第一章wwwPLCworld1.1低壓電器的分1.2電磁機構原1.4現代電1.5 思考題與練習常用低壓電21 電器的概念電器—對電能的生產、輸送、分配與應用起低壓電器通常wwwPLCworld

作在交流電壓小于1200V、直流電壓小于1500V的電路中起通斷、來控制、保護、調節非電過和非電裝置的用電常用低壓電31 低壓電器種類繁多，用途很廣泛，常用分類配電電器：主要用于低壓配電系統中。 控制電器：主要用于電氣傳動系統中。要求長、體積小、質量輕、動作迅速準確可常用低壓電41 2自動電器：依靠自身參數的變化或外來信號的作用，自動完成接通或分斷等動作，如接操作來進行切換的電器常用低壓電51 有觸點電器：利用觸頭的接通和分斷實現電路的通斷，如接觸器、斷路器、刀開關、按無觸點電器：是通過觸頭而是利用電子元件的開關效應即導通與截止來實現電路的通斷控制，如固態繼電器、電子時間繼電器、接近常用低壓電61 1電磁式電器：根據電磁感應原理動作的電器 非電量控制電器：依靠外力或非電信號（如速度、壓力、溫度www

的變化而動作的電器Corld如轉換開關、行開關、速度繼電器、壓力繼常用低壓電71 《國產低壓電器產品型號編制辦法》（JB2930-81.10）將低壓電器分為13大類。每個大類用漢語拼音字母作為該產品型號。在選用低壓電 刀開關H，比如HS為雙擲式開關（刀型轉換熔斷器RRC為瓷插式熔斷器，斷路器D，比如DW為萬能式斷路器， 常用低壓電81 控制器K，比如KT為凸輪控制器，KT為鼓型接觸器C，比如CJ為交流接觸器，CZ為直流 6啟動器Q，比wwwPCrldcnJ為自耦變壓器降壓啟動器控制繼電器J，比如JR為熱繼電器，JS為時主令電器LLA為按鈕，LX為行開關。常用低壓電91 電阻器Z，比如ZG為管型電阻器,ZT為鑄鐵電變阻器B，比如BP為頻敏變阻器,BT為啟動調（11）調壓器TwwwLCworldn

D單相調壓器,TS三相12電磁鐵M，比如MY為 電磁鐵，MZ為制動13 其它A，比如AD為信號燈，AL為電鈴。常用低壓電101 電器

電磁式電器（有觸頭 行部分—自動電器（非電磁式）感測部分—執行部分—常用低壓電111 電磁機構—各種自動化電磁式電器的主要組

wwwPLCworld常用低壓電121 1.2.1電磁機構的組常用低壓電13

wwwPLCworld磁路銜鐵1 wwwPLCworldwwwPLCworld（a）（b）（c）（d） （f）圖1-1常用低壓電141 wwwPLCworld1.2.1電磁機構wwwPLCworld常用低壓電151 1.2.1電磁機構的組 wwwwwwPLCworld常用低壓電161 1.2.1電磁機構的組wwwPLCworld 常用低壓電171 電磁機構的組電磁機構吸引線圈電流的種類—直流線圈和直流電磁機構—鐵心

發熱，只線圈發熱，

交流電磁機構—其鐵心存在磁滯和渦流損耗使鐵心與線 常用低壓電181 電磁機構的吸力特電磁機構的工作特性常用吸力特性和反力特力為：wwwPLCworld（wwwPLCworld式中：

為電磁吸力（N）；度（T）；S為磁極截面積（m2）；7H／m。當為常數時

與成正比常用低壓電191 因外加電壓和線圈電阻不變，則流過線圈的 常用低壓電20

wwwPLCworld

（1-（1-1 wwwPLCworld吸力與成反比，亦即與氣隙成反比，故wwwPLCworld圖1-2常用低壓電211 激勵線圈斷電時，磁勢急速變為接近零，磁通也發生相應的急速變化，因而會圈中感生很大的反電動勢，此反電勢可達線圈額定電壓的為此在激勵線圈上并www

個放電電阻。LCworld

時，該電阻與線圈形成一個放電電路 于磁場中的能量轉換成熱能消耗于阻常用低壓電221 從降低過電壓出發，電阻宜小些，為解決這個，可以與電阻串一個二極管使正常工作時直流電磁機構適合于wwwPLCworldcn作頻繁的場合，且吸合后電磁吸力大，工作可靠性好。圖1-3常用低壓電231 若外加電壓不變，線圈的阻抗主要決定于線（1-wwwPLCworld （1-5）常用低壓電241 ，由式（1-3）知也為常數，說明與大小無關。實際上考慮到漏磁的作用，隨的減小略有增加。當氣隙變化時，由于不變時由式1-關可知1-

wwwPLCworld）正比變化，與呈線性常用低壓電25

圖1-41 wwwPLCworld由于鐵磁物質有剩磁，它使電磁機構的激勵力隨氣隙的增大而減小，剩磁的吸力特性如圖1-wwwPLCworld圖1-5常用低壓電261 由上述分析可看出，對于可靠性高或頻繁動交流電磁機構。一般 wwwPLCworld常用低壓電271 電磁機構的反力特電磁機構轉動部分的靜阻力與氣隙的關系曲電磁機構使銜鐵釋放wwwPLCworldcn力有兩種：一種是利用彈簧的反力（如圖1-1（b）所示）常用低壓電281 反力特性曲線如圖1-5的曲線3所示。其中為電磁機構氣隙的初始值；為動靜觸頭開始接觸上，由于超行機構的彈力作用，反力特性在處有一突變；在～0的區域內，氣隙越小，觸wwwPLCworld常用低壓電291 但事實上，當線圈中通過交流電流時，磁感

，代入式（1-wwwPLCworld 圖1-6加短路環后的磁通和電磁吸力圖常用低壓電301 從圖1-6(b)中可以看出，電磁吸力的最小值為0。當電磁吸力的瞬時值大于反力時，鐵心吸wwwPLCworldwwwPLCworld開一小槽，在槽內嵌入銅質短路環，如圖1-6(a)。常用低壓電311 電磁機構的交變磁通穿過短路環所包圍的截面，在環中產生渦流，此渦生的磁通在相位上于截面S1中的磁通，由、產生吸力為+，只要此合力始終超過其反力，銜鐵的振動現象就。一般短路環包圍2/3的鐵心端wwwPLCworld常用低壓電321 電磁機構在整個吸合過中，吸力需大于反 。當切斷電wwwPLCworldcn構的激勵電流釋放銜常用低壓電331 電磁機構激勵線圈的電壓或電流為其輸入量，銜鐵的位置為其輸出量y，y=f（x）稱為輸入wwwwwwPLCworld圖1-7常用低壓電341 y代表電磁機構的輸出量，x表示輸入量，使wwwPLCworld性下方的最大輸入量xf表示，為電磁機構的釋放x=0<xcy=0即電磁機構釋放x≥xc時，y=1即電磁機構吸合；x≥wwwPLCworld=1x≤xf時，y=0常用低壓電351 觸頭及滅弧原低壓電器的執行機構一般由觸頭及其滅弧裝1觸頭（觸點）是電器wwwPLCworldcn執行部分，起接通和分斷電路的作用。觸頭通常由動、靜觸頭組合觸頭的接觸形式有點接觸如球面對球面、球常用低壓電361 圖1-8wwwPLCworld常用低壓電器371 圖1-8

圖1-9線性觸頭的接wwwPLCworld或分斷時產生滾動摩擦，接觸過如圖l-9所示，開始wwwPLCworld常用低壓電器381 圖1-8wwwPLCworld常用低壓電器391

wwwPLCworld （c）最終閉合位圖1-10常用低壓電401

wwwPLCworld 常用低壓電411 觸頭不能自動凈化，觸頭材料必須用銀或銀每個觸頭的接觸壓力小，電動穩定性較低；wwwPLCworld常用低壓電器421 觸頭接觸電阻—觸頭一般都是選用導電率高平的，數的點才能真正接觸上。當觸頭接

