第二章機床電氣控制線路基本環節§2.1電氣控制線路的繪制電氣控制系統是由許多電氣元件按一定要求連接而成的。為了便于電氣控制系統的設計、分析、安裝、使用和維修，需要將電氣控制系統中各電氣元件及其連接，用一定的圖形表達出來，這種圖形就是電氣控制系統圖。電氣控制系統圖有三類：電氣原理圖、電器元件布置圖和電氣安裝接線圖。一、電氣控制系統圖中的圖形符號和文字符號電氣控制系統圖中，電氣元件必須使用國家統一規定的圖形符號和文字符號。國家規定從1990年1月1日起，今后電氣系統圖中的圖形符號和文字符號必須符合最新的國家標準。（見課本表2-1）二、電氣控制線路圖的繪制（一）電氣原理圖

電氣原理圖是為了便于閱讀和分析控制線路，根據簡單清晰的原則，采用電氣元件展開的形式繪制成的表示電氣控制線路工作原理的圖形。在電氣原理圖中只包括所有電氣元件的導電部件和接線端點之間的相互關系，但并不按照各電氣元件的實際布置位置和實際接線情況來繪制，也不反映電氣元件的大小。下面結合下圖所示CW6132機床的電氣原理圖說明繪制電氣原理圖的基本規則和應注意的事項。

一個完整的控制電路包括了電源電路、主電路、控制電路和輔助電路四部分。

*特別說明一、基本電路1、電源電路：按規定繪成水平線與電源保護和電源開關組成。2、主電路：該電路的通電狀態決定了電機的狀態。3、控制回路：該電路的通電狀態決定了線圈的狀態。4、輔助電路：起照明、信號顯示、報警等作用。二、控制過程1、實現弱電控制強電，使操作安全可靠。2、便于實現遠距離控制和自動控制。三、電氣原理圖的繪制原則1、電器是未通電時的狀態，二進制邏輯元件是置零時的狀態，機械開關是循環開始前的狀態。2、電源電路電路一般繪成水平線，主電路用垂直線繪在圖面左側，控制線路用垂直線繪在圖面右側。3、在垂線左側的觸點是常開觸點，右側是常閉觸點，水平線上方為常閉觸點，下方為常開觸點。⑴原理圖一般分主電路和輔助電路兩部分畫出：主電路就是從電源到電動機繞組的大電流通過的路徑。輔助電路包括控制回路、信號電路及保護電路等，由繼電器的線圈和觸點、接觸器的線圈和輔助觸點、按鈕、照明燈、控制變壓器等電器元件組成。一般主電路用粗實線表示，畫在左邊（或上部）；輔助電路用細實線表示，畫在右邊（或下部）。⑵原理圖中，各電器元件不畫實際的外形圖，而采用國家規定的統一標準來畫，文字符號也要符合國家標準。屬于同一電器的線圈和觸點，都要用同一文字符號表示。當使用相同類型電器時，可在文字符號后面加注阿拉伯數字序號來區分。⑶原理圖中，各電器元件的導電部件如線圈和觸點的位置，應根據便于閱讀和發現的原則來安排，繪在它們完成作用的地方。同電器元件的各個部件可以不畫在一起。⑷原理圖中所有電器的觸點，都按沒有通電或沒有外力作用時的開閉狀態畫出。如：繼電器、接觸器的觸點，按線圈未通電時的狀態畫；按鈕、行程開關的觸點按不受外力作用時的狀態畫出；控制器按手柄處于零位時的狀態畫等。⑸原理圖中，有直接電聯系的交叉導線的連接點，要用黑圓點表示。無直接電聯系的交叉導線，交叉處不能畫黑圓點。⑹原理圖中，無論是主電路還是輔助電路，各電氣元件一般應按動作順序從上到下，從左到右依次排列，可水平布置或垂直布置。（7）.區域劃分用途欄：說明相對應電路的用途分區欄：便于看圖，查找元器件觸點垂線左邊為常開觸點，右邊為常閉觸點（二）電氣元件布置圖

