電氣控制電路實例分析與設(shè)計2025/7/281電氣控制與PLC分析電氣控制系統(tǒng)注意的問題：

了解系統(tǒng)的主要技術(shù)性能及機械傳動、液壓和氣動的工作原理。

弄清各電動機的安裝部位、作用、規(guī)格和型號。

掌握各種電器的安裝部位、作用以及各操縱手柄、開關(guān)、控制按鈕的功能和操縱方法。

了解與機械、液壓發(fā)生直接聯(lián)系的各種電器的安裝部位及作用。如撞塊、限位開關(guān)、壓力繼電器、電磁離合器、電磁鐵等。

結(jié)合說明書或有關(guān)的技術(shù)資料將整個電氣電路劃分成幾個部分逐一分析。例如：各電動機的起動、停止、變速、制動、保護及相互間的聯(lián)鎖等。內(nèi)容和要求：分析幾種典型機床的電氣控制電路，從而進一步掌握控制電路的組成，典型環(huán)節(jié)的應(yīng)用及分析控制電路的方法。從中找出規(guī)律，逐步提高閱讀分析電氣控制原理圖的能力，為獨立設(shè)計打下基礎(chǔ)。2025/7/28電氣控制與PLC2臥式車床2025/7/28電氣控制與PLC3

應(yīng)用最廣泛的一種機床，用于切削各種工件的外圓、內(nèi)孔、端面及螺紋。車床加工工件時，隨工件材料和材質(zhì)的不同，應(yīng)選擇合適的主軸轉(zhuǎn)速及進給速度。

中小型車床目前多采用不變速的異步電動機拖動，其變速靠齒輪箱的有級調(diào)速實現(xiàn)，因此控制電路比較簡單。

為滿足加工需要，主軸旋轉(zhuǎn)運動有時需要正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，一般是通過改變主軸電動機的轉(zhuǎn)向或采用離合器來實現(xiàn)。進給運動多是把主軸運動分出一部分動力，通過掛輪箱傳給進給箱來實現(xiàn)刀具的進給。為提高效率，刀架的快速運動可由一臺進給電動機單獨拖動。

一般都設(shè)有交流電動機拖動的冷卻泵，實現(xiàn)刀具切削時冷卻。有的還專設(shè)一臺潤滑泵對系統(tǒng)進行潤滑。

主電動機有直接起動和降壓起動兩種起動方式。起動方式的選取要考慮電動機的容量（一般5kW以下電動機用直接起動方式，10kW以上電動機用降壓起動方式）以及考慮電網(wǎng)的容量。不經(jīng)常起動的電動機可直接起動的容量為變壓器容量的30％，經(jīng)常起動的電動機可直接起動的容量一般要小于變壓器容量的20％。

主電動機制動有電氣方法實現(xiàn)的能耗制動和反接制動，以及機械的摩擦離合器制動兩種方式。CW6163B型萬能臥式車床控制電路2025/7/28電氣控制與PLC4

電氣系統(tǒng)控制對象：主運動和進給運動電動機M1，冷卻泵電動機M2，刀架快速移動電動機M3。三臺電動機均為直接起動，主軸制動采用液壓制動器。主電路：三相交流電通過斷路器QF將電源引入，交流接觸器KM1為主電動機M1的起動用接觸器。熱繼電器FR1為主電動機M1的過載保護電器，M1的短路保護由斷路器中的電磁脫扣來實現(xiàn)。電流表A監(jiān)視主電動機的電流。機床工作時，可調(diào)整切削用量，使電流表的電流接近于主電動機的額定電流來提高功率因數(shù)和生產(chǎn)效率，以便充分的利用電動機。熔斷器FU1為M2、M3電動機的短路保護。M2電動機的起動由交流接觸器KM2來完成，F(xiàn)R2為其過載保護。同樣KM3為M3電動機的起動用接觸器，快速電動機M3短期工作不設(shè)過載保護。CW6163B型萬能臥式車床控制電路2025/7/28電氣控制與PLC5控制電路：控制變壓器TC二次側(cè)110V電壓作為控制回路的電源。為便于操作和事故狀態(tài)下的緊急停車，主電動機M1采用雙點控制，起動和停止分別由裝在床頭操縱板上的按鈕SB1和SB3及裝在刀架拖板上的SB2和SB4進行控制。主電動機過載時FR1的動斷觸點斷開，切斷交流接觸器KM1通電回路，電動機M1停止。限位開關(guān)SQ為機床的限位保護。冷卻泵電動機的起動和停止由裝在床頭操縱板上的按鈕SB5和SB6控制?？焖匐妱訖C由安裝在進給操縱手柄頂端的按鈕SB7控制，它與交流接觸器KM3組成點動控制環(huán)節(jié)。指示電路：控制變壓器TC二次側(cè)6.3V電壓作為指示回路的電源。HL2為電源指示燈，HL1為機床工作指示燈。

照明電路：控制變壓器TC二次側(cè)36V電壓作為安全照明電源，EL為機床照明燈，SA為機床照明燈開關(guān)。C616型臥式車床電氣控制電路2025/7/28電氣控制與PLC6電氣系統(tǒng)控制對象：主電動機M1，潤滑泵電動機M2，冷卻泵電動機M3。主電路：三相交流電源通過斷路器QF1將電源引入，F(xiàn)U1、FR1分別為主電動機的短路保護和過載保護。KM1、KM2為主電動機M1的正轉(zhuǎn)接觸器和反轉(zhuǎn)接觸器。KM3為M2電動機的起動、停止用接觸器。斷路器QF2作M3電動機的接通和斷開用，F(xiàn)R2、FR3為M2和M3電動機的過載保護用熱繼電器。C616型臥式車床電氣控制電路2025/7/28電氣控制與PLC7控制電路：控制電路電源直接取交流380V。

操縱手柄SA1處于零位時，SA1-1接通，SA1-2、SA1-3斷開，中間繼電器KA自鎖（V32-1）得電，接觸器KM3通電吸合，潤滑泵電動機M2起動。KM3動合觸點（6-7）閉合為主電動機起動做好準(zhǔn)備。

操縱手柄扳到向下位置時，SA1-2接通，SA1-1、SA1-3斷開，正轉(zhuǎn)接觸器KM1通過V32-1-3-5-7-6-4-2-W33通電吸合，主電動機M1正轉(zhuǎn)起動。將操縱手柄扳到向上位置時，SA1-3接通，SA1-1、SA1-2斷開，反轉(zhuǎn)接觸器KM2通過V32-1-11-13-7-6-4-2-W33通電吸合，主電動機M1反轉(zhuǎn)起動。開關(guān)SA1的觸點在機械上保證了兩個接觸器同時只能吸合一個。KM1和KM2的互鎖，避免兩個接觸器觸點同時接通。手柄扳回零位時，SA1-2，SA1-3斷開，接觸器KM1或KM2線圈斷電，M1電動機自由停車。有經(jīng)驗的操作工人在停車時，將手柄瞬時扳向相反轉(zhuǎn)向的位置，M1電動機進入反接制動狀態(tài)，主軸接近停止時，手柄迅速扳回零位，縮短停車時間。