希望接觸電阻盡量小些。接觸面積大、接觸常用低壓電器431 觸頭在從分離到閉合的接通過中，經常發生機械振動，即觸頭的閉合-分離-再閉合過的 常用低壓電器441 除機械碰撞外，觸頭電流僅從兩觸頭間少數電生的電動力也能導致觸頭振動，特別是當wwwPLCworld常用低壓電器451 觸頭的機械振動會使觸頭表面產生電氣磨損動過結束后，熔化了的金屬便因失去電弧產生的大量熱量而凝固，使動、靜觸頭粘在一起，再

常用低壓電器461 當動觸頭與靜觸頭剛接觸時，由于安裝時動

進一步壓縮的距離，稱為觸頭的超，超越大終壓力亦越大。有了超，使觸頭在被磨損的情常用低壓電器471 觸頭在通電狀態下，當觸頭間剛出現斷口時表面，降低電器常用低壓電器481 電弧長度增加，使觸點間隙增加，電場強度降低，同時散熱面積增大，降低電弧溫度，因而wwwPLCworld使電弧與冷卻介質接觸，帶走電弧熱量，使常用低壓電器491 F如圖1-11所示，它是一種橋式結構雙斷口觸力的作用下，使電弧向外運動并拉長，加快冷FwwwPLCworld。。1-圖1-11常用低壓電器501 磁吹式滅弧裝置如圖1-12所示。在觸頭回路中串入吹弧線圈（較粗的幾匝導線，其間穿以鐵

載流體，它在磁通的作用下產生電磁力F，把電弧拉長并冷卻從而滅常用低壓電器511 wwwwwwPLCworld圖1-12常用低壓電器521 滅弧柵片由許多鍍銅薄鋼片組成，片間距離為2～3mm，安放在觸頭上方的滅弧罩內，如圖

過零時電弧自然熄滅，兩柵片間必須有150～250V電壓，電弧才能重燃。這樣一來，一方面常用低壓電器531 wwwwwwPLCworld（a）柵片滅弧原理（b）電弧進入柵片的圖形圖1-13滅弧柵滅弧原理常用低壓電器541 利用滅弧罩的窄縫來實現滅弧的。滅弧罩內只有一個縱縫，縫的下部寬些上部窄些，如圖1-

常用低壓電器551 wwwwwwPLCworld圖1-14常用低壓電器561 在交流繼電器和接觸器中常采用橋式觸頭，如圖l-10所示，這種觸頭有兩個斷點，交流電路在過零后，若一對斷點處電弧重燃需要150～250V電壓，則兩對斷wwwPLCworld

需要300～500V電壓常用低壓電器571 開關電器是電氣控制中的基本組成元件，在有直接的關系。wwwPLCworldcn常用低壓電器581 刀開刀開關是結構最簡單，應用最廣泛的一種手動開關電器。在低壓電路中作為不頻繁接通和分斷電路用，或用來將電路與電源。wwwPLCworld刀開關、HR型熔斷器式開關、HZ型組合刀開關、HK型閘刀開關、HY型倒順刀開關、HH型鐵常用低壓電器591 于交流50Hz、額定電壓至380V440V，額定電流至1500A的成套配電裝置中，

常用低壓電器601 按極分有1極、2極、3極，其操作示意圖及圖 wwwPLCworldwwwPLCworld常用低壓電器61

1 （c）（d） （a）直接手動操作wrldcnb） （h）三極單投 圖1-15HD常用低壓電器621 wwwPLCworld常用低壓電器631 wwwPLCworldHSwwwPLCworld圖1-16HS常用低壓電器641 HR型熔斷器式開關也稱刀熔開關如圖1-17所

刀熔開關適用于交流50Hz、額定電壓至，額定電流至600A的配電系統中，作用是短路常用低壓電器65wwwPLCworld1wwwPLCworld圖1-17HR常用低壓電器661 組合開關又稱轉換開關如圖1-18所示，采用

載，測量三相電壓以常用低壓電器67wwwPLCworld1wwwPLCworld圖1-18HZ常用低壓電器681 HK型開啟式負荷開關俗稱閘刀或膠殼刀開關如圖1-19（a）所示，其結構簡單、價格便宜、

常用低壓電器691 wwwPLCworldwwwPLCworld 上膠蓋；下膠蓋；3插座；觸刀；操作手柄；固定螺母；7進圖1-19HK型開啟式負荷開關示意圖及圖形符號常用低壓電器701 HH型封閉式負荷開關俗稱鐵殼開關，它由如圖1-19（b）所示。鐵殼開關帶有滅弧裝置，

常用低壓電器711 低壓斷路空氣開關，分為框架式DW系列（又稱萬能式）和塑殼式DZ系列（又稱裝置式）兩類，主要用

。常用低壓電器721 框架式DW系列如圖1-20所示，塑殼式DZ系wwwPLCworld圖1- 圖1-常用低壓電器731 斷路器主要由主觸頭、滅弧系統、各種脫扣器三部分組成。脫扣器包括過電流脫扣器、失壓（欠壓）脫扣器、熱脫wwwPLCworld 圖1-22斷路器結 常用低壓電器741 斷路器開關是靠操作機構手動或電動合閘的 常用低壓電器751 即過電流脫扣器當線路的電流大于所整定的wwwPLCworld常用低壓電器761 失壓（欠壓）脫扣器用于失壓保護，當失壓（欠壓）脫扣器上的線圈的電壓（線路電壓）wwwPLCworld常用低壓電器771 wwwPLCworld脫扣器類型和其額定電流常用低壓電器781 控制控制器是一種手動操作、直接控制主電路大電流（10A～600A）的開關電器，有KT型凸輪控制器、KG鼓型控制器、KP型平面控制器三種。其作用和原理相似，下面以KT型凸輪控制器wwwPLCworld常用低壓電器79wwwPLCworld1wwwPLCworld圖1-23KT型凸輪控制器的結構原理示意圖及圖形符常用低壓電器801 凸輪控制器主要由觸頭、轉軸、凸輪、杠桿b）中的圖形符號中粗線條表示極數，細線條表wwwPLCworld常用低壓電器811 wwwPLCworld凸輪控制器是一種大型的手動控制器，主要為控制線路簡單、開關元件少、方便等，缺wwwPLCworld常用低壓電器821 接觸接觸器是用利用電磁吸力的作用來使觸頭閉

常用低壓電器831 wwwwwwPLCworld1-主觸頭；2-常閉輔助觸頭；3-常開輔助觸頭；4-動鐵芯（銜鐵）；5-電磁線圈；6-靜鐵芯；圖1- 接觸器結構簡常用低壓電器841 wwwwwwPLCworld （b）（c）（a）線圈；（b）主觸頭；（c）常開（動合圖1- 接觸器圖形符常用低壓電器851 1（1）觸頭系統，采 斷電橋式觸頭結構， wwwPLCworld

靜、鐵芯，吸引線圈3滅弧系統，大容量接觸器（20A以上）采用常用低壓電器861 當套在靜鐵芯上的吸引線圈通電后，產生電常開觸頭閉合。當線圈斷電后，磁 ，動wwwPLCworld常用低壓電器871 直流接觸器主要用于遠距離接通和分斷直其結構與原理基本wwPLCworld

流接觸器相同，主要常用低壓電器881 含義如圖1-26和圖接觸器使用廣泛，額定工作電流或額定功含義如圖1-26和圖wwwPLCworld27常用低壓電器891 額定電壓：接觸器的額定電壓是指主觸頭的額定電流：接觸器的額定電流是指主觸頭的

作制和操作頻率等電磁線圈的額定電壓：電磁線圈的額定電壓觸頭數目：接觸器的觸頭數目應能滿足控制常用低壓電器901 額定操作頻率：接觸器額定操作頻率是指每約定發熱電流：接觸器處于非封閉的狀態下 （7）接通和分斷能力：指接觸器主觸點在規常用低壓電器911 PLCworldPLCworld圖1- 圖1-常用低壓電器921 wwwPLCworld根據接觸器的使用類別不同對主觸頭的接通定的。常見的接觸器使用類別及典型用途見表1-1，表中wwwPLCworld；AC2、DC3和DC5類允許接通和分斷4倍的額定電流；AC3和AC4類允許接通和分斷6倍的額常用低壓電器931 表1-1m 常用低壓電器941 啟動啟動器用于三相異步電動機的啟動和停止的啟動電流較大（額定電流的6～7倍），在電

