工厂电气控制技术课件

工廠電氣控制技術重點掌握《工廠電氣控制技術》課程的內容：1、常用控制電器元件的文字與圖形符號（GB符號）；2、電氣控制線路原理圖的繪製規則；3、電氣控制系統的基本控制原理、基本環節；4、典型機床的控制電路分析；5、常見故障的分析與解決方法。工廠電氣控制技術電氣控制技術的發展概況在控制方法上，從手動控制發展到自動控制；在控制功能上，從簡單控制發展到智能化控制；在控制操作上，從繁瑣笨重發展到資訊化處理；在控制原理上，從單一的有觸頭硬接線繼電器邏輯控制系統發展到以微處理器或微電腦為中心的網路化自動控制系統。“電氣”與“電器”的區別*什麼是“電氣”？“電氣”是一個宏觀的概念。其所涵蓋的內容涉及電能的生產、傳輸、分配、使用和控制技術與設備等等相關的工程領域。電氣所涉及的相關學科知識主要有：政治理論、外語、工程數學、電網絡理論、電磁場理論、電力電子、電力系統可靠性分析方法、高壓絕緣理論、電機與電器設計理論與方法、電機與電氣品質控制及檢測方法、電力系統及其自動化、電力系統安全及其監測裝置、高壓絕緣測試技術、電工理論研究新進展、電腦應用技術基礎、電腦輔助電路分析、現代管理學基礎等。

“電氣”，是對電氣系統工程的統稱。

“電器”的作用與分類

電器就是廣義的電氣設備。它可能很大、很複雜（如一臺彩色電視機或者一套自動化裝置）；它也可以很小、很簡單（如一個鈕子開關或者一個熔斷器）。從工業控制的角度看“電器”

電器是指能根據特定的信號和要求，自動/手動地接通/斷開電路；斷續/連續地改變電路參數；實現對電路或非電對象的切換、控制、保護、檢測、變換和調節的電氣設備。

1-1低壓電器的基本知識1．電器定義：根據外界的信號和要求，自動或手動接通或斷開電路，斷續或連續地改變電路參數，以實現對電路或非電路對象的切換、控制、保護、檢測、變換和調節用的電氣裝置。1常用低壓電器2．電器的分類1)按工作電壓等級

高壓電器：交流、直流1200V及以上電路中的電器。低壓電器：用於交流、直流1200V以下電路起通斷、保護、控制或調節作用的電器。例如：低壓斷路器、熔斷器、刀開關和轉換開關等。2）按操作方式手動電器：通過人的操作發出動作指令的電器。如刀開關、按鈕、轉換開關。自動電器：產生電磁吸力而自動完成動作指令的電器。如低壓斷路器、接觸器、繼電器等。3)按執行功能執行電器：完成某種機械動作或傳送功能的電器。如電磁鐵、電磁離合器。控制電器：用於各種控制電路和控制系統的電器。如繼電器、接觸器、主令開關。輔助電器：用於保護電路及用電設備的電器。如熔斷器。4）按工作原理電磁式電器：根據電磁感應原理而動作。非電量控制電器：依靠外力或非電量信號的變化而動作。3．常用低壓控制電器

接觸器：交流、直流；繼電器：電壓和電流繼電器、時間繼電器、中間繼電器、熱繼電器、速度繼電器等；熔斷器、主令開關等。4．低壓控制電器的發展

以繼電器、接觸器為基礎的電氣控制技術具有相當重要的地位。可編程序控制器（PLC）是電腦技術與繼電器、接觸器控制技術相結合的產物，其輸入、輸出與低壓電器密切相關，掌握繼電接觸器控制技術也是學習和掌握PLC應用技術必需的基礎。

5低壓電器的作用控制作用保護作用測量作用調節作用指示作用轉換作用1-2．低壓電器的電磁機構及執行機構按工作原理:電磁式電器：電磁機構控制電器動作非電量控制電器：非電磁式控制電器動作電磁式電器由感測和執行兩部分組成。感測部分（電磁機構）：接受外界輸入的信號，使執行部分動作，實現控制的目的。執行部分（觸頭系統）：根據檢測部分輸出，執行相應的動作，接通或分斷線路，實現控制的目的。1-主觸點2-常閉輔助觸點

3-常開輔助觸點4-動鐵心5-線圈

6-靜鐵心7-滅弧罩8-彈簧

電磁式電器結構示意圖

電磁機構：將電磁能轉換成機械能，產生電磁吸力帶動觸點動作.觸點：接觸器的執行元件，用來接通或斷開被控制電路。滅弧裝置：熄滅觸點分斷電流瞬間觸點之間氣隙中產生的電弧。其他：包括釋放彈簧機構、支架與底座等。動鐵心（銜鐵）靜鐵心電磁線圈按所控制電路▪主觸點

▪輔助觸點按原始狀態▪常開觸點

▪常閉觸點滅弧罩滅弧柵磁吹滅弧裝置1．電磁機構：通過電磁感應原理將電能轉化成機械能並帶動觸頭動作。

原理：當電磁線圈通電後，線圈電流產生磁場，使靜鐵心產生電磁吸力吸引銜鐵，並帶動觸點動作，使常閉觸點斷開，常開觸點閉合，兩者是聯動的。當線圈斷電時，電磁力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸點復原，即常開觸點斷開，常閉觸點閉合。1-主觸點2-常閉輔助觸點

3-常開輔助觸點4-動鐵心5-線圈

6-靜鐵心7-滅弧罩8-彈簧

1）組成：鐵心(亦稱靜鐵心)銜鐵(亦稱動鐵心）線圈交流：矽鋼片疊加直流：整塊鑄鐵或鑄鋼直動式轉動式電壓線圈：並聯在電路中，匝數多、導線細。電流線圈：串聯在電路中，匝數少、導線粗。交流線圈：短而粗，有骨架。直流線圈：細而長，無骨架。電磁機構的分類：按銜鐵的運動方式分類(1)銜鐵繞棱角轉動：如圖(a)所示銜鐵繞鐵軛的棱角而轉動，磨損較小。鐵芯用軟鐵，適用於直流接觸器、繼電器鐵軛(a)(2)銜鐵繞軸轉動：如圖(b)所示銜鐵繞軸轉動；鐵芯用矽鋼片疊成；用於較大容量交流接觸器。(3)銜鐵直線運動：如圖(c)所示銜鐵線上圈內作直線運動；多用於中小容量的交流接觸器常用的磁路結構線圈自然狀態——沒有電常用的磁路結構線圈通電常用的磁路結構機械運動圖常用的磁路結構

通電後動作情況機械運動2）電磁特性

吸力特性：電磁系統的電磁吸力與氣隙的關係曲線。說明：吸力特性與線圈勵磁電流種類、線圈連接方式有關。當空氣氣隙較小，磁場分佈均勻時，兩鐵芯截面間的電磁吸力的近似計算公式為：式中：空氣導磁係數當Ｓ為常數時，Ｆ與Ｂ２成正比。也可認為F與氣隙磁通成正比。（1）直流電磁機構的吸力特性

電流為常數(與磁路的氣隙大小無關，取決於線圈的電阻)，根據磁路定律，氣隙磁通與氣隙磁阻和匝數的關係式：則有:電磁吸力F與氣隙成反比，所以吸力特性為二次曲線形狀：

結論：直流電磁機構的電磁吸力在銜鐵閉合前後變化很大；直流電磁機構中的流過線圈的電流在銜鐵閉合前後不變。（2）交流電磁機構的吸力特性

假設線圈電壓不變，則有：F為常數（指幅值），與氣隙δ無關（漏磁影響，略有減小）；當f、N、U都為常數時，φ為常數，電磁吸力圖1.3交流電磁機構的吸力特性線上圈通電而銜鐵尚未吸合瞬間：U形交流電磁機構的電流為吸合後額定電流5-6倍；E形交流電磁機構的電流為吸合後額定電流10-15倍；如果銜鐵被卡住不能吸合或頻繁動作，可能燒壞線圈。圖1.3交流電磁機構的吸力特性對於可靠性高，或頻繁動作的控制系統：採用直流電磁機構，而不採用交流電磁機構反力特性反力：靜阻力（可忽略）彈簧反力：Ff1=K1x重力：

