为此我们采,用了图示的控制线路。,B,M,3,A,C,KM,F,KM,R,Q,23,3,SB,M,FR,SB,1,F,FR,KM,R,KM,R,KM,F,KM,F,SB,R,KM,F,

10、KM,R,KM,R,KM,F,FU,A,B,C,2,正反转控制线路,工作原理,24,KMR,KMF,KMF,SB1,SBF,FR,KMR,SBR,KMF,M,3,A,B,C,FU,QC,FR,KMR,该电路必须先停车才能由正转到反转或由,反转到正转。,SBF,和,SBR,不能同时按下，,否则会造成短路！,操作过程：,SBF,正转,SBR,反转,停车,SB1,25,电机的正反转控制,加互锁,互锁作用：正转时，,SBR,不起作用；,反转时，,SBF,不起作用。从而避免两,触发器同时工作造成主回路短路。,KMR,M,3,A,B,C,KMF,FU,Q C,FR,KMF,SB1,KMF,SBF,FR,K

11、MR,KMR,KMF,KMR,SBR,互锁,26,电机的正反转控制,双重互锁,KMF,双保险,机械互锁（复合按钮）,电器互锁（互锁触头）,M,3,A,B,C,FR,KMR,FU,QC,KMF,SB1,KMF,SBF,FR,KMR,KMR,KMR,KMF,SBR,电器互锁,机械互锁,27,3,点动控制线路,还有一种调整工作状态，要求是一点一动，,即按一次按钮动一下，连续按则连续动，不按,则不动，这种动作常称为“点动”或“点车”。,二、继电器,接触器自动控制的基本线路,2,28,M,3,A,B,C,KM,FU,QC,B,C,KM,SB,点动控制,动作过程,触头（,KM,）打开,按钮松开,线圈（,K

12、M,）断电,电机停转。,触头（,KM,）闭合,按下按钮（,SB,）,线圈（,KM,）通电,电机转动；,控,制,电,路,主,电,路,29,方法一：用复合按钮。,点动,+,连续运行,SB3,：点动,SB2,：连续运行,控制,关系,该电路缺点：动作不够可靠。,QC,FR,M,3,A,B,C,KM,FU,主电路,KM,SB1,KM,SB2,FR,SB3,控制电路,30,以下控制电路能否实现即能点,动、又能连续运行,?,思,考,KM,SB1,KM,SB2,FR,SB,不能点动！,31,4,、多电动机的连锁控制线路,1),两台电动,机的互锁,(a),工作互锁，,可同时停车,其关键在于：,IKM,的常开触点

13、串接在,2KM,的控制回路中。,32,(b),工作互锁，可单独停车,2KM,必须在,1KM,工作后才能工作；,按下,2SB,，则,2M,可以单独停车；,按下,1SB,，则,1M,、,2M,都停车；,4,、多电动机的连锁控制线路,33,(c),工作、停车都有互锁,1M,先工作，,2M,后工作；,2M,停止,后，,1M,才能停止,关键点在于：,把,2KM,的辅助常,开触点并接在,1KM,的停止按钮,两端。,4,、多电动机的连锁控制线路,34,(d),两电动机不能同时工作的互锁,各自都可以实现,启动、停止；,用各自的辅助常,闭触点交叉串接在,对方的控制线路中，,使两台电动机不能,同时工作。,4,、多

14、电动机的连锁控制线路,35,2,）联合控制与分别控制,多电机拖动的机械工作中要联合动作，调整时,单独动作。如机床的主运动和进给运动。,3),集中控制与分散控制,集中控制台一般放在离机床较远的地方，得到,所谓的遥远控制，而在机床现场也可以进行操,作。,4,、多电动机的连锁控制线路,36,5,）、多点控制线路,对于大型设备为了,操作安全和操作方便,而采用。,为了操作方便而采,用的控制形式，重点,在于常开按钮并联，,常闭按钮串联。,4,、多电动机的连锁控制线路,37,例如：甲、乙两地同时控制一台电机。,KM,SB1,甲,SB2,甲,KM,SB1,乙,SB1,乙,方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。

15、,多地点控制,乙地,甲地,38,1,电机,M1,控制要求：,示意,1. M1,起动后，,M2,才能起动,2. M2,可单独停,6,、顺序,(,程序,),控制线路,2,电机,M2,39,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。,FU,KM2,FR2,A,B,C,FU,M,3,A,B,C,KM1,FR1,M,3,主电路,控制电路,KM1,KM2,SB3,SB4,FR2,KM2,KM1,SB1,SB2,FR1,KM1,40,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。,M,3,KM1,FR,KM2,FR,M,3,主电路,KM2,K

