第2章-基本電氣控制線路及其邏輯表示

1、“電氣控制技術(shù)”電子課件第第2 2章章 基本電氣控制及其邏輯表示基本電氣控制及其邏輯表示重點：電氣控制工程圖的內(nèi)容，鼠籠式三相交流異步電動機(jī)起、重點：電氣控制工程圖的內(nèi)容，鼠籠式三相交流異步電動機(jī)起、停，正反轉(zhuǎn)，多地、多條件控制電路的基本原理；降壓起動停，正反轉(zhuǎn)，多地、多條件控制電路的基本原理；降壓起動控制電路；制動控制電路；繞線式異步電動機(jī)的控制電路；控制電路；制動控制電路；繞線式異步電動機(jī)的控制電路；電液控制技術(shù)；電液控制技術(shù)；難點：讀懂電氣控制線路原理圖，能夠應(yīng)用基本的控制環(huán)節(jié)。難點：讀懂電氣控制線路原理圖，能夠應(yīng)用基本的控制環(huán)節(jié)。第第2章章 基本電氣控制線路基本電氣控制線路 及其邏輯表

2、示及其邏輯表示2.1 電氣控制線路的繪制及國家標(biāo)準(zhǔn)電氣控制線路的繪制及國家標(biāo)準(zhǔn)2.1.1 常用電氣圖形及文字符號的國家標(biāo)準(zhǔn)常用電氣圖形及文字符號的國家標(biāo)準(zhǔn)繪制電氣原理圖應(yīng)按繪制電氣原理圖應(yīng)按GB472885、GB715987、GB698886等規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)繪制。當(dāng)標(biāo)等規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)繪制。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)中給出幾種形式時，選擇符號應(yīng)遵循以下原則：準(zhǔn)中給出幾種形式時，選擇符號應(yīng)遵循以下原則：應(yīng)盡可能采用優(yōu)選形式；應(yīng)盡可能采用優(yōu)選形式；在滿足需要的前提下，應(yīng)盡量采用最簡單的形式；在滿足需要的前提下，應(yīng)盡量采用最簡單的形式；在同一圖號的圖中使用同一種形式。在同一圖號的圖中使用同一種形式。2.1.2 電氣控制原理圖的繪

3、制原則電氣控制原理圖的繪制原則2.1.3 圖面區(qū)域的劃分圖面區(qū)域的劃分2.1.4 符號位置的索引符號位置的索引表表2-1 表表2.1(續(xù)表續(xù)表)圖2.1 CM6132普通車床電氣控制線路原理圖2.1.2 電氣控制工程圖電氣控制工程圖 1. 1. 電氣原理圖（圖電氣原理圖（圖2.1.12.1.1、圖、圖2.1.22.1.2） 用規(guī)定的圖形符號，按主電路和輔助電路相互分開用規(guī)定的圖形符號，按主電路和輔助電路相互分開并依據(jù)各電器元件動作順序等原則所繪制的線路圖，稱并依據(jù)各電器元件動作順序等原則所繪制的線路圖，稱為電氣原理圖。它包括所有電器元件的導(dǎo)電部件和接線為電氣原理圖。它包括所有電器元件的導(dǎo)電部件

4、和接線端點，不表示電氣元件的形狀、大小和安裝方式。端點，不表示電氣元件的形狀、大小和安裝方式。電氣原理圖電氣原理圖電器位置圖電器位置圖電氣安裝接線圖電氣安裝接線圖圖圖2.1.1 某機(jī)床的電氣控制原理圖某機(jī)床的電氣控制原理圖圖圖2.1.2 電動機(jī)正反轉(zhuǎn)橫坐標(biāo)圖示法電氣原理圖電動機(jī)正反轉(zhuǎn)橫坐標(biāo)圖示法電氣原理圖 繪制電氣原理圖的原則繪制電氣原理圖的原則 1）電氣原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分。）電氣原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分。 2）電氣原理圖中，所有電元件都應(yīng)采用國家統(tǒng)一規(guī)定）電氣原理圖中，所有電元件都應(yīng)采用國家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字符號來表示。的圖形符號和文字符號來表示。 3）電氣原