Ff2=-K2在δ1-δ2的區域內，反力隨氣隙減小略有增大；到達δ2位置，動觸點開始與靜觸點接觸，這時觸點上的初壓力作用到銜鐵上，反力驟增，曲線突變；在δ2到0的區域內，氣隙越小觸點壓得越緊，反力越大，線段較δ1-δ2段陡。反力特性與吸力特性的配合關係欲使接觸器銜鐵吸合，在整個吸合過程中，吸力需大於反力，即吸力特性高於反力特性；吸力不能大於反力過多，否則會影響電器機械壽命；可通過調整反力彈簧或觸點初壓力改變反力特性。圖1.4吸力特性和反力特性1-直流吸力特性2-交流吸力特性3-反力特性交流電磁機構特點磁通是交變的；電磁吸力是脈動的，方向卻不變；當磁通過零時吸力也為零，吸合後的銜鐵在反作用彈簧的作用下將被拉開；磁通過零後吸力增大，當吸力大於反力時，銜鐵又吸合；銜鐵產生強烈振動與雜訊，甚至使鐵心鬆散。解決辦法：交流接觸器鐵心端面上都安裝一個銅制的分磁環(或稱短路環)，使鐵心通過二個在時間上不相同的磁通，產生不同的兩個力，作用在銜鐵上的力是f1，f2的合成，只要此合力始終超過其反力，銜鐵的震動就消失。F=F1+F2圖1.5加短路環後的磁通和電磁吸力圖短路環的示意圖：2．觸頭系統

（執行機構）1）觸頭（執行元件）作用：分斷和接通電路的作用。按控制的電路分：主觸頭和輔助觸頭。主觸頭：用於主電路。輔助觸頭：用於控制電路。交流電磁機構2）觸頭分類點接觸：提高單位面積上的壓力，減小觸頭表面電阻；

常用於小電流的電器中，如接觸器的輔助觸點或繼電器觸點。按接觸形式可分為三種：圖1.6點接觸開始A點接觸，靠彈簧壓力經B點滾動到C點。斷開時作相反運動。

可以自動清除觸點表面的氧化膜;長期工作的位置不是在易燒灼的A點而是在c點，保證了觸點的良好接觸。多用於中等容量的觸點，如接觸器的主觸點。線接觸：它的接觸區域是一條直線；觸點在通斷過程中是滾動接觸：面接觸：

允許通過較大的電流；

一般在接觸表面上鑲有合金，以減小觸點接觸電阻和提高耐磨性；

多用作較大容量接觸器或斷路器的主觸點。

類型：材料：一般採用銅材料製成；對於小容量電器常用銀質材料製成。

橋式觸頭指形觸頭2）觸頭類型：線接觸圖1.7指形觸點的接觸過程（1）觸頭的接觸電阻

膜電阻：觸頭接觸表面在大氣中自然氧化而生成的氧化膜造成的；

收縮電阻：是由於觸頭的接觸表面不是十分光滑，在接觸時，有效導電截面減小，從而使電阻增加。危害：

接觸電阻較大，會造成較大的電壓降落；將使觸頭發熱而致溫度升高，嚴重時可使觸頭熔焊，造成電氣系統發生事故。3）接觸電阻

（2）觸頭磨損：

電磨損：在通斷過程中觸頭間的放電作用使觸頭材料發生物理性能和化學性能變化而引起的；

機械磨損：機械作用使觸頭材料發生磨損和消耗。機械磨損的程度取決於材料硬度、觸頭壓力及觸頭的滑動方式等。減小接觸電阻措施：一是要選用導電性好、耐磨性好的金屬材料做觸頭；鍍銀使觸頭本身的電阻儘量減小；二是安裝觸頭彈簧，增加接觸壓力（圖1-8）；另外在使用過程中儘量保持觸頭清潔：大容量電器中採用指形觸頭以自動清除氧化膜；在有條件的情況下應定期清掃觸頭表面。3）接觸電阻

（a）最終拉開位置（b）剛接觸位置(c)最終閉合位置減小接觸電阻：在觸點間增加一定壓力初壓力F1：安裝彈簧時預先壓縮；終壓力F2：超行程內繼續壓緊3.電弧的產生和滅弧裝置電弧的產生及危害

1）電弧的產生觸點由閉合到斷開時，當電壓超過10～20V和電流超過80～100mA，在拉開的兩個觸點之間將出現強烈的火花，實質是氣體放電的現象，通常稱之為“電弧”。根據電流性質的不同，電弧分交流電弧和直流電弧。

2）電弧的危害燒灼觸點，降低電器的壽命和電器工作的可靠性。使觸點的分斷時間延長，嚴重的會產生事故。電弧：是電氣設備運行出現的一種強烈的電游離現象。是觸頭間中性介質被游離，形成的導電氣體。特點：溫度很高可達10000℃

，易變形，導電1)電弧的主要影響延長了電路的開斷時間。電弧高溫燒壞開關的觸頭。可能會燒壞設備，形成短路。因此，要保證操作時電弧能迅速熄滅。強烈的弧光可能損傷人的視力。3.電弧的產生和滅弧裝置2)產生的原因觸頭本身及觸頭周圍介質含有大量可被游離的電子。（內因）當分斷的觸頭間存在足夠大的外施電壓的條件下，而且電路電流也達到最小生弧電流，其間的介質就會強烈地電游離形成電弧。（外因）生弧條件電壓10～20V以上。電流：80～100mA以上

