第二章 典型电气控制线路

电气控制线路的表示方法：电气原理图、电气接线图和电器布置图。第二章典型电气控制线路电气原理图按线路通过的电流大小可分为主电路和控制电路。主电路包括从电源到电动机的电路，是强电流通过的部分，画在原理图的左边。控制电路是通过弱电流的电路，一般由按钮、电器元件的线圈、接触器辅助触点、继电器触点等组成，画在原理图右边。电气原理图是用图形符号并按工作顺序排列，详细表示电路或成套装置的全部基本组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种简图。目的：便于详细理解工作原理；为测试和寻找故障提供信息；作为编制接线图的依据。第一节基本控制环节单向自锁控制电路

说明：（1）依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电的现象称为自锁。（2）电路的保护环节1）熔断器FU作为电路短路保护；2）热继电器FR具有过载保护作用；3）电路具有欠电压与失电压保护；一、自锁与互锁的控制（一）单向自锁控制电路接触器KM1和KM2触点不可同时闭合，以免发生相间短路故障。为此就需要在各自的控制电路中串接对方的常闭触点构成互锁。问：是否可以直接使电动机由正转到反转？互锁：利用接触器常闭辅助触点互相制约的方法称为互锁。（二）互锁控制电路单向点动控制电路

二、点动与连续运转的控制（一）单向点动电路点动特点：“一按（点）就动，一松（放）就停”的电路称为点动控制电路。点动控制电路常用于调整机床，对刀操作等。因短时工作，电路中不设热继电器。

（二）单向点动、自锁混合电路三、多地控制把一个起动按钮和一个停止按钮组成一组，并把三组起动、停止按钮分别放置三地，即能实现三地点控制。四、顺序控制环节具有多台电动机拖动的机械设备，在操作时为了保证设备的安全运行和工艺过程的顺利进行，对电动机的起动、停止，必须按一定的顺序来控制，这就称为电动机的顺序起动。（a）按顺序启动电路；（b）按顺序启动、逆序停止的控制电路

五、自动往返控制电路

第二节三相异步电动机的启动及制动一、三相异步电动机的启动控制（一）直接启动控制电路一般容量小于10kW的电动机常用直接启动方式。（二）降压启动控制电路电动机的启动电流近似与定子的电压成正比。实质：在电源电压不变的情况下，启动时减小加在电动机定子绕组上的电压，以限制启动电流，在电机启动后将电压恢复至额定值，电动机进入正常运行。电动机的电磁转矩与定子电压平方成正比，所以降压启动适用于空载或轻载启动。三相电动机降压启动的方法：（1）定子绕组电路串电阻电抗器；（2）星三角降压启动；（3）延边三角形启动；（4）自耦变压器启动。1.星形-三角形降压启动控制电路特点：（1）将启动电流降为直接启动电流的三分之一，但相应的启动转矩也降为了直接启动时的三分之一。（2）该控制电路具有短路保护、过载保护、失压保护等功能。2.自耦变压器减压启动控制自耦变压器降压启动是将自耦变压器一次侧接在电网上，启动时定子绕组接在自耦变压器二次侧，待电机转速接近额定转速时，切断自耦变压器电路，把额定电压加在电动机的定子绕组上，电动机进入全压正常运行。自耦变压器降压启动比星-三角形降压启动获得的启动转矩要大的多，又称启动补偿器。二、三相异步电动机的制动控制

三相异步电动机的制动方法：机械制动和电气制动。（一）反接制动控制电路通常适用于容量小于10kW的电动机。反接制动是利用改变电动机电源相序，使定子绕组产生的旋转磁场与转子旋转方向相反，因而产生制动力矩的一种制动方法。应注意的是，当电动机转速接近零时，必须立即断开电源，否则电动机会反向旋转。第四节电气控制线路设计一、电气线路的一般设计方法

特点：利用各种典型环节，直接设计出控制线路，又称为经验设计法。二、电气线路的逻辑设计法

特点：利用逻辑代数实现电气控制线路的设计。图2-18减小触点使用数量（一）逻辑设计法概述

1.逻辑代数与电气控制线路的对应关系规定：■接触器、继电器、电磁铁、电磁阀等元件，其线圈得电状态规定为“1”状态，失电状态规定为“0”状态；■接触器、继电器的触点闭合状态规定为“1”状态，触点脱开状态规定为“0”状态；■常开触点的状态用字符的原变量表示，常开触点K；■常闭触点的状态用字符的反变量表示，常闭触点K。1）“与”运算——触点串联

K=A.B或K=AB2）“或”运算——触点并联

K=A+B3）“非”运算

K=A例2-3：A+AB=A第五节电气控制设计举例例2-5：刀架自动循环控制线路。控制要求：（1）启动后，刀架由位置1移动到位置2；（2）然后再由位置2退回到位置1,处，停车。例2-6：自动往复运行控制线路。控制要求如下：（1）按下启动按钮SB2，小车首先向右运动；（2）小车的撞块碰到SQ1时，停车，并开始延时5s；（3）延时时间到，小车自动改变运行方向，改向左运行；（4）小车的撞块碰到SQ2时，停车，并开始延时5s；（5）延时时间到，小车再次自动改变运行方向，改向右运行；（6）依次自动往复运行，直到按下停止按钮SB1，小车停止。例2-10：由逻辑关系表达式设计控制系统。已知某控制线路的逻辑函数关系为

KM1=SB1.KA1+(SB2+KA2)KM1KM2=(SB4+KA2)(SB3.KA1+KM2)画出与此逻辑关系表达式相对应的电气控制线路图例2-11：由控制系统推导