继电器及接触器控制电路基本环节含案例

继电器-接触器控制电路基本环节学习目的：（1）通过本章学习，使学生了解绘制电气图的基本原则。（2）对电动机的启动、停止、正反转及制动控制电路有所了解，并能设计简单的单元电路。（3）熟悉电动机控制电路常用的保护环节。重点与难点：对电动机各种控制电路的分析

继电接触器式控制是由各种有触点的继电器、接触器、行程开关、控制按钮等组成的控制电路，来实现对电力拖动系统的起动、制动、反向和调速的控制，实现对电力拖动系统的保护及生产加工自动化。任何复杂的电气设备或系统都是由基本控制线路组成的。本章主要介绍由继电器-接触器构成的三相笼型异步电动机基本控制环节、控制线路的安装、控制线路的故障检查以及电气控制线路的设计。

第一节电路图的基本概念及绘制

电气控制系统是由电气设备及电气元件按照一定的控制要求连接而成。为了表达设备电气控制系统的组成结构、工作原理及安装、调试、维修等技术要求，需要用统一的工程语言即用工程图的形式来表达，这种工程图即是电气图。常用于机械设备的电气工程图有电路图、电器布置图和接线图三种。电气工程图是根据国家电气制图标准，用规定的图形符号、文字符号以及规定的画法绘制。一、电气图中的图形符号和文字符号

电气符号包括电气设备和控制元件的图形符号和文字符号两种，这些电气符号是国家统一规定的符号。从1990年1月1日起，所有的电气技术文件和图纸一律使用新国家标准及国际电工委员会标准（IEC）。1、电气图中的图形符号

用于电气图的图形符号主要由一般符号、框形符号。一般符号有符号要素（一种具有确定简单意义的图形）及限定符号（是用以提供附加信号的一种加在其他符号上的符号）组成。如表2-1所示为限定符号或操作符号与一般符号组成各种类型开关图形符号的例子。

框形符号用以表示元件、设备等组合及其功能，它是既不给出元件、设备的细节，也不考虑所有连接的一种图形符号，通常用于电气接线图中。2、电气图中的文字符号

文字符号分为基本文字符号、辅助符号、补充文字符号三种。

基本文字符号是表示电气设备、装置和元器件的类型、特性文字符号。基本符号分为单字母符号和双字母符号。单字母符号是按拉丁字母将各种电气设备、装置和元器件划分为23大类，每大类用一个专用单字母符号表示。如K继电器、接触器，F保护器件，T变压器等。双字母符号有一个表示种类的单字母符号与另一个字母组成，其组合形式应以单字母在前，另一个字母在后的次序列出。双字母可以更详细更具体地表述电气设备、装置和元器件等。如K表示继电器，KA表示中间继电器，T表示变压器，TC表示控制变压器等。

辅助文字符号是用以表示电气设备、装置和元器件的功能、状态和特征的，如SYN表示同步，RD表示红色等。辅助文字符号也可以放在表示种类的单字母符号后面组成双字母符号，如KT表示时间继电器。为了简化文字符号，辅助符号有两个以上字母组成的，允许只采用其第一位字母进行组合，如MS表示同步电动机。辅助文字符号还可以单独使用，如ON表示闭合。

补充文字符号在基本符号和辅助文字符号不够使用的情况下使用，但必须按照一定的原则进行补充：（1）国际标准中所规定的电气技术文字符号。（2）可以补充标准未列出的双字母符号和辅助文字符号。（3）应按有关电气名词术语标准或专业标准中规定的英语术语缩写而成，不能单独使用O、I。3、电气图中的阿拉伯数字

在电气图中除了文字符号外，还经常有阿拉伯数字和文字符号组合的符号，如“1KA”、“2KA”、“3KA”等表示电路中第1个继电器、第2继电器、第3继电器。电路图中电气图形符号的连线处经常有阿拉伯数字，这些数字称为线号，线号是区别电路连线的重要标志。电气工人在按照电路接线图接线时，必须将标有线号的套管套在对应电线上，然后再接电气设备、装置（如接线端子）或元器件的接线柱上。（1）阿拉伯数字与电气图形文字符号组合原则：数字可以放在电气设备、装置或元器件文字符号的前面或后面，放在前面应于文字符号大小相同，放在后面应比文字符号小一号字（作下标用）。（2）数字与文字符号组合的符号使用说明：A、主电路中该用数字与文字符号组合成的符号作为接线的标志号，辅助电路一般只用数字作为接线的标志号。B、在主电路中，同一条走向的接线线号文字符号不变，数字要变。C、在辅助电路中用数字表示接线标志时，主要元器件靠近电源的一侧用偶数，另一侧用奇数。D、电路图中的同一根线两端标相同线号。二、电路图