中間繼電器KA起零電壓保護作用。照明電路：變壓器二次側(cè)提供36V安全照明電源，SA2為照明燈接通或斷開的開關(guān)。

指示電路：變壓器二次側(cè)提供6.3V信號指示電源，HL為電源指示燈。C650型臥式車床電氣控制電路2025/7/28電氣控制與PLC8主電動機功率為30kW，為提高工作效率，采用反接制動。制動時定子回路串入限流電阻R，減少制動電流。拖動溜板箱的2.2kW快速移動電動機是為減輕勞動強度和節(jié)省輔助工作時間專門設(shè)置。主電路：斷路器QF將三相電源引入，F(xiàn)U1為主電動機M1的短路保護用熔斷器，F(xiàn)R1為M1電動機過載保護用熱繼電器。為防止在連續(xù)點動時的起動電流造成電動機的過載，點動時也加入限流電阻R。通過互感器TA接入電流表A以監(jiān)視主電動機繞組的電流。熔斷器FU2為M2、M3電動機的短路保護，接觸器KM1、KM2為M2、M3電動機起動用接觸器。FR2為M2電動機的過載保護，因快速移動電動機M3短時工作，所以不設(shè)過載保護。C650型臥式車床電氣控制電路2025/7/28電氣控制與PLC9主電動機點動調(diào)整控制：KM3為M1電動機正轉(zhuǎn)接觸器，KM為M1電動機長動接觸器，KA為中間繼電器。M1電動機點動由點動按鈕SB6控制。按下按鈕SB6，接觸器KM3得電，其主觸點閉合，電動機定子繞組經(jīng)限流電阻R與電源接通，電動機在較低速度下起動。主電動機的正反轉(zhuǎn)控制：主電動機正轉(zhuǎn)由正向起動按鈕SB1控制。按下按鈕SB1，接觸器KM首先得電動作，主觸點閉合將限流電阻短接，輔助動合觸點閉合使中間繼電器KA得電，觸點（13-7）閉合使接觸器KM3得電，其主觸點接通三相電源，電動機在額定電壓下正轉(zhuǎn)起動。KM3動合輔助觸點（15-13）和KA動合觸點（5-15）閉合將KM3線圈自鎖。反轉(zhuǎn)起動時用反向起動按鈕SB2，按下SB2，KM、KM4和KA得電，電動機全壓反轉(zhuǎn)起動。KM3與KM4互鎖實現(xiàn)電動機正反轉(zhuǎn)互鎖作用。C650型臥式車床電氣控制電路2025/7/28電氣控制與PLC10主電動機正轉(zhuǎn)反接制動控制：速度繼電器與被控電動機同軸連接，電動機正轉(zhuǎn)時，接觸器KM3和KM，繼電器KA都處于得電動作狀態(tài)，速度繼電器的正轉(zhuǎn)常開觸點KV1（17-23）閉合，為電動機正轉(zhuǎn)時反接制動做好準(zhǔn)備。需要停車時，按下停止按鈕SB4，接觸器KM失電，其主觸點斷開，電阻R串入主回路。與此同時KM3也失電，斷開了電動機的電源，同時KA失電，KA的動斷觸點閉合。在松開SB4后就使反轉(zhuǎn)接觸器KM4的線圈通過1-3-5-17-23-25電路得電，電動機的電源反接，電動機處于反接制動狀態(tài)。當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速下降到速度繼電器的復(fù)位轉(zhuǎn)速時，速度繼電器KV的正轉(zhuǎn)動合觸點KV1（17-23）斷開，切斷了接觸器KM4的通電回路，電動機脫離電源停止。主電動機反轉(zhuǎn)反接制動控制：電動機反轉(zhuǎn)時，接觸器KM4和KM，繼電器KA都處于得電動作狀態(tài)，速度繼電器的反轉(zhuǎn)常開觸點KV1（17-7）閉合，為電動機反轉(zhuǎn)時反接制動做好準(zhǔn)備。需要停車時，按下停止按鈕SB4，接觸器KM失電，其主觸點斷開，電阻R串入主回路。與此同時KM4也失電，斷開了電動機的電源，同時KA失電，KA的動斷觸點閉合。正轉(zhuǎn)接觸器KM3的線圈通過1-3-5-17-7-11電路得電，電動機的電源反接，電動機處于反接制動狀態(tài)。轉(zhuǎn)速下降到速度繼電器復(fù)位轉(zhuǎn)速時，速度繼電器KV反轉(zhuǎn)動合觸點KV1（17-7）斷開，KM3斷電，電動機停止。C650型臥式車床電氣控制電路2025/7/28電氣控制與PLC11刀架的快速移動和冷卻泵控制：刀架快速移動由轉(zhuǎn)動刀架手柄壓動限位開關(guān)SQ控制。手柄壓動SQ后，接觸器KM2得電吸合，M3電動機轉(zhuǎn)動帶動刀架快速移動。M2為冷卻泵電動機，其起動與停止通過按鈕SB3和SB5控制。監(jiān)視主回路負(fù)載電流：通過電流互感器接入電流表。為防止電動機起動電流對電流表的沖擊，采用時間繼電器KT。起動時，KT線圈通電，而KT延時斷開動斷觸點尚未動作，電流互感器二次電流只流經(jīng)該觸點構(gòu)成閉合回路，電流表沒有電流流過。起動后，KT延時斷開動斷觸點打開，電流流經(jīng)電流表，反映負(fù)載電流的大小。搖臂鉆床2025/7/28電氣控制與PLC12

鉆床可以進行多種形式的加工，如鉆孔、鏜孔、鉸孔及攻螺紋，要求鉆床的主軸運動和進給運動有較寬的調(diào)速范圍。其調(diào)速大多通過三相交流異步電動機和變速箱來實現(xiàn)。也有的采用多速異步電動機拖動，簡化變速機構(gòu)。

鉆床的種類很多，有臺鉆、立鉆、臥鉆、專門化鉆床和搖臂鉆床。臺鉆和立鉆的電氣電路比較簡單，其他形式鉆床在控制系統(tǒng)上也大同小異。

搖臂鉆床適合于在大、中型零件上進行鉆孔、擴孔、鉸孔及攻螺紋等工作，在具有工藝裝備的條件下還可以進行鏜孔。

搖臂鉆床的主軸旋轉(zhuǎn)運動和進給運動由一臺交流異步電動機拖動，主軸的正反向旋轉(zhuǎn)運動通過機械轉(zhuǎn)換實現(xiàn)，因此主電動機只有一個旋轉(zhuǎn)方向。

搖臂鉆床除主軸的旋轉(zhuǎn)和進給運動外，還有搖臂的上升、下降及立柱的夾緊和放松。搖臂的上升、下降由一臺交流異步電動機拖動，主軸箱、立柱的夾緊和放松由另一臺交流電動機拖動。

Z3040搖臂鉆床通過電動機拖動一臺齒輪泵，供給夾緊裝置所需要的壓力油。搖臂的回轉(zhuǎn)和主軸箱的左右移動通常采用手動。此外還有一臺冷卻泵電動機對加工的刀具進行冷卻。Z3040搖臂鉆床電氣控制電路2025/7/28電氣控制與PLC13主電路：主電路、控制電路、信號電路的電源均采用斷路器引入，斷路器中的過電流脫扣作為短路保護取代熔斷器。交流接觸器KM1是主電動機M1接通或斷開的接觸器，F(xiàn)R1為主電動機過載保護用熱繼電器。搖臂的升降，主軸箱、立柱的夾緊放松都要求拖動的電動機正反轉(zhuǎn)，所以M2和M3電動機分別有兩個接觸器，KM2、KM3和KM4、KM5。搖臂升降電動機M2、冷卻泵電動機M4均為短時工作，不設(shè)過載保護。Z3040搖臂鉆床電氣控制電路2025/7/28電氣控制與PLC14控制電路、照明指示電路電源：控制電源由控制變壓器TC二次側(cè)輸出110V供電，中間抽頭603對地為信號燈電源6.3V，215號線對地為照明輸出36V。主電動機的旋轉(zhuǎn)控制：主電動機起動前，首先將斷路器QF2~QF5扳到接通狀態(tài)，同時將配電盤的門關(guān)好并鎖上。然后再將斷路器QF1扳到接通位置，電源指示燈亮。這時按下起動按鈕SB1，中間繼電器KA通電并自鎖，為主電動機與其他電動機的起動做好了準(zhǔn)備。當(dāng)按下按鈕SB2時，交流接觸器KM1線圈通電并自鎖使主電動機旋轉(zhuǎn)，同時主電動機旋轉(zhuǎn)的指示燈HL4亮。主軸的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)用手柄通過機械變換的方法來實現(xiàn)。

