《电工学（第七版）》课件 第五章电力拖动控制电路

以电动机作为控制对象的电路称为电力拖动控制电路。它的作用主要是对电动机实现启动、正反转、调速、制动、联动等运行的控制。继电器接触器控制是电力拖动控制的基本形式。尽管随着生产自动化需求的持续提升以及控制技术的不断革新，众多新兴的自动化控制方法和数字控制技术等先进手段得到了广泛应用，但继电器接触器控制技术依然在工业领域中占据重要地位。数控机床造纸机集装箱装卸桥

轧钢机直接启动控制是指将额定电压直接加到电动机定子绕组上，对其进行起动及停止的控制。当电动机容量小于10kW，或容量不超过电源变压器容量15％～20％时都允许直接起动。§5-1三相异步电动机的直接启动控制电路工厂中砂轮机就是采用直接启动控制

一、刀开关、铁壳开关、组合开关外形

结构

符号1.刀开关2.铁壳开关

外形结构符号3.组合开关a）外形b）结构c）

符号二、直接启动控制电路1.使用刀开关构成的正转控制电路手动正转控制电路的示意图手动正转控制电路图铁壳开关正转控制2.使用铁壳开关构成的控制电路安装及操作铁壳开关时注意事项开关必须垂直安装，安装高度一般离地1.3～1.5m，并以操作方便和安全为原则。开关外壳的接地螺钉必须可靠接地。接线时，应将电源进线接在静夹座一边的接线端子上，负载引线接在熔断器一边的接线端子上，且进出线都必须穿过开关的进出线孔。分合开关操作时,要站在开关的手柄侧,且不准面对开关,因为故障电流可能使开关爆炸,导致铁壳爆飞伤人。3.使用组合开关构成的正转控制电路组合开关正转控制安装及操作组合开关时注意事项HZ10系列组合开关应安装在控制箱

（或壳体）内，其操作手柄最好在控制箱的前面或侧面。开关为断开状态时应使手柄在水平旋转位置。HZ3系列组合开关外壳上的接地螺钉必须可靠接地。组合开关的通断能力较差,故不可用来分断故障电流。当其用于电动机可逆控制时，必须在电动机完全停转后才允许反向接通，且每小时的通断次数不能超过20次。§5-2三相异步电动机的点动与连续运行正转控制电路

直接启动控制电路结构简单,使用设备少,但工作强度大,安全性差,受控电动机功率小,而且无法实现频繁通断、远距离控制和自动控制等功能。

继电器接触器控制电路是利用按钮、接触器、低压断路器、继电器等电气元件组成的控制电路,具有较全面的控制功能,是电动机控制电路的基础。一、按钮、接触器、低压断路器和热继电器几种按钮开关的外形1.按钮按钮是一种手动电器,通常用来接通或断开小电流的控制电路。（1）常开按钮

特点：按钮未按下时，触点是断开的；按下时触点闭合；松开后，按钮自动复位。结构

符号

按钮按静态时触点的分合状态,可分为常开按钮、常闭按钮和复合按钮。（2）常闭按钮

特点：按钮未按下时，触头是闭合的；按下时触头断开；松开后，按钮自动复位。

结构符号（3）复合按钮

特点：将常开和常闭按钮组合为一体。按下复合按钮时，常闭触点先断开；然后，常开触点再闭合；松开后，常开触点先断开，其常闭触点再闭合。结构

符号2.接触器

接触器是用来接通或分断电动机主电路或其他负载电路的控制电器。几种接触器的外形接触器结构

符号（1）接触器的用途和分类

用途：主要用于控制电动机的启动、反转、制动和调速等。它具有低电压释放保护功能；具有比工作电流大数倍乃至十几倍的接通和分断能力；但不能分断短路电流。

分类：按主触点通过的电流不同可分为交流接触器和直流接触器两种。（2）接触器的结构

电磁系统

由线圈、铁心（固定铁心）、衔铁（可动铁心）、释放弹簧等组成。主触点和灭弧系统根据主触点的容量大小，有桥式触点和指形触点两种结构形式，电流在20A以上的接触器装有灭弧罩。辅助触点有常开和常闭辅助触点，在结构上它们均为桥式双断点形式。其容量较小，不设灭弧装置，所以它不能用来分合主电路。反力装置由释放弹簧和触点弹簧组成。支架和底座用于接触器的固定和安装。

