1、第第7章章 繼電器接觸器控制系統繼電器接觸器控制系統 本章重點:繼電器接觸器控制線路的基本控制環節組成及其工作原理 7.1 常用低壓電器常用低壓電器7.2 電氣控制電路圖的繪制與分析方法電氣控制電路圖的繪制與分析方法7.3 繼電器接觸器控制線路的基本環節繼電器接觸器控制線路的基本環節7.4 典型生產機械控制線路的分析典型生產機械控制線路的分析7.5 繼電器接觸器繼電器接觸器控制線路設計控制線路設計7.1 常用低壓電器常用低壓電器 低壓電器是指電壓在低壓電器是指電壓在500V以下、用來接通或以下、用來接通或斷開電路，以及用來控制、調節和保護用電設備的斷開電路，以及用來控制、調節和保護用電設備的電

2、器器具。電器器具。 低壓電器按動作性質可分為兩類：低壓電器按動作性質可分為兩類：1、非自動電器、非自動電器：即沒有動力機構，依靠外力來接：即沒有動力機構，依靠外力來接通或斷開電路，如刀開關、轉換開關、行程開關等。通或斷開電路，如刀開關、轉換開關、行程開關等。2、自動電器、自動電器：即有電磁鐵等動力機構，能按照指：即有電磁鐵等動力機構，能按照指令、信號或參數變化而自動動作，使工作電路接通令、信號或參數變化而自動動作，使工作電路接通或切斷，如接觸器、繼電器、自動開關等?；蚯袛?，如接觸器、繼電器、自動開關等。 低壓低壓電器按其用途可分為三類：電器按其用途可分為三類：1、控制電器、控制電器：用來控制電

3、動機的啟動、反轉、調：用來控制電動機的啟動、反轉、調速、制動等動作，如開關電器、信號控制電器、電速、制動等動作，如開關電器、信號控制電器、電磁啟動器、接觸器、繼電器等。磁啟動器、接觸器、繼電器等。2、保護電器、保護電器：用來保護電動機，使其安全運行，：用來保護電動機，使其安全運行，以及保護生產機械不受損壞，如：熔斷器、過電流以及保護生產機械不受損壞，如：熔斷器、過電流繼電器、熱繼電器等。繼電器、熱繼電器等。3、執行電器、執行電器：用來操縱、帶動生產機械和支撐和：用來操縱、帶動生產機械和支撐和保持機械裝置在固定位置上的執行元件，如：電磁保持機械裝置在固定位置上的執行元件，如：電磁離合器、電磁夾具

4、等。離合器、電磁夾具等。 1、刀開關（用、刀開關（用Q或或QG表示表示） 7.1.1控制電器內部均裝有熔斷器刀開關安裝時，手柄向上電源線接在上端單極、雙極與三極幾種HD單投開關 HS雙投開關 2、轉換開關、轉換開關SA 電源線接到觸點電源線接到觸點X1X1、X2X2、X3X3上，電動機定上，電動機定子繞組的三根線接到觸點子繞組的三根線接到觸點D1D1、D2D2、D3D3上。上。表中表中 X X 表示觸點接通，空格表示斷開。表示觸點接通，空格表示斷開。 開關 萬能轉換開關倒順開關也叫轉換開關。它的作用是連通、斷開電源或負載，可以使電機正轉或反轉，主要是給三相小功率電機做正反轉用的電氣元件，但不能

5、作為自動化元件 塑料殼腳踏開關塑料殼腳踏開關 ：額定發熱電流：額定發熱電流10A10A額定工作電流：交流額定工作電流：交流AC 250V/3.5AAC 250V/3.5A380V/2A380V/2A直流直流DC 110V/0.5ADC 110V/0.5A220V/0.4A220V/0.4A操作頻率操作頻率 320320次次/ /小時外殼保護等級小時外殼保護等級 IEC IP54IEC IP54相對濕度相對濕度 92% RH92% RH 機械壽命機械壽命1010萬次萬次 ，電子壽命，電子壽命5050萬次。萬次。3、 按鈕按鈕SB 1 1按鈕帽，按鈕帽，2 2彈簧，彈簧，3 3動斷觸頭，動斷觸頭，

6、4 4動合觸頭。動合觸頭。指示燈式按鈕可裝入信號燈顯示信號；緊急式按鈕裝有蘑菇形鈕帽，以便于緊急操作；旋鈕式按鈕是用手扭動旋轉來進行操作。 4、 行程開關行程開關ST 工作原理與按工作原理與按鈕相似，動作時碰撞鈕相似，動作時碰撞行程開關的頂桿。行程開關的頂桿。 把放在終端位置用把放在終端位置用以限制生產機械的極限以限制生產機械的極限行程的行程開關稱為行程的行程開關稱為終終端開關或極限開關端開關或極限開關STL。 接近開關是一種無觸接近開關是一種無觸點的行程開關，當金屬點的行程開關，當金屬物體接近感應頭，由于物體接近感應頭，由于電磁感應使金屬物體內電磁感應使金屬物體內產生渦流，振蕩通過輸產生渦流

