基本工业电气系统PPT课件

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1、基本工业电气系统孙立坤孙立坤(机电一体化专业实训楼机电一体化专业实训楼216)绪绪 论论课程概述学习课程的要求课程的主要内容： （1）电器元件的识别（第1章） （2）电气系统图的读识（第1、2章） （3）基本控制环节的原理分析与应用 （第2、3章） （4）简单继电接触控制系统的设计应用 （第2、4章）第一篇 电气控制技术时间继电器熔断器热继电器接触器刀开关低压断路器第一篇 电气控制技术第1章常用低压电器元件一、基本概念、电器、低压电器(定义3)、低压电器的分类(3)二、各种常用低压电器介绍功能 元件符号工作原理使用与参数第一篇 电气控制技术二、各种常用低压电器介绍（一）低压配电电器、功能、常用

2、的元件（） 、元件符号 、工作原理元件符号元件符号低压断路器熔断器刀开关刀开关：用于配电设备作隔离电源用，有时也刀开关：用于配电设备作隔离电源用，有时也用于小容量不频繁起动停止的电动机直接起动用于小容量不频繁起动停止的电动机直接起动控制用。控制用。闸刀开关闸刀开关封闭式负荷开关封闭式负荷开关（入线在上，出线在下）（入线在上，出线在下）闸刀开关闸刀开关封闭式负荷开关封闭式负荷开关正确错误错误返回低压断路器：又称自动低压断路器：又称自动空气断路器或称自动空空气断路器或称自动空气开关。是一种既有手气开关。是一种既有手动开关作用又能自动进动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和行欠压、失压、过载和短路

3、保护的电器短路保护的电器 低压断路器（自动空气开关）内部结构低压断路器（自动空气开关）内部结构主触点接线主触点接线低压断路器的工作原理低压断路器的工作原理低压断路器的主要技术参数额定电压 断路器长期工作时的允许电压。额定电流 脱扣器允许长期通过的电流。如果电路中通过的电流大于额定电流一定数量时，脱扣器动作，断开主触点。壳架等级额定电流 壳架中能安装的最大脱扣器的额定电流。通断能力 能够接通和分断短路电流的能力。保护特性 断路器动作时间与动作电流的函数曲线。返回熔断器：一种用于过载与短路保护的电器。熔断器是线路中人为设置的熔断器：一种用于过载与短路保护的电器。熔断器是线路中人为设置的“薄弱环节薄

4、弱环节”，要求它能承受额定电流，而当短路发生的瞬间，则要求，要求它能承受额定电流，而当短路发生的瞬间，则要求其充分显示出薄弱性来，首先熔断，从而保护电器设备的安全。其充分显示出薄弱性来，首先熔断，从而保护电器设备的安全。 按结构分有：按结构分有：按结构分有：按结构分有：半封闭瓷半封闭瓷插式、螺旋式、无填料封闭插式、螺旋式、无填料封闭管式和有填料封闭管式熔断管式和有填料封闭管式熔断器。器。瓷插式熔断器瓷插式熔断器螺旋式熔断器螺旋式熔断器有填料封闭管式熔断器有填料封闭管式熔断器熔断器的分类：熔断器的分类：螺旋式熔断器结构示意图螺旋式熔断器结构示意图1-瓷帽瓷帽 2-金属螺管金属螺管 3-指示器指示

5、器 4-熔管熔管 5-瓷套瓷套 6-下接线端下接线端 7-上接线端上接线端 8-瓷座瓷座RL6RL6、RL7RL7螺旋式螺旋式螺旋式螺旋式 熔熔熔熔 断器结构示意图：断器结构示意图：断器结构示意图：断器结构示意图：熔断器的主要技术参数熔断器的主要技术参数额定电压 熔断器长期工作时能够正常工作的电压。额定电流 熔断器长期工作时允许通过的最大电流。熔断器一般是起保护作用的，负载正常工作时，电流是基本不变的，熔断器的熔体要根据负载的额定电流进行选择，只有选择合适的熔体，才能起到保护电路的作用。极限分断能力 熔断器在规定的额定电压下能够分断的最大电流值。它取决于熔断器的灭弧能力，与熔体的额定电流无关。

6、返回第一篇 电气控制技术二、各种常用低压电器介绍（二）低压控制电器、功能(P7)、常用的元件（接触器接触器、热继电器热继电器、中间继、中间继电器、时间继电器、速度继电器电器、时间继电器、速度继电器） 、元件符号 、工作原理电磁式低压电器电磁式结构基本工作原理电磁式结构基本工作原理电磁式结构基本工作原理电磁式结构基本工作原理结构结构结构结构: : 电磁机构电磁机构电磁机构电磁机构、触头系统触头系统触头系统触头系统、灭、灭、灭、灭弧弧弧弧工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：当线圈得电时，铁芯线圈产生电磁吸力，当线圈得电时，铁芯线圈产生电磁吸力，当线圈得电时，铁芯线圈产生电磁吸力，当线圈得电时，

7、铁芯线圈产生电磁吸力，将铁芯吸合，带动触头运动；当线圈断电时，吸力将铁芯吸合，带动触头运动；当线圈断电时，吸力将铁芯吸合，带动触头运动；当线圈断电时，吸力将铁芯吸合，带动触头运动；当线圈断电时，吸力消失，依靠弹簧作用力，带动触头运动，控制电路消失，依靠弹簧作用力，带动触头运动，控制电路消失，依靠弹簧作用力，带动触头运动，控制电路消失，依靠弹簧作用力，带动触头运动，控制电路通断。通断。通断。通断。电磁机构：线圈、铁心、衔铁组成。电磁机构：线圈、铁心、衔铁组成。 触头的接触形式：触头的接触形式：c-面接触面接触a-点接触点接触b-线接触线接触（4 4）高温游离）高温游离）高温游离）高温游离（1 1

8、）强电场放射）强电场放射）强电场放射）强电场放射（2 2）撞击电离）撞击电离）撞击电离）撞击电离（3 3）热电子发射）热电子发射）热电子发射）热电子发射电弧的产生电弧的产生灭弧方法灭弧方法（1 1）拉长电弧，从而降低电场强度；）拉长电弧，从而降低电场强度；）拉长电弧，从而降低电场强度；）拉长电弧，从而降低电场强度；（2 2）用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温度；）用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温度；）用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温度；）用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温度； （3 3）将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧；）将电弧

9、挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧；）将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧；）将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧；（4 4）将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需的临极电压降）将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需的临极电压降）将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需的临极电压降）将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需的临极电压降（电动力吹弧）（电动力吹弧）（磁吹灭弧）（磁吹灭弧）（栅片灭弧）（栅片灭弧）（窄缝灭弧）（窄缝灭弧） 、接触器的结构及工作原理接触器的结构及工作原理接触器的结构及工作原理接触器的结构及工作原理1-动触头 2-静触头 3-衔铁 4-弹簧 5-线圈 6-

10、铁心 7-垫毡 8-触头弹簧 9-灭弧罩 10-触头压力弹簧一、接触器一、接触器一、接触器一、接触器 2 2、接触器的符号、接触器的符号、接触器的符号、接触器的符号3 3、接触器的主要技术参数、接触器的主要技术参数、接触器的主要技术参数、接触器的主要技术参数 接触器接触器接触器接触器的主要技术参数有极数和电流种类，额的主要技术参数有极数和电流种类，额的主要技术参数有极数和电流种类，额的主要技术参数有极数和电流种类，额定工作电压、额定工作电流（或额定控制功率），定工作电压、额定工作电流（或额定控制功率），定工作电压、额定工作电流（或额定控制功率），定工作电压、额定工作电流（或额定控制功率），额定

11、通断能力，线圈额定电压，允许操作频率，机额定通断能力，线圈额定电压，允许操作频率，机额定通断能力，线圈额定电压，允许操作频率，机额定通断能力，线圈额定电压，允许操作频率，机械寿命和电寿命，接触器线圈的起动功率和吸持功械寿命和电寿命，接触器线圈的起动功率和吸持功械寿命和电寿命，接触器线圈的起动功率和吸持功械寿命和电寿命，接触器线圈的起动功率和吸持功率，使用类别等。率，使用类别等。率，使用类别等。率，使用类别等。 常用的常用的常用的常用的交流接触器交流接触器交流接触器交流接触器有有有有CJ20CJ20、CJX2CJX2、CJ12CJ12和和和和CJ10CJ10、CJ0CJ0等系列，直流接触器有等系

12、列，直流接触器有等系列，直流接触器有等系列，直流接触器有CZ18CZ18、CZ21CZ21、CZ22CZ22和和和和CZ10CZ10、CZ2CZ2等系列。等系列。等系列。等系列。4 4、常用典型交流接触器简介、常用典型交流接触器简介、常用典型交流接触器简介、常用典型交流接触器简介空气电磁式交流接触器空气电磁式交流接触器空气电磁式交流接触器空气电磁式交流接触器典型产品有：典型产品有：典型产品有：典型产品有：CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB、STF系列交流接触器等系列交流接触器等。CJ20系列型号含义：系列型号含义：B系列型号含义：系列型号含义：切换电

13、容器接触器切换电容器接触器切换电容器接触器切换电容器接触器真空交流接触器真空交流接触器真空交流接触器真空交流接触器 专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电容器组，以调整用电系统的功率因素。容器组，以调整用电系统的功率因素。容器组，以调整用电系统的功率因素。容器组，以调整用电系统的功率因素。 常用产品有常用产品有常用产品有常用产品有：CJ16CJ16、CJ19CJ19、CJ41CJ41、CJX2ACJX2A、LC1-DLC1-D、6C6C系列等。系列等。系列等。系列等。 以真

14、空为灭弧介质，其主触头密封在真空开关以真空为灭弧介质，其主触头密封在真空开关以真空为灭弧介质，其主触头密封在真空开关以真空为灭弧介质，其主触头密封在真空开关管内。适用于条件恶劣的危险环境中。管内。适用于条件恶劣的危险环境中。管内。适用于条件恶劣的危险环境中。管内。适用于条件恶劣的危险环境中。 常用的常用的常用的常用的真空交流接触器有真空交流接触器有真空交流接触器有真空交流接触器有：CKJCKJ和和和和EVSEVS系列系列系列系列直流接触器直流接触器直流接触器直流接触器 应用于直流电力线路中，供远应用于直流电力线路中，供远应用于直流电力线路中，供远应用于直流电力线路中，供远距离接通与分断电路及直

15、流电动机距离接通与分断电路及直流电动机距离接通与分断电路及直流电动机距离接通与分断电路及直流电动机的频繁起动、停止、反转或反接制的频繁起动、停止、反转或反接制的频繁起动、停止、反转或反接制的频繁起动、停止、反转或反接制动控制，以及动控制，以及动控制，以及动控制，以及CDCD系列电磁操作机构系列电磁操作机构系列电磁操作机构系列电磁操作机构合闸线圈或频繁接通和断开电磁铁、合闸线圈或频繁接通和断开电磁铁、合闸线圈或频繁接通和断开电磁铁、合闸线圈或频繁接通和断开电磁铁、电磁阀、离合器和电磁线圈等。电磁阀、离合器和电磁线圈等。电磁阀、离合器和电磁线圈等。电磁阀、离合器和电磁线圈等。 常用直流接触器有常用

16、直流接触器有常用直流接触器有常用直流接触器有：CZ18CZ18、CZ21CZ21、CZ22CZ22和和和和CZ0CZ0系列等。系列等。系列等。系列等。CZ18系列接触器型号含义：系列接触器型号含义：5 5、接触器的选用、接触器的选用、接触器的选用、接触器的选用1 1接触器极数和电流种类的确定接触器极数和电流种类的确定接触器极数和电流种类的确定接触器极数和电流种类的确定2 2根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接触器。根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接触器。根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接触器。根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的

17、接触器。3 3根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级。根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级。根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级。根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级。6 6接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。4 4根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定接触器的额定电压。根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定接触器的额定电压。根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定

18、接触器的额定电压。根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定接触器的额定电压。5 5接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定。接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定。接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定。接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定。返回二、热继电器二、热继电器二、热继电器二、热继电器 热继电器热继电器是电流通过发热元件加热使双金属片弯曲，是电流通过发热元件加热使双金属片弯曲，推动执行机构动作的电器。主要用来保护电动机或其它推动执行机构动作的电器。主要用来保护电动机或其它负载免于过载以及作为三相电动机的断相保护负载免于过载以及作为三相电动机

19、的断相保护 1 1、电气控制对热继电器性能的要求、电气控制对热继电器性能的要求、电气控制对热继电器性能的要求、电气控制对热继电器性能的要求热继电器保护特性与电动机过载特性的配合热继电器保护特性与电动机过载特性的配合-电动机的过载特性电动机的过载特性 2-热继电器的保护特性热继电器的保护特性应具有合理可靠的保护特性应具有合理可靠的保护特性具有一定的温度补偿具有一定的温度补偿 具有手动复位与自动复位功能具有手动复位与自动复位功能热继电器动作电流可以方便地调节热继电器动作电流可以方便地调节2 2、双金属片热继电器的结构及工作原理、双金属片热继电器的结构及工作原理、双金属片热继电器的结构及工作原理、双

20、金属片热继电器的结构及工作原理双金属片式热继电器结构原理图双金属片式热继电器结构原理图1-主双金属片主双金属片 2-电阻丝电阻丝 3-导板导板 4-补偿双金属片补偿双金属片 5-螺钉螺钉 6-推杆推杆7-静触头静触头 8-动触头动触头 9-复位按钮复位按钮 10-调节凸轮调节凸轮 11-弹簧弹簧具有断相保护的热继电器具有断相保护的热继电器具有断相保护的热继电器具有断相保护的热继电器电动机三角形联结时电动机三角形联结时U相断相断线时的电流分析线时的电流分析差动式断相保护机构及工作原理差动式断相保护机构及工作原理a) 通电前通电前 b) 三相正常电流三相正常电流 c) 三相均匀过载三相均匀过载 d

21、) W相断路相断路1-上导板上导板 2-下导板下导板 3-杠杆杠杆 4-顶头顶头 5-补偿双金属片补偿双金属片 6-主双金属片主双金属片 3 3、热继电器的符号、热继电器的符号、热继电器的符号、热继电器的符号4 4、热继电器典型产品及主要技术参数、热继电器典型产品及主要技术参数、热继电器典型产品及主要技术参数、热继电器典型产品及主要技术参数常用的热继电器有：常用的热继电器有：常用的热继电器有：常用的热继电器有：JR20JR20、JRS1JRS1、JR36JR36、JR21JR21、3UA53UA5、3UA63UA6、LR1-DLR1-D、T T系列等系列等系列等系列等型号型号型号型号热元件号热

22、元件号热元件号热元件号整定电流整定电流整定电流整定电流范围范围范围范围/A/A型号型号型号型号热元件号热元件号热元件号热元件号整定电流整定电流整定电流整定电流范围范围范围范围/A/AJR20-JR20-1010配配配配CJ20-CJ20-10101R1R0.10.130.150.10.130.15JR20-JR20-1010配配配配CJ20-CJ20-10109R9R2.63.23.82.63.23.82R2R0.150.190.230.150.190.2310R10R3.2463.2463R3R0.230.290.350.230.290.3511R11R4564564R4R0.350.440

23、.530.350.440.5312R12R5675675R5R0.530.670.80.530.670.813R13R67.28.467.28.46R6R0.811.20.811.214R14R8.61011.68.61011.67R7R1.21.51.81.21.51.815R15R0.10.130.150.10.130.158R8R1.82.22.61.82.22.6JR20系列型号含义系列型号含义:5 5、热继电器的选用、热继电器的选用、热继电器的选用、热继电器的选用1）热继电器有三种安装方式，应按实际安装情况选）热继电器有三种安装方式，应按实际安装情况选择其安装型式。择其安装型式。2）

24、原则上热继电器的额定电流应按电动机的额定）原则上热继电器的额定电流应按电动机的额定电流选择。电流选择。3）在不频繁起动的场合，要保证热继电器在）在不频繁起动的场合，要保证热继电器在电动机起动过程中不产生误动作。电动机起动过程中不产生误动作。4）对于三角形接法电动机，应选用带断相保护装）对于三角形接法电动机，应选用带断相保护装置的热继电器置的热继电器5）当电动机工作于重复短时工作制时，要注意确）当电动机工作于重复短时工作制时，要注意确定热继电器的允许操作频率。定热继电器的允许操作频率。三、中间继电器三、中间继电器三、中间继电器三、中间继电器 中间继电器实质上是一种电磁继电器，它的触点数量较多，容

25、量较大，起到中间扩展（触点数量和容量）作用。 2 2、中间继电器的符号、中间继电器的符号、中间继电器的符号、中间继电器的符号3 3、常用典型电磁式继电器简介、常用典型电磁式继电器简介、常用典型电磁式继电器简介、常用典型电磁式继电器简介直流电磁式通用继电器直流电磁式通用继电器直流电磁式通用继电器直流电磁式通用继电器常用的有常用的有常用的有常用的有JT3JT3、JT9JT9、JT10JT10、 JT18JT18等系列等系列等系列等系列电磁式中间继电器电磁式中间继电器电磁式中间继电器电磁式中间继电器常用的有常用的有常用的有常用的有JZ7JZ7、JDZ2JDZ2、JZ14JZ14 等系列等系列等系列等

26、系列3 3电磁式交、直流电流继电器电磁式交、直流电流继电器电磁式交、直流电流继电器电磁式交、直流电流继电器常用的有常用的有常用的有常用的有JL3JL3、JL14JL14、 JL15JL15等系列等系列等系列等系列4继电器返回系数的调节继电器返回系数的调节 5 5、电磁式继电器的选用、电磁式继电器的选用、电磁式继电器的选用、电磁式继电器的选用1使用类别的选用使用类别的选用 2额定工作电流与额定工作电压的选用额定工作电流与额定工作电压的选用3工作制的选用工作制的选用四、时间继电器四、时间继电器四、时间继电器四、时间继电器继电器输入信号输入后，经一定的延时，才有输继电器输入信号输入后，经一定的延时，

27、才有输继电器输入信号输入后，经一定的延时，才有输继电器输入信号输入后，经一定的延时，才有输出信号的继电器出信号的继电器出信号的继电器出信号的继电器称为时间继电器称为时间继电器称为时间继电器称为时间继电器。对于电磁式时间继电器，当电磁线圈通电或断电对于电磁式时间继电器，当电磁线圈通电或断电对于电磁式时间继电器，当电磁线圈通电或断电对于电磁式时间继电器，当电磁线圈通电或断电后，经一段时间，延时触都头状态才发生变化，即延后，经一段时间，延时触都头状态才发生变化，即延后，经一段时间，延时触都头状态才发生变化，即延后，经一段时间，延时触都头状态才发生变化，即延时触头才动作。时触头才动作。时触头才动作。时

28、触头才动作。分类：空气式、电动式、晶体管式及直流电磁式分类：空气式、电动式、晶体管式及直流电磁式分类：空气式、电动式、晶体管式及直流电磁式分类：空气式、电动式、晶体管式及直流电磁式延时方式：通电延时和断电延时两种。延时方式：通电延时和断电延时两种。延时方式：通电延时和断电延时两种。延时方式：通电延时和断电延时两种。a-通电延时型通电延时型 b-断电延时型断电延时型1-线圈线圈 2-铁心铁心 3-衔铁衔铁 4-反力弹簧反力弹簧 5-推板推板 6-活塞杆活塞杆 7-塔形弹簧塔形弹簧 8-弱弹簧弱弹簧9-橡皮膜橡皮膜 10-空气室壁空气室壁 11-调节螺钉调节螺钉 12-进气孔进气孔 13-活塞活塞

29、 14、16-微动开关微动开关 15-杠杆杠杆1 1、时间继电器的结构及工作原理、时间继电器的结构及工作原理、时间继电器的结构及工作原理、时间继电器的结构及工作原理 2 2、时间继电器的符号、时间继电器的符号、时间继电器的符号、时间继电器的符号五、速度继电器五、速度继电器五、速度继电器五、速度继电器 速度继电器是根据电磁感应原理制速度继电器是根据电磁感应原理制速度继电器是根据电磁感应原理制速度继电器是根据电磁感应原理制成的，它的套有永久磁铁的轴与被控电成的，它的套有永久磁铁的轴与被控电成的，它的套有永久磁铁的轴与被控电成的，它的套有永久磁铁的轴与被控电动机的轴相联，用以接受转速信号。动机的轴相

