郝用兴主编 华中科技大学出版社 第二版 机电传动控制课件第7章第一部分.

1、第第7章章 继电器接触器控制系统继电器接触器控制系统 本章重点:继电器接触器控制线路的基本控制环节组成及其工作原理 7.1 常用低压电器常用低压电器7.2 电气控制电路图的绘制与分析方法电气控制电路图的绘制与分析方法7.3 继电器接触器控制线路的基本环节继电器接触器控制线路的基本环节7.4 典型生产机械控制线路的分析典型生产机械控制线路的分析7.5 继电器接触器继电器接触器控制线路设计控制线路设计7.1 常用低压电器常用低压电器 低压电器是指电压在低压电器是指电压在500V以下、用来接通或以下、用来接通或断开电路，以及用来控制、调节和保护用电设备的断开电路，以及用来控制、调节和保护用电设备的电

2、器器具。电器器具。 低压电器按动作性质可分为两类：低压电器按动作性质可分为两类：1、非自动电器、非自动电器：即没有动力机构，依靠外力来接：即没有动力机构，依靠外力来接通或断开电路，如刀开关、转换开关、行程开关等。通或断开电路，如刀开关、转换开关、行程开关等。2、自动电器、自动电器：即有电磁铁等动力机构，能按照指：即有电磁铁等动力机构，能按照指令、信号或参数变化而自动动作，使工作电路接通令、信号或参数变化而自动动作，使工作电路接通或切断，如接触器、继电器、自动开关等。或切断，如接触器、继电器、自动开关等。 低压低压电器按其用途可分为三类：电器按其用途可分为三类：1、控制电器、控制电器：用来控制电

3、动机的启动、反转、调：用来控制电动机的启动、反转、调速、制动等动作，如开关电器、信号控制电器、电速、制动等动作，如开关电器、信号控制电器、电磁启动器、接触器、继电器等。磁启动器、接触器、继电器等。2、保护电器、保护电器：用来保护电动机，使其安全运行，：用来保护电动机，使其安全运行，以及保护生产机械不受损坏，如：熔断器、过电流以及保护生产机械不受损坏，如：熔断器、过电流继电器、热继电器等。继电器、热继电器等。3、执行电器、执行电器：用来操纵、带动生产机械和支撑和：用来操纵、带动生产机械和支撑和保持机械装置在固定位置上的执行元件，如：电磁保持机械装置在固定位置上的执行元件，如：电磁离合器、电磁夹具

4、等。离合器、电磁夹具等。 1、刀开关（用、刀开关（用Q或或QG表示表示） 7.1.1控制电器内部均装有熔断器刀开关安装时，手柄向上电源线接在上端单极、双极与三极几种HD单投开关 HS双投开关 2、转换开关、转换开关SA 电源线接到触点电源线接到触点X1X1、X2X2、X3X3上，电动机定上，电动机定子绕组的三根线接到触点子绕组的三根线接到触点D1D1、D2D2、D3D3上。上。表中表中 X X 表示触点接通，空格表示断开。表示触点接通，空格表示断开。 开关 万能转换开关倒顺开关也叫转换开关。它的作用是连通、断开电源或负载，可以使电机正转或反转，主要是给三相小功率电机做正反转用的电气元件，但不能

5、作为自动化元件 塑料壳脚踏开关塑料壳脚踏开关 ：额定发热电流：额定发热电流10A10A额定工作电流：交流额定工作电流：交流AC 250V/3.5AAC 250V/3.5A380V/2A380V/2A直流直流DC 110V/0.5ADC 110V/0.5A220V/0.4A220V/0.4A操作频率操作频率 320320次次/ /小时外壳保护等级小时外壳保护等级 IEC IP54IEC IP54相对湿度相对湿度 92% RH92% RH 机械寿命机械寿命1010万次万次 ，电子寿命，电子寿命5050万次。万次。3、 按钮按钮SB 1 1按钮帽，按钮帽，2 2弹簧，弹簧，3 3动断触头，动断触头，

6、4 4动合触头。动合触头。指示灯式按钮可装入信号灯显示信号；紧急式按钮装有蘑菇形钮帽，以便于紧急操作；旋钮式按钮是用手扭动旋转来进行操作。 4、 行程开关行程开关ST 工作原理与按工作原理与按钮相似，动作时碰撞钮相似，动作时碰撞行程开关的顶杆。行程开关的顶杆。 把放在终端位置用把放在终端位置用以限制生产机械的极限以限制生产机械的极限行程的行程开关称为行程的行程开关称为终终端开关或极限开关端开关或极限开关STL。 接近开关是一种无触接近开关是一种无触点的行程开关，当金属点的行程开关，当金属物体接近感应头，由于物体接近感应头，由于电磁感应使金属物体内电磁感应使金属物体内产生涡流，振荡通过输产生涡流

