现代电气控制及PLC应用技术(第三版)复习材料

1、复习第一章 电气控制系统常用器件第二章 电气控制线路基础第三章 可编程控制器概述第四章 S7-200PLC基础知识第五章 PLC基本指令及程序设计第七章 S7-200顺序控制指令及应用第一章 电气控制系统常用器件一、电器定义和分类一、电器定义和分类1.1.定义：定义：电器是根据外界的信号和要求，能电器是根据外界的信号和要求，能手动或自动地断开或接通电路，断续或连续手动或自动地断开或接通电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电或非电对象的地改变电路参数，以实现对电或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电切换、控制、检测、保护、变换和调节的电工机械。工机械。1.1 电器的基本知识1.1

2、 电器的基本知识二、电气的分类（P4 图1-1、图1-2）三、电磁式低压电器的基本结构和工作原理 大多数为电磁式电器，原理相同，组成相近大多数为电磁式电器，原理相同，组成相近感受部分感受部分(检测部分检测部分) 电磁电器的电磁系统电磁电器的电磁系统执行部分执行部分 电磁电器的触点系统电磁电器的触点系统1.电磁式低压电器的感测部件电磁式低压电器的感测部件组成：激磁线圈组成：激磁线圈+铁心铁心(静铁心静铁心)+衔铁衔铁(动铁心动铁心) 。作用：作用：将电磁能量转换为机械能量，衔铁带动触头动作使将电磁能量转换为机械能量，衔铁带动触头动作使 之闭合或断开，从而实现电路的接通和分断。之闭合或断开，从而实

3、现电路的接通和分断。1.1 电器的基本知识2.2.触头是接触器的执行部件，用来接通或断开被控电路。触头是接触器的执行部件，用来接通或断开被控电路。 类型类型 材料材料 一般采用铜材料制成；对于小容量电器常一般采用铜材料制成；对于小容量电器常 用银质材料制成。用银质材料制成。 主触头主触头 分类分类 辅助触头辅助触头桥式触头桥式触头指形触头指形触头1.1 电器的基本知识3.工作原理（1）反力特性（2）吸力特性（3）反力特性和吸力特性的配合（4）短路环的作用灭弧系统灭弧系统 电弧电弧 危害危害 延长了切断故障的时间；延长了切断故障的时间； 高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；高温引起电弧附近电气绝缘

4、材料烧坏； 形成飞弧造成电源短路事故。形成飞弧造成电源短路事故。 灭弧措施灭弧措施 吹弧吹弧 拉弧拉弧 栅片灭弧栅片灭弧 多断口灭弧多断口灭弧 利用介质灭弧利用介质灭弧 改善触头表面材料改善触头表面材料1.1 电器的基本知识实质是：电器通断瞬间，带负荷实质是：电器通断瞬间，带负荷的触头周围空间的大气绝缘层被的触头周围空间的大气绝缘层被瞬间击穿，形成空间电流。又称瞬间击穿，形成空间电流。又称气体放电。气体放电。触头闭合时，由于动、静触头相互接触头闭合时，由于动、静触头相互接近，间距减小，电弧短，危害性不大；近，间距减小，电弧短，危害性不大；断开时，触头间距增大，电弧拉长，断开时，触头间距增大，电

5、弧拉长，若无措施，会产生危害。若无措施，会产生危害。电器带负荷通断电路，若触头间电电器带负荷通断电路，若触头间电压大于压大于10V，电流超过，电流超过80mA时，触时，触头间会产生蓝色的光柱，即电弧。头间会产生蓝色的光柱，即电弧。 灭弧栅片 触头 电弧 四、电弧的产生和灭弧的方法1.2 接触器一、接触器的定义、结构及工作原理一、接触器的定义、结构及工作原理 1. 2.主触点和辅助触点主触点和辅助触点 3.灭弧装置灭弧装置1.2 接触器二、接触器触点的类型：二、接触器触点的类型： 主触点、辅助触点主触点、辅助触点 主触点的作用：用来接通或分断电动机电主触点的作用：用来接通或分断电动机电路或其他负

6、载主电路。路或其他负载主电路。 辅助触点的作用：在控制电路中起联动作辅助触点的作用：在控制电路中起联动作用，控制其它电器工作。用，控制其它电器工作。1.2 接触器1.2 接触器1.。接触器是利接触器是利用电磁吸力频繁地远距离地接通或分断电动机电用电磁吸力频繁地远距离地接通或分断电动机电路或其他负载主电路。路或其他负载主电路。2.具有具有。接触器具有接触器具有等等特点，是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的特点，是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件。电器元件。 其主要控制对象是其主要控制对象是，也可用于，也可用于电热设备电热设备、等其它负载。等其它负载。 接触器可分为接触器可分为和和两大类

7、。两大类。1.3 继电器继电器继电器是根据某种输入信号来接继电器是根据某种输入信号来接通或断开小电流控制电路，实现远距离控制和保通或断开小电流控制电路，实现远距离控制和保护的自动控制电器。护的自动控制电器。 按用途分按用途分 ：控制继电器和保护继电器控制继电器和保护继电器 按动作原理分：按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、电磁式、感应式、电动式、电子式、 机械式机械式 按输入量分：按输入量分：电流、电压、电流、电压、压力、压力 按动作时间分：按动作时间分：1.3 继电器继电器四、接触器与电磁式继电器在结构上的异同1、相同点： 电磁机构完全相同。2、不同点： 触点不同，电磁式继电器触点