（3）接触器的工作原理

线圈通电后，在铁心中产生磁通，由此在衔铁气隙处产生吸力，使衔铁产生闭合动作，主触点在衔铁的带动下闭合，于是接通了主电路。同时衔铁还带动辅助触点动作，使原来断开的闭合，而原来闭合的断开。当线圈断电或电压显著降低时，吸力消失或减弱，衔铁在释放弹簧作用下打开，主、辅触点又恢复到原来状态。选用接触器时注意事项1．主触点的额定电压应大于或等于控制线路的额定电压。2．主触点的额定电流应等于或稍大于电动机的额定电流。3．吸引线圈的电压应与线圈所接入的控制回路电压相符。4．根据被控负载电流的种类选择直流接触器或交流接触器。3.低压断路器

低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，是一种集控制和多种保护功能于一体的自动开关。DZ15系列塑壳式DW16系列万能式符号低压断路器应竖直安装,连接导线必须符合规定要求。工作时不可将灭弧罩取下,若灭弧罩损坏应及时更换,以免短路时发生电弧不能熄灭的事故。脱扣器的整定值一经调好就不要随意变动。随时检查触点有无烧灼情况,如有应及时修复。应定期清除低压断路器上的尘垢,以保证低压断路器的绝缘和正常动作。安装及操作断路器注意事项4.热继电器许多生产设备要求电动机启动后长时间连续运行，所以其控制电路除了具有启动、停止的控制功能外，还必须具有短路、过载、零(欠)压保护功能。如果电动机长时间处于过载状态，会引起温度升高而损坏电动机，通常在控制电路中增设热继电器以实现过载保护。几种常见的热继电器R36系列JR20系列T系列热继电器控制接线及其符号热继电器的工作原理热继电器中的热元件由双金属片及围绕在其外面的电阻丝组成，双金属片由两种膨胀系数不同的金属片压焊而成。热元件串联在主电路中。在电动机正常运行时，热元件产生的热量虽然也使双金属片弯曲变形，但还不足以使热继电器的触点系统动作。当电动机过载时，双金属片弯曲位移增大，进而推动动作机构，使常闭触点断开，接触器KM线圈断电，电动机停转。故障排除后，按下复位按钮，使热继电器触点复位，可以重新接通控制电路。由于热惯性，热继电器不会瞬时动作，因此，它不能用于短路保护。热继电器的动作电流可以在一定范围内调整，称为整定。整定电流值通常不应大于被保护电动机的额定电流值，其大小可以通过旋动电流整定旋钮来设定。二、点动与连续运行控制电路（1）L1、L2、L3是三相交流电源。（2）断路器起隔离电源的作用。（3）接触器主触点控制电动机电路的通断。（4）按钮控制接触器线圈电路的通断。（5）电动机M得电运转，断电停转。1.点动控制电路点动正转控制电路图电气控制电路基本组成一般把交流电源和电动机之间的电路称为主电路，除主电路以外的电路称为辅助电路。电气控制电路主电路辅助电路点动控制电路的工作原理先合上低压断路器QF。启动按住按钮SB，KM线圈通电，KM主触点闭合，电动机M启动运转。停转松开按钮SB，KM线圈断电，KM主触点断开，电动机M断电停转。保护措施QF起隔离电源作用，FU1、FU2分别起主电路和控制电路的短路保护作用，PE起保护接地作用。停止使用时，断开低压断路器QF。所有电气元件都应采用国家标准统一规定的图形符号和文字符号表示。电气元件的布局应根据便于阅读的原则安排。主电路安排在图面左侧或上方辅助电路安排在，图面右侧或下方。无论主电路还是辅助电路，均按功能布置，尽可能按动作顺序从上到下、从左到右排列。当同一电气元件的不同部件