常用低壓電器951 2、降壓啟動。主要有熱自藕降壓啟動和星三熱自藕降壓啟動是wwPLCworld

自藕變壓器在啟動時常用低壓電器961 星三角降壓啟動是通過改變電動機的接線方為原來的1/，當電動機轉速達到額定轉速的wwwPLCworld常用低壓電器971 3通過在電動機主回路中串聯頻敏電阻，以降

。

4、變頻啟動。通過變頻器實現對電機的恒頻常用低壓電器981 控制繼電控制繼電器用于電路的邏輯控制，繼電器具有邏輯功能，能組成復雜的邏輯控制電路， 量（如溫度、壓力、速、

時間等）常用低壓電器991 1擴大控制范圍。例如，多觸點繼電器控

放大。例如，靈敏型繼電器、中間繼電常用低壓電器100133綜合信號。例如，當多個控制信號按規定的4自動、、監測。例如，自動裝置上 的繼電器與其它電器一www

可以組成常用低壓電器1011 2繼電器可按作用原理、外形尺寸、保護特征wwwPLCworld常用低壓電器1021 電磁式繼電器的結構原理與接觸器類似，也組成，圖1-28（a）是直流電磁式繼電器結構示

常用低壓電器1031 wwwwwwPLCworld圖1-28常用低壓電器1041 與繼電器吸合值X2之比稱為繼電器返回系數k，它體現了繼電器的靈敏度。控制繼電器的k值一般為0.1～0.4,保護繼電器的k值一般為0.85～0.9。一般繼電器的吸合時間與釋放時間為0.05swwwPLCworld～0.15s,快速繼電器的吸合時間與釋放時間為常用低壓電器1051 wwwPLCworld（a）（b） 常用低壓電器1061 中間繼電器在控制電路中起邏輯變換和狀態wwwPLCworld常用低壓電器1071 電流繼電器的線圈與被測量電路串聯，以反

如圖1-30電流繼電器的圖形符號。常用低壓電器1081 欠電流繼電器用于欠電流保護或控制，在正wwwPLCworld過電流繼電器用在電路正常工作時不動作，常用低壓電器1091 wwwPLCworld（a）欠電流繼電器（b）過電流繼電器圖1-30電流繼電器的圖形符號常用低壓電器1101 電壓繼電器的線圈與負載并聯以反映負載電 和零電壓繼電器，它們wwwPLCworld范圍為額定電壓的7%～20%；零電壓繼電器動作當電壓降低至額定電壓的5%～25%時動作，如圖1-31電壓繼電器的圖形符號。常用低壓電器1111 wwwPLCworld 圖1-31電壓繼電器的圖形符號常用低壓電器1121 ①雙金屬片式，利 金屬片式受熱彎曲去②熱敏電阻式，利wwPLCworld

阻值隨溫度變化而變③易熔合金式，利用過載電流發熱使易熔合。常用低壓電器1131 熱繼電器是利用電流的熱效應來切斷電路的

動桿、彈簧、調節旋鈕、復位螺絲等）常用低壓電器1141 雙金屬片是一種將兩種線膨脹系數不同的金為層。由于兩種線膨脹系數不同的金屬緊密wwwPLCworld常用低壓電器1151 熱元件一般由銅鎳合金、鎳鉻鐵合金或鐵鉻熱元件串接于電動機等負載回路中，通過熱

接在二次回路中）常用低壓電器1161 當電動機等負載正常運行時，其工作電流通當電動機等負載發生過流電流且超過整定值

常用低壓電器1171 熱繼電器動作電流的調節是通過旋轉調節旋熱繼電器復位方式wwPLCworld

動復位和手動復位。常用低壓電器1181 熱繼電器主要參數有：熱繼電器額定電流、。熱繼電器的額定電流是指熱繼電器中可以安

性，見表1-2所示。通常熱繼電器的整定電流是常用低壓電器1191 表1-2項整定電流倍動作時試驗條12熱 wwwworld熱46冷常用低壓電器120wwwPLCworld1wwwPLCworld（a）雙金屬片式熱繼電器結構示意圖(b)雙金屬片式熱繼電圖1-32為雙金屬片式熱繼電器結構示意圖及圖形常用低壓電器1211

常用低壓電器1221 wwwwwwPLCworld常用低壓電器1231 wwwwwwPLCworld常用低壓電器1241 wwwwwwPLCworld常用低壓電器1251 wwwwwwPLCworld常用低壓電器1261 空氣阻尼式時間繼電器是利用空氣阻尼原理獲得延時。由直動式雙E型鐵心電磁機構、氣囊式阻尼器延時機構和LX5型微動開關觸頭系統三wwwPLCworld常用低壓電器1271 如圖1-34（a）通電延時繼電器示意圖，當線wwwPLCworld常用低壓電器1281 空氣阻尼式時間繼電器的優點是結構簡單、延時范圍大（分0.4s～60s和0.4s～180s兩種,操作頻率600次/h）、長、價格低及不受電源電壓和頻率波動的影響；缺點是延時誤差大(±15%)、無調節刻度指示，一般用于延時要求wwwPLCworld常用低壓電器1291 5速度繼電器用來反映轉速和轉向的自動電器wwwPLCworld常用低壓電器130wwwPLCworld1wwwPLCworld

(b）圖1-34

(c）常用低壓電器1311 速度繼電器主要由轉子、圓環（鼠型空心繞wwwPLCworld常用低壓電器1321 當調節彈簧彈力時，可使速度繼電器在不同用于反轉時動作。其動作轉速一般不低于120r/min，復位轉速100r/min以下，工作時wwwPLCworld常用低壓電器1331 熔斷熔斷器是一種最簡單有效而價廉的保護電器

組成，熔體（熔片或熔絲）常用低壓電器1341 常用的熔斷器如圖1-35，有瓷插式、螺旋式wwwPLCworld（a）瓷插式 常用低壓電器1351 wwwPLCworldwwwPLCworld 圖1-35常用的熔斷器結構常用低壓電器1361 ⑴螺旋式熔斷器在熔斷管裝有石英砂，熔體埋于其中，熔體

流5A～200A，主要用于短路電流大的分支電路常用低壓電器1371 ⑵有填料管式熔斷器有填料管式熔斷器是一種有限流作用的熔斷wwwPLCworld，如帶刀閘的底座或以熔斷器為刀的底座上，通過手動機構操作。填料管式熔斷器額定電流為50AwwwPLCworld常用低壓電器1381 ⑶無填料管式熔斷器無填料管式熔斷器的熔絲管由纖維物制成，

填料管式熔斷器具有常用低壓電器1391 有填料管式快速熔斷器是一種快速動作型的

常用低壓電器1401 熔斷器的作用原理可用保護特性或安秒特性wwwPLCworld表1-31.25I1.6I2I2.5I3I4I∞常用低壓電器1411 wwwwwwPLCworld圖1-36常用低壓電器1421 熔斷器的主要技術參數包括額定電壓、熔體①額定電壓，保證熔斷器能長期正常工作wwwPLCworld②熔體額定電流，熔體長期通過而不會熔③熔斷器額定電流，保證熔斷器能長期正常用低壓電器1431 ④極限分斷能力，熔斷器在額定電壓下所能熔體額定電流按被保護設備的負荷電流選擇wwwPLCworld常用低壓電器1441 3熔斷器的選擇主要是選擇熔斷器的類型、額wwwPLCworld主要依據負載的保護特性和短路電流的大小電動機宜采用熔體為鉛鋅合金的RCIA系列熔斷常用低壓電器1451 而大容量的照明線路和電動機除過載保護外電流較小時可采用熔體為錫質的RCIA系列或熔體為鋅質的RM10系列熔斷器；用于車間低壓供wPLCworld

般是考慮短路時的分能力的RL1系列熔斷器，當短路電流相當大時，宜采用具有限流作用的RT0及RT12系列熔斷器。常用低壓電器1461 如果熔體額定電流選擇偏大，負載在短路或長期過負載時不熔斷；選擇過小，可能在

常用低壓電器1471 ①用于保護照明或電熱設備的熔斷器，因為負載電流比較穩定，所以，熔體的額定電流應Ire等于或稍大于負載的額定電流Ie。即Ire≥Ie。②用于保護單臺長wwwPLCworld

