第2章-基本电气控制线路及其逻辑表示

“电气控制技术”

电子课件第2章基本电气控制及其逻辑表示重点：电气控制工程图的内容，鼠笼式三相交流异步电动机起、停，正反转，多地、多条件控制电路的基本原理；降压起动控制电路；制动控制电路；绕线式异步电动机的控制电路；电液控制技术；难点：读懂电气控制线路原理图，能够应用基本的控制环节。第2章基本电气控制线路

及其逻辑表示2.1电气控制线路的绘制及国家标准2.1.1常用电气图形及文字符号的国家标准绘制电气原理图应按《GB4728—85》、《GB7159—87》、《GB6988—86》等规定的标准绘制。当标准中给出几种形式时，选择符号应遵循以下原则：①应尽可能采用优选形式；②在满足需要的前提下，应尽量采用最简单的形式；③在同一图号的图中使用同一种形式。2.1.2电气控制原理图的绘制原则2.1.3图面区域的划分2.1.4符号位置的索引表2-1表2.1(续表)图2.1CM6132普通车床电气控制线路原理图2.1.2电气控制工程图

1.电气原理图（图2.1.1、图2.1.2）用规定的图形符号，按主电路和辅助电路相互分开并依据各电器元件动作顺序等原则所绘制的线路图，称为电气原理图。它包括所有电器元件的导电部件和接线端点，不表示电气元件的形状、大小和安装方式。电气原理图电器位置图电气安装接线图图2.1.1某机床的电气控制原理图图2.1.2电动机正反转横坐标图示法电气原理图⑴绘制电气原理图的原则1）电气原理图一般分主电路和辅助电路两部分。2）电气原理图中，所有电元件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号来表示。3）电气原理图中，各个电器元件和部件在控制线路中的位置，应根据便于阅读的原则安排，同一电器元件的各个部件可以不画在一起。4）电气原理图中，所有电器的触头都按没有通电和没有受外力作用时的状态绘制。5）电气原理图中，无论是主电路还是铺助电路都垂直布置，电源电路绘成水平线，主电路绘制在图的左侧，控制电路绘制在图的右侧。控制电路中的耗能元件画在电路的最下端。6）电气原理图中，有直接电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。

⑵原理图区域划分图区编号可以设置在图的上方或下方，对应图区编号下方或上方表明它对应电路的功能。

⑶符号位置的索引符号位置的索引用图号、页次和图区编号的组合索引法，索引代号组如下：

当某一元件相关的各符号元素出现在不同图号的图纸上，而当每个图号仅有一页图纸时，索引代号可简化成：在原理图中相应线圈的下方，给出触头的文字符号，并在其下面注明相应触头的索引代号，对未使用的触头用“×”表明，有时也可采用上述省去触头的表示法。对接触器，上述表示法中各栏的含义如下：

左栏 中栏右栏主触头所辅助常开触头辅助常闭触头在图区号所在图区号所在图区号对继电器，上述表示法各栏的含义如下：

左栏右栏辅助常开触头辅助常闭触头所在图区号所在图区号是接触器KM1相应触头的索引。例图中KM1线圈下方的⒉电器元件布置图电器元件布置图是用来表明电气设备上所有电机、电器的实际位置，为电气控制设备的制造、安装、维修提供必要的档案资料。

图2.1.3某机床的电器元件布置图⒊电气安装接线图（电气互连图）（图2.1.4）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。安装接线图是实际接线安装的准则和依据，它清楚地表示各电器元件的相对位置和它们之间的电气连接，安装接线图不仅要把同一个电器的各个部件画在一起，而且各个部件的布置要尽可能符合该电器的实际情况。各电器元件的表示要与原理图一致，以便核对。同一控制柜中的各电器元件之间的连接可以直接进行，不在同一个控制柜内的各电器元件之间的导线连接，必须通过接线端子进行。安装接线图中，分支导线必须在各电器元件接线端上引出。还应该详细标明导线和所穿管子的型号、规格等。图2.1.4车床的电气安装接线图2.2基本电气控制方法2.2.1异步电动机简单的起、停、保护电气控制线路2.2.2多地点控制图2.2简单的起、停、保护电气控制线路图2.3电动机的多地点控制图2.4长动与点动控制电路2.2.3连续工作（长动）与点动控制2.2.4异步电动机的正、反转电路图2.5按钮控制的异步电动机正反转电路2.2.5顺序控制图2.6两台电动机的顺序起动控制2.2.6多条件控制电路用途：多条件启动控制和多条件停止控制电路，适用于电路的多条件保护。电路特点：按钮或开关的常开触点串联，常闭触点并联。多个条件都满足（动作）后，才可以起动或停止。综合基本电路的结构特点：1.自锁——接触器常开触点与按钮常开触点相并联。2.互锁——两个接触器的常闭触点串联在对方线圈的电路中。3.点动——无自锁环节。4.多地——按钮的常开触点并联、常闭触点串联。5.多条件——按钮的常开触点串联、常闭触点并联。2.3异步电动机的基本电气控制电路2.3.1起动控制电路(1)直接起动控制电路(2)Y-△降压起动控制电路(3)自耦变压器降压起动控制电路(4)三相绕线式异步电动机起动控制电路图2.7用开关直接起动电动机的电路图2.8异步电动机星-三角形降压起动电路图2.9自耦变压器降压起动的控制电路三相绕线转子异步电动机的转子绕组可以通过滑环串接起动电阻以达到减小起动电流、提高转子电路功率因数和起动转矩的目的。在一般要求起动转矩较高的场合，绕线转子异步电动机得到了广泛的应用。绕线转子异步电动机转子绕组可以串电阻和串频敏变阻器两种装置进行起动。

