工厂电气控制技术课件

工厂电气控制技术重点掌握《工厂电气控制技术》课程的内容：1、常用控制电器元件的文字与图形符号（GB符号）；2、电气控制线路原理图的绘制规则；3、电气控制系统的基本控制原理、基本环节；4、典型机床的控制电路分析；5、常见故障的分析与解决方法。工厂电气控制技术电气控制技术的发展概况在控制方法上，从手动控制发展到自动控制；在控制功能上，从简单控制发展到智能化控制；在控制操作上，从繁琐笨重发展到信息化处理；在控制原理上，从单一的有触头硬接线继电器逻辑控制系统发展到以微处理器或微计算机为中心的网络化自动控制系统。“电气”与“电器”的区别*什么是“电气”？“电气”是一个宏观的概念。其所涵盖的内容涉及电能的生产、传输、分配、使用和控制技术与设备等等相关的工程领域。电气所涉及的相关学科知识主要有：政治理论、外语、工程数学、电网络理论、电磁场理论、电力电子、电力系统可靠性分析方法、高压绝缘理论、电机与电器设计理论与方法、电机与电气质量控制及检测方法、电力系统及其自动化、电力系统安全及其监测装置、高压绝缘测试技术、电工理论研究新进展、计算机应用技术基础、计算机辅助电路分析、现代管理学基础等。

“电气”，是对电气系统工程的统称。

“电器”的作用与分类

电器就是广义的电气设备。它可能很大、很复杂（如一台彩色电视机或者一套自动化装置）；它也可以很小、很简单（如一个钮子开关或者一个熔断器）。从工业控制的角度看“电器”

电器是指能根据特定的信号和要求，自动/手动地接通/断开电路；断续/连续地改变电路参数；实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的电气设备。

1-1低压电器的基本知识1．电器定义：根据外界的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气装置。1常用低压电器2．电器的分类1)按工作电压等级

高压电器：交流、直流1200V及以上电路中的电器。低压电器：用于交流、直流1200V以下电路起通断、保护、控制或调节作用的电器。例如：低压断路器、熔断器、刀开关和转换开关等。2）按操作方式手动电器：通过人的操作发出动作指令的电器。如刀开关、按钮、转换开关。自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器。如低压断路器、接触器、继电器等。3)按执行功能执行电器：完成某种机械动作或传送功能的电器。如电磁铁、电磁离合器。控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。如继电器、接触器、主令开关。辅助电器：用于保护电路及用电设备的电器。如熔断器。4）按工作原理电磁式电器：根据电磁感应原理而动作。非电量控制电器：依靠外力或非电量信号的变化而动作。3．常用低压控制电器

接触器：交流、直流；继电器：电压和电流继电器、时间继电器、中间继电器、热继电器、速度继电器等；熔断器、主令开关等。4．低压控制电器的发展

以继电器、接触器为基础的电气控制技术具有相当重要的地位。可编程序控制器（PLC）是计算机技术与继电器、接触器控制技术相结合的产物，其输入、输出与低压电器密切相关，掌握继电接触器控制技术也是学习和掌握PLC应用技术必需的基础。

5低压电器的作用控制作用保护作用测量作用调节作用指示作用转换作用1-2．低压电器的电磁机构及执行机构按工作原理:电磁式电器：电磁机构控制电器动作非电量控制电器：非电磁式控制电器动作电磁式电器由感测和执行两部分组成。感测部分（电磁机构）：接受外界输入的信号，使执行部分动作，实现控制的目的。执行部分（触头系统）：根据检测部分输出，执行相应的动作，接通或分断线路，实现控制的目的。1-主触点2-常闭辅助触点

3-常开辅助触点4-动铁心5-线圈

6-静铁心7-灭弧罩8-弹簧

电磁式电器结构示意图

电磁机构：将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作.触点：接触器的执行元件，用来接通或断开被控制电路。灭弧装置：熄灭触点分断电流瞬间触点之间气隙中产生的电弧。其它：包括释放弹簧机构、支架与底座等。动铁心（衔铁）静铁心电磁线圈按所控制电路▪主触点

▪辅助触点按原始状态▪常开触点

▪常闭触点灭弧罩灭弧栅磁吹灭弧装置1．电磁机构：通过电磁感应原理将电能转化成机械能并带动触头动作。

原理：当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触点复原，即常开触点断开，常闭触点闭合。1-主触点2-常闭辅助触点

3-常开辅助触点4-动铁心5-线圈

6-静铁心7-灭弧罩8-弹簧

1）组成：铁心(亦称静铁心)衔铁(亦称动铁心）线圈交流：硅钢片叠加直流：整块铸铁或铸钢直动式转动式电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。交流线圈：短而粗，有骨架。直流线圈：细而长，无骨架。电磁机构的分类：按衔铁的运动方式分类(1)衔铁绕棱角转动：如图(a)所示衔铁绕铁轭的棱角而转动，磨损较小。铁芯用软铁，适用于直流接触器、继电器铁轭(a)(2)衔铁绕轴转动：如图(b)所示衔铁绕轴转动；铁芯用硅钢片叠成；用于较大容量交流接触器。(3)衔铁直线运动：如图(c)所示衔铁在线圈内作直线运动；多用于中小容量的交流接触器常用的磁路结构线圈自然状态——没有电常用的磁路结构线圈通电常用的磁路结构机械运动图常用的磁路结构

通电后动作情况机械运动2）电磁特性

吸力特性：电磁系统的电磁吸力与气隙的关系曲线。说明：吸力特性与线圈励磁电流种类、线圈连接方式有关。当空气气隙较小，磁场分布均匀时，两铁芯截面间的电磁吸力的近似计算公式为：式中：空气导磁系数当Ｓ为常数时，Ｆ与Ｂ２成正比。也可认为F与气隙磁通成正比。（1）直流电磁机构的吸力特性

电流为常数(与磁路的气隙大小无关，取决于线圈的电阻)，根据磁路定律，气隙磁通与气隙磁阻和匝数的关系式：则有:电磁吸力F与气隙成反比，所以吸力特性为二次曲线形状：

结论：直流电磁机构的电磁吸力在衔铁闭合前后变化很大；直流电磁机构中的流过线圈的电流在衔铁闭合前后不变。（2）交流电磁机构的吸力特性

假设线圈电压不变，则有：F为常数（指幅值），与气隙δ无关（漏磁影响，略有减小）；当f、N、U都为常数时，φ为常数，电磁吸力图1.3交流电磁机构的吸力特性在线圈通电而衔铁尚未吸合瞬间：U形交流电磁机构的电流为吸合后额定电流5-6倍；E形交流电磁机构的电流为吸合后额定电流10-15倍；如果衔铁被卡住不能吸合或频繁动作，可能烧坏线圈。图1.3交流电磁机构的吸力特性对于可靠性高，或频繁动作的控制系统：采用直流电磁机构，而不采用交流电磁机构反力特性反力：静阻力（可忽略）弹簧反力：Ff1=K1x重力：