動機或電焊機（即供，即Ire≥（1.5～2.5）Ie輕載啟動或啟動時間比較短時，系數可取近1.5；帶重載啟動或啟動時間比較長，系數可取常用低壓電器1481 ③用于保護頻繁啟動電動機（即供電支線）應熔斷，則選Ire≥（3～3.5）Ie。④用于保護多臺電動機（即供電支線）的熔

Ire≥（1.5～2.5）Iemax+∑Ie常用低壓電器1491 為防止發生越級熔斷，上、下級（即供電wwwPLCworld熔斷器額定電壓應大于或等于所在電路的額常用低壓電器1501 主令電器在自動控制系統中用來發布控制指制按鈕、行開關、萬能轉換開關等。1wwwPLCworld按鈕開關用來切斷和接通控制電路。按鈕有分為啟動按鈕、復位按鈕、檢查按鈕、控制按鈕常用低壓電器1511 按結構可分為開啟式（K）、保護式（H）、防水式（S）、防腐式（F）、緊急式（J）、鑰。按鈕的觸點也分常開（動合）、常閉（動開 wwwPLCworld控制按鈕是由按鈕帽、復位彈簧、橋式觸頭和外殼等組成。其結構、符號、外形分別如圖常用低壓電器1521 wwwwwwPLCworld 圖1-37結構、符號、外形圖常用低壓電器1531 2位置開關是一種將機器信號轉換為電氣信號，以控制運動部件位置或形的自動控制電器。位置開關又稱行開關或限位開關，它的作用是

圖1-示。其結構基本相同，由操作頭、傳動常用低壓電器1541 wwwPLCworld6- 常用低壓電器155wwwPLCworld1wwwPLCworld常用低壓電器1561 wwwPLCworld 圖1-38位置開 常用低壓電器1571 3接近開關是一種無觸頭行開關，它是一種非接觸型的物置檢測裝置，其外形如圖1-39wwwPLCworld圖1-39常用低壓電器1581 當某種物體與之接近到一定距離時就發出動應用—接近開關不僅僅是避免了機械行開wwwPLCworld

鈕等。即使用于一般的行控制，定位精度、操作頻率、使用和對惡劣環境的適應能力也優于一般機械式行開關。常用低壓電器1591 目前常用的萬能轉換開關有LW5、LW6等系系列萬能轉換開關由操作機構、面板、wwwPLCworld手柄及觸頭座等主要部件組成，其操作位置有～12個，觸頭底座有1～10層，其中每層底座均轉動到不同位置時，通過凸輪作用，可使各對觸常用低壓電器1601 LW6系列萬能轉換開關還可裝成雙列型式，wwwPLCworld（a）萬能轉換開關單層結構示意圖（b）圖1-40常用低壓電器1611 萬能轉換開關主要用于各種控制線路的轉換 wwwPLCworld常用低壓電器1621 其它電1信號燈也叫指示燈，如圖1-41所示，其發光wwwPLCworld 圖1-41常用低壓電器1631 顏色各異表示的含義也不同，見表1-4所示。表1-4指示燈的顏色及其含義況wwwPLCworld常用低壓電器1641 信號燈工作形式有持續發光（平光）和斷續備的工作狀態以及操作警示等，示意有如用（或含義wwwPLCworld常用低壓電器1651 2、常用的器有電鈴和電喇叭等。電鈴一般）

號（常用低壓電器1661 圖1-42為常 wwwPLCworld（a）電喇 （b）電 （c）蜂鳴圖1- 常用低壓電器1671 3 控制元控制元件在電氣控制系統中的應用越來

wwwPLCworld常用低壓電器1681 動力元件 泵執行元件 缸 控制元件（各種控制閥wwwPLCworld常用低壓電器1691 開關電控制閥

電液比例控制

（壓力控制（調節系統 ）控制方式

流量控制閥（調節系統工作液流量大小常用低壓電器1701 閥的控制有手動控制、機械控制、控制、電氣控制等，圖1-43為常用的元件符wwwPLCworld（b）

（d）（a）單向定 常用低壓電器1711 （e）單向變

wwwPLCworld

（h）單向定 （j）常開式二位二通電磁閥（l） （k）雙作用單活塞圖1-43常用 常用低壓電器1721 電器的文字符號和圖形1電器的文字符號執行 ，目前是GB5094—85《電氣技術中的項目代號》和GBwwwPLCworld7159—87《電氣技術中的文字符號制定通則》常用低壓電器1731 在GB7159—87《電氣技術中的文字符號制

wwwPLCworld

常用低壓電器1741 雙字母符號由一個表示種類單字母符號和另控制電路開關，SBwwwPLCworldcn鈕，SP表示壓力繼電文字符號用于表明電器的名稱、功能、狀態不同，如照明燈的文字符號為EL，信號燈的文常用低壓電器1751 輔助文字符號表示電器設備、裝置和元件的例如輔助文字符號P（Pressure的縮寫）表示壓力，BW（BackwwPLworld，SYN常用低壓電器1761 電器的圖形符號目前執行國標GB4728-85《電氣圖用圖形符號》，也是根據IEC國際標準而wwwPLCworldwwwPLCworld常用低壓電器1771 國標GB4728-85的一個顯著特點就是圖形符

常用低壓電器1781 表1-5 斷路器功能斷路器功能熱效應電磁效應wwworld常用低壓電器1791 現代電優勢—頻率的調節范wwPLCworldcn改善變頻后電動機的大多數變頻器都屬于交-直-常用低壓電器1801 現代電交-

常用低壓電器1811 現代電wwwPLCworld電壓型變頻器在逆變器前并電容器來緩沖無wwwPLCworld常用低壓電器1821 現代電wwwPLCworldwwwPLCworld常用低壓電器1831 現代電V/w

。 常用低壓電器1841 現代電wwwPLCworld矢量控制方式根據交流電機的動態數學模型，采用坐標變換的方法，將供給異步電動機的定子電流在理論上分成兩部分：產生磁場的電流分量（磁場電流）和磁場相垂直、產生轉矩的電流分量（轉wwwPLCworld矢量控制變頻器的特點是：①需要使用電動機的參數，一般用于變頻電動機；②調速范圍在1:100以上；③速度響應快，適用于急加速、運常用低壓電器1851 現代電直接轉矩方式與矢量控制方式的區別在于

這種方法不需要復雜的坐標變換，而是直接并通過磁鏈和轉矩的直接實現脈寬調常用低壓電器1861 現代電根據輸入電源的相數分有單相變頻器和三相變頻器。下面具體介紹一種典型的型號為VFD-EL的變頻器，其輸入電源既可以單相也可以三說明分別如圖1-44dcn5、圖1-46所示，其系常用低壓電器1871 現代電wwwwwwPLCworld1-44外形常用低壓電器188wwwPLCworld1 wwwPLCworld圖1-45圖1-46常用低壓電器1891 現代電常用低壓電器190

wwwPLCworld圖1-471 現代電表1-要超過1小時/1次將電磁接觸器作為交流馬達驅動器之電源開關，因為其將會降低交流馬達驅動器之wwwPLCworld交流電抗器（輸入端500KVA或進相電容動作時，會產生瞬間突波電10mAM10MHZEMI濾波230V460V用來縮短馬達時間交流電抗器（輸出口 常用低壓電器1911 現代電交流伺服控制1伺服系統—使物體的位置、方位、狀態等輸出被控量能夠跟隨輸入目標值（或給定值）的任意變化 自動控制系統

wwwPLCworld主要任務—按控制命令的要求，對功率進行放大、變換與調控等處理，使驅動裝置輸出的力矩、速特點—可控性好（訊號以后，能立即停止自行停轉）；穩定性高（轉速隨轉矩的增加而均勻下常用低壓電器1921 現代電2伺服系統是具有反饋的閉環自動控制系統，伺服電機內部的轉子是永磁鐵，驅動器控制的U、V、W三相電形成電磁場，轉子在此磁場下轉動，同時電機自帶的編反饋信號給驅動常用低壓電器1931 現代電wwwPLCworld常用低壓電器194wwwPLCworld常用低壓電器1951 現代電下面以ASDA-B系列伺服驅動器為例，如圖1-wwwPLCworldwwwPLCworld常用低壓電器1961圖15wwwPLCworld常用低壓電器1971 現代電wwwwwwPLCworld常用低壓電器1981 現代電信號名稱PinNo信號名稱PinNo模擬命令（輸入V_REF9電機的速速命令度命令-10V～+10V3000～3000RPMT_REF6電機的速令度命令-10V～10V100～+100位置脈沖命令PULSE22位置脈沖可以用差動（LineDriver）（OpenCollector）（轉脈沖、脈沖與方向、AB）P1100wwwPLCworld擇（輸入/PULSE21SIGN20/SIGN19位置脈沖命令OA10將編的A、B、Z信號以差動（LineDriver）方式輸出（輸出/OA23Z提供開集極輸出5V200mOB12/OB11OZ24/OZ25VDD7VDD24VDIDO用，可承受500mCOM+4COMDIDOVDDCOM13須將VDDCOMVDD時，必須由使用者提供外加電源（12V～24V）COMCOM模擬接地GND8數字模擬信號的接地常用低壓電器19915伺5wwwPLCworld

