電子教案-工廠電氣控制技術(shù)(第二版)

3/4/2025

1.1相關(guān)知識

1.2

電動機基本控制電氣圖的繪制及安裝

1.3電氣控制線路

1.4知識拓展1邱俊制作項目一三相異步電動機的單向

控制線路設(shè)計、安裝與調(diào)試3/4/20251.1.1低壓電器基本知識1.1

相關(guān)知識凡是根據(jù)外界特定的信號或要求，自動或手動接通和斷開電路，斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，實現(xiàn)對電路或非電現(xiàn)象的切換、控制、保護(hù)、檢測和調(diào)節(jié)的電氣設(shè)備均稱為電器。根據(jù)工作電壓的高低，電器可分為高壓電器和低壓電器。工作在交流額定電壓1200V及以下、直流額定電壓1500V及以下的電器稱為低壓電器。概述邱俊制作23/4/2025低壓電器的分類1.1.1低壓電器基本知識:（1）按應(yīng)用場所提出的不同要求以及所控制的對象，可以分為低壓配電電器和低壓控制電器兩大類。低壓配電電器主要用于低壓配電系統(tǒng)及動力設(shè)備中。低壓控制電器主要用于電力拖動與自動控制系統(tǒng)中。（2）按低壓電器的動作方式，可分為自動切換電器和非自動切換電器兩大類。自動切換電器是依靠電器本身參數(shù)的變化或外來信號的作用，自動完成接通或分?jǐn)嗟葎幼?。非自動切換電器主要依靠外力（如手控）直接操作來進(jìn)行切換。邱俊制作33/4/2025（3）按低壓電器的執(zhí)行機構(gòu)，可分為有觸點電器和無觸點電器兩大類。低壓電器的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)

有觸點電器具有可分離的動觸點和靜觸點，利用觸點的接觸和分離來實現(xiàn)電路的通斷控制。

無觸點電器沒有可分離的觸點，主要利用半導(dǎo)體元器件的開關(guān)效應(yīng)來實現(xiàn)電路的通斷控制。家和用戶制造和驗收的依據(jù)。

低壓電器產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容通常包括產(chǎn)品的用途、適用范圍、環(huán)境條件、技術(shù)性能要求、試驗項目和方法、包裝運輸?shù)囊蟮龋菑S家和用戶制造和驗收的依據(jù)。邱俊制作43/4/2025

低壓電器標(biāo)準(zhǔn)按內(nèi)容性質(zhì)可分為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)三大類。按批準(zhǔn)的級別則分為國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）、專業(yè)（部）標(biāo)準(zhǔn)（JB）和局批企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（JB/DQ）三級。

常用術(shù)語（1）通斷時間從電流開始在開關(guān)電器一個極流過瞬間起，到所有極的電弧最終熄滅瞬間為止的時間間隔。（2）燃弧時間電器分?jǐn)噙^程中，從觸頭斷開（或熔體熔斷）出現(xiàn)電弧的瞬間開始，至電弧完全熄滅為止的時間間隔。（3）分?jǐn)嗄芰﹄娖髟谝?guī)定的條件下，能在給定的電壓下分?jǐn)嗟念A(yù)期分?jǐn)嚯娏髦?。本書中常用的術(shù)語有以下十個

：邱俊制作53/4/2025（4）接通能力

開關(guān)電器在規(guī)定的條件下，能在給定的電壓下接通的預(yù)期接通電流值。（5）通斷能力開關(guān)電器在規(guī)定的條件下，能在給定的電壓下接通和分?jǐn)嗟念A(yù)期電流值。（6）短路接通能力

在規(guī)定條件下，包括開關(guān)電器的出線端短路在內(nèi)的接通能力。（7）短路分?jǐn)嗄芰?/p>

在規(guī)定條件下，包括電器的出線端短路在內(nèi)的分?jǐn)嗄芰?。?）操作頻率

開關(guān)電器在每小時內(nèi)可能實現(xiàn)的最高循環(huán)操作次數(shù)。（9）通電持續(xù)率電器的有載時間和工作周期之比，常以百分?jǐn)?shù)表示。（10）電（氣）壽命在規(guī)定的正常工作條件下，機械開關(guān)電器不需要修理或更換零件的負(fù)載操作循環(huán)次數(shù)。邱俊制作63/4/2025

單向運行控制電路所用低壓電器包括以下五大類:低壓開關(guān)、熔斷器、接觸器、按鈕和熱繼電器等，以下分別給予介紹。

低壓開關(guān)主要作隔離、轉(zhuǎn)換、接通和分?jǐn)嚯娐酚茫鄶?shù)用作機床電路的電源開關(guān)和局部照明電路的控制開關(guān)，有時也可用于直接控制小容量電動機的啟動、停止和正、反轉(zhuǎn)。1.1.2低壓開關(guān)1.1

相關(guān)知識邱俊制作73/4/2025

刀開關(guān)是手動電器中結(jié)構(gòu)最簡單的一種，被廣泛應(yīng)用于各種配電設(shè)備和供電線路，一般用來作為電源的引入開關(guān)或隔離開關(guān)，也可用于小容量的三相異步電動機不頻繁地啟動或停止。

在電力拖動控制線路中最常用的是由刀開關(guān)和熔斷器組合而成的負(fù)荷開關(guān)。

負(fù)荷開關(guān)分為開啟式負(fù)荷開關(guān)和封閉式負(fù)荷開關(guān)兩種。1.刀開關(guān)（1）刀開關(guān)型號及含義：邱俊制作83/4/2025（2）刀開關(guān)結(jié)構(gòu)與工作原理如圖1‐1所示：

a)

b)

c）圖1‐1HK系列開啟式負(fù)荷開關(guān)a)實物圖、b)結(jié)構(gòu)圖、c)符號1—瓷質(zhì)手柄2—動觸頭3—出線座4—瓷底座5—靜觸頭6—進(jìn)線座7—膠蓋緊固螺釘8—膠蓋邱俊制作93/4/2025（３）選用：

1）用于照明和電熱負(fù)載時，選用額定電壓220V或250V，額定電流不小于電路所有負(fù)載額定電流之和的兩極開關(guān)。

2）用于控制電動機的直接啟動和停止時，選用額定電壓380V或500V，額定電流不小于電動機額定電流3倍的三極開關(guān)。邱俊制作103/4/2025（４）安裝與使用：

1）開啟式負(fù)荷開關(guān)必須垂直安裝在控制屏或開關(guān)板上，且合閘狀態(tài)時手柄應(yīng)朝上，不允許倒裝或平裝，以防發(fā)生誤合閘事故。

2）開啟式負(fù)荷開關(guān)控制照明和電熱負(fù)載使用時，要裝接熔斷器作短路和過載保護(hù)。

3）更換熔體時，必須在閘刀斷開的情況下按原規(guī)格更換。

4）在分閘和合閘操作時，應(yīng)動作迅速，使電弧盡快熄滅。邱俊制作113/4/20252.自動空氣開關(guān)

自動空氣開關(guān)又叫低壓斷路器或自動空氣斷路器，又簡稱斷路器。用于不頻繁地接通和斷開電路以及控制電動機的運行。當(dāng)電路中發(fā)生嚴(yán)重過載、短路及失壓等故障時，能自動切斷故障電路，有效地保護(hù)接在它后面的電氣設(shè)備。（1）DZ5—20型自動空氣開關(guān)的型號及含義：邱俊制作123/4/2025（２）DZ5—20型自動空氣開關(guān)的結(jié)構(gòu)及工作原理圖1‐3DZ5—20型自動空氣開關(guān)a)DZ108‐20型實物圖b)DZ5—20型外形c)DZ5—20型結(jié)構(gòu)1—按鈕2—電磁脫扣器3—自由脫扣器4—動觸頭5—靜觸頭6—接線柱7）熱脫扣器邱俊制作133/4/2025

斷路器的工作原理如圖1‐4所示，低壓斷路器在電路圖中的符號如圖1‐5所示。需要手動分?jǐn)嚯娐窌r，按下分?jǐn)喟粹o即可。圖1‐4低壓斷路器工作原理圖1‐5低壓斷路器的符號1—分閘彈簧2—主觸頭3—傳動桿4—鎖扣5—軸6—過電流脫扣器7—熱脫扣器8—欠壓失壓脫扣器9—分?jǐn)喟粹o10—杠桿11—拉力彈簧邱俊制作143/4/2025（3）低壓斷路器的安裝與使用

1）低壓斷路器應(yīng)垂直于配電板安裝，電源引線應(yīng)接到上端，負(fù)載引線接到下端。2）低壓斷路器用作電源總開關(guān)或電動機的控制開關(guān)時，在電源進(jìn)線側(cè)必須加裝刀開關(guān)或熔斷器等，以形成明顯的斷開點。