8、容量小，且触 点容量均相同，没有主触点和辅助触点之分，无 灭弧装置；接触器有主触点和辅助触点之分，有 灭弧装置。1.3 继电器继电器五、热继电器 热继电器定义：热继电器是随过载程度而热继电器定义：热继电器是随过载程度而改变动作时间的一种电器。改变动作时间的一种电器。 作用：电动机起过载保护。作用：电动机起过载保护。 电动机的过载特性：电动机在不超过允许电动机的过载特性：电动机在不超过允许温升条件下，电动机的载电流与其通过的温升条件下，电动机的载电流与其通过的时间关系，称为电动机的过载特性。时间关系，称为电动机的过载特性。 电动机的过载特性曲线：电动机的过载特性曲线：1.3 继电器继电器六、时间

9、继电器 定义：从得到输入信号定义：从得到输入信号(线圈的通电或断电线圈的通电或断电)开始，开始，经过一定的延时后，才输出信号经过一定的延时后，才输出信号(触点的闭合或断开触点的闭合或断开)的继电器，叫时间继电器。的继电器，叫时间继电器。 作用：在控制电路中按整定时间长短通断电路的作作用：在控制电路中按整定时间长短通断电路的作用。用。一、低压断路器（又称自动空气开关）一、低压断路器（又称自动空气开关）12345671-主触头2-自由脱扣器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12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器 6-失压脱

10、扣器 7-按钮 1.1.可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。的电动机。 2.2.隔离电源、隔离电源、 3. 3. 具有短路保护和过载保护功能同时还具有欠电压或失具有短路保护和过载保护功能同时还具有欠电压或失压保护功能。压保护功能。 特点：操作安全，分断能力较高。特点：操作安全，分断能力较高。v 框架式（万能式）和塑壳式（装置式）框架式（万能式）和塑壳式（装置式）v 触点系统、灭弧装置、各种脱扣器。触点系统、灭弧装置、各种脱扣器。小结一、本章主要内容为低压电器的基本知识；二、熟悉主要低压电器的结构、掌握它们的 工作原理；三、主

11、要低压电器： 接触器、中间继电器、热继电器、低压断路器、行程开关等；四、掌握主要低压电器的电气符号。第二章、电气控制线路基础2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则一、常用电气图的种类一、常用电气图的种类1. 系统图系统图 用规定的图形符号概略地表示系统或子系用规定的图形符号概略地表示系统或子系统的基本组成、相互关系及其主要特征的简图。统的基本组成、相互关系及其主要特征的简图。以框图作为主要表现形式。以框图作为主要表现形式。2. 电路图电路图 用规定的图形及文字符号，按在电路中用规定的图形及文字符号，按在电路中的工作顺序排列，详细表示系统及其设备的全部的工作顺序排列，详细表示系统及其设备的

12、全部基本组成和连接关系，而不考虑其实际位置的图。基本组成和连接关系，而不考虑其实际位置的图。供详细了解系统组成、结构，研究分析电路控制供详细了解系统组成、结构，研究分析电路控制原理及其工作过程。又称电气原理图。原理及其工作过程。又称电气原理图。2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则3. 设备元件表设备元件表 将电路图中所用的各种电器元件及其将电路图中所用的各种电器元件及其相应的名称、图中代号、型号规格、数量等要求相应的名称、图中代号、型号规格、数量等要求以表格形式无遗漏地详尽列出。以表格形式无遗漏地详尽列出。4. 位置图位置图 采用正投影法绘制，用于表明系统或设采用正投影法绘制，用于表明

13、系统或设备中各种电器件的实际位置，而不考虑器件功能备中各种电器件的实际位置，而不考虑器件功能以及相互连接关系的图。主要为电气设备的制造、以及相互连接关系的图。主要为电气设备的制造、安装、维修提供资料。又称电器元件布置图或排安装、维修提供资料。又称电器元件布置图或排列图。列图。5. 接线图接线图(表表) 用于表示成套装置中各种电器件之间用于表示成套装置中各种电器件之间相互连接关系的图。是电气安装、配线、检修、相互连接关系的图。是电气安装、配线、检修、故障检修查线的依据。故障检修查线的依据。 其它的还有：等效电路图、功能流程图、程序图、其它的还有：等效电路图、功能流程图、程序图、端子图等。端子图等

14、。2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则二、电气控制图的绘制规则二、电气控制图的绘制规则1. 电路图绘制规则电路图绘制规则 主电路主电路 指由电源到负载的工作回路。特点是：运行时，指由电源到负载的工作回路。特点是：运行时，电流大，是电路中负荷最大的一条支路，一旦发生故障，电流大，是电路中负荷最大的一条支路，一旦发生故障，造成的损失也较大。又称大电流回路。造成的损失也较大。又称大电流回路。 辅助电路辅助电路 指可对主电路实现控制、检测、保护、显示、指可对主电路实现控制、检测、保护、显示、报警等功能的工作回路。由以下几部分组成：报警等功能的工作回路。由以下几部分组成：控制回路控制回路 对主电

15、路运行状态实现控制的电路，主要由按对主电路运行状态实现控制的电路，主要由按钮、电磁电器线圈、触点等组成；钮、电磁电器线圈、触点等组成；保护回路保护回路 对主辅电路实现保护的电路，由各种保护器件对主辅电路实现保护的电路，由各种保护器件组成；组成；2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则 电源回路电源回路 为辅助电路提供所需电源的回路。由电源开关、为辅助电路提供所需电源的回路。由电源开关、控制变压器等组成；控制变压器等组成； 信号回路信号回路 对主电路的各种运行状态进行监测、显示、报对主电路的各种运行状态进行监测、显示、报警、测量等回路，由仪器仪表、声光信号显示器件、触点警、测量等回路，由仪器