強電場放電：觸點分離瞬間，其間隙很小，電路電壓幾乎全部降落在觸點之間，在觸點間形成很強的電場，陰極中的自由電子會逸出到氣隙中並向正極加速運動；撞擊電離：陰極發射電子前進途中撞擊氣體原子，該原子分裂成電子正離子。電子在向正極運動過程中又將撞擊其他原子的現象；熱電子發射：撞擊電離的正離子向陰極運動，撞在陰極上會使陰極溫度逐漸升高。當陰極溫度到達一定程度時，一部分電子將從陰極溢出再參與撞擊電離；熱游離：當電弧的溫度達到3000℃或更高時，觸點間的原子以很高的速度作不規則的運動並相互劇烈撞擊，結果原子也將產生電離。兩觸點間呈現大量向陽極飛馳的電子流，即電弧。熄滅電弧的條件去游離：帶電質點恢復為中性質點遊>去=電弧增強、遊=去=電弧維持、遊<去=電弧熄滅。去游離形式：複合、擴散。複合就是正負帶電質點重新結合為中性質點。擴散就是電弧中的帶電質點向周圍介質中擴散開去，從而使電弧區域的帶電質點減少。常用滅弧裝置1)磁吹式滅滅弧裝置原理：向上的電磁力將電弧吹入滅弧罩，電弧拉長並冷卻而熄滅。方法：觸點電路中串入吹弧線圈；圖1.9磁吹式滅滅弧裝置圖1.9磁吹式滅弧裝置1—鐵心；2—絕緣管；3—吹弧線圈；4—導磁頰片；5—滅弧罩；6—熄弧角磁吹式滅滅弧裝置的優點當觸頭中電流方向改變時，由於外磁場的方向也跟著改變．而電弧受力的方向不變；利用電弧電流本身滅弧，因而電弧電流越大，吹弧能力也越強，廣泛應用於直流滅弧裝置中(如直流接觸器中)；注意:對於線圈與觸頭串聯的形式、其吹力與電流平方成正比，當電流減小時，吹力成平方減小，結果使滅弧效果大大減弱。對於並聯線圈的磁吹裝置．可以做到由外加固定電源供電而使線圈的磁通穩定不變，因而吹力大小只受觸頭電流大小的影響。但要注意線圈的極性和觸頭的極性，如果將兩者的極性接反，則使電弧吹向內側，反而燒壞電器。2)滅弧罩滅弧罩通常用耐弧陶土、石棉水泥製成；滅弧罩的絕緣壁有縫隙（多縱縫滅弧罩）；用於降溫和隔弧。作用引導電弧縱向吹出，借此防止發生相間短路；使電弧與滅弧室的絕緣壁接觸，從而迅速冷卻，增強去游離作用。滅弧罩的絕緣壁之間的縫隙有大有小，凡是寬度比電弧直徑小的縫稱為窄縫；反之，稱為寬縫。窄縫：可將電弧弧柱直徑壓縮，使電弧同縫壁緊密接觸，加強冷卻和去游離作用；同時，也加大了電弧運動的阻力，使其運動速度下降，縫壁溫度上升，並在壁面產生表面放電。目前有採用數個窄縫的多縱縫滅弧室，它將電弧引入縱縫，分劈成若干股直徑較小的電弧，以增強去游離作用。這種結構已在CJ系列接觸器上取得了良好的效果。3)滅弧柵當產生電弧時，電弧電流產生磁場，由於鋼片磁阻比空氣磁阻小得多，因此電弧上方的磁通非常稀疏，而下方的磁通卻非常密集，這種上疏下密的磁場將電弧拉入滅弧罩中，當電弧進入滅弧柵後，被分割成數段串聯的短電弧；每兩片滅弧柵片可以看做一對電極，而每對電極間都有150一250v的絕緣強度，使整個滅弧柵的絕緣強度大大加強，而每個柵片間的電壓不足以達到電弧燃燒電壓；柵片吸收電弧熱量，使電弧迅速冷卻而很快熄滅。適用於大容量交流滅弧。由多片鍍銅薄鋼片(稱為柵片)和石棉絕緣板組成、片間距離約2一3mm，彼此之間互相絕緣。圖1.10滅弧柵滅弧原理1—靜觸點；2—短電弧；3—滅弧柵片；4—動觸點；5—長電弧4）多中斷點滅弧橋式結構雙斷口滅弧流過觸頭兩端的電流方向相反，將產生互相排斥的電動力；指向外側的電動力，使電弧向外運動並拉長，使它迅速穿越冷卻介質而加快電弧冷卻並熄滅。此外，也具有將一個電弧分為兩個來削弱電弧的作用。這種滅弧方法效果較弱，故一般多用於小功率的電器中。根據需要，可靈活地將二個極或三個極串連起來當做一個觸點使用，成為多中斷點，加強滅弧效果。圖1.11橋式滅弧效果弱強多（雙）中斷點滅弧多縱縫陶土滅弧罩柵片滅弧滅弧方法：（1）拉長電弧，以降低電場強度；（2）用電磁力使電弧在冷卻介質中運動，降低弧柱周圍的溫度；（3）將電弧擠入絕緣壁組成的窄縫中以冷卻電弧；（4）將電弧分成許多串聯的短弧，增加維持電弧所需的臨極電壓降的要求；（5）將電弧密封於真空的容器中。討論交流電磁線圈誤接入直流電源，直流電磁線圈誤接入交流電源，會發生什麼問題?為什麼?

答：不能。1）因為交流的線圈電阻遠遠小於直流的，交流電磁線圈誤接入直流電源，線圈電流過小，無法動作；直流電磁線圈誤接入交流電源，會產生很大的電流，甚至燒毀。2）電磁機構的鐵芯和銜鐵的構成方法不同，交流接觸器要考慮因渦流和磁滯損耗造成的能量損失和溫升，而直流的不用，而且直流的沒有短路環，會出現振盪。3）滅弧裝置不同，直流電弧比交流電弧難以熄滅；4）額定操作頻率不同，直流接觸器具有的最高操作頻率比交流的大，若交流負載頻繁操作時，可以採用直流吸引線圈的接觸器。2.兩個相同的交流線圈能否串聯使用？為什麼？答：因線圈阻抗與氣隙大小有關，通電時先動作的線圈阻抗大，承受電壓較高，而後者未吸合前線圈阻抗小，分配電壓小，無法吸合，導致整個電路電流增大，甚至有可能燒毀線圈。§1-3接觸器接觸器:

頻繁地接通或切斷電動機或其他負載主電路的一種電磁式控制電器。特點：頻繁操作和遠距離控制。工作原理（電磁型）：利用電磁吸力的作用使觸頭閉合或斷開大電流電路；分類：接觸器按主觸點通過的電流種類可分為交流接觸器和直流接觸器。1、結構:觸頭系統：主觸頭、輔助觸頭常開觸頭（動合觸頭）常閉觸頭（動斷觸頭）電磁系統：動、靜鐵芯，吸引線圈和反作用彈簧滅弧系統：滅弧罩及滅弧柵片滅弧一、交流接觸器

接觸器交流接觸器結構圖主觸頭常閉輔助觸頭常開輔助觸頭靜鐵心動鐵心吸引線圈滅弧裝置輔助觸頭：用於控制回路中起聯鎖作用有常開、常閉之分；觸頭一般都採用直動式雙中斷點橋式結構設計；不設滅弧裝置。主觸頭：用於分合主電路；形式：中小容量一般採用直動式雙中斷點橋式；大容量的主觸頭採用轉動式單中斷點指型；1.滅弧罩2.線圈3.電磁機構4.控制端子排5.進線端子6.出線端子CJ242、工作原理：

線圈通電，銜鐵吸合，常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合；線圈斷電，銜鐵釋放，觸頭恢復常態，常開觸頭斷開，常閉觸頭閉合。為防止鐵心振動，需加短路環。交流接觸器：線圈通以交流電，主觸點接通、切斷交流主電路。接觸器的結構及工作原理

如圖所示，交流接觸器主要由電磁機構（包括電磁線圈1、鐵心2和銜鐵3）、觸頭系統（主觸頭4和輔助觸頭5）、滅弧裝置（圖中未畫出）及其他部分組成。線圈鐵芯銜鐵主觸頭彈簧輔助觸頭M3~電機~380~~線圈符號：KM動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機接通電源3、交流接觸器特點：●交變磁通穿過鐵心，產全渦流和磁滯損耗，使鐵心發熱。●鐵心用矽鋼片衝壓而成以減少鐵損。●線圈做成短而粗的圓筒狀繞在骨架上以便於散熱。●鐵心端面上安裝銅制的短路環，以防止交變磁通使銜鐵產生強烈振動和雜訊。●滅弧裝置通常採用滅弧罩和滅弧柵。各種接觸器的實物圖用途：遠距離通斷直流電路或控制直流電動機的頻繁起停。結構：電磁機構、觸頭系統和滅弧裝置。工作原理：與交流接觸器基本相同。滅弧系統：磁吹滅弧(沒有電流過零點)二、直流接觸器

直流接觸器：線圈通以直流電，主觸點接通、切斷直流主電路。●不產全渦流和磁滯損耗，鐵心不發熱。●鐵心用整塊鋼製成。●線圈製成長而薄的圓筒狀。●250A以上的直流接觸器採用串聯雙繞組線圈。●滅弧裝置通常採用滅弧能力較強的磁吹滅弧裝置。結構特徵：對於額定電流150A及以下：上下二層立體式佈置，沿棱角轉動的拍合式電磁系統；橋式雙中斷點串聯主觸頭；磁吹陶土滅弧罩滅弧系統；橋式雙中斷點輔助觸頭都固定在拍合式磁系統背面上，具有透明防塵罩；額定電流250A及以上：平面佈置；沿棱角轉動的拍合式電磁系統；具有壓棱裝置；指形單中斷點主觸頭；串聯磁吹陶土滅弧罩；橋式雙中斷點輔助觸頭固定在磁系統背面上。KM常閉輔助觸點線圈KM主觸點KM常開輔助觸點KM三、接觸器的符號

