第二章-继电器-接触器控制电路基本环节课件

Date:2024/7/16 Page:1继电器-接触器控制电路基本环节CH2主要内容主要内容主要内容主要内容 以三相异步电动机为主要控制对象，介绍几种典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。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三相异步电动机的转速控制2-6电液组合控制电路电液组合控制电路2-7其他功能控制电路其他功能控制电路1Date:2024/7/16 Page:2继电器-接触器控制电路基本环节CH22-1 电路图的基本概念及绘制电气图：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。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：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、接线图与接线表、功能表图、逻辑图、位置图等。与框图、电路图、接线图与接线表、功能表图、逻辑图、位置图等。电气控制系统图：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、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。维修等技术要求等。电气控制系统图内容及类型：电气控制系统图内容及类型：电路图（电气原理图）电路图（电气原理图）电气接线图电气接线图电器元件布置图电器元件布置图 Date:2024/7/16 Page:3继电器-接触器控制电路基本环节CH2电气图形符号：电气图形符号：符号要素符号要素限定符号限定符号一般符号一般符号非电操作动作符号非电操作动作符号电气文字符号：电气文字符号：基本文字符号基本文字符号 表示电气设备、装表示电气设备、装置和元器件的类型、置和元器件的类型、特性等。特性等。辅助文字符号辅助文字符号 表示电气设备、装表示电气设备、装置和元器件的功能、置和元器件的功能、状态和特征等。状态和特征等。图形符号组合示例图形符号组合示例 一、电气控制系统中的图形符号和文字符号一、电气控制系统中的图形符号和文字符号3Date:2024/7/16 Page:4继电器-接触器控制电路基本环节CH2部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号 一般三极电源开关一般三极电源开关低压断路器低压断路器 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点 复合触点复合触点限位开关限位开关QSQFSQ熔断器熔断器 常开常开 常闭常闭 复合复合按钮按钮FUSB 线圈线圈 主触点主触点 常开辅助触常开辅助触点点 常闭辅助触点常闭辅助触点接触器接触器KM 线圈线圈 常开延时闭合触点常开延时闭合触点 常闭延时打开触常闭延时打开触点点 常开延时打开触点常开延时打开触点 常闭延时闭合触点常闭延时闭合触点时间继电器时间继电器KT4Date:2024/7/16 Page:5继电器-接触器控制电路基本环节CH2部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点速度继电器速度继电器 热元件热元件 常闭触常闭触点点热继电器热继电器 线圈线圈 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点中间继电器中间继电器KSFRKA电磁铁电磁铁YA 线圈线圈 常开触点常开触点 常闭触常闭触点点电压继电器电压继电器KUV 线圈线圈 常开触点常开触点 常闭触常闭触点点电流继电器电流继电器KI信号灯信号灯HL直流电动机直流电动机M变压器变压器三相三相异步电动机异步电动机M转换开关转换开关SA5Date:2024/7/16 Page:6继电器-接触器控制电路基本环节CH2电气原理图：电气原理图：根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式根据电气控制系统的工作原理，采用电器元件展开的形式 绘制的电气图。绘制的电气图。方法：方法：不按电器元件实际布置绘制，而是根据电器元件在电路中所起不按电器元件实际布置绘制，而是根据电器元件在电路中所起的作用画在不同的部位上。的作用画在不同的部位上。作用：作用：用于分析研究系统的组成和工作原理，为寻找电气故障提供帮用于分析研究系统的组成和工作原理，为寻找电气故障提供帮助，同时也是编制电气接线图的依据。助，同时也是编制电气接线图的依据。特点：特点：结构简单，层次分明。结构简单，层次分明。主电路：主电路：设备的驱动电路，包括从电源到用电设备的电路，设备的驱动电路，包括从电源到用电设备的电路，是强电流通过的部分。是强电流通过的部分。控制电路：控制电路：由按钮、接触器和继电器的线圈、各种电器的由按钮、接触器和继电器的线圈、各种电器的 常开、常闭触点等组合构成的控制逻辑电路，常开、常闭触点等组合构成的控制逻辑电路，实现所需要的控制功能，是弱电流通过的部分。实现所需要的控制功能，是弱电流通过的部分。信号指示电路信号指示电路保护电路保护电路主电路主电路用粗实线，控制电路和辅助的信号指示及保护电路用细实线。用粗实线，控制电路和辅助的信号指示及保护电路用细实线。