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1、1,电气控制系统图的基本知识,乐清市防爆电器行业协会,刘让 编,2,目录,一 概述二 各标准的规定三 绘制和识读电气控制图的原则四 三相异步电动机的全压起动线路五 三相异步电动机降压起动线路图六 绕线式异步电动机的起动线路图,3,一、 概述,D,6,5,由各种有触点的熔断器、断路器、接触器、继电器、按钮、行程开关等按不同连接方式用导线（电缆）连接组合而成的。,1 电气控制线路：,2 电气控制线路的作用：,实现对电力拖动系统的启动、正反转、制动、调速和保护，满足生产工艺要求，实现生产过程自动化。,4,D,6,5,3 电动机常见的基本控制线路：,电动机全压启动,正反转控制线路,降压启动控制线路,绕
2、线式异步电动机启动,要看懂电气线路图的前提：1，知道图形符号的意义；2，知道文字符号代表什么；3，有一定的电气知识。 看懂线路图才能正确的接线，看懂线路图才能正确的检查和测试，这应该是员工的基本技能。,以上的线路图供大家学习，参考,5,3 相关国家标准：,D,6,5,GBT 4728.1-1985电气图用图形符号：总则,GBT 4728.3-2005电气简图用图形符号 第3部分导体和连接件,GBT 4728.4-1999电气图用图形符号 第4部分：基本无源元件,GBT 4728.7-2000电气图形用图形符号：第7部分 开关、控制和保护器件,GBT 5465.1-2009电气设备用图形符号 第
3、1部分：概述与分类,GBT 5465.2-2008电气图用图形符号 第2部分：图形符号,GBT 5465.11-2007电气设备用图形第11部分原始符号的生成,GBT 6988.1-2008电气技术用文件的编制 第1部分：规则,GBT 6988.3-1997电气技术用文件的编制 第3部分 接线图和接线表,GBT 18656-2002工业系统、装置与设备以及工业产品 系统内端子的标识,GB/T 7159-1987 电气技术中的文字符号制订通则,6,D,6,5,1 ， GBT 4728.3-2005电气简图用图形符号 第3部分导体和连接件,二 各个标准的基本规定,7,D,6,5,8,9,10,11
4、,12,13,14,2，GBT 4728.4-1999电气图用图形符号 第4部分：基本无源元件,15,16,17,18,3，GBT 4728.7-2000电气图形用图形符号：第7部分 开关、控制和保护器件,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,3，GBT 5465.2-2008电气图用图形符号 第2部分：图形符号,35,36,37,38,39,4，GBT 6988.1-2008电气技术用文件的编制 第1部分：规则,水平的文字看从下往上看,水平的文字看从下往上看,竖直的从右向左看,竖直的从右向左看,40,上、左,GB 4728 示出的符号
5、方位不是强制的。在不改变符号含义的前提下，符号可以根据图面布置的需要旋转或成镜像放置，但文字和指示方向不得倒置。,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,可编辑,52,53,54,55,5,GB/T 7159-1987 电气技术中的文字符号制订通则,说明：1) 单字母符号是按照拉丁字母将各种电气设备、装置和元器件划分为23大类，每大类用一个专用单字母符号表示。2) 双字母符号是由一个表示种类的单字母符号与另一字母组成，其组合形式应以单字母符号在前、另一字符号在后列出。,3) 辅助文字符号是用以表示电气设备、装置和元器件以及线路的功能、状态和特征的。4）辅助文字符号还可
