第二章电气控制线路.

1、电气控制及电气控制及PLCPLC2014.092第第2 2章电气控制线路基础章电气控制线路基础 主要内容主要内容： 2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则 2.2 2.2 三相笼型异步电动机的基本电气控制线路三相笼型异步电动机的基本电气控制线路 2.3 2.3 三相笼型异步电动机降压启运控制线路三相笼型异步电动机降压启运控制线路 2.4 2.4 三相笼型异步电动机制动控制线路三相笼型异步电动机制动控制线路 2.5 2.5 三相笼型异步电动机速度控制线路三相笼型异步电动机速度控制线路 2.6 2.6 变频调速与变频器的使用变频调速与变频器的使

2、用 2.7 2.7 电气控制线路的简单设计法电气控制线路的简单设计法2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路：电气控制线路：是用导线将电动机、电器、仪表等元器件按一定的要求连接起来，并实现某种特定控制要求的电路。电气控制系统图：电气控制系统图：为了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、使用和维修，将电气控制系统各电器元件及其连接线路用一定的图形表达出来。 电气控制线路图是工程技术的通用语言，电气控制线路图是工程技术的通用语言，为了便于交流为了便于交流与沟通，在电气控制线路中，各种电器元件的图形、

3、文字与沟通，在电气控制线路中，各种电器元件的图形、文字符号必须符合国家的标准。符号必须符合国家的标准。 国家标准局参照国际电工委员会国家标准局参照国际电工委员会（IECIEC）颁布的有关文件颁布的有关文件，制定了我国电器设备有关国家标准，采用新的图形和文，制定了我国电器设备有关国家标准，采用新的图形和文字符号及回路标号。字符号及回路标号。 GB47281984GB47281984电气图用图形符号电气图用图形符号 GB69881987GB69881987电气制图电气制图 GB71591987GB71591987电气技术中的文字符号制订通则电气技术中的文字符号制订通则 规定从规定从19901990

4、年年1 1月月1 1日日起，电气控制线路中的图形和文字起，电气控制线路中的图形和文字符号必须符合最新的国家标准。符号必须符合最新的国家标准。 2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则 国家标准国家标准GB71591987GB71591987电气技术中的文字符号制订通则电气技术中的文字符号制订通则规定了电气工程图中的文字符号，规定了电气工程图中的文字符号，它分为基本文字符号和它分为基本文字符号和辅助文字符号。辅助文字符号。 基本文字符号基本文字符号有单字母符号和双字母符号。有单字母符号和双字母符号。单字母符号表单字母符号表示示电气设备、装置和元

5、件的电气设备、装置和元件的大类大类（P45P45表表2-12-1），例如，例如K K为继为继电器类元件这一大类；电器类元件这一大类；双字母符号由双字母符号由一个表示大类一个表示大类的单字母的单字母与与另一个表示器件另一个表示器件某些特性的字母组成某些特性的字母组成（P45P45表表2-22-2），例如例如KTKT即表示继电器类器件中的时间继电器，即表示继电器类器件中的时间继电器，KMKM表示继电器类器表示继电器类器件中的接触器。件中的接触器。 辅助文字符号辅助文字符号用来进一步表示电气设备、装置和元件的功用来进一步表示电气设备、装置和元件的功能、状态和特征。能、状态和特征。 2.12.1电气控

6、制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路常用图形、文字符号电气控制线路常用图形、文字符号记住常用的如开关、线圈、继电器、接触器等，在实际应用中用到的一些器件等，参照课本P46 表2-32.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制系统图电气控制系统图电气原理图电气原理图电器布置图电器布置图电气安装接线图电气安装接线图定义：定义：根据电路的工作原理用规定的图形符号,采用简明、清晰、易懂的原则并采用电器元件展

7、开形式绘制的图形称为电气原理图。特点：特点：结构简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原理等电气控制线路常用的图形、文字符号必须符合最新的国家标准（见书2.1.1常用电器图形符号和文字符号)。一、电气原理图：一、电气原理图：2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则组成：组成：根据电路通过的电流大小可分为主电路：是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电动机之间相连的电器元件（如：刀开关、热继电器、自动空气开关、接触器主触点等）所组成的线路。 辅助电路：是信号的传输通道。包括：控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。2.12.1电气控制

8、线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则一、电气原理图：一、电气原理图：2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电动机正反转控制原理图 主电路控制电路一、电气原理图：一、电气原理图：采用易读原则，一般采用电器元件分开表示法，但同一器件文字符号要相同。同类器件用加数字序号区别，如KM1，KM2。所有电器可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。元件的排列方式一般按动作顺序为从上到下，从左到右排列， 可水平、垂直布置。一般主回路-垂直，辅助回路-水平。上下排列：主电路在上，控制电路在下；左右排列：主电路在左，

9、控制电路在右。主电路用粗线条画，控制电路用细线条画2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则一、电气原理图：一、电气原理图：电气原理图绘制原则电气原理图绘制原则1、电气原理图一般分主电路和辅助电路。2、电气原理图中所有的电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。3、电气原理图中的电器元件的布局，应根据便于阅读的原则安排。4、在电气原理图中，当电器元件的不同部件（如接触器的线圈和触点）分散在不同的位置时，为了表明是同一电器元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类电器元件，要在其文字符号后面加数字序号来区别。5、

