机床电气控制技术1剖析

1、电气工程学院黄宜庆机床电气控制机床电气控制 机床电气与机床电气与PLC PLC 陶维利主编陶维利主编 西安电子科技大学出版社西安电子科技大学出版社 机床电气控制机床电气控制 王炳实主编王炳实主编 机械工业出版社机械工业出版社 可编程控制器原理及应用可编程控制器原理及应用宫淑贞宫淑贞 徐世许编徐世许编 人民邮电出人民邮电出版社版社 主要参考书主要参考书教材名称教材名称电气控制技术电气控制技术 齐占庆主编齐占庆主编 机械工业出版社机械工业出版社 机床是机械制造业中的主要加工设备，机机床是机械制造业中的主要加工设备，机床的质量、数量及自动化水平，直接影响床的质量、数量及自动化水平，直接影响整个机械工

2、业的发展。整个机械工业的发展。 虽然目前机床使用各种不同的动力设备，虽然目前机床使用各种不同的动力设备，如液压装置、气压装置及电气设备等，但如液压装置、气压装置及电气设备等，但其中电气设备使用最广泛。其中电气设备使用最广泛。 电力拖动部分电力拖动部分: :电动机以及与电动机有关联的传动机构合称；电动机以及与电动机有关联的传动机构合称；电气自动控制部分电气自动控制部分: : 把满足加工工艺要求，使电动机起动、把满足加工工艺要求，使电动机起动、制动、调速等电气控制和电气操纵部分。制动、调速等电气控制和电气操纵部分。 机床电气自动控制：机床电气自动控制：采用各种控制元件、自动装置，对机床采用各种控制

3、元件、自动装置，对机床进行自动操纵，自动调节转速，按给定程序和自动适应多进行自动操纵，自动调节转速，按给定程序和自动适应多种条件的随机变化而选择最优的加工方案，以及工作循环种条件的随机变化而选择最优的加工方案，以及工作循环自动化等等。自动化等等。1.1.机床电力拖动系统的发展机床电力拖动系统的发展 成组成组拖动拖动: :一台电动机拖动一一台电动机拖动一组组机床机床 单独单独拖动：一台电动机拖动一拖动：一台电动机拖动一台台机床机床 多电动机多电动机拖动：多台电动机拖动一台机床的各运动机拖动：多台电动机拖动一台机床的各运动机构构 2.2.机床电气控制系统的发展机床电气控制系统的发展 在在控制方法控

4、制方法上：手动操纵发展到自动控制上：手动操纵发展到自动控制 在在控制功能控制功能上：从上：从单一单一功能发展到功能发展到多多功能功能 在在操作操作上：从紧张、繁重发展到轻巧自如上：从紧张、繁重发展到轻巧自如二、机床电气控制技术的发展二、机床电气控制技术的发展 u本课程的任务1.掌握普通机床电气控制系统的结构组成、工作原理、线路设计及应用;2.掌握可编程控制器的工作原理、过程和控制程序的编制方法。机床电气控制技术机床电气控制技术时时间间继继电电器器各种机床各种机床执行电器执行电器控制电器控制电器+开开关关按按钮钮继继电电器器接接触触器器行行程程开开关关空空气气开开关关热热继继电电器器可可编编程程

5、序序控控制制器器电电机机电电磁磁阀阀机机械械设设备备第一章第一章 继电接触器控制系统继电接触器控制系统 第一节：常用的低压电器一、低压电器定义：一、低压电器定义：在交流额定电压在交流额定电压1200V、直流额定、直流额定1500V级以下的电路中起级以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。通断、保护、控制或调节作用的电器产品。二、分类：二、分类： 1、按操作方式分、按操作方式分 为为 ： 手动电器手动电器-刀开关、按钮、转换开刀开关、按钮、转换开关关 自动电器自动电器-低压断路器、接触器、继电器低压断路器、接触器、继电器 2、按用途分、按用途分 ：低压配电电器：低压配电电器-刀开关、

6、低压断路器、熔断刀开关、低压断路器、熔断器等；低压控制电器器等；低压控制电器-接触器、继电器、控制器、按钮等。接触器、继电器、控制器、按钮等。 3、按工作原理：、按工作原理： 电磁式电器电磁式电器-交直流接触器、电磁式继电交直流接触器、电磁式继电器等；器等； 非电量控制电器非电量控制电器-刀开关、行程开关、按钮等刀开关、行程开关、按钮等低压隔离电器：低压隔离电器： 主要用于电气线路中隔离电源，也可作为不频主要用于电气线路中隔离电源，也可作为不频繁地接通和分断空载电路或小电流电路之用。繁地接通和分断空载电路或小电流电路之用。 主要有刀开关、低压断路器等。主要有刀开关、低压断路器等。刀开关分为单刀