6Date:2024/7/16 Page:7继电器-接触器控制电路基本环节CH2水平布置：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。（如接触器的线圈）画在电路的最右端。垂直布置：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。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。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。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。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：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；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；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，零位操作的手动控制开关在零位状态，不带零位的手动控制开关在图中规定的位置；不带零位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；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。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。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。7Date:2024/7/16 Page:8继电器-接触器控制电路基本环节CH2SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM28Date:2024/7/16 Page:9继电器-接触器控制电路基本环节CH2二、二、电气控制原理图的绘制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，触点连接在上方水平线与耗能元件之间。9Date:2024/7/16 Page:10继电器-接触器控制电路基本环节CH2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；10Date:2024/7/16 Page:11继电器-接触器控制电路基本环节CH2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绘出动作程序和动作位置。11Date:2024/7/16 Page:12继电器-接触器控制电路基本环节CH2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。12Date:2024/7/16 Page:13继电器-接触器控制电路基本环节CH2电气原理图举例电气原理图举例13Date:2024/7/16 Page:14继电器-接触器控制电路基本环节CH2三、电器元件布置图：三、电器元件布置图：表明电气设备上所有电器和用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。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）内部布置图电气电气控制柜与操作台（箱）面板布置图控制柜与操作台（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实际的安装位置电器元件及设备代号与有关电路图和设备清单上电器元件及设备代号与有关电路图和设备清单上所用的代号一致所用的代号一致14Date:2024/7/16 Page:15继电器-接触器控制电路基本环节CH2电器元件布置图的设计与绘制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15Date:2024/7/16 Page:16继电器-接触器控制电路基本环节CH2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。16Date:2024/7/16 Page:17继电器-接触器控制电路基本环节CH2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。17Date:2024/7/16 Page:18继电器-接触器控制电路基本环节CH2电器元件布置图举例电器元件布置图举例见图见图2-218Date:2024/7/16 Page:19继电器-接触器控制电路基本环节CH2四、电气接线图：四、电气接线图：表示电气设备或装置连接关系的简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、电路维修和图，用于电气设备安装接线、电路检查、电路维修和故障处理。故障处理。