第1章常用的低壓電器第1章

常用的低壓電器第2章

繼電接觸器控制電路第3章

典型設備電氣控制電路分析第4章

可編程序控制器基礎第5章S7-1200PLC的指令及應用第6章

函數(shù)、函數(shù)塊、數(shù)據(jù)塊和組織塊及編程方法第7章S7-1200PLC的通信應用第8章

觸摸屏和變頻器的PLC綜合控制全套可編輯PPT課件

1.1課時PART1.1低壓電器簡介0.什么是低壓電器低壓電器定義：電器就是接通/斷開電路或者調(diào)節(jié)、控制、保護電路和設備的電器器具或裝置。電器按照工作電壓可分為高壓電器和低壓電器。低壓電器通常是指用于交流50Hz（60Hz）、額定電壓1200V或以下和直流額定電壓1500V或以下的電路中，起通斷、保護、控制或調(diào)節(jié)作用的電器。

低壓電器的分類方法很多，按照不同的分類方式有不同的類型。

1．按照用途分類（1）控制電器（2）配電電器2．按照工作條件分類（1）一般工業(yè)電器（2）礦用電器（3）航空電器（4）船用電器（5）化工電器（6）牽引電器1.1.1低壓電器的分類1．一般術(shù)語①動（操）作：電器的活動部件從一個位置轉(zhuǎn)換到另一個相鄰的位置。例如，把電風扇的調(diào)速器的風速擋位從“1擋”旋轉(zhuǎn)到“2擋”就是一個動作。②閉合：使電器的動、靜觸點在規(guī)定的位置上建立電接觸的過程。③斷開：使電器的動、靜觸點在規(guī)定的位置上解除電接觸的過程。④接通：由于電器的閉合，而使電路內(nèi)電流導通的操作。⑤分斷：由于電器的斷開，而使電路內(nèi)電流被截止的操作。⑥控制：使電器設備的工作狀態(tài)適應于變化運動要求。1.1.2低壓電器的常用技術(shù)術(shù)語、參數(shù)及技術(shù)性能2．參數(shù)①額定工作電流：在規(guī)定的條件下，保證電器正常工作的電流。②約定發(fā)熱電流：在規(guī)定的條件下實驗，電器在8小時工作制下，各部件的溫升不超過極限數(shù)值時所承載的最大電流。③分斷電流：在分斷過程中，產(chǎn)生電弧的瞬間所流過電器的電流數(shù)值。④短路電流：由于電路的故障或者連接錯誤造成的短路而引起的過電流。⑤約定熔斷電流：在約定時間內(nèi)能使熔斷器的熔斷體熔斷的規(guī)定電流數(shù)值。⑥約定脫扣電流：在約定時間內(nèi)能使繼電器或脫扣器動作的規(guī)定電流數(shù)值。⑦額定工作電壓：在規(guī)定條件下，保證電器正常工作的工作電壓值。⑧電流整定值：繼電器或者脫扣器所調(diào)整到的動作電流值，這個值與動作特性有關(guān)，并按照此值確定了繼電器或脫扣器動作的主電路電流值。1.1.2低壓電器的常用技術(shù)術(shù)語、參數(shù)及技術(shù)性能圖形和文字符號都要使用國家標準，本書主要使用了如下標準。（1）《電氣簡圖用圖形符號第4部分：基本無源元件》-GB/T4728.4-2018。（2）《電氣簡圖用圖形符號+第6部分：電能的發(fā)生與轉(zhuǎn)換》-GB/T4728.6-2022。（3）《電氣簡圖用圖形符號+第7部分：開關(guān)、控制和保護器件》-GB/T4728.7-2022。1.1.3符號采用的標準1.2課時PART1.2低壓開關(guān)電器1.刀開關(guān)的功能開關(guān)電器（SwitchingDevice）是指用于接通或分斷一個或幾個電路中電流的電器。一個開關(guān)電器可以完成一個或者兩個操作。1.2.1刀開關(guān)刀開關(guān)的圖形及文字符號

2．刀開關(guān)的分類 刀開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單，由手柄、刀片、觸點、底板等組成。 刀開關(guān)的主要類型有大電流刀開關(guān)、負荷開關(guān)和熔斷器式刀開關(guān)。

3．刀開關(guān)的選用原則（1）刀開關(guān)結(jié)構(gòu)形式的選擇（2）刀開關(guān)的額定電流的選擇（3）刀開關(guān)的額定電壓的選擇（4）刀開關(guān)型號的選擇1.2.1刀開關(guān)

4．注意事項 ①在接線時，刀開關(guān)上面的接線端子應接電源線，下方的接線端子應接負荷線。②在安裝刀開關(guān)時，處于合閘狀態(tài)時手柄應向上，不得倒裝或平裝；如果倒裝，拉閘后手柄可能因自重下落引起誤合閘，造成人身和設備安全事故。③分斷負載時，要盡快拉閘，以減小電弧的影響。 ④使用三相刀開關(guān)時，應保證合閘時三相觸點同時合閘，若有一相沒有合閘或接觸不良，會造成電動機因缺相而燒毀。 ⑤更換保險絲，應該在開關(guān)斷電的情況下進行，不能用鐵絲或者銅絲代替保險絲。1.2.1刀開關(guān)

組合開關(guān)又稱為轉(zhuǎn)換開關(guān)（TransferSwitchingEquipment）由一個或者多個開關(guān)設備構(gòu)成的電器，該電器用于從一路電源斷開負載電路并連接到另外一路電源上如圖所示。在機床設備和其他的電器設備中應用十分廣泛，其體積小，接線方式多，使用十分方便。其滅弧性能比刀開關(guān)好。1.2.2組合開關(guān)

1．組合開關(guān)的功能組合開關(guān)一般在交流50Hz、380V以下或直流220V以下的電氣線路中，用于手動不頻繁地接通和分斷電路、接通電源和負載、測量三相電壓、改變負載的連接方式，控制小容量電動機正反轉(zhuǎn)、星形—三角形起動、變速換向等場合。2．組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)組合開關(guān)實質(zhì)上也是一種刀開關(guān)，只不過一般的刀開關(guān)的操作手柄是在垂直于其安裝面的平面內(nèi)向上或向下轉(zhuǎn)動，而組合開關(guān)的操作手柄則是在平行于其安裝面的平面內(nèi)向左或向右轉(zhuǎn)動。1.2.2組合開關(guān)

3．組合開關(guān)的選用原則一般應選用等于或大于所分斷電路中各個負載額定電流的總和的組合開關(guān)。對于電動機負載，考慮其起動電流，選用額定電流為電動機的1.5～2.5倍。4．注意事項 ①每小時的接通次數(shù)不宜超過15～20次。②雖然組合開關(guān)有一定的通斷能力，但畢竟還是比較低的，所以不能用來分斷故障電流。③組合開關(guān)本身不帶過載保護和短路保護，所以如果需要這類保護，應該另設其他保護電器。④由于組合開關(guān)的通斷能力低，當其用于電動機的可逆運行時，必須在電動機完全停止轉(zhuǎn)動后才允許反向接通（即只能作為預選開關(guān)使用）。1.2.2組合開關(guān)1.2.3低壓斷路器-概念斷路器定義：斷路器（Circuit-Breaker）是指能接通、承載以及分斷正常電路條件下的電流，也能在規(guī)定的非正常電路條件（例如短路條件）下接通、承載一定時間和分斷電流的一種機械開關(guān)電器，過去叫做自動空氣開關(guān)，為了和IEC（國際電工委員會）標準一致，改名為斷路器。功能：低壓斷路器是將控制電器和短路與過載保護電器的功能合為一體的電器，起短路和過載保護。它還常用做總電源開關(guān)或部分電路的電源開關(guān)。

