1、机床电气控制系统运行与维护学习情境二 三相异步电动机的单向运行控制2.1 三相异步电动机单向运行控制原理 2.1.3 基本电气控制系统图的识读 机床电气控制系统运行与维护 1.1.电力拖动系统电力拖动系统 电力拖动电力拖动是指用电动机拖动生产机械的工作机构是指用电动机拖动生产机械的工作机构 ，使之按人，使之按人们的需要运转的一种技术。们的需要运转的一种技术。由于电力在生产、运输、分配、使用和控制等方面的优越性，由于电力在生产、运输、分配、使用和控制等方面的优越性，从而使电动机控制（电力拖动）获得广泛的应用。从而使电动机控制（电力拖动）获得广泛的应用。目前，在生产中大量使用各式各样的生产机械，如
2、目前，在生产中大量使用各式各样的生产机械，如车床、铣车床、铣床、钻床、磨床床、钻床、磨床等，都采用电动机控制（电力拖动）。等，都采用电动机控制（电力拖动）。机床电气控制系统运行与维护1）电动机控制（电力拖动）系统的组成）电动机控制（电力拖动）系统的组成 电动机控制系统作为机械设备的一部分，一般有电动机控制系统作为机械设备的一部分，一般有4个子系统组成，个子系统组成，如图如图2-33所示。所示。图2-33 电力拖动系统机床电气控制系统运行与维护（1 1）电源）电源 电源电源是为电动机和控制设备供应能源的，分为交流电源和直流电源是为电动机和控制设备供应能源的，分为交流电源和直流电源 （2 2）电动
3、机）电动机电动机电动机是生产机械的原动机，其作用是将是生产机械的原动机，其作用是将电能转换为机械能电能转换为机械能。电动机。电动机可分为交流电动机和直流电动机、三相电动机和单相电动机等。可分为交流电动机和直流电动机、三相电动机和单相电动机等。（3 3）控制设备）控制设备 控制设备控制设备用来控制电动机的运转，由各种控制电动机、电器、自动化元用来控制电动机的运转，由各种控制电动机、电器、自动化元件及工业控制计算机等组成。件及工业控制计算机等组成。（4 4）传动机构）传动机构 传动机构传动机构是在电动机与生产机械的工作机构之间传递动力的装置，如是在电动机与生产机械的工作机构之间传递动力的装置，如减
4、速箱、传动带、联轴器等。减速箱、传动带、联轴器等。机床电气控制系统运行与维护2）电动机控制（电力拖动）技术的特点）电动机控制（电力拖动）技术的特点（1 1）方便经济：）方便经济：电能的生产、变换、传输都比较经济，分配、检测和使用都比较方便。电能的生产、变换、传输都比较经济，分配、检测和使用都比较方便。（2 2）效率高：）效率高：电动机拖动比其他拖动方式效率高，且传动结构要简单的多。电动机拖动比其他拖动方式效率高，且传动结构要简单的多。（4 4）易于实现生产过程的自动化：）易于实现生产过程的自动化：由于电动机可实现远距离控制和自动调节，且各种非电量（如位移、速度、温由于电动机可实现远距离控制和自
5、动调节，且各种非电量（如位移、速度、温度等）都可以通过传感器转变为电量，作用于电动机控制系统，因此，能实现生产度等）都可以通过传感器转变为电量，作用于电动机控制系统，因此，能实现生产过程的自动化。过程的自动化。（3 3）调节性能好：）调节性能好：电动机的类型很多，且有各种运行特性，可适应不同生产机械的需要，且电电动机的类型很多，且有各种运行特性，可适应不同生产机械的需要，且电力拖动系统的启动、制动、调速、反转等控制手段简便、多样、迅速，能实现较力拖动系统的启动、制动、调速、反转等控制手段简便、多样、迅速，能实现较理想的控制效果。理想的控制效果。机床电气控制系统运行与维护2.2.电气图形符号及其
6、绘制电气图形符号及其绘制 用规定的用规定的图形、符号和文字图形、符号和文字表示电气控制系统表示电气控制系统工工作原理、作原理、各电气元件各电气元件相互位置相互位置及其及其连接关系连接关系的图统称为的图统称为电气控制系统图电气控制系统图。电气控制系统图可分为电气控制系统图可分为电气原理图、电器布置图电气原理图、电器布置图和电气安装接线图。和电气安装接线图。机床电气控制系统运行与维护 电气控制系统图电气控制系统图是一种电气技术领域是一种电气技术领域必不可少必不可少的工程语言，的工程语言，广泛用于机械、电动机、电力、电子、自动化、仪器仪表、计广泛用于机械、电动机、电力、电子、自动化、仪器仪表、计算机