Z3040搖臂鉆床電氣控制電路2025/7/28電氣控制與PLC15搖臂升降控制：按下按鈕SB3，時間繼電器KT1通電吸合，其瞬動動合觸點（33-35）閉合使KM4線圈通電，液壓泵電動機M3起動供給壓力油，經(jīng)分配閥體進入搖臂的松開油腔，推動活塞使搖臂松開。同時活塞桿通過彈簧片使限位開關(guān)SQ2動斷觸點斷開，KM4線圈斷電，而SQ2動合觸點（17-21）閉合，KM2線圈通電，其主觸點閉合，M2電動機旋轉(zhuǎn)使搖臂上升。如果搖臂沒有松開，SQ2動合觸點不能閉合，搖臂升降電動機不能轉(zhuǎn)動，保證只有搖臂的可靠松開后方可使搖臂上升或下降。搖臂上升到所需位置時，松開按鈕SB3，KM2和KT1斷電，升降電動機M2斷電，搖臂停止上升。當(dāng)持續(xù)1~3s后，KT1的斷電延時閉合動斷觸點（47-49）閉合，經(jīng)7-47-49-51線，KM5線圈通電，液壓泵電動機M3反轉(zhuǎn)，使壓力油經(jīng)分配閥進入的夾緊液壓腔，搖臂夾緊。同時活塞桿通過彈簧片使SQ3的動斷觸點（7-47）斷開，KM5線圈斷電，M3電動機停止，完成了搖臂的松開—上升—夾緊動作。Z3040搖臂鉆床電氣控制電路2025/7/28電氣控制與PLC16立柱和主軸箱松開與夾緊選擇控制：主軸箱與立柱的松開及夾緊控制可以單獨進行，也可同時進行，由轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2和按鈕SB5（或SB6）進行選擇控制。SA2有三個位置，選擇對立柱和主軸箱分別或同時進行夾緊或放松。SB5是主軸箱和立柱的松開按鈕，SB6為主軸箱和立柱的夾緊按鈕。轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2扳向右側(cè)，觸點（57-59）接通，觸點（57-63）斷開。按下按鈕SB5或SB6時，時間繼電器KT2和KT3線圈同時通電，KT2為斷電延時型時間繼電器，KT2通電瞬時閉合，斷電延時打開的動斷觸點（7-57）閉合使YA1通電，主軸箱進行夾緊或放松。轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2扳到左側(cè)，觸點（57-63）接通，（57-59）觸點斷開。按下按鈕SB5或SB6時使YA2通電，立柱進行松開或夾緊。

轉(zhuǎn)換開關(guān)SA2在中間位置時，觸點（57-59、57-63）均接通，按下SB5或SB6時，YA1、YA2均通電，主軸箱和主柱同時進行夾緊或放松。

Z3040搖臂鉆床電氣控制電路2025/7/28電氣控制與PLC17主軸箱松開動作過程：按下SB5，YA1通電1～3s后，KT3通電延時閉合動合觸點（7-41）閉合，通過3-5-7-41-43-37-39使KM4通電，液壓泵電動機正轉(zhuǎn)使壓力油經(jīng)分配閥進入主軸箱液壓缸，推動活塞使主軸箱放松?；钊麠U使SQ4復(fù)位，主軸箱和立柱松開指示燈HL2亮。Z3040搖臂鉆床電氣控制電路2025/7/28電氣控制與PLC18主軸箱夾緊動作過程：按下按鈕SB6，YA1通電1～3s后，KM5線圈通電，液壓泵電動機反轉(zhuǎn)，壓力油經(jīng)分配閥進入主軸箱液壓缸，推動活塞使主軸箱夾緊。同時活塞桿使SQ4受壓，其動合觸點（607-613）閉合，指示燈HL3亮，觸點（607-609）斷開，指示燈HL2滅，指示主軸箱與立柱夾緊。

立柱的松開夾緊、立柱與主軸箱同時松開夾緊的動作過程和主軸箱松開夾緊完全相同。DU型組合機床2025/7/28電氣控制與PLC19組合機床：是對某特定工件，進行特定加工的一種高效自動化專用加工設(shè)備。大都具有自動工作循環(huán)，能同時用十幾把、幾十把刀具進行加工。組合機床都由通用部件和一些專用部件組成，其控制系統(tǒng)大多采用機械、液壓、電氣相結(jié)合的控制方式。DU型組合機床：由液壓動力頭和液壓回轉(zhuǎn)工作臺組成，用來加工12孔輪轂工件。立式動力頭上裝有36把刀具，共有4個工位。第一、二、三工位分別是鉆孔、擴孔和鉸孔的工序，第四工位裝卸工件用。DU型組合機床自動工作循環(huán)：回轉(zhuǎn)臺抬起→回轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)→回轉(zhuǎn)臺反靠→回轉(zhuǎn)臺夾緊→動力頭快進→動力頭工進→延時停留→動力頭快退。DU型組合機床電氣控制電路2025/7/28電氣控制與PLC20主電路及其控制：主電路共有三臺電動機，M1為主電動機，M2為液壓泵電動機，M3為冷卻泵電動機。主電路和控制電路是一種多臺電動機同時起動的電氣控制電路。M1和M2是由接觸器KM1和KM2控制的。由按鈕SB1及SB2控制起、停。開關(guān)SA3和SA4可用于單獨起動主電動機M1和液壓泵電動機M2。當(dāng)旋鈕開關(guān)S打開時，冷卻泵電動機M3由繼電器K2控制起停，K2繼電器是控制動力頭工進用的繼電器，當(dāng)動力頭工進時，冷卻泵才接通，S閉合時，冷卻泵還可由按鈕SB3進行起動。