QFGB/T4728.7-2022-圖形符號1631.2.3低壓斷路器-工作原理—短路不過流時，線圈釋放銜鐵過流時，線圈吸引銜鐵不過流時，線圈釋放銜鐵1.2.3低壓斷路器-工作原理-過載1.2.3低壓斷路器-低壓斷路器的典型產(chǎn)品低壓斷路器主要分類方法是以結(jié)構(gòu)形式分類，有開啟式和裝置式兩種。開啟式又稱為框架式或萬能式，裝置式又稱為塑料外殼式（簡稱塑殼式）。還有其他的分類方法，例如，按照用途分類，有配電用、電動機保護用、家用和類似場所用、漏電保護用和特殊用途；按照極數(shù)分類，有單極、兩極、三極和四極；按照滅弧介質(zhì)分類，有真空式和空氣式。1.2.3低壓斷路器-斷路器的技術(shù)參數(shù)4．斷路器的技術(shù)參數(shù)（1）額定工作電壓。（2）額定工作電流。（3）短路通斷能力。（4）電氣壽命和機械壽命。選型是通常選前2項，容量通常指額定電流的大小。1.2.3低壓斷路器-選型（1）斷路器的額定電壓UN應等于或大于被保護線路的額定電壓。（2）斷路器的額定電流及過流脫扣器的額定電流應大于或等于被保護線路的計算電流。如控制電動機，則相電流按照如下公式計算。（3）選用斷路器時，要考慮斷路器的用途，如要考慮斷路器是作保護電動機用、配電用還是照明生活用。斷路器選型CA6140A車床上配有3臺三相異步電動機，主電動機功率為7.5kW，快速電動機功率為275W，冷卻電動機功率為150W，控制電路的功率約為500W，請選用合適的電源開關(guān)。1.2.3低壓斷路器-選型1.2.4剩余電流保護電器剩余電流保護電器定義：余電流保護電器（ResidualCurrentDevice，簡稱RCD）是在正常運行條件下，能接通承載和分斷電流，以及在規(guī)定條件下，當剩余電流達到規(guī)定值時，能使觸點斷開的機械開關(guān)電器或者組合電器。。功能：剩余電流保護電器的功能是：當電網(wǎng)發(fā)生人身（相與地之間）觸電事故時，能迅速切斷電源，可以使觸電者脫離危險，或者使漏電設備停止運行，從而避免觸電引起人身傷亡、設備損壞或火災的發(fā)生，它是一種保護電器。剩余電流保護電器僅僅是防止發(fā)生觸電事故的一種有效的措施，不能過分夸大其作用，最根本的措施是防患于未然。

1.2.4剩余電流保護電器

2．剩余電流保護電器的分類（1）按照保護功能和結(jié)構(gòu)特征分類，剩余電流保護電器可分為剩余電流繼電器、剩余電流開關(guān)、剩余電流斷路器和漏電保護插座。（2）按照工作原理分類，可分為電壓動作型和電流動作型剩余電流保護電器，前者很少使用，而后者則廣泛應用。（3）按照額定漏電動作電流值分類，可分為高靈敏剩余電流保護電器（額定漏電動作電流小等于30mA）、中靈敏剩余電流保護電器（額定漏電動作電流介于30mA～1000mA之間）和低靈敏剩余電流保護電器（額定漏電動作電流大于1000mA）。家庭可選用高靈敏剩余電流保護電器。（4）按照主開關(guān)的極數(shù)分類，可以分為單極二線剩余電流保護電器、二極剩余電流保護電器、二極三線剩余電流保護電器、三極剩余電流保護電器、三極四線剩余電流保護電器和四極剩余電流保護電器。1.2.4剩余電流保護電器

2．剩余電流保護電器的工作原理算法示意圖1.2.4剩余電流保護電器

4．剩余電流斷路器的性能指標①剩余動作電流。指使剩余電保護電器規(guī)定的條件下動作的剩余電流值。②分斷時間。從達到剩余動作電流瞬間起到所有極電弧熄滅為止所經(jīng)過的時間間隔。以上兩個指標是剩余電流斷路器的動作性能指標，此外還有額定電流、額定電壓等指標。1.2.4剩余電流保護電器

5．剩余電流斷路器的選用①根據(jù)保護對象選用。若保護的對象是人，即直接接觸保護，就應該選用剩余動作電流不高于30mA、靈敏度高的漏電斷路器；若防護電氣設備，則其剩余動作電流可以高于30mA。②根據(jù)使用環(huán)境選用。如家庭和辦公室選用剩余動作電流不高于30mA的剩余電流斷路器。③額定電流、額定電壓、極數(shù)的確定與前面介紹的低壓斷路器的選用一樣。通常家用剩余電流斷路器的剩余動作電流小于30mA，分斷時間小于0.1s。1.3課時PART1.3接觸器1.3.1接觸器的功能-概念接觸器定義：(機械的)接觸器（Contactor）是指僅有一個起始位置，能接通、承載或分斷正常條件（包括過載運行條件）下電流的非手動操作的機械開關(guān)電器。接觸器不能切斷短路電流，它可以頻繁地接通或分斷交、直流電路，并可實現(xiàn)遠距離控制。功能：主要控制對象是交、直流電動機，也可用于電熱設備、電焊機、電容器組等其他負載。

GB/T4728.7-2022-圖形符號KM1.3.2接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理接觸器主要由電磁機構(gòu)和觸點系統(tǒng)組成，另外，接觸器還有滅弧裝置、釋放彈簧、觸點彈簧、觸點壓力彈簧、支架、底座等部件。1.3.2接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理1.3.3常用的接觸器

1．按照操作方式分類 接觸器按操作方式分類，有電磁接觸器（MC）、氣動接觸器和液壓接觸器。2．按照滅弧介質(zhì)分類 接觸器按滅弧介質(zhì)分類，有空氣接觸器、油浸式接觸器和真空接觸器。3．按照接觸器主觸點控制電流種類分類 接觸器按照主觸點控制電流種類分類，有直流接觸器和交流接觸器。4．按照接觸器有無觸點分類 接觸器按照有無觸點分類，有觸點接觸器和無觸點接觸器。5．按照主觸點的極數(shù)分類 接觸器按照主觸點的極數(shù)分類，有單極、雙極、三極、四極和五極接觸器。1.3.3常用的接觸器

【例】交流接觸器能否作為直流接觸器使用？為什么？

【解】不能。對于同樣的主觸點額定電流的接觸器，直流接觸器線圈的阻值較大，而交流接觸器的阻值較小。當直流接觸器的線圈接入交流回路時，產(chǎn)生一個很大的感抗，此數(shù)值遠大于接觸器線圈的阻值，因此線圈電流的大小取決于感抗的大小。如果將交流接觸器的線圈接入直流回路，通電時，線圈就是純電阻，此時流過線圈的電流很大，使線圈發(fā)熱，甚至燒壞。所以通常交流接觸器不作為直流接觸器使用。1.3.4接觸器的技術(shù)參數(shù)（1）額定工作電壓。（2）額定工作電流。（3）約定發(fā)熱電流。（4）額定通斷能力。（5）接觸器的極數(shù)和電流種類。（6）線圈額定工作電壓。（7）允許操作頻率。（8）電氣壽命和機械壽命。（9）使用類別。1.3.4接觸器的技術(shù)參數(shù)1.3.5接觸器的選型（1）根據(jù)接觸器所控制負載的工作任務（輕任務、一般任務或重任務）來選擇相應使用類別的接觸器。AC3,AC4等。（2）對于電動機負載，可按下列公式計算。（3）觸點數(shù)量和種類應滿足電路和控制線路的要求。（4）接觸器上標有“NO”（NormallyOpen）的輔助觸點是常開觸點，標有“NC”（NormallyClose）的觸點是常閉觸點，其他的低壓電器如果用此標識，其含義相同。接觸器選型CA6140A車床的主電動機的功率為7.5kW，控制電路電壓為交流24V，選用其控制用接觸器。1.3.5接觸器的選型1.4課時PART1.4繼電器1.4繼電器繼電器定義：電氣繼電器（ElectricalRelay）是指當控制該元器件的輸入電路中達到規(guī)定的條件時，在其一個或多個輸出電路中，會產(chǎn)生預定的躍變的元器件。功能：它一般通過接觸器或其他電器對主電路進行控制，因此繼電器觸點的額定電流較?。?A～10A），無滅弧裝置，但動作的準確性較高。它是自動和遠距離操縱用電器，廣泛應用于自動控制系統(tǒng)、遙控系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、電力保護系統(tǒng)和通信系統(tǒng)中，起控制、檢測、保護和調(diào)節(jié)作用，是電氣裝置中最基本的器件之一。

繼電器的圖形和文字符號1.4.1電磁繼電器電磁繼電器定義：電磁繼電器根據(jù)外來信號（電流或者電壓）使銜鐵產(chǎn)生閉合動作，從而帶動觸點系統(tǒng)動作，使控制電路接通或斷開，實現(xiàn)控制電路狀態(tài)改變。

1．電流繼電器電流繼電器（CurrentRelay）是反映輸入量為電流的繼電器。電流繼電器的線圈串聯(lián)在被測量電路中，用來檢測電路的電流。電流繼電器的線圈匝數(shù)少，導線粗，線圈的阻抗小。電流繼電器有欠電流型和過電流型兩類。（1）電流繼電器的功能欠電流繼電器常用于直流電動機和電磁吸盤的失磁保護。而瞬動型過流繼電器常用于電動機的短路保護，延時型繼電器常用于過載兼短路保護。過流繼電器分為手動復位和自動復位兩種。（2）電流繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理 常見的電流繼電器有JL14、JL15、JL18等系列產(chǎn)品。電流繼電器電磁機構(gòu)、原理與接觸器相似，由于其觸點通過控制電路的電流容量較小，所以無需加裝滅弧裝置，觸點形式多為雙斷點橋式觸點。1.4.1電磁繼電器-電流繼電器