7、，振蕩通過輸出回路輸出控制信號。出回路輸出控制信號。直動式行程開關直動式行程開關動作原理同按鈕類似，所不同的是：一個是手動，另一個則由運動部件的撞塊碰撞。當外界運動部件上的撞塊碰壓按鈕使其觸頭動作，當運動部件離開后，在彈簧作用下，其觸頭自動復位。 其結構原理如圖所示，其動作原理與按鈕開關相同，但其觸點的分合速度取決于生產機械的運行速度，不宜用于速度低于0.4m/min的場所。 直動式行程開關組成 1：推桿2：彈簧3：動斷觸點5：動合觸點 規格規格/ /型號型號:LX19-K :LX19-K 適用于交流適用于交流50Hz50Hz、電壓至、電壓至380V380V、直流至、直流至220V220V的控

8、制電路中，作控制運動機構的行程和變換運動方向或的控制電路中，作控制運動機構的行程和變換運動方向或速度之用。速度之用。“K”K”表示開啟式，無字母表示保護式。表示開啟式，無字母表示保護式。 滾輪式行程開關滾輪式行程開關當運動機械的擋鐵(撞塊)壓到行程開關的滾輪上時，傳動杠連同轉軸一同轉動，使凸輪推動撞塊，當撞塊碰壓到一定位置時，推動微動開關快速動作。當滾輪上的擋鐵移開后，復位彈簧就使行程開關復位。這種是單輪自動恢復式行程開關。而雙輪旋轉式行程開關不能自動復原，它是依靠運動機械反向移動時，擋鐵碰撞另一滾輪將其復原 規格規格/ /型號型號:JLXK1-211M ; :JLXK1-211M ; 用來控

9、制運動機構的行程和變換運動的方向用來控制運動機構的行程和變換運動的方向或速度?；蛩俣?。JLXK1-JLXK1-11M11M中，中，JLXJLX表示為機床電器；表示為機床電器；K K表示為快速；表示為快速；1 1表示為表示為設計序號；表示為傳動裝置型式代號；設計序號；表示為傳動裝置型式代號；11M11M分別表示為常開觸頭數量，分別表示為常開觸頭數量，常閉觸頭數量，密封式，適用于交流常閉觸頭數量，密封式，適用于交流50Hz50Hz，電壓至，電壓至380V380V或直流電壓至或直流電壓至220V220V的控制電路中。的控制電路中。 微動開關要求行程控制的準確度較高時，可采用微動開關，它具有體積小、重

10、量輕、工作靈敏等特點，且能瞬時動作。微動開關還用來作其他電器（如空氣式時間繼電器、壓力繼電器等）的觸點。 微動開關微動開關 適用范圍適用范圍:-4070; :額定負荷額定負荷 0.1A60VDC(0.5A250AC) ; 壽命壽命 10萬萬次次 ; 5、接觸器、接觸器KM 按鈕按下時，線圈通電，靜鐵按鈕按下時，線圈通電，靜鐵心被磁化，動鐵心被吸上，帶動轉心被磁化，動鐵心被吸上，帶動轉軸使觸頭閉合，從而接通線路。軸使觸頭閉合，從而接通線路。接觸器的基本參數有主觸點的額定電流，主觸點允許切斷電流、觸點數、線圈電壓、操作頻率、機械壽命和電壽命等。目前生產的接觸器，其額定電流最大可達2500A，允許接

11、通次數為1501500次/h，其總壽命可達到1500萬2000萬次。分類：分為交流和直流兩種：分類：分為交流和直流兩種：（1）交流接觸器：）交流接觸器：鐵芯用硅鋼片疊鉚而成，并在鐵芯用硅鋼片疊鉚而成，并在鐵鐵芯芯的端面上裝有分磁環（也叫短路環），用于減的端面上裝有分磁環（也叫短路環），用于減少振動。線圈匝數少，不適用于頻繁啟動工作制。少振動。線圈匝數少，不適用于頻繁啟動工作制。 線圈通電，線圈通電，靜鐵心被磁化，靜鐵心被磁化，動鐵心被吸合，動鐵心被吸合， 使觸頭動作。使觸頭動作。（2）直流接觸器：）直流接觸器：直流接觸器沒有渦流的存在，直流接觸器沒有渦流的存在，因此鐵心一般用軟鋼制成圓形。線圈

12、無沖擊電流，因此鐵心一般用軟鋼制成圓形。線圈無沖擊電流，壽命長，適用于頻繁啟、制動場合。壽命長，適用于頻繁啟、制動場合。 線圈線圈2 2通電，通電，鐵心鐵心1 1被磁化，銜被磁化，銜鐵鐵3 3被吸上，使動被吸上，使動觸頭觸頭5 5閉合，鋪助閉合，鋪助觸頭觸頭6 6閉合。閉合。選擇接觸器主要依據以下數據：電源種類（交流或直流）；主觸點額定電壓和額定電流；輔助觸點的種類、數量和觸點的額定電流；電磁線圈的電源種類、頻率和額定電壓，額定操作頻率等 型號意義：型號意義：CJ12-250/3 表示表示CJ12系列交流接系列交流接觸器，額定電流觸器，額定電流250A，三個主，三個主觸點。觸點。CZO-100

