工厂电气控制技术

工厂电气控制技术第三版方承远张振国编著

机械工业出版社上海理工大学计算机与电气工程学院绪论一、“工厂电气控制技术”课程的性质和任务性质——实践性强的专业课。内容——电机、其他执行电器为控制对象，介绍电气控制的基本原理、线路、程序及控制装置的设计方法。目标——1、电气控制线路、程序、技术资料的阅读分析能力。2、电气控制线路、程序的设计能力。任务：1、熟练掌握常用控制电器、电气控制线路的构成、原理及用途，独立分析和设计能力。2、掌握可编程序控制器（PLC）的基本构成、工作原理、特点及其应用发展情况。3、掌握小型PLC的硬件构成、工作原理、编程语言、指令系统与编程方法。4、掌握PLC控制系统的设计方法、设计过程、步骤、PLC模块选择方法、应用程序设计与调试方法等。二、电气控制技术的发展控制方法——手动自动控制功能——简单复杂操作方式——笨重轻巧控制原理——有触点硬接线继电器微处理器的软件控制方式——集中拖动顺序控制DCS网络现场总线以太网新技术——综合应用电子技术、检测技术、计算机技术、自动控制理论M23~YAM33~M!3~反转正转停SA5FU1FU2KM312KM29KM415RU1V1W1FR17KS5.5kW1410r/min1.5kW1410r/minU2V2W2FR213快速进给0.125kW2790r/minKM619KM518KM17U3V3W3FR37150VA380/127V60VA380/36VFUELTQSL1L2L331关SA4开32总开关及保护主轴转动起动制动进给传动正转反转冷确泵变压器及照明主电路第一章继电接触器逻辑控制基础意义——继电器、接触器控制技术是进代先进电气控制基础。低压电器——电力拖动自动控制系统的基本组成元件。介绍——常用低压电器元件的用途、类型、符号、选用四方面。举例——电气线路的阅读分析方法。

第一节电器的基本知识

一、电器的定义及分类（一）电器的定义——凡是自动或手动接通和断开电路，以及能实现对电路或非电对象切换、控制、保护、检测、变换和调节目的的电气元件统称为电器。（二）电器的分类1、按工作电压等级分类（1）低压电器——交流AC<1200V；直流DC<1500V。（2）高压电器——交流AC>1200V；直流DC>1500V。2、按用途分类（1）控制电器——用于各种控制电路和控制系统的电器。（2）主令电器——用于各种控制系统中发送控制指令的电器。（3）保护电器——用于保护电路及用电设备的电器。（4）配电电器——用于电能的输送和分配的电器。（5）执行电器——用于完成某种动作或传动功能的电器。3、按工工作原理理分类（1）电电磁式电电器——依据据电磁原原理来工工作的电电器。（2）非非电类控控制电器器——电器器的工作作是靠外外力或某某种非电电物理量量的变化而而动作的的电器。。二、电磁磁式电器器的工作作原理与与结构特特点组成：感测部分分——电电磁结构构；触头系统统——执执行部分分。（一）电电磁结构构作用———将电磁磁能量转转换为机机械能量量，带动触头动作，，完成接通和和分断电路。组成——吸引引线圈、铁心心、衔铁等。。1、常用的磁磁路结构（图图1－1）1）衔铁沿棱角转动的拍合式式铁心——广泛应用用于直流电器器中。2）衔铁沿轴转动的拍合式式铁心——应用触点点容量较大的的交流电器中中。3）衔铁直线线运动的双E形直动式铁铁心——多用于交交流接触器、、继电器中。。2、吸引线圈圈作用——将电电能转换成磁磁场能量。注意——结构构、交、直流流、热的产生生。图1－1常常用的的磁路结构线圈自然状态态——没没有电图1－1常常用的的磁路结构线圈通电图1－1常常用的的磁路结构机械运动图1－1常常用的的磁路结构通电后动作情情况机械运动（二）电磁吸吸力与吸力特特性电磁吸力（（1－1）式中Fαt——电磁吸力力，单位为N；B———气隙中磁磁感应强度，，单位为T；S———磁极截面面积，单位为为m2；δ———固定铁心心与衔铁之间间的气隙。直流电磁铁时时B＝恒定定值；交流电磁铁时时B＝Bmsinωt。（（1－2）将式1－2代代入式1－1整理得式中———电磁吸力力最大值；——电磁吸吸力平均值。。吸力特性———吸力Fαt与铁心间隙δ的特性曲线。（图1－2））直流电磁铁（（曲线1））励磁电流I——与气隙隙δ无关；动作过程为———恒磁磁通势；F∝Φ2∝1/Rm2∝1/δ2吸力大小↗↗随δ↘↘——陡峭峭。交流电磁铁（（曲线2））设线圈电压U不变，则U≈E＝4.44fΦN，Φ＝U/4.44fN，，由磁路定律律Φ＝NI/Rm励磁电流I——与气隙隙δ成正比；动作过程为———近似似恒磁通；吸力大小↗随δ↘——平坦坦。图1－2电电磁铁铁的吸力特性性1－直流电磁磁铁吸力特性性2－交流电磁磁铁吸力特性性3－反力特性性123Fδ0分析曲线形状状为什么？（三）反力特特性和返回系系数反力特性———反作用用力Fr与气隙δ的关系曲线。。（图1－2曲曲线3））注意：吸合——保保证吸力特性性位于反力特特性上方；释放——:::下方。返回系数（β-反映灵敏敏度的参数））——释放电压压Ure（或电流Ire）与吸合电压Uat（或电流Iat）。