第三章電氣控制線路第三章電氣控制線路4.1概述4.2電器控制線路的繪制原則

4.3電氣控制電路基本控制規律

4.4電氣控制系統常用的保護環節4.5電動機常用控制線路4.6典型生產機械電器控制線路4.1概述4.1概述

由按鈕、繼電器、接觸器等低壓控制電器組成的電器控制線路，具有線路簡單、維修方便、便于掌握、價格低廉等許多優點，多年來在各種生產機械的電氣控制領域，獲得廣泛應用。

由于生產機械的種類繁多，所要求的控制線路也是千變萬化、多種多樣的，著重闡明組成這些線路的基本規律和典型線路環節。對各種機械設備，結合其具體的生產工藝，就不難掌握各種電器控制線路的分析方法。4.1概述由按鈕、繼電器、接觸器等低壓控4.1概述輸入環節中間環節執行環節被控對象指令控制信號主令電器檢測元件控制信號及其動作的記憶和聯鎖控制信號和被控對象的聯系和聯鎖被控對象之間的相互聯系和制約工作程序之間的聯系與轉換繼電器直接控制被控對象的動作直接控制被控對象進行工作接觸器電磁閥帶動生產機械部件運動電動機液壓缸電磁鐵生活用電設備電熱器電燈4.1概述輸入環節中間環節執行環節被控對象指令控制信號主令4.2電器控制線路的繪制原則4.2.1

圖形及文字符號4.2.2

圖面區域的劃分4.2.3

符號位置索引4.2.4

電器布置圖4.2.5

電氣安裝接線圖4.2電器控制線路的繪制原則4.2.1圖形及文字符號4.2.1圖形及文字符號

電氣控制系統圖：用國家規定的統一符號、文字和圖形表示電氣控制系統中各電氣元件及其相互聯接。用于控制系統進行設計、分析研究、安裝調試、使用和維修，電氣控制系統圖一般有三種：電氣原理圖、電器位置圖、電氣互聯圖。4.2.1圖形及文字符號電氣控制系統圖：用國家規定的統一符號繪圖依據：機電總體要求；《GB4728-84》、《GB7159-87》、《GB6988-86》等標準。依據簡單、清晰、易懂的原則，4.2.1圖形及文字符號

引入：同一電器的各部件在機械上雖然聯系在一起，但在電路上并不一定互相關聯。為了讀圖和分析研究，也為了設計線路的方便，控制線路常根據其作用原理畫出，把控制電路和主電路清楚分開。原理圖采用電氣元件展開形式繪制，包括所有電氣元件的導電部件和接線端點，但并不按照電氣元件的實際位置來繪制，也不反映電氣元件的大小。繪圖依據：4.2.1圖形及文字符號引入：同一電器的各部件在7

原理圖繪制原則與要求：電器應是未通電時的狀態；二進制元件應是置零時的狀態；機械開關應是循環開始前的狀態。

動力電路、控制和信號電路應分別繪出：

1、動力電路——電源電路繪成水平線；受電的動力設備(如電動機等)及其保護電器支路，應垂直電源電路畫出。

2、控制和信號電路——應垂直地繪于兩條水平電源線之間，耗能元件(如線圈、電磁鐵、信號燈等)應直接連接在接地或下方的水于電源線上，控制觸頭連接在上方水平線與耗能元件之間。4.2.1圖形及文字符號

原理圖繪制原則與要求：電器應是未通電時的狀態；二進制83、用導線直接連接的互連端子，因其電位相同，故應采用相同的線號，互連端子的符號應與器件端子的符號有所區別。4、無論主電路還是輔助電路，各元件一般應按動作順序隊上到下、自左至右依次排列。

5、原理圖上各電路的安排應便于分析、維修和尋找故障，對功能相關的電氣元件應繪制在一起，使它們之間關系明確。4.2.1圖形及文字符號

3、用導線直接連接的互連端子，因其電位相同，故應采用相同的96、原理圖應注出下列數據或說明。①各電源電路的電壓值、極性或頻率及相數；②某些元器件的特性(如電阻、電容器的數值等)；③不常用的電器(如位置傳感器、手動觸頭、電磁閥或氣動閥、定時器等)的操作方法和功能。

7、原理圖中有直接電聯系交叉導線連接點，用實心圓點表示。可拆接或測試點用空心圓點表示。無直接電聯系的交叉點則不畫圓點。4.2.1圖形及文字符號

6、原理圖應注出下列數據或說明。4.2.1圖形及文字符108、對非電氣控制和人工操作的電器，必須在原理圖上用相應的圖形符號表示其操作方式及工作狀態。由同一機構操作的觸頭，應用機械連桿符號表示其聯動關系。各個觸頭的運動方向和狀態，必須與操作件的動作方向和位置協調一致。

9、對與電氣控制有關的機、液、氣等裝置，應用符號繪出簡圖，以表示其關系。4.2.1圖形及文字符號

8、對非電氣控制和人工操作的電器，必須在原理圖上用11CA6140車床電氣原理圖4.2.1圖形及文字符號

CA6140車床電氣原理圖4.2.1圖形及文字符號12

為了便于檢索電氣線路，方便閱讀電氣原理圖，應將圖面劃分為若干區域。

圖區的編號一般寫在圖的下部。

圖的上方設有用途欄，用文字注明該欄對應的下面電路或元件的功能，以利于理解原理圖各部分的工作原理。4.2.2圖面區域的劃分

為了便于檢索電氣線路，方便閱讀電氣原理圖，應將13由于接觸器、繼電器的線圈和觸頭在電氣原理圖中不是畫在一起，而觸頭是分布在圖中所需的各個圖區。為讀圖方便，在接觸器、繼電器線圈的下方畫出其觸頭的索引表。左欄中欄右欄主觸頭所在圖區號輔助動合觸頭所在圖區號輔助動斷觸頭所在圖區號繼電器索引表中各欄含義如下：左欄右欄動合觸頭所在圖區號動斷觸頭所在圖區號4.2.3符號位置索引

接觸器索引表中各欄含義：由于接觸器、繼電器的線圈和觸頭在電氣原理圖中不是畫在一起，而14電器元件布置圖是用來表明電氣原理圖中各元器件的實際安裝位置，可按實際情況分別繪制，如電氣控制箱中的電器元件布置圖、控制面板圖等。電器元件布置圖是控制設備生產及維護的技術文件。

電器布置注意事項：體積大和較重的電器元件應安裝在電器安裝板的下方，而發熱元件應安裝在電器安裝板的上面。強電、弱電應分開，弱電應屏蔽，防止外界干擾。需要經常維護、檢修、調整的電器元件安裝位置不宜過高或過低。電器元件的布置應考慮整齊、美觀、對稱。外形尺寸與結構類似的電器安裝在一起，以利安裝和配線。電器元件布置不宜過密，應留有一定間距。如用走線槽，應加大各排電器間距，以利布線和維修。4.2.4電器布置圖

電器元件布置圖是用來表明電氣原理圖中各元器件的實際安15電器布置圖根據電器元件的外形尺寸繪出，并標明各元件間距尺寸。控制盤內電器元件與盤外電器元件的聯接應經接線端子進行，在電器布置圖中應畫出接線端子板并按一定順序標出接線號。圖4.3CW6132普通車床電氣設備安裝布置圖4.2.4電器布置圖

電器布置圖根據電器元件的外形尺寸繪出，并標明各元件間距尺寸。16電氣安裝接線圖主要用于電器的安裝接線、線路檢查、線路維修和故障處理，通常接線圖與電氣原理圖和元件布置圖一起使用。電氣安裝接線圖表示出項目的相對位置、項目代號、端子號、導線號、導線型號、導線截面等內容。接線圖中的各個項目（如元件、器件、部件、組件、成套設備等）采用簡化外形（如正方形、矩形、圓形）表示，簡化外形旁應標注項目代號，并應與電氣原理圖中的標注一致。4.2.5電氣安裝接線圖

