電器與plc控制主講：張冰什么是電器？工廠電器低壓電器低壓電器的發展方向一、低壓電器智能化發展方向。二、產品電子化方向發展。三、產品組合化、模塊化方向發展。

PLC是什么？PLC是可編程控制器，是以微型計算機技術為核心的通用工業控制裝置。英文全稱ProgrammableController,簡稱PLC.課程介紹本課程是一門實用性很強的專業課，主要內容是以電動機或其它執行電器為控制對象，介紹繼電器接觸器控制系統和PLC控制系統的工作原理、應用技術，典型機械的電氣控制線路以及電氣控制系統的設計方法。要求

本課程要求同學們：

1．熟悉常用控制電器的結構原理、用途，了解其型號規格并能夠正確使用。

2．熟練掌握繼電接觸器控制線路的基本環節，能夠獨立分析電氣控制線路的工作原理。

3．熟悉典型設備電氣控制系統。

4．掌握PLC的基本原理及編程方法，能夠根據工藝過程和控制要求進行系統設計和編制應用程序。

5．具有設計和改進一般機械設備電氣控制線路的基本能力。學習和評價1、學習方法：預習、筆記、復習和作業課前做到：有預習（帶著問題來聽課）；課堂做到：認真聽、勤記錄、多思考；課后做到：及時復習，獨立完成作業其他要求：同學間多討論，師生間多提問。把握理論深度夠用原則！2、平時成績30%、期末考試成績70%

平時成績包括：考勤、上課狀態、回答問題、實驗和作業

第一章常用低壓電器概述電器對電能的生產、輸送、分配和使用起控制、調節、檢測、轉換及保護作用，是所有電工器械的簡稱。電器定義：一種能控制電路的設備。低壓電器：工作在交流電壓小于1000V、直流電壓小于1200V的電路中起通、斷、保護、控制或調節作用的電器設備。高壓電器：交流1000V以上、直流1200V以上。第一節低壓電器基本知識一、低壓電器的分類低壓電器的品種、規格很多，作用、構造及工作原理各不相同，因而有多種分類方法。

1．按用途分

低壓電器按它在電路中所處的地位和作用可分為配電電器、控制電器、執行電器、主令電器和保護電器等大類。

(1)、配電電器是指正常或事故狀態下接通或斷開用電設備和供電電網所用的電器。用于電能的輸送和分配的電器。如：刀開關，低壓斷路器，熔斷器等。

(2)、控制電器是指用于各種控制電路和控制系統的電器。電動機完成生產機械要求的啟動、調速、反轉和停止所用的電器；如轉換開關、按鈕、接觸器、繼電器、電磁閥、熱繼電器、熔斷器等。

(3)執行電器則是用于完成某種動作或傳送功能的電器。如電磁鐵、電磁離合器等。(4)主令電器是用于自動控制系統中發送控制指令的電器。如按鈕、主令開關、行程開關、主令控制器、轉換開關等。(5)保護電器是指對電路及用電設備進行保護的電器。如熔斷器、熱繼電器、電壓繼電器、電流繼電器等。2.按動作原理分手動電器：需要人工直接操作才能完成指令任務的電器。如:刀開關、控制按鈕、控制器、轉換開關等。自動電器：不需要人工操作，而是按照電或非電信號自動完成指令任務的電器。如:交直流接觸器、繼電器、高壓斷路器等3.按電器的執行機構特點分有觸點電器：電器通斷電路的功能由觸點來實現。如：刀開關、接觸器等。無觸點電器：電器通斷電路的功能不是通過機械接觸，而是根據輸出信號的高低實現的（即半導體器件的開關效應，如可控硅的導通和阻斷、三極管的飽和截止來實現電路的通斷）。如：固態繼電器、接近開關等。

4、按工作原理分

低壓電器按它的工作原理可分為電磁式電器和非電量控制電器兩大類：

電磁式電器由感受部分（即電磁機構）和執行部分（即觸點系統）組成。它由電磁機構控制電器動作，即由感受部分接受外界輸入信號，使執行部分動作，實現控制目的；交直流接觸器、電磁式繼電器等。如：交直流接觸器、電磁式繼電器等。非電量控制電器電器的工作是依靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器。如：刀開關、行程開關、按鈕等電器的工作過程：感測部分判斷部分執行機構輸入信號輸出指令轉換放大電器的一般結構：一般是觸頭二、電磁機構原理電磁機構觸頭電磁式電器的結構：感測和判斷部分執行機構作用：將電磁能量轉換為機械能量作用:接通和分斷電路鐵心吸引線圈銜鐵彈簧動觸頭靜觸頭電磁式電器結構示意圖電磁機構：由吸引線圈、鐵心、銜鐵組成。

圖1-1電磁機構a-直動式電磁機構b-拍合式電磁機構1－銜鐵2-鐵心3-線圈電磁機構的工作原理示意圖2、電磁機構的工作原理短路環短路環鐵心吸引線圈銜鐵短路環通常包圍的鐵心截面，一般用銅、康銅或鉻合金等材料制成。3、電磁機構分類1——鐵心2——吸引線圈3——銜鐵虛線——磁路銜鐵磨損小，鐵心用電工軟鐵制成，用于直流電器和接觸器中。鐵心用硅鋼片疊成，常用于大容量交流接觸器中。用于中小容量的交流接觸器和繼電器中。

觸頭系統：主觸頭、輔助觸頭

常開觸頭（動合觸頭）常閉觸頭（動斷觸頭）電磁系統：動、靜鐵芯，吸引線圈和反作用彈簧滅弧系統：滅弧罩、滅弧柵片滅弧、磁吹滅弧裝置第二節接觸器一、接觸器結構作用：用來頻繁地接通和分斷交直流主回路和大容量控制電路。控制對象：電動機，能實現遠距離控制。第二節電磁式接觸器二、接觸器的符號

線圈KM常開主觸點KMKM常閉主觸點常開輔助觸點常閉輔助觸點1、交流接觸器：線圈通以交流電，主觸頭接通、分斷交流主電路。滅弧裝置通常采用滅弧罩和滅弧柵。2、直流接觸器：線圈通以直流電流，主觸頭接通、切斷直流主電路。滅弧裝置通常采用磁吹滅弧裝置。三、交、直流接觸器的特點

直流接觸器型號意義：五、接觸器的選用原則控制交流負載應選用交流接觸器；控制直流負載則選用直流接觸器。主觸點額定電壓(電流）應大于或等于負載電路的額定電壓（電流）。吸引線圈的額定電壓應與控制回路電壓相一致，接觸器在線圈額定電壓85％及以上時能可靠的吸合。主觸頭和輔助觸頭的數量應能滿足控制系統的要求。電弧與滅弧四、滅弧原理

