第二章 继电器-接触器控制电路基本环节讲解材料

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1、1,主要内容,以三相异步电动机为主要控制对象，介绍几种典型控制电路。本章内容是电气线路分析和设计的基础，要求熟练掌握。 2-1 电气控制系统图的类型及有关规定 2-2 三相笼型异步电动机起动与正反转控制 2-3 三相笼型异步电动机降压起动控制 2-4三相异步电动机的制动控制 2-5三相异步电动机的转速控制 2-6电液组合控制电路 2-7其他功能控制电路,2,2-1 电路图的基本概念及绘制,电气图：用电气图形符号绘制的工程图，是电气工程领域中提供信息的最主要方式，提供的信息内容可以是功能、位置、设备制造及接线等。,电气图的命名：根据其所表达信息的类型和表达方式确定，包括系统图与框图、电路图、接线

2、图与接线表、功能表图、逻辑图、位置图等。,电气控制系统图：根据国家电气制图标准规定的图形符号、文字符号以及规定的画法，用工程图的形式，将电气设备及电气元件按照一定的控制要求连接，表达设备电气控制系统的组成结构、工作原理及安装、调试、维修等技术要求等。,电气控制系统图内容及类型： 电路图（电气原理图） 电气接线图 电器元件布置图,3,电气图形符号：,符号要素 限定符号 一般符号 非电操作动作符号,电气文字符号：,基本文字符号 表示电气设备、装置和元器件的类型、特性等。 辅助文字符号 表示电气设备、装置和元器件的功能、状态和特征等。,图形符号组合示例,一、电气控制系统中的图形符号和文字符号,4,部

3、分常用电器的电气图形符号和基本文字符号,一般三极电源开关,低压断路器,常开触点 常闭触点 复合触点 限位开关,QS,QF,SQ,熔断器,常开 常闭 复合 按钮,FU,SB,线圈 主触点 常开辅助触点 常闭辅助触点 接触器,KM,线圈 常开延时闭合触点 常闭延时打开触点 常开延时打开触点 常闭延时闭合触点 时间继电器,KT,5,部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号,常开触点 常闭触点 速度继电器,热元件 常闭触点 热继电器,线圈 常开触点 常闭触点 中间继电器,KS,FR,KA,电磁铁,YA,线圈 常开触点 常闭触点 电压继电器,KUV,线圈 常开触点 常闭触点 电流继电器,KI,信号灯,H

4、L,直流电动机,M,变压器,三相 异步电动机,M,转换开关,SA,7,水平布置：电源线垂直画，其他电路水平画，控制电路中的耗能元件（如接触器的线圈）画在电路的最右端。 垂直布置：电源线水平画，其他电路垂直画，控制电路的耗能元件画在电路的最下端。,电器元件不画出实际的外形图，采用电气图形符号和文字符号表示。 同一电器的各个部件可画在不同的地方，用相同的文字符号标注。 多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字序号加以区分。 电器元件的可动部分以非激励或不工作的状态和位置的形式表示： 继电器和接触器的线圈在非激励状态； 断路器和隔离开关在断开位置； 零位操作的手动控制开关在零位状态， 不带零位

5、的手动控制开关在图中规定的位置； 机械操作开关和按钮在非工作状态或不受力状态； 保护类元器件处在设备正常工作状态，特别情况加以说明。 元器件的数据和型号，用小号字体标注在电器元件符号的附近，需要标注的元器件的数量比较多时，可以采用设备表的形式统一给出。,8,9,二、 电气控制原理图的绘制,原理图的绘制规则： 1）电器控制线路原理图按所规定的图形符号、文字符号和回路标号进行绘制。 2）电器应是未通电时的状态；机械开关应是循环开始前的状态； 3）通常将主电路放在线路图的左边，电源线路绘成水平线，主电路应垂直电源线路，控制电路应垂直地绘在同条水平电源线之间，耗能元件直接连接在接地的水平电源线上，触点

