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1、第四章 继电器接触器控制系统,第一节 电气控制线路图的阅读与绘制,电气控制线路是用导线将电动机、电器、仪表等电器元件按一定的要求和方式联系起来。并能实现某种功能的电气线路。为表达电气控制线路的组成、工作原理及安装、调试、维修等技术要求，需要用统一的工程语言即用图的形式来表示。在图上用不同的图形符号来表示各种电器元件。用不同的文字符号来进一步说明图形符所代表的电器元件的基本名称、用途、主要特征及编号等。因此，电气控制线路应根据简单易懂的原则，采用统一规定的图形符号、文字符号和标准画法来绘制。,一、常用电气设备图形符号及文字符号,电气控制系统图中，各种电气元件的图形符号和文字符号必须符合统一的国家
2、标准。国家标准GB4728-84电气图用符号及GB6988-87电气制图和GB7159-87电气技术中的文字符号制订通则，从1990年执行，电路图的绘制必须符合国家标准。,图形符号,图形符号是用于电气图中表示一个设备(如电动机)、元器件(如开关)或一个概念(如接地)的图形、标记或字符。,按照电路图中工作原理的要求可将一个设备分开绘于不同的地方，例如接触器线圈上标注字符KM后，接触器各触头上也标注字母KM，以表明它们是同一个接触器。,表3.1为常用图形符号，国家标准GB4728-85电气图用图形符号对每种元件的画法有较详细的规定。,表3.1 常用图形符号,返回,3、文字符号,元器件的文字符号，图
3、标中有明确规定，不能随心所欲，以便于读图与识图。常用的文字符号及常用的辅助文字符号如表3.2和表3.3所示。国家标准GB715987(电气技术中的文字符号制订通则)中有较详细的规定。,（1）基本文字符号用以表示电气设备、装置、元件以及线路的基本名称、特性。基本文字符号分为单字母和双字母符号。单字母符号表示电气设备、装置和元器件的大类，例如：单字母“K”表示继电器、接触器这一大类。双字母符号由一个表示大类的单字母后跟另一表示该器件某些特性的字母，例如：“KM”、“KT” 分别表示继电器、接触器类器件中的接触器、时间继电器。,（2）辅助文字符号是用以进一步表示电气设备、装置、元器件以及线路的功能、
4、状态和特性。通常用英文字母的前一两个字母表示，例“ON”表示闭合，“AC”表示交流。,（3）文字符号组合形式一般为基本符号(或辅助符号)加数字符号，如“KT1”表示第一个时间继电器，“FU2”表示第二组熔断器。,（4）特殊用途文字符号 电气工程图中一些特殊用途的接线端子、导线等，通常采用一些专用文字符号，如“L1、L2、L3、N”表示三相交流电源第一相、第二相、第三相及中性线；“U、V、W”表示交流系统设备第一相、第二相、第三相；“PE”表示保护接地。,表3.2 常用文字符号,返回,KA,KA,KV,KA,表3.3 常用辅助文字符号,返回,电气图中各电器的接线端子用规定的字母数字符号标记。按国
5、家标准GB402683电器接线端子的识别和用字母数字符号标志接线端子的通则规定： 三相交流电源的引入线用L1、L2、L3、N、PE标记。直流系统电源正、负极、中间线分别用L+、L与M标记。三相动力电器的引出线分别按U、V、W顺序标记。,4、 端子标记,二、电气控制图的绘制原则,电气控制系统图一般有三种:电气原理图、电气元件布置图、电气安装接线图。,1、电气原理图,电气原理图的绘制规则,1、电路图在布局上按功能分开画出(即按主电路、控制电路、照明电路及信号电路分开绘制)，且按因果关系从左到右或从上到下布置，并尽可能按工作顺序排列。图3.1为一交流电动机三地起动控制电路原理图。通常主电路用粗 实线
