《电机与电气控制技术》课件 第二章基本电气控制单元线路

知识点：电气控制系统图的分类电路图1

目录2接线图2布置图3电气控制系统图的分类

电气控制系统是由许多电器元件和导线按照一定要求连接而成的。为了表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图，同时也为了便于电器元件的安装、接线、运行、维护，需将电气控制系统中各电器元件的连接用一定的图形表示出来，这种图就是电气控制系统图。电气控制系统图的种类有电路图、接线图、布置图等。电路图1

电路图是根据生产机械运动形式对电气控制系统的要求，采用国家统一规定的电气图形符号和文字符号，按照电气设备的工作顺序，详细表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的一种简图。接线图2

接线图是根据电气设备和电器元件的实际位置和安装情况绘制的，用来表示电气设备和电器元件的位置、配线方式和接线方式的图形。主要用于安装接线、线路的检查维修和故障处理。布置图3

布置图是根据电器元件在控制板上的实际安装位置，采用简化的外形符号（如正方形、矩形、圆型等）而绘制的一种简图。它不表达个电器的具体结构、作用、接线情况以及工作原理，主要用于电器元件的布置和安装。图中各电器的文字符号必须与电路图和接线图的标注相一致。一般的情况下，电器布置图是与电器安装接线图组合在一起使用的，既起到电器安装接线图的作用，又能清晰表示出所使用的电器的实际安装位置。谢谢！知识点：绘制、识读电路图时应遵循的原则电气原理图1

目录9绘制原则、方法2绘制、识读电路图时应遵循的原则

下面以图2-1所示的电气原理图为例介绍电气原理图的绘制原则、方法以及注意事项。电气原理图1图2-1CW6132型车床电气原理图21.电路图一般分电源电路、主电路和辅助电路三部分进行绘制。2.电路图中，各电器的触头位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态位置画出。分析原理，应从触头的常态位置出发。3.电路图中，不画电器元件的实际外形图，而采用国家统一规定的电气图形符号。电气原理图的绘制原则、方法以及注意事项电气原理图的绘制原则、方法以及注意事项24.电路图中，同一电器的各元器件不按实际位置画在一起，而是按其在线路中所起作用分别在不同电路中，但动作是互相关联的，因此，必须标注相同的文字符号。相同的电器可以在文字符号后面加注不同的数字，以示区别，如KM1、KM2等。5.画电路图时，应尽可能减少线条和避免线条交叉。对有电联系的交叉导线连接点，要用小黑圆点表示；无电联系的交叉导线则不画小黑圆点。26.电路图采用电路编号法，即对电路中各个接点用字母或数字编号。7.在原理图的上方，将图分成若干图区，从左到右用数字编号，这是为了便于检索电气线路，方便阅读和分析。图区的编号下方的文字表明它对应的下方元件或电路的功能，以便于理解电路的工作原理。电气原理图的绘制原则、方法以及注意事项28.在电气原理图的下方附图表示接触器和继电器的线圈与触点的从属关系。在接触器和继电器的线圈的下方给出相应的文字符号，文字符号的下方要标注其触点的位置的索引代号，对未使用的触点用“×”表示。电气原理图的绘制原则、方法以及注意事项对于接触器左栏表示主触点所在的图区号，中栏表示辅助常开触点所在的图区号，右栏表示辅助常闭触点所在的图区号。对于继电器左栏表示常开触点所在的图区号，右栏表示常闭触点所在的图区号。谢谢！知识点：线号的标注原则和方法主电路标注原则、方法1

目录18辅助电路标注原则、方法2线号的标注原则和方法

下面以图2-1所示的电气原理图为例介绍线号的标注原则和方法图2-1CW6132型车床电气原理图11.主电路在电源开关的出线端按相序依次编号为U11、V11、W11。然后按从上至下、从左至右的顺序，每经过一个电器元件后，编号要递增，如U12、V12、W12;U13、V13、W13……。单台三相交流电动机（或设备）的三根引出线按相序依次编号为U、V、W。对于多台电动机引出线的编号，为了不致引起误解和混淆，可在字母前用不同的数字加以区别，如1U、1V、1W;2U、2V、2W……。主电路标注原则、方法辅助电路标注原则、方法22.辅助电路编号按“等电位”原则从上至下、从左至右的顺序用数字依次编号．每经过一个电器元件后，编号要依次递增。谢谢！知识点：绘制电器布置图的原则电器元件布置图1