或（四）交流电磁机构构上短路环的的作用图1－3交交流电磁机机构实际吸力力曲线ωtFatF～交流分量FFatmF0Fr0最大值交流分量反力由上述公式可可知交流电磁铁的的吸力是一个个两倍电源频频率的周期量量，即恒定分量———F0＝最大吸力Fat的一半；交变分量———F0cos2ωt＝±F0。所以Fat＝0～FatmFat的结果有时<反力Fr——引起振动动（噪音）。。办法——加一一短路铜环（（图1－4））原理——把磁磁通分为Ф1、Ф2——在I＝＝0时——磁通始终终Ф（F0cos2ωt）>0则Fat＝F0－（－F0cos2ωt）>F01-衔铁2-铁心心3-线圈4-短路路环图1-4交交流电磁铁的的短路环三、电器的触触点系统和电电弧（一）电器的的触点系统作用——起接接通和分断电电路。结构型式：1、桥式触点点（图1－5a、b）2、指形触点点（图1－5c）图1－5触触点的结构构型式运动过程用力按下运动过程结束束产生摩擦动作作产生摩擦动作作（二）电弧的的产生及灭弧弧方法I、U———大到某一一数值时产生生电弧。U>12~20V间间；I>几几百mA间。。原因——触触头气体在在电场作用下下电离放电、、游离现象。结果——产产生高温、、发出强光，，触头烧毁。。常用的灭弧方方法：1、电动力灭灭弧（图图1－6）应用——一一般交流电电路中。图1－6电电动力力灭弧示意图图F＋F＋2、磁吹灭弧弧（图1－7）应用——直直流电路中中。图1－7磁磁吹灭灭弧示意图1－次吹线圈圈2－绝缘套3－－铁心4－引弧角5－导磁磁夹板6－－灭弧罩7－动触头8－静静触头⊙⊙××⊙××⊙××⊙×⊙××⊙

321456783、窄缝灭弧弧（图1－8）应用——交交、直流电电路中。图1－8窄窄缝灭灭弧示意图4、栅片灭弧弧（图1－9）应用——高高压电路中中。图1－9栅栅片灭灭弧示意图123FII第二节常常用低压电器器常用用———开关、熔熔断器、主令令电器、接触触器和各种继继电器一、开关电器器开关——应用用于配电线路路作电源的隔隔离、保护与与控制。（一）、刀开开关应用——在低低压电路中，，作为不频繁繁接通、断开开电路。原理——依依靠手动来来实现触刀刀插入插座座与脱离插插座的控制制电路的通、断。。参数——额额定电压、、额定电流流、通断能能力、动稳稳定电流、、热稳定电流。类型——大大电流刀开开关、负荷荷开关、熔熔断器式刀刀开关。选择——使使额定电压压、额定电电流>电电路的额定定电压、额额定电流注意——安安装手柄向向上、电源源接上端、、负载接下下端。产品——HD14、HD17、HS13、HK2、HH4、HR3。型号含义：：0不不带灭弧罩罩带有灭弧罩罩板前接线板后接线极数额定电流中央手柄侧面正向操操作中央杠杆操操作侧面手柄HD单投刀开关关HS双极刀开关关图形符号及及文字符号号如图1－－10。图1-10刀刀开关的符符号a）单极b）双双极c）三极QS或a）b）c））QSQS（二）、转转换开关应用——在在电气设备备中，作为为非频繁接接通、断开开电路、换接电电源和负载载，测量三三相电压以以及控制小容量感感应电动机机。原理——依依靠转动手手柄，使动动触头与两两侧静触头头接通和断开电路路。参数——额额定电压、、额定电流流、通断能能力、动稳稳定电流、热稳定定电流。类型——单单极、双极极和多极。。选择——使使额定电压压、额定电电流>电电路的额定定电压、额定电流产品——HZ5、HZ10、HZ15。转换开关的的结构示意图图。图1－11转转换开关的的结构示意意图L1L2L3UVW图形符号及及文字符号号如图1－－12。图1-12转转换开关的的符号a）单极b）三极极QSa）b）QS（三）、断断路器（（自动开关关）应用——在在低压电气气中，作为为非频繁接接通、断开开电路、换接电电源和负载载，在电路路发生短路路、过载或欠压等等故障时，，能自动分分断故障电电路，是保护电器器。原理——依依靠手动或或电动合闸闸，触头闭闭合后，自自有脱扣机构将触触头锁在合合闸位置上上。保护——过过电流、欠欠压、热、、分励、自自由脱扣。。参数——额额定电压、、额定电流流、极数、、脱扣器类类型、整定电流范范围、分断断能力、动动作时间。。类型——单单极、双极极和多极。。图1－13断断路器工作作原理图L1L2L3主触头自由脱扣机机构过电流脱扣扣器分励脱扣器器热脱扣器欠电压脱扣扣器按钮负载载L1、L2、L3无无电时的断断开状态L1L2L3主触头自由脱扣机机构过电流脱扣扣器分励脱扣器器热脱扣器欠电压脱扣扣器按钮负载载L1、L2、L3有有电的断开开状态L1L2L3主触头自由脱扣机机构过电流脱扣扣器分励脱扣器器热脱扣器欠电压脱扣扣器按钮负载载接通状状态断路器过电电流脱扣动动作L1L2L3主触头自由脱扣机机构过电流脱扣扣器分励脱扣器器热脱扣器欠电压脱扣扣器按钮运动负载载断路器过电电流脱扣动动作L1L2L3主触触头头自由由脱脱扣扣机机构构过电电流流脱脱扣扣器器分励励脱脱扣扣器器热脱脱扣扣器器欠电电压压脱脱扣扣器器按钮钮脱开开负载载选择择————使使额额定定电电压压、、额额定定电电流流>电电路路的的额额定定电压压、、通通断断能能力力≥≥电电路路的的最最大大短短路路电电流、、场场合合和和保保护护要要求求。。