高級(jí)維修電工培訓(xùn)教程

1、第1章 常用低壓電器31.1 低壓電器的基本知識(shí) 1.1.1低壓電器的分類 1.按使用的系統(tǒng)分類 1、低壓配電電器： 主要用于低壓配電系統(tǒng)中。 2、低壓控制電器： 主要用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)中。 2.按動(dòng)作方式分類 1、手動(dòng)電器：通過人力操作而動(dòng)作的電器。 2、自動(dòng)電器：按照信號(hào)或某個(gè)物理量的高低而自動(dòng)動(dòng)作 的電器。 3.按動(dòng)作原理分類 1、電磁式電器：根據(jù)電磁感應(yīng)原理動(dòng)作的電器。如接觸 器、繼電器、電磁鐵等。 2、非電磁式電器：依靠外力或非電量信號(hào)(如速度、壓 力、溫度等)的變化而動(dòng)作的電器。如轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。 1.1.2低壓電器的結(jié)構(gòu) 電磁機(jī)構(gòu)：電磁機(jī)構(gòu)

2、的主要作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能量，產(chǎn)生電磁吸 力帶動(dòng)觸頭動(dòng)作，用來接通或分?jǐn)嚯娐贰?、銜鐵2、 鐵芯3、吸引線圈 觸頭系統(tǒng)：觸頭系統(tǒng)是低壓電器的執(zhí)行部件，用來實(shí)現(xiàn)電路的接通和斷開。31.1 低壓電器的基本知識(shí) 1.1.3低壓電器的輔助結(jié)構(gòu)（滅弧） 電?。簞?dòng)靜觸頭在分?jǐn)噙^程中，由于瞬間的電荷密度極 高，導(dǎo)致動(dòng)、靜觸頭間形成大量熾熱的電荷流，產(chǎn)生弧光 放電現(xiàn)象。電弧的存在不僅降低了電器的使用壽命，又延 長(zhǎng)了電路的分?jǐn)鄷r(shí)間，甚止可能導(dǎo)致事故。 常用的滅弧方法有電動(dòng)力滅弧、金屬柵片滅弧和磁吹滅 弧。1、電動(dòng)力滅弧2、金屬柵片滅弧3、磁吹滅弧1、銜鐵2、鐵心3、線圈41.1 低壓電器的基本知識(shí)1.2

3、繼 電 器 1.2.1繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理 繼電器工作特點(diǎn)：具有跳躍式的輸入輸出特性?？刂评^電器用于電路的邏輯控制，繼電器具有邏輯記憶功能，能組成復(fù)雜的邏輯控制電路，繼電器用于將某種 電量(如電壓、電流)或非電量(如溫度壓力轉(zhuǎn)速時(shí)間等)的變化量轉(zhuǎn)換為開關(guān)量 以實(shí)現(xiàn)對(duì) 電路的自動(dòng)控制功能。繼電器特性曲線圖當(dāng)繼電器輸入量X由零增至一定值之前，即X小于X0，繼電器輸出量Y為Ymin。當(dāng)輸入量X增加到X0時(shí)，繼電器吸合，輸出量Y突變至Ymax ；若X繼續(xù)增大，Y保持不變（Y=Ymax）。當(dāng)輸入信量X減小，若X仍大于XC時(shí)，輸出量Y保持不變（Y=Ymax）。當(dāng)降低至XC時(shí)，繼電器釋放，輸出量Y由Yma

4、x突變?yōu)閅min，若X繼續(xù)減小，Y值均保持不變（Y=Ymin）。繼電器的分類：按用途分，有控制繼電器和保護(hù)繼電器；按動(dòng)作原理分， 有電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動(dòng)式繼電器、電子式繼電器和熱繼電 器；按輸入信號(hào)的不同來分，有電壓繼電器、中間繼電器、電流繼電器、時(shí) 間繼電器、速度繼電器等。5 1.2.2電磁式繼電器電磁式繼電器結(jié)構(gòu)圖繼電器的吸動(dòng)值和釋放值可以根據(jù)保護(hù)要求在一定范圍內(nèi)調(diào)整。1)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母，調(diào)整反力彈簧的松緊程度可以調(diào)整動(dòng)作電流(電 壓)，彈簧反力越大動(dòng)作電流(電壓)就越大，反之就越小。2)改變非磁性墊片的厚度，非磁性墊片越厚銜鐵吸合后磁路的氣隙 和磁阻就越大，釋放電流(電壓)也就

5、越大，反之越小，而吸引值不 變。3)用調(diào)節(jié)螺絲改變初始?xì)庀兜拇笮?，在反作用彈簧力和非磁性墊片 厚度一定時(shí)，初始?xì)庀对酱?，吸引電?電壓)就越大，反之就越小，而釋放值不變。61.2繼 電 器電磁式電流繼電器 電磁式電流繼電器的輸入量是電流，它是根據(jù)輸入 電流大小而動(dòng)作的繼電器。電流繼電器的線圈串入 電路中，以反映電路電流的變化，其線圈匝數(shù)少、導(dǎo)線粗、阻抗小。電流繼電器可分為：欠電流繼電 器、過電流繼電器。(a)欠電流繼電器(b)過電流繼電器DL-20C電流繼電器1.2繼 電 器JL12系列電流繼電器電流繼電器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)7電磁式電壓繼電器的輸入量是電路的電壓大小，電壓繼電器根據(jù)輸入 電壓

6、大小而動(dòng)作。與電流繼電器類似電壓繼電器也分為欠電壓繼電 器和過電壓繼電器兩種。電磁式電壓繼電器工作時(shí)并聯(lián)在電路中，因此線圈匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)， 阻抗大，反映電路中電壓的變化，用于電路的電壓保護(hù)。(b)過電壓繼電器(a)欠電壓繼電器電壓繼電器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)DY-20CE系列電壓繼電器1.2繼 電 器DY-3 電壓繼電器810中間繼電器：觸點(diǎn)觸點(diǎn) 絕緣連桿鐵心線圈KA反力彈簧A1A2(a)中間繼電器示意圖線圈KA(b)中間繼電器圖形符號(hào)中間繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖及圖形文字符號(hào)JZ7系列中間繼電器JZY1系列中間繼電器1.2繼 電 器 1.2.3時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器在控制電路中用于時(shí)間的控制。其種類很

7、多，按其動(dòng)作原理可分 為電磁式、空氣阻尼式、電動(dòng)式和電子式等。按延時(shí)方式可分為通電延時(shí)型 和斷電延時(shí)型。JS14P系列數(shù)10字式時(shí)間繼電器JS11系列數(shù)字式時(shí)間繼電器JS20系列時(shí)間繼電器1.2繼 電 器JS7-A系列時(shí)間繼電器JS7型空氣阻尼式時(shí)間繼電器1.2繼 電 器1113空氣阻尼式時(shí)間繼電器示意圖及圖形符號(hào)(b)通電延時(shí)繼電器圖形符號(hào)1.線圈 2.靜鐵芯 3、7.彈簧 4.銜鐵 5.推板 6.頂桿 8.彈簧 9.橡皮膜 10.螺釘11.進(jìn)氣孔 12.活塞 13、16.微動(dòng)開關(guān) 14.延時(shí)開關(guān) 15.杠桿 通電延時(shí)型或或KT 通電延時(shí)接點(diǎn)KTKTKTKTKTKT瞬動(dòng)接點(diǎn)線圈1.2繼 電