電弧產生的機理：觸點在通電狀態下動、靜觸頭脫離接觸時，由于電場的存在，使觸頭表面的自由電子大量溢出，在強電場的作用下，電子運動撞擊空氣分子，使之電離，陰陽離子的加速運動使觸頭溫度升高而產生熱游離，進而產生電弧。

電弧特點：外部有白熾弧光，內部有很高的溫度和密度很大的電流。電弧的危害2、延長電路的切斷時間；1、電弧的高溫燒損觸頭，降低電器壽命；3、引起開關電器著火爆炸.滅弧方法電動力滅弧滅弧柵滅弧金屬柵片分割電弧圖1。2。14磁吹滅弧

磁吹滅弧原理1-磁吹線圈2-鐵心3-導磁夾板4-引弧角5-滅弧罩6-磁吹線圈磁場7-電弧電流磁場8-動觸頭用于低壓直、交流接觸器中磁吹線圈鐵心磁吹線圈磁場電動力F若電弧需要較大的電動力吹入滅弧室時，就要采用專門的磁吹裝置~M3~電磁式交流接觸器的應用作用：用于控制與保護電路中做信號轉換用分類：按用途分：控制和保護繼電器按動作原理分：電磁式（電壓、電流、中間繼電器）、感應式、電動式、電子式、機械式按輸入量分：電流、電壓、時間、速度、壓力按動作時間分：瞬時、延時繼電器特點：由于繼電器用于控制電路，流過觸頭的電流小，故不需要滅弧裝置。第三節

繼電器繼電器與接觸器的區別

繼電器：用于控制電路、電流小，沒有滅弧裝置，可在電量或非電量的作用下動作。接觸器：用于主電路、電流大，有滅弧裝置，一般只能在電壓作用下動作。

一、電磁式繼電器電磁式繼電器是應用最早同時也是應用最多的一種繼電器，其實物圖如圖所示。

電磁式繼電器實物圖

1、電磁式繼電器結構由電磁機構和觸點系統組成，如圖所示。

鐵芯和鐵軛的作用是加強工作氣隙內的磁場；銜鐵的作用主要是實現電磁能與機械能的轉化；極靴的作用是增大工作氣隙的磁導；反作用力彈簧和簧片是用來提供反作用力。

當線圈通電后，線圈的勵磁電流就產生磁場，從而產生電磁吸力吸引銜鐵。一旦磁力大于彈簧反作用力，銜鐵就開始運動，并帶動與之相連的觸點向下移動，使動觸點與其上面的動斷觸點分開，而與其下面的動合觸點吸合。

最后，銜鐵被吸合在與極靴相接觸的最終位置上。若在銜鐵處于最終位置時切斷線圈電源，磁場便逐漸消失，銜鐵會在彈簧反作用力的作用下脫離極靴，并再次帶動觸點脫離動合觸點，返回到初始位置。1、電流繼電器根據輸入（線圈）電流大小而動作的繼電器。特點：線圈串接于電路中，導線粗、匝數少、阻抗小。分類：過電流繼電器、欠電流繼電器。過流電流繼電器欠流電流繼電器欠電流繼電器KII<KIKI過電流繼電器>IKIKIKI過電流繼電器的動作電流整定范圍，交流為（110％－350％）IN,直流為（70％－300％）IN；欠電流繼電器的動作電流整定范圍，直流吸合電流為（30％－50％）IN,釋放電流為（10％－20％）IN根據輸入（線圈）電壓大小而動作的繼電器。特點：線圈并聯在電路中，匝數多，導線細分類：過電壓繼電器和欠電壓繼電器結構原理：與電流繼電器類似欠電壓繼電器的圖形及文字符號KAU<KAKA過電壓繼電器的圖形及文字符號>UKAKAKA2、電壓繼電器型號和參數交流過電壓繼電器動作電壓整定范圍為（105％－120％）UN。直流電路不會產生波動較大的過電壓現象，所以沒有直流過電壓繼電器。直流欠電壓繼電器吸合電壓調整范圍為（30％－50％）UN。釋放電壓調整范圍為（7％－20％）UN。交流欠電壓繼電器吸合電壓調整范圍為（60％－85％）UN。釋放電壓調整范圍為（10％－35％）UN。

中間繼電器實質上是一種電壓繼電器，結構和工作原理與接觸器相同。但它的觸點數量較多，在電路中主要是擴展觸點的數量。另外其觸頭的額定電流較大。

3、中間繼電器

4、熱繼電器

電動機在實際運行中，常常遇到過載的情況。若過載電流不太大且過載時間較短，電動機繞組溫升不超過允許值，這種過載是允許的。但若過載電流大且過載時間長，電動機繞組溫升就會超過允許值，這將會加劇繞組絕緣的老化，縮短電動機的使用年限，嚴重時會使電動機繞組燒毀，這種過載是電動機不能承受的。因此，常用熱繼電器做電動機的過載保護。（1）、熱繼電器功能具有過載保護特性的過電流繼電器。長期過載、頻繁啟動、欠電壓、斷相運行均會引起過電流。用于：電動機或其他設備的過載保護和斷相保護。

（2）、雙金屬片熱繼電器結構及工作原理

1）、結構熱繼電器主要由：熱元件、雙金屬片、觸點系統、動作機構、復位按鈕、電流整定裝置和溫度補償元件等部分組成，其外形、結構及圖形符號如圖所示。

熱繼電器外形、結構及圖形符號熱繼電器結構原理圖

2）、工作原理熱繼電器的工作原理示意圖如圖所示。熱繼電器的工作原理示意圖

圖中熱元件是一段電阻不大的電阻絲，接在電動機的主電路中。雙金屬片是感測元件，它由兩種受熱后有不同熱膨脹系數的金屬碾壓而成，其中下層金屬的熱膨脹系數大，稱主動層，上層的小，稱被動層。當電動機過載時，流過熱元件的電流增大，熱元件產生的熱量使雙金屬片中的下層金屬的膨脹變長速度大于上層金屬的膨脹速度，從而使雙金屬片向上彎曲。經過一定時間后，彎曲位移增大，使雙金屬片與扣扳分離（脫扣）。扣扳在彈簧的拉力作用下，將常閉觸點斷開。熱繼電器就是利用電流的熱效應原理，在發現電動機不能承受的過載時切斷電動機電路，是為電動機提供過載保護的保護電器。具有斷相保護的熱繼電器（3）、型號及圖形符號熱繼電器接入電動機定子電路方式電動機定子繞組星形接法:帶斷電保護和不帶斷電保護的熱繼電器均可接在線電路中。電動機定子繞組三角形接法:*帶斷電保護接在線電路中。*不帶斷電保護熱繼電器的熱元件必須串接在電動機每相繞組上。熱繼電器接入電動機定子電路方式