产品品————DZ10、DZ15、C45N、、S060等等。。调整整：：1、、过过载载整整定定电电流流≈使用用电电流流、、注注意意动动作作时时间2、、过过电电流流脱脱扣扣器器整整定定电电流流>正正常常尖尖峰峰电电流流3、、欠欠电电压压脱脱扣扣器器的的额额定定电电压压>电电路路电电压压4、、级级间间保保护护的的配配合合满满足足系系统统要要求求，，避避免免越越级跳跳闸闸。。图形形符符号号及及文文字字符符号号如如图图1－－14。。图1-14断断路路器器的的符符号号QF（四四））、、漏漏电电保保护护断断路路器器应用用————防防止止触触电电，，安安装装在在电电表表和和熔熔断断器器后后。。原理理————电电流流互互感感器器作作用用原原理理。。保护护————漏漏电电流流自自动动断断电电。。参数数————额额定定电电压压、、额额定定电电流流、、极极数数、、额额定定漏漏电动动作作电电流流、、额额定定频频率率、、额额定定漏漏动动作作电时间。。类型———单极、、双极和和多极。。原理图1-15原理图如如图1-15图1-15DZL18-20型漏电电保护断断路器原原理图abSBRTCC1R1C2R2R3R4LNbaVKAKA二、熔熔断器器（一）熔熔断器的的用途应用———配电线线路的严严重过载载和短路路保护。。（二）熔熔断器的的结构及及工作原原理原理———通过流流过电路路的过大大电流产产生的热热效应熔断熔熔丝（安安秒特性性曲线））而断开开和保护电电路。熔断器的的安秒特特性曲线线见图1-18图1-18熔断器的的安秒特特性曲线线0IminI/INt熔断区正常工作区过载区区（三）熔熔断器的的类型与与技术参参数1、插入入式———RC1A系列，，低压分分支电路路，I小小民用2、螺旋旋管式———RL6用于于机床，，RLS2用用于整流流、晶闸管3、封闭闭管式———RT12有填填料、无无填料、、快速，，低压电网4、新型型（1）自自复式———RZ1不能能切断电电源，与与断路器器配合使用（2）高高分断能能力———NT应应用电气气装置、、配电设设备（四）熔熔断器的的选择1、类型型——线线路要求求、使用用场合、、安装条件件、适用用范围；；2、额定定电压——使使额定电电压≥≥线路路的额定定电压；；3、额定定电流———熔熔体的的额定电电流与负负载相匹匹配；1）阻性性负载熔熔体额定定电流略略>电电路的额额定电流流；2）电机机负载单台电机机Ifu≥（1.5～2.5））IN多台电机机Ifu≥（1.5～2.5））INmax＋∑IN式中IN——电电机额定定电流；；INmax——容容量最大大的一台台电机额额定电流流；∑IN——其其它电机机额定电电流的总总和。3）电容容负载设设备中熔体的额额定电流流＝1.6倍电电容额定定电流；；4）配电电系统中中主回路熔熔体的额额定电流流>支支路熔熔体的额额定电流流4、额定定分断能能力额定分断断能力>电电路中可可能最大大故障电电流5、选择择保护特特性分支故障障时———故障点点最近处处动作熔断器的的图形符符号及文文字符号号如图1-19图1-19熔熔断断器的符符号FU总结：应用———配电线线路的严严重过载载和短路路保护。。原理———通过流流过电路路的过大大电流产产生的热热效应熔熔断熔丝（安安秒特性性曲线））而断开开和保护护电路。。参数———额定电电压、额额定电流流、熔体体额定电电流、额额定分断能力力。类型———插入式式、螺旋旋管式、、封闭管管式、自自复式、、高分断能力力。产品———RL1A、RLS2、RM10、、RT12、RS3、、RZ1等等等。三、主主令电电器应用———在控制制系统中中专用于于发布控控制指令令电器。（一）控控制按钮钮应用———在低压压控制电电路中用用于发布布手动控控制指令。。选择———使额定定电压、、额定电电流>电路的的额定电压、、额定电电流。结构示意意图见图图1-20图形符号号及文字字符号如如图1-21图1-20按按钮结构构示意图图图1-21按按钮钮符号a）常开开触点b）常常闭触点点C））复式触触点SBa）b））c）SBSB（二）位位置开关关应用———在低压压控制电电路中，，用于实实现顺序序控制、定定位控制制和位置置状态的的检测。。1、行程程开关（（限位开开关）工作———利用运运动部件件碰撞来来发出指指令。应用———运动方方向、行行程大小小、位置置保护。。选择———使额定定电压、、额定电电流>电路的的额定电电压、额额定电流。注意———复位方方式、触触点数量量等。类型———直动、、滚动直直动、杠杠杆单、、双轮旋旋转式、、滚动摆摆杆可调式、、杠杆可可调式，，。产品———LXW5、LX9、、LXK3、LX32、LXW5等等等。外形如图1-22图形符号号及文字字符号如如图1-23a)单单轮轮旋转式式b)双双轮旋转转式图1-22LX19系列列行程开开关图1-23行行程开开关的符符号a）常开开触点b）常常闭触点点C））复式触触点a）b））c）SQSQSQ2、接近近开关（（无触点点行程开开关）工作———是以不不直接接接触方式式进行控控制的一一种位置置开关。应用———高速计计数、测测速、检检测零件件尺寸等等。特点———工作稳稳定可靠靠、寿命命长、重重复定位位精度高、适应应恶劣的的工作环环境等。。