16、仪表、声光信号显示器件、触点等组成。等组成。 绘图原则绘图原则 须按所规定的图形符号、文字符号和回路标号进行绘制；须按所规定的图形符号、文字符号和回路标号进行绘制；主电路标记主电路标记 按相序沿电压降落的方向，以自然递增数按相序沿电压降落的方向，以自然递增数 列进行；列进行；辅助电路标记辅助电路标记 沿前向通道信号流的方向，以自然递增数沿前向通道信号流的方向，以自然递增数 列进行；列进行； 同类型器件标记同类型器件标记 应采取前缀或下脚标的方法加以区分；应采取前缀或下脚标的方法加以区分；2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则 各种图符均按无电压、无外力作用或不工作时的各种图符均按无电压、

17、无外力作用或不工作时的状态绘制；状态绘制； 电路图中信号流的方向：电路图中信号流的方向：前向通道前向通道 应从左到右，或由上到下；应从左到右，或由上到下；反馈通道反馈通道 应从右到左，或由下到上；应从右到左，或由下到上； 每个器件及它们的部件都需用一确定的图形符号每个器件及它们的部件都需用一确定的图形符号表示，且每个器件有一个文字符号。属于同一个表示，且每个器件有一个文字符号。属于同一个器件的各个部件采用同一文字符号表示；器件的各个部件采用同一文字符号表示； 同一器件的不同部件，无论在电路图中的位置，同一器件的不同部件，无论在电路图中的位置，均采用同一文字符号标记；均采用同一文字符号标记； 一

18、个完整的电路图至少应包括主电路、辅助电路、一个完整的电路图至少应包括主电路、辅助电路、材料表三个基本组成部分；材料表三个基本组成部分；2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则 为方便分析阅读电路图，应将图面分区，方法是：为方便分析阅读电路图，应将图面分区，方法是：图纸相互垂直的两边各自等分，但均须为偶数。长度图纸相互垂直的两边各自等分，但均须为偶数。长度介于介于2575间即可；区域编号以标题栏对应的左上角间即可；区域编号以标题栏对应的左上角为起始位置，纵向用大写拉丁字母、横向用阿拉伯数为起始位置，纵向用大写拉丁字母、横向用阿拉伯数字顺序编写；也可在该区域内标明电路功能。字顺序编写；也可在该

19、区域内标明电路功能。 同一图内电器件可动部分的动作方向应保持一致，相同一图内电器件可动部分的动作方向应保持一致，相似部分对齐；似部分对齐； 原理图中应标出下列数据：原理图中应标出下列数据： 各个电源电路的电压值、极性或频率及相数各个电源电路的电压值、极性或频率及相数; 某些元件的特性某些元件的特性(电阻、电容的量值等电阻、电容的量值等); 万能转换开关等类似器件的触点通断表；万能转换开关等类似器件的触点通断表； 图中的全部电机、电器元件的型号、文字符号、用途、图中的全部电机、电器元件的型号、文字符号、用途、数量、技术数据，均应统计列表，并绘制在电路图中。数量、技术数据，均应统计列表，并绘制在电

20、路图中。2.1 电气控制线路图的图形、符号及绘制原则三、电气识图与分析三、电气识图与分析1.电气识图，是电气技术人员分析控制原理、排电气识图，是电气技术人员分析控制原理、排查设备故障、改创电路的基本技能。查设备故障、改创电路的基本技能。2.对于有触点控制系统电路图，识图分析的方法对于有触点控制系统电路图，识图分析的方法很多，无论采用何种方法，其基本指导思想是：很多，无论采用何种方法，其基本指导思想是：顺序控制，关联电器并联运行。顺序控制，关联电器并联运行。3.基本方法是：基本方法是：眼手脑，不可缺；览全图，分主眼手脑，不可缺；览全图，分主辅；设电流，找关联；按顺序，步步查。辅；设电流，找关联；

21、按顺序，步步查。2.2 2.2 基本电气控制线路基本电气控制线路综述综述1.1.设备设施设备设施 可为人们提供各种产品、必需品或各种可为人们提供各种产品、必需品或各种方便的机械装置。方便的机械装置。2.2.设备的构成设备的构成 机、电、气机、电、气( (液液) )及其组合。及其组合。3.3.设备工作状态设备工作状态 为满足用户要求、产品工艺等，设为满足用户要求、产品工艺等，设备所具备的运行功能：启动、调速、延时、制动等等。备所具备的运行功能：启动、调速、延时、制动等等。4.4.控制实现的方法控制实现的方法 机械方法机械方法、液压方法液压方法、电力方法电力方法或是它们的组合。或是它们的组合。直接

22、控制、灵活性差、直接控制、灵活性差、不适于复杂控制不适于复杂控制直接控制、灵活性直接控制、灵活性稍强于机控、稍强于机控、间接控制、灵活性间接控制、灵活性最好、易于自动化最好、易于自动化2.2.1 全压启动控制线路1.原理原理 通过开关或控制电器，将电源电压的全部通过开关或控制电器，将电源电压的全部直接接入鼠笼电机定子绕组，并使其启动直接接入鼠笼电机定子绕组，并使其启动运行的控制方式。运行的控制方式。2.适用范围适用范围 7.5KW以下空载或轻载电机。以下空载或轻载电机。2.2.1 全压启动控制线路3.典型电路介绍典型电路介绍 单向启单向启/停电路停电路 电机作为旋转电器，其旋转方向只有两个：电

23、机作为旋转电器，其旋转方向只有两个：顺时针顺时针(右旋右旋)和逆时针和逆时针(左旋左旋)。所谓单向，。所谓单向，是指电机只有一个旋转方向。是指电机只有一个旋转方向。 开关控制电路开关控制电路 电路简介电路简介 结构简单、电器件最少。结构简单、电器件最少。 控制分析控制分析 QSQS闭合，电机闭合，电机M M得电，启动运行；得电，启动运行； QSQS断开，电机断开，电机M M失电，惯转停止。失电，惯转停止。 存在隐患存在隐患 a) a) 安全性差；安全性差； b) b) 对对接法的电机，易造成缺相运接法的电机，易造成缺相运行，烧毁电机；行，烧毁电机； c) c) 控制灵活性差。控制灵活性差。3