Ff2=-K2在δ1-δ2的区域内，反力随气隙减小略有增大；到达δ2位置，动触点开始与静触点接触，这时触点上的初压力作用到衔铁上，反力骤增，曲线突变；在δ2到0的区域内，气隙越小触点压得越紧，反力越大，线段较δ1-δ2段陡。反力特性与吸力特性的配合关系欲使接触器衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力需大于反力，即吸力特性高于反力特性；吸力不能大于反力过多，否则会影响电器机械寿命；可通过调整反力弹簧或触点初压力改变反力特性。图1.4吸力特性和反力特性1-直流吸力特性2-交流吸力特性3-反力特性交流电磁机构特点磁通是交变的；电磁吸力是脉动的，方向却不变；当磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反作用弹簧的作用下将被拉开；磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时，衔铁又吸合；衔铁产生强烈振动与噪声，甚至使铁心松散。解决办法：交流接触器铁心端面上都安装一个铜制的分磁环(或称短路环)，使铁心通过二个在时间上不相同的磁通，产生不同的两个力，作用在衔铁上的力是f1，f2的合成，只要此合力始终超过其反力，衔铁的震动就消失。F=F1+F2图1.5加短路环后的磁通和电磁吸力图短路环的示意图：2．触头系统

（执行机构）1）触头（执行元件）作用：分断和接通电路的作用。按控制的电路分：主触头和辅助触头。主触头：用于主电路。辅助触头：用于控制电路。交流电磁机构2）触头分类点接触：提高单位面积上的压力，减小触头表面电阻；

常用于小电流的电器中，如接触器的辅助触点或继电器触点。按接触形式可分为三种：图1.6点接触开始A点接触，靠弹簧压力经B点滚动到C点。断开时作相反运动。

可以自动清除触点表面的氧化膜;长期工作的位置不是在易烧灼的A点而是在c点，保证了触点的良好接触。多用于中等容量的触点，如接触器的主触点。线接触：它的接触区域是一条直线；触点在通断过程中是滚动接触：面接触：

允许通过较大的电流；

一般在接触表面上镶有合金，以减小触点接触电阻和提高耐磨性；

多用作较大容量接触器或断路器的主触点。

类型：材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银质材料制成。

桥式触头指形触头2）触头类型：线接触图1.7指形触点的接触过程（1）触头的接触电阻

膜电阻：触头接触表面在大气中自然氧化而生成的氧化膜造成的；

收缩电阻：是由于触头的接触表面不是十分光滑，在接触时，有效导电截面减小，从而使电阻增加。危害：

接触电阻较大，会造成较大的电压降落；将使触头发热而致温度升高，严重时可使触头熔焊，造成电气系统发生事故。3）接触电阻

（2）触头磨损：

电磨损：在通断过程中触头间的放电作用使触头材料发生物理性能和化学性能变化而引起的；

机械磨损：机械作用使触头材料发生磨损和消耗。机械磨损的程度取决于材料硬度、触头压力及触头的滑动方式等。减小接触电阻措施：一是要选用导电性好、耐磨性好的金属材料做触头；镀银使触头本身的电阻尽量减小；二是安装触头弹簧，增加接触压力（图1-8）；另外在使用过程中尽量保持触头清洁：大容量电器中采用指形触头以自动清除氧化膜；在有条件的情况下应定期清扫触头表面。3）接触电阻

（a）最终拉开位置（b）刚接触位置(c)最终闭合位置减小接触电阻：在触点间增加一定压力初压力F1：安装弹簧时预先压缩；终压力F2：超行程内继续压紧3.电弧的产生和灭弧装置电弧的产生及危害

1）电弧的产生触点由闭合到断开时，当电压超过10～20V和电流超过80～100mA，在拉开的两个触点之间将出现强烈的火花，实质是气体放电的现象，通常称之为“电弧”。根据电流性质的不同，电弧分交流电弧和直流电弧。

2）电弧的危害烧灼触点，降低电器的寿命和电器工作的可靠性。使触点的分断时间延长，严重的会产生事故。电弧：是电气设备运行出现的一种强烈的电游离现象。是触头间中性介质被游离，形成的导电气体。特点：温度很高可达10000℃

，易变形，导电1)电弧的主要影响延长了电路的开断时间。电弧高温烧坏开关的触头。可能会烧坏设备，形成短路。因此，要保证操作时电弧能迅速熄灭。强烈的弧光可能损伤人的视力。3.电弧的产生和灭弧装置2)产生的原因触头本身及触头周围介质含有大量可被游离的电子。（内因）当分断的触头间存在足够大的外施电压的条件下，而且电路电流也达到最小生弧电流，其间的介质就会强烈地电游离形成电弧。（外因）生弧条件电压10～20V以上。电流：80～100mA以上