10、电气原理图中所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。对于接触器、继电器的触点，按其线圈不通电的状态画出；控制器手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点，按未受外力作用时的状态画出。6、电器原理图中尽量减少线条和避免交叉，各个导线之间有电的联系时，对“T”形连接的接点，在导线交叉处可以画实心圆点，也可以不画；“+”字交叉，必须画实点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针旋转900，但文字符号不可以倒置2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电源电路用水平线绘制其余垂直绘制图面区域的划分和符号位图面区域

11、的划分和符号位置的索引置的索引 图面区域的划分主电路、控制电路、信号电路、照明电路及保护电路等 符号位置的索引2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则将图分成若干图区，上方为该区电路的用途和作用，用文字表明该栏对应的下面电路或元件的功能。下方为图区编号（也可在最上方，如上图示）。图面区域的划分图面区域的划分CM6132普通车床电气控制线路原理图2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则某机床的电气原理图

12、示例回路名称回路功能表触点检索图 符号位置的索引用图号、页次和图区编号的组合索引法，索引代号组如下：索引代号的简化2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则符号位置的索引符号位置的索引图号图号是指当某设备的电气原理图按功能多册装订时，每册的编号，一般用数字表示P57在原理图中相应线圈的下方，给出触头的文字符号，并在其下面注明相应触头的索引代号，对未使用的触头用“”表明，有时也可采用上述省去触头的表示法。2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气原理图中，接触器和继电器线圈与出点的从属关系使用

13、下图编号表示，即： 右栏右栏 中栏中栏 左栏左栏 主触头所主触头所 辅助常开触头辅助常开触头 辅助常闭触头辅助常闭触头在图区号在图区号 所在图区号所在图区号 所在图区号所在图区号 对接触器，上述表示法中各栏的含义如下：对接触器，上述表示法中各栏的含义如下：是接触器QA相应触头的索引。例如课本图2-1中接触器QA下方的2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则对继电器，上述表示法各栏的含义如下：对继电器，上述表示法各栏的含义如下： 左栏左栏 右栏右栏 辅助常开触头辅助常开触头 辅助常闭触头辅助常闭触头 所在图区号所在图区号 所在图区号所在图区号

14、2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则是接触器KF相应触头的索引。例如课本图2-1中继电器KF下方的 电气原理图的阅读方法1.基本原则采用化整为零化整为零的原则，以某一电动机或电器元件（如接触器或继电器线圈）为对象，从电源开始，自上而下、自左而右，逐一分析其接通断开关系。概括起来，可以说成是“化整为零、顺藤摸瓜、先主后辅、集零为整、安全保护、全面检查”。2.阅读方法与步骤1）阅读主电路主电路的作用是保证生产机械拖动要求的实现。从主电路的构成可以看出电动机或执行电器的类型和工作方式，以及起动、正反转、调速、制动等控制要求和保护要求等内容。2）

15、阅读控制电路主电路的各控制要求由控制电路来实现，运用“化整为零、顺藤摸瓜”的原则，将控制电路按功能划分为若干个局部控制线路，从电源和主令信号开始，经过逻辑判断，写出控制流程，以简便明了的方式表达出电路的自动工作过程。3）阅读信号与照明电路信号与照明电路具有独立性，仅起辅助作用而不影响主要功能，其很多部分是受控制电路中的元件来控制的。4）阅读联锁与保护电路生产机械对安全性、可靠性等有很高的要求，欲实现这些要求，除了合理地选择拖动、控制方案外，还需在控制线路中设置电气保护和必要的电气联锁。在电气控制原理图的分析过程中，电气保护与电气联锁环节是非常重要的内容，不能遗漏。5）总体检查经过“化整为零”，

16、逐步分析了各局部电路的工作原理和各部分之间的控制关系之后，还必须“集零为整”，检查整个控制电路，看是否有遗漏。特别要从整体角度去进一步检查和理解各控制环节之间的联系，以达到全面理解原理图的作用2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气安装接线图是用规定的图形符号，按各电器元件相对位置绘制的实际接线图。在具体施工和检修中能起到原理图所起不到的作用，在生产现场得到了广泛的应用。安装接线图是实际接线安装的准则和依据，它清楚地表示各电器元件的相对位置和它们之间的电气连接，安装接线图不仅要把同一个电器的各个部件画在一起，而且各个部件的布置要尽可能符合

17、该电器的实际情况。各电器元件的表示要与原理图一致，以便核对。同一控制柜中的各电器元件之间的连接可以直接进行，不在同一个控制柜内的各电器元件之间的导线连接，必须通过接线端子进行。 二、电气安装接线图二、电气安装接线图安装接线图中，分支导线必须在各电器元件接线端上引出。还应该详细标安装接线图中，分支导线必须在各电器元件接线端上引出。还应该详细标明导线和所穿管子的型号、规格等。明导线和所穿管子的型号、规格等。二、电气安装接线图二、电气安装接线图2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则 在绘制安装接线图时一般应遵循以下原则。(1) 各电器元件用规定的

18、图形、文字符号绘制，同一电器元件各部件必须画在一起。各电器元件的位置应与实际安装位置一致。(2) 不在同一控制柜或操作台上的电器元件的电气连接必须通过端子排进行。各电器元件的文字符号及端子编号应与原理图一致，并按原理图的接线进行连接。(3) 走向相同的多根导线可用单线表示，但线径不同的导线例外。(4) 画连接导线时，应标明导线的规格、型号、根数等规格要求，以便施工人员顺利施工。2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则二、电气安装接线图二、电气安装接线图相对位置与电气连接相对位置与电气连接二、电气安装接线图二、电气安装接线图2.12.1电气控制

