第2章

繼電接觸器控制系統(tǒng)的基本電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）內(nèi)容提要本章主要講述了電氣控制線路的圖形、文字符號(hào)及繪制原則和基本的控制電路。學(xué)習(xí)要求掌握電氣控制線路的圖形、符號(hào)和繪制原則。掌握基本電氣控制電路的特點(diǎn)和各電器觸點(diǎn)間的邏輯關(guān)系。能夠分析復(fù)雜的電氣控制線路圖。能根據(jù)控制要求，設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單的控制線路2.1

電氣控制線路的圖形、文字符號(hào)及繪制原則電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.1.1常用電氣設(shè)備圖形符號(hào)及文字符號(hào)1．圖形符號(hào)、文字符號(hào)電氣控制系統(tǒng)圖中，各種電氣元件的圖形符號(hào)和文字符號(hào)必須符合統(tǒng)一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，一些常用電氣圖形符號(hào)和文字符號(hào)如表2.1所列2.1

電氣控制線路的圖形、文字符號(hào)及繪制原則電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.1.1常用電氣設(shè)備圖形符號(hào)及文字符號(hào)2．接線端子標(biāo)記電氣控制系統(tǒng)圖中各電器接線端子用字母數(shù)字符號(hào)標(biāo)記，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4026—1983《電器接線端子的識(shí)別和用字母數(shù)字符號(hào)標(biāo)記接線端子的通則》規(guī)定2.1

電氣控制線路的圖形、文字符號(hào)及繪制原則電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.1.2電氣控制圖繪制原則電氣控制系統(tǒng)圖一般有三種：電氣原理圖、電氣元件布置圖和電氣安裝接線圖2.1

電氣控制線路的圖形、文字符號(hào)及繪制原則2.1.3電氣原理圖圖2.1

CW6132型車床電氣原理圖電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.1

電氣控制線路的圖形、文字符號(hào)及繪制原則電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.1.3電氣原理圖1．繪制電氣原理圖的基本規(guī)則原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分畫出各電氣元件不畫實(shí)際的外形圖，采用國(guó)家規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來(lái)畫，文字符號(hào)也采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)各電氣元件和部件在控制線路中的位置，應(yīng)根據(jù)便于閱讀的原則安排所有電器的觸點(diǎn)狀態(tài)，都應(yīng)按沒有通電和沒有外力作用時(shí)的初始開、關(guān)狀態(tài)畫出無(wú)論是主電路還是控制電路，各電器元件一般按動(dòng)作順序從上到下、從左到右依次排列，可水平布置或垂直布置有直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線的連接點(diǎn)，要用黑圓點(diǎn)表示，無(wú)直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線，交叉處不能畫黑圓點(diǎn)。2.1

電氣控制線路的圖形、文字符號(hào)及繪制原則電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.1.3電氣原理圖2．圖面區(qū)域的劃分電氣原理圖上方的1、2、3、…數(shù)字是圖區(qū)編號(hào)（圖區(qū)編號(hào)也可以設(shè)置在圖的下方），是為了便于檢索電氣線路、方便閱讀分析、避免遺漏而設(shè)置的2.1

電氣控制線路的圖形、文字符號(hào)及繪制原則2.1.3電氣原理圖3．符號(hào)位置的索引如圖2.1圖區(qū)4中KM的線圈下，是接觸器KM相應(yīng)觸點(diǎn)的位置索引。電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.1

電氣控制線路的圖形、文字符號(hào)及繪制原則電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.1.4電氣元件布置圖電氣元件布置圖主要用來(lái)表明各種電氣設(shè)備在機(jī)械設(shè)備和電氣控制柜中的實(shí)際安裝位置，為機(jī)械電氣控制設(shè)備的制造，安裝、維修提供必要的資料2.1

電氣控制線路的圖形、文字符號(hào)及繪制原則電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.1.5電氣安裝接線圖在接線圖中，一般都應(yīng)標(biāo)出項(xiàng)目的相對(duì)位置、項(xiàng)目代號(hào)、端子間的電連接關(guān)系、端子號(hào)、等線號(hào)、等線類型、截面積等。同一控制盤上的電氣元件可直接連接，而盤內(nèi)元器件與外部元器件連接時(shí)必須繞接線端子板進(jìn)行。接線圖中各電氣元件圖形符號(hào)與文字符號(hào)均應(yīng)以原理圖為準(zhǔn)，并保持一致?；ミB接線圖中的互連關(guān)系可用連續(xù)線、中斷線或線束表示，連接導(dǎo)線應(yīng)注明導(dǎo)線根線、導(dǎo)線截面積等。2.1

