《电机拖动与控制》课件第9章

第9章继电器接触器控制系统9.1常用低压电器

9.2电气图及电气控制线路的分析

9.3基本控制环节和典型控制电路

思考题与习题

9.1常用低压电器

1.按工作电压等级分按工作电压不同，电器可分为高压电器和低压电器。

(1)高压电器：用于交流电压1200V、直流电压1500V及以上电路中的电器，如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。

(2)低压电器：用于交流50Hz(或60Hz)、额定电压1200V以下及直流额定电压1500V以下的电路中，起通断、保护、

控制或调节作用的电器(简称电器)，

如接触器、

继电器等。

2.按动作原理分

按动作原理可将电器分为手动电器和自动电器。

(1)手动电器：人手操作发出动作指令的电器，如刀开关、按钮等。

(2)自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器，如接触器、继电器、电磁阀等。

3.按用途分

(1)控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器，如接触器、继电器、电动机起动器等。

(2)配电电器：用于电能的输送和分配的电器，如高压断路器。

(3)主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的电器，如按钮、转换开关等。

(4)保护电器：用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器等。

(5)执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器，如电磁铁、

电磁离合器等。

9.1.1接触器接触器(contactor)是电力拖动和自动控制系统中使用量大、涉及面广的一种低压控制电器，用来频繁地接通和分断交、直流主回路和大容量控制电路。接触器的主要控制对象是电动机，能实现远距离控制，并具有欠(零)电压保护功能。

1.结构和工作原理

1)结构

接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置组成，其结构简图如图9.1.１所示。

图9.1.1接触器结构简图

（1）电磁系统。电磁系统包括动铁心(衔铁)、静铁心和电磁线圈三部分，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触头动作。

（2）触头系统。触头又称为触点，是接触器的执行元件，用来接通或断开被控制电路。触头的结构形式很多，按其所控制的电路可分为主触头和辅助触头。主触头用于接通或断开主电路，允许通过较大的电流；辅助触头用于接通或断开控制电路，只能通过较小的电流。触头按其原始状态可分为常开触头(动合触点)和常闭触头(动断触点)。原始状态(即线圈未通电)时断开，线圈通电后闭合的触头叫常开触头(normallyopencontact)；原始状态时闭合，线圈通电后断开的触头叫常闭触头(normallyclosedcontact)。线圈断电后所有触头复位，

即回复到原始状态。

（3）灭弧装置。触头在分断电流瞬间，在触头间的气隙中会产生电弧，电弧的高温能将触头烧损，并可能造成其他事故，因此，应采用适当措施迅速熄灭电弧。常用的灭弧装置有灭弧罩、灭弧栅和磁吹灭弧装置。

2)工作原理接触器根据电磁原理工作。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，并带动触头动作，使常闭触头断开，常开触头闭合，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，使触头复原，即常开触头断开，常闭触头闭合。

接触器的图形和文字符号如图9.1.2所示。

图9.1.2接触器的图形和文字符号(a)线圈；

(b)常开触头；

(c)常闭触头

2.交、直流接触器的特点

1)交流接触器交流接触器线圈通以交流电，主触头接通、分断交流主电路。当交变磁通穿过铁心时，将产生涡流和磁滞损耗，使铁心发热。为减少铁损耗，铁心用硅钢片冲压而成。为便于散热，线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上。为防止交变磁通使衔铁产生强烈振动和噪声，交流接触器铁心端面上都安装了一个铜制的短路环。

交流接触器的灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。

2)直流接触器直流接触器线圈通以直流电流，主触头接通、切断直流主电路。直流接触器铁心中不产生涡流和磁滞损耗，因此不发热，铁心可用整块钢制成。为散热良好，通常将线圈绕制成长而薄的圆筒状。直流接触器灭弧较难，一般采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。

3.接触器的选择选择接触器时应从工作条件出发，主要考虑下列因素：（1）控制交流负载应选用交流接触器；控制直流负载则选用直流接触器。（2）接触器的类别应与负载性质相一致。（3）主触头的额定工作电压应大于或等于负载电路的电压。（4）主触头的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流。还要注意的是，接触器主触头的额定工作电流是在规定条件(额定工作电压、使用类别、操作频率等)下能够正常工作的电流值，

当实际使用条件不同时，这个电流值也将随之改变。

（5）吸引线圈的额定电压应与控制回路电压相一致，接触器在线圈额定电压85％及以上时应能可靠地吸合。

（6）

主触头和辅助触头的数量应能满足控制系统的需要。

9.1.2继电器继电器(relay)主要用于控制与保护电路中，可进行信号转换。继电器具有输入电路(又称感应元件)和输出电路(又称执行元件)，当感应元件中的输入量(如电流、电压、温度、压力等)变化到某一定值时继电器动作，执行元件便接通和断开控制回路。控制继电器种类繁多，常用的有电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器、热继电器，以及温度、压力、

计数、

频率继电器，等等。

电压、电流继电器和中间继电器属于电磁式继电器。其结构、工作原理与接触器相似，由电磁系统、触头系统和释放弹簧等组成。由于继电器用于控制电路，流过触头的电流小，故不需要灭弧装置。

电磁式继电器的图形和文字符号如图9.1.3所示。

图9.1.3电磁式继电器的图形和文字符号(a)线圈；

(b)常开触头；

(c)常闭触头

1.电压、电流继电器根据输入(线圈)电流大小而动作的继电器称为电流继电器，按用途不同还可分为过电流继电器和欠电流继电器。过电流继电器的任务是当电路发生短路及过流时立即将电路切断。当过流继电器线圈通过的电流小于整定电流时，继电器不动作；只有超过整定电流时，继电器才动作。过电流继电器的动作电流整定范围对交流电为(110％～350％)IN，对直流电为(70%～300％)IN。欠电流继电器的任务是当电路电流过低时立即将电路切断。当欠电流继电器线圈通过的电流大于或等于整定电流时，继电器吸合；只有电流低于整定电流时，继电器才释放。

欠电流继电器的动作电流整定范围：吸合电流为(30％～50％)IN，释放电流为(10％～20％)IN

。欠电流继电器一般是自动复位的。

电压继电器是根据输入电压大小而动作的继电器。过电压继电器的动作电压整定范围为(105％～120％)UN；欠电压继电器的吸合电压调整范围为(30％～50％)UN，释放电压调整范围为(7％～20％)UN

