苏州电工培训用讲义2

1、第二章 电器器控制的的基本线线路任何复杂杂的电器器控制线线路都是是按照一一定的控控制原则则，由基基本的控控制线路路组成的的。基本本控制线线路是学学习电器器控制的的基础。特别是是对生产产机械整整个电气气控制线线路工作作原理的的分析与与设计有有很大的的帮助。电器控制制线路的的表示方方法有：电气原原理图、电气接接线图、电器布布置图。电气原理理图是根根据工作作原理而而绘制的的，具有有结构简简单、层层次分明明、便于于研究和和分析电电路的工工作原理理等优点点。在各各种生产产机械的的电器控控制中，无无论在设设计部门门或生产产现场都都得到广广泛的应应用。电电器控制制线路常常用的图图形、文文字符号号必须符符合最

2、新新的国家家标准。电器控制制线路根根据电路路通过的的电流大大小可分分为主电电路和控控制电路路。主电电路包括括从电源源到电动动机的电电路，是是强电流流通过的的部分，用用粗线条条画在原原理图的的左边。控制电电路是通通过弱电电流的电电路，一一般由按按钮、电电器元件件的线圈圈、接触触器的辅辅助触点点、继电电器的触触点等组组成，用用细线条条画在原原理图的的右边。采用电器器元件展展开图的的画法。同一电电器元件件的各部部件可以以不画在在一起，但但需用同同一文字字符号标标出。若若有多个个同类电电器，可可在文字字符号后后加上数数字序号号，如KKM1、KM22等。所有按钮钮、触点点均按没没有外力力作用和和没有通通

3、电时的的原始状状态画出出。控制制电路的的分支线线路，原原则上按按照动作作先后顺顺序排列列，两线线交叉连连接时的的电气连连接点须须用黑点点标出。本节主要要介绍典典型的三三相笼型型电动机机电器控控制线路路。2.1 电气气控制电电路原理理图的绘绘制原则则各种机床床都有不不同的电电气控制制电路，要要准确、迅速地地排除机机床电气气控制电电路的故故障，就就必须熟熟悉它们们的工作作原理。面每台台机床的的控制电电路不管管它有多多么复杂杂，总是是由几个个基本控控制环节节组合而而成。每每个基本本环节起起着不同同的控制制作用，但但它们之之间又有有一定的的联系。平时我我们在分分析、判判断机床床电气控控制电路路的故障障

4、时，往往往都是是从基本本控制环环节着手手。因此此，掌握握电气控控制电路路的基本本环节，对对分析复复杂的机机床电气气控制电电路的工工作原理理和维修修有很大大的帮助助。 电气控制制原理图图应遵循循下述原原则绘制制: 电气控制制原理图图中，同同一电器器元件的的各个部部件按其其在电路路中所起起的作用用，它的的图形符符号可以以不画在在一起，但但代表同同一元件件的文字字符号必必须相同同。 电气原理理图中所所有电器器触头均均按没有有通电或或没有外外力作用用时的状状态绘制制，行程程开关均均按挡块块碰撞前前的状态态绘制。电气原理理图中应应将电源源电路、主电路路、控制制电路和和信号电电路分开开绘制。电源电电路绘成

5、成水平线线，电源源相序LL1、LL2、LL3由上上而下排排列，中中线N和和保护地地线PEE放在相相线下面面;主电电路应垂垂直电源源电路画画出;控控制电路路和信号号电路应应垂直画画在水平平电源线线上。 电器的线线圈、信信号灯等等耗电元元件直接接与下方方保护接接地水平平线连接接，而控控制触头头连接在在电源水水平线与与耗电元元件之间间。 2.2 电气气控制电电路原理理圈圈区区的划分分和编号号由于各种种机床的的运动形形式和工工艺要求求都不同同，所以以在电力力拖动自自动控制制中提出出了各种种要求；再者机机床电气气控制的的原理图图中所包包含的电电器元件件、器件件和设备备等符号号也较多多，要正正确绘制制和阅