除接觸器KM1、KM2和KM3為交流電器外，其他均為直流電器，由VC整流后得到24V低壓直流電壓，直流電器工作平穩(wěn)安全、便于操作。電源接通后，指示燈HL接通，液壓泵電動機M2起動后，由于接觸器KM2通電動作，指示燈熄滅。DU型組合機床液壓回轉(zhuǎn)控制2025/7/28電氣控制與PLC21液壓回轉(zhuǎn)工作臺：用于組合機床多工位加工，被加工工件在回轉(zhuǎn)臺上回轉(zhuǎn)一周完成全部加工工序。液壓回轉(zhuǎn)工作臺靠控制液壓系統(tǒng)的油路來實現(xiàn)工作臺轉(zhuǎn)位動作。液壓系統(tǒng)的動作循環(huán)靠電氣控制進行?；剞D(zhuǎn)工作臺轉(zhuǎn)位動作：自鎖銷脫開及回轉(zhuǎn)臺抬起→回轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)及緩沖→回轉(zhuǎn)臺反靠→回轉(zhuǎn)臺夾緊。自鎖銷脫開及回轉(zhuǎn)臺抬起：按回轉(zhuǎn)按鈕SB4，電磁鐵YA5通電（動力頭在原位時，限位開關(guān)SQ1被壓動，回轉(zhuǎn)臺才能轉(zhuǎn)位）。將電磁閥YV1的閥桿推向右端，將液壓泵的壓力油送到夾緊液壓缸1G，使其活塞上移抬起回轉(zhuǎn)臺。同時經(jīng)閥YV1的壓力油也送到自鎖液壓缸2G，活塞下移使自鎖銷脫開。DU型組合機床液壓回轉(zhuǎn)控制2025/7/28電氣控制與PLC22回轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)及緩沖：回轉(zhuǎn)臺抬起后，壓動開關(guān)SQ5（SQ5～SQ9的工作位置如圖所示），其動合觸點閉合使YA7通電，電磁閥YV3的閥桿被推向右端，壓力油送到回轉(zhuǎn)液壓缸3G的左腔，而右腔排出的油經(jīng)閥YV2和YV3流回油箱。因此活塞右移，經(jīng)活塞中部的齒條帶動齒輪，使回轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)到接近定位點時，轉(zhuǎn)臺定位塊1將滑塊2壓下，從而壓動了SQ6，其動合觸點閉合，由于SQ5動合觸點已閉合，所以繼電器K4得電動作并自鎖，其一動合觸點使YA9通電，使液壓缸3G的回油只能經(jīng)節(jié)流閥L流回油箱。所以回轉(zhuǎn)臺變?yōu)榈退倩剞D(zhuǎn)?；剞D(zhuǎn)臺反靠：回轉(zhuǎn)臺繼續(xù)回轉(zhuǎn)，使定位塊1離開滑塊2，限位開關(guān)SQ6恢復(fù)原位，其動斷觸點恢復(fù)閉合，K5得電動作。K5動斷觸點打開使YA7斷電；K5動合觸點使YA8通電，使YV3的閥桿左移。壓力油經(jīng)YV3和節(jié)流閥L送至回轉(zhuǎn)液壓缸3G的右腔，回轉(zhuǎn)臺低速（因YA9已通電）反靠。定位塊的右端面將通過滑塊靠緊在擋鐵的左端面上，達到準(zhǔn)確定位。

DU型組合機床液壓回轉(zhuǎn)控制2025/7/28電氣控制與PLC23回轉(zhuǎn)臺夾緊：反向靠緊后，通過杠桿作用，壓動限位開關(guān)SQ7，K6通電動作。其動合觸點閉合，YA6通電，YV1閥桿向左移，于是夾緊液壓缸1G將回轉(zhuǎn)臺向下壓緊在底座上。同時鎖緊液壓缸2G因已接至回油路，自鎖銷4被彈簧頂起，使定位塊1鎖緊。當(dāng)轉(zhuǎn)臺夾緊后，夾緊力達到一定數(shù)值，夾緊液壓缸的進油壓力使壓力繼電器KP動作，其動合觸點使繼電器K7通電動作。K7動斷觸點使YA8、YA9斷電，閥YV3回到中間位置，這時3G的左、右油腔都接至回油路，使回轉(zhuǎn)液壓缸卸壓。K7的動合觸點使YA10通電（K5已經(jīng)得電動作），使YV4閥桿右移，通過液壓缸4G使離合器7脫開。離合器脫開后狀態(tài)：液壓缸4G的活塞桿壓動限位開關(guān)SQ8，其動斷觸點斷開使YA9斷電，其動合觸點閉合使YA8通電，使閥YV3閥桿左移，使回轉(zhuǎn)液壓缸活塞退回原位。退回原位后，由于杠桿作用壓動限位開關(guān)SQ9，其動斷觸點斷開。動作電器均被斷電。這樣YA10斷電使離合器重新接合，以備下次轉(zhuǎn)位循環(huán)。液壓系統(tǒng)和控制電路都恢復(fù)到原始狀態(tài)。DU型組合機床電氣控制電路2025/7/28電氣控制與PLC24

回轉(zhuǎn)臺夾緊后，壓力繼電器KP動作，使K7得電動作，K7還有一動合觸點閉合，可接通動力的工作循環(huán)。

液壓回轉(zhuǎn)臺控制電路采用低壓直流電器。既操作安全，動作平穩(wěn)，安裝緊湊，又便于采用無觸點開關(guān)元件，但需整流電源。采用交流電器，其組成控制電路的工作原理完全一樣。