電氣安裝接線圖主要用于電器的安裝接線、線路檢查、線路維修和故17電氣安裝接線圖的繪制原則：

l）各電氣元件均按實際安裝位置繪出，元件所占圖面按實際尺寸以統一比例繪制。

2）一個元件中所有的帶電部件均畫在一起，并用點劃線框起來，即采用集中表示法。

3）各電氣元件的圖形符號和文字符號必須與電氣原理圖一致，并符合國家標準。

4）各電氣元件上凡是需接線的部件端子都應繪出，并予以編號，各接線端子的編號必須與電氣原理圖上的導線編號相一致。

5）繪制安裝接線圖時，走向相同的相鄰導線可以繪成一股線。4.2.5電氣安裝接線圖

電氣安裝接線圖的繪制原則：

l）各電氣元18與圖4.1對應的CW6132普通車床電氣安裝接線圖。圖4.4CW6132普通車床電氣安裝接線圖4.2.5電氣安裝接線圖

與圖4.1對應的CW6132普通車床電氣安裝接線圖。圖4.194.3.1自鎖與互鎖的控制4.3.2

點動與連續運轉的控制4.3.3多地聯鎖控制4.3.4順序控制4.3.5自動往復循環控制4-3電氣控制電路基本控制規律

4.3.1自鎖與互鎖的控制4-3電氣控制電路基本控制20由繼電器接觸器所組成的電氣控制電路，基本控制規律有自鎖與互鎖的控制、點動與連續運轉的控制、多地聯鎖控制、順序控制與自動循環的控制等。4-3電氣控制電路基本控制規律

由繼電器接觸器所組成的電氣控制電路，基本控制規21

自鎖與互鎖的控制統稱為電氣的聯鎖控制，在電氣控制電路中應用十分廣泛。

圖4.5為三相籠型異步電動機全壓起動單向運轉控制電路。4.3.1自鎖與互鎖的控制

自鎖與互鎖的控制統稱為電氣的聯鎖控制，在電氣22電動機起動時，合上電源開關Q，接通控制電路電源，按下起動按鈕SB2，其常開觸頭閉合，接觸器KM線圈通電吸合，KM常開主觸頭與常開輔助觸頭同時閉合，前者使電動機接入三相交流電源起動旋轉；后者并接在起動按鈕SB2兩端，從而使KM線圈經SB2常開觸頭與KM自身的常開輔助觸頭兩路供電。4.3.1自鎖與互鎖的控制

電動機起動時，合上電源開關Q，接通控制電路電源，按下23松開起動按鈕SB2時，雖然SB2這一路已斷開，但KM線圈仍通過自身常開觸頭這一通路而保持通電，使電動機繼續運轉，這種依靠接觸器自身輔助觸頭而保持通電的現象稱為自鎖，這對起自鎖作用的輔助觸頭稱為自鎖觸頭，這段電路稱為自鎖電路。4.3.1自鎖與互鎖的控制

松開起動按鈕SB2時，雖然SB2這一路已斷開，但KM24

（1）圖中各元件的作用：

FU——短路保護

FR——過載保護

KM——零壓保護，且實現自鎖

SB1——起動，SB2——停止

（2）思考：①去掉KM輔助觸頭，會發生什么？

②統計電器元件，并進行歸類。4.3.1自鎖與互鎖的控制

（1）圖中各元件的作用：（2）思25三相異步電動機正反轉控制電路，圖左方為其主電路圖，右方為三種控制電路圖。4.3.1自鎖與互鎖的控制

三相異步電動機正反轉控制電路，圖左方為其主電路圖，右方為三種26當正轉起動時，按下正轉起動按鈕SB2,KM1線圈通電吸合并自鎖，電動機正向起動并運轉；當反轉起動時，按下反轉起動按鈕SB3,KM2線圈通電吸合并自鎖，電動機便反向起動并運轉。4.3.1自鎖與互鎖的控制

當正轉起動時，按下正轉起動按鈕SB2,KM1線圈通27

缺點：若在按下正轉起動按鈕SB2，電動機已進入正轉運行后接著又按下反轉起動按鈕SB3的誤操作時，由于正反轉接觸器KM1、KM2線圈均通電吸合，其主觸頭均閉合，于是發生電源兩相短路，致使熔斷器FU1熔體熔斷，電動機無法工作。因此，該電路在任何時候只能允許一個接觸器通電工作。4.3.1自鎖與互鎖的控制

怎么辦？缺點：若在按下正轉起動按鈕SB2，電動機已進入正轉運284.3.1自鎖與互鎖的控制

措施：在控制電路中將KM1、KM2正反轉接觸器常閉輔助觸頭串接在對方線圈電路中，形成相互制約的控制，這圖4.6b是利用正反轉接觸器常閉輔助觸頭作互鎖的，這種互鎖稱為電氣互鎖。

這種電路要實現電動機由正轉到反轉，或由反轉變正轉，都必須先按下停止按鈕，然后才可進行反向起動，這種電路稱為正-停-反電路。4.3.1自鎖與互鎖的控制措施：在控制電路中將KM1294.3.1自鎖與互鎖的控制

問題：如果在非常重要場合，覺得接觸器互鎖還不是非常靠譜，怎么辦？4.3.1自鎖與互鎖的控制問題：如果在非常重要場合，30

措施：在b圖基礎上又增加一對互鎖，將正、反轉起動按鈕的常閉輔助觸頭串接在對方接觸器線圈電路中，這種互鎖稱為按鈕互鎖，又稱機械互鎖。

所以c圖是具有雙重互鎖的控制電路，該電路可以實現不按停止按鈕，由正轉直接變反轉。該是因為按鈕互鎖觸頭可實現先斷開正在運行的電路，再接通反向運轉電路。稱為正-反-停電路。4.3.1自鎖與互鎖的控制

措施：在b圖基礎上又增加一對互鎖，將正、反轉31生產機械的運轉狀態有連續運轉與短時間斷運轉，所以對其拖動電機的控制也有點動與連續運轉兩種控制電路4.3.2點動與連續運轉的控制

生產機械的運轉狀態有連續運轉與短時間斷運轉，所以對其拖動電機32圖4.7a是最基本的點動控制電路。圖4.7b是用開關SA斷開或接通自鎖電路，可實現點動也可實現連續運轉的電路。合上開關SA時，可實現連續運轉；SA斷開時，可實現點動控制。

圖4.7c是用復合按鈕SB3實現點動控制，按鈕SB2實現連續運轉的電路。4.3.2點動與連續運轉的控制

圖4.7a是最基本的點動控制電路。4.3.2點動與連續運轉33在一些大型生產機械和設備上，要求操作人員在不同方位能進行操作與控制，即實現多地控制。多地控制是用多組起動按鈕、停止按鈕來進行的，這些按鈕連接的原則是：起動按鈕常開觸頭并聯，即邏輯或的關系；停止按鈕常閉觸頭串聯，即邏輯與的關系。圖4.8多地控制電路圖4.3.3多地聯鎖控制

在一些大型生產機械和設備上，要求操作人員在不同方位能進行操作34在生產實際中，有些設備往往要求其上的多臺電動機按一定順序實現其起動和停止，如磨床上的電動機就要求先起動液壓泵電動機，再起動主軸電動機。順序起停控制電路有順序起動、同時停止控制電路和順序起動、順序停止的控制電路。4.3.4順序控制

在生產實際中，有些設備往往要求其上的多臺電動機按一定順序實現35圖4.9為兩臺電動機順序控制電路圖，圖中左方為兩臺電動機順序控制主電路，右方為兩種不同控制要求的控制電路，其中圖4.9a為按順序起動電路圖，合上主電路與控制電路電源開關，按下起動按鈕SB2,KM1線圈通電并自鎖，電動機Ml起動旋轉。4.3.4順序控制

