电器及PLC控制技术第一章黄净

1、电器及PLC控制技术中等职业教育国家规划教材全 国 中 等 职 业 教 育 教 材 审 定 委 员 会 审 定 机机 械械 工工 业业 出出 版版 社社CHINA MACHINE PRESSISBN 978-7-111-10155-0黄净 主编 目 录前言第一章 低压电器及电气控制系统的基本环节第二章 可编程序控制器基础知识 第三章 SIMATIC S7-200系列PLC的程序编制 第四章 F1系列PLC的程序编制 第五章 PLC程序设计方法 第六章 PLC控制系统的安装与维护第七章 电器与PLC控制技术的应用 习题参考文献 6/4/20222 第一章 低压电器及电气控制系统的基本环节第一节

2、常用低压电器第二节 电气图的绘制第三节 三相笼型异步电动机的直接起动控制第四节 行程控制第五节 三相笼型异步电动机的减压起动控制第六节 三相笼型异步电动机的制动控制第七节 其它典型控制环节 返回目录6/4/20223 第一节 常用低压电器一、概述 凡是根据外界特定信号自动或手动地凡是根据外界特定信号自动或手动地接通或断开电路，实现对电路或非电对象接通或断开电路，实现对电路或非电对象控制的电工设备都叫作电器。控制的电工设备都叫作电器。 低压电器是指用于交流额定电压低压电器是指用于交流额定电压1200V及以下、直流额定电压及以下、直流额定电压1500V及以下的电及以下的电路中起通断、保护、控制或调

3、节作用的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。器产品。返回本章目录6/4/2022教材配套课件4常用低压电器常用低压电器二、低压电器的分类1按用途分类用于自动控制系统中发送控制指令的电器。如按钮开关、主令开关、行程开关等。用于保护电路及用电设备的电器。如熔断器、热继电器、避雷器等。用于电能输送和分配的电器。如断路器、刀开关等。用于完成某种动作或传动功能的电器。如电磁铁、电磁离合器等。用于各种控制电路和控制系统的电器。例如接触器、控制器、起动器等。控制电器:主令电器:保护电器:配电电器:执行电器:常用低压电器常用低压电器依据电磁感应原理来工作的电器。如交直流接触器、各种电磁式继电器等。2

4、按工作原理分类电磁式电器非电量控制电器电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。如刀开关、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。 第一节 常用低压电器 3按执行机能分类 （1）有触点电器：利用触点的接通和分离来通断电路的电器。如：刀开关。 （2）无触点电器：利用电子电路发出检测信号，达到执行指令并控制电路目的的电器。如：电感式开关、电子式接近开关。二、刀开关、铁壳开关与转换开关二、刀开关、铁壳开关与转换开关 1刀开关 刀开关是结构最简单，应用最广泛的一种手动电器。按刀数可分为单极、双极和三极。刀开关符号如图11所示。 图1-1 刀开关的符号a)单极 b)双极 c)三极6/4/202

5、27 第一节 常用低压电器 图2a所示为系列瓷底胶盖刀开关结构图，由刀开关和熔丝组合而成。胶盖闸刀开关图形符号和文字符号如图12b所示。图1-2 HK系列瓷底胶盖刀开关a）结构图 b）带熔断器刀开关符号1-胶盖 2-胶盖固定螺钉 3-进线座 4-静触点 5-熔丝 6-瓷底 7-出线座 8-动触点 9-瓷柄6/4/20228常用低压电器常用低压电器生产中常用的是HK系列开启式负荷开关，适用于照明和小容量电动机控制线路中，供手动不频繁地接通和分断电路，并起短路保护作用。HK系列负荷开关由刀开关和熔断器组合而成.胶盖防止操作时触及带电体或分断时产生的电弧飞出伤人。 第一节 常用低压电器 2.铁壳开关