16、M1,SB2,KM2,KM1,SB3,SB1,控制电路,这样实现顺序,控制可不可以,?,41,7,、多速异步电动机的基本控制线路,介绍一种双速异步电动机变速的控制线路,42,8,、电磁铁、电磁离合器的基本控制线路,加快直流电磁铁启动,过程的线路,小容量电磁铁可用中间继,电器或接触器的辅助触头,控制,43,三、生产机械中常用的几种自动控制方法,1,、按行程的自动控制,行程开关是机床上常用的另一类主令电器，其图形、文字,符号见下图。行程开关的种类很多，按结构可分为：,直动式行程开关、滚轮式行程开关、微动式行程开关。,1,直动式行程开关,按钮式行程开关的机构原理与复式按钮相似,如图,所示。,机床撞块

17、压下推杆时，其常闭触头分开，而常开触头闭合；,当撞块离开推杆时，触头在弹簧力作用下恢复原来状态。,常用的按钮式行程开关有,LX1,和,JLXK1,等系列。,2.,滚轮式行程开关,3.,微动式行程开关,44,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。,常闭（动断）触头,电路符号,ST,常开（动合）触头,电路符号,ST,45,行程控制,KMR,M,3,A,B,C,KMF,FU,QC,FR,行程控制实质为电机的,正反转控制，只是在行程,的终端要加限位开关。,正程,逆程,B,A,46,行程控制电路（,1,）,正程,限位开关,STA,STB,逆程,至右

18、极端位置撞开,STA,动作过程,SB2,?,正向运行,电机停车,（反向运行同样分析）,STA,STB,控制回路,KMF,FR,KMR,SB1,KMF,SB2,SB3,KMR,KMR,KMF,限位开关,47,前进,FR,SB,1,SB,F,KM,R,KM,R,KM,F,KM,F,SB,R,KM,F,KM,R,ST,a,ST,b,ST,b,后退,终点,原点,ST,a,ST,b,ST,b,ST,a,行程控制电路（,2,）,48,行程控制,(3) -,自动往复循环运动,正程,逆程,电,机,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,49,电机,STa,STb,KMR,SBR,KM

19、F,FR,KMF,SB1,KMF,SBF,KMR,KMR,STb,自动往复运动控制电路,限位开关,采用复合式,开关。正向运,行停车的同时，自动起,动反向运行；反之亦然。,关键措施,STa,50,2,按时间的自动控制,三、生产机械中常用的几种自动控制方法,时间继电器是一种接受信号后，经过一定的延时后,才输出信号的控制电器。按动作原理的不同，分为电,磁式、空气阻尼式、电动式、晶体管式等类型。时间,继电器的使用，可实现从,0.05,秒一几十小时的延时。,空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼作用来获得,延时。有通电延时和断电延时两种。其型号只要有,JS7-A,型和,JS16,型。其结构主要有电磁系统、延

20、时机,构和触头三部分。,51,空气式时间继电器的工作原理,常开触头,延时闭合,常闭触头,延时打开,线圈,衔铁,常闭触头,常开触头,线圈通电,?,衔铁吸合（向下）,?,连杆动作,?,触头动作,动作过程,52,顺序控制电路,(2),：,M1,起动后，,M2,延时起动。,SB2,?,KM1,?,KT,?,KM2,?,延时,KM2,?,M1,起动,KT,?,M2,起动,主电路同前,KM1,SB1,SB2,KT,FR,KM1,KM2,KM2,KM2,KT,控制电路,53,KM1,SB1,SB2,KT,FR,KM1,KM2,KM2,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？

21、,SB2,?,KM1,?,KT,?,KM2,?,延时,KM2,?,M1,起动,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。,54,鼠笼式异步电动机,Y,?,换接启动的自动,控制线路,启动时电动机按,Y,接法降压启动，等到电,动机达到运行转速时再把定子绕组接成,?,全,压运行，属于按时间的自动控制。,此种类电动机绕组抽出,6,个头，在外部接,线方面要格外注意。,8.2.3,生产机械常用的其它自动控制方法,8.2,继电器,接触器控制的常用基本线路,55,电机,绕组,FU,KM,QC,FR,A,x,B,y,C,z,A,B,C,X,Y,Z,Y,?,Z,B,Y,X

22、,C,A,主电路,电机的,Y,?,起动,KM -Y,闭合，,电机接成,Y,形；,KM-,?,闭合，,电机接成,?,形。,KM -Y,KM-,?,56,KM,FU,QC,FR,电机,A,x,B,y,C,z,KM -Y,KM-,?,KM-,?,KT,KT,KM-Y,KM-Y,KM-,?,KM-,?,KT,KM-,?,KM,SB1,SB2,KM,FR,主,电路接通电源,Y,?,转换完成,SB2,?,KM,?,KT,?,KM-Y,?,KM-,?,?,Y,?,起动,控制电路,延时,KT,?,KM-,?,?,KM-,Y,?,57,这种方式的原理是：,起动时把绕组接成星形连接，起动完毕后再自动,换接成三角形