根据电气原理图和电器元件布置图编制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蔽和导线绞合等情况19Date:2024/7/16 Page:20继电器-接触器控制电路基本环节CH2电气接线图设计细则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。20Date:2024/7/16 Page:21继电器-接触器控制电路基本环节CH2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。21Date:2024/7/16 Page:22继电器-接触器控制电路基本环节CH2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。22Date:2024/7/16 Page:23继电器-接触器控制电路基本环节CH2电气接线图举例电气接线图举例23Date:2024/7/16 Page:24继电器-接触器控制电路基本环节CH2五、电气箱及非标准零件的设计五、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。24Date:2024/7/16 Page:25继电器-接触器控制电路基本环节CH225Date:2024/7/16 Page:26继电器-接触器控制电路基本环节CH2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。26Date:2024/7/16 Page:27继电器-接触器控制电路基本环节CH2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，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称、美观、使用方便等方面考虑进一步调整备尺寸比例。例。27Date:2024/7/16 Page:28继电器-接触器控制电路基本环节CH2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立柜式或工作台式工作台式，小型控制设备则设计成台式台式、手提式手提式或悬挂式悬挂式。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。28Date:2024/7/16 Page:29继电器-接触器控制电路基本环节CH2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。29Date:2024/7/16 Page:30继电器-接触器控制电路基本环节CH2电气图纸规范电气图纸规范 图图 幅幅 尺尺 寸寸(mm)图幅尺寸选择：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；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；整套图纸的幅面尽量保持一致；便于装订和管理；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。绘制时，输出设备（打印机、绘图仪等）对于输出幅面的限制。幅面幅面A0A1A2A3A4长长1189841594420297宽宽841594420297210幅面幅面A33A34A43A44A45长长89111896308411051宽宽420420297297297Date:2024/7/16 Page:31继电器-接触器控制电路基本环节CH2图框线：图框线：根据根据图纸是否需要装订以及图纸幅面的大小确定。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需要装订的图纸的图框线A0、A1、A2：a25mm，c10mm其它：其它：a25mm，c5mm不需要装订的图纸的图框线不需要装订的图纸的图框线A0、A1：e20mm其它：其它：e15mm31Date:2024/7/16 Page:32继电器-接触器控制电路基本环节CH2图幅图幅分区分区：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。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，分区在水平和垂直分区在水平和垂直两个方向的长度可以不同；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。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。32Date:2024/7/16 Page:33继电器-接触器控制电路基本环节CH2标题栏标题栏：画在图框的右下角，绘制方向应该与看图方向一致。画在图框的右下角，绘制方向应该与看图方向一致。标准标准A3图纸，标题栏可以绘制成通长的格式。图纸，标题栏可以绘制成通长的格式。内容：内容：设计单位名称、用户单位名称、专业名、设计阶段、比例尺、设计单位名称、用户单位名称、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。标题栏格式式样标题栏格式式样 33Date:2024/7/16 Page:34继电器-接触器控制电路基本环节CH2图线：图线：线型：线型：粗实线、细实线、虚线、点划线、双点划线、加粗实线、较细粗实线、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。