6、 又名封闭式负荷开关，常用的系列结构和外形如图3所示。 图1-3 HH系列铁壳开关1-熔断器 2-夹座 3-闸刀 4-手柄 5-转轴 6速动弹簧6/4/202210在开启式负荷开关的基础上改进设计的一种开关。作用：用于手动不频繁的接通和断开带负载的电路以及作为线路末端的短路保护，也可用于控制15kW以下的交流电动机不频繁的直接起动和停止。 常用的封闭式负荷开关有HH3、HH4系列，其中HH4系列为全国统一设计产品。它主要由触头及灭弧系统、熔断器及操作机构等三部分组成。 在操作机构中，手柄转轴与底座之间装有速动弹簧，使刀开关的接通与断开速度与手柄操作速度无关。 操作机构装有机械连锁，盖子打开盖子

7、打开时手柄不能合闸，合闸时盖子不能时手柄不能合闸，合闸时盖子不能打开打开，以保证操作人员安全。图1-3 HH系列铁壳开关1-熔断器 2-夹座 3-闸刀 4-手柄 5-转轴 6速动弹簧常用低压电器常用低压电器操作机构上装有机械联锁，它可以保证开关合闸 时不能打开防护铁盖，而当打开防护铁盖 时， 不能将开关合闸。特点采用了储能合闸方式，使开关的 分合速度与手柄操作速度无关。作用：改善开关 的灭弧性能，又能防止触点停滞在中间位置， 从而提高开关的通断能力，延长其使用寿命；型号符号与开启式负荷开关相同封闭式负荷开关常用低压电器常用低压电器常用低压电器常用低压电器一般用于电气设备中，供手动不频繁的接通和

8、分断电路、换接电源和负载或控制小容量电动机不频繁的起动、停止。作用：3.3.转换开关转换开关 转换开关又称组合开关。 HZ10系列组合开关适用于交流50Hz或60Hz，电压380V及以下、直流220V及以下，额定电流至100A的电器线路中，供手动不频繁的接通、分断与转换交流电阻电感混合负载电路和直流电阻负载电路常用低压电器常用低压电器结构与普通闸刀开关的区别：转换开关用动触片代替闸刀，操作手柄在平行于安装面的平面内可左右转动。 由于采用了扭簧储能，可使触点快速闭合或分断，从而提高了开关的通断能力。 a)外形；b）结构；c)符号常用低压电器常用低压电器常用低压电器常用低压电器常用低压电器常用低压

9、电器HZ6、HZ10、HZ15系列。一般在电气控制线路中普遍采用的是HZ10系列的组合开关。 组合开关有组合开关有单极、双极和多极单极、双极和多极之分。普通类型的转之分。普通类型的转换开关各极是同时通断的；特殊类型的转换开关是各极换开关各极是同时通断的；特殊类型的转换开关是各极交替通断，以满足不同的控制要求。其表示方法类似于交替通断，以满足不同的控制要求。其表示方法类似于万能转换开关。万能转换开关。 常用产品分类常用低压电器常用低压电器型号 第一节 常用低压电器 其动、静触点分别叠装于数层绝缘壳内，其内部结构示意图如图15所示。转换开关的图形和文字符号如图1-6所示。图1-5 转换开关结构示意

10、图图1-6 转换开关的符号a)单极 b)三极6/4/2022教材配套课件20 第一节 常用低压电器三、主令电器 1控制按钮 控制按钮是一种结构简单，应用广泛的主令电器，是用来短时间接通或断开小电流电路的手动主令电器。如图7为19系列控制按钮的外形图、结构示意图。 图1-7 LA19-11型按钮a）外形b）结构1-接线柱 2-按钮帽 3-复位弹簧 4-动断触点 5-动合触点6/4/202221 6/4/2022 按钮开关是一种用人力(一般为手指或手掌)操作，并具有储能(弹簧)复位的一种控制开关。 按钮的触点允许通过的电流较小，一般不超过5A。 一般情况下它不直接控制主电路 ，而是在控电路中发出指

11、令或信号去控制接触器、继电器等电器，再由它们去控制主电路的通断、功能转换或电气联锁。 第一节 常用低压电器 LA25系列是全国统一设计的按钮新型号，其它常用的型号有LA2、LA10、LA18、LA19、LA20等系列。国外的有德国BBC公司的LAZ系列。图8是按钮的图形符号。 图1-8 按钮的符号a）动合触点 b）动断触点 c）复式触点6/4/2022教材配套课件23常用低压电器常用低压电器结构1.接线柱 2.按钮帽 3.复位弹簧 4常闭触头 5.常开触头常用低压电器常用低压电器LALA按钮按钮结构型式结构型式常开触头数常开触头数主令电器主令电器常闭触头数常闭触头数设计序号设计序号K开启式 S