7、、双刀、三刀三种刀开关分为单刀、双刀、三刀三种，掷向可分为单掷、双掷两种。，掷向可分为单掷、双掷两种。QQQQ刀开关的缺点是：不宜带负载切断电源，刀开关的缺点是：不宜带负载切断电源，电源电压消失后，不能自动复原。电源电压消失后，不能自动复原。双掷刀开关双掷刀开关单掷刀开关单掷刀开关动触点动触点（刀片）（刀片）静触点静触点（刀座）（刀座）M3FU条件：电动机容量不得超过条件：电动机容量不得超过75KW，刀开关的额定电流应大于电动机额刀开关的额定电流应大于电动机额定电流的定电流的3倍倍Q3一、分类：单极、双极、三极一、分类：单极、双极、三极 二、用途：主要用作电源的引入开关。二、用途：主要用作电源

8、的引入开关。三、三、 图形符号和文字符号：图形符号和文字符号： QS 二、组合开关1、定义、定义 熔断器：是利用金属导体为熔体串联于电路中，当过熔断器：是利用金属导体为熔体串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时，因其自身发热而熔断，从而分载或短路电流通过熔体时，因其自身发热而熔断，从而分断电路的保护电器。断电路的保护电器。实践证明：熔断器对于低压电动机的相间短路、单相短路实践证明：熔断器对于低压电动机的相间短路、单相短路故障和过载是简单而有效的保护装置。故障和过载是简单而有效的保护装置。 2、熔断器结构：由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管、熔断器结构：由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管或

9、熔座两部分构成。或熔座两部分构成。 熔体由易熔的金属材料铅、锌、锡等合金制成；熔体由易熔的金属材料铅、锌、锡等合金制成； 熔管由陶瓷、绝缘钢纸制成。熔管由陶瓷、绝缘钢纸制成。3、熔断器的主要技术参数：、熔断器的主要技术参数： 1）额定电压：长期工作时和熔断后所能承受的电压。）额定电压：长期工作时和熔断后所能承受的电压。 2）额定电流：熔断器在长其工作中，各部件温升不超）额定电流：熔断器在长其工作中，各部件温升不超过允许温升所能承受的电流值。一般多指熔断体支持件的过允许温升所能承受的电流值。一般多指熔断体支持件的额定电流。额定电流。 3）极限分断能力：指在规定使用条件下，能够可靠分）极限分断能力

10、：指在规定使用条件下，能够可靠分断的最大短路电流值。断的最大短路电流值。 4、低压电动机熔断器的选择与维护、低压电动机熔断器的选择与维护 (1)熔断器额定电压应符合电动机的运行电压。熔断器的熔断器额定电压应符合电动机的运行电压。熔断器的工作电压与其熔管长度及绝缘强度有关。不能把熔断器用在工作电压与其熔管长度及绝缘强度有关。不能把熔断器用在高于其额定电压的回路中去，也不能把大熔片装到小溶断管高于其额定电压的回路中去，也不能把大熔片装到小溶断管中去。中去。 (2)熔断器的额定电流应大于电动机回路长期通过的最大熔断器的额定电流应大于电动机回路长期通过的最大工作电流。其壳体的载流部分和接触部分不会因通

11、过工作电工作电流。其壳体的载流部分和接触部分不会因通过工作电流而损坏。熔断器的额定电流不得小于熔件的额定电流。流而损坏。熔断器的额定电流不得小于熔件的额定电流。 (3)熔断器的极限断路电流应大于流过的最大短路电流。熔断器的极限断路电流应大于流过的最大短路电流。用以保证切断故障电流时用以保证切断故障电流时，不致烧毁熔断器。不致烧毁熔断器。 FU表示符号表示符号若一台电机，熔丝的选择按若一台电机，熔丝的选择按式中式中IfN熔断器熔体额定电流；熔断器熔体额定电流； IS电动机的起动电流；电动机的起动电流； K系数，决定于电动机的起动情况和熔断器特性；系数，决定于电动机的起动情况和熔断器特性；熔体的额

12、定电流的计算：熔体的额定电流的计算： 低压断路器低压断路器 又称自动空气开关又称自动空气开关 功能：不频繁接通、断开负载电路，并具有故障自动跳闸功能：不频繁接通、断开负载电路，并具有故障自动跳闸功能。功能。 分类：框架式（万能式）分类：框架式（万能式）大容量；塑壳式大容量；塑壳式 结构：触头结构：触头+灭弧装置灭弧装置+脱扣机构脱扣机构+操作结构操作结构 脱扣：电磁脱扣脱扣：电磁脱扣电压、电流（过流和短路时）、热脱扣电压、电流（过流和短路时）、热脱扣一旦发生过载或短路时一旦发生过载或短路时,过流脱钩器过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。