5、理圖中，各個電器元件和部件在控制線路中）電氣原理圖中，各個電器元件和部件在控制線路中的位置，應(yīng)根據(jù)便于閱讀的原則安排，同一電器元件的各的位置，應(yīng)根據(jù)便于閱讀的原則安排，同一電器元件的各個部件可以不畫在一起。個部件可以不畫在一起。 4）電氣原理圖中，所有電器的觸頭都按沒有通電和沒）電氣原理圖中，所有電器的觸頭都按沒有通電和沒有受外力作用時的狀態(tài)繪制。有受外力作用時的狀態(tài)繪制。 5）電氣原理圖中，無論是主電路還是鋪助電路都垂直布）電氣原理圖中，無論是主電路還是鋪助電路都垂直布置，電源電路繪成水平線，主電路繪制在圖的左側(cè)，控制電置，電源電路繪成水平線，主電路繪制在圖的左側(cè)，控制電路繪制在圖的右側(cè)?？?/p>

6、制電路中的耗能元件畫在電路的最下路繪制在圖的右側(cè)?？刂齐娐分械暮哪茉嬙陔娐返淖钕露恕６?。 6）電氣原理圖中，有直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點，要）電氣原理圖中，有直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點，要用黑圓點表示。無直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點不畫黑圓點。用黑圓點表示。無直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點不畫黑圓點。 原理圖區(qū)域劃分原理圖區(qū)域劃分 圖區(qū)編號可以設(shè)置在圖的上方或下方，對應(yīng)圖區(qū)編號下圖區(qū)編號可以設(shè)置在圖的上方或下方，對應(yīng)圖區(qū)編號下方或上方表明它對應(yīng)電路的功能。方或上方表明它對應(yīng)電路的功能。 符號位置的索引符號位置的索引 符號位置的索引用圖號、頁次和圖區(qū)編號的組合索引法，符號位置的索引用圖號、頁次和圖區(qū)編

7、號的組合索引法，索引代號組如下：索引代號組如下： 當(dāng)某一元件相關(guān)的各符號元素出現(xiàn)在不同圖號的圖紙上，當(dāng)某一元件相關(guān)的各符號元素出現(xiàn)在不同圖號的圖紙上，而當(dāng)每個圖號僅有一頁圖紙時，索引代號可簡化成：而當(dāng)每個圖號僅有一頁圖紙時，索引代號可簡化成： 在原理圖中相應(yīng)線圈的下方，給出觸頭的文字符號，在原理圖中相應(yīng)線圈的下方，給出觸頭的文字符號，并在其下面注明相應(yīng)觸頭的索引代號，對未使用的觸頭用并在其下面注明相應(yīng)觸頭的索引代號，對未使用的觸頭用“”表明，有時也可采用上述省去觸頭的表示法。表明，有時也可采用上述省去觸頭的表示法。 對接觸器，上述表示法中各欄的含義如下：對接觸器，上述表示法中各欄的含義如下：

8、左欄左欄 中欄中欄 右欄右欄 主觸頭所主觸頭所 輔助常開觸頭輔助常開觸頭 輔助常閉觸頭輔助常閉觸頭在圖區(qū)號在圖區(qū)號 所在圖區(qū)號所在圖區(qū)號 所在圖區(qū)號所在圖區(qū)號 對繼電器，上述表示法各欄的含義如下：對繼電器，上述表示法各欄的含義如下： 左欄左欄 右欄右欄 輔助常開觸頭輔助常開觸頭 輔助常閉觸頭輔助常閉觸頭 所在圖區(qū)號所在圖區(qū)號 所在圖區(qū)號所在圖區(qū)號是接觸器是接觸器KM1相應(yīng)觸頭的索引。相應(yīng)觸頭的索引。KM12226例圖中例圖中 KM1KM1線圈下方的線圈下方的 電器元件布置圖電器元件布置圖 電器元件布置圖是用來表明電氣設(shè)備上所有電機(jī)、電電器元件布置圖是用來表明電氣設(shè)備上所有電機(jī)、電器的實際位置，

9、為電氣控制設(shè)備的制造、安裝、維修提供器的實際位置，為電氣控制設(shè)備的制造、安裝、維修提供必要的檔案資料。必要的檔案資料。 圖圖2.1.3 某機(jī)床的電器元件布置圖某機(jī)床的電器元件布置圖電氣安裝接線圖（電氣互連圖）（圖電氣安裝接線圖（電氣互連圖）（圖2.1.42.1.4） 電氣安裝接線圖是用規(guī)定的圖形符號，按各電器元件相對位置繪制電氣安裝接線圖是用規(guī)定的圖形符號，按各電器元件相對位置繪制的實際接線圖。在具體施工和檢修中能起到原理圖所起不到的作用，的實際接線圖。在具體施工和檢修中能起到原理圖所起不到的作用，在生產(chǎn)現(xiàn)場得到了廣泛的應(yīng)用。在生產(chǎn)現(xiàn)場得到了廣泛的應(yīng)用。 安裝接線圖是實際接線安裝的準(zhǔn)則和依據(jù)，