（4）、熱繼電器的選用 熱繼電器型號的選用應根據電動機的接法和工作環境、啟動情況及負荷情況決定。

1)原則上熱繼電器的額定電路應按電動機的額定電流選擇。對于過載能力較差的電動機，熱繼電器的額定電流可適當小些。通常，熱繼電器的額定電流為電動機的額定電流的60%-80%。2）在不頻繁啟動場合，要保證熱繼電器在電動機啟動過程中不產生誤動作。通常，當電動機啟動電流為其額定電流的6倍以及激動時間不超過6s時，若很少連續啟動，就可按電動機的額定電流選取熱繼電器。3）當電動機為重復短時工作時，首先注意確定熱繼電器的允許操作頻率。因為熱繼電器的操作頻率是很有限的，如果用它保護操作頻率較高的電動機，效果不理想，有事甚至不能使用。KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3～FRFRSB1作用：按整定時間長短通斷電路分類：按構成原理分：電磁式電動式空氣阻尼式晶體管式數字式按延時方式分：通電延時型斷電延時型

5、時間繼電器

通電延時型時間繼電器的動作原理是：線圈通電時使觸頭延時動作，線圈斷電時使觸頭瞬時復位。

斷電延時型時間繼電器的動作原理是：線圈通電時使觸頭瞬時動作，線圈斷電時使觸頭延時復位。空氣阻尼式時間繼電器（通電延時）1—線圈2—靜鐵心3—銜鐵4—反力彈簧5—推板6—活塞桿7—杠桿8—塔形彈簧9—弱彈簧10—橡皮膜11—空氣室壁12—活塞13—調節螺釘14—進氣孔15—微動開關（延時）16—微動開關（不延時）17—微動按鈕17瞬動觸點延時動觸點空氣阻尼式時間繼電器（斷電延時）1—線圈2—靜鐵心3—銜鐵4—反力彈簧5—推板6—活塞桿7—杠桿8—塔形彈簧9—弱彈簧10—橡皮膜11—空氣室壁12—活塞13—調節螺釘14—進氣孔15—微動開關（延時）16—微動開關（不延時）17—頂桿17

空氣阻尼式時間繼電器是利用空氣的阻尼作用獲得延時的。此繼電器結構簡單，價格低廉，但是準確度低，延時誤差大（±20%），因此在要求延時精度高的場合不宜采用。時間繼電器的圖形符號如圖所示，文字符號用KT表示。空氣阻尼式時間繼電器實物圖片空氣阻尼式時間繼電器實物圖片作用：用于轉速的檢測結構：定子、轉子和觸頭原理：與異步電動機類似參數：動作轉速：>120r/min

復位轉速：<100r/min

工作時允許轉速：1000r/min－3600r/min6、速度繼電器定子---由硅鋼片迭成籠型空心圓環套在轉子上，裝有鼠籠型短路繞組。符號轉子---圓柱形永久磁鐵，與電動機同軸連接。壓力繼電器光電繼電器溫度繼電器7、其它繼電器第一節低壓開關及低壓斷路器一、刀開關（低壓隔離器）

作用：隔離電源，不頻繁通斷電路

分類：

按刀的級數分:單極、雙極和三極

按滅弧裝置分：帶滅弧裝置和不帶滅弧裝置

按刀的轉換方向分為：單擲和雙擲

按接線方式分為：板前接線和板后接線

按操作方式分為：手柄操作和遠距離聯桿操作

按有無熔斷器分：帶熔斷器和不帶熔斷器第二章其它常用低壓電器1.開關板用刀開關（不帶熔斷器式刀開關）

作用：不頻繁地手動接通、斷開電路和隔離電源用。

結構圖和符號：QK2.帶熔斷器式刀開關——用作電源開關、隔離開關和應急開關，并作電路保護用。3.負荷開關(1)開啟式負荷開關

用途：作不頻繁帶負荷操作和短路保護用。

結構：由刀開關和熔斷器組合成。瓷底板上裝有進線座、靜觸頭、熔絲、出線座及刀片式動觸頭，工作部分用膠木蓋罩住，以防電弧灼傷人手。

分類：單相雙極和三相三極兩種(2)封閉式負荷開關（鐵殼開關）

作用：手動通斷電路及短路保護。二、低壓斷路器

斷路器又稱自動開關（俗稱自動空氣開關簡稱空開），是低壓配電電網中的主要電器開關器件。組成部分：觸頭、滅弧系統和各種脫扣器。斷路器

各類斷路器斷路器相當于閘刀開關、過電流繼電器、熱繼電器、失壓繼電器及漏電保護電器的部分或全部功能的總和。①用在不頻繁操作的低壓配電線路或開關柜（箱）作為電源開關使用，可以接通和分斷正常的負載電流、電動機的工作電流和過載電流。②起嚴重過電流、短路、過載、失壓、斷相、漏電等保護作用。過電流脫扣器熱脫扣器失（欠）壓脫扣器分勵脫扣器漏電保護斷路器低壓斷路器工作原理1-分閘彈簧2-主觸頭3-傳動桿4-鎖扣（自由脫扣器）5-軸

6-過電流脫扣器7-熱脫扣器8-欠壓失壓脫扣器9-分勵脫扣器發生嚴重過載或短路時的動作過程:斷路器處于閉合狀態（１）低壓斷路器的額定電壓和額定電流應大于或等于電路的正常工作電壓和工作電流。（２）低壓斷路器的極限分斷能力應大于或等于電路最大短路電流；（３）欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓；（4）過電流脫扣器的額定電流大于或等于線路的最大負荷電流。

低壓斷路器的選擇

作用：

主令電器主要用來接通、分斷和切換控制電路，即用它來控制接觸器、繼電器等電器的線圈得電與失電，從而控制電力拖動系統的啟動與停止以及改變系統的工作狀態，如正轉與反轉等，因此，屬于控制電器。由于它是一種專門發號施令的電器，故稱為主令電器。分類：控制按鈕；萬能轉換開關主令控制器；行程開關腳踏開關三、主令電器1.控制按鈕控制按鈕：是一種接通或分斷小電流的主令電器。其觸頭運行通過的電流較小，一般不超過5A，主要用于低壓控制電路中，手動發出控制信號以控制接觸器、繼電器、電磁啟動器等。