19、线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则控制柜电器安装接线实物图例1二、电气安装接线图二、电气安装接线图2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则控制柜电器安装接线实物图例2三、电器元件布置图三、电器元件布置图2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则图中电器元件用实线框表示，而不必按其外形形状画出；图中往往还留有 10% 以上的备用面积及导线管（槽）的位置，以供走线和改进设计时用；在图中还需要标注出必要的尺寸电器元件布置图是用来表明电气设备上所有电机、电电器元件

20、布置图是用来表明电气设备上所有电机、电器的器的实际位置实际位置，为电气控制设备的制造、安装、维修提供，为电气控制设备的制造、安装、维修提供必要的档案资料。必要的档案资料。三、电器元件布置图三、电器元件布置图2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则 某机床的电器元件布置图三、电器元件布置图三、电器元件布置图2.12.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则控制柜电器元件布置示例2.2 2.2 三相笼三相笼型异步电动机的基本控制线路型异步电动机的基本控制线路三相笼型异步电动机由于结构简单、价格便宜、坚固耐

21、用等优点获得了广泛的应用。三相笼型异步电动机的控制线路大都由继电器、接触器和按钮等有触点的电器组成。（一）电动机的起、停控制（二）电动机的正反转控制（三）电动机的多点控制（四）电动机的顺序控制2.2 2.2 三相笼三相笼型异步电动机的基本控制线路型异步电动机的基本控制线路在生产实际中，根据生产工艺要求的不同，电动机需要工作在点动控制点动控制和长动（连续）控制长动（连续）控制两种状态下。点动控制点动控制是操作者按下起动按钮时电动机起动运转，松开起动按钮时电动机就停止转动；长动（连续）控制长动（连续）控制是操作者按下起动按钮后电动机起动运转，即使松开起动按钮电动机还能一直运转，即连续运转，直到按下

22、停车按钮为止。（一）电动机的起、停控制（一）电动机的起、停控制2.2 2.2 三相笼三相笼型异步电动机的基本控制线路型异步电动机的基本控制线路1. 1.用刀开关直接起动用刀开关直接起动适用场合适用场合小容量小容量(0.75KW以下以下)、起动、起动不频繁的笼型电动机不频繁的笼型电动机工作过程工作过程 合上刀开关合上刀开关QSQS，电动机，电动机MM接通电源开始旋转；接通电源开始旋转； 断开刀开关断开刀开关QSQS，电动机，电动机MM断电停止旋转。断电停止旋转。2.2 2.2 三相笼三相笼型异步电动机的基本控制线路型异步电动机的基本控制线路直接启动即全压启动直接启动即全压启动35点动控制点动控制

23、控制要求：按下启动按钮电动机启动并运行，松开按钮电动机停止运行。注意：根据控制要求，分析需要的电气器件。 主电路：由刀开关QS(QB) 、熔断器FU(FA)、交流接触器的主触点KM(QA)、热继电器FR(BB)和笼型电动机MA组成；控制电路：由起动按钮SB(SF)和交流接触器线圈KM(QA)组成。2. 2.采用接触器控制采用接触器控制直接起动直接起动36点动控制线路最简单的点动控制：适合小功率电动机控制起动过程起动过程：先合上刀开关QS按下起动按钮SB接触器线圈KM通电接触器主触点KM闭合电动机M通电直接起动。停机过程：停机过程：松开起动按钮SB接触器线圈KM断电接触器主触点KM断开电动机M停

24、电停转。点动控制：点动控制：按下按钮，电动机转动，松开按钮，电动机停转，这种控制就叫点动控制，它能实现电动机短时转动，常用于机床的对刀调整和电动葫芦等。保护环节：保护环节：短路保护FU；过载保护FR；欠、失电压保护KM。（QB）（QB）（FA）（QA）（QA）（BB）（BB）（SF）点动控制点动控制382. 2.采用接触器控制采用接触器控制直接起动直接起动长动（连续）控制长动（连续）控制在实际生产中往往要求电动机实现长时间连续转动，即所谓长动控制。控制要求：按下启动按钮，电动机启动并运行，当松开按钮后，电动机仍连续运行。根据控制要求，分析需要的电气器件。根据控制要求，分析需要的电气器件。主电路

25、：由刀开关QS（QB）、熔断器FU（FA）、接触器的主触点KM（QA） 、热继电器发热元件FR（BB）、电动机M组成；控制电路：由停止按钮SB2（SF1）、起动按钮SB1（SF2）、接触器的常开辅助触点和线圈KM（QA） 、热继电器的常闭触点FR（BB）组成。39起动过程：起动过程：合上刀开关QS按下起动按钮SB2接触器线圈KM通电接触器主触点KM闭合和常开辅助触点闭合电动机M接通电源运转；松开起动按钮SB2，利用接通的接触器常开辅助触点KM自锁、电动机M连续运转。自锁概念：自锁概念：这种依靠接触器自身辅助常开触点的闭合而使线圈保持通电的控制方式，称自锁或自保。停机过程：停机过程：按下停止按钮