6、读读机床电电气控制制原理图图，除了了上述的的绘制电电气控制制原理图图遵循的的一般原原则，还还要对整整张图样样进行划划分、注注明各分分支电路路的用途途及接触触器、继继电器的的线圈与与受其控控制的触触头的从从属关系系等项目目和遵守守如下规规定。 为了便于于检修电电路和方方便阅读读原理图图，应将将整张图图样的图图面划分分成若干干区域，称称为图区区。图区区编号一一般用阿阿拉伯数数字写在在图面下下部的方方框内，见见图2-1.原理图中中每个电电路在机机床操作作中的用用途，必必须用文文字标明明在用途途栏内，用用途栏一一般以方方框形式式放在图图面的上上部，见见图2-2。原理图中中每个接接触器、继电器器的线圈圈

7、与其受受控制的的触头的的从属关关系应按按下述方方式标记记：在每个接接触器线线圈的文文字符号号KM的的下面画画两条竖竖直线，分分成左、中、右右三栏，把把受其控控制而动动作的触触头所处处的图区区号数字字，按表表2-11规定的的内容填填上，对对备用的的触头，在在相应的的相应的的栏中用用记号“”标出出。表2-11 接接触器线线圈符号号下的数数字标志志左栏中栏右栏主触头所所处图区区号辅助动合合(动合)触头所所处图区区号辅助动断断(动断)触头所所处图区区号在每个继继电器线线圈的文文字符号号(如中中间继电电器KAA)下面面画上一一条竖直直线，分分成左、右两栏栏，把受受其控制制而动作作的触头头所处的的图区号号

8、数字，按按表3-2规定定的内容容填上，同同样，对对备用的的触头在在相应的的栏中用用记号标出。表2-22 继电电器线圈圈符号下下的数字字标志左栏右栏辅助动合合(动合)触头所所处图区区号辅助动断断(动断)触头所所处图区区号图样上每每个触头头的文字字符号下下面的数数字表示示动作线线圈所在在的图区区号，见见图2-2.在机床电电气控制制电路的的原理图图中，对对控制电电路、信信号电路路和使用用控制变变压器的的一些要要求有如如下规定定。对于具具有5个个以上的的电磁线线圈(如接触触器、继继电器、电磁离离合器等等的线圈圈)或电柜柜外还具具有的控控制器件件和仪表表的机床床，必须须采用分分离绕组组的变压压器给控控制

9、电路路和信号号电路供供电。当当控制电电路和信信号电路路是通过过变压器器供电时时，变压压器二次次侧的一一根线应应保护接接地，而而另一根根应通过过熔断器器接到各各元器件件上去。由变压压器供电电的交流流控制电电路二次次侧的电电压值为为24VV或488V，频频率为550HZZ。触头头外露在在空气中中的电路路，由于于电压过过低而使使电路工工作不可可靠时，可可采用448V或或更高的的电压，如如1100V(优先采采用)和2220V、50HHZ的交交流电压压。对于电电磁线圈圈在5个个以下的的机床电电气设备备控制电电路，可可以直接接接到电电源上，这这种控制制电压值值不作规规定，由由电源电电压而定定。直流控控制电

10、路路的电压压值为224V、48VV、1110V和和2200V。对于大大型机床床，由于于线路较较长，串串联的触触头多、压降大大，故不不宜使用用24VV或488V的交交流电压压。关于信信号电路路电压，当当采用独独立的信信号电路路时(与控制制电路不不连接的的信号电电路)，电路路电压为为交流或或直流66V或224V(优先采采用)电压。对应的的灯泡为为6-88V或224-228V。2.3 三相相笼型电电动机直直接起动动控制在电源容容量足够够大时，小小容量笼笼型电动动机可直直接起动动。直接接起动的的优点是是电气设设备少，线线路简单单。缺点点是起动动电流大大，引起起供电系系统电压压波动，干干扰其它它用电设设