液壓動力頭自動工作循環(huán)控制：與第二章液壓系統(tǒng)動力頭控制電路是一致的?？梢酝瓿桑嚎爝M→工進→延時停留→快退的工作循環(huán)。DU型組合機床電氣控制電路2025/7/28電氣控制與PLC25單機自動工作循環(huán)控制：主電動機與液壓泵電動機起動后，接觸器KM2的動合輔助觸點接通自動工作循環(huán)的控制電路。按動回轉(zhuǎn)按鈕SB4后，回轉(zhuǎn)臺回轉(zhuǎn)自動工作循環(huán)開始進行，回轉(zhuǎn)臺經(jīng)過抬起、回轉(zhuǎn)、反靠定位、夾緊后，壓力繼電器KP動作使繼電器K7動作，K7的動合觸點接通繼電器K1。由于液壓回轉(zhuǎn)臺還在繼續(xù)完成離合器脫開和液壓缸返回的運動，所以SQ9尚未被壓動，因此動力頭不動。只有當(dāng)回轉(zhuǎn)液壓缸的活塞返回原來位置，SQ9被壓后，動力頭才開始進行快進、工進、延時停留、快退的自動工作循環(huán)。按動停止按鈕SB1，接觸器KM1、KM2和KM3都斷電，主電動機M1、液壓泵電動機M2及冷卻泵電動機M3都停止。KM2的動合觸點切斷控制回路。開關(guān)S2可使動力頭自動工作循環(huán)回路切斷。電容C1用來保護SQ9的觸點：電器上的電磁鐵要有足夠的吸力，工作才安全可靠。這就需要有足夠的磁勢，既要有足夠大的電流，匝數(shù)也要多。因此電磁鐵的線圈具有較大的電感。當(dāng)觸點由閉合轉(zhuǎn)為斷開時，電磁鐵線圈的電流迅速變化，因而將產(chǎn)生很大的感應(yīng)電動勢，觸點在分?jǐn)鄷r將產(chǎn)生很強的電弧，使觸點易被電弧燒蝕，縮短使用壽命。因此為了保護觸點不被燒蝕，需在被保護的觸點兩端并聯(lián)電容。當(dāng)觸點兩端電動勢增加時，由于電容的充電作用，可使觸點兩端電壓大大減少，電容的這種吸收作用，能使電弧很快熄滅，從而防止了觸點的燒蝕?？刂齐娐分校皇菍Q9的觸點采取了保護措施，主要考慮其與多個電磁鐵動作相關(guān)，易被燒蝕。電氣控制系統(tǒng)設(shè)計基本內(nèi)容和原則2025/7/28電氣控制與PLC26電氣控制系統(tǒng)設(shè)計基本內(nèi)容：1)擬定電氣設(shè)計任務(wù)書（技術(shù)條件）；2)確定電氣傳動控制方案，選擇電動機；3)設(shè)計電氣控制原理圖；4)選擇電氣元件，并制定電氣元件明細(xì)表；5)設(shè)計操作臺、電氣柜及非標(biāo)準(zhǔn)電氣元件；6)設(shè)計電氣設(shè)備布置總圖、電氣安裝圖以及電氣接線圖；7)編寫電氣說明書和使用操作說明書。電力拖動方案確定原則：無電氣調(diào)速要求的生產(chǎn)機械：在不需要電氣調(diào)速并且起動不頻繁的場合，首先考慮采用籠型異步電動機。在負(fù)載靜轉(zhuǎn)矩很大的拖動裝置中，可考慮采用繞線轉(zhuǎn)子異步電動機。對于負(fù)載很平穩(wěn)、容量大、且起制動次數(shù)很少時，則采用同步電動機更為合理，不僅可充分發(fā)揮同步電動機效率高、功率因數(shù)高的優(yōu)點，還可調(diào)節(jié)勵磁使它工作在過勵情況下，提高電網(wǎng)的功率因數(shù)。要求電氣調(diào)速的生產(chǎn)機械：根據(jù)生產(chǎn)機械的調(diào)速范圍、調(diào)速平滑性、機械特性硬度、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)級數(shù)及工作可靠性等，選擇拖動方案，滿足技術(shù)指標(biāo)前提下，進行經(jīng)濟性比較，確定最佳拖動方案。調(diào)速范圍D＝2～3、調(diào)速級數(shù)≤2～4，一般采用改變極對數(shù)的雙速或多速籠型異步電動機拖動。調(diào)速范圍D<3，且不要求平滑調(diào)速時，采用繞線轉(zhuǎn)子異步電動機拖動，但只適用于短時負(fù)載和重復(fù)短時負(fù)載的場合。調(diào)運范圍D＝3～10，且要求平滑調(diào)速時，在容量不大的情況下，可采用帶滑差離合器的異步電動機拖動系統(tǒng)。若需長期運轉(zhuǎn)在低速時，也可考慮采用晶閘管直流拖動系統(tǒng)。調(diào)速范圍D＝10～100時，可采用直流拖動系統(tǒng)或交流調(diào)速系統(tǒng)。三相異步電動機的調(diào)速，以前主要依靠變更定子繞組的極數(shù)和改變轉(zhuǎn)子電路的電阻來實現(xiàn)。目前，變頻調(diào)速和串級調(diào)速等已應(yīng)用廣泛。電氣控制系統(tǒng)設(shè)計基本內(nèi)容和原則2025/7/28電氣控制與PLC27電動機調(diào)速性質(zhì)的確定：根據(jù)電動機在調(diào)速范圍內(nèi)轉(zhuǎn)矩、功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系，調(diào)速性質(zhì)應(yīng)與生產(chǎn)機械的負(fù)載特性相適應(yīng)，恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，恒功率負(fù)載采用恒功率調(diào)速，否則使電動機額定功率增大D倍，且部分轉(zhuǎn)矩未得到充分利用。雙速籠型異步電動機，定子繞組由三角形聯(lián)結(jié)改為雙星形聯(lián)結(jié)時，轉(zhuǎn)速由低速升為高速，功率變化不大，適用于恒功率傳動；由星形聯(lián)結(jié)改為雙星形聯(lián)結(jié)時，電動機輸出轉(zhuǎn)矩不變，適用于恒轉(zhuǎn)矩傳動。對于直流他勵電動機，改變電樞電壓調(diào)速為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速；而改變勵磁調(diào)速為恒功率調(diào)速?？刂品桨复_定原則：控制方式與拖動需要相適應(yīng)：控制方式并非越先進越好，應(yīng)該以經(jīng)濟效益為標(biāo)準(zhǔn)?？刂七壿嫼唵?、加工程序基本固定的機床，采用繼電器接觸器控制方式較為合理；對于經(jīng)常改變加工程序或控制邏輯復(fù)雜的機床，則采用可編程序控制器較為合理?？刂品绞脚c通用化程度相適應(yīng)：通用化是指生產(chǎn)機械加工不同對象的通用化程度，與自動化是兩個概念。對于某些加工一種或幾種零件的專用機床，其通用化程度很低，但可以有較高的自動化程度，這種機床宜采用固定的控制電路；對于單件、小批量且可加工形狀復(fù)雜零件的通用機床，則采用數(shù)字程序控制，或采用可編程序控制器控制，可以根據(jù)不同的加工對象而設(shè)定不同的加工程序，有較好的通用性和靈活性?？刂品绞阶畲笙薅葷M足工藝要求：根據(jù)加工工藝要求，控制電路應(yīng)具有自動循環(huán)、半自動循環(huán)、手動調(diào)整、緊急快退、保護性聯(lián)鎖、信號指示和故障診斷等功能，以最大限度滿足生產(chǎn)工藝要求。控制電路電源可靠：簡單的控制電路可直接用電網(wǎng)電源，元件較多、電路較復(fù)雜的控制裝置，可將電網(wǎng)電壓隔離降壓，以降低故障率。對于自動化程度較高的生產(chǎn)設(shè)備，可采用直流電源，這有助于節(jié)省安裝空間，便于同無觸點元件連接，元件動作平穩(wěn)，操作維修也較安全。

電氣控制電路設(shè)計要求和方法2025/7/28電氣控制與PLC28

設(shè)計電氣控制電路時，首先要了解生產(chǎn)工藝對電氣控制提出的要求，其次要了解生產(chǎn)機械的結(jié)構(gòu)、工作環(huán)境和操作人員的要求等。進行具體電路的設(shè)計時，先設(shè)計主電路，然后設(shè)計控制電路、信號電路及局部照明電路等。初步設(shè)計完成后，仔細(xì)檢查電路是否符合設(shè)計要求，盡可能使之完善和簡化，最后選擇電器型號和規(guī)格?？刂齐娐吩O(shè)計要求：1)能滿足生產(chǎn)機械的工藝要求，能按照工藝的順序準(zhǔn)確而可靠地工作。2)電路結(jié)構(gòu)力求簡單，盡量選用常用且經(jīng)過實際考驗過的電路。3)操作、調(diào)整和檢修方便。4)具有各種必要保護裝置和聯(lián)鎖環(huán)節(jié)，即使誤操作也不會發(fā)生重大事故。電氣控制電路設(shè)計方法：經(jīng)驗設(shè)計法：根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，按照電動機的控制方法，采用典型環(huán)節(jié)電路直接進行設(shè)計。這種方法比較簡單，但對比較復(fù)雜的電路，設(shè)計人員必須具有豐富的工作經(jīng)驗，需繪制大量的電路圖并經(jīng)多次修改后才能得到符合要求的控制電路。邏輯設(shè)計法：采用邏輯代數(shù)進行設(shè)計，按此方法設(shè)計的電路結(jié)構(gòu)合理，可節(jié)省所用元件的數(shù)量?？刂齐娐返墓餐?guī)律：拖動生產(chǎn)機械的電動機的起動與停止均由接觸器主觸點控制，而主觸點的動作則由控制問路中接觸器線圈的通電與斷電決定，線圈的通電與斷電則由線圈所在控制回路中一些常開、常閉觸點組成的“與”、“或”、“非”等條件來控制。主電路設(shè)計2025/7/28電氣控制與PLC29

某機床有左、右兩個動力頭，用以銑削加工，各由一臺交流電動機拖動；另外有一個安裝工件的滑臺，由另一臺交流電動機拖動。加工工藝：開始工作時，要求滑臺先快速移動到加工位置，然后自動變?yōu)槁龠M給，進給到指定位置自動停止，再由操作者發(fā)出指令使滑臺快速返回，回到原位后自動停車。要求：兩動力頭電動機在滑臺電動機正向起動后起動，而在滑臺電動機正向停車時也停車。