額定電壓

交流接觸器：220、380、660、1140V直流接觸器：110、220、440V交流接觸器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A

直流接觸器：25、40、60、100、150、250、400、600A額定電流

吸引線圈額定電壓交流接觸器：36、127、220、380V直流接觸器：24、48、110、220、440V四、接觸器的主要技術指標

主觸頭額定電壓主觸頭額定電流五接觸器的主要型號常見接觸器有CJ20系列、3TH和CJX1(3TB)系列。其中CJ20系列是較新的產品，而3TH和CJX1(3TB)系列是從德國西門子公司引進製造的新型接觸器。接觸器的各種型號的用途如圖所示。接觸器的型號含義及電氣符號如下所示。

根據電路中負載電流的種類選擇接觸器的類型；接觸器的額定電壓應大於或等於負載回路的額定電壓；吸引線圈的額定電壓應與所接控制電路的額定電壓等級一致；額定電流應大於或等於被控主回路的額定電流。六、接觸器的使用選擇原則

？接觸器安裝在敞開控制屏觸頭溫度不超過額定溫度負載為間歇工作制

繼電器是一種根據電氣量（電壓、電流等）或非電氣量（溫度、壓力、轉速、時間等）的變化接通或斷開控制電路的自動切換電器。電磁式繼電器和接觸器異同點：相似點：結構和工作原理相似。

不同點：（1）繼電器可對多種輸入量的變化做出反應，而接觸器只有在一定的電壓信號下動作；（2）繼電器用於切換小電流電路的控制電路和保護電路，而接觸器是用來控制大電流電路；（3）繼電器沒有滅弧裝置，觸點容量小，用於控制電路。也無主副觸頭之分。接觸器有滅弧裝置，觸點容量大，用於主電路。§1-4繼電器繼電器分類：按輸入信號電壓電流功率時間溫度按工作原理電磁式感應式溫度電動式電子式按用途分控制繼電器保護繼電器作用：控制、放大、聯鎖、保護和調節特點：額定電流不大於5A繼電特性曲線：（跳躍式的輸入-—輸出特性）x2：繼電器吸合值,要使繼電器吸合,輸入量必須大於等於x2x1：繼電器釋放值,要使繼電器釋放,輸入量必須小於等於x1吸合值：使銜鐵吸合的電流值（或電壓值）。釋放值：使銜鐵釋放的電流值（或電壓值）。.繼電特性繼電器的主要特性是輸入－輸出特性，又稱繼電特性，繼電特性曲線如下圖所示。當繼電器輸入量X由零增至X1以前，繼電器輸出量Y為零。當輸入量X增加到X2時，繼電器吸合，輸出量為Y1；若X繼續增大，Y保持不變。當X減小到X1時，繼電器釋放，輸出量由Y1變為零，若X繼續減小，Y值均為零。(1)吸合值的整定：A、調節釋放彈簧的彈力（細調）；B、改變吸合前動靜鐵心的氣隙:δ↑→動作值↑（粗調）(2)釋放值的整定：A、調節釋放彈簧的彈力；B、改變非磁性墊片厚度改變吸合後的氣隙。吸合後的氣隙越大，釋放值就越高。繼電器的重要參數：一般繼電器：k較低在0.1～0.4，不致因輸入值波動較大繼電器誤動；欠電壓繼電器：k較高在0.6以上，起到欠電壓保護。反映吸力特性和反力特性配合緊密程度的一個參數返回係數：k＝x1/x20.1-0.4電壓繼電器：根據輸入（線圈）電壓大小而動作的繼電器。特點：線圈並聯在電路中，匝數多，導線細，阻抗大。分類：過電壓繼電器和欠電壓繼電器。欠電壓繼電器KVU<KVKV過電壓繼電器>UKVKVKV一、電壓繼電器過電壓繼電器：其任務是當被測電路發生過電壓時，輸出觸點動作，通過控制回路作相應處理。

動作電壓整定範圍為(105％～120％)UN。欠電壓繼電器：其任務是當被測電路發生欠電壓時，輸出觸點複位，通過控制回路作相應處理。

吸合電壓調整範圍為(30％～50％)UN。釋放電壓調整範圍為(7％～20％)UN。二、電流繼電器電流繼電器：根據輸入（線圈）電流大小而動作的繼電器特點：線圈串接於電路中，導線粗、匝數少、阻抗小。

分類：過電流繼電器、欠電流繼電器過流電流繼電器欠流電流繼電器動作電流Ｉq：使電流繼電器開始動作所需的電流值；返回電流Ｉf：電流繼電器動作後返回原狀態時的電流值；返回係數Ｋf：返回值與動作值之比，Ｋf＝Ｉf/Ｉq。主要技術指標：電流繼電器過電流繼電器：當電路發生短路及過流時輸出觸點動作，立即將電路切斷。電路正常時,過電流繼電器不動作,當線圈電流超過整定電流時，繼電器才動作。動作電流整定範圍：交流為(110％～350％)IN，直流為(70％～300％)IN。欠電流繼電器：當電路電流過低時輸出觸點複位，立即將電路切斷。電路正常時,欠電流繼電器吸合,當線圈電流低於整定電流時，繼電器釋放。動作電流整定範圍：吸合電流為(30％～50％)IN

釋放電流為(10％～20％)IN

一般自動複位欠電流繼電器KII

<KIKI過電流繼電器>I

KIKIKI電流繼電器的符號：

本質上是一種電壓繼電器，工作原理與接觸器相同，觸頭數目比較多。觸點系統中沒有主、輔觸點之分，觸點容量相同。三、中間繼電器圖1.20中間繼電器符號

中間繼電器的作用：

1）當電壓或電流繼電器觸點容量不夠時，可借助中間繼電器來控制，用中間繼電器作為執行元件，這時中間繼電器被當作一級放大器用。

2）觸點數量較多，能夠將一個輸入信號變成多個輸出信號。當其他繼電器或接觸器觸點數量不夠時，可利用中間繼電器來切換多條控制電路。特點：輸入時線圈的通電斷電信號，輸出信號為觸點動作。

熱繼電器是利用電流的熱效應原理來切斷電路的保護電器。作用：用來對連續運行的電動機進行超載及斷相保護，防止電動機過熱而燒毀的保護電器。四、熱繼電器

結構：由發熱元件、雙金屬片和觸頭及動作機構等部分組成。測量元件通常是雙金屬片，將兩種不同熱膨脹係數的金屬片以機械輾壓方式使之形成一體。主動層：線膨脹係數大，多採用鐵鎳鉻合金，被動層：膨脹係數小的鐵鎳合金等材料。受熱後雙金屬片向膨脹係數小的被動層一側彎曲。

圖形和文字元號熱元件FR常閉觸點FR工作原理：正常時：超載時：有熱慣性，不適宜做短路保護。JR16系列熱繼電器結構示意圖1—主觸頭2—主雙金屬片3—熱元件4—推動導板5—補償雙金屬片6—常閉觸頭7—常開觸頭8—複位調節螺釘9—動觸頭10—複位按鈕11—偏心輪12—支撐件13—彈簧熱繼電器雙金屬片的加熱方式有三種；直接加熱：雙金屬片當作發熱元件，讓電流直接流過；間接加熱：用與雙金屬片無電聯系的加熱元件產生的熱量來加熱；複式加熱：上述兩種方式的結合。