24、380 VQSFUM2.2 2.2 基本电气控制线路基本电气控制线路FR4FUSB2SB1 KM21354L11L313 380VQS FR KM M1FU 2FU 3FU5FU 电路组成电路组成 点动点动L12L22L32L13L23L33UVWL11L21L31L1L2L3 继电接触单向继电接触单向启停控制启停控制2.2 2.2 基本电气控制线路基本电气控制线路QS闭合，电路闭合，电路得电，待运行；得电，待运行；松开松开SB2 KM线圈失电释放线圈失电释放 KM主主触点断开触点断开 电机电机M失电，惯转停止失电，惯转停止； 按下按下SB2 KM线圈吸合线圈吸合 KM主触点吸合主触点吸合 电

25、机电机M得电，启动运行；得电，启动运行；KM21354L11L31FR4FUSB2SB1 KM5FU 长动长动3 380VQS FR KM M1FU 2FU 3FUL12L22L32L13L23L33UVWL11L21L31L1L2L3QS闭合，电路闭合，电路得电，待运行；得电，待运行；KM辅助触点断开，失自保；辅助触点断开，失自保； 按下按下SB1KM线圈线圈失电释放失电释放KM主触点断开主触点断开 电机电机M失电，惯转停止。失电，惯转停止。KM辅助触点闭合，自保；辅助触点闭合，自保； 按下按下SB2KM线圈线圈得电吸合得电吸合KM主触点闭合主触点闭合 电机电机M得电，启动运行。得电，启动运

26、行。2.2 2.2 基本电气控制线路基本电气控制线路自保：自保：电器利用自身触点使电器利用自身触点使其线圈保持吸合的作用，称其线圈保持吸合的作用，称为为“自保自保”。触点所在支路触点所在支路也称为自保支路。也称为自保支路。21354L11L31FR4FUSB2SB1 KMKM5FU 保护保护3 380VQS FR KM M1FU 2FU 3FUL12L22L32L13L23L33UVWL11L21L31L1L2L3电源隔离电源隔离过载保护过载保护零失压保零失压保护（护（P59）低压释低压释放保护放保护短路保护短路保护2.2 2.2 基本电气控制线路基本电气控制线路2.2 2.2 基本电气控制线

27、路基本电气控制线路 小结小结 相序与正反转：为分析方便起见，常将相序相序与正反转：为分析方便起见，常将相序L1L1、L2L2、L3L3与与 负载端负载端U U、V V、W W对应时，电机顺时针转动称之为对应时，电机顺时针转动称之为“顺相序顺相序” 或或“正转正转”。反之，则为。反之，则为“逆相序逆相序”或或“反转反转”；b) b) SB2 SB2 启动按钮启动按钮 其常开触点串接在所控制电器的线圈回路中；其常开触点串接在所控制电器的线圈回路中； SB1 SB1 停止按钮停止按钮 其常闭触点串接在所控制电器的线圈回路中；其常闭触点串接在所控制电器的线圈回路中； FR FR 辅助常闭触点辅助常闭触

28、点 电路过载时，通过切断辅助电路中电磁线电路过载时，通过切断辅助电路中电磁线圈的通路使其失电释放圈的通路使其失电释放 主触点断开电机失电而实现保护。一般主触点断开电机失电而实现保护。一般地，该触点常串接在辅助电路的公共总线中；地，该触点常串接在辅助电路的公共总线中；2.2 2.2 基本电气控制线路基本电气控制线路 c) 断续控制的基本方法是：断续控制的基本方法是： 按钮按钮( (发启发启/停指令信号停指令信号) ) 线圈线圈( (感知吸合或释放感知吸合或释放) ) 触点触点( (执执行闭合或断开行闭合或断开) ) 电机电机( (状态转或停状态转或停) )。 在此过程中，在此过程中，信号信号有两

29、种可能：有两种可能：“有有”或或“无无”；各环节；各环节执执行行过程过程有两种：有两种：“通通”或或“断断”；受控对象状态受控对象状态有两种：有两种：“转转”或或“停停”。2.2 2.2 基本电气控制线路基本电气控制线路 可逆运行电路可逆运行电路 适用范围适用范围 适用于一台电机驱动的机械机构或装置有前后、左右、上适用于一台电机驱动的机械机构或装置有前后、左右、上下、翻转等两个相反运动状态的控制。下、翻转等两个相反运动状态的控制。 方法方法 对鼠笼电机而言，对鼠笼电机而言，改变接入定子绕组的电源相序，就可改变接入定子绕组的电源相序，就可改变电机旋转方向。改变电机旋转方向。 籍此，利用两个连接不

30、同相序的单向电路并联运行，就籍此，利用两个连接不同相序的单向电路并联运行，就可使到电机在两个方向均可运行，进而满足运动机构对控制可使到电机在两个方向均可运行，进而满足运动机构对控制的要求。的要求。 典型电路分析典型电路分析2.2 2.2 基本电气控制线路基本电气控制线路L12L22L32L13L23L33UVWL11L21L31L1L2L33 380VQS FR M1FU 2FU 3FU1KMFR4FUSB2SB11KM5FU1KM21354L11L31L22L12L32L13L23L33UVWL11L21L31L1L2L33 380VQS FR M1FU 2FU 3FU2KMFR4FUSB4