圖4.9為兩臺電動機順序控制電路圖，圖中左方364.3.4順序控制

如果要求M1先啟動，M2后啟動；M1先停止，M2后停止。怎么辦？4.3.4順序控制如果要求M1先啟動，M237在許多順序控制中，要求有一定的時間間隔，可用時間繼電器來實現。圖4.10時間繼電器控制的順序起動電路4.3.4順序控制

在許多順序控制中，要求有一定的時間間隔，可用時間繼電器來實現38在生產中，某些機床的工作臺需要進行自動往復運行。4.3.5自動往復循環控制

在生產中，某些機床的工作臺需要進行自動往復運行。4.39圖中：SQ1為反向轉正向行程開關，SQ2為正向轉反向行程開關，SQ3為正向限位開關，SQ4為反向限位開關。電路工作原理：合上主電路與控制電路電源開關，按下正轉起動按鈕SB2,KM1線圈通電并自鎖，電動機正轉起動旋轉，拖動工作臺前進向右移動，當移動到位時，撞塊A壓下SQ2，其常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合。4.3.5自動往復循環控制

圖中：4.3.5自動往復循環控制404.3.5自動往復循環控制

行程開關的用法總結：（1）正反向行程開關SQ1、SQ2

同啟動按鈕模式，同時加上機械互鎖；（2）限位行程開關SQ3、SQ4

同急停按鈕模式。4.3.5自動往復循環控制行程開關的用法總結：41§4-4電氣控制系統常用的保護環節4.4.1

短路保護4.4.2過電流保護4.4.3過載保護4.4.4失電壓保護4.4.5欠電壓保護4.4.6過電壓保護4.4.7

直流電動機的弱磁保護4.4.8其他保護§4-4電氣控制系統常用的保護環節4.4.1短路保護42電氣控制系統必須在安全可靠的前提下來滿足生產工藝要求，為此，在電氣控制系統的設計與運行中，必須考慮系統發生各種故障和不正常工作情況的可能性。保護環節是所有電氣控制系統不可缺少的組成部分。常用的保護環節有過電流、過載、短路、過電壓、失電壓、斷相、弱磁與超速保護等。主要講解低壓電動機常用的保護環節。電氣控制系統必須在安全可靠的前提下來滿足生產工藝要求，為此，43短路：電器或線路絕緣遭到損壞、負載短路、接線錯誤時產生的電氣故障現象。短路時產生的瞬時故障電流可達到額定電流的十幾倍到幾十倍，使電氣設備或配電線路因過流而產生電動力而損壞，甚至因電弧而引起火災。短路保護要求具有瞬動特性，即要求在很短時間內切斷電源。短路保護的常用方法有熔斷器保護和低壓斷路器保護。低壓斷路器動作電流按電動機起動電流的1.2倍來整定，相應低壓斷路器切斷短路電流的觸頭容量應加大。4.4.1短路保護

短路：電器或線路絕緣遭到損壞、負載短路、接線錯誤時產生的電氣44過電流：指電動機或電器元件超過其額定電流的運行狀態，其一般比短路電流小，不超過6倍額定電流。過電流保護是區別于短路保護的一種電流型保護。在過電流情況下，電器元件并不是馬上損壞，只要在達到最大允許溫升之前，電流值能恢復正常，還是允許的。但過大的沖擊負載，使電動機流過過大的沖擊電流，以致損壞電動機。同時，過大的電動機電磁轉矩也會使機械的傳動部件受到損壞，因此要瞬時切斷電源。電動機在運行中產生過電流的可能性要比發生短路的可能性大，特別是在頻繁起動和正反轉、重復短時工作電動機中更是如此。4.4.2過電流保護

過電流：指電動機或電器元件超過其額定電流的運行狀態，其一般比45過電流保護常用過電流繼電器來實現，通常過電流繼電器與接觸器配合使用，即將過電流繼電器線圈串接在被保護電路中，當電路電流達到其整定值時，過電流繼電器動作，而過電流繼電器常閉觸頭串接在接觸器線圈電路中，使接觸器線圈斷電釋放，接觸器主觸頭斷開來切斷電動機電源。常用于直流電動機和三相繞線轉子異步電動機的控制電路中；若過電流繼電器動作電流為1.2倍電動機起動電流，則過流繼電器亦可實現短路保護作用。4.4.2過電流保護

過電流保護常用過電流繼電器來實現，通常過電流繼電器與接觸器配46過載保護是過電流保護中的一種。過載是指電動機的運行電流大于其額定電流，但在1.5倍額定電流以內。電動機過載的因很多：如負載的突然增加，缺相運行或電源電壓降低等。長期過載運行，其繞組的溫升將超過允許值而使絕緣老化、損壞。過載保護裝置要求具有反時限特性，且不會受電動機短時過載沖擊電流或短路電流的影響而瞬時動作，所以通常用熱繼電器作過載保護。4.4.3過載保護

過載保護是過電流保護中的一種。過載是指電動機的運行電流大于其47當有6倍以上額定電流通過熱繼電器時，需經5s后才動作，這樣在熱繼電器未動作前，可能使熱繼電器的發熱元件先燒壞，所以在使用熱繼電器作過載保護時，還必須裝有熔斷器或低壓斷路器的短路保護裝置。由于過載保護特性與過電流保護不同，故不能用過電流保護方法來進行過載保護。對于電動機進行斷相保護，可選用帶斷相保護的熱繼電器來實現過載保護。4.4.3過載保護

當有6倍以上額定電流通過熱繼電器時，需經5s后才動作，這樣在48電動機應在一定的額定電壓下才能正常工作，電壓過高、過低或者工作過程中非人為因素的突然斷電，都可能造成生產機械損壞或人身事故。因此，在電氣控制電路中，應根據要求設置失電壓保護、過電壓保護和欠電壓保護。4.4.4失電壓保護

電動機應在一定的額定電壓下才能正常工作，電壓過高、過低或者工49正常工作時，如果因為電源電壓消失而停轉，一旦電源電壓恢復時，有可能自行起動，電動機的自行起動將造成人身事故或機械設備損壞。為防止電壓恢復時電動機自行起動或電器元件自行投入工作而設置的保護、稱為失電壓保護。4.4.4失電壓保護

失電壓保護的兩種方式：（1）采用接觸器和按鈕控制的起動、停止。當電源電壓消失時，接觸器自動釋放而切斷電機電源，當電源電壓恢復時，由于接觸器自鎖觸頭已斷開，不會自行起動。（2）采用接觸器和不能自動復位的手動開關、行程開關時，必須采用專門的零電壓繼電器。工作過程中一旦失電，零壓繼電器釋放，其自鎖電路斷開，電源電壓恢復時，不會自行起動。正常工作時，如果因為電源電壓消失而停轉，一旦電源電壓恢復時，50電動機運轉時，電源電壓過分降低引起電磁轉矩下降，在負載轉矩不變情況下，轉速下降，電動機電流增大。此外，由于電壓的降低引起控制電器釋放，造成電路不正常工作。因此，當電源電壓降到60％~80％額定電壓時，將電動機電源切除而停止工作，這種保護稱欠電壓保護。4.4.5欠電壓保護

電動機運轉時，電源電壓過分降低引起電磁轉矩下降，在負載轉矩不51除上述采用接觸器及按鈕控制方式，利用接觸器本身的欠電壓保護作用外，還可采用欠電壓繼電器來進行欠電壓保護，吸合電壓通常整定為(0.8~0.85)，釋放電壓通常整定為(0.5~0.7)。其方法是將電壓繼電器線圈跨接在電源上，其常開觸頭串接在接觸器線圈電路中，當電源電壓低于釋放值時，電壓繼電器動作使接觸器釋放，接觸器主觸頭斷開電動機電源實現欠電壓保護。4.4.5欠電壓保護

