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1、CH2 电气控制电路,1.1 电气图1.2 基本控制电路1.3 控制电路综合举例,I 电气图的基本知识,电气图：,用电气符号绘制的工程图，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。,1.1 电气图,D,6,5,图形符号,文字符号,符号要素,一般符号,限定符号,基本文字符号,辅助文字符号,补助文字符号,通常用于图样或其它文件，用以表示一个设备或概念的图形、标记或字符。,用于电气技术领域中技术文件的编制，表示电气设备、装置和元件的名称、功能、状态和特征。,D,6,5,1.图形符号,符号要素：,具有确定意义的简单图形，必须同其它图形组合构成一个设备或概念
2、的完整符号。如接触器常开主触点符号，由接触器触点功能符号和常开触点符号组合而成。,一般符号：,表示一类产品和此类产品特征的一种简单的符号，如电动机可用一个圆圈表示。,限定符号：,提供附加信息的一种加在其它符号上的符号。,D,6,5,2.文字符号,基本文字符号：,单字母符号：,双字母符号,按拉丁字母顺序将各种电气设备、装置和元器件划分成为23大类，每一类用一个专用单字母符号表示，如“C”表示电容器类，“R”表示电阻器类等。,D,6,5,2.文字符号,基本文字符号：,单字母符号：,双字母符号：,由一个表示种类的单字母符号与另一个字母组成，且以单字母符号在前，另一字母在后的次序列出，如“F”表示保护
3、器件类，“FU”则表示为熔断器。,D,6,5,2.文字符号,基本文字符号：,辅助文字符号：,表示电气设备、装置和元器件以及电路的功能、状态和特征。如“RD”表示红色，“L”表示限制等。,单字母符号：,双字母符号:,补充文字符号：,当规定的基本文字符号和辅助文字符号不够使用时，可按国家标准中文字符号组成规律和下述原则予以补充。,D,6,5,2.文字符号,补充文字符号原则：,在不违背国家标准文字符号编制原则的条件下，可采用国 家标准中规定的电气文字符号。在优先采用基本和辅助文字符号的前提下，可补充国家标 准中未列出的双字母文字符号和辅助文字符号。使用文字符号时，应按电气名词术语国家标准或专业技术
4、标准中规定的英文术语缩写而成。基本文字符号不得超过两位字母，辅助文字符号一般不超 过三位字母。文字符号采用拉丁字母大写正体字，且拉 丁字母中“I”和“O”不允许单独作为文字符号使用。,相关国家标准：,GB472885电气图常用图形符号GB522685机床电气设备通用技术条件GB715987电气技术中的文字符号制定通则GB698886电气制图GB509485电气技术中的项目代号,电气图形符号：,符号要素限定符号一般符号非电操作动作符号,电气文字符号：,基本文字符号 表示电气设备、装置和元器件的类型、特性等。辅助文字符号 表示电气设备、装置和元器件的功能、状态和特征等。,图形符号组合示例,部分常用
5、电器的电气图形符号和基本文字符号,一般三极电源开关,低压断路器,常开触点 常闭触点 复合触点限位开关,QK,QF,SQ,熔断器,常开 常闭 复合按钮,FU,SB,线圈 主触点 常开辅助触点 常闭辅助触点接触器,KM,线圈 常开延时闭合触点 常闭延时打开触点 常开延时打开触点 常闭延时闭合触点时间继电器,KT,部分常用电器的电气图形符号和基本文字符号,常开触点 常闭触点速度继电器,热元件 常闭触点热继电器,线圈 常开触点 常闭触点中间继电器,KV,FR,KA,电磁铁,YA,线圈 常开触点 常闭触点电压继电器,KU,线圈 常开触点 常闭触点电流继电器,KI,信号灯,HL,直流电动机,M,变压器,三
6、相异步电动机,M,转换开关,SA,电气图的命名：,电气控制系统图：,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。,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、维修等技术要求等。,D,6,5,电气控制系统图的结构,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 绘制的电气图。,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的作用画在不同的部位上。作用：用于分析研究系统的组成和
7、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。特点：结构简单，层次分明。主电路：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。控制电路：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，实现所需要的控制功能，是弱电流通过的部分。信号指示电路保护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。,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（如接触器的线圈）画在电路的最右端。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
8、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。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：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；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；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。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。,电气原理图示例：,电器元件布置图：表明电气设备上所有电器和用
9、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。,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）面板布置图控制柜与操作台（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所用的代号一致,D,6,5,电器安装图实例：,详细绘制出电器元件安装位置。,电气接线图：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、电路维修和故障处理。,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、
10、导线截面积、屏蔽和导线绞合等情况,电器互连图示例,II 电气图纸规范,图 幅 尺 寸(mm),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；整套图纸的幅面尽量保持一致；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。,图框线：根据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A0、A1、A2：a25mm，c10mm其它：a25mm，c5mm,不需要装订的图纸的图框线A0、A1：e20mm其它：e15mm,图幅分区：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