13、，从而起到短路保护作用。M3主触点主触点弹簧弹簧连杆装置连杆装置锁钩锁钩一旦发生过载或短路时一旦发生过载或短路时,过流脱钩器过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。，从而起到短路保护作用。M3主触点主触点弹簧弹簧连杆装置连杆装置锁钩锁钩M3主触点主触点弹簧弹簧连杆装置连杆装置一旦电压严重下降或断电时，衔铁一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。压保护作用。M3主触点主触点弹簧弹簧连杆装置连杆装置一旦电压严重下降或断电时，衔铁一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实

14、现欠就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。压保护作用。DZ20系列塑壳式断容器规格：断路器电气参数选择的一般原则：断路器电气参数选择的一般原则： (1)断路器的额定工作电压大于或等于线路额定电压。断路器的额定工作电压大于或等于线路额定电压。 (2)断路器的额定电流大于或等于线路计算负载电流。断路器的额定电流大于或等于线路计算负载电流。 (3)断路器的额定短路通断能力大于或等于线路中可能出断路器的额定短路通断能力大于或等于线路中可能出现的最大短路电流，一般按有效值计算。现的最大短路电流，一般按有效值计算。 (4) 断路器欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。断路器欠电压脱扣器额定电压等于线路

15、额定电压。 (5)具有短延时的断路器，若带欠电压脱扣器，则欠电压具有短延时的断路器，若带欠电压脱扣器，则欠电压脱扣器必须是延时的，其延时时间应大于或等于短路延时脱扣器必须是延时的，其延时时间应大于或等于短路延时时间。时间。 (6)断路器的分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。断路器的分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。 (7)电动传动机构的额定工作电压等于控制电源电压。电动传动机构的额定工作电压等于控制电源电压。电动机保护用断路器的选用计算：电动机保护用断路器的选用计算： 电动机保护用断路器可分为两类：电动机保护用断路器可分为两类： 1)断路器只作保护而不负担正常操作。断路器只作保护而不负担正常

16、操作。 2)断路器兼作保护和不频繁操作用。断路器兼作保护和不频繁操作用。 选用原则：选用原则： (1) Isd = In 式中式中 Isd 长延时电流整定值；长延时电流整定值； IN 电动机额定电流。电动机额定电流。 (2)瞬时整定电流瞬时整定电流Iin 1)保护笼型异步电动机时保护笼型异步电动机时 2)保护绕线转子异步电动机时保护绕线转子异步电动机时主令电器：主令电器： 主要在电气线路中主要在电气线路中用于发布操作命令以接通和分断用于发布操作命令以接通和分断控制电路。控制电路。 主要有按钮、位置开关、万能转换开关和主令主要有按钮、位置开关、万能转换开关和主令控制器等。控制器等。通常用来短时间

17、接通或断开控通常用来短时间接通或断开控制电路的手动电器。制电路的手动电器。动合（常动合（常开）触头开）触头动断（常动断（常闭）触头闭）触头按钮帽按钮帽复位弹簧复位弹簧表示符号：表示符号： SB常开按钮常开按钮SB常闭按钮常闭按钮SB复合按钮复合按钮按钮的额定电流按钮的额定电流一般不超过一般不超过5ASQ常开触头常开触头SQ常闭触头常闭触头SQ复合触头复合触头符号符号行程开关是利用运动部件的撞行程开关是利用运动部件的撞击来闭合和切断控制电路的。击来闭合和切断控制电路的。常开触头常开触头常闭触头常闭触头运动部件运动部件结构示意图结构示意图闭合闭合断开断开定义：是一种无接触式物体检测装置。又称：无触

18、点行程开关 图形符号及文字符号：七、接近开关八、万能转换开关123456触点号12 3 4 5 6 电磁式低压电器一、定义：利电磁式机构原理工作的低压电器。一、定义：利电磁式机构原理工作的低压电器。二、构成：电磁机构二、构成：电磁机构+执行机构执行机构+灭弧装置灭弧装置 1 电磁机构结构结构：固定铁心，衔铁，电磁线圈。（吸引线圈）分类：直动式，拍合式。.1.1原理原理：电磁线圈通电后，电磁吸力大于弹性力，使衔铁闭合。铁心材料：铁心材料： 直流直流电工软铁；交流电工软铁；交流硅钢片（端面嵌铜短路环克硅钢片（端面嵌铜短路环克服交流颤抖声）服交流颤抖声）2、执行机构、执行机构-触头系统触头系统 作用