实线、波浪线、双折线等。线宽：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，且不小于于粗线宽的两倍，且不小于0.7mm。34Date:2024/7/16 Page:35继电器-接触器控制电路基本环节CH2字体：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、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。角）等。字母、数字用直体。字母、数字用直体。字体大小视幅面大小而定字体大小视幅面大小而定。字高：字高：20mm、14mm、10mm、7mm、5mm、3.5mm、2.5mm等。等。字宽为字高的字宽为字高的2/3。汉字字粗为字高的汉字字粗为字高的1/5，数字及字母的字粗为字高的，数字及字母的字粗为字高的1/10。尺寸标记：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（实心箭头或界限、尺寸起止点（实心箭头或45斜短划线构成）及尺寸数字。斜短划线构成）及尺寸数字。比例：比例：所绘图形与实物大小的比值。所绘图形与实物大小的比值。设备布置图、平面图、结构详图按比例绘制设备布置图、平面图、结构详图按比例绘制。电气图多不按比例画出。电气图多不按比例画出。比例号：前面的数字通常为比例号：前面的数字通常为1，后面的数字为实物尺寸与图形尺寸的比，后面的数字为实物尺寸与图形尺寸的比例倍数。例倍数。平面图常用比例：平面图常用比例：1:10、1:20、1:50、1:100、1:200、1:500等等35Date:2024/7/16 Page:36继电器-接触器控制电路基本环节CH2注释：注释：图示不够清楚时的补充解释。图示不够清楚时的补充解释。两种方式：两种方式：直接放在说明对象附近；直接放在说明对象附近；加标记，注释放在图面的适当位置。加标记，注释放在图面的适当位置。详图：详图：表示装置中的部分结构、做法、安装措施的单独局部放大图，表示装置中的部分结构、做法、安装措施的单独局部放大图，被放大部分加以索引标志，置于被放大部分的原图上。被放大部分加以索引标志，置于被放大部分的原图上。技术数据：技术数据：元器件、设备等的技术参数。元器件、设备等的技术参数。三种形式：三种形式：标注在图形侧；标注在图形侧；标注在图形内；标注在图形内；加序号以表格的形式列出。加序号以表格的形式列出。36Date:2024/7/16 Page:37继电器-接触器控制电路基本环节CH2电气控制线路的逻辑代数表示法数字电路：“高电平”“低电平”计算机二进制逻辑代数开关触点：“闭合”“断开”继电器线圈：“得电”“失电”计算机二进制：“1”“0”37Date:2024/7/16 Page:38继电器-接触器控制电路基本环节CH22、触点闭合时逻辑状态为“1”，触点断开时逻辑状态为“0”a.线圈状态：KA=1 继电器线圈处于通电状态 KA=0 继电器线圈处于断电状态b.触点处于非激励或非工作的原始状态 KA=0 继电器常开触点状态 KA=1 继电器常闭触点状态 SB=0 按钮常开触点状态 SB=1 按钮常闭触点状态b.触点处于激励或工作状态 KA=1 继电器常开触点状态 KA=0 继电器常闭触点状态 SB=1 按钮常开触点状态 SB=0 按钮常闭触点状态一、电器元件的逻辑表示一、电器元件的逻辑表示1、KM、KA等表示常开触点，KM、KA等表示常闭触点。38Date:2024/7/16 Page:39继电器-接触器控制电路基本环节CH2二、电路状态的逻辑表示二、电路状态的逻辑表示 （1）“与”运算（逻辑乘）逻辑代数中运算符号“”或“”读作“与”。“与”运算的真值表如下表所示。39Date:2024/7/16 Page:40继电器-接触器控制电路基本环节CH2（a）逻辑符号逻辑符号 （b）控制线路实例控制线路实例40Date:2024/7/16 Page:41继电器-接触器控制电路基本环节CH2（2）“或”运算（逻辑加）逻辑代数中运算符号“+”读作“或”。“或”运算的真值表如下表所示。41Date:2024/7/16 Page:42继电器-接触器控制电路基本环节CH2（a）逻辑符号逻辑符号 （b）控制线路实例控制线路实例42Date:2024/7/16 Page:43继电器-接触器控制电路基本环节CH2（3）“非”运算（逻辑非）逻辑代数中“非”运算的符号用变量上面的短横线表示，读作“非”。“非”运算的真值表如下表所示。它表示了事物相互矛盾的两个对立面之间的关系。这种规律的因果规律称为“非”逻辑关系。43Date:2024/7/16 Page:44继电器-接触器控制电路基本环节CH2（a）逻辑符号 （b）控制线路实例图b中触点KA的取值与线圈KM的取值相同，而KM1与继电器的常闭触点的取值相同，所以，故实现了非运算。44Date:2024/7/16 Page:45继电器-接触器控制电路基本环节CH2三、逻辑函数与继电接触控制线路图 45Date:2024/7/16 Page:46继电器-接触器控制电路基本环节CH22-2 2-2 三相笼型异步电动机起动与正反转控制三相笼型异步电动机起动与正反转控制三相笼型异步电动机起动与正反转控制三相笼型异步电动机起动与正反转控制 三相笼型异步电动机由于结构简单。