31、SB32KM5FU2KM1211131514L11L311KM2KMSB3SB42KMSB1SB21KM4FUL1157621384L3192KM1KMFR5FU2.2 2.2 基本电气控制线路基本电气控制线路L12L22L32L13L23L33L3L1L2UV WL11 L21 L31QS3 380V1FU3FU FR M1KM2KM可逆运行，电气互锁可逆运行，电气互锁2.2 2.2 基本电气控制线路基本电气控制线路SB2SB3647589101231KM2KM1KM2KML31FR5FUSB1L114FUSB21KMSB32KMQS3 380V1FU3FU FR M1KM2KML12L22

32、L32L13L23L33L3L1L2UV WL11 L21 L31可逆运行，机械互锁可逆运行，机械互锁可逆运行，双重联锁可逆运行，双重联锁2.2 2.2 基本电气控制线路基本电气控制线路 控制规律控制规律联锁联锁是指利用电器触点，对两个或两个以上的电器动作是指利用电器触点，对两个或两个以上的电器动作顺序先后实施控制的技术措施。顺序先后实施控制的技术措施。 机械联锁机械联锁是指由机械式电器触点实施控制的技术措施。是指由机械式电器触点实施控制的技术措施。 电气联锁电气联锁是指由电磁式电器触点实施控制的技术措施。是指由电磁式电器触点实施控制的技术措施。 方法方法a) a) 要求要求A A接触器动作时

33、，接触器动作时，B B接触器不得动作，则应将接触器不得动作，则应将A A接触接触器的常闭触点串接在器的常闭触点串接在B B接触器线圈回路中，接触器线圈回路中，反之亦然反之亦然；b) b) 要求要求A A接触器动作后，接触器动作后，B B接触器才能动作，则应将接触器才能动作，则应将A A接触接触器的常开触点串接在器的常开触点串接在B B接触器线圈回路中，接触器线圈回路中，反之亦然反之亦然；c) c) 要求要求B B接触器失电后，接触器失电后，A A接触器才能失电，则应将接触器才能失电，则应将B B接触接触器的常开触点串接在器的常开触点串接在A A接触器停止按钮的两端，接触器停止按钮的两端，反之亦

34、然。反之亦然。2.2 2.2 基本电气控制线路基本电气控制线路（3 3） 位置、自动往返控制位置、自动往返控制 适用范围适用范围 适用于液位、物料容积及机械装置的位置、适用于液位、物料容积及机械装置的位置、行程、速度、方向等控制。行程、速度、方向等控制。 方法方法 选用各式光电开关、磁控开关、浮球开关、选用各式光电开关、磁控开关、浮球开关、位置传感器、行程开关等与接触器、中间继电位置传感器、行程开关等与接触器、中间继电器组合，实现控制。器组合，实现控制。 典型电路分析典型电路分析SB14FUSB21KMSB32KM1KM2KM1KM2KMFR5FU2SQ1SQM1QS2QS单行程控制单行程控制

35、L11L3123647589101L12L22L32L13L23L33L3L1L2UV WL11 L21 L31QS3 380V1FU3FU FR M1KM2KM2.2 2.2 基本电气控制线路基本电气控制线路L11L31236475891011KM2KM1KM2KMFR5FUSB14FUSB21KM2KMSB32SQ1SQ1SQ单循环控制单循环控制L12L22L32L13L23L33L3L1L2UV WL11 L21 L31QS3 380V1FU3FU FR M1KM2KMM1QS2QS2.2 2.2 基本电气控制线路基本电气控制线路L12L22L32L13L23L33L3L1L2UV WL

36、11 L21 L31QS3 380V1FU3FU FR M1KM2KM2SQ2SQ1SQ1SQL11L31236475891011KM2KM1KM2KMFR5FUSB14FUSB21KM2KM自动循环控制自动循环控制M1QS2QS2.2 2.2 基本电气控制线路基本电气控制线路2.3 2.3 异步电动机降压启动异步电动机降压启动一、降压间接启动一、降压间接启动 所谓降压启动，是指电机启动时，电机定子端的电压所谓降压启动，是指电机启动时，电机定子端的电压在数值上，仅是正常额定值的一部分，其目的是；减小供在数值上，仅是正常额定值的一部分，其目的是；减小供电电网因电机启动造成的电压波动，将电机的启动

37、电流限电电网因电机启动造成的电压波动，将电机的启动电流限制在制在( (22.5) )IN。待电机达到一定转速。待电机达到一定转速( (接近额定值接近额定值) )时，时，再切换到全压下运行，并使电机输出额定功率。再切换到全压下运行，并使电机输出额定功率。 对于对于7.5KW以上电机，如无特殊要求，一般采用降压以上电机，如无特殊要求，一般采用降压间接启动方式。由于交流电机结构上的差异，鼠笼式电机间接启动方式。由于交流电机结构上的差异，鼠笼式电机降压启动方法有：定子回路串电阻、串电抗、串自耦调压降压启动方法有：定子回路串电阻、串电抗、串自耦调压器、器、Y-、以及对多抽头电机的延边三角形降压启动。本、

38、以及对多抽头电机的延边三角形降压启动。本课程重点介绍课程重点介绍Y- 降压启动控制。降压启动控制。2.3 2.3 异步电动机降压启动异步电动机降压启动 Y-降压启动降压启动L1L2L3L11 L21 L31RST MU V WUVW2KM1KM FR3 380VQF3KMFUSBSB3KM2KMFRKT1KMKT2KM1KMKT3KMKM3KML11L3121354867119101. 电路介绍电路介绍2.3 2.3 异步电动机降压启动异步电动机降压启动2. 方法方法1KM3KM FR MU V WUVW2KM3 380VQFL1L2L3L11 L21 L31L12L22L32RST启动启动2

