电气CAD实用教程：项目三 继电器-接触器电路原理图绘制与识图

电气CAD实用教程项目三继电器-接触器电路原理图绘制与识图

知识目标1．了解继电器—接触器控制电路特征2．掌握图框和标题框的绘制3．掌握常用电器的电气图形符号的绘制4．熟练应用栅格及捕捉功能5．熟练应用辅助线绘图6．掌握继电器—接触器电路图绘制步骤及方法项目任务完成下列由简到易的3个继电器接触器控制线路的绘制，学习继电器接触器控制电路基本识图知识、控制电路的绘制方法。三相异步电动机直接启动电路电动机顺序控制电路典型机床控制电路三相异步电动机直接启动电路图电动机顺序控制电路图电路图的绘制典型机床控制电路图继电器识图1.电机直接启动电路图绘制2.电机顺序控制电路图绘制3.镗床控制线路图绘制1.电气图图幅的绘制2.捕捉和栅格3.继电器—接触器控制系统介绍4.继电器—接触器控制电路图识图

一、项目相关知识电气图图幅的绘制建立图层绘制图框将“0”图层切换为当前图层。单击“矩形”

命令，按照下列命令行提示输入参数进行图框尺寸设置。外框：297×210指定第一个角点或

[倒角(C)/标高(E)/圆角(F)/厚度(T)/宽度(W)]:指定另一个角点或[面积(A)/尺寸(D)/旋转(R)]:d指定矩形的长度<10.0000>:297指定矩形的宽度<10.0000>:210指定另一个角点或[面积(A)/尺寸(D)/旋转(R)]:内框：选择不需装订的图纸类型，内框和外框四周距离相等。用“偏移”

命令绘制距离为5的内框。命令:_offset当前设置:删除源=否

图层=源OFFSETGAPTYPE=0指定偏移距离或[通过(T)/删除(E)/图层(L)]<1.0000>:5选择要偏移的对象，或[退出(E)/放弃(U)]<退出>:指定要偏移的那一侧上的点，或[退出(E)/多个(M)/放弃(U)]<退出>:选择要偏移的对象，或[退出(E)/放弃(U)]<退出>:图框线的调整：单击外框线，在绘图区单击鼠标右键选“特性”命令，打开“特性设置”面板，单击“线宽”文本框，选0.25粗实线。对内框进行同样操作，将其线宽设为0.5粗实线。注意，在绘图视窗中是不显示线宽的，只显示线型，要查看结果可以通过打印预览进行。绘制标题栏标题栏框线绘制矩形命令捕捉内框右下角画180

×

32矩形分解标题外框偏移命令对上框线向下偏移3次，偏移量为8偏移命令重复3次，对左框线向右偏移，偏移量为依次为30，70，100修剪命令剪去多余框线标题栏文字输入单击

图标打开“文字样式”对话框，样式选“Standard”，字体为“宋体”，高度设置为4，单击“应用”完成文字格式设置。点击单行文字输入命令，在标题各栏内输入对应文字。输入完成后用移动结合追踪模式调整文字位置，使之水平、垂直对齐。保存图幅将画好的图框另存为“A4简单图框.dwg”，这样在画其他图时，只需打开该文件，将其另存为设计所需文件名就可以开始新设计。读者在练习时也可将图框和标题栏分别画在除“0”层外的两个图层上，尤其对于复杂的标题栏，这样处理的好处是方便二次修改，节省画图幅的时间，提高设计效率。捕捉和栅格利用系统提供的“栅格”和“捕捉”功能实现光标点的精确定位，提高绘图的速度和效率。栅格是指点或线的矩阵，遍布图形界限的整个区域。使用栅格类似于在图形下放置一张坐标纸，可以对齐对象并直观显示对象之间的距离，但这个坐标系（栅格）在打印时不会显示。捕捉模式用于限制十字光标，使其按照用户定义的间距移动。当“捕捉”模式打开时，光标似乎附着或捕捉到不可见的栅格。“栅格”模式和“捕捉”模式经常同时打开。栅格的显示样式栅格可以显示为点矩阵或线矩阵。当前视觉样式设置为“二维线框”时栅格才显示为线，否则栅格将显示为点。单击菜单栏“视图”→“视觉样式”