选择———工作电电压、输输出电流流、动作作距离、、重复精精度、工作作响应频频率。注意———电源电电压<额定定工作电电压、负载电压压＝开关关输出电电压、负载电流流<输输出电电流、计数频率率<开开关的的工作响响应频率率。电路如图1-24图形符号号及文字字符号如如图1-25R9R7R11R14R17R16R18R13V4R10R12R5R8R6R4R3R2R1R15VSLC1C2C4C5R7C7VD6V6VD5VD4V5C3C6V1V2V3VD1VD2VD3图1-24LJ2型型接近近开关关电路路原理理图1（红红）3（黄黄）虚线用用户自自接图1－－25接接近开开关的的符号号SQSQ（三））万能能转换换开关关工作———是是一种种多档档位、、控制制多回回路的的组合合开关关。应用———发发布指指令、、远距距离控控制、、电压压、电电流表表的换相开开关、、小容容量电电机的的启动动、调调速、、换向控制制。特点———触触头点点数多多（60个个）。。选择———使使额定定电压压、额额定电电流>电电路的的额定定电压、、额定定电流流。产品———LW5、LW6等等等。结构如图1-26图形符符号及及文字字符号号如图图1-27图1-26万万能转转换开开关结结构示示意图图图1-27万万能转转换开开关的的符号号左0右右SA123SA——开开关关位置置（左左、0、右右）第三组组引引线线端子子第第三组组引引线线端子子第二组组引引线线端子子第第二二组引引线端端子（四））主令令控制制器与与凸轮轮控制制器1、主主令控控制器器应用———频频繁地地按预预定顺顺序切切换多多个控控制电电路，，对起重机机、轧轧钢机机、其其它生生产机机械的的远距距离控制。。选择———使使额定定电压压、额额定电电流>电电路的的额定定电压、、额定定电流流。产品———LK14、LK15、LK16等。结构如图1-28图形符符号及及文字字符号号如图图1-27图1-28主主令令控制制器的的结构构示意意图2、凸凸轮控控制器器工作———是是一种种大型型的手手动控控制器器。应用———起起重设设备中中直接接控制制中小小型绕绕线式式异步步电动机的的起动动、停停止、、调速速、换换向、、制动动，也适用用于有有相同同要求求的电电力拖拖动场场合。。选择———使使额定定电压压、额额定电电流>电电路的的额定定电压、、额定定电流流。产品———KT10、KT14、KT15等。结构如图1-29图形符符号及及文字字符号号如图图1-27图1-29凸轮轮控制器的的结构原理理图四、接接触触器应用——频频繁地接通通、断开交交直流电路路，实现远距离控控制。主要要用于控制制电动机、电热设设备、电焊焊机、电容容器等的交直流流主电路。。类型——交交流接触器器、直流接接触器。（一）交流流接触器（结构如图1-30）结构：1、电磁机构——线线圈、动铁铁心（衔铁铁）、静铁心。2、触头系系统——主主触头———通断主电电路；辅助触头———用于控控制电路、、起电气连锁锁或控制作用。3、灭弧装装置——纵纵缝灭弧罩罩、栅片灭灭弧结构。4、其它部部件——反反作用弹簧簧、缓冲弹弹簧、触头压力弹簧簧、转动机机构、外壳。图1-30CJ10-20型交交流接触器器（二）直流流接触器结构——与交流流接触器基基本相同。。不同处——铁心结结构、线圈圈形状、触触头形状和数量、灭灭弧方式、、吸力特性性、故障形式等等。（三）接触触器的主要要技术参数数和类型产品：常用交流———CJ10、CJ10X、CJX2等常用直流———CZ0、CZ18等。主要技术参参数：1、——额额定电压———主触头头的额定电电压。交流——220V、、380V、660V；直流——110V、、220V、440V。2、——额额定电流———主触头头的额定电电流。10～800A。3、——吸吸引线圈的的额定电压压。4、——机机械寿命和和电气寿命命。5、——额额定操作频频率——一一般300次/h、600次/h、1200次次/h。6、——动动作值———吸合电压压、释放电电压。吸合电压>线圈圈的额定电电压的80％；释放电压<线圈圈的额定电电压的70％。交流接触器器的型号含含义：CJ接触器交流设计序号极数额定电流B表示栅片片灭弧直流接触器器的型号含含义：CZ接触器直流设计序号常闭触点数数常闭触点数数额定电流选择：1、根据负负载性质———选类型型；2、、额额定定电电压压≥≥主主电电路路工工作作电电压压；；3、、额额定定电电流流≥≥被被控控电电路路的的额额定定电电流流；；4、、吸吸引引线线圈圈的的额额定定电电压压与与频频率率＝＝控制制电电路路的的选选用用电电压压和和频频率率。。（四四））接接触触器器常常见见故故障障分分析析表1-7接触触器器图图形形符符号号及及文文字字符符号号如如图图1-31故障现象产生故障的原因排除方法吸力不足1．电源电压过低或波动太大2．线圈的额定电压高于控制回路电压3．其可动部分被卡阻，铁心歪斜等4．反作用弹簧压力过大1．调整电源电压2．更换线圈，使其符合要求3．调整可动部分4．调整反作用压力弹簧线圈过热或烧毁1．线圈匝间短路2．衔铁与铁心间隙过大3．操作频率过高4．电源电压过高或过低1．更换线圈2．修理铁心或更换3．按条件使用接触器4．