30、联，用以接受转速信号。动机的轴相联，用以接受转速信号。动机的轴相联，用以接受转速信号。1 1、速度继电器的结构和工作原理、速度继电器的结构和工作原理、速度继电器的结构和工作原理、速度继电器的结构和工作原理速度继电器结构原理图速度继电器结构原理图1-调节螺钉调节螺钉 2-反力弹簧反力弹簧 3-常常闭触头闭触头 4-动触头动触头 5-常开触头常开触头6-返回杠杆返回杠杆 7-杠杆杠杆 8-定子导定子导条条 9-定子定子 10-转轴转轴 11-转子转子 转轴与电动机的轴相连接，而定子空套在转子上。当电动机转动时，速度继电器的转子（永久磁铁）随之转动，在空间产生旋转磁场，切割定子绕组，而在其中感应出电

31、流。此电流又在旋转的转子磁场作用下产生转矩，使定子随转子转动方向而旋转，和定子装在一起的摆锤推动动触头动作，使常闭触点断开，常开触点闭合。当电动机转速低于某一值时，定子产生的转矩减小，动触头复位。一般速度继电器的动作转速为120r/min，触头的复位转速在100r/min以下，转速在30003600r/min以下能可靠工作。 速度继电器的工作原理速度继电器的工作原理速度继电器的工作原理速度继电器的工作原理 2 2、速度继电器的符号、速度继电器的符号、速度继电器的符号、速度继电器的符号交流电机交流电机熔断器熔断器交流接触器交流接触器热继电器热继电器空气开关空气开关二、各种常用低压电器介绍（三）低

32、压主令电器、功能（P24）、常用的元件（控制按钮、万能转换开关、控制按钮、万能转换开关、组合开关、行程开关、接近开关组合开关、行程开关、接近开关 ） 、元件符号 、工作原理一、控制按钮一、控制按钮一、控制按钮一、控制按钮 控制按钮是一种接通或分断小电流电路的主令电器，其结构简单应用广泛。触头允许通过的电流较小一般不超过5A，主要用在低压控制电路中手动发出控制信号。1-按钮按钮 2-复位弹簧复位弹簧 3-常闭静触头常闭静触头 4-动触动触头头 5-常开静触头常开静触头控制按钮由按钮帽，复位弹簧，桥式动、静触头和外壳等组成。一般为复合式即同时具有常开、常闭触头。按下时常闭触头先断开，然后常干)f触

33、头闭合。去掉外力后在复恢弹簧的作用下，常开触头断开，常闭秒久头复位 1 1、控制按钮的结构和原理、控制按钮的结构和原理、控制按钮的结构和原理、控制按钮的结构和原理 2 2、控制按钮的符号、控制按钮的符号、控制按钮的符号、控制按钮的符号二、行程开关二、行程开关二、行程开关二、行程开关 行程开关行程开关又称限位开关，能将机械位移转变为电信号，以控制机又称限位开关，能将机械位移转变为电信号，以控制机械运动。种类按运动形式分为直动式、转动式；按结构分为直动式、械运动。种类按运动形式分为直动式、转动式；按结构分为直动式、滚动式、微动式。滚动式、微动式。 1、直动式行程开关、直动式行程开关2、滚轮旋转式行

34、程开关、滚轮旋转式行程开关 3、微动开关、微动开关 行程开关的符号行程开关的符号行程开关的符号行程开关的符号三、接近开关三、接近开关三、接近开关三、接近开关应用于限位，检应用于限位，检测，计数，测速，液测，计数，测速，液面控制，自动保护等，面控制，自动保护等，可连接计算机，可编可连接计算机，可编程序控制器等作传感程序控制器等作传感头头、接近开关的结构框图、接近开关的结构框图、接近开关的结构框图、接近开关的结构框图、接近开关的电路结构、接近开关的电路结构、接近开关的电路结构、接近开关的电路结构、接近开关的符号、接近开关的符号、接近开关的符号、接近开关的符号3 3、接近开关特点与分类、接近开关特点

35、与分类、接近开关特点与分类、接近开关特点与分类 常用的接近开关有常用的接近开关有常用的接近开关有常用的接近开关有电涡电涡流式（俗称流式（俗称流式（俗称流式（俗称电电感接感接感接感接近开关，以下近开关，以下近开关，以下近开关，以下仅仅以以以以电电感接近开关称呼之）、感接近开关称呼之）、感接近开关称呼之）、感接近开关称呼之）、电电容式、磁性干簧开关、霍容式、磁性干簧开关、霍容式、磁性干簧开关、霍容式、磁性干簧开关、霍尔尔尔尔式、光式、光式、光式、光电电式、式、式、式、微波式微波式微波式微波式 、超声波式等。、超声波式等。、超声波式等。、超声波式等。 接近开关与被测物不接触、不会产生机接近开关与被测

36、物不接触、不会产生机接近开关与被测物不接触、不会产生机接近开关与被测物不接触、不会产生机械磨损和疲劳损伤、工作寿命长、响应快、无械磨损和疲劳损伤、工作寿命长、响应快、无械磨损和疲劳损伤、工作寿命长、响应快、无械磨损和疲劳损伤、工作寿命长、响应快、无触点、无火花、无噪声、防潮、防尘、防爆性触点、无火花、无噪声、防潮、防尘、防爆性触点、无火花、无噪声、防潮、防尘、防爆性触点、无火花、无噪声、防潮、防尘、防爆性能较好、输出信号负载能力强、体积小、安装、能较好、输出信号负载能力强、体积小、安装、能较好、输出信号负载能力强、体积小、安装、能较好、输出信号负载能力强、体积小、安装、调整方便；调整方便；调整

37、方便；调整方便； 缺点是缺点是缺点是缺点是 触点容量较小、输出短路触点容量较小、输出短路触点容量较小、输出短路触点容量较小、输出短路时易烧毁。时易烧毁。时易烧毁。时易烧毁。 1. 1.动作（检测）距离动作（检测）距离动作（检测）距离动作（检测）距离: : 动作距离是指检测体按一定动作距离是指检测体按一定动作距离是指检测体按一定动作距离是指检测体按一定方式移动时，从基准位置（接近开关的感应表面）到方式移动时，从基准位置（接近开关的感应表面）到方式移动时，从基准位置（接近开关的感应表面）到方式移动时，从基准位置（接近开关的感应表面）到开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。额开关动作时测得的基

38、准位置到检测面的空间距离。额开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。额开关动作时测得的基准位置到检测面的空间距离。额定动作距离是指接近开关动作距离的标称值。定动作距离是指接近开关动作距离的标称值。定动作距离是指接近开关动作距离的标称值。定动作距离是指接近开关动作距离的标称值。 2. 2.设定距离：指接近开关在实际工作中的整定距离，设定距离：指接近开关在实际工作中的整定距离，设定距离：指接近开关在实际工作中的整定距离，设定距离：指接近开关在实际工作中的整定距离，一般为额定动作距离的倍。被测物与接近开关之间的一般为额定动作距离的倍。被测物与接近开关之间的一般为额定动作距离的倍。被测物与接近开关

39、之间的一般为额定动作距离的倍。被测物与接近开关之间的安装距离一般等于额定动作距离，以保证工作可靠。安装距离一般等于额定动作距离，以保证工作可靠。安装距离一般等于额定动作距离，以保证工作可靠。安装距离一般等于额定动作距离，以保证工作可靠。安装后还须通过调试，然后紧固。安装后还须通过调试，然后紧固。安装后还须通过调试，然后紧固。安装后还须通过调试，然后紧固。 3. 3.复位距离：接近开关动作后，又再次复位时的与复位距离：接近开关动作后，又再次复位时的与复位距离：接近开关动作后，又再次复位时的与复位距离：接近开关动作后，又再次复位时的与被测物的距离，它略大于动作距离。被测物的距离，它略大于动作距离。

40、被测物的距离，它略大于动作距离。被测物的距离，它略大于动作距离。 4. 4.回差值回差值回差值回差值: : 动作距离与复位距离之间的绝对值。回动作距离与复位距离之间的绝对值。回动作距离与复位距离之间的绝对值。回动作距离与复位距离之间的绝对值。回差值越大，对外界的干扰以及被测物的抖动等的抗干差值越大，对外界的干扰以及被测物的抖动等的抗干差值越大，对外界的干扰以及被测物的抖动等的抗干差值越大，对外界的干扰以及被测物的抖动等的抗干扰能力就越强。扰能力就越强。扰能力就越强。扰能力就越强。4 4、接近开关的术语解释、接近开关的术语解释、接近开关的术语解释、接近开关的术语解释5 5、接近开关的安装方式、接

41、近开关的安装方式、接近开关的安装方式、接近开关的安装方式齐平式安装齐平式安装非齐平式安装非齐平式安装 接近开关的安装方式：分齐平式和非齐平式。齐接近开关的安装方式：分齐平式和非齐平式。齐接近开关的安装方式：分齐平式和非齐平式。齐接近开关的安装方式：分齐平式和非齐平式。齐平式（又称埋入型）的接近开关表面可与被安装的金平式（又称埋入型）的接近开关表面可与被安装的金平式（又称埋入型）的接近开关表面可与被安装的金平式（又称埋入型）的接近开关表面可与被安装的金属物件形成同一表面，不易被碰坏，但灵敏度较低；属物件形成同一表面，不易被碰坏，但灵敏度较低；属物件形成同一表面，不易被碰坏，但灵敏度较低；属物件形

42、成同一表面，不易被碰坏，但灵敏度较低；非齐平式（非埋入安装型）的接近开关则需要把感应非齐平式（非埋入安装型）的接近开关则需要把感应非齐平式（非埋入安装型）的接近开关则需要把感应非齐平式（非埋入安装型）的接近开关则需要把感应头露出一定高度，否则将降低灵敏度。头露出一定高度，否则将降低灵敏度。头露出一定高度，否则将降低灵敏度。头露出一定高度，否则将降低灵敏度。6 6、输出形式（、输出形式（、输出形式（、输出形式（1414）负载负载负载负载输出形式（输出形式（输出形式（输出形式（5858）负载负载负载负载负载负载四、万能转换开关四、万能转换开关四、万能转换开关四、万能转换开关 万万能能转转换换开开关

43、关是是具具有有更更多多操操作作位位置置和和触触点点、能能够够换换接接多多个个电电路路的的一一种种手手动动控控制制电电器器。由由于于它它能能控控制制多多个个回回路路，适适应应复复杂杂线线路路的的要要求求，故有故有“万能万能”转换开关之称。转换开关之称。 万能转换开关主要用作电气万能转换开关主要用作电气控制电路的换接控制电路的换接 。LW6系列万能转换开关系列万能转换开关结构示意图结构示意图SA五、组合开关五、组合开关五、组合开关五、组合开关组合开关由若干动触片组合开关由若干动触片及静触片，它们分别装及静触片，它们分别装于数层绝缘体内，动触于数层绝缘体内，动触片装在附有手柄的转轴片装在附有手柄的转

44、轴上，随转轴旋转而变更上，随转轴旋转而变更其通断位置其通断位置 通用开关的符号通用开关的符号通用开关的符号通用开关的符号二、各种常用低压电器介绍（四）低压保护电器、功能（P30）、常用的元件（电压继电器、电流继电器电压继电器、电流继电器 ） 、元件符号 、工作原理 电压继电器电压继电器电压继电器电压继电器是反映电压变化是反映电压变化是反映电压变化是反映电压变化的控制电器。连接时线圈与负载的控制电器。连接时线圈与负载的控制电器。连接时线圈与负载的控制电器。连接时线圈与负载并联，以反映负载电压，其线圈并联，以反映负载电压，其线圈并联，以反映负载电压，其线圈并联，以反映负载电压，其线圈匝数多而导线细

45、。匝数多而导线细。匝数多而导线细。匝数多而导线细。分类：分类：分类：分类：过电压、欠电压、零电压继电器过电压、欠电压、零电压继电器过电压、欠电压、零电压继电器过电压、欠电压、零电压继电器1 1、电压继电器、电压继电器、电压继电器、电压继电器 1过电压继电器过电压继电器 在电路中用于过电压保护在电路中用于过电压保护动作电压动作电压（ 105% 120 % ）UN2欠电压继电器欠电压继电器 在电路中用于欠电压保护在电路中用于欠电压保护直流动作电压直流动作电压（ 30% 50 % ）UN 放（放（ 7% 20 % ）UN交流动作电压交流动作电压（ 60% 85 % ）UN 放（放（ 10% 35 %

46、 ）UN3零电压继电器零电压继电器 在电路中用于失电压保护在电路中用于失电压保护电压继电器的符号电压继电器的符号电压继电器的符号电压继电器的符号2 2、电流继电器、电流继电器、电流继电器、电流继电器1过电流继电器过电流继电器 ：交流过电流继电器的吸：交流过电流继电器的吸合电流合电流I0=（）（）IN，直流过电流继电器的吸合，直流过电流继电器的吸合电流电流I0=（3）IN。过电流继电器在出现过电。过电流继电器在出现过电流时衔铁吸合动作，其触头来切断电路流时衔铁吸合动作，其触头来切断电路，故过故过电流继电器无释放电流值。电流继电器无释放电流值。 （正常工作时，继电正常工作时，继电器衔铁处于释放状态

47、）器衔铁处于释放状态） 电流继电器电流继电器电流继电器电流继电器是根据电流变化是根据电流变化是根据电流变化是根据电流变化而动作的电器。连接时串联在电而动作的电器。连接时串联在电而动作的电器。连接时串联在电而动作的电器。连接时串联在电路中，其线圈匝数少而导线粗。路中，其线圈匝数少而导线粗。路中，其线圈匝数少而导线粗。路中，其线圈匝数少而导线粗。分类：分类：分类：分类：过电流继电器、欠电流继电器过电流继电器、欠电流继电器过电流继电器、欠电流继电器过电流继电器、欠电流继电器电气产品中只有直流欠电流继电器而无交流欠电电气产品中只有直流欠电流继电器而无交流欠电流继电器，直流欠电流继电器的吸合电流与释放电

48、流继电器，直流欠电流继电器的吸合电流与释放电流调节范围流调节范围I0=I0=（）（）ININ和和Ir=Ir=（）（）ININ。2欠电流继电器：欠电流继电器： 当负载电流降低至继电器释放电流当负载电流降低至继电器释放电流时，衔铁释放，带动触头动作。欠电流继电器在电路中起时，衔铁释放，带动触头动作。欠电流继电器在电路中起欠电流保护作用。（欠电流保护作用。（正常工作时，继电器线圈流过负载额定电正常工作时，继电器线圈流过负载额定电流，衔铁吸合动作流，衔铁吸合动作 ）电流继电器的符号电流继电器的符号电流继电器的符号电流继电器的符号二、各种常用低压电器介绍（五）低压执行电器、功能（P31）、常用的元件（电

49、磁阀、电磁离合电磁阀、电磁离合 ） 、元件符号 、工作原理图1-42 电磁阀、电磁阀、电磁阀、电磁阀、电磁阀电磁阀电磁阀是用电磁铁推动滑阀移动来控制是用电磁铁推动滑阀移动来控制介质（气体、液体）的方向、流量、速度等介质（气体、液体）的方向、流量、速度等参数的工业装置参数的工业装置分类：分类：单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀电磁阀职能符号图形文字符号电磁阀的符号电磁阀的符号电磁阀的符号电磁阀的符号电磁离合的工作原理电磁离合的工作原理电磁离合的工作原理电磁离合的工作原理主动轴与旋转动力源联结，主动轴转动后，主动摩擦片随同旋转。当线圈通电后，产生磁场，将摩

50、擦片吸向铁心，衔铁也被吸住，紧紧压住各摩擦片。于是依靠主动摩擦片与从动摩擦片之间的摩擦力，使从动齿轮随主动轴转动，实现转矩的传递。线圈断电后，由于弹簧垫圈的作用，使摩擦片恢复自由状态，从动齿轮停止旋转 、电磁离合、电磁离合、电磁离合、电磁离合电磁离合器电磁离合器又称电磁联轴节。它是利用又称电磁联轴节。它是利用表面磨擦和电磁感应原理，在两个作旋转运表面磨擦和电磁感应原理，在两个作旋转运动的物体间传递转矩的执行电器动的物体间传递转矩的执行电器 电磁离合的符号电磁离合的符号电磁离合的符号电磁离合的符号 电磁离合器的采用，使电动机避免了频繁起动和停止，可以始终处于运转状态时，负载迅速的频繁起停控制.第

51、第2章章 电气控制电路基本环节电气控制电路基本环节电气控制系统实现的方法电气控制系统实现的方法 继电继电-接触器逻辑控制、可编程逻辑控制、计算机控制接触器逻辑控制、可编程逻辑控制、计算机控制电气控制系统：电气控制系统：对各类电动机或执行电器的起动、停止、正对各类电动机或执行电器的起动、停止、正反转、调速和制动等运行方式进行控制，以满足生产加工工反转、调速和制动等运行方式进行控制，以满足生产加工工艺要求，实现生产过程自动化的控制系统艺要求，实现生产过程自动化的控制系统 ；由电气设备和各；由电气设备和各种电器元件按照一定的控制要求联接而成种电器元件按照一定的控制要求联接而成 。 电气控制系统图电气

52、控制系统图: :为了表达设备的电气控制系统组成结为了表达设备的电气控制系统组成结构、设计意图，方便分析系统工作原理及安装、调试和检构、设计意图，方便分析系统工作原理及安装、调试和检修控制系统等技术要求，采用统一的工程语言（图形符号修控制系统等技术要求，采用统一的工程语言（图形符号和文字符号）根据国家电气制图标准，用规定的图形符号、和文字符号）根据国家电气制图标准，用规定的图形符号、文字符号以及规定的画法绘制的。文字符号以及规定的画法绘制的。 常用的常用的常用的常用的电气控制系统图电气控制系统图电气控制系统图电气控制系统图有电气原理图、电器布置有电气原理图、电器布置有电气原理图、电器布置有电气原

53、理图、电器布置图与安装接线图。图与安装接线图。图与安装接线图。图与安装接线图。 电气原理图电气原理图电气原理图电气原理图是用来表示电路各电气元件中导电部是用来表示电路各电气元件中导电部是用来表示电路各电气元件中导电部是用来表示电路各电气元件中导电部件的联接关系和工作原理的图。件的联接关系和工作原理的图。件的联接关系和工作原理的图。件的联接关系和工作原理的图。（一）绘制电气原理图的原则：（一）绘制电气原理图的原则：1图中所有的元器件都应采用国家统一规定的图形图中所有的元器件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号。符号和文字符号。2电气原理图的组成电气原理图的组成 电气原理图由主电路、控制电电气

54、原理图由主电路、控制电路和辅助电路组成。路和辅助电路组成。3电源线的画法电源线的画法4原理图中电气元件的画法原理图中电气元件的画法 5电气原理图中电气触头的画法电气原理图中电气触头的画法 6原理图的布局原理图的布局 7线路连接点、交叉点的绘制线路连接点、交叉点的绘制 8原理图的绘制要层次分明，各电器元件及原理图的绘制要层次分明，各电器元件及触头的安排要合理，既要做到所用元件、触头触头的安排要合理，既要做到所用元件、触头最少，耗能最少，又要保证电路运行可靠，节最少，耗能最少，又要保证电路运行可靠，节省连接导线以及安装、维修方便。省连接导线以及安装、维修方便。（二）关于电气原理图图面区域的划分（二

55、）关于电气原理图图面区域的划分 为了便于确定原理图的内容和组成部分在图中的为了便于确定原理图的内容和组成部分在图中的为了便于确定原理图的内容和组成部分在图中的为了便于确定原理图的内容和组成部分在图中的位置，常在图纸上分区。用阿拉伯数字编号。位置，常在图纸上分区。用阿拉伯数字编号。位置，常在图纸上分区。用阿拉伯数字编号。位置，常在图纸上分区。用阿拉伯数字编号。（三）继电器、接触器触头位置的索引（三）继电器、接触器触头位置的索引 电气原理图中，在继电器、接触器线圈的下电气原理图中，在继电器、接触器线圈的下电气原理图中，在继电器、接触器线圈的下电气原理图中，在继电器、接触器线圈的下方注有该继电器、接

56、触器相应触点所在图中位置方注有该继电器、接触器相应触点所在图中位置方注有该继电器、接触器相应触点所在图中位置方注有该继电器、接触器相应触点所在图中位置的索引代号，索引代号用图面区域号表示。的索引代号，索引代号用图面区域号表示。的索引代号，索引代号用图面区域号表示。的索引代号，索引代号用图面区域号表示。（四）电气图中技术数据的标注（四）电气图中技术数据的标注 电气图中各电气元器件和型号，常在电气原电气图中各电气元器件和型号，常在电气原电气图中各电气元器件和型号，常在电气原电气图中各电气元器件和型号，常在电气原理图中电器元件文字符号下方标注出来。理图中电器元件文字符号下方标注出来。理图中电器元件文