動力頭拖動電動機只要求單方向旋轉(zhuǎn)，為使兩臺電動機同步起動，用一只接觸器KM3控制?；_拖動電動機需要正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)，用兩只接觸器KM1、KM2接制?；_的快速移動由電磁鐵YA改變機械傳動鏈來實現(xiàn)，由接觸器KM4來控制。控制電路設(shè)計2025/7/28電氣控制與PLC30

滑臺電動機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)分別用兩個按鈕SBl與SB2控制，停車則分別用SB3與SB4控制。由于動力頭電動機在滑臺電動機正轉(zhuǎn)后起動，停車時也停車，故可用接觸器KM1的常開輔助觸點控制KM3的線圈。

滑臺的快速移動采用電磁鐵YA通電時，改變凸輪的變速比來實現(xiàn)?；_的快速前進與返回分別用KM1與KM2的輔助觸點控制KM4，再由KM4觸點去通斷電磁鐵YA?；_快速前進到加工位置時，要求慢速進給，因而KM1觸點控制KM4的支路上串聯(lián)限位開關(guān)SQ3的常閉觸點?？刂齐娐吩O(shè)計2025/7/28電氣控制與PLC31聯(lián)鎖與保護環(huán)節(jié)設(shè)計：用限位開關(guān)SQ1的常閉觸點控制滑臺慢速進給到位時的停車；用限位開關(guān)SQ2的常閉觸點控制滑臺快速返回至原位時的自動停車。接觸器KMl與KM2之間應(yīng)互相聯(lián)鎖，三臺電動機均應(yīng)用熱繼電器作過載保護。電路的完善：電路初步設(shè)計完畢后，可能還有不夠合理的地方，需仔細(xì)校核。圖中共用了三個KMl的常開輔助觸點，而一般的接觸器只有兩個常開輔助觸點，因此，必須進行修改。從電路的工作情況可以看出，KM3的常開輔助觸點完全可以代替KM1的常開輔助觸點去控制電磁鐵YA?？刂齐娐吩O(shè)計注意問題2025/7/28電氣控制與PLC32盡量減少連接導(dǎo)線：設(shè)計控制電路，應(yīng)考慮各電器元件的實際位置，盡可能地減少配線時的連接導(dǎo)線。如圖a是不合理的，因為按鈕一般是裝在操作臺上，而接觸器則是裝在電器柜內(nèi)，這樣接線就需要由電器柜二次引出連接線到操作臺上，所以一般都將起動按鈕和停止按鈕直接連接，就可以減少一次引出線，如圖b所示。圖b所示電路不僅連接導(dǎo)線少，更主要的是工作可靠，由于SBl、SB2安裝位置較近，當(dāng)發(fā)生短路故障時，圖a的電路將造成電源短路。正確連接電器線圈：電壓線圈（如接觸器線圈）不能串聯(lián)使用，由于阻抗不盡相同，造成兩個線圈上的電壓分配不等。即使外加電壓是同型號線圈額定電壓之和，也不允許，因為電器動作總有先后，一個接觸器先動作時，其線圈阻抗增大，該線圈上的電壓降增大，使另一個接觸器不能吸合，嚴(yán)重時將使電路燒毀。電感量相差懸殊的兩個電器線圈（如直流電磁鐵YA線圈與繼電器KA線圈），也不要并聯(lián)連接。接通電源時可正常工作，但在斷開電源時，由于電磁鐵線圈電感比繼電器線圈電感大得多，斷電時，繼電器很快釋放，但電磁鐵線圈產(chǎn)生的自感電動勢可能使繼電器又吸合一段時間，從而造成繼電器的誤動作?？刹捎靡粋€接觸器的觸點控制來解決?？刂齐娐吩O(shè)計注意問題2025/7/28電氣控制與PLC33控制電路應(yīng)避免出現(xiàn)寄生電路：寄生電路是電路動作過程中意外接通的電路。如圖具有指示燈HL和熱繼電器保護的正反向電路。正常工作時，能完成正反向起動、停止和信號指示。熱繼電器FR動作時，電路出現(xiàn)寄生電路，如圖中虛線所示，正向接觸器KM1不能有效釋放，起不了保護作用。盡可能減少電器數(shù)量，采用標(biāo)準(zhǔn)件和相同型號的電器：盡量減少不必要的觸點以簡化電路，提高電路可靠性。改造電路減少觸點數(shù)量?？刂浦窋?shù)較多，而觸點數(shù)目不夠時，可采用中間繼電器增加控制支路的數(shù)量。多個電器依次動作問題：盡量避免許多電器依次動作才能接通另一個電器的控制電路?？赡骐娐仿?lián)鎖：頻繁操作的可逆電路，正反向接觸器之間不僅要有電氣聯(lián)鎖，而且還要有機械聯(lián)鎖。完善的保護措施：為保證操作人員、電氣設(shè)備及生產(chǎn)機械的安全，要有完善的保護措施。常用的保護環(huán)節(jié)有漏電流、短路、過載、過電流、過電壓、失電壓等保護環(huán)節(jié)，有時還應(yīng)設(shè)有合閘、斷開、事故、安全等必需的指示信號。電氣控制電路設(shè)計元器件選擇2025/7/28電氣控制與PLC34電動機選擇：電動機是生產(chǎn)機械電力拖動系統(tǒng)的拖動元件，選擇電動機時，要考慮電動機的功率、轉(zhuǎn)速、結(jié)構(gòu)形式、額定電壓等。電動機功率選擇：選擇電動機功率的依據(jù)是負(fù)載功率。功率選得過大，設(shè)備投資大將造成浪費，同時由于電動機欠載運行，使之效率和功率因數(shù)（對于交流電動機）降低，運行費用也會提高；相反，功率選得過小，電功機過載運行，使之壽命降低。不同類型生產(chǎn)機械拖動電動機功率統(tǒng)計分析公式如下：

臥式車床主電動機功率：P=36.5D1.54，P為功率（kW），D為工件最大直徑（m）；

立式車床主電動機功率：P=20D0.88，P為功率（kW），D為工件最大直徑（m）；

搖臂鉆床主電動機功率：P=0.0646D1.19，P為功率（kW），D為最大鉆孔直徑（mm）；

臥式鏜床主電動機功率：P=0.004D1.7，P為功率（kW），D為鏜桿直徑（mm）；

龍門銑床主電動機功率：P=B1.54/166，P為功率（kW），D為工作臺寬度（mm）；

進給電動機功率選擇：機床進給拖動功率一般較小。按經(jīng)驗，車床、鉆床的進給拖動功率為主拖動功率的0.03~0.05，而銑床的進給拖動功率為主拖動功率的0.2~0.25。主拖動和進給拖動用一臺電動機的場合，按主拖動電動機的功率計算。單獨進給拖動電動機，其不僅拖動進給運動還拖動工作臺的快速移動，應(yīng)按快速移動所需功率來選擇?？焖僖苿铀韫β剩惆唇?jīng)驗數(shù)據(jù)來選擇。電氣控制電路設(shè)計元器件選擇2025/7/28電氣控制與PLC35電動機額定電壓選擇：交流電動機額定電壓應(yīng)與供電電網(wǎng)電壓一致。中小型異步電動機額定電壓為220V/380V（三角形/Y聯(lián)結(jié)）及380V/660V（三角形/Y聯(lián)結(jié)）兩種，后者可用Y/三角形起動；當(dāng)電動機功率較大時，可選用相應(yīng)電壓的高壓電動機。直流電動機的額定電壓也要與電源電壓相一致。