13、/20表示表示CZO系列直流接系列直流接觸器，額定電流觸器，額定電流100A，有二個，有二個常開主觸點，無常閉主觸點。常開主觸點，無常閉主觸點。1吸引線圈，吸引線圈，2動合主觸頭，動合主觸頭，3動斷主觸頭，動斷主觸頭，4動合輔觸頭，動合輔觸頭，5動斷動斷輔輔觸頭。觸頭。 CJX2-dCJX2-d系列交流接觸器主要用于交流系列交流接觸器主要用于交流50Hz(50Hz(或或60Hz)60Hz)，額，額定絕緣電壓為定絕緣電壓為660V660V，在，在AC-3AC-3使用類別下額定工作電壓為使用類別下額定工作電壓為380V380V時額定工作電流至時額定工作電流至95A95A的電路中，供遠距離接通和分斷

14、的電路中，供遠距離接通和分斷電路，并可與適當的熱過載電器組成電磁起動器以保護可電路，并可與適當的熱過載電器組成電磁起動器以保護可能發生過載負荷的電路。接觸器可組裝積木式輔助觸頭組、能發生過載負荷的電路。接觸器可組裝積木式輔助觸頭組、空氣延時頭、聯鎖機構等附件；組成延時繼電器、可逆接空氣延時頭、聯鎖機構等附件；組成延時繼電器、可逆接觸器、星三角起動器。觸器、星三角起動器。對觸點的要求是：接通時導電性能良好、不跳（不振動）、噪音小、不過熱，斷開時能可靠地消除規定容量下的電弧。接觸器的觸點可分為主觸點和輔助觸點。主觸點用以通斷電流較大的主電路，一般由三對動合觸點組成；輔助觸點用于通斷小電流的控制電路

15、，由動合和動斷觸點成對組成。觸點按其接觸形式可分為三種：即點接觸、線接觸、面接觸 滅弧裝置 （a）簡單滅弧法 （b）雙斷口滅弧法圖圖7.15 電動力滅弧電動力滅弧(1) 電動力滅弧橋式觸頭在分斷時具有電動力吹弧功能。當觸頭打開時，在斷口中產生電弧，同時也產生磁場。根據左手定則，電弧電流要受到一個指向外側的力F 的作用，使其向外運動并拉長，迅速離開觸頭而熄滅。這種滅弧方法多用于小容量交流接觸器等交流電器中。(2) 磁吹滅弧在觸點電路中串入吹弧線圈。該線圈產生的磁場由導磁夾板引向觸點周圍，其方向由右手定則確定，觸點間的電弧所產生的磁場，其方向為 和 所示。這兩個磁場在電弧下方方向相同(疊加)，在弧

16、柱上方方向相反(相減)，所以弧柱下方的磁場強于上方的磁場。在下方磁場作用下，電弧受力的方向為F所指的方向，在F的作用下，電弧被吹離觸點，經引弧角引進滅弧罩，使電弧熄滅。(3) 柵片滅弧滅弧柵是一組薄鋼片，它們彼此間相互絕緣。當電弧進入柵片時被分割成一段段串聯的短弧，而柵片就是這些短弧的電極，這樣就使每段短弧上的電壓達不到燃弧電壓。同時每兩片滅弧片之間都有150V250V 的絕緣強度，使整個滅弧柵的絕緣強度大大加強，以致外加電壓無法維持，電弧迅速熄滅。此外，柵片還能吸收電弧熱量，使電弧迅速冷卻?；谏鲜鲈?，電弧進入柵片后就會很快熄滅。由于柵片滅弧裝置的滅弧效果在電流為交流時要比直流時強得多，因

17、此在交流電器中常采用柵片滅弧。6、繼電器、繼電器 K按動作時間分為快速繼電器、延時繼電器、一般繼電器；按執行環節的作用原理可分為有觸點繼電器、無觸點繼電器；按動作原理分為電磁式繼電器、干簧繼電器、電動式繼電器、熱繼電器、電子式繼電器等。繼電器一般用來接通、斷開控制電路，故電流容量、觸點、體積都很小，只有當電動機的功率很小時，才可用某些中間繼電器來直接接通和斷開電動機的主電路。常用的分類方法有：按信號分類按信號分類：（1）電流繼電器）電流繼電器 KA：電流繼電器是根據電流信：電流繼電器是根據電流信號而動作的，號而動作的，串聯在電路中反映負載電流的大小。串聯在電路中反映負載電流的大小。有有欠電流繼