19、：是通过触点的开、闭来通、断电路的作用：是通过触点的开、闭来通、断电路的 。 结构：结构： 桥式桥式 ：点接触：点接触 面接触面接触 指式：线接触，滚动摩擦，适用于大电流。指式：线接触，滚动摩擦，适用于大电流。 材料：黄铜材料：黄铜指式；银铜合金指式；银铜合金桥式桥式3 . 灭弧系统（1）电弧：）电弧：是指触头在闭合和断开（包括熔体在熔断时）的瞬间，都会在触头间隙中由电子流产生弧状的火花，这种由电气原因造成的火花。（2）用途）用途：用于熄灭触头分断负载电流时产生的电弧。（3）电弧种类）电弧种类：交流电弧和直流电弧 交流电弧存在交流过零点，电弧易熄灭 （4）灭弧原理）灭弧原理：迅速拉长电弧冷却和

20、去游离法 灭弧方法：灭弧方法：机械灭弧法机械灭弧法：利：利用弹性力、迅速用弹性力、迅速拉长电弧拉长电弧缝灭弧法缝灭弧法：分割：分割电弧，并有冷却电弧，并有冷却作用。如：纵缝作用。如：纵缝陶土灭弧罩陶土灭弧罩 栅片灭弧法栅片灭弧法：金属栅片分割电金属栅片分割电弧弧 见图见图1.1.3磁吹灭弧法磁吹灭弧法：电：电磁吸力的作用下磁吸力的作用下迅速拉长电弧使迅速拉长电弧使用于熄灭直流电用于熄灭直流电弧。弧。 a）、b）机械性拉长电弧 c）双触点灭弧 d）磁吹灭弧 e）纵缝灭弧 f）金属栅片灭弧 g）纵缝陶土灭弧罩静触点 2动触点 3引弧角 v1动触点移动速度 v2电弧在磁场力作用下移动速度 三、电磁铁

21、的工作原理三、电磁铁的工作原理 电磁线圈通电时产生磁场，使动、静铁心磁化互电磁线圈通电时产生磁场，使动、静铁心磁化互相吸引，当动铁心被吸引向静铁心时，与动铁心相连的相吸引，当动铁心被吸引向静铁心时，与动铁心相连的动触点也被拉向静触点，令其闭合接通电路。电磁线圈动触点也被拉向静触点，令其闭合接通电路。电磁线圈断电后，磁场消失，动铁心在复位弹簧作用下，回到原断电后，磁场消失，动铁心在复位弹簧作用下，回到原位，并牵动动、静触点，分断电路。位，并牵动动、静触点，分断电路。 电磁铁的示意图电磁铁的示意图 接触器是利用电磁力来接通和断开大电流电路接触器是利用电磁力来接通和断开大电流电路的一种自动控制电器，

22、它常用在控制电动机的主的一种自动控制电器，它常用在控制电动机的主电路上。电路上。a）外形 b）结构示意图交流接触器的图形及文字符号：交流接触器的图形及文字符号：交流接触器的结构原理图交流接触器的结构原理图复位弹簧复位弹簧动铁心动铁心线圈线圈静铁心静铁心1231 2 3 主触点动合主触点动合(常开常开)辅助触头辅助触头动动断断触触点点动动合合触触点点交流接触器线圈通电后的状态交流接触器线圈通电后的状态1231 2 3 动动断断触触点点断断开开动动合合触触点点闭闭合合i主触点闭合主触点闭合辅助触头辅助触头线圈线圈复位弹簧复位弹簧动铁心动铁心静铁心静铁心用途：用途： 接触器是一种用来频繁接通和断开交

23、、直流主电路及大容量控制电路的自动切换电器。它具有低压释放保护功能，可进行频繁操作，实现远距离控制，是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件电动机负载时交流接触器的选用： 交流接触器吸引线困电压由控制电路电压而定。主触头额定电流由下面经验公式计算： 式中 Imc 主触头额定电流； PN 被控制的电动机额定功率； K 常数，一般取11.4； UN 电动机的额定电压。 实际选择时，接触器的主触头额定电流大于上式计算值。CJTI系列交流接触器CJ12系列交流接触器CJ20系列交流接触器CJ24系列交流接触器CJ40系列交流接触器NCK2系列交流接触器一、定义一、定义 继电器：是一种根据电量（电流

24、、电压）或非电量（时间、速度、温度、压力等）的变化自动接通和断开控制电路，以完成控制或保护任务的电器。 二、与接触器的区别二、与接触器的区别 继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定 的电压信号下动作。 继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器则用来控制大电流电路，因此，继电器触头容量较小（不大于5A），且无灭弧装置。三、分类三、分类按反应的参数可分为：电压继电器、电流继电器、中间继电器、热继电器、时间继电器和速度继电器等。按动作原理可分为：电磁式、电动式、电子式和机械式等。继电器：继电器：热继电器是利用电流的热热继电器是利用电流的热效应而动作的电器，它是效应而动作的电器