2．電壓繼電器電壓繼電器（VoltageRelay）是指反映輸入量為電壓的繼電器。它的結(jié)構(gòu)與電流繼電器相似，不同的是，電壓繼電器的線圈是并聯(lián)在被測量的電路兩端，以監(jiān)控電路電壓的變化。電壓繼電器的線圈的匝數(shù)多，導線細，線圈的阻抗大。電壓繼電器按照動作數(shù)值的不同，分為過電壓、欠電壓和零電壓3種。過電壓繼電器在電壓為額定電壓的110%～115%以上時動作，欠電壓繼電器在電壓為額定電壓的40%～70%時動作，零電壓繼電器在電壓為額定電壓的5%～25%時動作。過電壓繼電器在電路正常工作條件下（未出現(xiàn)過壓），動鐵芯不產(chǎn)生吸合動作，而欠電壓繼電器在電路正常工作條件下（未出現(xiàn)欠壓），銜鐵處于吸合狀態(tài)。1.4.1電磁繼電器-電壓繼電器

3．中間繼電器中間繼電器（AuxiliaryRelay）是指用來增加控制電路中的信號數(shù)量或?qū)⑿盘柗糯蟮睦^電器。它實際上是電壓繼電器的一種，它的觸點多，有的甚至多于6對，觸點的容量大（額定電流為5A～10A），動作靈敏（動作時間不大于0.05s）。（1）中間繼電器的功能中間繼電器主要起中間轉(zhuǎn)換（傳遞、放大、翻轉(zhuǎn)分路和記憶）作用，其輸入為線圈的通電和斷電，輸出信號是觸點的斷開和閉合，它可將輸出信號同時傳給幾個控制元件或回路。中間繼電器的觸點額定電流要比線圈額定電流大得多，因此具有放大信號的作用，一般控制線路的中間控制環(huán)節(jié)基本由中間繼電器組成。1.4.1電磁繼電器-中間繼電器

（2）中間繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。中間繼電器主要分成直流與交流兩種，也有交、直流電路中均可應用的交直流中間繼電器，中間繼電器由電磁機構(gòu)和觸點系統(tǒng)等組成。電磁機構(gòu)與接觸器相似，由于其觸點通過控制電路的電流容量較小，所以無需加裝滅弧裝置，觸點形式多為雙斷點橋式觸點。在圖2中，13和14是線圈的接線端子，1和2是常閉觸點的接線端子，1和4是常開觸點的接線端子。1.4.1電磁繼電器-中間繼電器

當中間繼電器的線圈通電時，鐵芯產(chǎn)生電磁力，吸引銜鐵，使得常閉觸點分斷，常開觸點吸合在一起。當中間繼電器的線圈不通電時，沒有電磁力，在彈簧力的作用下銜鐵使常閉觸點閉合，常開觸點分斷。圖2-18中的狀態(tài)是繼電器線圈不通電時的狀態(tài)。在圖中，只有一對常開與常閉觸點，用SPDT表示，其含義是“單刀雙擲”，若有兩對常開與常閉觸點，則用DPDT表示1.4.1電磁繼電器-中間繼電器

1.4.1電磁繼電器-中間繼電器

（3）中間繼電器的選型選用中間繼電器時，主要應注意線圈額定電壓、觸點額定電壓和觸點額定電流。①線圈額定電壓必須與所控電路的電壓相符，觸點額定電壓可為繼電器的最高額定電壓（即繼電器的額定絕緣電壓）。繼電器的最高工作電流一般小于該繼電器的約定發(fā)熱電流。②根據(jù)使用環(huán)境選擇繼電器，主要考慮繼電器的防護和使用區(qū)域，如對于含塵、腐蝕性氣體和易燃易爆的環(huán)境，應選用帶罩的全封閉式繼電器；對于高原及濕熱帶等特殊區(qū)域，應選用適合其使用條件的產(chǎn)品。③按控制電路的要求選擇觸點的類型是常開還是常閉，以及觸點的數(shù)量。1.4.1電磁繼電器-中間繼電器

【例】想用一個小型繼電器控制一個交流接觸器CJX1-32（額定電壓為380V，額定電流為32A），采用HH52P小型繼電信是否可行？【解】選用的HH52P小型繼電器的觸點的額定電壓為220V，額定電流為5A，容量足夠，此小型繼電器有2對常開觸點和2對常閉觸點，而控制接觸器只需要一對，觸點數(shù)量足夠。此外，這類繼電器目前很常用，因此可行（注意：本題中的小型繼電器的220V電壓是小型繼電器的控制電壓，不能同小型繼電器的觸點額定電壓混淆）。小型繼電器在此起信號放大的作用，在PLC控制系統(tǒng)中這種用法比較常見。1.4.1電磁繼電器-中間繼電器

【例】指出圖中小型繼電器的接線圖的含義?！窘狻啃⌒屠^電器的接線端子一般較多，用肉眼和萬用表往往很難判斷。通常，小型繼電器的外殼上印有接線圖。圖中的13號和14號端子是由線圈引出的其中13號端子應該和電源的負極相連，而14號端子應該和電源的正極相連；1號端子和9號端子及4號端子和12號端子是由一對常閉觸點引出的；5號端子和9號端子及8號端子和12號端子是由一對常開觸點頭引出的。1.4.1電磁繼電器-中間繼電器1.4.2時間繼電器時間繼電器定義：時間繼電器（Time-delayRelay）是指自得到動作信號起至觸點動作或輸出電路產(chǎn)生跳躍式改變有一定延時，該延時又符合其準確度要求的繼電器。分類：時間繼電器(TimeRelay)的種類很多，按照工作原理可分為電磁式、空氣阻尼式、晶體管式和電動式。按照延時方式可分為通電延時型和斷電延時型。。

KTGB/T4728.7-2022-圖形符號

1．時間繼電器的功能 時間繼電器是一種利用電磁原理、機械動作原理、電子技術(shù)或計算機技術(shù)實現(xiàn)觸點延時接通或斷開的自動控制電器。當它的感測部分接收輸入信號后，必須經(jīng)過一定的時間延時，它的執(zhí)行部分才會動作并輸出信號以操縱控制電路。1.4.2時間繼電器2．時間繼電器的選用 時間繼電器種類繁多，選擇時應綜合考慮適用性、功能特點、額定工作電壓、額定工作電流、使用環(huán)境等因素，做到選擇恰當，使用合理。若對時間精度的要求不高，且延時時間較短，宜選用價格低、維修方便的電磁式時間繼電器；若控制簡單且操作頻率很低，如Y-△起動，可選用熱雙金屬片時間繼電器；若對時間控制要求精度高，應選用晶體管式時間繼電器。（1）控制方式。 被控制對象如需要周期性的重復動作或要求多功能、高精度時，可選用晶體管式或數(shù)字式時間繼電器。1.4.2時間繼電器

【例】有一個晶體管時間繼電器，型號是JSZ3，其外殼上有圖所示的示意圖，指出其含義，并說明如何實現(xiàn)延時30s后閉合的功能?！窘狻繄D（a）的含義是：接線端子2和7是由線圈引出的；接線端子1、3和4是“單刀雙擲”觸點，其中，1和4是常閉觸點端子，1和3是常開觸點端子；同理，接線端子5、6和8是“單刀雙擲”觸點，其中，5和8是常閉觸點端子，6和8是常開觸點端子。圖（b）的含義是：當時間繼電器上的開關(guān)指向2和4時，量程為1s；當時間繼電器上的開關(guān)指向1和4時，量程為10s；當時間繼電器上的開關(guān)指向2和3時，量程為60s；當時間繼電器上的開關(guān)指向1和3時，量程為6min，圖中的黑色表示被開關(guān)選中。顯然，觸點的接線端子可以選擇1和4或者5和8，線圈接線端子只能選擇2和7，撥指開關(guān)最好選擇指向2和3。1.4.2時間繼電器1.4.3計數(shù)繼電器計數(shù)繼電器定義：計數(shù)繼電器（CountingRelay），簡稱計數(shù)器，適用于交流50Hz，額定工作電壓380V及以下或直流工作電壓24V的控制電路中作計數(shù)元件，按預置的數(shù)字接通和分斷電路。計數(shù)器采用單片機電路和高性能的計數(shù)芯片，具有計數(shù)范圍寬，正/倒計數(shù)，多種計數(shù)方式和計數(shù)信號輸入，計數(shù)性能穩(wěn)定、可靠等優(yōu)點、廣泛應用于工業(yè)自動化控制中。功能：當計數(shù)繼電器每收到一個計數(shù)信號時，其當前值增加1（對于減計數(shù)繼電器為減少1），當當前值等于設定值時，計數(shù)繼電器的常開觸點斷開，常開觸點閉合，而且計數(shù)繼電器能顯示當前計數(shù)值。