結構和工作原理：符號：

常開觸頭常閉觸頭復合按鈕的符號SBSBSB紅色-停止和急停、復位按鈕具有停止功能綠色-起動黑、白或灰-起動和停止交替動作黑色-點動藍色-復位

（1）常開（動合）按鈕開關，未按下時，觸頭是斷開的，按下時觸頭閉合接通；當松開后，按鈕開關在復位彈簧的作用下復位斷開。（2）常閉（動斷）按鈕開關與常開按鈕開關相反，未按下時，觸頭是閉合的，按下時觸頭斷開；當手松開后，按鈕開關在復位彈簧的作用下復位閉合。（3）復合按鈕開關是將常開與常閉按鈕開關組合為一體的按鈕開關。未按下時，常閉觸頭是閉合的，常開觸頭是斷開的。行程開關：又稱限位開關，能將機械位移轉變為電信號，以控制機械運動。作用：主要用來限制機械運動的位置和行程，使運動機械按一定位置或行程自動停止、反向運動、自動往返運動或變速運動。用于生產機械的運動方向、行程大小和位置保護。動作原理：運動部件撞擊產生動作。2.行程開關（機械式行程開關）結構：符號：

主電路：一臺電機正反轉。向右工作臺撞塊向右（電機正轉）ABSTA1STA2STB1STB2控制電路：應在正反轉的基礎上，在每套支路中分別串聯行程開關的動斷觸點。直動式行程開關缺點：觸點分合速度取決于生產機械的移動速度，當移動速度低于0.4m/min時觸點分斷太慢，易受電弧燒損。滾輪旋轉式行程開關

滾輪式行程開關結構示意圖1-滾輪2-上輪臂3，9，10-彈簧4-套架7，8-壓板11-觸點6-觸點推桿5-小滑輪微動開關：當生產機械的行程比較小而作用力也很小時，采用微動開關。

接近開關

接近開關又稱無觸點行程開關——當某一物體接近其信號機構時，信號機構發出“動作”信號。動作原理：通過感應頭來感測被測物體（不像機械式行程開關那樣需施以機械力），并通過對感測信號的處理向執行電器發出“動作”信號。不論所檢測的物體是運動的還是靜止的，接近開關都會自動地發出物體接近的“動作”的信號。符號：感應式接近開關

接近開關的用途除行程控制和限位保護外，還可作為檢測金屬體的存在、高速計數、測速、定位、變換運動方向、檢測零件尺寸、液面控制及用作無觸點按鈕等。它具有工作可靠、壽命長、無噪聲、動作靈敏、體積小、耐振、操作頻率高和定位精度高等優點。

接近開關以高頻振蕩型最常用，它占全部接近開關產量的80%以上。電路形式多樣，但電路結構不外乎由振蕩、檢測及晶體管輸出等部分組成。

接近開關的工作基礎是高頻振蕩電路狀態的變化。

當金屬物體進入以一定頻率穩定振蕩的線圈磁場時，由于該物體內部產生渦流損耗，使振蕩回路電阻增大，能量損耗增加，以致振蕩減弱直至終止。因此，在振蕩電路后面接上放大電路與輸出電路，就能檢測出金屬物體存在與否，并能給出相應的控制信號去控制繼電器，以達到控制的目的。高頻振蕩型接近開關方框圖3.萬能轉換開關

是一種多擋式、控制多回路的主令電器。由操作機構、定位裝置、觸點三部分組成。觸點的分合狀態與操作手柄的位置有關。兩者的表達方式為：1、在電路中畫虛線和打點的方法，虛線表示操作手柄的位置，點表示觸點是閉合還是打開。2、在觸點圖形符號上標出觸點的編號，再用關合表表示操作手柄于不同位置的觸點分合狀態。結構

動觸頭靜觸頭感測部分：手柄1、轉軸2、彈簧3、凸輪4、絕緣墊片5、執行機構：靜觸片（頭）6、動觸片（頭）7、絕緣方軸8、接線柱

符號：

支路正停反1通斷斷2通斷斷3通斷斷4斷斷通5斷斷通6斷斷通正停反轉換開關作用：短路和嚴重過載保護結構：熔體（保險絲）、安裝熔體的絕緣管

第二節熔斷器瓷插式RC螺旋式RL有填料式RT無填料密封式RM快速熔斷器RS自恢復熔斷器RZRFU－/熔體額定電流結構改進代號設計序號形式熔斷器熔斷器額定電流1、熔斷器是一種結構簡單、使用維護方便、體積小、價格便宜的保護電器。瓷插式熔斷器主要用于低壓分支電路的短路保護螺旋式熔斷器主要用于機床電氣控制設備中有填料式熔斷器絕緣管內裝有石英砂作填料，用來冷卻和熄滅電弧，它常用于大容量的電力網或配電設備中無填料密封式熔斷器用于低壓電力網或成套配電設備中快速熔斷器用于半導體整流元件或整流裝置的短路保護自恢復熔斷器采用金屬鈉作熔體

2、特點及用途常用熔斷器的特點及用途如表所示。本章小結接觸器、繼電器、熔斷器開關電器、主令電器、等低壓電器的作用、結構、工作原理；低壓電器圖形和文字符號；每種低壓電器的技術參數；低壓電器的使用和選擇方法。第二章電氣控制線路圖紙及繪制原則電氣控制系統圖：為了表達生產機械電氣控制系統的結構、原理等設計意圖，同時為了電氣系統的安裝、調試、使用和維修，需要將電氣控制系統中電氣元件及其連接用一定圖形表達出來，這就是電氣控制系統圖。主要包括：電氣原理圖、電器布置圖、電氣安裝接線圖等。優點：結構簡單、層次分明、便于研究和分析電路的工作原理電器控制線路的表示方法：電氣原理圖安裝接線圖電器布置圖電氣控制系統圖電氣原理圖電氣安裝圖框圖電器安裝圖電氣互連圖主電路控制電路照明和顯示電路

電氣控制系統圖的結構一、圖形符號和文字符號圖形符號文字符號符號要素一般符號限定符號基本文字符號輔助文字符號補助文字符號通常用于圖樣或其它文件，用以表示一個設備或概念的圖形、標記或字符。用于電氣技術領域中技術文件的編制，表示電氣設備、裝置和元件的名稱、功能、狀態和特征。一、圖形符號和文字符號1.圖形符號符號要素：具有確定意義的簡單圖形，必須同其它圖形組合構成一個設備或概念的完整符號。如接觸器常開主觸點符號，由接觸器觸點功能符號和常開觸點符號組合而成。一般符號：表示一類產品和此類產品特征的一種簡單的符號，如電動機可用一個圓圈表示。限定符號：提供附加信息的一種加在其它符號上的符號。一、圖形符號和文字符號2.文字符號基本文字符號：單字母符號：雙字母符號按拉丁字母順序將各種電氣設備、裝置和元器件劃分成為23大類，每一類用一個專用單字母符號表示，如“C”表示電容器類，“R”表示電阻器類等。一、圖形符號和文字符號2.文字符號基本文字符號：單字母符號：雙字母符號：由一個表示種類的單字母符號與另一個字母組成，且以單字母符號在前，另一字母在后的次序列出，如“F”表示保護器件類，“FU”則表示為熔斷器。一、電氣自動控制原理圖的繪制原則及讀圖方法1.按國家規定的電工圖形符號和文字符號畫圖。2.控制線路由主電路(是設備的驅動電路，包括從電源到電動機的電路，是強電流通過的部分)和控制電路

(控制電路由按鈕、接觸器、繼電器的線圈、各種電器的常開、常閉觸點組合構成控制邏輯，實現需要的控制功能，控制主電路，是弱電流通過的部分。）主電路用粗線條畫在原理圖的左邊。控制電路用細線條畫在原理圖的右邊。第一節電氣圖的基本知識KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3～FRFRSB13.