。电流、电压继电器的文字符号分别为KI和KV。

2.中间继电器

中间继电器实质上是电压继电器的一种，它的触点数多，触点电流容量大，动作灵敏。中间继电器的主要用途是当其它继电器的触点数或触点容量不够时，可借助中间继电器来扩大它们的触点数或触点容量，从而起到中间转换的作用。常用的中间继电器有JZ7系列。以JZ7—92为例，JZ为中间继电器的代号，7为序号，有9对常开触头，2对常闭触头。

新型中间继电器触头闭合过程中，动、静触头间有一段滑擦、滚压过程，可以有效地清除触头表面的各种生成膜及尘埃，减小了接触电阻，提高了接触可靠性。有的中间继电器还装了防尘罩或采用密封结构，这也是为了提高可靠性。有些中间继电器安装在插座上，插座有多种形式可供选择；

有些中间继电器可直接安装在导轨上，安装和拆卸均很方便。

常用的中间继电器还有JZ18、

MA、

K、

HH5、

RT11等系列。

3.时间继电器

时间继电器是一种用来实现触点延时接通或断开的控制电器，按其动作原理与结构不同，可分为空气阻尼式、电动式、电子式等多种类型。

1）空气阻尼式时间继电器它由电磁机构、工作触头及气室三部分组成，其延时是靠空气的阻尼作用来实现的。空气阻尼式时间继电器常见的型号有JS7—A系列，按其控制原理分为通电延时和断电延时两种类型。图9.1.4所示为JS7—A型空气阻尼式时间继电器的工作原理图。

通电延时型时间继电器电磁铁线圈1通电后，将衔铁4吸下，于是顶杆6与衔铁间出现一个空隙。当与顶杆6相连的活塞12在弹簧7作用下由上向下移动时，在橡皮膜9上面形成空气稀薄的空间(气室)，空气由进气孔11逐渐进入气室，活塞12因受到空气的阻力，不能迅速下降。当降到一定位置时，杠杆15使延时触头14动作(常开触点闭合，常闭触点断开)。线圈断电时，弹簧8使衔铁和活塞等复位，空气经橡皮膜与顶杆6之间推开的气隙迅速排出，触点瞬时复位。图9.1.4JS7—A型空气阻尼式时间继电器工作原理图(a)通电延时型；

(b)断电延时型

断电延时型时间继电器与通电延时型时间继电器的原理与结构均相同，只是将其电磁机构翻转180°安装。空气阻尼式时间继电器的延时时间有0.4～180s和0.4～90s两种，具有延时范围较宽，结构简单，工作可靠，价格低廉，寿命长等优点，是机床交流控制线路中常用的时间继电器。

2)电子式时间继电器早期时间继电器多是阻容式的，近期开发的产品多为数字式，又称计数式时间继电器，由脉冲发生器、计数器、数字显示器、放大器及执行机构组成，具有延时时间长、调节方便、精度高等优点，有的还带有数字显示。电子式时间继电器应用很广，可取代阻容式、空气式、电动式等类型的时间继电器。时间继电器的图形和文字符号如图9.1.5所示。

图9.1.5时间继电器的图形和文字符号(a)线圈；(b)延时闭合的动合触头；(c)延时断开的动断触头；(d)延时闭合的动断触头；

(e)延时断开的动合触头

4.热继电器热继电器(thermaloverloadrelay)是专门用来对连续运行的电动机进行过载及断相保护，以防止电动机过热而烧毁的保护电器。

1)热继电器的结构及工作原理由图9.1.6所示的JR19系列热继电器结构原理图可知，它主要由双金属片、加热元件、动作机构、触点系统、整定调整装置及手动复位装置等组成。双金属片作为温度检测元件，由两种膨胀系数不同的金属片压焊而成，它被加热元件加热后，因两层金属片伸长率不同而弯曲。加热元件串接在电动机定子绕组中，当电动机正常运行时，热元件产生的热量不会使触点系统动作；当电动机过载时，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)。通常用热继电器串接在接触器线圈电路的常闭触点来切断线圈电流，使电动机主电路失电。

故障排除后，按手动复位按钮，

热继电器触点复位，

可以重新接通控制电路。

图9.1.6JR19系列热继电器结构原理图

2）热继电器主要参数热继电器的主要参数有：热继电器额定电流、相数、热元件额定电流、整定电流及调节范围等。热继电器的额定电流是指热继电器中可以安装的热元件的最大整定电流值。热继电器的整定电流是指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。对于某一热元件的热继电器，可手动调节整定电流旋钮，通过偏心轮机构调整双金属片与导板的距离，能在一定范围内调节其电流的整定值，使热继电器更好地保护电动机。热继电器的图形和文字符号如图9.1.7所示。

图9.1.7热继电器的图形和文字符号(a)热元件；

(b)常闭触头

5.速度继电器速度继电器(speedrelay)根据电磁感应原理制成，用于转速的检测，如用来在三相交流感应电动机反接制动转速过零时自动切除反相序电源。

图9.1.8所示为速度继电器的结构原理图。

图9.1.8速度继电器结构原理图速度继电器主要由转子、圆环(笼形空心绕组)和触点三部分组成。转子由一块永久磁铁制成，与电动机同轴相连，用以接收转动信号。当转子(磁铁)旋转时，笼形绕组切割转子磁场产生感应电动势，形成环内电流，此电流与磁铁磁场相作用，产生电磁转矩，圆环在此力矩的作用下带动摆杆，克服弹簧力而顺转子转动的方向摆动，并拨动触点，改变其通断状态(在摆杆左、右各设一组切换触点，分别在速度继电器正转和反转时发生作用)。当调节弹簧弹力时，可使速度继电器在不同转速时切换触点，改变通断状态。

速度继电器的动作转速一般不低于120r／min，复位转速约在100r／min以下，工作时允许的转速高达1000～3900r／min。由速度继电器的正转和反转切换触点的动作来反映电动机转向和速度的变化。常用的速度继电器型号有JY1型和JFZ0型。速度继电器的图形和文字符号如图9.1.9所示。