选择“二维线框”模式是点阵，其他模式就是线条了。主栅格线的频率如果栅格以线而非点显示，则颜色较深的线（称为主栅格线）将间隔显示。在以十进制单位或英尺和英寸绘图时，主栅格线对于快速测量距离尤其有用。用户可以在“草图设置”对话框中控制主栅格线的频率。要关闭主栅格线的显示，请将主栅格线的频率设置为1。捕捉和栅格的设定在绘图时一般单击绘图窗口下端状态栏的

按钮，可以迅速可打开或关闭捕捉和栅格模式。在以栅格显示绘图时，执行放大或缩小图形视窗时，系统将会自动调整栅格间距，使其更适合新的比例。要进行捕捉和栅格的参数设定，可单击菜单栏“工具”→“草图设置”命令，打开“草图设置”对话框，在“捕捉和栅格”选项卡中进行相关设定。继电器—接触器控制系统介绍继电器—接触器控制系统中所用的控制电器多属低压电器。低压电器是指电压在500V以下，用来接通或断开电路，以控制、调节和保护用电设备的电器。继电器—接触器控制系统中主要电器设备是接触器、继电器和断路器，并结合主令电器和一些保护装置。接触器接触器是利用电磁力使开关打开或闭合的电器元件，用于频繁地接通和分断（高达每小时1

500次）交、直流主回路（如电动机）和大容量控制电路，具有低压释放的保护性能，体积小，工作可靠，机械寿命达2

000万次，电寿命达200万次。继电器继电器是控制与保护电路中作信号转换用的电器元件，具有输入电路（感应元件）和输出电路（执行元件），当感应元件中的输入量（如电流、电压、温度、压力等）变化到某一定值时继电器动作，执行元件便接通和断开控制回路。继电器的种类很多，按它反映信号的种类可分为电流、电压、速度、压力、热继电器、中间继电器等。断路器断路器是用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护的电器。发生严重的过载或短路及欠电压等故障时能自动切断电路，功能相当于熔断器式断路器与过流、欠压、热继电器等的组合。在分断故障电流后一般不需要更换零部件。主令电器主令电器是用来切换控制线路，改变设备工作状态的电器元件，可以直接作用于控制电路，也可以通过电磁式电器的转换对电路实现控制。机床上最常见的主令电器为按钮开关，也就是“按钮”；此外，还有万能转换开关、行程开关、接近开关、光电开关、凸轮控制器等。常用的保护装置有短路保护、长期过载保护、失压保护等。短路保护元件有熔断器、过电流继电器、自动空气开关等；长期过载的保护装置多用的是热继电器等。继电器—接触器控制电路图识图继电器—接触器控制电路图是一种典型的电气图，该类图也称电气原理图。从电路功能上看，一般包括主电路、控制电路、信号指示电路和保护电路4部分。主电路是设备驱动电路，包括从电源到用电设备的电路，是强电流通过部分。控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈，各种电器的常开、常闭触点等组合构成的控制逻辑电路，实现所需要的控制功能，是弱电流通过的部分，通常通过主电路实现电源供电。信号指示电路为控制电路的运行状态提供视觉显示，保护电路则为设备正常运行提供保障。通常信号指示电路和保护电路是和控制电路融合在一起的，所以从电路结构来看主要就分为两大部分，即主电路部分和控制线路（包括信号指示和保护）部分。在继电器—接触器控制电路识图时，要注意元器件和设备的可动部分均表示为不工作的状态或位置：继电器和接触器常开触点保持打开状态常闭触点保持闭合状态断路器、负荷开关和隔离开关保持断开状态控制开关保持在零位置、初始位置或停止位置电动机启动控制电路直接启动主电路控制电路三相电源开关接触器线圈三相电源接触器主触点热继电器热继电器触点熔断器三相异步电动机启动按钮停止按钮