调整电源电压衔铁振动或噪声1．短路环损坏或脱落2．衔铁歪斜或铁心端面有锈蚀、油污、灰尘等3．可动部分卡阻4．电源电压偏低1．更换铁心或短路环2．调整或清理铁心端面3．调整可动部分4．提高电源电压触头不能复位1．触头熔焊在一起2．铁心剩磁太大3．铁心端面有油污4．可动部分被卡阻1．修理或更换触头2．消除剩磁或更换铁心3．清理铁心端面4．拆除机械卡阻现象触头过热1．触头接触压力不足2．触头表面接触不良3．触头表面被电弧灼伤烧毁4．负载电流过大1．调整触头压力2．调整触头使其接触良好3．修整触头或更换4．减小负载或调换接触器表1-7接接触触器器的的常常用用故故障障及及排排除除方方法法图1－－31接接触触器器的的符符号号a））线线圈圈b））常常开开触触头头C））常常闭闭触触头头KMa））b））c））KMKM五、、继继电电器器与接接触触器器的的区区别别：：1、、用用途途：：可可大大、、小小电电流流、、信信号号类类；；2、、工工作作原原理理、、I/O接接口口方方式式：：可可电电压压、、电电流流；；3、、类类型型：：过过、、欠欠电电压压、、电电流流；；4、、结结构构：：多多种种形形式式、、无无触触点点等等；；5、、使使用用方方法法：：主主电电路路、、辅辅助助电电路路。。应用用———频频繁繁地地接接通通、、断断开开小小电电流流控控制制电电路路，，实实现现远距距离离自自动动控控制制和和保保护护的的自自动动控控制制电电器器。。输入入量量———电电流流、、电电压压、、温温度度、、时时间间、、速速度度、、压压力。。输出出量量———触触头头动动作作或或电电路路参参数数变变化化。。种类类：：（1））按按输输入入————电电压压、、电电流流、、时时间间、、温温度度、、速速度、、压压力力等等。。（2））按按原原理理————电电磁磁式式、、感感应应式式、、电电动动式式、、热热式、、电电子子式式等等。。（3））按按输输出出————有有触触点点、、无无触触点点。。（4））按按用用途途————控控制制用用、、保保护护用用。。（一一））电电磁磁式式继继电电器器特点点：：结构构简简单单、、价价格格低低廉廉、、使使用用维维护护方方便便。。1、、电电磁磁式式继继电电器器类类型型————有有交交流流、、直直流流（1））电电流流继继电电器器线圈圈与与电电路路““串”联联；；匝数数少少、、导导线线粗粗、、阻阻抗抗小小。。欠电电流流式式————吸吸引引30～～65％％额定定电电流流；；释放放10～～20％％额定定电电流流。。过电电流流式式————>额额定定电电流流的的1.1～～4.0倍。。（2））电电压压继继电电器器线圈圈与与电电路路““并”联联；；匝数数多多、、导导线线细细、、阻阻抗抗大大。。欠电电压压式式————动动作作40～～70％％的UN。过电压式———动作105～120％的UN。零电压式———动作5～25％的UN。（3）中间继继电器（电压压式）线圈与电路““并”联；触头对数多、、容量大（IN＝5～10A）、动作灵敏度高。。2、电磁式继继电器的整定定（图1－32）（1）调整弹弹簧的松紧程程——越紧———需吸吸引V、I↗（2）改变非非磁性垫片的的厚度——越大———释放放V、I↗（3）改变初初始气隙的大大小——越大———吸引引V、I↗过量保护：反作用弹簧力力↗δmax↗；欠量保护：反作用弹簧力力↗δmin↘；3、电磁式继继电器常用型型号JL、JT、、JZ、3TH、JZC系列电磁器继电图形符号及文文字符号如图图1-331-线圈2-铁心3-磁轭4-弹簧5-调节螺母母6-调节节螺钉7-衔铁8-非磁性垫垫片9-常常闭触点10-常开开触点图1-32JT3系系列直流电磁磁式继电器结结构示意图图1-33电电磁式式继电器的符符号a）线圈b）电流线线圈c）电压线圈圈d）触点KAa）b）c）d）KAKAKII>KII<KVU>KVU<（二）时间继继电器分类：原理——电磁磁式、空气阻阻尼式、电动动式、电子式。延时——通电电、断电延时时。一、直流电磁磁式时间继电电器铁心上有铜套套——延时（（断电延时<5S）二、空气阻尼尼式时间继电电器利用空气阻尼尼——通、断断电延时（图1-34））。图1-34JS7-A系列列时间间继电电器原原理示示意a运动方方向图1-34JS7-A系列列时间间继电电器原原理示示意图图b运动方方向3、电电动式式时间间继电电器微型电电动机机———延时时（很很少用用）。。（图1-35））4、电电子式式时间间继电电器电子电电路———延延时（（应用用广泛泛）。。（图1-36））时间继继电图形符符号及及文字字符号号如图图1-37图1-35JS11型型电动动式时时间继继电器器原理理示意意图9×ＲＲ10R8R1R9R2RP1R3R4RP2R6R5R7~TVD1VD2VD3VD4VS5C1C2C3NeKAKAVTＶ1Ｖ2DSGuCusIC图1-36JS20系列列场效效应晶晶体管管时间间继电电器电电气原原理图图图1-37时时间继继电器器的符符号a）线线圈b）通通电延延时线线圈C）断断电延延时线线圈d））延时时闭合合常开开触点点e）延延时断断开常常闭触触点f）延延时断断开常常开触触点g））延时时闭合合常闭闭触点点h）瞬瞬时时常开开触点点i））瞬时时常闭闭触点点a）b）c）d））KTKTKT（（（KT（（KT））KT））KTe）f）g））h））i））（三））热继继电器器利用电电流的的热效效应（（表1-8－P25）。。