11、备的正正常工作作。2.3.1 点动控控制如图2-3图所所示，主主电路由由刀开关关QS、熔断器器FU、交流接接触器KKM的主主触点和和笼型电电动机MM组成；控制电电路由起起动按钮钮SB和和交流接接触器线线圈KMM组成。图2-33 点点动控制制线路线路的工工作过程程如下：起动过过程：先先合上刀刀开关QQS按下起起动按钮钮SB接触器器KM线线圈通电电KM主主触点闭闭合电动机机M通电电直接起起动。停机过程程如下：松开SSBKM线线圈断电电KM主主触点断断开M停电电停转。按下按钮钮，电动动机转动动，松开开按钮，电电动机停停转，这这种控制制就叫点点动控制制，它能能实现电电动机短短时转动动，常用用于机床床的

12、对刀刀调整和和电动葫葫芦等。2.3.2 连续运运行控制制在实际生生产中往往往要求求电动机机实现长长时间连连续转动动，即所所谓长动动控制。如图22-4所所示，主主电路由由刀开关关QS、熔断器器FU、接触器器KM的的主触点点、热继继电器FFR的发发热元件件和电动动机M组组成，控控制电路路由停止止按钮SSB2、起动按按钮SBB1、接接触器KKM的常常开辅助助触点和和线圈、热继电电器FRR的常闭闭触点组组成。图2-44 连连续运行行控制线线路工作过程程如下：起动：合合上刀QQS按下起起动按钮钮SB11接触器器KM线线圈通电电KM主主触点闭闭合和常常开辅助助触点闭闭合电动机机M接通通电源运运转；(松开S

13、SB1)，利用用接通的的KM常常开辅助助触点自自锁、电电动机MM连续运运转。停机：按按下停止止按钮SSB2KM线线圈断电电KM主主触点和和辅助常常开触点点断开电动机机M断电电停转。在连续控控制中，当当起动按按钮SBB1松开开后，接接触器KKM的线线圈通过过其辅助助常开触触点的闭闭合仍继继续保持持通电，从从而保证证电动机机的连续续运行。这种依依靠接触触器自身身辅助常常开触点点的闭合合而使线线圈保持持通电的的控制方方式，称称自锁或或自保。起到自自锁作用用的辅助助常开触触点称自自锁触点点。线路设有有以下保保护环节节：短路保护护：短路路时熔断断器FUU的熔体体熔断而而切断电电路起保保护作用用。电动机长

14、长期过载载保护：采用热热继电器器FR。由于热热继电器器的热惯惯性较大大，即使使发热元元件流过过几倍于于额定值值的电流流，热继继电器也也不会立立即动作作。因此此在电动动机起动动时间不不太长的的情况下下，热继继电器不不会动作作，只有有在电动动机长期期过载时时，热继继电器才才会动作作，用它它的常闭闭触点断断开使控控制电路路断电。欠电压、失电压压保护：通过接接触器KKM的自自锁环节节来实现现。当电电源电压压由于某某种原因因而严重重欠电压压或失电电压(如停电电)时，接接触器KKM断电电释放，电电动机停停止转动动。当电电源电压压恢复正正常时，接接触器线线圈不会会自行通通电，电电动机也也不会自自行起动动，只

15、有有在操作作人员重重新按下下起动按按钮后，电电动机才才能起动动。本控控制线路路具有如如下三点点优点：1)防止止电源电电压严重重下降时时电动机机欠电压压运行。2)防止止电源电电压恢复复时，电电动机自自行起动动而造成成设备和和人身事事故。3)避免免多台电电动机同同时起动动造成电电网电压压的严重重下降。2.3.3 点动和和长动结结合的控控制在生产实实践中，机机床调整整完毕后后，需要要连续进进行切削削加工，则则要求电电动机既既能实现现点动又又能实现现长动。控制线线路如图图2-55所示。图2-55 点动动和长动动结合的的控制线线路图2-33a的线路路比较简简单，采采用钮子子开关SSA实现现控制。点动控控