電氣元件布置圖主要用來表示各種電氣設備在機械設備上和電氣控制柜中的實際安裝位置，為機械電氣控制設備的制造、安裝、維修提供必要的資料。各電氣元件的安裝位置是由機床的結構和工作要求來決定的，如電動機要和被拖動的機械部件在一起，行程開關應放在要取得信號的地方，操作元件要放在操作臺及懸掛操縱箱等操作方便的地方，一般電氣元件應放在控制柜內。(三））電電氣安安裝接接線圖圖電氣安安裝接接線圖圖是為為了安安裝電電氣設設備和和電氣氣元件件時進進行配配線或或檢查查維修修電氣氣控制制線路路故障障服務務的。。在圖圖中要要表示示各電電氣設設備之之間的的實際際接線線情況況，并并標注注出外外部接接線所所需的的數據據。在在接線線圖中中各電電氣元元件的的文字字符號號、元元件連連接順順序、、線路路號碼碼編制制都必必須與與電氣氣原理理圖一一致。。圖1-23是根根據圖圖1-22電氣氣原理理圖繪繪制的的接線線圖。。圖中中表明明了該該電氣氣設備備中電電源進進線、、按鈕鈕板、、照明明燈、、行程程開關關、電電動機機與電電氣安安裝板板接線線端之之間的的關系系，也也標注注了所所采用用的包包塑金金屬軟軟管的的直徑徑和長長度以以及理理解導導線的的根數數、截截面積積與顏顏色。。如按按鈕板板與電電氣安安裝板板的連連接，，按鈕鈕板上上有SB1、SB2、HL1與HL2四個個元件件，根根據電電氣原原理圖圖SB1與與SB2有有一端端相連連為““地””，其其余的的2、、3、、4、、6、、7、、15、16通通過7根1mm的紅紅色線線接到到安裝裝板上上相應應的接接線端端，與與安裝裝板上上的元元件相相連。。§2.2三三相相異步步電動動機的的控制制線路路一、啟啟動控控制啟動基基本要要求：：1、足足夠的的起動動轉矩矩以加加快起起動過過程。。2、起起動電電流要要小。。起動方方法有有全壓壓起動動和降降壓起起動起動方方法要要根據據電網網容量量的大大小，，電動動機的的功率率大小小和種種類以以及工工作特特性和和要求求等因因素決決定。。（一））直接接起動動控制制線路路利用閘閘刀開開關或或接觸觸器直直接把把電動動機接接到電電網上上。優點：：起動動設備備簡單單，成成本低低，起起動時時間短短，起起動方方便可可靠。。缺點：：起動動電流流大，，對電電動機機和電電網有有一定定的沖沖擊。。僅適用用不頻頻繁起起動的的小容容量電電動機機1、開開關直直接啟啟動控控制電電路2、接接觸器器直接接啟動動控制制線路路SB2－啟啟動按按鈕SB1－停停止按按鈕點動長動KM－－自鎖鎖觸點點電路保保護環環節：：1、短短路保保護(FU)2、過過載保保護(FR)3、欠欠壓和和失壓壓保護護（KM））SA+—長動動SA－—點動動SB2+—長動動SB3+—點動動長動與與點動動配合合電路路（二））間接接起動動控制制線路路目的：：限制制啟動動電流流，減減少起起動電電流對對電網網及電電動機機等設設備的的沖擊擊。1、定定子繞繞組串串聯電電阻降降壓起起動電動機機起動動時，，在三三相定定子電電路上上串接接電阻阻，使使加在在電動動機繞繞組上上電壓壓降低低，起起動后后再將將電阻阻短接接，電電動機機仍然然在額額定電電壓下下正常常運行行。特點：：起動動方式式不受受電動動機接接線形形式的的限制制，設設備簡簡單。。串電阻阻降壓壓起動動控制制線路路動畫畫演示示電機及機床電氣控制電動機機的定定子加加上了了降低低了的的電壓壓進行行起動動，起起動后后再將將電壓壓恢復復至額額定值值，目的是是減少少較大大的起起動電電流以以減少少對電電網的的沖擊擊。2、Y－△△降壓壓起動動在在正正常運運行時時，電電機定定子繞繞組聯聯成△△形，，起動動時聯聯結成成Y形形，起起動完完畢后后再恢恢復為為△形形。問題：：電機定定子繞繞組有有接成成Y形形和△△形，，正常常工作作接成成Y形形的電電機是是否可可以采采用Y-△△降壓壓起動動？