除上述采用接觸器及按鈕控制方式，利用接觸器本身的欠電壓保護作52電磁鐵、電磁吸盤等大電感負載及直流電磁機構、直流繼電器等，在通斷時會產生較高的感應電動勢，將使電磁線圈絕緣擊穿而損壞。因此，必須采用過電壓保護措施。通常過電壓保護是在線圈兩端并聯一個電阻，電阻串電容或二極管串電阻，以形成一個放電回路，實現過電壓的保護4.4.6過電壓保護

電磁鐵、電磁吸盤等大電感負載及直流電磁機構、直流繼電器等，在53直流電動機磁場的過度減少會引起電動機超速，需設置弱磁保護，這種保護是通過在電動機勵磁線圈回路中串入欠電流繼電器來實現的。在電動機運行時，若勵磁電流過小，欠電流繼電器釋放，其觸頭斷開電動機電樞回路線路接觸器線圈電路，接觸器線圈斷電釋放，接觸器主觸頭斷開電源。4.4.7直流電動機的弱磁保護直流電動機磁場的過度減少會引起電動機超速，需設置弱磁保護，這54除上述保護外，還有超速保護、行程保護、油壓（水壓）保護等。保護措施：在控制電路中串接一個受這些參量控制的常開觸頭或常閉觸頭，通過對控制電路的電源控制來實現保護功能。這些裝置有離心開關、測速發電機、行程開關、壓力繼電器等。4.4.7其他保護除上述保護外，還有超速保護、行程保護、油壓（水壓）保護等。455§4-5電動機常用控制線路4.5.1直接起動控制電路4.5.2降壓起動控制電路4.5.3三相繞線轉子異步電動機的起動控制4.5.4

異步電動機正反轉控制電路4.5.5

異步電動機的制動電路4.5.6

雙速異步電動機的調速控制§4-5電動機常用控制線路4.5.1直接起動控制電路56附加：三相異步電動機的啟動特性采用電動機拖動生產機械，對電動機啟動的主要要求如下：（1）有足夠大的啟動轉矩，保證生產機械能正常啟動。一般場合下希望啟動越快越好，以提高生產效率。即要求電動機的啟動轉矩大于負載轉矩，否則電動機不能啟動。（2）在滿足啟動轉矩要求的前提下，啟動電流越小越好。因為過大啟動電流的沖擊，對于電網和電動機本身都是不利的。

（3）要求啟動平滑，即要求啟動時加速平滑，以減小對生產機械的沖擊。

（4）啟動設備安全可靠，力求結構簡單，操作方便。

（5）啟動過程中的功率損耗越小越好。附加：三相異步電動機的啟動特性采用電動機拖動生產機械，對電動5710kw及其以下容量的三相異步電動機，通常采用全壓起動，即起動時電動機的定子繞組直接接在額定電壓的交流電源上，如圖4.5、圖4.6等電路皆為全壓起動電路。(1)開關直接起動：用于小型臺鉆、冷卻泵、砂輪機等。圖4.12用開關直接起動電動機的電路4.5.1直接起動控制電路10kw及其以下容量的三相異步電動機，通常采用全壓起動，即起58

(2)接觸器直接起動：用于中小型普通車床、搖臂鉆床、牛頭刨床等的主電機。圖4.13用接觸器直接起動電路SBl——停止按鈕；SB2——起動按鈕；FR——過載保護；FUl、FU2——短路保護。4.5.1直接起動控制電路(2)接觸器直接起動：用于中小型普通車床、搖臂鉆床、牛頭59全壓起動的缺點：為什么要采用降壓起動？三相異步電動機全壓啟動時啟動電流一般為額定電流的4~7倍電力變壓器容量不夠大，電動機功率較大時導致電源變壓器的輸出電壓下降電動機的啟動轉矩減小電動機啟動困難,影響同一供電線路中其它電器設備的正常工作較大容量的電動機需要采用降壓啟動4.5.2降壓起動控制電路全壓起動的缺點：為什么要采用降壓起動？三相異步電動機全壓啟動60電氣控制線路課件61降壓起動：指起動時降低加在電動機定子繞組上的電壓，待電動機起動后再將電壓恢復到額定值，使之運行在額定電壓下。場合：電動機容量超過10kw的空載或輕載下起動。作用：減少起動電流，減小線路電壓降，從而減小起動時對線路的影響。降壓起動方式：星形——三角形（Y/△）減壓起動定子串電阻降壓起動自耦變壓器減壓起動延邊三角形降壓起動等。4.5.2降壓起動控制電路降壓起動：指起動時降低加在電動機定子繞組上的電壓，待電動機起62對于正常運行時定子繞組接成三角形的三相籠型異步電動機，均可采用星形——三角形減壓起動。起動時，定子繞組先接成星形，待電動機轉速上升到接近額定轉速時，將定子繞組換接成三角形，電動機便進入全壓下的正常運轉。4.5.2降壓起動控制電路1、星形——三角形減壓起動控制對于正常運行時定子繞組接成三角形的三相籠型異步電動機，均可采634.5.2降壓起動控制電路4.5.2降壓起動控制電路64圖

自動星形——三角形起動器電路4.5.2降壓起動控制電路圖自動星形——三角形起動器電路4.5.2降壓起動控制65圖4.15QX４系列自動星形——三角形起動器電路4.5.2降壓起動控制電路圖4.15QX４系列自動星形——三角形起動器電路4.5.2662、定子串電阻降壓起動控制線路對于運轉時Y接法的電動機常采用定子繞組串電阻降壓起動的方式。KMl閉合時電機M串聯降壓電阻R起動。當KM2閉合時，則把電阻短接，投入全壓運轉。圖4.14定子串電阻降壓啟動電路4.5.2降壓起動控制電路2、定子串電阻降壓起動控制線路圖4.14定子串電阻降壓啟動67當按下SB2后，接觸器KMl得電并自鎖。同時時間繼電器KT也得電，經延時后KT動合觸頭閉合，使KM2得電，串聯于定子繞組中的電阻自動切除，電機進入全壓運轉。缺點：KM2得電，電機正常全壓運轉后，KT和KM1線圈仍然帶電，增加能耗。4.5.2降壓起動控制電路當按下SB2后，接觸器KMl得電并自鎖。同時時間繼電68

改進：利用KM2的動斷觸頭切斷KT及KM1線圈電路。圖4.14定子串電阻降壓啟動電路4.5.2降壓起動控制電路改進：利用KM2的動斷觸頭切斷KT及KM1線圈693、自耦變壓器降壓起動控制電動機自耦變壓器降壓起動是將自耦變壓器一次側接在電網上，起動時定子繞組接在自耦變壓器二次側上。這樣，起動時電動機獲得的電壓為自耦變壓器的二次電壓。

待電動機轉速接近電動機額定轉速時，再將電動機定子繞組接在電網上即電動機額定電壓上進入正常運轉。這種降壓起動適用于較大容量電動機的空載或輕載起動，起動轉矩可以通過改變不同抽頭來獲得。4.5.2降壓起動控制電路3、自耦變壓器降壓起動控制4.5.2降壓起動控制電路70KM1——減壓起動接觸器，KM2——全壓運行接觸器，KA——中間繼電器，KT——時間繼電器，HL1——電源指示燈，HL2——降壓起動指示燈，HL3——正常運行指示燈。圖4.16

XJ01系列自耦降壓起動電路圖4.5.2降壓起動控制電路KM1——減壓起動接觸器，KM2——全壓運行接觸器，KA——71工作原理：合上主電路與控制電路電源開關，HL1燈亮，表明電源電壓正常。按下起動按鈕SB2,KM1、KT線圈同時通電并自鎖，將自耦變壓器接入，電動機由自耦變壓器二次電壓供電作減壓起動，同時指示燈HL1滅，HL2亮，顯示電動機正進行減壓起動。圖4.16