（如线圈、触点）分散在不同位置时，为了表示是同一元件，要在电气元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类元件，要在其文字符号后加数字序号来区别，如两个接触器，可用KM1、KM2区别。绘制电路图的一般原则4.所有电气元件的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。对于继电器、接触器的触点，按其线圈不通电时的状态画出；控制器按手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关的触点，按未受外力作用时的状态画出。5.应尽量减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电联系时，在导线交叉点处画实心圆点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方向旋转90°，但文字符号不可倒置。电路图绘图的一般原则2.连续运行控制电路启动

合上低压断路器QF，接通三相电源。按下SB1，接触器KM线圈通电,主触点闭合，电动机直接启动运转；同时,与SB1并联的接触器常开辅助触点闭合，松开SB1后仍能保持线圈通电。停止

按下停止按钮SB2，接触器KM线圈断电，主触点断开，与SB1并联的接触器常开辅助触点也断开，电动机停转。（1）工作原理连续正转控制电路原理图与点动控制电路相比,该电路在启动按钮SB1旁并联了一个接触器KM的辅助常开触点,此外在控制回路中还串联了一只停止按钮SB2。当启动按钮松开后，接触器通过自身辅助常开触点使其线圈保持通电的作用称为自锁，与启动按钮并联起自锁作用的辅助常开触点称为自锁触点，这样的控制电路也称为接触器自锁控制电路。（2）电路的保护措施短路保护当电路发生短路故障时，熔断器FU1在主电路中起短路保护作用，熔断器FU2在控制电路中起短路保护作用。过载保护由过载保护热继电器KH来完成。

零压和欠压保护依靠接触器本身实现零压和欠压保护。§5-3三相异步电动机正反转控制电路一、倒顺开关和行程开关

外形结构符号

1.倒顺开关HZ3-132型倒顺开关2.行程开关又称限位开关，利用生产机械某些运动部件的碰撞使触点动作，对电路实现接通或断开；当运动部件一离开，其触点自动还原到原始状态。作用：控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置，也可以对生产机械给以必要的保护。行程开关的外形和符号按钮与行程开关的异同

1．按钮是通过人力使触点动作，行程开关是通过接受运动部分的碰撞而使触点动作。

2．两者都是外力一旦消失，触点马上复位，且只用来发出指令信号。二、倒顺开关正反转控制电路正转、停

手柄从“停”位置左转45°（顺位置），L1-U、L2-V、L3-W相接，电动机旋转（设为正转）。将手柄板到“停”位置，电动机停止。反转、停

手柄从“停”位置右转45°（倒位置），L1-W、L2-V、L3-U相接，电动机反方向旋转。将手柄板到“停”位置，电动机停止。保护措施

低压断路器QF起隔离电源的作用，熔断器FU起短路保护作用，PE起保护接地作用。合上低压断路器QF。1.工作原理所用电器少；在频繁换向时，操作人员劳动强度大；安全性差。且被控电动机的容量较小。常用于控制额定电流10A，功率在3kW以下的电动机。

2.特点及适用范围

1．不允许由顺（倒）转直接扳至倒（顺）转。否则，易使电动机的定子绕组损坏。2．倒顺开关接线时，应将开关两侧进出线中的一相互换，并看清开关接线端标记，切忌接错，以免产生电源两相短路故障。使用倒顺开关注意事项三、接触器联锁正反转控制电路控制电路（主电路）示意图

接触器KM1和KM2的主触点绝不允许同时闭合，否则将造成两相电源（L1相和L3相）短路事故注意为了避免两个接触器KM1和KM2同时通电造成电源短路，在正反转控制电路中分别串接了对方接触器的一个常闭辅助触点。这样，当一个接触器通电动作时，通过其常闭辅助触点使另一个接触器不能通电，接触器间这种相互制约的作用称为接触器联锁（或互锁）。实现联锁作用的常闭辅助触点称为联锁触点（或互锁触点），联锁符号用“▽”表示。1.联锁（互锁触点的作用）接触器联锁正反转控制原理图先合上低压断路器QF。正转运行