图9.1.9速度继电器的图形和文字符号(a)转子；

(b)常开触头；

(c)常闭触头

6.固态继电器

固态继电器简写为SSR，是一种全部由固态电子元件(如光电耦合器、晶体管、可控硅、电阻、电容等)组成的无触点开关器件。与普通继电器一样，它的输入侧与输出侧之间是电绝缘的。但是与普通电磁继电器相比，SSR体积小，开关速度快，无机械触点，因此没有机械磨损，不怕有害气体腐蚀，没有机械噪声，耐振动、冲击，使用寿命长。它在通、断时没有火花和电弧，有利于防爆，干扰小(特别对微弱信号回路)。另外，SSR的驱动电压低，电流小，易于与计算机接口。因此，SSR作为自动控制的执行部件得到越来越广泛的应用，特别在那些要求防爆、防震、防腐蚀的场合，如煤矿井下设备、油田和化工厂的电气控制设备以及航天、航空、车辆、轮船等控制设备中，

SSR更显示出其优越性。

与电磁继电器一样，SSR也有直流SSR(简写为DCSSR)和交流SSR(简写为ACSSR)两种。DCSSR用于接通或断开直流电源供电电路，ACSSR用于接通或断开交流电源供电电路。ACSSR又有零电压开关型(也称过零型)和非零电压开关型(也称非过零型或调相型)两种。过零型SSR不论外加控制信号相位如何，总是在交流电源电压为零附近时SSR的输出端才导通，导通时产生的射频干扰很小。非过零型SSR可以在交流电源的任意相位上开启或关闭。

为使SSR输入侧与输出侧电绝缘，可以采用脉冲变压器和光电耦合器（也有极个别使用辅助小型继电器的)，目前大都采用光电耦合器。图9.1.10所示为固态继电器的结构框图。它由耦合电路、触发控制电路、开关电路、过零控制电路和吸收电路五部分构成。这五部分被密封在一个六面体外壳内，成为一个整体，外面只有A、B、C和D四个引线脚(对于交流SSR)或五个引线脚(对于部分DCSSR)。如果是过零型SSR，则还包括过零控制电路部分，非过零型SSR没有这部分电路。有的产品把吸收电路部分封装在外壳内，有的则需外接，选用时应注意，

现在大部分产品将吸收电路封装在内。

图9.1.10固态继电器的结构框图

9.1.3熔断器

1.熔断器的工作原理熔断器(fuse)是一种结构简单、使用方便、价格低廉的保护电器，广泛用于供电线路和电气设备的短路保护电路中。熔断器由熔体和安装熔体的外壳两部分组成。熔体是熔断器的核心，通常用低熔点的铅锡合金、锌、铜、银的丝状或片状材料制成，新型的熔体通常设计成灭弧栅状和具有变截面的片状结构。通过熔断器的电流超过一定数值并经过一定的时间后，电流在熔体上产生的热量使熔体某处熔化而分断电路，从而保护了电路和设备。

2.常用熔断器的种类及技术数据

熔断器按其结构形式分为插入式、螺旋式、有填料密封管式、无填料密封管式等，其品种规格很多。在电气控制系统中经常选用螺旋式熔断器，它有明显的分断指示，不用任何工具就可取下或更换熔体。最近推出的新产品有RL9、RL7系列，可以取代老产品RL1、RL2系列。RLS2系列是快速熔断器，用以保护半导体硅整流元件及晶闸管，可取代老产品RLS1系列。RT12、RT15、NGT等系列是有填料密封管式熔断器，瓷管两端铜帽上焊有连接板，可直接安装在母线排上。RT12、RT15系列还带有熔断指示器，熔断时红色指示器弹出。RT14系列熔断器带有撞击器，熔断时撞击器弹出，既可作熔断信号指示，也可触动微动开关以切断接触器线圈电路，使接触器断电，实现三相电动机的断相保护。

3.熔断器的选择

熔断器的选择主要是选择熔断器的种类、额定电压、熔断器额定电流和熔体额定电流等。熔断器的种类主要由电控系统整体设计确定。熔断器的额定电压应大于或等于实际电路的工作电压。确定熔体电流是选择熔断器的主要任务，具体来说有下列几条原则：（1）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1.9∶1。

(2)对于照明线路或电阻炉等没有冲击性电流的负载，熔体的额定电流应大于或等于电路的工作电流，即IfN≥I1，式中IfN为熔体的额定电流，I1为电路的工作电流。

(3)保护一台感应电动机时，考虑电动机冲击电流的影响，

熔体的额定电流按下式计算：

IfN≥(1.5～2.5)IN

式中：IN为电动机的额定电流。

（4）

保护多台感应电动机时，

若各台电动机不同时起动，

则应按下式计算熔体的额定电流：

式中：INmax为容量最大的一台电动机的额定电流；∑IN为其余电动机额定电流的总和。熔断器的图形和文字符号如图9.1.11所示。

图9.1.11熔断器的图形和文字符号

9.1.4低压隔离器低压隔离器（lowvoltageinsulator）也称刀开关。低压隔离器是低压电器中结构比较简单、应用十分广泛的一类手动操作电器，品种主要有低压刀开关、熔断器式刀开关和组合开关三种。隔离器主要用于在电源切除后，将线路与电源明显隔开，以保障检修人员的安全。熔断器式刀开关由刀开关和熔断器组合而成，故兼有两者的功能，即电源隔离和短路保护功能，

可分断一定的负载电流。

1.刀开关

低压刀开关由操纵手柄、触刀、触刀插座和绝缘底板等组成，图9.1.12为其结构简图。刀开关(knifeswitch)的主要类型有带灭弧装置的大容量刀开关、带熔断器的开启式负荷开关(胶盖开关)、带灭弧装置和熔断器的封闭式负荷开关(铁壳开关)等，常用的产品有HD11～HD14和HS11~HS13系列刀开关，HK1、KH2系列胶盖开关，HH3、HH4系列铁壳开关。图9.1.12低压隔离器结构简图例如，HD13—400／31刀开关为带灭弧罩中央杠杆操作的三极单投向刀开关，其额定电流为400A。刀开关的主要技术参数有长期工作所承受的最大电压（额定电压），长期通过的最大允许电流（额定电流）以及分断能力等。近年来我国研制的新产品有HD18、HD17、HS17等系列隔离器，HG1系列熔断器式隔离器等。选用刀开关时，刀的极数要与电源进线相数相等；刀开关的额定电压应大于所控制的线路额定电压；刀开关的额定电流应大于负载的额定电流。刀开关的图形和文字符号如图9.1.13所示。