屬同一電器元件的不同部分，分別畫在不同的電路中，但必須標注相同的文字符號。若有多個同一種電器元件，可在文字符號后加上數字序號的下標，如KM1,KM2。4.

所有電器的圖形符號均按無電壓、無外力作用下的正常狀態畫出，即按通電前的狀態繪制。例如接觸器線圈未通電，主令控制器手柄在零位，按鈕未按下時的情況等。KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3～FRFRSB15.

與電路無關的部件(如鐵心、支架、彈簧等)在控制電路中不畫出。6.控制電路的分支線路，原則上按照動作先后順序排列，兩線交叉連接時的電氣連接點須用黑點標出。根據圖面布置的需要，可以將圖形符號旋轉90度，但文字符號不可倒置。KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3～FRFRSB1二、圖幅分區法元器件的數據和型號：一般用小號字體標注在電器代號的下面。導線截面積也可在圖中標注。

三、電氣安裝接線圖電氣元件布置圖：表示電氣控制系統中各電器元件的實際位置和接線情況。詳細繪制出電器元件安裝位置。

50505050320360線槽端子板FU1FU2KMFRTCFU3FU4CW6132型車床電器位置圖電氣元件的布置應注意幾個方面體積大和較重的電氣元件應安裝在電器安裝板的下部，而發熱元件應安裝在上部。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、調整的電氣元件安裝位置不易過高或過低。電氣元件的布置應整齊、美觀、對稱。外形尺寸與結構類似的電器安裝在一起，以利于加工、安裝和配線。電氣元件布置不宜過密，要留一定間距，如有走線槽，應加大各排電器間距，以利于布線和維護。布置圖根據電氣元件的外形繪制，并標出各元件間距尺寸。在電氣元件布置圖中，還要選用適當的接線端子或接插件，按一定順序標出進出線的接線號。電氣接線圖：概念：表示電氣設備或裝置連接關系的簡圖。作用：用于安裝接線、線路檢查、線路維修、故障處理。原則：1、各電器元件用規定的圖形符號、文字符號繪制，同一電器的各部件必須畫在一起，各電氣元件的位置，應與實際安裝位置一致。2、不在同一控制箱和同一配電盤上的各電器元件的連接，必須經接線端子板進行。3、走向相同的多根導線可用單線表示。4、畫連接導線時，應注明導線規格、型號、根數和穿線管的尺寸。5、各電器元件的圖形符號必須與原理圖一致，并符合國家標準。6、各電器元件上凡是需要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原理圖的導線編號一致。一、電氣控制線路分析的內容設備說明書（機械和電氣兩部分）電氣原理圖（控制電路分析的中心內容）主電路、控制電路、輔助電路、保護電路、聯鎖環節以及特殊控制電路等電氣設備的總裝接線圖電氣部件的布置安裝要求導線和穿線管的規格型號等。電器元件布置圖與接線圖第二節繼電接觸器控制電路組成的

基本規律二、電氣原理圖閱讀分析的方法查線讀圖法（直接讀圖法）邏輯代數分析法（間接讀圖法）過程圖示法（間接讀圖法）1、查線讀圖法分析主電路先分析執行元件的線路（電動機）。即從主電路看有哪些控制元件的主觸點和附加元件，根據其組合規律大致可知該電動機的工作情況（是否有特殊的啟動、制動要求，是否正反轉、是否要求調速等）分析控制電路在控制電路上由主電路控制元件主觸點文字符號找到有關的控制環節以及環節間的聯系。將控制電路化整為零。分析輔助電路執行元件的工作狀態顯示、電源顯示、參數測定、照明、故障報警。分析聯鎖與保護環節此環節對生產機械的安全性和可靠性非常重要分析特殊控制環節產品計數裝置、自動檢測系統、晶閘管出發電路、自動調溫裝置等。總體檢查三相鼠籠異步電機直接起動的工作原理：直接將三相對稱交流電接入電動機的三相定子繞組相應的出線端上。

L1L2L3M～3UVW控制？第二節繼電器接觸器控制電路組成的單元電路在低壓電路中作為不頻繁接通和分斷電路用，主要用來將電路與電源隔離。M～3UVWQS電路圖中電器元件的觸點均按手柄置于零位、元件沒有受外力作用、吸引線圈為斷電時的情況畫出。主要用于低壓配電電路不頻繁通斷控制，在電路發生短路、過載、欠壓和漏電等故障時能分斷故障電路。

M～3UVWQF×××如果要頻繁動作？用來頻繁接通或斷開電動機或其他設備的主電路，每小時可開閉好幾百次。

M～3UVWQSKM主電路：傳輸能量的線路，流過電氣設備負載電流的電路，其導線用加粗的實線表示，一般畫在圖面的左側。M～3UVWQSKM當接觸器的常開觸點（KM）閉合電機接通電源開始轉動；當接觸器的常開觸點（KM）斷開，電機停止運行。KM觸點如何動作？控制電路M～3UVWQSKM接觸器的工作原理？KM～只要控制交流接觸器線圈電路的通斷就能控制電機的起停。控制電路：傳送控制信號的線路，其導線用細實線表示，一般畫在圖面的右側。線圈KM如何帶電？1、鼠籠式電動機的點動控制

M～3UVWQSKMKMSB點動控制：通常用在電動機檢修后試車或生產機械的位置調整。2、連續運行控制M～3UVWQSKMKMSBKM

這種依靠接觸器輔助觸點使其線圈保持通電的作用稱為自鎖。起自鎖作用的輔助觸點稱為自鎖觸點。SB0停止按鈕自鎖觸點起動按鈕保護環節？M～3UVWQSKM發生短路事故——短路保護FU1KMSBKMSB0FU2FU2當電動機在運行過程中長期過載，或發生斷相故障使電動機電流超過額定值時。過載保護：熱繼電器FR。M～3UVWQSKM熱繼電器如何實現過載保護?FU1FRKMSBKMSB0FU2FU2FR還能消除由于電壓恢復線路自起動而產生的安全隱患。M～3UVWQSKMFU1FR欠壓保護：是依靠接觸器KM本身的電磁機構來實現的（主電路和控制電路為同一電源）。KMSBKMSB0FU2FU2FR1212既能實現連續運行又能實現點動的控制電路？