7、，振荡通过输出回路输出控制信号。出回路输出控制信号。直动式行程开关直动式行程开关动作原理同按钮类似，所不同的是：一个是手动，另一个则由运动部件的撞块碰撞。当外界运动部件上的撞块碰压按钮使其触头动作，当运动部件离开后，在弹簧作用下，其触头自动复位。 其结构原理如图所示，其动作原理与按钮开关相同，但其触点的分合速度取决于生产机械的运行速度，不宜用于速度低于0.4m/min的场所。 直动式行程开关组成 1：推杆2：弹簧3：动断触点5：动合触点 规格规格/ /型号型号:LX19-K :LX19-K 适用于交流适用于交流50Hz50Hz、电压至、电压至380V380V、直流至、直流至220V220V的控

8、制电路中，作控制运动机构的行程和变换运动方向或的控制电路中，作控制运动机构的行程和变换运动方向或速度之用。速度之用。“K”K”表示开启式，无字母表示保护式。表示开启式，无字母表示保护式。 滚轮式行程开关滚轮式行程开关当运动机械的挡铁(撞块)压到行程开关的滚轮上时，传动杠连同转轴一同转动，使凸轮推动撞块，当撞块碰压到一定位置时，推动微动开关快速动作。当滚轮上的挡铁移开后，复位弹簧就使行程开关复位。这种是单轮自动恢复式行程开关。而双轮旋转式行程开关不能自动复原，它是依靠运动机械反向移动时，挡铁碰撞另一滚轮将其复原 规格规格/ /型号型号:JLXK1-211M ; :JLXK1-211M ; 用来控

9、制运动机构的行程和变换运动的方向用来控制运动机构的行程和变换运动的方向或速度。或速度。JLXK1-JLXK1-11M11M中，中，JLXJLX表示为机床电器；表示为机床电器；K K表示为快速；表示为快速；1 1表示为表示为设计序号；表示为传动装置型式代号；设计序号；表示为传动装置型式代号；11M11M分别表示为常开触头数量，分别表示为常开触头数量，常闭触头数量，密封式，适用于交流常闭触头数量，密封式，适用于交流50Hz50Hz，电压至，电压至380V380V或直流电压至或直流电压至220V220V的控制电路中。的控制电路中。 微动开关要求行程控制的准确度较高时，可采用微动开关，它具有体积小、重

10、量轻、工作灵敏等特点，且能瞬时动作。微动开关还用来作其他电器（如空气式时间继电器、压力继电器等）的触点。 微动开关微动开关 适用范围适用范围:-4070; :额定负荷额定负荷 0.1A60VDC(0.5A250AC) ; 寿命寿命 10万万次次 ; 5、接触器、接触器KM 按钮按下时，线圈通电，静铁按钮按下时，线圈通电，静铁心被磁化，动铁心被吸上，带动转心被磁化，动铁心被吸上，带动转轴使触头闭合，从而接通线路。轴使触头闭合，从而接通线路。接触器的基本参数有主触点的额定电流，主触点允许切断电流、触点数、线圈电压、操作频率、机械寿命和电寿命等。目前生产的接触器，其额定电流最大可达2500A，允许接

11、通次数为1501500次/h，其总寿命可达到1500万2000万次。分类：分为交流和直流两种：分类：分为交流和直流两种：（1）交流接触器：）交流接触器：铁芯用硅钢片叠铆而成，并在铁芯用硅钢片叠铆而成，并在铁铁芯芯的端面上装有分磁环（也叫短路环），用于减的端面上装有分磁环（也叫短路环），用于减少振动。线圈匝数少，不适用于频繁启动工作制。少振动。线圈匝数少，不适用于频繁启动工作制。 线圈通电，线圈通电，静铁心被磁化，静铁心被磁化，动铁心被吸合，动铁心被吸合， 使触头动作。使触头动作。（2）直流接触器：）直流接触器：直流接触器没有涡流的存在，直流接触器没有涡流的存在，因此铁心一般用软钢制成圆形。线圈