目录24绘制原则、方法2绘制电器布置图的原则

下面以图2-2所示的电器元件布置图介绍布置图的绘制原则、方法以及注意事项。图2-2CW6132型普通车床的电器元件布置图电器元件布置图1图2-2CW6132型普通车床的电器元件布置图绘制原则、方法21.体积大和较重的电器元件应安装在电器安装板的下方，而发热元件应安装在电器安装板的上面。2.强电、弱电应分开，弱电应屏蔽，防止外界干扰。3.需要经常维护、检修、调整的电器元件安装位置不宜过高或过低。4.电器元件的布置应考虑整齐、美观、对称。外形尺寸与结构类似的电器安装在一起，以利安装和配线。5.电器元件布置不宜过密，应留有一定间距。如用走线槽，应加大各排电器间距，以利布线和维修。谢谢！知识点：绘制、识读接线图的原则普通车床的互连接线图1

目录30绘制、识读原则2绘制、识读接线图的原则

安装接线图主要用于电器的安装接线、线路检查、线路维修和故障处理，通常接线图与电气原理图和元件布置图一起使用。绘制、识读接线图的原则图2-3CW6132型普通车床的互连接线图普通车床的互连接线图1绘制原则、方法21.接线图中一般示出如下内容：电气设备和电器元件的相对位置、文字符号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等。2.所有的电气设备和电器元件都按其所在的实际位置绘制在图纸上，且同一电器的各元件根据其实际结构，使用与电路图相同的图形符号画在一起，并用点画线框上，文字符号以及接线端子的编号应与电路图的标注一致，以便对照检查线路。绘制原则、方法23.接线图中的导线有单根导线、导线组、电缆等之分，可用连续线和中断线来表示。走向相同的可以合并，用线束来表示，到达接线端子或电器元件的连接点时再分别画出。另外，导线及管子的型号、根数和规格应标注清楚。谢谢！知识点：点动控制

点动控制线路的安装接线2

目录373点动正转控制电路1点动控制机械设备手动控制间断工作，即按下启动按钮，电动机转动，松开按钮，电动机停转，这种控制方式称为点动。电动机的点动控制线路是最简单的控制线路。图2-4是电动机点动控制线路的原理图，由主电路和控制电路两部分组成。

点动正转控制电路1图2-4点动控制电路原理图点动正转控制电路1点动正转控制电路1主电路由刀开关QS、熔断器FU1、交流接触器KM的主触点和笼型电动机M组成；控制电路由起动按钮SB和交流接触器线圈KM组成。主电路中刀开关QS为电源开关起隔离电源的作用；熔断器FU1对主电路进行短路保护。由于点动控制，电动机运行时间短，有操作人员在近处监视，所以一般不设过载保护环节。点动正转控制电路1线路的工作过程如下：起动过程：先合上刀开关QS→按下起动按钮SB→接触器KM线圈通电→KM主触点闭合→电动机M通电直接起动。停机过程：松开SB→KM线圈断电→KM主触点断开→M停电停转。按下按钮，电动机转动，松开按钮，电动机停转，这种控制就叫点动控制，它能实现电动机短时转动，常用于机床的对刀调整和电动葫芦等。点动控制线路的安装接线2点动控制电路安装接线图，如图2-5所示。图2-5点动控制电路安装接线图2所需元件和工具木质控制板一块，交流接触器、熔断器、电源隔离开关、按钮、接线端子排、三相电动机、万用表及电工常用工具一套、导线、号码管等。点动控制线路的安装接线2接线训练步骤①画出电路图，分析工作原理，并按规定标注线号。②列出元件明细表，并进行检测，将元件的型号、规格、质量检查结果及有关测量值记入点动控制线路元件明细表中。③在配电板上，布置元件，并画出元件安装布置图及接线图。④按照接线图规定的位置定位打孔将电气元件固定牢靠。⑤按电路图的编号在各元件和连接线两端做好编号标志。点动控制线路的安装接线谢谢！知识点：连续运行控制