方案1：用轉換開關SA（旋轉操作）與自鎖觸點KM串聯。KMSBKMSB0FU2FU2FR12解自鎖SA方案2：用一個復合按鈕SB2，操作SB2實現點動控制。KMSB1KMSB0FU2FU2FR12SB2復合按鈕的動作順序：按下SB2，先斷常閉觸頭，解除控制電路的自鎖功能；后合常開觸頭，接通KM的線圈。方案3：使用中間繼電器KA和控制按鈕SB2實現點動。KMSB1KMSB0FU2FU2FR12KAKAKASB23、鼠籠式電動機兩地控制KMSB2KMSB1FU2FU2FR12SB3SB4

并聯起動按鈕

串聯停止按鈕4、鼠籠式電動機正、反轉控制M～3UVWQSKMFU1FRKMSBKMSB0FU2FU2FR1212電動機的轉向與定子電流的相序有關。主電路M～3UVWQSKM1FU1FRL1L2L3KM1——控制電動機正轉。KM2KM2——控制電動機反轉。

相序

L1L2L3正轉UVW反轉WVU不相連相連存在問題？三相異步電動機正反轉控制電路之一

控制電路KM1SB1KM1SB0FU2FU2FR12SB2KM2KM2KM2KM1如何保證在同一時間內只有一個接觸器動作，以確保電源不會短路？實現的控制功能：正轉停反轉

利用兩個接觸器的常閉輔助觸頭互相控制的方法成為“互鎖”，起互鎖作用的兩對觸頭稱為互鎖觸頭。利用接觸器的觸點實現互鎖控制稱電氣互鎖（也稱電氣聯鎖）。正轉直接到反轉的連續控制

機械互鎖：采用復合按鈕，實現正轉直接到反轉的控制KM1SB1KM1SB0FU2FU2FR12SB2KM2KM2KM2KM1SB2SB1機械聯鎖電氣聯鎖鼠籠式電動機正反轉的控制線路KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR正反轉控制線路3~MFRFUQ......KMFFRKMRSB1SBFKMFSBRKMRKMRKMFKMR下圖所示的鼠籠式電動機正反轉控制線路中有幾處錯誤，請改正之。5、優先控制電路(分為先動作優先和后動作優先)先動作優先電路工作狀態：無論哪一臺設備先動作，其他設備則不能動作，即先動作優先。若首先按下SB1，KM1線圈得電并自鎖（電動機M1工作），KM1的動合觸點閉合，使中間繼電器KA線圈得電，KA的動斷觸點斷開KM2、KM3的線圈電路，因而在KM1未斷電之前，KM2、KM3接觸器都不能工作。互鎖控制電路都屬于先動作優先控制電路。SB0KAKM1KM1KAKM2KM2SB3KAKM3KM3KM1KM2KM3KASB1SB2先動作優先電路后動作優先電路的工作狀態：多臺設備，任一臺工作，前面所有已動作的設備自動停止工作，即后動作優先。若先按下SB1，則KM1線圈得電并自鎖（電動機M1工作），若再按SB2，則KM2線圈得電并自鎖（電動機M2工作），KM2的動斷觸點斷開，使KM1斷電。后動作優先電路KM1KM1KM2KM2SB3KM3SB1SB2KM3KM2KM1KM3KM3KM1KM2SB0控制順序：M1起動后M2才能起動。M2既不能單獨起動，也不能單獨停車。按下停止按鈕兩臺電動機同時停止工作。1.電機的順序工作的聯鎖控制按SB1再按SB2M1轉動M2轉動KM1FUQKM2M1M23~3~.SBSB1KM1KM1SB2KM2KM2通電閉合閉合通電閉合閉合....順序啟動，逆序停止2、順序啟動，逆序停止控制線路KM1FUQKM2M1M23~3~.SB0SB1KM1KM1KM2通電閉合閉合通電閉合閉合SB2KM2....SB3KM1閉合M1轉動再按SB2M2轉動啟動：按SB1KM2..閉合停止：按SB3M2停止再按SB0M1停止KM2斷電KM2斷電順序聯鎖控制電路KM2KM1凡是生產線上某些環節或一臺設備的某些部件之間具有互相制約或互相配合的控制，勻稱為聯鎖控制。自鎖控制連鎖控制正常工作與點動的連鎖控制互鎖控制控制規律實現聯鎖的關鍵：正確選擇和安排聯鎖觸點。互相制約關系（互鎖）由將各自控制電器的常閉觸點串接到對方電器的線圈電路中。順序動作聯鎖，將先通電的電器的常開觸點串接在后通電的電器的線圈電路中，將先斷電的電器的常開觸點并接在后斷電的電器的線圈電路中的停止按鈕上。M13~這樣的順序控制是否合理？兩電機各自要有獨立的電源；這樣接，主觸頭(KM1)的負荷過重。KM1KM2M23~思考M13~KM2SB0KM2SB1KM1FR1FR2KM1

例1：兩條皮帶運輸機分別由兩臺鼠籠異步電動機拖動，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運輸機上，要求電動機按下述順序起動和停止：起動時:M1起動后M2才能起動；停車時:M2停車后M1才能停車。應如何實現控制？起動：通電通電閉合閉合SBKM1FR1