12、防水式K开启式 S防水式H保护式 F防腐式H保护式 F防腐式J紧急式 X旋钮式J紧急式 X旋钮式Y钥匙式 D带指示灯式Y钥匙式 D带指示灯式DJ带灯紧急式DJ带灯紧急式常用型号：LA18、LA19、LA20、LA25等常用型号：LA18、LA19、LA20、LA25等按钮帽有红、绿、黄、蓝、白各种颜色按钮帽有红、绿、黄、蓝、白各种颜色一般以红色表示停止按钮，绿色表示起动按钮一般以红色表示停止按钮，绿色表示起动按钮型号常用低压电器常用低压电器 第一节 常用低压电器 2.万能转换开关 万能转换开关实际是一种多档位、控制多回路的组合开关。如图1-9所示为LW6系列万能转换开关中某一层的结构原理图。图

13、1-10所示为万能转换开关的图形和文字符号。 图1-9 万能转换开关结构示意图图1-10 万能转换开关的符号6/4/2022教材配套课件27 6/4/2022常用低压电器常用低压电器作用：主要用作短路保护。优点：结构简单、价格便宜、使用维护方便等。应用广泛。 四、熔断器与热继电器四、熔断器与热继电器 1. 1.熔断器熔断器常用低压电器常用低压电器结构和工作原理 结构 有填料密闭管式熔断器 常用低压电器常用低压电器熔管：熔管：是熔体的保护外壳，用耐热绝缘材料制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用。熔座：熔座：是熔断器的底座，作用是固定熔管和外接引线。熔体熔体是熔断器的主要组成部分。 常用形式：丝状、片状

14、或栅状。熔体的材料：铅、铅锡合金或锌等低熔点材料，多用于小电流电路；银、铜等较高熔点的金属，多用于大电流电路。常用低压电器常用低压电器工作原理 利用金属导体作为熔体串联在被保护的电利用金属导体作为熔体串联在被保护的电路中，当电路发生路中，当电路发生过载过载或或短路短路故障时，通过熔故障时，通过熔断器的电流超过某一规定值时，以其自身产生断器的电流超过某一规定值时，以其自身产生的热量使熔体熔断，从而自动分断电路，起到的热量使熔体熔断，从而自动分断电路，起到保护作用。保护作用。 对对过载反应过载反应很不灵敏。很不灵敏。电气设备发生轻度过载时，熔断器将持续很长电气设备发生轻度过载时，熔断器将持续很长时

15、间才熔断，有时甚至不熔断。因此，除在照时间才熔断，有时甚至不熔断。因此，除在照明电路中外，熔断器一般不宜用作过载保护，明电路中外，熔断器一般不宜用作过载保护，主要用作短路保护。主要用作短路保护。 常用低压电器常用低压电器二、常用的低压熔断器熔断器按结构形式分半封闭插入式无填料封闭管式有填料封闭管式自复式 第一节 常用低压电器 （1）插入式熔断器 如图1-11所示，是一种最常用、结构最简单的熔断器。常用于低压分支电路的短路保护。 （2）螺旋式熔断器 如图1-39所示。 图1-11 插入式熔断器1-动触点 2-熔体 3-瓷插件 4-静触点 5-瓷座图1-12 螺旋式熔断器1-底座 2-熔体 3-瓷

16、帽6/4/2022教材配套课件34 6/4/2022 第一节 常用低压电器 （3）无填料密闭管式熔断器 如图1-13所示。 （4）有填料封闭管式熔断器 如图1-14所示。 图1-13 无填料密闭管式熔断器1-铜圈 2-熔断器 3-管帽 4-插座 5-特殊垫圈 6-熔体 7-熔片图1-14 有填料封闭管式熔断器1-瓷底座 2-弹簧片 3-管体 4-绝缘手柄 5-熔体6/4/2022教材配套课件36常用低压电器常用低压电器无填料密闭管式熔断器有填料封闭管式熔断器常用低压电器常用低压电器 适用于交流50Hz、额定电压380V或直流额定电压440V及以下电压等级的动力网络和成套配电设备中，作为导线、电

