第2章基本電氣控制電路【第1講】

2基本電氣控制電路(1)電氣圖形符號2.1.1、圖形符號、文字符號2.1、電氣控制線路的繪圖原則及標準用于圖樣或其他文件以表示一個設備或概念的圖形、標記或字符，主要是一般符號?！舳x一般符號：表示一類產(chǎn)品或此類產(chǎn)品特征的一種通常很簡單的符號。一般符號是由各種符號要素和限定符號組成。符號要素：它具有確定意義的簡單圖形，必須同其他圖形組合以構成一個設備或概念的完整符號。限定符號：用以提供附加信息的,一種加在其他符號上的符號。它一般不能單獨使用，但一般符號有時也可用作限定符號。2/6/20231機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路限定符號一般符號舉例圖形符號說明圖形符號說明接觸器功能接觸器動合觸點限位開關、位置開關功能限位開關動合觸點旋轉操作旋轉開關接近效應操作接近開關隔離開關功能隔離開關圖形符號組合示例2/6/20232機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路(2)電氣文字符號基本文字符號:

表示電氣設備、裝置和元器件的類型、特性等?；疚淖址柗譃閱巫帜阜柡碗p字母符號。單字母符號表示電氣設備、裝置和元器件的某一類，如單字母“K”表示接觸器、繼電器這一類。雙字母符號由一個表示大類的單字母后跟另一個表示該器件某些特性的字母組成，例如“KM”、“KT”和“KA”分別表示接觸器、繼電器類器件中的接觸器、時間繼電器和中間繼電器。圖形符號提供了一類設備或元器件的共同符號，為了更明確地區(qū)分不同的設備、元器件，尤其是區(qū)分同類設備或元器件，還必須在圖形符號旁標注相應的文字符號。文字符號通常由基本文字符號、輔助符號和數(shù)字組成。2/6/20233機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路(2)電氣文字符號圖形符號組合示例

輔助文字符號:

用以進一步表示電氣設備、裝置、元器件以及線路的功能和狀態(tài)特性，通常用英文單詞的前一兩個字母表示，例如“ON”表示閉合，“AC”表示交流。文字符號的組成:

組合形式一般為基本符號（或輔助符號）加數(shù)字符號，如“KT1”表示第一時間繼電器，“FU2”表示第二組熔斷器。2/6/20234機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路(3)接線端子標記①三相交流電源引入用L1、L2、L3、N(零線)、PE(接地)標記，直流系統(tǒng)的電源正、負、中間線分別用L+、L-和M標記，三相動力電器引出分別接U、V、W順序標記。②三相異步電動機的繞組首端分別用U1、V1、W1標記，繞組尾端用U2、V2、W2標記，電動機繞組中間抽頭分別用U3、V3、W3標記。③對于數(shù)臺電動機，可在字母前冠以數(shù)字來區(qū)別。例如：M1電動機的三相繞組接線端標以1U、1V、1W，M2電動機的三相繞組接線端則標以2U、2V、2W來區(qū)別。2/6/20235機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制線路部分常用電器的電氣圖形符號和基本文字符號QSSQFUSBKMKT2/6/20236機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制線路部分常用電器的電氣圖形符號和基本文字符號2/6/20237機電系統(tǒng)與測控技術研究所定義：根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的工作原理，采用電器元件展開的形式繪制的電氣圖。方法：不按電器元件實際布置繪制，而是根據(jù)電器元件在電路中所起的作用畫在不同的部位上。作用：用于分析研究系統(tǒng)的組成和工作原理，為尋找電氣故障提供幫助，同時也是編制電氣接線圖的依據(jù)。特點：結構簡單，層次分明。2.1.2、電氣原理圖2基本電氣控制電路2/6/20238機電系統(tǒng)與測控技術研究所2.1.2、電氣原理圖主電路：設備的驅動電路，包括從電源到用電設備的電路，是強電流通過的部分?？刂齐娐罚河砂粹o、接觸器和繼電器的線圈、各種電器的常開、常閉觸點等組合構成的控制邏輯電路，實現(xiàn)所需要的控制功能，是弱電流通過的部分。信號指示電路保護電路2基本電氣控制電路2/6/20239機電系統(tǒng)與測控技術研究所CW6132型車床電氣原理圖2/6/202310機電系統(tǒng)與測控技術研究所2.1.2、電氣原理圖主電路用粗實線，控制電路和輔助的信號指示及保護電路用細實線。水平布置：電源線垂直畫，其他電路水平畫，控制電路中的耗能元件（如接觸器的線圈）畫在電路的最右端。垂直布置：電源線水平畫，其他電路垂直畫，控制電路的耗能元件畫在電路的最下端。電器元件不畫出實際的外形圖，采用電氣圖形符號和文字符號表示。同一電器的各個部件可畫在不同的地方，用相同的文字符號標注。多個同一種類的電器元件，可在文字符號后加上數(shù)字序號加以區(qū)分。元器件的數(shù)據(jù)和型號，用小號字體標注在電器元件符號的附近，需要標注的元器件的數(shù)量比較多時，可以采用設備表的形式統(tǒng)一給出。2基本電氣控制電路2/6/202311機電系統(tǒng)與測控技術研究所CW6132型車床電氣原理圖2/6/202312機電系統(tǒng)與測控技術研究所2.1.2、電氣原理圖電器元件布置圖：表明電氣設備上所有電器和用電設備的實際位置，是電氣控制設備制造、裝配、調試和維護必不可少的技術文件。電氣控制柜與操作臺（箱）內部布置圖；電氣控制柜與操作臺（箱）面板布置圖；