3）低壓斷路器在使用前應(yīng)將脫扣器工作面的防銹油脂擦干凈；各脫扣器動作值一經(jīng)調(diào)整好，不允許隨意變動，以免影響其動作值。

4）使用過程中若遇分?jǐn)喽搪冯娏?，?yīng)及時檢查觸頭系統(tǒng)，若發(fā)現(xiàn)電灼燒痕，應(yīng)及時修理或更換。

5）斷路器上的積塵應(yīng)定期清除，并定期檢查各脫扣器動作值，給操作機構(gòu)添加潤滑劑。邱俊制作153/4/20251.1.3熔斷器

熔斷器是一種結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、動作可靠、使用維護(hù)方便的保護(hù)電器。在低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動系統(tǒng)中主要用作短路保護(hù)。使用時串聯(lián)在被保護(hù)的電路中。1．低壓熔斷器的種類、型號、結(jié)構(gòu)和用途圖1‐6常用熔斷器實物圖及熔斷器的電氣符號邱俊制作163/4/2025（1）型號及含義：（2）結(jié)構(gòu)

熔斷器主要由熔體、安裝熔體的熔管和熔座三部分組成。熔體是熔斷器的主要組成部分，常做成絲狀、片狀或柵狀。熔管是熔體的保護(hù)外殼，用耐熱絕緣材料制成，在熔體熔斷時兼有滅弧作用。熔座是熔斷器的底座，作用是固定熔管和外接引線。邱俊制作173/4/2025圖1‐7RC1A系列插入式熔斷器1—熔絲2—動觸頭3—瓷蓋4—空腔5—靜觸頭6—瓷座

下面具體分析三種常用低壓熔斷器的結(jié)構(gòu)：

a．RC1A系列插入式熔斷器，它由瓷座、瓷蓋、動觸頭、靜觸頭及熔絲五部分組成，其結(jié)構(gòu)如圖1‐7所示。邱俊制作183/4/2025

b．RL1系列螺旋式熔斷器，其外形和結(jié)構(gòu)如下頁圖1‐8所示。它主要由瓷帽、熔斷管、瓷套、上接線座、下接線座及瓷座等部分組成。圖1‐8螺旋式熔斷器結(jié)構(gòu)示意圖邱俊制作193/4/2025圖1‐9RM10系列無填料封閉管式熔斷器結(jié)構(gòu)示意圖1—夾座2—熔斷管3—鋼紙管4—黃銅套管5—黃銅帽6—熔體7—刀型夾頭c．RM10系列無填料封閉管式熔斷器主要由熔斷管、熔體、夾頭及夾座等部分組成。外形結(jié)構(gòu)如下頁圖1‐9所示。邱俊制作203/4/20252．熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)

（1）額定電壓

熔斷器的額定電壓是指能保證熔斷器長期正常工作的電壓。（2）額定電流

熔斷器的額定電流是指保證熔斷器能長期正常工作的電流，是由熔斷器各部分長期工作時的允許溫升決定的。熔體的額定電流是指在規(guī)定的工作條件下，長時間通過熔體而熔體不熔斷的最大電流值。（3）分?jǐn)嗄芰?/p>

在規(guī)定的使用和性能條件下，熔斷器在規(guī)定電壓下能分?jǐn)嗟念A(yù)期分?jǐn)嚯娏髦?。常用極限分?jǐn)嚯娏髦祦肀硎?。邱俊制?13/4/2025

在規(guī)定工作條件下，表征流過電流與熔體熔斷時間關(guān)系的函數(shù)曲線，也稱保護(hù)特性或熔斷特性，如圖1‐10所示。熔斷器對過載反應(yīng)是很不靈敏的，當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生輕度過載時，熔斷器將持續(xù)很長時間熔斷，有時甚至不熔斷。因此，除在照明電路中外，熔斷器一般不宜用作過載保護(hù)，主要用作短路保護(hù)。圖1‐10熔斷器的保護(hù)特性

（4）時間－電流特性邱俊制作223/4/2025

3．熔斷器的選擇（1）熔斷器類型的選擇

根據(jù)使用環(huán)境和負(fù)載性質(zhì)選擇適當(dāng)類型的熔斷器。用于容量較小的照明線路，可選用RC1A系列插入式熔斷器；在開關(guān)柜或配電屏中可選用RM10系列無填料封閉管式熔斷器；對于短路電流相當(dāng)大或有易燃?xì)怏w的地方，應(yīng)選用RT0系列有填料封閉管式熔斷器；在機床控制線路中，多選用RL1系列螺旋式熔斷器；用于半導(dǎo)體功率元件及晶閘管保護(hù)時，則應(yīng)選用RLS或RS系列快速熔斷器等。

邱俊制作233/4/20251）對照明、電熱等電流較平穩(wěn)、無沖擊電流的負(fù)載短路保護(hù)，熔體的額定電流應(yīng)等于或稍大于負(fù)載的額定電流。

2）對一臺不經(jīng)常啟動且啟動時間不長的電動機的短路保護(hù)，IRN≥（1.5～2.5）IN

3）對多臺電動機的短路保護(hù)，熔體的額定電流應(yīng)大于或等于其中最大容量電動機的額定電流INmax的1.5～2.5倍加上其它電動機額定電流的總和∑IN，即

IRN≥（1.5～2.5）INmax＋∑IN（2）熔體額定電流的選擇邱俊制作243/4/2025（4）熔斷器的分?jǐn)嗄芰?yīng)大于電路中可能出現(xiàn)的最大短路電流。（3）熔斷器額定電壓和額定電流的選擇

熔斷器的額定電壓必須等于或大于線路的額定電壓；熔斷器的額定電流必須等于或大于所裝熔體的額定電流。邱俊制作251.1.4接觸器3/4/2025

接觸器是一種自動的電磁式開關(guān)，適用于遠(yuǎn)距離頻繁地接通或斷開交、直流電路及大容量控制電路。

主要控制對象是電動機，也可用于控制其他負(fù)載，如電熱設(shè)備，電焊機以及電容器組等。

接觸器按主觸頭通過的電流種類，分為交流接觸器和直流接觸器兩種。

如下頁圖1‐11是部分實物圖。邱俊制作263/4/2025圖1‐11部分接觸器的實物圖邱俊制作271．接觸器型號及含義：3/4/2025邱俊制作283/4/20252．接觸器的結(jié)構(gòu)a)工作原理

b)符號圖1‐12交流接觸器的工作原理圖及電氣符號1—動鐵心2—主觸頭3—動斷輔助觸頭4—動合輔助觸頭5—恢復(fù)彈簧6—吸引線圈7—靜鐵心邱俊制作293/4/2025

常見的磁路結(jié)構(gòu)如下頁圖1‐13所示。（1）電磁系統(tǒng)圖1‐13電磁機構(gòu)a‐直動式電磁機構(gòu)b‐拍合式電磁機構(gòu)1‐銜鐵2‐鐵心3‐線圈邱俊制作30

為了減少工作過程中交變磁場在鐵心中產(chǎn)生的渦流及磁滯損耗，避免鐵心過熱，交流接觸器的鐵心和銜鐵一般用E形硅鋼片疊壓鉚成。

交流接觸器在運行過程中，線圈中通入的交流電在鐵心中產(chǎn)生交變的磁通，因而鐵心與銜鐵間的吸力也是變化的。這會使銜鐵產(chǎn)生振動，發(fā)出噪聲。為消除這一現(xiàn)象，在交流接觸器鐵心和銜鐵的兩個不同端部各開一個槽，槽內(nèi)嵌裝一個用銅、康銅或鎳鉻合金材料制成的短路環(huán)，又稱減振環(huán)或分磁環(huán)，如圖1‐14所示。3/4/2025短路環(huán)：邱俊制作313/4/2025a)磁通示意圖b)電磁吸力圖圖1‐14交流電磁鐵的短路環(huán)和電磁吸力圖

1‐銜鐵2‐鐵芯3‐線圈4‐斷路環(huán)邱俊制作323/4/2025（2）觸頭系統(tǒng)

交流接觸器的觸頭按接觸情況可分為點接觸式、線接觸式和面接觸式三種，分別如下頁圖1‐15a）、b）和c）所示。

按觸頭的結(jié)構(gòu)形式劃分，有橋式觸頭和指形觸頭兩種，如下頁圖1‐16所示。圖1‐15觸頭的接觸形式a）點接觸b）線接觸c）面接觸邱俊制作333/4/2025圖1‐16觸頭的結(jié)構(gòu)形式a‐點接觸橋式觸頭b‐面接觸橋式觸頭c‐線接觸指形觸頭邱俊制作34

電弧是觸頭間氣體在強電場作用下產(chǎn)生的放電現(xiàn)象，電弧的產(chǎn)生，一方面會灼傷觸頭，減少觸頭的使用壽命；另一方面會使電路切斷時間延長，甚至造成弧光短路或引起火災(zāi)事故。