按下SB1，KM1线圈通电，KM1主触点及常开辅助触点

（自锁触点）闭合，常闭辅助触点（联锁触点）断开,电动机M通电

（L1—L2—L3)正转。停止

按下SB3，KM1线圈断电，KM1主触点及常开辅助触点

（自锁触点）断开，常闭辅助触点（联锁触点）闭合，电动机M断电停转。反转运行

按下SB2，KM2线圈通电，KM2主触点及常开辅助触点

（自锁触点）闭合，常闭辅助触点（联锁触点）断开，电动机M通电（L3—L2—L1）反转。保护措施

FU1、FU2起短路保护作用；KM1、KM2起零压和欠压保护作用、联锁保护作用；KH起过载保护作用；PE起保护接地作用。停止使用时，断开低压断路器QF。2.工作原理3.特点及适用范围切换步骤为：正—停—反，即正转与反转不能直接切换。

适用于不需要频繁换向的场合。四、按钮、接触器双重联锁正反转控制电路五、自动往返控制电路行程开关SQ1、SQ2分别放置在左、右两端需要换向的位置，挡铁装在工作台上，挡铁撞击行程开关SQ1、SQ2使工作台实现自动往返运动。行程开关SQ3、SQ4起限位保护作用，避免工作台超越允许极限位置。§5-4三相异步电动机的降压启动控制电路

全压启动：启动时加在电动机定子绕组上的电压为电动机的额定电压，也称直接启动。

直接启动的优点是所用电气设备少，线路简单，维修量较小。但直接启动时的启动电流较大，一般为额定电流的4~7倍。

在电源变压器容量不够大，而电动机功率较大的情况下，直接启动将导致电源变压器输出电压下降，不仅会减小电动机本身的启动转矩，而且会影响同一供电线路其他电气设备的正常工作。因此，较大容量的电动机启动时，需要采用降压启动的方法。一、降压启动的基础知识降压启动：利用启动设备将电压适当降低后，加到电动机的定子绕组上进行启动，待电动机启动运转后，再使其电压恢复到额定电压正常运转。降压启动需要在空载或轻载下进行。常见的降压启动方法有定子绕组串接电阻降压启动、自耦变压器降压启动、Y-Δ降压启动、软启动器降压启动等。二、Y-Δ降压启动1.时间继电器线圈通电或断电后，其触点在经过预先设定好的时间之后才会动作的一种控制电器。外形时间继电器的电气符号常用时间继电器的种类