17、缆及较大容量电气设备的短路和连续过载保护。用途RMl0系列无填料封闭管式熔断器 是一种大分断能力的熔断器，广泛用于短路电流较大的电力输配电系统中，作为电缆、导线和电气设备的短路保护及导线、电缆的过载保护。RT0系列有填料封闭管式熔断器常用低压电器常用低压电器（5）快速熔断器 快速熔断器又叫半导体器件保护用熔断器。结构快速熔断器的典型 结构图 主要用途：用于硅元件变流装置内部的短路保护。由于硅元件的过载能力差，因此要求短路保护元件应具有快速动作的特征。快速熔断器能满足这种要求，且结构简单，使用方便，动作灵敏可靠，因而得到了广泛应用。 常用低压电器常用低压电器（6）自复式熔断器 结构自复式熔断器

18、原理在常温下是固体，电阻值较小，构成电流通路。在短路电流产生的高温下，熔体气化，阻值剧增，即瞬间呈现高阻状态，从而能将故障电流限制在较小的数值范围内。常用熔断器的熔体一旦熔断，必须更换新的熔体，这就给使用带来不便，而且延缓了供电时间。自复式熔断器是一种限流电器，其本身不具备分断能力，但是和断路器串联使用时，可以提高断路器的分断能力，可以多次使用。熔体是应用非线性电阻元件(如金属钠等)制成常用低压电器常用低压电器熔断器 符号FUFU1.熔断器类型的选择2.熔断器额定电压的选择3.熔断器额定电流的选择4.熔体额定电流的选择5.熔体极限分断能力的选择熔断器的选择： 第一节 常用低压电器 2.热继电器

19、 电动机的过载保护，一般采用热继电器完成。热继电器有多种结构形式，最常用的是双金属片结构。如图116所示为热继电器结构原理图。1-推杆 2-主双金属片 3-加热元件 4-导板 5-补偿双金属片 6-静触点 7-动合静触点 8-复位螺钉 9-动触点 10-按钮 11-调节旋钮 12-支撑件 13-压簧 6/4/2022教材配套课件42常用低压电器常用低压电器原理：电流通过发热元件加热使双金属片弯曲，推动执行机构动作。作用：主要用于电动机的过载保护、断相保护、三相电流不平衡运行的保护及其他电气设备发热状态的控制。常用低压电器常用低压电器不带断相保护装置的热继电器工作原理示意图1.2-片簧3-弓簧4

20、-触点5-推杆6-固定转轴7-杠杆8-压簧 9-凸轮10-手动复位按钮 11-主双金属片12-热元件13-导板14-调节螺钉 15-补偿双金属片 16-轴常用低压电器常用低压电器结构 6/4/2022 第一节 常用低压电器 热继电器图形及文字符号如图117所示。图1-17 热继电器的符号a）热继电器驱动器件 b）动断触点6/4/2022教材配套课件47电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器 作用：是一种自动的电磁式开关，适用于远距离频繁地接通或断开交直流主电路及大容量控制电路。其主要控制对象是电动机，也可用于控制其他负载。 特点：远距离、自动操作和欠电压释放保护功能，控制

21、容量大、工作可靠、操作频率高、使用寿命长等。 五五、交流接触器与中间继电器1.1.交流接触器交流接触器 第一节 常用低压电器 （1）交流接触器电磁系统（2）触点系统（3）灭弧装置 （4）其它部件 包括反作用力弹簧、传动机构和接线柱等。其结构示意图如图1-18所示。图1-18 CJ20-63型交流接触器示意图1-动触点 2-静触点 3-动铁心 4-缓冲弹簧 5-电磁线圈 6-静铁心 7-垫毡8-接触弹簧 9-灭弧罩 10-触点压力簧片6/4/2022教材配套课件49电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器（一）结构电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器电