XJ01系列自耦減壓起動電路圖由于自耦變壓器星接部分的電流為自耦變壓器一、二次電流之差，故用KM2輔助觸頭來連接。4.5.2降壓起動控制電路工作原理：合上主電路與控制電路電源開關，HL1燈亮，表明電源724、延邊△形降壓起動控制電路采用Y——△降壓起動時，可以在不增加專用起動設備的條件下實現降壓起動，但起動轉矩只有額定電壓下起動轉矩的1/3，僅適用于空載或輕載下起動。

而延邊△形降壓起動是既不增加起動設備，又能適當提高起動轉矩的一種降壓起動方法，它適用于定子繞組組抽頭連接方式。電動機定子繞組按延邊△形接線時，每相繞組承受的電壓比△形接法時低，又比Y形接法時高，介于二者之間。這樣既可實現降壓起動，又可提高起動轉矩。4.5.2降壓起動控制電路4、延邊△形降壓起動控制電路4.5.2降壓起動控制電路73延邊△形降壓起動的自動控制線路如圖4-17所示。圖中KM為線路接觸器，KM2為△形連接接觸器，KM3為延邊△形連接接觸器。起動時，按下起動按鈕SB2后，KM1及KM3通電且自鎖，把電動機定子接成延邊△形起動，同時KT通電延時，經過一段延時后，KT動作使KM3斷電，電動機接成△形連接正常運轉。延邊△形降壓起動要求電動機有9個出線端，使電動機制造工藝復雜，同時控制系統的安裝和接線也增加了麻煩。因此尚未被廣泛使用。圖4.17延邊△形電動機定子繞組接線4.5.2降壓起動控制電路延邊△形降壓起動的自動控制線路如圖4-17所示。圖中KM為線74三相繞線轉子異步電動機轉子繞組可通過銅環經電刷與外電路電阻相接，以減小起動電流，提高轉子電路功率因數和起動轉矩，故適用于重載起動的場合。按繞線轉子起動過程中串接裝置不同分串電阻起動和串頻敏變阻器起動電路，轉子串電阻起動又有按時間原則和電流原則控制兩種。4.5.3三相繞線轉子異步電動機的起動控制三相繞線轉子異步電動機轉子繞組可通過銅環經電刷與外電路電阻相75KM1——線路接觸器，KM2、KM3、KM4——短接電阻起動接觸器，KT1、KT2、KT3——短接轉子電阻時間繼電器。圖4.18時間原則控制轉子電阻起動電路4.5.3三相繞線轉子異步電動機的起動控制KM1——線路接觸器，圖4.18時間原則控制轉子電阻起動電76注意：電路確保在轉子全部電阻串入情況下起動，且當電動機進入正常運行時，只有KM1、KM4兩個接觸器處于長期通電狀態，而KT1、KT2、KT3與KM2、KM3線圈通電時間均壓縮到最低限度，一方面節省電能，延長電器使用壽命，更為重要的是減少電路故障，保證電路安全可靠地工作。由于電路為逐級短接電阻，電動機電流與轉矩突然增大，產生機械沖擊。4.5.3三相繞線轉子異步電動機的起動控制注意：電路確保在轉子全部電阻串入情況下起動，77機床工作臺的前進與后退，需要運動部件能夠正、反兩個方向運動，就要求電動機能實現正、反轉。起重機吊鉤的上升與下降，需要運動部件能夠正、反兩個方向運動，就要求電動機能實現正、反轉。4.5.4異步電動機正反轉控制電路機床工作臺的前進與后退，需要運動部件能夠正、反兩個方向運動78機床工作臺的前進與后退，主軸的正反轉，起重機吊鉤的升與降等，可以由多種方法來實現，而利用電動機的正、反轉方式最為常見。由三相異步機工作原理可知，只要將接至電動機的三相電源線中任意兩相對調，即可使電機反轉。由于所采用的主令電器不同，控制方式可分為按鈕控制和行程開關控制這兩大類。4.5.4異步電動機正反轉控制電路機床工作臺的前進與后退，主軸的正反轉，起重機吊鉤的升與降等，791、異步電動機正反轉的按鈕控制兩個接觸器KMl與KM2觸頭接法不同，因此當KM2觸頭閉合時，引入電機的電源線左、右兩相互換、改變了相序，使電機轉向改變。4.5.4異步電動機正反轉控制電路1、異步電動機正反轉的按鈕控制4.5.4異步電動機正反轉控80雙重互鎖：電氣互鎖+機械互鎖停車反轉控制電路。直接正反轉控制電路。4.5.4異步電動機正反轉控制電路雙重互鎖：停車反轉控制電路。直接正反轉控制電路。4.5.4812、電動機正反轉的行程開關控制它與按鈕控制直接正反轉電路相似，只是增加了行程開關的復合觸頭SQ1及SQ2。它們適用于龍門刨、銑床、導軌磨床等工作部件往復運動的場合。4.5.4異步電動機正反轉控制電路2、電動機正反轉的行程開關控制4.5.4異步電動機正反轉控82這種利用運動部件的行程來實現控制的稱為按行程原則的自動控制。圖中行程開關SQ3、SQ4是用作極限位置保護的。當KMl得電，電機正轉，當運動部件壓下行程開關SQ2時，應該使KMl失電，而接通KM2，使電機反轉。但若SQ2失靈，運動部件繼續前行會引起嚴重事故。若在行程極限位置設置SQ4(SQ3裝在另一極端位置)，則當運動部件壓下SQ4后，KMl失電而使電機停止。這種限位保護的行程開關在行程控制電路中必須設置。這種利用運動部件的行程來實現控制的稱為按行程原則的自動控制。83異步電機從切除電源到停轉有一個過程，需要一段時間。對于要求停車時精確定位或盡可能減少輔助時間的機械設備，必須采取制動措施。機械設備上制動停車的方式有兩大類——機械制動和電氣制動。

機械制動是利用機械或液壓制動裝置制動；電氣制動是由電動機產生一個與原來旋轉方向相反的力矩來實現制動。在機械設備中常用的電氣制動方式有能耗制動和反接制動。4.5.4異步電動機的制動電路異步電機從切除電源到停轉有一個過程，需要841、能耗制動控制電路

異步電機剛切除三相電源后，立即在定子繞組中接入直流電源，轉子切割恒定磁場產生感應電流與恒定磁場的作用產生制動力矩，使電機高速旋轉的動能消耗在轉子電路中，這種制動方式稱為能耗制動。

當轉速降為零時，切除直流電源，制動過程完畢。4.5.4異步電動機的制動電路1、能耗制動控制電路4.5.4異步電動機的制動電路85復合按鈕手動控制電機正常運轉時，按下停止按鈕SB1，KM1失電的同時，接通KM2，其動合觸頭閉合，把整流電路與定子繞組接通，進行能耗制動。當轉速降為零時，手松開SB1按鈕，KM2失電而切斷直流電源，能耗制動過程結束。4.5.4異步電動機的制動電路復合按鈕手動控制4.5.4異步電動機的制動電路86由時間繼電器按時間原則自動控制

由時間繼電器KT的動斷觸頭來控制能耗制動過程的時間，動斷觸頭斷開時切斷KM2電源，制動過程結束，同時KT也失電。4.5.4異步電動機的制動電路由時間繼電器按時間原則自動控制4.5.4異步電動機的制動電87制動作用的強弱與通入定子繞組直流電流的大小及電機的轉速有關，轉速高、電流大則制動作用強，一般通入定子繞組的直流電流約為空載電流的3~4倍較為合適。

能耗制動比較緩和，制動產生的機構沖擊對機械設備無大的危害，能取得較好的制動效果，因此在機械設備上應用較多。4.5.4異步電動機的制動電路制動作用的強弱與通入定子繞組直流電流的大小及882、反接制動控制電路反接制動是利用改變異步電動機定子繞組上三相電源的相序，使定子產生反相旋轉磁場作用于轉子而產生強力制動力矩。由于直接反接制動時，轉子與旋轉磁場的相對轉速接近同步轉速的兩倍，所以定子繞組中流過的反接制動電流也相當于全壓啟動時電流的兩倍。因此制動迅速而沖擊大，它僅用于小容量電動機上。