电磁式、电动式、空气阻尼式及晶体管式等多种。

晶体管式时间继电器的特点

晶体管式时间继电器机械结构简单，延时范围广，精度高，消耗功率小，耐冲击，调节方便，使用寿命长。适用于高频率且延时时间短的场合。

2.时间继电器自动控制Y-Δ降压启动控制电路3．时间继电器控制的Y-Δ降压启动控制电路的工作原理先合上低压断路器QF。降压启动：按下SB1，KM线圈通电，KT线圈通电，电动机M接成星形，KM的常开辅助触点使接触器KM线圈通电，电动机M实现降压启动。当电动机M转速增大到一定值时，KT延时结束，KM线圈和KT线圈断电，KM△线圈通电，电动机M接成三角形全压运行。停止：按下SB2即可。停止使用时，断开低压断路器QF。三、软启动器降压启动软启动器外形及面板软启动器是一种集电动机软启动，软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新型电动机控制装置。根据控制原理可分为电子式软启动器、磁控式软启动器；根据电压可分为高压软启动器、低压软启动器；根据介质分类：固态软启动器、液阻软启动器。下面以电子式软启动器为例介绍其工作原理。电子式软启动器实际上是一个晶闸管交流调压器，通过改变晶闸管的导通角，就可调节晶闸管调压电路的输出电压。启动时，使晶闸管的导通角从零开始逐渐前移，电动机的端电压从零开始按预设函数关系逐渐上升，直至达到启动转矩而使电动机顺利启动，晶闸管全导通使电动机全压运行。1.软启动器的的分类和工作原理2.电子式软启动器的工作特性（1）软启动方式软启动方式启动介绍特点及应用斜坡恒流软启动是在电动机启动的初始阶段启动电流逐渐增加，当电流达到预先所设定的值后保持恒定，直至启动完毕。启动过程中，电流上升变化的速率是可以根据电动机负载调整设定。电流上升速率大，则启动转矩大，启动时间短是应用最多的启动方式，尤其适用于风机、泵类负载的启动阶跃启动开机，即以最短时间，使启动电流迅速达到设定值通过调节启动电流设定值，可以达到快速启动效果脉冲冲击启动在启动开始阶段，让晶闸管在极短时间内，以较大电流导通一段时间后回落，再按原设定值线性上升，连入恒流启动在一般负载中较少应用，适用于重载并需克服较大静摩擦的启动场电压双斜坡启动在启动过程中，电机的输出力矩随电压增加，在启动时提供一个初始的启动电压Us，Us根据负载可调，将Us调到大于负载静磨擦力矩，使负载能立即开始转动。这时输出电压从Us开始按一定的斜率上升（斜率可调），电机不断加速。当输出电压达到达速电压Ur时，电机也基本达到额定转速在启动过程中自动检测达速电压，当电机达到额定转速时，使输出电压达到额定电压限流启动启动过程中限制其启动电流不超过某一设定值的软启动方式启动电流小，且可按需要调整，缺点是在启动时难以知道启动压降（2）减速软停控制

在电动机需要停机时，软启动器可以不立即切断电源，而是通过调节晶闸管的导通角，从全导通的状态逐渐减小，从而是电动机的端电压逐渐降低直至切断电源。此过程称为软停控制，停车时间可以根据实际需要在一定范围内调节。（3）节能特性

软启动器会根据电动机功率因数的高低，自动判断电动机的负载率，当电动机空载或轻载时，可以通过相位控制使晶闸管的导通角发生变化，从而改变输入电动机的功率，达到节能的目的。3.软启动器适用范围a)消防电动机b)风机c)冶金电动机d)压缩机e)石油电动机§5-5三相异步电动机的调速控制电路调速的方法主要有两种。一种是机械调速，即人为地改变机械装置的传动比以达到调速的目的。另一种是电气调速，即通过改变电动机的机械特性来达到调速的目的。由三相异步电动机的转速公式可知，改变异步电动机转速可通过三种方法来实现：一是改变电源频率f；二是改变转差率s；三是改变磁极对数p。一、调速基础知识二、双速电动机调速控制电路改变异步电动机的磁极对数调速的方法称为变极调速。变极调速是通过改变定子绕组的连接方式来实现的，它是有级调速，且只适用于笼型异步电动机。磁极对数可改变的电动机称为多速电动机。常见的多速电动机有双速、三速、四速等几种类型。1．双速异步电动机三相定子绕组的连接

低速-Δ接法（4极）

电动机低速工作时，就把三相电源分别接在出线端U1、V1、W1上，另外三个出线端U2、V2、W2空着不接，此时电动机定子绕组接成Δ形，磁极为4极，同步转速为1500r/min。高速-YY接法（2极）

电动机高速工作时，要把三个出线端U1、V1、W1并接在一起，三相电源分别接到另外三个出线端U2、V2、W2上，这时电动机定子绕组接成YY形，磁极为2极，同步转速为3000r/min。可见，双速电动机高速运转时的转速是低速运转转速的两倍。双速电动机定子绕组从一种接法改变为另一种接法时，必须把电源相序反接，以保证电动机的旋转方向不变。2．时间继电器控制双速电动机的控制电路三、变频器通过改变定子供电电压频率而使转速平滑变化的方法称为变频调速。对交流电动机实现变频调速的装置称为变频器。1.变频器类型和基本原理交一直一交型变频器结构框图

