1、第八章第八章 电气控制线路的安装工艺电气控制线路的安装工艺第一节第一节 电器控制线路安装的基础知识电器控制线路安装的基础知识电气控制线路的类型电气控制线路的类型 电动机的控制分为全压启动、降压启动制动、调速等几种控制。其中全压启动包括手动控制、点动控制、接触器自锁控制和接触器联锁的正反转控制，降压启动包括串联电阻降压启动、Y-降压启动、自耦变压器降压启动和延边三角形降压启动。本节降压启动只介绍Y-降压启动控制电气控制线路的安装工艺及要求电气控制线路的安装工艺及要求（1）安装前应检查各元件是否良好。（2）安装元件不能超出规定范围。（3）导线连接可用单股线(硬线)或多股线(软线)连接。用单股线连接
2、时，要求连线横平竖直，沿安装板走线，尽量少出现交叉线，拐角处应为直角。布线要美观、整洁、便于检查。用多股线连接时，安装板上应搭配有行线槽，所有连线沿线槽内走线。（4）导线线头裸露部分不能超过2mm。（5）导线与元件连接要接触良好，以减小接触电阻。（6）导线与元件连接处是螺丝的，导线线头要沿顺时针方向绕线。安装电气控制线路的方法和步骤安装电气控制线路的方法和步骤（1）阅读原理图。对原理图中的各种元器件的名称、符号、作用以及与实际组件的对照加以明确，熟悉电路图的工作原理及其控制过程。（2）选择元器件。根据电路原理图选择组件。包括组件的型号、容量、尺寸、规格、数量等。（3）安装电气控制线路。根据电路
3、原理图、接线图和位置图，对所选组件进行固定、联机。要注意组件上的相关触点的选择，区分常开、常闭、主触点、辅助触点。（4）连接电动机及保护接地线、电源线及控制电路板外部连接线。（5）线路静电检测。包括学生自测和互测，以及老师检查。（6）通电试车。（7）结果评价。电气控制线路安装时的注意事项电气控制线路安装时的注意事项（1）不触摸带电部件，严格遵守“先接线后通电，先接电路部分后接电源部分；先接主电路，后接控制电路，再接其他电路；先断电源后拆线”的操作程序。（2）接线时，必须先接负载端，后接电源端；先接接地端，后接三相电源相线。（3）发现异常现象（如发响、发热、焦臭），应立即切断电源，保持现场，报告
4、指导老师。（4）注意仪器设备的规格、量程和操作程序，做到不了解性能和用法，不随意使用设备。实训内容实训内容 电动机手动控制电路练习电动机手动控制电路练习 按图8-1 分别连接闸刀开关和倒顺开关控制的三相异步电动机手动控制电路，并在检查合格后，通电试车。(a)三相闸刀开关控制电路 （b）倒顺开关控制电路图8-1 电动机手动控制电路实训内容实训内容 电动机手动控制电路练习电动机手动控制电路练习1三相闸刀开关控制的三相异步电动机的全压启动（1）按图8-1（a）连接控制电路。（2）自检和互检电路的连接情况。（3）静电检测，并将结果填入表8-1中。a 用万用表测QS两端的电压与电阻。b 用万用表测电动机
5、电源接线端之间的电压及电动机接线端与机壳之间的电压。（4）通电试车。在老师检查同意后，闭合QS，观察电动机的转动情况，用万用表测量两相线之间的电压和电动机两接线端之间的电压，记录两个测量结果并经行比较。实训内容实训内容 电动机手动控制电路练习电动机手动控制电路练习2.倒顺开关控制的三相异步电动机的控制电路（1）按图8-1（b）连接电路。（2）自检和互检电路的连接情况。（3）静电检测，并将结果填入表8-1中。a 用万用表测QS两端的电压与电阻。b 用万用表测电动机电源接线端之间的电压及电动机接线端与机壳之间的电压。（4）通电试车。在老师检查同意后，闭合QS，观察电动机的转动情况，用万用表测量两相