18、電器，過電流繼電器欠電流繼電器，過電流繼電器 兩種（2）電壓繼電器）電壓繼電器 KV：電壓繼電器是根據電壓信：電壓繼電器是根據電壓信號動作的。號動作的。并聯在電路中反映負載電壓的大小。并聯在電路中反映負載電壓的大小。電壓繼電器可分為過電壓繼電器和欠電壓繼電器電壓繼電器可分為過電壓繼電器和欠電壓繼電器兩種。兩種。（3）中間繼電器）中間繼電器 K：中間繼電器本質：中間繼電器本質上是電壓繼電器，但還具有觸點多（多上是電壓繼電器，但還具有觸點多（多至六對或更多）、觸點能承受的電流較至六對或更多）、觸點能承受的電流較大（額定電流大（額定電流5A10A）、動作靈敏（）、動作靈敏（動作時間小于動作時間小于0

19、.05s）等特點。用途：傳）等特點。用途：傳遞信號；同時控制多條線路。遞信號；同時控制多條線路。 中間繼電器型號：中間繼電器型號：JZ7 JZ7 外形及尺寸：外形及尺寸：27.627.621.521.53434 觸點材料：銀合金觸點材料：銀合金 最大切換電流：最大切換電流：5A 7A5A 7A 主要用于交流主要用于交流50Hz,50Hz,額額定工作電壓至定工作電壓至380V380V或直流或直流額定電壓至額定電壓至220V220V的控制電的控制電路中，用來控制各種電磁路中，用來控制各種電磁線圈，以使信號擴大或將線圈，以使信號擴大或將信號同時傳給多個有關控信號同時傳給多個有關控制元件。制元件。 （

20、4）熱繼電器）熱繼電器 KH：熱繼電器是根據控制對象的溫度變化來熱繼電器是根據控制對象的溫度變化來控制電流流通的繼電器，即利用電流的控制電流流通的繼電器，即利用電流的熱效應而動作的電器。它主要用來保護熱效應而動作的電器。它主要用來保護電動機的過載電動機的過載 發熱元件發熱元件1 1用鎳鉻用鎳鉻合金等材料直接串在合金等材料直接串在電動機的主電路中，電動機的主電路中，雙金屬片雙金屬片2 2是由兩種膨是由兩種膨脹系數不同的金屬輾脹系數不同的金屬輾壓而成。當電動機過壓而成。當電動機過載時，通過發熱元件載時，通過發熱元件1 1的電流使雙金屬片的電流使雙金屬片2 2向向左膨脹，左膨脹，2 2推動推動3 3

21、，3 3帶帶動動4 4向左傳使向左傳使4 4脫開脫開5 5，5 5在在1111的拉動下順時針的拉動下順時針方向旋轉，使動斷觸方向旋轉，使動斷觸頭頭6 6與與7 7斷開，從而使斷開，從而使電動機得到保護。電動機得到保護。熱繼電器熱繼電器使用熱繼電器時應注意以下幾個問題：a.為了正確地反映電動機的發熱，在選用熱繼電器時應采用適當的熱元件，熱元件的額定電流與電動機的額定電流相等時，繼電器便準確地反映電動機的發熱。b.注意熱繼電器所處的周圍環境溫度，應保證它與電動機有相同的散熱條件，特別是有溫度補償裝置的熱繼電器。c.由于熱繼電器有熱慣性，大電流出現時它不能立即動作，故熱繼電器不能用作短路保護。d.用

22、熱繼電器保護三相異步電動機時，至少要用有兩個熱元件的熱繼電器，從而在不正常的工作狀態下，它可對電動機進行過載保護。應根據電動機的額定電流選擇熱繼電器的型號、規格及熱元件的電流等級。目前常用的熱繼電器有JR14、JR15、JR16等系列。 熱繼電器熱繼電器 3UA5040-1J 6.3-10A3UA5040-1J 6.3-10A (5） 時間繼電器時間繼電器 KT： 線圈通電后，銜鐵線圈通電后，銜鐵吸下，膠木塊支撐桿之吸下，膠木塊支撐桿之間形成一個空隙，膠木間形成一個空隙，膠木塊在彈簧作用下向下移塊在彈簧作用下向下移動，活塞向下時受氣體動，活塞向下時受氣體壓力不能迅速下降，室壓力不能迅速下降，室

23、外空氣進入氣室，活塞外空氣進入氣室，活塞逐漸下降，最后撞擊微逐漸下降，最后撞擊微動開關使其觸點輸出信動開關使其觸點輸出信號。這段時間為自電磁號。這段時間為自電磁鐵線圈通電時刻起至微鐵線圈通電時刻起至微動開關觸點動作為止的動開關觸點動作為止的時間。時間。 西門子電子數顯時間繼電器西門子電子數顯時間繼電器（6）速度繼電器）速度繼電器 KN（BV）速度大于一定值時其觸）速度大于一定值時其觸點動作。（動合觸點閉合，動斷觸點斷開。）點動作。（動合觸點閉合，動斷觸點斷開。） 繼電器的軸與需控制的電動繼電器的軸與需控制的電動機軸相連，繼電器軸上裝有轉子，機軸相連，繼電器軸上裝有轉子，永久磁鐵，定子圓環內有繞