合上电源开关QK→按下启动按钮SB2→线圈KM得电，辅助触点KM闭合自锁，主触点KM闭合→电机得电启动。

在运行状态下，按下停止按钮SB1→线圈KM失电，辅助触点KM断开解除自锁状态，主触点KM断开→电机断电停止。启动停止星——三角形启动启动停止电源QK合上→启动按钮SB2按下→线圈KM1得电，时间继电器线圈KT得电，计时开始，线圈KM3得电→辅助触点KM1闭合自锁，主触点KM1、KM3闭合→电机星形接法启动→时间到→KT常开触点闭合，常闭触点打开→线圈KM2得电，线圈KM3失电→KM2主触点闭合，KM2辅助常开触点闭合自锁，KM3主触点断开，KM2辅助常闭触点打开，KT断电复位→电机切换到三角形接法继续运行。按下停止按钮SB1→线圈KM1、KM2失电，辅助触点KM1、KM2断开解除自锁状态，主触点KM1、KM2断开→电机停止。主电路控制电路正反转控制合上电源开关QK→①按下启动按钮SB2→线圈KM1得电→常开辅助触点KM1闭合自锁，同时常闭辅助触点KM1断开（切断反转控制线路），主触点KM1闭合→电机正转。合上电源开关QK→②按下启动按钮SB3→线圈KM2得电→常开辅助触点KM2闭合自锁，同时常闭辅助触点KM2断开（切断正转控制线路），主触点KM2闭合→电机反转。在任何的运行状态下，按停止按钮SB1→线圈KM1或KM2失电，常开辅助触点KM1或KM2断开解除自锁状态，主触点KM1或KM2断开→电机停止。正转停止反转主电路控制电路

电机顺序控制电路可将主电机看作是带动钻头的主轴电机，辅助电机为提供冷却液循环工作的冷却泵电机。

设备的运转要求：必须先启动冷却泵，然后钻头才能启动；冷却泵运行时，钻头可以随时启停；一旦冷却泵停止，钻头就无法工作。M1是带动刀具完成加工动作的主轴电动机；M2是提供复位、定位动作的快速电动机；QS是三级电源开关，为设备主电路及控制电路提供电源典型机床控制电路——T68卧式镗床控制线路主电路SQ1～SQ9位置继电器，控制钻头、机架等移动极限位置；SB1停止按钮，SB2正转按钮，SB3反转按钮，SB4和SB5分别是正、反转的点动按钮；KA1、KA2为正、反转中间继电器；KS速度继电器；KT是控制转向切换时间的时间继电器；KM1、KM2控制主电机正、反转接触器；KM3、KM4、KM5是控制主电机变速的接触器，为主电机的加工动作提供两种速度；KM5、KM6是控制快速移动电机正、反转接触器，用来使机架等快速复位；KV是速控制电路度继电器，用于主电机的速度检测；HL为设备运行指示灯，而EL为设备工作照明灯，由开关K控制；TC是变压器，从主电路去电，为照明和控制电路提供工作电压。二、项目实施绘制继电器—接触器电路图时，绘图布局一般采用垂直布置，电器元件采用其对应电气图形符号和文字符号表示，且可动部分以不工作的状态和位置的形式表示。主电路用粗实线绘制；一般控制电路、信号指示电路和保护电路用细实线绘制。在进行文字标注时，多个同种类的电器元件，可在文字符号后加上数字序号加以区分。如果需要标注的元器件的数量比较多时，可以采用设备表的形式统一给出，以提高图纸的可读性。本项目以电机直接启动、电机顺序控制、典型机床控制的3个典型电路原理图为例进行绘制。这些电路原理图由4部分组成：含简单标题框的图框、线路结构、控制元器件及电机、文字注释。这里直接打开“A4简单图框.dwg”将其分别另存为上述三个原理图名字的dwg文件即可进行绘图操作。电机直接启动电路图绘制建立图层

