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1、6.1 电气读图与分析,电气控制系统图的分类,电气原理图又称电路图，是根据生产机械运动形式对电气控制系统的要求，采用国家统一规定的电气图形符号和文字符号，按照电气设备和电器的工作顺序，详细表示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系，而不考虑其实际位置的一种简图。如图1所示为CW6140普通车床电气控制原理图。电气原理图能充分表达电气设备和电器的用途、作用和工作原理，是电气线路安装、调试和维修的理论依据。,6.1 电气读图与分析,电气控制系统图的分类 原理图,原理图一般分电源电路、主电路、控制电路和辅助电路四部分来绘制。电源电路画成水平线，三相交流电源相序L1、L2、L3自上而下依次画出，
2、中线N和保护接地线PE依次画在相线之下。直流电源的“”极画在上边，“”极画在下边。电源开关要水平画出。主电路是从电源向用电设备供电的路径，由主熔断器、接触器的主触点、热继电器的热元件以及电动机等组成。主电路通过的是电动机的工作电流，电流较大。主电路的垂直电源电路画在原理图的左侧。控制电路是指控制主电路工作状态的电路；辅助电路一般包括信号电路和照明电路等。信号电路是指显示主电路工作状态的电路；照明电路是指实现机床设备局部照明的电路。,6.1 电气读图与分析,电气控制系统图的分类 原理图,6.1 电气读图与分析,电气控制系统图的分类 安装接线图,安装接线图是根据电气设备和电器元件的实际位置和安装情
3、况绘制的，只用来表示电气设备和电器元件的位置、配线方式和接线方式，而不明显表示电气动作原理。如图2所示为CW6140普通车床电气接线图。这种图对于实际安装、接线、调整和检修工作是很方便的，但从接线图来了解复杂的线路工作原理较为困难。（1）接线图中一般包括元器件的相对位置、元器件的代号、端子号、导线号、导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等内容。（2）接线图应表示出各电器元件的实际位置，同一电器的各元件要画在一起。（3）要表示出各电动机、电器之间的电气连接，如图6-2中是用线条表示的（也可用去向号表示）。凡是导线走向相同的可以合并，用线束来表示，到达接线端子板或电器元件的连接点时再分别画出。控制
4、板内和板外各元件之间的电气连接是通过接线端子来进行的。,6.1 电气读图与分析,电气控制系统图的分类 安装接线图,6.1 电气读图与分析,电气控制系统图的分类 元件位置图,电气元件位置图 电气元件位置图是根据电器元件在控制板上的实际安装位置，采用简化的外形符号（如正方形、矩形、圆形等）而绘制的一种简图。它不表达各电器的具体结构、作用、接线情况以及工作原理，主要用于电器元件的布置和安装。图中各电器的文字符号必须与原理图和接线图的标注相一致。,继电接触控制线路由一些基本控制环节组成，下面介绍继电接触控制线路的绘制。,在电工技术中所绘制的控制线路图为原理图，它不考虑电器的结构和实际位置，突出的是电气
5、原理。,电气自动控制原理图的绘制原则及读图方法：,1.按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。,2.控制线路由主电路(被控制负载所在电路)和控制电路(控制主电路状态)组成。,3.属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和 触点)按其功能和所接电路的不同分别画在不同 的电路中，但必须标注相同的文字符号。,6.1 电气读图与分析,4.所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下 的正常状态画出，即按通电前的状态绘制。,5.与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等)在控 制电路中不画出。,分析和设计控制电路时应注意以下几点：,使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准 确可靠,(2)尽可能避免多个电器元
6、件依次动作才能接通另一 个电器的控制电路。,(3)必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈 串联。,6.2 鼠笼式电动机直接起动的控制线路,1.直接起动,(a)结构图,主电路,控制电路,6.2 鼠笼式电动机直接起动的控制线路,(1)电路,动画,(b)原理图,控制电路,一、直接起动,电动机的保护,过载保护,短路保护,零压、欠压保护,主电路,控制电路,电动机的保护,短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏产生强大的电动力，使电动机和电器设备产生机械性损坏，故要求迅速、可靠切断电源。通常采用熔断器 FU和过流继电器等。,欠压是指电动机工作时，引起电流增加甚至使电动机停转，失压(零压)是指电源电压
7、消失而使电动机停转，在电源电压恢复时，电动机可能自动重新起动(亦称自起动)，易造成人身或设备故障。常用的失压和欠压保护有：对接触器实行自锁；用低电压继电器组成失压、欠压保护。,过载保护是为防止三相电动机在运行中电流超过额定值而设置的保护。常采用热继电器FR保护，也可采用自动开关和电流继电器保护。,KM,合上开关Q,起动,(2)控制原理,KM辅助触点闭合自锁。,按下起动按钮SB2,KM线圈通电，,通电,转动,动画,合上开关Q,(2)控制原理,松开起动按钮SB2,利用自身辅助触点，维持线圈通电的作用称自锁,自锁,(2)控制原理,主电路,FR,FU,Q,Q,转动,停车,(2)控制原理,转动,停车,停