强电场放电：触点分离瞬间，其间隙很小，电路电压几乎全部降落在触点之间，在触点间形成很强的电场，阴极中的自由电子会逸出到气隙中并向正极加速运动；撞击电离：阴极发射电子前进途中撞击气体原子，该原子分裂成电子正离子。电子在向正极运动过程中又将撞击其它原子的现象；热电子发射：撞击电离的正离子向阴极运动，撞在阴极上会使阴极温度逐渐升高。当阴极温度到达一定程度时，一部分电子将从阴极溢出再参与撞击电离；热游离：当电弧的温度达到3000℃或更高时，触点间的原子以很高的速度作不规则的运动并相互剧烈撞击，结果原子也将产生电离。两触点间呈现大量向阳极飞驰的电子流，即电弧。熄灭电弧的条件去游离：带电质点恢复为中性质点游>去=电弧增强、游=去=电弧维持、游<去=电弧熄灭。去游离形式：复合、扩散。复合就是正负带电质点重新结合为中性质点。扩散就是电弧中的带电质点向周围介质中扩散开去，从而使电弧区域的带电质点减少。常用灭弧装置1)磁吹式灭灭弧装置原理：向上的电磁力将电弧吹入灭弧罩，电弧拉长并冷却而熄灭。方法：触点电路中串入吹弧线圈；图1.9磁吹式灭灭弧装置图1.9磁吹式灭弧装置1—铁心；2—绝缘管；3—吹弧线圈；4—导磁颊片；5—灭弧罩；6—熄弧角磁吹式灭灭弧装置的优点当触头中电流方向改变时，由于外磁场的方向也跟着改变．而电弧受力的方向不变；利用电弧电流本身灭弧，因而电弧电流越大，吹弧能力也越强，广泛应用于直流灭弧装置中(如直流接触器中)；注意:对于线圈与触头串联的形式、其吹力与电流平方成正比，当电流减小时，吹力成平方减小，结果使灭弧效果大大减弱。对于并联线圈的磁吹装置．可以做到由外加固定电源供电而使线圈的磁通稳定不变，因而吹力大小只受触头电流大小的影响。但要注意线圈的极性和触头的极性，如果将两者的极性接反，则使电弧吹向内侧，反而烧坏电器。2)灭弧罩灭弧罩通常用耐弧陶土、石棉水泥制成；灭弧罩的绝缘壁有缝隙（多纵缝灭弧罩）；用于降温和隔弧。作用引导电弧纵向吹出，借此防止发生相间短路；使电弧与灭弧室的绝缘壁接触，从而迅速冷却，增强去游离作用。灭弧罩的绝缘壁之间的缝隙有大有小，凡是宽度比电弧直径小的缝称为窄缝；反之，称为宽缝。窄缝：可将电弧弧柱直径压缩，使电弧同缝壁紧密接触，加强冷却和去游离作用；同时，也加大了电弧运动的阻力，使其运动速度下降，缝壁温度上升，并在壁面产生表面放电。目前有采用数个窄缝的多纵缝灭弧室，它将电弧引入纵缝，分劈成若干股直径较小的电弧，以增强去游离作用。这种结构已在CJ系列接触器上取得了良好的效果。3)灭弧栅当产生电弧时，电弧电流产生磁场，由于钢片磁阻比空气磁阻小得多，因此电弧上方的磁通非常稀疏，而下方的磁通却非常密集，这种上疏下密的磁场将电弧拉入灭弧罩中，当电弧进入灭弧栅后，被分割成数段串联的短电弧；每两片灭弧栅片可以看做一对电极，而每对电极间都有150一250v的绝缘强度，使整个灭弧栅的绝缘强度大大加强，而每个栅片间的电压不足以达到电弧燃烧电压；栅片吸收电弧热量，使电弧迅速冷却而很快熄灭。适用于大容量交流灭弧。由多片镀铜薄钢片(称为栅片)和石棉绝缘板组成、片间距离约2一3mm，彼此之间互相绝缘。图1.10灭弧栅灭弧原理1—静触点；2—短电弧；3—灭弧栅片；4—动触点；5—长电弧4）多断点灭弧桥式结构双断口灭弧流过触头两端的电流方向相反，将产生互相排斥的电动力；指向外侧的电动力，使电弧向外运动并拉长，使它迅速穿越冷却介质而加快电弧冷却并熄灭。此外，也具有将一个电弧分为两个来削弱电弧的作用。这种灭弧方法效果较弱，故一般多用于小功率的电器中。根据需要，可灵活地将二个极或三个极串连起来当做一个触点使用，成为多断点，加强灭弧效果。图1.11桥式灭弧效果弱强多（双）断点灭弧多纵缝陶土灭弧罩栅片灭弧灭弧方法：（1）拉长电弧，以降低电场强度；（2）用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温度；（3）将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧；（4）将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需的临极电压降的要求；（5）将电弧密封于真空的容器中。讨论交流电磁线圈误接入直流电源，直流电磁线圈误接入交流电源，会发生什么问题?为什么?

答：不能。1）因为交流的线圈电阻远远小于直流的，交流电磁线圈误接入直流电源，线圈电流过小，无法动作；直流电磁线圈误接入交流电源，会产生很大的电流，甚至烧毁。2）电磁机构的铁芯和銜铁的构成方法不同，交流接触器要考虑因涡流和磁滞损耗造成的能量损失和温升，而直流的不用，而且直流的没有短路环，会出现振荡。3）灭弧装置不同，直流电弧比交流电弧难以熄灭；4）额定操作频率不同，直流接触器具有的最高操作频率比交流的大，若交流负载频繁操作时，可以采用直流吸引线圈的接触器。2.两个相同的交流线圈能否串联使用？为什么？答：因线圈阻抗与气隙大小有关，通电时先动作的线圈阻抗大，承受电压较高，而后者未吸合前线圈阻抗小，分配电压小，无法吸合，导致整个电路电流增大，甚至有可能烧毁线圈。§1-3接触器接触器:

频繁地接通或切断电动机或其它负载主电路的一种电磁式控制电器。特点：频繁操作和远距离控制。工作原理（电磁型）：利用电磁吸力的作用使触头闭合或断开大电流电路；分类：接触器按主触点通过的电流种类可分为交流接触器和直流接触器。1、结构:触头系统：主触头、辅助触头常开触头（动合触头）常闭触头（动断触头）电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧一、交流接触器

接触器交流接触器结构图主触头常闭辅助触头常开辅助触头静铁心动铁心吸引线圈灭弧装置辅助触头：用于控制回路中起联锁作用有常开、常闭之分；触头一般都采用直动式双断点桥式结构设计；不设灭弧装置。主触头：用于分合主电路；形式：中小容量一般采用直动式双断点桥式；大容量的主触头采用转动式单断点指型；1.灭弧罩2.线圈3.电磁机构4.控制端子排5.进线端子6.出线端子CJ242、工作原理：

线圈通电，衔铁吸合，常闭触头断开，常开触头闭合；线圈断电，衔铁释放，触头恢复常态，常开触头断开，常闭触头闭合。为防止铁心振动，需加短路环。交流接触器：线圈通以交流电，主触点接通、切断交流主电路。接触器的结构及工作原理

如图所示，交流接触器主要由电磁机构（包括电磁线圈1、铁心2和衔铁3）、触头系统（主触头4和辅助触头5）、灭弧装置（图中未画出）及其他部分组成。线圈铁芯衔铁主触头弹簧辅助触头M3~电机~380~~线圈符号：KM动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源3、交流接触器特点：●交变磁通穿过铁心，产全涡流和磁滞损耗，使铁心发热。●铁心用硅钢片冲压而成以减少铁损。●线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上以便于散热。●铁心端面上安装铜制的短路环，以防止交变磁通使衔铁产生强烈振动和噪声。●灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。各种接触器的实物图用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。工作原理：与交流接触器基本相同。灭弧系统：磁吹灭弧(没有电流过零点)二、直流接触器

直流接触器：线圈通以直流电，主触点接通、切断直流主电路。●不产全涡流和磁滞损耗，铁心不发热。●铁心用整块钢制成。●线圈制成长而薄的圆筒状。●250A以上的直流接触器采用串联双绕组线圈。●灭弧装置通常采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。结构特征：对于额定电流150A及以下：上下二层立体式布置，沿棱角转动的拍合式电磁系统；桥式双断点串联主触头；磁吹陶土灭弧罩灭弧系统；桥式双断点辅助触头都固定在拍合式磁系统背面上，具有透明防尘罩；额定电流250A及以上：平面布置；沿棱角转动的拍合式电磁系统；具有压棱装置；指形单断点主触头；串联磁吹陶土灭弧罩；桥式双断点辅助触头固定在磁系统背面上。KM常闭辅助触点线圈KM主触点KM常开辅助触点KM三、接触器的符号