12、无冲击电流，因此铁心一般用软钢制成圆形。线圈无冲击电流，寿命长，适用于频繁启、制动场合。寿命长，适用于频繁启、制动场合。 线圈线圈2 2通电，通电，铁心铁心1 1被磁化，衔被磁化，衔铁铁3 3被吸上，使动被吸上，使动触头触头5 5闭合，铺助闭合，铺助触头触头6 6闭合。闭合。选择接触器主要依据以下数据：电源种类（交流或直流）；主触点额定电压和额定电流；辅助触点的种类、数量和触点的额定电流；电磁线圈的电源种类、频率和额定电压，额定操作频率等 型号意义：型号意义：CJ12-250/3 表示表示CJ12系列交流接系列交流接触器，额定电流触器，额定电流250A，三个主，三个主触点。触点。CZO-100

13、/20表示表示CZO系列直流接系列直流接触器，额定电流触器，额定电流100A，有二个，有二个常开主触点，无常闭主触点。常开主触点，无常闭主触点。1吸引线圈，吸引线圈，2动合主触头，动合主触头，3动断主触头，动断主触头，4动合辅触头，动合辅触头，5动断动断辅辅触头。触头。 CJX2-dCJX2-d系列交流接触器主要用于交流系列交流接触器主要用于交流50Hz(50Hz(或或60Hz)60Hz)，额，额定绝缘电压为定绝缘电压为660V660V，在，在AC-3AC-3使用类别下额定工作电压为使用类别下额定工作电压为380V380V时额定工作电流至时额定工作电流至95A95A的电路中，供远距离接通和分断

14、的电路中，供远距离接通和分断电路，并可与适当的热过载电器组成电磁起动器以保护可电路，并可与适当的热过载电器组成电磁起动器以保护可能发生过载负荷的电路。接触器可组装积木式辅助触头组、能发生过载负荷的电路。接触器可组装积木式辅助触头组、空气延时头、联锁机构等附件；组成延时继电器、可逆接空气延时头、联锁机构等附件；组成延时继电器、可逆接触器、星三角起动器。触器、星三角起动器。对触点的要求是：接通时导电性能良好、不跳（不振动）、噪音小、不过热，断开时能可靠地消除规定容量下的电弧。接触器的触点可分为主触点和辅助触点。主触点用以通断电流较大的主电路，一般由三对动合触点组成；辅助触点用于通断小电流的控制电路

15、，由动合和动断触点成对组成。触点按其接触形式可分为三种：即点接触、线接触、面接触 灭弧装置 （a）简单灭弧法 （b）双断口灭弧法图图7.15 电动力灭弧电动力灭弧(1) 电动力灭弧桥式触头在分断时具有电动力吹弧功能。当触头打开时，在断口中产生电弧，同时也产生磁场。根据左手定则，电弧电流要受到一个指向外侧的力F 的作用，使其向外运动并拉长，迅速离开触头而熄灭。这种灭弧方法多用于小容量交流接触器等交流电器中。(2) 磁吹灭弧在触点电路中串入吹弧线圈。该线圈产生的磁场由导磁夹板引向触点周围，其方向由右手定则确定，触点间的电弧所产生的磁场，其方向为 和 所示。这两个磁场在电弧下方方向相同(叠加)，在弧

16、柱上方方向相反(相减)，所以弧柱下方的磁场强于上方的磁场。在下方磁场作用下，电弧受力的方向为F所指的方向，在F的作用下，电弧被吹离触点，经引弧角引进灭弧罩，使电弧熄灭。(3) 栅片灭弧灭弧栅是一组薄钢片，它们彼此间相互绝缘。当电弧进入栅片时被分割成一段段串联的短弧，而栅片就是这些短弧的电极，这样就使每段短弧上的电压达不到燃弧电压。同时每两片灭弧片之间都有150V250V 的绝缘强度，使整个灭弧栅的绝缘强度大大加强，以致外加电压无法维持，电弧迅速熄灭。此外，栅片还能吸收电弧热量，使电弧迅速冷却。基于上述原因，电弧进入栅片后就会很快熄灭。由于栅片灭弧装置的灭弧效果在电流为交流时要比直流时强得多，因

17、此在交流电器中常采用栅片灭弧。6、继电器、继电器 K按动作时间分为快速继电器、延时继电器、一般继电器；按执行环节的作用原理可分为有触点继电器、无触点继电器；按动作原理分为电磁式继电器、干簧继电器、电动式继电器、热继电器、电子式继电器等。继电器一般用来接通、断开控制电路，故电流容量、触点、体积都很小，只有当电动机的功率很小时，才可用某些中间继电器来直接接通和断开电动机的主电路。常用的分类方法有：按信号分类按信号分类：（1）电流继电器）电流继电器 KA：电流继电器是根据电流信：电流继电器是根据电流信号而动作的，号而动作的，串联在电路中反映负载电流的大小。串联在电路中反映负载电流的大小。有有欠电流继