6、以单独使用，如“ON”表示接通，”M”表示中间线，”PE”表示保护接地等。5）因拉丁字母I和O易同阿拉伯数字1和0混淆，因此，不允许单独做为文字符号使用。6）文字符号的字母采用拉丁字母大写正体字。,56,基本字母符号,57,基本字母符号,58,基本字母符号,59,常用辅助文字符号,接地保护线,工作中性线,60,三、绘制、识读电气控制系统图的原则,D,6,5,电气控制系统图,电气原理图,电器安装图,电气安装接线图,主电路,控制电路,照明和显示电路,电气控制系统图的结构,61,D,6,5,（1）注意事项：,1.电气原理图,用图形符号和项目代号表示电路各个电器元件连接关系和工作原理的图,1）原理图一
7、般分为主电路和辅助电路两部分：主电路就是从电源到负载有较大电流流通的电路。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，由接触器线圈、继电器的触点、接触器的辅助接点、按钮、照明灯、控制变压器转换开关等组成。 2）各电器元件不画实际的外形图，而采用国家标准规定的图形符号、文字符号。,62,D,6,5,3）电器元件和部件在控制线路中的位置，应根据便于阅读的原则安排，同一电器元件的各部件根据需要可以不画在一起，但文字符号要相同。 4）图中所有电器的触点，都应按没有通电和没有外力作用时的初始开闭状态画出。如接触器、继电器的触点，按吸引线圈不通电时的状态画，转换开关、控制器按手把处于零位时的状态
8、画，按钮、行程开关触头按不受外力作用时的状态画。 5）原理图中，无论是主电路还是辅助电路，各电器元件一般按动作顺序从上到下，从左到右依次排列，可水平布置或垂直布置。 6）原理图中，有直接联系的交叉导线连接点，用黑圆点表示。无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。,63,（2）图面区域的划分 在原理图上方使用的“电源”等字样，表明对应区域下方元件或电路的功能，使读者能清楚地知道某个元件或某部分电路的功能，以利于理解全电路的工作原理。 图样下方的1、2、3等数字是图区编号，它是为了便于检索电气线路，方便阅读分析避免遗漏而设置的。 （3)符号位置的索引 在继电器、接触器线圈下方列有触点表以说明线圈和触
9、点的从属关系。,64,这是在原理图的接触器线圈下方注明相应触点的索引代号，对未使用的触点用“”表明，其含义见下表：,对继电器，它没有辅助接点，上述表示方法含义如下：,65,D,6,5,主电路接点表示：,三相交流电源采用L1、L2、L3标记主电路按U、V、W顺序标记分级电源在U、V、W前加数字1、2、3来标记分支电路在U、V、W后加数字1、2、3来标记控制电路用不多于3位的阿拉伯数字编号,66,电气原理图示例：,错误,67,D,6,5,2.电器安装图,电器安装图：,表示电气控制系统中各电器元件的实际位置和接线情况。,详细绘制出电器元件安装位置。,68,D,6,5,3 电气接线图：,接线图是检验电
10、路和维修电路不可缺少的技术文件。GB/T 6988.1-2008电气技术用文件的编制 第1部分 规则详细规定了安装接线图的编制规则，主要有：1）在接线图中，一般都应标出项目的相对位置、项目代号、端子间的电连接关系、端子号、导线号、导线类型、截面积等。2）同一控制盘上的电器元件可直接连接，而盘内元器件与外部元器件连接时必须通过接线端子板进行。3）接线图中各电器元件图形符号与文字符号均应以原理图为准，并保持一致。4）互连接线图中的互连关系可用连续线、中断线或线束表示，连接导线应注明导线根数，导线截面积等。一般不表示导线实际走线途经，施工时由操作者根据实际情况选择最佳走线方式。（注：最好工艺文件有规
11、定）,表明了电器设备外部元件的相对位置及它们之间的电气连接，是实际安装接线的依据。,69,电气接线图示例,70,4 电气原理图的阅读分析,查线读图法又称直接读图法或跟踪追击法。查线读图法是按照线路根据生产过程的工作步骤依次读图，查线读图法按照以下步骤进行。1）了解产品的功能，就是了解电器和负载的关系，如起动器是起动和停止电动机的，照明配电箱是开闭照明灯的，配电箱是分配电源的等等。2）分析主电路 在分析电气线路时，一般应先从负载（如电动机）开始，根据主电路中有哪些控制元件的主触头、等大致判断负载有哪些动作要求。3）分析控制电路 通常对控制电路按照由上往下或由左往右的顺序依次阅读，可以按主电路的构