6、连接在上方水平线与耗能元件之间。,10,原理图的绘制规则： 5）采用器件的各部件分别绘在它们完成作用的地方，并不按照其实际的布置情况绘在线路上。 6）每个器件及它们的部件用一定的图形符号表示，且每个器件有一个文字符号。属于同一个器件的各个部件采用同一文字符号表示。； 7）为了看图方便，电路应按动作顺序和信号流自左向右的原则绘制；,11,原理图的绘制规则： 8）应将图面分成着干区域，区域编号一般写在图的下部；图的上部要有标明每个电路用途的用途栏。 9）尽可能减少线条和避兔线条交叉。图中两条以上导线相通的交接处要打一圆点。 10）图中每个接点要按分区及节点顺序编号。 11）万能转换开关和行程开关应

7、绘出动作程序和动作位置。,12,原理图的绘制规则： 12）原理图中应标出下列数据： 各个电源电路的电压值、极性或频率及相数。 某些元件的特性（电阻、电容的量值等）。 图中的全部电机、电器元件的型号、文字符号、用途、数量、技术数据，均应填写在一览元件明细表内。,13,电气原理图举例,14,三、电器元件布置图：表明电气设备上所有电器和用电设备的实际位置，是电气控制设备制造、装配、调试和维护必不可少的技术文件。,电气控制柜与操作台（箱）内部布置图 电气控制柜与操作台（箱）面板布置图 控制柜与操作台（箱）外形轮廓用细实线绘出 电器元件及设备，用粗实线绘出外形轮廓，标明实际的安装位置 电器元件及设备代号

8、与有关电路图和设备清单上所用的代号一致,15,电器元件布置图的设计与绘制,电器元件布置图主要是用来表明电气设备上所有电机电器的实际位置，为电气设备的制造、安装、维修提供资料； 电器元件布置图可根据控制系统的复杂程度集中绘制或单独绘制； 绘制时，设备的轮廓线用细实线或点划线表示，所有能见到的与需表示清楚的电器设备，均用粗实线绘制出简单的外形轮廓。 电器元件布置图的设计依据是部件原理图,16,电器元件布置的注意事项：（同一组件中 ） 体积大和较重的电器元件应安装在电器板的下面，而发热元件应安装在电器板的上面； 强电弱电分开并注意屏蔽，防止外界干扰； 电器元件的布置应考虑整齐、美观、对称。外形尺寸与

9、结构类似的电器安放在一起，以利加工、安装和配线； 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。 电器元件布置不宜过密，若采用板前走线槽配线方式，应适当加大各排电器间距，以利布线和维护。,17,电器元件布置图的绘制 各电器元件的位置确定以后，便可绘制电器布置图； 根据电器元件的外形绘制，并标出各元件间距尺寸； 电器元件的安装尺寸及其公差范围，应严格按产品手册标准标注，作为底板加工依据； 在电器布置图设计中，还要根据本部件进出线的数量和采用导线规格，选择进出线方式，并选用适当接线端子板或接插件，按一定顺序标上进出线的接线号。,18,电器元件布置图举例,见图2-2,19,四、电气接线图

10、：表示电气设备或装置连接关系的简图，用于电气设备安装接线、电路检查、电路维修和故障处理。,根据电气原理图和电器元件布置图编制 与电气原理图和电器元件布置图配合使用 表示出电气设备和电器元件的相对位置、项目代号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等情况,20,电气接线图设计细则,接线图是电气装备进行施工配线、敷线和校线工作时所应依据的图样之一。它必须符合电器装备的电路图的要求，并清晰地表示出各个电器元件和装备的相对安装与敷设位置，以及它们之间的电连接关系。它是检修和查找故障时所需的技术文件。 对某些电气部件上元件较多时，还要画出电气部件的接线图。 电气部件接线图是根据部件电气原

11、理及电器元件布置图绘制的。它是表示成套装置的连接关系，是电气安装与查线的依据。,21,电气接线图绘制的要求：（应符合GB6988中5-86的规定） 电器元件按外形绘制，与布置图一致，偏差不能太太 同一电器元件的各个部分必须画在一起。 所有电器元件及其引线应标注应与原理图中的文字符号及接点编号相一致。 图中一律采用细线条，有板前走线及板后走线两种。,22,电气接线图绘制的要求：（应符合GB6988中5-86的规定） 对干简单部件，电器元件数量较少，接线关系不复杂，可直接画出元件间的连线； 对于复杂部件，电器元件数量多，接线较复杂的情况，一般是采用走线槽，只要在各电器元件上标出接线号，不必画出各电

