第一章電氣控制基礎(chǔ)l核心是掌握繼電器、接觸器、按鈕開關(guān)等常規(guī)控制電器的動作執(zhí)行特點(diǎn)，由此對一般繼電接觸控制電路進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)。1.1常用電器元件電器定義：一種能調(diào)節(jié)、控制和保護(hù)電路的設(shè)備。一、電器的基本知識按電壓范圍分：低壓電器：用于交流1200V、直流1500V級以下高壓電器：交流1200V以上、直流1500V以上按動作原理分：手動電器：刀開關(guān)、按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)自動電器：斷路器、接觸器、繼電器按用途分：低壓配電器：刀開關(guān)、斷路器、熔斷器等低壓控制電路：接觸器、繼電器、控制器、按鈕等按工作原理分：電磁式電器非電量控制電器常用低壓電器磁電式電器基礎(chǔ)1.電磁機(jī)構(gòu)——將電磁能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并帶動觸頭動作。

組成

原理：線圈通入電流，產(chǎn)生磁場，經(jīng)鐵芯、銜鐵和氣隙形成回路，產(chǎn)生電磁力，將銜鐵吸向鐵芯。

鐵芯銜鐵線圈交流：硅鋼片疊加直流：整塊鑄鐵或鑄鋼直動式轉(zhuǎn)動式電壓線圈：并聯(lián)在電路中，匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)。電流線圈：串聯(lián)在電路中，匝數(shù)少、導(dǎo)線粗。交流線圈：短而粗，有骨架。直流線圈：細(xì)而長，無骨架。2.短路環(huán)——減小銜鐵吸合時(shí)產(chǎn)生的振動和噪音。3.觸頭系統(tǒng)——通過觸頭的開合控制電路通、斷。類型

材料：一般采用銅材料制成；對于小容量電器常用銀質(zhì)材料制成橋式觸頭指形觸頭4.滅弧系統(tǒng)

電弧：開關(guān)電器切斷電流電路時(shí)，觸頭間電壓大于10V，電流超過80mA時(shí)，觸頭間會產(chǎn)生藍(lán)色的光柱，即電弧。

電弧的危害：

延長了切斷故障的時(shí)間；

高溫引起電弧附近電氣絕緣材料燒壞；

形成飛弧造成電源短路事故。

滅弧措施：吹弧、拉弧、長弧割短弧、多斷口滅弧、利用介質(zhì)滅弧、改善觸頭表面材料。常用電磁機(jī)構(gòu)的形式觸點(diǎn)接觸形式——點(diǎn)接觸、線接觸、面接觸觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)——斷開，理想情況下，接觸電阻無窮大常閉觸點(diǎn)——閉合，理想情況下，接觸電阻為零觸點(diǎn)示意圖請記?。弘姶艡C(jī)構(gòu)與觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)沒有電的聯(lián)系，只有磁場的聯(lián)系，所以只需要手動、較小的電流或電壓就可以控制大電壓電路的通斷。這么做有什么好處呢？二、接觸器用來自動地接通或斷開大電流電路的自動電器。分——交流接觸器、直流接觸器。接觸器是利用電磁吸力的原理工作的電磁機(jī)構(gòu)——吸引線圈、鐵心、銜鐵觸頭系統(tǒng)——主觸點(diǎn)、常開常閉輔助觸點(diǎn)1、2，3、4是靜觸點(diǎn)5、6是動觸點(diǎn)7、8是吸引線圈9、10分別是動、靜鐵心11是彈簧1、2之間是常閉觸點(diǎn)3、4之間是常開觸點(diǎn)7、8之間是線圈接觸器的表示符號接觸器學(xué)習(xí)重點(diǎn)分清主觸點(diǎn)、輔助觸點(diǎn)主觸點(diǎn)用于接通主電路（大電流、電壓）輔助觸點(diǎn)用于接通控制電路（小電流、電壓）分清常閉、常開觸點(diǎn)任何開關(guān)都有使用頻率~~~M3~電機(jī)接觸器動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸點(diǎn)閉合電機(jī)接通電源線圈輔助觸點(diǎn)鐵心銜鐵主觸點(diǎn)常閉常開彈簧電源接觸器電路中間繼電器、熱繼電器、時(shí)間繼電器、速度繼電器等繼電器——用于控制電路、電流小，沒有滅弧裝置可在電或非電作用下動作。接觸器——用于主電路、電流大，有滅弧裝置一般只能在電壓作用下動作。與接觸器的區(qū)別三、繼電器1、中間繼電器KA表示電磁式繼電器的圖形符號AAA2、熱繼電器FR表示，一般只用動斷觸點(diǎn)，沒有線圈。用于過載保護(hù)a）感受部分結(jié)構(gòu)示意b）圖文符號用雙金屬片，線膨脹系數(shù)不同，受熱后彎曲，驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)雙金屬1，發(fā)熱元件2，推動導(dǎo)板3向左推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，觸點(diǎn)發(fā)生動作從而切斷主電路。1-1.接線端子2-主雙金屬片3-熱元件4-推動導(dǎo)板5-補(bǔ)償雙金屬片