变频器有交—交变频器和交—直—交变频器两大类，目前几乎都是采用交一直一交型变频器。正弦脉宽调制SPWM原理

在逆变器中可调节电压频率,并通过改变输出脉冲的宽度来改变输出电压的大小,从而实现变频调速。这就是目前工程实际中应用最多的正弦脉宽调制(SPWM)变频技术。由图可见，在整个半周内，脉冲宽度是按正弦规律变化的，见脉冲宽度先逐渐增大，然后再逐渐减小；与此相应输出电压也按正弦规律变化。2.变频器在数控机床中的应用

数控机床主轴电动机多采用交流异步电动机，通过变频调速，能满足铣床、钻床、磨床等对于主轴驱动的要求。数控机床中的变频器变频器主电路端子连接图主电路端子说明标志名称说明R、S、T输入电源端接三相交流电源U、V、W输出端接三相交流电动机PE接地变频器外壳需可靠接地以确保安全P、PR制动电阻连接端外接制动电阻，不接时此两端应开路FWD正转命令控制端S1闭合时，电动机正转REV反转命令控制端S2闭合时，电动机反转CM数字信号公共端VRF频率设定端电压信号0~10VGND模拟信号公共端用于频率设定的12V电源的地端TA、TB、TC故障报警输出端TA为正常是开路，保护功能动作时闭合；TB为正常是闭合，保护功能动作时开路；采用变频器实现主轴电动机的无级调速

分段无级调速变频器故障显示一般有以下三种方式。（1）发光二极管显示不同的故障原因由各自的发光二极管来显示。（2）代码显示用不同代码对故障进行标志，出现故障则显示相应代码。（3）字符显示针对各种故障原因，用英文缩写字符表示。3.变频器的故障显示§5-6三相异步电动机的制动控制电路机械制动

通过机械摩擦力来迫使电动机迅速停转。电气制动通过给电动机加上一个与原来旋转方向相反的电磁转矩（制动转矩），迫使电动机转速迅速下降并停转。常用的机械制动方式是电磁抱闸制动器制动。一、机械制动控制电路根据需要制动器分为断电制动型和通电制动型两种。断电制动型电磁抱闸制动器外形

电路图

符号1.工作原理线圈通电后，衔铁被吸动并克服弹簧拉力，使杠杆向上移动，从而使闸瓦与闸轮分开，轮与电动机转子就可以自由转动。一旦线圈断电，衔铁释放，在弹簧的拉力作用下杠杆向下移动，闸瓦紧紧地将闸轮抱住，使电动机被迅速制动，实现断电停止。2.安装方法将闸轮的轴与电动机的转轴进行同轴固定，线圈并接在电动机的进线端子上，使电磁抱闸制动器与电动机同时通电、断电。3.适用范围机械制动适用于需要断电制动的场合，特别是在起重装卸机械上被广泛采用。利用电动机本身的电磁转矩使电动机断开电源后迅速停转的制动方法称为电气制动。常用的方法有反接制动和能耗制动。二、电气制动控制电路反映转速和转向的继电器，与接触器配合，实现对电动机的反接制动控制，故又称为反接制动继电器。符号1.速度继电器外形（1）速度继电器的结构主要由转子、触点及定子三部分组成。

（2）速度继电器的工作原理

将速度继电器的转子与电动机的转子安装在同一根轴上；将其常开触点串接在被控电路的接触器线圈回路中。当电动机旋转时，带动与其同轴连接的速度继电器的转子旋转，一旦达到速度继电器的动作转速（一般不低于100～300r/min），其触点动作，为制动做好准备。当转子转速减小到低于速度继电器的复位转速（一般在100r/min以下）时，其触点复位，将被控接触器的线圈断电，实现了对电动机反接制动的控制。2.反接制动控制电路（1）工作原理先合上电源开关QS。启动运转按下启动按钮SB1，KM1线圈通电，KM1联锁触点断开，自锁触点和主触点闭合，电动机M接通电源启动运转；当转速上升到120r/min左右时，KS常开触点闭合，为制动做好准备。反接制动按下停止按钮SB2，KM1线圈断电，KM1自锁触点和主触点分断，电动机M脱离电源凭惯性转动，同时KM1联锁触点复位，KM2线圈通电，KM2联锁触点断开，自锁触点和主触点闭合，电动机M串接R反接制动，至转速下降到一定值（100r/min左右），KS常开触点断开，KM2线圈断电，主触点分断，电动机M断电，反接制动结束。停止使用时断开电源开关QS。（2）特点及适用范围适用范围