12、器元件间连线。 图中应标出各种导线的型号、规格、截面积及颜色。 除大截面导线外，各部件的进出线都应经过接线板。,23,电气接线图举例,24,五、电气箱及非标准零件的设计,在电气控制比较简单时，控制电器可以附在生产机械内部，而在控制系统比较复杂，或生产环境及操作的需要时通常都带有单独的电气控制箱，以利制造、使用和维护。,25,26,电气控制箱设计要考虑的问题： 根据控制面板及箱内各电气部件的尺寸确定电气箱总体尺寸及结构方式。 结构紧凑外形美观，要与生产机械相匹配，应提出一定的装饰要求。 根据控制面板及箱内电气部件的安装尺寸，设计箱内安装支架，并标出安装孔或焊按安装螺栓尺寸，或注明采用配作方式。,

13、27,电气控制箱设计要考虑的问题： 从方便安装、调整及维修要求，设计其开门方式。 为利干箱内电器的通风散热，在箱体适当部位设计通风孔或通风槽。 为便于电器箱的搬动，应设计合适的起吊勾、起吊孔、扶手架或箱体底部带活动轮。 根据以上要求，先勾画出箱体的外形草图，估算出各部分尺寸，然后按比例画出外形图，再从对称、美观、使用方便等方面考虑进一步调整备尺寸比例。,28,电气控制箱的外形确定以后，再按上述要求进行各部分的结构设计，绘制箱体总装图及门、控制面板、底板、安装支架、装钸条等零件图，并注明加工要求，视需要选用适当的门锁。 电气箱常设计成立柜式或工作台式，小型控制设备则设计成台式、手提式或悬挂式。

14、电气箱的品种繁多，造型结构各异，在箱体设计中应注意吸取各种型式的优点。,29,非标准零件的设计 非标准的电器安装零件如开关支架、电气安装底板、控制箱的有机玻璃面板、扶手、装饰零件等，应根据机械零件设计要求，绘制其零件图，凡配合尺寸应注明公差要求并说明加工要求如镀锌、油漆、刻字等。,30,电气图纸规范,图 幅 尺 寸 (mm),图幅尺寸选择：电气图的规模与复杂程度；能够清晰地反映电气图的细节； 整套图纸的幅面尽量保持一致；便于装订和管理； CAD 绘制时，输出设备（打印机、绘图仪等）对于输出幅面的限制。,31,图框线：根据图纸是否需要装订以及图纸幅面的大小确定。,需要装订的图纸的图框线 A0、A

15、1、A2：a25mm，c10mm 其它： a25mm，c5mm,不需要装订的图纸的图框线 A0、A1：e20mm 其它： e15mm,32,图幅分区：对各种幅面的图纸进行分区表示电气图中各个组成部分在图上的位置，便于直观反映绘图的范围及确定相互之间的关系。,分区数一般为偶数，每一分区的长度为2575mm，分区在水平和垂直两个方向的长度可以不同； 分区的编号，水平方向用阿拉伯数字，垂直方向用大写英文字母。编号从图纸的左上角开始，分区代号用行与列两个编号组合而成。,33,标题栏：画在图框的右下角，绘制方向应该与看图方向一致。,标准A3图纸，标题栏可以绘制成通长的格式。 内容：设计单位名称、用户单位

16、名称、专业名、设计阶段、比例尺、设计人、审核人、图纸名称、图纸编号、日期、页次等。,标题栏格式式样,34,图线：,线型：粗实线、细实线、虚线、点划线、双点划线、加粗实线、较细实线、波浪线、双折线等。 线宽：0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm、1.0mm、1.4mm。 常用图线上加限定符号或文字符号可表示用途，形成新的图线符号。 同一套图纸绘制时，应事先确定23种线宽及平行线距，平行线距不小于粗线宽的两倍，且不小于0.7mm。,35,字体：汉字、字母及数字，书写端正、清楚，排列整齐，间距均匀。,汉字推荐用长仿宋简化汉字字体、斜体（右倾与水平线成75角）等。 字母、数字用直体。 字体大小视幅面大小而定。 字高：20mm、14mm、10mm、7mm、5mm、3.5mm、2.5mm等。 字宽为字高的2/3。 汉字字粗为字高的1/5，数字及字母的字粗为字高的1/10。,尺寸标记：设备制造加工和工程施工的重要依据，包括尺寸线、尺寸界限、尺寸起止点（实心箭头