1、热热继电电器的的结构构和工工作原原理（图1-38－－P26））2、热热继电电器的的主要要技术术参数数及常常用产产品（表1-9－P27）3、热热继电电器的的选用用三角形形连接接———整定定电流流＝电电动机机额定定电流流热继电电图形符符号及及文字字符号号如图图1-391-电电流调调节凸凸轮2a、2b-簧片片3-手动动复位位机构构4-弓弓簧5-主双双金属属片6-外导导板7-内内导板板8-常常闭静静触点点9-动动触点点10-杠杆杆11-复位位调节节螺钉钉12-补偿偿双金金属片片13-推推杆14-连连杆15-压压簧16-热热元件件图1-38热热继继电电器器的的结结构构示示意意图图图1-39热热继继电电器器的的符符号号a））热热元元件件b））常常闭闭触触点点FRa））b））FR（四四））速速度度继继电电器器作用用————反反接接制制动动（（图图1－－40））。。动作作转转速速＝＝120r/min，，复位位转转速速≤≤100r/min，，可靠靠动动作作≤≤3000～～3600r/min。。速度度继继电电图形形符符号号及及文文字字符符号号如如图图1－－41图1-40速速度度继继电电器器的的原原理理示示意意图图1－－转转轴轴2－－转转子子3－－定定子子4－－绕绕组组5－－摆摆锤锤6、、9－－簧簧片片7、、8－－静静触触点点123456798图1-41速速度度继继电电器器的的符符号号a））转转子子b））常常开开触触点点c））常常闭闭触触点点a））b））c））nKSnKSKS（五五））固固态态继继电电器器1、、种种类类1））直直流流————晶晶体管作作开开关关元元件件输输出出；；交流流————晶晶闸管作作开开关关元元件件输输出出。。2））光光耦耦合合隔隔离离；；磁隔隔离离。。3））过过零零触触发发、、非非过过零零触触发发；；有源源触触发发、、无无源源触触发发。。2、、工工作作原原理理（（图图1-42P29））技术术指指标标如表表1-10P30+-输入VD1VD2V1V2VT1VD3VD4VD6VD5VT2R1R2R3R5R4R6R8R10CR9CB输出电源负载~虚线用户自接图1-42光光电电耦耦合合式式固固态态继继电电器器的的工工作作原原理理图图固态态继继电电器器+5V输输入入交流流、、直直流流输出出SSR图1－－43固固态态继继电电器器的的图图形形及及文文字字符符号号3、、固固态态继继电电器器使使用用注注意意事事项项：：1））过过载载类类型型（（阻阻、、感感））———采采用用过过压压吸吸收收保保护护。。2））输输出出———采采用用RC浪浪涌涌吸吸收收回回路路、、非非线线性性压压敏敏电阻阻吸吸收收瞬瞬变变电电压压。。3））散散热热片片、、接接地地、、绝绝缘缘。。4））避避免免负负载载短短路路。。5））输输出出计计算算值值>3倍倍负负载载额额定定电电流流值值。。固态态继继电电器器注注意意参参数数见见表表1-10表1-10DJ型型固固态态继继电电器器的的主主要要技技术术参参数数额定电压额定电流输出高电压输出低电压门限值RIR220VAC50HZ±10％1A，3A5A，10A≥95%电源电压≤5％电源电压0.5～10kΩ环境温度开启时间关闭时间绝缘电阻击穿电压－10～＋40℃≤1ms≤10ms≥100MΩ（输入与输出之间）≥2500VAC补充其它控制制器件一、牵引引电磁铁铁（一）工工作原理理线圈通电电——产产生吸力力——带带动衔铁铁运动———工作作。（二）产产品、型型号——MQ3、MQZ1、MFZ1-YC、、MFB1-YC、MFZ6-YC、MFJ6-YC、、MZS1、MZZ2、TJ2、TZ2、GTB5、LPB等等系列。。二、液压压控制元元件液压传动动系统的的四种主主要元件件：（1）动动力元件件——液液压泵；；（2）执执行元件件——液液压缸、、液压马马达；（3）控控制元件件——电电磁阀；；（4）辅辅助元件件——油油箱、油油路、滤滤油器。。液压元件件的符号号图图补充1电液动换换向阀的的符号图图补充充2图补充1几几种种常用液液压元件件的职能能符号a）液压压泵b））溢流阀阀c）节流流阀d）调调速阀e）换向向阀a）b））c）d））e）ABPTABPT图补充2电电液液动换向向阀的符符号1YA2YA第三节电电气气控制系系统图的的类类型型及有关关规定介绍———三相异异步电动动机、直直流电动动机的起起动、运行行、调速速、制动动的基本本线路——常用用的检测测电路、、顺序控控制、保保护环节。——电气气图的类类型、国国家标准准、规定定画法。分类：1、电气气原理图图；2、电器器布置图图；3、电气气安装接接线图。。一、电气气控制系系统图的的图形符符号和文文字符号号1990年前采采用1964年年颁布的的——“电工工系统图图图形符号””———GB312－64——“电工工设备文字字符号编制制通则”———GB315－641990年年后采用1984年年颁布的——“电气气图用图符符号”————GB4728－84——“电气气制图”———GB6988－87——“电气气技术中的的文字符号号制订通则则”——GB7159－87二、电气系系统图类型型（一）电气气原理图——电气系系统中应用用最多制图原则：：——便于阅阅读与分析析控制线路路，根据简简单、清晰晰的原则。