25、，它是用来保护电动机使之免受用来保护电动机使之免受长期过载的危害。长期过载的危害。热继电器的图形及文字符号热继电器的图形及文字符号KH发热元件将串联在发热元件将串联在电动机的主电路中电动机的主电路中KH常闭触点将串联在电常闭触点将串联在电动机的控制电路中动机的控制电路中a） 外形 b）结构图电流整定装置 2主电路接线柱 3复位按钮 4常闭触头 5动作机构 6热元件 31常闭触头接线柱32公共动触头接线柱 33常开触头接线柱 热继电器的结构原理图热继电器的结构原理图发热元件发热元件双金属片双金属片常闭触点常闭触点复位按钮复位按钮弹簧弹簧扣板扣板II当主电路中电流超过当主电路中电流超过容许值而使双

26、金属片容许值而使双金属片受热时，它便向上弯受热时，它便向上弯曲，因而脱钩。曲，因而脱钩。热继电器的结构原理图热继电器的结构原理图发热元件发热元件双金属片双金属片常闭触点常闭触点复位按钮复位按钮弹簧弹簧II扣板扣板热继电器的结构原理图热继电器的结构原理图发热元件发热元件双金属片双金属片常闭触点常闭触点复位按钮复位按钮弹簧弹簧II扣板扣板常闭触点打开从而断常闭触点打开从而断开电动机的主电路开电动机的主电路中间继电器的结构和交流接触器基本相同，中间继电器的结构和交流接触器基本相同，只是电磁系统小些，触头个数多些，共有八只是电磁系统小些，触头个数多些，共有八对触头，其中四对常开触头，四对常闭触头对触头

27、，其中四对常开触头，四对常闭触头，而且没有主、辅触头之分。触头容量相当，而且没有主、辅触头之分。触头容量相当于接触器的辅助触头，其额定电流为于接触器的辅助触头，其额定电流为5A5A。中间继电器主要用在中间继电器主要用在控制电路中，起信号控制电路中，起信号传递与转换作用以及传递与转换作用以及同时控制多个电路。同时控制多个电路。线圈线圈KAKA常闭触点常闭触点常开触点常开触点KAKA复合触点复合触点中间中间继电继电器的器的图形图形符号符号JZ7系列中间继电器实物图形：系列中间继电器实物图形：JQX-13F小型大功率电磁继电器实物图小型大功率电磁继电器实物图十二、时间继电器a）外形图 b）结构图1线

28、圈 2反力弹簧 3衔铁 4静铁心 5弹簧片 6、8微动开关 7杠杆 9调节螺钉 10推杆 11活塞杆 12宝塔弹簧通电延时型空气式时间继电器通电延时型空气式时间继电器释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心线圈线圈微动开关微动开关2微动开关微动开关1恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉时间继电器线圈通电后时间继电器线圈通电后瞬时动作的触点瞬时动作的触点释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔瞬时

29、动作的触点瞬时动作的触点动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔瞬时动作的触点瞬时动作的触点动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔瞬时动作的触点瞬时动作的触点动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉延时动作的触点延时动作的触点释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔瞬时动作的触点瞬时动作的触点动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮

30、膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心线圈线圈微动开关微动开关2微动开关微动开关1断电后立刻复位断电后立刻复位恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心线圈线圈恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉微动开关微动开关微动开关微动开关断电延时时间继电器断电延时时间继电器活塞活塞释放弹簧释放弹簧杠杆杠杆动铁心动铁心静铁心静铁心线圈线圈进气孔进气孔出气孔出气孔调节螺钉调节螺钉瞬时动作的触点瞬时动作的触点断电延时时间继电器通电后断电延时时间继电器通电后延时动作的触点延时动作的触点橡皮膜橡皮膜活塞活塞释放弹簧释放

31、弹簧杠杆杠杆静铁心静铁心进气孔进气孔出气孔出气孔调节螺钉调节螺钉断电后断电后开始延时开始延时线圈线圈微动开关微动开关微动开关微动开关橡皮膜橡皮膜活塞活塞释放弹簧释放弹簧杠杆杠杆静铁心静铁心进气孔进气孔出气孔出气孔调节螺钉调节螺钉断电后断电后开始延时开始延时线圈线圈微动开关微动开关微动开关微动开关橡皮膜橡皮膜活塞活塞释放弹簧释放弹簧杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心线圈线圈恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉微动开关微动开关断电后断电后开始延时开始延时延时触点归位延时触点归位橡皮膜橡皮膜活塞活塞通电延时型时间继电器符号通电延时型时间继电器符号KT线圈线圈KT延时闭合的常开触头延