22、机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器 交流接触器的电磁系统主要由线圈、静铁芯和衔铁（动铁芯）三部分组成。其作用是利用电磁线圈的通电或断电，使衔铁和静铁芯吸合或释放，从而带动动触点与静触点闭合或分断，实现接通或断开电路的目的。1.电磁系统a)衔铁直线运动式；b）衔铁绕轴转动排合式电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器衔铁交流接触器的铁芯和衔铁一般用E形硅钢片叠压铆成。是交流接触器发热的主要部件。线圈一般做成粗而短的圆筒形，并且绕在绝缘骨架上，使铁芯与线圈之间有一定间隙，增加散热，避免线圈受热烧损E形铁芯的中柱端面需留有0.1mm0.2mm的气隙，以减小

23、剩磁影响，避免线圈断电后衔铁粘住不能释放。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器CJl0系列交流接触器的衔铁运动方式额定电流为40A及以下的接触器，采用衔铁直线运动的螺管式 额定电流为60A及以上的接触器，采用衔铁绕轴转动的拍合式。 衔铁电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器短路环线圈中通入的交流电在铁芯中产生交变的磁通，衔铁产生振动，发出噪声。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器短路环 在交流接触器铁芯和衔铁的两个不同端部各开一个槽，槽内嵌装一个用铜、康铜或镍铬合金材料制成的短路环，又称减振环或分磁环减振环或分磁环 ，用于减

24、小振动和噪声。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器2.触点系统 a)点接触；b）线接触；c)面接触按接触情况分类 电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器辅助触点用以通断电流较小的控制电路，一般由两对动合触点和两对动断触点组成。按通断能力分类主触点辅助触点主触点用以通断电流较大的主电路，一般由三对接触面较大的动合触点组成。2.触点系统 电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器3灭弧装置 电弧的影响：1.灼伤触点，减少触点的使用寿命；2.使电路切断时间延长，甚至造成弧光短路或引起火灾事故。容量在10A以上的接触器中都装有灭弧装置。

25、由耐弧陶土、石棉水泥等材料制成.电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器a)双断口电动力灭弧；b）纵缝灭弧3灭弧装置 电弧被分割成两段电动力f的方向电弧热量在拉长的过程中散发、冷却而熄灭由耐弧陶土、石棉水泥等材料制成.电弧被外磁场或电动力吹入缝内运动方向下宽上窄以便压缩电弧，使电弧与灭弧室壁有很好的接触而冷却熄灭电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器4辅助部件 反作用弹簧线圈断电后，推动衔铁释放，使各触点恢复原状态缓冲衔铁在吸合时对静铁芯和外壳的冲击力缓冲弹簧触点压力弹簧增加动、静触点间的压力，从而增大接触面积，以减小接触电阻传动机构及底座、接线柱等衔

26、铁或反作用弹簧的作用下，带动动触点实现与静触点的接通或分断。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器（二）型号电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器（三）工作原理 线圈通电电流产生磁场对衔铁产生足够大的吸力ff反力弹簧触点动作线圈断电或电压显著下降f消失或过小衔铁复位各触点恢复到原始状态常用的CJ0、CJ10等系列的交流接触器在0.851.05倍的额定电压下，能保证可靠吸合 电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器简单接线示意图（三）工作原理 第一节 常用低压电器 接触器图形及文字符号如图119所示。图1-19 接触器的文字与图形符

27、号a）辅助动断触点 b）辅助动合触点 c）主触点 d）线圈6/4/2022教材配套课件65 第一节 常用低压电器 2.中间继电器 图1-20所示为JZ7型中间继电器外形结构及图形符号。图1-20 JZ7型中间继电器1-动断触点 2-动合触点 3-动铁心 4-短路环5-静铁心 6-反作用弹簧 7-线圈 8-复位弹簧6/4/2022教材配套课件66电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器中间继电器实质上一个电压线圈继电器。作用：用来增加控制电路中的信号数量或将信号放大。 其输入信号是线圈的通电和断电，输出信号是触点的动作。特点： 结构及工作原理与接触器基本相同，也是由电磁机构和

28、触点系统等组成。 中间继电器的触点对数多，且没有主辅之分，各对触点允许通过的电流大小相同，多数为5A。可用来控制多个元件或回路。 继电器器是用于切换小电路的控制电路和保护电路，而接触器是用来控制大电流电路； 继电器没有灭弧装置，也无主辅触点之分等。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器（1）结构及工作原理KAKAKA线圈动合触点动断触点符号（三）中间继电器 第一节 常用低压电器六、自动空气断路器与漏电保护断路器 1.自动空气断路器 又称为自动开关，多用于低压配电电路不频繁地转换及起动电动机。图1-22是自动开关的工作原理图。 图1-22断路器工作原理1、9-弹簧 2-触点