12、成情况，把控制电路分解成与主电路相对应的几个基本环节，一个环节一个环节地分析，然后把各个环节串联起来。,71,首先，记住各信号元件、控制元件或执行元件的原始状态；然后，设想按动了操作按钮，线路中有哪些元件受控动作，这些动作元件的触点又是如何控制其他元件动作的，进而查看受驱动的执行元件有何运动；再继续追查执行元件带动机械运动时，会使哪些信号元件状态发生变化；然后再查对线路信号元件状态变化时执行元件如何动作在读图过程中，特别要注意各电器间相互联系和制约关系，直至将线路全部看懂为止。 查线读图法的优点是直观性强，容易掌握，因而得到广泛采用。其缺点是分析复杂线路时容易出错，叙述也较长。,72,逻辑代数
13、法间接读图法 逻辑代数法又称间接读图法，是通过对电路的逻辑表达式的运算来分析控制电路的，其关键是正确写出电路的逻辑表达式。 逻辑代数法读图的优点是，各电气元件之间的联系和制约关系在逻辑表达式中一目了然。通过对逻辑函数的具体运算，一般不会遗漏或看错电路的控制功能。而且采用逻辑代数法后，对电气线路采用计算机辅助分析提供方便。该方法的主要缺点是，对于复杂的电气线路，其逻辑表达式很烦琐。 在继电接触器控制线路中逻辑代数规定如下。 继电器、接触器线圈得电状态为“1”，线圈失电状态为“0”；按钮、继电器及接触器控制的触点闭合状态为“1”，断开状态为“0”。 根据动作要求列出逻辑运算计算公式。,73,本图从
14、图形符号、文字符号以及图面的布置都很好！ 说明设计员有一定的水平，,设计员：周永安,点评：1 KM符号不必放到图框中2 SA建议用标准的图形符号3 热继电器的常闭接点符号4 磁力起动器名称也没有了，应为电磁起动器5 产品名称建议为防爆电磁起动器但型号中是X(箱），产品作用是起动器。,KM,SA,电磁起动器,防爆电磁起动器,可不画虚线,接线注意事项,1、规定主回路和控制回路的导线截面、线型和颜色，如A、B、C三相线色为黄、绿、红，零线为黑或蓝，地线为黄/绿线。2、使用线鼻也必须用平垫、弹簧垫，防止由于震动引起螺母松动，平垫可以保证线鼻接触面平整的接触。3、接线无压胶皮，线芯出接线端子的垫圈不压线
15、芯绝缘。4、导线在接线柱应顺时针缠绕，防止螺母紧固时松开。5、走线整齐，拐角处有一定的圆弧，一定距离用塑料绑带绑紧导线。6、导线两头有与接线图或原理图相应的线号。7、导线剥绝缘时防止割伤导体。8、冷挤压线鼻时导线剥开长度要和线鼻相应，压紧后裸露部分不大于2mm。9、多芯导线接线处的导线（或自制线鼻）要防止线芯散开，最好镀锡。等等,接线和排线是实现电气系统功能的重要过程。应该编制接线工艺，提出具体要求。,75,小结,本课件简述了阅读和绘制电气系统图的基本要求：即熟悉电器元件在图中的图形和文字符号以及画电气系统图的一些规定，这些规定在一定场合下可以有变通。 掌握了基本要求后，就要多看图，这样熟能生
16、巧，对自己的工作就会有所提高，产品质量也由此而提升。,76,谢谢！,77,以下内容供参考,78,四 三相异步电动机全压启动控制,1、单向旋转控制,1）手动控制,D,6,5,开启式负荷开关控制,自动空气开关控制,控制方式简单,特点:,电气原理图：,应用:,控制三相电风扇和砂轮机,79,2）点动控制,应用：,常用于电葫芦控制和车床拖板箱快速移动的电机控制,保护环节：,短路保护,控制电路短路保护,主电路短路保护,工作原理：,电气原理图：,启动：按下起动按钮SB接触器KM线圈得电KM主触头闭合电动机M启动运行。停止：松开按钮SB接触器KM线圈失电KM主触头断开电动机M失电停转。,81,电气原理图,3）
17、接触器自锁控制,自锁触点,热继电器热元件过载保护,热继电器常闭触点过载保护,熔断器短路保护,熔断器短路保护,失压和欠压保护,82,2、可逆旋转控制,电路形式:,电动机原理：,改变电动机三相电源的相序，可改变电动机的旋转方向,倒顺开关控制的正反转 按钮、接触器控制的正反转位置控制,这里只介绍按钮、接触器控制的正反转线路,83,按钮控制正反转控制电路,主电路：,KM2,控制电路：,控制电路,正转按钮,反转按钮,工作原理：,缺点：,基本控制电路,联锁不可靠！,84,控制电路：,工作原理：,接触器联锁控制,联锁,用接触器辅助触点联锁,控制电路,优点：,工作安全可靠,缺点：,操作不便,85,控制电路：,