6、线之间的电压和电动机两接线端之间的电压，记录两个测量结果并经行比较。实训内容实训内容 电动机手动控制电路练习电动机手动控制电路练习 表8-1 实训结果记录实训内容自检和互检发现的问题和解决方案静电检测结果通电试车开关两端电压和电阻电动机电源接线端电压电动机接线端与外壳之间电压电动机转动情况电源相线之间电压电动机接线端之间电压闸刀开关控制三相异步电动机全压启动UQSRQSUUVUVWUWUUABUBCUCAUUVUVWUWU倒顺开关控制三相异步电动机全压启动UQSRQSUUVUVWUWUUABUBCUCAUUVUVWUWU第八章第八章 电气控制线路的安装工艺电气控制线路的安装工艺第二节第二节 三
7、相异步电动机点动启动和自三相异步电动机点动启动和自锁全压启动控制锁全压启动控制 三相异步电动机点动启动和自锁启动控制线路是对三相异步电动机的全压启动控制线路。全压启动是指经过开关,或接触器,将电源电压直接加在电动机的定子绕组上进行启动。其优点是减少设备投资和维护费用,操作简便,缺点是启动电流大,引起电压波动大，它是电动机启动的主要方式之一。异步电动机点动控制异步电动机点动控制 三相异步电动机点动控制就是用按钮盒中的一个按钮来控制电动机的转动，电动机此时处在断续工作状态，即按下按钮电动机转动，松开按钮电动机停止。这种控制常用在作短时或断续工作方式的电动机的控制，如我们见到的电葫芦，机床移动装置等
8、都是采用电动机的点动控制来实现的。三相异步电动机的点动控制电路图如图8-2所示。异步电动机点动控制异步电动机点动控制图8-2 三相异步电动机点动控制线路原理图异步电动机点动控制异步电动机点动控制（1）三相异步电动机点动控制电路的工作原理 在图8-2电路中，其主要原理是当按下按钮SB时，交流接触器的线圈得电，从而使接触器的主触点闭合，使三相电进入电动机的绕组，驱动电动机转动。放弃SB时，交流接触器的线圈失电，使接触器的主触点断开，电动机的绕组断电而停止转动。实际上，这里的交流接触器代替了闸刀或组合开关使主电路闭合和断开的。异步电动机点动控制异步电动机点动控制（2）电路控制动作过程 1）启动：按下
9、按钮SB交流接触器KM线圈得电交流接触器KM主触点闭合电动机M转动。2）停止：松开按钮SB交流接触器KM线圈失电交流接触器KM主触点断开电动机M停止。（3）电动机的转动特点：按下SB,电动机转动；松开SB，电动机停止转动，即点一下SB，电动机转动一下，故称之为点动控制。三相异步电动机自锁控制三相异步电动机自锁控制 三相异步电动机自锁控制是指按下按钮SB2，电动机转动之后，再松开按钮SB2，电动机仍保持转动。其主要原因是交流接触器的辅助触点维持交流接触器的线圈长时间得电，从而使得交流接触器的主触点长时间闭合，电动机长时间转动。这种控制应用在长时连续工作的电动机中，如车床、砂轮机等。三相异步电动机
10、自锁控制三相异步电动机自锁控制 三相异步电动机自锁控制分为两种，一种是无超载保护的接触器自锁控制（如图8-3所示），另一种是有超载保护的接触器自锁控制（如图8-4所示）。二者的区别在于，有超载保护的控制电路在长期负载过大、启动频繁或缺相运行时，保护电路可以在一定的时间内自动切断电源，起到保护作用。在工厂或学校，大多采用有超载保护的电路。三相异步电动机自锁控制三相异步电动机自锁控制图8-4 具有过载保护的三相异步电动机 自锁控制线路原理图图8-3 无过载保护的交流接触器自锁控制电路原理图三相异步电动机自锁控制三相异步电动机自锁控制（1）无过载保护的交流接触器自锁控制电路 1）工作原理：在电动机点