24、組，永久磁鐵，定子圓環內有繞組，當軸旋轉時，永久磁鐵旋轉，相當軸旋轉時，永久磁鐵旋轉，相當于一個永久磁場在空間旋轉在當于一個永久磁場在空間旋轉在繞組中產生感應電勢，產生力作繞組中產生感應電勢，產生力作用于拉桿（定子）上，觸點動作，用于拉桿（定子）上，觸點動作，當轉軸接近停止時，彈簧使其拉當轉軸接近停止時，彈簧使其拉桿復位，觸點復位。桿復位，觸點復位。 速度繼電器是一種以轉速為輸入量的非電信號檢測電器，速度繼電器是一種以轉速為輸入量的非電信號檢測電器，它能在被測轉速升或降至某一預定設定的動作時輸出開關信它能在被測轉速升或降至某一預定設定的動作時輸出開關信號，該電器可用在糧食，化工，紡織，電力，水

25、泥及重型機號，該電器可用在糧食，化工，紡織，電力，水泥及重型機械等行業中做轉速監測，控制和保護之用。械等行業中做轉速監測，控制和保護之用。 型號意義：型號意義：JL3 JL3 電流繼電器電流繼電器 ，3 3個常開觸點。個常開觸點。JT4 JT4 交流通用繼電器，交流通用繼電器，4 4個常開觸點。個常開觸點。JZY-44 JZY-44 中間繼電器，中間繼電器，4 4個動合，個動合，4 4個動斷觸點。個動斷觸點。JRO-20/3 JRO-20/3 熱繼電器，額定電流熱繼電器，額定電流20A20A，三個熱元件，三個熱元件，加加D D表示有斷相保護。表示有斷相保護。 7.1.2 保護電器保護電器 熔斷

26、器熔斷器 FU 7、自動空氣斷路器、自動空氣斷路器 QF（自動空氣開關）（自動空氣開關） 因此，它是熔斷器、過電流繼電器、熱繼電器、因此，它是熔斷器、過電流繼電器、熱繼電器、欠電壓繼電器的組合。欠電壓繼電器的組合。圖圖7.11 自動空氣開關自動空氣開關工作原理圖工作原理圖 1主觸頭；2自由脫扣機構；3過電流脫扣器；4分勵脫扣器；5熱脫扣器；6失壓脫扣器；7按鈕 空氣開關空氣開關 三極三極 32A 32A 三相四線三相四線7.1.3 執行電器執行電器（1）電磁鐵）電磁鐵YA 有交流電磁鐵和直流電磁鐵有交流電磁鐵和直流電磁鐵電磁鐵的工作原理與接觸器的工作原理相同。它主要由勵磁線圈和鐵心組成。線圈通

27、電后產生磁場，由于銜鐵與機械裝置相連接，所以線圈通電銜鐵被吸合時就帶動機械裝置完成一定的動作。使用這種交流電磁鐵時，必須注意使銜鐵不要有卡住現象，否則銜鐵不能完全吸上而留有一定的氣隙，將使線圈電流增大而嚴重發熱甚至燒毀。交流電磁鐵適用于操作不太頻繁、行程較大和動作時間短的執行機構直流電磁鐵的線圈電流與銜鐵位置無關，但電磁吸力與氣隙長度關系很大，所以銜鐵工作行程不能很大，由于線圈電感大，線圈斷電時會產生過高的自感電勢，故使用時要采取措施消除自感電勢（常在線圈兩端并聯一個二極管或電阻）。直流電磁鐵的工作可靠性好、動作平穩、壽命比交流電磁鐵長，它適用于動作頻繁或工作平穩可靠的執行機構。 （2） 電磁

28、離合器電磁離合器 YC 種類：摩擦片式電磁離合器、電磁粉末離合器、電磁轉差離種類：摩擦片式電磁離合器、電磁粉末離合器、電磁轉差離合器。靠摩擦產生力，使轉動體移動。合器?？磕Σ廉a生力，使轉動體移動。離合器的工作原理：離合器的工作原理： 離合器的主動部分和從動部分借接離合器的主動部分和從動部分借接觸面間的摩擦作用，或是用液體作為傳動介質（液力耦合觸面間的摩擦作用，或是用液體作為傳動介質（液力耦合器），或是用磁力傳動（電磁離合器）來傳遞轉矩，使兩器），或是用磁力傳動（電磁離合器）來傳遞轉矩，使兩者之間可以暫時分離，又可逐漸接合，在傳動過程中又允者之間可以暫時分離，又可逐漸接合，在傳動過程中又允許兩部