為了限制電流和減小機械沖擊，通常在反接制動時定子電路中串接適當電阻的辦法，如圖4.22中的R。另外反接制動特點之二是電機在制動力矩作用下轉速下降到接近零時，應及時切除由源以防止電動機的反向再啟動。4.5.4異步電動機的制動電路2、反接制動控制電路4.5.4異步電動機的制動電路89采用速度繼電器BV按速度原則控制的反接制動電路。KM1得電時電機正常運轉，此時速度繼電器BV的動合觸頭閉合，為反接制動作好準備。停車時KM1失電后KM2立即合上，使電機定子繞組經電阻R后與反相序的電源接通，進行反接制動。圖4.22反接制動控制電路4.5.4異步電動機的制動電路采用速度繼電器BV按速度原則控制的反接制動電路。圖490電動機與速度繼電器轉子是同軸聯接的，當電動機轉速達到120r/min以上時，速度繼電器動合觸頭BV閉合，而當電動機轉速小于100r/min時，速度繼電器動合觸頭BV斷開。利用這一特性可使電動機反接制動轉速接近零時切斷電源，防止反向再啟動。圖4.22反接制動控制電路4.5.4異步電動機的制動電路電動機與速度繼電器轉子是同軸聯接的，當電動機轉91

反接制動的制動電流大，制動力矩大，制動迅速，但在制動過程中對傳動機構沖擊較大。另外在速度繼電器動作不可靠時，還會引起反向再啟動。

因此這種反接制動方式常用于不頻繁啟動，及制動時對停車位置無準確要求而傳動機構能承受較大沖擊的設備中。如用于銑床、鏜床、中型車床等的制動。4.5.4異步電動機的制動電路反接制動的制動電流大，制動力矩大，制動迅速，923、電磁抱閘制動在制動時，將制動電磁鐵的線圈接通，通過機械抱閘制動電動機。有時還可將電磁抱閘抽動與能耗制動同時使用，以彌補能耗抽動制動轉矩較小的缺點，加強制動效果。4.5.4異步電動機的制動電路3、電磁抱閘制動4.5.4異步電動機的制動電路93電機轉速公式：

當電源頻率f一定時，若改變電動機定子繞組的磁極對數p，就可使電動機轉速改變。常見的雙速電動機繞組接線方式有/YY及Y/YY兩種。

采用雙速電機可改善機械設備的調速性能，簡化變速機構，因此在車床、銑床、鏜床中都有應用。4.5.6雙速異步電動機的調速控制電機轉速公式：4.5.6雙速異步電動機的調速控制941、／YY接法

圖(a)所示。當繞組的1、2、3號出線端接電源，而使4、5、6號出線端懸空時，電機繞組接成三角形(四極)作低速運轉。如果把1、2、3號端子短接，4、5、6號端子接電源時，電動機繞組接成雙星形(兩極)電機作高速運轉。4.5.6雙速異步電動機的調速控制1、／YY接法4.5.6雙速異步電動機的調速控制95在三角形與雙星形轉換時，電動機輸出功率分別為：4.5.6雙速異步電動機的調速控制在三角形與雙星形轉換時，電動機輸出功率分別為：4.5.696由此可知，電機從接法的低速運轉變成YY接法的高速運轉時，轉速升高一倍，而功率只增加15％，所以這種調速方法可近似地看成恒功率調速。它很適合一般金屬切削機床對調速的要求。4.5.6雙速異步電動機的調速控制由此可知，電機從接法的低速運轉變成YY接法972、Y/YY接法

圖(b)為Y/YY接法，當電機轉速增加一倍(YY接法)時，輸出功率也增加一倍，屬于恒轉矩調速。它適用于電梯、起重機、皮帶運輸機等要求恒轉矩調速的場合。圖4.24為機床上常用的雙速電動機／YY調速控制電路圖。4.5.6雙速異步電動機的調速控制2、Y/YY接法4.5.6雙速異步電動機的調速控制98

圖(a)是用兩個按鈕SB2及SB3分別控制KM1及KM2、KM3，實現低速與高速轉換的控制電路，

圖(b)是用兩個按鈕SB2及SB3分別控制KM1及KM2、KM3，實現低速與高速轉換的控制電路。4.5.6雙速異步電動機的調速控制圖(a)是用兩個按鈕SB2及SB3分別控制K99圖4.24(b)是用兩個按鈕SB2及SB3分別控制KM1及KM2、KM3，實現低速與高速轉換的控制電路。4.5.6雙速異步電動機的調速控制圖4.24(b)是用兩個按鈕SB2及SB3分別100圖4.24(c)是用開關SA轉換高、低速控制電路。采用時間繼電器KT，在選擇高速時按時間原則自動控制電動機低速起動，經延時后轉換到高速運行。

上述三個控制電路中，低速與高速之間都用接觸器動斷觸頭互鎖，以防短路故障。對于功率較小的雙速電動機可采用(a)圖和(b)圖的控制方式，對于容量較大的雙速電動機，可采用(c)圖的控制方式。圖4.24(c)是用開關SA轉換高、低速控101時間控制：利用時間繼電器，將感測系統接受的輸入信號經過延時一段時間后，才發出輸出信號，從而實現電路切換的時間控制。速度控制：利用速度繼電器或測速發電機，間接或直接地檢測某部件的運動速度來實現按速度原則的控制。

電流控制：用電流繼電器，它的動作反映了某一電路中的電流變化，從而實現按電流原則的控制。

行程控制：利用生產機械運動部件與事先安排好位置的行程開關或接近開關進行相互配合，從而達到按位置控制的作用。補充：

動作流程圖時間控制：利用時間繼電器，將感測系統接受的輸入信號經

當用一段文字來描述控制電路的動作過程時，存在文字量大、描述不清、主次關系不突出、圖文對照困難等問題，嚴重影響讀者對電路的理解。為了表述方便、層次突出，下面介紹“動作流程圖”的控制電路動作過程表示方法。

定義：用元件符合和線條來表示元器件的狀態和由此狀態而引發的其它動作過程，從而形成的一條樹狀結構圖。

優點：書寫簡單、表達清楚、層次突出、便于分析等。補充：

動作流程圖當用一段文字來描述控制電路的動作過程時，存在文字量大定義A：A吸合，A：A失電（釋放或恢復）1、表示元件A動作，由于其觸頭的作用使得元件B也動作2、A吸合使得B釋放補充：

動作流程圖定義A：A吸合，A：A失電（釋放或恢復）1、表示元件A動作，2.6動作流程圖3、A或B吸合使得C吸合4、A吸合、B吸合才使得C吸合補充：

動作流程圖2.6動作流程圖3、A或B吸合使得C吸合4、A吸合、B吸2.6動作流程圖5、A吸合使得B和C吸合6、A吸合，延時后使得B吸合補充：

動作流程圖2.6動作流程圖5、A吸合使得B和C吸合6、A吸合，延時2.6動作流程圖7、A吸合、B吸合并且C吸合才使得D吸合和E吸合8、A吸合使得B吸合，B吸合使得C吸合，C吸合使得D吸合，D吸合使得A吸合。（自保持環）補充：

動作流程圖2.6動作流程圖7、A吸合、B吸合并且C2.6動作流程圖9、10、A吸合使得B吸合，此時C處于吸合狀態A吸合使得B吸合，B吸合使得C吸合，C吸合使得D吸合，D吸合使得A釋放。（串聯自身動斷觸點的抖動電路）補充：

動作流程圖2.6動作流程圖9、10、A吸合使得B吸合，此時

三、動作流程圖繪制規則（1）盡可能從左到右，分塊清晰；（2）首端以主令元件為主，也可輔以其它元件，但不應破壞“樹”結構，“樹根”在左，“樹梢”在右。（3）流程圖最后，應突出關鍵元件的狀態，并附有被控對象的簡單說明。關鍵元件：指對主回路及被控設備影響較大的元件，如接觸器等。（4）盡可能從左到右按動作時間先后安排元件位置。（5）簡明扼要，避免網狀結構。補充：