39、KMZ运行运行3KMZ3. 3. 适用范围适用范围7.5KW7.5KW30KW30KW的空载或轻载，运的空载或轻载，运行时采用行时采用接法的鼠笼电机。接法的鼠笼电机。2.3 2.3 异步电动机降压启动异步电动机降压启动4. 控制分析控制分析L1L2L3L11 L21 L31RST MU V WUVW2KM1KM FR3 380VQF3KMFUSB2SB13KM2KMFRKT1KMKT2KM1KMKT3KM2KM3KML11L312135486711910QS闭合，电路闭合，电路得电，待运行；得电，待运行； 启动准备启动准备2.3 2.3 异步电动机降压启动异步电动机降压启动L1L2L3L11

40、L21 L31RST MU V WUVW2KM1KM FR3 380VQF3KMFUSB2SB13KM2KMFRKT1KMKT2KM1KMKT3KM2KM3KML11L312135486711910按下按下SB22KM辅助常闭断开，与辅助常闭断开，与3KM互锁，防止短路；互锁，防止短路；2KM线圈得线圈得电吸合电吸合2KM主触点闭主触点闭合，合，Y接法接法2KM辅助常开闭合，辅助常开闭合，KT延时计时开始；延时计时开始；1KM主触点吸合主触点吸合，M在在Y下运行下运行1KM线圈得线圈得电吸合电吸合1KM辅助常开辅助常开闭合，自保闭合，自保2KM辅助常开断开，辅助常开断开，KT线圈失电；线圈失电

41、；2KM辅助常闭闭合，辅助常闭闭合，3KM待电吸合；待电吸合；2KM主触点断开，主触点断开，M高速下惯转高速下惯转t秒后，延时断开，秒后，延时断开，2KM线圈失电线圈失电KT延时闭合，延时闭合，3KM线圈吸合；线圈吸合；3KM主触点吸合主触点吸合，M在在下运行下运行3KM辅助常闭辅助常闭断开，联锁断开，联锁3KM辅助常开辅助常开闭合，自保闭合，自保 启动启动KT延时计时延时计时2.3 2.3 异步电动机降压启动异步电动机降压启动KT延时断开的常闭触点断开，延时断开的常闭触点断开，2KM线圈失电释放；线圈失电释放； KT延时闭合的常开触点闭合，延时闭合的常开触点闭合，3KM待得电；待得电；1KM

42、线圈得电吸合线圈得电吸合1KM主触点闭合主触点闭合 电机电机M在在Y接法下启动运行。接法下启动运行。1KM辅助触点闭合，自保；辅助触点闭合，自保； 2KM线圈得电吸合线圈得电吸合2KM辅助常开触点闭合，辅助常开触点闭合，KT线圈得电吸合，线圈得电吸合，延时计时开始；延时计时开始； 2KM主触点闭合，主触点闭合， 电机电机M绕组绕组Y接法；接法；2KM辅助常闭触点断开，与辅助常闭触点断开，与3KM联锁，防止短路；联锁，防止短路； 按下按下SB2计时时间到计时时间到2KM辅助常开触点断开，辅助常开触点断开，KT线圈失电；线圈失电； 2KM主触点断开，主触点断开， 电机绕组电机绕组Y接法断开；接法断

43、开；2KM辅助常闭触点闭合，辅助常闭触点闭合，3KM线圈得电吸合；线圈得电吸合； 3KM辅助常开触点闭合，自保。辅助常开触点闭合，自保。3KM主触点闭合，主触点闭合， 电机电机M绕组绕组接法下运行。接法下运行。3KM辅助常闭触点断开，与辅助常闭触点断开，与2KM联锁，防止联锁，防止2KM线圈带电；线圈带电； 2.3 2.3 异步电动机降压启动异步电动机降压启动L1L2L3L11 L21 L31RST MU V WUVW2KM1KM FR3 380VQF3KMFUSB2SB13KM2KMFRKT1KMKT2KM1KMKT3KM2KM3KML11L312135486711910按下按下SB1 停止

44、停止1KM线线圈失电圈失电1KM主触点断开，主触点断开，电机电机M失电；失电；1KM辅助常开触点辅助常开触点断开，失自保；断开，失自保；3KM线线圈失电圈失电3KM辅助常开触点辅助常开触点断开，失自保；断开，失自保；3KM主触点断开，电主触点断开，电机机M失电，惯转；失电，惯转；3KM辅助触点闭合，辅助触点闭合，待再启动待再启动2.3 2.3 异步电动机降压启动异步电动机降压启动1KM线圈失电释放线圈失电释放1KM主触点断开，电机主触点断开，电机M失电；失电；1KM辅助常开触点闭合，失自保；辅助常开触点闭合，失自保； 按下按下SB13KM线圈失电释放线圈失电释放3KM辅助常开触点断开，失自保。

45、辅助常开触点断开，失自保。3KM主触点断开，主触点断开， 电机电机M绕组绕组接法断开；接法断开；3KM辅助常闭触点闭合，待再启动；辅助常闭触点闭合，待再启动； 电机电机M惯转停止。惯转停止。2.3 2.3 异步电动机降压启动异步电动机降压启动 电路保护电路保护 QF 电源引入与隔离；电源引入与隔离； FU 电路短路保护；电路短路保护； FR 电路过载保护；电路过载保护； KM 电路控制及低压释放保护；电路控制及低压释放保护； 1KM辅助常开触点辅助常开触点 自保与零自保与零( (失失) )压保护；压保护； 2KM辅助常闭触点辅助常闭触点 与与3KM互锁，防止电源短路；互锁，防止电源短路； 辅助