交流接觸器中常用的滅弧方法有以下幾種。3/4/2025（3）滅弧裝置邱俊制作353/4/2025

1）雙斷口電動力滅弧

雙斷口結(jié)構(gòu)的電動力滅弧裝置如圖1‐18所示。

2）縱縫滅弧

縱縫滅弧裝置如圖1‐19所示。

3）柵片滅弧

柵片滅弧裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理如下頁圖1‐20所示。圖1‐18雙斷口電動力滅弧

１－靜觸頭２－動觸頭３－電弧圖1‐19窄縫滅弧

１－縱縫２－介質(zhì)３磁性夾板４－電弧

圖1‐20柵片滅弧示意圖1‐滅弧柵片2‐觸頭3‐電弧邱俊制作36

交流接觸器的輔助部件有反作用彈簧、緩沖彈簧、觸頭壓力彈簧、傳動機構(gòu)及底座、接線柱等。

反作用彈簧的作用是線圈斷電后，推動銜鐵釋放，使各觸頭恢復(fù)原狀態(tài)。

緩沖彈簧的作用是緩沖銜鐵在吸合時對靜鐵心和外殼的沖擊力，保護(hù)外殼。

觸頭壓力彈簧的作用是增加動、靜觸頭之間的壓力，從而增大接觸面積，以減小接觸電阻，防止觸頭過熱灼傷。

傳動機構(gòu)的作用是在銜鐵或反作用彈簧的作用下，帶動動觸頭實現(xiàn)與靜觸頭的接通或分?jǐn)唷?/4/2025（4）輔助部件邱俊制作373．交流接觸器的工作原理3/4/2025

交流接觸器的工作原理如圖1‐12a）所示。

交流接觸器在電路圖中的符號如圖1‐12b)所示。

交流接觸器的電磁系統(tǒng)主要由線圈、鐵心（靜鐵芯）和銜鐵（動鐵心）三部分組成。其作用是利用電磁線圈的通電或斷電，使銜鐵和鐵心吸合或釋放，從而帶動動觸頭與靜觸頭閉合或分?jǐn)?，實現(xiàn)接通或斷開電路的目的。邱俊制作383/4/2025

接觸器控制電阻性負(fù)載時，主觸頭的額定電流應(yīng)等于負(fù)載的額定電流?？刂齐妱訖C時，主觸頭的額定電流應(yīng)大于或稍大于電動機的額定電流?；虬聪铝薪?jīng)驗公式計算（僅適用于CJ0、CJ10系列）：4．交流接觸器的選用（1）主觸頭的額定電壓（2）主觸頭的額定電流

接觸器主觸頭的額定電壓應(yīng)大于或等于控制線路的額定電壓。邱俊制作393/4/2025

當(dāng)控制線路簡單，使用電器較少時，為節(jié)省變壓器可直接選用380V或220V的電壓。當(dāng)線路復(fù)雜，使用電器超過5個時，從人身和設(shè)備安全角度考慮，吸引線圈電壓要選低一些，可用36V或110V電壓的線圈。

接觸器的觸頭數(shù)量、類型應(yīng)滿足控制線路的要求。（4）觸頭數(shù)量及類型（3）吸引線圈的電壓邱俊制作403/4/2025５．交流接觸器的安裝與使用（1）安裝前的檢查

1）檢查接觸器銘牌與線圈的技術(shù)數(shù)據(jù)（如額定電壓、電流、操作頻率等）是否符合實際使用要求。

2）檢查接觸器外觀，應(yīng)無機械損傷；用手推動接觸器可動部分時，接觸器應(yīng)動作靈活，無卡阻現(xiàn)象；滅弧罩應(yīng)完整無損，固定牢固。

3）將鐵心極面上的防銹油脂或粘在極面上的鐵垢用煤油擦凈，以免多次使用后銜鐵被粘住，造成斷電后不能釋放。

4）測量接觸器的線圈電阻和絕緣電阻。邱俊制作413/4/2025

1）交流接觸器一般應(yīng)安裝在垂直面上，傾斜度不得超過5°；若有散熱孔，則應(yīng)將有孔的一面放在垂直方向上，以利散熱，并按規(guī)定留有適當(dāng)?shù)娘w弧空間，以免飛弧燒壞相鄰電器。

2）安裝和接線時，注意不要將零件失落或掉入接觸器內(nèi)部。安裝孔的螺釘應(yīng)裝有彈簧墊圈和平墊圈，并擰緊螺釘以防振動松脫。

3）安裝完畢，檢查接線正確無誤后，在主觸頭不帶電的情況下操作幾次，然后測量產(chǎn)品的動作值和釋放值，所測數(shù)值應(yīng)符合產(chǎn)品的規(guī)定要求。（2）交流接觸器的安裝邱俊制作423/4/20251.1.5按鈕

按鈕是一種具有用人體某一部分（一般為手指或手掌）所施加力而操作的操動器，并具有儲能（彈簧）復(fù)位的一種控制開關(guān)，屬于主令電器的一種。

按鈕的觸頭允許通過的電流較小，一般不超過5A，因此一般情況下它不直接控制主電路的通斷，而是在控制電路中發(fā)出指令或信號去控制接觸器、繼電器等電器，再由它們?nèi)タ刂浦麟娐返耐〝?、功能轉(zhuǎn)換或電氣聯(lián)鎖。邱俊制作433/4/20251．按鈕的型號及含義：其中結(jié)構(gòu)形式代號的含義為：

K—開啟式，適用于嵌裝在操作面板上；

H—保護(hù)式，帶保護(hù)外殼，可防止內(nèi)部零件受機械損傷或人偶然觸及帶電部分；

S—防水式，具有密封外殼，可防止雨水侵入；

F—防腐式，能防止腐蝕性氣體進(jìn)入；

J—緊急式，帶有紅色大蘑菇鈕頭（突出在外），作緊急切斷電源用；

X—旋鈕式，用旋鈕旋轉(zhuǎn)進(jìn)行操作，有通和斷兩個位置；

Y—鑰匙操作式，用鑰匙插入進(jìn)行操作，可防止誤操作或供專人操作；

D—光標(biāo)按鈕，按鈕內(nèi)裝有信號燈，兼作信號指示。邱俊制作443/4/2025按鈕一般由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式動觸頭、靜觸頭、支柱連桿及外殼等部分組成，如圖1‐22所示2．按鈕的外形及結(jié)構(gòu)圖1‐21部分按鈕的外形a)LA10系列b)LA18系列c)LA19系列邱俊制作453/4/2025

按鈕按靜態(tài)（不受外力作用）時觸頭的分合狀態(tài)，可分為常開按鈕（啟動按鈕）、常閉按鈕（停止按鈕）和復(fù)合按鈕（常開、常閉組合為一體的按鈕）。

常開按鈕：未按下時，觸頭是斷開的；按下時觸頭閉合；當(dāng)松開后，按鈕自動復(fù)位。

常閉按鈕：與常開按鈕相反，未按下時，觸頭是閉合的；按下時觸頭斷開；當(dāng)松開后，按鈕自動復(fù)位。

復(fù)合按鈕：將常開和常閉按鈕組合為一體。按下復(fù)合按鈕時，其常閉觸頭先斷開，然后常開觸頭再閉合；而松開時，常開觸頭先斷開，然后常閉觸頭再閉合。（1）.基本概念：邱俊制作463/4/2025圖1‐22按鈕的結(jié)構(gòu)與符號1—按鈕帽2—復(fù)位彈簧3—支柱連桿4—常閉靜觸頭5—橋式動觸頭6）常開靜觸頭7—外殼（2）符號：邱俊制作47顏色含義說明應(yīng)用示例紅緊急危險或緊急情況時操作急停黃異常異常情況時操作干預(yù)、制止異常情況干預(yù)、重新啟動中斷了的自動循環(huán)綠安全安全情況或為正常情況準(zhǔn)備時操作啟動/接通藍(lán)強制性的要求強制動作情況下的操作復(fù)位功能白未賦于特定含義除急停以外的一般功能的啟動（也見注）啟動/接通（優(yōu)先）停止/斷開灰啟動/接通停止/斷開黑啟動/接通停止/斷開（優(yōu)先）3/4/2025表1‐6按鈕顏色的含義（3）按鈕顏色的含義：邱俊制作483/4/20253．按鈕的選擇（1）根據(jù)使用場合和具體用途選擇按鈕的種類

如單聯(lián)鈕、雙聯(lián)鈕和三聯(lián)鈕等。（3）根據(jù)控制回路的需要選擇按鈕的數(shù)量

要求，選擇按鈕或指示燈的顏色例如：啟動按鈕可選用白、灰或黑色，優(yōu)先選用白色，也允許選用綠色。急停按鈕應(yīng)選用紅色。停止按鈕可選用黑、灰或白色，優(yōu)先用黑色，也允許選用紅色。（2）根據(jù)工作狀態(tài)指示和工作情況

例如：嵌裝在操作面板上的按鈕可選用開啟式；需顯示工作狀態(tài)的選用光標(biāo)式；在非常重要處，為防止無關(guān)人員誤操作宜用鑰匙操作式；在有腐蝕性氣體處要用防腐式。邱俊制作493/4/2025