電動機額定轉(zhuǎn)速選擇：額定功率相同的電動機，額定轉(zhuǎn)速愈高，電動機尺寸、質(zhì)量愈小，成本愈低，因此選用高速電動機較為經(jīng)濟。但由于生產(chǎn)機械所需轉(zhuǎn)速一定，電動機轉(zhuǎn)速愈高，傳動機構(gòu)轉(zhuǎn)速比愈大，傳動機構(gòu)愈復(fù)雜。因此應(yīng)通過綜合分析來確定電動機的額定轉(zhuǎn)速。電動機結(jié)構(gòu)形式選擇：電動機的結(jié)構(gòu)型式按其安裝位置的不同可分為臥式（軸是水平的）和立式（軸是垂直的）兩種，應(yīng)以電動機與工作機構(gòu)的連接方便、緊湊為原則來選擇。如：立銑、龍門銑、立式鉆床等機床的主軸都是垂直于機床工作臺的，這時采用立式電動機更為合適，可比選用臥式電動機減少一對變換方向的傘齒輪。電動機具有不同的防護形式，如防護式、封閉式、防爆式等，具體要根據(jù)電動機的工作條件來選擇。粉塵多的場合，如鑄造車間、磨削加工等，選擇封閉式的電動機；易燃易爆的場合要選用防爆式電動機。按機床電氣設(shè)備通用技術(shù)條件中規(guī)定，機床應(yīng)采用全封閉扇冷式電動機。電氣控制電路設(shè)計元器件選擇2025/7/28電氣控制與PLC36籠型異步電動機有關(guān)電阻計算籠型異步電動機起動電阻計算：電動機減壓起動定子回路串聯(lián)限流電阻近似計算公式：式中，Rst為每相起動限流電阻阻值（Ω）；IN為電動機額定電流（A）；Kst為不加電阻時，電動機的起動電流與額定電流之比；Ksrt為加入起動限流電阻后，電動機起動電流與額定電流之比，根據(jù)需要選取。計算公式是電動機額定電壓為380V，功率因數(shù)為0.5的條件下導(dǎo)出的近似公式。對于功率因數(shù)大于0.5的電動機，應(yīng)將所計算的Rst值適當(dāng)減??；當(dāng)功率因數(shù)小于0.5時，應(yīng)將Rst適當(dāng)加大。如果只在電動機的兩相中串入限流電阻，Rst的值可近似取計算值的1.5倍。籠型異步電動機反接制動電阻計算：電動機在反接制動瞬間，定子的旋轉(zhuǎn)磁場已經(jīng)反向旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)向尚未來得及改變，轉(zhuǎn)差率s接近2，因此，反接制動時的電流比起動電流大。為了限制制動電流，在電動機定子回路中也應(yīng)串入限流電阻。反接制動的限流電阻近似計算公式：

式中，Rrb為每相反接制動限流電阻阻值（Ω）；Krbr為接入限流電阻后，反接制動電流與額定電流之比。如果只在電動機的兩相中串入制動限流電阻，Rrb值可取計算值的1.5倍。電氣控制電路設(shè)計元器件選擇2025/7/28電氣控制與PLC37常用低壓電器選擇：生產(chǎn)機械常用低壓電器的選擇，主要根據(jù)電器產(chǎn)品各項技術(shù)指標(biāo)（數(shù)據(jù)）。正確合理地選擇控制電器是電氣系統(tǒng)安全運行、可靠工作的保證。

接觸器選用：選擇接觸器主要依據(jù)電源種類（直流或交流）；主觸點額定電流；輔助觸點的種類、數(shù)量和觸點的額定電流；電磁線圈的電源種類、頻率和額定電壓；額定操作頻率等。交流接觸器的選擇主要考慮主觸點的額定電流、額定電壓、線圈電壓等。主觸點額定電流：IN≥

PN/(KUN)，IN為接觸器主觸點額定電流（A）；K為比例系數(shù)，一般取1~1.4；PN為被控電動機額定功率（W）；UN為被控電動機額定線電壓（V）。主觸點額定電壓一般按高于電路額定電壓來確定。

根據(jù)控制回路的電壓決定接觸器的線圈電壓。為保證安全，一般接觸器吸引線圈選擇較低的電壓。但如果在控制電路比較簡單的情況下，為了省去變壓器，可選用380V電壓。值得注意的是，接觸器產(chǎn)品系列是按使用類別設(shè)計的，所以要根據(jù)接觸器負(fù)擔(dān)的工作任務(wù)來選用相應(yīng)的產(chǎn)品系列。

接觸器輔助觸點的數(shù)量、種類應(yīng)滿足電路的需要。

電氣控制電路設(shè)計元器件選擇2025/7/28電氣控制與PLC38

一般繼電器選用：一般繼電器是指具有相同電磁系統(tǒng)的繼電器，又稱電磁繼電器。選用時，除滿足繼電器線圈電壓或線圈電流的要求外，還應(yīng)按照控制需要分別選用過電流繼電器、欠電流繼電器、過電壓繼電器、欠電壓繼電器、中間繼電器等。另外，電壓、電流繼電器還有交流、直流之分，選擇時也應(yīng)注意。時間繼電器選擇

根據(jù)控制電路的要求來選擇延時方式，即通電延時型或斷電延時型。

根據(jù)延時準(zhǔn)確度要求和延時長、短要求來選擇。

根據(jù)使用場合、工作環(huán)境選擇合適的時間繼電器。熱繼電器選用：熱繼電器的選擇應(yīng)按電動機的工作環(huán)境、起動情況、負(fù)載性質(zhì)等因素來考慮。

熱繼電器結(jié)構(gòu)形式選擇：星形聯(lián)結(jié)的電動機可選用兩相或三相結(jié)構(gòu)熱繼電器，三角形聯(lián)結(jié)的電動機應(yīng)選用帶斷相保護裝置的三相結(jié)構(gòu)熱繼電器。熱元件額定電流選擇：一般IR=(0.95~1.05)IN，IR為熱元件額定電流，IN為電動機額定電流。工作環(huán)境惡劣、起動頻繁的電動機熱繼電器保護熱元件額定電流IR=(1.15~1.5)IN。

熱元件選好后，還需根據(jù)電動機的額定電流來調(diào)整熱元件的整定值。電氣控制電路設(shè)計元器件選擇2025/7/28電氣控制與PLC39

熔斷器選擇：熔斷器選擇內(nèi)容主要是熔斷器種類、額定電壓、額定電流等級和熔體額定電流。熔體額定電流IR的選擇是主要參數(shù)。

單臺長期工作的異步電動機：IR=(1.5~2.5)IN，IN為電動機額定電流。

一組熔斷器保護多臺電動機：IR=(1.5~2.5)Imax+ΣIN，Imax為容量最大的電動機的額定電流，ΣIN為其他電動機額定電流之和。斷路器選擇

根據(jù)電路的計算電流和工作電壓，確定斷路器的額定電流和額定電壓。斷路器的額定電流應(yīng)不小于電路的計算電流。

確定熱脫扣器的整定電流：應(yīng)與被控制的電動機的額定電流或負(fù)載的額定電流一致。

確定過電流脫扣器瞬時動作的整定電流：IZ≥KIPK，IZ為瞬時動作的整定電流；IPK為電路中的尖峰電流；K為考慮整定誤差和起動電流允許變化的安全系數(shù)，對于動作時間在0.02s以上的斷路器，取K=1.35，對于動作時間在0.02s以下的斷路器，取K=1.7。