57、字符号下方标注出来。理图中电器元件文字符号下方标注出来。 电气控制系统图中的图形符号包含符号要素、限定符号、一般符电气控制系统图中的图形符号包含符号要素、限定符号、一般符号以及常用的非电操作控制的动作符号，必须按照国家标准绘制：符号号以及常用的非电操作控制的动作符号，必须按照国家标准绘制：符号尺寸大小尺寸大小 、示出的符号方位、示出的符号方位 、附加补充说明标记；、附加补充说明标记； 电气控制系统图中文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号，电气控制系统图中文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号，应按电气名词术语国家标准中规定的英文术语缩写而成，基本文字符号应按电气名词术语国家标准中规定的英文术

58、语缩写而成，基本文字符号不得超过两位字母，辅助文字符号一般不超过三位字母，可补充国家标不得超过两位字母，辅助文字符号一般不超过三位字母，可补充国家标准中未列出的双字母文字符号和辅助文字符号。准中未列出的双字母文字符号和辅助文字符号。 电气控制系统图中电路各接点具有特定标记电气控制系统图中电路各接点具有特定标记 ：三相交流电源引入线采用三相交流电源引入线采用L1、L2、L3标记。标记。电源开关之后的三相交流电源主电路分别按电源开关之后的三相交流电源主电路分别按U、V、W顺序标记顺序标记电动机绕组首端分别用电动机绕组首端分别用U、V、W标记，尾端分别用标记，尾端分别用U、V、W标记。标记。双绕组的

59、中点则用双绕组的中点则用U、V、W标记。标记。 在垂直绘制的电路中，标号顺序一般由上而下编号，凡是被线圈、绕组、在垂直绘制的电路中，标号顺序一般由上而下编号，凡是被线圈、绕组、触点或电阻、电容等元件所间隔的线段，都应标以不同的电路标号。触点或电阻、电容等元件所间隔的线段，都应标以不同的电路标号。 电气原理图并不按电器元件实际布置来绘制，而是根据它在电路中所起的作用画在图的不同的部位上。电器位置图是用来详细表明电气设备、元器件的实际安装位置以电器元件整体形式放置在图的同一部分。电气原理图具有结构简单、层次分明的特点，适于研究和分析电路工作原理，在设计研发和生产现场等各方面得到广泛的应用 电器元件

60、布置图电器元件布置图电器元件布置图电器元件布置图是用来表明电气原理图中各元器是用来表明电气原理图中各元器是用来表明电气原理图中各元器是用来表明电气原理图中各元器件的实际安装位置，可视电气控制系统复杂程度采取件的实际安装位置，可视电气控制系统复杂程度采取件的实际安装位置，可视电气控制系统复杂程度采取件的实际安装位置，可视电气控制系统复杂程度采取集中绘制或单独绘制。集中绘制或单独绘制。集中绘制或单独绘制。集中绘制或单独绘制。 电器元件的布置应注意以下几方面：电器元件的布置应注意以下几方面：1）体积大和较重的电器）体积大和较重的电器元件应安装在电器安装元件应安装在电器安装板的下方，而发热元件板的下方

61、，而发热元件应安装在电器安装板的应安装在电器安装板的上面。上面。 2）强电、弱电应分开，弱）强电、弱电应分开，弱电应屏蔽，防止外界干扰。电应屏蔽，防止外界干扰。 3）需要经常维护、）需要经常维护、检修、调整的电器元检修、调整的电器元件安装位置不宜过高件安装位置不宜过高或过低。或过低。4）电器元件的布置）电器元件的布置应考虑整齐、美观、应考虑整齐、美观、对称。外形尺寸与对称。外形尺寸与结构类似的电器安结构类似的电器安装在一起，以利安装在一起，以利安装和配线。装和配线。 5）电器元件布置）电器元件布置不宜过密，应留有一不宜过密，应留有一定间距。如用走线槽，定间距。如用走线槽，应加大各排电器间距，应

62、加大各排电器间距，以利布线和维修。以利布线和维修。 安装接线图安装接线图安装接线图安装接线图主要用于电器的安装接线、线路检查、主要用于电器的安装接线、线路检查、主要用于电器的安装接线、线路检查、主要用于电器的安装接线、线路检查、线路维修和故障处理，通常接线图与电气原理图和元线路维修和故障处理，通常接线图与电气原理图和元线路维修和故障处理，通常接线图与电气原理图和元线路维修和故障处理，通常接线图与电气原理图和元件布置图一起使用。件布置图一起使用。件布置图一起使用。件布置图一起使用。安装接线图的绘制原则是：安装接线图的绘制原则是： 1）各电气元件）各电气元件均按实际安装位置均按实际安装位置绘出，元

63、件所占图绘出，元件所占图面按实际尺寸以统面按实际尺寸以统一比例绘制。一比例绘制。 2）一个元件中所）一个元件中所有的带电部件均画有的带电部件均画在一起，并用点划在一起，并用点划线框起来，即采用线框起来，即采用集中表示法。集中表示法。 3）各电气元件的图形符号和文字符号必须与电气）各电气元件的图形符号和文字符号必须与电气原理图一致，并符合国家标准。原理图一致，并符合国家标准。4）各电气元件上凡是需接线的部件端子都应绘出，）各电气元件上凡是需接线的部件端子都应绘出，并予以编号，各接线端子的编号必须与电气原理图上并予以编号，各接线端子的编号必须与电气原理图上的导线编号相一致。的导线编号相一致。 5）

64、绘制安装接线图时，走向相同的相邻导线可以）绘制安装接线图时，走向相同的相邻导线可以绘成一股线。绘成一股线。2.1 电气控制系统图电气控制系统图1、什么是电气控制系统图？、什么是电气控制系统图？2、简述电气控制系统图绘制中图形符号、文字符号、简述电气控制系统图绘制中图形符号、文字符号 及标记的绘制要求？及标记的绘制要求？3、使用电气原理图目的？、使用电气原理图目的？4、电气原理图中电器元件如何布局？、电气原理图中电器元件如何布局？5、电器位置图与安装接线图的绘制原则是什么？、电器位置图与安装接线图的绘制原则是什么？6、电气原理图与电器位置图的主要区别是什么？、电气原理图与电器位置图的主要区别是什

65、么？7、请分析下图是什么图？请说明出图中各、请分析下图是什么图？请说明出图中各 组成电器元件？组成电器元件？三相异步电动机控制电路（正反转）三相异步电动机控制电路（正反转）三相异步电动机正反转控制电路三相异步电动机正反转控制电路 （原理图）（原理图）电气原理图的布局：电气原理图的布局：n按便于阅读原则安排。主电路安排在图面左侧或上方，辅助电按便于阅读原则安排。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。能布置，尽可能按动作顺序从上到下，从左到右排列。

66、n同一电器元件的不同部件（如线圈、触点）分散在不同位置时，同一电器元件的不同部件（如线圈、触点）分散在不同位置时，为了表示是同一元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的为了表示是同一元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类器件，要在其文字符号后加数字序号来区文字符号。对于同类器件，要在其文字符号后加数字序号来区别。如两个接触器，可用别。如两个接触器，可用KM1、KM2文字符号区别文字符号区别n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（继电器、接触器的触点，按其线圈不通电时的状态画出，控（继电器、接触器的触点，按其

67、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；按钮、行程开关等触点按制器按手柄处于零位时的状态画出；按钮、行程开关等触点按未受外力作用时的状态画出）未受外力作用时的状态画出）n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，在导线交点处画实心圆点线交点处画实心圆点n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向旋转90o，但文字符号不可倒置，但文字符号不可倒置电气控制电路基本控制规律电气控制电路基本控制规律 电气控制设备种类繁多，功能各异，但就电气控制设备种

68、类繁多，功能各异，但就电气控制设备种类繁多，功能各异，但就电气控制设备种类繁多，功能各异，但就其控制原理、基本线路、设计基础而言都是类其控制原理、基本线路、设计基础而言都是类其控制原理、基本线路、设计基础而言都是类其控制原理、基本线路、设计基础而言都是类似的，由继电器似的，由继电器似的，由继电器似的，由继电器- -接触器所组成的电气控制电路，接触器所组成的电气控制电路，接触器所组成的电气控制电路，接触器所组成的电气控制电路，其基本控制规律有：其基本控制规律有：其基本控制规律有：其基本控制规律有： 1 1、自锁与互锁的控制、自锁与互锁的控制、自锁与互锁的控制、自锁与互锁的控制 2 2、点动与连续

69、运转的控制、点动与连续运转的控制、点动与连续运转的控制、点动与连续运转的控制 3 3、多地联锁控制、多地联锁控制、多地联锁控制、多地联锁控制 4 4、顺序控制、顺序控制、顺序控制、顺序控制 5 5、自动往复的控制、自动往复的控制、自动往复的控制、自动往复的控制一、自锁与互锁的控制一、自锁与互锁的控制 自锁与互锁的控制自锁与互锁的控制自锁与互锁的控制自锁与互锁的控制统称为统称为统称为统称为电气的联锁控制电气的联锁控制电气的联锁控制电气的联锁控制，在电气，在电气，在电气，在电气控制电路中应用十分广泛，是最基本的控制。控制电路中应用十分广泛，是最基本的控制。控制电路中应用十分广泛，是最基本的控制。控

70、制电路中应用十分广泛，是最基本的控制。 自锁点：自锁点：自锁点：自锁点：互锁点：互锁点：互锁点：互锁点：保护保护保护保护二、点动与连续运转的控制二、点动与连续运转的控制 三、多地联锁控制三、多地联锁控制四、顺序控制四、顺序控制分析顺序起动与停止的控制电路分析顺序起动与停止的控制电路 时间继电器控制的顺序起动电路时间继电器控制的顺序起动电路 五、自动往复循环控制五、自动往复循环控制1、分析下列对、分析下列对M1电机的控制电路的工作过程电机的控制电路的工作过程 并画出其主电路并画出其主电路练习：2、请根据要求设计三台鼠笼式电动机、请根据要求设计三台鼠笼式电动机 M1 ， M2 ， M3 的控制电路

71、试绘出控制线路。的控制电路试绘出控制线路。 A、按照一定顺序起动， 即 M1 起动后 M2 才可起动， M2 起动后 ,M3 才可起动。B、起动后可能独立停车，即 M1 、 M2 、M3 可任意停车。分分析析控控制制电电路路工工作作过过程程3、4 、 用组合开关控制一个的电机正反转运行6 、 设计一个小车运行的电路图，动作如下：1） 小车由原位开始前进，到终端后自动停止；2） 在终端停留2min后自动返回原位停止；3） 要求能在前进或后退途中任意位置都能停止或再次起动。5 、设计一个控制电路，三台笼型感应电动机起动时M1先起动，经10s后M2自行起动，运行30s后M1停止并同时使M3自行起动，

72、在运行30s后电动机全部停止7、设计两台电机能同时启动和同时停止，并能分别启动和分别停止的电控系统。KAKAKA分析工作过程分析工作过程:找错找错:分析工作过程分析工作过程:1、分析控制要求，确定输入、分析控制要求，确定输入输出输出2、设计系统主电路（画出主电路图）、设计系统主电路（画出主电路图）3、设计控制电路、设计控制电路 （1）选择主要的控制环节并进行组合）选择主要的控制环节并进行组合 （2）统计触点数，简化设计线路）统计触点数，简化设计线路 （3）完善电路完善电路，设计电路保护，设计电路保护4、描述电路工作过程，说明控制功能、描述电路工作过程，说明控制功能5、电器元件的选择、实现与调试

73、运行电器元件的选择、实现与调试运行电气原理图经验设计方法的一般步骤电气原理图经验设计方法的一般步骤:首先正确连接电器线圈。首先正确连接电器线圈。第二要合理安排电器元件及触头的位置。第二要合理安排电器元件及触头的位置。 第三要减少触点的用量第三要减少触点的用量 第四要减少电器元件的通电时间第四要减少电器元件的通电时间 第五要注意避免出现寄生电路。第五要注意避免出现寄生电路。 存在寄生电路的控制电路设计要求： 某控制机床需要两台电动机拖动，电动机型号均为Y132M6，4KW，接。该机床可以两地控制，其中一台电动机M1需拖动生产机械做往返运动，另一台电动机M2拖动生产机械旋转，要求M1启动3min后

74、 M2才可以启动，而且逆序停止。并且要求要过载、短路、失压欠压保护。 1功能分析：功能分析： 两地控制、正反转控制、顺序控制、逆序停止。两地控制、正反转控制、顺序控制、逆序停止。 保护：还要求有过载、短路、失压欠压保护保护：还要求有过载、短路、失压欠压保护 无调速、制动和指示电路，属于基本控制电路组无调速、制动和指示电路，属于基本控制电路组合。合。2主电路设计主电路设计 M1正反转控制，选择接触器控制的正反转控制电路正反转控制，选择接触器控制的正反转控制电路 顺序控制要求在控制电路中实现；顺序控制要求在控制电路中实现； 主电路的短路保护由熔断器主电路的短路保护由熔断器FU1来实现；来实现； 过

75、载保护分别由热继电器过载保护分别由热继电器FR1、FR2实现；实现； 失压和欠压保护由接触器失压和欠压保护由接触器KM1、KM2、KM3来实现来实现 短路保护M1正反转M1过载保护M2连续运转M2过载保护主电路图主电路图3. 控制电路控制电路1）电动机）电动机M1采用双重联锁采用双重联锁正反转控制正反转控制2）顺序控制）顺序控制采用延时时间采用延时时间继电器控制继电器控制3）逆序停止）逆序停止采用停止按采用停止按钮并接钮并接KM3常开辅助触常开辅助触头实施控制头实施控制 双重联锁双重联锁正反转正反转过载保护短路保护顺序顺序控制控制逆序逆序停止停止完整电路图完整电路图 4控制电路的工作过程分析控

76、制电路的工作过程分析:SB2/3KM1/KM2线圈得电线圈得电主触点闭合主触点闭合M1电机起动电机起动 M1电机连续工作电机连续工作辅助触点动作自锁互锁辅助触点动作自锁互锁KT线圈得电延时时间到线圈得电延时时间到KM3线圈得电线圈得电主触点闭合主触点闭合 M2 电机起动电机起动辅助触点动作自锁辅助触点动作自锁M2 电机连续工作电机连续工作SB 停停停停5电器元件的选择与调试电器元件的选择与调试 根据电动机型号根据电动机型号Y132M6，4KW，接接”，选择电，选择电器元件；低压动力电路额定电压：器元件；低压动力电路额定电压：380V。 需选择控制电路的电器元件：需选择控制电路的电器元件：低压断

77、路器低压断路器、熔断器熔断器、接触接触器器、热继电器热继电器、按钮按钮、时间继电器时间继电器和和连接导线连接导线。按着安装工艺对所设计的电路进行安装，安装好以后通电按着安装工艺对所设计的电路进行安装，安装好以后通电试车检查是否能完全完成设计工艺要求，如果有不妥之处，试车检查是否能完全完成设计工艺要求，如果有不妥之处，立即修改，修改后再进行试车，直至达到要求为止立即修改，修改后再进行试车，直至达到要求为止断路器的选择断路器的选择1）确定断路器的种类：）确定断路器的种类： 初步确定选用初步确定选用DZ5一一20型低压断路器。型低压断路器。2）确定热脱扣器额定电流：电动机的额定电流，查电工手册选择热

78、脱扣）确定热脱扣器额定电流：电动机的额定电流，查电工手册选择热脱扣器的额定电流为器的额定电流为15A，相应的电流整定范围为，相应的电流整定范围为1015A。3）校验电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流：）校验电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流： 电磁脱扣器瞬时脱扣整定电流电磁脱扣器瞬时脱扣整定电流IZ=1015=150A， KIst，满足，满足IZKIst，符合要求。，符合要求。4）确定低压断路器的型号规格：根据以上分析计算，应选用）确定低压断路器的型号规格：根据以上分析计算，应选用DZ5一一20/330型低压断路器。型低压断路器。熔断器的选择熔断器的选择1）熔断器类型：）熔断器类型： 选择选择RL1-60

79、型熔断器；型熔断器；2）主电路熔体的选择：）主电路熔体的选择： 多台电动机的短路保护：多台电动机的短路保护： 2.5INmax +IN，取，取30A， 选用选用RL1-60/30熔断器三个；熔断器三个； 3）控制电路熔体的选择：）控制电路熔体的选择： 控制电路电流较小，可选控制电路电流较小，可选5A熔体，即选择熔体，即选择RL1-60/5熔断器二个熔断器二个接触器的选择接触器的选择 选选CJX系列交流接触器，系列交流接触器， 主触头电流主触头电流20A，线圈电压，线圈电压380V。热继电器的选择热继电器的选择 电动机额定电流，查电工手册热继电器技术数据，选额定电动机额定电流，查电工手册热继电器

80、技术数据，选额定电流为电流为20A的热继电器，整定电流取的热继电器，整定电流取11A，调节范围为，调节范围为911A，由于电动机采用，由于电动机采用接，所以选带断相保护的热接，所以选带断相保护的热继电器。选型号为继电器。选型号为JR16B-20/3 D的热继电器。的热继电器。按钮的选择按钮的选择M1的控制按钮选择红、绿、黑三色的三联按钮的控制按钮选择红、绿、黑三色的三联按钮 M2的控制按钮选择黑、红双色两联按钮。的控制按钮选择黑、红双色两联按钮。时间继电器的选择时间继电器的选择 本任务要求延时本任务要求延时3min，故选用通电延时的晶体管时间，故选用通电延时的晶体管时间继电器。继电器。导线的选

81、择导线的选择 主电路通过的额定电流为，所以应选主电路通过的额定电流为，所以应选1.5mm2 铜芯硬铜芯硬塑导线，控制电路可选塑导线，控制电路可选0.75 mm2铜芯软塑导线。铜芯软塑导线。第三节第三节 三相异步电动机的起动控制三相异步电动机的起动控制 一、异步电动机的起动控制一、异步电动机的起动控制1、电动机起动的基本要求、电动机起动的基本要求: A、起动转矩、起动转矩负载转矩负载转矩 B、起动电流越小越好、起动电流越小越好 C、起动平滑、起动平滑 D、结构简单、操作方便、结构简单、操作方便 E、起动过程功率损耗小、起动过程功率损耗小2、电动机起动的主要方法：直接起动、降压起动、电动机起动的主

82、要方法：直接起动、降压起动B、没有独立变压器供电的，可根据式(1)判断， 若不等式成立， 则可直接起动， 否则应降压起动。（1） IST: 电机全压起动电流(A)IN: 电机额定电流(A)PN: 电机额定功率(KW)PS: 电源容量(KVA)3、电动机起动方法的、电动机起动方法的判断判断选择选择A、有独立变压器供电的，电动机频繁起动则功率小于变压器容量的20%；电动机不频繁起动则功率小于变压器容量的30%。C、一般容量小于10KW的常采用直接起动4 4、直接起动的方法：、直接起动的方法：A A、 采用开关直接起动控制线路采用开关直接起动控制线路采用闸刀开关、转换开关或铁壳开关控制电动机直接起动

83、和停止的控制线路如图所示。 开关直接起动控制线路 B B、 采用接触器直接起动控制线路采用接触器直接起动控制线路对于容量稍大或起动频繁的电动机，接通与断开电路应采用接触器。下图所示是采用接触器直接起动电动机的线路。 1 1、定子串电阻（或电抗器）降压起动、定子串电阻（或电抗器）降压起动电动机起动时在三相定子电路中串入电阻， 使电动机定子绕组电压降低，限制了起动电流，待电动机转速上升到一定值时，将电阻切除，使电动机在额定电压下稳定运行。下图所示是定子串电阻降压起动控制线路，图中主电路由KM1、KM2两组接触器主触点构成串电阻接线和短接电阻接线。5、异步电动机降压起动的方法、异步电动机降压起动的方

84、法: 1、定子绕组电路串电阻电抗器降压起动、定子绕组电路串电阻电抗器降压起动 2、联接降压起动（延边三角形降压起动）联接降压起动（延边三角形降压起动） 3、使用自耦变压器降压起动、使用自耦变压器降压起动 4、转子绕组电路串电阻降压起动、转子绕组电路串电阻降压起动异步电动机降压起动的目的：异步电动机降压起动的目的： 限制起动电流，通过起动设备使定子绕组承受的电压小于额定电压，限制起动电流，通过起动设备使定子绕组承受的电压小于额定电压，减小起动电流，待电动机转速达到某一数值时，再使定子绕组承受额定减小起动电流，待电动机转速达到某一数值时，再使定子绕组承受额定电压，使电动机在额定电压下稳定工作电压，