控制柜與操作臺（箱）外形輪廓用細實線繪出；

電器元件及設備，用粗實線繪出外形輪廓，標明實際的安裝

位置；電器元件及設備代號與有關電路圖和設備清單上所用的代號

一致。2基本電氣控制電路2/6/202313機電系統(tǒng)與測控技術研究所2.1.2、電氣原理圖電氣接線圖：表示電氣設備或裝置連接關系的簡圖，用于電氣設備安裝接線、電路檢查、電路維修和故障處理。根據(jù)電氣原理圖和電器元件布置圖編制；與電氣原理圖和電器元件布置圖配合使用；表示出電氣設備和電器元件的相對位置、項目代號、端子號、導線號、導線類型、導線截面積、屏蔽和導線絞合等情況。2基本電氣控制電路2/6/202314機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路2.1.3、電氣圖紙的規(guī)范圖幅尺寸(mm)圖幅尺寸選擇：電氣圖的規(guī)模與復雜程度；能夠清晰地反映電氣圖的細節(jié)；整套圖紙的幅面盡量保持一致；便于裝訂和管理；CAD繪制時，輸出設備（打印機、繪圖儀等）對于輸出幅面的限制。幅面A0A1A2A3A4長1189841594420297寬841594420297210幅面A3×3A3×4A4×3A4×4A4×5長89111896308411051寬4204202972972972/6/202315機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路圖框線：根據(jù)圖紙是否需要裝訂以及圖紙幅面的大小確定。A0、A1、A2：a＝25mm，c＝10mm其它：a＝25mm，c＝5mmA0、A1：e＝20mm其它：e＝15mm2/6/202316機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路圖幅分區(qū)：對各種幅面的圖紙進行分區(qū)表示電氣圖中各個組成部分在圖上的位置，便于直觀反映繪圖的范圍及確定相互之間的關系。分區(qū)數(shù)一般為偶數(shù)，每一分區(qū)的長度為25~75mm，分區(qū)在水平和垂直兩個方向的長度可以不同；分區(qū)的編號，水平方向用阿拉伯數(shù)字，垂直方向用大寫英文字母。編號從圖紙的左上角開始，分區(qū)代號用行與列兩個編號組合而成。2/6/202317機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路標題欄：畫在圖框的右下角，繪制方向應該與看圖方向一致。標準A3圖紙，標題欄可以繪制成通長的格式。內容：設計單位名稱、用戶單位名稱、專業(yè)名、設計階段、比例尺、設計人、審核人、圖紙名稱、圖紙編號、日期、頁次等。標題欄格式式樣2/6/202318機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路圖線：線型：粗實線、細實線、虛線、點劃線、雙點劃線、加粗實線、較細實線、波浪線、雙折線等。線寬：0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm、1.0mm、1.4mm。常用圖線上加限定符號或文字符號可表示用途，形成新的圖線符號。同一套圖紙繪制時，應事先確定2~3種線寬及平行線距，平行線距不小于粗線寬的兩倍，且不小于0.7mm。2/6/202319機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路序號圖線名稱圖線形式圖線寬度應用說明1粗實線b=0.5~2mm電氣線路(主回路、干線、母線)2細實線約b/3一般線路、控制線3虛線約b/3屏蔽線、機械連線、電氣暗敷線、事故照明線等4點劃線約b/3控制線、信號線、邊界線等5雙點劃線約b/3輔助邊界線、36V以下線路等6加粗實線約2~3b匯流排(母線)7較細實線約b/4輪廓線、尺寸線等8波浪線約b/3視圖與剖視的分界線等9雙折線約b/3斷開處的邊界線2/6/202320機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路字體：漢字、字母及數(shù)字，書寫端正、清楚，排列整齊，間距均勻。漢字推薦用長仿宋簡化漢字字體、斜體（右傾與水平線成75°角）等。字母、數(shù)字用直體。字體大小視幅面大小而定。字高：20mm、14mm、10mm、7mm、5mm、3.5mm、2.5mm等。字寬為字高的2/3。漢字字粗為字高的1/5，數(shù)字及字母的字粗為字高的1/10。2/6/202321機電系統(tǒng)與測控技術研究所2/6/202322機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路尺寸標記：設備制造加工和工程施工的重要依據(jù)，包括尺寸線、尺寸界限、尺寸起止點（實心箭頭或45°斜短劃線構成）及尺寸數(shù)字。比例：所繪圖形與實物大小的比值。設備布置圖、平面圖、結構詳圖按比例繪制。電氣圖多不按比例畫出。比例號：前面的數(shù)字通常為1，后面的數(shù)字為實物尺寸與圖形尺寸的比例倍數(shù)。平面圖常用比例：1:10、1:20、1:50、1:100、1:200、1:500等2/6/202323機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路注釋：圖示不夠清楚時的補充解釋。兩種方式：直接放在說明對象附近；加標記，注釋放在圖面的適當位置。詳圖：表示裝置中的部分結構、做法、安裝措施的單獨局部放大圖，被放大部分加以索引標志，置于被放大部分的原圖上。技術數(shù)據(jù)：元器件、設備等的技術參數(shù)。三種形式：標注在圖形側；標注在圖形內；加序號以表格的形式列出。2/6/202324機電系統(tǒng)與測控技術研究所2.1.4、繪制電氣原理圖的基本規(guī)則CW6132型車床電氣原理圖2基本電氣控制電路開關，起電源隔離作用熔斷器，用于短路保護和嚴重過載的保護熱繼電器的發(fā)熱元件串接在被保護電動機的主電路中，起過載保護的作用機殼接地保護三相籠型異步電動機接觸器的主觸點電動機功率較大，主電路采用2.5mm^2的絕緣漆包銅線三極刀開關三繞組變壓器停止按鈕啟動按鈕熱繼電器的動斷按鈕接觸器線圈信號指示燈照明燈2/6/202325機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路2.1.4、繪制電氣原理圖的基本規(guī)則(1)原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分畫出。