32、时闭合的常开触头KT延时打开的常闭触头延时打开的常闭触头常开常开KTKT常闭常闭断电延时型时间继电器的符号断电延时型时间继电器的符号线圈线圈KT延时恢复闭合延时恢复闭合的常闭触头的常闭触头KT延时打开的延时打开的常开触头常开触头KTJS14S系列数显时间继电器实物图形：系列数显时间继电器实物图形：JSZ3系列电子式时间继电器实物图形：系列电子式时间继电器实物图形：速度继电器a）外形 b）结构图 速度继电器主要用于异步电动机的反接制动控制，也叫反接制动继电器。 它主要由转子、定子和触点三部分组成。 常用的速度继电器有JY1和JFZ0型，一般其动作转速为120r/min ，触头复位转速为100r/

33、min以下，转速在3000-3600r/min以下能可靠工作。图形和文字符号：KS过流、欠流继电器定义：用以描述电气控制设备电气原理及安装、调试用的工艺性图纸，主要包括电气原理图、电气安装位置图、电气安装接线图和电气安装互连图等。电气控制系统图的分类 ：电气原理图、电器元件布置图、电气安装图、功能图和电气元件明细表一、电气原理图 它是为了便于阅读与分析控制线路，根据简单、清晰 原则，采用电器元件展开的形式绘制而成的图样。 它表明电气元件和接线端子点之间的相互关系，并不按各电气元件的实际布置位置和实际接线情况来绘制。 二、电器布置图二、电器布置图 它表明电气设备上所有电器元件的实际位置。 三、接

34、线图三、接线图 它是电气装备进行施工配线、敷线和校线工作时所应依据的图样之一。它必须符合电器装备的电路图的要求，并清晰地表示出各个电器元件和装备的相对安装与敷设位置，以及它们之间的电连接关系。它是检修和查找故障时所需的技术文件，如下图所示。在国家标准GB6988.586电气制图 接线图和接线表中详细规定了编制接线图的规则。 四、功能图 ：提供绘制电气原理图或其他有关图样的依据。 五、电器元件明细表 ：将元件名称、型号、规格、数量列成表格，供准 备材料和维修使用。电气原理图的绘制规则 一、电气原理图主要包括：一、电气原理图主要包括： 1、主电路：从电源到电动机强电流通过的路径。、主电路：从电源到

35、电动机强电流通过的路径。 2、辅助电路：控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，、辅助电路：控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，由继电器和接触器的线圈、继电器的触点、接触器的辅助触由继电器和接触器的线圈、继电器的触点、接触器的辅助触点、按钮、照明灯、信号灯、控制变压器等电器元件组成。点、按钮、照明灯、信号灯、控制变压器等电器元件组成。 二、控制系统内的全部电机、电器和其他带电部件，应在原理二、控制系统内的全部电机、电器和其他带电部件，应在原理图中表示出来，不画实形，用规定的标准符号和文字表示系图中表示出来，不画实形，用规定的标准符号和文字表示系统或设备的组成统或设备的组成 部分间的关系

36、。部分间的关系。 国家有关的标准如下：国家有关的标准如下： GB472884电气图用图形符号）电气图用图形符号） GB698887（电气制图）（电气制图） GB7159-87（电气技术中的文字符号制订通则）（电气技术中的文字符号制订通则）三、线型：主电路粗实线、辅助电路细实线、虚线、点划三、线型：主电路粗实线、辅助电路细实线、虚线、点划线、双点划线线、双点划线四、原理图中的电器采用图形、文字符号表示。属同一电四、原理图中的电器采用图形、文字符号表示。属同一电器的线圈和触点要用同一个文字符号表示，若有同类电器的线圈和触点要用同一个文字符号表示，若有同类电器，可在文字符号后加注阿拉伯数字来区分。器

37、，可在文字符号后加注阿拉伯数字来区分。五、原理图中的电器位置应便于阅读。五、原理图中的电器位置应便于阅读。 六、图中元件、器件和设备的可动部分按没有通电和没有六、图中元件、器件和设备的可动部分按没有通电和没有外力作用时的开闭状态画出。外力作用时的开闭状态画出。七、原理图可水平布置、也可垂直布置。七、原理图可水平布置、也可垂直布置。 八、有直接联系的交叉点要用黑圆点表示八、有直接联系的交叉点要用黑圆点表示。电气原理图的读图方法 1 1、查线读图法（常用方法）：、查线读图法（常用方法）： 按照由主到辅，由上到下，由左到右的原则分析按照由主到辅，由上到下，由左到右的原则分析电气原理图。较复杂图形，通

38、常可以化整为零，将控电气原理图。较复杂图形，通常可以化整为零，将控制电路化成几个独立环节的细节分析，然后，再串为制电路化成几个独立环节的细节分析，然后，再串为一个整体分析。一个整体分析。2 2、逻辑代数法、逻辑代数法 用逻辑代数描述控制电路的工作关系。用逻辑代数描述控制电路的工作关系。电气元件的逻辑表示电路状态的逻辑表示 请根据下图控制电路写出逻辑函数式。答案答案：机床控制电路的基本环节目的目的： 学习由电器元件组成的鼠笼式三相交流异步电动机起、停，正反转，多地，多条件控制电路的基本原理；降压起动控制电路；制动控制电路；变极调速。绕线式异步电动机的控制电路；电液控制技术；直流电动机基本控制电路