“线路层”用来绘制电路原理图，“文字层”用来放置元器件、线路等的说明文字，均采用系统默认设置。绘制电路的线路结构图请大家使用下面命令完成该电路线路结构图的绘制：直线命令偏移命令矩形命令修剪命令正交、对象捕捉、追踪模式返回插入图块绘制控制元器件和电机学习利用辅助线绘制图形的方法；辅助线是为了帮助绘图定位而画的图线，不是设计对象的一部分；在完成图形对象绘制后，辅助线必须删除。元器件绘图举例——电机的绘制元器件绘图举例——常开按钮的绘制元器件绘图举例——KT常闭触点的绘制元器件绘图举例——三相电源开关的绘制插入图块在前面绘制的线路结构图中调入刚才创建的图块，使用“缩放”

功能来调整块的大小，用“对象追踪”、“对象捕捉”等功能确定插入位置。请大家自行完成元件的插入练习。完成全部图块摆放后，电路图的绘制基本完成，进入最后文字处理阶段。添加文字和注释请跟随下面步骤完成文字及注释的输入。图层切换到“文字层”；设置文字格式：单击

打开“文字样式”对话框，字体为“宋体”，高度为4；单击

，在指定位置单击，打开文字输入窗口，进行元器件名称、参数等输入；退出文本命令：需要在空行（无输入状态）情况下按“回车”。用“移动”

命令调整文字位置。电机顺序控制电路图绘制建立图层建立前面电机启动电路图一样的图层：绘制电路的线路结构图请大家使用下面命令完成该电路线路结构图的绘制：直线命令偏移命令矩形命令修剪命令正交、对象捕捉、追踪模式断路器开关KM主触点KM辅助触点三相异步电机常闭按钮常开按钮热继电器触点绘制控制元器件和电机

除去第一个图块——断路器QF外，其他图块的绘制在上一节中已经介绍过。下面我们用不同的绘图方法来画QF。通过栅格及捕捉来画QF图块改动三相电源开关图块得到QF快速绘制QF

最后的工作是图块的插入和文字的添加，具体操作方法和上一节一样，请大家练习完成该两项任务。镗床控制线路图绘制建立图层打开“A4简单图框”文档，用前面的方法建立图层，除了默认图层0外，其余三个图层分别为“标题层”、“线路层”、“文字层”，图层的设置采用默认值，将文件另存为该项目文档。绘制电路的线路结构图

在绘制电气原理图时，除了要考虑布局合理性，也要考虑其美观性，即同种元器件在同一图纸中大小一致，不同控制元器件的大小尽量保持一致。

本节电路结构的绘制主要学习如何统一设置对元器件预留位置。考虑到设计图纸图幅A4的尺寸以及整个线路的复杂度，确定元器件的长度预留间隔为10。切换到线路层，请大家完成该左侧线路结构图的绘制。注意：该结构图很复杂，在绘制时垂直线之间的最小间隔控制在5-8mm之间，因为后面元件的大小在5*10范围内。绘制控制元器件和电机根据预留元器件的位置，元器件在绘制时也要保持10的高度，宽度设定在5之内，如果元件太宽，无法在两条相邻线路上并排放置。镗床控制电路中大多数元器件的绘制方法在前面的章节中已经讲过，这里只给出新增元器件的绘制：

重点学习在预定尺寸空间内绘制图形的方法，以在同一设计中保持图形对象尺寸的一致性。变压器线圈绘制限位开关常闭触点绘制请大家练习完成其余元器件的绘制任务。插入图块根据电路图要求，单击“绘图”工具栏“插入块”命令，在“插入”对话框中选取元件名称依次调入图块。由于元器件图块的尺寸和预留位置的尺寸一致，在插入时使用端点捕捉功能就可以精确插入，对于相同元件可以复制、插入，对于摆放位置不同的，可在绘图窗口对元件进行旋转来调整。添加文字和注释设置“文字层”为当前图层，优先选择元件左侧正中位置输入各元件的文字符号，左侧空间不够的，可选择放在正上方或下方。控制电路右下方的继电器线圈的文字符号一律放在底部回路线下方、各线圈对中位置上。处于同一水平线或垂直线位置的文字可采用正交