碼器、圖常用低壓電器2001 現代電溫度控制在很多生產流中少不了溫度控制環節，甚至在很多流中的溫度控制還需要配合時間變化是生產流中重要的物wwwPLCworld

，直接決定產品質量。譬如出成型等等制造過，無一不需要溫度控制的配常用低壓電器2011 現代電溫度控制會有如此廣大的需求面與應用面，其一是當我們試圖改變物質特性時，多數是需要經過某些溫度序(加熱或冷卻)的處理，也

其二是裝置在執行能量傳遞與轉換過中，常用低壓電器2021 現代電的，溫度控制確實有它的廣大需求面與應用面，因此溫度檢測裝置、的溫度控制器、的溫度過控制器(可以設定多段加熱序)、以及其它各種溫度檢測與控制裝置一

常用低壓電器2031 現代電wwwPLCworld①基本功能型：wwwPLCworld常用低壓電器2041 現代電②進階功能型：DTB溫度控制器，如圖1-wwwwwwPLCworld常用低壓電器2051 現代電③微小進階型：DTC溫度控制器，如圖1-wwwwwwPLCworld常用低壓電器206② （b）DTC：OUT1以輸出選項為輸出訊號，www 器輸入：（a）TC(+)，TC(-)，熱電偶，J，T，E，N，R，S，B（b）TC(+)，TC(-)，RTD，鉑金電阻： 常用低壓電器2071 現代電2、控制輸出(ControlwwwPLCworld①輸出信號為電壓形式，High(ON)=14V&Low(OFF)=0V，利用這兩種電制加熱/冷卻器的目的，內含過電流保護線路，wwwPLCworld輸出為0V，當溫度降至調節感度以下時，輸出常用低壓電器2081 現代電③PID控制時，則依據計算得出的輸出量及預④例如輸出量為75%，50%，100%，則輸出wwwwwwPLCworld常用低壓電器2091 現代電⑤電壓脈沖輸出應用：須有外部驅動器開關以控制加熱/冷卻器，如SSR（固態繼電器，利，延長開關使用

的加熱/期(1～99秒)，以得到切換頻率低且精密度高的常用低壓電器2101 現代電①輸出信號為開關形式，動作時輸出為短路wwwPLCworld②臺達溫控器繼電器輸出規格為AC250V，③ON-OFF/PID控制時，動 壓脈沖輸常用低壓電器2111 現代電④例如輸出量為75%，50%，100%，則輸出 wwwwwwPLCworld常用低壓電器2121 現代電①輸出信號為電流形式，輸出范圍為20mA②輸出負載電阻不能大 Ω，否則會有wwwPLCworld④PID控制時，則依據每秒溫度取樣計算得出常用低壓電器2131 現代電wwwPLCworldwwwPLCworld常用低壓電器2141 現代電①輸出信號為電壓形式，輸出范圍為0～10V，ON-OFF加熱控制時，當溫度高于設定值時輸出為0V，當溫度降至調節感度以下時，輸

wwwPLCworld②PID控制時，則依據每秒溫度取樣計算得出常用低壓電器2151 現代電wwwwwwPLCworld常用低壓電器2161 現代電溫度控制器操作面板如圖1-61所示，同時介wwwPLCworldwwwPLCworld常用低壓電器2171 現代電4wwwPLCworld溫度低于設定值時，加熱器輸出打開，溫度wwwPLCworld應用場合:不需精密控制的設備。加熱/冷卻慢，溫度保持性較好 常用低壓電器2181 現代電控制輸出(操作量)與偏差量成比例的動作，偏差wwwPLCworld常用低壓電器2191 現代電當P值取不同值時，系統控制效果不同。圖1-64所示為當P值取值合適、太小、太大三種情況wwwPLCworld常用低壓電器220器消次1 現代器消次積分控制可以如圖1-64所示，但積wwwPLCworld常用低壓電器221電蕩，如 所示電蕩，如 所示微分控制可受外界干擾時，如圖1-66所示。

wwwPLCworld

常用低壓電器2221 現代電臺達PLC應用通信指令便可與溫度控制器通MODRDModbuswwwPLCworldMODRDS1S2②裝置意義：S1--聯機裝 址，S2--預讀 MODRD指令系針對MODBUSASCII模式/RTU模式的通 常用低壓電器2231 現代電表1-裝裝NKK1～K255(16HmH0-wwwPLCworldD常用低壓電器2241控溫控wwwPLCworld常用低壓電器2251 現代電MODWRModbus①語法：MODWRS1S2 址，S2--預寫入wwwPLCworld③MODWR指令系針對MODBUSASCII模式/RTU模式的通 NKHD常用低壓電器2261.梯1梯1表 wwwPLCworld常用低壓電器2271 現代電臺達PLCEASYPLCLINKMOVH86D1120wwwPLCworldBsetC、設定通信開始站號(Slave)：K1。語法:MOVK1D1399語法：MOVK300 常用低壓電器2281 現代電E、設定每站通 筆數(Slave)：0～16,(Max:16)。語法：FMOVK3F、設定每站通信寫入筆數(Slave0～16筆,(Max:16)。語法：FMOVK3wwwPLCworld溫控器PV),H0004(臺達伺服)，H2100(臺達變頻器語法：MOVH4700常用低壓電器2291 現代電H、Link模式與link標志設定:Link模式可分手自動，一般使用自動，使用特M為M1351，Link標志為M1350，啟動順序為先啟動Link模式M1351再起動Link標志M1350TMR讓這兩個特MwwwPLCworldcn語法:SETM1351、SETI.LinkID狀態(M)1～32M1360常用低壓電器2301.） ）wwwPLCworld常用低壓電器2311 筆PL 筆筆，寫入

數據wwwPLCworld常用低壓電器2321. 本章首先介紹了低壓電器分類方法，討論了

常用低壓電器233思考題與練習1、電磁式電器主要由哪些部分組成？各部分2、電磁機構的吸力特性與反力特性之間應滿wwwPLCworld4、交流接觸器鐵芯套有短路環的目的何在？常用低壓電器234思考題與練習6、試比較交流接觸器和直流接觸器的優缺點。7、熱繼電器的作用是什么？在電機主電路中wwwPLCworld9、過零型固態繼電器有何優點？它是如何實常用低壓電器235第二章典型電氣wwwPLCworld 設2.1常用電氣圖形符號及文字符號的2.2電氣原理圖的繪制原

控制線路的方2.4組成電氣控制系統的基本規典型電氣控制系統分析及設計2.5幾個典型的電動機控制線2.6電氣控制2.7 典型電氣控制系統分析及設計繼電-接觸器控制系統—由按鈕、繼電器、接觸器、熔斷器、行開關等低壓控制電器組成。

優點—電路簡單、維修方便、便于掌握、價典型電氣控制系統分析及設計由于生產機械的種類繁多，所要求的控制系 典型電氣控制系統分析及設計2. 常用電氣圖形符號及文字號wwwPLCworld必須遵守統一的約定， 典型電氣控制系統分析及設計2. 常用電氣圖形符號及文字號電氣控制系統是由許多電氣元件按照一定要求電氣控制系統圖—為了便于對控制系統進行設 計、研究分析、安裝調試www

氣 典型電氣控制系統分析及設計2. 常用電氣圖形符號及文字號安裝圖—按照電器實際位置和實際接線電路，電氣原理圖—根據電氣設備的工作原理繪制而成，具有結構簡單、wPLCworld

明、便于研究和分析典型電氣控制系統分析及設計2. 常用電氣圖形符號及文字號繪制電氣原理圖應按GB4728-85、GBTl59-87、GB6988-86等規定的標準繪制。如果采用