18、电器，过电流继电器欠电流继电器，过电流继电器 两种（2）电压继电器）电压继电器 KV：电压继电器是根据电压信：电压继电器是根据电压信号动作的。号动作的。并联在电路中反映负载电压的大小。并联在电路中反映负载电压的大小。电压继电器可分为过电压继电器和欠电压继电器电压继电器可分为过电压继电器和欠电压继电器两种。两种。（3）中间继电器）中间继电器 K：中间继电器本质：中间继电器本质上是电压继电器，但还具有触点多（多上是电压继电器，但还具有触点多（多至六对或更多）、触点能承受的电流较至六对或更多）、触点能承受的电流较大（额定电流大（额定电流5A10A）、动作灵敏（）、动作灵敏（动作时间小于动作时间小于0

19、.05s）等特点。用途：传）等特点。用途：传递信号；同时控制多条线路。递信号；同时控制多条线路。 中间继电器型号：中间继电器型号：JZ7 JZ7 外形及尺寸：外形及尺寸：27.627.621.521.53434 触点材料：银合金触点材料：银合金 最大切换电流：最大切换电流：5A 7A5A 7A 主要用于交流主要用于交流50Hz,50Hz,额额定工作电压至定工作电压至380V380V或直流或直流额定电压至额定电压至220V220V的控制电的控制电路中，用来控制各种电磁路中，用来控制各种电磁线圈，以使信号扩大或将线圈，以使信号扩大或将信号同时传给多个有关控信号同时传给多个有关控制元件。制元件。 （

20、4）热继电器）热继电器 KH：热继电器是根据控制对象的温度变化来热继电器是根据控制对象的温度变化来控制电流流通的继电器，即利用电流的控制电流流通的继电器，即利用电流的热效应而动作的电器。它主要用来保护热效应而动作的电器。它主要用来保护电动机的过载电动机的过载 发热元件发热元件1 1用镍铬用镍铬合金等材料直接串在合金等材料直接串在电动机的主电路中，电动机的主电路中，双金属片双金属片2 2是由两种膨是由两种膨胀系数不同的金属辗胀系数不同的金属辗压而成。当电动机过压而成。当电动机过载时，通过发热元件载时，通过发热元件1 1的电流使双金属片的电流使双金属片2 2向向左膨胀，左膨胀，2 2推动推动3 3

21、，3 3带带动动4 4向左传使向左传使4 4脱开脱开5 5，5 5在在1111的拉动下顺时针的拉动下顺时针方向旋转，使动断触方向旋转，使动断触头头6 6与与7 7断开，从而使断开，从而使电动机得到保护。电动机得到保护。热继电器热继电器使用热继电器时应注意以下几个问题：a.为了正确地反映电动机的发热，在选用热继电器时应采用适当的热元件，热元件的额定电流与电动机的额定电流相等时，继电器便准确地反映电动机的发热。b.注意热继电器所处的周围环境温度，应保证它与电动机有相同的散热条件，特别是有温度补偿装置的热继电器。c.由于热继电器有热惯性，大电流出现时它不能立即动作，故热继电器不能用作短路保护。d.用

22、热继电器保护三相异步电动机时，至少要用有两个热元件的热继电器，从而在不正常的工作状态下，它可对电动机进行过载保护。应根据电动机的额定电流选择热继电器的型号、规格及热元件的电流等级。目前常用的热继电器有JR14、JR15、JR16等系列。 热继电器热继电器 3UA5040-1J 6.3-10A3UA5040-1J 6.3-10A (5） 时间继电器时间继电器 KT： 线圈通电后，衔铁线圈通电后，衔铁吸下，胶木块支撑杆之吸下，胶木块支撑杆之间形成一个空隙，胶木间形成一个空隙，胶木块在弹簧作用下向下移块在弹簧作用下向下移动，活塞向下时受气体动，活塞向下时受气体压力不能迅速下降，室压力不能迅速下降，室

23、外空气进入气室，活塞外空气进入气室，活塞逐渐下降，最后撞击微逐渐下降，最后撞击微动开关使其触点输出信动开关使其触点输出信号。这段时间为自电磁号。这段时间为自电磁铁线圈通电时刻起至微铁线圈通电时刻起至微动开关触点动作为止的动开关触点动作为止的时间。时间。 西门子电子数显时间继电器西门子电子数显时间继电器（6）速度继电器）速度继电器 KN（BV）速度大于一定值时其触）速度大于一定值时其触点动作。（动合触点闭合，动断触点断开。）点动作。（动合触点闭合，动断触点断开。） 继电器的轴与需控制的电动继电器的轴与需控制的电动机轴相连，继电器轴上装有转子，机轴相连，继电器轴上装有转子，永久磁铁，定子圆环内有绕