额定电压

交流接触器：220、380、660、1140V直流接触器：110、220、440V交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A

直流接触器：25、40、60、100、150、250、400、600A额定电流

吸引线圈额定电压交流接触器：36、127、220、380V直流接触器：24、48、110、220、440V四、接触器的主要技术指标

主触头额定电压主触头额定电流五接触器的主要型号常见接触器有CJ20系列、3TH和CJX1(3TB)系列。其中CJ20系列是较新的产品，而3TH和CJX1(3TB)系列是从德国西门子公司引进制造的新型接触器。接触器的各种型号的用途如图所示。接触器的型号含义及电气符号如下所示。

根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型；接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压；吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致；额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。六、接触器的使用选择原则

？接触器安装在敞开控制屏触头温度不超过额定温度负载为间歇工作制

继电器是一种根据电气量（电压、电流等）或非电气量（温度、压力、转速、时间等）的变化接通或断开控制电路的自动切换电器。电磁式继电器和接触器异同点：相似点：结构和工作原理相似。

不同点：（1）继电器可对多种输入量的变化做出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作；（2）继电器用于切换小电流电路的控制电路和保护电路，而接触器是用来控制大电流电路；（3）继电器没有灭弧装置，触点容量小，用于控制电路。也无主副触头之分。接触器有灭弧装置，触点容量大，用于主电路。§1-4继电器继电器分类：按输入信号电压电流功率时间温度按工作原理电磁式感应式温度电动式电子式按用途分控制继电器保护继电器作用：控制、放大、联锁、保护和调节特点：额定电流不大于5A继电特性曲线：（跳跃式的输入-—输出特性）x2：继电器吸合值,要使继电器吸合,输入量必须大于等于x2x1：继电器释放值,要使继电器释放,输入量必须小于等于x1吸合值：使衔铁吸合的电流值（或电压值）。释放值：使衔铁释放的电流值（或电压值）。.继电特性继电器的主要特性是输入－输出特性，又称继电特性，继电特性曲线如下图所示。当继电器输入量X由零增至X1以前，继电器输出量Y为零。当输入量X增加到X2时，继电器吸合，输出量为Y1；若X继续增大，Y保持不变。当X减小到X1时，继电器释放，输出量由Y1变为零，若X继续减小，Y值均为零。(1)吸合值的整定：A、调节释放弹簧的弹力（细调）；B、改变吸合前动静铁心的气隙:δ↑→动作值↑（粗调）(2)释放值的整定：A、调节释放弹簧的弹力；B、改变非磁性垫片厚度改变吸合后的气隙。吸合后的气隙越大，释放值就越高。继电器的重要参数：一般继电器：k较低在0.1～0.4，不致因输入值波动较大继电器误动；欠电压继电器：k较高在0.6以上，起到欠电压保护。反映吸力特性和反力特性配合紧密程度的一个参数返回系数：k＝x1/x20.1-0.4电压继电器：根据输入（线圈）电压大小而动作的继电器。特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细，阻抗大。分类：过电压继电器和欠电压继电器。欠电压继电器KVU<KVKV过电压继电器>UKVKVKV一、电压继电器过电压继电器：其任务是当被测电路发生过电压时，输出触点动作，通过控制回路作相应处理。

动作电压整定范围为(105％～120％)UN。欠电压继电器：其任务是当被测电路发生欠电压时，输出触点复位，通过控制回路作相应处理。

吸合电压调整范围为(30％～50％)UN。释放电压调整范围为(7％～20％)UN。二、电流继电器电流继电器：根据输入（线圈）电流大小而动作的继电器特点：线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。

分类：过电流继电器、欠电流继电器过流电流继电器欠流电流继电器动作电流Ｉq：使电流继电器开始动作所需的电流值；返回电流Ｉf：电流继电器动作后返回原状态时的电流值；返回系数Ｋf：返回值与动作值之比，Ｋf＝Ｉf/Ｉq。主要技术指标：电流继电器过电流继电器：当电路发生短路及过流时输出触点动作，立即将电路切断。电路正常时,过电流继电器不动作,当线圈电流超过整定电流时，继电器才动作。动作电流整定范围：交流为(110％～350％)IN，直流为(70％～300％)IN。欠电流继电器：当电路电流过低时输出触点复位，立即将电路切断。电路正常时,欠电流继电器吸合,当线圈电流低于整定电流时，继电器释放。动作电流整定范围：吸合电流为(30％～50％)IN

释放电流为(10％～20％)IN

一般自动复位欠电流继电器KII

<KIKI过电流继电器>I

KIKIKI电流继电器的符号：

本质上是一种电压继电器，工作原理与接触器相同，触头数目比较多。触点系统中没有主、辅触点之分，触点容量相同。三、中间继电器图1.20中间继电器符号

中间继电器的作用：

1）当电压或电流继电器触点容量不够时，可借助中间继电器来控制，用中间继电器作为执行元件，这时中间继电器被当作一级放大器用。

2）触点数量较多，能够将一个输入信号变成多个输出信号。当其他继电器或接触器触点数量不够时，可利用中间继电器来切换多条控制电路。特点：输入时线圈的通电断电信号，输出信号为触点动作。

热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器。作用：用来对连续运行的电动机进行过载及断相保护，防止电动机过热而烧毁的保护电器。四、热继电器

结构：由发热元件、双金属片和触头及动作机构等部分组成。测量元件通常是双金属片，将两种不同热膨胀系数的金属片以机械辗压方式使之形成一体。主动层：线膨胀系数大，多采用铁镍铬合金，被动层：膨胀系数小的铁镍合金等材料。受热后双金属片向膨胀系数小的被动层一侧弯曲。

图形和文字符号热元件FR常闭触点FR工作原理：正常时：过载时：有热惯性，不适宜做短路保护。JR16系列热继电器结构示意图1—主触头2—主双金属片3—热元件4—推动导板5—补偿双金属片6—常闭触头7—常开触头8—复位调节螺钉9—动触头10—复位按钮11—偏心轮12—支撑件13—弹簧热继电器双金属片的加热方式有三种；直接加热：双金属片当作发热元件，让电流直接流过；间接加热：用与双金属片无电联系的加热元件产生的热量来加热；复式加热：上述两种方式的结合。