26、SB1接触器线圈KM断电接触器主触点KM和辅助常开触点KM断开电动机M断电停转。保护环节：保护环节：短路保护FU；过载保护FR；欠、失电压保护KM。长动控制线路（QB）（FA1）（QA）（BB）（QA）（BB）（QA）（SF2）（SF1）（FA2）长动（连续）控制长动（连续）控制适合长时间连续转动电动机控制40本控制线路具有如下三点优点：1）防止电源电压严重下降时电动机欠电压运行。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（QBQB） （FA1FA1）（FA2FA2）（SF1SF1）（SF2SF2）（QAQA）（BBBB）（QA

27、QA）（BBBB）启动：合上自动开关QS，主电路引入三相电源。按下启动按钮SB2，接触器KM线圈通电，其常开主触点闭合，电动机接通电源开始全压启动，同时接触器KM的辅助常开触点闭合，是接触器线圈有两条通电路径。这样，当松开启动按钮SB2后，接触器线圈仍能通过其辅助触点停电并保持吸合状态停止：按停止按钮SB1，接触器线圈失电，其主触点断开，从而切断电动机三相电源，电动机自动停止；同时接触器自锁触点也断开，控制回路解除自锁松开停止按钮，控制电路又回到启动前的状态点动和长动混合控制点动和长动混合控制单向全压启动控制线路FR得电得电闭合闭合闭合闭合得电得电正常运转正常运转按按SB1得电得电点动点动按按

28、SB2SBSB1KMSB2KAKAKA思考思考以下控制电路能否实现即能点动又能连续运行？以下控制电路能否实现即能点动又能连续运行？自锁自锁既能点既能点动又能动又能长动长动正常运转正常运转线路短路线路短路电动机过载电动机过载供电线路断电、欠压造成设备停机供电线路断电、欠压造成设备停机要设置必要的保护确保线路和设备的安全！要设置必要的保护确保线路和设备的安全！短路保护短路保护: : 熔断器熔断器FU1FU1、FU2FU2分别实现主电路和控制分别实现主电路和控制电路的短路保护。电路的短路保护。过载保护过载保护: : 热继电器热继电器FRFR在在电路长期过载时，热继电器电路长期过载时，热继电器动作，动

29、作，FRFR常闭触点断开，接常闭触点断开，接触器触器KMKM线圈释放，各触头线圈释放，各触头复位，断开电动机电源，实复位，断开电动机电源，实现过载保护。现过载保护。欠压、零压保护欠压、零压保护：由接由接触器本身的电磁机构实现。触器本身的电磁机构实现。2.2.1 2.2.1 全压启动控制线路全压启动控制线路2.2 2.2 三相笼三相笼型异步电动机的基本控制线路型异步电动机的基本控制线路KM熔断器熔断器电路发生短路电路发生短路 FU立即熔断立即熔断 切断主电路切断主电路 电机停转电机停转A BQFRM3KMSB1KMSB2FRCFU保护过程：保护过程：短路保护：短路保护：FU3. 3.对线路和设备

30、的保护对线路和设备的保护KMFRM3A BQKMSB1KMSB2FRCFU过载保护：过载保护：热继电器热继电器保护过程：保护过程：若电机单相运行：若电机单相运行： 两个热元件通过过两个热元件通过过载电流，保护电机不会载电流，保护电机不会长时间单相运行。长时间单相运行。FRFR过载超过一定程度过载超过一定程度主电路中主电路中FR热元件热元件发热，双金属片动作发热，双金属片动作控制电路中的控制电路中的常闭触点常闭触点FR断开断开KM线圈断电线圈断电KM主触点断开主触点断开电机停转电机停转FRM3A BKMQSB1KMKMSB2FRCFU欠压（零压）保护：欠压（零压）保护：交流接触器交流接触器保护过

31、程：保护过程：KM线圈接线电压线圈接线电压Ul 当当Ul 时时衔铁释放（静铁产生衔铁释放（静铁产生的电磁吸力不足以吸的电磁吸力不足以吸合衔铁）合衔铁）KM主触点断开主触点断开电机停转电机停转 此时，若不重新按此时，若不重新按下下SB2 ，电机不能自，电机不能自行启动。行启动。KMKMKM当电源电压低到一定程度或者失电时，接触器KM的电磁吸力小于反力，电磁机构会释放，主触点把主电源断开，电动机停止运转。这时如果恢复电源，由于控制电路失去自锁，点滴那估计不会自行启动（只有按下SB1才能启动电动机）归纳归纳电路中任一地方短路，电路中任一地方短路，FU熔断，电源切断。熔断，电源切断。电动机过载，电动机

32、过载，FR常闭触点断开，电源切断。常闭触点断开，电源切断。电路中失压，电路中失压，KM 线圈断电，自锁断开，线圈断电，自锁断开，复电时不能自行启动。复电时不能自行启动。短路保护：短路保护：过载保护：过载保护：欠压保护：欠压保护：应用：应用：正、反转的实现：正、反转的实现： 生产上往往要求运动部件能够向正反两个方向生产上往往要求运动部件能够向正反两个方向运动，如：机床工作台的前进、后退；主轴的正转运动，如：机床工作台的前进、后退；主轴的正转和反转；起重机的提升、下降等。和反转；起重机的提升、下降等。把接入电源的任意两根联线对调。把接入电源的任意两根联线对调。 用两个交流接触器用两个交流接触器实现