点动控制线路的安装接线2

目录483连续运行控制电路1连续运行控制在实际生产中往往要求电动机实现长时间连续转动，即所谓长动控制。如图2-6所示，主电路由刀开关QS、熔断器FU、接触器KM的主触点、热继电器FR的发热元件和电动机M组成；控制电路由停止按钮SB2、起动按钮SB1、接触器KM的常开辅助触点和线圈、热继电器FR的常闭触点组成。

连续运行控制电路1图2-6启、保、停控制线路连续运行控制电路1工作过程如下：起动：合上刀开关QS→按下起动按钮SB1→接触器KM线圈通电→KM主触点闭合和常开辅助触点闭合→电动机M接通电源运转；(松开SB1)利用接通的KM常开辅助触点自锁，电动机M连续运转。停机：按下停止按钮SB2→KM线圈断电→KM主触点和辅助常开触点断开→电动机M断电停转。连续运行控制电路1在电动机连续运行的控制电路中，当起动按钮SB1松开后，接触器KM的线圈通过其辅助常开触点的闭合仍继续保持通电，从而保证电动机的连续运行。这种依靠接触器自身辅助常开触点的闭合而使线圈保持通电的控制方式，称自锁或自保。起到自锁作用的辅助常开触点称自锁触点。连续运行控制电路1线路设有以下保护环节：短路保护：短路时熔断器FU的熔体熔断而切断电路起保护作用。电动机长期过载保护：采用热继电器FR，由于热继电器的热惯性较大，即使发热元件流过几倍于额定值的电流，热继电器也不会立即动作。因此在电动机起动时间不太长的情况下，热继电器不会动作，只有在电动机长期过载时，热继电器才会动作，其常闭触点断开使控制电路断电，从而使KM主触点断开，起到保护电动机的作用。连续运行控制电路1线路设有以下保护环节：欠电压、失电压保护：通过接触器KM的自锁环节来实现。当电源电压由于某种原因而严重欠电压或失电压(如停电)时，接触器KM断电释放，电动机停止转动。当电源电压恢复正常时，接触器线圈不会自行通电，电动机也不会自行起动，只有在操作人员重新按下起动按钮后，电动机才能起动。连续运行控制线路的安装接线2连续运行控制电路安装接线图，如图2-7所示。图2-7连续运行控制电路安装接线图

2所需元件和工具木质控制板一块，交流接触器、熔断器、电源隔离开关、按钮、接线端子排、三相电动机、万用表及电工常用工具一套、导线、号码管等。连续运行控制线路的安装接线2接线训练步骤①画出单向启动控制线路电路图，分析工作原理，并按规定标注线号。②列出元件明细表，并进行检测，将元件的型号、规格、质量检查结果及有关测量值记入单向启动控制线路元件明细表中。③在配电板上，布置元件，并画出元件安装布置图及接线图。④按照接线图规定的位置定位打孔将电气元件固定牢靠。⑤按电路图的编号在各元件和连接线两端做好编号标志。⑥检查线路并在测量电路的绝缘电阻后通电试车。连续运行控制线路的安装接线谢谢！知识点：点动与长动结合的控制

线路分析2

目录603点动与长动结合控制电路1点动与长动结合的控制在生产实践中，机床调整完毕后，需要连续进行切削加工，则要求电动机既能实现点动又能实现长动。控制线路如图2-8所示。

图2-8点动与长动结合的控制点动与长动结合控制电路1点动与长动结合控制电路1线路分析2图2-8a）的线路比较简单，采用钮子开关SA实现控制。点动控制时，先把SA打开，断开自锁电路→按动SB1→KM线圈通电→电动机M点动；长动控制时，把SA合上→按动SB1→KM线圈通电，自锁触点起作用→电动机M实现长动。图2-8b）的线路采用复合按钮SB3实现控制。点动控制时，按动复合按钮SB3，断开自锁回路→KM线圈通电→电动机M点动；长动控制时，按动起动按钮SB1→KM线圈通电，自锁触点起作用→电动机M长动运行。此线路在点动控制时，若接触KM的释放时间大于复合按钮的复位时间，则SB3松开时，SB3常闭触点已闭合但接触器KM的自锁触点尚未打开，会使自锁电路继续通电，则线路不能实现正常的点动控制。线路分析2图2-8c）的线路采用中间继电器KA实现控制。点动控制时，按动起动按钮SB3→KM线圈通电→电动机M点动；长动控制时，按动起动按钮SB2→中间继电器KA线圈通电并自锁→KM线圈通电→M实现长动。此线路多用了一个中间继电器，但工作可靠性却提高了。谢谢！知识点：正反转控制