10、它清楚地表示安裝接線圖是實際接線安裝的準(zhǔn)則和依據(jù)，它清楚地表示各電器元各電器元件的相對位置和它們之間的電氣連接件的相對位置和它們之間的電氣連接，安裝接線圖不僅要把同一個電，安裝接線圖不僅要把同一個電器的各個部件畫在一起，而且各個部件的布置要盡可能符合該電器的器的各個部件畫在一起，而且各個部件的布置要盡可能符合該電器的實際情況。各電器元件的表示要與原理圖一致，以便核對。同一控制實際情況。各電器元件的表示要與原理圖一致，以便核對。同一控制柜中的各電器元件之間的連接可以直接進(jìn)行，柜中的各電器元件之間的連接可以直接進(jìn)行，不在同一個控制柜內(nèi)的不在同一個控制柜內(nèi)的各電器元件之間的導(dǎo)線連接，必須通過接線端子

11、進(jìn)行各電器元件之間的導(dǎo)線連接，必須通過接線端子進(jìn)行。 安裝接線圖中，分支導(dǎo)線必須在各電器元件接線端上引出。還應(yīng)該安裝接線圖中，分支導(dǎo)線必須在各電器元件接線端上引出。還應(yīng)該詳細(xì)標(biāo)明導(dǎo)線和所穿管子的型號、規(guī)格等。詳細(xì)標(biāo)明導(dǎo)線和所穿管子的型號、規(guī)格等。 圖圖2.1.4 車床的電氣安裝接線圖車床的電氣安裝接線圖 2.2 基本電氣控制方法基本電氣控制方法2.2.1 異步電動機(jī)簡單的起、停、保護(hù)電氣控異步電動機(jī)簡單的起、停、保護(hù)電氣控制線路制線路2.2.2 多地點控制多地點控制圖2.2 簡單的起、停、保護(hù)電氣控制線路圖2.3 電動機(jī)的多地點控制圖2.4 長動與點動控制電路2.2.3 連續(xù)工作（長動）與點動

12、控制連續(xù)工作（長動）與點動控制2.2.4 異步電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)電路異步電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)電路圖2.5 按鈕控制的異步電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路2.2.5 順序控制順序控制圖2.6 兩臺電動機(jī)的順序起動控制2.2.6 2.2.6 多條件控制多條件控制 電路用途：電路用途： 多條件啟動控制和多多條件啟動控制和多條件停止控制電路，適用條件停止控制電路，適用于電路的多條件保護(hù)。于電路的多條件保護(hù)。 電路特點：電路特點： 按鈕或開關(guān)的常開觸按鈕或開關(guān)的常開觸點串聯(lián)，常閉觸點并聯(lián)。點串聯(lián)，常閉觸點并聯(lián)。多個條件都滿足（動作）多個條件都滿足（動作）后，才可以起動或停止。后，才可以起動或停止。綜綜 合合基本電路的結(jié)構(gòu)特點

13、：基本電路的結(jié)構(gòu)特點：1.1.自鎖自鎖接觸器常開觸點與按鈕常開觸點相并聯(lián)。接觸器常開觸點與按鈕常開觸點相并聯(lián)。2.2.互鎖互鎖兩個接觸器的常閉觸點串聯(lián)在對方線圈兩個接觸器的常閉觸點串聯(lián)在對方線圈的電路中。的電路中。3.3.點動點動無自鎖環(huán)節(jié)。無自鎖環(huán)節(jié)。4.4.多地多地按鈕的常開觸點并聯(lián)、常閉觸點串聯(lián)。按鈕的常開觸點并聯(lián)、常閉觸點串聯(lián)。5.5.多條件多條件按鈕的常開觸點串聯(lián)、常閉觸點并聯(lián)。按鈕的常開觸點串聯(lián)、常閉觸點并聯(lián)。2.3 異步電動機(jī)的基本電氣控制電路異步電動機(jī)的基本電氣控制電路2.3.1 起動控制電路起動控制電路(1)直接起動控制電路直接起動控制電路(2)Y-降壓起動控制電路降壓起動控