11、动控制电路的基础上给启动按钮SB2并联一个交流接触器的常开辅助触点，使得交流接触器的线圈通过其辅助触点进行自锁。当松开按钮SB2时，由于接在按钮SB2两端的KM常开辅助触头闭合自锁，控制回路仍保持通路，电动机M继续运转。三相异步电动机自锁控制三相异步电动机自锁控制2）动作过程如下图8-5所示。3）自锁：由该电路的动作过程可以看出，电动机的自锁作用就是使电动机连续工作。图8-5 无过载保护的交流接触器自锁控制电路的动作过程 三相异步电动机自锁控制三相异步电动机自锁控制（2）有过载保护的交流接触器自锁的三相异步电动机的全压启动控制电路在无超载保护的交流接触器自锁控制电路的基础上添加了过载保护功能。
12、1）工作原理：控制原理图如图8-4所示，在电动机自锁控制电路的基础上在电动机上串连了一个热过载继电器。使电动机工作过程中，当电动机过载时，热继电器FR的热驱动元件驱动FR的辅助触点断开，从而断开电源，使电动机停止，实现过载保护。2）过载保护：当主电路长时间负载过大时，热继电器FR的热驱动元件驱动，FR的辅助触点断开，从而使KM线圈断电，KM主触点断开，电动机停止，实现过载保护。实训一实训一 电动机的点动控制练习电动机的点动控制练习（1）按图8-2连接三相异步点动机控制线路。（2）自检及互检，将问题及结果填入表8-2中。（3）静电检测。（4）通电试车。实训内容自检和互检发现的问题和解决方案电动机
13、通电运行特点电动机启动电压和工作电压电动机点动控制表8-2电动机点动控制电路练习情况记录实训二实训二 电动机自锁控制练习电动机自锁控制练习（）按图8-3、图8-4连接三相异步自锁控制线路。（）自检及互检，将问题及结果填入表8-3中。（）静电检测。（）通电试车。实训内容自检和互检发现的问题和解决方案电动机通电运行特点电动机启动电压和工作电压电动机自锁控制无过载保护的交流接触器自锁控制电路有过载保护的交流接触器自锁的控制电路表8-3 电动机自锁控制电路练习情况记录第八章第八章 电气控制线路的安装工艺电气控制线路的安装工艺第三节第三节 三相异步电动机正反转控制线路三相异步电动机正反转控制线路 三相异
14、步电动机正反转控制是指使电动机实现正反转向调换的控制，通常我们采用改变接入三相异步电动机绕组的电源相序来实现的。在实际电路中，电动机的正反转控制线路类型主要包括接触器联锁正反转控制（如图8-6）、按钮联锁正反转控制（如图8-7所示）和双重联锁的正反转控制。三相异步电动机正反转控制线路 图8-6 接触器联锁的三相异步电动机正反转控制电路原理图三相异步电动机正反转控制线路图8-7 按钮联锁的三相异步电动机正反转控制电路原理图接触器联锁的三相异步电动机正反转控制 在交流接触器联锁正反转控制电路中，我们应用了2个交流接触器，一个是正转控制接触器KM1，另一个是反转控制接触器KM2。用两个接触器不同时工
15、作、KM1与KM2换接时交换相序来实现电动机的正反转，如图8-6所示。接触器联锁的三相异步电动机正反转控制（1）工作原理：根据电路的需要，在电路中采用按钮盒中的两个按钮来控制电动机的正反转，即正转按钮SB2和反转按钮SB3。为了避免2只接触器同时动作，在两个电路中分别串入对方接触器的一个常闭辅助触点。这样，当正转接触器KM1得电动作时，对应的反转接触器KM2由于KM1常闭触点联锁的原因，使KM2不能得电动作，反之亦然。这样就保证电动机的正反转能独立完成。这种接触器通过它的联锁触点控制另一个接触器工作状态的过程称为联锁。接触器联锁的三相异步电动机正反转控制（2）动作过程：闭合电源开关QS接触器联