工作原理：加熱元件串接在電動機定子繞組中，其常閉觸點與接觸器線圈電路串聯。電動機正常運行時，熱元件產生的熱量不會使觸點系統動作；當電動機超載，流過熱元件的電流加大，經過一定的時間，熱元件產生的熱量使雙金屬片的彎曲程度超過一定值，通過導板推動熱繼電器的觸點動作（常開觸點閉合，常閉觸點斷開）。切斷接觸器線圈電流，使電動機主電路失電。故障排除後，手動複位熱繼電器觸點可以重新接通控制電路。熱繼電器動畫演示

熱繼電器額定電流：熱繼電器中可以安裝的熱元件的最大整定電流值。熱繼電器整定電流：熱元件能夠長期通過而不致引起熱繼電器動作的最大電流值。通常熱繼電器的整定電流是按電動機的額定電流整定的。型號及選用：其選用主要是根據電動機的使用場合和額定電流來確定熱繼電器的型號及熱元件的額定電流等級。“Y”接法的電動機：普通的二相或三相結構的熱繼電器；“△”接法的電動機：帶斷相保護的熱繼電器。使用：作為電動機的超載保護，注意與熔斷器的配合。選擇：ＩeR≥Ｉed

ＩeR：熱繼電器熱元件的額定電流；Ｉed：電動機的額定電流。KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3～FRFRSB1

時間繼電器是一種根據電磁原理或機械動作原理來實現觸點系統延時接通或斷開的自動切換電器。作用：按整定時間長短通斷電路分類：按構成原理分：電磁式電動式空氣阻尼式電晶體式數字式按延時方式分：通電延時型

斷電延時型

五、時間繼電器1、直流電磁式時間繼電器：有一個阻尼銅套（在鐵心上），利用電磁阻尼原理產生延時，只對斷電時起作用，且延時時間較短，小於5S。

2、空氣阻尼式時間繼電器：利用空氣阻尼原理，由電磁系統，延時機構，觸頭系統組成。可以做成通電延時型和斷電延時型。觸頭有：暫態觸頭和延時觸頭。延時觸頭：通電延時型：延時閉合的常開觸頭。延時斷開的常閉觸頭。斷開延時型：延時閉合的常閉觸頭。延時斷開的常開觸頭。空氣阻尼式斷電延時型時間繼電器的工作過程演示：圖形和文字元號作用：用作籠型非同步電動機的反接制動控制，又稱反接制動繼電器。根據速度的大小通斷電路。結構：定子、轉子和觸頭參數：動作轉速：>120r/min

複位轉速：<100r/min六、速度繼電器n>n>KS定子---由矽鋼片迭成籠型空心圓環套在轉子上，裝有鼠籠型短路繞組。符號六、速度繼電器轉子---圓柱形永久磁鐵，與電動機同軸連接。速度繼電器原理示意圖由轉子、定子和觸點組成;轉子是一塊永久磁鐵；轉子軸與電動機軸相連接；定子的結構與籠型非同步電動機的轉子相似，是由矽鋼片疊成，並裝有籠型繞組；原理：速度高時，常開觸點閉合；常閉觸點打開；速度下降後，常開觸點斷開，但常閉觸點不是立即閉合。速度繼電器的結構原理示意圖及工作過程演示。

速度繼電器主要用於非同步電動機的反接制動控制，亦稱反接制動繼電器。一般速度繼電器的動作轉速為120r/min，觸頭的複位速度為100r/min;JY1型能在700~3600r/min以內可靠工作；JFZ0-1型適用於300—1000r/min；JFZ0一2型適用於1000一3000r/min；圖形符號見圖1.27。七、固態繼電器1、原理：為四端元件，其中兩個是輸入端，兩個是輸出端，中間採用隔離器件，以電力電子器件為輸出開關，是一種無觸點繼電器。2、種類：以負載電源類型分：直流型固態繼電器和交流型固態繼電器；以輸入輸出之間的隔離方式分：光電耦合隔離和磁隔離；以控制觸發信號可分為：過零型和非過零型，有源觸發型和無源觸發型。§1-5其他控制電器一、刀開關

作用：隔離電源，不頻繁通斷電路分類：

按刀的級數分:單極、雙極和三極按滅弧裝置分：帶滅弧裝置和不帶滅弧裝置按刀的轉換方向分為：單擲和雙擲按接線方式分為：板前接線和板後接線按操作方式分為：手柄操作和遠距離聯杆操作按有無熔斷器分：帶熔斷器和不帶熔斷器1.開關板用刀開關（不帶熔斷器式刀開關）

作用：不頻繁地手動接通、斷開電路和隔離電源用。

結構圖和符號：QSFUM3～QS2.帶熔斷器式刀開關——用作電源開關、隔離開關和應急開關，並作電路保護用。QK3.刀開關的型號含義和電氣符號3.負荷開關(1)開啟式負荷開關

用途：作不頻繁帶負荷操作和短路保護用。

結構：由刀開關和熔斷器組合成。瓷底板上裝有進線座、靜觸頭、熔絲、出線座及刀片式動觸頭，工作部分用膠木蓋罩住，以防電弧灼傷人手。

分類：單相雙極和三相三極兩種(2)封閉式負荷開關（鐵殼開關）

作用：手動通斷電路及短路保護。二、組合開關（轉換開關）

結構：靜觸頭一端固定在膠木盒內，另一端伸出盒外，與電源或負載相連。動觸片套在絕緣方杆上，絕緣方軸每次作90°正或反方向的轉動，帶動靜觸頭通。特點：結構緊湊，安裝面積小，操作方便。用途：電源的引入開關；通斷小電流電路；控制５ＫＷ以下電動機。（a）外形（b）符號（c)結構三、低壓斷路器（自動空氣開關）

功能：線上路正常工作時起接通和斷開線路作用，當電路超載、短路及失壓時等不正常工作時，能自動切斷故障電路，起到保護的作用。

特點：操作安全，分斷能力較高。

分類：框架式（萬能式）和塑殼式（裝置式）

結構：觸頭系統、滅弧裝置、脫扣機構、傳動機構。萬能式低壓斷路器結構圖2.斷路器的分類

低壓斷路器的分類方式很多，按結構形式分有DW15、DW16、CW系列萬能式(又稱框架式)和DZ5系列、DZ15系列、DZ20系列、DZ25系列塑殼式斷路器；

按滅弧介質分有空氣式和真空式(目前國產多為空氣式)；

按操作方式分有手動操作、電動操作和彈簧儲能機械操作；

按極數分有單極式、二極式、三極式和四極式；按安裝方式分有固定式、插入式、抽屜式和嵌入式等。低壓斷路器容量範圍很大，最小為4A，而最大可達5000A。3.斷路器的型號含義和電氣符號斷路器斷路器的實物圖：自動開關的型號及其含義自動開關的圖形、文字符號自動開關外觀及工作原理圖自動開關外觀圖1-28塑殼式低壓斷路器原理圖1．主觸頭2．自由脫扣器3．過電流脫扣器4．分勵脫扣器5．熱脫扣器6．失壓脫扣器7．按鈕線路短路或嚴重超載保護塑殼式低壓斷路器原理圖1．主觸頭2．自由脫扣器3．過電流脫扣器4．分勵脫扣器5．熱脫扣器6．失壓脫扣器7．按鈕遠距離跳閘，對電路不起保護作用塑殼式低壓斷路器原理圖1．主觸頭2．自由脫扣器3．過電流脫扣器4．分勵脫扣器5．熱脫扣器6．失壓脫扣器7．按鈕線路超載保護塑殼式低壓斷路器原理圖1．主觸頭2．自由脫扣器3．過電流脫扣器4．分勵脫扣器5．熱脫扣器6．失壓脫扣器

7．按鈕電動機的失壓保護

斷路器工作原理示意圖及圖形符號自動開關的工作原理（過流）正常工作狀態過流狀態自動開關的工作原理（欠壓）正常工作狀態欠壓狀態四、熔斷器作用：作為一種保護電器，在使用時串接在被保護電路中，起短路和嚴重超載保護，主要用作短路保護。保護特性：反時限特性（熔體動作時間隨電流增大而減小）應用：串接於被保護電路的首端優點：結構簡單，維護方便，價格快速熔斷器、自恢復熔斷器便宜，體小量輕分類：瓷插式熔斷器、螺旋式熔斷器、有填料式熔斷器、無填料密封式熔斷器、快速熔斷器、自恢復熔斷器。熔斷器2.熔斷器的分類