6-常閉觸頭7-常開觸頭8-復(fù)位調(diào)節(jié)螺釘9-動觸頭

110-復(fù)位按鈕11-偏心輪12-支撐件13-彈簧

3、時(shí)間繼電器

當(dāng)吸引線圈通電或斷電后其觸點(diǎn)經(jīng)過一定延時(shí)再動作的繼電器。符號，KT電磁式、阻尼式、電子式a）結(jié)構(gòu)示意b）圖文符號空氣阻尼通電延時(shí)型時(shí)間繼電器直流電磁式時(shí)間繼電器空氣阻尼時(shí)間繼電器電動式時(shí)間繼電器4）速度繼電器用途

速度繼電器主要用于電動機(jī)的反接制動控制。結(jié)構(gòu)及工作原理符號a）外形b）結(jié)構(gòu)圖KSKSb）常開觸點(diǎn)c）常閉觸點(diǎn)a）轉(zhuǎn)子KSnn四、刀開關(guān)與低壓斷路器1、低壓開關(guān)電器

刀開關(guān)分為單刀、雙刀、三刀三種，擲向可分為單擲、雙擲兩種。刀開關(guān)的缺點(diǎn)是：不宜帶負(fù)載切斷電源，電源電壓消失后，不能自動復(fù)原。QQQQ雙擲刀開關(guān)單擲刀開關(guān)動觸點(diǎn)（刀片）靜觸點(diǎn)（刀座）2、低壓斷路器

功能：不頻繁通斷電路，并能在電路過載、短路及失壓時(shí)自動分?jǐn)嚯娐贰?/p>

特點(diǎn)：操作安全，分?jǐn)嗄芰^高。

分類：框架式（萬能式）和塑殼式（裝置式）

結(jié)構(gòu)：觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置、脫扣機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)。BEAConfidential.|30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(lì)脫扣器5．熱脫扣器6．失壓脫扣器7．按鈕動作原理:五、熔斷器選擇熔體：對于無沖擊電流的電路：如照明電路，

IFN≥I

(I為電路的最大電流)

