1、第1章 低壓電氣及控制環節11.1 低壓電氣及電氣圖的基本知識 1.1.1 低壓電器的基本知識一、電器的定義 凡是自動或手動接通和斷開電路，以及能實現對電路或非電對象切換、控制、保護、檢測、變換和調節目的的元件統稱為電器。2二、電器的分類（一）按電壓等級分1、低壓電器2、高壓電器（二）按動作方式分1、手控電器2、自控電器（三）按用途分1、低壓控制電器4、低壓保護電器（四）按種類分刀開關、刀形轉換開關、熔斷器、低壓斷路器接觸器、繼電器、主令電器和自動開關等。31.1.2 電氣圖形符號和文字符號電氣控制系統圖：將電氣控制系統中各電氣元件及其聯結用一定圖形表達出來。分類：電氣原理圖（設計、分析用）電

2、器布置圖電氣安裝圖電氣控制系統中的圖形符號和文字符號41.1.2繪制電氣原理圖的基本原則主電路與輔助電路分別繪制主電路就是從電源到電動機的大電流通過的通路輔助電路包括：控制、照明、信號、保護等電路按展開圖繪制按照電路的聯結關系和動作邏輯來繪制各電氣環節不按照電氣元件的實際位置和形狀大小來繪制觸頭按無外力狀態繪制元件排列次序，按動作次序采用標準的文字及圖形符號51.2手動啟、停控制1.2.1 刀開關一、刀開關作用：1、電路隔離2、不頻繁工作的小容量電源開關文字符號：QS圖形符號：右圖操作：手動推進6二、轉換開關又稱為組合開關作用：1、小容量電源開關。2、非頻繁操作的電動機起、停開關。文字符號：Q

3、S圖形符號：右圖操作：手動旋轉7轉換開關的結構轉換開關又稱組合開關，它的動、靜觸頭分別疊裝于數層絕緣殼內，當轉動手柄時，每層的動觸頭隨方形轉軸一起轉動，使動、靜觸頭接通。81.2.2 熔斷器作用：是一種保護電器，主要用于短路保護文字符號：FU圖形符號：右圖結構：熔體、外殼組成工作原理：熔體發熱熔斷， I2Rt，保護特性：反時限特性，同熱繼電器保護范圍：主要用于短路保護。原因：熔斷器的制造精度有限，在小電流段，誤差很大，但是在大電流段，精度較高，且速度較快。91.2.3 空氣斷路器又稱為自動開關作用：1、大容量電源開關2、電路故障自動保護文字符號：QF圖形符號：右圖操作：自動、手動分、合閘，保護

4、自動分閘。保護功能：過載、短路、失壓。注：一般斷路器符號為右圖QF10自動開關的結構和工作原理自動開關主要由三個基本部分組成，即觸頭和滅弧系統；各種脫扣器，包括電流脫扣器、失壓脫扣器、熱脫扣器和分勵脫扣器；操作機構和自由脫扣機構。右圖是自動開關工作原理圖。111.2.4 手動直接啟動控制線路動作原理：閉合刀開關QS，電動機M啟動旋轉；斷開刀開關QS，電動機M斷電減速直至停轉。不足之處：1、只適用于不需要頻繁啟、停的小容量電動機2、只能就地操作，不便于遠距離控制3、無失壓保護和欠壓保護的功能12一、控制按紐作用：用于手動發出控制信號。脈沖信號。文字符號：SB 圖形符號：下圖1.3 點動與長動控制

5、13控制按紐的結構： 由按紐帽、復位彈簧、橋式觸頭和外殼組成，通常做成復合式，即具有常開觸頭和常閉觸頭。注意復位彈簧的作用：使按紐發出脈沖信號141.3.2 接觸器接觸器是一種用來頻繁地接通或斷開交直流主電路的自動切換電器。是一種執行元件。文字符號：KM圖形符號：右圖注意：線圈與觸頭分開畫展開圖。KM1KM1a） b） c）接觸器的圖形符號a）線圈 b）常開觸頭c）常閉觸頭15接觸器工作原理 線圈通電銜鐵吸合觸頭動作（常開閉和、常閉斷開） 線圈斷電銜鐵釋放觸頭復位（常開斷開、 常閉閉和）接觸器分類：（依照通過主觸頭電流的種類）交流接觸器、直流接觸器接觸器使用時注意的問題額定值與實際值相符合。觸

6、頭數量與種類與實際要求相符合。16結構簡介： 以交流接觸器為例1、電磁機構：線圈、鐵心及銜鐵。2、觸頭系統：主觸頭（三對常開，用于通斷主電路）輔助觸頭（常開、常閉各兩對，用于聯鎖、控制）3、滅弧裝置：IN 10A，需要加裝滅弧裝置。4、其它部件：反力彈簧、緩沖彈簧等17接觸器的結構示意圖181、基本點動控制線路主電路：與單向起動相同控制線路：SB自動復位，實現點動控制。特點：只能實現點動控制1.3.3 點動與長動控制線路192、帶手動開關SA的點動控制線路需要點動時，將SA開關打開，操作SB2即可實現點動控制。需要連續工作時，將SA開關合上，將自鎖觸頭接入，操作SB2即可實現連續控制。特點：S

7、A作為SB2工作方式的選擇開關。20 SA合上:連續工作 SA斷開:點動213、采用復合按紐SB3的點動控制線路點動，按下SB3，其常閉觸頭斷開自鎖電路，常開觸頭接通KM線圈，主觸頭閉合，電動機起動旋轉。松開SB3時， KM線圈斷電，主觸頭斷開，電動機停止轉動。連續運轉，按起動按鈕SB2。停機，按停止按鈕SB1。特點：三個按紐分別控制。22 點動起動時，SB3復合觸點，常閉先斷，常開后合 （1）初始狀態 （2）常閉斷開 （3）常開閉合（自鎖失效）SB3SB323點動按紐復位時，SB3復合觸點，常開先斷，常閉后合 （1）動作狀態 （2）常開斷開（自鎖觸點斷開） （3）常閉閉合SB3SB3241.