主電路指從電源到電動機繞組的大電流通過的路徑，用粗實線表示，畫在左邊(或上部)。

輔助電路包括控制電路、照明電路、信號電路及保護電路等，由繼電器的線圈和輔助觸點、按鈕、照明燈、控制變壓器等電氣元件組成，用細實線表示，畫在右邊(或下部)。(2)各電器元件不畫實際的外形圖，而采用國家規(guī)定的統(tǒng)一標準來畫，文字符號也采用國家標準。(3)各電氣元件和部件在控制線路中的位置，應根據(jù)便于閱讀的原則安排，同一電器元件的各部件根據(jù)需要可不畫在一起，但文字符號要相同。2/6/202326機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路2.1.4、繪制電氣原理圖的基本規(guī)則(4)所有電器的觸點狀態(tài)，都應按沒有通電和沒有外力作用時的初始開、關狀態(tài)畫出。(6)有直接電聯(lián)系的交叉導線的連接點，要用黑圈點表示，無直接聯(lián)系的交叉導線，交叉處不能畫黑圓點。(5)無論是主電路還是控制電路，各電氣元件一般按動作順序從上到下，從左到右依次排列，可水平布置或者垂直布置。2/6/202327機電系統(tǒng)與測控技術研究所2.1.5、電氣元件布置圖2基本電氣控制電路電氣布置圖詳細繪出了電氣設備中各電氣元件的相對位置。圖中各電器的文字符號應與有關電路圖中電氣元件的文字符號相同。下圖為CW6132型車床的電氣位置圖。CW6132型車床電氣位置圖50505050FRKMFU1FU2線槽TCXT320主電路熔斷器位置線槽接觸器的位置熱繼電器的位置端子排、線路板與外部設備的接線必須通過端子排絕緣的配電板控制電路的熔斷器變壓器小端子排2/6/202328機電系統(tǒng)與測控技術研究所2.1.6、電氣安裝接線圖2基本電氣控制電路電氣布置圖詳細繪出了電氣設備中各電氣元件的相對位置。CW6132型車床電氣位置圖(5×1)mm2(3×1)mm2850HLSB2SB13212807ELQ2XTM2M1Q1Q5(3×2.5)mm2端子排絕緣配電板刀開關，起隔離電源的作用去三相交流電源，采用3根2.5mm^2絕緣漆包銅線三相籠型異步電動機M2電動機的轉換開關去啟動，終止按鈕和信號指示燈，采用1mm^2絕緣漆包銅線(5根)去照明燈和照明轉換開關，采用1mm^2絕緣漆包銅線(3根)信號指示燈啟動按鈕終止按鈕照明燈轉換照明的轉換開關2/6/202329機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路2.2、三相籠型異步電動機的直接啟動控制電路直接啟動的主要優(yōu)點：簡單、方便、經(jīng)濟和啟動時間短，其啟動電流對電網(wǎng)的不利影響會隨著電源容量的增加而減小。適用場合：小型臺鉆、砂輪機、冷卻泵的電動機的啟動可以采用直接啟動。2.2.1、手動直接啟動手動直接啟動控制是指用手動電器進行電動機直接啟動操作，可以使用的手動電器有刀開關、低壓斷路器、轉換開關等，如圖所示。2/6/202330機電系統(tǒng)與測控技術研究所2/6/202331機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路2.2、三相籠型異步電動機的直接啟動控制電路2.2.1、手動直接啟動2/6/202332機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路2.2、三相籠型異步電動機的直接啟動控制電路2.2.1、手動直接啟動(a)刀開關控制電動機直接啟動的手動控制電路三相籠型異步電動機熔斷器起短路保護作用三相交流電源刀開關起隔離電源的作用◆當采用膠殼式開關控制時，籠型異步電動機的功率應小于5.5kW；◆若采用鐵殼式刀開關，因為鐵殼式刀開關的容量較大，觸點裝有滅弧機構，所以它可以控制28kW以下的籠型異步電動機的直接啟動。