电气控制的基本环节和基本规律

第二章电气控制的基本环节和基本规律

由于生产机械的种类繁多，所要求的电气控制线路也是千变万化、多种多样的。但无论是比较简单的，还是很复杂的电气控制线路，都是由一些基本环节组合而成。本章着重阐明组成这些电气控制线路的基本规律和典型线路环节。这样，再结合具体的生产工艺要求，就不难掌握电气控制线路的分析和设计方法。第一节电气控制系统的电路图及绘制原则

电气控制系统中用国家规定的统一符号、文字和图形的形式来表示各电器元件及其相互连接关系，这就是电气控制系统的电路图。

电气原理图

电气安装图

根据电气设备的工作原理绘制而成，它具有结构简单、层次分明；便于研究和分析电路的工作原理等优点。

按照电器实际位置和实际接线线路，用给定的符号画出来的，这种电路图用于电气设备的安装和维修。

电气控制系统的电路图绘制规律如下：

1．元件、器件和设备的图形符号和文字符号应符合国家规范。2．主电路和辅助电路分开。

3．用平行线绘制，少交叉，并尽可能按照动作顺序先后排列。

4．原理图中各电气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。

5．元器件和设备的可动部分在图中通常应表示成：

⑴触点为非激励状态，即电器没有通电和没有外力作用时触点的状态；⑵接触器和电磁式继电器等系指线圈不加电压时的触点状态；⑶按钮、行程开关等指未被压合时触点状态，也就是动合触点开启、动断触点闭合的状态。

6．为安装和维护方便，各接线端子应编号，规则见GB4026《电器接线端子的识别和用字母数字符号标志接线端子的通则》。一般主电路用字母加数字来表示接线端子；辅助电路用数字编号，以单双数区分电源极性（以每一回路中电压降为最大的元件为界，如以接触器的线圈为界）。

举例：电路原理图图2-1a为三相交流电动机的起停控制电路原理图

图2-1a三相交流电动机的起停控制电路电原理图

返回图2-1b三相交流电动机的起停控制电路安装接线图第二节、电气控制的基本环节1、点动控制环节图2-2用↑表示有驱动力，↓表示无驱动力；X=1表示动合触点X闭合，X=0表示动合触点X断开。SB↑→KM↑→KM=1→M↑起动SB↓→KM↓→KM=0→M↓停止小结:通过分析，可看出图2-2所示电路，只有在按下按钮SB时电动机M才能通电起动运行，故称为点动控制电路。按钮SB和接触器KM的这种组合称为点动控制环节。

2、起保停控制环节图2-1

SB1↑→KM↑→KM=1→M↑起动SB2↑→KM↓→KM=0→M↓停止

接触器KM的辅助动合触点称为自锁触点

图2-1线路设有以下几种保护:

1．短路保护

熔断器FU12．过载保护

热继电器FR3．欠压保护和失压保护

自锁触点实现

返回结束返回第三节电气控制的基本控制规律一、联锁控制规律（一）、互斥联锁电动机正反转图2-3SB1↑→KM1↑→KM1=1→M↑正转SB3↑→KM1↓→KM1=0→M↓停止

SB2↑→KM2↑→KM2=1→M↑反转

L1、L3线路短路KM1KM2SB2SB3SB1KM1FRKM2KM1KM2互斥联锁SB1↑→KM1↑→KM1=1→M↑正转└→=0(互锁)SB2↑KM2不会通电

机械互锁电器互锁（二）、顺序联锁1.起动联锁2.停止联锁M1先起动，M2后起动，将KM1常开触头串入KM2线圈回路中。M2先停止，M1后停止，将KM2常开触头并在M1停止按钮旁。（三）、长动与点动联锁