14、制電路(3)自耦變壓器降壓起動控制電路自耦變壓器降壓起動控制電路(4)三相繞線式異步電動機(jī)起動控制電路三相繞線式異步電動機(jī)起動控制電路圖2.7 用開關(guān)直接起動電動機(jī)的電路圖2.8 異步電動機(jī)星-三角形降壓起動電路圖2.9 自耦變壓器降壓起動的控制電路 三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組可以通過滑環(huán)串接起三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組可以通過滑環(huán)串接起動電阻以達(dá)到減小起動電流、提高轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)和起動轉(zhuǎn)動電阻以達(dá)到減小起動電流、提高轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)和起動轉(zhuǎn)矩的目的。在一般要求起動轉(zhuǎn)矩較高的場合，繞線轉(zhuǎn)子異步電矩的目的。在一般要求起動轉(zhuǎn)矩較高的場合，繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用。動機(jī)得到了

15、廣泛的應(yīng)用。 繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組可以繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子繞組可以串電阻串電阻和和串頻敏變阻器串頻敏變阻器兩種裝置進(jìn)行起動。兩種裝置進(jìn)行起動。 1 1、轉(zhuǎn)子串電阻起動控制電路、轉(zhuǎn)子串電阻起動控制電路 串接在三相轉(zhuǎn)子繞組中的起動電阻一般都接成星形。起動串接在三相轉(zhuǎn)子繞組中的起動電阻一般都接成星形。起動前，起動電阻全部接入，起動過程中將電阻依次短接，起動結(jié)前，起動電阻全部接入，起動過程中將電阻依次短接，起動結(jié)束時，轉(zhuǎn)子電阻全部被短接。短接起動電阻的方式有三相電阻束時，轉(zhuǎn)子電阻全部被短接。短接起動電阻的方式有三相電阻不平衡短接法和三相電阻平衡短接法不平衡短接法和三相電阻平衡短接法兩種。僅介紹

16、用接觸器控兩種。僅介紹用接觸器控制的平衡短接法起動控制。制的平衡短接法起動控制。 2.3.1.4 三相繞線式異步電動機(jī)的起動控制電路三相繞線式異步電動機(jī)的起動控制電路 按下按下SB2，KM1、KT1線圈得電，電動機(jī)轉(zhuǎn)子接線圈得電，電動機(jī)轉(zhuǎn)子接入三段電阻起動；入三段電阻起動； 當(dāng)當(dāng)KT1延時到，延時到，KM2得得電，短接電阻電，短接電阻R1，KT2得得電；電； 當(dāng)當(dāng)KT2延時到，延時到，KM3得得電，短接電阻電，短接電阻R2，KT3得得電；電； KT3延時到，延時到，KM4得電，得電，短接電阻短接電阻R3，電動機(jī)起動，電動機(jī)起動過程結(jié)束。過程結(jié)束。圖圖2.9.1 2.9.1 按時間原則控制的串電

17、阻起動按時間原則控制的串電阻起動線線路路圖圖2.9.2 2.9.2 按電流原則短接起動電阻的控制按電流原則短接起動電阻的控制線線路路 按下起動按鈕按下起動按鈕SB2SB2，KM1KM1得電，電動機(jī)起動得電，電動機(jī)起動，起動電流大，起動電流大，KI1KI1、KI2KI2、KI3KI3同時吸合動同時吸合動作，作，KM2KM2、KM3KM3、KM4KM4線線圈全斷電，電阻全部圈全斷電，電阻全部接入。接入。 隨轉(zhuǎn)子電流減小，隨轉(zhuǎn)子電流減小，KI1KI1首先釋放，短接第首先釋放，短接第一段轉(zhuǎn)子電阻一段轉(zhuǎn)子電阻R1R1，再，再KI2KI2釋放，短接釋放，短接R2R2，如，如此下去，直到將轉(zhuǎn)子此下去，直到將

18、轉(zhuǎn)子全部電阻短接，電動全部電阻短接，電動機(jī)起動過程結(jié)束。機(jī)起動過程結(jié)束。KI1、KI2、KI3欠電流繼電器，欠電流繼電器， 吸合電流相同，釋放電流不同，吸合電流相同，釋放電流不同， KI1最大，最大，KI2次之，次之，KI3最小。最小。 2、轉(zhuǎn)子繞組串頻敏變阻器起動控制電路、轉(zhuǎn)子繞組串頻敏變阻器起動控制電路 三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串接電阻起動時存在一定的機(jī)械沖擊三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串接電阻起動時存在一定的機(jī)械沖擊，起動線路復(fù)雜，而且電阻本身比較笨重、能耗大、控制箱體積大。，起動線路復(fù)雜，而且電阻本身比較笨重、能耗大、控制箱體積大。 從從2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代開始，我國開始應(yīng)用和