33、两根电源线的调换。实现两根电源线的调换。（二）电动机的正反转控制（二）电动机的正反转控制KMR正转接触器正转接触器KMF通电，通电，电动机正转；电动机正转；决不允许决不允许KMF和和KMR同时通电，否则，会同时通电，否则，会造成电源短路！造成电源短路！主电路主电路ABCKMFFUQFRM3反转接触器反转接触器KMR通电，通电，电动机反转；电动机反转；注意！注意！KMRKMRSBRKMFKMFSB1SBFFR 该电路必须先停车才能由正转到反转或该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。由反转到正转。SBF和和SBR不能同时按下，不能同时按下，否则会造成短路！否则会造成短路！控制电路（控制电

34、路（1）M3A B CKMFFUQFRKMR控制过程：按下按下SBF电机正转电机正转按下按下SBR电机反转电机反转按下按下SB1电机停车电机停车KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRSBR控制电路控制电路(2) - 加互锁加互锁KMRKMFM3A B CKMFFUQFRKMRKMFSB1KMFSBFFRKMRKMRSBRKMRKMF控制过程：电机正转：按下按下SBFKMF线圈通电线圈通电KMF主触点闭合主触点闭合KMF常开触点闭合，并自锁常开触点闭合，并自锁KMF常闭触点断开常闭触点断开电机正转电机正转反转接触器不能接通。反转接触器不能接通。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRSBRKM

35、RKMF电机反转：按下按下SBRKMR线圈通电线圈通电KMR主触点闭合主触点闭合KMR常开触点闭合，并自锁常开触点闭合，并自锁KMR常闭触点断开常闭触点断开电机反转电机反转正转接触器不能接通。正转接触器不能接通。联锁（互锁）控制：联锁（互锁）控制：KMF的常闭触点串联在的常闭触点串联在KMR线圈电路中线圈电路中;KMR的常闭触点串联在的常闭触点串联在KMF线圈电路中线圈电路中:即：正转接触器接通时，反转接触器不能接通；即：正转接触器接通时，反转接触器不能接通； 反转接触器接通时，正转接触器不能接通。反转接触器接通时，正转接触器不能接通。这两个常闭触点称为互锁触点或联锁触点。这两个常闭触点称为互

36、锁触点或联锁触点。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRSBRKMRKMF控制电路控制电路(3)-双重互锁双重互锁电器互锁电器互锁机械互锁机械互锁M3A B CKMFFUQFRKMRKMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR双重互锁双重互锁机械互锁（复合按钮）机械互锁（复合按钮）电器互锁（互锁触点）电器互锁（互锁触点）KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR电机正转：按下按下SBFKMF线圈通电线圈通电KMF主触点闭合主触点闭合KMF常开触点闭合，并自锁常开触点闭合，并自锁KMF常闭触点断开常闭触点断开电机正转电机正转反转接触器不能接通。反转接触器不能接通。

37、控制过程：常闭触点先断开常闭触点先断开常开触点后闭合常开触点后闭合KMR线圈断电线圈断电电机反转：按下按下SBRKMR线圈通电线圈通电KMR主触点闭合主触点闭合KMR常开触点闭合，并自锁常开触点闭合，并自锁KMR常闭触点断开常闭触点断开电机反转电机反转正转接触器不能接通。正转接触器不能接通。常闭触点先断开常闭触点先断开常开触点后闭合常开触点后闭合KMF线圈断电线圈断电KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR电机停车：按下按下SB1KMR线圈断电线圈断电KMF线圈断电线圈断电电机停车电机停车KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR在多处位置设置控制按钮，均能对

38、同一电机实行控制。在多处位置设置控制按钮，均能对同一电机实行控制。KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB1乙乙SB2乙乙乙地乙地甲地甲地SBSB1 1甲、甲、SBSB2 2甲实现就地控制；甲实现就地控制； SBSB1 1乙、乙、SBSB2 2乙实现远方控制。乙实现远方控制。（三）电动机的多点控制（三）电动机的多点控制异地控制方法异地控制方法启动按钮并联启动按钮并联停车按钮串联停车按钮串联思考？思考？若三地控制呢？若三地控制呢？三启动按钮并联三启动按钮并联三停车按钮串联三停车按钮串联思考？思考？若两地控制，要求一地若两地控制，要求一地可以点动、长动，另一可以点动、长动，另一地只长动如何设计？地只长动如

39、何设计？1 1 电机电机M1M12 2 电机电机M2M21. M1启动后，启动后，M2才能启动才能启动2. M2可单独停车可单独停车思路：思路：M1、M2分别由不同的交流接触器控制；分别由不同的交流接触器控制；控制交流接触器线圈通电的顺序达到顺序控制控制交流接触器线圈通电的顺序达到顺序控制电动机的目的；电动机的目的；例例控制要求：控制要求：（四）电动机的顺序控制（四）电动机的顺序控制主电路主电路KM1通电，通电，M1转动，转动， KM2通电，通电，M2转动转动FUKM2FR2ABCFUABCKM1FR1QQM13M23FUKM2FR2FUABCKM1FR1QM13M23控制电路控制电路KM1S