85、使电动机在额定电压下稳定工作定子串电阻降压起动控制线路 这种起动方式不受电动机接线方式的限制，设备简单， 常用于中、小型设备，也用于限制机床点动调整时的起动电流。 但是，串电阻降压起动时，一般允许起动电流为额定电流的23倍，加在定子绕组上的电压为全电压的1/2， 起动转矩为额定转矩的1/4，起动转矩小。因此，串电阻降压起动仅适用于对起动转矩要求不高的生产机械上。另外，由于存在起动电阻， 将使控制柜体积增大，电能损耗大。对于大容量电动机，往往采用串接电抗器来实现降压起动。 2 2、星形、星形- -三角形三角形( (-)-)降压起动降压起动额定运行为三角形接法且容量较大的电动机可以采用星形-三角形

86、降压起动，即电动机起动时，定子绕组按星形连接， 每相绕组的电压降低，起动电流为三角形接法时起动电流的1/3， 在起动即将结束时再换接成三角形。 图所示是星形-三角形降压起动控制线路。即 可见，Y-D降压起动时，起动电流和起动转矩都降为直接起动时的1/3。 Y-D降压起动操作方便，起动设备简单，应用较为广泛。 但它仅适用于正常运行时定子绕组作三角形连接的电动机， 因此一般用途的小型感应电动机， 当容量大于4 kW时，定子绕组都采用三角形连接。由于起动转矩为直接起动时的1/3， 因而这种起动方法多用于空载或轻载起动。 星形-三角形降压起动控制线路 3 3、延边三角形降压起动、延边三角形降压起动延边

87、三角形降压起动是一种既不增加起动设备，又能适当增加起动转矩的一种降压起动方法，它适用于定子绕组特别设计的异步电动机，这种电动机的定子绕组共有9个出线端， 如下图所示。电动机定子绕组作延边三角形接线时，每相绕组承受的电压比三角形接法时低，又比星形接法高，介于二者之间。这样既可实现降压起动，又可提高起动转矩。实际应用中可根据起动电流和起动转矩的要求，选用不同的抽头比， 但电动机定子绕组制成后抽头就不能随意变动。 原始状态 起动时 正常运转 延边三角形降压起动控制线路如下图所示。 起动时， 按下起动按钮SB2后，KM1及KM3通电且自锁，把电动机定子绕组接成延边三角形起动，同时KT通电延时，经过一段

88、延时后， KT动作使KM3断电，电动机接成三角形正常运转。 4 4、自耦变压器降压起动、自耦变压器降压起动自耦变压器按星形接线，起动时将电动机定子绕组接到自耦变压器二次侧。电动机定子绕组得到的电压即为自耦变压器的二次电压，改变自耦变压器抽头的位置可以获得不同的起动电压。 在实际应用中，自耦变压器一般有65%、85%等抽头。当起动即将结束时将自耦变压器切除，额定电压（即自耦变压器的一次电压）直接加到电动机定子绕组上，电动机全压正常运行。 下图所示是自耦变压器降压起动控制线路。图中接触器KM1主触点闭合时，将自耦变压器接入，电动机定子绕组经自耦变压器供电实现降压起动。当时间继电器KT延时时间到时，

89、起动过程结束，KM1线圈断电，而KM2线圈得电，其主触点闭合， 将自耦变压器切除，电动机全压运行。 自耦变压器降压起动控制线路 三相绕线式异步电动机的起动控制三相绕线式异步电动机的起动控制 转子绕组串电阻降压起动转子绕组串电阻降压起动 转子回路串电阻起动控制是在三相转子绕组中分别串接几级电阻，并按星形方式接线。起动前，起动电阻全部接入电路限流；起动过程中，随转速升高，起动电流下降， 起动电阻逐级短接；至起动完成时，全部电阻短接，电动机全压运行。 绕线式异步电动机转子串电阻起动控制可以采用时间继电器控制，也可以采用电流继电器控制。如图所示是时间继电器控制的起动线路。图中转子回路中的三组起动电阻由

90、接触器KM2、KM3、KM4在时间继电器KT1、KT2、 KT3的控制下顺序被短接， 正常工作时，只有KM1和KM4两个接触器的主触点闭合。 时间继电器控制的起动线路 下图所示是由电动机转子电流大小的变化来控制电阻短接的起动控制线路，这种依据电流实现自动切换的控制方式叫做电流控制原则。图中转子绕组中除串接起动电阻外，还串接有电流继电器KA2、KA3、KA4的线圈。三个电流继电器的吸合电流都一样，但是释放电流不同，KA2释放电流最大，KA3次之， KA4最小。刚起动时，起动电流很大，电流继电器全部吸合， 因此全部起动电阻接入。随着电动机转速升高，电流变小， 电流继电器根据释放电流的大小等级依次释

91、放，使接触器线圈依次得电，主触点闭合，逐级短接电阻，直到全部电阻都被短接， 电动机起动完毕，进入正常运行。 电流继电器控制的起动线路 转子绕组串频敏变阻器起动转子绕组串频敏变阻器起动频敏变阻器的结构类似于只有原绕组没有副绕组的三相变压器， 绕组通常接成Y形，其铁心是由3050mm厚的铸铁片或钢板叠成。因此，频敏变阻器实际上是一个铁损很大的三相电抗器。它的阻值随着流过绕组的电流频率的变化而变化，电流频率越高，阻抗值越高。转子回路串接频敏变阻器刚起动时， 转子电流频率最高，变阻器的阻抗值最大，限制了电动机的起动电流。 随着电动机转速升高，转子电流频率逐渐降低， 变阻器的阻抗也逐渐减少，正常转速时，

92、 其阻抗值接近于零。 所以，频敏变阻器相当于无级变化的变阻器，控制线路如图所示。 转子串频敏变阻器起动线路星星形形三三角角形形减减压压起起动动控控制制星星形形三三角角形形减减压压起起动动控控制制星星形形三三角角形形减减压压起起动动控控制制星星形形三三角角形形减减压压起起动动控控制制延延边边三三角角形形减减压压起起动动控控制制自自耦耦变变压压器器减减压压起起动动控控制制三三相相绕绕线线型型异异步步电电动动机机的的起起动动控控制制 电机起动控制习题：（1）一台电机额定功率为20KW，起动电流与额定电流之比为，若供电变压的容量为560KVA，有照明负载，问可否直接起动？若可以，同样条件下功率多大的电

93、机不允许直接起动？（2）一台电机额定功率为40KW，额定转速为1465r/min，起动电流与额定电流之比为，起动转矩与额定转矩之比为，运行条件要求启动转矩必须大于额定转矩的倍，电网允许起动电流不得大于额定电流的倍，试问选用何种起动方法？（3）请设计一个用两个交流接触器完成的星形-三角形减压起动控制电路第四节第四节 三相异步电动机的制动控制三相异步电动机的制动控制一、制动控制的分类：机械制动和电气制动。 机械制动：采用机械装置产生机械力来强迫电动机迅速停车 电气制动：电动机产生的电磁转矩方向与电动机旋转方向相 反使电动机迅速停车 二、各种制动控制的说明： 机械制动机械制动常用的机械制动装置有电磁

94、抱闸和电磁离合器两种，它们的制动原理基本相同。机械制动又分为断电制动和通电制动。1、电磁抱闸断电制动 图示是电磁抱闸的外形图，电磁抱闸主要由电磁铁和闸瓦制动器组成。当电磁抱闸线圈通电时，衔铁吸合动作， 克服弹簧力推动杠杆，使闸瓦松开闸轮，电动机能正常运转。反之，当电磁抱闸线圈断电时，衔铁与铁心分离，在弹簧的作用下，闸瓦与闸轮紧紧抱住，电动机被迅速制动而停转。 电磁抱闸的外形结构图 电磁抱闸断电制动的控制线路。图中YA为电磁抱闸电磁铁的线圈。按下SB2，KM线圈通电吸合，YA得电， 闸瓦松开闸轮，电动机起动。按下停止按钮SB1，KM断电释放，电动机和YA同时断电， 电磁抱闸在弹簧作用下， 使闸瓦

95、与闸轮紧紧抱住，电动机被迅速制动而停转。 反接制动原理反接制动原理 电动机三相电源被切断后，立即通上与原相序相反的三相电动机三相电源被切断后，立即通上与原相序相反的三相电源，以形成与原转向相反的电磁力矩，利用这个制动力电源，以形成与原转向相反的电磁力矩，利用这个制动力矩使电动机迅速停止转动。矩使电动机迅速停止转动。反接制动特点反接制动特点 A 电动机转速降到接近零时必须切除电源，否则电动机电动机转速降到接近零时必须切除电源，否则电动机仍有反向力矩可能会反向旋转，造成事故仍有反向力矩可能会反向旋转，造成事故 B 制动迅速，但制动冲击大，能量消耗也大。故常用于制动迅速，但制动冲击大，能量消耗也大。

96、故常用于不经常起动和制动的大容量电动机。不经常起动和制动的大容量电动机。 电气制动电气制动1、电动机单向反接制动控制、电动机单向反接制动控制KVKV2、电动机可逆运行反接制动控制、电动机可逆运行反接制动控制 能耗制动原理 运转的电动机脱离三相交流电源的同时，给 定子绕组加一直流电源，以产生一个静止磁场，利用转子感应电流与静止磁场的作用 ，产生反向电磁力矩而制动 能耗制动特点 A 制动力矩大小与转速有关，转速越高，制动力矩越制动力矩大小与转速有关，转速越高，制动力矩越大，随转速的降低制动力矩也下降，转速为零时，制动力大，随转速的降低制动力矩也下降，转速为零时，制动力矩消失矩消失 B 制动准确、平

97、稳、能量消耗小，但需要整流设备。制动准确、平稳、能量消耗小，但需要整流设备。故常用于要求制动平稳、准确和起动频繁的容量较大的电故常用于要求制动平稳、准确和起动频繁的容量较大的电动机动机 3、电动机单向运行能耗制动控制、电动机单向运行能耗制动控制 4、电动机可逆运行能耗制动控制、电动机可逆运行能耗制动控制5、无变压器单管能耗制动控制、无变压器单管能耗制动控制 第五节第五节 三相异步电动机的调速控制三相异步电动机的调速控制三相异步电动机转速公式：三相异步电动机转速公式：三相异步电动机转速公式：三相异步电动机转速公式：异步电动机调速方法主要有：变转差率调速、异步电动机调速方法主要有：变转差率调速、变

98、频调速和变极调速。其中，变极调速是通过变频调速和变极调速。其中，变极调速是通过改变定子绕组的磁极对数以实现调速；变转差改变定子绕组的磁极对数以实现调速；变转差率调速是通过改变电压以实现调速；变频调速率调速是通过改变电压以实现调速；变频调速目前使用专用变频器可以实现异步电动机的变目前使用专用变频器可以实现异步电动机的变频调速控制。频调速控制。 一、笼式三相感应电动机变极调速一、笼式三相感应电动机变极调速 1变极原理变极原理定子绕组产生的磁极对数的改变，是通过改变绕组的接线方式得到的。 图3为三相感应电动机定子绕组接线及产生的磁极数，只画出了A相绕组的情况。每相绕组为两个等效集中线圈正向串联，例如

99、AX绕组为alx1与a2x2头尾串联，如图3(a)所示。因此由AX绕组产生的磁极数便是四极，如图3(b)所示。可以更直观的看出三相绕组的磁极数为四极的，即为四极感应电动机。 图3四极感应电动机定子A相绕组连接原理 如果把图3中的接线方式改变一下，每相绕组不再是两个线圈头尾串联，而变成为两个线圈尾尾串联如图4所示，即A相绕组AX为alx1与a2x2。反向串联，如图4(a)所示。或者，每相绕组两个线圈变成为头尾串联后再并联，即AX为alx1与a2x2反向并联，如图4(b)所示。改变后的两种接线方式，A相绕组产生的磁极数都是二极的，如图4(c) 所示。即为二极感应电动机。 从分析可以看出，三相鼠笼式

100、电动机的定子绕组，若把每相绕组中一半线圈的电流改变方向，即半相绕组反向，则电动机的极对数便成倍变化。因此，同步转速n1也成倍变化，对拖动恒转矩负载运行的电动机来讲，运行的转速也接近成倍改变。图4 二极感应电动机定子A相绕组连接原理图 需要说明的是，为了保证变极调速时电动机的转向不变，变极调速的同时，需要改变绕组的相序或者说是电源的相序；否则，电机将反转。理由很简单，要使电动机转向不变，就要求磁通势旋转方向不变，也就是A、B、C三相绕组空间电角度依次相差120不变。表列出了空间机械角度与空间电角度之间的关系。显然，改变极对数前的A、B、C三相绕组，在变极后相序变成了A、C、B三相绕组了。 表表

101、空间机械角度与空间电角度之间的关系空间机械角度与空间电角度之间的关系 2 2两种常用的变极接线方式两种常用的变极接线方式 图示出了常用的变极接线方式的原理图，其中图 (a)表示由单星形联结改接成并联的双星形联结； 图(b)表示由三角形联结改接成双星形联结。 由图可见，这两种接线方式都是使每相的一半绕组内的电流改变了方向，因而定子磁场的极对数减少一半。 3变极调速时的允许输出变极调速时的允许输出调速时电动机的允许输出是指在保持电流为额定值条件下，调速前、后电动机轴上输出的功率和转矩。下面对两种接线方式变极调速时的允许输出进行分析。 1）YYY接线方式接线方式 设外施电压为UN，绕组每相额定电流为

102、IN，当Y联结时，线电流等于相电流，输出功率和转矩为 改接成YY联结后，极数减少一半，转速增大一倍，即nYY=2nY，若保持绕组电流IN不变，则每相电流为2IN，假定改接前后效率和功率因数近似不变，则输出功率和转矩为 可见，YYY联结方式时，电动机的转速增大一倍，允许输出功率增大一倍，而允许输出转矩保持不变，所以这种联结方式的变极调速属于恒转矩调速，它适用于恒转矩负载。 2）D-YY联结方式联结方式 当每相绕组的额定电流为IN时，则三角形(D)联结时输出功率和转矩为 改接成YY联结后，极数减少一半，转速增大一倍，即，NYY=2nD，线电流为2IN，输出功率和转矩为 可见，DYY联结方式时，电动

103、机的转速提高一倍，允许输出功率近似不变，允许输出转矩近似减小一半。这种联结方式的变极调速可认为是恒功率调速，它适用于恒功率负载。变极调速时的机械特性如图所示。 图 变极调速时的机械特性 变极调速电动机，有倍极比(如24极、48极等)双速电动机、非倍极比(如46极、68极等)双速电动机，还有单绕组三速电动机，这种电动机的绕组结构复杂一些。 变极调速时，转速几乎是成倍变化，所以调速的平滑性差。但它在每个转速等级运转时，和通常的感应电动机一样，具有较硬的机械特性，稳定性较好。变极调速既可用于恒转矩负载，又可用于恒功率负载，所以对于不需要无级调速的生产机械，如金属切削机床、通风机、升降机等都采用多速电

104、动机拖动。 二、三相笼型电动机变极调速控制二、三相笼型电动机变极调速控制双速电动机三相绕组连接图双速电动机三相绕组连接图双速电动机三相绕组连接图双速电动机三相绕组连接图变极调速是通过接触器触点来改变电动机绕组的接线方式，以获得不同变极调速是通过接触器触点来改变电动机绕组的接线方式，以获得不同的极对数来达到调速目的。变极电动机一般有双速、三速、四速之分。的极对数来达到调速目的。变极电动机一般有双速、三速、四速之分。双速电动机定子装有一套绕组，而三速、四速电动机则为两套绕组，图双速电动机定子装有一套绕组，而三速、四速电动机则为两套绕组，图2-21为双速电动机三相绕组接线图，为双速电动机三相绕组接线

105、图，a图为三角形（四极，低速）与双图为三角形（四极，低速）与双星形（二极，高速）接法；星形（二极，高速）接法；b图为星形（四极，低速）与双星形（二极，图为星形（四极，低速）与双星形（二极，高速）接法高速）接法 双双双双速速速速电电电电动动动动机机机机变变变变极极极极调调调调速速速速控控控控制制制制电电电电路路路路 三、三相绕线型电动机转子串电阻调速控制三、三相绕线型电动机转子串电阻调速控制 满足起重运输机械对拖动电机起动转矩大，速度可以调节的要求，常使用三相绕线转子电动机转子串电阻，用控制器来接通接触器线圈，再用相应接触器的主触点来实现电动机的正反转与短接转子电阻来实现电动机调速的目的 凸凸凸

106、凸轮轮轮轮控控控控制制制制器器器器控控控控制制制制电电电电动动动动机机机机调调调调速速速速电电电电路路路路四、三相异步电动机的变频调速控制四、三相异步电动机的变频调速控制 只要连续改变电动机交流电源的频率只要连续改变电动机交流电源的频率f1f1，就，就可实现连续调速。交流电源的额定频率可实现连续调速。交流电源的额定频率50 Hz50 Hz，所以变频调速有额定频率以下调速和额定频率以所以变频调速有额定频率以下调速和额定频率以上调速两种：上调速两种：1 1额定频率以下的调速额定频率以下的调速额定频率以下的调速额定频率以下的调速 2 2额定频率以上的调速额定频率以上的调速额定频率以上的调速额定频率以

107、上的调速（三）变频器（三）变频器1、变频器的分器的分类1 1）按变频的原理分有：按变频的原理分有：按变频的原理分有：按变频的原理分有：2 2）交交交交直直直直交变频器的分类：交变频器的分类：交变频器的分类：交变频器的分类： 电压型电压型电压型电压型和和和和电流型电流型电流型电流型 交交交交交交交交变频器和变频器和变频器和变频器和交交交交直直直直交交交交变频器。变频器。变频器。变频器。图图2-26 2-26 电压电压型型型型变频变频器基本器基本器基本器基本结结构构构构2交交直直交交变频器器 交交交交直直直直交变频器主要由整流调压、滤波及逆变交变频器主要由整流调压、滤波及逆变交变频器主要由整流调压

108、、滤波及逆变交变频器主要由整流调压、滤波及逆变三部分组成三部分组成三部分组成三部分组成 图图2-27 2-27 交交交交直直直直交交交交变频变频器的器的器的器的组组成成成成 1 1）单相逆变电路单相逆变电路单相逆变电路单相逆变电路 图图2-28 2-28 单单相逆相逆相逆相逆变电变电路原理路原理路原理路原理图图a a）主）主）主）主电电路路路路 b b）开关通断）开关通断）开关通断）开关通断规规律律律律 c c）波形）波形）波形）波形图图2 2）三相逆变电路）三相逆变电路）三相逆变电路）三相逆变电路 图图2-29 2-29 三相逆三相逆三相逆三相逆变电变电路原理路原理路原理路原理图图a a）主

109、）主）主）主电电路路路路 b b）开关通断）开关通断）开关通断）开关通断规规律律律律 c c）波形）波形）波形）波形图图3 3）电压型交电压型交电压型交电压型交直直直直交变频器交变频器交变频器交变频器 图图2-30 2-30 三相三相三相三相桥桥式逆式逆式逆式逆变电变电路主路主路主路主电电路路路路 图图2-31 2-31 三相逆三相逆三相逆三相逆变变器器器器输输出出出出电压电压波形波形波形波形图图 3、脉、脉宽调制型（制型（PWM）变频器器（1 1）问题的提出）问题的提出）问题的提出）问题的提出 在一般的交在一般的交在一般的交在一般的交直直直直交变频器供电的变压、变频调交变频器供电的变压、变频

110、调交变频器供电的变压、变频调交变频器供电的变压、变频调速中，为获得变频调速所要求的变频与变压的协调控速中，为获得变频调速所要求的变频与变压的协调控速中，为获得变频调速所要求的变频与变压的协调控速中，为获得变频调速所要求的变频与变压的协调控制，整流器必须是可控整流，这样在变频调速时要同制，整流器必须是可控整流，这样在变频调速时要同制，整流器必须是可控整流，这样在变频调速时要同制，整流器必须是可控整流，这样在变频调速时要同时控制整流器和逆变器。时控制整流器和逆变器。时控制整流器和逆变器。时控制整流器和逆变器。问题：问题：问题：问题：主电路中有两个可主电路中有两个可主电路中有两个可主电路中有两个可控

111、功率环节；控功率环节；控功率环节；控功率环节；由于中间环节存在动态元件，使系统由于中间环节存在动态元件，使系统由于中间环节存在动态元件，使系统由于中间环节存在动态元件，使系统的动态响应缓慢；的动态响应缓慢；的动态响应缓慢；的动态响应缓慢；由于整流器是可控的，使供电电由于整流器是可控的，使供电电由于整流器是可控的，使供电电由于整流器是可控的，使供电电源的功率因数随变频装置输出频率的降低而变差，并源的功率因数随变频装置输出频率的降低而变差，并源的功率因数随变频装置输出频率的降低而变差，并源的功率因数随变频装置输出频率的降低而变差，并产生高次谐波电流；产生高次谐波电流；产生高次谐波电流；产生高次谐波