线路分析2

目录683正反转控制电路1正反转控制在实际应用中，往往要求生产机械改变运动方向，如工作台前进、后退；电梯的上升、下降等，这就要求电动机能实现正、反转。对于三相异步电动机来说，可通过两个接触器来改变电动机定子绕组的电源相序来实现。电动机正、反转控制线路如图2-9所示，接触器KM1为正向接触器，控制电动机M正转；接触器KM2为反向接触器，控制电动机M反转。

正反转控制电路1图2-9电动机正、反转控制线路正反转控制电路1线路分析2如图2-9a）所示为无互锁控制线路，其工作过程如下：正转控制：合上刀开关QS→按下正向起动按钮SB2→正向接触器KM1通电→KM1主触点和自锁触点闭合→电动机M正转。反转控制：合上刀开关QS→按下反向起动按钮SB3→反向接触器KM2通电→KM2主触点和自锁触点闭合→电动机M反转。停机：按停止按钮SB1→KM1（或KM2）断电→M停转。该控制线路缺点是若误操作会使KM1与KM2都通电，从而引起主电路电源短路，为此要求线路设置必要的联锁环节。线路分析2如图2-9b）所示，将任何一个接触器的辅助常闭触点串人对应另一个接触器线圈电路中，则其中任何一个接触器先通电后，切断了另一个接触器的控制回路，即使按下相反方向的起动按钮，另一个接触器也无法通电，这种利用两个接触器的辅助常闭触点互相控制的方式叫电气互锁。起互锁作用的常闭触点叫互锁触点。另外，该线路只能实现“正→停→反”或者“反→停→正”控制，即必须按下停止按钮后，再反向或正向起动。这对需要频繁改变电动机运转方向的设备来说，是很不方便的。线路分析2为了提高生产率，直接正、反向操作，利用复合按钮组成“正→反→停”或“反→正→停”的互锁控制。如图2-9c）所示，复合按钮的常闭触点同样起到互锁的作用，这样的互锁叫机械互锁。该线路既有接触器常闭触点的电气互锁，也有复合按钮常闭触点的机械互锁，即具有双重互锁。该线路操作方便，安全可靠，故应用广泛。谢谢！知识点：位置控制线路

线路分析2

目录773位置控制线路1位置控制线路在机床电气设备中，有些是通过工作台自动往复循环工作的，例如龙门刨床的工作台前进、后退。电动机的正、反转是实现工作台自动往复循环的基本环节。自动往复循环控制线路如图2-10所示。控制线路按照行程控制原则，利用生产机械运动的行程位置实现控制。

图2-10自动往复循环控制线路示意图位置控制线路1图2-11自动往复循环控制电路原理图线路分析2图2-11工作过程如下：合上电源开关QS→按下起动按钮SB2→接触器KM1通电→电动机M正转→工作台向前→工作台前进到一定位置，撞块压动限位开关SQ2→SQ2常闭触点断开→KM1断电→电动机M停止正转，工作台停止向前。SQ2常开触点闭合→KM2通电→电动机M改变电源相序而反转，工作台向后→工作台后退到一定位置，撞块压动限位开关SQ1→SQ1常闭触点断开→KM2断电→M停止后退。SQ1常开触点闭合→KM1通电→电动机M又正转，工作台又前进，如此往复循环工作，直至按下停止按钮SB1→KM1（或KM2）断电→电动机停止转动。另外，SQ3、SQ4分别为反、正向终端保护限位开关，防止行程开关SQ1、SQ2失灵时造成工作台从机床上冲出的事故。谢谢！知识点：顺序连锁控制线路