8、器KT空氣阻尼式時(shí)間繼電器示意圖及圖形符號(hào)（圖中標(biāo)號(hào)同上圖）14 斷電延時(shí)型或或KTTKT 斷電延時(shí)接點(diǎn)KTKTKTKT(d)斷電延時(shí)繼電器圖形符號(hào)瞬動(dòng)接點(diǎn)線圈1.2繼 電 器KKT151.2.4 熱繼電器 主要是用于電氣設(shè)備（主要是電動(dòng) 機(jī)）的過負(fù)荷保護(hù)，熱繼電器是一種利用電流熱效應(yīng)原理工作的電器，它具有與電動(dòng)機(jī)容許過載特性 相近的反時(shí)限動(dòng)作特性，主要與接 觸器配合使用，用于對(duì)三相異步電 動(dòng)機(jī)的過負(fù)荷和斷相保護(hù)。FRFRFRFRFR雙金屬片熱元件傳動(dòng)桿觸點(diǎn)手動(dòng)/自動(dòng) 復(fù)位螺絲復(fù)位按鈕調(diào)節(jié)旋鈕(b)熱繼電器圖形符號(hào)(a)熱繼電器結(jié)構(gòu)示意圖熱元件觸點(diǎn)熱繼電器結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號(hào)1.2繼 電 器1

9、6熱繼電器的選擇原則 熱繼電器主要用于電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)，使用中應(yīng)考慮電動(dòng) 機(jī)的工作環(huán)境、起動(dòng)情況、負(fù)載性質(zhì)等因素，具體應(yīng)按以 下幾個(gè)方面來選擇： (1) 熱繼電器結(jié)構(gòu)型式的選擇：星形接法的電動(dòng)機(jī)可選用 兩相或三相結(jié)構(gòu)熱繼電器，三角形接法的電動(dòng)機(jī)應(yīng)選用帶 斷相保護(hù)裝置的三相結(jié)構(gòu)熱繼電器。 (2) 熱繼電器的動(dòng)作電流整定值一般為電動(dòng)機(jī)額定電流的 .05.倍。 (3) 對(duì)于重復(fù)短時(shí)工作的電動(dòng)機(jī)(如起重機(jī)電動(dòng)機(jī))，由于電 動(dòng)機(jī)不斷重復(fù)升溫，熱繼電器雙金屬片的溫升跟不上電動(dòng) 機(jī)繞組的溫升，電動(dòng)機(jī)將得不到可靠的過載保護(hù)。因此， 不宜選用雙金屬片熱繼電器，而應(yīng)選用過電流繼電器或能 反映繞組實(shí)際溫度的溫度繼電

10、器來進(jìn)行保護(hù)。1.2繼 電 器171.2.5速度繼電器又稱為反接制動(dòng)繼電器，主要用于三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制。JY-1型速度繼電器1.2繼 電 器速度繼電器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)181.3.1交流接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理交流接觸器：用于頻繁接通或斷開交、直流主電路或大容量控制電路的自動(dòng)切換電 器。能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制。1.3接 觸 器CZ18系列直流接觸器19135246主觸點(diǎn)輔助觸點(diǎn)鐵心線圈反力彈簧絕緣連桿A1A2(a)接觸器示意圖KMKMKM2 4 614 223244主觸點(diǎn)輔助觸點(diǎn)A2線圈1321313243441 3 51321 31431422A1KM主觸點(diǎn)32 輔助觸點(diǎn)線圈1

11、4424635131422213143A1A2(b)接觸器圖形符號(hào)交流接觸器的結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號(hào)1.3接 觸 器654321781、靜鐵心 2、線圈 3、彈簧4、動(dòng)鐵心195、主觸點(diǎn) 6、常開輔助觸點(diǎn) 7、滅弧罩 8、常閉輔助觸點(diǎn)大功率交流接觸器的結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號(hào)1.3接 觸 器 1.3.4接觸器的選用(1)根據(jù)被接通或分?jǐn)嗟碾娏鞣N類選擇接觸器的類型。 一般控制交流負(fù)載應(yīng)選用交流接觸器；控制直流負(fù)載則選用直流接觸器。 (2)根據(jù)被控電路中電流大小和使用類別選擇接觸器的額定電流。 主觸頭的額定工作電流應(yīng)大于或等于負(fù)載電路的電流。 (3)根據(jù)被控電路電壓等級(jí)選擇接觸器的額定電壓。 主觸頭的額

12、定工作電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載電路的電壓。 (4)根據(jù)控制電路的電壓等級(jí)選擇接觸器線圈的額定電壓。 吸引線圈的額定電壓應(yīng)與控制電路電壓相一致，接觸器在線圈額定電壓85%及以 上時(shí)應(yīng)能可靠地吸合。201.3接 觸 器 1.4.1低壓開關(guān) 用于隔離電源或在規(guī)定條件下接通、分?jǐn)嚯娐?，以及轉(zhuǎn)換 正?；蚍钦５碾娐贰７诸惾缦拢?刀開關(guān)是一種手動(dòng)電器，常用 的刀開關(guān)有HD型單投刀開關(guān)， HS型雙投刀開關(guān)、 HR型熔斷器式刀開關(guān)、 HZ型組合開關(guān)、 HK型閘刀開關(guān)、 HY型倒順開關(guān)等。211.4低壓開關(guān)和低壓斷電路開啟式負(fù)荷開關(guān)和封閉式負(fù)荷開關(guān)1、HK型開啟式負(fù)荷開關(guān)HK型開啟式負(fù)荷開關(guān)俗稱閘刀或膠殼刀開關(guān)。由

13、于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，使用維修方便，故得到廣 泛應(yīng)用。主要用作電氣照明電路，電熱電路。小容 量電動(dòng)機(jī)電路的不頻繁控制開關(guān)，也可用作分支電 路的配電開關(guān)。QLFU負(fù)荷開關(guān)22HD型單投刀開關(guān)靜觸頭動(dòng)觸頭QSQSQS操作桿傳動(dòng)桿接線端接線端靜觸頭動(dòng)觸頭QSQSQS(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)HD型單投刀開關(guān)示意圖及圖形符號(hào)23HS型雙投刀開關(guān) HS型雙投刀開關(guān)也稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，其作用和單投刀開關(guān) 類似，常用于雙電源的切換或雙供電線路的切換等，操作桿接線端靜觸頭傳動(dòng)桿QS接線端接線端動(dòng)觸頭HS型雙投刀開關(guān)示意圖及圖形符號(hào)24HR型熔斷器式刀開關(guān)操作桿傳動(dòng)桿接線端接線端靜觸頭靜觸頭熔

14、斷器QSHR型熔斷器式刀開關(guān)也稱刀熔開關(guān)，它實(shí)際上是將刀開關(guān)和熔斷器組合 成一體的電器，刀熔開關(guān)操作方便，并簡(jiǎn)化了供電線路，在供配電線路上應(yīng)用 很廣泛。刀熔開關(guān)可以切斷故障電流，但不能切斷正常的工作電流，所以一般 應(yīng)在無正常工作電流的情況下進(jìn)行操作。HR型熔斷器式刀開關(guān)示意圖及圖形符號(hào)25組合開關(guān)組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，控制 容量比較小，結(jié)構(gòu)緊湊，常用 于空間比較狹小的場(chǎng)所，如機(jī) 床和配電箱等。組合開關(guān)一般用于電氣設(shè)備的 非頻繁操作、切換電源和負(fù)載 以及控制小容量感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和 小型電器。合合分QS(a)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖動(dòng)觸頭 靜觸頭絕緣連桿(c)圖形符號(hào)(b)外形示意圖組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意和圖形符號(hào)

15、26型封閉式負(fù)荷開關(guān) HH型封閉式負(fù)荷開關(guān)俗稱鐵殼開關(guān)。刀開關(guān)帶有滅弧 裝置，能夠通斷負(fù)荷電流，熔斷器用于切斷短路電流。 一般用于小型電力排灌、電熱器、電氣照明線路的配電 設(shè)備中，用于不頻繁地接通與分?jǐn)嚯娐罚部梢灾苯佑?于異步電動(dòng)機(jī)的非頻繁全壓?jiǎn)?dòng)控制。HH3系列負(fù)荷開關(guān)負(fù)荷開關(guān)2729 斷路器的種類 按其用途和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為DW型框架式斷路器、DZ型塑料外殼式斷路器、DS型直流快速斷路器和DWX型、DWZ型限流式斷路器等。 框架式斷路器：主要用作配電線路的保護(hù)開關(guān)， 塑料外殼式斷路器：可用作配電線路的保護(hù)開關(guān)，還可用作電動(dòng)機(jī)、照明電路及電熱電路的電源開關(guān)。 1.4.3 低壓斷路器的結(jié)構(gòu)和工