112、电流；逆变器输出为六拍阶梯波交变逆变器输出为六拍阶梯波交变逆变器输出为六拍阶梯波交变逆变器输出为六拍阶梯波交变电压，在拖动电动机中形成较多的各次谐波，从而产电压，在拖动电动机中形成较多的各次谐波，从而产电压，在拖动电动机中形成较多的各次谐波，从而产电压，在拖动电动机中形成较多的各次谐波，从而产生较大的脉动转矩，影响电动机的稳定工作，低速时生较大的脉动转矩，影响电动机的稳定工作，低速时生较大的脉动转矩，影响电动机的稳定工作，低速时生较大的脉动转矩，影响电动机的稳定工作，低速时尤为严重。尤为严重。尤为严重。尤为严重。 图图2-32 PWM2-32 PWM逆逆逆逆变变器器器器组组成成成成解决上述问题

113、，采用解决上述问题，采用解决上述问题，采用解决上述问题，采用PWMPWM控制方式控制方式控制方式控制方式（2 2）脉宽调制器的基本工作原理）脉宽调制器的基本工作原理）脉宽调制器的基本工作原理）脉宽调制器的基本工作原理 脉宽调制是将脉宽调制是将脉宽调制是将脉宽调制是将输出电压分解成很输出电压分解成很输出电压分解成很输出电压分解成很多的脉冲，调频时多的脉冲，调频时多的脉冲，调频时多的脉冲，调频时控制脉冲的宽度和控制脉冲的宽度和控制脉冲的宽度和控制脉冲的宽度和脉冲间的间隔时间脉冲间的间隔时间脉冲间的间隔时间脉冲间的间隔时间就可控制输出电压就可控制输出电压就可控制输出电压就可控制输出电压的幅值。的幅值

114、。的幅值。的幅值。 图图2-33 2-33 脉脉脉脉宽调宽调制的制的制的制的输输出出出出电压电压a a）调调制前的波形制前的波形制前的波形制前的波形 b b）调调制后的波形制后的波形制后的波形制后的波形图图2-34 2-34 正弦波脉正弦波脉正弦波脉正弦波脉宽调宽调制（制（制（制（SPWMSPWM）的）的）的）的输输出出出出电压电压图图2-35 PWM2-35 PWM逆逆逆逆变变器器器器简单简单原理原理原理原理图图 （3 3）单极性）单极性）单极性）单极性SPWNSPWN图图2-36 2-36 单单极性极性极性极性SPWMSPWM调调制制制制a a）调调制波和制波和制波和制波和载载波波波波 b

115、 b）SPWMSPWM脉冲脉冲脉冲脉冲表表表表2-3 2-3 单单极性极性极性极性SPWMSPWM调调制制制制规规律律律律正半周正半周正半周正半周urautV V V V1 1 1 1导导通通通通截止截止截止截止UrautV V V V1 1 1 1关断关断关断关断负负半周半周半周半周urautV V V V2 2 2 2导导通通通通截止截止截止截止UrautV V V V2 2 2 2关断关断关断关断（4 4）双极性脉宽调制）双极性脉宽调制）双极性脉宽调制）双极性脉宽调制图图2-37 2-37 双极性双极性双极性双极性SPWMSPWM调调制波形制波形制波形制波形第六节第六节 直流电动机的电气

116、控制直流电动机的电气控制 一、直流电动机单向起动控制一、直流电动机单向起动控制二、直流电动机可逆运转起动控制二、直流电动机可逆运转起动控制 三、直流电动机单向能耗制动控制三、直流电动机单向能耗制动控制 四、直流电动机可逆旋转反接制动控制四、直流电动机可逆旋转反接制动控制 五、直流电动机调速控制五、直流电动机调速控制 第七节第七节 电气控制系统常用的保护环节电气控制系统常用的保护环节 一、短路保护一、短路保护二、过电流保护二、过电流保护三、过载保护三、过载保护四、失电压保护四、失电压保护八、其它保护八、其它保护 五、欠电压保护五、欠电压保护六、过电压保护六、过电压保护七、直流电动机的弱磁保护七、

117、直流电动机的弱磁保护第八节第八节 电气控制系统设计的步骤电气控制系统设计的步骤 一、分析控制功能、确定输入、输出一、分析控制功能、确定输入、输出二、对应功能分析列电器元件表并画出主电路二、对应功能分析列电器元件表并画出主电路三、利用典型环节，设计控制电路三、利用典型环节，设计控制电路四、完善控制电路，写出工作过程四、完善控制电路，写出工作过程（二）中国机床型号编制（二）中国机床型号编制 第3章 常用机械设备电气控制电路分析（一）常见机床设备介绍（一）常见机床设备介绍C21406 Z3040A CW6140 第一节：第一节： 普通车床电气控制电路分析普通车床电气控制电路分析一、普通车床的主要机构

118、及运行一、普通车床的主要机构及运行 二、车床电力拖动特点和控制要求二、车床电力拖动特点和控制要求 三、三、CW6140普通车床电气控制线路分析普通车床电气控制线路分析 四、四、CW6140普通车床电气故障分析普通车床电气故障分析 主轴变速箱的功能是支承主轴和传动其旋转，包含主轴及其轴承、传动机构、起停及换向装置、制动装置、操纵机构及滑润装置。 CA6140型普通车床的主传动可使主轴获得正转转速(101400 rmin)和反转转速(141580 rmin)。 进给箱的作用是变换被加工螺纹的种类和导程，以及获得所需的各种进给量。它通常由变换螺纹导程和进给量的变速机构、变换螺纹种类的移换机构、丝杠和

119、光杠转换机构以及操纵机构等组成。 溜板箱的作用是将丝杠或光杠传来的旋转运动转变为直线运动并带动刀架进给，控制刀架运动的接通、断开和换向等。刀架则是用来安装车刀并带动其作纵向、横向和斜向进给运动。 车床有两个主要运动，一是卡盘或顶尖带动工件的旋转运动，另一个是溜板带动刀架的直线移动， 前者称为主运动，后者称为进给运动。 中小型普通车床的主运动和进给运动一般是采用一台异步电动机驱动的。 此外，车床还有辅助运动，如溜板和刀架的快速移动， 尾架的移动以及工件的夹紧与放松等。 普通车床对电气控制的要求普通车床对电气控制的要求根据车床的运动情况和工艺要求，车床对电气控制提出如下要求： (1) 主拖动电动机

120、一般选用三相笼型异步电动机，并采用机械变速。 (2) 为车削螺纹，主轴要求正、反转，小型车床由电动机正反转来实现。CA6140型车床则靠摩擦离合器来实现， 电动机只作单向旋转。 (3) 一般中小型车床的主轴电动机均采用直接起动。 停车时为实现快速停车，一般采用机械制动。 (4) 车削加工时，需用切削液对刀具和工件进行冷却。 为此，设有一台冷却泵电动机，拖动冷却泵输出冷却液。 (5) 冷却泵电动机与主轴电动机有着联锁关系，即冷却泵电动机应在主轴电动机起动后才可选择起动与否；而当主轴电动机停止时，冷却泵电动机便立即停止。 (6) 为实现溜板箱的快速移动，由单独的快速移动电动机拖动，且采用点动控制。

121、 (7) 电路应有必要的保护环节和安全可靠的照明电路和信号电路。 1 1 主轴及进给电动机主轴及进给电动机M M1 1的控制的控制 由起动按钮SB1、停止按钮SB2和接触器KM1构成电动机单向连续运转起动-停止电路。 按下SB1KM1线圈通电并自锁M1单向全压起动，通过磨擦离合器及传动机构拖动主轴正转或反转，以及刀架的直线进给。 停止时， 按下SB2KM1断电M1自动停车。 2 冷却泵电动机冷却泵电动机M2的控制的控制 M2的控制由KM2电路实现。 主轴电动机起动之后，KM1辅助触点(911)闭合，此时合上开关SA1KM2线圈通电 M2全压起动。停止时，断开SA1或使主轴电动机M1停止，则KM

122、2断电，使M2自由停车。 3 3 快速移动电动机快速移动电动机M M3 3的控制的控制由按钮SB3来控制接触器KM3，进而实现M3的点动。操作时， 先将快速进给手柄扳到所需移动方向，即可接通相关的传动机构，再按下SB3，即可实现该方向的快速移动。 4 保护环节保护环节(1) 电路电源开关是带有开关锁SA2的断路器QS。机床接通电源时需用钥匙开关，再合上QS，增加了安全性。当需上电时，先用开关钥匙插入SA2开关锁并右旋，使QS线圈断电，再扳动断路器QS将其合上，机床电源接通。 若将开关锁SA2左旋，则触头SA2(0313)闭合，QS线圈通电， 断路器跳开，机床断电。 (2) 打开机床控制配电盘壁

123、龛门，自动切除机床电源的保护。在配电盘壁龛门上装有安全行程开关SQ2，当打开配电盘壁龛门时， 安全开关的触头SQ2(0313)闭合，使断路器QS线圈通电而自动跳闸， 断开电源，确保人身安全。 (5) 电动机M1、M2由热继电器FR1、FR2实现电动机长期过载保护；断路器QS实现电路的过电流、欠电压保护；熔断器FU、 FU1FU6实现各部分电路的短路保护。 此外，电路还设有EL机床照明灯和HL信号灯进行刻度照明。 1、电源正常，接触器不吸合，主轴电动机不起动 熔断器FU2熔断或接触不良热继电器FR1、FR2已动作，或动断触点接触不良接触器KM线圈断线或接头接触不良按钮SB1、SB2接触不良或按钮

124、控制线路有断线 分分析析故故障障处处理理更换熔芯或旋紧熔断器检查热继电器FR1、FR2并予以修复检查接触器KM线圈及触头接触情况并予以修复检查接触器衔铁并予以修复 检查按钮触点及线路断线处，并予以修复 2、电源正常，接触器能吸合，但主轴电动机不起动、电源正常，接触器能吸合，但主轴电动机不起动 故故障障3、接触器能吸合，但不能自锁、接触器能吸合，但不能自锁 4、主轴电动机缺相运行（主轴电动机转速慢、主轴电动机缺相运行（主轴电动机转速慢、“嗡嗡嗡嗡”声声 ）5、主轴电动机不能停转、主轴电动机不能停转6、照明灯不亮、照明灯不亮 分析原因并处理？分析原因并处理？第二节：第二节： 摇臂钻床的电气控制电路

125、分析摇臂钻床的电气控制电路分析一、摇臂钻床的主要机构及动作一、摇臂钻床的主要机构及动作 二、摇臂钻床的拖动特点和控制要求二、摇臂钻床的拖动特点和控制要求 三、三、Z3040的电气控制线路分析的电气控制线路分析 四、四、Z3040的电气故障分析的电气故障分析 （一）电力拖动特点（一）电力拖动特点（一）电力拖动特点（一）电力拖动特点二、摇臂钻床的拖动特点和控制要求二、摇臂钻床的拖动特点和控制要求 1 1）Z3040Z3040型摇臂钻床是机、电、液的综合控制。型摇臂钻床是机、电、液的综合控制。型摇臂钻床是机、电、液的综合控制。型摇臂钻床是机、电、液的综合控制。2 2）摇臂的升降控制与摇臂夹紧放松的控

126、制有严格的程）摇臂的升降控制与摇臂夹紧放松的控制有严格的程）摇臂的升降控制与摇臂夹紧放松的控制有严格的程）摇臂的升降控制与摇臂夹紧放松的控制有严格的程序要求，以确保先松开，再移动，移动到位后自动序要求，以确保先松开，再移动，移动到位后自动序要求，以确保先松开，再移动，移动到位后自动序要求，以确保先松开，再移动，移动到位后自动夹紧。所以对夹紧。所以对夹紧。所以对夹紧。所以对M3M3、M2M2电动机的控制有严格程序要电动机的控制有严格程序要电动机的控制有严格程序要电动机的控制有严格程序要求，这些由电气控制电路控制，液压、机械配合来求，这些由电气控制电路控制，液压、机械配合来求，这些由电气控制电路控

127、制，液压、机械配合来求，这些由电气控制电路控制，液压、机械配合来实现。实现。实现。实现。3 3）电路具有完善的保护和联锁，有明显的信号指示）电路具有完善的保护和联锁，有明显的信号指示）电路具有完善的保护和联锁，有明显的信号指示）电路具有完善的保护和联锁，有明显的信号指示（二）控制要求（二）控制要求（二）控制要求（二）控制要求1 14 4台电动机容量均较小，采用直接起动方台电动机容量均较小，采用直接起动方台电动机容量均较小，采用直接起动方台电动机容量均较小，采用直接起动方式，主轴要求正反转，但采用机械方法实式，主轴要求正反转，但采用机械方法实式，主轴要求正反转，但采用机械方法实式，主轴要求正反转

128、，但采用机械方法实现，主轴电动机单向旋转。现，主轴电动机单向旋转。现，主轴电动机单向旋转。现，主轴电动机单向旋转。2 2升降电动机要求正反转。液压泵电动机用升降电动机要求正反转。液压泵电动机用升降电动机要求正反转。液压泵电动机用升降电动机要求正反转。液压泵电动机用来驱动液压泵送出不同流向的压力油，推来驱动液压泵送出不同流向的压力油，推来驱动液压泵送出不同流向的压力油，推来驱动液压泵送出不同流向的压力油，推动活塞、带动菱形块动作来实现内外立柱动活塞、带动菱形块动作来实现内外立柱动活塞、带动菱形块动作来实现内外立柱动活塞、带动菱形块动作来实现内外立柱的夹紧与放松以及主轴箱和摇臂的夹紧与的夹紧与放松

129、以及主轴箱和摇臂的夹紧与的夹紧与放松以及主轴箱和摇臂的夹紧与的夹紧与放松以及主轴箱和摇臂的夹紧与放松，故液压泵电动机要求正反转。放松，故液压泵电动机要求正反转。放松，故液压泵电动机要求正反转。放松，故液压泵电动机要求正反转。二、摇臂钻床的拖动特点和控制要求二、摇臂钻床的拖动特点和控制要求 3 3摇臂的移动严格按照摇臂松开摇臂的移动严格按照摇臂松开摇臂的移动严格按照摇臂松开摇臂的移动严格按照摇臂松开摇臂移动摇臂移动摇臂移动摇臂移动移动到位摇臂夹紧的程序进行。因此，摇臂移动到位摇臂夹紧的程序进行。因此，摇臂移动到位摇臂夹紧的程序进行。因此，摇臂移动到位摇臂夹紧的程序进行。因此，摇臂的夹紧放松与摇臂

130、升降应按上述程序自动进的夹紧放松与摇臂升降应按上述程序自动进的夹紧放松与摇臂升降应按上述程序自动进的夹紧放松与摇臂升降应按上述程序自动进行。行。行。行。4 4钻削加工时，应由冷却泵电动机拖动冷却泵，钻削加工时，应由冷却泵电动机拖动冷却泵，钻削加工时，应由冷却泵电动机拖动冷却泵，钻削加工时，应由冷却泵电动机拖动冷却泵，供出冷却液进行钻头冷却。供出冷却液进行钻头冷却。供出冷却液进行钻头冷却。供出冷却液进行钻头冷却。5 5要求有必要的联锁与保护环节。要求有必要的联锁与保护环节。要求有必要的联锁与保护环节。要求有必要的联锁与保护环节。6 6具有机床安全照明电路与信号指示电路。具有机床安全照明电路与信号

131、指示电路。具有机床安全照明电路与信号指示电路。具有机床安全照明电路与信号指示电路。（一）主电路分析（一）主电路分析（一）主电路分析（一）主电路分析（二）控制电路分析（二）控制电路分析（二）控制电路分析（二）控制电路分析1 1主轴电动机控制主轴电动机控制主轴电动机控制主轴电动机控制 2 2摇臂升降及夹紧、放松控制摇臂升降及夹紧、放松控制摇臂升降及夹紧、放松控制摇臂升降及夹紧、放松控制 3 3主轴箱与立柱的夹紧、放松控制主轴箱与立柱的夹紧、放松控制主轴箱与立柱的夹紧、放松控制主轴箱与立柱的夹紧、放松控制 。4 4冷却泵电动机冷却泵电动机冷却泵电动机冷却泵电动机M4M4的控制的控制的控制的控制 5

132、5联锁与保护环节联锁与保护环节联锁与保护环节联锁与保护环节（三）照明与信号指示电路分析（三）照明与信号指示电路分析（三）照明与信号指示电路分析（三）照明与信号指示电路分析三、三、Z3040的电气线路分析的电气线路分析 M2摇臂升降臂升降电动机机SB1总停止控制按停止控制按钮M1主主电动机机SB3摇臂上升控制按臂上升控制按钮M3液液压泵电动机机SB4摇臂下降控制按臂下降控制按钮SQ1摇臂升降臂升降组合行程开关合行程开关EL照明灯照明灯SQ2、限位行程开关限位行程开关YV电磁磁铁SQ3摇臂臂夹紧行程开关行程开关SA1电源开关源开关SQ4夹紧、松开指示控制开关、松开指示控制开关SA2冷却冷却泵开关开

133、关SB5HL1松开控制按松开控制按钮及指示灯及指示灯SA3照明开关照明开关SB6HL2夹紧控制按控制按钮及指示灯及指示灯M4冷却冷却泵电动机机SB2HL3起起动控制按控制按钮及指示灯及指示灯1、摇臂不能上升（或下降）摇臂不能上升（或下降） 行程开关行程开关SQ2不动作，不动作，SQ2的动合触点（的动合触点（9 - 11）不闭合，）不闭合， SQ2安装位置移动或损坏安装位置移动或损坏接触器接触器KM2线圈不吸合，摇臂升降电动机线圈不吸合，摇臂升降电动机M2不运转不运转系统发生故障（如液压泵卡死、不转、油路堵塞等），使摇臂不系统发生故障（如液压泵卡死、不转、油路堵塞等），使摇臂不能完全松开压不上能

134、完全松开压不上SQ安装或大修后，由于相序接反，按安装或大修后，由于相序接反，按SB3摇臂上升按钮，电动机反摇臂上升按钮，电动机反转，使摇臂夹紧，压不上转，使摇臂夹紧，压不上SQ2摇臂也就不能上升或下降摇臂也就不能上升或下降分分析析故故障障处处理理检查行程开关检查行程开关SQ2触点、安装位置或损坏情况，并予以修复触点、安装位置或损坏情况，并予以修复检查接触器检查接触器KM2控制回路及摇臂升降电动机控制回路及摇臂升降电动机M2，并予以修复，并予以修复检查系统发生故障原因，位置移动或损坏处，并予以修复检查系统发生故障原因，位置移动或损坏处，并予以修复检查相序，换相检查相序，换相 2、摇臂上升（或下降

135、）到预定位置后，摇臂不能夹紧、摇臂上升（或下降）到预定位置后，摇臂不能夹紧 故故障障3、立柱、主轴箱不能夹紧（或松开）、立柱、主轴箱不能夹紧（或松开） 4、按、按SB6按钮，立柱、主轴箱能夹紧，但放开按钮按钮，立柱、主轴箱能夹紧，但放开按钮 后，立柱、主轴箱却松开后，立柱、主轴箱却松开 5、主轴电动机刚起动运转，熔断器就熔断、主轴电动机刚起动运转，熔断器就熔断 6、照明灯不亮、照明灯不亮 分析原因并处理？分析原因并处理？第三节：第三节： 卧轴矩台平面磨床的电气控制电路分析卧轴矩台平面磨床的电气控制电路分析一、平面磨床的主要机构及动作一、平面磨床的主要机构及动作 二、平面磨床的拖动特点和控制要求

136、二、平面磨床的拖动特点和控制要求 三、三、M7130的电气控制线路分析的电气控制线路分析 四、四、M7130的电气故障分析的电气故障分析 M7130M7130平面磨床采用多电机（平面磨床采用多电机（平面磨床采用多电机（平面磨床采用多电机（M1M1、M2M2、M3M3）拖动）拖动）拖动）拖动砂轮电动机：拖动砂轮旋转砂轮电动机：拖动砂轮旋转砂轮电动机：拖动砂轮旋转砂轮电动机：拖动砂轮旋转液压电动机：驱动液压泵完成工作台往复纵向运动、液压电动机：驱动液压泵完成工作台往复纵向运动、液压电动机：驱动液压泵完成工作台往复纵向运动、液压电动机：驱动液压泵完成工作台往复纵向运动、实现砂轮的横向自动进给，并承担