40、B1SB2KM1KM1通电后通电后KM2才可能才可能 通电通电KM2SB3SB4KM2FR1FR2工作过程工作过程按下按下SB2KM1线圈通电并自锁线圈通电并自锁M1启动启动按下按下SB4KM2线圈通电并自锁线圈通电并自锁M2启动启动启动时：启动时：按下按下SB3KM2线圈断电线圈断电M2单独停车单独停车按下按下SB1KM1、KM2线圈断电线圈断电M1、M2停车停车停机时：停机时：串联串联KM1KM1SB1SB2KM1FR1FR2KM2SB3SB4KM2或或工作过程工作过程按下按下SB2KM1线圈通电并自锁线圈通电并自锁M1启动启动按下按下SB4KM2线圈通电并自锁线圈通电并自锁M2启动启动启

41、动时：启动时：按下按下SB3KM2线圈断电线圈断电M2单独停车单独停车按下按下SB1KM1 、KM2线圈断电线圈断电全部停车全部停车停机时：停机时：65分析下列分析下列a、b、c控制工作过程控制工作过程？图2-7 两台电动机顺序起动控制线路图2-7a所示控制线路的特点是：KM2的线圈接在KM1自锁触头后面，这就保证了M1起动后，M2才能起动的顺序控制要求。图2-7b所示控制电路的特点是：在KM2的线圈回路中串接了KM1的常开触头。显然，KM1不吸合，即使按下SB2，KM2也不能吸合，这就保证了只有M1电机起动后，M2电机才能起动。停止按钮SB3控制两台电动机同时停止，停止按钮SB4控制M2电动

42、机的单独停止。图2-7c所示控制电路的特点：在图2-7b中的SB3按钮两端并联了KM2的常开触头，从而实现了M1起动后，M2才能起动，而M2停止后，M1才能停止的控制要求，即M1、M2是顺序起动，逆序停止。按生产机械所处的位置对电动机实施控制。按生产机械所处的位置对电动机实施控制。正程：电动机正转；正程：电动机正转；逆程：电动机反转。逆程：电动机反转。控制要求：控制要求：前进前进后退后退原位原位终点终点A1、A在原位时，启动电机只能正转；在原位时，启动电机只能正转；2、A前进至终点自动停车；前进至终点自动停车；3、A在终点时，启动电机只能反转；在终点时，启动电机只能反转；4、A后退至原位自动停

43、车；后退至原位自动停车；5、A在前进或后退途中均可停车，再在前进或后退途中均可停车，再启动后既可进也可退。启动后既可进也可退。实现方法：实现方法：在生产机械行程的终点和原位安装行程开关。在生产机械行程的终点和原位安装行程开关。（五）电动机的行程控制线路（五）电动机的行程控制线路 （自动循环控制线路）（自动循环控制线路）控制电路控制电路STbSTaKMFFRSB1KMFSB2KMRKMRSB3KMRKMF行程开关行程开关至终点位置撞开至终点位置撞开STb 运动过程运动过程按下按下SB2A正向运行正向运行电机停车电机停车（反向运行同样分析）（反向运行同样分析）原位原位终点终点前进前进后退后退AST

44、aSTbSTbSTaKMFFRSB1KMFSB2KMRKMRSB3KMRKMF控制过程控制过程按下按下SB2KMF线圈通电线圈通电压下压下STa，KMR线圈不通电，电机不能反转，线圈不通电，电机不能反转，A只前进。只前进。A在原位时：在原位时：(电机正转）电机正转）带动带动A前进前进A前进到终点前进到终点压下压下STbSTb常闭触点断开常闭触点断开KMF线圈断电线圈断电(电机停转）电机停转）A停在终点。停在终点。STbSTaKMFFRSB1KMFSB2KMRKMRSB3KMRKMF按下按下SB3KMR线圈通电线圈通电压下压下STb，KMF线圈不通电，电机不能正转，线圈不通电，电机不能正转，A只

45、后退。只后退。A在终点时：在终点时：(电机反转）电机反转）带动带动A后退后退A后退到原位后退到原位压下压下STaSTa常闭触点断开常闭触点断开KMR线圈断电线圈断电(电机停转）电机停转）A停在原位。停在原位。STbSTaKMFFRSB1KMFSB2KMRKMRSB3KMRKMF按下按下SB1KMR线圈断电线圈断电A在途中时：在途中时：(电机停转）电机停转）A停止停止KMF线圈断电线圈断电此时：此时：按下按下SB2A前进前进按下按下SB3A后退后退原位原位终点终点前进前进后退后退ASTaSTbKMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTbSTb例：主电路为电机的正反例：主

46、电路为电机的正反转电路，分析此电路实现转电路，分析此电路实现的功能。的功能。KMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTbSTb（1）A在原位时：在原位时：A在原位，压下在原位，压下STaKMR线圈断电线圈断电电机不能反转电机不能反转按下按下SBFKMF线圈通电，并自锁线圈通电，并自锁电机正转电机正转带动带动A前进前进启动后只能前进，不能后退。启动后只能前进，不能后退。KMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTbSTb（2）A前进到终点时：前进到终点时： 立即后退，退回到原位自动停。立即后退，退回到原位自动停。A到达终点，压下到达终点，压下ST