图9.1.13刀开关的图形和文字符号(a)单极；

(b)双极；

(c)三极

2.组合开关

组合开关也是一种刀开关，不过它的刀片是转动式的，操作比较轻巧。组合开关的动触头（刀片）和静触头装在封闭的绝缘件内，采用叠装式结构，其层数由动触头的数量决定。动触头装在操作手柄的转轴上，随转轴旋转而改变各对触头的通断状态。由于采用了扭簧储能，可使开关快速接通及分断电路而与手柄旋转速度无关，因而它不仅可用作不频繁地接通、分断及转换交直流电阻性负载电路，而且降低容量使用时可直接起动和分断运转中的小型感应电动机。

组合开关的主要参数有额定电压、额定电流、极数等。其中额定电流有10A、25A、90A等几级。全国统一设计的常用产品有HZ5、HZ10系列和新型组合开关HZ15等系列。组合开关的结构、

图形和文字符号如图9.1.14所示。

图9.1.14组合开关的结构、

图形和文字符号

3.低压断路器低压断路器(lowvoltagecircuitbreaker)过去称为自动开关，为了和IEC(国际电气技术委员会)标准一致，故改用此名。低压断路器可用来分配电能，不频繁地起动感应电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或短路及欠电压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式断路器与过流、欠压、热继电器等的组合，而且在分断故障电流后一般不需要更换零部件，

因此获得了广泛的应用。

断路器的结构分为框架式(又称万能式)和塑料外壳式(又称装置式)两大类。框架式断路器为敞开式结构，适用于大容量配电装置；塑料外壳式断路器的特点是外壳用绝缘材料制作，具有良好的安全性，广泛用于电气控制设备及建筑物内作电源线路保护及对电动机进行过载和短路保护。

图9.1.15低压断路器工作原理图

低压断路器主要由触头和灭弧装置、各种可供选择的脱扣器与操作机构、自由脱扣机构三部分组成。各种脱扣器包括过流、欠压(失压)脱扣器和热脱扣器等。低压断路器的工作原理如图9.1.15所示。图中选用了过流和欠压两种脱扣器，开关的主触头靠操作机构手动或电动合闸，在正常工作状态下能接通和分断工作电流。当电路发生短路或过流故障时，过流脱扣器4的衔铁被吸合，使自由脱扣机构的钩子脱开，自动开关触头分离，及时有效地切除高达数十倍额定电流的故障电流。若电网电压过低或为零，则欠压脱扣器5的衔铁被释放，自由脱扣机构动作，使断路器触头分离，从而在过流与零压欠压时保证了电路及电路中设备的安全。

塑料外壳式断路器的主要参数有额定工作电压、壳架额定电流等级、极数、脱扣器类型及额定电流、短路分断能力等。塑料外壳式断路器的主要产品有DZ15、DZ20系列及DZ5、DZ10、DZX10、DZX19等系列，其中DZ5的壳架电流为10～50A，

DZ10为100～900A。

我国新研制的DZ20系列断路器按其极限分断故障电流的能力分为一般型(Y型)、较高型(J型)、最高型(G型)。J型断路器利用短路电流的巨大电动斥力将触头斥开，紧接着脱扣器图动作，故分断时间在14ms以内。G型断路器可在8～10ms以内分断短路电流。近年来引进生产的低压断路器有3VE系列、C45N系列等产品，我国生产带漏电保护功能的低压断路器有DZL25系列漏电断路器等。低压断路器的图形和文字符号如图9.1.16所示。

9.1.16低压断路器的图形和文字符号9.1.5主令电器

1.按钮

按钮(pushbotton)是最常用的主令电器，其典型结构如图9.1.17所示。它既有常开触头，也有常闭触头。常态时在复位弹簧的作用下，由桥式动触头将静触头1、2闭合，静触头3、4断开。当按下按钮时，桥式动触头将1、2分断，3、4闭合。1、2被称为常闭触头或动断触头，3、4被称为常开或动合触头。

图9.1.17按钮的典型结构常用的按钮有LA2、LA18、LA19、LA20及新型号LA25等系列。引进生产的有瑞士EAO系列、德国LAZ系列等产品。其中LA2系列有一对常开和一对常闭触头，具有结构简单、动作可靠、坚固耐用等优点。LA18系列按钮采用积木式结构，触头数量可按需要进行拼装。LA19系列为按钮开关与信号灯的组合，按钮兼作信号灯灯罩，用透明塑料制成。

为标明按钮的作用，避免误操作，通常将按钮帽做成红、绿、黑、黄、蓝、白、灰等颜色。国标GB5229—85对按钮颜色作了如下规定：

（1）“停止”和“急停”按钮必须是红色的。当按下红色按钮时，必须使设备停止工作或断电。（2）“起动”按钮的颜色是绿色。

（3）“起动”与“停止”交替动作的按钮的颜色必须是黑白、

白色或灰色，

不得用红色和绿色。

（4）“点动”按钮必须是黑色的。

（5）“复位”按钮(如保护继电器的复位按钮)必须是蓝色的。当复位按钮还具有停止作用时，则必须是红色的。

按钮的图形和文字符号如图9.1.18所示。

图9.1.18按钮的图形和文字符号(a)常开按钮；

(b)常闭按钮；

(c)复位按钮

2.行程开关行程开关主要用于检测工作机械的位置，发出命令以控制其运动方向或行程长短。行程开关也称位置开关。行程开关按结构分为机械结构的接触式有触点行程开关和电气结构的非接触式接近开关。接触式行程开关靠移动物体碰撞行程开关的操动头而使行程开关的常开触头接通、常闭触头分断，

从而实现对电路的控制作用，其结构如图9.1.19所示。

图9.1.19行程开关的结构(a)直动式；

(b)滚动式；

(c)微动式

行程开关按外壳防护形式分为开启式、防护式及防尘式行程开关；按动作速度分为瞬动和慢动(蠕动)行程开关；按复位方式分为自动复位和非自动复位行程开关；按接线方式分为螺钉式、焊接式及插入式行程开关；按操作形式分为直杆式(柱塞式)、直杆滚轮式(滚轮柱塞式)、转臂式、方向式、叉式、铰链杠杆式行程开关等；按用途分为一般用途行程开关、起重设备用行程开关及微动开关等多种。行程开关的图形和文字符号如图9.1.20所示。