采采用电气元元件展开的的形式绘制制而成。内容：——所以电电气元件的的导电部分分和接线端端点，不按按电气元件的的实际位置置来画，也也不反应电电气元件的形状、、大小和安安装位置。。特点：——结构简简单、层次次分明、适适于研究、、分析电路路的工作原理理等优点。。（表补充1电电气图图常用图形形符号和文字符号号新旧标准准对照表））1、绘制电电气原理图图时应遵守守的原则1）原理图图分主电路路和辅助电电路两部分分主电路———从从电源到电电动机等大大的电流通通过的通路路。辅助电路———包括控控制回路、、照明电路路、信号电电路、保护护电路等，由由继电器、、接触器的的线圈、继继电器的触头、接触触器的辅助助触头、按按扭、照明明灯、控制变压器等等电器元件件组成。2）采用国国家规定的的统一标准准——元件图图、文字符符号。3）各个电电气元件、、部件在控控制线路中中的位置——根据便便于阅读的的原则安排排，同一电电器元件的的各部分根根据需要可以以不画在一一起，但文文字符号要要相同。4）图中所所有电器触触点——按没有有通电和不不受外力作作用时的初初始开闭状态画画出。5）主电路路、辅助电电路——各电气气元件一般般按动作顺顺序从上到到下，从左到到右依次排排列，可水水平布置或垂直布置置。6）有直接接电联系——交叉导导线连接点点要用黑圆圆点表示。。无直接联系的的交叉导线线连接点不不画黑圆点。2、画图区区域的划分分——图纸上上方的1、、2、3········等等数字是图图区编号（也也可以设置置在图的下下方）。——图纸编编号下方的的“电源开开关及保护护····”等字样———表明对于于区域下方方元件或电电路的功能。。3、符号位位置的索引引——用图号号、页次、、图区编号号的组合索索引法，索引代代号的组成成如下：图区号页次图号有图号、页页次、图区区编号的组合索引代代号的组成成如下：图区号图号当某一元件件相关的各各符号元素素出现在不同图号的图纸纸上，而当当每个图号号仅有一页页图纸时，，索引代号号应简化成成：图区号页次当某一元件件相关的各各符号元素素出现在同一图号的图纸纸上，而该该图号有几几张图纸时时，可省略略图号，索索引代号应应简化成：：图区号当某一元件件相关的各各符号元素素出现在只有一张图号的不同同图区时，，可省略图图号，索引引代号只用用图区号表表示：图补充3图图区14中KA14的““14”即即为最简简单的索引引代号。它它指出了继继电器KA的线线圈位置在在图区14。左栏中中栏右右栏主触头辅助动合触点辅助动断触点所在图形区区所所在图图形区所所在图形区区KM127132XX2图补充3中中的KM1线圈下方的的表示是接触器KM1相应触头的的索引左栏右右栏动合触点动断触点所在图形区区号所所在图形区区号KA7119X11XXX图补充3中中的KA线圈下方的的表示是继电器KA相应触头的的索引图补充3某机床电气原理图12345678910111213KMKA6X9XXX13X5XX电源开关及保护主电动机起停控制电路变压器照明及信号TC06V380v24V

KM7FRL12L1L22L2L32L3FU125AQS14.5~7.2————A6.8M3~FU22ASB1KM81SQKA8PE3KW1500r/min26SB24FR578FU41AFU32A1512SA13KA

16HL1ELHL2

4、电气原原理图中技技术数据的的标注——电气元元件的数据据和型号，，一般用小小号字体注注在电器代代号下面，，如图1－44中中是热继继电器动作作电流值范范围和整定定值的标注注。图1－44热热继电器技技术数据标标注FR4.5~7.2——————A6.8（二）电器器元件布置置图含义——表表明电气设设备上所有有电机电器器的实际位置；作用——为为生产机械械电气控制制设备的制制造、安装、维修提提供必要的的资料。组成——电电气设备布布置图、控控制柜、控控制板电气设备布置置图、操丛丛台、悬挂挂操丛箱电气设备图图。注意——表表达线型。。（三）电气气安装接线线图（图补补充4）表达——图图中可显示示出电气设设备中元件件的空间位置和接线线情况、标标注出外部部接线。作用——为为了安装电电气设备和和电器元件件进行配线或检修电电器故障。。使用——可可在安装或或检修时对对照原理图图使用。M3~接地铜牌L1L2L3766161522341W1V1U112