1.4.4熱繼電器什么是熱繼電器定義：熱繼電器（ThermalElectricalRelay），通過測量出現(xiàn)在被保護設備的電流，使該設備免受電熱危害的它定時限量度繼電器。熱繼電器是一種用電流熱效應來切斷電路的保護電器，常與接觸器配合使用，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低、保護性能好等優(yōu)點。功能：熱繼電器具有過載保護、斷相保護及電流不平衡運行保護和其他電氣設備發(fā)熱狀態(tài)的控制。

GB/T4728.7-2022-圖形符號FR1.4.4熱繼電器-工作原理1.4.4熱繼電器

【例】有一個型號為JR36-20的電熱繼電器，共有5對接線端子：1/L1和2/T1，3/L2和4/T2，5/L3和6/T3，這3對接線端子比較粗大；95和96，97和98，這兩對接線端子比較細小，有如圖2-32所示的接線圖，應該如何接線？【解】1/L1和2/T1，3/L2和4/T2，5/L3和6/T3接線端子都比較粗大，說明用在主回路中，其中，1/L1、3/L2、5/L3是輸入端，2/T1、4/T2、6/T3是輸出端。95和96，97和98，這兩對比較細小，說明是輔助觸點，用在控制回路中，97和98是常開觸點的接線端子，95和96是常閉觸點的接線端子。注意：繼電器接觸器控制系統(tǒng)多用常閉觸點，而PLC控制的系統(tǒng)多用常開觸點。1.4.4熱繼電器-選型（1）原則上，熱繼電器的額定電流應按電動機的額定電流選擇。（2）在不頻繁起動場合，要保證熱繼電器在電動機的起動過程中不產(chǎn)生誤動作。就可按電動機的額定電流選取熱繼電器。如控制電動機，則相電流按照如下公式計算。（3）對于工作時間很短、間歇時間較長的電動機（如搖臂的鉆床電動機、某些機床的快速移動電動機）和雖然長時間工作，但過載可能性很小的電動機（如排風扇的電動機）可以不設計過載保護。熱繼電器選型

CA6140A車床的主電動機的額定電壓為380V，額定功率為7.5kW，請選用合適的熱繼電器。1.4.4熱繼電器-選型1.4.5速度電器什么是速度電器定義：速度繼電器是當轉(zhuǎn)速達到規(guī)定值時動作的繼電器。它常用于電動機反接制動的控制電路中，當反接制動的轉(zhuǎn)速下降到接近零時，它自動切斷電源，所以又稱為反接制動繼電器。功能：速度繼電器是按照預定速度快慢而動作的繼電器，主要應用在電動機反接制動控制電路中。

GB/T4728.7-2022-圖形符號1.4.5速度電器

速度繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理 感應式速度繼電器（SpeedRelay）主要由定子、轉(zhuǎn)子和觸點系統(tǒng)3部分組成。轉(zhuǎn)子是一個圓柱形永久磁鐵，定子是一個籠型空心圓環(huán)，由硅鋼片沖壓而成，并裝有籠型繞組。速度繼電器原理圖如圖所示。速度繼電器原理圖1—電動機軸2—轉(zhuǎn)子3—定子4—繞組5—擺錘6—靜觸點7—動觸點8—簧片1.4.6其他繼電器繼電器的種類繁多，除了上述介紹的繼電器外，還有些繼電器在控制系統(tǒng)中有著特殊的功能，如固態(tài)繼電器、干簧繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器、過電流繼電器、欠電壓繼電器等。1.5課時PART1.5熔斷器1.5熔斷器-概念什么是熔斷器定義：熔斷器（Fuse）當電流超過規(guī)定值足夠長時間后，通過熔斷一個或幾個特殊設計的和相應的部件，斷開其所接入的電路，并分斷電流的電器。功能：主要用于短路保護，也常作為電氣設備的過載保護元件。

FUGB/T4728.7-2022-圖形符號

1．熔斷器的種類（1）瓷插式熔斷器（2）螺旋式熔斷器（3）封閉式熔斷器（4）快速熔斷器（5）自復熔斷器1.5熔斷器-分類

2．熔斷器的技術(shù)參數(shù)（1）額定電壓額定電壓指熔斷器長期工作時和分斷后能夠承受的電壓，其數(shù)值一般等于或大于電氣設備的額定電壓。（2）額定電流 額定電流指熔斷器長期工作時，設備部件溫升不超過規(guī)定值時所能承受的電流。（3）極限分斷能力1.5熔斷器-技術(shù)參數(shù)1.5熔斷器-選型（1）選擇熔斷器主要是選擇熔斷器的類型、額定電壓、額定電流及熔體的額定電流。熔斷器的額定電壓應大于或等于線路的工作電壓。熔斷器的額定電流應大于或等于熔體的額定電流。1.5熔斷器-選型（2）用于保護照明或電熱設備的熔斷器。因為負載電流比較穩(wěn)定，所以熔體的額定電流應等于或稍大于負載的額定電流，即Ire≥IN。式中。Ire為熔體的額定電流；IN為負載的額定電流。（3）用于保護單臺長期工作電動機（即供電支線）的熔斷器，考慮電動機起動時不應熔斷，即Ire≥(1.5～2.5)IN。（4）用于保護頻繁起動電動機（即供電支線）的熔斷器，考慮頻繁起動時發(fā)熱，熔斷器也不應熔斷，即Ire≥(3～3.5)IN。熔斷器選型一個電路上有一臺不頻繁起動的三相異步電動機，無反轉(zhuǎn)和反接制動，輕載起動，此電動機的額定功率為2.2kW，額定電壓為380V，請選用合適的熔斷器（不考慮熔斷器的外形）。1.5熔斷器-選型1.6課時PART1.6主令電器1.6主令電器什么是主令電器定義：在控制系統(tǒng)中，主令電器（MasterSwitch）用做閉合或斷開控制電路，以發(fā)出指令或作為程序控制的開關(guān)電器。它一般用于控制接觸器、繼電器或其他電氣線路，從而使電路接通或者分斷，來實現(xiàn)對電力傳輸系統(tǒng)或者生產(chǎn)過程的自動控制。分類：主令電器應用廣泛，種類繁多，按照其作用分類，常用的主令電器有控制按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、主令控制器及其他主令電器（如腳踏開關(guān)、倒順開關(guān)、緊急開關(guān)、鈕子開關(guān)等）。本節(jié)只介紹控制按鈕、接近開關(guān)和行程開關(guān)。

1.6.1按鈕什么是按鈕定義：按鈕又稱控制按鈕（Push-button），是具有用人體某一部分（通常為手指或手掌）施加力而操作的操動器，并具有儲能（彈簧）復位的控制開關(guān)。它是一種短時間接通或者斷開小電流電路的手動控制器。功能：一般用于發(fā)出起動或停止指令，它可以與接觸器或繼電器配合，對電動機等實現(xiàn)遠距離的自動控制，用于實現(xiàn)控制線路的電氣聯(lián)鎖。GB/T4728.7-2022-圖形符號SASBSB按鈕未壓下按鈕已壓下1.6.1按鈕-工作原理1.6.1按鈕-選型（1）選擇按鈕的主要依據(jù)是使用場所、所需要的觸點數(shù)量、種類及顏色?？刂瓢粹o在結(jié)構(gòu)上有按鈕式、緊急式、鑰匙式、旋鈕式和保護式5種。急停按鈕裝有蘑菇形的鈕帽，便于緊急操作；旋鈕式按鈕常用于“手動/自動模式”轉(zhuǎn)換；指示燈按鈕則將按鈕和指示燈組合在一起，用于同時需要按鈕和指示燈的情況，可節(jié)約安裝空間；鑰匙式按鈕用于重要的不常動作的場合。（2）按鈕的尺寸系列有φ12mm、φ16mm、φ22mm、φ25mm和φ30mm等，其中，φ22mm尺寸較常用。這個尺寸實際是按鈕的直徑，對于φ22mm的按鈕，控制柜安裝此按鈕的開孔尺寸一般為φ23mm。1.6.1按鈕-選型（3）急停和應急斷開操作件應使用紅色。起動/接通操作件顏色應為白、灰或黑色，優(yōu)先用白色，也允許用綠色，但不允許用紅色。1.6.2行程開關(guān)什么是行程開關(guān)定義：行程開關(guān)（TravelSwitches）又稱限位開關(guān)（LimitSwitches），用以反應工作機械的行程，發(fā)出命令以控制其運動方向或行程大小的開關(guān)。它是實現(xiàn)行程控制的小電流（5A以下）的主令電器。功能：在生產(chǎn)機械中，常需要控制某些運動部件的行程，或運動一定的行程停止，或者在一定的行程內(nèi)自動往復返回，這種控制機械行程的方式稱為“行程控制”。GB/T4728.7-2022-圖形符號SQ