（1）按鈕安裝在面板上時，應(yīng)布置整齊，排列合理，如根據(jù)電動機啟動的先后順序，從上到下或從左到右排列。（2）同一機床運動部件有幾種不同的工作狀態(tài)時（如上、下、前、后、松、緊等），應(yīng)使每一對相反狀態(tài)的按鈕安裝在一組。（3）按鈕的安裝應(yīng)牢固，安裝按鈕的金屬板或金屬按鈕盒必須可靠接地。（4）由于按鈕的觸頭間距較小，如有油污等極易發(fā)生短路故障，所以應(yīng)注意保持觸頭間的清潔。（5）光標(biāo)按鈕一般不宜用于需長期通電顯示處，以免塑料外殼過度受熱而變形，使更換燈泡困難。4．按鈕的安裝與使用邱俊制作50故障現(xiàn)象可能的原因處理方法觸頭接觸不良（1）觸頭燒損（2）觸頭表面有塵垢（3）觸頭彈簧失效（1）修整觸頭或更換產(chǎn)品（2）清潔觸頭表面（3）重繞彈簧或更換產(chǎn)品觸頭間短路（1）塑料受熱變形，導(dǎo)至接線螺釘相碰短路（2）雜物或油污在觸頭間形成通路（1）更換產(chǎn)品，并查明發(fā)熱原因，如燈泡發(fā)熱所致，可降低電壓（2）清潔按鈕內(nèi)部3/4/20255．按鈕的常見故障及處理方法表1‐7按鈕的常見故障及處理方法邱俊制作513/4/20251.1.6熱繼電器

熱繼電器是利用流過繼電器的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)而反時限動作的繼電器。所謂反時限動作，是指電器的延時動作時間隨通過電路電流的增加而縮短。熱繼電器主要用于電動機的過載保護(hù)、斷相保護(hù)、電流不平衡運行的保護(hù)及其他電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。

由于熱繼電器主雙金屬片受熱膨脹的熱慣性及動作機構(gòu)傳遞信號的惰性原因，熱繼電器從電動機過載到觸頭動作需要一定的時間，也就是說，即使電動機嚴(yán)重過載甚至短路，熱繼電器也不會瞬時動作，因此熱繼電器不能作短路保護(hù)。但也正是這個熱慣性和機械惰性，保證了熱繼電器在電動機啟動或短時過載時不會動作，從而滿足了電動機的運行要求。邱俊制作523/4/2025圖1‐23部分熱繼電器的外形圖1．熱繼電器的型號及含義：邱俊制作533/4/20252．熱繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理（1）結(jié)構(gòu)圖1‐24雙金屬片式熱繼電器結(jié)構(gòu)原理圖及符號1—主雙金屬片2—電阻絲3—導(dǎo)板4—補償雙金屬片5—螺釘6—推桿7—靜觸頭8—動觸頭9—復(fù)位按鈕10—調(diào)節(jié)凸輪11—彈簧邱俊制作543/4/2025（2）工作原理

使用時，將熱繼電器的三相熱元件分別串接在電動機的三相主電路中，常閉觸頭接在控制電路的接觸器線圈回路中。當(dāng)電動機過載時，流過電阻絲的電流超過熱繼電器的整定電流，電阻絲發(fā)熱，主雙金屬片向左彎曲，推動導(dǎo)板3向左移動，通過溫度補償雙金屬片4推動推桿6繞軸轉(zhuǎn)動，從而推動觸頭系統(tǒng)動作，動觸頭8與常閉靜觸頭7分開，使接觸器線圈斷電，接觸器觸頭斷開，將電源切除起保護(hù)作用。電源切除后，主雙金屬片逐漸冷卻恢復(fù)原位，于是動觸頭在失去作用力的情況下，靠動觸頭弓簧的彈性自動復(fù)位。邱俊制作553/4/2025

JR16系列熱繼電器有帶斷相保護(hù)裝置的和不帶斷相保護(hù)裝置的兩種類型。三相異步電動機的電源或繞組斷相是導(dǎo)致電動機過熱燒毀的主要原因之一，普通結(jié)構(gòu)的熱繼電器能否對電動機進(jìn)行斷相保護(hù)，取決于電動機繞組的連接方式。3．帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器邱俊制作563/4/2025通電前b)三相正常電流c)三相均勻過載d)W相斷路1—上導(dǎo)板2下導(dǎo)板3—杠桿4—頂頭5—補償雙金屬片6—主雙金屬片圖1‐25差動式斷相保護(hù)機構(gòu)及工作原理邱俊制作573/4/20251.2.1

繪制、識讀電氣控制線路圖的原則

電氣控制系統(tǒng)圖一般有三種：電氣原理圖、電氣安裝接線圖和電器元件布置圖。1．電氣原理圖

電氣原理圖是根據(jù)生產(chǎn)機械運動形式對電氣控制系統(tǒng)的要求，采用國家統(tǒng)一規(guī)定的電氣圖形符號和文字符號，按照電氣設(shè)備和電器的工作順序，詳細(xì)表示電路、設(shè)備或成套裝置的全部基本組成和連接關(guān)系，而不考慮其實際位置的一種簡圖。繪制、識讀電氣原理圖時應(yīng)遵循以下原則：1.2

電動機基本控制線路的繪制及安裝邱俊制作583/4/2025

1）電源電路畫成水平線，三相交流電源相序L1、L2、L3自上而下依次畫出，中線N和保護(hù)地線PE依次畫在相線之下。直流電源的“＋”端畫在上邊，“－”端在下邊畫出。電源開關(guān)要水平畫出。

2）主電路是指受電的動力裝置及控制、保護(hù)電器的支路等。主電路圖要畫在電路圖的左側(cè)并垂直電源電路。

3）輔助電路一般包括控制主電路工作狀態(tài)的控制電路；顯示主電路工作狀態(tài)的指示電路；提供機床設(shè)備局部照明的照明電路等。輔助電路通過的電流都較小，一般不超過5A。畫輔助電路圖時，輔助電路要跨接在兩相電源線之間，一般按照控制電路、指示電路和照明電路的順序依次垂直畫在主電路圖的右側(cè)，且電路中與下邊電源線相連的耗能元件（如接觸器繼電器的線圈、指示燈、照明燈等）要畫在電路圖的下方，而電器的觸頭要畫在耗能元件與上邊電源線之間。為讀圖方便，一般應(yīng)按照自左至右、自上而下的排列來表示操作順序。（1）電氣原理圖一般分電源電路、主電路和輔助電路三部分繪制。邱俊制作593/4/2025（5）畫電氣原理圖時，應(yīng)盡可能減少線條和避免線條交叉。對有直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點，要用小黑圓點表示；無直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線則不畫小黑圓點。

（2）電氣原理圖中，各電器的觸頭位置都按電路未通電或電器未受外力作用時的常態(tài)位置畫出。分析原理時，應(yīng)從觸頭的常態(tài)位置出發(fā)。

（3）電氣原理圖中，不畫各電器元件實際的外形圖，而采用國家統(tǒng)一規(guī)定的電氣圖形符號畫出。

（4）電氣原理圖中，同一電器的各元件不按它們的實際位置畫在一起，而是按其在線路中所起的作用分畫在不同電路中，但它們的動作卻是相互關(guān)聯(lián)的，因此，必須標(biāo)注相同的文字符號。

（6）電氣原理圖采用電路編號法，即對電路中的各個接點用字母或數(shù)字編號。邱俊制作603/4/20252．電氣安裝接線圖

電氣安裝接線圖是根據(jù)電氣設(shè)備和電器元件的實際位置和安裝情況繪制的，只用來表示電氣設(shè)備和電器元件的位置、配線方式和接線方式，而不明顯表示電氣動作原理。主要用于安裝接線、線路的檢查維修和故障處理。繪制、識讀電氣安裝接線圖應(yīng)遵循以下原則：

（1）接線圖中一般示出如下內(nèi)容：電氣設(shè)備和電器元件的相對位置、文字符號、端子號、導(dǎo)線號、導(dǎo)線類型、導(dǎo)線截面積、屏蔽和導(dǎo)線絞合等。

（2）所有的電氣設(shè)備和電器元件都按其所在的實際位置繪制在圖紙上，且同一電器的各元件根據(jù)其實際結(jié)構(gòu)，使用與電氣原理圖相同的圖形符號畫在一起，并用點畫線框上，其文字符號以及接線端子的編號應(yīng)與電路圖中的標(biāo)注一致，以便對照檢查接線。

（3）接線圖中的導(dǎo)線有單根導(dǎo)線、導(dǎo)線組（或線扎）、電纜等之分，可用連續(xù)線和中斷線來表示。凡導(dǎo)線走向相同的可以合并，用線束來表示，到達(dá)接線端子板或電器元件的連接點時再分別畫出。