电路图也称电气原理图，是为了便于阅读和分析控制线路，根据简单清晰的原则，采用国家统一规定的电器图形符号和文字符号来代表电机、电器及元件，根据生产机械对控制的要求和各电器的动作原理，用线条代表导线连接起来，表示他们之间的联系，而不考虑电路各电器的实际安装位置和安装连线，也不反映电气元件的大小。通过电路图，可详细地了解电路、设备电气控制系统的组成和工作原理，并可在测试和故障寻找时提供足够的信息，同时电路图也是编制接线图的重要依据。电路图的绘制应遵循以下原则:1、电路绘制

电路图中，一般主电路和控制电路分为两部分画出。主电路是设备的驱动电路，在控制电路的控制下，根据控制要求有电源向用电设备供电。控制电路由接触器和继电器线圈、各种电器的动合、动断触点组合构成控制逻辑，实现控制功能。主电路、控制电路和其它辅助的信号照明电路、保护电路一起构成电气控制系统。电路图可以水平布置或者垂直布置；主电路用粗实线画出，画在图纸的左边或上面；控制电路及其它电路用细实线画出，画在图纸的右边或下面。2、元器件绘制和器件状态

电路图中所有电器元件不画实际外形，而采用国家标准规定的图形符号和文字符号表示，同一电器的各个部件可根据需要画在不同的地方，但必须用相同的文字符号标注。电路图中的所有电器元件的可动部分通常表示在电器非激励或不工作的状态和位置，其中常见的器件状态有：线圈处于非激励状态；短路器和隔离开关在断开位置；零位操作的手动控制开关位置在零位状态，不带零位操作的手动控制开关位置在图中规定的位置；机械操作开关和按钮在非工作状态或不受力状态；保护类元件处在设备正常工作状态，特殊情况正在图样上说明。3、突图区冻和触熄点位订置索县引工程裂图样旦通常衫采用妙分区灿的方版式建男立坐妄标，裁以便活于阅誓读查舅找，阳电路善图常迁常用分在图晒的下筒方沿享横坐清标方杜向划利分的间方式暮，并味用数便字标评明图桶区，曲同时望在图剧的上鸭方沿稻横坐限标方吗向划赞区，鲁分别牢标明它该区样电路议的功狐能。在较拢复杂胞的电绑路图味中，家对元扰件的筐相关德位置叨都采匹用符伤号位将置的锈索引堤，索麻引代级号的敬组成默如下校：继电刷器和招接触榨器的不触点准位置毙采用秧附图摄的方兆式表广示，和附图脚可在吩电路宫图中结相应件线圈考的下踪蝶方，自标出倘各个寒触点依所在贯位置芝。图号页次图区彩行号图区飘列号图幅消分区抢：对各厉种幅饮面的漂图纸困进行塑分区渔表示侧电气阴图中达各个锦组成给部分批在图怪上的鸽位置姐，便洲于直区观反甩映绘顾图的庆范围赠及确涛定相使互之疑间的昨关系贷。分区渗数一也般为烟偶数暂，每阿一分枯区的膛长度截为25握~7贸5m圆m，分馅区在仇水平丢和垂扯直两抵个方应向的愈长度帮可以驴不同胞；分区肤的编锯号，饮水平迎方向木用阿类拉伯底数字见，垂取直方百向用透大写甚英文伸字母担。编轰号从康图纸逐的左肝上角弹开始印，分厕区代梢号用搂行与绞列两扫个编界号组填合而指成。4、芹电路朋图中寒技术狐数据偏的表懂注电路弯图中为元器竿件的绿数据撕和型切号，纤一般熄在元邻件明江细表搞中标湿明外朵，还烂可以肝用小德号字集体标覆注在射电器备代号院的下柿面或给旁边狂。三、把电器飞元件盏布置条图电器听元件葱布置兵图主要肉用来孤表明克各种冲电器爹设备锁在机辉械设叹备上临和电情气柜却中的苏实际它安装雨位置抽，为拐机械丑电气鸦控制伙设备仆的制范造、燃安装塑和维赠修提还供必纷要的亦资料仇。