16、锁的三相异步电动机正反转控制按钮联锁的三相异步电动机正反转按钮联锁的三相异步电动机正反转控制控制（1）工作原理：按钮联锁控制与接触器联锁控制原理基本一样，区别在于接触器联锁是采用接触器自身的常闭辅助触点来联锁接触器的主触点，使电动机工作，而按钮联锁是采用按钮自身的常闭触点来联锁接触器的主触点，使电动机工作。二者操作步骤和动作过程基本上是一样的，按钮联锁的三相异步电动机正反转控制电路如图8-7所示。按钮联锁的三相异步电动机正反转按钮联锁的三相异步电动机正反转控制控制（2）动作过程：闭合电源开关QS按钮联锁的三相异步电动机正反转按钮联锁的三相异步电动机正反转控制控制实训一实训一 接触器联锁的三相异
17、步电动接触器联锁的三相异步电动机正反转控制电路的连接及测试机正反转控制电路的连接及测试（1）按图8-6连接电路。（2）自检和互检，并将结果填入表8-4中。（3）通电试车。在检查合格后，观察电动机运行状态。（4）联锁测试分析 断开主电路电源,按下SB2和SB3，用万用表测量KM1和KM2两线圈的电压，并记录到表8-4中。拆去联锁触点，并断开主电路，给控制电路通电，进行的同样操作。总结和的结果，从而总结联锁在电动机控制中的作用。实训一实训一 接触器联锁的三相异步电动接触器联锁的三相异步电动机正反转控制电路的连接及测试机正反转控制电路的连接及测试实训内容自检和互检发现的问题和解决方案电动机通电运行特
18、点联锁分析测量按SB1按SB2按SB3联锁没有联锁接触器联锁电动机正反转控制UKM1UKM2UKM1UKM2表8-4 接触器联锁的三相异步电动机正反转控制电路连接情况记录实训二实训二 按钮联锁的三相异步电动按钮联锁的三相异步电动机正反转控制电路的连接及测试机正反转控制电路的连接及测试 根据图8-7连接按钮联锁的三相异步机正反转控制线路，并在检查合格后通电试车，观察电动机的运行状态，分析总结按钮联锁的正反转控制运行特点，将结果记入表8-5中。并与接触器联锁的运行特点进行比较。实训二实训二 按钮联锁的三相异步电动按钮联锁的三相异步电动机正反转控制电路的连接及测试机正反转控制电路的连接及测试实训内容
19、自检和互检发现的问题和解决方案电动机通电运行特点联锁分析测量按SB1按SB2按SB3联锁没有联锁按钮联锁电动机正反转控制UKM1UKM2UKM1UKM2表8-4 按钮联锁的三相异步电动机正反转控制电路连接情况记录第八章第八章 电气控制线路的安装工艺电气控制线路的安装工艺第四节第四节 接触器联锁的三相异步电动机接触器联锁的三相异步电动机Y-降压启动控制电路降压启动控制电路 电动机的启动电压小于其额定电压的启动称为降压启动。电动机Y-降压启动是指启动时，把电动机的三相定子绕组按Y型连接，降低其启动电压，限制启动电流。待电动机起动之后，再将电动机三相定子绕组按型连接，使电动机在额定电压下工作。大多数
20、三相异步电动机的降压启动都采用这种方法。Y-降压启动控制电路一般分为两种，一种是利用按钮、接触器控制的Y-降压启动电路（如图8-8），一种是利用时间继电器来控制的Y-降压启动电路。下面我们以按钮、接触器控制的Y-降压启动电路为例介绍Y-降压启动电路的工作原理和工作过程。按钮、接触器控制的按钮、接触器控制的Y-降压启动降压启动电路电路图8-8 按钮、接触器控制三相异步电动机的Y-降压启动控制电路原理图按钮、接触器控制的按钮、接触器控制的Y-降压启动降压启动电路电路（1）按钮、接触器控制的Y-降压启动电路工作原理：如图8-9所示，本电路使用了三个交流接触器，其中KM为电源引入接触器，KMY为Y型启