46、常开触点辅助常开触点 防止防止KT线圈工作后带电，节能减热。线圈工作后带电，节能减热。 3KM辅助常闭触点辅助常闭触点 与与2KM互锁，防止电源短路；互锁，防止电源短路； 防止防止2KM线圈工作后带电，节能减热。线圈工作后带电，节能减热。 辅助常开触点辅助常开触点 自保。自保。2.3 2.3 异步电动机降压启动异步电动机降压启动 说明说明 在前面的学习中，我们已知：在前面的学习中，我们已知： IlIyl 。因而，在设计因而，在设计 Y-降压启动电路时，热继电器热元件的额定电流应以电机降压启动电路时，热继电器热元件的额定电流应以电机在在接法下运行时的电流数值为准，否则电机不能可靠启动接法下运行时

47、的电流数值为准，否则电机不能可靠启动或运行，易造成启动或运行失败；或运行，易造成启动或运行失败； 本电路中省略了信号显示回路，但在实际工程中还本电路中省略了信号显示回路，但在实际工程中还是必须的；是必须的； Y-降压启动电路，是各种降压启动电路中最简单、降压启动电路，是各种降压启动电路中最简单、最直接、最常用的电路，也是工程技术人员应当掌握的基本最直接、最常用的电路，也是工程技术人员应当掌握的基本单元电路之一；单元电路之一；2.3 2.3 异步电动机降压启动异步电动机降压启动 线路标记线路标记 电气控制线路要求每段线路节点、触点、电气控制线路要求每段线路节点、触点、负载等两端都需做出标记，不得

48、重复，也不得出现错误或误负载等两端都需做出标记，不得重复，也不得出现错误或误导；例如：导；例如：U1V1W1V2W2U2理论分析理论分析 MU1V1 W1V2W2 U2原理设计原理设计否则造成的恶果是：否则造成的恶果是： 电源短路；电源短路； 绕组内部可能形成环流。绕组内部可能形成环流。W2U2V2U1V1W1U1V1W1W2U2V22.4 2.4 异步电动机制动控制线路异步电动机制动控制线路一、三相鼠笼异步电机的制动一、三相鼠笼异步电机的制动1. 制动制动指的是实现运行中的电机迅速停车的技术措施。指的是实现运行中的电机迅速停车的技术措施。2. 原理原理 由于转子转矩的惯性作用，电源切断后，电

49、机转子还会由于转子转矩的惯性作用，电源切断后，电机转子还会沿原运行方向继续转动一段时间后，才会停止。为提高效、沿原运行方向继续转动一段时间后，才会停止。为提高效、缩短惯转时间或防止意外发生，对设备、机械装置中正在运缩短惯转时间或防止意外发生，对设备、机械装置中正在运行的电机采取人为措施，使电机在切除电源后，能够迅速有行的电机采取人为措施，使电机在切除电源后，能够迅速有效的停止转动。为此，要求制动时所产生的转矩与转子原转效的停止转动。为此，要求制动时所产生的转矩与转子原转矩方向相反，起制动作用。矩方向相反，起制动作用。YB2.4 2.4 异步电动机制动控制线路异步电动机制动控制线路3. 制动的分

50、类制动的分类4. 典型制动电路典型制动电路 断电型电磁抱闸断电型电磁抱闸 适用范围适用范围 对卷扬、起重、电梯类设备的电机制动控制。对卷扬、起重、电梯类设备的电机制动控制。 特点特点 专用机械制动装置。专用机械制动装置。 组成结构组成结构 由底座、支架、摩擦片、反力弹簧、电磁线由底座、支架、摩擦片、反力弹簧、电磁线圈等组成。圈等组成。 产品与图符产品与图符机械式机械式电气式电气式通电式通电式断电式断电式电磁抱闸电磁抱闸电磁离合器电磁离合器反接制动反接制动能耗制动能耗制动制动制动再生制动再生制动2.4 2.4 异步电动机制动控制线路异步电动机制动控制线路 能耗制动能耗制动 能耗制动，指将转子的动

51、能转化为电能，并消耗在转子能耗制动，指将转子的动能转化为电能，并消耗在转子回路中的制动方式。回路中的制动方式。 原理原理 在断开三相电源，给在断开三相电源，给两相绕组通入直流电流，两相绕组通入直流电流，形成固定磁场，产生与转形成固定磁场，产生与转子旋转方向相反的转距，子旋转方向相反的转距，使转子迅速停止转动。使转子迅速停止转动。NSn右手定则判定感生电右手定则判定感生电势与感应电流方向势与感应电流方向MM左手定则判定左手定则判定制动力矩方向制动力矩方向 用途用途迅速减速；匀速降落。迅速减速；匀速降落。2.4 2.4 异步电动机制动控制线路异步电动机制动控制线路 典型电典型电路路 图示图示为单向

52、运为单向运行电路的行电路的能耗制动。能耗制动。直流电源直流电源可通过对可通过对交流电源交流电源整流整流( (半波、半波、全波、桥全波、桥式式) ) 获得。获得。2.4 2.4 异步电动机制动控制线路异步电动机制动控制线路 制动分析制动分析 按下停车按按下停车按钮钮SB1KM1线线圈断电复位；圈断电复位； KM2线圈线圈通电自锁通电自锁电动电动机机M定子绕组切定子绕组切除交流电源，通除交流电源，通入直流电源进入入直流电源进入能耗制动。能耗制动。 KT线圈通线圈通电延时电延时KM2线线圈断电复位圈断电复位KT线圈断电复位。线圈断电复位。2.4 2.4 异步电动机制动控制线路异步电动机制动控制线路