16、作原理低壓斷路器又稱自動(dòng)空氣開關(guān)，當(dāng)電路發(fā)生嚴(yán)重的過 載、短路及欠電壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷故障電路，從而保 護(hù)其他電器。低壓斷路器也可用于不頻繁地接通和斷開電 路及不頻繁地啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。1.4低壓開關(guān)和低壓斷電路斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理DW型框架式斷路器30DZ型塑料外殼式斷路器斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理 斷路器主要由三個(gè)基本部分組成：即觸頭、滅弧系統(tǒng)和各 種脫扣器，包括過電流脫扣器、失壓(欠電壓)脫扣器、熱 脫扣器、分勵(lì)脫扣器和自由脫扣器。L 1L 2L 3過流保護(hù)過載保護(hù)失壓保護(hù)QF31斷路器工作原理示意圖及圖形文字符號(hào)斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理32斷路器工作原理動(dòng)畫示意331.4.5 低壓斷路器的選擇

17、 (1) 斷路器類型的選擇：應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)合和保護(hù)要求來選 擇。如一般選用塑殼式；短路電流很大選用限流型；額定 電流比較大或有選擇性保護(hù)要求選框架式；控制和保護(hù)含 有半導(dǎo)體器件的直流電路應(yīng)選直流快速斷路器等。(2) 斷路器額定電壓、額定電流應(yīng)大于或等于線路、設(shè)備 的正常工作電壓、工作電流。(3) 斷路器極限通斷能力大于或等于電路最大短路電流。(4) 欠電壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓。(5) 過電流脫扣器的額定電流大于或等于線路的最大負(fù)載電流。1.4低壓開關(guān)和低壓斷電路34熔斷器串接于被保護(hù)電路中，電流通過熔 體時(shí)產(chǎn)生的熱量與電流平方和電流通過的 時(shí)間成正比，電流越大則熔體熔斷時(shí)間 越短，這種

18、特性稱為熔斷器的反時(shí)限保護(hù) 特性或安秒特性。如圖所示。 1.5.2 熔斷器的分類按結(jié)構(gòu)分為開啟式、半封閉式和封閉式；按有無填料分為有填料式、填料式；按用途分為工業(yè)用熔斷器、保護(hù)半導(dǎo)體器 件熔斷器及自復(fù)式熔斷器等。熔斷器：在電路中主要起短路保護(hù)作用，用于保護(hù)線 路。1.5.1 熔斷器的結(jié)構(gòu)及工作原理1.5熔 斷 器35常用的熔斷器常用的熔斷器1、插入式熔斷器， 2、螺旋式熔斷器，3、RMl0型密封管式熔斷器，4、RT型有填料密封管式熔斷器熔斷器類型及圖形符號(hào)瓷蓋熔絲插頭 插座導(dǎo)線底座(a) RC1型瓷插式熔斷器底座熔芯接線端接線端熔斷指示器瓷帽上螺旋導(dǎo)體下螺旋導(dǎo)體熔芯導(dǎo)電帽導(dǎo)電底座(b) RL1

19、型螺旋式熔斷器363、 RMl0型密封管式熔斷器，4、 RT0型有填料密封管式熔斷器熔體接線端插刀插座銅帽接線端絕緣筒(c) RM10型密封管式熔斷器插刀 插座網(wǎng)狀熔體石英砂填料瓷套管(d) RT0型有填料式熔斷器FU(e)熔斷器圖形符號(hào)37 1.5.3 熔斷器的選擇(1)額定電壓的選擇 熔斷器的額定電壓大于或等于線路的工作電壓。(2)額定電流的選擇若負(fù)載為純電阻負(fù)載時(shí)，則熔絲電流就等于或大于負(fù)載額定電 流。當(dāng)熔斷器用于電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)時(shí)，選用原則如下： 單臺(tái)工作的電動(dòng)機(jī)：IRe(1.52.5)IDe保護(hù)多臺(tái)電機(jī)時(shí)：IRe(1.52.5)IDemIDe式中IRe 熔體額定電流IDe電動(dòng)機(jī)額定電

20、流IDem容量最大的電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)額定電流(3)熔斷器的額定電流應(yīng)大于所裝熔體的額定電流。1.5熔 斷 器 主令電器：是在自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)出指令或信號(hào)，使接觸器、繼電器或其他電器動(dòng)作，以達(dá)到接 通或分?jǐn)嚯娐纺康摹Ｖ髁铍娖鲬?yīng)用廣泛、種類繁多。按其作用可分為：按鈕開關(guān)、行程開關(guān)、接近開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。LA10系列按鈕開關(guān)LX2系列行程開關(guān)LK5系列主令控制器LT3腳踏開關(guān)381.主令電器1.6.1按鈕開關(guān) 按鈕是一種最常用的的主令電器，用于在 控制電路中發(fā)布控制命令(c)急停按鈕示意圖(a)按鈕示意圖(d)急停按鈕圖形符號(hào)(b)按鈕圖形符號(hào)SBSBSBSBSB復(fù)位彈簧變形簧片動(dòng)觸點(diǎn)推桿常態(tài)位置動(dòng)

21、態(tài)位置按鈕結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號(hào)39微動(dòng)式按鈕動(dòng)作原理圖1.6.2行程開關(guān)行程開關(guān)又叫限位開關(guān)，它的種類很 多，按運(yùn)動(dòng)形式可分為直動(dòng)式、微動(dòng) 式、轉(zhuǎn)動(dòng)式等；按觸點(diǎn)的性質(zhì)分為有 觸點(diǎn)式和無觸點(diǎn)式。1、觸點(diǎn)行程開關(guān)(a)直動(dòng)式行程開關(guān)示意圖(b)微動(dòng)式行程開關(guān)示意圖SQSQ滾輪弓型彈簧轉(zhuǎn)桿 彈簧觸點(diǎn)(c)旋轉(zhuǎn)式雙向機(jī)械碰壓限位開關(guān)示意圖圖形符號(hào)圖形符號(hào)行程開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號(hào)39無觸點(diǎn)行程開關(guān)無觸點(diǎn)行程開關(guān)又稱接近開關(guān)，它可以代替有觸頭行程開關(guān)來完成行 程控制和限位保護(hù)，還可用于高頻計(jì)數(shù)、測(cè)速、液位控制、零件尺寸 檢測(cè)、加工程序的自動(dòng)銜接等的非接觸式開關(guān)。無觸點(diǎn)行程開關(guān)分為有源型和無源型兩種，多

22、數(shù)無觸點(diǎn)行程開關(guān)為有 源型，主要包括檢測(cè)元件、放大電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路三部分。接近開關(guān)按檢測(cè)元件工作原理可分為高頻振蕩型、超聲波型、電容 型、電磁感應(yīng)型、永磁型、霍爾元件型與磁敏元件型等。不同型式的 接近開關(guān)所檢測(cè)的被檢測(cè)體不同。被檢測(cè)體元件電路40檢測(cè)放大輸出驅(qū)動(dòng)輸出端接近開關(guān)有源型接近開關(guān)結(jié)構(gòu)框圖1.6.3接近開關(guān) 接近開關(guān)輸出形式有兩線、三線和四線式幾種，晶體管輸 出類型有NPN和PNP兩種，外形有方型、圓型、槽型和分 離型等多種。 如下圖為槽型三線式NPN型光電式接近開關(guān)的工作原理圖 和遠(yuǎn)距分離型光電開關(guān)工作示意圖。槽型和分離型光電開關(guān)41431.6.4萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種多擋位、