图9.1.20行程开关的图形和文字符号(a)常开触头；

(b)常闭触头

9.2电气图及电气控制线路的分析9.2.1电气图的基本知识

用电气图形符号绘制的图称为电气图，这种图通常又称为“简图”或“略图”。电气图是电工领域中最主要的提供信息的方式，它提供的信息内容可以是功能、位置、设备制造及接线方式等。电气图主要有系统图与框图、电路图、接线图与接线表、功能表图、逻辑图、位置图等。各种图的命名主要是根据其所表达信息的类型和表达方式而确定的。

1.电气控制系统图中的图形符号和文字符号国家电气图用符号标准GB4728规定了电气图中图形符号的画法，该标准与国家电气制图标准GB6980于1990年1月1日正式贯彻执行。国家标准中规定的图形符号基本与国际电气技术委员会(IEC)发布的有关标准相同。图形符号由符号要素、限定符号、一般符号以及常用的非电操作控制的动作符号(如机械控制符号等)根据不同的具体器件情况组合构成。国家标准除给出各类电气元件的符号要素、限定符号和一般符号以外，也给出了部分常用图形符号及组合图形符号示例。国家标准中给出的图形符号例子有限，实际使用中可通过已规定的图形符号适当组合进行派生。

国家标准GB7159—87《电气技术中的文字符号制定通则》规定了电气工程图中的文字符号，它分为基本文字符号和辅助文字符号。基本文字符号有单字母符号和双字母符号。单字母符号表示电气设备、装置以及元器件的大类，例如K为继电器类元件；双字母符号由一个表示大类的单字母与另一表示器件某些特性的字母组成，例如KT表示继电器类器件中的时间继电器，KM表示继电器类元件中的接触器。

辅助文字符号用来进一步表示电气设备、装置以及元器件的功能、状态和特征。附表C中列出了部分常用的电气图形符号和基本文字符号，实际使用时如需要更详细的资料，请查阅国家标准。鉴于目前是新国标推行时期，旧国标还不可能立即在所有技术资料和以前出版的教科书中消失，因此附表C中给出的是电气控制系统图中常用图形符号和文字符号的新旧标准对照表。

2.电气原理图

电气原理图是根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式绘制的。它包括所有电器元件的导电部分和接线端子，但并不按电器元件实际布置来绘制，而根据它在电路中所起的作用画在不同的部位。电气原理图的绘制规则由国家标准GB6988.4给出。现以图9.2.1所示的某机床电气原理图来说明其绘制规则。

图9.2.1某机床电气原理图(a)控制电路图；

(b)触头位置表示

1)电路绘制电气原理图中，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，包括从电源到电动机的电路，是强电流通过的部分。控制电路由按钮、接触器和继电器的线圈、各种电器的动合(常开)、动断(常闭)触点组合构成控制逻辑，实现需要的控制功能，是弱电流通过的部分。主电路、控制电路和其他辅助的信号照明电路、保护电路一起构成电气控制系统电气原理图。电气原理图中的电路可水平布置或垂直布置。水平布置时，电源线垂直画，其他电路水平画，控制电路中的耗能元件(例如接触器的线圈)画在电路的最右端。垂直布置时，电源线水平画，

其他电路垂直画，控制电路中的耗能元件画在电路的最下端。

2)元器件绘制和器件状态电气原理图中的所有电器元件不画出实际外形图，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。若有多个同一种类的电器元件，则可在文字符号后加上数字序号的下标，如KM1、KM2等。电气原理图中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：

(1)继电器和接触器的线圈在非激励状态。

(2)断路器和隔离开关在断开位置。

(3)零位操作的手动控制开关在零位状态，不带零位的手动控制开关在图中规定的位置。

(4)机械操作开关和按钮在非工作状态或不受力状态。

(5)保护类元器件处在设备正常工作状态，

特别情况在图样上说明。

3)图上位置表示法在绘制和阅读、使用电路图时，往往需要确定元器件、连接线等的图形符号在图上的位置。例如：

(1)当继电器、接触器在图上采用分开表示法(线圈和触头分开)绘制时，需要采用插图或表格表明各部分在图上的位置。

(2)较长的连接线采用中断画法，或者连接线的另一端需要画到另一张图上去时，除了要在中断处标注中断标记外，还需标注另一端在图上的位置。

(3)在供使用、维修的技术文件(如说明书)中，有时需要对某一元件或器件作注释和说明，为了找到图中相应的元器件的图形符号，也需要注明这些符号在图上的位置。

(4)在更改电路图设计时，也需要标明被更改部分在图上的位置。图上位置表示法通常有三种：电路编号法、表格法和图幅分区法(也称坐标法)。图9.2.1所示的某机床电气原理图就是用电路编号法来表示元器件和线路在图上的位置的。

电路编号法特别适用于多分支电路，如继电控制和保护电路，每一编号代表一个支路。编制方法是对每个电路或分支电路按照一定的顺序(自左至右或自上至下)用阿拉伯数字编号，从而确定各支路项目的位置。例如，图9.2.1(a)有8个电路或支路，在各支路的下方顺序标有电路编号1～8。图上方与电路编号对应的方框内的“电源开关”等字样表明其下方元器件或线路的功能。

继电器和接触器的触头位置采用附加图表的方式表示，图表格式如图9.2.1(b)所示。此图表可以画在电路图中相应线圈的下方，此时，可只标出触头的位置(电路编号)索引，也可以画在电路图上的其他地方。以图中线圈KM1下方的图表为例，第一行用图形符号表示主、辅触头种类，表格中的数字表示此类触头所在的支路的编号，例如第2列中的数字“9”表示KM1的一个常开触头在第9支路内，表格中的“×”表示未使用的触头。有时，所附图表中的图形符号也可省略不画。

4)电路图中技术数据的标注电路图中元器件的数据和型号一般用小号字体标注在电器代号的下面，如图9.2.1中热继电器动作电流和整定值的标注。电路图中导线截面积也可如图9.2.1中所示的那样标注。

3.电器元件布置图电器元件布置图主要用来标明电气设备上所有电机、电器的实际位置，是机械电气控制设备制造、安装和维修必不可少的技术文件。布置图根据设备的复杂程度或集中绘制在一张图上，或将控制柜与操作台的电器元件布置图分别绘出。绘制布置图时机械设备轮廓用双点画线画出，所有可见的和需要表达清楚的电器元件及设备用粗实线绘出其简单的外形轮廓。电器元件及设备代号必须与有关电路图和清单上所用的代号一致。