价格三相笼型异步电动机由于结构简单。价格便宜。坚固耐用等一系列优点获得了广泛的便宜。坚固耐用等一系列优点获得了广泛的应用。它的控制线路大都由继电器、接触器、应用。它的控制线路大都由继电器、接触器、按钮等有触点电器组成。对它的起动控制有按钮等有触点电器组成。对它的起动控制有全压起动和降压起动两种方式，本节先介绍全压起动和降压起动两种方式，本节先介绍全压起动控制线路。全压起动控制线路。46Date:2024/7/16 Page:47继电器-接触器控制电路基本环节CH2 一般在有独立变压器供电（即变压器供动力用电）的一般在有独立变压器供电（即变压器供动力用电）的情况下，若电动机启动频繁时，电动机功率小于变压器容情况下，若电动机启动频繁时，电动机功率小于变压器容量的量的20%时允许直接启动；时允许直接启动；若电动机不经常启动，电动机功率小于变压器容量的若电动机不经常启动，电动机功率小于变压器容量的30%时也允许直接启动。如果没有独立的变压器供电（即时也允许直接启动。如果没有独立的变压器供电（即与照明共用电源）的情况下，电动机启动比较频繁，则常与照明共用电源）的情况下，电动机启动比较频繁，则常按经验公式来估算，满足下列关系则可直接启动。按经验公式来估算，满足下列关系则可直接启动。47Date:2024/7/16 Page:48继电器-接触器控制电路基本环节CH22.2.1 起停控制手动控制操作方法：手动合上QS，电动机M工作；手动切断QS，电动机M停止工作。电路保护措施：FU短路保护电路优点：控制方法简单、经济、实用。电路缺点：保护不完善，操作不方便48Date:2024/7/16 Page:49继电器-接触器控制电路基本环节CH2、自动起停控制、自动起停控制主电路主电路：三相电源经QS、FU1、KM的主触点，FR的热元件到电动机三相定子绕组。控制电路控制电路：用两个控制按钮，控制接触器KM线图的通、断电，从而控制电动机（M）启动和停止。起动过程分析起动过程分析：合上QS，按动起动按钮SB1KM线圈通电并自锁M通电工作。KM自锁触点，是指与SB1并联的常开辅助触点，其作用是当按钮SB1闭合后又断开，KM的通电状态保持不变，称为通电状态的自我锁定。停止按钮SB2，用于切断KM线圈电流并打开自锁电路，使主回路的电动机M定子绕组断电停止工作。49Date:2024/7/16 Page:50继电器-接触器控制电路基本环节CH250Date:2024/7/16 Page:51继电器-接触器控制电路基本环节CH2起停控制起停控制电路的保护电路的保护分析分析过载保护过载保护：热继电器FR用于电动机过载时，其在控制电路的常闭触点打开，接触器KM线圈断电，使电动机M停止工作。排除过载故障后，手动使其复位，控制电路可以重新工作。短路保护短路保护：熔断器组FU1用于主电路的短路保护，FU2用于控制电路的短路保护。零压保护零压保护：电路失电复上电，不操作起动按钮，KM线圈不会再次自行通电，电动机不会自行起动。KMKM线圈通电的逻辑表达式：线圈通电的逻辑表达式：51Date:2024/7/16 Page:52继电器-接触器控制电路基本环节CH252Date:2024/7/16 Page:53继电器-接触器控制电路基本环节CH2二、电动机的正反转控制线路二、电动机的正反转控制线路二、电动机的正反转控制线路二、电动机的正反转控制线路工作原理，将接至电动工作原理，将接至电动机的三相电源进线中的机的三相电源进线中的任意两相对调，即可使任意两相对调，即可使电动机反转。电动机反转。主电路：主电路：KM1KM1，KM2KM2换相换相序。序。KM1KM1，KM2KM2同时动作，将同时动作，将引起电源相间短路，要引起电源相间短路，要加互锁。加互锁。53Date:2024/7/16 Page:54继电器-接触器控制电路基本环节CH21 1、电动机的、电动机的、电动机的、电动机的“正正正正停停停停反反反反”控制线路控制线路控制线路控制线路两个单向运行控制线路并联。两个单向运行控制线路并联。KM1KM1控制正向，控制正向，KM2KM2控制反向。控制反向。KM1KM1，KM2KM2同时动作，电源短路，同时动作，电源短路，必须禁止。必须禁止。方法：利用两个接触器常闭触方法：利用两个接触器常闭触头起相互控制作用。头起相互控制作用。这种利用两个接触器的常闭辅这种利用两个接触器的常闭辅助触头互相控制的方法叫做互助触头互相控制的方法叫做互锁，而两对起互锁作用的触头锁，而两对起互锁作用的触头便叫做互锁触头。便叫做互锁触头。互锁的存在使得当换向时必须互锁的存在使得当换向时必须停车。停车。54Date:2024/7/16 Page:55继电器-接触器控制电路基本环节CH2正向起动过程正向起动过程 停车过程停车过程55Date:2024/7/16 Page:56继电器-接触器控制电路基本环节CH22 2、电动机的、电动机的、电动机的、电动机的“正正正正反反反反停停停停”控制线控制线控制线控制线路路路路接触器互锁依然保留，接触器互锁依然保留，加装按纽互锁，可以加装按纽互锁，可以实现直接换向控制。实现直接换向控制。双重联锁：既有接触双重联锁：既有接触器互锁又有按纽互锁。器互锁又有按纽互锁。