2、在滿足需要的前提下，應盡量采用最簡單典型電氣控制系統分析及設計2.2根據簡單清晰的原則，原理圖采用電氣元件它包括所有電氣元件的導電部件和接線端點wwwPLCworld由于電氣原理圖具有結構簡單、層次分明、以圖2-1為例介紹電氣原理圖的繪制原則、圖典型電氣控制系統分析及設計102.2wwwPLCworld典型電氣控制系統分析及設計112.2原理圖一般分主電路、控制電路、信號wwwPLCworldwwwPLCworld控制電路、照明電路、信號電路及保護電路典型電氣控制系統分析及設計122.2控制器按手柄處于零位時的狀態畫出；耗能

wwwPLCworld對于繼電器、接觸器的觸頭，按吸引線圈不通電狀態畫出。按鈕、行開關觸頭按不受外力典型電氣控制系統分析及設計132.2圖中所有電器觸頭，都按沒有通電和外力作無論主電路還是輔助電路，各元件應按動作wwwPLCworld為了突出或區分某些電路、功能等，導典型電氣控制系統分析及設計142.2原理圖中各電氣元件和部件在控制電路氣元件的各個部件可以不畫在一起，但必須采用

6）原理圖中有直wwwPLCwor

聯系的交叉導線連接典型電氣控制系統分析及設計152.2對非電氣控制和人工操作的電器，必須在原對于電氣控制有關的機、液、氣等裝置wwwPLCworld典型電氣控制系統分析及設計162.222示 wwwPLCworld典型電氣控制系統分析及設計172.2圖幅分區以后，相當于在圖上建立了一個坐d②用列的代號 d③用區的代號表示。區的代號為字母和數字典型電氣控制系統分析及設計182.23由于接觸器、繼電器的線圈和觸頭在電氣原

典型電氣控制系統分析及設計192.2表2-3接觸器KM24X2XX2表2-1接觸器索引表wwwPLCworldcn表2-2繼電器索引表典型電氣控制系統分析及設計202.2例如，在圖2-1中，接觸器KM的索引表為：即3對主觸頭均在21對輔助常開觸頭在42224wXX2224wXXwwXd典型電氣控制系統分析及設計212.3法查線讀圖法（直接讀圖法 這種重點介紹查線讀wwwPLCworldcn法，通過具體對某個電氣控制線路的剖析，學習閱讀和分析電氣線典型電氣控制系統分析及設計22執行元件，主要用 機器的執行機。這類元件包括電動機、電磁離合器、電磁閥wwwPLCworld信號元件，用于把控制線路以外的其它物典型電氣控制系統分析及設計23 wwwPLCworld附加元件，主要用來改變執行元件（是電動機）典型電氣控制系統分析及設計24下機泵下機動wwwPLCworld典型電氣控制系統分析及設計25電氣線路是為生產機械和工藝過服務的不熟悉不清楚被控對象和它的動作情況，就很難正確因此在分析電氣線路wwwPLCw

，應該充分了解生產機械要完成哪些動作，這些動作之間又有什么聯系，即熟悉生產機械的工藝情況。必要時可以畫出簡單的工藝流圖，明確各個動作的關系。此外，還應進一步明確生產機械的動作與執行電氣典型電氣控制系統分析及設計262.3閱讀和分析電氣控制線路的方圖2-3中M1為拖動機床的主電機，M2為供油的油泵電機，要求先供油（M2）后啟動主電機（M1）wwwPLCworld在分析電氣線路時，一般先從電動機著手，典型電氣控制系統分析及設計2723閱讀和分析電氣控制線路的方圖2-3中，主電機M1電路主要由接觸器KM2M1采用全壓啟動，FR1用作M1的過載保護，wwwPLCworld油泵電機M2電路主要由接觸器KM1的主觸頭和熱繼電器FR2組成。M2也采用全壓啟動，FR2用作M2的過載保護，并由熔斷器FU擔任短典型電氣控制系統分析及設計282.3（3）讀圖和分析控制電路在控制電路中，根據主電路的控制單元主觸

追擊）觀察有哪些元件受控典型電氣控制系統分析及設計29逐一查看這些動作元件的觸頭又是如何控制 典型電氣控制系統分析及設計30無論多么復雜的電氣線路，都是由一些基本

典型電氣控制系統分析及設計312.3閱讀和分析電氣控制線路的方圖2-3中，主電路可以分成電動機M1、M2節。其中，熱繼電器FR2的常閉觸電點、停止按鈕SB1、啟動按鈕SB2、接觸器KM1輔助常開觸電點及KM1線包構成wPCorld

直接啟動電路。如合上刀開關QS，按下啟動按鈕SB2，KM1線包得電,KM1吸合即并聯在啟動按鈕SB2的KM1輔助常開觸電點吸合形成自鎖,而KM1的主觸點吸合直接啟動油泵電機M2，同時串入KM2線包中的；典型電氣控制系統分析及設計3223閱讀和分析電氣控制線路的方熱繼電器FR1的常閉觸電點、停止按鈕SB3啟動按鈕SB4、接觸器KM2常開觸電點、接觸器KM1常開觸電點及KM2線包構成M1的直接啟動電路。如合上刀開關QS，僅當KM1常閉觸電點吸合后(聯鎖條件)wwwPLCworld

動按鈕SB4，KM2包得電,KM2吸合即并聯在啟動按鈕SB4的輔助常開觸電點吸合形成自鎖,而KM2的主觸點查線讀圖法的優點是直觀性強，容易掌握， 典型電氣控制系統分析及設計33邏輯代數法是通過對電路的邏輯表達式的運

路，其邏輯表達式很繁瑣、冗長。但采用邏輯代 典型電氣控制系統分析及設計342 組成電氣控制系統的電氣控制系統得組遵循一定的規律,如按聯鎖控制的規律和按控制過中變化過中變化參量進行控制的規律等。掌握組成電氣控制系統 wwwPLCworldcn典型電氣控制系統分析及設計352 組成電氣控制系統的觸閉M觸閉M在 wwwPLCworld圈控制電路中，典型電氣控制系統分析及設計362 組成電氣控制系統的動。動。作的聯鎖要求。如圖2-5

現按順序工動，主典型電氣控制系統分析及設計372 組成電氣控制系統的wwwPLCworld 接典型電氣控制系統分析及設計382 組成電氣控制系統的（2）為滿足生產工藝的某些要求，在電氣控制方

工藝對控制系統不同要求，正確選擇如實反映控制過中的變化參量，如時間、速度、電典型電氣控制系統分析及設計392 組成電氣控制系統的按控制過中變化參量進行控制是一種具有普遍性的自動控制基本規律。圖2-7是按控制過 就是生產機械系統。將控制過中的過變化參典型電氣控制系統分析及設計402 組成電氣控制系統的過變化參量分為直接過變化參量和間接過變化參量。一般情況下，應盡可能按直接過變化參量來進行控制。只有在過變化參量難接過變化參量進行控wwwPLCworld典型電氣控制系統分析及設計412 組成電氣控制系統的以下以自動鉆削加工過 例介紹按控制過變化參量進行控制的規律。如圖2-8所示為鉆削加工時刀架的自動循環過。具體要求如下：①自動循環：刀架能自動地由位置1移動到位置2進行鉆削加工并自動wwwPLCworldcn回位置1；②無進給切削：刀具到達位置2時不再進給，③快速停車：當刀架退出后要求快速停車以典型電氣控制系統分析及設計422 組成電氣控制系統的wwwPLCworld圖2-8典型電氣控制系統分析及設計432 組成電氣控制系統的下面根據工藝要求，針對控制過中各自的 ①自動循環——為實現刀架的自動循環，對電機的基本要wwwPLCworld架運動到位置2時能自動地改變電動機工作狀態。典型電氣控制系統分析及設計442 組成電氣控制系統的總之，控制對象要求控制裝置根據控制過中行位置來改變或終止控制對象的運動，解決變量—行，這就是采用直接測量位置信號的元件—行開關構成的位wwwPLCworldcn控制電路，如圖2-9按下啟動按鈕SB1，KM1吸合，刀架由位置1向位置2運動；當碰到行開關SQ2時，KM1斷開，KM2吸合，刀架由位置2向位置1運動；當碰到行開關SQ1時，KM2斷開，停止循環。典型電氣控制系統分析及設計452 組成電氣控制系統的wwwPLCworld圖2-9實現刀架自動循環的控制電