21、动接触器，KM为型运行接触器。按钮中的SB2为启动按钮，SB3为转换按钮，SB1为停止按钮。启动时，按下SB2，电动机Y型连接，UST=1/UN，实现降压启动；启动结束后，按下SB3，电动机型连接，此时U=UN，电动机在全压下工作。按钮、接触器控制的按钮、接触器控制的Y-降压启动降压启动电路电路（2）动作过程：闭合电源开关QS按钮、接触器控制的按钮、接触器控制的Y-降压启动降压启动电路电路实训内容实训内容 按钮、接触器控制的按钮、接触器控制的Y-降压启动电路连接练习降压启动电路连接练习1.根据图8-8连接接触器联锁的Y-降压启动控制线路，并在检查合格后通电试车，观察电动机的运行状态。并将结果记
22、入表8-5中。2.测量在启动和工作过程中电动机的电压，并记录。UST=V UN=V实训内容实训内容 按钮、接触器控制的按钮、接触器控制的Y-降压启动电路连接练习降压启动电路连接练习实训内容自检和互检发现的问题和解决方案电动机通电运行特点按SB1按SB2按SB3按钮、接触器控制的Y-降压启动电路表8-5 按钮、接触器控制三相异步电动机的Y-降压启动控制电路连接情况记录第八章第八章 电气控制线路的安装工艺电气控制线路的安装工艺第五节第五节 常见电气控制设备的结构及原理常见电气控制设备的结构及原理C620型通用车床的结构及电路工作型通用车床的结构及电路工作原理原理（1）C620型通用车床的结构 C6
23、20型通用车床是一种对工件进行车削的应用比较广泛的电气控制加工设备，其结构如图8-9所示。图8-9 C620型通用车床的结构示意图C620型通用车床的结构及电路工作型通用车床的结构及电路工作原理原理（2）C620型通用车床电路工作原理 C620型通用车床电气控制电路元原理图如图8-10所示，其包括主电路，控制电路和照明电路三部分。从电路图中我们可以看到电动机M1是主轴拖动电动机，带动主轴旋转和刀架进给运动，闭合QS后，接触器KM控制M1转动，FR为主电路过载保护元件。电动机M2为冷却泵电动机，由冷却泵电源开关SA2控制，FU1为M1、M2主电路的短路保护元件。C620型通用车床的结构及电路工作
24、型通用车床的结构及电路工作原理原理图8-10 C620型通用车床电气控制电路图C620型通用车床的结构及电路工作型通用车床的结构及电路工作原理原理具体工作原理如下：1）M1工作过程：C620型通用车床的结构及电路工作型通用车床的结构及电路工作原理原理 2）M2工作过程：当KM线圈得电，主触点闭合，电动机M1启动后，闭合SA2，冷却泵电动机M2启动。断开SA2，M2停止 3）M1与 M2的联动关系：M1作为主轴电动机，在实际操作中应首先启动M1，之后闭合SA2，冷却泵电动机M2启动，驱动冷却泵工作。4）照明电路 照明变压器T的次级绕组输出安全电压，作为车床低压照明灯电源，EL为车床的照明灯，由开
25、关SA1控制。FU3为照明电路的短路保护元件。5）电动机M1停止X62 W型万能铣床结构及电路工作型万能铣床结构及电路工作原理原理（1）X62W型万能铣床结构 X62W型万能铣床是对元件平面、斜面和沟槽进行加工的常用设备，其结构如图8-11所示。图8-11X62W型万能铣床的结构示意图X62 W型万能铣床结构及电路工作型万能铣床结构及电路工作原理原理（2）X62W型万能铣床电路如图 8-12所示 图8-12X620W型万能铣床电气控制电路图X62 W型万能铣床结构及电路工作型万能铣床结构及电路工作原理原理X620W型万能铣床电气控制电路原理图包括主电路、控制电路和照明电路，如图8-12所示，其