29、 3-锁键 4-搭钩 5-轴6-过电流脱扣器7-杠杆 8、10-衔铁 11-欠电压脱扣器 12-双金属片 13-电阻丝6/4/2022教材配套课件69 6/4/2022电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器作用：既能带负荷通断电路，又能在失压、短路和过负荷时自动跳闸，保护线路和电气设备。是低压配电网络和电力拖动系统中常用的重要保护电器之一。 分类框架式(又称万能式)塑壳式(又称装置式)按结构形式分类：除用作配电网络的保护开关外，还用作电动机、照明线路的控制开关主要用作配电网络的保护开关电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器在电气控制线路中，主要采用的

30、是DZ5型和DZ10系列低压断路器 DZ520型低压断路器 a）外形；b）结构；DZ5型低压断路器 电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器断路器工作原理演示请点击电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器DZ10型低压断路器操作手柄的三个位置： 合闸位置：手柄向上扳，跳钩被锁扣扣住，主触点闭合。自由脱扣位置：跳钩被释放（脱扣），手柄自动移至中间，主触点断开。分闸和再扣位置： 手柄向下扳，主触点断开，使跳钩又 被锁扣扣住，从而完成了“再扣”的动作，为下一次合闸做好了准备。如果断路器自动跳闸后，不把手柄扳到再扣位置（即分闸位置），不能直接合闸DZ10型低压断

31、路器采用钢片灭弧栅，因为脱扣机构的脱扣速度快，灭弧时间短，一般断路时间不超过一个周期（0.02s），断流能力就比较大。 第一节 常用低压电器 自动开关的图形、文字符号如图1-23所示。图1-23 自动开关的图形和文字符号 6/4/2022教材配套课件75 第一节 常用低压电器 2.漏电保护断路器 漏电保护断路器是为了防止低压网络中发生人体触电和漏电火灾、爆炸事故而研制的一种开关电器。电磁式电流动作型漏电保护断路器原理如图1-24所示。 图1-24电磁式电流动作型漏电保护断路器1-试验按钮 2-零序电流互感器 3-漏电脱扣器6/4/2022教材配套课件76 6/4/2022 第二节 电气图的绘制

32、一、电气图的图形符号和文字符号 1图形符号 图形符号是用于表示一个设备或概念的图形、标记或字符。例如，“”表示交流。 2文字符号 文字符号是用来表示电气设备、装置和元器件种类的字母代码和功能字母代码。 (1)基本文字符号 基本文字符号有单字母符号与双字母符号两种。 (2)辅助文字符号 辅助文字符号是用以表示电气设备、装置和元器件以及电路的功能、状态和特征的。 (3)补充文字符号 补充文字符号用于基本文字符号和辅助文字符号在使用中仍不够用时进行补充，但要按照国家标准中的有关原则进行。返回本章目录6/4/2022教材配套课件78 第二节 电气图的绘制二、电气原理图 1绘制原则 某车床电气原理图如图

33、1-25所示。 图1-25为某车床电气原理图6/4/2022教材配套课件79 第二节 电气图的绘制 2图区的划分 3、符号位置的索引在图1-25中KM线圈下方的 KM 2 4 2 2 是接触器KM相应触点的索引。 对接触器，其各栏的含义如下：左栏中栏右栏主触点所在的图区号辅助动合触点所在的图区号辅助动断触点所在的图区号对继电器，其各栏的含义如下：左栏右栏动合触点所在的图区号动断触点所在的图区号6/4/2022教材配套课件80 第二节 电气图的绘制三、电气元件布置图 电气元件布置图主要是用来表示成套设备上所有电机电器的实际位置的一种图。某车床控制盘电器布置图如图1-26所示。图1-26 某车床控