圖2-10無進給切削的控制電典型電氣控制系統分析及設計462 組成電氣控制系統的如果要求提高加工精度，去掉毛刺，需當刀架移動到位置2時要求在無進給情況下繼續切削

圖2-9的基礎上增加了時間繼電器KT，如圖2-所示。當刀架碰到行開關SQ2時，KM1斷開進。延時設定時間后，KT動作，KM2吸合，刀架典型電氣控制系統分析及設計47 應應，wwwPLCworld 通典型電氣控制系統分析及設計482 組成電氣控制系統的當電動機正轉時，速度繼電器正向常閉觸頭互鎖觸頭打開，KM2不會通電。欲使電動機停轉：前進到壓合按下停止按鈕SB1，接進行反接制動。轉速迅速下降，當轉速接近零速（約100r/min）時，速度繼電器的正向常開觸頭典型電氣控制系統分析及設計492 組成電氣控制系統的在上述過中，當電動機速度下降、速度繼

典型電氣控制系統分析及設計502 組成電氣控制系統的上面闡述了按照聯鎖控制的規律和按照控制過變化參量進行控制的基本規律。根據一些基

wwwPLCworld時間控制方式：利用時間繼電器等延時單元典型電氣控制系統分析及設計512 組成電氣控制系統的速度控制方式：利用速度繼電器或測速發電機，間接電流控制方式：借助于電流繼電器，它的動作反映了wwwPLCworld行控制方式：利用生產機械運動部件與事先安排好位置的行開關或接近開關進行相互配合，而達到位置如何正確選用這些控制方式是控制電路設計中的一個重要問題。例如，對某些物理量，既可用行控制方式，也可用時間控制方式。但究竟采用何種控制方式，那就需 典型電氣控制系統分析及設計52幾各動W2 控制幾各動W有：在10k

wwwPLCworld

的控制電路主要，電動機容量接啟動方式，典型電氣控制系統分析及設計532.5降壓啟動電流，在電動機啟動時必須采取措施。常用wwwPLCworld型電動機可采用星-三角形（Y-△）降壓啟動來達到限制啟動電流的目的。Y系列的鼠籠型異步電動機4.0kW以上者均為三角形接法，都可用星典型電氣控制系統分析及設計542.5電后，3得時到電后，wwwPLCworld典型電氣控制系統分析及設計552.5wwwwwwPLCworld13典型電氣控制系統分析及設計562.5如圖2-15所示，圖（a）QS，按下啟動按鈕SB2時，KM1立即得電吸合，使電動機定子在串接電阻R的情況下啟動，與此同時，時間繼電器orld

電開始計時，當到達機在額定電壓下進入穩定正常運轉。圖（b）在典型電氣控制系統分析及設計572.5wwwPLCworld典型電氣控制系統分析及設計582.5如圖2-16所示，啟動時，合上電源，按下啟KM3的主觸點把電動機定子繞組的6與7、5與、4與8分別連接起來wPLCworldcn動機定子繞組的1、、3接電源，電動機按延邊三角形接線工作，同典型電氣控制系統分析及設計592.5速自動自動 wwwPLCworld電典型電氣控制系統分析及設計602.5軟啟前面所述幾種傳統的三相異步電動機的啟動

典型電氣控制系統分析及設計612.5在直接啟動方式下，啟動電流為額定值的4～8倍，啟動轉矩為額定值的0.5～1.5倍；在定子串電阻降壓啟動方式下，啟動電流為額定值的4.5倍，啟動轉矩為額定值的0.5～0.75倍；在星形-三角形啟動方式下wPLCworldcn動電流為額定值的1.8～2.6倍，在星形-三角形切換時會出現電流沖擊，啟動轉矩為額定值的0.5倍；在自藕變壓器降壓啟動方式下，啟動電流為額定值的1.7～4值的0.4～0.85倍。因此上述啟動方法經常用于典型電氣控制系統分析及設計622.5在一些對啟動要求較高的場合，可選用軟啟wwwPLCworld軟啟動器原理如圖2-17所示。它主要由三相交流調壓電路和控制電路組成。其基本原理是通過控制晶閘管的導通角，改變其輸出電壓，達到典型電氣控制系統分析及設計632.5以以 電 wwwPLCworld 不 并示典型電氣控制系統分析及設計642.5異步電動機在軟啟動過中，軟啟動器通過

典型電氣控制系統分析及設計652.5斜坡升壓啟動特性曲線如圖2-18所示。該啟動方式一般設置啟動初始電壓Uqo和啟動時間機電壓從Uqo開始線性逐到額定電壓。該啟動方式機定典型電氣控制系統分析及設計662.5轉矩控制及啟動電流限制特性曲線如圖2-19所示。該啟動方式一般設置啟動初始力矩、啟動階段力矩限幅和力矩斜坡上升時間和啟動wwwPLCworld流限幅。這種啟動方式引入電流反饋，通過計典型電氣控制系統分析及設計672.5在電動機啟動過中，保持恒定轉矩使電動動完畢。在啟動過中 典型電氣控制系統分析及設計682.5隨著軟啟動器控制技術的發展，目前它大多

典型電氣控制系統分析及設計692.5電壓提升脈沖啟動特性曲線如圖2-20所示。該啟動方式一般設置電壓提升脈沖限幅。升壓周波，即100ms。在啟短啟wwwPLCworld短啟

典型電氣控制系統分析及設計702.5當電動機需要停車時，立即切斷電動機電源 建筑、樓宇的水泵系統，

典型電氣控制系統分析及設計712.5軟停車方式通過調節軟啟動器的輸出電壓逐漸降低而切斷電源。這一過時間較長且一般大減速。如圖2-21線。其中 時間典型電氣控制系統分析及設計722.5當電動機需要快速停機時，軟啟動器具有能wwwPLCworld開始到停車時間不能設定典型電氣控制系統分析及設計732.5制器，QWJ2系列節電型無觸頭啟動器等。國外生產的有ABB公司的PS系列softstart（軟啟動d cD，繼電器KA7接通，軟啟動器工作。在軟啟動器出現故障時，繼電器KA11接通，驅動接觸器析及設計

2.5wwwPLCworld圖2-23FU1：半導體熔絲；KA4：在操作位置動作繼電器；KA5：全電壓時發出訊號（Ue=100%）；KM2：旁路接觸器；KA6：晶閘管故障繼電器；KA7：啟/停輔助繼電器；T5：控制變壓器；KA11：旁路用輔助繼電器 典型電氣控制系統分析及設計752.5異步電動機從切除電源到停轉要有一個過

典型電氣控制系統分析及設計762.5能耗制動是指在異步電動機剛切除三相電源ww

圖2-24（a）、（b）分別是用復合按鈕手動典型電氣控制系統分析及設計772.5wwwwwwPLCworld典型電氣控制系統分析及設計782.5異步電動機反接制動是依靠改變定子繞組中wwwPLCworld如圖2-25為反接制動電路。速度繼電器KR與電機轉子同軸連接，當轉速達到120r/min以上時，其常開觸頭閉合，當制動到電動機轉速小于典型電氣控制系統分析及設計792.5反接制動時，轉子與旋轉磁場的相對轉速接 電路中串接限流電阻R，可防止制動時電動機典型電氣控制系統分析及設計802.5接控按wwwPLCworld接控按wwwPLCworld

控制,這典型電氣控制系統分析及設計812.5根據電動機轉速公式： 式中，sp。因此異步電動機調速的方法有三種：改變極對數p的變極調速、改變轉差率s的降壓調速和改變電動典型電氣控制系統分析及設計822.5變極調速是通過接觸器觸點改變電動機繞組

wwwPLCworld變頻調速有許多優點，如可實現連續調速、 度、正反轉、制動、保護功能齊全（如過載保護、短路保護、過壓及欠壓保護等）典型電氣控制系統分析及設計832.5按控制方式分類變頻器可分為V/F控制、矢量V/F控制就是在改變電動機電源頻率的同時也改變電壓，且V/F比值不變，使電動機的磁通保