各扣电器吨元件饶的安挤装位覆置是陡由机旬床的僚结构灶和工茧作要旬求决鹿定，疯图中邻各电钱器的谦文字艺符号陡应有朱关电密路图算中的陪电器租元件还的文许字符眯号相死同。四、稻电气美安装蔬接线此图电气茎安装选接线头图就是葵用规悲定的烦图形售符号帜和文柿字符衫号，说按电恋器的嘉实际律相对拾位置艰画出纽奉的实喉际接切线图毙，它路是进晒行配和线、予实际梨安装僵、接翁线及日检查疏维修景的依镇据和刊准则亩。注曾意以清下几居点：（1牙）清突楚表听达各践电器藏元件名位置博和之怒间的合电气吓连接荐，同瓶一电腰器的怠不同墙部分佳画在搂一起君。（2对）符压号及足连线届顺序求必须面与电环路图侍一致计。（3顿）不乔在同险一个书控制芬箱或晕配电小屏上醉的电新器元航件之岛间导捞线必迅须通抚过接吊线端祖子。（4联）分打支必难须从蛛接线汤端子抹引出性，每棕个端俘子引唯两根艘线。（5初）应展详细呢表明梨导线绢的截凯面积弓、根稼数及种颜色产，以墙及穿盐管的出型号骑规格甚，而倍具体登的穿概管走立线由搭施工凡者根割据经幼验选尾择最解佳走燥线方惹式。第二树节但异步计电动边机的卡直接斥起动洞与正延反转俊控制勒电路一、前异步钩电动会机直犹接起凤动控鸦制电捏路1、翠控制通电路矿图1、走控制谈电路咐图三相创笼型生异步逗电动霉机单痒向全灵压启柿动控晒制线他路。眉主电毙路由鹊刀开施关QS、熔般断器FU冠1、接诞触器KM的主迟触点吼、热拴继电转器FR的热古元件叨和电旋动机M构成赖。控板制线闪路由忌热继排电器FR的常穿闭触真点、就停止枕按钮SB序1、启西动按厅钮SB赛2、接胜触器KM常开给触点号以及勿它的烧线圈刷组成稼。这扩是最度基本漏的电些动机估控制皮线路锤。2、亡工作洋原理起动纺时，命合上柱刀开铅关QS，主臣电路研引人闲三相秩电源仰。按裹下启貌动按充钮SB方2，接苹触器KM线圈继通电析，其糊常开苦主触学点闭校合，闲电动阅机接婆通电设源开羞始全瞎压启菊动，厌同时杠接触旧器KM的辅煮助常划开触再点闭倍合，腰使接祥触器KM线圈兰有两症条通窄电路霞径。饱这样甘当松覆开启快动按携钮SB赤2后，哭接触傍器KM线圈绣仍能东通过逢其辅裁助触透点通稼电并柄保持织吸合创状态血。这脂种依陆靠接帅触器按本身绑辅助嗽触点兔使其夸线圈雀保持或通电鉴的现真象称岭为自持锁。娘起自托锁作怪用的脂触点点称为进自锁健触点才。要使滔电动间机停矛止运为转，刺按停绵止按希钮SB最1，接仰触器KM线圈观失电想，则陵其主士触点点断开艳。切挑断电验动机尖三相士电源仅，电科动机M自动遮停车申，同圾时接蜘触器KM自锁炊触点嚼也断姜开，岗控制住回路芳解除摧自锁论。松聪开停权止按车钮SB关1，控怀制电岭路又钉回到排启动集前的新状态广。3、猜控制尊线路税的保贡护环变节（1）昌短路拳保护当控贩制线工路发豆生短膜路故浊障时想，控鸡制线膝路应漠能迅席速切检除电榴源，颜熔断坦器FU惨1是作修为主馒电路眉短路屠保护姓用的赤，但互它达叉不到僻过载许保护状的目俯的。（2倍）过扇载保桃护当过载握时间器比较桌长时失，热筋继电挨器动户作，蜜常闭央触点FR断开犁，接雕触器KM线圈绿失电烧，主字触点KM断开幸主电遍路，位电动馒机停芦止运穴转，碎实现晃了电幸动机佛的过河载保昂护。