34、制盘电器布置图6/4/2022教材配套课件81 第二节 电气图的绘制四、电气互连图 电气互连图是电气原理图具体实现的表现形式。某车床安装接线图如图1-27所示。图1-27 某车床电气互连图6/4/2022教材配套课件82 第三节 三相笼型异步电动机的直接起动控制一、单相直接起动控制1点动控制 电路如图1-28所示。 图1-28 点动控制电路 返回本章目录6/4/2022教材配套课件83 点动控制是用按钮和接触器控制三相异点动控制是用按钮和接触器控制三相异步电动机的最简单的控制线路。步电动机的最简单的控制线路。 第三节 三相笼型异步电动机的直接起动控制 2连续控制 电路如图1-29所示。 图1-

35、29 连续控制电路6/4/2022教材配套课件84 第三节 三相笼型异步电动机的直接起动控制二、正反转控制 在生产加工过程中，往往要求电动机能够实现正反两个方向的转动。图1-30画出了三种电动机正反转的控制电路。图1-30 正反转控制电路6/4/2022教材配套课件85 第三节 三相笼型异步电动机的直接起动控制 图1-30a是由两组单向旋转控制电路简单组合而成，主电路由正反转接触器KM1、KM2的主触点来改变电动机相序，以实现电动机的可逆旋转。 图1-30b是对图a的改进。 图1-30c在图1-30b的基础上增加了起动按钮SB2、SB3的动断触点构成的按钮互锁(也称机械互锁)电路，这样在控制回

36、路中既有按钮的机械互锁，又有接触器的电气互锁，这样工作安全可靠，常被优先采用。6/4/2022教材配套课件86 能力训练 1按图1-28所示的主电路和控制电路进行接线后，按下SB2，不能实现点动,请分析故障原因。 2按图1-29所示的主电路和控制电路进行接线后，遇到以下故障，请分析故障原因。 （1）控制电路一旦接通电源，并没有按下起动按钮SB2，电动机也立即运转的故障原因是什么? （2）按下起动按钮SB2后，电动机不能起动的故障原因是什么? 3按图1-30所示的主电路和图1-6c所示的控制电路进行接线后，依次按下正、反转起动按钮SB2、SB3，电动机旋转方向不发生改变，请分析故障原因。 4分析

37、与思考 （1）在图1-29的主电路中若有一相熔体接触不良，会出现什么情况?6/4/2022教材配套课件87 能力训练 （2）在图1-29的主电路中若将电源线的L2与L3接错（对调），将会产生什么情况?原因是什么? （3）按图1-30c接线后同时按下SB2和SB3，能否引起电源短路?为什么? （4）按图1-30c接线后，当电动机正常正向运行时，很轻地碰一下反向起动按钮SB3，即未将按钮按到底，电动机运行状况如何?为什么? （5）分析在图1-30c所示的电路中当要实现由正向转反向或由反向转正向时，是否需要按下停止按钮SB1再操作，为什么？6/4/2022教材配套课件88 第四节 行程控制一、行程开

38、关一、行程开关 行程开关是用以反应工作机械的行程，发出命令以控制其运动方向和行程大小的开关，主要用于机床、自动生产线和其它机械的限位及程序控制。 1.直动式行程开关 直动式行程开关的动作原理与控制按钮类似，又可称为按钮式。其结构如图31所示。图1-31 直动式行程开关a) 外形图 b)结构图 1-动触点 2-静触点 3-推杆返回本章目录6/4/2022教材配套课件89电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器LXl9K型瞬动型行程开关瞬动原理1.运动部件的挡铁碰压顶杆1时，顶杆向下移动2.顶杆移动到一定位置时，弹簧的弹力方向发生改变，同时储存的能量得以释放，完成跳跃式快速换接

39、动作当挡铁离开顶杆时，顶杆在弹簧7的作用下上移，上移到一定位置，接触桥5瞬时进行快速换接，触点迅速恢复到原状态。 第四节 行程控制 2.微动开关 微动开关是采用弯形片状弹簧的瞬时机构，它的快速动作是靠弯片弹簧，发生变形时储存的能量突然释放来完成的。微动开关结构如图132所示。图1-32 微动开关结构图1-壳体 2-弓簧片 3-动合触点 4-动断触点 5-动触点 6-推杆6/4/2022教材配套课件91 第四节 行程控制 3.转动式行程开关 为克服直动式行程开关的缺点，还可采用能瞬时动作的转动式行程开关。转动式行程开关可分为单轮旋转式和双轮旋转式。外形如图33所示。图1-33 转动式行程开关结构