照明灯1×1mm2（红）＋1×1mm2（白）包塑金属软软管Φ10mm×2m电源进线1×1mm2（黄绿）7×1mm2（红）1×1mm2（白）15包塑金属软管管Φ15mm××1m3×1mm2（红）1×1mm2（黄绿）包塑金属软管管Φ10mm××2m3×1.5mm2（黑）＋1×1.5mm2（黄绿）包塑金属软管管ΦΦ20mm×1m按扭板SAEL1213QS26W1V1U1PESB1SB2236HL216847PEHL1图补充4机机床电气接接线图第四节电电气控制的的基本线路一、笼型三相相异步电动机机全压起动控制制线路特点——结构构简单、价格格便宜、坚固固耐用。组成——控制制线路——继继电器、接触触器、按钮等等；——起动控制制——全压、、减压。1、单向连续续运行控制线线路线路的工作原原理电路的保护环环节（1）短路保保护——熔断断器；（2）过载保保护——热继继电器；（3）欠压、、失压保护———接触器本本身。起动——合上QS,引引入三相电源源。按下SB2，交流接接触器KM的吸吸引线圈通电电，接触器主主触点闭合，电动机运运转。与SB2并联的KM闭合，使使接触器吸引线线圈经两条路路通电。当SB2复位时，接触器KM的线圈仍仍通过其触点点通电，保持电动机运运行。停止——运转则按SB1，KM断断电释放，其其常开主触头头切断三相电源源，电动机停停止运转。松松开SB1后接触器线圈圈不能通过自自锁触点通电电，因其已随接触器器的断电而断断开。图1-45单单向全压压起动控制线线路M3~QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2KMKML1L2L3M3~转动QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2KMKML1L2L3M3~QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2按下KMKML1L2L3M3~QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2KMKM通电L1L2L3M3~QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2KM自锁KML1L2L3nM3~QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2KM自锁KML1L2L3nM3~QSFU1KMFRFU2FRSB1按下下SB2KM自锁锁KML1L2L3nM3~QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2KMKML1L2L3概念念：：自锁锁———依依靠靠接接触触器器（（继继电电器器））自自身身辅辅助助触点点而而使使其其线线圈圈保保持持通通电电的的现现象。。互锁锁———依依靠靠两两个个接接触触器器（（继继电电器器））的的辅辅助常常闭闭触触点点起起相相互互控控制制作作用用，，即即一个个接接通通时时，，利利用用其其常常闭闭辅辅助助触触头的的断断开开来来锁锁住住对对方方线线圈圈的的电电路。。这这种种利利用用两两个个接接触触器器（（继继电电器））的的常常闭闭触触点点互互相相控控制制的的方方法法叫互互锁锁象象。。工作作原原理理：：起动动：：QS＋SB2±KM＋M＋n↗↗n0（自自锁锁））停止止：：SB1±KM－M－n0↘0欠压压、、失失压压保保护护的的优优点点1、、防防止止电电压压严严重重下下降降时时电电动动机机低低压压运运行行；；2、、避避免免电电动动机机同同时时起起动动造造成成的的电电压压严严重重下下降；；3、、防防止止电电源源电电压压恢恢复复时时，，电电动动机机突突然然起起动动运转造成成设备和和人身事事故。2、具有有点动的的控制线线路图1-46实实现点动动的几种种控制线线路M3~QSFU1KMFRL1L2L3FRSBKMFRSB1SB2KMKMFRSB1SB2KMSB3KMc)KAKMSB3KMKAKAFRSB1图1-46实实现点动动的几种种控制线线路d)SB3SB2工作原理理：点动（（a）起动：QS＋——SB＋——KM＋——M＋停止：SB－——KM－——M－工作原理理：点动（（b）起动：QS＋SA－——SB2＋——KM＋——M＋停止：SB2－——KM－——M－工作原理理：连动（（b）起动：QS＋——SA＋——SB2±——KM＋——M＋停止：SB1±——KM－——M－工作原理理：点动（（c）起动：QS＋——SB3＋——KM＋——M＋停止：SB3－——KM－——M－工作原理理：连动（（c）起动：QS＋——SB2±——KM＋——M＋停止：SB1±——KM－——M－工作原理理：点动（（d）起动：QS＋——SB2＋——KA＋——KM＋——M＋停止：SB2－——KA－——KM－——M－工作原理理：连动（（d）起动：QS＋——SB3±——KM＋——M＋停止：：SB1±——KM－——M－3、正正、反反向运运行控控制线线路图1-47三三相相异步步电动动机正正反转转控制制线路路M3~L1L2L3FUKM1KM2FRKM1KM2FRSB1SB2KM1SB3KM2KM2KM1a)正正－－停－－反KM1KM2FRSB1SB2KM1SB3KM2KM2KM1b)正正－反反－停停QS4、自自动往往复行行程控控制线线路图1-48自自动动往复复循环环控制制线路路M3~L1L2L3FUKM1KM2FRKM1KM2FRSB1SB2KM1SQ2KM2SQ1SB3KM2KM1QS二、笼笼型三三相异异步电电动机机的减压压起动动控制制线路路原因———大大电动动机（（>10kW）起起动IST过大，对对电路