18、工作原理：,优点：,按钮联锁控制,操作方便,控制电路,缺点：,易产生故障,任意一个按钮按下，另一个回路就断开,86,控制电路：,工作原理：,优点：,接触器、按钮双重联锁控制,安全可靠，操作方便,FU2,FR,SB3,SB1,KM1,KM1,KM2,KM2,SB2,SB1,SB2,KM2,KM1,控制电路图,FU1,按钮和接触器辅助接点相互联锁，具有双保险,87,五 三相异步电动机降压启动控制,降压启动的方法,定子绕组串电阻（电抗）启动,自耦变压器降压启动,Y降压启动,延边三角形降压启动,降压启动的实质：,启动时减小加在定子绕组上的电压，以减小起动电流；启动后再将电压恢复到额定值，电动机进入正常
19、工作状态。,88,1、定子绕组串电阻（电抗）启动控制,1）定子串电阻降压自动启动控制线路,电气原理图,工作原理,89,2）手动、自动启动控制线路,电气原理图,工作原理,90,1）按钮、接触器控制自耦变压器降压启动,2、自耦变压器降压启动控制,电气原理图,正常运行接触器,变压器星点接触器,变压器电源接触器,91,电气原理图,降压启动按钮,全压运行按钮,中间继电器,92,电气原理图,工作原理,93,2）时间继电器控制自耦变压器降压启动,电气原理图,工作原理,94,3、星形三角形降压启动控制,指电动机起动时，把定子绕组接成星形，以降低起动电压，减小起动电流；待电动机起动后，再把定子绕组改接成三角形，
20、使电动机全压运行。Y起动只能用于正常运行时为形接法的电动机。,95,时间继电器控制Y降压起动三个接触器控制,电气原理图,1,2,3,4,A,电源接触器,星形接法接触器,三角形接法接触器,工作原理,图示为一个控制三相交流异步电动机,Y,启动的主电路。在启动时，,首先使接触器,KM1,、,KM2,的常开触点闭合，,电动机的定子绕组成,Y,形连接。,电动机启动旋转，,通过,5,秒时间控制后，,待转速上升到一定数值，,再使接触,器,KM1,的常开触点从接通到断开，而接触器,KM3,的常开触点闭合，电动,机的定子绕组改为形连接，达到了,Y,形启动形运转的目的。当按停止,按钮，电动机停止运行。,图示为一个
21、控制三相交流异步电动机,Y,启动的主电路。在启动时，,首先使接触器,KM1,、,KM2,的常开触点闭合，,电动机的定子绕组成,Y,形连接。,电动机启动旋转，,通过,5,秒时间控制后，,待转速上升到一定数值，,再使接触,器,KM1,的常开触点从接通到断开，而接触器,KM3,的常开触点闭合，电动,机的定子绕组改为形连接，达到了,Y,形启动形运转的目的。当按停止,按钮，电动机停止运行。,图示为一个控制三相交流异步电动机Y启动的主电路。在启动时，首先使接触器KM3、KM2闭合，电动机的定子绕组成Y形连接。电动机启动旋转，通过一定时间控制后，待转速上升到一定数值，再使接触器KM3断开，而接触器KM1闭合
22、，电动机的定子绕组改为形连接，达到了Y形启动形运转的目的。当按停止按钮，电动机停止运行。,96,延边形接法,4、延边三角形降压启动控制,延边三角形降压启动是指电动机起动时，把电动机定子绕组的一部分接“”形，而另一部分接成“Y”形，使整个定子绕组接成延边三角形，待电动机启动后，再把定子绕组切换成“”形全压运行。,定子绕组的连接方式：,形接法,97,5 三相绕线式异步电动机启动控制,绕线异步电动机的优点：,可以在转子绕组中串接电阻来改善电动机的机械特性，从而达到减小启动电流、增大启动转矩及平滑调速之目的。,绕线异步电动机降压启动原理：,起动时，在转子回路中串入三相起动变阻器，并把起动电阻调到最大值，以减小起动电流，增大起动转矩。随着电动机转速的升高，起动电阻逐级减小。 起动完毕后，起动电阻减小到零，转子绕组被短接，电动机在额定状态下运行。,98,单向旋转转子串水阻器启动控制,转子绕组水阻器启动控制线路,主电路,控制电路,电源接触器,短接水阻柜接触器,完,100,可编辑,