1．行程開關(guān)的功能行程開關(guān)用于控制機械設備的運動部件行程及限位保護。在實際生產(chǎn)中，將行程開關(guān)安裝在預先安排的位置，當安裝在生產(chǎn)機械運動部件上的擋塊撞擊行程開關(guān)時，行程開關(guān)的觸點動作，實現(xiàn)電路的切換。1.6.2行程開關(guān)

2．行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)和工作原理 行程開關(guān)按其結(jié)構(gòu)可分為直動式、滾輪式、微動式和組合式。1.6.2行程開關(guān)

當行程開關(guān)沒有受壓時，如圖（a）所示，常閉觸點的接線端子2和共接線端子1之間接通，而常開觸點的接線端子4和共接線端子1之間處于斷開狀態(tài)；當行程開關(guān)受壓時，如圖（b）所示。1.6.2行程開關(guān)在拉桿和彈簧的作用下，常閉觸點分斷，接線端子2和共接線端子1之間斷開，而常開觸點接通，接線端子4和共接線端子1接通。行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)和外形多種多樣，但工作原理基本相同。

【例】CA6140A車床上有一個皮帶罩，當皮帶罩取下時，車床的控制系統(tǒng)斷電，起保護作用，請選擇一個行程開關(guān)?！窘狻靠晒┻x擇的行程開關(guān)很多，由于起限位作用，通常只需要一對常閉觸點，因此選擇LXK3-11K行程開關(guān)。1.6.2行程開關(guān)1.6.3接近開關(guān)-概念什么是接近開關(guān)定義：接近開關(guān)（ProximitySwitch）是與運動部件無機械接觸而能動作的位置開關(guān)。當運動的物體靠近開關(guān)到一定位置時，開關(guān)發(fā)出信號，達到行程控制及計數(shù)的自動控制的開關(guān)。也就是說，它是一種非接觸式無觸點的位置開關(guān)，是一種開關(guān)型的傳感器，簡稱接近開關(guān)，又稱接近傳感器（ProximitySensors）。分類：電感式、電容式、磁感式、光電式，此外還有光纖式。

SQGB/T4728.7-2022-圖形符號1.6.3接近開關(guān)-二線式接近開關(guān)的接線1.6.3接近開關(guān)-三線式接近開關(guān)的接線3．接近開關(guān)的選型①接近開關(guān)類型的選擇。檢測金屬時優(yōu)先選用感應式接近開關(guān)，檢測非金屬時選用電容式接近開關(guān)，檢測磁信號時選用磁感式接近開關(guān)。②外觀的選擇。根據(jù)實際情況選用，但圓柱螺紋形狀的最為常見。③信號的輸出選擇。交流接近開關(guān)輸出交流信號，而直流接近開關(guān)輸出直流信號。注意，負載的電流一定要小于接近開關(guān)的輸出電流，否則應添加轉(zhuǎn)換電路解決。1.6.3接近開關(guān)-選型④檢測距離（SensingRange）的選擇。根據(jù)需要選用，但注意同一接近開關(guān)檢測距離并非恒定，接近開關(guān)的檢測距離與被檢測物體的材料、尺寸以及物體的移動方向有關(guān)。感應式接近開關(guān)對于有色金屬的檢測明顯不如檢測鋼和鑄鐵。常用的金屬材料不影響電容式接近開關(guān)的檢測距離。1.6.3接近開關(guān)-選型1.7課時PART1.7其他電器1.7.1變壓器-概念什么是變壓器定義：變壓器（Transformer）是一種將某一數(shù)值的交流電壓變換成頻率相同但數(shù)值不同的交流電壓的靜止電器。功能：常用的控制變壓器有JBK、BKC、R、BK、JBK5等系列，其中，JBK系列是機床控制變壓器，適用于交流50Hz～60Hz，輸入電壓不超過660V的電路，BK系列控制變壓器適用于交流50Hz～60Hz的電路中，作為機床和機械設備中一般電器的控制電源、局部照明及指示電源。

GB/T4728.7-2022-圖形符號1.7.2直流穩(wěn)壓-概念什么是直流穩(wěn)壓定義：直流穩(wěn)壓電源（Power）的功能是將非穩(wěn)定交流電源變成穩(wěn)定直流電源。功能：在自動控制系統(tǒng)中，特別是數(shù)控機床系統(tǒng)中，需要穩(wěn)壓電源給步進驅(qū)動器、伺服驅(qū)動器、控制單元（如PLC或CNC等）、小直流繼電器、信號指示燈等提供直流電源。

GB/T4728.7-2022-圖形符號1.7.3導線和電纜導線和電纜定義：工業(yè)現(xiàn)場主要有3種常見的導線（ElectricWire）：動力線、控制線、信號線，與此相對應有3種類型的電纜。

1.7.3導線和電纜-分類

【例】CA6140車床的主電動機的額定電壓為380V，額定功率為7.5kW，請對電動機的動力線選用合適的電纜?！窘狻侩娐分械念~定電流1.7.3導線和電纜1.7.4指示燈指示燈功能：指示燈（IndicatorLight）是用亮信息或暗信息來提供光信號的燈，具體作用如下。①指示，引起操作者注意或指示操作者應該完成某種任務。紅、黃、綠和藍色通常用于這種方式。②確認，用于確認一種指令、一種狀態(tài)或情況，或者用于確認一種變化或轉(zhuǎn)換階段的結(jié)束。藍色和白色通常用于這種方式，某些情況下也可用綠色。

GB/T4728.7-2022-圖形符號1.7.4指示燈指示燈顏色的含義1.7.5接線端子接線端子接線端子（Terminal）用來與外部電路進行電氣連接的電器導電部分。接線端子的種類、規(guī)格非常多。

感謝您的聆聽THANKYOU!第2章繼電接觸器控制電路2.1課時PART2.1電氣控制線路圖2.1電氣控制線路圖常用的電氣控制線路圖有電氣原理圖、電氣布置圖與安裝接線圖。

2.1電氣控制線路圖1．電氣原理圖的用途電氣原理圖是表示系統(tǒng)、分系統(tǒng)、成套裝置、設備等實際電路以及各電氣元器件中導線的連接關(guān)系和工作原理的圖。繪制電氣原理圖時不必考慮其組成項目的實體尺寸、形狀或位置。電氣原理圖為了解電路的作用、編制接線文件、測試、查找故障、安裝和維修提供了必要的信息。

2.1電氣控制線路圖2．電氣原理圖的內(nèi)容電氣原理圖應包含代表電路中元器件的圖形符號、元器件或功能件之間的連接關(guān)系、參照代號、端子代號、電路尋跡（信號代號、位置索引標記）和了解功能件必需的補充信息。通常主回路或其中一部分采用單線表示法。

2.1電氣控制線路圖3．繪制電氣原理圖的原則（1）電氣原理圖的繪制標準電氣原理圖中所有的元器件都應采用國家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字符號。2）電氣原理圖的組成電氣原理圖由主電路和輔助電路組成。主電路是從電源到電動機的電路，其中有轉(zhuǎn)換開關(guān)、熔斷器、接觸器主觸點、熱繼電器發(fā)熱元器件與電動機等。主電路用粗線繪制在電氣原理圖的左側(cè)或上方。輔助電路包括控制電路、照明電路、信號電路及保護電路等。

2.1電氣控制線路圖3．繪制電氣原理圖的原則它們由繼電器、接觸器的電磁線圈，繼電器、接觸器的輔助觸點，控制按鈕，其他控制元器件觸點、熔斷器、信號燈及控制開關(guān)等組成，用細實線繪制在電氣原理圖的右側(cè)或下方。（3）電源線的畫法電氣原理圖中直流電源用水平線畫出，一般直流電源的正極畫在電氣原理圖的上方，負極畫在電氣原理圖的下方。三相交流電源線集中水平畫在電氣原理圖的上方，相序自上而下按照L1、L2、L3排列，中性線（N線）和保護接地線（PE線）排在相線之下。