對于有沖擊電流的電路：如電動機(jī)的起動，

IFN≥(1.5～3)IMN

(b)結(jié)構(gòu)六、主令電器1、控制按鈕按鈕開關(guān)的外形和符號(a)外形圖常閉觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)復(fù)位彈簧支柱連桿常閉靜觸頭橋式動觸頭常開靜觸頭外殼4SBSBSB結(jié)構(gòu)符號名稱常閉按鈕(停止按鈕)常開按鈕(起動按鈕)復(fù)合按鈕1234123按鈕帽在按下按鈕帽令其動作時(shí)，首先斷開常閉觸頭，再通過一定行程后才接通常開觸頭；松開按鈕帽時(shí)，復(fù)位彈簧先將常開觸頭分?jǐn)?，通過一定行程后常閉觸頭才閉合。按鈕2、行程開關(guān)用途行程開關(guān)又稱限位開關(guān)或位置開關(guān)，它利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動部件的碰撞，使其內(nèi)部觸點(diǎn)動作，分?jǐn)嗷蚯袚Q電路，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)機(jī)械的自動往復(fù)控制或限位保護(hù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動作要由機(jī)械撞擊。行程開關(guān)的外形符號(b)示意圖未撞擊撞擊(a)外形圖SQ常開觸點(diǎn)：常閉觸點(diǎn)：SQ(c)符號：主電路：一臺電機(jī)正反轉(zhuǎn)向右工作臺撞塊向右（電機(jī)正轉(zhuǎn)）ABSTA1STA2STB1STB2例:工作臺前進(jìn)、后退往復(fù)運(yùn)動動作原理:運(yùn)動部件撞擊產(chǎn)生動作除按鈕、行程開關(guān)等常用接觸式主令電器外，還大量使用：紅外線光電開關(guān)、接近開關(guān)等。習(xí)題接觸器的主要結(jié)構(gòu)有哪些？在電動機(jī)的控制電路中，熱繼電器與熔斷器各起什么作用？兩者能否相互替換？為什么？中間繼電器的作用是什么？中間繼電器與接觸器有何異同？低壓斷路器具有哪些脫扣裝置？分別說明其功能。1.點(diǎn)動控制2.連續(xù)運(yùn)行控制3.點(diǎn)動長動組合控制4.順序連鎖控制5.互鎖控制6.位置原則控制7.時(shí)間原則控制8.速度原則的控制線路9.多點(diǎn)控制三相交流電源的引入線用L1、L2、L3表示三相動力電器的引出線分別按U、V、W等表示直接起動——小容量電機(jī)降壓起動——大容量電機(jī)第二節(jié)電器控制的基本線路主電路:開關(guān)、熔斷器、接觸器的主觸頭、熱繼電器的熱元件。與被控制電動機(jī)相串聯(lián)。控制電路:按鈕、接觸器線圈、熱繼電器常閉觸點(diǎn)。接在兩相之間，控制電路中的電流較小。起動控制過程：按下按鈕SB接觸器線圈KM得電KM主觸頭閉合電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)；主電路FRKMSB控制電路FRM3~QFUL1L2L3KM停止控制過程：松開按鈕SB接觸器線圈失電KM主觸頭打開電動機(jī)停轉(zhuǎn)。1、點(diǎn)動控制怎么實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)呢？2、連續(xù)運(yùn)行控制3～熔斷器FU交流接觸器KM組合開關(guān)Q按扭SBSB1SB235熱繼電器FRM421主電路控制電路SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..熔斷器熱繼電器發(fā)熱元件開關(guān)接觸器主觸點(diǎn)起動按鈕停止按鈕接觸器線圈接觸器輔助觸點(diǎn)熱繼電器動斷觸點(diǎn)起?？刂圃韴D合上開關(guān)QSKM輔助觸點(diǎn)閉合，自鎖。按下起動按鈕SB2

,KM線圈通電，KM主觸頭閉合，電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。KMFRKM..KMSB1SB2..控制電路通電轉(zhuǎn)動KM主電路FR3~MFUQ起動控制自鎖

利用自身輔助觸點(diǎn)，維持線圈通電的作用稱自鎖松開起動按鈕SB2，線圈仍保持通電狀態(tài)，電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。FRKM..KMSB1SB2..控制電路通電KM轉(zhuǎn)動主電路FR3~MFUQ起動控制轉(zhuǎn)動

停轉(zhuǎn)FRKM..SB1SB2KM..控制電路通電主電路FRFUQ3~M斷電KM去掉KM輔助觸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動控制。KM線圈斷電電動機(jī)停轉(zhuǎn)。KM輔助觸頭斷開，取消自鎖。按下停止按鈕SB1主觸頭（KM）斷開停車控制零壓、欠壓保護(hù)（不能自動恢復(fù)）SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..熱繼電器過載保護(hù)熔斷器短路保護(hù)接觸器熱繼電器動斷觸點(diǎn)主電路控制電路電動機(jī)的保護(hù)電動機(jī)的保護(hù)

短路保護(hù)是因短路電流會引起電器設(shè)備絕緣損壞產(chǎn)生強(qiáng)大的電動力，使電動機(jī)和電器設(shè)備產(chǎn)生機(jī)械性損壞，故要求迅速、可靠切斷電源。通常采用熔斷器FU。

過載保護(hù)是在電機(jī)工作時(shí)，若因負(fù)載過重而使電流增大，但又比短路電流小。此時(shí)熔斷器起不了保護(hù)作用，應(yīng)進(jìn)行過載保護(hù)。常采用熱繼電器FR保護(hù)。

