第3讲 电气控制基础知识

第二部分电气控制系统基本控制电路第一节：电气控制图的基本知识第二节：常用基本控制电路1.掌握自锁、联锁的作用和方法。2.掌握过载、短路和失压保护的作用和方法。3.掌握常用基本控制环节的组成、作用和工作过程（如电机启动、正反转等控制）。4.能读懂简单的控制电路原理图、能设计简单的控制电路。本部分要求：第一节电气控制图的基本知识电气图的符号

为了表达电气控制系统的设计意图，便于分析系统工作原理、安装、调试和检修控制系统，必须采用统一的图形符号和文字符号来表达。

电气控制图的分类：

电气原理图电气元件布置图电气安装接线图

电气原理图的绘制规则按国家标准规定的电工图形符号和文字符号画图。原理图一般分主电路和辅助电路两部分：主电路就是从电源到电动机大电流通过的路径。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，(由继电器和接触器的线圈、继电器的触头、接触器的辅助触头、按钮、照明灯、信号灯、控制变压器等电器元件组成)。系统内的全部电机、电器和其它器械的带电部件，都应在原理图中表示出来。而与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等)在控制电路中不画出。属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和触头)按其功能和所接电路的不同分别画在不同的电路中，但必须标注相同的文字符号。电气原理图的绘制规则（续前）所有电器的图形符号，都按没有通电、无外力作用下的开闭状态绘制。（例如，继电器、接触器的触头，按吸引线圈不通电状态画；万能转换开关按手柄处于零位时的状态画；按钮、行程开关的触头按不受外力作用时的状态画等）。电气原理图中，有直接联系的交叉导线连接点，要用黑圆点表示；无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。机床系统控制电路图电气元件布置图表示各种电气设备或电气元件在机械设备或控制柜中的实际安装位置,为机械电气控制设备的制造、安装、维护、维修提供必要的资料。电气元件布置图电气安装接线图

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。电动机正反转控制安装接线图电气安装接线图

第二节常用基本控制电路2.1笼型异步电动机直接起动控制线路2.2笼型异步电动机降压起动控制线路2.3电机的顺序控制线路2.4行程控制线路2.5综合控制线路设计实例1.采用刀开关直接起动2.1笼形电动机直接起动的控制线路熔断器FU刀开关QS3～M1）点动控制触头（KM）打开松开按钮线圈（KM）断电电机停转。触头（KM）闭合按下按钮（SB）

线圈（KM）通电电机转动；SBFRKMFRKMFUQS3~M..2.采用接触器直接起动控制合上开关QSKM辅助触头闭合，自锁。按下起动按钮SB2

,KM线圈通电，KM主触头闭合，电动机运转。KMFRKM..KMSB1SB2..控制电路通电转动KM主电路FR3~MFUQS自锁利用自身辅助触头，维持线圈通电的作用称自锁2）长动控制（单方向连续控制）M3~ABCKMFU按下SB2SBKASB1KASB2FRKMKA3）点动+连续运行的控制电路方法：加中间继电器（KA）线圈KA通电电动机连续运转按下SB电机运转松开SB电机停转SB：点动SB2：连续运行FRQS4)鼠笼式电动机正反转的控制线路将电动机接到电源的任意两根线对调一下，即可使电动机反转。

当正转接触器工作时，电动机正转；

当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任意两根联线对调一下，电动机反转。需要用两个接触器来实现这一要求。SBF和SBR决不允许同时按下，否则造成电源两相短路。(1)正反转的控制线路：3~MFRFU正转触头KMRKMFKMF.KMRFRQKMFSB..SBFKMF正转接触器正转按钮正反转控制电路必须保证正转、反转接触器不能同时动作。反转接触器SBRKMRKMR..........反转按钮反转触头按下SBFSBKMF在同一时间内，两个接触器只允许一个通电工作的控制作用，称为“互锁”，也称“联锁”。“联锁”触头利用接触器的触头实现联锁控制称电气联锁。缺点：改变转向时必须先按停止按钮。解决措施：在控制电路中加入机械联锁。KMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.....通电断开断电电机正转闭合机械联锁电气联锁利用复合按钮的触头实现联锁控制称为：机械联锁KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMRKMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR当电机正转时，按下反转按钮SBR先断开断电闭合通电断开停止正转闭合闭合电机反转联锁的控制规律当要求甲接触器工作时，乙接触器就不能工作，此时应在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的常闭触头。当要求甲接触器工作时乙接触器不能工作，而乙接触器工作时甲接触器不能工作，此时应在两个接触器的线圈电路中互串入对方的常闭触头。工作原理

