第二章电气控制线路

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1、电气控制及PLC,2014.09,2,第2章电气控制线路基础,主要内容： 2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则 2.2 三相笼型异步电动机的基本电气控制线路 2.3 三相笼型异步电动机降压启运控制线路 2.4 三相笼型异步电动机制动控制线路 2.5 三相笼型异步电动机速度控制线路 2.6 变频调速与变频器的使用 2.7 电气控制线路的简单设计法,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,电气控制线路： 是用导线将电动机、电器、仪表等元器件按一定的要求连接起来，并实现某种特定控制要求的电路。 电气控制系统图： 为了表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图，便于电气系统的安装

2、、调试、使用和维修，将电气控制系统各电器元件及其连接线路用一定的图形表达出来。,电气控制线路图是工程技术的通用语言，为了便于交流与沟通，在电气控制线路中，各种电器元件的图形、文字符号必须符合国家的标准。 国家标准局参照国际电工委员会（IEC）颁布的有关文件，制定了我国电器设备有关国家标准，采用新的图形和文字符号及回路标号。 GB47281984电气图用图形符号 GB69881987电气制图 GB71591987电气技术中的文字符号制订通则 规定从1990年1月1日起，电气控制线路中的图形和文字符号必须符合最新的国家标准。,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,国家标准GB715919

3、87电气技术中的文字符号制订通则规定了电气工程图中的文字符号，它分为基本文字符号和辅助文字符号。 基本文字符号有单字母符号和双字母符号。单字母符号表示电气设备、装置和元件的大类（P45表2-1），例如K为继电器类元件这一大类；双字母符号由一个表示大类的单字母与另一个表示器件某些特性的字母组成（P45表2-2），例如KT即表示继电器类器件中的时间继电器，KM表示继电器类器件中的接触器。 辅助文字符号用来进一步表示电气设备、装置和元件的功能、状态和特征。,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,电气控制线路常用图形、文字符号,记住常用的如开关

4、、线圈、继电器、接触器等，在实际应用中用到的一些器件等，参照课本P46 表2-3,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,电气控制系统图,电气原理图,电器布置图,电气安装接线图,定义： 根据电路的工作原理用规定的图形符号,采用简明、清晰、易懂的原则并采用电器元件展开形式绘制的图形称为电气原理图。 特点： 结构简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原理等 电气控制线路常用的图形、文字符号必须符合最新的国家标准（见书2.1.1常用电器图形符号和文字符号)。,一、电气原理图：,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,组成：根据电路通过的电流大小可分为 主电路：是电气控制线路中大电流

5、通过的部分，包括从电源到电动机之间相连的电器元件（如：刀开关、热继电器、自动空气开关、接触器主触点等）所组成的线路。 辅助电路：是信号的传输通道。包括：控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,一、电气原理图：,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,电动机正反转控制原理图,主电路,控制电路,一、电气原理图：,采用易读原则，一般采用电器元件分开表示法，但同一器件文字符号要相同。同类器件用加数字序号区别，如KM1，KM2。 所有电器可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。 元件的排列方式一般按动作顺序为从上到下，从左到右排列， 可水

6、平、垂直布置。一般主回路-垂直，辅助回路-水平。 上下排列：主电路在上，控制电路在下； 左右排列：主电路在左，控制电路在右。 主电路用粗线条画，控制电路用细线条画,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,一、电气原理图：,电气原理图绘制原则,1、电气原理图一般分主电路和辅助电路。 2、电气原理图中所有的电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。 3、电气原理图中的电器元件的布局，应根据便于阅读的原则安排。 4、在电气原理图中，当电器元件的不同部件（如接触器的线圈和触点）分散在不同的位置时，为了表明是同一电器元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类电器

7、元件，要在其文字符号后面加数字序号来区别。 5、电气原理图中所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。对于接触器、继电器的触点，按其线圈不通电的状态画出；控制器手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点，按未受外力作用时的状态画出。 6、电器原理图中尽量减少线条和避免交叉，各个导线之间有电的联系时，对“T”形连接的接点，在导线交叉处可以画实心圆点，也可以不画；“+”字交叉，必须画实点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针旋转900，但文字符号不可以倒置,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,将图分

8、成若干图区，上方为该区电路的用途和作用，用文字表明该栏对应的下面电路或元件的功能。下方为图区编号（也可在最上方，如上图示）。,图面区域的划分,CM6132普通车床电气控制线路原理图,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,某机床的电气原理图示例,回路名称,回路功能表,触点检索图,符号位置的索引用图号、页次和图区编号的组合索引法，索引代号组如下：,索引代号的简化,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,符号位置的索引,图号,图号是指当某设备的电气原理图按功能多册装订时，每册的编号，一般用数字表示,P57,在原理图中相应线圈的下方，给

9、出触头的文字符号，并在其下面注明相应触头的索引代号，对未使用的触头用“”表明，有时也可采用上述省去触头的表示法。,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,电气原理图中，接触器和继电器线圈与出点的从属关系使用下图编号表示，即：,对接触器，上述表示法中各栏的含义如下：,是接触器QA相应触头的索引。,例如课本图2-1中接触器QA下方的,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,对继电器，上述表示法各栏的含义如下：,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,是接触器KF相应触头的索引。,例如课本图2-1中继电器KF下方的,电气原理图的阅读方法 1.基本原则 采用化整为零的原则，以某