欠壓是指電動機(jī)工作時(shí)，電路電壓減少甚至使電動機(jī)停轉(zhuǎn)，失壓(零壓)是指電源電壓消失而使電動機(jī)停轉(zhuǎn)，在電源電壓恢復(fù)時(shí)，電動機(jī)可能自動重新起動(亦稱自起動)，易造成人身或設(shè)備故障。通常采用繼電器、接觸器控制進(jìn)行保護(hù)。常用的失壓和欠壓保護(hù)有：對接觸器實(shí)行自鎖?？刂埔螅狐c(diǎn)動，長動3.點(diǎn)動長動組合控制SB2：為連續(xù)按鈕SB3：為點(diǎn)動按鈕方法一：加復(fù)合按鈕復(fù)合按鈕按下起動按鈕SB2，電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，松開SB2，電動機(jī)繼續(xù)連續(xù)運(yùn)行。長動：(1)使接觸器線圈KM通電；(2)使KM不能自鎖。點(diǎn)動：按下SB3電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)松開SB3電機(jī)停轉(zhuǎn)SB3的作用：控制要求：點(diǎn)動，長動SB2為連續(xù)按鈕SB3為點(diǎn)動按鈕SB3常閉應(yīng)串入KA中SB3常閉方法二：加中間繼電器（KA）M3~ABCKMFU按下SB2線圈KA通電電動機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)按下SB3電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)松開SB3電機(jī)停轉(zhuǎn)SB3：點(diǎn)動SB2：連續(xù)運(yùn)行點(diǎn)動+連續(xù)運(yùn)行控制規(guī)律：

電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行與點(diǎn)動控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是自鎖觸點(diǎn)是否接入：若能實(shí)現(xiàn)自鎖，則電動機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；若斷開自鎖回路，則電動機(jī)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動控制。

以下控制電路能否實(shí)現(xiàn)即能點(diǎn)動、又能連續(xù)運(yùn)行思考不能點(diǎn)動！點(diǎn)動也自保KMSB1KMSB2KHSBABAB控制要求：

A啟動后B才能啟動4、順序連鎖控制線路在B中串A的動合觸點(diǎn)?？刂埔螅?/p>

B停后A才能停在A中并B的動合觸點(diǎn)。按順序控制的線路串動合觸點(diǎn)并動合觸點(diǎn)按鈕順序控制規(guī)律當(dāng)要求甲接觸器工作后方允許乙接觸器工作，則在乙接觸器線圈電路中串入甲接觸器的動合觸點(diǎn)，與關(guān)系。當(dāng)要求乙接觸器線圈斷電后方允許甲接觸器線圈斷電，則將乙接觸器的動合觸點(diǎn)并聯(lián)在甲接觸器的停止按鈕兩端（短接停止按鈕），或關(guān)系。時(shí)間順序控制要求：第一臺電動機(jī)起動后過10s第二臺電動機(jī)才能起動?？刂埔螅旱谝慌_電動機(jī)起動后過10s第二臺電動機(jī)才能起動?？刂埔螅旱谝慌_電動機(jī)起動后過10s第二臺電動機(jī)才能起動。控制要求：第一臺電動機(jī)起動后過10s第二臺電動機(jī)才能起動?？刂埔螅赫?、反轉(zhuǎn)用任意改變兩相來實(shí)現(xiàn)問題：正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)必須先按停止按鈕；切亮起動按鈕不能同時(shí)按下，否則短路。正反轉(zhuǎn)控制線路5、互鎖控制線路（正、反轉(zhuǎn)控制）SB1停止按鈕SB2正轉(zhuǎn)按鈕SB3反轉(zhuǎn)按鈕互鎖保護(hù)正反轉(zhuǎn)控制在同一時(shí)間只允許一個(gè)接觸器工作，互鎖串入對方的動斷輔助觸點(diǎn)接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制線路觸點(diǎn)互鎖也要先停：正轉(zhuǎn)---停---反轉(zhuǎn)復(fù)合聯(lián)鎖正、反轉(zhuǎn)控制觸點(diǎn)互鎖加按鈕互鎖串入對方按鈕的動斷輔助觸點(diǎn)復(fù)合聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路按鈕互鎖可直接正反轉(zhuǎn)雙重互鎖：觸點(diǎn)的電氣互鎖按鈕的機(jī)械互鎖用復(fù)合按鈕控制規(guī)律當(dāng)要求甲接觸器工作時(shí)，乙接觸器就不能工作，此時(shí)應(yīng)在乙接觸器的線圈電路中串入甲接觸器的動斷輔助觸點(diǎn)。當(dāng)要求甲接觸器工作時(shí)乙接觸器不能工作，而乙接觸器工作時(shí)甲接觸器不能工作，此時(shí)應(yīng)在兩個(gè)接觸器的線圈電路中互串入對方的動斷輔助觸點(diǎn)。主電路：一臺電機(jī)正反轉(zhuǎn)向右工作臺撞塊向右（電機(jī)正轉(zhuǎn)）ABSTA1STA2STB1STB2例:工作臺前進(jìn)、后退往復(fù)運(yùn)動動作原理:運(yùn)動部件撞擊產(chǎn)生動作6、位置原則控制線路對比此圖和互鎖，你會看到他們及其相似PPT圖和書圖1-36有何區(qū)別？7、時(shí)間原則的控制線路(電機(jī)降壓啟動)串電阻降壓起動（兩幅圖有什么不同？？）KM1、KM3得電為YKM1、KM2得電為△星—三角降壓起動控制線路對比此圖和兩電動機(jī)順序起動，有何區(qū)別？兩電動機(jī)順序起動星—三角降壓起動控制線路