26、工作原理如下：（1）主电路 M1 为主轴电动机，带动铣刀进行铣削加工。由于主轴电动机不要频繁的进行正反转，所以用SA3控制倒相，FR1为主轴电动机的过载保护元件。M2 为进给电动机，拖动工作台前后左右及上下移动。FR2为进给电动机的过载保护元件。M3 为冷却泵电动机。三台电动机共用一组熔断器作短路保护。X62 W型万能铣床结构及电路工作型万能铣床结构及电路工作原理原理（2）控制电路 控制电路分别为主轴电动机控制电路、进给电动机控制电路和冷却泵电动机控制电路。1）主轴电动机的控制电路。主轴电动机M1有两组控制按钮，分别装在控制台和机身上。启动按钮SB3和SB4并联，停止按钮SB1和SB2串联。接
27、触器KM1控制M1，YC1是主轴制动用的电磁离合器，SQ1是行程开关，做主轴变轴的冲动开关。按下SB3或SB4，KM1线圈得电，主触点闭合，常开触点自锁，主轴电动机M1启动。按下SB1或SB2时，KM1线圈失电，主触点断开，主轴电动机停止。同时停止按钮的常开触点SB1-2或SB2-2接通电磁离合器YC1，对主轴电动机进行制动。（控制回路没有画制动离合器电路。）2）进给电动机的控制电路。进给控制是顺序，只有在主轴电动机启动后，KM1的常开触点闭合，接通进给电动机控制电路，进给电动机M2才能够启动。X62 W型万能铣床结构及电路工作型万能铣床结构及电路工作原理原理 3）冷却泵电动机的控制电路。冷却
28、泵电动机M3只有在主轴电动机启动后才能启动，它由组合开关SA4控制。（3）M1、M2及M3之间的联动关系：在实际操作中，首先启动主轴电动机M1，在控制SA4来驱动冷却泵电动机工作。M3根据机床工作实际情况来进行操作。（4）照明电路 照明电路的安全电压为24V，由降压变压器T1的二次侧输出。EL为机床的低压照明灯，由开关SA控制。FU5为照明电路的短路保护元件。T68型卧式镗床的结构及电路型卧式镗床的结构及电路工作原理工作原理（1）T68型卧式镗床的结构 T68型卧式镗床是对工件进行孔加工的设备，其结构图如图8-13所示。图8-13 T68型卧式镗床的结构示意图T68型卧式镗床的结构及电路型卧式
29、镗床的结构及电路工作原理工作原理（2）T68型卧式镗床电路工作原理如图8-14所示。图8-14 T68卧式镗床电气控制电路图T68型卧式镗床的结构及电路型卧式镗床的结构及电路工作原理工作原理其工作原理如下：1）主电路 M1 为主轴电动机，通过不同的传动链带动镗轴和平旋盘转动，并带动平旋盘、镗轴、工作台作进给运动。三相交流电源通过QS，主轴电动机M1 正反转由接触器KM1和KM2控制，FR作为M1的过载保护。主轴电动机是双速电动机，接触器KM3、KM4和KM5作Y-/Y变速切换。FU1作为主电路的过载保护元件，FU2作为快速移动电动机M2和控制电路的短路保护元件.2）控制电路 T68型卧式镗床的
30、控制电路分为主轴电动机的正反转及点动控制电路、主轴电动机的低速和高速控制电路、主轴电动机的停止和制动控制电路、主轴电动机的变速冲动控制电路、快速移动电动机的控制电路、安全保护连锁控制电路。T68型卧式镗床的结构及电路型卧式镗床的结构及电路工作原理工作原理3）M1与 M2的联动关系：在实际操作中，启动主轴电动机M1 来驱动机床主轴工作，根据实际情况，在控制快速移动电动机工作。4）照明电路 照明电路有降压变压器T提供36V安全电压。HL1为电源指示灯，HL2为照明灯，由开关SA控制。实训内容实训内容 电气控制设备参观电气控制设备参观 到生产车间参观并了解常用的电气控制设备的结构，熟悉它们的用途，理解它们的工作过程。将结果填如表8-6中。参观内容用途结 构操作过程电气设备设备1-设备2-设备3-表8-6 电气控制设备参观记录