29、分相互轉動。許兩部分相互轉動。圖圖7.29 摩擦片式電磁離合器結構示意圖摩擦片式電磁離合器結構示意圖1-主動軸；2-從動齒輪；3-套筒；4-銜鐵；5-從動摩擦片；6-主動摩擦片；7-集電環；8-線圈；9鐵心圖圖7.30電磁工作臺結構電磁工作臺結構電磁工作臺較之機械夾緊裝置具有許多優點：（1）夾緊簡單、迅速、縮短輔助時間，夾緊工件時只需動作一次，而機械夾緊需要固定許多點；（2）能同時夾緊許多工件，而且可以是很小的工件，既方便又提高生產率；（3）加工精度高，工件在加工過程中由于發熱變形時可以自由伸縮，不會產生彎曲，同時對夾緊表面無任何損傷，但因工件發熱，其熱量將傳到電磁工作臺使它變形，從而影響加工

30、精度，故為了提高加工精度，還需要冷卻液冷卻工件，從而降低工件溫度。 7.2電氣控制電路圖的繪制與分析方法電氣控制電路圖的繪制與分析方法 常見的電氣控制系統圖有電氣原理圖、電氣設備安裝圖、電氣設備接線圖。 7.2.1電氣控制電路圖的繪制電氣控制電路圖的繪制1.電氣原理圖電氣原理圖反映了電氣控制線路的工作原理和各元器件的作用及相互關系。 繪制電氣原理圖一般需遵循以下規則：繪制電氣原理圖一般需遵循以下規則：（1）電氣控制線路分為主電路和控制電路。主電路用粗線）電氣控制線路分為主電路和控制電路。主電路用粗線繪制，放在電氣原理圖的左側；控制線路部分用細線畫，放繪制，放在電氣原理圖的左側；控制線路部分用細

31、線畫，放于電氣原理圖的右側。于電氣原理圖的右側。（2）電氣控制線路中的同一電器的各導電部件（如電器的）電氣控制線路中的同一電器的各導電部件（如電器的線圈和觸點）常常不畫在一起，但需用同一文字符號標明。線圈和觸點）常常不畫在一起，但需用同一文字符號標明。（3）電氣控制線路中各電器的觸點應）電氣控制線路中各電器的觸點應按照沒有通電或施加按照沒有通電或施加外力狀態繪出外力狀態繪出。如接觸器、繼電器等電器的觸點繪制按其。如接觸器、繼電器等電器的觸點繪制按其線線圈未通電狀態圈未通電狀態繪制；按鈕和行程開關等電器應按繪制；按鈕和行程開關等電器應按沒有受到外沒有受到外力時觸點的狀態力時觸點的狀態繪制；主令電

32、器應按將繪制；主令電器應按將手柄置于手柄置于“零位零位”時時觸點的位置觸點的位置繪制。繪制。2.電氣設備安裝圖電氣設備安裝圖在明確了電氣原理圖的基礎上，需要確定各電氣設備在明確了電氣原理圖的基礎上，需要確定各電氣設備在機械設備和電器控制柜中的在機械設備和電器控制柜中的實際安裝位置實際安裝位置。電氣元。電氣元件的安裝位置應由機械設備的結構和工作要求來決定件的安裝位置應由機械設備的結構和工作要求來決定，電動機要和被拖動的機械部件在一起，行程開關應電動機要和被拖動的機械部件在一起，行程開關應放在要取得信號的地方，電氣元件應放在電控柜內，放在要取得信號的地方，電氣元件應放在電控柜內，操作元件則應放在操

33、作方便的地方操作元件則應放在操作方便的地方。電氣設備安裝圖。電氣設備安裝圖中的代號應和相關電路圖及其清單上的代號保持一致中的代號應和相關電路圖及其清單上的代號保持一致，在，在電氣元件之間應留有導線槽電氣元件之間應留有導線槽的位置。的位置。 3.電氣設備接線圖電氣設備接線圖電氣設備接線圖的作用是在確定好電氣設備安裝圖后電氣設備接線圖的作用是在確定好電氣設備安裝圖后，指導電氣操作人員將各電氣設備正確安裝到相應位，指導電氣操作人員將各電氣設備正確安裝到相應位置，同時電氣設備接線圖也是電氣人員檢查維修電氣置，同時電氣設備接線圖也是電氣人員檢查維修電氣電路的最直接參考依據，它反映了電氣設備之間實際電路的

34、最直接參考依據，它反映了電氣設備之間實際接線情況。接線情況。繪制接線圖時應把各電器元件的各部分（如觸點與線繪制接線圖時應把各電器元件的各部分（如觸點與線圈）畫在一起；文字符號、元器件連接順序、線路號圈）畫在一起；文字符號、元器件連接順序、線路號碼編制都必須與電氣原理圖一致。碼編制都必須與電氣原理圖一致。對于控制裝置的外部連接線應在圖上或用接線表示清對于控制裝置的外部連接線應在圖上或用接線表示清楚，并標明電源的引入點。楚，并標明電源的引入點。7.2.2 機床電氣控制電路的分析步驟機床電氣控制電路的分析步驟1.熟悉機床機床的基本結構、加工工藝過程、運動形式和機床對電氣控制的基本要求等機床的各個運動