2.1電氣控制線路圖3．繪制電氣原理圖的原則主電路垂直于電源線畫出，控制電路與信號電路垂直于兩條水平電源線之間畫出。耗電元器件（如接觸器、繼電器的線圈、電磁鐵線圈、照明燈、信號燈等）直接與下方的水平電源線相接，控制觸點接在上方的水平電源線與耗電元器件之間。（4）電氣原理圖中電氣元器件的畫法電氣原理圖中的各電氣元器件均不畫實際的外形圖，只是畫出其帶電部件，同一電氣元器件上的不同帶電部件是按電路中的連接關(guān)系畫出的，但必須按國家標準規(guī)定的圖形符號畫出，并且用同一文字符號標明。

2.1電氣控制線路圖3．繪制電氣原理圖的原則對于幾個同類電器，在表示名稱的文字符號之后加上數(shù)字序號，以示區(qū)別。5）電氣原理圖中電氣觸點的畫法電氣原理圖中各元器件觸點狀態(tài)均按沒有外力作用時或未通電時觸點的自然狀態(tài)畫出。對于接觸器、電磁式繼電器按電磁線圈未通電時的觸點狀態(tài)畫出；對于控制按鈕、行程開關(guān)的觸點按不受外力作用時的狀態(tài)畫出；對于斷路器和開關(guān)電器觸點按斷開狀態(tài)畫出。

2.1電氣控制線路圖3．繪制電氣原理圖的原則當電氣觸點的圖形符號垂直放置時，以“左開右閉”的原則繪制，即垂線左側(cè)的觸點為常開觸點，垂線右側(cè)的觸點為常閉觸點；當符號為水平放置時，以“上閉下開”的原則繪制，即在水平線上方的觸點為常閉觸點，水平線下方的觸點為常開觸點。（6）電氣原理圖的布局電氣原理圖按功能布置，即同一功能的電氣元器件集中在一起，盡可能按動作順序從上到下或從左到右的原則繪制。

2.1電氣控制線路圖3．繪制電氣原理圖的原則（7）線路連接點、交叉點的繪制在電路圖中，對于需要測試和拆接的外部引線的端子，采用“空心圓”表示；有直接電聯(lián)系的導線連接點，用“實心圓”表示；無直接電聯(lián)系的導線交叉點不畫黑圓點。在電氣原理圖中要盡量避免線條的交叉。（8）電氣原理圖的繪制要求電氣原理圖的繪制要層次分明，各電器元器件及觸點的安排要合理，既要做到所用元器件、觸點最少，耗能最少，又要保證電路運行可靠，節(jié)省連接導線及安裝、維修方便。

2.1電氣控制線路圖4．關(guān)于電氣原理圖圖面區(qū)域的劃分為了便于確定電氣原理圖的內(nèi)容和組成部分在圖中的位置，有利于檢索電氣線路，因此常在各種幅面的圖紙上分區(qū)。每個分區(qū)內(nèi)豎邊用大寫的拉丁字母編號，橫邊用阿拉伯數(shù)字編號。編號的順序應從與標題欄相對應的圖幅的左上角開始，分區(qū)代號用該區(qū)的拉丁字母或阿拉伯數(shù)字表示，有時為了分析方便，也把數(shù)字區(qū)放在圖的下面。5．繼電器、接觸器觸點位置的索引在電氣原理圖中，繼電器、接觸器線圈的下方注有其觸點在圖中位置的索引代號，索引代號用圖面區(qū)域號表示。其中，左欄為常開觸點所在的圖區(qū)號，右欄為常閉觸點所在的圖區(qū)號。

2.1電氣控制線路圖6．電氣原理圖中技術(shù)數(shù)據(jù)的標注在電氣原理圖中各電氣元器件的相關(guān)數(shù)據(jù)和型號常在電器元器件文字符號下方標注。圖所示中熱繼電器文字符號FR下方標有6.8～11，此數(shù)據(jù)為該熱繼電器的動作電流值范圍，而8.4為該繼電器的整定電流值。

2.2課時PART2.2繼電接觸器控制電路基本控制規(guī)律2.2.1自鎖和互鎖自鎖和互鎖統(tǒng)稱為電器的聯(lián)鎖控制，在電氣控制中應用十分廣泛。利用繼電器或接觸器自身的輔助觸點使其線圈保持通電的現(xiàn)象稱為自鎖，也稱做自保。2.2.1自鎖和互鎖圖所示是帶互鎖的三相異步電動機的正/反轉(zhuǎn)控制線路。當按下正轉(zhuǎn)按鈕時，KM1通電，KM1常閉觸點使KM2線圈不通電。同理，KM2通電，KM2常閉觸點使KM1線圈不通電，構(gòu)成這種制約關(guān)系稱為互鎖。2.2.2點動和連續(xù)運行控制線路在生產(chǎn)實踐中，機械設備有時需要長時間運行，有時需要間斷工作，因而控制電路要有連續(xù)工作和點動工作兩種狀態(tài)。電動機的點動在設備的調(diào)試時常用到。電動機點動控制線路如圖所示。當電源開關(guān)QS合上時，按下按鈕SB1，接觸器線圈獲電吸合，KM的主觸點吸合，電動機M1起動運行。。2.2.2點動和連續(xù)運行控制線路在生產(chǎn)實踐中，機械設備有時需要長時間運行，有時需要間斷工作，因而控制電路要有連續(xù)工作和點動工作兩種狀態(tài)。電動機的點動在設備的調(diào)試時常用到。電動機點動控制線路如圖所示。當電源開關(guān)QS合上時，按下按鈕SB1，接觸器線圈獲電吸合，KM的主觸點吸合，電動機M1起動運行。。2.2.3多地聯(lián)鎖控制線路在一些大型生產(chǎn)機械設備上，要求操作人員在不同的方位進行操作與控制，即實現(xiàn)多地控制。多地控制是用多組起動按鈕、停止按鈕來進行的，這些按鈕連接的原則是，起動按鈕的常開觸點要并聯(lián)，即邏輯或的關(guān)系；停止按鈕的常閉觸點要串聯(lián)，即邏輯與的關(guān)系。2.2.4自動循環(huán)控制線路在生產(chǎn)中，某些設備的工作臺需要進行自動往復運行（如平面磨床），而自動往復運行通常是利用行程開關(guān)來控制自動往復運動的行程，并由此來控制電動機的正/反轉(zhuǎn)或電磁閥的通、斷電，從而實現(xiàn)生產(chǎn)機械的自動往復運動。2.3課時PART2.3三相異步電動機的起動控制電路2.3三相異步電動機的起動控制電路通常三相異步電動機的起動有直接起動（全壓起動）和減壓起動兩種方式。

2.3.1直接起動所謂直接起動，就是將電動機的定子繞組通過電源開關(guān)或接觸器直接接入電源，在額定電壓下進行起動，也稱為全壓起動。直接起動因為無需附加起動設備，并且操作控制簡單、可靠，所以在條件允許的情況下應盡量采用，考慮到目前在大中型廠礦企業(yè)中，變壓器功率已足夠大。因此絕大多數(shù)中、小型籠式異步電動機都采用直接起動。由于籠式異步電動機的全壓起動電流很大，空載起動時的起動電流為額定電流的4～8倍，帶載起動時的電流會更大。特別是大型電動機，若采用全壓起動時，會引起電網(wǎng)電壓的降低，使電動機的轉(zhuǎn)矩降低，甚至起動困難，而且還會影響其他電網(wǎng)中設備的正常工作，所以大型籠式異步電動機不允許采用全壓起動。一般而言，電動機起動時，供電母線上的電壓降落不得超過10%～15%，電動機的最大功率不得超過變壓器的20%～30%。2.3.2串電阻或電抗減壓起動異步電動機采用定子電阻或電抗的減壓起動原理，如圖所示。缺點：①定子串電阻或電抗勢必減小定子繞組的電壓，由于起動轉(zhuǎn)矩與定子繞組的電壓的平方成正比，定子串電阻或電抗將在很大程度上減少起動轉(zhuǎn)矩，故它只適用于空載或輕載起動的場合。②不經(jīng)濟，在起動過程中，電阻上消耗的能量大，不適用于經(jīng)常起動的電動機，若采用電抗代替電阻，則所需設備費較高，且體積大。2.3.3星形-三角形減壓起動1．星形-三角形減壓起動的原理星型連接：三相繞組交于一點。三角形連接：三相繞組首尾相連。星形連接用“Y”表示，三角形連接用“△”表示，星形-三角形連接用“Y-△”表示，同一臺電動機以星形連接起動時，起動電壓只有三角形連接的1/，起動電流只有三角形連接起動時電流的1/3，因此Y-△起動能有效地減少起動電流。三角形連接接線圖三角形連接原理圖星形連接接線圖星形連接原理圖2.3.3星形-三角形減壓起動這種起動方法的優(yōu)點是設備簡單、經(jīng)濟，起動電流?。黄淙秉c是起動轉(zhuǎn)矩小，且起動電壓不能按實際需要調(diào)節(jié)，故只適用于空載或輕載起動的場合，并且只適用于正常運行時定子繞組按三角形連接的異步電動機。2.3.4自耦變壓器減壓起動2.4課時PART2.4三相異步電動機的制動控制電路2.3三相異步電動機的制動控制電路三相異步電動機的制動方法有機械制動和電氣制動。其中，電氣制動又有：反接制動、能耗制動和再生發(fā)電制動等。