作用：作用：接触器互锁：防止电源接触器互锁：防止电源短路短路按纽互锁：提高工作效按纽互锁：提高工作效率率56Date:2024/7/16 Page:57继电器-接触器控制电路基本环节CH257Date:2024/7/16 Page:58继电器-接触器控制电路基本环节CH258Date:2024/7/16 Page:59继电器-接触器控制电路基本环节CH23 3、自动往复行程控制线路、自动往复行程控制线路、自动往复行程控制线路、自动往复行程控制线路1、主电路、主电路同电动机正反转控制线同电动机正反转控制线路。路。2 2、控制电路、控制电路接触器互锁依然保留，接触器互锁依然保留，加装行程开关互锁，以加装行程开关互锁，以实现自动换向控制。实现自动换向控制。59Date:2024/7/16 Page:60继电器-接触器控制电路基本环节CH2KM1KM1：前进前进KM2KM2：后退后退SQ1SQ1：末端行程开关末端行程开关SQ2SQ2：始端行程开关始端行程开关SB2SB2：正向起动按纽正向起动按纽 SB3SB3：反向起动按纽反向起动按纽SQ2 退退 进进 SQ1思考：若要在末端和始端加上限位保护60Date:2024/7/16 Page:61继电器-接触器控制电路基本环节CH261Date:2024/7/16 Page:62继电器-接触器控制电路基本环节CH22-3 2-3 三相笼型异步电动机降压起动控制三相笼型异步电动机降压起动控制三相笼型异步电动机降压起动控制三相笼型异步电动机降压起动控制较大容量的笼型异步电动机（大于较大容量的笼型异步电动机（大于10KW10KW）因启因启动电流较大，一般都采用降压起动方式来起动。动电流较大，一般都采用降压起动方式来起动。原理：起动时降低加在电动机定子绕组上的电原理：起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，起动后再将电压恢复到额定值。压，起动后再将电压恢复到额定值。62Date:2024/7/16 Page:63继电器-接触器控制电路基本环节CH2减压起动控制电路：减压起动控制电路：星星-三角变换减压起动：三角变换减压起动：全压工作时为三角形接法的电动机，起动时全压工作时为三角形接法的电动机，起动时将其定子绕组接成星形，降低电动机的绕组相电压，进而限制起动电流。将其定子绕组接成星形，降低电动机的绕组相电压，进而限制起动电流。当反映起动过程结束的定时器发出指令时再将电动机的定子绕组改接成当反映起动过程结束的定时器发出指令时再将电动机的定子绕组改接成三角形接法实现全压工作。三角形接法实现全压工作。定子串电阻或电抗器减压起动：定子串电阻或电抗器减压起动：电动机起动时在三相定子电路中串接电动机起动时在三相定子电路中串接电阻可降低绕组电压，以限制起动电流；起动后再将电阻短路，电动机电阻可降低绕组电压，以限制起动电流；起动后再将电阻短路，电动机即可在全压下运行。这种起动方式由于不受电动机接线方式的限制，设即可在全压下运行。这种起动方式由于不受电动机接线方式的限制，设备简单，因而得到广泛应用。在机械设备做点动调整时也常采用这种限备简单，因而得到广泛应用。在机械设备做点动调整时也常采用这种限流方法以减轻对电网的冲击。流方法以减轻对电网的冲击。自耦变压器减压起动自耦变压器减压起动延边三角形减压起动延边三角形减压起动63Date:2024/7/16 Page:64继电器-接触器控制电路基本环节CH264Date:2024/7/16 Page:65继电器-接触器控制电路基本环节CH2一、星一、星-三角变换三角变换减压起动控制电路（减压起动控制电路（1）：KM1、KM2、KM3、KT主电路主电路(a)：KM2与与KM3的主触点的主触点同时闭合，会造成电源短路，控制同时闭合，会造成电源短路，控制电路必须能够避免这种情况发生。电路必须能够避免这种情况发生。控制电路控制电路(b)：时间继电器时间继电器KT的的延时动断触点和延时动合触点似延时动断触点和延时动合触点似乎不会使乎不会使KM3和和KM2的线圈同时的线圈同时得电，但是，接触器的吸合和得电，但是，接触器的吸合和释放时间的离散性使得电路的工释放时间的离散性使得电路的工作状态存在不确定性。作状态存在不确定性。控制电路控制电路(b)不确定性不确定性：存在电磁时间常数和机械时间存在电磁时间常数和机械时间常数，继电器和接触器从线圈得常数，继电器和接触器从线圈得电或失电到触点完成动作需要时电或失电到触点完成动作需要时间，即吸合时间和释放时间（继间，即吸合时间和释放时间（继电器：十几到几十电器：十几到几十ms，接触器：接触器：几十到数百几十到数百ms）。）。假设假设KM2吸合时间是吸合时间是15ms，KM3释放时间是释放时间是25ms，时间继电时间继电器器KT的延时动断触点和延时动合的延时动断触点和延时动合触点同时动作，星触点同时动作，星-三角变换时，三角变换时，KM3和和KM2的主触点有约的主触点有约10ms的的时间同时接通。时间同时接通。控制电路控制电路(c)：改进控制电路：改进控制电路(b)，避免短路，节约电能避免短路，节约电能将将KM3的动断辅助触点串联在的动断辅助触点串联在KM2的线圈控制电路中，只有当的线圈控制电路中，只有当KM3的的衔铁及触点释放完毕（动断辅助触衔铁及触点释放完毕（动断辅助触点接通）后才允许点接通）后才允许KM2得电。得电。将将KM2的动断辅助触点串联在的动断辅助触点串联在KM3的线圈控制电路中，只有当的线圈控制电路中，只有当KM2的的衔铁及触点释放完毕（动断辅助触衔铁及触点释放完毕（动断辅助触点接通）后才允许点接通）后才允许KM3得电，保证得电，保证电路工作可靠。电路工作可靠。