熔斷器的類型很多，按結構形式可分為插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、封閉管式熔斷器、快速熔斷器和自複式熔斷器等。

熔斷器的外形如右圖所示。螺旋式熔斷器

圓筒形帽熔斷器螺栓連接熔斷器自恢復熔斷器熔斷器負載電流經熔斷器熔體時，由於電流的熱效應而使溫度上升，正常工作時，其產生的熱量不至於使熔體熔化，當發生短路或嚴重超載時，有很大故障電流，當電流產生的熱量達到熔體的熔點時，熔體熔化，切斷電路，從而達到保護的目的。思考：熱繼電器與熔斷器能否互相替代？熔斷器的安秒特性熔斷器圖形符號FU熔斷器選擇：

1、熔斷器類型的選擇：應根據線路要求，使用場合和安裝條件選擇。

2、額定電壓選擇：UFU≥U3、額定電流選擇：IFU≥IfN4、熔體的額定電流的選擇：（1）純電阻性負載：IfN≥I

（2）電動機：一臺：IfN≥（1.5—2.5）IN

多臺：IfN≥（1.5—2.5）INmax+∑IN

其中：降壓起動取1.5；全壓起動取2.5

電路上、下兩級都裝設熔斷器時，為使兩級保護相互配合良好，兩級熔體額定電流的比值不小於1.63.熔斷器的型號含義和電氣符號如下圖所示。型號含義電氣符號五、主令電器作用：發送控制命令或信號的電器分類：控制按鈕萬能轉換開關主令控制器行程開關接近開關1、按鈕：按鈕是一種用來短時接通/斷開小電流控制電路的主令電器選擇依據是：觸點對數、動作要求、結構形式、顏色、是否自帶指示燈等；電壓等級、通流能力（1-8A）。啟動按鈕——

綠色停止按鈕——

紅色緊急操作——

蘑菇式按鈕SBSB按扭符號按鈕結構：由按鈕帽、複位彈簧、橋式觸頭、外殼等組成。按鈕工作原理：按鈕被按下時，動觸橋下移，動斷靜觸點斷開，動合靜觸點接通；鬆開按鈕時，在複位彈簧的作用下，動觸橋複位，動合靜觸點斷開，經過一定行程後，動斷靜觸點閉合複位。按扭LA18系列按鈕2、行程開關

行程開關(位置開關)

又稱限位開關，是一種根據生產機械運動的行程位置而動作的小電流開關電器。它是通過其機械結構中可動部分的動作，將機械信號變換為信號，以實現對機械的電氣控制。行程開關由3個部分組成：操作頭觸頭系統外殼SQ將機械位置信號轉換為電信號。行程開關的型號含義和電氣符號如下圖所示。型號含義電氣符號1)直動式行程開關行程開關結構圖2)滾輪旋轉式行程開關

滾輪式行程開關行程開關結構示意圖（1）行程開關結構示意圖（2）行程開關外觀及圖形與文字符號行程開關實物圖片接近開關3、接近開關（無觸點行程開關）接近式位置開關是一種非接觸式的位置開關，簡稱接近開關。它由感應頭、高頻振盪器、放大器和外殼組成。當運動部件與接近開關的感應頭接近時，就使其輸出一個電信號。接近開關包括電感式和電容式兩種。電感式接近開關的感應頭是一個具有鐵氧體磁心的電感線圈，只能用於檢測金屬體。振盪器在感應頭表面產生一個交變磁場，當金屬塊接近感應頭時，金屬中產生的渦流吸收了振盪的能量，使振盪減弱以至停振，因而存在振盪和停振兩種信號，經整形放大器轉換成二進位的開關信號，從而起到“開”、“關”的控制作用。電晶體停振型接近開關的框圖如圖1.50所示。電晶體停振型接近開關的實際電路如圖1.51所示。圖1.50電晶體停振型接近開關的框圖圖1.51電晶體停振型接近開關的實際電路接近開關常用的電感式接近開關型號有LJ1、LJ2等系列，電容式接近開關型號有LXJ15、TC等系列產品。接近開關外形圖接近開關的電氣符號

4、萬能轉換開關：多檔式，控制多回路的主令電器

1、功能：一般用於交流500V、直流440V、額定發熱電流20A以下的電路，用於電氣控制線路的轉換和配電設備的遠距離控制、電氣測量儀錶轉換，也可用於小容量非同步電動機、伺服電機和微電動機的直接控制。

2、結構：由觸點座、操作定位機構、凸輪、手柄等部分組成

3、型號：LW2，LW6系列。LW2萬能開關LW6萬能開關萬能轉換開關主要由操作機構、面板、手柄及數個觸點座等部件組成，並用螺栓組裝成為一個整體，如下圖所示。萬能轉換開關的圖形符號及文字符號如下圖所示。圖中水準方向的數字1~3表示觸點編號，垂直方向的數字及文字“左”、“

0”、“右”表示手柄的操作位置（檔位），虛線表示手柄操作的聯動線。在不同的操作位置，各對觸點的通、斷狀態的表示方法為：在觸點的下方與虛線相交位置有黑色圓點表示在對應操作位置時觸點接通，沒塗黑色圓點表示在該操作位置不通。LW5系列轉換開關a)外形圖b)結構原理圖1-觸點2-觸點彈簧3-凸輪4-轉軸萬能轉換開關是一種多檔式，控制多回路的主令電器，一般可作為多種配電裝置的遠距離控制，也可作為電壓表、電流錶的換相開關，還可作為小容量電動機的起動、制動、調速及正反向轉換的控制。其觸頭檔數多、換接線路多、用途廣泛，故有“萬能”之稱。轉換開關實物圖如下：萬能轉換開關的原理：當操作轉換開關時，手柄帶動轉軸和凸輪一起轉動，手柄處於不同位置，通過凸輪控制動能觸點與靜觸點的分與合，從而達到電路斷開或接通的目的。

萬能轉換開關的選擇原則：

1.根據額定電壓和額定電流等參數選擇合適的系列。2.根據操作需要選擇手柄型式和定位特徵。3.選擇面板型式和標法。4.根據控制定位確定觸點的數量和接線圖編號。5.因轉軸開關本身不帶任何保護，故必須與其原保護電器配合使用。

壓力繼電器光電繼電器溫度繼電器5、其他繼電器本章小結開關電器、主令電器、接觸器、繼電器、熔斷器等低壓電器的作用、結構、工作原理；低壓電器圖形和文字元號；每種低壓電器的技術參數；低壓電器的使用和選擇方法。第2章基本電氣控制線路及其邏輯表示2.1電氣控制線路的繪製及國家標準2.1.1常用電氣圖形及文字符號的國家標準繪製電氣原理圖應按《GB4728—85》、《GB7159—87》、《GB6988—86》等規定的標準繪製。當標準中給出幾種形式時，選擇符號應遵循以下原則：①應盡可能採用優選形式；②在滿足需要的前提下，應儘量採用最簡單的形式；③在同一圖號的圖中使用同一種形式.電氣控制線路電器元件的圖形及文字符號表2-1.p24SBFRFR熱繼電器SB按扭接觸器KMKMKMKM中間繼電器KAKAKA刀開關FU熔斷器QS