邱俊制作613/4/20253．電器元件布置圖

布置圖是根據(jù)電器元件在控制板上的實際安裝位置，采用簡化的外形符號（如正方形、矩形、圓形等）而繪制的一種簡圖。它不表達(dá)各電器的具體結(jié)構(gòu)、作用、接線情況以及工作原理，主要用于電器元件的布置和安裝。圖中各電器的文字符號必須與電氣原理圖和電氣安裝接線圖的標(biāo)注相一致。繪制、識讀電器元件布置圖應(yīng)遵循以下原則：邱俊制作623/4/2025

（1）在電器元件布置圖中，機床的輪廓線用細(xì)實線或點劃線表示，電器元件均用粗實線繪制出簡單的外形輪廓。

（3）在電器元件布置圖中，各電器元件之間，上、下、左、右應(yīng)保持一定的間距，并且應(yīng)考慮器件的發(fā)熱和散熱因素，應(yīng)便于布線、接線和檢修。在實際中，電氣原理圖、電器安裝接線圖和電器元件布置圖要結(jié)合起來使用。

（2）在電器元件布置圖中，電動機要和被拖動的機械裝置畫在一起；行程開關(guān)應(yīng)畫在獲取信息的地方；操作手柄應(yīng)畫在便于操作的地方。邱俊制作633/4/20251.2.2

電動機基本控制線路的安裝步驟邱俊制作64電動機基本控制線路的安裝，一般應(yīng)按以下步驟進(jìn)行：（1）識讀電氣原理圖，明確線路所用電器元件及其作用，熟悉線路的工作原理。（2）根據(jù)電氣原理圖或元件明細(xì)表配齊電器元件，并進(jìn)行檢驗。（3）根據(jù)電器元件選配安裝工具和控制面板。（4）根據(jù)電氣原理圖繪制電器元件布置圖和安裝接線圖，然后按要求在控制板上固定電器元件（電動機除外），并貼上醒目的文字符號。（5）根據(jù)電動機容量選配主電路導(dǎo)線的截面?？刂齐娐穼?dǎo)線一般采用截面為1mm2的銅芯線（BVR）；按鈕線一般采用截面為0.75mm2的銅芯線（BVR）；接地線一般采用截面不小于1.5mm2的銅芯線（BVR）。3/4/20251.2.2

電動機基本控制線路的安裝步驟邱俊制作65（6）根據(jù)電器安裝接線圖布線，同時將剝?nèi)ソ^緣層的兩端線頭套上標(biāo)有與電氣原理圖相一致編號的編碼套管。（7）安裝電動機。（8）連接電動機和所有電器元件金屬外殼的保護(hù)接地線。（9）連接電源、電動機等控制板外部的導(dǎo)線。（10）自檢。（11）交驗。（12）通電試車。3/4/20251.3.1單向運行的點動控制線路

點動控制是指按下按鈕，電動機就得電運轉(zhuǎn)；松開按鈕，電動機就失電停轉(zhuǎn)。常用于電動葫蘆的起重電動機控制和車床拖板箱快速移動電動機控制。線路的工作原理如下：

啟動：按下SB→KM線圈得電→KM主觸頭閉合→電動機M啟動運轉(zhuǎn)。停止：松開SB→KM線圈失電→KM主觸頭分?jǐn)唷妱訖CM失電停轉(zhuǎn)1.3

電氣控制線路邱俊制作663/4/2025圖1‐26點動單向控制線路邱俊制作673/4/20251.3.2單向運行的接觸器自鎖控制線路

線路的工作原理如下：先合上電源開關(guān)QS。

這種當(dāng)松開啟動按鈕SB1后，接觸器KM通過自身常開輔助觸頭而使線圈保持得電的作用叫做自鎖。與啟動按鈕SB1并聯(lián)起自鎖作用的常開輔助觸頭叫自鎖觸頭。邱俊制作683/4/2025圖1‐27接觸器自鎖控制

接觸器自鎖控制線路不但能使電動機連續(xù)運轉(zhuǎn)，而且還有一個重要的特點，就是具有欠壓和失壓（或零壓）保護(hù)作用。邱俊制作693/4/2025

“欠壓”是指線路電壓低于電動機應(yīng)加的額定電壓。圖1‐28具有過載保護(hù)自鎖單向控制1．欠壓保護(hù)邱俊制作703/4/20252．失壓（或零壓）保護(hù)

失壓保護(hù)是指電動機在正常運行中，由于外界某種原因引起突然斷電時，能自動切斷電動機電源；當(dāng)重新供電時，保證電動機不能自行啟動的一種保護(hù)。邱俊制作713/4/20251.3.3單向運行的具有過載保護(hù)的接觸器自鎖控制線路

具有過載保護(hù)的自鎖正轉(zhuǎn)控制線路如圖1‐28所示。此線路與接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路的區(qū)別是增加了一個熱繼電器FR，并把其熱元件串接在三相主電路中，把常閉觸頭串接在控制電路中。邱俊制作723/4/2025單向運行的連續(xù)與點動混合控制線路

連續(xù)點動混合單向控制線路如圖1‐29所示。如圖1‐29a）所示線路是在接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路的基礎(chǔ)上，把手動開關(guān)SA串接在自鎖電路中。當(dāng)把SA閉合或打開時，就可實現(xiàn)電動機的連續(xù)或點動控制。

如圖1‐29b）所示線路是在自鎖正轉(zhuǎn)控制線路的基礎(chǔ)上，增加了一個復(fù)合按鈕SB3，來實現(xiàn)連續(xù)與點動混合正轉(zhuǎn)控制的。SB3的常閉觸頭應(yīng)與KM自鎖觸頭串接。線路的工作原理如下：先合上電源開關(guān)QS。邱俊制作731.4

知識拓展3/4/2025圖1‐29連續(xù)點動混合單向控制線路邱俊制作743/4/20251．連續(xù)控制：2．點動控制：邱俊制作753/4/2025第一章結(jié)束謝謝大家！邱俊制作763/4/2025

2.1相關(guān)知識77邱俊制作項目二三相異步電動機的雙向運轉(zhuǎn)

控制線路設(shè)計、安裝與調(diào)試

組合開關(guān)又叫轉(zhuǎn)換開關(guān)，實質(zhì)為刀開關(guān)，常用于交流50Hz、380V以下及直流220V以下的電氣線路中，非頻繁的接通和分?jǐn)嚯娐贰Q接電源和負(fù)載以及控制5kW以下小容量感應(yīng)電動機的啟動、停止和正反轉(zhuǎn)。種類有單極、雙極、三極和四極等幾種。外形、符號、內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1‐2所示。組合開關(guān)的型號及含義：2.1.1組合開關(guān)2.1相關(guān)知識3/4/2025邱俊制作１．組合開關(guān)型號及含義

2.組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)與工作原理

HZ10－10/3的三對靜觸頭分別裝在三層絕緣墊板上，并附有接線柱，用于與電源及用電設(shè)備相接。動觸頭和絕緣墊板一起套在附有手柄的方形絕緣轉(zhuǎn)軸上。手柄和轉(zhuǎn)軸能在平行于安裝面的平面內(nèi)，沿順時針或逆時針方向每次轉(zhuǎn)動90度。帶動三個動觸頭分別與三對靜觸頭接觸或分離，實現(xiàn)接通或分?jǐn)嚯娖鞯哪康?。開關(guān)的頂蓋部分是由滑板、凸輪、扭簧和手柄等構(gòu)成的操作機構(gòu)。

圖1‐2組合開關(guān)a)實物圖b)結(jié)構(gòu)圖c)符號3/4/2025邱俊制作3.組合開關(guān)的選用

組合開組合開關(guān)應(yīng)根據(jù)電源種類、電壓等級、所需觸頭數(shù)、接線方式和負(fù)載容量進(jìn)行選用。（1）用于照明或電熱電路時，組合開關(guān)的額定電流應(yīng)等于或大于電路中各負(fù)載電流的總和。（2）用于直接控制異步電動機的啟動和正、反轉(zhuǎn)時，開關(guān)的額定電流一般取電動機額定電流的1.5～2.5倍。3/4/2025邱俊制作4.組合開關(guān)的安裝與使用

（1）HZ10系列組合開關(guān)應(yīng)安裝在控制箱（或殼體）內(nèi)，其操作手柄最好在控制箱的前面或側(cè)面。開關(guān)為斷開狀態(tài)時應(yīng)使手柄在水平旋轉(zhuǎn)位置。HZ3系列組合開關(guān)外殼上的接地螺釘應(yīng)可靠接地。（2）若需在箱內(nèi)操作，開關(guān)最好裝在箱內(nèi)右上方，并且在它的上方不安裝其它電器，否則應(yīng)采取隔離或絕緣措施。（3）組合開關(guān)的通斷能力較低，不能用來分?jǐn)喙收想娏?。用于控制異步電動機的正反轉(zhuǎn)時，必須在電動機完全停止轉(zhuǎn)動后才能反向啟動，且每小時的接通次數(shù)不能超過15～20次。3/4/2025邱俊制作3/4/20252.1.2位置開關(guān)