動作流程圖三、動作流程圖繪制規則補充：動作流程圖2.6動作流程圖五、動作流程圖在故障查找中的作用以Y/Δ降壓啟動為例，起動按鈕后，電機能正常起動，延時后，電機停轉。

從動作流程圖可以看出，電機能起動，說明動作流程圖上面一路工作正常，問題在KT、KM2、KM3上。

再次加電，觀察動作過程，發現KT正常，延時后，KM3可釋放復位，但KM2不能吸合，KT仍處于通電吸合狀態。

問題出在KM3KM2過程中，檢查接觸器KM2觸頭，發現其動斷觸頭接觸不良，用什錦打磨后，通電試機，故障排除。由根至梢，哪一環節不通就是問題所在，比較直觀。補充：

動作流程圖2.6動作流程圖五、動作流程圖在故障查找中的作用由根至梢2.6動作流程圖

六、實例2：循環運動控制

2.6動作流程圖六、實例2：循環運動控制2.6動作流程圖

動作流程圖的繪制

（循環運動）SB2按下KM1自鎖SB1按下KM1KM3（工作臺左移）SQ1KM1SQ2KM2左運動循環KM2自鎖（工作臺右移）（循環運動）SB3按下KM2自鎖（工作臺右移）SQ2KM2SQ1KM1右運動循環KM1自鎖（工作臺左移）電機停止2.6動作流程圖動作流程圖的繪制2.6動作流程圖

問題：當SQ1或SQ2失靈后，會出現什么現象，為什么？

（工作臺左移）SB2按下KM1自鎖（工作臺左移）SQ1KM1SQ3工作臺停在左邊工作臺停在左邊（工作臺右移）SB1按下KM2自鎖（工作臺右移）SQ2KM2SQ42.6動作流程圖問題：當SQ1或SQ2失本章小結一、控制電路控制電器主要指接觸器和繼電器，控制電器就其工作原理而言絕大多數都是電磁式的，其結構主要由鐵心和觸頭組成。因此，電磁線圈的電流種類、電壓高低就成為，選擇這些控制電器的重要依據之一；控制電器的觸頭是用來接通與斷開電路的，因此，觸頭通斷的能力或其額定電流也是選擇這些控制電器的又一主要依據。當然各類控制電器還有它自己的特點，如時間繼電器就有各種形式，它們的結構特點，原理和用途各不一樣，所以，熟悉各種控制電器的基本控制原理、技術數據和應用場所是至關重要的。本章小結一、控制電路114二、基本控制環節和基本控制方法在了解電器控制電路安裝接線圖和原理圖區別的基礎上，重點熟悉繪制原理圖的基本規則。任何復雜的電器控制電路都是根據生產機械的實際需要和具體控制對象，選擇幾種基本的控制方法，由一些基本的控制環節按一定的程序相互連鎖而構成的。因此，必須熟練掌握基本控制環節和基本控制方法（原則）。（1）基本控制環節啟動、正反轉、制動、點動、連鎖、順序（程序）運轉等的控制，這是最基本的。（2）基本控制方法按行程、時間、速度、電流原則等。二、基本控制環節和基本控制方法115三、控制電路中常用的保護裝置為了保證控制電路的安全可靠運行，還必須設有各種保護裝置，常用的保護裝置有：短路保護、過電流保護、過載保護、零壓保護和欠電壓保護、弱磁保護、超速保護和各種連鎖保護等，各種保護需要采用不同的保護電器，這是必須熟悉的。四、電路的邏輯表達注意元器件及基本電路與邏輯代數之間的關系。三、控制電路中常用的保護裝置116第三章電氣控制線路第三章電氣控制線路4.1概述4.2電器控制線路的繪制原則

4.3電氣控制電路基本控制規律

4.4電氣控制系統常用的保護環節4.5電動機常用控制線路4.6典型生產機械電器控制線路4.1概述4.1概述

由按鈕、繼電器、接觸器等低壓控制電器組成的電器控制線路，具有線路簡單、維修方便、便于掌握、價格低廉等許多優點，多年來在各種生產機械的電氣控制領域，獲得廣泛應用。

由于生產機械的種類繁多，所要求的控制線路也是千變萬化、多種多樣的，著重闡明組成這些線路的基本規律和典型線路環節。對各種機械設備，結合其具體的生產工藝，就不難掌握各種電器控制線路的分析方法。4.1概述由按鈕、繼電器、接觸器等低壓控4.1概述輸入環節中間環節執行環節被控對象指令控制信號主令電器檢測元件控制信號及其動作的記憶和聯鎖控制信號和被控對象的聯系和聯鎖被控對象之間的相互聯系和制約工作程序之間的聯系與轉換繼電器直接控制被控對象的動作直接控制被控對象進行工作接觸器電磁閥帶動生產機械部件運動電動機液壓缸電磁鐵生活用電設備電熱器電燈4.1概述輸入環節中間環節執行環節被控對象指令控制信號主令4.2電器控制線路的繪制原則4.2.1

圖形及文字符號4.2.2

圖面區域的劃分4.2.3

符號位置索引4.2.4

電器布置圖4.2.5

電氣安裝接線圖4.2電器控制線路的繪制原則4.2.1圖形及文字符號4.2.1圖形及文字符號

電氣控制系統圖：用國家規定的統一符號、文字和圖形表示電氣控制系統中各電氣元件及其相互聯接。用于控制系統進行設計、分析研究、安裝調試、使用和維修，電氣控制系統圖一般有三種：電氣原理圖、電器位置圖、電氣互聯圖。4.2.1圖形及文字符號電氣控制系統圖：用國家規定的統一符號繪圖依據：機電總體要求；《GB4728-84》、《GB7159-87》、《GB6988-86》等標準。依據簡單、清晰、易懂的原則，4.2.1圖形及文字符號

引入：同一電器的各部件在機械上雖然聯系在一起，但在電路上并不一定互相關聯。為了讀圖和分析研究，也為了設計線路的方便，控制線路常根據其作用原理畫出，把控制電路和主電路清楚分開。原理圖采用電氣元件展開形式繪制，包括所有電氣元件的導電部件和接線端點，但并不按照電氣元件的實際位置來繪制，也不反映電氣元件的大小。繪圖依據：4.2.1圖形及文字符號引入：同一電器的各部件在123

原理圖繪制原則與要求：電器應是未通電時的狀態；二進制元件應是置零時的狀態；機械開關應是循環開始前的狀態。

動力電路、控制和信號電路應分別繪出：

1、動力電路——電源電路繪成水平線；受電的動力設備(如電動機等)及其保護電器支路，應垂直電源電路畫出。

2、控制和信號電路——應垂直地繪于兩條水平電源線之間，耗能元件(如線圈、電磁鐵、信號燈等)應直接連接在接地或下方的水于電源線上，控制觸頭連接在上方水平線與耗能元件之間。4.2.1圖形及文字符號

原理圖繪制原則與要求：電器應是未通電時的狀態；二進制1243、用導線直接連接的互連端子，因其電位相同，故應采用相同的線號，互連端子的符號應與器件端子的符號有所區別。4、無論主電路還是輔助電路，各元件一般應按動作順序隊上到下、自左至右依次排列。

5、原理圖上各電路的安排應便于分析、維修和尋找故障，對功能相關的電氣元件應繪制在一起，使它們之間關系明確。4.2.1圖形及文字符號

3、用導線直接連接的互連端子，因其電位相同，故應采用相同的1256、原理圖應注出下列數據或說明。①各電源電路的電壓值、極性或頻率及相數；②某些元器件的特性(如電阻、電容器的數值等)；③不常用的電器(如位置傳感器、手動觸頭、電磁閥或氣動閥、定時器等)的操作方法和功能。