通電延時

斷電延時行程開關速度繼電器KTn>n>KSSQ

時間繼電器D65由各種有觸點的接觸器、繼電器、按鈕、行程開關等按不同連接方式組合而成的。電氣控制線路：2.1.2電氣控制原理圖的繪製原則電氣控制線路的作用：實現對電力拖動系統的啟動、正反轉、制動、調速和保護，滿足生產工藝要求，實現生產過程自動化。D65原則：主電路、控制電路和信號電路、照明電路、保護電路應分開繪出。主電路的電源電路一般繪製成水平線，受電的動力裝置（電動機）及其保護電器支路用垂直線繪製在圖的左側，

控制電路用垂直線繪製在圖面的右側。D65所有電路元件的圖形符號，均按電器未接通電源和沒有受外力作用時的狀態繪製。對於主電路和輔助電路，各元件一般應按動作順序自上而下、自左向右依次排列。為了區分某些電路可採用粗細不同的線條來表示。同一電器的各元件可以不畫在一起，須採用同一文字符號表明。原理圖中有直接聯繫的交叉點採用實心圓點表示；可拆卸或測試點用空心圓點表示；無直接電聯系的交叉點則不畫圓點。原則：將圖分成若干圖區，上方為該區電路的用途和作用，用文字表明該欄對應的下麵電路或元件的功能。下方為圖區編號。原則：2.1.3圖面區域的劃分對非電氣控制和人工操作的電器，必須用相應的圖形符號表示其操作方式及工作狀態。在接觸器、繼電器線圈的下方畫出其觸點的索引表，便於很快地在相應的圖區找到其觸點。2.1.4符號位置的索引接觸器：左欄：主觸點所在圖區號中欄：輔助常開觸點所在圖區號右欄：輔助常閉觸點所在圖區號繼電器：左欄：常開觸點所在圖區號右欄：常閉觸點所在圖區號圖2.1CM6132普通車床電氣控制線路原理圖電氣原理圖示例：繪製、識讀電氣控制系統圖的原則D65

電氣控制系統圖電氣原理圖電氣安裝圖框圖電器安裝圖電氣互連圖主電路控制電路照明和顯示電路

電氣控制系統圖的結構繪製、識讀電氣控制系統圖的原則D65.電氣原理圖主電路接點表示：三相交流電源採用L1、L2、L3標記主電路按U、V、W順序標記分級電源在U、V、W前加數字1、2、3來標記分支電路在U、V、W後加數字1、2、3來標記控制電路用不多於3位的阿拉伯數字編號D65電動機常見的基本控制線路：起、停、保護控制線路正反轉控制線路位置控制線路順序控制線路多地點控制線路起動控制線路調速控制線路制動控制線路第二節基本電氣控制方法連續工作與點動控制線路圖2.2簡單的起、停、保護電氣控制線路2.2.1非同步電動機簡單的起、停、保護電氣控制線路電氣原理圖.接觸器自鎖控制自鎖觸點熱繼電器熱元件熱繼電器常閉觸點KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3～FRFRSB1一、單向旋轉控制

非同步電機起動操作步驟如下：

工作原理電氣原理圖1.接觸器自鎖控制工作原理保護環節短路保護：FU1、FU2L1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3～FRKMFRSB1一、單向旋轉控制短路保護：FU1、FU2超載保護：FR一、單向旋轉控制.接觸器自鎖控制工作原理保護環節L1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3～FRKMFRSB1電氣原理圖短路保護：FU1、FU2一、單向旋轉控制接觸器自鎖控制工作原理保護環節欠壓、失壓保護：KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3～FRKMFRSB1電氣原理圖超載保護：FR起停控制電路的保護分析超載保護：熱繼電器FR用於電動機超載時，其在控制電路的常閉觸點打開，接觸器KM線圈斷電，使電動機M停止工作。排除超載故障後，手動使其複位，控制電路可以重新工作。短路保護：熔斷器組FU1用於主電路的短路保護，FU2用於控制電路的短路保護。零壓保護：電路失電複上電，不操作起動按鈕，KM線圈不會再次自行通電，電動機不會自行起動。圖2.3電動機的多地點控制2.2.2多地點控制一、單向旋轉控制2．多地控制特點：工作原理：在兩地或多地控制同一臺電動機的控制方式起動按鈕的常開觸點並聯，停止按鈕的常閉觸點串聯。操作：無論操作哪個啟動按鈕都可以實現電動機的起動；操作任意一個停止按鈕都可以打斷自鎖電路，使電動機停止運行。三地控制按鈕切換3．連續與點動混合控制工作原理：連續控制：鬆開按鈕SB3點動控制：按下按鈕SB3FU1KMM3～FRQL1L3L2主電路FU2SB2KMKMFRSB1SB3控制電路一、單向旋轉控制開關切換點動控制：SA斷開

連續與點動混合控制FU1KMM3～FRQL1L3L2主電路FU2SB2KMKMFRSB1SA控制電路一、單向旋轉控制一、單向旋轉控制開關切換

連續與點動混合控制FU1KMM3～FRQL1L3L2主電路點動控制：SA斷開連續控制：SA閉合

FU2SB1KMKMFRSB2SA控制電路圖2.4長動與點動控制電路2.2.3連續工作（長動）與點動控制1、點動（在長動基礎上的點動）用途：適用於電動機短時間調整的操作。①按鈕操作：SB3常閉觸點用來切段自鎖電路實現點動。②轉換開關控制：SA合上，有自鎖電路，SB2為長動操作按鈕；SA斷開，無自鎖電路，SB2為點動操作按鈕。③中間繼電器KA控制：按動SB2、KA通電自鎖，KM線圈通電，此狀態為長動；按動SB3、KM線圈通電，但無自鎖電路，為點動操作。2.按鈕控制正反轉控制電路主電路：KM2FU1KM1M3～FRQL1L3L2主電路控制電路：控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2正轉按鈕反轉按鈕工作原理：缺點：基本控制電路

非同步電機正反轉動畫說明：

⑵按下按鈕SB1，電機會停轉；⑶按下按鈕SB2，電機會正轉。⑷按下按鈕SB3，電機會反轉。

三、非同步電機正反轉控制⑴首先按下按鈕刀開關QS；

三、非同步電機正反轉控制動作次序

合上開關QS接通電源→

電機正轉並自鎖按SB2→

KM1通電動合觸點閉合→實現互鎖功能動斷觸點打開按SB2→

KM1斷電→

電機停轉按

SB3→KM2

通電動合觸點閉合→

實現互鎖功能動斷觸點打開→

電機反轉並自鎖

缺點：要想改變電機轉向，必須先按停止按鈕。按SB3→

KM2斷電→

電機停轉正反轉實現的方法：改變電源相序（兩根火線對調）。1、正反轉基本控制電路：主電路：

KM1主觸點接通正相序電源—M正轉。

KM2主觸點接通反相序電源—M反轉。控制電路：

SB1控制正轉，SB2控制反轉，SB3用於停止控制。

KM的常閉觸點用於互鎖控制，即使在接觸器故障情況下，也可以保證不發生主電路短路現象。2.按鈕控制正反轉控制電路控制電路：工作原理：(1)接觸器聯鎖控制聯鎖接觸器聯鎖按鈕聯鎖控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1接觸器聯鎖2.按鈕控制正反轉控制電路控制電路：工作原理：(1)接觸器聯鎖控制聯鎖接觸器聯鎖按鈕聯鎖控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1合上電源開關按下按鈕SB1KM1線圈通電M正轉啟動按下停止按鈕SB3KM1線圈斷電電動機M停止按下按鈕SB2反向啟動2.按鈕控制正反轉控制電路控制電路：工作原理：優點：(1)接觸器聯鎖控制聯鎖接觸器聯鎖按鈕聯鎖控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1工作安全可靠缺點：操作不便2.按鈕控制正反轉控制電路控制電路：工作原理：優點：(2)按鈕聯鎖控制操作方便控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2缺點：易產生故障2.按鈕控制正反轉控制電路控制電路：工作原理：優點：(3)接觸器、按鈕雙重聯鎖控制安全可靠，操作方便FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2KM2KM1控制電路圖接觸器聯鎖正反轉控制電路2.2.4非同步電動機的正、反轉電路圖2.5按鈕控制的非同步電動機正反轉電路2.2.5順序控制