控制變壓器容量選擇：控制變壓器一般用于降低控制電路或輔助電路電壓，以保證控制電路安全可靠。選擇控制變壓器有以下原則：一、二次電壓與交流電源電壓、控制電路電壓及輔助電路電壓要求相符；二次側(cè)的交流電磁器件在起動時能可靠地吸合；電路正常運行時，變壓器溫升不應(yīng)超過允許溫升；控制變壓器按長期運行的溫升來考慮，變壓器容量應(yīng)大于或等于最大工作負(fù)荷的功率?？刂谱儔浩魅萘康慕茷椋篠≥KLΣSi，ΣSi為電磁器件吸持總功率（V·A）；KL為變壓器容量的儲備系數(shù)，一般KL取1.1~1.25。電氣控制電路設(shè)計元器件選擇2025/7/28電氣控制與PLC40控制按鈕選擇

根據(jù)使用場合，選擇控制按鈕的種類，如開啟式、保護式、防水式、防腐式等。

根據(jù)用途，選用合適的形式，如手把旋鈕式、鑰匙式、緊急式等。

按控制回路的需要，確定不同的按鈕數(shù)，如單鈕、雙鈕、三鈕、多鈕等。

按工作狀態(tài)指示和工作情況的要求，選擇按鈕及指示燈的顏色。行程開關(guān)的選擇

根據(jù)應(yīng)用場合及控制對象選擇，有一般用途行程開關(guān)和起重設(shè)備用行程開關(guān)。根據(jù)安裝環(huán)境選擇防護形式，如開啟式或保護式。根據(jù)控制回路的電壓和電流選擇行程開關(guān)系列。根據(jù)機械與行程開關(guān)的傳動與位移關(guān)系選擇合適的頭部形式。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的選擇

按額定電壓和工作電流選擇合適的萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)系列。

按操作需要選定手柄形式和定位特征。

按控制要求參照轉(zhuǎn)換開關(guān)樣本確定觸點數(shù)量和接線圖編號。

選擇面板形式及標(biāo)志。接近開關(guān)的選擇

接近升關(guān)價格較高，用于工作頻率高、可靠性及精度要求均較高的場合。

按應(yīng)答距離要求選擇型號、規(guī)格。

按輸出要求是有觸點還是無觸點以及觸點數(shù)量，選擇合適的輸出形式。

電氣控制電路保護環(huán)節(jié)2025/7/28電氣控制與PLC41

電氣控制電路應(yīng)具有完善的保護環(huán)節(jié)，以保護電網(wǎng)、電動機、控制電器及其他電路元件，消除不正常工作時的有害影響，避免因誤操作而發(fā)生事故。常用的保護環(huán)節(jié)有短路、過電流、過載、過電壓、失電壓、弱磁、超速、極限保護等。短路保護：當(dāng)電路發(fā)生短路時，短路電流會引起電氣設(shè)備絕緣損壞和產(chǎn)生強大的電動力，使電動機和電路中的各種電氣設(shè)備產(chǎn)生機械性損壞，因此當(dāng)電路出現(xiàn)短路故障時，必須迅速、可靠地斷開電源。

圖a所示為采用熔斷器作短路保護的電路。主電路采用三相四線制或?qū)ψ儔浩鞑捎弥行渣c接地的三相三線制的供電電路中，必須采用三相短路保護。若主電動機容量較小，主電路中的熔斷器可同時作為控制電路的短路保護；若主電動機容量較大。則控制電路一定要單獨設(shè)置短路保護熔斷器。

圖b所示為采用斷路器作為短路保護和過載保護的電路。

電氣控制電路保護環(huán)節(jié)2025/7/28電氣控制與PLC42過電流保護：不正確的起動和過大的沖擊負(fù)載，常常引起電動機出現(xiàn)很大的過電流。過大的電流不僅可能導(dǎo)致電機損壞，也會引起過大的電動機轉(zhuǎn)矩，使機械的轉(zhuǎn)動部件受到損壞，因此要瞬時切斷電源。

圖a所示是過電流保護用在繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的限流起動電路。KI為過電流繼電器，其繼電器的動作值，一般調(diào)整為1.2倍的電動機起動電流。

圖b為籠型電動機工作時的過電流保護電路。當(dāng)電動機起動時，時間繼電器KT的動斷觸點仍閉合，動合觸點尚未閉合，過電流繼電器KI的線圈不接入電路。起動結(jié)束后，KT動斷觸點斷開，動合觸點閉合，KI線圈得電，開始起保護作用。工作過程中，某種原因而引起過電流時，TA輸出電壓增加，KI動作，其動斷觸點斷開，電動機便停止運轉(zhuǎn)。

電氣控制電路保護環(huán)節(jié)2025/7/28電氣控制與PLC43過載保護：電動機長期超載運行，其繞組的溫升將超過額定值而損壞，電路中多采用熱繼電器作為過載保護元件。由于熱慣性的關(guān)系，熱繼電器不會受短路電流的沖擊而瞬時動作。但當(dāng)有8～10倍額定電流通過熱繼電器時，有可能使熱繼電器的發(fā)熱元件燒壞，所以，在使用熱繼電器作過載保護時，還必須裝有熔斷器或過流繼電器配合使用。圖示分別為單相、兩相、三相保護，在各種過載情況下，都能可靠地保護電動機。電氣控制電路保護環(huán)節(jié)2025/7/28電氣控制與PLC44失電壓保護：電動機正常工作時，如果電源電壓因某種原因消失而使電動機停轉(zhuǎn)，那么電源電壓恢復(fù)時，電動機不應(yīng)自行起動，否則可造成人身事故或設(shè)備事故。防止電壓恢復(fù)時電動機自起動的保護稱為失電壓保護。通常采用接觸器的自鎖控制電路來實現(xiàn)。如圖所示，按下按鈕SB2，接觸器線圈得電，其動合觸點閉合。SB2按鈕松開后，接觸器線圈由于動合觸點的閉合仍然得電。當(dāng)電源斷開，接觸器線圈失電，其動合觸點斷開，故當(dāng)恢復(fù)通電時，接觸器線圈便不可能得電。要使接觸器工作，必須再次按壓起動按鈕SB2。欠電壓保護：當(dāng)電動機正常運轉(zhuǎn)時，由于電壓過分降低，將引起一些電器釋放，造成控制電路工作失調(diào)，可能產(chǎn)生事故。因此，必須在電源電壓降到一定值以下時切斷電源，這就是欠電壓保護。一般常用電磁式電壓繼電器實現(xiàn)欠電壓保護。當(dāng)電源電壓過低或消失時，電壓繼電器就釋放，從而切斷控制回路，電壓再恢復(fù)時，要重新起動才能工作。機床電氣控制電路設(shè)計舉例2025/7/28電氣控制與PLC45機床電氣傳動特點及控制要求：機床主運動和進給運動由電動機M1集中傳動，主軸正反向運動（滿足螺紋加工要求）靠兩組摩擦片離合器完成；主軸制動采用液壓制動器；冷卻泵由電動機M2拖動；刀架快速移動由單獨的快速電動機M3拖動；進給運動的縱向（左右）運動，橫向（前后）運動，以及快速移動，都集中由一個手柄操縱。電動機型號：主電動機M1，Y160M-4，11kW，