4.电气接线图表示电气设备或装置连接关系的简图称为电气接线图。接线图主要用于安装接线、线路检查、线路维修和故障处理。接线图是根据电气原理图和电器元件布置图编制的，在实际中可与电路图和电器元件布置图配合使用。接线图通常应标示出设备与元件的相对位置、项目代号、端子号、导线号、

导线类型、

导线截面积、

屏蔽和导线绞合等内容。

图9.2.2是根据图9.2.1机床电控系统电路图绘制的接线图。图中标明了该系统的电源进线、按钮板、照明灯、电动机与机床安装板接线端之间的连接关系，也标注了所采用的包塑金属软管的直径和长度，连接导线的根数、截面及颜色等。例如，按钮板上SB1与SB2有一端相连为“5”，其余4、5、7、11用7×1mm2的红色线穿过Φ15mm×1mm包装金属软管接到安装板上相应的接线端，

与安装板上的元件相连。

图9.2.2某机床电控系统接线图

9.2.2电气控制线路分析基础

1.电气控制线路分析的内容

1)设备说明书设备说明书由机械(包括液压部分)与电气两部分组成。在分析时首先要阅读这两部分的说明书，了解以下内容：

(1)设备的构造，

主要技术指标，

机械、

液压、

气动部分的工作原理。

(2)电气传动方式，电机和执行电器的数目、

规格型号、

安装位置、

用途及控制要求。

(3)设备的使用方法，各操作手柄、开关、旋钮、指示装置的布置以及在控制线路中的作用。

(4)与机械、液压部分直接关联的电器(行程开关、电磁阀、电磁离合器、传感器等）的位置、工作状态，及其与机械、

液压部分的关系和在控制中的作用等。

2)电气原理图这是控制线路分析的中心内容。电气原理图由主电路、控制电路、辅助电路、保护及联锁环节以及特殊控制电路等部分组成。分析电气原理图时，必须与阅读其他技术资料结合起来。例如，各种电动机及执行元件的控制方式、位置及作用，各种与机械有关的位置开关、主令电器的状态等，只有通过阅读说明书才能了解。在原理图分析中还可以通过所选用的电器元件的技术参数分析出控制线路的主要参数和技术指标，如可估计出各部分的电流、电压值，以便在调试或检修中合理地使用仪表。

3)电气设备的总装接线图阅读分析总装接线图，可以了解系统的组成分布状况，各部分的连接方式，主要电气部件的布置、安装要求，导线和穿线管的规格型号等。这是安装设备不可缺少的资料。阅读分析总装接线图要与阅读分析说明书、电气原理图结合起来。

4)电器元件布置图与接线图这是制造、安装、调试和维护电气设备必需的技术资料。在调试、检修中可通过布置图和接线图方便地找到各种电器元件和测试点，进行必要的调试、

检测和维修保养。

2.电气原理图阅读分析的方法

查线读图法(跟踪追击法)读图时可分为以下几步：

(1)分析主电路。分析执行元件的线路一般应先从电动机着手，即从主电路看有哪些控制元件的主触点和附加元件，根据其组合规律大致可知该电动机的工作情况，例如是否有特殊的起动、制动要求，要不要正反转，是否要求调速等。这样，在分析控制电路时就心中有数，

可以有的放矢。

(2)分析控制电路。在控制电路上由主电路的控制元件主触点文字符号找到有关的控制环节以及环节间的联系。将控制线路“化整为零”，按功能不同划分成若干个局部控制线路来进行分析，通常按展开顺序，结合元件表、元件动作位置图表进行阅读。

(3)分析辅助电路。辅助电路包括执行元件的工作状态显示、电源显示、参数测定、照明和故障报警等部分。辅助电路中的很多部分是由控制电路中的元件来控制的，因此当分析辅助电路时，还要回过头来对照控制电路进行分析。

(4)分析联锁与保护环节。生产机械对于安全性、可靠性有很高的要求，实现这些要求，除了合理地选择拖动、控制方案以外，在控制线路中还设置了一系列电气保护和必要的电气联锁。在电气原理图的分析过程中，电气联锁与电气保护环节是一个重要内容，不能遗漏。

(5)分析特殊控制环节。在某些控制线路中，还设置了一些与主电路、控制电路关系不密切、相对独立的特殊环节，如产品计数装置、自动检测系统、晶闸管触发电路、自动调温装置等。这些部分往往自成一个小系统，其读图分析的方法可参照上述分析过程，并灵活运用所学过的电子技术、

自控系统等知识逐一分析。

(6)总体检查。经过“化整为零”，逐步分析了每一局部电路的工作原理以及各部分之间的控制关系之后，还必须用“集零为整”的方法检查整个控制线路，看是否有遗漏。特别要从整体角度去进一步检查和理解各控制环节之间的联系，以清楚地理解原理图中每一个电气元器件的作用、工作过程及主要参数。

9.3基本控制环节和典型控制电路

9.3.1起动、停止控制线路

1.起动、停止控制线路

笼型三相感应电动机的起动、停止控制线路(starting-stoppingcontrolcircuit)是应用最广泛的、也是最基本的控制线路。如图9.3.1所示，它由刀开关QS、熔断器FU2、接触器KM的主触头、热继电器FR的热元件和电动机M构成主电路，由起动按钮SB2、停止按钮SB1、接触器KM的线圈及其常开辅助触头、热继电器FR的常闭触头和熔断器FU1构成控制回路。

图9.3.1电动机单向运行全压起动控制线路

1)线路的工作原理起动时，合上QS，引入三相电源。按下SB2，交流接触器KM的线圈通电，KM的主触头闭合，电动机接通电源直接起动运转。同时，与SB2并联的接触器KM的常开触头闭合，使接触器KM线圈经两条路通电。这样，当手松开，SB2点动复位时，接触器KM的线圈仍可通过其常开触头的闭合而继续通电，从而保持电动机的连续运行。这种依靠接触器自身辅助触头使其线圈保持通电的现象称为“自锁”，这一对起自锁作用的辅助触头称为自锁触头。要使电动机M停止运转，只要按下停止按钮SB1，控制电路断开即可。按下SB1，KM线圈断电释放，KM的三个常开主触头断开，切断三相电源，电动机M停止运转。当手松开时，SB1复位成常闭状态，但