35、形式是如何實現的。各電動機的安裝部位、作用、規格和型號。各種電器的安裝部位、作用以及各操縱手柄、開關、控制按鈕的功能和操縱方法。機床的機械、液壓發生直接聯系的各種電器的安裝部位及作用。 2.主電路分析從主電路入手，根據每臺電動機和電磁閥等執行電器的控制要求，去分析它們的控制內容，控制內容包括啟動、方向控制、調速和制動等。 3.控制電路分析（1）分析控制環節根據執行器件的控制要求，逐一找出控制環節，必要時劃分成若干個局部控制線路來進行分析。 （2）分析輔助電路包括電源顯示、工作狀態顯示、照明和故障報警等 （3）分析聯鎖與保護環節 （4）總體檢查 7.3繼電器繼電器接觸器控制線路基本接觸器控制線路

36、基本環節環節定子繞組的接線方式定子繞組的接線方式三相異步電動機定子繞組的首端和末端通常都接在電三相異步電動機定子繞組的首端和末端通常都接在電動機接線盒內的接線柱上，一般按圖所示的方法排列動機接線盒內的接線柱上，一般按圖所示的方法排列，這樣很方便地就可以接成星形或三角形，這樣很方便地就可以接成星形或三角形 .7.3.1鼠籠型電動機的啟動控制線路鼠籠型電動機的啟動控制線路7.3繼電器繼電器接觸器控制線路基本環節接觸器控制線路基本環節籠型電動機有直接啟動和降籠型電動機有直接啟動和降壓啟動兩種方式。壓啟動兩種方式。1.直接啟動控制線路直接啟動控制線路（1）一般小型臺鉆和砂輪機）一般小型臺鉆和砂輪機都采

37、用開關直接啟動都采用開關直接啟動 （2）采用接觸器直接啟動線路，許多中小型臥式）采用接觸器直接啟動線路，許多中小型臥式車床的主電動機都采用這種啟動方式。車床的主電動機都采用這種啟動方式?？刂凭€路中的控制線路中的接觸器輔助觸點接觸器輔助觸點KM是自鎖觸點，是自鎖觸點，將將這種用接觸器這種用接觸器本身的觸點來使本身的觸點來使其線圈保持通電的其線圈保持通電的環節稱為環節稱為自鎖環節自鎖環節。2.降壓啟動控制線路降壓啟動控制線路較大容量的籠型異步電動機一般都采用降壓啟較大容量的籠型異步電動機一般都采用降壓啟動的方式啟動。降壓啟動可以限制啟動電流，動的方式啟動。降壓啟動可以限制啟動電流，減小啟動時沖擊。

38、減小啟動時沖擊。籠型異步電動機的降壓啟動方式有籠型異步電動機的降壓啟動方式有星星三角降三角降壓啟動壓啟動、定子串電阻降壓啟動定子串電阻降壓啟動、自耦變壓器降自耦變壓器降壓啟動壓啟動等。其中星等。其中星三角降壓啟動控制線路和三角降壓啟動控制線路和定子串電阻降壓啟動控制線路最為常用。定子串電阻降壓啟動控制線路最為常用。1）星）星三角降壓啟動控制線路三角降壓啟動控制線路在正常運行時，電動機定子繞組是聯成三角形的，啟在正常運行時，電動機定子繞組是聯成三角形的，啟動時把它聯接成星型，啟動即將完成時再恢復成三角動時把它聯接成星型，啟動即將完成時再恢復成三角形。目前形。目前4KW以上的以上的J02、J03系

39、列的三相異步電動機系列的三相異步電動機定子繞組在正常運行時，都是接成三角形的，對這種定子繞組在正常運行時，都是接成三角形的，對這種電動機就可采用星電動機就可采用星三角降壓啟動。三角降壓啟動。（2）定子串電阻降壓啟動控制線路）定子串電阻降壓啟動控制線路這種啟動方式由于不受電動機接線形式的限制這種啟動方式由于不受電動機接線形式的限制，設備簡單，因而在中小型機床中也有應用。，設備簡單，因而在中小型機床中也有應用。機床中也常用這種串接電阻的方法限制點動調機床中也常用這種串接電阻的方法限制點動調整時的啟動電流。整時的啟動電流。7.3.2電動機正反轉控制線路電動機正反轉控制線路大多數機床的主軸或進給運動都

40、需要兩個大多數機床的主軸或進給運動都需要兩個方向運行，故要求電動機能夠正反轉。方向運行，故要求電動機能夠正反轉。只要把異步電動機定子三相繞組任意兩相只要把異步電動機定子三相繞組任意兩相調換一下接到電源上去，電動機定子相序調換一下接到電源上去，電動機定子相序即可改變，從而改變電動機轉動方向。即可改變，從而改變電動機轉動方向。1.電動機正反轉線路電動機正反轉線路如果KM1、KM2同時通電動作？ 2.正反轉自動循環線路正反轉自動循環線路在實際加工生產中，有些機床的工作臺或刀架等都需在實際加工生產中，有些機床的工作臺或刀架等都需要自動往復運動。要自動往復運動。實質上是用行程開關來自動實現電動機正反轉的