23、接法而正常运行。凡是正常运行时定子,绕组接成三角形的笼型异步电动机，均可采用这种降,压启动方法,(,该方法也仅适用于这种接法的电动机,),。,在电机,Y,起动过程中，绕组的自动切换由时间,继电器,KT,延时动作来控制。这种控制方式称为按时,间原则控制，它在机床自动控制中得到广泛应用。,KT,延时的长短应根据起动过程所需时间来整定。,58,例一：运料小车的控制,设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求：,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。

24、,3.,小车可停在任意位置。,正程,逆程,电机,B,A,8,3,继电器,接触器控制线路综合举例,59,运料小车控制电路,M,3,A,B,C,KMF,FU,Q C,FR,KMR,主回路,STa,、,STb,为,A,、,B,两端的限位开关,KTa,、,KTb,为,两个时间继电器,KMF,FR,KMR,SBF,SB1,KMF,KMR,KMR,KMF,SBR,STa,KTa,STa,KTa,STb,STb,KTb,KTb,60,SBF,?,KMF,?,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,?

25、,KTb,?,?,延时,2,分钟,?,KMF,?,?,小车正,向运行,如此往,反运行。,动作过程,KMF,KMF,FR,KMR,SBF,SB1,STa,STa,KTa,STb,KTb,KMR,KMR,KMF,STb,KTa,KTb,SBR,61,该电路有问题：,KMF,KMF,FR,KMR,SBF,SB1,STa,STa,KTa,STb,KTb,KMR,KMR,KMF,STb,KTa,KTb,SBR,小车在两极端,位置时，不能,停车。,为什么？,如何解决？,62,FR,加中间继电器（,KA,）实现任,意位置停车的要求,STb,KMF,KMF,SBF,KMR,STa,STa,KTa,KTb,KM

26、R,KTa,KMR,KMF,STb,KTb,SBR,SB1,SB2,KA,KA,63,例二：工作台位置控制,起动后工作台控制要求：,(1),运动部件,A,从,1,到,2,(2),运动部件,B,从,3,到,4,(3),运动部件,A,从,2,回到,1,(4),运动部件,B,从,4,回到,3,自,动,循,环,B,M,1,A,M,2,ST,3,ST,4,ST,2,ST,1,1,2,3,4,64,工作台位置控制电路,(1),根据动作顺序,设计控制电路。,(2),检查有无互锁。,(3),检查能否正确,启动,、停车。,设计步骤：,FR,KMAF,ST4,KMBR,ST2,KMBF,KMBR,KMAF,ST4

27、,KMAF,ST1,KMAR,KMBF,ST1,KMBR,ST3,KMBF,KMAF,SB1,SB2,KMAR,ST2,ST3,65,该电路的动,作分析：,注意行程开,关的使用。,FR,KMAF,ST4,KMBR,ST2,KMBF,KMBR,KMAF,ST4,KMAF,ST1,KMAR,KMBF,ST1,KMBR,ST3,KMBF,KMAF,SB1,SB2,KMAR,ST2,ST3,工作台位置控制电路,66,工作台位置控制电路,ST4,KMBR,ST2,KMBF,KMBR,KMAF,ST4,KMAF,ST1,KMAR,KMBF,ST1,KMBR,ST3,KMBF,KMAF,SB1,FR,KMA

28、F,SB2,KMAR,ST2,ST3,该电路有何,问题？,小车若在,1,、,2,、,3,、,4,规定的位置时，不能,正常停车。,67,电路的改,进方法同,前：,FR,KMBF,KMAF,SB1,KA,KA,KA,SB3,加中间继,电器,（,KA,）,ST4,KMBR,ST2,KMBF,KMBR,KMAF,ST4,KMAF,ST1,KMAR,ST1,KMBR,ST3,KMBF,KMAF,SB2,KMAR,ST2,ST3,工作台位置控制电路,68,继电器,接触器控制线路设计程序一般是：,首先根据生产机械的工艺过程以及它对电气,控制线路的要求，来选择自动控制的方法和,原则；然后设计自动控制线路原理图；再根,据原理图选择所需的电器元件，最后绘出电,气安装接线图。,对自动控制线路设计的基本要求；,(1),应满足生产工艺所提出的要求；,8,4,继电器,接触器控制线路设计简介,69,(2),线路简单，布局合理，电器元件选择正,确并得到充分利用；,(3),操作、维修方便；,(4),设有各种保护和防止发生故障的环节；,(5),能长期准确、稳定、可靠地工作。,8,4,继电器,接触器控制线路设计简介,70,需要的保护环节；自锁环节；元件间的,连锁