位置開關(guān)是操動機構(gòu)在機器的運動部件到達(dá)一個預(yù)定位置時操作的一種指示開關(guān)。１．行程開關(guān)

行程開關(guān)是一種按工作機械的行程，發(fā)出操作命令以控制其運動方向和行程大小的開關(guān)。其作用原理與按鈕相同，區(qū)別在于它不是靠手指的按壓而是利用生產(chǎn)機械運動部件的碰壓使其觸頭動作，從而將機械信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，用以控制機械動作或用作程序控制。82邱俊制作2.1相關(guān)知識3/4/2025（1）型號及含義83邱俊制作3/4/2025（2）結(jié)構(gòu)及工作原理圖2‐4位置開關(guān)實物圖直動式行程開關(guān)b)單輪滾動式行程開關(guān)c)微動開關(guān)d)雙輪滾動式行程開關(guān)e)接近開關(guān)84邱俊制作3/4/2025圖2‐6滾輪旋轉(zhuǎn)式行程開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及行程開關(guān)的符號

1－滾輪2－上傳臂3－盤形彈簧4－推桿5－小滾輪6－擒縱件7－壓縮彈簧8－左右彈簧圖2‐5直動式行程開關(guān)

1－動觸頭2－靜觸頭3－推桿85邱俊制作3/4/2025

2）滾輪旋轉(zhuǎn)式行程開關(guān)的動作原理如圖2‐6所示。為了克服直動式行程開關(guān)的缺點，可采用能瞬時動作的滾輪旋轉(zhuǎn)式行程開關(guān)。這類行程開關(guān)適用于低速運動的機械。行程開關(guān)在電路圖中的符號如圖2‐6所示。（3）選用行程開關(guān)主要根據(jù)動作要求、安裝位置及觸頭數(shù)量選擇。

1）直動式行程開關(guān)的動作原理如圖2‐5所示。其作用原理與按鈕相同，只是它用運動部件上的擋鐵碰壓行程開關(guān)的推桿。

這種開關(guān)不宜用在碰塊移動的速度小于0.4m/min的場合。86邱俊制作3/4/20252.接近開關(guān)

接近開關(guān)又稱為無觸點位置開關(guān)，是一種與運動部件無機械接觸而能操作的位置開關(guān)。按工作原理來分，接近開關(guān)有高頻振蕩型、感應(yīng)電橋型、霍爾效應(yīng)型、光電型、永磁及磁敏元件型、電容型和超聲波型等多種類型，其中以高頻振蕩型最為常用。其電路結(jié)構(gòu)可以歸納為如圖2‐7所示的幾個組成部分。表2‐1常見故障及處理方法87邱俊制作3/4/2025

工作原理為：當(dāng)有金屬物體靠近一個以一定頻率穩(wěn)定振蕩的高頻振蕩器的感應(yīng)頭附近時，由于感應(yīng)作用，該物體內(nèi)部會產(chǎn)生渦流及磁滯損耗，以致振蕩回路因電阻增大、能耗增加而使振蕩減弱，直至停止振蕩。檢測電路根據(jù)振蕩器的工作狀態(tài)控制輸出電路的工作，輸出信號去控制繼電器或其他電器。以達(dá)到控制目的。圖2‐8交流兩線接近開關(guān)的外形和接線方式外形b)接線方式c)符號1－感應(yīng)面2－圓柱螺紋型外殼3－LED指示4－電纜88邱俊制作3/4/20253.微動開關(guān)

微動開關(guān)是行程非常小的瞬時動作開關(guān)，其特點是操作力小和操作行程短。圖2‐9微動式行程開關(guān)1－推桿2－彈簧3－壓縮彈簧4－動斷觸點5－動合觸點89邱俊制作3/4/2025。

LXW系列微動開關(guān)（以下簡稱微動開關(guān)）適用于交流50HZ（60Hz），額定工作電壓250V，額定電流16A的控制電路中，將機械信號轉(zhuǎn)換為電器信號，作為控制電路的通斷行程之用。由于優(yōu)異的設(shè)計，動作準(zhǔn)確、可靠。

90邱俊制作3/4/20252.2.1雙向運轉(zhuǎn)控制線路

圖2‐1組合開關(guān)正反轉(zhuǎn)控制電路2.2電氣控制線路91邱俊制作1.組合開關(guān)控制雙向運轉(zhuǎn)

3/4/2025如圖2‐1所示，線路的工作原理如下：

合上QS，操作組合開關(guān)SA，當(dāng)手柄處于“?！蔽恢脮r，SA的動、靜觸頭不接觸，電路不通，電動機不轉(zhuǎn)；當(dāng)手柄扳至“順”位置時，SA的動觸頭和左邊的靜觸頭相接觸，按下SB2，KM線圈得電，KM的三對主觸頭閉合，同時KM的自鎖觸頭也閉合，電路按L1－U、L2－V、L3－W接通，輸入電動機定子繞組的電源電壓為L1－L2－L3，電動機正轉(zhuǎn)；當(dāng)手柄扳至“倒”位置時，SA的動觸頭和右邊的靜觸頭相連接，電路按L1－W、L2－V、L3－U接通，輸入電動機定子繞組的電源相序變?yōu)長3－L2－L1，電動機反轉(zhuǎn)。

注意：當(dāng)電動機處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)時，要使它反轉(zhuǎn)，應(yīng)先把手柄扳到“?！钡奈恢茫ɑ虬聪耂B1），使電動機先停轉(zhuǎn)，然后再把手柄扳到“倒”的位置，使它反轉(zhuǎn)。若直接把手柄由“順”扳至“倒”的位置，電動機的定子繞組會因為電源突然反接而產(chǎn)生很大的反接電流，易使電動機定子繞組因過熱而損壞。工作原理：92邱俊制作3/4/20252.接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路

接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路如圖2‐2a)所示。注意：接觸器KM1和KM2的主觸頭絕不允許同時閉合，否則將造成兩相電源（L1相和L3相）短路事故。為了避免兩個接觸器KM1和KM2同時得電動作，就在正、反轉(zhuǎn)控制電路中分別串接了對方接觸器的一對常閉輔助觸頭，這樣，當(dāng)一個接觸器得電動作時，通過其常閉輔助觸頭使另一個接觸器不能得電動作，接觸器間這種相互制約的作用叫接觸器聯(lián)鎖（或互鎖）。實現(xiàn)聯(lián)鎖作用的常閉輔助觸頭稱為聯(lián)鎖觸頭（或互鎖觸頭），聯(lián)鎖符號用“▽”表示。93邱俊制作3/4/2025線路的工作原理如下：先合上電源開關(guān)QS。（１）正轉(zhuǎn)控制：

（２）反轉(zhuǎn)控制：94邱俊制作3/4/2025圖2‐2三相異步電動機雙向控制線路

優(yōu)點：工作安全可靠。

缺點：操作不便。95邱俊制作3/4/2025

按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路，如圖2‐3a)所示，可以克服接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路操作不便的缺點。

優(yōu)點：操作方便。

缺點：容易產(chǎn)生電源兩相短路故障。圖2‐3a)按鈕聯(lián)鎖的雙向控制線路b)按鈕接觸器雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路96邱俊制作3.按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路3/4/2025

按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路，如圖2‐3b)所示，可以克服接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路和按鈕聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路的不足。線路的工作原理如下：先合上電源開關(guān)QS。（１）正轉(zhuǎn)控制：97邱俊制作4.按鈕、接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路3/4/2025

（２）反轉(zhuǎn)控制：

若要停止，按下SB3，整個控制電路失電，主觸頭分?jǐn)?，電動機M失電停轉(zhuǎn)。98邱俊制作3/4/2025（1）行車向前運動：

位置控制線路又稱行程控制或限位控制線路，其控制線路如下頁圖2‐10所示。線路的工作原理敘述如下：先合上電源開關(guān)QS99邱俊制作2.2.2雙向運轉(zhuǎn)控制線路1.位置控制3/4/2025圖2‐10位置控制電路圖

（2）行車向后運動：（原理分析同上，請讀者自行分析）．停車時只需按下SB3即可。100邱俊制作3/4/20252.自動循環(huán)控制線路圖2‐11工作臺自動往返運動a)示意圖b)控制線路101邱俊制作3/4/2025工作原理如下：先合上QS，按下正轉(zhuǎn)按鈕SB2，接觸器KM1線圈通電并自鎖，電動機正向旋轉(zhuǎn)，拖動工作臺前進(jìn)，到達(dá)加工終點，擋鐵壓下SQ2，其常閉觸頭斷開，KM1失電，電動機停止正轉(zhuǎn)，但SQ2常開觸頭閉合，又使接觸器KM2線圈通電并自鎖，電動機反向啟動運轉(zhuǎn)，拖動工作臺后退，當(dāng)后退到加工終點時，擋鐵壓下SQ1，其常閉觸頭斷開，KM2失電，KM1線圈通電并自鎖，電動機由反轉(zhuǎn)變?yōu)檎D(zhuǎn)，工作臺由后退變?yōu)榍斑M(jìn)，如此反復(fù)地自動往返工作。按下停止按鈕SB1時，電動機停止，工作臺停止運動。若SQ1、SQ2失靈，則由極限限位開關(guān)SQ3、SQ4實現(xiàn)保護(hù)，避免工作臺因超出極限位置而發(fā)生事故。102邱俊制作3/4/20252.3.1順序與多地控制