47、b常闭触点断开常闭触点断开KMF线圈断电线圈断电电机反转电机反转带动带动A后退后退常开触点闭合常开触点闭合KMR线圈通电线圈通电A后退到原位后退到原位压下压下STaKMR线圈断电线圈断电电机停转电机停转A停在原位停在原位（3）A在途中时：在途中时： 可停车；再启动时，既可前进也可后退。可停车；再启动时，既可前进也可后退。KMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTbSTbA在途中，按下在途中，按下SB1线圈都断电线圈都断电电机停车电机停车A停在途中。停在途中。再启动时，因再启动时，因A在途中：在途中： STa和和STb均不受压；均不受压；按下按下SBFA前进前进按下按下

48、SBRA后退后退（4）A在途中时，若暂时停电，复电时，在途中时，若暂时停电，复电时，A不会自行运动。不会自行运动。A在运行途中，如果停电在运行途中，如果停电 线圈要断电线圈要断电 各触点恢复各触点恢复常态常态 再通电时，再通电时，A不会自行运动。不会自行运动。KMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTbSTb（5）A在途中若受阻，在一定时间内电机应自行断电而停车。在途中若受阻，在一定时间内电机应自行断电而停车。A在运行途中若受阻，电机出现过载或堵转现象，其电流在运行途中若受阻，电机出现过载或堵转现象，其电流很大，会使主电路中的热元件很大，会使主电路中的热元件FR发热，

49、控制电路中的常发热，控制电路中的常闭辅助触点闭辅助触点FR断开，使接触器线圈断电，电机停车。断开，使接触器线圈断电，电机停车。KMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTbSTb过载保护过载保护上述自动往返运动，运动部件每经过一个循环，电动机要进行两次制动过程，会出现较大的制动电流和机械冲击。因此，这种电路只适用于电动机容量较小、循环周期较长、电动机转轴具有足够刚性的拖动系统。另外，在选择接触器的容量时应比一般情况选择的容量大一些。（五）电动机的行程控制线路（五）电动机的行程控制线路 （自动循环控制线路）（自动循环控制线路）7879解：解：图（图（a）电路中，）电路中，

50、 KM的辅助常开触头不仅锁住了的辅助常开触头不仅锁住了SB2， 而而且也锁住了且也锁住了SB1。 因此，因此， 在按下在按下SB2使接触器使接触器KM线圈通电，线圈通电， 其常开触头其常开触头KM实现自锁作用后，实现自锁作用后， 再按下再按下SB1时，时， 线圈线圈KM不会不会断电，断电， 即起动电动机后就无法用按钮即起动电动机后就无法用按钮SB1使它停转，使它停转， 停止按钮停止按钮SB1失去了作用。失去了作用。图（图（c）电路中，）电路中， 接触器接触器KM的常开触头与线圈并联，的常开触头与线圈并联， 按下按下SB2时接触器线圈通电，时接触器线圈通电， 其常开触头闭合，其常开触头闭合， 造

51、成短路，造成短路， 会烧断熔会烧断熔断器中的熔体。断器中的熔体。 图（图（d）电路中，）电路中， 用一个按钮用一个按钮SB1的常开和常闭两个触头替代的常开和常闭两个触头替代原电路中的起动和停止两个按钮。原电路中的起动和停止两个按钮。 当按下按钮当按下按钮SB1时，时， 由于按由于按钮的结构特点通常是常闭触头先断开，钮的结构特点通常是常闭触头先断开， 常开触头后闭合，常开触头后闭合， 因因此无法使接触器线圈通电，此无法使接触器线圈通电， 电动机也就无法起动。电动机也就无法起动。 8081电路中两个起动按钮是有区别的。电路中两个起动按钮是有区别的。 SB3是常开常闭组合按钮，是常开常闭组合按钮，

52、它的常闭触头串它的常闭触头串联在自锁电路中，联在自锁电路中， 因此在按下因此在按下SB3时，时， 先切先切断自锁电路，断自锁电路， 使接触器使接触器KM不能自锁，不能自锁， 故故SB3只能起点动控制作用。只能起点动控制作用。 而而SB2则是普通则是普通的起动按钮，的起动按钮， 在按下在按下SB2时，时， 自锁电路能起自锁电路能起作用。作用。 由此可见，由此可见， 本电路是既可点动又可使本电路是既可点动又可使电动机连续运行的控制电路。电动机连续运行的控制电路。82实验一实验一 & 实验二实验二课前预习：课前预习：第一章常用低压电器（接触器、继电器、开关等）第二章集中控制线路及其工作原理1 1、直

53、接起动存在的问题：、直接起动存在的问题： 起动电流可达额定电流的47倍 过大的起动电流会减低电动机的寿命 引起电源电压波动对于容量较大的电动机来说必须采用减压起动的方法，以限制起动电流。2 2、降压起动、降压起动的条件：的条件：由于起动电流减小引起起动转矩降低，因此仅适用于空载或轻载起动的场合。3 3、降压起动、降压起动方法方法 定子绕组串电阻（或电抗器）起动 自耦变压器减压起动 星-三角形减压起动 延边三角形起动等。 2.3 2.3 三相笼三相笼型异步电动机降压启动控制线路型异步电动机降压启动控制线路降压启动的实质：降压启动的实质：启动时减小加在定子绕组上的电压，以减小起动电流；启动后再将电