23、多觸 點(diǎn)、能夠控制多回路的主令電 器。各種控制設(shè)備中線路的換 接、遙控和電流表、電壓表的 換相測(cè)量等；也可用于控制小 容量電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、換向、調(diào) 速。轉(zhuǎn)換開關(guān)及圖形符號(hào)及實(shí)物圖第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)12圖樣是工程界交流的語言電氣圖：根據(jù)國(guó)家電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)GB4728規(guī)定的圖形符號(hào)、 文字符號(hào)以及規(guī)定的畫法，用工程圖的形式，將電氣設(shè)備及 電氣元件按照一定的控制要求連接，表達(dá)設(shè)備電氣控制系統(tǒng) 的組成結(jié)構(gòu)、工作原理及安裝、調(diào)試、維修等技術(shù)要求等。分類： 電路圖（電氣原理圖）（設(shè)計(jì)、分析用） 電氣元件布置圖電氣接線圖第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)32.1電氣控制系統(tǒng)2.1.1電氣原理圖根據(jù)電氣控制系統(tǒng)的工作

24、原理，將電氣控制系統(tǒng)中各電氣元件及其連 接關(guān)系用電氣元件展開的形式繪制出來，不按電氣元件實(shí)際布置和形狀大小來繪制，用于分析研究系統(tǒng)的組成和工作原理。電氣原理圖包括：主電路：設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電路，包括從電源到用電設(shè)備的電路，是強(qiáng)電流通過的部分?？刂齐娐罚河筛鞣N電器的線圈、常開、常閉觸點(diǎn)等組合構(gòu)成的控制邏輯電路，是弱電流通過的部分。信號(hào)、照明電路保護(hù)電路SB1SB1KMKMFRMFUL1 L2 L3第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)4UU 12VWKMFRU 1V1 W1 M 13 L1 L2 L3380V 50HZQ1M 23 FRSB 2SB 12.5mm 2V 12W 12U 2V2 W2U 21 V21

25、W211.5mm2FU 22AFU 32AFU 42A380VTC50VA6.3V0.75mm 2Q2KMHLEL123454kW1440r/min0.125kW2900r/minKMU 12PEPEFU 50.75mm 2QFFU 11 3 X11繪制電氣原理圖的基本規(guī)則第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)主 電路控 制電路輔 助電路PE第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)圖2.2 區(qū)位圖號(hào)含義及觸點(diǎn)位置表示含義圖區(qū)、觸點(diǎn)位置索引5區(qū)位圖號(hào)含義及觸點(diǎn)位置表示含義2.1.2電氣元件布置圖6電器設(shè)備和元器件的布置應(yīng)注意以下幾 個(gè)方面：（1）體積大和較重的電器設(shè)備、元器件應(yīng)安裝在電器安裝板的下方，而發(fā) 熱元器件應(yīng)安裝在上

26、方。（2）強(qiáng)電、弱電應(yīng)分開，弱電要加 以屏蔽防止外界干擾。（3）需要經(jīng)常維護(hù)、檢修、調(diào)整的 電氣元件安裝位置不宜過高或過低。（4）電氣元件的布置應(yīng)考慮整齊、 美觀、對(duì)稱。外形尺寸與結(jié)構(gòu)類似的電 器應(yīng)安裝在一起，以利安裝和配線。（5）布置圖根據(jù)設(shè)備的復(fù)雜程度可 集中繪制在一張圖紙上，控制柜、操作 臺(tái)的電氣元件布置圖也可以分別繪出。第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)7第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)2.2 電路的邏輯關(guān)系電氣控制系統(tǒng)的狀態(tài)可分為工作狀態(tài)和非工作狀態(tài)，因此，可以利用邏輯函數(shù)描述系統(tǒng)組成和工作過程。 系統(tǒng)的邏輯函數(shù)描述：器件描述、電路描述1.器件描述 a）觸點(diǎn)表達(dá)動(dòng)作狀態(tài)不動(dòng)作狀態(tài)常開觸點(diǎn)KM、KA、S

27、Q10常閉觸點(diǎn)KM、KA、SQ01b）線圈通電斷電KM、KA1082. 電路描述觸點(diǎn)連接邏輯函數(shù)描述：并聯(lián)狀態(tài)-邏輯加（“或”）串聯(lián)狀態(tài)-邏輯乘（“與”）電路邏輯函數(shù)描述：每個(gè)耗能元件，均有自己的邏輯 函數(shù)表達(dá)式舉例：f (KM ) SB1 (SB2 KM )S B1SB 2KM KM 第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)92.3三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制三相籠型異步電動(dòng)機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、堅(jiān)固耐用 等一系列優(yōu)點(diǎn)獲得了廣泛的應(yīng)用。它的控制線路大都由繼電 器、接觸器、按鈕等有觸點(diǎn)電器組成。異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)有兩個(gè)特點(diǎn)：1、啟動(dòng)電流大一般籠型異步電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流約為額定電流的47倍。2、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩小對(duì)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)

28、的主要要求（1）有足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩（2）在滿足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求的前提下，啟動(dòng)電流越小越好。直接啟動(dòng) 不同類型與容量的異步電動(dòng)機(jī)可采取減壓?jiǎn)?dòng)第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)101、開關(guān)控制直接啟動(dòng)電路保護(hù)措施： FU短路保護(hù)優(yōu)點(diǎn)：控制方法簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。缺點(diǎn)：操作不方便、不安全，無過載、零壓等保 護(hù)措施，不能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和自動(dòng)控制適用于不頻繁啟動(dòng)的小容量電動(dòng)機(jī),如小型 臺(tái)鉆、砂輪機(jī)、冷卻泵等。2.3.2三相異步電動(dòng)機(jī)的全壓?jiǎn)?dòng)（電直源保護(hù)接啟主電動(dòng)機(jī) 控起、停21PESA3 M380VWVU滿足下列關(guān)系則可直接啟動(dòng)：I N4PN 0.75 SSI ST第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)11FU1KMFRKMM3

29、 QSL1 L2 L3FU2FRSB1SB2KMPE第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)、接觸器控制直接啟動(dòng)主電路：三相電源經(jīng)QS、FU2、KM的主觸點(diǎn)，F(xiàn)R的熱元件到電動(dòng)機(jī)三相定子繞組?？刂齐娐罚河脙蓚€(gè)控制按鈕，控制接觸器KM線圖的通、斷電，從而控制電動(dòng)機(jī)（M）啟動(dòng)和停止。啟停過程：合上QS，按動(dòng)啟動(dòng)按鈕SB2KM線圈通電并自鎖M通電工作。KM自鎖觸點(diǎn)，是指與SB2并聯(lián)的常開輔助觸點(diǎn)，其作用是當(dāng)按鈕SB2閉合后又?jǐn)嚅_，KM的通電狀態(tài)保持不變，稱為通電狀態(tài)的自我鎖定。停止按鈕SB1，用于切斷KM線圈自鎖-依靠接觸器自身輔助觸頭而使其線圈保持通電。456 17382.3.3三相異步電動(dòng)機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)定子串電阻

30、降壓?jiǎn)?dòng)控制電路原理： 電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)在三相定子繞組中 串接電阻，使電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓降低，以限制啟動(dòng)電流。啟動(dòng) 結(jié)束后再將電阻短接，使電動(dòng)機(jī) 在額定電壓下正常運(yùn)行。主電路： KM1實(shí)現(xiàn)串電阻啟動(dòng) KM2實(shí)現(xiàn)全壓運(yùn)行UVWKM2KM 1M3 FRFU 1FRSB1SB2KM2 KM1PEKM 1KTKM2KT KM 2KM 1電動(dòng)機(jī)運(yùn)行電動(dòng)機(jī)控制減壓控制1231 5 5 6 X 2 7 425211RFU第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)14低速運(yùn)行(三角形接線)：KM1閉合，KM2 、KM3 斷開高速運(yùn)行（雙星形接線）：KM2 、KM3 閉合，KM1斷開注意：定子繞組極數(shù)改變后，其相序方向和原來相序相