用于10kW以下小容量电动机的制动，对4.5kW以上的电动机进行反接制动时，需要在定子回路中串入限流电阻R，以限制反接制动电流。

特点

制动力矩大，制动效果显著，但在制动时冲击较强烈，能量消耗大。电动机在运转中遇到一些特殊情况(如吊车的挂钩下降时受到挂钩上物体的重力作用),使电动机的转速低于机械负载的转速,则电动机变为异步发电机工作状态,在电动机的轴上产生力矩,该力矩的方向与转速的方向相反,即在轴上产生制动力矩,如图所示。这种制动称为再生制动(也称回馈制动)。§5-7普通机床典型控制电路分析一、机床控制电路的分析步骤了解机床的主要结构和运动形式，电力拖动的特点及控制要求。从主电路开始，分析每一台电动机由哪个接触器来控制，电路中有哪些联锁电路、保护电路和特殊电路。读图时应结合图上部功能说明栏和机械动作来进行分析。结合已较为熟悉的基本控制电路，先分析局部电路的工作原理，再分析它们之间的相互联系，进而了解整个电气控制系统的原理。对于不熟悉的控制电路，可以先从按钮指令开始二、CA6140型普通车床的电气原理

CA6140型普通机车主要由车身、主轴箱、进给箱、溜板箱、刀架、丝杠、光杠、尾架等部分组成。车床的主运动为主轴带动工件的旋转运动。车床的进给运动是溜板带动刀架的纵向或横向直线运动。车床的辅助运动有刀架的快速移动、尾架的移动以及工件的夹紧与放松等。1.主要结构和运动形式CA6140车床外观结构（1）主驱动电动机选用三相笼型异步电动机,采用齿轮箱进行机械有级调速。主轴电动机采用直接启动，为实现快速停机，采用机械制动。（2）为车削螺纹，主轴要求正反转，并且刀架移动和主轴转动有固定的比例关系。（3）冷却泵电动机应在主轴电动机启动后方可选择是否启动，当主轴电动机停止时，冷却泵电动机也应立即停止。（4）为实现溜板箱的快速移动，溜板箱由单独的快速移动电动机驱动，采用点动控制。2.电力拖动特点及控制要求电气原理图上方为功能说明栏，说明相应元件或电路的功能。3.电气原理分析电气原理图下方为电路编号栏，用于识读电气原理图时区别图区。电气原理图中在接触器线圈及继电器线圈符号下方标出的是与该线圈配套的触点在图中的位置，且对未使用的触点用“×”表明（也可不标注）。（1）主电路

图中，编号中1、2、3、4是主电路

。主轴电动机M1由接触器KM1控制，热继电器KH1是实现过载保护。冷却泵电动机M2由中间继电器KA1控制，热继电器KH2实现过载保护。刀架快速移动电动机M3由中间继电器KA2控制。熔断器FU1实现对电动机M2、M3的短路保护。（2）控制电路分析

图中，5是变压器电路，编号中6、7、8、9是控制电路

。

控制电路电源由控制变压器TC的二次侧输出110V电压提供。熔断器FU2实现对控制电路的短路保护。1）主轴电动机M1的控制2）冷却泵电动机M2的控制3）刀架快速移动电动机M3的控制（3）照明电路和信号电路