電氣控制線路的圖形、文字符號(hào)及繪制原則2.1.5電氣安裝接線圖圖2.2

CW6132型車床電氣位置圖電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）圖2.3

CW6132型車床電氣互連接線圖2.2

并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的基本控制電路2.2.1啟動(dòng)控制電路直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)要求：在滿足啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩要求的前提下，盡可能減小啟動(dòng)電流圖2.4并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.2

并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的基本控制電路2.2.2正、反轉(zhuǎn)控制電路實(shí)際應(yīng)用中，常要求電動(dòng)機(jī)既能正轉(zhuǎn)又能反轉(zhuǎn)圖2.5并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.2

并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的基本控制電路2.2.3能耗制動(dòng)控制電路圖2.6并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.2

并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的基本控制電路2.2.4調(diào)速控制電路直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速，是指在電動(dòng)機(jī)機(jī)械負(fù)載不變的條件下，改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速圖2.7并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電樞串電阻調(diào)速電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）圖2.8并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)改變勵(lì)磁調(diào)速2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)的基本控制電路全壓?jiǎn)?dòng)控制電路電動(dòng)機(jī)接通電源后，由靜止?fàn)顟B(tài)逐漸加速到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程稱為電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)?？刂齐娐饭ぷ鬟^(guò)程?？刂齐娐返谋Ｗo(hù)環(huán)節(jié).①短路保護(hù)。②過(guò)載保護(hù)。③欠壓和失壓保護(hù)。圖2.9單向全壓?jiǎn)?dòng)控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本控制電路2．正、反轉(zhuǎn)控制電路生產(chǎn)實(shí)踐中，許多生產(chǎn)機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)能正、反轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)可逆運(yùn)行。圖2.10正、反向工作的控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本控制電路3．多地控制電路有些生產(chǎn)設(shè)備和機(jī)械，由于種種原因，常要在兩地或兩個(gè)以上的地點(diǎn)進(jìn)行操作。圖2.11實(shí)現(xiàn)兩地控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本控制電路4．順序控制圖2.12按順序工作時(shí)的控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本控制電路4．順序控制圖2.13采用時(shí)間繼電器的順序啟動(dòng)控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3.1三相異步電動(dòng)機(jī)的基本控制電路5．循環(huán)控制圖2.14自動(dòng)循環(huán)往復(fù)控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3.2三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制電路1．三相籠型異步電動(dòng)機(jī)星形-三角形（Y-△）啟動(dòng)控制電路正常運(yùn)行時(shí)定子繞組接成三角形的籠型異步電動(dòng)機(jī)，可采用星形-三角形降壓?jiǎn)?dòng)方式來(lái)限制啟動(dòng)電流。圖2.15星形-三角形啟動(dòng)控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3.2三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制電路2．繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串電阻啟動(dòng)控制電路圖2.16時(shí)間原則控制繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻啟動(dòng)控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3.3軟啟動(dòng)器及調(diào)速控制電路1．軟啟動(dòng)器基本概述傳統(tǒng)的降壓?jiǎn)?dòng)，電動(dòng)機(jī)在切換過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生很高的電流尖峰，產(chǎn)生破壞性的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩，引起的機(jī)械震動(dòng)對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子、連軸器以及負(fù)載都是有害的，因此出現(xiàn)了電子啟動(dòng)器，即軟啟動(dòng)器2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3.3軟啟動(dòng)器及調(diào)速控制電路2．軟啟動(dòng)器的工作原理圖2.17軟啟動(dòng)器原理示意圖電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3.3軟啟動(dòng)器及調(diào)速控制電路交流電動(dòng)機(jī)軟啟動(dòng)裝置的功能特點(diǎn)啟動(dòng)過(guò)程和制動(dòng)過(guò)程中，避免了運(yùn)行電壓、電流的急劇變化，有益于被控制電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)機(jī)械，更有益于電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。啟動(dòng)和制動(dòng)過(guò)程中，實(shí)施晶閘管無(wú)觸點(diǎn)控制，裝置使用長(zhǎng)，故障事故率低且免檢修。集相序、缺相、過(guò)熱、啟動(dòng)過(guò)電流、運(yùn)行過(guò)電流和過(guò)載的檢測(cè)及保護(hù)于一身，節(jié)電、安全、功能強(qiáng)。實(shí)現(xiàn)以最小起始電壓（電流）獲得最佳轉(zhuǎn)矩的節(jié)電效果。2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3.3軟啟動(dòng)器及調(diào)速控制電路4．三相異步電動(dòng)機(jī)用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)控制電路圖2.18三相異步電動(dòng)機(jī)用軟啟動(dòng)器啟動(dòng)控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3.3異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制電路1．反接制動(dòng)電路（1）單向運(yùn)行反接制動(dòng)控制電路圖2.19單向反接制動(dòng)控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3.3異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制電路1．反接制動(dòng)電路（2）雙向啟動(dòng)反接制動(dòng)控制電路圖2.20雙向啟動(dòng)反接制動(dòng)控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3.3異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制電路2．能耗制動(dòng)控制電路圖2.21以時(shí)間原則控制的單向能耗制動(dòng)電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3.4異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n與電網(wǎng)電壓頻率f1，定子的磁極對(duì)數(shù)P及轉(zhuǎn)差率S的關(guān)系為：n

