第2章 电气控制系统的基本电路（课件）高教版（第三版）

电器及PLC控制技术 第3版 主编 高勤 第1、2章（共221页） 2019.6 第2章 电气控制系统的基本电路 在电力拖动自动控制系统中，各类生产机械均由电动机拖动，其控制电路由接触器、继电器、按钮和行程开关等组成，对电力拖动系统的启动、制动、反向和调速等进行控制，从而实现对电力拖动系统的保护和生产过程自动化。具有结构简单、工作可靠、维护方便且价格低廉等优点。 由于各种生产机械的工艺过程不同，其控制电路也千差万别，但都遵循一定的原则和规律，都是由多个简单的基本环节组成。因此，掌握电气控制电路的基本环节，将 为了解生产机械整个电气控制电路的原理及维修打下良好的基础。本章介绍电气控制电路的一些主要基本环节。 2.1 电气控制电路的绘制 电气控制系统是由许多电气元件按照一定要求连接而成的。为了表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图，同时也为了电气系统的安装、调试、使用和维修，需要将电气控制系统中各电气元件及其连接用一定图形表达出来，这就是电气控制系统图。 电气系统图一般有３种：电气原理图、电器布置图和 电气安装接线图。我们将在图上用不同的图形符号表示各种电气元件，用不同的文字符号表示电气元件的名称、序号和电气设备或电路的功能、状况和特征，还要标上表示导线的线号与接点编号等，各种图样有其不同的用途和规定的画法，下面分别加以说明。 1．电气控制系统图中的图形、文字符号 在电气控制系统图中，图形符号是用来表示设备或概念的图形、标记或字符。 文字符号是用来表示电气设备、装置和元件种类的字母代码和功能字母代码。 国家电气图用符号标准GB/T4728 规定了电气简图中 图形符号的画法，该标准及国家电气制图标准GB/T6988于1997年1月1日 正式开始执行。在电气系统图中的文字符号和图形符号都应符合国家标准要求。 2.电气原理图 电气系统图中，电气原理图应用最多，为便于阅读与分析控制电路，根据简单、清晰的原则，采用电气元件展开的形式绘制而成。 它包括所有电气元件的导电部件和接线端点，但并不按电气元件的实际位置来画，也不反映电气元件的形状、大小和安装方式。 由于电气原理图具有结构简单、层次分明及适于研究 分析电路的工作原理等优点，所以无论在设计部门还是生产现场都得到了广泛应用。 现以图2-1所示某机床电气原理图为例来说明电气原理图的画法和应注意的事项。 （１） 绘制电气原理图时应遵循的原则 （1）原理图分主电路和辅助电路。主电路是从电源到电动机的电路，是强电流通过的部分。 辅助电路有控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，一般由继电器和接触器线圈、继电器触点、接触器的辅助触点、按钮、照明灯及控制变压器等电气元件组成，通过的电流是弱电流。 图2-1 电动机正反转控制原理图 （2）在电气原理图中，所有电气元件的图形、文字符号必须采用国家规定的统一标准。 （3）采用电气元件展开图的画法，应根据便于读图的原则，同一电器元件的各部件可以不画在一起，但需用同一文字符号标出。 若有多个同一种类的电器元件，可在文字符号后加上数字序号，如KM1、KM2等。 （4）所有按钮、触点均按没有外力和没有通电的原始状态画出。 （5）电气原理图中，无论是主电路或辅助电路，各电气元件按动作顺序从上到下，从左到右排列，可水平 布置，也可垂直布置。 （6）电气原理图中，两线交叉连接时的电气连接点要用黑圆点标出。 ２） 主电路各接点的标记 电气控制电路图中的支路、接点，一般都加上标号。 主电路标号由文字符号和数字组成。 文字符号用以标明主电路中的元件或电路的主要特征；数字标号用以区别电路不同线段。 三相交流电源引入线采用L1,L2,L3 标号，电源开关之后的三相交流电源主电路分别标U,V,W。 如U11表示电动机的第一相的第一个接点代号，U21为第一相的第二个接点代号，依此类推。 直流控制电路中正极按奇数标号，负极按偶数标号。3．电气安装接线图 电气安装接线图是按照电气元件的实际位置和实际接线绘制的，根据电气元件布置最合理、连接导线最经济等原则来安排。它为安装电气设备、电气元件之间进行配线及检修电气故障等提供了必要的依据。 图2-1 所示为笼型异步电动机正反转控制的安装接线图。 图 2-2 鼠笼异步电动机正反转控制安装接线图 绘制安装接线图应遵循以下原则： (1)各电气元件用规定的图形、文字符号绘制，同一电气元件各部件必须画在一起。 各电气元件的位置，应与实际安装位置一致。 (2)不在同一控制柜或配电屏上的电气元件的电气连接必须通过端子板进行。各电气元件的文字符号及端子板的编号应与电气原理