图中，10是信号电路；11是照明电路。照明灯EL由控制变压器TC二次侧输出24V电压供电。FU4作为短路保护。指示灯HL由控制变压器TC二次侧输出6V电压供电。FU3作为短路保护。开关SA为照明灯开关。对于一些明显的电气故障，一经发现应立即切断电源（刀架退离工件），挂好的警示牌，并及时向值班电工报告。三、常见故障的分析和简易处理方法常见故障隐患检查项目（1）热继电器的规格是否正确；（2）机床机械部分是否有故障，如齿轮配合过紧，机械卡住等；（3）电气设备本身通风是否良好；（4）电动机轴承油封是否损坏，如轴承缺油、润滑不良会引起温升。1．电气设备温升异常检查项目（1）电路中有短路现象；（2）接触器主触点有烧毛现象，主触点间的胶木可能烧焦；（3）连接导线绝缘有破损。2．熔断器熔体经常熔断检查项目电路中存在过载情况，检查方法与电气温升过高情况相似。3．热继电器经常跳开四、排除故障时注意事项

1．通过询问、观察故障现象，分析故障点的可能原因后，尽量通过断电或通电试验方法进行观察找出故障。避免一开始就逐一拆卸元器件，或拆卸线头，把原来很容易发现的问题复杂化。

2．对大型复杂电路，不仅需要分析电路图，还要结合安装接线图一起查找故障。

3．排除故障切忌不负责任的“凑合”思想。排除故障的“三靠一要”一靠专业技术；二靠经验积累；三靠良好的工作作风和职业道德；要通过反复实践不断提高自己。发现故障应首先切断电源，及时排除故障，不可让设备带故障运行。

可编程序逻辑控制器简称可编程控制器（PLC）是一种专用工业控制计算机，其性能远远优于传统的继电器接触器，目前已被广泛应用于各工业领域中的控制系统。§5-8可编程控制器一、PLC的基本结构外形内部结构示意图二、PLC控制系统的基本组成继电器接触器控制系统继电器接触器控制系统与PLC控制系统的比较

PLC控制系统

三、PLC控制系统的工作原理输入部分控制部分输出部分1．输入部分这部分的作用是采集开关量和模拟量信号。需要输入PLC的各种控制信号，如操作按钮、位置开关、传感器信号等，首先通过输入接口电路，转换成微处理器所能接受的数字信号。PLC的每一个输入点及其对应的输入电路，都等效为一个输入继电器。2．PLC控制部分PLC控制部分的作用是按用户程序的控制要求，对输入信号进行处理，并根据处理结果驱动输出。PLC的这种处理过程，可以看作PLC内部的各种继电器、定时器、计数器、数据寄存器等的多个触点与线圈的连接和组合。与实际的元件不同，这些内部元件虽然也使用触点和线圈，但它们的作用都必须通过相应的软件来实现，所以被称为软元件。PLC常用的编程软件有梯形图、指令表、状态流程图等。梯形图是在继电器控制系统原理图的基础上演变而来，所以梯形图在形式上和继电器控制线路很相似，元件符号也几乎相同。梯形图与继电接触器原理图符号比较梯形图的识读梯形图的读图方法：图中元件按从上到下、从左到右顺序排列。最左边垂直线称输入母线（也称左母线）。最右边垂直线称输出母线（也称右母线）。触点之间也存在着串联和并联关系，就像电阻的串并联一样。PLC自锁控制电路的梯形图和指令语句表3．输出部分这部分的作用是驱动外部负载。输出接线端子与控制对象连接。每一个输出点都可等效为一个输出继电器。继电器输出既可接交流负载也可接直流负载，应根据负载要求选择不同的输出方式，并外接不同类型的电源。此外，PLC还有晶体管输出和晶闸管输出，前者只能接直流负载，后者只能接交流负载，但两者都是采用的无触点输出，运行速度快。四、PLC的应用举例图为三相异步电动机自锁控制电路的继电接触器控制电路。设主电路已合上，当按下SB2时，交流接触器KM的线圈得电，其主触点闭合，电动机起动，常开辅助触点KM闭合自锁，使其连续运行，若想使其停止，则按下SB1。

PLC自锁控制电路的输