此時應與熔斷器配合使用，以完成短路或嚴重的過載保護。2/6/202333機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路2.2、三相籠型異步電動機的直接啟動控制電路2.2.1、手動直接啟動(b)低壓斷路器控制電動機直接啟動的手動控制電路三相交流電源低壓斷路器利用低壓斷路器(自動控制開關)控制電路，可以手動或自動實現(xiàn)對電動機的啟動和停止控制，并能實現(xiàn)對電路的短路、過載、欠壓等保護。2/6/202334機電系統(tǒng)與測控技術研究所2/6/202335機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路2.2、三相籠型異步電動機的直接啟動控制電路2.2.1、手動直接啟動(c)組合開關控制電動機直接啟動的手動控制電路三相交流電源轉換開關左圖為組合開關控制電動機的正反轉電路。倒順開關有4對觸點和3個位置，當SA扳到位置“I”時，電動機正轉；當SA扳到位置“II”時，電動機斷開電源而停止；當SA扳到位置“III”時，電動機反向運轉。倒順開關是一種專門用于對電動機正反轉進行操作的手動電器，由于其觸點沒有滅弧機構，僅適用于功率小于5.5kW的電動機的慢速正反轉控制。2/6/202336機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路2.2、三相籠型異步電動機的直接啟動控制電路2.2.1、手動直接啟動(a)刀開關控制(b)低壓斷路器控制(c)組合開關控制電動機直接啟動的手動控制電路2/6/202337機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路2.2、三相籠型異步電動機的直接啟動控制電路2.2.1、手動直接啟動采用手動控制開關的控制電路僅適用于小功率籠型電動機的不頻繁啟動和停止控制，它不能實現(xiàn)遠距離控制，也不能實現(xiàn)零壓和欠壓保護。用手動電器直接控制電動機啟動時，操作人員通過手動電器直接對主電路進行接通和斷開操作，安全性能和保護性能較差，操作頻率也受到限制，因此電動機啟動和停止操作頻繁時就應該考慮采用接觸器控制。2/6/202338機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路2.2、三相籠型異步電動機的直接啟動控制電路2.2.2、帶接觸器控制的直接啟動電路點動控制是指按下按鈕時電動機就通電運轉，松開按鈕時電動機就斷電停轉的電氣控制。主接觸器的主觸點銜鐵啟動按鈕線圈鐵芯反力彈簧三相籠型異步電動機三相籠型異步電動機主電路主接觸器的主觸點三相電源控制電路接觸器線圈2/6/202339機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路2.2、三相籠型異步電動機的直接啟動控制電路2.2.2、帶接觸器控制的直接啟動電路點動控制是指按下按鈕時電動機就通電運轉，松開按鈕時電動機就斷電停轉的電氣控制。按鈕松開KM線圈斷電KM主觸頭打開電機停轉按下按鈕（SB）