41、。組實質上是用行程開關來自動實現電動機正反轉的。組合機床、龍門刨床、銑床的工作臺常用這種線路實現合機床、龍門刨床、銑床的工作臺常用這種線路實現往返循環。往返循環。7.3.3電動機制動控制線路電動機制動控制線路制動停機的方式有兩大類：機械制動和電氣制動。制動停機的方式有兩大類：機械制動和電氣制動。機械制動指采用機械抱閘或液壓裝置制動；機械制動指采用機械抱閘或液壓裝置制動；電氣制動指使電動機產生一個與原來轉子的轉動方向相反電氣制動指使電動機產生一個與原來轉子的轉動方向相反的制動力矩的制動力矩。機床中經常用到。機床中經常用到能耗制動和反接制動能耗制動和反接制動兩種電兩種電氣制動方式。氣制動方式。1.

42、能耗制動控制線路能耗制動控制線路能耗制動是在三相異步電動機能耗制動是在三相異步電動機切除三相電源的同時切除三相電源的同時，把定把定子繞組接通直流電源，在轉速為零時再切除直流電源子繞組接通直流電源，在轉速為零時再切除直流電源。這。這種制動方法實質上是把轉子原來存儲的機械能，轉變成電種制動方法實質上是把轉子原來存儲的機械能，轉變成電能，又消耗在轉子的制動上，所以稱作能耗制動。能，又消耗在轉子的制動上，所以稱作能耗制動。2.反接制動反接制動反接制動實質上是改變異步電動機定子繞組中反接制動實質上是改變異步電動機定子繞組中的三相電源相序，產生與轉子轉動方向相反的的三相電源相序，產生與轉子轉動方向相反的轉

43、矩，來進行制動。具體是：當想要停機時，轉矩，來進行制動。具體是：當想要停機時，首先將三相電源反接，當電動機轉速接近零時首先將三相電源反接，當電動機轉速接近零時，再將三相電源切除。，再將三相電源切除。 能耗制動與反接制動相比較，具有能耗制動與反接制動相比較，具有制動準確、平穩、制動準確、平穩、能量消耗小能量消耗小等優點。但等優點。但制動力較弱制動力較弱，特別是在低速時特別是在低速時尤為突出尤為突出。適用于要求。適用于要求制動準確、平穩的場合制動準確、平穩的場合，如磨，如磨床、龍門刨床及組合機床的主軸定位等。床、龍門刨床及組合機床的主軸定位等。反接制動，旋轉磁場的相對速度大，定子電流也很大反接制動

44、，旋轉磁場的相對速度大，定子電流也很大，制動效果顯著。但制動過程中，制動效果顯著。但制動過程中有沖擊有沖擊，對傳動部件對傳動部件有害有害，能量消耗大能量消耗大。適用于不太經常啟制動的設備適用于不太經常啟制動的設備，如銑床、鏜床、中型車床主軸的制動。如銑床、鏜床、中型車床主軸的制動。7.3.4 電動機的保護線路電動機的保護線路一、短路保護一、短路保護作用：作用：防止用電設備（電動機、接觸器等）防止用電設備（電動機、接觸器等）短路而產生大電流沖擊電網，損壞電源設短路而產生大電流沖擊電網，損壞電源設備或保護用電設備突然流過短路電流而引備或保護用電設備突然流過短路電流而引起用電設備、導線和機械上的嚴重

45、損壞。起用電設備、導線和機械上的嚴重損壞。 常用的常用的短路保護元件短路保護元件：熔斷器和自動開關。：熔斷器和自動開關。（1）熔斷器保護）熔斷器保護 FU 熔斷器的熔體串聯在被保護的電路中熔斷器的熔體串聯在被保護的電路中當電路發生短路或嚴重過載時，它自動熔當電路發生短路或嚴重過載時，它自動熔斷而切斷電路，達到保護的目的。斷而切斷電路，達到保護的目的。（2）自動開關保護）自動開關保護 自動開關又稱自動空氣熔斷器，有短路、自動開關又稱自動空氣熔斷器，有短路、過載和欠壓保護。這種開關能在電路發生上過載和欠壓保護。這種開關能在電路發生上述故障時快速地自動切斷電源。是低壓配電述故障時快速地自動切斷電源。是低壓配電重要的保護元件之一，常作低壓配電盤的總重要的保護元件之一，常作低壓配電盤的總電源開關及電動機變壓器的合閘開關。電源開關及電動機變壓器的合閘開關。 通常熔斷器比較適用于對動作準確度和通常熔斷器比較適用于對動作準確度和自動化程度較差的系統中，如小容量的籠形自動化程度較差的系統中，如小容量的籠形電動機、一般的普通交流電源等。電動機、一般的普通交流電源等。 而自動開關，只要發生短路就會自動跳而自動開關，只要發生短路就會自動跳閘，將三相同時切斷。自動開關結構復雜，