（3氧）欠混压和宽失压辜保护防止贡电源驻电压伴恢复舍时电套动机振自启晴动的稻保护窑也叫谋零电锁压保膛护。在电牲动机再正常躁运行精时，庄电源沿电压麦过分只降低鹅会引类起电验动机柔转速礼下降洲和转技矩降决低，狠若负戒载转挑矩不尼变，达使电蔑流过倦大，糖造成仓电动效机停灵转和色损坏给电机协。由悲于电舰源电将压过蜜分降腐低可宝能会耻引起咐一些桂电器汽释放湾，造烫成电近路不犬正常或工作倘，可隆能会汪产生徐事故铅。因鹅此需鼓要在谦电源朋电压牺下降都达到胞最小卫允许躲的电浓压值民时将切电动施机电域源切麻除，忆这样仅的保血护称晕为欠暑电压蚊保护先。依舰靠接优触器迎本身蚁实现涉欠压较和失剖压保参护。当电使源电越压低隐到一徒定程雀度或代失电关时，塑接触脑器KM的电版磁吸泼力小索于弹采簧的杂反作刻用力刃，电驴磁机艳构会察释放迹，主注触点馋把主斑电源页断开离，电分动机孕停止局运转砖。这喘时如保果电门源恢才复，锄由于谅控制建电路编失去置自锁衡，电羞动机刃不会少自行晶启动类。只坊有操攻作人怨员再掩次按状下启旬动按础钮SB涛2，电任动机壤才会恒重新道启动井。二、亭电动碑机正旗反转筝控制栗电路各种夺生产窜机械菌常常蚊要求笛具有握上下就、左武右、忌前后岸等相涉反方夫向的艘运动叼，如陷机床桌工作受台的区往复贼运动决，就恋要求乡丰电动拖机能仆可逆莫运行北。由插电动菠机原多理可银知，螺三相阻异步兆电动较机的喂三相器电源煎进线看中任旦意两惩相对孟调，怜电动避机即菌可反妥向运俱转。鄙因此纯可借鞠助正走反向钻接触椅器改春变定爷子绕疾组相对序来闻实现浙正反无向工资作三、鼓自动异往返票控制挂电路第三禁节甩异步境电动回机减项压控璃制较大你容量肚的笼暗型异霜步电接动机叹（大乡丰于10头kW）直态接启举动时体，电多流为鹊其标帖称额禽定电叔流的4～7倍，私启动亮电流渐较大适，会粱对电剩网产步生巨部大冲底击，绕所以匹一般治都采湖用降医压方扁式来诉启动带。即栏启动孩时降商低加踏在电芒动机占定子否绕组已上的游电压顿，启荣动后夕再将泄电压胳恢复站到额求定值殖，使姨之在畏正常监电压芝下运锅行。积因电刮枢电漫流和鹿电压恰成正逐比，腐所以舌降低疮电压充可以析减小忠启动昂电流价，防丈止在闻电路西中产赵生过胖大的贵电压功降，抓减少棕对线狼路电燥压的貌影响股。1、星甘形-三角继形降屡压起赏动控匆制线蹄路正常度运行呈时定容子绕四组接夕成三涛角形超的笼真型异情步电潮动机速，可乓采用跑星形-三角辰形降坐压起殿动来弃限制拥启动示电流罢。因介功率霞在4k知W以上延的三狱相笼脂型异糕步电扩动机荐均为首三角唇形接举法，烈因此絮都可状以采刃用星届形-三角帽形降架压启育动方爸式。挽启动催时将攻电动阅机定唐子绕科组接妖成星露形，亩加到售电动鬼机的太每相火绕组亩上的晨电压迈为额林定值扁的1/，从控而减伯小了柳启动怕电流图对电滑网的伞影响轮。当跳转速饮接近窄额定拔转速慈时，文定子巴绕组竭改接榴成三丢角形慰，使棉电动想机在苹额定钳电压呈下正悼常运指转。2、自装耦变抖压器倾降压信启动午控制竭线路在自勾藕变块压器治降压踪蝶启动挺的控敏制线态路中蛮，电裤动机诱启动谁电流丢的限跃制是旬靠自粪耦变朱压器愚降压夺来实扣现的督。线池路的额设计悦思想杨也是茄采用溪时间端继电汤器完大成电烦动机遥由启潮动到冤正常厨运行攀的自铃动切昂换。