8、速度原則的控制線路（反接制動）KM1得電為正常運(yùn)行KM2得電為反接制動KM1、KM2不同時(shí)得電速度降低到一定程度必須切斷電源（由速度繼電器實(shí)現(xiàn)）電動機(jī)單向運(yùn)行的反接制動電動機(jī)可逆運(yùn)行的反接制動兩地控制9、多點(diǎn)控制起動按鈕并聯(lián)停止按鈕串聯(lián)三相電機(jī)兩地控制線路73

開啟信號約束條件:當(dāng)要求幾個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，電器元件的線圈才得電，可采用幾個(gè)常開觸點(diǎn)與電器元件的線圈串聯(lián)。在幾個(gè)條件中，只要其中一個(gè)條件成立，所控制的線圈就得電，可用幾個(gè)常開觸點(diǎn)并聯(lián)。關(guān)斷約束條件:在幾個(gè)條件中，只要其中一個(gè)條件成立，所控制的電器線圈就將斷電，可用幾個(gè)常閉觸點(diǎn)串聯(lián)。當(dāng)要求幾個(gè)條件同時(shí)存在時(shí)，線圈才斷電，可用幾個(gè)常閉觸點(diǎn)并聯(lián)。

741.選用典型環(huán)節(jié)。2.合理設(shè)計(jì)電路：①設(shè)計(jì)電氣原理圖時(shí)，還要考慮工程施工的要求。設(shè)計(jì)時(shí)注意事項(xiàng)75②減少控制觸點(diǎn)，提高可靠性例如:圖a電路中，繼電器線圈電流需要依次流過多個(gè)觸點(diǎn)。圖b的控制電路每一個(gè)繼電器線圈電流僅流過一個(gè)觸點(diǎn)，可靠性得到提高。76③正確連接線圈

電壓線圈通常不串聯(lián)使用，即使是兩個(gè)同型號電壓線圈也不能采用串聯(lián)施加額定電壓之和，以免電壓分配不勻引起工作不可靠。 對于電感較大的電器線圈，例如電磁閥、電磁鐵或直流電機(jī)勵(lì)磁線圈等則不宜與相同電壓等級的接觸器或中間繼電器直接并聯(lián)工作，否則在接通或斷開電源時(shí)會造成后者的誤動作。77④注意避免出現(xiàn)寄生回路

一、控制要求

C650由三臺三相籠型異步電動機(jī)拖動：主電動機(jī)M1、冷卻電動機(jī)M2和刀架快速移動電動機(jī)M3。

從車削工藝要求出發(fā)，對各電動機(jī)的控制主要要求：

（1）主電動機(jī)M1：由它完成主運(yùn)動的驅(qū)動，要求：直接起動連續(xù)運(yùn)行方式，并有正向點(diǎn)動功能以便調(diào)整，能正反轉(zhuǎn)以滿足螺紋加工需要，停車時(shí)帶有電氣制動。第三節(jié)C650臥式車床電氣控制線路分析

（2）冷卻電動機(jī)M2。

用以加工時(shí)提供冷卻液，采用直接起動、單向運(yùn)行、連續(xù)工作方式。

（3）快速移動電動機(jī)M3。單向點(diǎn)動、短時(shí)工作方式。從對M2/M3的要求看，與M1無關(guān)

（4）要求有局部照明和必要的電氣保護(hù)與聯(lián)鎖。二、電氣控制線路分析SB1：M1正向起動SB2：M1反向起動SB4：總停止SB6：主電機(jī)點(diǎn)動KM：去除R，長動KM3：M1正轉(zhuǎn)KM4：M1反轉(zhuǎn)KS1：M1正轉(zhuǎn)動作KS2：M1反轉(zhuǎn)動作

1.主電動機(jī)點(diǎn)動調(diào)整控制：

按下按鈕SB6，接觸器KM3得電吸合，它的主觸點(diǎn)閉合，電動機(jī)的定子繞組經(jīng)限流電阻R與電源接通，電動機(jī)在較低速度下起動。M1