起动完成后时间继电器起动完成后时间继电器KT已无得电已无得电的必要，将的必要，将KM2的动断辅助触点串的动断辅助触点串联在联在KT的线圈控制电路中，的线圈控制电路中，KT断断电，节约能源。电，节约能源。65Date:2024/7/16 Page:66继电器-接触器控制电路基本环节CH266Date:2024/7/16 Page:67继电器-接触器控制电路基本环节CH2常见故障现象及处理方法常见故障现象及处理方法1、按下起动按钮，电机不工作：、按下起动按钮，电机不工作：检查熔断器是否熔断，检查热继电检查熔断器是否熔断，检查热继电器是否动作，检查按钮触点是否接器是否动作，检查按钮触点是否接触不良，检查电源是否正常，检查触不良，检查电源是否正常，检查接触器是否工作或损坏接触器是否工作或损坏67Date:2024/7/16 Page:68继电器-接触器控制电路基本环节CH22、时间继电器延时已到，而电路无、时间继电器延时已到，而电路无切换动作：切换动作：检查时间继电器是否有检查时间继电器是否有故障，检查故障，检查KM3的常闭辅助触点是的常闭辅助触点是否未断开或被卡住，否未断开或被卡住，KM3线圈是否线圈是否损坏损坏3、方式工作时，主电路短路：方式工作时，主电路短路：检检查电机线路故障，相序是否搞错查电机线路故障，相序是否搞错68Date:2024/7/16 Page:69继电器-接触器控制电路基本环节CH2星星-三角变换三角变换减压起动控制电路（减压起动控制电路（2）：KM1、KM2、KTKM2断电断电时，电动机绕组由时，电动机绕组由KM2的动断辅助触点连接成的动断辅助触点连接成星形星形起动起动。KM2通电通电后，电动机绕组由后，电动机绕组由KM2动合主触点连接成动合主触点连接成三角形正三角形正常运行常运行。辅助触点容量较小，辅助触点容量较小，4 13kW的电动机的电动机可采用该控制电路。可采用该控制电路。考虑考虑KM1的主触点承担分断时的主触点承担分断时的大电流，的大电流，KM2的辅助动断触点的辅助动断触点只在空载或小电流的情况下断开，只在空载或小电流的情况下断开，避免避免电弧的烧蚀缩短辅助触点寿电弧的烧蚀缩短辅助触点寿命。命。按下按钮按下按钮SB2SB2后电动机先进行后电动机先进行星形起动。星形起动。起动完成时，时间继电器动作，起动完成时，时间继电器动作，电动机进行星电动机进行星-三角变换、运三角变换、运行行第一阶段：第一阶段：KTKT延时动断触延时动断触点首先使点首先使KM1KM1线圈失电，线圈失电，KM1KM1的主触点断开，的主触点断开，KM1KM1的主触点分断电流，的主触点分断电流，KM2KM2动断辅助触点无电弧。动断辅助触点无电弧。第二阶段：第二阶段：KM2KM2线圈得线圈得电，主电路进行星电，主电路进行星-三三角变换，当角变换，当KM2KM2两个动两个动断辅助触点断开，主触断辅助触点断开，主触点及辅助动合触点吸合，点及辅助动合触点吸合，变换完成。变换完成。第三阶段：第三阶段：KM2KM2自自锁闭合使锁闭合使KM1KM1线圈线圈再次得电。再次得电。第四阶段：第四阶段：KM1KM1主触点再主触点再次接通三相电源时，电次接通三相电源时，电动机在三角形接法下全动机在三角形接法下全压运行。压运行。69Date:2024/7/16 Page:70继电器-接触器控制电路基本环节CH2星星-三角变换三角变换减压起动控制电路（减压起动控制电路（2）工作流程）工作流程：70Date:2024/7/16 Page:71继电器-接触器控制电路基本环节CH2二、定子串电阻起动二、定子串电阻起动二、定子串电阻起动二、定子串电阻起动原理：电动机在起动原理：电动机在起动时在三相定子绕组中时在三相定子绕组中串接电阻，使电动机串接电阻，使电动机定子绕组电压降低，定子绕组电压降低，起动结束后再将电阻起动结束后再将电阻短接。短接。主电路：主电路：KM1KM1实现串电实现串电阻起动，阻起动，KM2KM2实现全压实现全压运行。运行。KM2 KM1RL1 L2 L3QSFUFRM71SB2SB1FRKM1KTKM1 KM2 KT图（图（a）控制线路：控制线路：1 1、基本原理：用时间继、基本原理：用时间继电器电器KTKT控制控制KM1KM1、KM2KM2切切换。换。2 2、KM1KM1、KM2KM2允许同时吸允许同时吸合，但是电动机正常运合，但是电动机正常运行后，一般应该将行后，一般应该将KM1KM1释放，以降低运行损耗。释放，以降低运行损耗。3 3、图（、图（a a）为）为KM1KM1不退出不退出的控制线路。的控制线路。72Date:2024/7/16 Page:73继电器-接触器控制电路基本环节CH273SB2SB1FRKM1KTKM1 KM2 KT图（图（a）起动完成后起动完成后KM1不退出，不退出，不足之处：运行损耗大不足之处：运行损耗大增加故障点增加故障点有全压启动的可能有全压启动的可能 图（图（b-1）KM1退出而退出而KT 不退出不退出问题：问题：KT延时触点切换是否可行？延时触点切换是否可行？切换要求：起动过程平稳，减少冲击。对切换要求：起动过程平稳，减少冲击。对于主触点要求：于主触点要求：KM2 先闭合先闭合 KM1 后断开后断开KM2 KM1RL1 L2 L3QSFUFRMSB2SB1FRKTKM1 KM2 KTKTKT74 图（图（b-1）KM1退出而退出而KT 不退出不退出KT延时触点切换带来延时触点切换带来KM1、KM2线线圈瞬时断电，切换过程带来冲击圈瞬时断电，切换过程带来冲击SB2SB1FRKTKM2KM1 KM2 KTKT 图（图（b-2）KM1退出而退出而KT 不退出不退出KT常开延时触点和常开延时触点和KM常闭触点平常闭触点平稳切换！