例：兩條皮帶運輸機分別由兩臺鼠籠異步電動機拖動，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運輸機上，要求電動機按下述順序起動和停止：起動時:M1起動后M2才能起動；停車時:M2停車后M1才能停車。應如何實現控制？KM2SBKM2FR2KM1停止：斷電斷電斷開斷開一、行程原則控制基本電器：行程開關工作原理：行程開關裝在所需的地點，當裝在運動部件上的撞塊碰動行程開關時，行程開關的觸點動作，從而實現電路的切換。主要用于：機床進給速度的自動換接；自動工作循環；自動定位；運動部件的限位保護。第三節交流異步電動機常用電氣控制線路自動停止控制電路限位開關SQ2SQ1電動機正轉電動機反轉限位開關ABKM1SB1KM1SB0FU2FU2FR12SB2KM2KM2KM2KM1SQ1SQ2主電路：一臺電機正反轉。向右工作臺撞塊向右（電機正轉）ABSTA1STA2STB1STB2自動循環控制電路：應在正反轉的基礎上，在每套支路中分別串聯行程開關的動斷觸點。上一頁返回下一節下一頁上一節KM1SB1KM1SB0FU2FU2FR12SB2KM2KM2KM2KM1SQ1SQ1SQ2SQ2限位開關SQ2SQ1電動機正轉電動機反轉限位開關AB運動部件每經過一次自動往復循環，電動機就要進行兩次反接制動過程，這將出現較大的電流和機械沖擊。因此，這種線路只適用于電動機容量較小、循環周期較長、電動機轉軸具有足夠剛性的拖動系統中。二、速度原則控制1、速度原則控制的單向能耗制動控制電路取速度為變化參量基本電器：速度繼電器，檢測電動機的速度變化，在120－3000r/min范圍內速度繼電器觸點動作，當轉速低于100r/min時，觸點復位。速度繼電器要與電動機同軸旋轉。實現：電動機反接制動；能耗制動；電動機正常工作KS的常開觸頭閉合，為制動作準備。停車時按下KM1線圈斷電主觸頭斷開，切斷交流電源復合按鈕SB1KM2線圈通電主觸頭閉合，電動機通直流電進入能耗制動當電動機的轉速下降至接近零時，KS的常開觸頭斷開KM2線圈斷電常開主觸頭斷開切除直流電源能耗制動結束SB1KM1SB2FRKM1KSKM2FU2FU2nKM1KM2KM2可逆運行的能耗制動2、反接制動控制線路反接制動是利用改變電動機電源的相序，使定子繞組產生相反方向的旋轉磁場，因而產生制動轉矩的制動方法。反接制動常采用轉速為變化參量進行控制。反接制動特點：制動迅速，效果好，沖擊大。適用范圍：10KW以下的小容量電動機。為了減少沖擊電流，通常在電動機主電路中串接限流電阻。KM2SB1KM1SB2FRKM1KTKSKM2FU2FU2nKM1KM23~MFRKM1QKSKM2

電動機正常工作KS的常開觸頭閉合，為制動作準備。按復合按鈕SB1KM1線圈失電電動機斷電慣性運轉（KS仍閉合）

KM1常閉觸頭閉合

KM2線圈得電KM2常開觸頭閉合自鎖

KM2主觸頭閉合電機接電阻反接制動

KM2常閉觸頭斷開當電動機的轉速下降至接近零時，KS的常開觸頭斷開KM2線圈斷電常開主觸頭斷開反序電源能耗制動結束。SB1KM1SB2FRKM1KSKM2FU2FU2nKM1KM2KM2電動機可逆運行的反接制動控制線路FRFU2FU2SB1KM1KS1KS2nKM1SB2nKM2KM1KS1KS2nSB3nKM2KM2KS1是速度繼電器KS的正轉觸頭，KS2反轉觸頭。KM1正轉接觸器，KM2反轉接觸器

當正轉接觸器KM1閉合，電動機接正相序三相電源運轉時，速度繼電器KS的正轉常閉觸頭KS1斷開，常開觸頭KS1閉合。

由于反轉接觸器KM2的線圈電路中串連的起互鎖作用的常閉觸頭KM1早已斷開，所以KS1正轉常開觸點的閉合僅起KM2準備通電的作用，并不能使其線圈立即通電。按停止按鈕SB1時，KM1線圈斷電，其常閉觸頭復位使KM2線圈通電，電動機接反相序電源，進入正向反接制動狀態。FRFU2FU2SB1KM1KS1KS2nKM1SB2nKM2KM1KS1KS2nSB3nKM2KM2FRFU2FU2SB1KM1KS1KS2nKM1SB2nKM2KM1KS1KS2nSB3nKM2KM2由于速度繼電器KS1的常閉觸頭這時是斷開的，KM2線圈的自鎖通路已被切斷。當電動機轉速降到接近零時，速度繼電器的正轉常閉和常開觸頭KS1均復位，接觸器KM2線圈斷電，正向反接制動過程結束。反向起動和反接制動電動機可逆運行反接制動控制電路三、電流原則控制基本電器：電流繼電器工作原理：電流繼電器可在線圈中的電流達到某一整定值時動作，或在電流降低到某一整定值時釋放。實現：過電流或欠電流保護電動機的分級起動夾緊力的自動控制等。3~MFRKM1IjIjIj...KM2KM3KM4KI3KI2KI1FRSB1KM1KI1KM1SB2KM2KM1KAKAKI2KM3KI3KM41、電流原則控制轉子電路串電阻啟動控制線路1R2R3RFRSB1KM1KI1KM1SB2KM2KM1KAKAKI2KM3KI3KM4電流原則控制轉子電路串電阻啟動控制線路原理：利用電動機轉子電流大小的變化來控制電阻切除。KI1、KI2、KI3是電流繼電器，它們的吸合電流一樣，釋放電流逐漸減小。啟動：按SB2，KM1線圈通電，常開觸點閉合自鎖，電動機串三級電阻電阻啟動，啟動電流很大，電流繼電器都吸合，它們的常閉觸點斷開。在啟動瞬間電流繼電器動作快于接觸器，所以啟動開始電動機先串全部電阻啟動。FRSB1KM1KI1KM1SB2KM2KM1KAKAKI2KM3KI3KM4電流原則控制轉子電路串電阻啟動控制線路隨著啟動轉速的增高，電流逐漸減小，KI1先釋放，其常閉觸點閉合，KM2線圈通電，其主觸點吸合，切除電阻1R，使電流略有上升。電動機繼續加速，電流又很快減小，KI2釋放，其常閉觸點閉合，KM3線圈通電，其主觸點吸合，切除電阻2R。當轉速繼續升高，電流又減小，KI3釋放，常閉觸點閉合，KM4線圈通電，其主觸點吸合，切除電阻3R，全部電阻切除，電動機啟動完畢，正常運轉。2、自動夾緊機構的控制線路3~MFRKM1QKM2IjKI按電流原則和行程原則控制的機床橫梁夾緊機構的自動控制線路FRSB3KM2QSKM1KM1SB1KIKM2KM2KM1KM1SB2FRSB3KM2QSKM1KM1SB1KIKM2KM2KM1KM1SB2接觸器KM1控制電動機正轉為夾緊接觸器KM2控制電動機反轉為放松行程開關SQ為夾緊和放松狀態的檢查電流繼電器KI用于根據電動機的電流大小檢查夾緊力。作業：分析具體工作過程并改進電路為全自動控制。四、時間原則控制1.基本電器：時間繼電器實現：電動機降壓啟動和制動自動間歇各種動作的時間順序控制2.定子串電阻降壓啟動控制線路在電動機起動時在三相定子電路串接電阻，使得加在定子繞組上的電壓降低，起動結束后再將電阻短接，電動機在額定電壓下正常運行。這種起動方式不受電動機接線形式的限制，設備簡單。在中小型生產機械中應用廣泛。2.定子串電阻降壓啟動控制線路KM13~MFRFUQ.KM2SB1.SB2KTKM1KM1KM2FRKT該線路是根據起動過程中時間的變化，利用時間繼電器來控制降壓電阻的切除。通電延時繼電器常開通電延時閉合觸頭工作過程如下：