8、3.4 繼電器定義：繼電器是一種根據某種輸入信號的變化而接通或斷開控制電路，實現自動控制和保護功能的自動電器。是一種測量元件分類：按輸入信號分電量繼電器I、U非電量繼電器、t、v、p25一、電磁式繼電器工作原理與結構：與接觸器相同與接觸器的區別：觸頭容量相差很大繼電器用于控制及保護電路，觸頭容量較小。接觸器用于主電路，觸頭容量較大。靈敏度相差較大繼電器作為檢測元件，要求能夠準確反映輸入信號的變化情況，因此，靈敏度要高， 0.8。接觸器作為執行元件，要求工作狀態穩定，因此，靈敏度要低=0.5。261、電流繼電器作用：檢測輸入電流信號的變化。接線：繼電器線圈串接于被測電路中；繼電器觸頭接于控制電路

9、中文字符號：KI圖形符號：右圖分類：過電流繼電器、欠電流繼電器27過電流繼電器的工作原理IIop=Iat，繼電器吸合，常開觸頭閉合，發出控制指令（常閉觸頭斷開，不用）I Ire Iop=Iat，繼電器釋放，常開觸頭斷開，常閉觸頭閉合。I被測電流Iop 繼電器動作電流取Iop=Iat為動作電流，以常開觸頭發出控制指令 IIatIre 1 028欠電流繼電器的工作原理IIop=Ire，繼電器釋放，常閉觸頭閉合，發出控制指令（常開觸頭斷開，不用）I Iat Iop=Ire，繼電器吸合，常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合。取Iop=Ire為動作電流，用常閉觸頭發出控制指令 IIatIre 1 0292、電壓繼

10、電器作用：檢測輸入電壓信號的變化。接線：繼電器線圈并接于被測電路中；繼電器 觸頭接于控制電路中文字符號：KV圖形符號：右圖分類：過電壓繼電器、欠電壓繼電器工作原理：同電流繼電器KVKVKV303、中間繼電器作用：用于控制電路中觸頭容量與數量的擴展。文字符號：KA圖形符號：右圖工作原理：同接觸器KAKAKA31作用：用于電動機過 載保護結構：雙重金屬片工作原理：金屬片受熱變形，I2Rt，反時限特性。特點：測量精度高，但是熱慣性大。只能用于過載保護不能用于短路保護。4、熱繼電器32熱繼電器文字符號：FR圖形符號：右上圖接線：熱元件串接于主電路中，觸頭串接與控制電路中熱繼電器的動作特性：右下圖331

11、.4、電動機的正反轉控制線路工作原理，將接至電動機的三相電源進線中的任意兩相對調，即可使電動機反轉。主電路：KM1，KM2換相序。KM1，KM2同時動作，將引起電源相間短路，要加互鎖。341、電動機的“正停反”控制線路兩個單向運行控制線路并聯。KM1控制正向，KM2控制反向。KM1，KM2同時動作，電源短路，必須禁止。方法：利用兩個接觸器常閉觸頭起相互控制作用。這種利用兩個接觸器的常閉輔助觸頭互相控制的方法叫做互鎖，而兩對起互鎖作用的觸頭便叫做互鎖觸頭。互鎖的存在使得當換向時必須停車。35正向起動過程 停車過程362、電動機的“正反停”控制線路接觸器互鎖依然保留，加裝按紐互鎖，可以實現直接換向

12、控制。雙重聯鎖：既有接觸器互鎖又有按紐互鎖。作用：接觸器互鎖：防止電源短路按紐互鎖：提高工作效率3738一、順序控制3。2。51.5 順序和多點控制39控制規律當要求甲接觸器工作后方允許乙接觸器工作，則在乙接觸器線圈電路中串入甲接觸器的動合觸點。當要求乙接觸器線圈斷電后方允許甲接觸器線圈斷電，則將乙接觸器的動合觸點并聯在甲接觸器的停止按鈕兩端。40兩點控制三點控制如何實現？二、多點控制41時間繼電器作用：提供控制延時，以延時接通或延時斷開電路結構：機械式、電子 式等文字符號：KT圖形符號：右圖通電延時線圈延時閉合常開觸頭延時斷開常閉觸頭瞬動常開、常閉觸頭1.6 時間控制42工作原理：線圈通電后

13、，瞬動觸頭立即動作（常開合、常閉斷）同時開始計時，延時時間到，則延時觸頭動作（常開閉合，常閉斷開）。線圈斷電后，所有觸頭立即返回。即上電延時動作；斷電瞬時返回。431.7 行程控制行程開關又稱為限位開關，是一種利用生產機械某些運動部件的碰撞來發出控制指令的主令電器。用于控制生產機械的運動方向、行程大小或位置保護。文字符號：SQ圖形符號：右圖注意：帶復位彈簧，一般應視為脈沖信號。1.7.1 行程開關44行程開關的結構 由操作機構、觸頭系統和外殼組成。外形圖見右圖451.7.2 自動往復行程控制線路1、主電路同電動機正反轉控制線路。2、控制電路接觸器互鎖依然保留，加裝行程開關互鎖，以實現自動換向控制