19、推廣自己獨創(chuàng)的頻敏變阻器年代開始，我國開始應(yīng)用和推廣自己獨創(chuàng)的頻敏變阻器。頻敏變阻器的阻抗能夠隨著轉(zhuǎn)子電流頻率的減小而自動減小，它是繞。頻敏變阻器的阻抗能夠隨著轉(zhuǎn)子電流頻率的減小而自動減小，它是繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)較為理想的一種起動設(shè)備。線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)較為理想的一種起動設(shè)備。 頻敏變阻器是一種由數(shù)頻敏變阻器是一種由數(shù)片片E E形鋼板疊成鐵心，外面再形鋼板疊成鐵心，外面再套上繞組的三相電抗器，它套上繞組的三相電抗器，它有鐵心、線圈兩個部分，采有鐵心、線圈兩個部分，采用星形接線，其鐵心損耗非用星形接線，其鐵心損耗非常大。相當(dāng)于一個鐵損較大常大。相當(dāng)于一個鐵損較大的電抗器。的電抗器。 圖圖2.9.3

20、 2.9.3 頻敏變阻器等效電路頻敏變阻器等效電路 自動控制時將開關(guān)自動控制時將開關(guān)SASA扳向扳向“自動自動”，按下，按下SB2SB2，KM1KM1、KTKT得電，當(dāng)?shù)秒?，?dāng)KTKT到，到，KAKA得電，得電，KM2KM2得電，頻敏變阻器短接，得電，頻敏變阻器短接，完成電動機(jī)的起動。完成電動機(jī)的起動。 手動時手動時SASA板板“手動手動”，斷，斷開開KTKT，按下，按下SB2SB2，串頻敏變阻，串頻敏變阻器起動，按下器起動，按下SB3SB3，短接，短接RFRF，起動過程結(jié)束。起動中，起動過程結(jié)束。起動中，KAKA將熱繼電器的發(fā)熱元件將熱繼電器的發(fā)熱元件FRFR短短接，以免起動時間長而使熱接，

21、以免起動時間長而使熱繼電器誤動作。繼電器誤動作。采用頻敏變阻器的起動控制電路采用頻敏變阻器的起動控制電路圖圖2.9.4 2.9.4 頻敏變阻器的起動控制線路頻敏變阻器的起動控制線路2.3.2 制動電路制動電路(1)反接制動控制線路反接制動控制線路(2)能耗制動控制線路能耗制動控制線路(3)電磁抱閘電磁抱閘圖2.10 反接制動控制電路圖2.11 能耗制動控制電路圖2.12 電磁抱閘原理圖圖2.13 電磁抱閘制動控制線路2.3.3 雙速異步電動機(jī)調(diào)速控制電路雙速異步電動機(jī)調(diào)速控制電路電動機(jī)轉(zhuǎn)速公式電動機(jī)轉(zhuǎn)速公式(1) /YY接法接法(2)Y/YY接法接法2.3.4 位置控制電路位置控制電路圖2.1

22、4 雙速電動機(jī)三相繞組接法圖2.15 雙速電動機(jī)高低速控制電路圖2.16 采用時間繼電器的雙速電動機(jī)高低速控制電路圖2.17 工作臺往復(fù)運動控制電路1 1、液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)、液壓系統(tǒng)基礎(chǔ)控制部件：控制部件： 電磁閥（電磁閥（YVYV）：二位二通液壓電磁換向閥；三位五通電磁換向閥；）：二位二通液壓電磁換向閥；三位五通電磁換向閥； YAYA：電磁線圈（直流）：電磁線圈（直流） 溢流閥（壓力閥）；調(diào)速閥（節(jié)流閥）；單向閥溢流閥（壓力閥）；調(diào)速閥（節(jié)流閥）；單向閥動力部件：液壓泵及電動機(jī)動力部件：液壓泵及電動機(jī)執(zhí)行部件：液壓缸（活塞），液壓馬達(dá)執(zhí)行部件：液壓缸（活塞），液壓馬達(dá)輔助裝置：油箱，油管，過濾器輔助裝置：油箱，油管，過濾器2.3.5 液壓系統(tǒng)控制液壓系統(tǒng)控制 2 2、液壓動力滑臺、液壓動力滑臺液壓系統(tǒng)工作原理：液壓系統(tǒng)工作原理： 滑臺進(jìn)給工步圖滑臺進(jìn)給工步圖 快進(jìn)：快進(jìn)：YA1YA1，YA3YA3通