(1)主電路實現(xiàn)順序控制圖2‐12主電路實現(xiàn)順序控制電路圖a)b)2.3知識拓展103邱俊制作1.順序控制3/4/2025(2)控制電路實現(xiàn)順序控制

圖2‐13控制電路實現(xiàn)順序控制電路圖a)主電路b)按順序啟動控制電路c)按順序啟動、停止控制電路104邱俊制作3/4/2025

能在兩地或多地控制同一臺電動機的控制方式叫電動機的多地控制。如圖2‐14所示為兩地控制的具有過載保護(hù)接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制電路圖。圖2‐14兩地控制電路圖對三地或多地控制，只要把各地的啟動按鈕并接、停止按鈕串接就可以實現(xiàn)。105邱俊制作2.多地控制3/4/20252.3.2電動機的多種功能控制

106邱俊制作1.單臺單向運行電動機的兩地點動與連續(xù)控制3/4/20252.3.2電動機的多種功能控制

107邱俊制作2.單臺雙向運行電動機的點動與連續(xù)控制3/4/20252.3.2電動機的多種功能控制

108邱俊制作3.單臺雙向運行電動機的雙重聯(lián)鎖兩地控制3/4/2025第二章結(jié)束謝謝使用！109邱俊制作3/4/2025

3.1相關(guān)知識項目三三相異步電動機的降壓啟動

控制線路設(shè)計、安裝與調(diào)試3.2電氣控制線路3.3知識拓展3/4/20253.1.1時間繼電器

時間控制通常是利用時間繼電器來實現(xiàn)的。從得到動作信號起至觸頭動作或輸出電路產(chǎn)生跳躍式改變有一定延時時間，該延時時間又符合其準(zhǔn)確度要求的繼電器稱為時間繼電器。常用的時間繼電器主要有電磁式、電動式、空氣阻尼式、晶體管式等。3.1相關(guān)知識3/4/20251.JZ7－A系列空氣阻尼式時間繼電器空氣阻尼式時間繼電器又稱氣囊式時間繼電器，是利用氣囊中的空氣通過小孔節(jié)流的原理來獲得延時動作的。根據(jù)觸頭延時的特點，可分為通電延時動作型和斷電延時復(fù)位型兩種。(1)型號及含義：3/4/2025

(2)結(jié)構(gòu)

JZ7－A系列空氣阻尼式時間繼電器的外形和結(jié)構(gòu)如圖3‐1所示。它主要由以下幾部分組成：1）電磁系統(tǒng)由線圈、鐵心和銜鐵組成。

2）觸頭系統(tǒng)包括兩對瞬時觸頭（一常開、一常閉）和兩對延時觸頭（一常開、一常閉），瞬時觸頭和延時觸頭分別是兩個微動開關(guān)的觸頭。

3）空氣室空氣室為一空腔，由橡皮膜、活塞等組成。橡皮膜可隨空氣的增減而移動，頂部的調(diào)節(jié)螺釘可調(diào)節(jié)延時時間。4）傳動機構(gòu)由推桿、活塞桿、杠桿及各種類型的彈簧等組成。

5）基座用金屬板制成，用以固定電磁機構(gòu)和氣室。3/4/2025圖3‐1JZ7—A系列空氣阻尼式時間繼電器的外形和結(jié)構(gòu)a)外形b)結(jié)構(gòu)3/4/2025（3）工作原理

圖3‐2JS7‐A系列空氣阻尼式時間繼電器結(jié)構(gòu)原理圖a）通電延時型b）斷電延時型1—線圈2—鐵心3—銜鐵4—反力彈簧5—推板6—活塞桿7—塔形彈簧8—弱彈簧9—橡皮膜10—空氣室壁11—調(diào)節(jié)螺釘12—進(jìn)氣孔13—活塞14、16‐微動開關(guān)15—杠桿17—推桿3/4/2025優(yōu)點：延時范圍較大（0.4～180s），且不受電壓和頻率波動的影響；可以做成通電和斷電兩種延時形式；結(jié)構(gòu)簡單、壽命長、價格低.缺點：延時誤差大，難以精確地整定延時值，且延時值易受周圍環(huán)溫度、塵埃等的影響。時間繼電器在電路圖中的符號如圖3‐3所示。圖3‐3時間繼電器的符號3/4/20252.晶體管時間繼電器(1)型號及含義：3/4/2025圖3‐4JS20系列時間繼電器的外形與接線a)外形b)接線示意圖b)a)(2)結(jié)構(gòu)3/4/2025

JS20系列通電延時型時繼電器的線路如圖3‐5所示。它由電源、電容充放電電路、電壓鑒別電路、輸出和指示電路五部分組成。電源接通后，經(jīng)整流濾波和穩(wěn)壓后的直流電經(jīng)過RP1和R2向電容C2充電。當(dāng)場效應(yīng)管V6的柵源電壓Ugs低于夾斷電壓Up時，V6截止，因而V7、V8也處于截止?fàn)顟B(tài)。隨著充電的不斷進(jìn)行，電容C2的電位按指數(shù)規(guī)律上升，當(dāng)滿足Ugs高于Up時，V6導(dǎo)通，V7、V8也導(dǎo)通，繼電器KA吸合，輸出延時信號。同是電容C2通過R8和KA的常開觸頭放電，為下次動作做好準(zhǔn)備。當(dāng)切斷電源時，繼電器KA釋放，電路恢復(fù)原始狀態(tài)，等待下次動作。調(diào)節(jié)RP1和RP2即可調(diào)整延時時間。（3）工作原理3/4/2025圖3‐5JS20系列通電延時型時繼電器的電路圖晶體管時間繼電器適用于以下場合：

1）當(dāng)電磁式時間繼電器不能滿足要求時。

2）當(dāng)要求的延時精度較高時。

3）控制回路相互協(xié)調(diào)需要無觸點輸出等。3/4/20253.1.2中間繼電器1.中間繼電器的型號及含義：

3/4/2025圖3‐6JZ7等系列為交流中間繼電器實物圖b)結(jié)構(gòu)c)符號1—靜鐵心2—短路環(huán)3—銜鐵4—常開觸頭5—常閉觸頭6—反作用彈簧7—線圈8—緩沖彈簧a)b)c)2.中間繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理3/4/20253.1.3電流繼電器

電流繼電器是反映電流變化的控制電器。

使用時，電流繼電器的線圈串聯(lián)在被測電路中，根據(jù)通過線圈電流值的大小而動作。

電流繼電器分為過電流繼電器和欠電流繼電器兩種。3/4/20251.過電流繼電器

當(dāng)繼電器中的電流超過預(yù)定值時，引起開關(guān)電器有延時或無延時動作的繼電器叫過電流繼電器。

主要用于頻繁啟動和重載啟動的場合，作為電動機和主電路的過載和短路保護(hù)。

（1）型號及含義3/4/2025（2）結(jié)構(gòu)及工作原理圖3‐16JT4系列過電流繼電器a)外形b)結(jié)構(gòu)c)符號1—鐵心2—磁軛3—反作用彈簧4—銜鐵5—線圈6—觸頭3/4/2025（3）選用

1）過電流繼電器的額定電流一般可按電動機長期工作的額定電流來選擇。對于頻繁啟動的電動機?？紤]到啟動電流在繼電器中的熱效應(yīng)，額定電流可選大一個等級。

2）過電流繼電器的觸頭種類、數(shù)量、額定電流及復(fù)位方式應(yīng)滿足控制線路的要求。

3）過電流繼電器的整定值一般為電動機額定電流的1.7～2倍，頻繁啟動場合可取2.25～2.5倍。3/4/2025（4）安裝與使用1）安裝前應(yīng)檢查繼電器的額定電流及整定值是否與實際使用要求相符。繼電器的動作部分是否動作靈活、可靠。外罩及殼體是否有損壞或缺件等情況。2）安裝后應(yīng)在觸頭不通電的情況下，使吸引線圈通電操作幾次，看繼電器動作是否可靠。3）定期檢查繼電器各零部件是否有松動及損壞現(xiàn)象，并保持觸頭的清潔。3/4/20252.欠電流繼電器