24、组，永久磁铁，定子圆环内有绕组，当轴旋转时，永久磁铁旋转，相当轴旋转时，永久磁铁旋转，相当于一个永久磁场在空间旋转在当于一个永久磁场在空间旋转在绕组中产生感应电势，产生力作绕组中产生感应电势，产生力作用于拉杆（定子）上，触点动作，用于拉杆（定子）上，触点动作，当转轴接近停止时，弹簧使其拉当转轴接近停止时，弹簧使其拉杆复位，触点复位。杆复位，触点复位。 速度继电器是一种以转速为输入量的非电信号检测电器，速度继电器是一种以转速为输入量的非电信号检测电器，它能在被测转速升或降至某一预定设定的动作时输出开关信它能在被测转速升或降至某一预定设定的动作时输出开关信号，该电器可用在粮食，化工，纺织，电力，水

25、泥及重型机号，该电器可用在粮食，化工，纺织，电力，水泥及重型机械等行业中做转速监测，控制和保护之用。械等行业中做转速监测，控制和保护之用。 型号意义：型号意义：JL3 JL3 电流继电器电流继电器 ，3 3个常开触点。个常开触点。JT4 JT4 交流通用继电器，交流通用继电器，4 4个常开触点。个常开触点。JZY-44 JZY-44 中间继电器，中间继电器，4 4个动合，个动合，4 4个动断触点。个动断触点。JRO-20/3 JRO-20/3 热继电器，额定电流热继电器，额定电流20A20A，三个热元件，三个热元件，加加D D表示有断相保护。表示有断相保护。 7.1.2 保护电器保护电器 熔断

26、器熔断器 FU 7、自动空气断路器、自动空气断路器 QF（自动空气开关）（自动空气开关） 因此，它是熔断器、过电流继电器、热继电器、因此，它是熔断器、过电流继电器、热继电器、欠电压继电器的组合。欠电压继电器的组合。图图7.11 自动空气开关自动空气开关工作原理图工作原理图 1主触头；2自由脱扣机构；3过电流脱扣器；4分励脱扣器；5热脱扣器；6失压脱扣器；7按钮 空气开关空气开关 三极三极 32A 32A 三相四线三相四线7.1.3 执行电器执行电器（1）电磁铁）电磁铁YA 有交流电磁铁和直流电磁铁有交流电磁铁和直流电磁铁电磁铁的工作原理与接触器的工作原理相同。它主要由励磁线圈和铁心组成。线圈通

27、电后产生磁场，由于衔铁与机械装置相连接，所以线圈通电衔铁被吸合时就带动机械装置完成一定的动作。使用这种交流电磁铁时，必须注意使衔铁不要有卡住现象，否则衔铁不能完全吸上而留有一定的气隙，将使线圈电流增大而严重发热甚至烧毁。交流电磁铁适用于操作不太频繁、行程较大和动作时间短的执行机构直流电磁铁的线圈电流与衔铁位置无关，但电磁吸力与气隙长度关系很大，所以衔铁工作行程不能很大，由于线圈电感大，线圈断电时会产生过高的自感电势，故使用时要采取措施消除自感电势（常在线圈两端并联一个二极管或电阻）。直流电磁铁的工作可靠性好、动作平稳、寿命比交流电磁铁长，它适用于动作频繁或工作平稳可靠的执行机构。 （2） 电磁

28、离合器电磁离合器 YC 种类：摩擦片式电磁离合器、电磁粉末离合器、电磁转差离种类：摩擦片式电磁离合器、电磁粉末离合器、电磁转差离合器。靠摩擦产生力，使转动体移动。合器。靠摩擦产生力，使转动体移动。离合器的工作原理：离合器的工作原理： 离合器的主动部分和从动部分借接离合器的主动部分和从动部分借接触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质（液力耦合触面间的摩擦作用，或是用液体作为传动介质（液力耦合器），或是用磁力传动（电磁离合器）来传递转矩，使两器），或是用磁力传动（电磁离合器）来传递转矩，使两者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允者之间可以暂时分离，又可逐渐接合，在传动过程中又允许两部