137、工作台导轨的实现砂轮的横向自动进给，并承担工作台导轨的实现砂轮的横向自动进给，并承担工作台导轨的实现砂轮的横向自动进给，并承担工作台导轨的润滑；润滑；润滑；润滑；冷却泵电动机：拖动冷却泵，供给磨削加工时需要的冷却泵电动机：拖动冷却泵，供给磨削加工时需要的冷却泵电动机：拖动冷却泵，供给磨削加工时需要的冷却泵电动机：拖动冷却泵，供给磨削加工时需要的冷却液。冷却液。冷却液。冷却液。为适应磨削小工件需要，采用电磁吸盘来吸持工件。为适应磨削小工件需要，采用电磁吸盘来吸持工件。为适应磨削小工件需要，采用电磁吸盘来吸持工件。为适应磨削小工件需要，采用电磁吸盘来吸持工件。电电磁磁吸吸盘盘构构造造及及原原理理

138、第四节第四节 T68T68型卧式镗床电气控制电路分析型卧式镗床电气控制电路分析 一、机床主要结构和运动形式一、机床主要结构和运动形式一、机床主要结构和运动形式一、机床主要结构和运动形式 图图图图3-5 T683-5 T68卧式镗床结构示意图卧式镗床结构示意图卧式镗床结构示意图卧式镗床结构示意图1-1-床身床身床身床身 2-2-镗头架镗头架镗头架镗头架 3-3-前立柱前立柱前立柱前立柱 4-4-平旋盘平旋盘平旋盘平旋盘 5-5-镗轴镗轴镗轴镗轴 6-6-工作台工作台工作台工作台T68T68卧卧式式镗镗床床卧卧式式镗镗床床主主 要要 由由 床床 身身 、主主 要要 由由 床床 身身 、前前立立柱柱

139、、镗镗头头前前立立柱柱、镗镗头头架架 、 后后 立立 柱柱 、架架 、 后后 立立 柱柱 、尾尾座座、下下溜溜板板、尾尾座座、下下溜溜板板、上上溜溜板板、工工作作上上溜溜板板、工工作作台台等等部部分分组组成成。台台等等部部分分组组成成。辅助运动：辅助运动：辅助运动：辅助运动：工作台的回转，后立柱的轴向移动，工作台的回转，后立柱的轴向移动，工作台的回转，后立柱的轴向移动，工作台的回转，后立柱的轴向移动，尾座的垂直移动及各部分的快速移动等。尾座的垂直移动及各部分的快速移动等。尾座的垂直移动及各部分的快速移动等。尾座的垂直移动及各部分的快速移动等。T68卧式镗床的运动形式有：卧式镗床的运动形式有：主

140、运动：主运动：主运动：主运动：镗轴和平旋盘的旋转运动。镗轴和平旋盘的旋转运动。镗轴和平旋盘的旋转运动。镗轴和平旋盘的旋转运动。进给运动：进给运动：进给运动：进给运动：镗轴的轴向进给，平旋盘刀具镗轴的轴向进给，平旋盘刀具镗轴的轴向进给，平旋盘刀具镗轴的轴向进给，平旋盘刀具溜板的径向进给，镗头架的垂直进给，工溜板的径向进给，镗头架的垂直进给，工溜板的径向进给，镗头架的垂直进给，工溜板的径向进给，镗头架的垂直进给，工作台的纵向进给和横向进给。作台的纵向进给和横向进给。作台的纵向进给和横向进给。作台的纵向进给和横向进给。二、电力拖动方式和控制要求二、电力拖动方式和控制要求二、电力拖动方式和控制要求二、

141、电力拖动方式和控制要求T68T68卧式镗床控制要求主要是：卧式镗床控制要求主要是：卧式镗床控制要求主要是：卧式镗床控制要求主要是：1 1）主轴旋转与进给量都有较大的调速范围，主）主轴旋转与进给量都有较大的调速范围，主）主轴旋转与进给量都有较大的调速范围，主）主轴旋转与进给量都有较大的调速范围，主运动与进给运动由一台电动机拖动，为简化运动与进给运动由一台电动机拖动，为简化运动与进给运动由一台电动机拖动，为简化运动与进给运动由一台电动机拖动，为简化传动机构采用双速笼型异步电动机。传动机构采用双速笼型异步电动机。传动机构采用双速笼型异步电动机。传动机构采用双速笼型异步电动机。2 2）由于各种进给运动

142、都有正反不同方向的运转，）由于各种进给运动都有正反不同方向的运转，）由于各种进给运动都有正反不同方向的运转，）由于各种进给运动都有正反不同方向的运转，故主电动机要求正、反转。故主电动机要求正、反转。故主电动机要求正、反转。故主电动机要求正、反转。3 3）为满足调整工作需要，主电动机应能实现正、）为满足调整工作需要，主电动机应能实现正、）为满足调整工作需要，主电动机应能实现正、）为满足调整工作需要，主电动机应能实现正、反转的点动控制。反转的点动控制。反转的点动控制。反转的点动控制。4 4）保证主轴停车迅速、准确，主电动机应有制）保证主轴停车迅速、准确，主电动机应有制）保证主轴停车迅速、准确，主电

143、动机应有制）保证主轴停车迅速、准确，主电动机应有制动停车环节。动停车环节。动停车环节。动停车环节。5 5）主轴变速与进给变速可在主电动机停车）主轴变速与进给变速可在主电动机停车）主轴变速与进给变速可在主电动机停车）主轴变速与进给变速可在主电动机停车或运转时进行。为便于变速时齿轮啮合，或运转时进行。为便于变速时齿轮啮合，或运转时进行。为便于变速时齿轮啮合，或运转时进行。为便于变速时齿轮啮合，应有变速低速冲动过程。应有变速低速冲动过程。应有变速低速冲动过程。应有变速低速冲动过程。6 6）为缩短辅助时间，各进给方向均能快速）为缩短辅助时间，各进给方向均能快速）为缩短辅助时间，各进给方向均能快速）为缩

144、短辅助时间，各进给方向均能快速移动，配有快速移动电动机拖动，采用移动，配有快速移动电动机拖动，采用移动，配有快速移动电动机拖动，采用移动，配有快速移动电动机拖动，采用快速电动机正、反转的点动控制方式。快速电动机正、反转的点动控制方式。快速电动机正、反转的点动控制方式。快速电动机正、反转的点动控制方式。7 7）主电动机为双速电机，有高、低两种速）主电动机为双速电机，有高、低两种速）主电动机为双速电机，有高、低两种速）主电动机为双速电机，有高、低两种速度供选择，高速运转时应先经低速起动。度供选择，高速运转时应先经低速起动。度供选择，高速运转时应先经低速起动。度供选择，高速运转时应先经低速起动。8

145、8）由于运动部件多，应设有必要的联锁与）由于运动部件多，应设有必要的联锁与）由于运动部件多，应设有必要的联锁与）由于运动部件多，应设有必要的联锁与保护环节。保护环节。保护环节。保护环节。三、电气控制电路分析三、电气控制电路分析三、电气控制电路分析三、电气控制电路分析图图图图3-6 T683-6 T68型卧式镗床电气原理图型卧式镗床电气原理图型卧式镗床电气原理图型卧式镗床电气原理图（一）主电路分析（一）主电路分析（一）主电路分析（一）主电路分析（二（二（二（二 ）控制电路分析）控制电路分析）控制电路分析）控制电路分析 1 1M1M1主电动机的点动控制主电动机的点动控制主电动机的点动控制主电动机的

146、点动控制 2 2M1M1电动机正反转控制电动机正反转控制电动机正反转控制电动机正反转控制 3 3M1M1电动机高低速的转换控制电动机高低速的转换控制电动机高低速的转换控制电动机高低速的转换控制 4 4M1M1电动机的停车制动控制电动机的停车制动控制电动机的停车制动控制电动机的停车制动控制 5 5主轴及进给变速控制主轴及进给变速控制主轴及进给变速控制主轴及进给变速控制 1 1）停车变速）停车变速）停车变速）停车变速 2 2）运行中变速控制）运行中变速控制）运行中变速控制）运行中变速控制6 6快速移动控制快速移动控制快速移动控制快速移动控制 7 7联锁保护环节分析联锁保护环节分析联锁保护环节分析联

147、锁保护环节分析 1 1）主轴箱或工作台与主轴机动进给联锁。）主轴箱或工作台与主轴机动进给联锁。）主轴箱或工作台与主轴机动进给联锁。）主轴箱或工作台与主轴机动进给联锁。 2 2）M1M1电动机正反转控制、高低速控制、电动机正反转控制、高低速控制、电动机正反转控制、高低速控制、电动机正反转控制、高低速控制、M2M2电电电电动机的正反转控制均设有互锁控制环节。动机的正反转控制均设有互锁控制环节。动机的正反转控制均设有互锁控制环节。动机的正反转控制均设有互锁控制环节。 3 3）熔断器）熔断器）熔断器）熔断器FU1FU4FU1FU4实现短路保护；热继电器实现短路保护；热继电器实现短路保护；热继电器实现短

148、路保护；热继电器FRFR实现实现实现实现M1M1过载保护；电路采用按钮、接触器或过载保护；电路采用按钮、接触器或过载保护；电路采用按钮、接触器或过载保护；电路采用按钮、接触器或继电器构成的自锁环节具有欠电压与零电压保继电器构成的自锁环节具有欠电压与零电压保继电器构成的自锁环节具有欠电压与零电压保继电器构成的自锁环节具有欠电压与零电压保护作用。护作用。护作用。护作用。（三）辅助电路分析（三）辅助电路分析（三）辅助电路分析（三）辅助电路分析 主主电电路路结结构构图图SQ :高、低速选择行程开关（断开为低、闭合为高）高、低速选择行程开关（断开为低、闭合为高）SQ1、SQ2：主轴变速行程开关（手柄拉出

149、时：主轴变速行程开关（手柄拉出时SQ1不受压，不受压，SQ2压下，当变速压下，当变速完成当手柄推回时，完成当手柄推回时，SQ1压下，压下，SQ2不受压不受压 ）SQ3、SQ4：进给变速行程开关（当手柄拉出时：进给变速行程开关（当手柄拉出时SQ3不受压，不受压，SQ4压下；手柄拉压下；手柄拉出时出时SQ3不受压，不受压，SQ4压下；当变速完成，推上进给变速手柄时，压下；当变速完成，推上进给变速手柄时，SQ3压下，压下，SQ4不受压不受压 ） SQ7、SQ8：快速移动行程开关当快速移动控制手柄置于：快速移动行程开关当快速移动控制手柄置于“停止停止”位置时，行程位置时，行程开关开关SQ7、SQ8均不

150、受压均不受压 SQ5、SQ6 ：主轴与工作台联锁保护行程开关（：主轴与工作台联锁保护行程开关（SQ5是与工作台和镗头架自动是与工作台和镗头架自动进给手柄联动的行程开关进给手柄联动的行程开关 ；SQ6是与主轴和平旋转刀架自动进给手柄联动的行程是与主轴和平旋转刀架自动进给手柄联动的行程开关开关 ）M1M1M1主电动机的正、反转控制主电动机的正、反转控制主电动机的正、反转控制主电动机的正、反转控制主电动机的正、反转控制主电动机的正、反转控制点动控制 ： SB4、SB5按钮组成，电动机定子串入降压电阻R电动机正反向低速旋转控制： SQ断开、SQ1、SQ3均被压下，按钮SB2、SB3与正反转中间继电器K

151、A1、KA2及反正转接触器KM1、KM2构成电动机正反向高速旋转控制： SQ闭合、SQ1、SQ3均被压下，按钮SB2、SB3与正反转中间继电器KA1、KA2及反正转接触器KM1、KM2、时间继电器KT构成电动机停车与制动的控制：SB1停止按钮、速度继电器KV、接触器KM1、KM2和KM3构成主电动机正反转反接制动控制电路 主轴及进给变速控制主轴及进给变速控制主轴及进给变速控制主轴及进给变速控制主轴及进给变速控制主轴及进给变速控制 操作过程 ： 变速时，首先将变速操纵盘上的操纵手柄拉出，然后转动变速盘，选好速度后，再将变速手柄推回。在拉出或推回变速手柄的同时，与其联动的行程开关SQ1（3）、SQ

152、2（4）相应动作。在手柄拉出时SQ1（3）不受压，SQ2（4）压下，当手柄推回时，SQ1（3）压下，SQ2（4）不受压。快速移动控制快速移动控制快速移动控制快速移动控制快速移动控制快速移动控制行程开关SQ7或SQ8动作，使接触器KM6或KM7线圈通电吸合，实现M2电动机的正反转，并通过相应的传动机构是预选的运动部件按选定的方向作快速移动。当快速移动控制手柄置于“停止”位置时，行程开关SQ7、SQ8均不受压，接触器KM6或KM7处于断电释放状态，M2快速移动电动机断电，快速移动结束 照照明明与与显显示示电电路路（四）电气控制电路特点（四）电气控制电路特点（四）电气控制电路特点（四）电气控制电路特

153、点 1 1）主轴与进给电动机）主轴与进给电动机）主轴与进给电动机）主轴与进给电动机M1M1为双速笼型异步电动机。低速时为双速笼型异步电动机。低速时为双速笼型异步电动机。低速时为双速笼型异步电动机。低速时由接触器由接触器由接触器由接触器KM6KM6控制，将定子绕组接成三角形；高速时由接控制，将定子绕组接成三角形；高速时由接控制，将定子绕组接成三角形；高速时由接控制，将定子绕组接成三角形；高速时由接触器触器触器触器KM7KM7、KM8KM8控制，将定子绕组接成双星形。高、低控制，将定子绕组接成双星形。高、低控制，将定子绕组接成双星形。高、低控制，将定子绕组接成双星形。高、低速转换由主轴孔盘变速机构

154、内的行程开关速转换由主轴孔盘变速机构内的行程开关速转换由主轴孔盘变速机构内的行程开关速转换由主轴孔盘变速机构内的行程开关SQSQ控制。低速时，控制。低速时，控制。低速时，控制。低速时，可直接起动。高速时，先低速起动，而后自动转换为高速可直接起动。高速时，先低速起动，而后自动转换为高速可直接起动。高速时，先低速起动，而后自动转换为高速可直接起动。高速时，先低速起动，而后自动转换为高速运行的二级起动控制，以减小起动电流。运行的二级起动控制，以减小起动电流。运行的二级起动控制，以减小起动电流。运行的二级起动控制，以减小起动电流。2 2）电动机）电动机）电动机）电动机M1M1能正反转运行、正反向点动及

155、反接制动。在能正反转运行、正反向点动及反接制动。在能正反转运行、正反向点动及反接制动。在能正反转运行、正反向点动及反接制动。在点动、制动以及变速中的脉动慢转时，在定子电路中均串点动、制动以及变速中的脉动慢转时，在定子电路中均串点动、制动以及变速中的脉动慢转时，在定子电路中均串点动、制动以及变速中的脉动慢转时，在定子电路中均串入限流电阻入限流电阻入限流电阻入限流电阻R R，以减少起动和制动电流。，以减少起动和制动电流。，以减少起动和制动电流。，以减少起动和制动电流。3 3）主轴变速和进给变速均可在停车情况或在运行中进行。）主轴变速和进给变速均可在停车情况或在运行中进行。）主轴变速和进给变速均可在

156、停车情况或在运行中进行。）主轴变速和进给变速均可在停车情况或在运行中进行。只要进行变速，只要进行变速，只要进行变速，只要进行变速，M1M1电动机就脉动缓慢转动，以利于齿轮电动机就脉动缓慢转动，以利于齿轮电动机就脉动缓慢转动，以利于齿轮电动机就脉动缓慢转动，以利于齿轮啮合，使变速过程顺利进行。啮合，使变速过程顺利进行。啮合，使变速过程顺利进行。啮合，使变速过程顺利进行。4 4）主轴箱、工作台与主轴由快速移动电动机）主轴箱、工作台与主轴由快速移动电动机）主轴箱、工作台与主轴由快速移动电动机）主轴箱、工作台与主轴由快速移动电动机M2M2拖动实现拖动实现拖动实现拖动实现其快速移动。它们之间的机动进给有

157、机械和电气联锁保护其快速移动。它们之间的机动进给有机械和电气联锁保护其快速移动。它们之间的机动进给有机械和电气联锁保护其快速移动。它们之间的机动进给有机械和电气联锁保护 第五节第五节 X62WX62W型卧式铣床的电气控制型卧式铣床的电气控制 （一）卧式万能（一）卧式万能（一）卧式万能（一）卧式万能铣床主要结构及铣床主要结构及铣床主要结构及铣床主要结构及运动情况运动情况运动情况运动情况X62W卧式万能铣床有三种运动。 (1) 主运动: 即主轴带动铣刀的旋转运动； (2) 进给运动: 即加工中工作台带动工件的移动(包括升降台的上下移动、下溜板的横向移动和上溜板工作台的纵向移动)或圆工作台的旋转运动

158、； (3) 辅助运动: 即工作台带动工件在三个方向的快速移动以及悬梁、 刀杆支架的移动。 控制的要求控制的要求根据加工工艺要求， 铣床对电力拖动和电气控制提出以下要求： (1) X62W万能卧式铣床的主运动和进给运动之间没有速度比例协调的要求，所以主轴与工作台各自采用单独的笼型异步电动机拖动。 (2) 主轴电动机M1是在空载时直接起动的，为完成顺铣和逆铣，要求有正反转。可根据铣刀的种类预先选择转向， 在加工过程中不变换转向。 (3) 为了减小负载波动对铣刀转速的影响以保证加工质量，主轴上装有飞轮，其转动惯量较大。为此，要求主轴电动机有停车制动控制，以提高工作效率。 (4) 工作台的纵向、横向和

159、垂直三个方向的进给运动由一台进给电动机M2拖动，三个方向的选择由两套操纵手柄通过不同的传动链来实现。每个方向有正反向运动，要求M2能正反转。同一时间只允许工作台向一个方向移动，故三个方向的运动之间应有联锁保护。 (5) 为了缩短调整运动的时间，提高生产效率，工作台应有快速移动控制，X62W铣床是采用快速电磁铁吸合改变传动链的传动比来实现的。 (6) 使用圆工作台时，要求圆工作台的旋转运动与工作台的垂直、横向和纵向三个方向的运动之间有联锁控制，即圆工作台旋转时，工作台不能向其他方向移动。 (7) 为适应加工的需要，主轴转速与进给速度应有较宽的调节范围，X62W铣床是采用机械变速的方法，通过改变变

160、速箱传动比来实现的。为保证变速时齿轮易于啮合，减小齿轮端面的冲击， 要求变速时电动机有冲动(短时转动)控制。 (8) 主轴旋转与工作台进给应有先后顺序控制，否则可能打坏刀具及出现安全事故，即进给运动要在铣刀旋转之后才能进行，加工结束必须在铣刀停转前停止进给运动。 (9) 冷却泵由一台电动机M3拖动，供给铣削时的冷却液可单独进行控制。 (10) 为操作方便， 主轴电动机的起动、 停止及工作台快速移动需要两地控制。 二、二、二、二、 万能卧式铣床的电力拖动特点万能卧式铣床的电力拖动特点万能卧式铣床的电力拖动特点万能卧式铣床的电力拖动特点1 1）X62WX62W万能卧式铣床，主轴传动系统在床身内万能

161、卧式铣床，主轴传动系统在床身内万能卧式铣床，主轴传动系统在床身内万能卧式铣床，主轴传动系统在床身内部，进给系统在升降台内，而且主运动与进给部，进给系统在升降台内，而且主运动与进给部，进给系统在升降台内，而且主运动与进给部，进给系统在升降台内，而且主运动与进给运动之间没有速度比例协调的要求。故采用单运动之间没有速度比例协调的要求。故采用单运动之间没有速度比例协调的要求。故采用单运动之间没有速度比例协调的要求。故采用单独传动，即主轴和工作台分别由主轴电动机，独传动，即主轴和工作台分别由主轴电动机，独传动，即主轴和工作台分别由主轴电动机，独传动，即主轴和工作台分别由主轴电动机，进给电动机拖动。而工作

162、台工作进给与快速移进给电动机拖动。而工作台工作进给与快速移进给电动机拖动。而工作台工作进给与快速移进给电动机拖动。而工作台工作进给与快速移动由进给电动机拖动；经电磁离合器传动来获动由进给电动机拖动；经电磁离合器传动来获动由进给电动机拖动；经电磁离合器传动来获动由进给电动机拖动；经电磁离合器传动来获得。得。得。得。2 2）主轴电动机处于空载下起动，为能进行顺铣和）主轴电动机处于空载下起动，为能进行顺铣和）主轴电动机处于空载下起动，为能进行顺铣和）主轴电动机处于空载下起动，为能进行顺铣和逆铣加工，要求主轴能移实现正、反转但旋转逆铣加工，要求主轴能移实现正、反转但旋转逆铣加工，要求主轴能移实现正、反