工作原理：加热元件串接在电动机定子绕组中，其常闭触点与接触器线圈电路串联。电动机正常运行时，热元件产生的热量不会使触点系统动作；当电动机过载，流过热元件的电流加大，经过一定的时间，热元件产生的热量使双金属片的弯曲程度超过一定值，通过导板推动热继电器的触点动作（常开触点闭合，常闭触点断开）。切断接触器线圈电流，使电动机主电路失电。故障排除后，手动复位热继电器触点可以重新接通控制电路。热继电器动画演示

热继电器额定电流：热继电器中可以安装的热元件的最大整定电流值。热继电器整定电流：热元件能够长期通过而不致引起热继电器动作的最大电流值。通常热继电器的整定电流是按电动机的额定电流整定的。型号及选用：其选用主要是根据电动机的使用场合和额定电流来确定热继电器的型号及热元件的额定电流等级。“Y”接法的电动机：普通的二相或三相结构的热继电器；“△”接法的电动机：带断相保护的热继电器。使用：作为电动机的过载保护，注意与熔断器的配合。选择：ＩeR≥Ｉed

ＩeR：热继电器热元件的额定电流；Ｉed：电动机的额定电流。KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3～FRFRSB1

时间继电器是一种根据电磁原理或机械动作原理来实现触点系统延时接通或断开的自动切换电器。作用：按整定时间长短通断电路分类：按构成原理分：电磁式电动式空气阻尼式晶体管式数字式按延时方式分：通电延时型

断电延时型

五、时间继电器1、直流电磁式时间继电器：有一个阻尼铜套（在铁心上），利用电磁阻尼原理产生延时，只对断电时起作用，且延时时间较短，小于5S。

2、空气阻尼式时间继电器：利用空气阻尼原理，由电磁系统，延时机构，触头系统组成。可以做成通电延时型和断电延时型。触头有：瞬时触头和延时触头。延时触头：通电延时型：延时闭合的常开触头。延时断开的常闭触头。断开延时型：延时闭合的常闭触头。延时断开的常开触头。空气阻尼式断电延时型时间继电器的工作过程演示：图形和文字符号作用：用作笼型异步电动机的反接制动控制，又称反接制动继电器。根据速度的大小通断电路。结构：定子、转子和触头参数：动作转速：>120r/min

复位转速：<100r/min六、速度继电器n>n>KS定子---由硅钢片迭成笼型空心圆环套在转子上，装有鼠笼型短路绕组。符号六、速度继电器转子---圆柱形永久磁铁，与电动机同轴连接。速度继电器原理示意图由转子、定子和触点组成;转子是一块永久磁铁；转子轴与电动机轴相连接；定子的结构与笼型异步电动机的转子相似，是由矽钢片叠成，并装有笼型绕组；原理：速度高时，常开触点闭合；常闭触点打开；速度下降后，常开触点断开，但常闭触点不是立即闭合。速度继电器的结构原理示意图及工作过程演示。

速度继电器主要用于异步电动机的反接制动控制，亦称反接制动继电器。一般速度继电器的动作转速为120r/min，触头的复位速度为100r/min;JY1型能在700~3600r/min以内可靠工作；JFZ0-1型适用于300—1000r/min；JFZ0一2型适用于1000一3000r/min；图形符号见图1.27。七、固态继电器1、原理：为四端元件，其中两个是输入端，两个是输出端，中间采用隔离器件，以电力电子器件为输出开关，是一种无触点继电器。2、种类：以负载电源类型分：直流型固态继电器和交流型固态继电器；以输入输出之间的隔离方式分：光电耦合隔离和磁隔离；以控制触发信号可分为：过零型和非过零型，有源触发型和无源触发型。§1-5其它控制电器一、刀开关

作用：隔离电源，不频繁通断电路分类：

按刀的级数分:单极、双极和三极按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置按刀的转换方向分为：单掷和双掷按接线方式分为：板前接线和板后接线按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）

作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。

结构图和符号：QSFUM3～QS2.带熔断器式刀开关——用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。QK3.刀开关的型号含义和电气符号3.负荷开关(1)开启式负荷开关

用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。

结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头，工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。

分类：单相双极和三相三极两种(2)封闭式负荷开关（铁壳开关）

作用：手动通断电路及短路保护。二、组合开关（转换开关）

结构：静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸出盒外，与电源或负载相连。动触片套在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作90°正或反方向的转动，带动静触头通。特点：结构紧凑，安装面积小，操作方便。用途：电源的引入开关；通断小电流电路；控制５ＫＷ以下电动机。（a）外形（b）符号（c)结构三、低压断路器（自动空气开关）

功能：在线路正常工作时起接通和断开线路作用，当电路过载、短路及失压时等不正常工作时，能自动切断故障电路，起到保护的作用。

特点：操作安全，分断能力较高。

分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式）

结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。万能式低压断路器结构图2.断路器的分类

低压断路器的分类方式很多，按结构形式分有DW15、DW16、CW系列万能式(又称框架式)和DZ5系列、DZ15系列、DZ20系列、DZ25系列塑壳式断路器；

按灭弧介质分有空气式和真空式(目前国产多为空气式)；

按操作方式分有手动操作、电动操作和弹簧储能机械操作；

按极数分有单极式、二极式、三极式和四极式；按安装方式分有固定式、插入式、抽屉式和嵌入式等。低压断路器容量范围很大，最小为4A，而最大可达5000A。3.断路器的型号含义和电气符号断路器断路器的实物图：自动开关的型号及其含义自动开关的图形、文字符号自动开关外观及工作原理图自动开关外观图1-28塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮线路短路或严重过载保护塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮远距离跳闸，对电路不起保护作用塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮线路过载保护塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器

7．按钮电动机的失压保护

断路器工作原理示意图及图形符号自动开关的工作原理（过流）正常工作状态过流状态自动开关的工作原理（欠压）正常工作状态欠压状态四、熔断器作用：作为一种保护电器，在使用时串接在被保护电路中，起短路和严重过载保护，主要用作短路保护。保护特性：反时限特性（熔体动作时间随电流增大而减小）应用：串接于被保护电路的首端优点：结构简单，维护方便，价格快速熔断器、自恢复熔断器便宜，体小量轻分类：瓷插式熔断器、螺旋式熔断器、有填料式熔断器、无填料密封式熔断器、快速熔断器、自恢复熔断器。熔断器2.熔断器的分类

熔断器的类型很多，按结构形式可分为插入式熔断器、螺旋式熔断器、封闭管式熔断器、快速熔断器和自复式熔断器等。

熔断器的外形如右图所示。螺旋式熔断器

圆筒形帽熔断器螺栓连接熔断器自恢复熔断器熔断器负载电流经熔断器熔体时，由于电流的热效应而使温度上升，正常工作时，其产生的热量不至于使熔体熔化，当发生短路或严重过载时，有很大故障电流，当电流产生的热量达到熔体的熔点时，熔体熔化，切断电路，从而达到保护的目的。思考：热继电器与熔断器能否互相替代？熔断器的安秒特性熔断器图形符号FU熔断器选择：