线路分析2

目录833顺序连锁控制线路1顺序连锁控制线路

在生产机械中，往往有多台电动机,各电动机的作用不同，需要按一定顺序动作，才能保证整个工作过程的合理性和可靠性。例如，X62W型万能铣床上要求主轴电动机起动后，进给电动才能起动;平面磨床中，要求砂轮电动机起动后，冷却泵电动机才能起动等等。这种只有当一台电动机起动后，另一台电动机才允许起动的控制方式，称为电动机的顺序控制。

1在生产实践中，有时要求一个拖动系统中多台电动机实现先后顺序工作。例如机床中要求润滑电动机起动后，主轴电动机才能起动。图2-13为两台电动机顺序起动控制线路。多台电动机先后顺序工作的控制线路图2-13两台电动机顺序启动的控制线路1图2-13a）中KM1的辅助常开触点起自锁和顺控的双重作用。图2-13b）中单独用一个KM1的辅助常开触点作顺序控制触点。图2-13c）实现M1→M2的顺序起动、M2→M1的顺序停止控制。顺序停止控制分析：KM2线圈断电，SB1常闭点并联的KM2辅助常开触点断开后，SB1才能起停止控制作用，所以，停止顺序为M2→M1。多台电动机先后顺序工作的控制线路1

电动机顺序控制的接线规律是：（1）要求接触器KM1动作后接触器KM2才能动作，则将接触器KM1的常开触点串在接触器KM2的线圈电路中。（2）要求接触器KM1动作后接触器KM2不能动作，故将接触器KM1的常闭辅助触点串接于接触器KM2的线圈电路中（3）要求接触器KM2停止后接触器KM1才能停止，则将接触器KM2的常开触点并接在接触器KM1的停止按钮。多台电动机先后顺序工作的控制线路1图2-14是采用时间继电器，按时间原则顺序起动的控制线路。线路要求电动机M1起动t(s)后，电动机M2自动起动。可利用时间继电器的延时闭合常开触点来实现。多台电动机先后顺序工作的控制线路图2-14采用时间继电器的顺序启动控制线路谢谢！知识点：多点控制线路

多点控制线路及检查试车2

目录913多点控制线路1多点控制线路多点控制分为多点起、停与多条件控制电路。

图2-16多点控制线路1

大型设备的多点控制，如图2-16（a）所示。把起动按钮并联连接，停止按钮串联连接。分别装置在两个地方，可以实现两地操作。需要多按钮同时操作的设备控制，如图2-16（b）所示。起动按钮串联、停止按钮并联。多点控制线路图2-16多点控制线路2（1）电路原理图:图2-17是以两地点控制为例分析电动机多地点控制线路。两地启动按钮SB1、SB2并联，两地停止按钮SB3、SB4串联。多点控制线路及检查试车图2-17多点控制原理图2（2）照图接线:在原理图上，按规定标好线号，接线时选用两个按钮盒，并放置在接线端子排的两侧，经接线端子排连接。接线图如图2-18所示。多点控制线路及检查试车图2-18两地控制的控制电路接线图2

（3）检查线路接线完成后，先进行常规检查。对照原理图逐线核查。重点检查按钮的串并联的接线，防止错接。用手拨动各接线端子处接线，排除虚接故障。接着在断电的情况下，用万用表电阻挡（R*1）检查。断开QS，摘下接触器灭弧罩。检查主电路，检查控制电路。（4）通电试车经检查无误后，通电试车若操作中出现故障或没有实现控制要求，自行分析加以排除。多点控制线路及检查试车谢谢！知识点：时间控制线路

三条皮带运输系统2

目录993星形-三角形降压起动控制1时间控制线路本节介绍星形-三角形降压起动控制电路、三条皮带运输系统两种控制线路。

Y-△降压起动控制线路是按时间原则实现控制。起动时将电动机定子绕组联结成星形，加在电动机每相绕组上的电压为额定电压

，从而减小了起动电流。待起动后按预先整定的时间把电动机换成三角形联结，使电动机在额定电压下运行。控制线路如图2-19所示。星形-三角形降压起动控制1图2-19星形-三角形降压启动控制线路2