39、。要求要求： 领会常用控制电路的设计思想，学会分析基础电路的工作原理，熟记起停、正反转、两地控制等电路的电路结构及特点，并要求能够熟练画出这些电路。机床控制电路的基本环节三相异步电机的起停控制 手动控制操作方法： 手动合上QS，电动机M工作；手动切断QS，电动机M停止工作。 电路保护措施： FU短路保护 电路优点：控制方法简单、经济、实用。 电路缺点：保护不完善，操作不方便KMSB1KMSB2KHQKHFUKMM3 控制电路控制电路主主电电路路 先闭合开关先闭合开关Q 接通电源接通电源。按按SB1 KM线圈线圈得电得电 KM主触头主触头闭合闭合 M运转运转按按SB2 KM线圈线圈失电失电 KM

40、主触头主触头恢复恢复 M停转停转M3M3 KM辅助触头辅助触头闭合闭合 自锁自锁 KM辅助触头辅助触头恢复恢复 失去失去自锁自锁控制电机长时控制电机长时 间连续工作间连续工作主电路：主电路： 三相电源经三相电源经QSQS、FU1FU1、KMKM的主触点，的主触点，FRFR的热元件到电动机三相定子绕组。的热元件到电动机三相定子绕组。 控制电路：控制电路： 用两个控制按钮，控制接触器用两个控制按钮，控制接触器KMKM线线图的通、断电，从而控制电动机（图的通、断电，从而控制电动机（M M）启动和停止。启动和停止。 起动过程分析：起动过程分析： 合上合上QSQS，按动起动按钮，按动起动按钮SB1KMS

41、B1KM线线圈通电并自锁圈通电并自锁MM通电工作。通电工作。 KMKM自锁触点，是指与自锁触点，是指与SB1SB1并联的常并联的常开辅助触点，其作用是当按钮开辅助触点，其作用是当按钮SB1SB1闭合闭合后又断开，后又断开，KMKM的通电状态保持不变，的通电状态保持不变，称为通电状态的自我锁定。称为通电状态的自我锁定。 停止按钮停止按钮SB2SB2，用于切断，用于切断KMKM线圈电线圈电流并打开自锁电路，使主回路的电动流并打开自锁电路，使主回路的电动机机M M定子绕组断电停止工作定子绕组断电停止工作。起停控制电路的保护分析 过载保护：过载保护： 热继电器热继电器FRFR用于电动机过载时，其在控制

42、电路的用于电动机过载时，其在控制电路的常闭触点打开，接触器常闭触点打开，接触器KMKM线圈断电，使电动机线圈断电，使电动机M M停止工停止工作。排除过载故障后，手动使其复位，控制电路可以作。排除过载故障后，手动使其复位，控制电路可以重新工作。重新工作。 短路保护：短路保护： 熔断器组熔断器组FU1FU1用于主电路的短路保护，用于主电路的短路保护，FU2FU2用于控用于控制电路的短路保护。制电路的短路保护。 零压保护：零压保护： 电路失电复上电，不操作起动按钮，电路失电复上电，不操作起动按钮，KMKM线圈不会线圈不会再次自行通电，电动机不会自行起动。再次自行通电，电动机不会自行起动。 KMKM线

43、圈通电的逻辑表达式：线圈通电的逻辑表达式：KMSB1KHQKHFUKMM3 控制控制电路电路主主电电路路 先闭合开关先闭合开关Q，接通电源，接通电源。按按SB1KM线圈线圈得电得电 KM主触头主触头闭合闭合 M运转运转松松SB1KM线圈线圈失电失电 KM主触头主触头恢复恢复 M停转停转M3M3 控制电机在很控制电机在很短时间内工作。短时间内工作。KMSB1KMSB2KHQKHFUKMM3 SB3M3M3M3M3 控制控制电路电路主主电电路路先闭合先闭合Q，接通电源，接通电源按按SB1 KM线圈线圈得电得电 KM触头触头闭合闭合 M长动长动运转运转按按SB3KM线圈线圈得电得电 KM触头触头闭合

44、闭合 M点动点动运转运转按按SB2KM线圈线圈失电失电 KM触头触头恢复恢复 M停转停转松松SB3KM线圈线圈失电失电 KM触头触头恢复恢复 M停转停转KASB1SB2KHQKHFUKMM3 KMSB3KAKA中间继电器中间继电器 KA的功能：的功能：实现自锁实现自锁 从而实现从而实现M长动运转。长动运转。按按SB1KA线圈线圈得电得电 KM触头触头闭合闭合 M按按SB3KM线圈线圈得电得电 KM触头触头闭合闭合 M KM线圈线圈得电得电 KA触头触头闭合闭合自锁自锁按按SB2KM线圈线圈失电失电 KM触头触头恢复恢复 M停转停转合合Q点动（在长动基础上的点动） 用途：适用于电动机短时间调整的