1、熔断器类型的选择：应根据线路要求，使用场合和安装条件选择。

2、额定电压选择：UFU≥U3、额定电流选择：IFU≥IfN4、熔体的额定电流的选择：（1）纯电阻性负载：IfN≥I

（2）电动机：一台：IfN≥（1.5—2.5）IN

多台：IfN≥（1.5—2.5）INmax+∑IN

其中：降压起动取1.5；全压起动取2.5

电路上、下两级都装设熔断器时，为使两级保护相互配合良好，两级熔体额定电流的比值不小于1.63.熔断器的型号含义和电气符号如下图所示。型号含义电气符号五、主令电器作用：发送控制命令或信号的电器分类：控制按钮万能转换开关主令控制器行程开关接近开关1、按钮：按钮是一种用来短时接通/断开小电流控制电路的主令电器选择依据是：触点对数、动作要求、结构形式、颜色、是否自带指示灯等；电压等级、通流能力（1-8A）。启动按钮——

绿色停止按钮——

红色紧急操作——

蘑菇式按钮SBSB按扭符号按钮结构：由按钮帽、复位弹簧、桥式触头、外壳等组成。按钮工作原理：按钮被按下时，动触桥下移，动断静触点断开，动合静触点接通；松开按钮时，在复位弹簧的作用下，动触桥复位，动合静触点断开，经过一定行程后，动断静触点闭合复位。按扭LA18系列按钮2、行程开关

行程开关(位置开关)

又称限位开关，是一种根据生产机械运动的行程位置而动作的小电流开关电器。它是通过其机械结构中可动部分的动作，将机械信号变换为信号，以实现对机械的电气控制。行程开关由3个部分组成：操作头触头系统外壳SQ将机械位置信号转换为电信号。行程开关的型号含义和电气符号如下图所示。型号含义电气符号1)直动式行程开关行程开关结构图2)滚轮旋转式行程开关

滚轮式行程开关行程开关结构示意图（1）行程开关结构示意图（2）行程开关外观及图形与文字符号行程开关实物图片接近开关3、接近开关（无触点行程开关）接近式位置开关是一种非接触式的位置开关，简称接近开关。它由感应头、高频振荡器、放大器和外壳组成。当运动部件与接近开关的感应头接近时，就使其输出一个电信号。接近开关包括电感式和电容式两种。电感式接近开关的感应头是一个具有铁氧体磁心的电感线圈，只能用于检测金属体。振荡器在感应头表面产生一个交变磁场，当金属块接近感应头时，金属中产生的涡流吸收了振荡的能量，使振荡减弱以至停振，因而存在振荡和停振两种信号，经整形放大器转换成二进制的开关信号，从而起到“开”、“关”的控制作用。晶体管停振型接近开关的框图如图1.50所示。晶体管停振型接近开关的实际电路如图1.51所示。图1.50晶体管停振型接近开关的框图图1.51晶体管停振型接近开关的实际电路接近开关常用的电感式接近开关型号有LJ1、LJ2等系列，电容式接近开关型号有LXJ15、TC等系列产品。接近开关外形图接近开关的电气符号

4、万能转换开关：多档式，控制多回路的主令电器

1、功能：一般用于交流500V、直流440V、额定发热电流20A以下的电路，用于电气控制线路的转换和配电设备的远距离控制、电气测量仪表转换，也可用于小容量异步电动机、伺服电机和微电动机的直接控制。

2、结构：由触点座、操作定位机构、凸轮、手柄等部分组成

3、型号：LW2，LW6系列。LW2万能开关LW6万能开关万能转换开关主要由操作机构、面板、手柄及数个触点座等部件组成，并用螺栓组装成为一个整体，如下图所示。万能转换开关的图形符号及文字符号如下图所示。图中水平方向的数字1~3表示触点编号，垂直方向的数字及文字“左”、“

0”、“右”表示手柄的操作位置（档位），虚线表示手柄操作的联动线。在不同的操作位置，各对触点的通、断状态的表示方法为：在触点的下方与虚线相交位置有黑色圆点表示在对应操作位置时触点接通，没涂黑色圆点表示在该操作位置不通。LW5系列转换开关a)外形图b)结构原理图1-触点2-触点弹簧3-凸轮4-转轴万能转换开关是一种多档式，控制多回路的主令电器，一般可作为多种配电装置的远距离控制，也可作为电压表、电流表的换相开关，还可作为小容量电动机的起动、制动、调速及正反向转换的控制。其触头档数多、换接线路多、用途广泛，故有“万能”之称。转换开关实物图如下：万能转换开关的原理：当操作转换开关时，手柄带动转轴和凸轮一起转动，手柄处于不同位置，通过凸轮控制动能触点与静触点的分与合，从而达到电路断开或接通的目的。

万能转换开关的选择原则：

1.根据额定电压和额定电流等参数选择合适的系列。2.根据操作需要选择手柄型式和定位特征。3.选择面板型式和标法。4.根据控制定位确定触点的数量和接线图编号。5.因转轴开关本身不带任何保护，故必须与其原保护电器配合使用。

压力继电器光电继电器温度继电器5、其它继电器本章小结开关电器、主令电器、接触器、继电器、熔断器等低压电器的作用、结构、工作原理；低压电器图形和文字符号；每种低压电器的技术参数；低压电器的使用和选择方法。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.电气控制线路电器元件的图形及文字符号表2-1.p24SBFRFR热继电器SB按扭接触器KMKMKMKM中间继电器KAKAKA刀开关FU熔断器QS

通电延时

断电延时行程开关速度继电器KTn>n>KSSQ

时间继电器D65由各种有触点的接触器、继电器、按钮、行程开关等按不同连接方式组合而成的。电气控制线路：2.1.2电气控制原理图的绘制原则电气控制线路的作用：实现对电力拖动系统的启动、正反转、制动、调速和保护，满足生产工艺要求，实现生产过程自动化。D65原则：主电路、控制电路和信号电路、照明电路、保护电路应分开绘出。主电路的电源电路一般绘制成水平线，受电的动力装置（电动机）及其保护电器支路用垂直线绘制在图的左侧，