2.4.1機械制動機械制動就是利用機械裝置使電動機在斷電后迅速停轉(zhuǎn)的一種方法，較常用的就是電磁抱閘。2.4.2反接制動（1）電源反接制動的原理如果正常運行時異步電動機三相電源的相序突然改變，即電源反接，這就改變了旋轉(zhuǎn)磁場的方向，產(chǎn)生一個反向的電磁轉(zhuǎn)矩使電動機迅速停止。由于反接制動時電流很大，因此鼠籠式電動機常在定子電路中串接電阻；線繞式電動機則在轉(zhuǎn)子電路中串接電阻。2.4.3能耗制動1．能耗制動的原理當電動機脫離三相交流電源后，向定子繞組內(nèi)通入直流電，建立靜止磁場，轉(zhuǎn)子以慣性旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子的導體切割定子磁場的磁力線，產(chǎn)生轉(zhuǎn)子感應電動勢和感應電流。轉(zhuǎn)子的感應電流和靜止磁場的作用產(chǎn)生制動電磁轉(zhuǎn)矩，達到制動的目的。2．能耗制動的分類根據(jù)電源的整流方式，能耗制動分為半波整流能耗制動和全波整流能耗制動；根據(jù)能耗制動的時間原則，有的能耗控制回路使用時間繼電器，有的則用速度繼電器。4．能耗制動的優(yōu)缺點能耗制動電源的優(yōu)點是制動準確，能耗的制動平穩(wěn)；其缺點是需要加裝附加電源，制動力矩小，低速時制動力矩更小。2.4.3能耗制動2.5課時PART2.5三相異步電動機的調(diào)速2.5三相異步電動機的調(diào)速

三相異步電動機的調(diào)速公式為

其中，S為轉(zhuǎn)差率，n0為理想轉(zhuǎn)速，為轉(zhuǎn)子電流頻率，為極對數(shù)。通過以上公式就可以得出相應的3種調(diào)速方法。2.5.1改變轉(zhuǎn)差率的調(diào)速改變轉(zhuǎn)差率的調(diào)速方法又分為調(diào)壓調(diào)速、串電阻調(diào)速、串極調(diào)速（不是串激電動機調(diào)速）和電磁離合器調(diào)速4種。2.5.2改變極對數(shù)的調(diào)速由公式3-1可知，同步轉(zhuǎn)速與極對數(shù)成反比，故改變極對數(shù)即可改變電動機的轉(zhuǎn)速。多速電動機雖然體積稍大，價格稍高，只能有級調(diào)速。但因結(jié)構(gòu)簡單，效率高，特性好，且調(diào)速時所需附加設備少，因此，廣泛用于中小型機床上用得極多，如鏜床上就采用了多速電機。2.5.3變頻調(diào)速1.初識變頻器變頻器一般是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。變頻器有著“現(xiàn)代工業(yè)維生素”之稱，在節(jié)能方面的效果不容忽視。隨著各界對變頻器節(jié)能技術(shù)和應用等方面認識的逐漸加深，目前我國的變頻器市場變得異?；钴S。。控制單元接線

2.5.3變頻調(diào)速-G120變頻器控制單元的接線宏編號宏功能描述主要端子定義主要參數(shù)設置值1雙線制控制，兩個固定轉(zhuǎn)速DI0：ON/OFF1正轉(zhuǎn)DI1：ON/OFF1反轉(zhuǎn)DI2：應答DI4：固定轉(zhuǎn)速3DI5：固定轉(zhuǎn)速4p1003：固定轉(zhuǎn)速3，如150p1004：固定轉(zhuǎn)速4，如300G120的預定義接口宏的概念1.G120的宏根據(jù)機型而不同，范圍從1~22。CU240B-2有8個，

CU240E-2和

CU250S-2有18個。2.宏編號設置在

參數(shù)p0015中。3.宏就是預定接線端子（如數(shù)字量、模擬量），完成特定功能（如多段調(diào)速），預定義端子定義可以修改其定義。也稱為宏指令、驅(qū)動設備宏等。2.5.3變頻調(diào)速-G120的預定義接口宏的概念2.5.3變頻調(diào)速-CU240E-2定義的18種宏

2.5.3變頻調(diào)速2.G120變頻器的模擬量信號轉(zhuǎn)速設定所謂的模擬量轉(zhuǎn)速設定就是用模擬量（如0~10V），施加到變頻器的模擬量輸入端子上，根據(jù)信號的大小按照比例控制電動機的輸出轉(zhuǎn)速，如果電動機的額定轉(zhuǎn)速是1480r/min，則5V對應的轉(zhuǎn)速是790r/min，10V對應的轉(zhuǎn)速是1480r/min。2.5.3變頻調(diào)速2.G120變頻器的模擬量信號轉(zhuǎn)速設定所謂的模擬量轉(zhuǎn)速設定就是用模擬量（如0~10V），施加到變頻器的模擬量輸入端子上，根據(jù)信號的大小按照比例控制電動機的輸出轉(zhuǎn)速，如果電動機的額定轉(zhuǎn)速是1480r/min，則5V對應的轉(zhuǎn)速是790r/min，10V對應的轉(zhuǎn)速是1480r/min。2.5.3變頻調(diào)速3.G120變頻器的多段轉(zhuǎn)速設定變頻器的多段轉(zhuǎn)速設定就是通過變頻器的不同數(shù)量輸入端子的有規(guī)律的組合，獲得不同的轉(zhuǎn)速，多段轉(zhuǎn)速設定只能獲得有限個數(shù)的轉(zhuǎn)速，不能實現(xiàn)無極調(diào)速。2.5.3變頻調(diào)速3.G120變頻器的多段轉(zhuǎn)速設定變頻器的多段轉(zhuǎn)速設定就是通過變頻器的不同數(shù)量輸入端子的有規(guī)律的組合，獲得不同的轉(zhuǎn)速，多段轉(zhuǎn)速設定只能獲得有限個數(shù)的轉(zhuǎn)速，不能實現(xiàn)無極調(diào)速。2.6課時PART2.6直流電動機的電氣控制2.6直流電動機的電氣控制直流電動機具有較好的起動、制動和調(diào)速性能，容易實現(xiàn)控制，因此，早期需要無級調(diào)速的場合多選用直流電動機調(diào)速。直流電動機有串勵、并勵、復勵和他勵4種，本節(jié)將介紹他勵直流電動機的起動、換向、調(diào)速和制動。但隨著交流調(diào)速技術(shù)的成熟，工業(yè)控制場合直流電動機逐步被取代。

2.6.1直流電動機電樞串電阻單向起動控制1）直流電動機電樞串電阻起動的原因和原理直流電動機直接起動時的電流很大，通常達到額定電流的10～20倍，產(chǎn)生很大的起動轉(zhuǎn)矩，這本來對于電動機的起動是有利的，但過大的轉(zhuǎn)矩容易損壞電動機的電樞繞組和換向器，因此，起動時在電樞中串入電阻可以減小起動電流。。2.6.1直流電動機電樞串電阻單向起動控制2）速度原則起動根據(jù)電動機起動時速度大小進行控制。2.6.1直流電動機電樞串電阻單向起動控制3）電流原則起動根據(jù)電動機起動時電流大小進行控制2.6.1直流電動機電樞串電阻單向起動控制4）時間原則起動根據(jù)電動機起動時，時間先后進行控制2.6.2直流電動機的單向運轉(zhuǎn)能耗制動控制直流電動機的制動方法也有反接制動和能耗制動。能耗制動就是電動機制動時動能轉(zhuǎn)化成電能，將此電能消耗在制動電阻上，下面詳細講述能耗制動的原理和過程。2.6.3直流電動機的調(diào)速直流電動機的調(diào)速公式如下根據(jù)以上公式：直流電動機有3種調(diào)速方式，其中，保持和不變，改變電樞端電壓進行調(diào)速的方法稱為“調(diào)壓調(diào)速”；改變電樞回路電阻進行調(diào)速的方法稱為“變電阻調(diào)速”。改變勵磁回路的磁通進行調(diào)速的方法稱為“弱磁調(diào)速”，由于電動機設計時，磁通通常設計到最大，因此調(diào)速時只能向減弱的方向調(diào)節(jié)磁通，因此將這種方法稱為“弱磁調(diào)速”。2.7課時PART2.7單相異步電動機的控制2.7單相異步電動機的控制單相異步電動機結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，在小功率的驅(qū)動的場合得到了廣泛的應用，特別是在家電的應用中，目前很多家電上至少配有一臺單相異步電動機?，F(xiàn)代的家庭如果沒有單相異步電動機是不可想象的。實用的單相異步電動機有2個繞組，主繞組和副繞組，不是1個繞組。