163、转但旋转逆铣加工，要求主轴能移实现正、反转但旋转 方向不需经常改变。仅在加工前预选主轴转动方向不需经常改变。仅在加工前预选主轴转动方向不需经常改变。仅在加工前预选主轴转动方向不需经常改变。仅在加工前预选主轴转动方向而在加工过程中不变换。方向而在加工过程中不变换。方向而在加工过程中不变换。方向而在加工过程中不变换。3 3）铣削加工是多刀多刃不连续切削，负载波动。）铣削加工是多刀多刃不连续切削，负载波动。）铣削加工是多刀多刃不连续切削，负载波动。）铣削加工是多刀多刃不连续切削，负载波动。为减轻负载波动的影响，往往在主轴传动系统中为减轻负载波动的影响，往往在主轴传动系统中为减轻负载波动的影响，往往在

164、主轴传动系统中为减轻负载波动的影响，往往在主轴传动系统中加入飞轮，使转动惯量加大，但为实现主轴快速加入飞轮，使转动惯量加大，但为实现主轴快速加入飞轮，使转动惯量加大，但为实现主轴快速加入飞轮，使转动惯量加大，但为实现主轴快速停车，主轴电动机应设有停车制动。同时，主轴停车，主轴电动机应设有停车制动。同时，主轴停车，主轴电动机应设有停车制动。同时，主轴停车，主轴电动机应设有停车制动。同时，主轴在上刀时，也应使主轴制动。为此本铣床采用电在上刀时，也应使主轴制动。为此本铣床采用电在上刀时，也应使主轴制动。为此本铣床采用电在上刀时，也应使主轴制动。为此本铣床采用电磁离合器控制主轴停车制动和主轴上刀制动。

165、磁离合器控制主轴停车制动和主轴上刀制动。磁离合器控制主轴停车制动和主轴上刀制动。磁离合器控制主轴停车制动和主轴上刀制动。4 4）工作台的垂直，横向和纵向三个方向的运动由）工作台的垂直，横向和纵向三个方向的运动由）工作台的垂直，横向和纵向三个方向的运动由）工作台的垂直，横向和纵向三个方向的运动由一台进给电动机拖动，而三个方向的选择是由操一台进给电动机拖动，而三个方向的选择是由操一台进给电动机拖动，而三个方向的选择是由操一台进给电动机拖动，而三个方向的选择是由操纵手柄改变传动链来实现的。每个方向又有正反纵手柄改变传动链来实现的。每个方向又有正反纵手柄改变传动链来实现的。每个方向又有正反纵手柄改变传

166、动链来实现的。每个方向又有正反向的运动，这就要求进给电动机能正、反转。而向的运动，这就要求进给电动机能正、反转。而向的运动，这就要求进给电动机能正、反转。而向的运动，这就要求进给电动机能正、反转。而且，同一时间只允许工作台只有一个方向的移动，且，同一时间只允许工作台只有一个方向的移动，且，同一时间只允许工作台只有一个方向的移动，且，同一时间只允许工作台只有一个方向的移动，故应有联锁保护。故应有联锁保护。故应有联锁保护。故应有联锁保护。5 5）使用圆工作台时，工作台不得移动，即圆工作台的）使用圆工作台时，工作台不得移动，即圆工作台的）使用圆工作台时，工作台不得移动，即圆工作台的）使用圆工作台时，

167、工作台不得移动，即圆工作台的旋转运动与工作台上下，左右，前后六个方向的运旋转运动与工作台上下，左右，前后六个方向的运旋转运动与工作台上下，左右，前后六个方向的运旋转运动与工作台上下，左右，前后六个方向的运动之间有联锁控制。动之间有联锁控制。动之间有联锁控制。动之间有联锁控制。6 6）为适应铣削加工需要，主轴转速与进给速度应有较）为适应铣削加工需要，主轴转速与进给速度应有较）为适应铣削加工需要，主轴转速与进给速度应有较）为适应铣削加工需要，主轴转速与进给速度应有较宽的调节范围。宽的调节范围。宽的调节范围。宽的调节范围。X62WX62W万能铣床采用机械变速，改万能铣床采用机械变速，改万能铣床采用机

168、械变速，改万能铣床采用机械变速，改变变速箱变变速箱变变速箱变变速箱 的传动比来实现，为保证变速时齿轮易于的传动比来实现，为保证变速时齿轮易于的传动比来实现，为保证变速时齿轮易于的传动比来实现，为保证变速时齿轮易于啮合，减少齿轮端面的冲击，要求变速时电动机有啮合，减少齿轮端面的冲击，要求变速时电动机有啮合，减少齿轮端面的冲击，要求变速时电动机有啮合，减少齿轮端面的冲击，要求变速时电动机有冲动控制。冲动控制。冲动控制。冲动控制。7 7）根据工艺要求。主轴旋转和工作台进给应有先后顺）根据工艺要求。主轴旋转和工作台进给应有先后顺）根据工艺要求。主轴旋转和工作台进给应有先后顺）根据工艺要求。主轴旋转和工

169、作台进给应有先后顺序控制，即进给运动要在铣刀旋转之后进行，加工序控制，即进给运动要在铣刀旋转之后进行，加工序控制，即进给运动要在铣刀旋转之后进行，加工序控制，即进给运动要在铣刀旋转之后进行，加工结束必须在铣刀停转前停止进给运动。结束必须在铣刀停转前停止进给运动。结束必须在铣刀停转前停止进给运动。结束必须在铣刀停转前停止进给运动。8 8）为供给铣削加工时冷却液，应有冷却泵电动机拖动冷）为供给铣削加工时冷却液，应有冷却泵电动机拖动冷）为供给铣削加工时冷却液，应有冷却泵电动机拖动冷）为供给铣削加工时冷却液，应有冷却泵电动机拖动冷却泵，供给冷却液。却泵，供给冷却液。却泵，供给冷却液。却泵，供给冷却液。

170、9 9）为适应铣削加工时操作者的正面与侧面操作要求，机）为适应铣削加工时操作者的正面与侧面操作要求，机）为适应铣削加工时操作者的正面与侧面操作要求，机）为适应铣削加工时操作者的正面与侧面操作要求，机床应对主轴电动机的起动与停止及工作台的快速移动床应对主轴电动机的起动与停止及工作台的快速移动床应对主轴电动机的起动与停止及工作台的快速移动床应对主轴电动机的起动与停止及工作台的快速移动控制，具有两地操作。控制，具有两地操作。控制，具有两地操作。控制，具有两地操作。1010）工作台上下，左右、前后六个方向的运动应具有限）工作台上下，左右、前后六个方向的运动应具有限）工作台上下，左右、前后六个方向的运动

171、应具有限）工作台上下，左右、前后六个方向的运动应具有限位保护位保护位保护位保护1111）应有局部照明电路）应有局部照明电路）应有局部照明电路）应有局部照明电路三、电气控制电路分析三、电气控制电路分析三、电气控制电路分析三、电气控制电路分析SQ1、SQ2 ：与联动手柄连接的行程开关（与联动手柄连接的行程开关（ SQ1左 ） SQ3、SQ4：与联动手柄连接的行程开关：与联动手柄连接的行程开关（ SQ3 后、上） SQ7：与主轴变速手柄联动的瞬动行程开关：与主轴变速手柄联动的瞬动行程开关 SA1：圆工作台工作台转换开关（开关（2圆）SQ6：与进给变速手柄联动的瞬动行程开关：与进给变速手柄联动的瞬动行

172、程开关 SA3：冷却：冷却泵控制开关控制开关SA4：照明控制开关：照明控制开关SA5：主：主轴转向向转换开关开关触触 点点位位 置置正正转停止停止反反转SA5-1L14 - W1SA5-2L14 - U1SA5-3L34 - W1SA5-4L34 - U1触触 点点位位 置置 圆 工工 作作 台台接接 通通断断 开开SA1-112 - 15SA1-216 - 13SA1-313 - 15 触触 点点位位 置置向右向右停止停止向左向左SQ1-115 - 16SQ1-212 - 141SQ2-115 - 21SQ2-213 - 141 触触 点点位位 置置向后向上向后向上停止停止向前向下向前向下S

173、Q3-115 - 16SQ3-212 - 19SQ4-115 - 21SQ4-29 - 19（一）主电路分析（一）主电路分析（一）主电路分析（一）主电路分析（二（二（二（二 ）控制电路分析）控制电路分析）控制电路分析）控制电路分析 1 1M1M1主电动机的两地控制主电动机的两地控制主电动机的两地控制主电动机的两地控制 2 2M1M1电动机正反转控制电动机正反转控制电动机正反转控制电动机正反转控制 3.M1M1电动机的反接制动控制电动机的反接制动控制电动机的反接制动控制电动机的反接制动控制4.M1M1变速控制变速控制变速控制变速控制5.M1M1、M2M2顺序控制顺序控制顺序控制顺序控制主主电电路

174、路与与辅辅助助电电路路1 主电路分析主电路分析主电路中共有三台电动机，其中M1为主轴拖动电动机，M2为工作台进给拖动电动机，M3为冷却泵拖动电动机。QS为电源隔离开关。KV为速度继电器。YV为快速进给电磁铁。 M1由接触器KM3、KM2和转换开关SA5共同控制。KM3控制起动时接通电源，SA5是转向选择开关，用来预选M1的转向，KM2的主触点串联两相电阻，与速度继电器KV配合实现M1的停车反接制动。 M2由接触器KM4、KM5的主触点控制，实现加工中的正、 反向进给控制，并由接触器KM6的主触点控制快速电磁铁，决定工作台移动速度，KM6接通为快速移动，断开为慢速自动进给。 冷却泵拖动电动机由接

175、触器KM1控制，单方向运转。M1、M2、 M3均为直接起动，连续运行。 顺铣:切削力F的水平分力 Fx的方向与进给方向的f相同,这种铣 削方式. 逆铣:切削力F的水平分力 Fx的方向与进给方向的f相反,这种铣 削方式2 2 控制电路分析控制电路分析(1) 控制电路电源。 因为控制电器较多， 所以控制电路电压为127 V， 由控制变压器TC供给。 (2) 主轴电动机的起停控制。在非变速状态，SQ7不受压。 根据所用的铣刀，由SA5选择转向，合上QS，起动控制过程和电气原理如下： 按下SB1(或SB2)KM3线圈通电并自锁M1直接起动，当转速n高于速度继电器KV动作值(120 r/min)时，正转

176、触点KV-1(或反转触点KV-2)动作接通，为反接制动作好准备。 加工结束，需要停止时，按下SB3(或SB4)KM3线圈断电KM2线圈通电并自锁M1串R反接制动。n很快下降，当低于KV释放值(100 r/min)时，触点KV-1(或KV-2) 释放断开KM2线圈断电M1停止。 SB1与SB2、SB3与SB4分别位于机床的正面与侧面，功能完全一样，实现两地控制。 (3) 主轴变速冲动控制： X62W卧式万能铣床主轴的变速采用孔盘机构，集中操纵。从控制电路的设计来看，既可以在停车时变速，也可以在M1运转时进行变速。图8-7所以为主轴变速机构简图。 图8-7 X62W主轴变速操纵机构简图 变速时的操

177、作过程是：拉出变速手柄，由扇形齿轮带动齿条和拨叉， 使变速孔盘移出，并由与扇形齿轮同轴的凸轮触动(压合)变速冲动开关 (SQ7)，然后转动变速数字盘1至所需要的转速，再迅速将变速手柄推回原处。当快接近终位时，应减慢推动的速度，以利齿轮的啮合，使孔盘顺利推入。此时，凸轮又触动一下SQ7，当孔盘完全推入时，SQ7恢复原位。当手柄推不到底(孔盘推不上)时，可将手柄扳回再推一两次，便可推回原处。 从上面的分析可知，在变速手柄拉出和推回的过程中， 使变速冲动开关SQ7短时压合，其触点动作，即SQ7-2分断，SQ7-1闭合。 X62W卧式万能铣床能够在运转中直接进行变速操作。 其控制过程是： 拉出变速手柄

178、SQ7短时受压KM2通电，主触点闭合M1反接制动，转速迅速降低。此时传动机构脱开，可进行变速盘操作。变速完成后推回手柄SQ7再次短时受压KM2通电，主触点闭合M1短时起动，带动齿轮转动一下，此时有利于齿轮的啮合。主轴重新起动后，便运转于新的转速。 也可在主轴不转的情况下进行变速。控制过程是：拉出变速手柄SQ7短时压合KM2通电，主触点闭合M1短时起动，带动齿轮转动一下， 有利于齿轮的分开。变速后，将手柄推回SQ7再次短时受压KM2通电，主触点闭合M1短时起动， 带动齿轮转动一下， 此时有利于齿轮的啮合。 6 6M2M2进给电动机控制进给电动机控制进给电动机控制进给电动机控制 (1) (1) 工

179、作台上下进给的控制工作台上下进给的控制工作台上下进给的控制工作台上下进给的控制 (2)(2)工作台左右进给的控制工作台左右进给的控制工作台左右进给的控制工作台左右进给的控制 (3)(3)工作台前后进给的控制工作台前后进给的控制工作台前后进给的控制工作台前后进给的控制7 7工作台快速移动控制工作台快速移动控制工作台快速移动控制工作台快速移动控制 8 8圆工作台运动控制圆工作台运动控制圆工作台运动控制圆工作台运动控制 （三）辅助电路分析（三）辅助电路分析（三）辅助电路分析（三）辅助电路分析 进给运动的电气控制线路进给运动的电气控制线路 1 工作台左右移动控制工作台左右移动控制工作台左右移动是由操作

180、手柄控制的。此手柄有左、 零、右三个位置，各位置对应的限位开关SQ1、SQ2的工作状态如表8-1所示。扳动手柄时，合上纵向进给的机械离合器， 相应传动链接通，同时压合SQ1或SQ2，实现纵向按选定的进给速度自动进给。纵向向前的控制过程与电路工作过程是：将纵向进给手柄往前扳， 即与工作台进给方向一致， 压合SQ1KM4通电，电流流经路径为(13SQ6-2SQ4-2SQ3-2SA1-1SQ1-1KM4线圈KM5常闭触点20)进给电动机M2正向起动，通过纵向传动机构拖动工作台纵向向前进给。欲停止向前移动， 只要将手柄扳回中间位置SQ1不受压KM4释放M2停止工作台停止移动。 纵向向后的控制过程和电路

181、工作过程是：扳动纵向进给手柄接通纵向传动机构，同时压合SQ2KM4通电，电流流经路 径 为 (13SQ6-2SQ4-2SQ3-2SA1-1SQ2-1KM5线 圈KM4常闭触点20)M2反向起动， 并通过纵向传动机构拖动工作台纵向向后进给。 工作台纵向进给设有限位保护，进给至终端时，利用工作台下方安装的左、右终端撞块，撞击操纵手柄，使手柄回到中间停车位置， 实现限位保护。 2 2 工作台左右工作台左右( (横向横向) )和上下和上下( (升降升降) )进给控制进给控制工作台横向和升降运动是通过十字开关操纵手柄来控制的。 该手柄有五个位置，即上、下、左、右和中间零位。在扳动十字开关操纵手柄时， 通

182、过联动机构将控制运动方向的机械离合器合上，同时压下相应的行程开关SQ3或SQ4。 工作台向上运动的工作情况是：将操作手柄向上扳接通垂直传动机构，同时压合SQ3KM4线圈通电(接通路径： 13SA1-3SQ2-2SQ1-2SA1-1SQ4-1KM4线圈KM5互锁触点20)M2正向起动，并通过垂直传动机构拖动工作台(床身)向上进给。 欲停止上升， 只要把手柄扳回中间位置即可。 工作台向下运动，只要将手柄扳向下，则KM5线圈得电， 使M2反转即可，其控制过程与上升类似。 工作台横向左右运动的控制与电路工作情况大致相同， 只是将手柄扳向左或右。 工作台上、下、前、后运动都有限位保护，当工作台运动到极限

183、位置时，利用固定在床身上的挡铁，撞击十字手柄， 使其回到中间位置， 工作台便停止运动。 3快速移动的控制快速移动的控制每个方向的移动都有两种速度，上面介绍的六个方向的进给都是慢速自动进给移动(工作进给)。需要快速移动时， 可在慢速向某一方向移动过程中按下SB5或SB6(两地控制)， 则KM6得电吸合，快速电磁铁YA通电，工作台便按原移动方向快速移动。快速移动为短时点动，松开SB5或SB6，快速移动停止，工作台仍按原方向继续慢速进给。 若要求在主轴不转的情况下进行工作台快速移动，可将主轴换向开关SA5扳在停止位置，然后扳动进给手柄，按下主轴起动按钮和快速移动按钮，工作台就可进行快速调整。 4 工

184、作台各运动方向的联锁工作台各运动方向的联锁在同一时间内，工作台只允许向一个方向运动，这种联锁是利用机械和电气的方法来实现的。例如工作台向左、向右控制，是同一手柄操作的，手柄本身起到左右运动的机械联锁作用。同理，工作台的横向和升降运动四个方向的联锁，是由十字手柄本身来实现的。而工作台的纵向与横向升降运动的联锁，则是利用电气方法来实现的。由纵向进给操作手柄控制的触头SQ1-2与SQ2-2和横向、升降进给操作手柄控制的触头SQ4-2与SQ3-2构成的两个并联支路控制着接触器KM4和KM5的线圈，若两个手柄都扳动，则把这两个支路都断开，使KM4或KM5都不能工作，达到联锁的目的，防止两个手柄同时操作而

185、损坏机构。 5 工作台进给变速冲动控制工作台进给变速冲动控制为了获得不同的进给速度，X62W铣床是通过机械方法改变变速齿轮传动比来实现的。与主轴变速类似，为了使变速时齿轮易于啮合，控制电路中也设置了瞬时冲动控制环节。 变速应在工作台停止移动时进行。进给变速操作过程是：先起动主轴电动机， 拉出蘑菇形变速手轮，同时转动至所需要的进给速度，再把手轮用力往外一拉，并立即推回原处。 在手轮拉到极限位置的瞬间，其连杆机构推动SQ6，使SQ6-2分断， SQ6-1闭合，接触器KM4短时通电，M2短时冲动，便于变速过程中齿轮的啮合。 其电流路径为： (13SA1-3SQ2-2SQ1-2SQ3-2SQ4-2SQ

186、6-1KM4线圈KM5常闭触点20)。 圆形工作台的控制线路圆形工作台的控制线路为了扩大机床的加工能力，可在工作台上安装圆工作台。 在使用圆工作台时，工作台纵向手柄及十字操作手柄都应置于中间位置。在机床开动前，先将圆工作台转换开关SA1扳到“接通”位置，此时SA1-2闭合、SA1-1和SA1-3断开，当按下主轴起动按钮SB1或SB2，主轴电动机便起动，而进给电动机也因接触器KM4得电而旋转(电流的路径为：13SQ6 2SQ4-2SQ3-2SQ1-2SQ2-2SA1-2KM4线圈KM5常闭触点20)。电动机M2转动并带动圆工作台旋转。由于只有KM4可以通电，因此圆工作台的旋转只能是单方向。其旋转

187、速度也可通过蘑菇状变速手轮进行调节。由于圆工作台的控制电路中串联了SQ1SQ4的常闭触点，因此扳动工作台任一方向的进给操作手柄， 都将压合SQ1SQ4的其中一个，使圆工作台停止转动，这就起到圆工作台转动与工作台三个方向移动的联锁保护。 第四章第四章第四章第四章 电气控制系统设计电气控制系统设计电气控制系统设计电气控制系统设计第一节第一节第一节第一节 电气控制设计的原则、内容和程序电气控制设计的原则、内容和程序电气控制设计的原则、内容和程序电气控制设计的原则、内容和程序第二节第二节第二节第二节 电力拖动方案的确定和电动机的选择电力拖动方案的确定和电动机的选择电力拖动方案的确定和电动机的选择电力拖

188、动方案的确定和电动机的选择第三节第三节第三节第三节 电气原理图设计的步骤与方法电气原理图设计的步骤与方法电气原理图设计的步骤与方法电气原理图设计的步骤与方法第四节第四节第四节第四节 常用控制电器的选择常用控制电器的选择常用控制电器的选择常用控制电器的选择第五节第五节第五节第五节 电气控制工艺设计电气控制工艺设计电气控制工艺设计电气控制工艺设计 为电气控制装置本身的制造、使用、运行及维修的为电气控制装置本身的制造、使用、运行及维修的需要而进行的生产工艺设计。需要而进行的生产工艺设计。电气控制设计包括：电气控制设计包括：1、电气原理图设计电气原理图设计 为满足生产机械及其工艺要求而进行的电气控制设