31、反。因此在變極時(shí)，主電路中必須保證電動(dòng)機(jī)任意兩個(gè)出線端同時(shí)對(duì)調(diào)，以保持高速和低速時(shí)的轉(zhuǎn)向相同。FU 1KM1M3 QSL1 L2 L3KM 3KM 2FU 2SB1SB2KMKM12KT KM3KT KM 2KM 2KTKM 3FRFRKM1PEY 降壓?jiǎn)?dòng)第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)KT KA15KM2自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)在自耦變壓器減壓起動(dòng)的控制線路中，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流的限制是依靠自耦變壓器的降壓作用來實(shí) 現(xiàn)的。啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)定子繞組得到的電壓是自耦變壓器的二次電壓，待電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)，自耦變壓器便被短接，此時(shí)電源電壓即額定電壓直接加于定子繞組，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入全電壓正常工作。UVWKM1FU2

32、KM 2M3 FRFU 1KM 1TCFU3FU424VFRSB1SB2KAFU5KM 1KTKA KAKM 1KM1380VPE第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)162.4三相異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行控制2.4.2 多臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序控制對(duì)于一些大中型機(jī)床、起重運(yùn)輸機(jī)械等生產(chǎn)設(shè)備，常要求操作人員在不同 方位進(jìn)行操作與控制，這時(shí)就需要組成多地點(diǎn)控制線路。對(duì)于重要、大型的設(shè)備，為了保證其操作安全，往往需幾個(gè)操作者都發(fā)出 命令，即滿足多個(gè)條件后設(shè)備才允許開始工作，這需要多條件控制電路FUSB 1SB 1 KM 2KMSB 4SB 6SB 3SB 5KMSB 2FU 2FR 1FR 2FU 2FR 1SB 2KM 1KM

33、 1SB 1KM 1SB 3SB 4KM 2KM 2SB 2KM 1KM 1KM1SB 3SB 4KM 2KM 2FR 2(a)多地點(diǎn)(b)多條件第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)172.4.3電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制工作原理將接至電動(dòng)機(jī)的 三相電源進(jìn)線中的任意兩相對(duì)調(diào)，即 可使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。主電路KM1，KM2換相序。互鎖KM1，KM2若同時(shí)動(dòng)作，將引起電源 相間短路，要加互鎖。U 380VVWFU1KM 1KM 2FRM3 PEFU2FRSB1SB2KM 2SB3KM 1KM1KM2KM 1KM 2FRSB1SB2 SB3KM 2KM1SB2SB3KM 1KM1KM2KM 2第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)182

34、.4.4雙速異步電動(dòng)機(jī)的控制實(shí)際生產(chǎn)中的機(jī)械設(shè)備，往往有調(diào)速的要求。n 60 f1 sp電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的三個(gè)參數(shù)：f-調(diào)頻、s-轉(zhuǎn)差調(diào)速、p-變級(jí)調(diào)速 f、s調(diào)速為無級(jí)調(diào)速，p 為有級(jí)調(diào)速變速電動(dòng)機(jī)一般有雙速、三速、四速等之分，與普通電動(dòng)機(jī)不同的是，變速 電動(dòng)機(jī)的定子備有一套或多套繞組，改變接法就可改變電動(dòng)機(jī)的磁極對(duì)數(shù)， 進(jìn)而改變轉(zhuǎn)速。雙速電動(dòng)機(jī)三相繞組連接圖如下：422134655213541366542136第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)用于迅速停車或準(zhǔn)確定位，實(shí)現(xiàn)切斷電源后，克服慣性，迫使電動(dòng)機(jī)迅速停 轉(zhuǎn)的功能。實(shí)質(zhì)就是給電動(dòng)機(jī)一個(gè)與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。常用制動(dòng)方式： 機(jī)械制動(dòng)

35、：機(jī)械抱閘、液壓或氣壓制動(dòng) 電氣制動(dòng)：反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)等2.5.1機(jī)械制動(dòng)機(jī)械制動(dòng)：就是用外加的機(jī)械作用力使電動(dòng)機(jī)在斷電后轉(zhuǎn)子迅速停止轉(zhuǎn) 動(dòng)的一種方法。應(yīng)用較多的機(jī)械制動(dòng)裝置是電磁制動(dòng)器，它主要由電磁鐵和制動(dòng)器兩部 分組成。電磁鐵包括鐵芯、銜鐵和線圈三部分；制動(dòng)器由閘輪、閘瓦、杠桿 和彈簧等部分組成。192.5三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)20L 1L 2L 3M3 杠桿銜鐵彈簧閘輪閘瓦KMU21W21PEQFFU 2SB 2KM 1SB 1KM線圈YD電磁抱閘斷電制動(dòng)控制第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)21斷電制動(dòng)控制方式在起重機(jī)械上被廣泛采用，不僅能準(zhǔn)確定位，同時(shí)還利用接觸器的

36、主觸點(diǎn)接入反向電路；利用速度繼電器判定零速，切斷電源；（可用時(shí)間繼電器嗎？）可防止突然停電時(shí)重物自行墜落。缺點(diǎn)：不經(jīng)濟(jì)；停止時(shí)手動(dòng)調(diào)整工件困難。 當(dāng)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與旋轉(zhuǎn)方向相反時(shí)，便進(jìn)入電氣制動(dòng)狀態(tài)。電氣制動(dòng)有反接制動(dòng)、能耗制動(dòng)、反饋制動(dòng)等，鼠籠式異步電動(dòng) 機(jī)常用的電氣制動(dòng)方法是反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)。2.5.2電氣制動(dòng)1、反接制動(dòng)制動(dòng)原理：切斷三相電源-接通反向啟動(dòng)電源（產(chǎn)生反向啟動(dòng)力矩）-制動(dòng)-轉(zhuǎn)速為零時(shí)切斷電源制動(dòng)手段：定子轉(zhuǎn)子動(dòng)觸點(diǎn)n第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)22KM 1M3 KM 2第復(fù)2合章停止按電鈕SB氣1動(dòng)合控制電路基礎(chǔ)動(dòng)電流R 的兩倍，主電很K頻S 繁的正反轉(zhuǎn)控制FU 2反接制動(dòng)

37、電流約為啟SB2KM 1KM 1SB 1KM 2SB 1KM 2KM 1nKSKM2FRL1L2L3QF觸點(diǎn)上并聯(lián)KM2的自鎖觸點(diǎn)。停車期間，用手轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)床主軸調(diào)整工件位置時(shí)，速度繼電器的轉(zhuǎn)子 隨著轉(zhuǎn)動(dòng)，若不按停止按鈕SB1，KM2就不會(huì)得電，電動(dòng)機(jī)就不會(huì)反接于電源。路制動(dòng)回路中串入限流電阻R，防止制動(dòng)時(shí)對(duì)電網(wǎng)的沖擊和電動(dòng)機(jī)繞組過熱。電動(dòng)機(jī)容量較小且制動(dòng)不是電路中，可以不加限流電阻。長(zhǎng)短設(shè)定時(shí)間繼轉(zhuǎn)子的制動(dòng)上，因此稱為能耗制動(dòng)。耗在轉(zhuǎn)子回路的電阻上，轉(zhuǎn)速為電器KT的定時(shí)控制電路(a)：手動(dòng)控零時(shí)再將其切除。值，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)過制：停車時(shí)按下SB1按FU 3主電路：變壓器TC和整流器提供程的自動(dòng)控制。鈕

38、，制動(dòng)結(jié)束時(shí)放開。2SB制動(dòng)直流電源，SB KM2為制動(dòng)接觸11KMSB 2器。電路簡(jiǎn)單，操作不便。SB 2KM 1KTKM 1KM 2KM 1KM 2KM 1KM 1KM 2KM 1KM 2KT232、能耗制動(dòng)制動(dòng)原理：KM 1M 13 KM 248VFU 1FU 2RP110VPEL1L2切斷三相電源-定子繞組接入直流電源（產(chǎn)定生子磁繞場(chǎng)組）接-通-慣直性流轉(zhuǎn)電動(dòng)源的，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子子切原割磁力線（產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩）-制動(dòng)這種制來動(dòng)儲(chǔ)方存法的是機(jī)將械在能運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)變過為程電中能儲(chǔ)，存消在轉(zhuǎn)子中的機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能，又消耗在制動(dòng)作用強(qiáng)弱與通入直流電流的TCFU 4L3QF能控耗制制電動(dòng)路控(b制)：電路：三相