8、转,去掉KM辅助触点,实现点动控制。,2.既能长期工作又能点动的控制电路,按下起动按钮，电动机运转，松开起动按钮，电动机停转。,点动按钮SB3的作用：,(1)使接触器线圈KM通电；(2)使线圈KM不能自锁。,复合按钮,2.既能长期工作又能点动的控制电路,后闭合,先断开,按下SB3,闭合,电机运转,点动时：,自锁触点不起作用,通电,先断开,后闭合,断开,断电,2.既能长期工作又能点动的控制电路,松开SB3,2.既能长期工作又能点动的控制电路,松开SB3,电机停转,实现点动,用途:试车、检修以及车床主轴的调整等。,KM1,FU,Q,KM2,M1,M2,3,3,.,SB,SB1,KM1,KM1,SB
9、2,KM2,KM2,按SB1,通电,闭合,再按SB2,闭合,通电,闭合,闭合,1.控制顺序：M1起动后M2才能起动。M2既不能单独起动，也不能单独停车。,3.电机的顺序控制,.,.,.,.,动画,M13,两电机各自要有独立的电源；这样接，主触头(KM1)的负荷过重。,KM1,KM2,SB,KM2,SB,KM1,FR1,KM1,例1：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：起动时:M1起动后 M2才能起动；停车时:M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？,起动：,通电,通电,闭合,闭合,SB,KM1,FR
10、1,例：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：起动时:M1起动后 M2才能起动；停车时:M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？,停止：,断电,断电,断开,断开,6.3 鼠笼式电动机正反转的控制线路,将电动机接到电源的任意两根线对调一下，即可使电动机反转。,需要用两个接触器来实现这一要求。当正转接触器工作时，电动机正转；当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任意两根联线对调一下，电动机反转。,SBF和SBR决不允许同时按下，否则造成电源两相短路。,正反转的控制线路,3,M,FR,FU,正转触点,KMR
11、,动画,KMF,KMF,.,KMR,FR,Q,KMF,正转接触器,正转按钮,正反转控制电路必须保证正转、反转接触器不能同时动作。,反转接触器,反转按钮,反转触点,按下SBF,SB,KMF,在同一时间内，两个接触器只允许一个通电工作的控制作用，称为“联锁”。,“联锁”触点,利用接触器的触点实现联锁控制称电气联锁。,缺点：改变转向时必须先按停止按 钮。,解决措施：在控制电路中加入机械连锁。,KMR,SBF,KMF,KMF,SBR,KMR,KMR,.,.,.,.,.,通电,断开,断电,闭合,利用复合按钮的触点实现联锁控制称机械联锁。,鼠笼式电动机正反转的控制线路,KMF,KMF,SBR,SB,KMR
12、,SBF,KMF,KMR,KMR,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,当电机正转时，按下反转按钮SBR,先断开,断电,闭合,通电,断开,闭合,闭合,电机反转,6.4 行程控制,自动往返运动：,1.能正向运行也能 反向运行2.到位后能自动返 回,行程控制：,控制某些机械的行程，当运动部件到达一定行程位置时利用行程开关进行控制。,STa,STb,1,2,按SBF时,(其常闭断开，常开闭合),KMF断电,KMR通电,行程开关,自动往返运动：,挡块,动画,6.5 时间控制,1.Y 换接起动控制线路,Y接法,接法,动画,通电,通电,通电,断电,通电延时继电器,通电延时断
13、开,复合按钮,起动过程：,按SB2,KM1通电,KM2断电,绕组Y接,KM1接通电源KM2绕组联接KM3绕组Y联接,常闭断开,常闭延时断开,电动机Y接起动,通电瞬时闭合,KM1接通电源KM2绕组联接KM3绕组Y联接,松开SB2,电机仍处于Y 接起动状态。,KM1接通电源KM2绕组联接KM3绕组Y联接,通电延时继电器,通电延时断开,KM1断电,常开断开,常闭闭合,当 KT 常闭触点延时断开时,断电,复合按钮,KM1接通电源KM2绕组联接KM3绕组Y联接,通电,通电,SB1,SB2,KT,KM1,KM3,KM2,KM3,KM1,KM1,KT,KM2,KT,KM2,通电,断电,通电延时继电器,通电延
14、时断开,复合按钮,断电,通电,断电,通电,电机接运行,2.鼠笼式电动机能耗制动控制线路,断电延时继电器,直流电源,断电延时断开,动画,正常运行：,按SB2,常开闭合 自锁,常闭断开,KT通电,常开闭合,KM1接通电机电源KM2接通直流电源制动开始KT控制切断直流电源时间,断电延时断开,通电,通电,断电,断电延时继电器,KM1接通电机电源KM2接通直流电源制动开始KT控制切断直流电源时间,通电,通电,断电,断电延时断开,制动时：,按SB1,KM1主触点断开,常开断开,常闭闭合,断电,KM1接通电机电源KM2接通直流电源制动开始KT控制切断直流电源时间,断电延时断开,通电,断电,KM1接通电机电源KM2接通直流电源制动开始KT控制切断直流电源时间,常闭闭合,常开断开,KT触点断开,断电延时断开,断电,正反转控制线路,下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中有几处错误，请改正之。,