29、分相互转动。许两部分相互转动。图图7.29 摩擦片式电磁离合器结构示意图摩擦片式电磁离合器结构示意图1-主动轴；2-从动齿轮；3-套筒；4-衔铁；5-从动摩擦片；6-主动摩擦片；7-集电环；8-线圈；9铁心图图7.30电磁工作台结构电磁工作台结构电磁工作台较之机械夹紧装置具有许多优点：（1）夹紧简单、迅速、缩短辅助时间，夹紧工件时只需动作一次，而机械夹紧需要固定许多点；（2）能同时夹紧许多工件，而且可以是很小的工件，既方便又提高生产率；（3）加工精度高，工件在加工过程中由于发热变形时可以自由伸缩，不会产生弯曲，同时对夹紧表面无任何损伤，但因工件发热，其热量将传到电磁工作台使它变形，从而影响加工

30、精度，故为了提高加工精度，还需要冷却液冷却工件，从而降低工件温度。 7.2电气控制电路图的绘制与分析方法电气控制电路图的绘制与分析方法 常见的电气控制系统图有电气原理图、电气设备安装图、电气设备接线图。 7.2.1电气控制电路图的绘制电气控制电路图的绘制1.电气原理图电气原理图反映了电气控制线路的工作原理和各元器件的作用及相互关系。 绘制电气原理图一般需遵循以下规则：绘制电气原理图一般需遵循以下规则：（1）电气控制线路分为主电路和控制电路。主电路用粗线）电气控制线路分为主电路和控制电路。主电路用粗线绘制，放在电气原理图的左侧；控制线路部分用细线画，放绘制，放在电气原理图的左侧；控制线路部分用细

31、线画，放于电气原理图的右侧。于电气原理图的右侧。（2）电气控制线路中的同一电器的各导电部件（如电器的）电气控制线路中的同一电器的各导电部件（如电器的线圈和触点）常常不画在一起，但需用同一文字符号标明。线圈和触点）常常不画在一起，但需用同一文字符号标明。（3）电气控制线路中各电器的触点应）电气控制线路中各电器的触点应按照没有通电或施加按照没有通电或施加外力状态绘出外力状态绘出。如接触器、继电器等电器的触点绘制按其。如接触器、继电器等电器的触点绘制按其线线圈未通电状态圈未通电状态绘制；按钮和行程开关等电器应按绘制；按钮和行程开关等电器应按没有受到外没有受到外力时触点的状态力时触点的状态绘制；主令电

32、器应按将绘制；主令电器应按将手柄置于手柄置于“零位零位”时时触点的位置触点的位置绘制。绘制。2.电气设备安装图电气设备安装图在明确了电气原理图的基础上，需要确定各电气设备在明确了电气原理图的基础上，需要确定各电气设备在机械设备和电器控制柜中的在机械设备和电器控制柜中的实际安装位置实际安装位置。电气元。电气元件的安装位置应由机械设备的结构和工作要求来决定件的安装位置应由机械设备的结构和工作要求来决定，电动机要和被拖动的机械部件在一起，行程开关应电动机要和被拖动的机械部件在一起，行程开关应放在要取得信号的地方，电气元件应放在电控柜内，放在要取得信号的地方，电气元件应放在电控柜内，操作元件则应放在操

33、作方便的地方操作元件则应放在操作方便的地方。电气设备安装图。电气设备安装图中的代号应和相关电路图及其清单上的代号保持一致中的代号应和相关电路图及其清单上的代号保持一致，在，在电气元件之间应留有导线槽电气元件之间应留有导线槽的位置。的位置。 3.电气设备接线图电气设备接线图电气设备接线图的作用是在确定好电气设备安装图后电气设备接线图的作用是在确定好电气设备安装图后，指导电气操作人员将各电气设备正确安装到相应位，指导电气操作人员将各电气设备正确安装到相应位置，同时电气设备接线图也是电气人员检查维修电气置，同时电气设备接线图也是电气人员检查维修电气电路的最直接参考依据，它反映了电气设备之间实际电路的

34、最直接参考依据，它反映了电气设备之间实际接线情况。接线情况。绘制接线图时应把各电器元件的各部分（如触点与线绘制接线图时应把各电器元件的各部分（如触点与线圈）画在一起；文字符号、元器件连接顺序、线路号圈）画在一起；文字符号、元器件连接顺序、线路号码编制都必须与电气原理图一致。码编制都必须与电气原理图一致。对于控制装置的外部连接线应在图上或用接线表示清对于控制装置的外部连接线应在图上或用接线表示清楚，并标明电源的引入点。楚，并标明电源的引入点。7.2.2 机床电气控制电路的分析步骤机床电气控制电路的分析步骤1.熟悉机床机床的基本结构、加工工艺过程、运动形式和机床对电气控制的基本要求等机床的各个运动