6、表示，画在左边(或上部)；辅助电路用细实线表示，画在右边(或下部)。,2、各电器元件不画实际的外形图，采用国家规定的统一标准来画，文字符号也采用国家标准。属于同一电器的线圈和触点，都要采用同一文字符号表示。对同类型的电器，在同一电路中的表示可在文字符号后加阿拉伯数字符号来区分。,5、无论是主电路还是控制电路，各电器元件般按动作顺序从上到下、从左到右依次排列、可水平布置或垂直布置。,6、有直接电联系的交叉导线的连接点，要用黑圆点表示，无直接电联系的交叉导线交叉处不能画黑圆点。,4、电路图中的所有电气元器件的可动部分通常表示在电器非激励或不工作的状态和位置。如继电器、接触器、制动器等的线圈处在非激
7、励状态；机械控制的行程开关和按钮在其未受机械压合的状态。,3、各电器元件和部件在控制线路中的位置，应根据便于阅读的原则安排。同一电器元件的各部件根据需要可不画在一起，但文字符号要相同。,图3-1 连接导线 (a) 不合理的接线；(b) 正确接线,图3-2 电器触点的连接 (a) 不合理的接线；(b) 正确接线,图3-4 线圈不能串联连接,图3.1 交流电动机三地起动控制电路图,图中左半部为电动机的电源回路，也即电动机的能量输送部分，属于主要能量传输渠道，称为控制电路的主电路。,该图的右半部分控制元件的连接部分，主要是信号传输通道，为非能量传输部分，称为电路图的控制电路部分。,返回,电气原理图,
8、FA109a清棉机主电路,FA109a清棉机控制电路,电器布置图主要是用来表明电气设备上所有电器元件的实际位置，为生产机械电气控制设备的制造、安装提供必要的资料。通常电器布置图与电器安装接线图组合在一起， 既起到电器安装接线图的作用， 又能清晰表示出电器的布置情况。,2 电气元件布置图,FA006C往复式抓棉机,2、电气元件布置图,电气安装接线图是为安装电气设备、电器元件配线或检修电器故障服务的。它是用规定的图形符号表示各电器元件的相对位置和它们之间的电路连接的图样。 安装接线图不仅要把同一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电器的实际情况，但对比例和尺寸没有严格要求。 图
9、中的回路标号是电器设备之间、电器元件之间、导线与导线之间的连接标记， 和原理图中的标记必须保持一致。,3 电气安装接线图,FA006C往复式抓棉机,3、电气安装接线图,1、直接起动控制电路 2、降压起动控制电路 3、制动控制电路 4、调速控制电路,第二节 继电器接触器基本控制电路,5、控制电路综合举例,电动机接通电源后由静止状态逐渐加速到稳定运行状态的过程称为电动机的起动。 直接起动又叫全压起动，它是通过开关或接触器将额定电压直接加在电动机的定子绕组上，使电动机运转。优点是所需电气设备少，线路简单;缺点是起动电流大。 小容最电动机(10KW及以下)可以直接起动。判断一台交流电动机能否采用直接起
10、动，可根据下面的经验公式来确定:,式中：Iq电动机的起动电流(A)；IN电动机的额定电流(A)符合本公式，可以直接起动;不符合本公式，则应降压起动。,一、 三相笼式异步电机的直接起动控制电路,1、手动正转控制电路,2、点动正转控制电路,3、自保持正转控制电路,4、热保护正转控制电路,5、正反转控制电路,6、行程控制电路,7、顺序控制电路,8、多地控制电路,用瓷底胶盖闸刀开关、转换开关或铁壳开关控制电动机的起动和停止。如图4.1所示,这种线路比较简单，对容量较小，起动不频繁的电动机来说，是经济方便的起动控制方法。但在容量较大、起动频繁的场合不能使用，因为容易烧坏开关，控制也不方便。,图4.1 手
11、动起动控制电路,1、手动正转控制电路,用按钮和接触器点动控制电动机正转的示意图和原理图,图4.2 点动正转控制电路,（b）原理图,（a）实物示意图,KM,KM,2、点动正转控制电路,A,B,C,KM,FU,QS,B,C,KM,SB,点动控制,动作过程,控制电路,主电路,控制回路 改为下方？,如果要使上述点动控制线路中的电动机长期运行，起动按钮SB必须终始用手按住，是很不方便的。为了实现电动机的连续运行，则需要用接触器的一个动合辅助触点并联在按钮的两端；又为了可以将电动机停止，在控制电路中再串联一个停止按钮（黑线的任意位置）。b)、c)为标准接法。,图4.3 自保持控制电路,没有停止按钮的自保持