=

(1

S)n1

=

(1

S)60f1/P（1）雙速電動(dòng)機(jī)定子繞組的連接圖2.22

4/2極雙速電動(dòng)機(jī)定子繞組接線示意圖電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3.4異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制電路（2）雙速電動(dòng)機(jī)控制電路圖2.23雙速電動(dòng)機(jī)調(diào)速控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）變頻器及調(diào)速控制電路變頻調(diào)速的基本概念S)n1

=

(1S)60f1/P我們知道，改由上面電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式n

=(1變電源頻率f1可改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3.5變頻器及調(diào)速控制電路2.3.5.2變頻器的基本結(jié)構(gòu)從頻率變換的形式來(lái)說(shuō)，變頻器分為交-交和交-直-交兩種形式圖2.24交-直-交變頻器的基本結(jié)構(gòu)電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3.5變頻器及調(diào)速控制電路2.3.5.2變頻器的基本結(jié)構(gòu)整流器：電網(wǎng)側(cè)的變流器是整流器，它的作用是把三相（也可以是單相）交流電整流成直流電。直流中間電路：直流中間電路的作用是對(duì)整流電路的輸出進(jìn)行平滑，以保證逆變電路及控制電源得到質(zhì)量較高的直流電源。逆變器：負(fù)載側(cè)的變流器為逆變器?？刂齐娐罚鹤冾l器的控制電路包括主控制電路、信號(hào)檢測(cè)電路、門極驅(qū)動(dòng)電路、外部接口電路及保護(hù)電路等幾個(gè)部分，其主要任務(wù)是完成對(duì)逆變器的開關(guān)控制，對(duì)整流器的電壓控制及完成各種保護(hù)功能。2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）變頻器及調(diào)速控制電路變頻器的分類及工作原理V/F控制轉(zhuǎn)差頻率控制矢量控制2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）變頻器及調(diào)速控制電路變頻器的操作方式及使用數(shù)字操作器和數(shù)字顯示器遠(yuǎn)程操作器端子操作2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3.5變頻器及調(diào)速控制電路2.3.5.5

SIEMENS公司的Micro

Master交流變頻器Micro

Master交流變頻器是用于交流變速傳動(dòng)的電壓源型變頻器圖2.25變頻器閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)線路圖電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）2.3

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制電路2.3.5變頻器及調(diào)速控制電路2.3.5.6應(yīng)用舉例圖2.26使用變頻器的異步電動(dòng)機(jī)可逆調(diào)速控制電路電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）本章小結(jié)電氣控制與PLC原理及應(yīng)用（第2版）電氣控制中的原理圖與接線圖是今后經(jīng)常應(yīng)用的