35、形式是如何实现的。各电动机的安装部位、作用、规格和型号。各种电器的安装部位、作用以及各操纵手柄、开关、控制按钮的功能和操纵方法。机床的机械、液压发生直接联系的各种电器的安装部位及作用。 2.主电路分析从主电路入手，根据每台电动机和电磁阀等执行电器的控制要求，去分析它们的控制内容，控制内容包括启动、方向控制、调速和制动等。 3.控制电路分析（1）分析控制环节根据执行器件的控制要求，逐一找出控制环节，必要时划分成若干个局部控制线路来进行分析。 （2）分析辅助电路包括电源显示、工作状态显示、照明和故障报警等 （3）分析联锁与保护环节 （4）总体检查 7.3继电器继电器接触器控制线路基本接触器控制线路

36、基本环节环节定子绕组的接线方式定子绕组的接线方式三相异步电动机定子绕组的首端和末端通常都接在电三相异步电动机定子绕组的首端和末端通常都接在电动机接线盒内的接线柱上，一般按图所示的方法排列动机接线盒内的接线柱上，一般按图所示的方法排列，这样很方便地就可以接成星形或三角形，这样很方便地就可以接成星形或三角形 .7.3.1鼠笼型电动机的启动控制线路鼠笼型电动机的启动控制线路7.3继电器继电器接触器控制线路基本环节接触器控制线路基本环节笼型电动机有直接启动和降笼型电动机有直接启动和降压启动两种方式。压启动两种方式。1.直接启动控制线路直接启动控制线路（1）一般小型台钻和砂轮机）一般小型台钻和砂轮机都采

37、用开关直接启动都采用开关直接启动 （2）采用接触器直接启动线路，许多中小型卧式）采用接触器直接启动线路，许多中小型卧式车床的主电动机都采用这种启动方式。车床的主电动机都采用这种启动方式。控制线路中的控制线路中的接触器辅助触点接触器辅助触点KM是自锁触点，是自锁触点，将将这种用接触器这种用接触器本身的触点来使本身的触点来使其线圈保持通电的其线圈保持通电的环节称为环节称为自锁环节自锁环节。2.降压启动控制线路降压启动控制线路较大容量的笼型异步电动机一般都采用降压启较大容量的笼型异步电动机一般都采用降压启动的方式启动。降压启动可以限制启动电流，动的方式启动。降压启动可以限制启动电流，减小启动时冲击。

38、减小启动时冲击。笼型异步电动机的降压启动方式有笼型异步电动机的降压启动方式有星星三角降三角降压启动压启动、定子串电阻降压启动定子串电阻降压启动、自耦变压器降自耦变压器降压启动压启动等。其中星等。其中星三角降压启动控制线路和三角降压启动控制线路和定子串电阻降压启动控制线路最为常用。定子串电阻降压启动控制线路最为常用。1）星）星三角降压启动控制线路三角降压启动控制线路在正常运行时，电动机定子绕组是联成三角形的，启在正常运行时，电动机定子绕组是联成三角形的，启动时把它联接成星型，启动即将完成时再恢复成三角动时把它联接成星型，启动即将完成时再恢复成三角形。目前形。目前4KW以上的以上的J02、J03系

39、列的三相异步电动机系列的三相异步电动机定子绕组在正常运行时，都是接成三角形的，对这种定子绕组在正常运行时，都是接成三角形的，对这种电动机就可采用星电动机就可采用星三角降压启动。三角降压启动。（2）定子串电阻降压启动控制线路）定子串电阻降压启动控制线路这种启动方式由于不受电动机接线形式的限制这种启动方式由于不受电动机接线形式的限制，设备简单，因而在中小型机床中也有应用。，设备简单，因而在中小型机床中也有应用。机床中也常用这种串接电阻的方法限制点动调机床中也常用这种串接电阻的方法限制点动调整时的启动电流。整时的启动电流。7.3.2电动机正反转控制线路电动机正反转控制线路大多数机床的主轴或进给运动都

40、需要两个大多数机床的主轴或进给运动都需要两个方向运行，故要求电动机能够正反转。方向运行，故要求电动机能够正反转。只要把异步电动机定子三相绕组任意两相只要把异步电动机定子三相绕组任意两相调换一下接到电源上去，电动机定子相序调换一下接到电源上去，电动机定子相序即可改变，从而改变电动机转动方向。即可改变，从而改变电动机转动方向。1.电动机正反转线路电动机正反转线路如果KM1、KM2同时通电动作？ 2.正反转自动循环线路正反转自动循环线路在实际加工生产中，有些机床的工作台或刀架等都需在实际加工生产中，有些机床的工作台或刀架等都需要自动往复运动。要自动往复运动。实质上是用行程开关来自动实现电动机正反转的