Y-△降降壓起起動的特點點？KMY與KMΔ不能同同時通通電（二））、控控制電電路丫-△△降壓壓起動動控制制線路路動畫畫演示示機床電氣控制二、正正反轉轉控制制機械互互鎖電氣互互鎖從主電電路上上看KM1和KM2同時時通電電會造造成主主電路路電源源短路路注意：：KM1和和KM2不不能同同時通通電或或閉合合電氣互互鎖的的作用用：防防止接接觸器器主觸觸點熔熔焊或或機械械結構構失靈靈使主主觸點點不能能斷開開。若若另一一接觸觸器動動作會會造成成事故故。工作臺臺自動動往返返控制制SQ3和SQ4為超超程限限位開開關除去SQ1是怎怎樣一一個工工作過過程？？？正反轉轉自動動循環環線路路動畫畫演示示機床電氣控制三、多多地點點控制制電路路四、、順順序序起起、、停?？乜刂浦齐婋娐仿肺濉?、三三相相異異步步電電動動機機的的制制動動控控制制線線路路停機機制制動動有有兩兩種種類類型型：：一一是是電電磁磁鐵鐵操操縱縱機機械械進進行行制制動動的的電磁磁機機械械制制動動；二二是是電氣氣制制動動使電電動動機機產產生生一一個個與與轉轉子子原原來來轉轉動動方方向向相相反反的的力力矩矩來來進進行行制制動動，，常常用用的的電電氣氣制制動動有有反接接制制動動和和能能耗耗制制動動。（一一））、、電電磁磁式式機機械械制制動動控控制制電電路路應用用較較普普遍遍的的機機械械制制動動裝裝置置有有電電磁磁抱抱閘閘和和電電磁磁離離合合器器兩兩種種。。1、、電電磁磁抱抱閘閘結結構構制動動輪輪和和電電機機同同軸軸安安裝裝，，當當制制動動閘閘緊緊緊緊抱抱住住制制動動輪輪，，電電動動機機轉轉子子便便會會迅迅速速停停止止旋旋轉轉。。利用用機機械械裝裝置置使使電電動動機機斷斷開開電電源源后后迅迅速速停停轉轉的的方方法法稱稱為為機機械械制制動動。。機機械械制制動動分分為為通通電電制制動動型型和和斷斷電電制制動動型型兩兩種種。。斷電電制制動動型型電電磁磁抱抱閘閘的的結結構構示示意意圖圖如如下下：：2.斷斷電電制制動動控控制制電電路路工作作原原理理：：上上電電源源開開關關QS，，按按下下起起動動按按鈕鈕SB2后后，，接接觸觸器器KM線線圈圈得得電電自自鎖鎖，，主主觸觸點點閉閉合合，，電電磁磁鐵鐵線線圈圈YB通通電電，，銜銜鐵鐵吸吸合合，，使使制制動動器器的的閘閘瓦瓦和和閘閘輪輪分分開開，，電電動動機機M起起動動運運轉轉。。停停車車時時，，按按下下停停止止按按鈕鈕SB1后后，，接接觸觸器器KM線線圈圈斷斷電電，，自自鎖鎖觸觸點點和和主主觸觸點點分分斷斷，，使使電電動動機機和和電電磁磁鐵鐵線線圈圈YB同同時時斷斷電電，，銜銜鐵鐵與與鐵鐵心心分分開開，，在在彈彈簧簧拉拉力力的的作作用用下下閘閘瓦瓦緊緊緊緊抱抱住住閘閘輪輪，，電電動動機機迅迅速速停停轉轉。。（二二））、、電電氣氣制制動動控控制制線線路路１１、、反反接接制制動動原理理：：反接接制制動動是是利利用用改改變變電電動動機機電電源源的的相相序序，，使使定定于于繞繞組組產產生生相相反反方方向向的的旋旋轉轉磁磁場場，，因因而而產產生生制制動動轉轉矩矩的的一一種種制制動動方方法法。。特點點：：制動動力力矩矩大大，，制制動動迅迅速速，，效效果果好好，，但但沖沖擊擊效效應應較較大大，，制制動動準準確確性性差差。。通通常常僅僅適適用用于于10kw以以下下的的小小容容量量電電動動機機。。要求求1：：通常常要要求求在在電電動動機機主主電電路路中中串串接接反反接接制制動動電電阻阻電電阻阻以以限限制制反反接接制制動動電電流流。。反反接接制制動動電電阻阻的的接接線線方方法法有有對對稱稱和和不不對對稱稱兩兩種種接接法法。。