45、操作。 按钮操作：SB3常闭触点用来切段自锁电路实现点动。 转换开关控制：SA合上，有自锁电路，SB2为长动操作按钮；SA断开，无自锁电路，SB2为点动操作按钮。 中间继电器KA控制：按动SB2、KA通电自锁，KM线圈通电，此状态为长动；按动SB3、KM线圈通电，但无自锁电路，为点动操作。 点动电路总结KMSB1SB4KHQKHFUKMM3 SB2KMSB3SB5SB6利用利用SB1、SB2、SB3并联并联，可实现，可实现多地点起动多地点起动；利用利用SB4、SB5、SB6串联串联，可实现，可实现多地点停机多地点停机。三种保护作用三种保护作用a. 短路保护短路保护 FUb. 过载保护过载保护

46、KHc. 零压零压欠压保护欠压保护KMSB1SB2KHQKHFU KM1KM2KM1KM2KM1KTKTKTW2U1U2V1V2W1W1V1U1U2V2W2U1U2V1W1V2W2降压原理： 起动时，电动机定子绕组Y连接，运行时连接。SB1SB2KHQKHFU KM1KM2KM1KM2KM1KTKTKTW2U1U2V1V2W1按按SB1KM1得电得电M以以“Y”形接法降压起动；形接法降压起动；KM2得电得电M以以“ ”形接法正常运转。形接法正常运转。KT得电得电 延时延时 1 KM1失电失电 “Y” 形接法断开形接法断开KT常闭触头常闭触头延时打开延时打开 1SB1SB2KHQKHFU KM1

47、KM2KM1KM2KM1KTKTKTW2U1U2V1V2W1KM3KM3KM1KM2工作原理同工作原理同 KM3的作用的作用：使：使 Y- 换接在断电情况下进行换接在断电情况下进行。6、自耦变压器降压起动、自耦变压器降压起动L1L2L3QMFU1KM1PEKM2KRFU2SB1KRTKM1KM2FU2KM2KAKM2SB2KTKTKAKAKAKM1123456789 由交流接触器、热继电器、时间继电器、按钮和自耦变压器等元件组成。图中KM1为正常运转接触器，KM2为降压起动接触器，KA为起动中间继电器，KT为降压起动时间继电器。 KM2SB1SB3KHQKHFUM3 SB2KM1KM2KM1K

48、M2KM1KM2KM1KM2SB1SB3KHQKHFUM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1按按SB1KM1线圈线圈得电得电KM1触头动作触头动作M；按按SB2KM2线圈线圈得电得电KM2触头动作触头动作M；KM1、KM2常闭触头常闭触头：合合Q，接通电源接通电源按按SB3KM1线圈线圈失电失电KM1触头恢复触头恢复M停转停转；必须先按停必须先按停止按钮止按钮 SB3KM2SB1SB3KHQKHFUM3 SB2KM1KM2KM2KM1按按SB1KM1得电得电KM1常开触头闭合常开触头闭合M运转运转误按误按SB2KM2得电得电KM1KM2若去掉若去掉KM1、KM2常闭触头，合常闭

49、触头，合Q，KM2常开触头闭合常开触头闭合 A B C则则电源电源A、C线间线间M3 熔断器熔断器 KM1一定要加一定要加互锁触头互锁触头KM1KM2KM2SB1SB3KHQKHFUM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1利用复合按钮利用复合按钮SB1、SB2，可以实现：，可以实现：正转正转反转反转直接转换直接转换, 不必再按不必再按SB3。KM1和和 KM2的电气互锁必不可少！工作更可靠！的电气互锁必不可少！工作更可靠！SB1SB3QKH1FUKM1 M13 SB2 M23KM2KH2KM1KM2KH1KH2KM1KM1KM2顺序顺序控制控制利用利用KM1常开触头可实现顺序控制常开触头可实现顺序控制功能：功能：M1起动后起动后M2才能起动才能起动。SB1SB3SB2 KM1KM2KH1KH2KM1KM2自锁和自锁和顺序控制顺序控制按按SB1KM1线圈得电线圈得电 KM1各触头动作各触头动作按按SB2KM2线圈才能得电线圈才能得电 SB1SB3QKH1FUKM1 M13 SB2 M23KM2KH2KM1KM2KH1KH2KM1KM1KM2SB4KM2利用利用KM1常开触头：常开触头：M1起动后起动后M2才能起动才能起动。例：例：分析电路的控制功能