对于正常运行为三角形接法的电动机，在启动时，定子绕组先接成星形，当转速上升到接近额定转速时，再改成三角形接法。KM3为星形连接接触器，KM2为三角形连接接触器。Y–降压起动2.2笼形电动机降压起动的控制线路电动机定子绕组Y–接线示意图Y–降压起动控制线路Y接法KM1KMFUQ接法KM2..KM2SB1SB2KTKMKM2KM1KM1KMKTKM2KTFRKM接通电源KM1—绕组Y连接KM2—绕组连接按SB2KT通电常开延时闭合常闭延时断开绕组Y接常开闭合（自锁）KM1通电松开SB2,电机仍处于Y接起动状态。..KM2SB1SB2KTKMKM2KM1KM1KMKTKM2KTFR通电断电通电常闭断开通电KM通电起动过程：KM接通电源KM1—绕组Y连接KM2—绕组连接..KM2SB1SB2KTKMKM2KM1KM1KMKTKM2KTFR通电通电通电KT延时时间到：KM1常闭闭合KM2通电常闭断开KT断电电机接运行绕组接KT常闭触头延时断开，常开触头延时闭合:KM1断电断电通电断电KM1FUQSKM2M1M23~3~.SBSB1KM1KM1SB2KM2KM2按SB1通电闭合再按SB2闭合通电闭合闭合1.控制顺序：M1起动后M2才能起动。M2既不能单独起动，也不能单独停车。M1转动M2转动....2.3电动机的顺序控制线路

例1：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：起动时:M1起动后M2才能起动；停车时:M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？起动：KM2SBKM2SBKM1FR1FR2KM1通电通电闭合闭合SBKM1FR1

例：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：起动时:M1起动后M2才能起动；停车时:M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？KM2SBKM2FR2KM1停止：断电断电断开断开2.4行程控制线路KMRM3~ABCKMFFUQSFR正程限位开关STaSTb逆程行程控制：控制某些机械的行程，当运动部件到达一定行程位置时利用行程开关进行控制。行程控制实质为电机的正反转控制，只是在行程的终端要加限位开关。行程控制电路（I）控制回路KMFFRKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF限位开关正程限位开关STASTB逆程至右极端位置撞开STA

动作过程SB2正向运行电机停车（反向运行同样分析）工作要求：1.能正向运行也能反向运行2.到位后能自动返回STASTB电机正程逆程行程控制(II)--自动往复运动STASTB前进(正转）后退12按SB2时KMF通电(STB常开的闭合，常闭的断开)KMF断电KMR通电行程开关挡块电机正转工作台前进到达预定位置，挡块1撞击STBSBKMRSB2KMFKMFKMRSTBSTAKMFKMRSBR停止正转

电机反转(工作台后退)(KMF常开触头闭合，常闭触头断开)例----运料小车的控制设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求：1.小车启动后，前进到A地。然后做以下往复运动：到A地后停2分钟等待装料，然后自动走向B。到B地后停2分钟等待卸料，然后自动走向A。2.有过载和短路保护。

正程逆程电机BA2.5综合控制线路设计举例运料小车控制电路M3~ABCKMFFUQSKHKMRSTa、STb为A、B两端的限位开关

KTa、KTb为两个时间继电器

主回路KMFKMFKMRSBFSB1STaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR动作过程SBFKMF小车正向运行至A端撞STaKTa延时2分钟KMR小车反向运行至B端撞STbKTb延时2分钟KMF小车正向运行……如此往反运行。FRKMFKMFKMRSBFSB1STaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题：小结1、首先了解工艺过程及控制要求；2、搞清控制系统中各电机、电器的作用以及它们的控制关系；3、主电路、控制电路分开阅读或设计；4、控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而

右的顺序进行读图或设计；5、同一个电器的所有线圈、触头不论在什么位置都

叫相同的名字；6、原理图上所有电器，必须按国家统一符号标注，且均按未通电状态表示；