要求2：：在電動機機轉速接接近于零零時，及及時切斷斷反相序序電源，，以防止止反向再再起動。。（1）單單向反接接制動控控制電路路（為反接接制動作作好準備備）（2）可可逆運行行反接制制動控制制電路2、能耗耗制動控控制原理：在電動機機脫離三三相交流流電源之之后，在在電動機機定子繞繞組上立立即加一一個直流流電壓，，利用轉轉子感應應電流與與靜止磁磁場的作作用以達達到制動動的目的的。優點：停車準確確可靠，，制動平平穩、能能耗小。。對電網網無沖擊擊，缺點：需要直流流電源。。在一些重重型機床床中，常常常將能能耗制動動與電磁磁抱閘配配合使用用，先進進行能耗耗制動，，當轉速速降至某某值時，，令抱閘閘動作，，可以有有效地實實現準確確快速停停車。（為制動動作好準準備）在制動要要求不高高，電動動機功率率在10KW以以下時可可采用無無變壓器器的單管管能耗制制動電路路。它是是無變壓壓器的單單管采用用半波整整流器作作為直流流電源，，這種電電源體積積小，成成本低。。六、三相相異步電電動機的的調速電電路調速方法法以下幾幾種：1、改變變轉差率率2、改變變電動機機磁極對對數3、改變變供電電電源頻率率一、雙速速電動機機控制電電路（變變極調速速）（（一）變變極原理理方法1：：在定子子上裝兩兩套各具具有不同同極數的的獨立繞繞組方法2：：在一個個繞組上上用改變變繞組的的連接方方式來改改變磁極對數磁極4極極，磁極極對數P＝2磁極2極極，磁極極對數P＝11、△/YY接接法低速--△接法法：３個個電源線線連接在在接線端端Ｕ、ＶＶ、Ｗ每每根繞組組的中點點接出的的接線端端空著不不接，此此時磁極極為４，，電機同同步轉速速為1500r/min高速--YY接接法：接接線端ＵＵ、Ｖ、、Ｗ短接接，Ｕ″″、Ｖ″″、Ｗ″″三個接接線端接接上電源源，此時時磁極為為２，同同步轉速速為3000r/min注：為保證轉轉向一致致，兩種種接法切切換時，，應將電電源相序序反過來來。（二）、、雙速電電動機△△/YY接法控控制電路路二、變頻器器（變頻調調速）（一）變頻頻器的基本本類型對交流電動動機實現變變頻調速的的裝置叫變變頻器。變變頻器按其其結構可分分為兩種基基本類型：：交—交變變頻器和交交—直—交交變頻器交—交變頻頻器沒有明明顯的中間間濾波環節節，電網交交流電被直直接變成可可調頻調壓壓的交流電電。而交——直—交變變頻器先將將電網交流流電變換為為直流電，，經中間濾濾波環節之之后，再進進行逆變轉轉換為變頻頻變壓的交交流電。交—交變頻頻器的特點點是屬于一一次換能，，效率較高高，但整個個裝置元件件數較多，，調頻范圍圍僅為電網網頻率的1／3～1／2，適適用于低速速大功率拖拖動。交一一直一交變變頻器是二二次換能，，效率略低低，裝置元元件數較少少，頻率調調節范圍較較寬，適用用于各種拖拖動裝置。。（二）、交交一直一交交變頻器1、單相交交一直一交交變頻器晶閘管整流流器將交流流電整流為為幅值可調調的直流電電Ud，直流電電壓U。通通過電容C濾波，以以減小波紋紋。2、三相交交一直一交交變頻器由電感L和和電容C構構成濾波環環節，以減減小整流以以后的電壓壓和電流的的波紋。根據中間濾濾波環節是是電容性或或是電感性性，可以將將交一直一一角變頻器器分為電壓壓型或電流流型變頻器器。（三）、變頻調速的的條件要求改變定定子供電頻頻率f1的同時改變變供電電壓壓U1的大小。（四）、變變頻器電氣氣控制線路路KM控制變頻器接通通或斷開電電源KA1正轉轉；KA2反轉30C、30B報警警復習習1、機床電電氣控制線線路的組成成？一個完整的的控制電路路包