稳切换！SB2SB1FRKTKM1 KM2 KTKTKT75SB2SB1FRKTKM2KM1 KM2 KTKT SB2按下，按下，KM1动作动作电机降压起动；电机降压起动；KT绕组上电开始计时，绕组上电开始计时，KT延时时间到，延时时间到，KT延时闭合的常开触点闭合延时闭合的常开触点闭合KM2线圈上电，线圈上电，KM2主触点闭合主触点闭合电机全压起动。电机全压起动。KM2延时断开的常闭触点断开延时断开的常闭触点断开KM1线圈失电线圈失电KM主触点断开主触点断开降压起降压起动回路断开。动回路断开。KM2 KM1RL1 L2 L3QSFUFRM76问题：如果要求切换时确保问题：如果要求切换时确保KM2先先断开断开KM1后闭合，图（后闭合，图（b-1）是否可是否可靠，靠，为进一步增加可靠性应怎样做？为进一步增加可靠性应怎样做？图（图（b-3）方法：用方法：用KM1的常闭触点替代的常闭触点替代KT延延时常开触点。时常开触点。图（图（b-1）KM1退出而退出而KT 不退出不退出KT延时触点延时触点切换带来切换带来KM1、KM2线圈瞬时断线圈瞬时断电，切换过电，切换过程带来冲击程带来冲击SB2SB1FRKM1KM1 KM2 KTKTKTKM1 KM2 KTSB2SB1FRKTKTKT77切换顺序比较切换顺序比较切换顺序比较切换顺序比较SB2SB1FRKTKM2KM1 KM2 KTKTSB2SB1FRKTKM1 KM2 KTKTKTSB2SB1FRKM1KM1 KM2 KTKTKTKM2先通电先通电,KM1后断电；后断电；KM1,KM2同时切换；同时切换；KM1先先断电断电,KM2后通电后通电78 图（图（b-2）的自锁回路的改变，）的自锁回路的改变，采用采用KA触点扩展触点扩展 采用采用KT瞬时动作触点瞬时动作触点SB2SB1FRKTKM1 KM2 KTKTKM2SB2SB1FRKTKM1 KM2 KT KAKAKM2自锁回路的转换自锁回路的转换79SB2SB1FRKM1 KT KM2KTKM2KM2KM1图（图（c）退出退出KTSB2SB1FRKTKM2KM1KM2KM1 KM2 KT 图（图（b-3）的自锁回路的改变，）的自锁回路的改变，采用采用KM1、KM2触点切换触点切换80Date:2024/7/16 Page:81继电器-接触器控制电路基本环节CH281Date:2024/7/16 Page:82继电器-接触器控制电路基本环节CH2三、自藕变压器减压起动控制三、自藕变压器减压起动控制82Date:2024/7/16 Page:83继电器-接触器控制电路基本环节CH2四、四、延边三角形启动延边三角形启动优点；电流、启动转矩大（同Y-相比）。缺点；特殊要求的电机。83Date:2024/7/16 Page:84继电器-接触器控制电路基本环节CH2三相绕线转子异步电动机起动控制三相绕线转子异步电动机起动控制三相绕线转子异步电动机起动控制三相绕线转子异步电动机起动控制一、转子回路串接电阻起动的控制线路一、转子回路串接电阻起动的控制线路起动前，起动电阻全部接入电路，随着起动过起动前，起动电阻全部接入电路，随着起动过程的结束，起动电阻被逐段短接。程的结束，起动电阻被逐段短接。多段式，使得起动过程更加平滑。多段式，使得起动过程更加平滑。控制方式：控制方式：1 1、按时间原则控制、按时间原则控制2 2、按电流原则控制、按电流原则控制84（a）基本电路基本电路SB1FRSB2KM1KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4 KT1KT2KT3QSFUKM1FRML1 L2 L3KM43RKM32RKM21R图图图图2-152-15时间原则控制转子电路串电阻起动控制线路时间原则控制转子电路串电阻起动控制线路时间原则控制转子电路串电阻起动控制线路时间原则控制转子电路串电阻起动控制线路1、按时间原则控制、按时间原则控制85SB1FRSB2KM1KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4 KT1KT2KT3SB1SB2KM1KM2KM3KM4 KT1 KT2 KT3基基基基本本本本电电电电路路路路的的的的动动动动作作作作时时时时序序序序QSFUKM1FRML1 L2 L3KM43RKM32RKM21R86SB1FRSB2KM1KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4 KT1KT2KT3KM4KM4图图2-15(b)-(a)电路之改进：电路之改进：起动完成后退出起动完成后退出起动完成后退出起动完成后退出KM2KM2、KM3KM3、KT1KT1、KT2KT2、KT3KT387SB1FRSB2KM1KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4 KT1KT2KT3KM4KM4SB1SB2KM1KM2KM3KM4 KT1 KT2 KT3(b)(b)电路电路电路电路的动的动的动的动作时作时作时作时序序序序88SB1FRSB2KM1KM1 KT1 KM2 KT2 KM3 KT3 KM4 KT1KT2KT3KM2KM4KM4KM3KM2KM3图图2-15（c）(b)(b)电路之电路之电路之电路之改进：逐步改进：