16、制时，先先把SAA打开，断断开自锁锁电路按动SSB2KM线线圈通电电电动机机M点动动；长动动控制时时，把SSA合上上按动SSB2KM线线圈通电电，自锁锁触点起起作用电动机机M实现现长动。图2-33b的线路路采用复复合按钮钮SB33实现控控制。点点动控制制时，按按动复合合按钮SSB3，断断开自锁锁回路KM线线圈通电电电动机机M点动动；长动动控制时时，按动动起动按按钮SBB2KM线线圈通电电，自锁锁触点起起作用电动机机M长动动运行。此线路路在点动动控制时时，若接接触KMM的释放放时间大大于复合合按钮的的复位时时间，则则点动结结束，SSB3松松开时，SSB3常常闭触点点已闭合合但接触触器KMM的自锁

17、锁触点尚尚未打开开，会使使自锁电电路继续续通电，则则线路不不能实现现正常的的点动控控制。图2-33c的线线路采用用中间继继电器KKA实现现控制。点动控控制时，按按动起动动按钮SSB3KM线线圈通电电电动机机M点动动。长动动控制时时，按动动起动按按钮SBB2中间继继电器KKA线圈圈通电并并自锁KM线线圈通电电M实现现长动。此线路路多用了了一个中中间继电电器但但工作可可靠性却却提高了了。2.4 顺序序连锁控控制线路路2.4.1 多台电电动机先先后顺序序工作的的控制在生产实实践中，有有时要求求一个拖拖动系统统中多台台电动机机实现先先后顺序序工作。例如机机床中要要求润滑滑电动机机起动后后，主轴轴电动机

18、机才能起起动。图图2-66为两台台电动机机顺序起起动控制制线路。图2-66 两两台电动动机顺序序起动、逆序停停止控制制线路在图2-6中，接接触器KKM1控控制电动动机M11的起动动、停止止；接触触器KMM2控制制电动机机M2的的起动、停止。现要求求电动机机M1起起动后，电电动机MM2才能能起动。工作过程程如下：合上开开关QSS按下起起动按钮钮SB22接触器器KM11通电电动机机M1起起动KM11常开辅辅助触点点闭合按下起起动按钮钮SB44接触器器KM22通电电动机机M2起起动。停止时，按按下停止止SB33接触器器KM22断电电动机机M2停停止KM22常开辅辅助触点点断开按下停停止按钮钮SB11

19、接触器器KM11断电电动机机KM11停止。电动机顺顺序控制制的接线线规律是是：(1)要要求接触触器KMM1动作作后接触触器KMM2才能能动作，故故将接触触器KMM1的常常开触点点串接于于接触器器KM22的线圈圈电路中中。(2)要要求接触触器KMM2停止止后接触触器KMM1才能能停止，故故将接触触器KMM2的常常开辅助助触点并并接于停停止按钮钮KM11的电路路中。2.4.2 利用时时间继电电器顺序序起动控控制线路路图2-77是采用用时间继继电器，按按时间原原则顺序序起动的的控制线线路。线路要求求电动机机M1起起动t(s)后后，电动动机M22自动起起动。可可利用时时间继电电器的延延时闭合合常开触触

20、点来实实现。图2-77采用时时间继电电器的顺顺序起动动控制线线路2.5 互锁锁控制线线路在实际应应用中，往往往要求求生产机机械改变变运动方方向，如如工作台台前进、后退；电梯的的上升、下降等等，这就就要求电电动机能能实现正正、反转转。对于于三相异异步电动动机来说说，可通通过两个个接触器器来改变变电动机机定子绕绕组的电电源相序序来实现现。电动动机正、反转控控制线路路如图22-8所所示，接接触器KKM1为为正向接接触器，控控制电动动机M正正转；接接触器KKM2为为反向接接触器，控控制电动动机M反反转。图2-88电动机机正、反反转控制制线路a)无互互锁控制制电路 b)具有电电气互锁锁的控制制电路 c)