41、。组实质上是用行程开关来自动实现电动机正反转的。组合机床、龙门刨床、铣床的工作台常用这种线路实现合机床、龙门刨床、铣床的工作台常用这种线路实现往返循环。往返循环。7.3.3电动机制动控制线路电动机制动控制线路制动停机的方式有两大类：机械制动和电气制动。制动停机的方式有两大类：机械制动和电气制动。机械制动指采用机械抱闸或液压装置制动；机械制动指采用机械抱闸或液压装置制动；电气制动指使电动机产生一个与原来转子的转动方向相反电气制动指使电动机产生一个与原来转子的转动方向相反的制动力矩的制动力矩。机床中经常用到。机床中经常用到能耗制动和反接制动能耗制动和反接制动两种电两种电气制动方式。气制动方式。1.

42、能耗制动控制线路能耗制动控制线路能耗制动是在三相异步电动机能耗制动是在三相异步电动机切除三相电源的同时切除三相电源的同时，把定把定子绕组接通直流电源，在转速为零时再切除直流电源子绕组接通直流电源，在转速为零时再切除直流电源。这。这种制动方法实质上是把转子原来存储的机械能，转变成电种制动方法实质上是把转子原来存储的机械能，转变成电能，又消耗在转子的制动上，所以称作能耗制动。能，又消耗在转子的制动上，所以称作能耗制动。2.反接制动反接制动反接制动实质上是改变异步电动机定子绕组中反接制动实质上是改变异步电动机定子绕组中的三相电源相序，产生与转子转动方向相反的的三相电源相序，产生与转子转动方向相反的转

43、矩，来进行制动。具体是：当想要停机时，转矩，来进行制动。具体是：当想要停机时，首先将三相电源反接，当电动机转速接近零时首先将三相电源反接，当电动机转速接近零时，再将三相电源切除。，再将三相电源切除。 能耗制动与反接制动相比较，具有能耗制动与反接制动相比较，具有制动准确、平稳、制动准确、平稳、能量消耗小能量消耗小等优点。但等优点。但制动力较弱制动力较弱，特别是在低速时特别是在低速时尤为突出尤为突出。适用于要求。适用于要求制动准确、平稳的场合制动准确、平稳的场合，如磨，如磨床、龙门刨床及组合机床的主轴定位等。床、龙门刨床及组合机床的主轴定位等。反接制动，旋转磁场的相对速度大，定子电流也很大反接制动

44、，旋转磁场的相对速度大，定子电流也很大，制动效果显著。但制动过程中，制动效果显著。但制动过程中有冲击有冲击，对传动部件对传动部件有害有害，能量消耗大能量消耗大。适用于不太经常启制动的设备适用于不太经常启制动的设备，如铣床、镗床、中型车床主轴的制动。如铣床、镗床、中型车床主轴的制动。7.3.4 电动机的保护线路电动机的保护线路一、短路保护一、短路保护作用：作用：防止用电设备（电动机、接触器等）防止用电设备（电动机、接触器等）短路而产生大电流冲击电网，损坏电源设短路而产生大电流冲击电网，损坏电源设备或保护用电设备突然流过短路电流而引备或保护用电设备突然流过短路电流而引起用电设备、导线和机械上的严重

45、损坏。起用电设备、导线和机械上的严重损坏。 常用的常用的短路保护元件短路保护元件：熔断器和自动开关。：熔断器和自动开关。（1）熔断器保护）熔断器保护 FU 熔断器的熔体串联在被保护的电路中熔断器的熔体串联在被保护的电路中当电路发生短路或严重过载时，它自动熔当电路发生短路或严重过载时，它自动熔断而切断电路，达到保护的目的。断而切断电路，达到保护的目的。（2）自动开关保护）自动开关保护 自动开关又称自动空气熔断器，有短路、自动开关又称自动空气熔断器，有短路、过载和欠压保护。这种开关能在电路发生上过载和欠压保护。这种开关能在电路发生上述故障时快速地自动切断电源。是低压配电述故障时快速地自动切断电源。是低压配电重要的保护元件之一，常作低压配电盘的总重要的保护元件之一，常作低压配电盘的总电源开关及电动机变压器的合闸开关。电源开关及电动机变压器的合闸开关。 通常熔断器比较适用于对动作准确度和通常熔断器比较适用于对动作准确度和自动化程度较差的系统中，如小容量的笼形自动化程度较差的系统中，如小容量的笼形电动机、一般的普通交流电源等。电动机、一般的普通交流电源等。 而自动开关，只要发生短路就会自动跳而自动开关，只要发生短路就会自动跳闸，将三相同时切断。自动开关结构复杂，