40、图a）单轮旋转式 b）双轮旋转式6/4/2022教材配套课件92 第四节 行程控制 行程开关的图形符号及文字符号如图34所示。图1-34 行程开关的符号a)动合触点 b)动断触点 c)复式触点6/4/2022教材配套课件94 第四节 行程控制 4.接近开关 接近开关又称无触点行程开关，它除可以完成行程控制和限位保护外，还是一种非接触型的检测装置。图35是LJ2型晶体管式接近开关的原理图。 图1-35 LJ2型接近开关电路原理图 6/4/2022教材配套课件95电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器高频振荡型接近开关 原理框图工作原理当有金属物体靠近一个以一定频率稳定振荡的

41、的高频振荡器的感应头附近时，由于感应作用，该物体内部会产生涡流及磁滞损耗，使振荡回路因电阻增大、能耗增加而使振荡减弱，直至停止振荡。检测电路根据振荡器的工作状态控制输出电路的工作，输出信号去控制继电器或其它电器，以达到控制目。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器原理及特点：通过其感辨头与被测物体间介质能量的变化来取得信号的。当运动的物体靠近开关到一定位置时，开关发出信号，达到行程控制、计数及自动控制的作用。采用了无触点电子结构形式，克服了有触点位置开关可靠性差、使用寿命短和操作频率低的缺点。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器用途：除了行程控制和

42、限位保护外，还可作为检测金属体的存在、高速计数、测速、定位、变换运动方向、检测零件尺寸、液面控制及用作无触点按钮等。电机与电气控制技术电机与电气控制技术常用低压电器常用低压电器 第四节 行程控制 接近开关的主要系列产品有LJ2、LJ6、LXJ18和35G等系列。接近开关的文字符号与行程开关相同，其图形符号如图136所示。 图1-36 接近开关的符号a）动合触点 b）动断触点6/4/2022教材配套课件100 第四节 行程控制二、自动往返控制 图1-37a所示为工作台自动往返运动的工作示意图。其主电路及控制电路如图1-37b所示。图1-37 自动往返可逆旋转电路A）工作原理图 b）主电路及控制电

43、路6/4/2022教材配套课件101 第五节 三相笼型异步电动机的减压起动控制一、星形一三角形换接减压起动控制 星形三角形减压起动用于定子绕组在正常运行时接为三角形的电动机。 1.时间继电器 空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼的作用而达到延时的目的。它由电磁机构、延时机构和触点系统组成。现以JS7-A系列为例介绍其工作原理。其电磁机构为直动式双E型铁心，触点系统借用LX5微动开关，延时机构采用气囊式阻尼器。延时方式有通电延时型（如图138a所示）和断电延时型（如图38b所示），电磁机构可以有交、直流两种。 返回本章目录6/4/2022教材配套课件102 第五节 三相笼型异步电动机的减压起动控制

44、图1-38 JS7-A系列时间继电器a)通电延时型 b)断电延时型1-线圈 2-铁心 3-衔铁 4-反力弹簧 5-推板 6-活塞杆 7-杠杆8-塔形弹簧 9-弱弹簧 10-橡皮膜 11-空气室壁 12-活塞13-调节螺钉 14-进气孔 15、16-微动开关6/4/2022教材配套课件103 第五节 三相笼型异步电动机的减压起动控制 时间继电器图形及文字符号如图139所示。图1-39 时间继电器符号线圈一般符号 b）通电延时线圈 c）断电延时线圈 d）延时闭合动合触点e）延时断开动断触点 f）延时断开动合触点g)延时闭合动断触点 h)瞬时动合触点 i)瞬时动断触点6/4/2022教材配套课件104 第五节 三相笼型异步电动机的减压起动控制 2.星形一三角形换接减压起动控制 星形三角形减压起动用于定子绕组在正常运行时接为三角形的电动机。图1-40是星形三角形减压起动的控制电路。图1-40 星形三角形减压起动的控制电路6/4/2022教材配套课件105 第五节 三相笼型异步电动机的减压起动控制二、定子绕组串接电阻或电抗器减