10、一电动机或电器元件（如接触器或继电器线圈）为对象，从电源开始，自上而下、自左而右，逐一分析其接通断开关系。概括起来，可以说成是“化整为零、顺藤摸瓜、先主后辅、集零为整、安全保护、全面检查”。 2.阅读方法与步骤 1）阅读主电路 主电路的作用是保证生产机械拖动要求的实现。从主电路的构成可以看出电动机或执行电器的类型和工作方式，以及起动、正反转、调速、制动等控制要求和保护要求等内容。 2）阅读控制电路 主电路的各控制要求由控制电路来实现，运用“化整为零、顺藤摸瓜”的原则，将控制电路按功能划分为若干个局部控制线路，从电源和主令信号开始，经过逻辑判断，写出控制流程，以简便明了的方式表达出电路的自动工作

11、过程。 3）阅读信号与照明电路 信号与照明电路具有独立性，仅起辅助作用而不影响主要功能，其很多部分是受控制电路中的元件来控制的。 4）阅读联锁与保护电路 生产机械对安全性、可靠性等有很高的要求，欲实现这些要求，除了合理地选择拖动、控制方案外，还需在控制线路中设置电气保护和必要的电气联锁。在电气控制原理图的分析过程中，电气保护与电气联锁环节是非常重要的内容，不能遗漏。 5）总体检查 经过“化整为零”，逐步分析了各局部电路的工作原理和各部分之间的控制关系之后，还必须“集零为整”，检查整个控制电路，看是否有遗漏。特别要从整体角度去进一步检查和理解各控制环节之间的联系，以达到全面理解原理图的作用,2.

12、1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,电气安装接线图是用规定的图形符号，按各电器元件相对位置绘制的实际接线图。在具体施工和检修中能起到原理图所起不到的作用，在生产现场得到了广泛的应用。 安装接线图是实际接线安装的准则和依据，它清楚地表示各电器元件的相对位置和它们之间的电气连接，安装接线图不仅要把同一个电器的各个部件画在一起，而且各个部件的布置要尽可能符合该电器的实际情况。各电器元件的表示要与原理图一致，以便核对。 同一控制柜中的各电器元件之间的连接可以直接进行，不在同一个控制柜内的各电器元件之间的导线连接，必须通过接线端子进行。,二、电气安装接线图,安装接线图中，分支导线必须在各电器元件

13、接线端上引出。还应该详细标明导线和所穿管子的型号、规格等。,二、电气安装接线图,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,在绘制安装接线图时一般应遵循以下原则。 (1) 各电器元件用规定的图形、文字符号绘制，同一电器元件各部件必须画在一起。各电器元件的位置应与实际安装位置一致。 (2) 不在同一控制柜或操作台上的电器元件的电气连接必须通过端子排进行。各电器元件的文字符号及端子编号应与原理图一致，并按原理图的接线进行连接。 (3) 走向相同的多根导线可用单线表示，但线径不同的导线例外。 (4) 画连接导线时，应标明导线的规格、型号、根数等规格要求，以便施工人员顺利施工。,2.1电气控制线路

14、图的图形、文字符号及绘制原则,二、电气安装接线图,相对位置与电气连接,二、电气安装接线图,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,控制柜电器安装接线实物图例1,二、电气安装接线图,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,控制柜电器安装接线实物图例2,三、电器元件布置图,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,图中电器元件用实线框表示，而不必按其外形形状画出； 图中往往还留有 10% 以上的备用面积及导线管（槽）的位置，以供走线和改进设计时用； 在图中还需要标注出必要的尺寸,电器元件布置图是用来表明电气设备上所有电机、电器的实际位置，为电气控制设备的制造、安装、维修提供必

15、要的档案资料。,三、电器元件布置图,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,某机床的电器元件布置图,三、电器元件布置图,2.1电气控制线路图的图形、文字符号及绘制原则,控制柜电器元件布置示例,2.2 三相笼型异步电动机的基本控制线路,三相笼型异步电动机由于结构简单、价格便宜、坚固耐用等优点获得了广泛的应用。 三相笼型异步电动机的控制线路大都由继电器、接触器和按钮等有触点的电器组成。,（一）电动机的起、停控制 （二）电动机的正反转控制 （三）电动机的多点控制 （四）电动机的顺序控制,2.2 三相笼型异步电动机的基本控制线路,在生产实际中，根据生产工艺要求的不同，电动机需要工作在点动控制和

16、长动（连续）控制两种状态下。 点动控制是操作者按下起动按钮时电动机起动运转，松开起动按钮时电动机就停止转动； 长动（连续）控制是操作者按下起动按钮后电动机起动运转，即使松开起动按钮电动机还能一直运转，即连续运转，直到按下停车按钮为止。,（一）电动机的起、停控制,用以下实物,如何使电动机动起来,？,2.2 三相笼型异步电动机的基本控制线路,1.用刀开关直接起动,适用场合 小容量(0.75KW以下)、起动不频繁的笼型电动机,工作过程 合上刀开关QS，电动机M接通电源开始旋转； 断开刀开关QS，电动机M断电停止旋转。,2.2 三相笼型异步电动机的基本控制线路,直接启动即全压启动,用以下实物,如何实现对电动机的起停控制,？,35,点动控制 控制要求：按下启动按钮电动机启动并运行，松开按钮电动机停止运行。 注意：根据控制要求，分析需要的电气器件。 主电路：由刀开关QS(QB) 、熔断器FU(FA)、交流接触器的主触点KM(QA)、热继电器FR(BB)和笼型电动机MA组成； 控制电路：由起动按钮SB(SF)和交流接触器线圈