2.7.1單相異步電動機的起動（1）單相異步電動機的起動方法分類單相電動機起動后，起動繞組可以參與運行也可以不參與運行，即電動機起動后，一個繞組是可以運行的。但起動時，需要2個繞組和一個起動電容參與。單相異步電動機的起動方法分為單相分相起動、單相電容起動、單相電容起動運轉(zhuǎn)3種方法。

【例】有一臺電風扇，通電后不轉(zhuǎn)動，但用手撥動扇頁后，風扇正常運行，停電后經(jīng)過檢查，并未發(fā)現(xiàn)有線路斷開的故障，分析這臺風扇可能的故障?！窘狻侩婏L扇的原理圖可以參考圖3-25，電風扇不能起動，但用手撥動扇頁后，風扇正常運行，說明電風扇的主繞組和調(diào)速器沒有故障，問題可能出在副繞組和電容上。但檢測后發(fā)現(xiàn)線路中沒有斷路的故障，因此可以得出故障在電容上，更換電容器可解決此問題。2.7.1單相異步電動機的起動2.7.2單相異步電動機的調(diào)速單相異步電動機常用的調(diào)速方法就是變頻調(diào)速和調(diào)壓調(diào)速。（1）調(diào)壓調(diào)速的原理和方法調(diào)壓調(diào)速的原理是：單相異步電動機的轉(zhuǎn)速與電動機定子繞組所加的電壓有直接的關(guān)系，在定子磁極數(shù)不變的情況下，電動機繞組上的電壓越高，則轉(zhuǎn)速越高；反之，繞組上的電壓越低，則轉(zhuǎn)速越低。單相異步電動機的電壓調(diào)速有以下幾種：電抗器調(diào)速、調(diào)速繞組調(diào)速、副繞組抽頭調(diào)速和晶閘管調(diào)速。2.7.3單相異步電動機的正/反轉(zhuǎn)把兩相繞組中任一相繞組的頭和尾進行對調(diào)，即可改變磁場的旋轉(zhuǎn)方向，從而使電動機的旋轉(zhuǎn)方向也發(fā)生改變。2.8課時PART2.8電氣控制系統(tǒng)常用的保護環(huán)節(jié)

電流保護的基本原理是將保護電器檢測的信號經(jīng)過變換或者放大后去控制被保護對象，當達到整定數(shù)值時，保護電器動作。電流型保護主要有過流、過載、短路和斷相幾種。2.8.1電流保護

1．短路保護

2．過載保護

3．斷相保護

4．過電流、欠電流保護欠電流繼電器斷相保護原理圖簡單星形零序電壓斷相保護原理圖

分類：

1．零電壓、欠電壓保護

2．過電壓保護2.8.2電壓保護過電壓保護

除上述保護外，還有速度保護、漏電保護、超速保護、行程保護、油壓（水壓）等。2.8.3其他保護感謝您的聆聽THANKYOU!第3章典型設備電氣控制電路分析3.1課時PART3.1CA6140A普通車床的電氣控制3.1.1初識CA6140A車床1．CA6140A車床的功能車床在機械加工中應用得最為廣泛，約占切削機床總數(shù)的25%～50%。在各種車床中，應用得最多的是普通車床。普通車床可以用來車削工件的外圓、內(nèi)圓、端面，可以鉆孔、鉸孔、拉油槽和車削各種公制和英制螺紋等，普通車床特別適合單件、小批量加工和機修使用。CA6140A是普通車床中最為常見的機型。

3.1.1初識CA6140A車床2．CA6140A車床的結(jié)構(gòu)和運動CA6140A車床主要由床身、主軸變速箱、進給變速箱、溜板箱、溜板與刀架、尾架和絲杠等幾部分組成。

3.1.1初識CA6140A車床3．CA6140A車床的控制要求CA6140A車床上配有3臺三相異步電動機，主電動機功率為7.5kW，快速電動機功率為275W，冷卻電動機功率為150W，都要進行啟?？刂?，無反轉(zhuǎn)。

3.1.2CA6140A車床的電氣控制電路1．電氣原理圖分析（1）主電路分析（2）控制電路分析（3）照明電路（4）指示電路

3.1.2CA6140A車床的電氣控制電路-原理圖

3.1.2CA6140A車床的電氣控制電路-接線圖

3.1.2CA6140A車床的電氣控制電路-布置圖

3.1.2CA6140A車床的電氣控制電路-明細表

3.2課時PART3.2XA5032銑床的電氣控制3.2.1初識XA5032銑床1．XA5032銑床的功能XA5032立式銑床可以用來加工各種平面、斜面、溝槽和齒輪等。根據(jù)需要配用不同的銑床附件，還可以擴大機床的使用范圍。配用分度頭，可銑削直齒齒輪和鉸刀等零件，如在配用分度頭的同時，把分度頭的傳動軸與工作臺縱向絲杠用掛輪聯(lián)系起來，可以銑削螺旋面，配用圓形工作臺，可以銑削凸輪和弧形槽。

3.2.1初識XA5032銑床3．XA5032銑床的控制要求XA5032銑床上配有3臺三相異步電動機，主電動機功率為7.5kW，進給電動機功率為1.5kW，冷卻電動機功率為125W，都要進行起停控制；起動、停止和急停都可以多點控制；主軸電機和進給移動電動機需要正/反轉(zhuǎn)控制，而冷卻電動機起?？梢詥为毧刂?；主運動由離合器制動；配有照明燈和指示燈。此外，XA5032銑床配有開門斷電開關(guān)起保護設備和人身安全作用。

3.2.1初識XA5032銑床2．XA5032銑床結(jié)構(gòu)和運動銑床的刀具主要是各種形式的銑刀，切削時，主運動是刀具的旋轉(zhuǎn)運動；進給運動在大多數(shù)的銑床上是由工件在垂直銑刀軸線方向的直線移動來實現(xiàn)的。

3.1.2CA6140A車床的電氣控制電路（1）主軸運動的電氣控制（2）進給運動的電氣控制（3）快速行程電氣控制（4）機床進給的安全互鎖（5）圓工作臺的回轉(zhuǎn)

（6）主軸刀制動（7）冷卻泵回路（8）供電（9）開門斷電3.2.2XA5032銑床的電氣控制-原理圖

3.2.2XA5032銑床的電氣控制-原理圖

3.2.2XA5032銑床的電氣控制-明細表

3.2.2XA5032銑床的電氣控制-明細表

3.3課時PART3.3數(shù)控銑床電氣控制3.3.1XK714A數(shù)控銑床XK714A數(shù)控銑床是三坐標立式銑床，其X、Y、Z三個方向的進給軸采用伺服電動機驅(qū)動滾珠絲杠，其主軸采用變頻器驅(qū)動主軸電動機，機床選用了我國自主研發(fā)的HNC-21數(shù)控系統(tǒng)。

3.3.2XK714A數(shù)控銑床的電氣控制線路-原理圖

XK714A0數(shù)控銑床電氣控制電路圖—強電主回路

XK714A0數(shù)控銑床電氣控制電路圖—變頻器回路3.3.2XK714A數(shù)控銑床的電氣控制線路-原理圖

XK714A0數(shù)控銑床電氣控制電路圖——電源回路

XK714A0數(shù)控銑床電氣控制電路圖—交流控制回路3.3.2XK714A數(shù)控銑床的電氣控制線路-原理圖

XK714A0數(shù)控銑床電氣控制電路圖——電源回路感謝您的聆聽THANKYOU!講授人：老師第4章可編程序控制器基礎4.1PART4.1認識PLC4.1.1PLC是什么PLC是什么

國際電工委員會（IEC）于1985年對可編程序控制器（PLC）作了如下定義：可編程序控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。

（a）西門子PLC

（b）AB

PLC

（c）三菱PLC

（d）信捷PLCPLC實際就是一種特殊的工業(yè)控制計算機!4.1.2.PLC的歷史

1231969年，美國數(shù)字設備公司（DEC）研制出了世界上第一臺PLC，即PDP-141971年日本引進這項技術(shù)，很快研制出日本第一臺PLC歐洲于1973年研制出第一臺PLC4我國從1974年開始研制，1977年國產(chǎn)PLC正式投入工業(yè)應用4.1.3.PLC的應用范圍PLC的應用范圍