39、籠型異步根電據(jù)動(dòng)電機(jī)動(dòng)切機(jī)斷帶三負(fù)相電源的同時(shí)，載制動(dòng)過程時(shí)間大小和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)，在同 樣的轉(zhuǎn)速下電流越大制動(dòng)作用越強(qiáng)，電流一定時(shí)轉(zhuǎn)速越高制動(dòng)力矩越大。一般取直流電流為電動(dòng)機(jī)空載電流的 3 4 倍，過大會(huì)使定 子 過熱?？烧{(diào)節(jié)整流器輸出端的可變電阻RP，得到合適的制動(dòng)電流。第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)2.6 電液控制系統(tǒng)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)由于其特有的優(yōu)點(diǎn)，如易獲得較大力矩、運(yùn)動(dòng)傳遞平穩(wěn) 均勻、調(diào)節(jié)控制方便等，在機(jī)械制造、工程、建筑、礦山等領(lǐng)域具有廣泛 的應(yīng)用。當(dāng)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)相結(jié)合組成電液聯(lián)合控制系統(tǒng) 時(shí)，即用電氣控制電路控制液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，再由液壓傳動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部 件完成規(guī)定動(dòng)作，這樣

40、就能很方便地實(shí)現(xiàn)由多種工作程序組合的自動(dòng)工作 循環(huán)控制，廣泛應(yīng)用于組合機(jī)床、自動(dòng)化機(jī)床、機(jī)械加工自動(dòng)線、數(shù)控機(jī) 床等設(shè)備上。電磁閥2425第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)26液壓系統(tǒng)的組成部分動(dòng)力部件：液壓泵執(zhí)行部件：液壓缸液壓馬達(dá)控制部件:壓力控制閥流量控制閥方向控制閥輔助裝置：油箱，油管，過濾器控制對(duì)象-油泵電動(dòng)機(jī)、電磁換向閥M3 液壓缸液壓泵調(diào)速閥YV1-1YV 1-2YV2-1YV 2YV 1第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)液壓動(dòng)力滑臺(tái)是典型的電液控制裝置，它是組合機(jī)床上實(shí)現(xiàn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的 一種通用部件，配上動(dòng)力頭和不同的主軸箱可以對(duì)工件完成鉆、擴(kuò)、鉸、鏜、 刮端面、倒角、銑削以及攻螺紋等加工工序。動(dòng)力滑

41、臺(tái)由液壓缸驅(qū)動(dòng)，該電液控制系統(tǒng)的分析可分為三步：（1）工作循環(huán)圖分析，確定工步順序、每步的工作內(nèi)容以及各工步轉(zhuǎn)換主令；（2）液壓系統(tǒng)分析，對(duì)照液壓系統(tǒng)原理圖，確定每工步中應(yīng)通電的電磁閥線 圈，結(jié)合分析結(jié)果和工作循環(huán)圖中給出的條件列出電磁鐵動(dòng)作順序表。（3）控制電路分析，對(duì)照電磁鐵動(dòng)作順序表，逐步分析電路如何在轉(zhuǎn)換主令的控制下完成電磁閥線圈通、斷電的控制。液壓動(dòng)力滑臺(tái)27第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)M3 液壓泵調(diào)速閥YV 2-1YV 2YV 1液壓缸YV1-1YV 1-2工作循環(huán)圖SQ2工進(jìn)SQ1SQ3快進(jìn)快退SB1YV1-1YV1-2YV2-1轉(zhuǎn)換主令快進(jìn)+-+SB1工進(jìn)+-SQ2快退-+-SQ3

42、電磁閥動(dòng)作順序表28原位-SQ1第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)29M 13 KM1M 23 FU 3FR 1FR 2SB 1SB 2SQ 2KM 3KM 1SQ 4SQ 1KM 4KM 1KM 3 KM 4SQ 3KM 2KM 1KM 2KM 3KM 4UVW380VKM3KM2KM4PEPEQF1QF2控制電路第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)302.7電氣控制系統(tǒng)中的保護(hù)環(huán)節(jié)選擇和設(shè)置保護(hù)環(huán)節(jié)是所有電氣控制系統(tǒng)不可 缺少的組成部分，保護(hù)人身安全、電網(wǎng)、電動(dòng)機(jī)、 以及電氣控制設(shè)備等。電氣控制系統(tǒng)中常見的保護(hù) 環(huán)節(jié)有電壓保護(hù)、電流保護(hù)、過載保護(hù)及弱磁保護(hù) 等。第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)31電氣控制電路中常用的保

43、護(hù)電路FU 1KM 1M3 L1 L2 L3KM 2KI 1 IIKI 2UKVFU 2FRKAKI 1KM 2KM 1KI 2KVFU 2KAKM1KM2FRSA 0SA 1SA 2PEQFRC第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)常用電氣保護(hù)環(huán)節(jié)保護(hù)環(huán)節(jié)故障原因采用的保護(hù)元件繼電器或接觸器、中間繼電器 熔斷器、低壓斷路器 過電流繼電器熱繼電器、熱敏電阻、低壓斷路器、 熱脫扣裝置 欠電流繼電器過電壓繼電器、離心開關(guān)、測(cè)速發(fā)電 機(jī)電壓保護(hù)短路保護(hù) 過電流保護(hù) 過載保護(hù)弱磁保護(hù)直流勵(lì)磁電流突然消失或減超速保護(hù)電壓過高、弱磁場(chǎng)電源電壓突然消失、降低或升高電源負(fù)載短路錯(cuò)誤啟動(dòng)、過大負(fù)載頻繁正反向啟動(dòng)長(zhǎng)期過載運(yùn)行小

44、32第2章 電氣控制電路基礎(chǔ)第 3 章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析2本章通過對(duì)典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的實(shí)例分析（車床、銑床、組合機(jī)床等）1、進(jìn)一步學(xué)習(xí)、掌握電氣控制電路的組成以及各種基本控制電 路在具體電氣控制系統(tǒng)的應(yīng)用。2、掌握分析電氣控制系統(tǒng)的方法，培養(yǎng)閱讀電氣控制圖的能力3、加深對(duì)機(jī)械設(shè)備中機(jī)械、液壓與電氣控制緊密配合的理解， 為實(shí)際工作中對(duì)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行分析打下基礎(chǔ)。第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析3第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析3.1 設(shè)備控制系統(tǒng)分析概述對(duì)設(shè)備電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行分析時(shí)，首先需要對(duì)設(shè)備整體系統(tǒng)有所了解，在此基 礎(chǔ)上，才能有效地針對(duì)設(shè)備系統(tǒng)控制要求，分析電氣控制系統(tǒng)的組

45、成與功能。設(shè)備 整體系統(tǒng)分析有如下三個(gè)方面：1.設(shè)備概況調(diào)查通過閱讀生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的有關(guān)技術(shù)資料，了解設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)及工作原理、 設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)類型及驅(qū)動(dòng)方式、主要技術(shù)性能和規(guī)格、運(yùn)動(dòng)要求等。2.電氣設(shè)備及電氣元件選用明確電動(dòng)機(jī)作用、型號(hào)規(guī)格以及控制要求，了解各種電器的工作原理、控制 作用及功能。3.設(shè)備和電氣元件的連接關(guān)系分析了解了被控設(shè)備和采用的電氣設(shè)備、電氣元件的基本狀況，還應(yīng)確定兩者之 間的聯(lián)接關(guān)系，即信息采集傳遞和運(yùn)動(dòng)輸出的形式和方法。信息采集傳遞過程是通過設(shè)備上的各種操作手柄、撞塊、擋鐵以及各種現(xiàn)場(chǎng)信息檢測(cè)機(jī)構(gòu)作用到主令信號(hào) 發(fā)出元件上，并將信號(hào)采集傳遞到電氣控制系統(tǒng)中；運(yùn)動(dòng)輸出關(guān)系