7、等工程技术的电气图中。算机等工程技术的电气图中。电气图形符号电气图形符号主要是为了主要是为了表达和区别表达和区别电气控制线路中各类电电气控制线路中各类电器及导电部件的相互连接，出于设计、分析、交流和使用的方器及导电部件的相互连接，出于设计、分析、交流和使用的方便，必须用便，必须用统一的、国家标准规定的统一的、国家标准规定的图形符号和文字符号来表图形符号和文字符号来表示电动机和各种电器的连接关系。示电动机和各种电器的连接关系。机床电气控制系统运行与维护现行主要的标准如下：现行主要的标准如下：GB/T4728 GB/T4728 电气图常用符号电气图常用符号；GB/T5465 GB/T5465 电气
8、设备用图形符号电气设备用图形符号；GB/T5226 GB/T5226 机械电气设备通用技术条件机械电气设备通用技术条件；GB/T7159 GB/T7159 电气技术中的文字符号通则电气技术中的文字符号通则；GB/Tz6988.1GB/Tz6988.1GB/T6988.7 GB/T6988.7 电气制图电气制图；JB/T2740 JB/T2740 工业机械电气设备电气图、图解和表的绘制工业机械电气设备电气图、图解和表的绘制；GB/T4026 GB/T4026 电器设备接线端子和特定导线线端的识别及应用字母数字系统的通则电器设备接线端子和特定导线线端的识别及应用字母数字系统的通则；GB5094 G
9、B5094 电气技术中的项目代号电气技术中的项目代号等。等。机床电气控制系统运行与维护1）电气）电气图形符号与文字符号图形符号与文字符号(1(1）图形符号）图形符号 用图形表示电器设备，依此来区别不同的电气设备或其各个导用图形表示电器设备，依此来区别不同的电气设备或其各个导电部件，采用的国家标准是电部件，采用的国家标准是19851985年颁布的年颁布的GBT4728.185GBT4728.185电气图电气图用图形符号用图形符号。国家标准所列图形符号是指电器处在国家标准所列图形符号是指电器处在无电压无外力作用无电压无外力作用的常的常态。根据图面布置的要求，可将图形符号态。根据图面布置的要求，可将
10、图形符号旋转旋转9090或或180180绘制。绘制。例如，如图例如，如图2-342-34所示的常开触点的图形符号。所示的常开触点的图形符号。图2-34 常开触点的图形符号机床电气控制系统运行与维护（2 2）文字符号）文字符号 用文字表示电气设备，表明电气设备的名称和用途。一般表示在用文字表示电气设备，表明电气设备的名称和用途。一般表示在图形符号的近旁图形符号的近旁。采用的标准是采用的标准是GB/T18656-2002GB/T18656-2002工业系统、装置与设备以及工业工业系统、装置与设备以及工业产品系统内段子的标识和产品系统内段子的标识和GBGB/T/T50945094（200220052
11、0022005）工业系统、工业系统、装置与设备以及工业产品结构原则与参照代号装置与设备以及工业产品结构原则与参照代号。项目代号是在电气技术领域内各类简图或表格上的一种项目代号是在电气技术领域内各类简图或表格上的一种文字符号，其表达如图文字符号，其表达如图2-352-35所示。所示。图2-35 项目代号含义机床电气控制系统运行与维护 【例【例2-12-1】KA3.23.2表示某简图中第表示某简图中第3个中间继电器的第个中间继电器的第2个副触点。个副触点。【例例2-22-2】接触器接触器KMKM的表示如图的表示如图2-362-36所示。所示。（a）常开触点）常开触点（b）常闭触点）常闭触点（c）线
12、）线 圈圈KM1.1KM1.2KM1常用低压电器的图形符号和文字符号见本书附录常用低压电器的图形符号和文字符号见本书附录B B。图2-36 接触器表示法机床电气控制系统运行与维护2）电气图形符号的绘制注意事项（三点）电气图形符号的绘制注意事项（三点）（1 1）按驱动部分和被驱动部分机械连接的方式，图形符号分三种表示方法。）按驱动部分和被驱动部分机械连接的方式，图形符号分三种表示方法。集中表示法：集中表示法：电器各部分图形符号集中在一起表示，如图电器各部分图形符号集中在一起表示，如图2-372-37（a a）所示。优点是电器各部分寻找容易，缺点是连线较多，阅读困难。适用所示。优点是电器各部分寻找