KM自锁常开触头已断开，KM线圈不能再依靠自锁而通电了。

2)电路的几种保护（1）短路保护。熔断器FU作为电路短路保护装置并不能达到过载保护的目的。这是因为需要考虑熔断器保护特性的反时限特性和分散性。所谓分散性，是指各种规格的熔断器的特性曲线差异较大，即使是同一种规格的熔断器，其特性曲线也往往很不相同。（2）过载保护。热继电器FR具有过载保护作用。热继电器的热惯性比较大，即使热元件流过几倍额定电流，热继电器也不会立即动作。因此只有在电动机起动时间不太长的情况下，热继电器才经得起电动机起动电流的冲击而不动作。在电动机长时间过载下FR才会动作，断开控制电路，使接触器线圈断电释放，其主触头断开主电路，电动机停止运转，实现过载保护。（3）欠压保护和失压保护。欠压保护和失压保护是依靠接触器自身的电磁机构来实现的，条件是主电路与控制电路共用同一电源。当电源电压由于某种原因而严重欠压或失压时，接触器的电磁吸力就不够了，其衔铁自行释放，其常开主触头断开主电路，电动机停止运转，常开辅助触头断开自锁。当电源电压恢复正常时，接触器线圈也不能自动通电，必须重新按下起动按钮SB2后，电动机才能重新起动。

这又叫零压或失压保护。

2.点动控制线路在生产实践中，某些生产机械常要求既能正常起动，又能实现调整的点动工作。图9.3.2列出了实现点动控制的几种电气控制线路。图9.3.2(a)是最基本的点动控制线路。起动按钮SB没有并联接触器KM的自锁触头，按下SB，KM线圈通电，电机起动；当松开按钮SB时，接触器KM线圈断电，其主触点断开，电机停止运转。

图9.3.2(b)是带手动开关SA的点动控制线路。当需要点动控制时，只要把开关SA断开，由按钮SB2来进行点动控制。当需要正常运行时，只要把开关SA合上，将KM的自锁触点接入，即可实现连续控制。

图9.3.2(c)中增加了一个复合按钮SB3来实现点动控制。需要点动控制时，按下点动按钮SB3，其常闭触点先断开自锁电路，常开触头后闭合，接通起动控制电路，KM线圈通电，接触器衔铁被吸合，主触头闭合，接通三相电源，电动机起动运转。当松开点动按钮SB3时，KM线圈断电，KM主触点断开，电机停止运转。若需要电动机连续运转，由按钮SB1和SB2控制。

图9.3.2(d)是利用中间继电器实现点动的控制线路。利用点动按钮SB2控制中间继电器KA，KA的常开触头并联在按钮SB3两端以控制接触器KM，再由KM去控制电动机实现点动。当需要连续控制时，由按钮SB3和SB1实现。

图9.3.2实现点动控制的几种电气控制线路

3.多地控制线路在大型生产设备上，为使操作人员在不同方位均能进行起、停操作，常常要求组成多地控制线路。多地控制线路只需多用几个起动按钮和停止按钮，无需增加其他电器元件。起动按钮应并联，停止按钮应串联，分别装在几个地方，如图9.3.3所示。

图9.3.3多地控制线路

9.3.2可逆运行(正、反转)控制线路各种生产机械常常要求具有上下、左右、前后等相反方向的运动，这就要求电动机能够实现可逆运行。三相交流电动机可借助正、反向接触器改变定子绕组相序来实现正、反转。为避免正、反向接触器同时通电造成电源相间短路故障，正、反向接触器之间需要有一种制约关系——互锁(interlocking)。

图9.3.4给出了两种可逆控制线路。

图9.3.4(a)是电动机“正—停—反”可逆控制线路，它利用两个接触器的常闭触头KM1和KM2相互制约，即当一个接触器通电时，利用其串联在对方接触器的线圈电路中的常闭触头的断开来锁住对方线圈电路。这种利用两个接触器的常闭辅助触头互相控制的方法称为“互锁”，起互锁作用的两对触头称为互锁触头。图9.3.4(a)这种只有接触器互锁的可逆控制线路在正转运行时，要想反转必先停车，否则不能反转，因此叫做“正—停—反”控制线路。

图9.3.4三相感应电动机可逆控制线路(a)“正—停—反”控制线路；

(b)“正—反—停”控制线路

9.3.3自动往复循环控制行程往复控制取行程为变化参量，行程开关是行程往复控制的基本电器。行程开关装在所需地点，当装在运动部件上的撞块碰动行程开关时，行程开关的触头动作，从而实现电路的切换。行程控制主要用于机床进给速度的自动换接、自动工作循环、自动定位以及运动部件的限位保护等。

图9.3.5(a)是行程控制的限位线路。KM1和KM2分别是行车向前和向后的接触器，在其线圈电路中分别串接行程开关的常闭触头。当行车向前到达终点时，装在终点的行程开关SQ1的常闭触头被行车撞块撞开，KM1断电，行车停止，从而起到限位保护作用。一旦行车离开终点位置，行程开关就能自动复位，行车继续正常运行。这种专为限制极限位置用的行程开关亦称限位开关或终端开关。

图9.3.5往复行程控制线路(a)限位线路；

(b)自动往复循环控制线路

图9.3.5(b)是行程控制中自动往复循环控制线路。行程开关的常开触头和常闭触头全要用上。设行程开关SQ1放在右端需要反向的位置，而SQ2放在左端需要反向的位置，挡铁装在平移部件上。起动时，利用正、反向起动按钮，若按下正转按钮SB2，接触器KMl线圈通电并自锁，电动机正转带动机床运动部件左移，当运动部件移至左端并碰到SQ1时，将行程开关SQ1压下，其常闭触头断开，切断KM1线圈电路，同时SQ1常开触头闭

合，接通KM2线圈，电动机反转，带动运动部件右移，当移至右端撞块碰到行程开关SQ2时，SQ2的常闭触头断开KM2线圈电路，同时SQ2的常开触头又接通KM1线圈电路，电动机又从反转变为正转，如此往复循环运动。运动部件每经过一次自动往复循环，电动机就要进行两次反接制动过程，这将出现较大的电流和机械冲击。因此，这种线路只适用于电动机容量较小、循环周期较长、电动机转轴具有足够刚性的拖动系统中。另外，选择接触器的容量也应适当加大些。