12、电路 停止优先的自保持电路 优先的自保持电路 另一种停止优先的自保持电路,1,1,1,1,2,2,2,3、自保持正转控制电路,电动机连续运行,自保的作用,图4.4 具有热保护的控制电路,当电动机过载、堵转或断相等都会引起定子绕组电流过大，热继电器根据电流的热效应，而使热继电器FR动作，即FR的动断辅助触点断开，则使KM线圈断电释放，从而KM主触点断开，切断电动机电源。,由于热继电器的发热元件有热惯性，即使通过它的电流超过额定电流好几倍，它也不会瞬时动作，所以它只能作过载保护，而异步电动机的短路保护还需要依靠熔断器。,4、热保护正转控制电路,电机工作时，若因负载过重而使电流增大，但又比短路电流小
13、。此时熔断器起不了保护作用，应加热继电器，进行过载保护。,过载保护,方法：加热继电器。,KM,SB1,KM,SB2,FR,A,B,C,KM,FU,QS,FR,电流成回路， 只要接两相就可以了。,异步机的直接起动 + 过载保护,QS,FR,方法一：用复合按钮。,点动+连续运行,主电路,控制电路,SB,KA,SB1,KA,SB2,FR,KM,KA,方法二：加中间继电器（KA）。,FR,以下控制电路能否实现既能点动、又能连续运行,思考,不能点动！,要改变三相交流电动机转向只需调换三相电源进线中的任意两根即可，因此控制电动机正反转时，主回路可采用两只接触器，三相电源通过两接触器后，有两相电源线进行了调
14、换。一个接触器吸合时，电动机为一个转向；另一只接触器吸合时，电动机为另一个转向。,图4. 7 正反转控制电路,不完善的正反转控制电路 不能直接切换的正反转控制电路,5、正反转控制电路,电机的正反转控制,A,B,C,KMF,FU,QS,FR,（1）接触器联锁正反转控制线路（电气联锁）,图4. 8 接触器联锁正反转控制电路,线路要求接触器1KM和2KM不能同时通电，否则，它们的主触点便同时闭合，将造成电源相间短路。为此，在接触器1KM与2KM线圈各自的支路中相互串联了对方的一副常闭辅助触点，以保证接触器1KM和2KM不会同时通电。1KM与2KM的这两副常闭辅助触点在线路中所起的作用称为联锁(或互锁
15、)，这两副触点叫做联锁触点。,电机的正反转控制 加互锁,互锁作用：正转时，SBR不起作用；反转 时，SBF不起作用。从而避免两触发器 同时工作造成主回路短路。,KMF,SB1,KMF,SBF,FR,KMR,KMR,（2）按钮联锁正反转控制线路（机械联锁）,它的特点是：当需要改变电动机的转向时，只要直接按下反转拨钮2SB就行了，而不必先按停止按钮3SB。,图4.9 按钮联锁正反转控制线路,这种线路操作虽方便，但是容易产生短路故障。例如当1 KM主触点发生熔焊或有杂物卡住时，即使其线圈断电，主触点也可能分断不开。此时，若按下2SB，2KM线圈通电，其主触点闭合，这就发生了1KM和2KM的主触点同时
16、闭合的情况，必然使电源两相短路，因此，单用复合按钮联锁的线路不够安全。,（3）按钮和接触器双重联锁正反转控制线路,图4.10 按钮接触器双重联锁正反转控制线路,把上述两种线路的优点结合起来，就组成了图4.10所示的具有双重联锁的正反转控制线路。,KMF,SB1,KMF,SBF,FR,KMR,KMR,KMR,KMF,电机的正反转控制双重互锁,6、行程控制电路,行程控制电路（1）,（反向运行同样分析）,行程控制(2) -自动往复运动,正程,逆程,小 车,工作要求：1. 能正向运行也能反向运行 2. 到位后能自动返回,自动往复运动控制电路,在装有多台电动机的生产机械上，各电动机爪起的作用不同，有时需要按一定的顺序起动才能保证操作过