當(dāng)通過繼電器的電流減小到低于其整定值時動作的繼電器稱為欠電流繼電器。

常用于直流電動機勵磁電路和電磁吸盤的弱磁保護(hù)。

欠電流繼電器在電路圖中的符號如圖3‐18所示。圖3‐18欠電流繼電器的符號圖3‐19電壓繼電器的符號3/4/20253.1.4電壓繼電器

反映輸入量為電壓的繼電器叫電壓繼電器。

使用時電壓繼電器的線圈并聯(lián)在被測量的電路中，根據(jù)線圈兩端電壓的大小而接通或斷開電路。

根據(jù)實際應(yīng)用的要求，電壓繼電器分為過電壓繼電器、欠電壓繼電器和零電壓繼電器。

過電壓繼電器：當(dāng)電壓大于其整定值時動作的電壓繼電器，主要用于對電路或設(shè)備作過電壓保護(hù)。

欠電壓繼電器：當(dāng)電壓降至某一規(guī)定范圍時動作的電壓繼電器。

零電壓繼電器：欠電壓繼電器的一種特殊形式，是當(dāng)繼電器的端電壓降至零或接近消失時才動作的電壓繼電器。

電壓繼電器的選擇，主要依據(jù)繼電器的線圈額定電壓、觸頭的數(shù)目和種類進(jìn)行選擇。

電壓繼電器在電路圖中的符號如圖3‐19所示。3/4/20253.1.5凸輪控制器（1）凸輪控制器的型號及含義：(2)凸輪控制器的結(jié)構(gòu)及工作原理:

KTJ1—50/1型凸輪控制器外形與結(jié)構(gòu)如圖3‐20所示。凸輪控制器的工作原理：動觸頭與凸輪固定在轉(zhuǎn)軸上，每個凸輪控制一個觸頭。當(dāng)轉(zhuǎn)動手柄時，凸輪隨軸轉(zhuǎn)動，當(dāng)凸輪的凸起部分頂住滾輪時，動、靜觸頭分開；當(dāng)凸輪的凹處與滾輪相碰時，動觸頭受到觸頭彈簧的作用壓在靜觸頭上，動、靜觸頭閉合，在方軸上疊裝形狀不同的凸輪片，可使各個觸頭按預(yù)定的順序閉合或斷開，從而實現(xiàn)不同的控制目的。3/4/2025a)實物圖b)、c)結(jié)構(gòu)1—手輪2、11—轉(zhuǎn)軸3—滅弧罩4、7—動觸頭5、6—靜觸頭8—觸頭彈簧

9—彈簧10—滾輪12—凸輪圖3‐20KTJ1系列凸輪控制器3/4/2025(3)凸輪控制器的選用

凸輪控制器主要根據(jù)所控制電動機的容量、額定電壓、額定電流、工作制和控制位置數(shù)目等來選擇。(4)凸輪控制器的安裝與使用1）凸輪控制器在安裝前應(yīng)檢查外殼及零件有無損壞，并清除內(nèi)部灰塵。

2）安裝前應(yīng)操作控制器手柄不小于5次，檢查有無卡軋現(xiàn)象。檢查觸頭的分合順序是否符合規(guī)定的分合表要求及每一對觸頭是否動作可靠。

3）凸輪控制器必須牢固可靠地安裝在墻壁或支架上，其金屬外殼上的接地螺釘必須與接地線可靠連接。

4）應(yīng)按觸頭分合表或電路圖要求接線，經(jīng)反復(fù)檢查，確認(rèn)無誤后才能通電。

5）凸輪控制器安裝結(jié)束后，應(yīng)進(jìn)行空載試驗。啟動時若凸輪控制器轉(zhuǎn)到2位置后電動機仍未轉(zhuǎn)動，則應(yīng)停止啟動，檢查線路。

6）啟動操作時，手輪不能轉(zhuǎn)動太快，應(yīng)逐級啟動，防止電動機的啟動電流過大。

7）凸輪控制器停止使用時，應(yīng)將手輪準(zhǔn)確地停在零位。3/4/20253.1.6頻敏變阻器

頻敏變阻器是利用鐵磁材料的損耗隨頻率變化來自動改變等效阻抗值，以使電動機達(dá)到平滑啟動的變阻器。(1)頻敏變阻器的型號及含義：3/4/2025(2)頻敏變阻器的結(jié)構(gòu)及工作原理

BP1系列頻敏變阻器的外形和結(jié)構(gòu)如下頁圖3‐22所示。它主要由鐵心和繞組兩部分組成。工作原理如下：三相繞組通入電流后，由于鐵心是用厚鋼板制成，交流磁通在鐵心中產(chǎn)生很大渦流，產(chǎn)生很大的鐵心損耗。頻率越高，渦流越大，鐵損也越大。交變磁通在鐵心中的損耗可等效地看作電流在電阻中的損耗，因此，頻率變化時相當(dāng)于等效電阻的阻值在變化。在電動機剛啟動的瞬間，轉(zhuǎn)子電流的頻率最高（等于電源的頻率），頻敏變阻器的等效阻抗最大，限制了電動機的啟動電流；隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的升高，轉(zhuǎn)子電流的頻率逐漸減小，頻敏變阻器的等效阻抗也逐漸減小，從而使電動機轉(zhuǎn)速平穩(wěn)地上升到額定轉(zhuǎn)速。3/4/2025圖3‐22頻敏變阻器a)外形b)結(jié)構(gòu)c)符號1—接線柱2—線圈3—底座4—鐵心優(yōu)點：啟動性能好，無電流和機械沖擊，結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，使用維護(hù)方便。缺點：功率因數(shù)較低，啟動轉(zhuǎn)矩較小，不宜用于重載啟動.3/4/2025(3)頻敏變阻器的選用

1）根據(jù)電動機所拖動的生產(chǎn)機械的啟動負(fù)載特性和操作頻繁程度，選擇頻敏變阻器。

2）按電動機功率選擇頻敏變阻器的規(guī)格。在確定了所選擇的頻敏變阻器系列后，根據(jù)電動機的功率查有關(guān)技術(shù)手冊，即可確定配用的頻敏變阻器規(guī)格。(4)頻敏變阻器的安裝與使用1）頻敏變阻器應(yīng)牢固的固定在基座上，當(dāng)基座為鐵磁物質(zhì)時應(yīng)在中間墊入10mm以上的非磁性墊片，以防影響頻敏變阻器的特性。同時變阻器還應(yīng)可靠的接地。

2）連接線應(yīng)按電動機轉(zhuǎn)子額定電流選用相應(yīng)截面的電纜線。

3）試車前，應(yīng)先測量對地絕緣電阻，如其值小于1MΩ，則必須先進(jìn)行烘干處理后方可使用。

4）試車時，如發(fā)現(xiàn)啟動轉(zhuǎn)矩或啟動電流過大或過小，應(yīng)對頻敏變阻器進(jìn)行調(diào)整。

5）使用過程中應(yīng)定期清除塵垢，3/4/2025

前面介紹的各種控制線路在啟動時，加在電動機定子繞組上的電壓為電動機的額定電壓，屬于全壓啟動，也稱直接啟動。缺點：啟動電流很大，啟動電流一般為額定電流的4～7倍。

規(guī)定：電源容量在180kVA以上，電動機容量在7kW以下的三相異步電動機可采用直接啟動。判斷一臺電動機能否直接啟動，還可以用下面的經(jīng)驗公式來確定：3.2電氣控制線路本節(jié)分別介紹四種三相鼠籠異步電動機降壓啟動方法和三種三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動機降壓啟動方法。3/4/2025

定子繞組串接電阻降壓啟動是指在電動機啟動時，把電阻串接在電動機定子繞組與電源之間，通過電阻的分壓作用來降低定子繞組上的啟動電壓。待電動機啟動后，再將電阻短接，使電動機在額定電壓下正常運行。

時間繼電器自動控制電路圖如圖3‐7a)所示。線路的工作原理如下：合上電源開關(guān)QS。3.2.1定子繞組串接電阻降壓啟動控制3/4/2025

停止時，按下SB2即可實現(xiàn)。圖3‐7時間繼電器自動控制降壓啟動電路圖3/4/20253.2.2自耦變壓器（補償器）降壓啟動控制線路

自耦變壓器降壓啟動是指電動機啟動時利用自耦變壓器來降低加在電動機定子繞組上的啟動電壓。待電動機啟動后，再使電動機與自耦變壓器脫離，從而在全壓下正常運行。3/4/20251.手動控制補償器降壓啟動線路圖3‐8QJ3系列手動控制補償器a)結(jié)構(gòu)圖b)、c)電路圖1—啟動靜觸頭2—熱繼電器3—自耦變壓器4—欠壓保護(hù)裝置5—停止按鈕6—操作手柄7—油箱3/4/2025

QJ3系列手動控制補償器的結(jié)構(gòu)圖如下頁圖3‐8a）所示。它主要由箱體、自耦變壓器、保護(hù)裝置、觸頭系統(tǒng)和手柄操作機構(gòu)五部分組成。

QJ3系列補償器的電路圖如下頁圖3‐8b）所示，其動作原理如下：當(dāng)手柄板到“