9.3.4三相感应电动机的起动任何一个生产过程的进行，总伴随着一系列的参数变化，如机械位移、温度、流量、压力、电流、电压、转矩等。原则上说，只要能检测出这些物理量，便可用它来对生产过程进行自动控制。对电气控制来说，只要选定某些能反映生产过程中的参数变化的电器元件，例如各种继电器和行程开关等，由它们来控制接触器或其他执行元件，实现电路的转换或机械动作，就能对生产过程进行控制。常见的有按时间变化、转速变化、电流变化、位置变化参量进行控制的电路，分别称为时间、

速度、

电流和行程原则的自动控制。

电气控制系统按时间原则进行控制，应用极其广泛。时间继电器是时间控制的基本电器。利用时间控制原则可以实现电动机降压起动和制动过程的自动控制、自动间歇和各种动作的时间顺序的控制等。下面举例分析以时间为变化参量的时间原则控制线路。较大容量的笼形感应电动机(大于10kW)因起动电流较大，故一般都采用降压起动方式来起动，起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，起动后再将电压恢复到额定值使之在正常电压下运行。电枢电流和电压成正比，因此降低电压可以减小起动电流，不致在电路中产生过大的电压降，减少对线路电压的影响。

常用的降压起动有串电阻、星形－三角形、自耦变压器及延边三角形等方式。

1)定子串电阻降压起动控制线路对于定子串电阻降压起动，当电动机起动时在三相定子电路串接电阻，使得加在定子绕组上的电压降低，起动结束后再将电阻短接，电动机在额定电压下正常运行。这种起动方式由于不受电动机接线形式的限制，设备简单，因而在中、小型生产机械中应用较广。图9.3.6所示为定子串电阻降压起动控制线路。该线路根据起动过程中时间的变化，利用时间继电器来控制降压电阻的切除。

图9.3.6定子串电阻降压起动控制线路

图9.3.7所示的自耦变压器降压起动控制线路根据起动过程中时间的变化，利用时间继电器来控制自耦变压器的切除。工作过程如下：自耦变压器绕组一般具有多个抽头以获得不同的电压。在获得同样大小的起动转矩的前提下，自耦变压器降压起动从电网获取的电流要比定子串电阻降压起动小得多，或者说，如果两者要从电网获取同样大小的起动电流，则采用自耦变压器降压起动的起动转矩大。这种起动方式的缺点是自耦变压器价格较贵，

而且不允许频繁起动。

图9.3.7自耦变压器降压起动控制线路

图9.3.8XJ01型补偿器降压起动控制线路

3)星形－三角形降压起动控制线路正常运行时定子绕组接成三角形的笼形三相感应电动机可采用星形－三角形降压起动方法达到限制起动电流的目的。起动时，定子绕组首先接成星形，待转速上升到接近额定转速时，再将定子绕组的接线换接成三角形，电动机便进入全电压正常运行状态。功率在4kW以上的三相笼形感应电动机均为三角形接法，都可以采用星形－三角形起动方法。图9.3.9所示为13kW以上电动机所采用的三个接触器换接的星形－三角形降压起动控制线路，它根据起动过程中时间的变化，利用时间继电器来控制星形－三角形的换接。电路的工作过程可通过如图9.3.10所示的电器动作顺序表来描述。

图9.3.9星形－三角形降压起动控制线路

图9.3.10星形－三角形降压起动的电器动作顺序表

线路中KM2和KM3的常闭触头构成互锁，保证电动机绕组只能连接成一种形式，即星形或三角形，以防止同时连接成星形和三角形而造成电源短路。与其他降压起动相比，星形－三角形降压起动投资小，线路简单，但起动转矩小。这种起动方法只适用于空载或轻载状态。

9.3.5三相感应电动机的制动

1.笼形感应电动机能耗制动控制线路电动机的电磁转矩与旋转方向相反的运行状态是电气制动状态。笼形感应电动机的制动常采用能耗制动，就是在电动机脱离三相交流电源之后，向定子绕组内通入直流电流，利用转子感应电流与静止磁场的作用产生制动的电磁转矩，达到制动的目的。在制动过程中，电流、转速和时间三个参量都在变化，原则上可以任取其中一个参量作为控制信号。取时间作为变化参量，其控制线路简单，成本较低，故在实际中应用较多。

1）时间原则控制图9.3.11所示为时间原则控制的单向能耗制动控制线路。设电动机已经正常运行，运行时KM1线圈得电。要想停车制动，

需按停止按钮SB1。

制动过程的电器动作顺序表如图9.3.12所示。

图9.3.11时间原则控制的单向能耗制动控制线路

图9.3.12制动过程的电器动作顺序表

图9.3.13按时间原则控制的可逆运行能耗制动控制线路

2）速度原则控制速度原则控制取转速为变化参量。速度继电器是检测转速和转向的自动电器，也是速度控制的基本电器。利用速度原则可以实现电动机反接制动和能耗制动的自动控制，以及电动机的低速脉动控制等。图9.3.14所示为速度原则控制的单向能耗制动控制线路，采用了速度继电器来检测电动机的速度变化。当转速在120～3000r／min范围内时，速度继电器触点动作；当转速低于100r／min时，其触点复位，速度继电器与电动机同轴旋转。

图9.3.14按速度原则控制的单向能耗制动控制线路

图9.3.14所示线路的制动过程为：电动机正常运行，速度继电器的常开触头KS闭合，为制动做准备。当要停车制动时，按下复合按钮SB1，接触器KM1线圈断电，其三个主触头断开，切断通往电动机的交流电源，同时接触器KM2线圈通电，其三个主触头闭合，给电动机通直流电，进入能耗制动。当电动机的转速下降至接近零时，KS的常开触头断开，使KM2线圈断电，其常开触头断开，切除直流电源，能耗制动结束。

2.反接制动控制线路反接制动是改变电动机电源的相序，使定子绕组产生相反方向的旋转磁场，因此而产生制动转矩的制动方法。反接制动常采用转速为变化参量进行控制。由于反接制动时，转子与旋转磁场的相对速度接近于两倍的同步转速，因而定子绕组中流过的反接制动电流相当于全电压直接起动时电流的两倍。因此，反接制动的特点之一是制动迅速，效果好，冲击大，通常仅适于10kW以下的小容量电动机