7、原理圖中有直接電聯系交叉導線連接點，用實心圓點表示。可拆接或測試點用空心圓點表示。無直接電聯系的交叉點則不畫圓點。4.2.1圖形及文字符號

6、原理圖應注出下列數據或說明。4.2.1圖形及文字符1268、對非電氣控制和人工操作的電器，必須在原理圖上用相應的圖形符號表示其操作方式及工作狀態。由同一機構操作的觸頭，應用機械連桿符號表示其聯動關系。各個觸頭的運動方向和狀態，必須與操作件的動作方向和位置協調一致。

9、對與電氣控制有關的機、液、氣等裝置，應用符號繪出簡圖，以表示其關系。4.2.1圖形及文字符號

8、對非電氣控制和人工操作的電器，必須在原理圖上用127CA6140車床電氣原理圖4.2.1圖形及文字符號

CA6140車床電氣原理圖4.2.1圖形及文字符號128

為了便于檢索電氣線路，方便閱讀電氣原理圖，應將圖面劃分為若干區域。

圖區的編號一般寫在圖的下部。

圖的上方設有用途欄，用文字注明該欄對應的下面電路或元件的功能，以利于理解原理圖各部分的工作原理。4.2.2圖面區域的劃分

為了便于檢索電氣線路，方便閱讀電氣原理圖，應將129由于接觸器、繼電器的線圈和觸頭在電氣原理圖中不是畫在一起，而觸頭是分布在圖中所需的各個圖區。為讀圖方便，在接觸器、繼電器線圈的下方畫出其觸頭的索引表。左欄中欄右欄主觸頭所在圖區號輔助動合觸頭所在圖區號輔助動斷觸頭所在圖區號繼電器索引表中各欄含義如下：左欄右欄動合觸頭所在圖區號動斷觸頭所在圖區號4.2.3符號位置索引

接觸器索引表中各欄含義：由于接觸器、繼電器的線圈和觸頭在電氣原理圖中不是畫在一起，而130電器元件布置圖是用來表明電氣原理圖中各元器件的實際安裝位置，可按實際情況分別繪制，如電氣控制箱中的電器元件布置圖、控制面板圖等。電器元件布置圖是控制設備生產及維護的技術文件。

電器布置注意事項：體積大和較重的電器元件應安裝在電器安裝板的下方，而發熱元件應安裝在電器安裝板的上面。強電、弱電應分開，弱電應屏蔽，防止外界干擾。需要經常維護、檢修、調整的電器元件安裝位置不宜過高或過低。電器元件的布置應考慮整齊、美觀、對稱。外形尺寸與結構類似的電器安裝在一起，以利安裝和配線。電器元件布置不宜過密，應留有一定間距。如用走線槽，應加大各排電器間距，以利布線和維修。4.2.4電器布置圖

電器元件布置圖是用來表明電氣原理圖中各元器件的實際安131電器布置圖根據電器元件的外形尺寸繪出，并標明各元件間距尺寸。控制盤內電器元件與盤外電器元件的聯接應經接線端子進行，在電器布置圖中應畫出接線端子板并按一定順序標出接線號。圖4.3CW6132普通車床電氣設備安裝布置圖4.2.4電器布置圖

電器布置圖根據電器元件的外形尺寸繪出，并標明各元件間距尺寸。132電氣安裝接線圖主要用于電器的安裝接線、線路檢查、線路維修和故障處理，通常接線圖與電氣原理圖和元件布置圖一起使用。電氣安裝接線圖表示出項目的相對位置、項目代號、端子號、導線號、導線型號、導線截面等內容。接線圖中的各個項目（如元件、器件、部件、組件、成套設備等）采用簡化外形（如正方形、矩形、圓形）表示，簡化外形旁應標注項目代號，并應與電氣原理圖中的標注一致。4.2.5電氣安裝接線圖

電氣安裝接線圖主要用于電器的安裝接線、線路檢查、線路維修和故133電氣安裝接線圖的繪制原則：

l）各電氣元件均按實際安裝位置繪出，元件所占圖面按實際尺寸以統一比例繪制。

2）一個元件中所有的帶電部件均畫在一起，并用點劃線框起來，即采用集中表示法。

3）各電氣元件的圖形符號和文字符號必須與電氣原理圖一致，并符合國家標準。

4）各電氣元件上凡是需接線的部件端子都應繪出，并予以編號，各接線端子的編號必須與電氣原理圖上的導線編號相一致。

5）繪制安裝接線圖時，走向相同的相鄰導線可以繪成一股線。4.2.5電氣安裝接線圖

電氣安裝接線圖的繪制原則：

l）各電氣元134與圖4.1對應的CW6132普通車床電氣安裝接線圖。圖4.4CW6132普通車床電氣安裝接線圖4.2.5電氣安裝接線圖

與圖4.1對應的CW6132普通車床電氣安裝接線圖。圖4.1354.3.1自鎖與互鎖的控制4.3.2

點動與連續運轉的控制4.3.3多地聯鎖控制4.3.4順序控制4.3.5自動往復循環控制4-3電氣控制電路基本控制規律

4.3.1自鎖與互鎖的控制4-3電氣控制電路基本控制136由繼電器接觸器所組成的電氣控制電路，基本控制規律有自鎖與互鎖的控制、點動與連續運轉的控制、多地聯鎖控制、順序控制與自動循環的控制等。4-3電氣控制電路基本控制規律

由繼電器接觸器所組成的電氣控制電路，基本控制規137

自鎖與互鎖的控制統稱為電氣的聯鎖控制，在電氣控制電路中應用十分廣泛。

圖4.5為三相籠型異步電動機全壓起動單向運轉控制電路。4.3.1自鎖與互鎖的控制

自鎖與互鎖的控制統稱為電氣的聯鎖控制，在電氣138電動機起動時，合上電源開關Q，接通控制電路電源，按下起動按鈕SB2，其常開觸頭閉合，接觸器KM線圈通電吸合，KM常開主觸頭與常開輔助觸頭同時閉合，前者使電動機接入三相交流電源起動旋轉；后者并接在起動按鈕SB2兩端，從而使KM線圈經SB2常開觸頭與KM自身的常開輔助觸頭兩路供電。4.3.1自鎖與互鎖的控制

電動機起動時，合上電源開關Q，接通控制電路電源，按下139松開起動按鈕SB2時，雖然SB2這一路已斷開，但KM線圈仍通過自身常開觸頭這一通路而保持通電，使電動機繼續運轉，這種依靠接觸器自身輔助觸頭而保持通電的現象稱為自鎖，這對起自鎖作用的輔助觸頭稱為自鎖觸頭，這段電路稱為自鎖電路。4.3.1自鎖與互鎖的控制

松開起動按鈕SB2時，雖然SB2這一路已斷開，但KM140

（1）圖中各元件的作用：

FU——短路保護

FR——過載保護

KM——零壓保護，且實現自鎖

SB1——起動，SB2——停止

（2）思考：①去掉KM輔助觸頭，會發生什么？

②統計電器元件，并進行歸類。4.3.1自鎖與互鎖的控制

（1）圖中各元件的作用：（2）思141三相異步電動機正反轉控制電路，圖左方為其主電路圖，右方為三種控制電路圖。4.3.1自鎖與互鎖的控制

三相異步電動機正反轉控制電路，圖左方為其主電路圖，右方為三種142當正轉起動時，按下正轉起動按鈕SB2,KM1線圈通電吸合并自鎖，電動機正向起動并運轉；當反轉起動時，按下反轉起動按鈕SB3,KM2線圈通電吸合并自鎖，電動機便反向起動并運轉。4.3.1自鎖與互鎖的控制

當正轉起動時，按下正轉起動按鈕SB2,KM1線圈通143

缺點：若在按下正轉起動按鈕SB2，電動機已進入正轉運行后接著又按下反轉起動按鈕SB3的誤操作時，由于正反轉接觸器KM1、KM2線圈均通