46、是明確電氣控制系統(tǒng)中的執(zhí)行元件將驅(qū)動(dòng)力送到機(jī)械設(shè)備上的相應(yīng)點(diǎn)，并實(shí)現(xiàn)設(shè)備要求的各種動(dòng)作。4機(jī)械設(shè)備電氣控制系統(tǒng)的分析步驟：1）設(shè)備運(yùn)動(dòng)分析包括液壓傳動(dòng)分析。 2）主電路分析確定電路中用電設(shè)備的數(shù)目、接線狀況、控制要求化整為零3）控制電路分析分析各種控制功能的實(shí)現(xiàn)經(jīng)過“化整為零”，逐步分析了每一個(gè)局部電路的工作原理以及各部分 之間的控制關(guān)系之后，還必須用“集零為整”的方法，統(tǒng)觀整個(gè)電路的保護(hù) 環(huán)節(jié)以及電氣原理圖中其他輔助電路（如檢測(cè)、信號(hào)指示、照明等電路）。 檢查整個(gè)控制線路，看是否有遺漏，特別要從整體角度去進(jìn)一步檢查和理解 各控制環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，理解電路中每個(gè)元件所起的作用。第3章常用設(shè)備電氣

47、控制系統(tǒng)分析相應(yīng)的控制電路也不算復(fù)雜。5金屬切削機(jī)床是進(jìn)行機(jī)械加工的主要設(shè)備，它用切削的方法將金屬毛坯加工 成有一定形狀、尺寸和表面質(zhì)量的機(jī)械零件。常見的金屬切削機(jī)床有車床、銑床、磨床、鉆床、組合機(jī)床等。金屬切削機(jī)床的機(jī)械運(yùn)動(dòng)可分為三類：對(duì)金屬工件進(jìn)行切削的運(yùn)動(dòng)稱為主運(yùn) 動(dòng)（一般為機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)）；持續(xù)地把金屬工件的被切削層投入切削的運(yùn) 動(dòng)稱為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（即加工工具與加工工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)）；而其他的運(yùn)動(dòng)（如 機(jī)床部件的位置調(diào)整運(yùn)動(dòng)）統(tǒng)稱為輔助運(yùn)動(dòng)。3.2 臥式車床電氣控制系統(tǒng)分析臥式車床是機(jī)械加工中應(yīng)用最廣泛的一種機(jī)床，能完成多種多樣的加 工工序：（1）加工各種軸類、套筒類和盤類零件上的回

48、轉(zhuǎn)表面，如車削 內(nèi)外圓柱面、圓錐面、環(huán)槽及成型回轉(zhuǎn)面；（2）車削端面及各種常用螺 紋；（3）配合鉆頭、鉸刀等還可進(jìn)行孔的加工?？傮w上看，由于臥式車床運(yùn)動(dòng)形式簡(jiǎn)單，采用機(jī)械調(diào)速的方法，因此第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析3.2.1車床的主要結(jié)構(gòu)及工作要求分析臥式車床結(jié)構(gòu)圖6第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析7第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析車削加工的主運(yùn)動(dòng)是主軸通過卡盤帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)速度較高，消耗的功 率較大；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是由溜板箱帶動(dòng)溜板和刀架作縱、橫兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)。速度較低，所 消耗的功率也較少。由于在車削螺紋時(shí)，要求主軸的旋轉(zhuǎn)速度與刀具的進(jìn)給速度保持嚴(yán) 格的比例，因此，臥式車床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)也由

49、主軸電動(dòng)機(jī)來拖動(dòng)。由于加工的工件尺寸較 大，加工時(shí)其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也比較大，為提高工作效率，須采用停車制動(dòng)。在加工時(shí)，需要 配備冷卻泵及冷卻泵電動(dòng)機(jī)。為減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度以及減少輔助工時(shí)，要求溜板箱能 夠快速移動(dòng)。C650臥式車床：中型車床，可加工的最大工件回轉(zhuǎn)直徑為1020mm，最大工件長(zhǎng)度為3000mm。3.2.2電力拖動(dòng)和控制要求分析1. 主軸電動(dòng)機(jī)M1控制要求三相籠型異步電動(dòng)機(jī)，完成主軸運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的拖動(dòng)。 直接起動(dòng)，能夠正、反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，并可對(duì)正、反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行電氣停車制動(dòng)，為加工、調(diào)整方便，還要具有點(diǎn)動(dòng)功能。2. 冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2控制要求采用直接起動(dòng)，并且為連續(xù)工作狀態(tài)。3. 快

50、移電動(dòng)機(jī)M3控制要求可根據(jù)需要隨時(shí)手動(dòng)控制起停。8第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析3.2.3臥式車床電氣控制系統(tǒng)分析91.C650車床主電路分析M1（主軸電路）：KM1、KM2實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)；KM3用于點(diǎn)動(dòng)和反接制動(dòng)時(shí) 串入電 阻R限流；KT與電流表PA用于檢測(cè)運(yùn)行電流；速度繼電器SR用于反接制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速 的過零檢測(cè)。分別由熔斷器FU1、FU2、FU3對(duì)電動(dòng)機(jī)M1、 M2、M3實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，由熱繼電器FR1、FR2對(duì) M1和M2進(jìn)行過載保護(hù)，快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)M3由于是短時(shí)工作制，所以不需要過載保護(hù)。第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析M2（冷卻泵電動(dòng)機(jī)）： KM4用于起?？刂疲ㄩL(zhǎng)動(dòng)）。 M3（快移電動(dòng)機(jī)）：

51、KM5用于起停（點(diǎn)動(dòng)）控制。10SB 2FR 1SB 3 SB 4KM1SB 1KAKAKM2KM2KM3KM1KASB 4SB 2FR 1SB 3 SB 4KM1nSR-1SR-2nSB 1KAKAKM2KAKM2KM3KM1KASB 4KM 1KAKTKM 3KM 2KM 1KAKM 3KM 22.控制電路分析主軸電動(dòng)機(jī)M1的控制點(diǎn)動(dòng)（正向）正反轉(zhuǎn)控制反接制動(dòng)（限流）第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析11冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2的控制：SB7、SB6及KM4構(gòu)成起、?？刂齐娐罚旱都艿目焖僖苿?dòng)電機(jī)M3的 控制：刀架操縱手柄控 制刀架拖板的工步移動(dòng) 和快速移動(dòng)。按動(dòng)操作手柄點(diǎn) 動(dòng)按鈕，壓下位置開關(guān) SQK

52、M5線圈通電電 動(dòng)機(jī)M3點(diǎn)動(dòng)。照明電路：第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析123.3 銑床電氣控制系統(tǒng)分析在機(jī)械加工工藝中，銑削是一種高效率的加工方式。銑床的種類很多， 有立銑、臥銑、龍門銑、仿形銑以及各種專用銑床等，現(xiàn)以應(yīng)用廣泛的臥 式萬能升降臺(tái)銑床為例分析中小型銑床的控制電路。3.3.1臥式銑床的主要結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)形式分析該銑床主要由床身、主軸、懸梁、刀桿支架、工作臺(tái)、升降工作 臺(tái)、底座、滑座等部分組成 。一般中小型銑床都采用三相籠型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，主軸帶動(dòng)銑刀的 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)稱為主運(yùn)動(dòng)，它有順銑和逆銑兩種加工方式，并且同工作臺(tái) 的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之間無速度比例協(xié)調(diào)的要求，所以主軸的拖動(dòng)由一臺(tái)主軸電路承擔(dān)。第