189、计。为满足生产机械及其工艺要求而进行的电气控制设计。2、电气工艺设计、电气工艺设计第一节第一节第一节第一节 电气控制设计的原则、电气控制设计的原则、电气控制设计的原则、电气控制设计的原则、内容和程序内容和程序内容和程序内容和程序一、电气控制设计的一般原则一、电气控制设计的一般原则1）最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制的要求，）最大限度地满足生产机械和生产工艺对电气控制的要求，这些生产工艺要求是电气控制设计的依据。这些生产工艺要求是电气控制设计的依据。 2）在满足控制要求前提下，设计方案力求简单、经济、合）在满足控制要求前提下，设计方案力求简单、经济、合理，不要盲目追求自动化和高指标。理

190、，不要盲目追求自动化和高指标。 3）正确、合理地选用电器元件，确保控制系统安全可）正确、合理地选用电器元件，确保控制系统安全可靠地工作。靠地工作。 4）为适应生产的发展和工艺的改进，在选择控制设备时，）为适应生产的发展和工艺的改进，在选择控制设备时，设备能力留有适当裕量。设备能力留有适当裕量。二、电气控制设计的基本任务和内容二、电气控制设计的基本任务和内容 电气控制系统设计的基本内容是根据控制要求，设计电气控制系统设计的基本内容是根据控制要求，设计和编制出电气设备制造和使用维修中必备的图样和资料和编制出电气设备制造和使用维修中必备的图样和资料等。等。包括电气原理图设计和电气工艺设计两部分。包括

191、电气原理图设计和电气工艺设计两部分。 （一）电气原理图设计内容（一）电气原理图设计内容1）拟定电气设计任务书）拟定电气设计任务书 2）选择电气拖动方案和控制方式）选择电气拖动方案和控制方式 3）确定电动机类型、型号、容量、转速）确定电动机类型、型号、容量、转速4）设计电气控制原理框图，确定各部分之间的关系，）设计电气控制原理框图，确定各部分之间的关系，拟订各部分技术指标与要求拟订各部分技术指标与要求5）设计并绘制电气控制原理图，计算主要技术参数）设计并绘制电气控制原理图，计算主要技术参数6）选择电气元件，制定元件目录清单）选择电气元件，制定元件目录清单7）编写设计说明书）编写设计说明书（二）电

192、气工艺设计内容（二）电气工艺设计内容1)根据设计出的电气原理图及选定的电气元件根据设计出的电气原理图及选定的电气元件,设计电气设设计电气设 备的总体配置备的总体配置,绘制电气控制系统的总装配图及总接线图。绘制电气控制系统的总装配图及总接线图。2）按照原理框图或划分的组件，对总原理图进行编号，绘）按照原理框图或划分的组件，对总原理图进行编号，绘制各组件原理电路图，列出各部件的元件目录表。制各组件原理电路图，列出各部件的元件目录表。3）根据组件原理电路图及选定的元件目录表，设计组件电）根据组件原理电路图及选定的元件目录表，设计组件电器装配图、接线图，图中应反映元件的安装方式和接线方器装配图、接线图

193、，图中应反映元件的安装方式和接线方式。式。4）根据组件装配要求，绘制电器安装板和非标准的）根据组件装配要求，绘制电器安装板和非标准的电器安装零件图纸。电器安装零件图纸。5）设计电气箱。）设计电气箱。6）汇总总原理图、总装配图及各组件原理图等资料，）汇总总原理图、总装配图及各组件原理图等资料，列出外购件清单，标准件清单，主要材料消耗定额等。列出外购件清单，标准件清单，主要材料消耗定额等。7）编写使用维护说明书）编写使用维护说明书三、电气控制设计的一般程序三、电气控制设计的一般程序以电力拖动电气控制设计为例以电力拖动电气控制设计为例 1拟定设计任务书拟定设计任务书 2选择拖动方案选择拖动方案 3电

194、动机的选择电动机的选择 4选择控制方式选择控制方式 5设计电气控制原理图、合理选用元器件，编制元设计电气控制原理图、合理选用元器件，编制元 器件目录清单。器件目录清单。6设计电气设备制造、安装、调试所必需的各种施工设计电气设备制造、安装、调试所必需的各种施工 图，并以此依据编制各种材料定额清单。图，并以此依据编制各种材料定额清单。7编写设计说明书和使用说明书。编写设计说明书和使用说明书。第二节第二节第二节第二节 电力拖动方案的确定电力拖动方案的确定电力拖动方案的确定电力拖动方案的确定和电动机的选择和电动机的选择和电动机的选择和电动机的选择一、拖动方案的确定一、拖动方案的确定（三）电动机调速性质

195、应与负载特性相适应（三）电动机调速性质应与负载特性相适应（一）拖动方式的选择（一）拖动方式的选择（二）调速方案的选择（二）调速方案的选择二、拖动电动机的选择二、拖动电动机的选择（一）电动机选择的基本原则（一）电动机选择的基本原则 1）电动机的机械特性应满足生产机械提出的要求，）电动机的机械特性应满足生产机械提出的要求，要与负载的负载特性相适应。保证运行稳定且具有要与负载的负载特性相适应。保证运行稳定且具有良好的起动、制动性能。良好的起动、制动性能。2）工作过程中电动机容量能得到充分利用，使其温）工作过程中电动机容量能得到充分利用，使其温升尽可能达到或接近额定温升值。升尽可能达到或接近额定温升值

196、。3）电动机结构型式满足机械设计提出的安装要求，）电动机结构型式满足机械设计提出的安装要求，并能适应周围环境工作条件。并能适应周围环境工作条件。4）在满足设计要求前提下，应优先采用结构简单、）在满足设计要求前提下，应优先采用结构简单、价格便宜、使用维护方便的三相笼型异步电动机。价格便宜、使用维护方便的三相笼型异步电动机。（二）电动机容量的选择（二）电动机容量的选择1分析计算法分析计算法 根据生产机械负载图预选一台电动机，再用该根据生产机械负载图预选一台电动机，再用该电动机的技术数据和生产机械负载图求出电动机的电动机的技术数据和生产机械负载图求出电动机的负载图。最后按电动机的负载图从发热的方面进

197、行负载图。最后按电动机的负载图从发热的方面进行校验，并检查电动机的过载能力与起动转矩是否满校验，并检查电动机的过载能力与起动转矩是否满足要求，如若不合格，另选一台电动机重新计算，足要求，如若不合格，另选一台电动机重新计算，直到合格为止。直到合格为止。2统计类比法统计类比法 将各国同类型、先进的电动机容量进行统计和分析，从将各国同类型、先进的电动机容量进行统计和分析，从中找出电动机容量与机床主要参数间的关系，再根据国情得中找出电动机容量与机床主要参数间的关系，再根据国情得出相应的计算公式来确定电动机容量的一种实用方法。出相应的计算公式来确定电动机容量的一种实用方法。式中：式中： P电动机容量，单

198、位为电动机容量，单位为KW； D工件最大直径，单位为工件最大直径，单位为m。（1）车床）车床（2）立式车床）立式车床式中式中 ： P电动机容量，单位为电动机容量，单位为KW； D工件最大直径，单位为工件最大直径，单位为m。式中：式中：D最大钻孔直径，单位为最大钻孔直径，单位为mm。（3）摇臂钻床）摇臂钻床（4 4）卧式镗床）卧式镗床式中：式中：D镗杆直径，单位为镗杆直径，单位为mm。（5 5）外圆磨床）外圆磨床式中：式中： B砂轮宽度，单位为砂轮宽度，单位为mm。 K砂轮主轴用滚动轴承时，砂轮主轴用滚动轴承时，K=0.81.1, 砂轮主轴用滑动轴承时，。砂轮主轴用滑动轴承时，。（6 6）龙门铣

199、床）龙门铣床式中：式中：B工作台宽度，单位为工作台宽度，单位为mm。第三节第三节第三节第三节 电气原理图设计电气原理图设计电气原理图设计电气原理图设计的步骤与方法的步骤与方法的步骤与方法的步骤与方法一、电气控制原理图设计的基本步骤一、电气控制原理图设计的基本步骤 1、根据选定的拖动方案和控制方式设计系统的原、根据选定的拖动方案和控制方式设计系统的原理框图，拟订出各部分的主要技术要求和主要技术理框图，拟订出各部分的主要技术要求和主要技术参数。参数。 3、绘制系统总原理图。按系统框图结构将各部分、绘制系统总原理图。按系统框图结构将各部分电路联成一个整体，完善辅助电路，绘成系统原理电路联成一个整体，

200、完善辅助电路，绘成系统原理图。图。 4、合理选择电气原理图中每一电器元件，制订出、合理选择电气原理图中每一电器元件，制订出元器件目录清单。元器件目录清单。 2、根据各部分的要求，设计出原理框图中各个部、根据各部分的要求，设计出原理框图中各个部分的具体电路。对于每一部分电路的设计都是按照分的具体电路。对于每一部分电路的设计都是按照主电路主电路控制电路控制电路联锁与保护联锁与保护总体检查，反复总体检查，反复修改与完善的步骤来进行。修改与完善的步骤来进行。二、电气控制原理图的设计方法二、电气控制原理图的设计方法（一）分析设计法（一）分析设计法1、设计各控制单元环节中拖动电动机的起动、正反、设计各控制

201、单元环节中拖动电动机的起动、正反向运转、制动、调速、停车等的主电路或执行元件的向运转、制动、调速、停车等的主电路或执行元件的电路。电路。2、设计满足各电动机的运转功能和工作状态相对应、设计满足各电动机的运转功能和工作状态相对应的控制电路，以及满足执行元件实现规定动作相适的控制电路，以及满足执行元件实现规定动作相适应的指令信号的控制电路。应的指令信号的控制电路。3、连接各单元环节构成满足整机生产工艺要、连接各单元环节构成满足整机生产工艺要求，实现加工过程自动或半自动和调整的控求，实现加工过程自动或半自动和调整的控制电路。制电路。4、设计保护、联锁、检测、信号和照明等环节控、设计保护、联锁、检测、

202、信号和照明等环节控制电路。制电路。5、全面检查所设计的电路。、全面检查所设计的电路。（二）逻辑设计法（二）逻辑设计法采用逻辑设计法设计电气控制电路大体按五步进行：采用逻辑设计法设计电气控制电路大体按五步进行：1、按工艺要求画出工作循环图、按工艺要求画出工作循环图2、决定执行元件与检测元件，作出执行元件动作节、决定执行元件与检测元件，作出执行元件动作节拍表和检测元件状态表。拍表和检测元件状态表。3、根据检测元件状态表写出各程序的特征码，并确、根据检测元件状态表写出各程序的特征码，并确定相区分组，设置中间记忆元件，使各待相区分组所定相区分组，设置中间记忆元件，使各待相区分组所有程序皆可区分。有程序

203、皆可区分。4、列写中间记忆元件开关逻辑函数式及执行元件动、列写中间记忆元件开关逻辑函数式及执行元件动作逻辑函数式，进而画出相应的电路结构图。作逻辑函数式，进而画出相应的电路结构图。5、对画出的电路进行检查、化简和完善。、对画出的电路进行检查、化简和完善。三、电气控制原理图设计中的一般要求三、电气控制原理图设计中的一般要求电气控制原理图设计应满足以下要求：电气控制原理图设计应满足以下要求：1电气控制电路满足生产工艺要求电气控制电路满足生产工艺要求 2尽量减少控制电路中电流、电压的种类，控制电尽量减少控制电路中电流、电压的种类，控制电压选择标准电压等级。压选择标准电压等级。 常用控制电压等级表常用

204、控制电压等级表整流器整流器48、24、12直流直流电磁磁铁及及电磁离合器磁离合器的控制的控制电路路整流器或直整流器或直流流发电机机220、110直直流流直流直流电力力传动的控制的控制电路路采用控制采用控制电源源变压器器48、24、6照明及信号指示照明及信号指示电路路采用控制采用控制电源源变压器器110（127）、）、48交流交流电力力传动的控制的控制电路路较复复杂不用控制不用控制电源源变压器器380、220交交流流交流交流电力力传动的控制的控制电路路较简单电源源设备常用的常用的电压值/V控制控制电路路类型型3确保电气控制电路工作的可靠性和安全性确保电气控制电路工作的可靠性和安全性 为保为保证电

205、气控制电路可靠的工作，应考虑以下几方面：证电气控制电路可靠的工作，应考虑以下几方面：1）尽量减少电器元件的品种、规格与数量。）尽量减少电器元件的品种、规格与数量。2）正常工作中，尽可能减少通电电器的数量。）正常工作中，尽可能减少通电电器的数量。3）合理使用电器触头。）合理使用电器触头。 4）做到正确接线。）做到正确接线。5）尽量减少连接导线的数量，缩短连接导线的长度。）尽量减少连接导线的数量，缩短连接导线的长度。6）尽可能提高电路工作的可靠性、安全性。）尽可能提高电路工作的可靠性、安全性。 4应具有必要的保护应具有必要的保护 5电路设计要考虑操作、使用、调试与维修的方便。电路设计要考虑操作、使

206、用、调试与维修的方便。 6电路力求简单经济。电路力求简单经济。第四节第四节第四节第四节 常用控制电器的选择常用控制电器的选择常用控制电器的选择常用控制电器的选择一、接触器的选用一、接触器的选用通常接触器选用的原则是：通常接触器选用的原则是：1）根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用）根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接触器。类别的接触器。2）根据接触器控制对象的工作参数来确定接触器的容）根据接触器控制对象的工作参数来确定接触器的容量等级。量等级。3）根据控制回路电压决定接触器线圈电压。）根据控制回路电压决定接触器线圈电压。4）对于特殊环境条件下工作的接触器选用派生型产品。

207、）对于特殊环境条件下工作的接触器选用派生型产品。（一）交流接触器的选用（一）交流接触器的选用1、电动机负载时的选用、电动机负载时的选用1）一般任务）一般任务2）重任务）重任务3）特重任务）特重任务2、非电动机负载时的选用、非电动机负载时的选用1）电热设备）电热设备2）电容器）电容器3）变压器）变压器4）照明装置）照明装置（二）直流接触器的选用（二）直流接触器的选用1、控制直流电动机时的选用、控制直流电动机时的选用2、控制直流电磁铁时的选用、控制直流电磁铁时的选用二、电磁式控制继电器的选用二、电磁式控制继电器的选用（一）（一）类型的选用类型的选用（二）（二）使用环境的选用使用环境的选用（三）（三

208、）使用类别的选用使用类别的选用（四）（四）额定工作电压、额定工作电流的选用额定工作电压、额定工作电流的选用（五）（五）工作制的选用工作制的选用三、热继电器的选用三、热继电器的选用（一）原则上按被保护电动机的额定电流选取热继电器（一）原则上按被保护电动机的额定电流选取热继电器（二）对于长期工作或间断长期工作制电动机的热继电器（二）对于长期工作或间断长期工作制电动机的热继电器（三）用热继电器做电动机断相保护时的选用（三）用热继电器做电动机断相保护时的选用（四）三相与两相热继电器的选用（四）三相与两相热继电器的选用四、控制变压器的选用四、控制变压器的选用选择控制变压器的原则：选择控制变压器的原则：1

209、）一、二次侧应与电源、控制电路等电压相符）一、二次侧应与电源、控制电路等电压相符2）控制变压器二次侧的电磁器件起动时能可靠吸合）控制变压器二次侧的电磁器件起动时能可靠吸合3）温升不应超过允许温升）温升不应超过允许温升4）控制变压器容量近似计算公式：）控制变压器容量近似计算公式：S0.6S1+0.25 S2+0.125 KS3 第五节第五节第五节第五节 电气控制工艺设计电气控制工艺设计电气控制工艺设计电气控制工艺设计一、一、电气设备总体配置设计电气设备总体配置设计二、二、元件布置图的设计元件布置图的设计三、三、电气部件接线图的绘制电气部件接线图的绘制四、四、电气箱及非标准零件图的设计电气箱及非标

210、准零件图的设计五、五、各类元器件及材料清单的汇总各类元器件及材料清单的汇总六、六、编写设计说明书及使用说明书编写设计说明书及使用说明书设计举例设计举例热循环泵是用来为民用建筑内的洗澡、 洗脸和食堂洗涤等提供热水的电气设备。由于建筑内不同的地方需要的热水温度是不一样的，如洗澡用水一般不低于60， 洗脸用水较低，一般为30，因此热循环泵提供的热水温度应有一定的范围，一般其供水出口的温度在5565，也就是要求热循环泵55起泵，65停泵。热循环泵的拖动电机一般采用10 kW以下的笼型电动机，对其电气控制的主要要求是： (1) 电动机一般采用三相笼型异步电动机拖动，单方向运行；电动机容量通常在10 kW

211、以下。 (2) 控制电路具有手动和自动两种控制方式。设置手动控制的目的主要是便于检修和维护。自动控制采用温度控制， 应在55起泵，65停泵。 (3) 控制电路应能提供控制系统的运行状态信号。 (4) 必要的电气保护措施，如主电路与控制电路的过电流保护、 电动机的过载保护等。 1 1 主电路的设计主电路的设计(1) 由于电动机单向运行，因此采用一个接触器KM控制电动机M的起动。 (2) 在控制电路中用热继电器FR实现电动机的过载保护。 采用断路器QF供电，及熔断器实现其短路保护。 (3) 加上必要的电气保护措施， 如主电路与控制电路的过电流保护、电动机的过载保护等。 2 控制电路的设计1) 分析

212、设计法(1) 根据控制要求有自动和手动控制，采用选择开关实现其转换， 手动采用按钮控制，可采用按钮控制单向旋转、 连续运行的基本控制环节。 (2) 热循环泵根据温度的高低信号自动地起动和停止， 因此需要一个检测温度信号的传感器，由于要求55起泵， 65停泵，因此所需的温度信号是一个两位信号，所以采用具有电触头的温度计ST。 温度计ST有一个温度控制范围，当温度达到温度计设定温度范围的上限时，ST的电触头动作，其常开触头闭合，常闭触头断开；当温度达到温度计设定温度范围的下限时，ST的常开触头断开， 常闭触头闭合。ST的常闭触头接通中间继电器KA， 再由中间继电器的常开触头控制接触器KM的断开。对

213、接触器来讲， 实际上是由手动和自动两条路并联控制，由选择开关转换，(3) 根据控制要求，设置一个电源指示灯HLG、自动位置指示灯HLW及热循环泵工作指示灯HLR，当接通电源而热循环泵不工作时，HLG亮。而热循环泵开始工作时，KM通电，使HLG灭， HLR亮。当选择开关放在自动位置时，HLW亮，2） 逻辑设计法根据控制要求，当起动按钮SB2动作且停止按钮SB1不动作时，或选择开关处于接通时，电动机都可起动，即接触器KM通电。因此，可列出控制元件与执行元件的动作状态表如表7-1所示。表中，“0”表示不通电或不动作状态， “1”表示通电或动作状态。 根据状态表可知SB1、SB2、ST的状态共有8种，

214、其中5种状态下KM会接通，即KM状态为“1”。这5种状态分别是001、010、 011、101、111，因此可写出KM的逻辑代数式，并进行化简： 接线图的设计接线图的设计 电气设备总体配置设计电气设备总体配置设计 1 1 组件的划分原则组件的划分原则（1） 功能类似的元件组合在一起。 （2） 尽可能减少组件之间的连线数量， 接线关系密切的控制电器置于同一组件中。 （3） 强、 弱电控制电器分离， 以减少干扰。 （4） 力求整齐美观， 外形尺寸、 重量相近的电器组合在一起。 （5） 便于检查与调试， 需经常调节、 维护的元件和易损元件组合在一起。 2 电气控制设备的各部分及组件之间的接线方式 （

215、1） 电器板、控制板、机床电器的进出线一般采用接线端子（按电流大小及进出线数选用不同规格的线端子）。 （2） 被控制设备与电气箱之间采用多孔接插件，以便于拆装和搬运。 （3） 印制电路板及弱电控制组件之间宜采用各种类型的标准插件。 1有一3台皮带运输机传输系统，分别用电动机M1、M2、M3带动，控制要求如下，请设计控制系统 （1）按下起动按钮，先起动最末一台皮带机M3，经5S后再依次起动其它皮带机。 顺序为M3 M2 M1 （2）正常运行时，M3、M2、M1均工作。 （3）按下停止按钮时，先停止最前一台皮带机M1，待料送完毕后再依次停止其它皮带机。 M1 M2 (M3) 设计一带有两个接触器的控制电路，控制要求如下：按下起动按钮后接触器KM1线圈通电，4s后接触器KM2线圈通电， KM1线圈释放，10S后两个接触器同时接通，正常工作。