53、反接制动反接制动 反接制动，是指将转子机械能与电源电能转换为电动反接制动，是指将转子机械能与电源电能转换为电动机绕组中的热能的制动方式。机绕组中的热能的制动方式。 原理原理 改变异步电动机定子绕组中的三相电源相序，使定子改变异步电动机定子绕组中的三相电源相序，使定子绕组产生方向相反的旋转磁场，从而产生制动转矩，实现绕组产生方向相反的旋转磁场，从而产生制动转矩，实现制动。反接制动要求在电动机转速接近零时及时切断反相制动。反接制动要求在电动机转速接近零时及时切断反相序的电源，序的电源， 以防电动机反向启动。以防电动机反向启动。 用途用途 10KW以下小容量、不经常正反转的电动机快速停车。以下小容量

54、、不经常正反转的电动机快速停车。 2.4 2.4 异步电动机制动控制线路异步电动机制动控制线路 典型电路典型电路 图示为单图示为单向反接制动控向反接制动控制电路。制电路。 KM1运行接运行接触器；触器； KM2反接制反接制动接触器动接触器; 为限流电阻。为限流电阻。2.4 2.4 异步电动机制动控制线异步电动机制动控制线路路 制动分析制动分析 按下停车按按下停车按钮钮SB1KM1线线圈断电复位圈断电复位; KM2线圈线圈通电自锁，实现通电自锁，实现反接制动，转速反接制动，转速n接近零时，速度接近零时，速度继电器继电器KS常开触常开触点打开点打开KM2线线圈断电，反接制圈断电，反接制动结束。动结

55、束。2.4 2.4 异步电动机制动控制线路异步电动机制动控制线路 说明说明 能耗制动与反接制动时，由于流入定子绕组的电流超过能耗制动与反接制动时，由于流入定子绕组的电流超过其额定值，因此，必须接入限流电阻，以防止定子绕组过热；其额定值，因此，必须接入限流电阻，以防止定子绕组过热； 能耗制动用时间继电器或速度继电器控制均可，但一般能耗制动用时间继电器或速度继电器控制均可，但一般情况下，采用时间继电器情况下，采用时间继电器( (延时范围可调延时范围可调) )控制为宜；控制为宜； 反接制动采用速度继电器控制时，应防止电机的反向启反接制动采用速度继电器控制时，应防止电机的反向启动运行；采用点动方式时，

56、则无此现象；动运行；采用点动方式时，则无此现象； 可逆运行电机采用反接制动时，两接触器互为反接可逆运行电机采用反接制动时，两接触器互为反接制动用，具体电路见课本，自行分析。制动用，具体电路见课本，自行分析。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一、电控设计的标准与规范一、电控设计的标准与规范 由于电气工程涵盖由于电气工程涵盖电能分配电能分配与与信息传输信息传输两大专业门类，作业两大专业门类，作业方式大相径庭，因而电控设计的标准与规范，包括：设计、产品方式大相径庭，因而电控设计的标准与规范，包括：设计、产品检验、施工、检测、质量保证、调试验收等诸方面。检验、施工、检测、

57、质量保证、调试验收等诸方面。 标准与规范是工程界的技术法典，具有权威性，不得随意简标准与规范是工程界的技术法典，具有权威性，不得随意简化、取消、更改。化、取消、更改。 工程图集、图册是以图解的方式对标准、规范所进行的表述，工程图集、图册是以图解的方式对标准、规范所进行的表述，并对具体作业方式方法具有指导意义。并对具体作业方式方法具有指导意义。 标准与规范随技术进步也在不断修订、完善，电气工程作为标准与规范随技术进步也在不断修订、完善，电气工程作为特种专业来讲，安全可靠运行、最大限度满足用户需求永不会变。特种专业来讲，安全可靠运行、最大限度满足用户需求永不会变。2.7 2.7 电气控制线路的简单

58、设计法电气控制线路的简单设计法二、电控系统设计的一般原则二、电控系统设计的一般原则 1. 最大限度地满足最大限度地满足( (或实现或实现) )生产机械或工艺生产机械或工艺( (或用户或用户) )对控制对控制的要求。的要求。 要结合实际需求、能力、技术现状、适用性、性价比等多方要结合实际需求、能力、技术现状、适用性、性价比等多方面进行比较。面进行比较。 2. 在满足控制需求的条件下，控制力求安全、可靠、简单实在满足控制需求的条件下，控制力求安全、可靠、简单实用、经济用、经济。 要尽量选用大家熟知的常用常见的控制方式；要尽量选用大家熟知的常用常见的控制方式； 要尽量选用标准的、同系列、同型号的常规

59、器件，并尽可要尽量选用标准的、同系列、同型号的常规器件，并尽可能减少使用数量；能减少使用数量； 简单并不意味着低水平、低层次、低技术含量；简单并不意味着低水平、低层次、低技术含量； 对现行成熟技术不宜作修改。对现行成熟技术不宜作修改。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 同一线路中电磁式电器的电压等级应保持一致，且并联连同一线路中电磁式电器的电压等级应保持一致，且并联连接：因为，电磁电器线圈绝大多数为电压型，是根据电压信号变接：因为，电磁电器线圈绝大多数为电压型，是根据电压信号变化工作的，尤其是对交流，从图中可见：化工作的，尤其是对交流，从图中可见：Z2Z1uI1I

60、2II1+I2Z2Z1uu1u2IUU1+U23. 保证控制线路的可靠与安全。保证控制线路的可靠与安全。由欧姆定律可知：由欧姆定律可知：ZU 对串联电路有：对串联电路有：当当UC时，时，U1U22.7 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 辅助电路工作时，除必要通电电器外，不工作电器尽量不辅助电路工作时，除必要通电电器外，不工作电器尽量不通电，以利节能，减少电器散热量，延长使用寿命；如：通电，以利节能，减少电器散热量，延长使用寿命；如： FUSB2SB13KM2KMFRKT1KMKT2KM1KMKT3KM2KM3KML11L3121354867119102.7 2.7 电气