53、3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析銑床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1.底座 2.進(jìn)給傳動(dòng) 3.立柱 4.底槽 5.操作手柄 6.升降臺(tái) 7.水平工 作臺(tái) 8.前支撐 9.懸梁 10.中間支撐 11.刀桿 12.銑刀軸 13.主傳動(dòng)14.主軸電動(dòng)機(jī)13第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析水平工作臺(tái)可在上下、左右及前后三個(gè)方向上進(jìn)行進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或調(diào)整位置，各運(yùn) 動(dòng)部件在三個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)由同一臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)；工作臺(tái)上還可以安裝圓工作臺(tái)，使用圓工作臺(tái)可銑削圓弧、凸輪。 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)經(jīng)機(jī)械傳動(dòng)鏈傳動(dòng)，通過機(jī)械離合器在選定的進(jìn)給方向上驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)進(jìn)給，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的傳遞示意圖進(jìn)給移動(dòng)電磁離合器3.3.2電力拖動(dòng)及控制要求分析1. 主軸電動(dòng)機(jī)M

54、1控制M1空載時(shí)直接起動(dòng)；為完成順銑和逆銑，需要正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)；為提高工 作效率，要求有停車制動(dòng)控制；同時(shí)從安全和操作方便考慮，換刀時(shí)主軸 也處于制動(dòng)狀態(tài)；主軸電動(dòng)機(jī)可在兩處進(jìn)行起?？刂?；為保證變速時(shí)齒輪橫向移動(dòng)傳動(dòng)鏈垂直移動(dòng)傳動(dòng)鏈縱向移動(dòng)傳動(dòng)鏈機(jī)械離合器進(jìn)給移動(dòng)傳動(dòng)鏈快速移動(dòng)傳動(dòng)鏈快速移動(dòng)電磁離合器14易于嚙合，要求變速時(shí)主軸電路有點(diǎn)動(dòng)控制。第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析152.進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2控制直接起動(dòng)；為滿足縱向、橫向、垂直方向的往返運(yùn)動(dòng)，要求電動(dòng)機(jī)能 正反轉(zhuǎn)；為提高生產(chǎn)率，空行程時(shí)應(yīng)快速移動(dòng)；進(jìn)給變速時(shí)，也需要瞬時(shí) 點(diǎn)動(dòng)控制；從設(shè)備使用安全考慮，各進(jìn)給運(yùn)動(dòng)之必須聯(lián)鎖，并由手柄操作 機(jī)械離合

55、器選擇進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向。 3.電動(dòng)機(jī)M3拖動(dòng)冷卻泵，在銑削加工時(shí)提供切削液。4.加工零件時(shí)，為保證設(shè)備安全，要求主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)以后，進(jìn)給 電動(dòng)機(jī)方能起動(dòng)工作。3.3.3銑床電氣控制系統(tǒng)分析控制線路可分為主電路、控制電路和照明電路三部分.第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析16第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析1.主電路分析17第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分2.控制電路分析(化整為零）主軸電動(dòng)機(jī)M1控制（起動(dòng)控制、瞬時(shí)點(diǎn)動(dòng)、 兩處起停、停車制動(dòng)、換刀制動(dòng)）18析進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2控制SA1為工作臺(tái)轉(zhuǎn)換開關(guān)，水平工作臺(tái)：SA1-1與SA1-3閉合；圓工作臺(tái)：SAl-2閉合。水平工作臺(tái)控

56、制電路 正反轉(zhuǎn)控制 順序控制（見前頁） 縱向、橫向、垂直進(jìn)給，互鎖 正向點(diǎn)動(dòng)快移（見前頁）19水平工作臺(tái)的操作手柄工作臺(tái)控制電路第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析203.4 組合機(jī)床電氣控制系統(tǒng)組合機(jī)床是根據(jù)特定工件規(guī)定的加工工藝要求而設(shè)計(jì)制造的一種 高效率自動(dòng)化專用加工設(shè)備。常采用多刀（多軸）、多面、多工位同 時(shí)進(jìn)行銑、鉆、擴(kuò)、鉸、鏜等加工工作，并且具有自動(dòng)循環(huán)工作的功 能，在機(jī)械制造業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。組合機(jī)床通常由具有一定功能的通用部件（如動(dòng)力部件、輸送部 件、支撐部件、控制部件等）和加工專用部件（如多軸箱、夾具等） 組成，其中動(dòng)力部件是組合機(jī)床通用部件中最主要的一類部件。動(dòng)力 部件常采用

57、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)或液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，由電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工作自 動(dòng)循環(huán)的控制，是典型的機(jī)電、機(jī)電液一體化的高自動(dòng)化加工設(shè)備。 對(duì)于由多動(dòng)力部件構(gòu)成的組合機(jī)床，其控制通常有三方面的工作要求： 動(dòng)力部件的點(diǎn)動(dòng)功能及復(fù)位控制。 動(dòng)力部件的單機(jī)自動(dòng)工作循環(huán)控制(也稱半自動(dòng)控制)。 整機(jī)全自動(dòng)工作循環(huán)控制。第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析銑削工作滑臺(tái)右銑削頭工件左銑削頭左機(jī)滑臺(tái)右機(jī)滑臺(tái)3.4.1機(jī)床的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)21第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析銑削頭(右)快進(jìn)SB 6銑削頭(左)快進(jìn)銑削工作臺(tái)快進(jìn)銑削工作臺(tái)工進(jìn)銑削頭快退銑削工作臺(tái)快退SQ 422SQ 6SQ 1SQ 7SQ 5SQ 2SQ 3SQ 4SQ 6SQ 1

58、組合機(jī)床工作循環(huán)圖第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析23第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析組合機(jī)床液壓系統(tǒng)和工作循環(huán)示意圖YD1-1YD 1-2YD3-1YD 3-2YD 2SQ1 SQ1SQ1SQ6SQ7待加工 的工件工作滑臺(tái)SQ 5YD 4-1YD 4-2機(jī)床左動(dòng)力滑臺(tái)液壓泵站機(jī)床右動(dòng)力滑臺(tái)YD 2-1YD 1YD3YD 4刀具快進(jìn)快退快退快進(jìn)快 退工 進(jìn)快 進(jìn)SQ 424組合機(jī)床的電器動(dòng)作關(guān)系表工步電磁換向閥線圈通電狀態(tài)YD1-2YD2-1YD3-1YD3-2YD4-1+電動(dòng)機(jī)運(yùn)行 M2M3+轉(zhuǎn)換主令YD1-1YD4-2銑削頭快 進(jìn)+SB6銑削工作 臺(tái)快進(jìn)+SQ5、SQ7銑削工作 臺(tái)工進(jìn)+SQ2

59、銑削頭快 退+SQ3銑削工作 臺(tái)快退+SQ4、SQ6停止SQ1備注左動(dòng)力滑右動(dòng)力滑 臺(tái)臺(tái)刀具電動(dòng)機(jī)第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析組合機(jī)床的控制流程圖開始 SBKA 1KA 2KA 9銑削頭(左、右)快進(jìn)到位SQ 1KA 3KA 4KA 5KA 66SQ1SQ6SQ 7SQ 2SQ 3KA 11SQ6KA 8KA10SQ4SQ 5SQ4YD 3-1YD 4-2YD 1-1YD 2-1YD 3-2YD 4-1YD 1-1銑削頭(左)快進(jìn)銑削頭(右)快進(jìn)銑削工作臺(tái)快進(jìn)銑削工作臺(tái)工進(jìn)銑削頭(左、右)快退銑削頭(左、右)快退到位KA 7YD 1-2銑削工作臺(tái)快退25第3章常用設(shè)備電氣控制系統(tǒng)分析組 合

60、機(jī) 床（ 雙 面 粗 銑） 控 制 電 路 UV WKM 1M13 FR 1KM 2M23 FR 2FU 1FU 2KM 3M33 FR 3FU 3KM 4M43 FR 4FU 4FU 628V0/15101/15FU5FU7110VSB 1SB2FR1KM 1KM 1SB 3KM 1SB2KA 5KM 2KM 3KA 2FR 2KA3KASA 1KM 2SQ 5SQ 8SA 2FR 3KM 3SA 4KA 3KA 6SA 3FR 4KM 4PEU11V11 W11U12V12 W12UU1V1 W1UU21V21 W21U22V22 W22U2V2 W2U31V31 W31U32V32 W3