用途：用於實現機械設備依次動作的控制要求。①主電路順序控制：

KM2串在KM1觸點下，故只有M1工作後M2才有可能工作。圖2.6兩臺電動機的順序起動控制

順序控制

綜合基本電路的結構特點：1.自鎖——接觸器常開觸點與按鈕常開觸點相並聯。2.互鎖——兩個接觸器的常閉觸點串聯在對方線圈的電路中。3.點動——無自鎖環節。4.多地——按鈕的常開觸點並聯、常閉觸點串聯。2.3.1起動控制電路(1)直接起動控制電路2.3非同步電動機的基本電氣控制電路圖2.7用開關直接起動電動機的電路

對不經常起動的非同步電動機，容量不超過電源容量的30%；對於頻繁起動的非同步電動機，其容量不超過電源容量的20%時可以直接起動；如果動力和照明共用一臺變壓器，起動時電網電壓降不超過其額定電壓的5%

特點：控制最簡單。三相非同步電動機降壓啟動控制電路降壓啟動就是在啟動電動機時，將電源電壓適當降低以後，再加到電動機的定子繞組上，經過一定的啟動所需時間或者是啟動完畢後，再將電源電壓恢復到額定值保持電動機正常運行的一種啟動方式。其目的是：藉以減少啟動電流過大對電網和電動機本身造成的衝擊和損壞。三相非同步電動機降壓啟動控制電路常用的電動機降壓啟動的方法主要有以下幾種：1、定子繞組串電阻（或電抗器）降壓啟動；2、星（Ｙ）～三角（△）換接降壓啟動；3、自耦變壓器降壓啟動；4、延邊三角形降壓啟動。

無論哪種方法，對控制的要求都是相同的，即給出起動指令後，先降壓，當電動機接近額定轉速時再加全壓，這個過程是以啟動過程中的某一變化參量為控制信號自動進行的。三相非同步電動機降壓啟動控制電路

在啟動過程中，轉速、電流、時間等參量都發生變化，原則上這些變化的參量都可以作為起動的控制信號。但是，以轉速和電流這兩個物理量為變化參量控制電動機啟動時，由於受負載變化、電網電壓波動的影響較大，往往造成啟動失敗；而採用以時間為變化參量控制電動機啟動，其轉換是靠時間繼電器的動作，不論負載變化或電網電壓波動，都不會影響時間繼電器的整定時間，可以按時切換，不會造成啟動失敗。所以，控制電動機啟動，幾乎毫無例外地採用以時間為變化參量來進行控制。定子繞組串電阻降壓起動控制線路電動機定子繞組串電阻的降壓啟動：啟動時，在電動機主電路——三相定子電路中以串連的形式串接入電阻R，使加在電動機繞組上的電壓降低。啟動完成後，再將這個串接的電阻“短路”——也就是用導線（或觸點機構）將這個電阻兩端的接點在跨過電阻後直接“跨接”，使電動機獲得額定電壓後正常運行。定子繞組串電阻降壓啟動電路圖正常運行後KM1、KT仍繼續工作正常運行後KM1、KT停止工作定子繞組串電阻降壓啟動*所應用的“啟動電阻”一般採用“鑄鐵電阻”或者用電阻絲繞制而成的“板式電阻”。所允許通過的電流值較大。*各相電源中所串接電阻的電阻值要相等。*優點：使用的設備簡單並且不受定子繞組形式的限制；缺點：啟動時降壓用電阻所消耗的電能極大。定子繞組串電阻降壓啟動降壓電阻實物圖片鑄鐵板式電阻電阻絲繞制式星（Ｙ）三角（△）換接降壓啟動星～三角降壓起動｛Ｙ（星形）～△（三角形）｝控制線路也是“按時間原則控制”的對電動機進行降壓啟動的一種控制方法。也稱為“Ｙ～△降壓啟動方式”。Ｙ～△降壓啟動方式只適用於正常工作時電動機定子繞組呈“三角形”連接形式的電動機，即：

“△”型連接。星（Ｙ）角（△）降壓啟動原理星～三角降壓起動控制工作原理：在起動過程中，將電動機定子繞組接成星形，使電動機每相繞組承受的電壓為額定電壓的1/√3，起動電流為三角形接法時起動電流的1/3。Y△電動機接線端子星角接線示意圖W’U’V’UVW星形連接：W’、U’、V’由短路連接片相連接。即：電動機三相繞組的“尾端”相聯接。角形連接：分別將W’與U、U’與V、V’與W用短路連接片相連接即為電動機三相繞組“角”形連接。星～三角降壓啟動控制線路（1）本例所示控制線路適用於電動機容量較大(一般為13kW以上)的場合。當電動機的容量較小(4~13kW)時，通常採用由兩個接觸器與時間繼電器共同構成的星~三角降壓起動控制線路。圖2.8非同步電動機星-三角形降壓起動電路星～三角降壓啟動控制線路（2）星～三角降壓啟動控制線路（3）本線路應用範圍及使用中的注意事項:（1）適用範圍：4～13KW的電動機降壓啟動；（２）由於在主電路中所用的KM2動斷觸點為輔助觸點，如工作電流太大就會燒壞觸點。因此，在應用中應注意其額定電流與電動機啟動電流的匹配。（３）由於當時間繼電器經過延時而打開其動斷觸點的時候，電動機將暫態斷電，因此，應注意電動機所拖動的負載情況。星～三角降壓啟動控制線路（4）星～三角降壓啟動控制（手動）手動控制的Ｙ～△降壓啟動線路：手動控制的Ｙ～△降壓啟動線路結構簡單，操作方便。不需要其他的控制電器和相應的電路。直接用手動的方式扳動可轉換啟動器的手柄切換主電路的連接形式即可實現降壓啟動的目的。星～三角降壓起動控制（手動)星～三角降壓起動控制（手動)星～三角降壓起動控制（手動)星～三角降壓起動的優、缺點1、普遍應用於功率較小（4-13KW）電動機的降壓啟動控制過程中，通用元器件選材範圍廣、設計過程相對簡單；2、承擔Ｙ～△接線方式轉換的繼電器觸點系統基本上是在無負載的狀態下進行吸合轉換，因此，其觸點系統的電壽命相對較長；3、所需控制電器數量相對較少，投資少、成本低；方法簡單、易於操作和維護。4、不足之處：啟動轉矩只是額定轉矩的1/3，只適用於啟動狀態為空載或輕微負載的啟動環境。自耦變壓器降壓啟動自耦變壓器：自耦變壓器是一種單圈式變壓器，一、二次側共用一個繞組繞制，其變壓比是固定的。因其是只有一個繞組的變壓器，當作為降壓變壓器使用時，從繞組中抽出一部分線匝作為二次繞組；當作為升壓變壓器使用時，外施電壓只加在繞組的一部分線匝上。通常把自耦變壓器中同時屬於一次和二次的那部分繞組稱為公共繞組，其餘部分稱為串聯繞組。自耦變壓器主要應用於容量較大、正常運行狀態為星形接法的電動機的降壓啟動過程中。自耦變壓器降壓啟動（示意圖）自耦變壓器接線示意圖次級線圈中間抽頭三相電源電動機在使用自耦變壓器進行降壓起動時，一般的情況下均將自耦變壓器的線圈繞組按照“星形”連接方式進行連接。在自耦變壓器降壓起動電路中，電動機繞組通過自耦變壓器所得到的啟動電壓一般為電源電壓的65%或85%，其具體數值依實際使用情況通過改變自耦變壓器次級線圈的抽頭位置而確定。自耦變壓器實物圖片自耦變壓器降壓起動控制線路（1）自耦變壓器降壓起動控制線路（2