KM1線圈得電KM1輔助常開觸點閉合自鎖合上Q按SB2KM1主觸點閉合電機串接電阻

R啟動

KT線圈得電KT的延時閉合的常開觸點閉合

KM2線圈得電KM2主觸點閉合短接電阻電機全壓運行FRSB1SB2KTKM1KM1KM2KT延時缺點：電動機啟動后，接觸器KM1和時間繼電器KT的線圈仍一直通電。工作過程如下：

KM1線圈得電KM1輔助常開觸點閉合自鎖合上Q按SB2KM1主觸點閉合電機串接電阻R啟動

KT線圈得電KT的延時閉合的常開觸點閉合

KM2常開觸點閉合自鎖KM2線圈得電KM2常閉觸點斷開KT、KM1線圈斷電

KM2主觸點閉合短接電阻電機全壓運行FRSB1SB2KTKM1KM1KM2KTKM2KM2延時時間繼電器控制的順序起動電路自動星形—三角形起動器電路時間原則控制轉子電阻起動電路XJ01系列自耦減壓起動電路圖自動控制的自耦減壓起動器電路按時間原則控制電動機單向運行能耗制動控制電路電動機無變壓器單管能耗制動電路無變壓器單管能耗制動控制電路自行分析三相籠型電動機變極調速控制三相雙速電動機2Y/Δ聯結方式雙速異步電動機控制電路第四節直流電動機的電氣控制一、直流電動機單向旋轉起動控制直流電動機電樞串電阻單向旋轉起動電路二、直流電動機可逆運轉起動控制直流電動機正反轉電路三、直流電動機單向旋轉串電阻起動、能耗制動電路直流電動機單向旋轉能耗制動電路四、直流電動機可逆旋轉反接制動控制電路直流電動機可逆旋轉反接制動控制電路圖6-33反接時的電樞電路五、直流電動機調速控制電路圖6-34直流電動機改變勵磁電流的調速控制電路第四章電動機控制的保護環節電動機控制的保護環節是保證設備長期安全，可靠、無故障運行的重要部分。保護電動機、電網、電氣控制設備及人身安全。常用的保護環節：短路保護、過載保護、零壓、欠壓保護、弱磁保護。一、短路保護常用短路保護元件有熔斷器和自動開關。熔斷器優點：價格便宜、斷弧能力強。缺點：熔體的品質、老化及環境溫度等因素對其動作值影響大。用其保護電動機時，可能只有一相熔體燒斷而造成電動機單相運行。改進：用自動開關作短路保護。當出現短路時，其電流線圈動作，將整個開關跳閘，三相電源便同時被切斷。自動開關還有過載保護和欠壓保護的作用。自動開關缺點：結構復雜，價格貴，不宜頻繁操作，一般用在要求高的場合。二、過電流保護過電流出現的情況：電動機不正確啟動；負載轉矩劇烈增加。比電動機的額定電流大的多。常用瞬時動作的過電流繼電器與接觸器配合起來作過電流保護。過電流繼電器作為測量元件，接觸器作為執行元件斷開電路。過電流保護一般只用在直流電動機和繞線式異步電動機上。整定過電流動作值一般為啟動電流的1.2倍。三、過載保護常采用的過載保護元件是熱繼電器。由于熱慣性的原因，熱繼電器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，所以用熱繼電器作過載保護同時必須設有短路保護。選作短路保護的熔斷器熔體的額定電流不應超過4倍熱繼電器發熱元件的額定電流。短路、過電流、過載保護都是電流保護，但由于故障電流的動作值、保護特性和保護要求以及使用元件的不同，它們不能互相取代。四、零電壓和欠電壓保護為了防止電網失電后恢復供電時電動機自行啟動的保護叫零電壓保護。在電源電壓降到允許值以下時，需要采用保護措施，及時切斷電源，這就是欠壓保護。通常采用欠電壓繼電器或設置專門的零電壓繼電器。在控制線路的主電路和控制電路由同一個電源供電時，具有電氣自鎖的接觸器兼有欠電壓和零電壓保護作用。欠電壓繼電器的線圈直接跨接在定子的兩相電源線上，其常開觸點串接在控制電動機的接觸器線圈電路中。五、弱磁保護直流電動機在磁場有一定強度情況下才能啟動，如果磁場太弱，電動機的起動電流就會很大；直流電動機正在運行時磁場突然減弱或消失，電動機轉速就會迅速升高，甚至發生“飛車”，因此需要采用弱磁保護。弱磁保護是通過在電動機勵磁回路串入欠電流繼電器。在電動機運行中，如果勵磁電流消失或降低太多，欠電流繼電器就會釋放，其觸頭切斷主回路接觸器線圈電路，使電動機斷電停車。

電氣控制設計基礎電氣原理圖設計

為滿足生產機械及工藝要求進行的電氣控制電路的設計電氣工藝設計

為電氣控制裝置的制造、使用、運行、維修的需要進行的生產施工設計

第一節電氣控制系統設計的基本原則和內容一、電氣控制設計的原則

1)最大限度滿足生產機械和生產工藝對電氣控制的要求

2）在滿足要求的前提下，使控制系統簡單、經濟、合理、便于操作、維修方便、安全可靠

3）電器元件選用合理、正確，使系統能正常工作

4）為適應工藝的改進，設備能力應留有裕量二、電氣控制系統設計的基本內容1.電氣原理圖設計內容

1）擬定電氣設計任務書:扼要的說明所設計設備的用途、加工工藝、技術性能及工作條件及該設備的拖動特性、控制特性和操作功能等。

2）選擇電力拖動方案和控制方式：電力拖動方案：一般設備采用交流拖動系統。如果設備對起動、制動要求很高，需要無級調速，采用直流電動機調速系統或交流變頻調速系統。控制方式:繼電接觸控制、順序控制、PLC控制、計算機聯網控制。

3）根據設備的要求，確定電動機的數量、類型、型號、容量、轉速。

4）設計電氣控制原理圖

5）選擇電器元件，制定電機和電器元件清單

6）設計電氣柜、操縱臺、電氣安裝板，畫出電機和電器元件的總體布置圖。

7）繪制電器控制線路裝配圖及接線圖。

6）編寫設計計算說明書和使用說明書。

2.電氣工藝設計內容

1）設計電氣設備的總體配置，繪制總裝配圖和總接線圖

2）繪制各組件電器元件布置圖與安裝接線圖，標明安裝方式、接線方式

3）編寫使用維護說明書

第二節電力拖動方案的確定和電