控制电路用垂直线绘制在图面的右侧。D65所有电路元件的图形符号，均按电器未接通电源和没有受外力作用时的状态绘制。对于主电路和辅助电路，各元件一般应按动作顺序自上而下、自左向右依次排列。为了区分某些电路可采用粗细不同的线条来表示。同一电器的各元件可以不画在一起，须采用同一文字符号表明。原理图中有直接联系的交叉点采用实心圆点表示；可拆卸或测试点用空心圆点表示；无直接电联系的交叉点则不画圆点。原则：将图分成若干图区，上方为该区电路的用途和作用，用文字表明该栏对应的下面电路或元件的功能。下方为图区编号。原则：2.1.3图面区域的划分对非电气控制和人工操作的电器，必须用相应的图形符号表示其操作方式及工作状态。在接触器、继电器线圈的下方画出其触点的索引表，便于很快地在相应的图区找到其触点。2.1.4符号位置的索引接触器：左栏：主触点所在图区号中栏：辅助常开触点所在图区号右栏：辅助常闭触点所在图区号继电器：左栏：常开触点所在图区号右栏：常闭触点所在图区号图2.1CM6132普通车床电气控制线路原理图电气原理图示例：绘制、识读电气控制系统图的原则D65

电气控制系统图电气原理图电气安装图框图电器安装图电气互连图主电路控制电路照明和显示电路

电气控制系统图的结构绘制、识读电气控制系统图的原则D65.电气原理图主电路接点表示：三相交流电源采用L1、L2、L3标记主电路按U、V、W顺序标记分级电源在U、V、W前加数字1、2、3来标记分支电路在U、V、W后加数字1、2、3来标记控制电路用不多于3位的阿拉伯数字编号D65电动机常见的基本控制线路：起、停、保护控制线路正反转控制线路位置控制线路顺序控制线路多地点控制线路起动控制线路调速控制线路制动控制线路第二节基本电气控制方法连续工作与点动控制线路图2.2简单的起、停、保护电气控制线路2.2.1异步电动机简单的起、停、保护电气控制线路电气原理图.接触器自锁控制自锁触点热继电器热元件热继电器常闭触点KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3～FRFRSB1一、单向旋转控制

异步电机起动操作步骤如下：

工作原理电气原理图1.接触器自锁控制工作原理保护环节短路保护：FU1、FU2L1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3～FRKMFRSB1一、单向旋转控制短路保护：FU1、FU2过载保护：FR一、单向旋转控制.接触器自锁控制工作原理保护环节L1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3～FRKMFRSB1电气原理图短路保护：FU1、FU2一、单向旋转控制接触器自锁控制工作原理保护环节欠压、失压保护：KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3～FRKMFRSB1电气原理图过载保护：FR起停控制电路的保护分析过载保护：热继电器FR用于电动机过载时，其在控制电路的常闭触点打开，接触器KM线圈断电，使电动机M停止工作。排除过载故障后，手动使其复位，控制电路可以重新工作。短路保护：熔断器组FU1用于主电路的短路保护，FU2用于控制电路的短路保护。零压保护：电路失电复上电，不操作起动按钮，KM线圈不会再次自行通电，电动机不会自行起动。图2.3电动机的多地点控制2.2.2多地点控制一、单向旋转控制2．多地控制特点：工作原理：在两地或多地控制同一台电动机的控制方式起动按钮的常开触点并联，停止按钮的常闭触点串联。操作：无论操作哪个启动按钮都可以实现电动机的起动；操作任意一个停止按钮都可以打断自锁电路，使电动机停止运行。三地控制按钮切换3．连续与点动混合控制工作原理：连续控制：松开按钮SB3点动控制：按下按钮SB3FU1KMM3～FRQL1L3L2主电路FU2SB2KMKMFRSB1SB3控制电路一、单向旋转控制开关切换点动控制：SA断开

连续与点动混合控制FU1KMM3～FRQL1L3L2主电路FU2SB2KMKMFRSB1SA控制电路一、单向旋转控制一、单向旋转控制开关切换

连续与点动混合控制FU1KMM3～FRQL1L3L2主电路点动控制：SA断开连续控制：SA闭合

FU2SB1KMKMFRSB2SA控制电路图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1、点动（在长动基础上的点动）用途：适用于电动机短时间调整的操作。①按钮操作：SB3常闭触点用来切段自锁电路实现点动。②转换开关控制：SA合上，有自锁电路，SB2为长动操作按钮；SA断开，无自锁电路，SB2为点动操作按钮。③中间继电器KA控制：按动SB2、KA通电自锁，KM线圈通电，此状态为长动；按动SB3、KM线圈通电，但无自锁电路，为点动操作。2.按钮控制正反转控制电路主电路：KM2FU1KM1M3～FRQL1L3L2主电路控制电路：控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2正转按钮反转按钮工作原理：缺点：基本控制电路

异步电机正反转动画说明：

⑵按下按钮SB1，电机会停转；⑶按下按钮SB2，电机会正转。⑷按下按钮SB3，电机会反转。

三、异步电机正反转控制⑴首先按下按钮刀开关QS；

三、异步电机正反转控制动作次序

合上开关QS接通电源→

电机正转并自锁按SB2→

KM1通电动合触点闭合→实现互锁功能动断触点打开按SB2→

KM1断电→

电机停转按

SB3→KM2

通电动合触点闭合→

实现互锁功能动断触点打开→

电机反转并自锁

缺点：要想改变电机转向，必须先按停止按钮。按SB3→

KM2断电→

电机停转正反转实现的方法：改变电源相序（两根火线对调）。1、正反转基本控制电路：主电路：

KM1主触点接通正相序电源—M正转。

KM2主触点接通反相序电源—M反转。控制电路：

SB1控制正转，SB2控制反转，SB3用于停止控制。

KM的常闭触点用于互锁控制，即使在接触器故障情况下，也可以保证不发生主电路短路现象。2.按钮控制正反转控制电路控制电路：工作原理：(1)接触器联锁控制联锁接触器联锁按钮联锁控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1接触器联锁2.按钮控制正反转控制电路控制电路：工作原理：(1)接触器联锁控制联锁接触器联锁按钮联锁控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1合上电源开关按下按钮SB1KM1线圈通电M正转启动按下停止按钮SB3KM1线圈断电电动机M停止按下按钮SB2反向启动2.按钮控制正反转控制电路控制电路：工作原理：优点：(1)接触器联锁控制联锁接触器联锁按钮联锁控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1工作安全可靠缺点：操作不便2.按钮控制正反转控制电路控制电路：工作原理：优点：(2)按钮联锁控制操作方便控制电路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2缺点：易产生故障2.按钮控制正反转控制电路控制电路：工作原理：优点：(3)接触器、按钮双重联锁控制安全可靠，操作方便FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2KM2KM1控制电路图接触器联锁正反转控制电路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

用途：用于实现机械设备依次动作的控制要求。①主电路顺序控制：

KM2串在KM1触点下，故只有M1工作后M2才有可能工作。图2.6两台电动机的顺序起动控制

顺序控制

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。2.3.1起动控制电路(1)直接起动控制电路2.3异步电动机的基本电气控制电路图2.7用开关直接起动电动机的电路