11、数一般为偶数，每一分区的长度为2575mm，分区在水平和垂直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。,标题栏：画在图框的右下角，绘制方向应该与看图方向一致。,标准A3图纸，标题栏可以绘制成通长的格式。内容：设计单位名称、用户单位名称、专业名、设计阶段、比例尺、设计人、审核人、图纸名称、图纸编号、日期、页次等。,标题栏格式式样,图线：,线型：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。线宽：0.25mm、0.35mm、0.5mm、0.7mm、1.0mm、1.4mm
12、。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23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0.7mm。,字体：汉字、字母及数字，书写端正、清楚，排列整齐，间距均匀。,汉字推荐用长仿宋简化汉字字体、斜体（右倾与水平线成75角）等。字母、数字用直体。字体大小视幅面大小而定。字高：20mm、14mm、10mm、7mm、5mm、3.5mm、2.5mm等。字宽为字高的2/3。汉字字粗为字高的1/5，数字及字母的字粗为字高的1/10。,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、尺寸界限、尺寸起止点（实心箭头或45斜短划线构成）及尺寸数
13、字。,比例：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。电气图多不按比例画出。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例倍数。平面图常用比例：1:10、1:20、1:50、1:100、1:200、1:500等,注释：图示不够清楚时的补充解释。,两种方式：直接放在说明对象附近；加标记，注释放在图面的适当位置。,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，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：元器件、设备等的技术参数。,三种形式：标注在图形侧；标注在图形内；加序号以表格的形式列出。,1.点动控制,工作原理：,启动：
14、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。,电气原理图：,1.2 基本控制电路,1.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：,按钮按下电动机运转，按钮松开电动机停转的控制方法称为点动控制,电气原理图,2.接触器自锁控制,自锁触点,热继电器热元件,热继电器常闭触点,工作原理,电气原理图,2.接触器自锁控制,工作原理,保护环节,短路保护：FU1、FU2,短路保护：FU1、FU2,过载保护：FR,3.接
15、触器自锁控制,工作原理,保护环节,电气原理图,利用自身辅助触点，维持线圈通电的作用称自锁,开关切换,3连续与点动混合控制,按钮切换,开关切换,点动控制：SA断开,3连续与点动混合控制,开关切换,3连续与点动混合控制,主电路,点动控制：SA断开,连续控制：SA闭合,控制电路,按钮切换,3连续与点动混合控制,工作原理：,连续控制：松开按钮SB3,点动控制：按下按钮SB3,4.联锁：电动机有顺序的起动。,要求：液压泵电动机工作后主电动机才能工作,5.互锁：一种联锁关系，强调触点之间的互相作用。,KM1动作后，它的动断辅助触点就将KM2接触器的线圈通电回路断开，抑制了KM2再动作，反之也一样，KM1和
16、KM2的两对动断触点，称做“互锁”触点。,6.多点控制：多个地点进行控制。,控制电路(a)：起动按钮并联连接，停止按钮串联连接，分别安置在三个地方，就可实现三地操作。,控制电路(b)：几个操作者都按起动按钮发出主令信号，设备才能起动，停止时则任一点都可以操作，,42/49,7 行程控制电路,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。,43/49,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,44/49,8 时间控制电
17、路,Y 起动控制线路,Y接法,接法,45/49,通电,通电,通电,断电,通电延时继电器,通电延时断开,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,46/49,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。,47/49,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,48/49,通电,电机接运行,49/49,电动机的保护,短路保护是因
18、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。,例(1)-运料小车的控制,设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求：1.小车启
19、动后，前进到A地。然后做以下往复运动：到A地后停2分钟等待装料，然后自动走向B。到B地后停2分钟等待卸料，然后自动走向A。2.有过载和短路保护。3.小车可停在任意位置。,1.3 控制电路综合举例,运料小车控制电路,KMR,STa、STb 为A、B 两端的限位开关,KTa、KTb 为 两个时间继电器,主回路,动作过程,SBFKMF小车正向运行至A端撞STa KTa 延时2分钟KMR 小车反向运行至B端撞STb KTb 延时2分钟KMF 小车正向运行如此往反运行。,KH,-工作台位置控制,例(2),起动后工作台控制要求：,工作台位置控制电路,KH,工作台位置控制电路,KH,该电路有何问题？,电路的
20、改进方法:,KH,ST4,KMBR,ST2,KMBF,KMBR,KMAF,ST4,KMAF,ST1,KMAR,KMBF,ST1,KMBR,ST3,KMBF,KMAF,KMAF,SB2,KMAR,ST2,ST3,SB1,SB3,加中间继电器（KA）,继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题：,小 结,1、首先了解工艺过程及控制要求；2、搞清控制系统中各电机、电器的作用以及它们的 控制关系；3、主电路、控制电路分开阅读或设计；4、控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而右的顺序进行读图或设计；5、同一个电器的所有线圈、触头不论在什么位置都 叫相同的名字；6、原理图上所有电器，必须按国家统一符号标注,且均按未通电状态表示；7、继电器、接触器的线圈只能并联，不能串联；8、控制顺序只能由控制电路实现，不能由主电路实现。,