21、具有复复合互锁锁的控制制电路如图2-8a所示为为无互锁锁控制线线路，其其工作过过程如下下：正转控制制：合上上刀开关关QS按下正正向起动动按钮SSB2正向接接触器KKM1通通电KM11，主触触点和自自锁触点点闭合电动机机M正转转。反转控制制：合上上刀开关关QS按下反反向起动动按钮SSB3正向接接触器KKM2通通电KM22，主触触点和自自锁触点点闭合电动机机M反转转。停机：按按停止按按钮SBB1KM11(或KMM2)断电M停转转。该控制线线路缺点点是若误误操作会会使KMM1与KKM2都都通电，从从而引起起主电路路电源短短路，为为此要求求线路设设置必要要的连锁锁环节。如图2-8b所示，将将任何一一个

22、接触触器的辅辅助常闭闭触点串串入对应应另一个个接触器器线圈电电路中，则则其中任任何一个个接触器器先通电电后，切切断了另另一个接接触器的的控制回回路，即即使按下下相反方方向的起起动按钮钮，另一一个接触触器也无无法通电电，这种种利用两两个接触触器的辅辅助常闭闭触点互互相控制制的方式式，叫电电气互锁锁，或叫叫电气联联锁。起起互锁作作用的常常闭触点点叫互锁锁触点。另外，该该线路只只能实现现“正停反”或者“反 停正”控制，即即必须按按下停止止按钮后后，再反反向或正正向起动动。这对对需要频频繁改变变电动机机运转方方向的设设备来说说，是很很不方便便的。为了提高高生产率率，直接接正、反反向操作作，利用用复合按

23、按钮组成成“正反停”或“反正停”的互锁锁控制。如图22-8c所示，复复合按钮钮的常闭闭触点同同样起到到互锁的的作用，这这样的互互锁叫机机械互锁锁。该线线路既有有接触器器常闭触触点的电电气互锁锁，也有有复合按按钮常闭闭触点的的机械互互锁，即即具有双双重互锁锁。该线线路操作作方便，安安全可靠靠，故应应该广泛泛。2.6 位置置原则的的控制线线路在机床电电气设备备中，有有些是通通过工作作台自动动往复循循环工作作的，例例如龙门门刨床的的工作台台前进、后退。电动机机的正、反转是是实现工工作台自自动往复复循环的的基本环环节。自自动循环环控制线线路如图图2-99所示。控制线路路按照行行程控制制原则，利利用生产

24、产机械运运动的行行程位置置实现控控制，通通常采用用限位开开关。图2-99自动循循环控制制线路工作过程程如下：合上电电源开关关QS按下起起动按钮钮SB22接触器器KM22通电电动机机M正转转，工作作台向前前工作台台前进到到一定位位置，撞撞块压动动限位开开关SQQ2SQ22常闭触触点断开开KM22断电M停止止向前。SQ2常常开触点点闭合KM11通电电动机机M改变变电源相相序而反反转，工工作台向向后工作台台后退到到一定位位置，撞撞块压动动限位开开关SQQ1SQ11常闭触触点断开开KM11断电M停止止后退SQ1常常开触点点闭合KM22通电电动机机M又正正转，工工作台又又前进，如如此往复复循环工工作，直

25、直至按下下停止按按钮SBB1KM11(或KMM2)断电电动机机停止转转动。2.7 电动动机的降降压启动动2.7.1 时间原原则的控控制线路路三角形减减压起动动控制控控制线路路是按时时间原则则实现控控制。起动时将将电动机机定子绕绕组联结结成星形形，加在在电动机机每相绕绕组上的的电压为为额定电电压的11/，从而而减小了了起动电电流。待待起动后后按预先先整定的的时间把把电动机机换成三三角形联联结，使使电动机机在额定定电压下下运行。控制线线路如图图2-110所示示。起动过程程如下：合上刀刀开关QQS按下起起动按钮钮SB22接触器器KM通通电KM主主触点闭闭合，MM接通电电源、接接触器KKMy通电KMy主触点点闭合，定定子绕组组联结成成星形，MM减压起起动；时