1、转子串电阻起动控制电路串接在三相转子绕组中的起动电阻一般都接成星形。起动前，起动电阻全部接入，起动过程中将电阻依次短接，起动结束时，转子电阻全部被短接。短接起动电阻的方式有三相电阻不平衡短接法和三相电阻平衡短接法两种。仅介绍用接触器控制的平衡短接法起动控制。

2.3.1.4三相绕线式异步电动机的起动控制电路

按下SB2，KM1、KT1线圈得电，电动机转子接入三段电阻起动；当KT1延时到，KM2得电，短接电阻R1，KT2得电；当KT2延时到，KM3得电，短接电阻R2，KT3得电；KT3延时到，KM4得电，短接电阻R3，电动机起动过程结束。图2.9.1按时间原则控制的串电阻起动线路图2.9.2按电流原则短接起动电阻的控制线路按下起动按钮SB2，KM1得电，电动机起动，起动电流大，KI1、KI2、KI3同时吸合动作，KM2、KM3、KM4线圈全断电，电阻全部接入。随转子电流减小，KI1首先释放，短接第一段转子电阻R1，再KI2释放，短接R2，如此下去，直到将转子全部电阻短接，电动机起动过程结束。KI1、KI2、KI3欠电流继电器，吸合电流相同，释放电流不同，KI1最大，KI2次之，KI3最小。

2、转子绕组串频敏变阻器起动控制电路

三相绕线转子异步电动机转子串接电阻起动时存在一定的机械冲击，起动线路复杂，而且电阻本身比较笨重、能耗大、控制箱体积大。从20世纪60年代开始，我国开始应用和推广自己独创的频敏变阻器。频敏变阻器的阻抗能够随着转子电流频率的减小而自动减小，它是绕线转子异步电动机较为理想的一种起动设备。

频敏变阻器是一种由数片E形钢板叠成铁心，外面再套上绕组的三相电抗器，它有铁心、线圈两个部分，采用星形接线，其铁心损耗非常大。相当于一个铁损较大的电抗器。图2.9.3频敏变阻器等效电路自动控制时将开关SA扳向“自动”，按下SB2，KM1、KT得电，当KT到，，KA得电，KM2得电，频敏变阻器短接，完成电动机的起动。手动时SA板“手动”，断开KT，按下SB2，串频敏变阻器起动，按下SB3，短接RF，起动过程结束。起动中，KA将热继电器的发热元件FR短接，以免起动时间长而使热继电器误动作。采用频敏变阻器的起动控制电路图2.9.4频敏变阻器的起动控制线路2.3.2制动电路(1)反接制动控制线路(2)能耗制动控制线路(3)电磁抱闸图2.10反接制动控制电路图2.11能耗制动控制电路图2.12电磁抱闸原理图图2.13电磁抱闸制动控制线路2.3.3双速异步电动机调速控制电路电动机转速公式(1)△/YY接法(2)Y/YY接法2.3.4位置控制电路图2.14双速电动机三相绕组接法图2.15双速电动机高低速控制电路图2.16采用时间继电器的双速电动机高低速控制电路图2.17工作台往复运动控制电路1、液压系统基础①控制部件：电磁阀（YV）：二位二通液压电磁换向阀；三位五通电磁换向阀；YA：电磁线圈（直流）溢流阀（压力阀）；调速阀（节流阀）；单向阀②动力部件：液压泵及电动机③执行部件：液压缸（活塞），液压马达④辅助装置：油箱，油管，过滤器2.3.5液压系统控制2、液压动力滑台①液压系统工作原理：滑台进给工步图快进：YA1，YA3通电工进：YA1通电停留：YA1维通，溢流阀工作快退：YA2通电②控制电路分析选择开关SA合向自动工作位置的自动循环过程：按动SB1→KA1线圈通电自锁→YA1、YA3线圈通电，滑台快进；至压下SQ2→KA2线圈通电自锁→YA3线圈断电，滑台工进；压下SQ3→滑台逗留；KT线圈通电延时→KA3线圈通电自锁→YA1，KA2线圈断电→YA2线圈通电，滑台快退；压下SQ1→KA3线圈断电→YA2线圈断电，滑台在原位停止。循环过程结束。手动操作：