的功率因素和效率不下降。V/F控制方式屬于轉能。因此V/F控制方式多用于通用變頻器，如風 典型電氣控制系統分析及設計842.5控制簡單，不用選擇電動機，通用性好。wwwwwwPLCworld調 急加速、 或負載過大時，抑制過流能力不能精密控制電動機實際速度，不適合用于典型電氣控制系統分析及設計852.5矢量控制將異步電動機的定子電流分成兩部分：產生磁場的電流分量（磁場電流）和與磁場相垂直、產生轉矩的電流分量(轉矩電流)。該才 典型電氣控制系統分析及設計862.5需要使用電動機參數，一般用 變頻器。wwwPLCworld速度響應性極高，適用于急加速、典型電氣控制系統分析及設計872.6前面掌握了一些典型單元控制電路和對典型，本節討論電氣控制系統的設計過。電氣控制論設計中的一般共性問wwwPLCworldcn。討論繼電器-接觸器控制電路的設計方法，同時為學習PLC控制系典型電氣控制系統分析及設計882.6電氣控制設計的基本任電氣控制系統設計的基本任務是根據生產機使用維修過中所必須的圖紙、資料，包括電氣

外購元 、設備說明典型電氣控制系統分析及設計892.6電氣控制系統設計的基本要由于系統從初步設計、技術設計到產品設計過中的每一個環節都與產品質量和成本密切相樹立工實踐的觀點。wwwPLCworld

1、熟悉所設計設備的總體技術要求及工作過典型電氣控制系統分析及設計902.62、優化設計方案，妥善處理機械與電氣的關3、正確合理地選用wwwPLCworld

元件，盡可能減少元4、取得良好的MTBF（平均無故障時間）指6、設計 典型電氣控制系統分析及設計912.6電氣控制系統設計的基本內容和設計步驟以電力拖動控制系統設計為例，電氣控制系

wwwPLCworld擬訂電氣控制設計任務書（技術條件。設計任務書是整個系統設計的依據，又是今定 典型電氣控制系統分析及設計922.6電氣控制設計任務書中，除簡要說明所設計設備的型號、用途、工藝過、動作要求，傳動wwwPLCworld電氣傳動基本特性如運動部件數量、用途穩定性 要求典型電氣控制系統分析及設計932.6n其它要求如設備布局、安裝要求、操作臺布 典型電氣控制系統分析及設計942.6所謂電力拖動方案是指根據生產機械的結構 加工

拖動方案確定之后，采用什么方法去實現這典型電氣控制系統分析及設計952.6隨著電氣技術、電子技術、計算機技術、檢的控制方式發生了深刻的。從傳統的繼電-接觸wwwPLCworld

制向順序控制、可編現，可供選擇的控制方式較多，系統復雜度差典型電氣控制系統分析及設計962.6確定電動機的類型、容量、轉速，并選拖動方案決定以后，就可以進一步選擇電動

wwwPLCworld電動機的機械特性應滿足生產機械要典型電氣控制系統分析及設計972.6工作過中電動機容量能得到充分利用，即電動機的結構形式應滿足機械設計的安裝要wwwPLCworld在滿足設計要求情況下優先考慮采用結構簡 。典型電氣控制系統分析及設計982.6正確選定電動機容量是電動機選擇中的關鍵生產機械提供的功率負載圖p=f（t）或轉矩負載圖M=f（t），預選一臺wwwPLCworldcn 典型電氣控制系統分析及設計992.6設計電氣控制原理框圖，確定各部分之間的設計并繪制電氣原理圖，計算主要技術參數

選擇電氣元件，制訂元 典型電氣控制系統分析及設計1002.6工藝設計的主要目的是便于組織電氣控制裝為設備的調試、、使用提供必要的圖紙資料wwwPLCworld根據電氣原理圖及選定的電器元件，設計電氣設備的總體配置，繪制電氣控制系統的總 典型電氣控制系統分析及設計1012.6按照原理框圖或劃分的組件，對總原理件表，并根據總圖編號統計出各組件的進出

3）根據組件原理wwwPLCwor

及選定的元 根據組件裝配要求，繪制電器安裝板和典型電氣控制系統分析及設計1022.6設計電氣箱。根據組件尺寸及安裝要求注意操 根據總原理圖、總裝配圖及各組件原理圖等 ，標準以及主要材料消 編寫使用 說明書典型電氣控制系統分析及設計1032.7 本章介紹了電氣圖紙的類型、及電制動、調速、保護等電路；電氣控制線路的一般設計方法。wwwPLCworldcn典型電氣控制系統分析及設計104思考題與練習1、電氣控制系統設計中應遵循的原則是什么2、組成電氣控制系統的基本規律通常有哪些？wwwPLCworld3、異步電動機常用的啟動方法有哪些？各自4、異步電動機常用的制動方法有哪些？各自典型電氣控制系統分析及設計105world可編控制wwwPLCworld可編控制器概可編控制ww

硬件構可編控制器的編可編小思考題與習可編控23 可編20世紀20年代起，人們把各種繼電器、定時

可編控3 可編1980年，電氣制造（NEMA）把這個新的控制設備正式命名為可編序控制器（ProgrammableController，簡稱PC）。所下定義為：可編序控制器wwwPLCworld

可 某些實現邏輯、定序、定時、計數和。可編控4可編1987年2月，國際電工 ElectricalCommittee，IEC）年頒發的可編控制器標準草案第三稿中對可編控制器的定義：可編控制器是一種數字運算操作的電子系統，

序 種類型機械的生產過。可編控制器及其有關可編控53 可編由此可見，對可編控制器的定義隨著其功都會重點說明三個概念：即PLC是什么，它具備什么功能（能干什么），以及PLC及其控制系統的設計原則。定義強調www

LC直接用于工業環境必須具有很強 可編控63 可編可靠性高， 能力強（硬件 和軟 wwwPLCworld采用模塊化結構，接口種類多，便于現場連調試方便（I/O指示）可編控73 可編 ：對PLC的電源變壓器、內部CPU、編wwwPLCworld濾波：對PLC的輸入輸出線路采用了多種形：在PLC內部的微處理器和輸入輸出電 采用模塊式結構：這種結構一旦查出某模塊。可編控。83 可編軟件措施故障檢測：設計故障檢測軟件定期地檢測外界環境，如掉電、欠電壓信號等，以便及時處信息保護和恢復：信息保護和恢復軟件使PLC發生故障條件出現時wPLCworldcnPLC內部信息進行保護以 設置監視定時器WDT：如PLC序每次循環執行時間超過WDT規定的時間，預示序進入死循環，立即。對序進行檢查和檢驗：一旦序有錯，立即報可編控93 可編 隨著PLC功能的不斷完善，性價比不斷提高，PLC的應用越來越廣泛，已大量應用于鋼鐵、

織、環保 等PLC取代傳統的繼電器構成順序控制系統，可編控1031可編PLC制造商目前已提供了拖動步進電機或伺wwwPLCworldPLC能控制大量的物理參數，如溫度、壓力隨著PLC技術的發展，已把支持順序控制的 可編控113 可編為了適應國外近幾年來興起的工廠自動化（FactoryAutomatization，FA）系統、柔性制造系統（FlexibleManufactureSystem，FMS）及集散控制系統（dnedControlSystem，和上位計算機之間的通信功能。作為實時控制系統，不僅對PLC數據通信速率要求高，而且要考可編控123 可編目前，國內已可生產中小型PLC。東屋電氣生產的CF系列、杭州機床電器廠生產的DKK及D系列、大連組合機床生產的S系列、蘇州電子計wwwPLCworld

廠生產的YZ系列等多臺達電 生產的ES/EX/SS系可編控133 可編國際上競爭較強的歐洲的西門子公司、 iS ldcn到1A點18K點C可編控143 可編1/C數型中 主要有輸入/輸出點數、掃描速度（毫秒/千步型PLCI/O點數在256點以下，用戶序存 器容量、編語言、指令功能等。一般儲容量在2K字以下wPLCworld中型PLCI/O點數 之間，用戶 器容量一般為大型PLCI/O點數在2048以上，用戶序可編控153 式結構微型小型塊式結構：中型、大型LL式結構微型小型 構 如 wwwPLCworld

、一需 使還需可出模 統 據成靈 輸構靈 編程編程控制器的基本結構和工作原3 可編PLC總的發展趨勢是向高集成度、小體積、大容