KM線圈通電KM主觸頭閉合電機轉動對整個電路起短路保護或嚴重的過載保護對控制電路起短路保護或嚴重的過載保護2/6/202340機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路2.2、三相籠型異步電動機的直接啟動控制電路2.2.2、帶接觸器控制的直接啟動電路——點動控制2/6/202341機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路2.2、三相籠型異步電動機的直接啟動控制電路2.2.3、電動機單向連動啟動電路電動機的連續(xù)運轉控制是相對點動控制而言的，它是指在按下啟動按鈕啟動電動機后，松開按鈕時電動機仍能通電連續(xù)運轉。三相籠型異步電動機熱繼電器發(fā)熱元件接觸器主觸點主電路熔斷器刀開關電源接觸器線圈接觸器動合輔助觸點，起自鎖作用啟動按鈕停止按鈕熱繼電器動斷觸點控制電路熔斷器單向連動控制電路2/6/202342機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路2.2、三相籠型異步電動機的直接啟動控制電路2.2.3、電動機單向連動啟動電路電動機的連續(xù)運轉控制是相對點動控制而言的，它是指在按下啟動按鈕啟動電動機后，松開按鈕時電動機仍能通電連續(xù)運轉。單向連動控制電路工作過程：按下按鈕（SB2）

KM線圈通電KM主、輔助觸頭閉合電機轉動按鈕松開KM輔助觸點閉合自鎖線圈通電電機轉動2/6/202343機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路2.2、三相籠型異步電動機的直接啟動控制電路2.2.3、電動機單向連動啟動電路2/6/202344機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路2.2、三相籠型異步電動機的直接啟動控制電路2.2.3、電動機單向連動啟動電路單向連動控制電路把自己的動斷輔助觸點并聯(lián)在自己的啟動按鈕兩端，使得自己的啟動按鈕斷開后，用自己的動斷輔助觸點閉合鎖住自己的線圈，讓自己的線圈連續(xù)得電，一般稱改動斷輔助觸點為自鎖觸點。2/6/202345機電系統(tǒng)與測控技術研究所2基本電氣控制電路2.2、三相籠型異步電動機的直接啟動控制電路2.2.4、既能點動又能單向連動的控制電路在加工產(chǎn)品時，同一臺電動機有時需要點動控制，有時需要單向連動控制，而點動控制(沒有自鎖)與單向連動控制(有自鎖)的主要區(qū)別是接觸器線圈的控制電路是否含有自鎖環(huán)節(jié)。三相籠型異步電動機熱繼電器發(fā)熱元件接觸器主觸點熔斷器，主要起主電路短路保護刀開關電源接觸器線圈接觸器動合輔助觸點，起自鎖作用啟動按鈕停止按鈕熱繼電器動斷觸點熔斷器，起控制電路的短路保護作