54、压恢复到额定值，电动机进入正常工作状态。2.3 2.3 三相笼三相笼型异步电动机降压启动控制线路型异步电动机降压启动控制线路正常运行时，定子绕组接成三角形运转的三相笼型异步电动机，可采用星-三角降压启动。启动时，每相绕阻的电压下降到正常工作电压的，故启动电流下降到全压启动时的1/3，电动机启动旋转，当转速接近额定转速时，将电动机定子绕组改接成三角形，电动机进入正常运行状态。这种降压启动方法简单、经济,可用在操作较频繁的场合，但其启动转矩只有全压启动时的1/3，适用于空载或轻载。 星星- -三角（三角（Y-Y-）降压启动控制）降压启动控制2.3 2.3 三相笼三相笼型异步电动机降压启动控制线路型

55、异步电动机降压启动控制线路用于用于13kW13kW以下电动机的启动电路以下电动机的启动电路按下启动按钮按下启动按钮SB2SB2， KM1KM1、KTKT线圈同时通电吸合并自锁，线圈同时通电吸合并自锁，KM1KM1主触点闭合接入电源，电主触点闭合接入电源，电动机接为动机接为星形星形，降压启动。，降压启动。当时间继电器当时间继电器KTKT动作，动作，KM1KM1线圈断电释放，切断电动机电线圈断电释放，切断电动机电源；源；KTKT上延时闭合的常开触点上延时闭合的常开触点闭合，使闭合，使KM2KM2线圈通电并自锁线圈通电并自锁，KM2KM2的主触点将电动机定子的主触点将电动机定子接为接为三角形三角形，

56、常闭触点，常闭触点KM2KM2断断开，使开，使KTKT断电，断电，KM1KM1线圈重新线圈重新通电吸合，电动机三角形运行通电吸合，电动机三角形运行2.3 2.3 三相笼三相笼型异步电动机降压启动控制线路型异步电动机降压启动控制线路自耦变压器减压启动的控制线路中，电机的启动电流的限制是靠自耦变压器降压来实现的。启动时电动机定子串入自耦变压器，定子绕组得到的电压为自耦变压器的二次电压，启动完毕后自耦变压器被排除，额定电压加于绕组，电动机以全电压投入运行。该控制线路对电网的电流冲击小，损耗功率也小，但是自耦变压器价格较贵，主要用于启动较大容量的电动机。自耦变压器减压启动控制线路自耦变压器减压启动控制

57、线路自耦变压器减压启动控制电路2.3 2.3 三相笼三相笼型异步电动机降压启动控制线路型异步电动机降压启动控制线路参 见 课参 见 课本本P64P64页，页，自 行 完自 行 完成 该 控成 该 控制 线 路制 线 路的分析的分析自耦变压器减压启动控制线路自耦变压器减压启动控制线路综合以上介绍的几种启动控制线路，均按时间原则采用时间继电器实现减压启动，这种控制方式线路工作可靠，受外界因素如负载、飞轮惯性以及电网波动的影响较小，结构比较简单，因而被广泛采用。2.3 2.3 三相笼三相笼型异步电动机降压启动控制线路型异步电动机降压启动控制线路自耦变压器减压启动控制线路自耦变压器减压启动控制线路 前

58、面讲过的三相电动机的降压起动控制线路比较简单，但其起动电流的冲击一般还很大，除了自耦变压器降压起动控制外其它控制方式的起动转矩都较小而且不可调。另外，电动机停车都是通过控制电路控制接触器主触点，使其断开从而切断电动机电源而自由停车。这样，由于惯性的存在，会造成剧烈的电网波动和机械冲击。软启动器软启动器2.3 2.3 三相笼三相笼型异步电动机降压启动控制线路型异步电动机降压启动控制线路 在直接起动方式下，起动电流为电动机额定电流的47倍，起动转矩为额定值的0.51.5倍；在Y-降压起动方式下，起动电流为电动机额定电流的1.82.6倍，起动转矩为额定值的0.5倍，且在Y到切换时会出现电流冲击；在定

59、子串电阻降压起动方式下，起动电流为电动机额定电流的4.5倍，起动转矩为额定值的0.50.75倍；在自耦变压器降压起动方式下，起动电流为电动机额定电流的1.74倍，起动转矩为额定值的0.40.85倍，在电压切换时也会出现电流冲击。因此，前面讲过的几种方法经常用于对起动特性要求不高的场合。那么，在一些对起动要求较高的场合，该怎么办呢？随着电子技术的不断发展，在这些场合可以选用软启动器装置，该装置采用电子起动方法，其主要特点是具有软起动和软停车功能，起动电流和起动转矩可调节，同时还具有电动机过载保护等功能。软启动器软启动器2.3 2.3 三相笼三相笼型异步电动机降压启动控制线路型异步电动机降压启动控

60、制线路 软启动器的发展现状软启动器的发展现状近几年来，国内外软启动器技术发展迅速，从最初单一的软启动功能，发展到同时具有软停车、故障保护和轻载节能等功能。我国对软启动器技术的开发是比较早的，从1982年开始就有不少研究者在开发功率因数控制器时即包括了软启动技术，现在这些技术已经发展成熟并有产品推出，如JKR软启动器和JQ、JQZ型交流电机固态节能启动器等，现在我国已经研制出智能电机控制器。目前，国外著名的电气公司，如ABB公司、罗克韦尔公司、施耐德公司、西门子公司等，几乎都有软启动器产品进入中国市场，并占有较大的市场份额。 软启动器软启动器2.3 2.3 三相笼三相笼型异步电动机降压启动控制线