对不经常起动的异步电动机，容量不超过电源容量的30%；对于频繁起动的异步电动机，其容量不超过电源容量的20%时可以直接起动；如果动力和照明共用一台变压器，起动时电网电压降不超过其额定电压的5%

特点：控制最简单。三相异步电动机降压启动控制电路降压启动就是在启动电动机时，将电源电压适当降低以后，再加到电动机的定子绕组上，经过一定的启动所需时间或者是启动完毕后，再将电源电压恢复到额定值保持电动机正常运行的一种启动方式。其目的是：借以减少启动电流过大对电网和电动机本身造成的冲击和损坏。三相异步电动机降压启动控制电路常用的电动机降压启动的方法主要有以下几种：1、定子绕组串电阻（或电抗器）降压启动；2、星（Ｙ）～三角（△）换接降压启动；3、自耦变压器降压启动；4、延边三角形降压启动。

无论哪种方法，对控制的要求都是相同的，即给出起动指令后，先降压，当电动机接近额定转速时再加全压，这个过程是以启动过程中的某一变化参量为控制信号自动进行的。三相异步电动机降压启动控制电路

在启动过程中，转速、电流、时间等参量都发生变化，原则上这些变化的参量都可以作为起动的控制信号。但是，以转速和电流这两个物理量为变化参量控制电动机启动时，由于受负载变化、电网电压波动的影响较大，往往造成启动失败；而采用以时间为变化参量控制电动机启动，其转换是靠时间继电器的动作，不论负载变化或电网电压波动，都不会影响时间继电器的整定时间，可以按时切换，不会造成启动失败。所以，控制电动机启动，几乎毫无例外地采用以时间为变化参量来进行控制。定子绕组串电阻降压起动控制线路电动机定子绕组串电阻的降压启动：启动时，在电动机主电路——三相定子电路中以串连的形式串接入电阻R，使加在电动机绕组上的电压降低。启动完成后，再将这个串接的电阻“短路”——也就是用导线（或触点机构）将这个电阻两端的接点在跨过电阻后直接“跨接”，使电动机获得额定电压后正常运行。定子绕组串电阻降压启动电路图正常运行后KM1、KT仍继续工作正常运行后KM1、KT停止工作定子绕组串电阻降压启动*所应用的“启动电阻”一般采用“铸铁电阻”或者用电阻丝绕制而成的“板式电阻”。所允许通过的电流值较大。*各相电源中所串接电阻的电阻值要相等。*优点：使用的设备简单并且不受定子绕组形式的限制；缺点：启动时降压用电阻所消耗的电能极大。定子绕组串电阻降压启动降压电阻实物图片铸铁板式电阻电阻丝绕制式星（Ｙ）三角（△）换接降压启动星～三角降压起动｛Ｙ（星形）～△（三角形）｝控制线路也是“按时间原则控制”的对电动机进行降压启动的一种控制方法。也称为“Ｙ～△降压启动方式”。Ｙ～△降压启动方式只适用于正常工作时电动机定子绕组呈“三角形”连接形式的电动机，即：

“△”型连接。星（Ｙ）角（△）降压启动原理星～三角降压起动控制工作原理：在起动过程中，将电动机定子绕组接成星形，使电动机每相绕组承受的电压为额定电压的1/√3，起动电流为三角形接法时起动电流的1/3。Y△电动机接线端子星角接线示意图W’U’V’UVW星形连接：W’、U’、V’由短路连接片相连接。即：电动机三相绕组的“尾端”相联接。角形连接：分别将W’与U、U’与V、V’与W用短路连接片相连接即为电动机三相绕组“角”形连接。星～三角降压启动控制线路（1）本例所示控制线路适用于电动机容量较大(一般为13kW以上)的场合。当电动机的容量较小(4~13kW)时，通常采用由两个接触器与时间继电器共同构成的星~三角降压起动控制线路。图2.8异步电动机星-三角形降压起动电路星～三角降压启动控制线路（2）星～三角降压启动控制线路（3）本线路应用范围及使用中的注意事项:（1）适用范围：4～13KW的电动机降压启动；（２）由于在主电路中所用的KM2动断触点为辅助触点，如工作电流太大就会烧坏触点。因此，在应用中应注意其额定电流与电动机启动电流的匹配。（３）由于当时间继电器经过延时而打开其动断触点的时候，电动机将瞬时断电，因此，应注意电动机所拖动的负载情况。星～三角降压启动控制线路（4）星～三角降压启动控制（手动）手动控制的Ｙ～△降压启动线路：手动控制的Ｙ～△降压启动线路结构简单，操作方便。不需要其他的控制电器和相应的电路。直接用手动的方式扳动可转换启动器的手柄切换主电路的连接形式即可实现降压启动的目的。星～三角降压起动控制（手动)星～三角降压起动控制（手动)星～三角降压起动控制（手动)星～三角降压起动的优、缺点1、普遍应用于功率较小（4-13KW）电动机的降压启动控制过程中，通用元器件选材范围广、设计过程相对简单；2、承担Ｙ～△接线方式转换的继电器触点系统基本上是在无负载的状态下进行吸合转换，因此，其触点系统的电寿命相对较长；3、所需控制电器数量相对较少，投资少、成本低；方法简单、易于操作和维护。4、不足之处：启动转矩只是额定转矩的1/3，只适用于启动状态为空载或轻微负载的启动环境。自耦变压器降压启动自耦变压器：自耦变压器是一种单圈式变压器，一、二次侧共用一个绕组绕制，其变压比是固定的。因其是只有一个绕组的变压器，当作为降压变压器使用时，从绕组中抽出一部分线匝作为二次绕组；当作为升压变压器使用时，外施电压只加在绕组的一部分线匝上。通常把自耦变压器中同时属于一次和二次的那部分绕组称为公共绕组，其余部分称为串联绕组。自耦变压器主要应用于容量较大、正常运行状态为星形接法的电动机的降压启动过程中。自耦变压器降压启动（示意图）自耦变压器接线示意图次级线圈中间抽头三相电源电动机在使用自耦变压器进行降压起动时，一般的情况下均将自耦变压器的线圈绕组按照“星形”连接方式进行连接。在自耦变压器降压起动电路中，电动机绕组通过自耦变压器所得到的启动电压一般为电源电压的65%或85%，其具体数值依实际使用情况通过改变自耦变压器次级线圈的抽头位置而确定。自耦变压器实物图片自耦变压器降压起动控制线路（1）自耦变压器降压起动控制线路（2）自耦变压器降压起动控制线路（3）自耦变压器降压