惑启动历时串扬入自的藕变科压器苗，启怎动结罗束时友自动反将其偿切除红。第四店节纯异拘步电域动机泰的制多动控判制电美路三相镜异步角电动游机从宫切除盼电源递到完输全停慌止旋铺转，惹由于介惯性胀的作敌用，引要经生过一扑段时夫间，况这往蜓往不凤能适僻应某灿些机阶械工遥艺的我要求熄。如队万能饥铣床统、卧撕式锉躲床和创组合泳机床添等。遗无论妖是从站提高给生产敞效率总，还渔是从付安全等及准照确定求位等症方面腾考虑应，都巩要求营能迅犁速停放车，红因此番要求筝对电萄动机卡进行撒制动沈控制活。制原动控揪制方言法一幕般有催两大暖类：赞机械碗制动估和电辜气制承动。咸机械炭制动岛是用妨机械照装置削来强拆迫电涌动机笋迅速凶停车葱；电衡气制碌动实材质上适是当摩电动样机停稳车时讯，给杠电动梅机加岛上一伶个与端原来蹄旋转稀方向醋相反螺的制呼动转宵矩，艺迫使无电动刺机转龟速迅秃速下摔降。貌我们庭介绍演两种扭电气宿制动怀方法展：反钩接制稍动和敞能耗油制动胸。一、扑能耗裕制动腥控制课电路所谓歼能耗撇制动伍，就糠是在睁电动跪机脱诉离三铲相交腥流电危源之暮后，抱定子快绕组鸣上加党一个震直流宗电压离，即胳通入属直流制电流歼，利沿用转赤子感紧应电夹流与司静止杜磁场洗的作惭用以赵达到疯制动症的目眉的。装根据疑能耗廊制动绣的时陪间控郊制原怠则，功可用广时间祝继电貌器进晌行控祝制，晶也可嫌以根坡据能奶耗制忆动速控度原漫则，够用速露度继很电器寨进行饰控制捞。下趁面分扑别用决单向尖能耗猪制动净和正掠反向旋能耗浊制动袍控制抗线路章为例膛来说求明。1、以时絮间原搏则控飞制的询单相桌能耗滥制动纽奉线路2、以速刺度原左则控烂制的尽单相佩能耗浆制动宅控制歼线路3、电动煌机可颠逆运悟行的渐能耗刚制动子控制役线路电动裤机按剑时间逗原则杆控制柱的可考逆运旷行的扮能耗痰制动灿控制垄线路肿。在眼其正惧常的强正向刊运转捏过程锦中，头需要镰停止联时，欧可按六下停参止按蜻钮SB俗1，使KM神1断电KM林3和KT线圈胀通电晓并自未锁。KM锈3常闭差触点忽断开左，起隶着锁滨住电帜动机疤启动副电路旷的作峰用；KM拜3常开译触点齿闭合汉，使蝇直流僵电压艘加至梳定子雪绕组望，电打动机帅进行就正向逮能耗发制动石。电狭动机缝正向抽转速劲迅速搁下降谨，当愿其接炊近于纷零时效，时炎间继疤电器学延时徐打开妹的常赚闭触苗点KT断开油接触榆器KM庙3线圈者电源通。由黄于KM那3常开忍辅助桐触点进的复六位，倡时间捞继电古器KT线圈炮也随椅之失律电，层电动零机正肺向能进耗制鞭动结你束。劲反向饥启动川与反峰向能岔耗制认动其扩过程挤与上踪蝶述正遗向情闷况相乖同。二、普反接宜制动轿控制杏电路反接宏制动涝是利眯用改撞变电坚动机境电源饺的相稠序，那使定雨子绕砖组产扔生相边反方萄向的建旋转省磁场恒，因船而产旅生制他动转用矩的般一种纷制动仗方法赏。由于墓反接挑制动孤时，舒转子桥与旋韵转磁愉场的何相对什速度朱接近润于两荷倍的乱同步窝转速张，所壳以定警子绕牛组流足过的奏反接浓制动购电流衫相当完于全映电压盼直接心启动钓时电乎流的蛾两倍歇，因屈此反卵接制臣动特无点之煌一是制动亮迅速同，效残果好哥，但脉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