长动与点动联锁是既能正常起保停控制，又能进行点动控制。方法三二：三加中三间继三电器三（KA）长动三与点三动的三区别三就在三于有三无自锁三触点的作三用。例如三：甲三、乙三两地三同时三控制三一台三电机三。方法三：两三起动三按钮三并联三；两三停车三按钮三串联三。(四)、多三地点三控制甲地乙地KMSB1甲SB2甲KMSB3乙SB4乙KMSB1甲SB2甲KMSB3乙SB4乙KMSB1甲SB2甲KMSB3乙SB4乙SB4乙电器三互锁三规律三：欲三使两三接触三器不三能同三时工三作，三只需三将两三接触三器的三常闭三触点三互相三串入三对方三的线三圈电三路中三即可三。顺序三控制三规律三：要三求甲三接触三器得三电后三，乙三接触三器方三可得三电，三只需三将甲三的常三开触三点串三在乙三的线三圈电三路中三；要三求乙三接触三器失三电后三，甲三接触三器方三可失三电，三只需三将乙三的常三开触三点并三在甲三的停三车按三钮上三。实现三多地三控制三的原三则：三控制三按钮三的常三开触三点并三联，三常闭三触点三串联三。小结联锁三控制三的关三键是三正确三地选三择联三锁触三点。二、三参量三控制三规律控制三过程三的变三化参三量很三多，三通过三测量三元件三反应三参量三的变三化，三并将三这一三变化三参量三反馈三回来三作用三与控三制装三置，三实现三自动三控制三，这三就是三参量三控制三规律三。常用三的变三化参三量有三行程三、时三间、三速度三、电三流等（一三）行三程控三制利用三行程三开关三（极三限开三关）三实现三限位三控制三。SB三1↑→KM三1↑→KM三1=三1→M↑右移三，至三右终三端位三置，SQ三2↑→KM三1↓→M↓，停止三。（二三）时三间控三制利用三时间三继电三器实三现由三降压三起动三至全三压运三行的三切换三，即三用时三间继三电器三的延三时来三控制三降压三起动三时间三。（三三）速三度控三制图2-三10所示三为单三向运三行电三动机三反接三制动三控制三电路三。利三用速三度继三电器三实现三对反三接制三动的三控制三。（四三）电三流控三制图2-三11所示三为绕三线电三动机三转子三回路三串电三阻起三动控三制电三路。三利用三电流三继电三器实三现对三电阻三逐段三切除三的控三制，三三个三电流三继电三器KI三1、KI三2和KI三3的吸三合电三流值三相同三，但三释放三电流三值不三同，KI三1释放三电流三值最三大，KI三2次之三，KI三3最小三。SB1↑→K三M↑→K三M=三1→KA、KI1、KI2、KI3↑→n↑→I↓→KI1↓→KI1=0三→三KM1↑K三M1=1→短接R1..三.（五三）液三位控三制图2-三12所示三为建三筑物三生活三水箱三水位三自动三控制三电路三。通三过水三位控三制器三实现三水泵三的起三停控三制。（六三）压三力控三制图2-三13所示三为建三筑物三消防三喷淋三系统三中恒三压泵三的控三制电三路。三利用三压力三继电三器实三现对三泵的三自动三启停三。第四三节三三相三异步三电动三机控三制电三路1.起动三性能起动三时定三子起三动电三流与三额定三电流三之比三值大三约5~三7。起动三电流三大对三线路三有影三响，三将造三成较三大的三电压三降落三，影三响其三他负三载正三常工三作。2.起动三方法直接三起动--三--小(轻)负载降压三起动一、三降压三起动三控制三电路（一三）自三耦降三压起三动控三制电三路1．按三钮操三作的三自耦三降压三控制三电路图2-三14图2-三152．时三间继三电器三延时三自动三切换三的自三耦降三压起三动控三制电三路3．自三耦降三压起三动控三制电三路的三基本三要求（1）不三允许三存在三全电三压直三接起三动的三可能三。（2）降三压起三动完三毕后三，不三允许三在自三耦变三压器三二次三侧电三压或三经自三耦变三压器三部分三绕组三降压三后的三电压三下起三动。（3）投三入全三电压三运转三后，三不得三存在三自耦三变压三器再三次接三入主三电路三的可三能，三以防三止自三耦变三压器三部分三绕组三短路三而另三一部三分绕三组过三电压三运行三。（4）在三可能三的情三况下三，尽三量减三少和三避免三电动三机二三次涌三流（三指第三二次三接入三交流三电网三时过三渡过三程所三产生三的冲三击电三流）三的冲三击。（二三）Y-三Δ起动三控制三电路电动三机在三工作三时其三定子三绕组三是联三接成三三角三形的三，那三么在三起动三时可三把它三联成三星形三，等三到转三速接三近额三定值三时再三换成三三角三形。三这样三，在三起动三时就三把定三子每三相绕三组上三的电三压降三到正三常工三作电三压的三。星形三角三形1．按三钮操三作的Y-三Δ起动三控制三电路2．时三间继三电器三延时三自动三切换三的Y-三Δ起动三控制三电路图2-三17图2-三16图2-三16图2-三17时间三继电三器延三时自三动切三换的Y-三Δ起动三控制三电路3．Y-三Δ起动三控制三电路三基本三要求（1）不三得存三在全三电压三起动三的可三能。（2）Y形与Δ形接三法接三触器三之间三必须三有互三锁以三防短三路现三象的三发生三。（3）对三有可三能长三期处三于轻三载的三电动三机，三控制三电路三应考三虑电三动机三能长三期在Y形接三法下三工作三的可三能。（三三）延三边Δ形起三动控三制电三路这一三电路三的设三计思三想是三兼取三星形三连接三与三三角形三连接三的优三点，三以期三完成三更为三理想三的启三动过三程。三其转三换过三程仍三按照三时间三原则三来控三制。三如前三所述三，星三形启三动有三很多三优点三，但三不足三的是三启动三转矩三太小三。设三想如三果能三兼取三星形三接法三启动三电流三小，三而三三角形三接法三启动三转矩三大的三优点三，可三在启三动时三将电三动机三定子三绕组三的一三部分三接成三星形三，而三另一三部分三接成三三角三形，三在启三动结三束以三后，三再换三接成三三角三形接三法，三这就三是所三谓延三边三三角形三启动三方式三。延边三三角三形/三角三形电三动机三绕组三连接图2-三19时间三继电三器延三时自三动切三换的三延边Δ形起三动控三制电三路图2-三18延边Δ形起三动控三制电三路（四三）定三子串三电阻三降压三起动三控制三电路（五三）转三子串三电阻三或频三繁变三阻器三起动三控制三电路二、三制动三控制三电路因为三电动三机的三转动三部分三有惯三性，三所以三把电三源切三断后三，电三动机三还会三继续三转动三一定三时间三而后三停止三。为三了缩三短辅三助工三时，三提高三生产三机械三的生三产效三率，三并为三了安三全起三见，三往往三要求三电动三机能三够迅三速停三车和三反转三。这三就需三要对三电动三机制三动。三对电三动机三制动三，也三就是三要求三它的转矩与转三子的转动三方向三相反三。这时三的转三矩称三为制动三转矩。（一三）机三械制三动控三制电三路1．断三电抱三闸三如图2-三22所示三。注意:本图三中电三磁抱三闸装三置应三为断三电抱三闸型2．通三电抱三闸三如图2-三23所示三。（二三）反接三制动三控制三电路1．单三向运三行的三反接三制动三控制三电路如图2-三10所示三。2．可三逆运三行的三反接三制动三控制三电路如图2-三24所示三。图2-三25为具三有限三流电三阻的三反接三制动三控制三电路三。图2-三26所示三为限三流电三阻在三起动三过程三和制三动过三程中三都起三作用三的反三接制三动控三制电三路。（三三）能三耗制三动控三制电三路1．按三时间三整定三控制三的能三耗制三动控三制电三路，三如图2-三27所示三。2．按三速度三整定三控制三的能三耗制三动控三制电三路，三如图2-三28所示三。能耗三制动三的控三制线三路的三设计三思想三是制三动时三在定三子绕三组中三任意三两相三通入三直流三电流三，形三成固三定磁三场，三它与三旋转三着的三转子三中的三感应三电流三相互三作用三，从三而产三生制三