13、容易，缺点是连线较多，阅读困难。适用于简单电路或电气安装接线图。于简单电路或电气安装接线图。半集中表示法：半集中表示法：电器部分图形符号在图上分散布置，用虚线表示机电器部分图形符号在图上分散布置，用虚线表示机械和电气间的联系，如图械和电气间的联系，如图2-372-37（b b）所示。缺点是连接虚线较多。）所示。缺点是连接虚线较多。分散表示法：分散表示法：电器各图形符号在图上分散布置，用项目代号区分，电器各图形符号在图上分散布置，用项目代号区分，如图如图2-372-37（c c）所示。优点是图面清晰简洁，便于阅读；缺点是寻找同一电）所示。优点是图面清晰简洁，便于阅读；缺点是寻找同一电器其他图形符
14、号较困难。适用于电气原理图。器其他图形符号较困难。适用于电气原理图。机床电气控制系统运行与维护图2-37 电气图形符号的绘制2 2）每一个电气部件的图形符号近旁都应有文字符号来表示。）每一个电气部件的图形符号近旁都应有文字符号来表示。3 3）所有电器触点的图形符号都按没有通电或没有外力作用的常态来绘制。）所有电器触点的图形符号都按没有通电或没有外力作用的常态来绘制。机床电气控制系统运行与维护3.3.基本电气控制系统图的识读基本电气控制系统图的识读 用各种电气图形符号绘制的图称为用各种电气图形符号绘制的图称为电气图电气图，它是电工技术领域，它是电工技术领域中提供信息的主要方式。中提供信息的主要方
15、式。电气图的种类很多，其作用各不相同，各种图的命名主要根据电气图的种类很多，其作用各不相同，各种图的命名主要根据其所表达的信息类型及表达方式而定，其所表达的信息类型及表达方式而定，目前，主要采用的三种：目前，主要采用的三种：电气电气原理图、电器元件布置图和电气安装接线图原理图、电器元件布置图和电气安装接线图。机床电气控制系统运行与维护1）电气原理图）电气原理图 由低压电器，如刀开关、熔断器、接触器、热继电器、短路器、主由低压电器，如刀开关、熔断器、接触器、热继电器、短路器、主令电器等，可组成继电控制系统，把系统中所用的各种电器及其导电部令电器等，可组成继电控制系统，把系统中所用的各种电器及其导
16、电部件用其件用其电气图形符号电气图形符号代替，并按照一定的代替，并按照一定的控制逻辑要求控制逻辑要求，依照通电顺序依照通电顺序排列而形成的电路图，称为排列而形成的电路图，称为电气原理图电气原理图，也称为，也称为电气控制线路图电气控制线路图。电气原理图用电气原理图用图形和文字符号图形和文字符号表示电路中各个电气元件的连接关表示电路中各个电气元件的连接关系和电气工作原理，它并不反映电气元件的实际大小和安装位置，如系和电气工作原理，它并不反映电气元件的实际大小和安装位置，如图图2-38所示。所示。机床电气控制系统运行与维护图2-38 某机床的电气原理图机床电气控制系统运行与维护2)电气原理图绘制的基
17、本原则电气原理图绘制的基本原则（1 1）原理图应分成若干图区）原理图应分成若干图区 复杂的图采用纵横分区，纵向用大写字母编号，横向复杂的图采用纵横分区，纵向用大写字母编号，横向用数字标号；简单的图可只作横向分区，图区的编号写在用数字标号；简单的图可只作横向分区，图区的编号写在图的下部，并在原理图的上方标明该区电路的用途与作用，图的下部，并在原理图的上方标明该区电路的用途与作用，如图如图2-392-39所示。所示。机床电气控制系统运行与维护图2-39 电气原理图的分区 机床电气控制系统运行与维护 （2）电气线路分为主电路和控制电路）电气线路分为主电路和控制电路 主电路一般用粗线画在左边；控制电路
18、一般用细线画在右边。无论主电路还是控主电路一般用粗线画在左边；控制电路一般用细线画在右边。无论主电路还是控制电路，各元件一般应按动作顺序制电路，各元件一般应按动作顺序从上到下、自左至右从上到下、自左至右依次排列，如图依次排列，如图2-40所示。所示。图2-40 主、辅电路分开（a）机床电气控制系统运行与维护图2-40 主、辅电路分开（b）机床电气控制系统运行与维护 （3）图）图2-40中所有电器的状态均为未通电时的状态；二中所有电器的状态均为未通电时的状态；二进制逻辑元件是置进制逻辑元件是置“零零”时的状态；手柄是置于时的状态；手柄是置于“零零”位、位、没有受外力作用或生产机械在原始位置时的状
19、态。没有受外力作用或生产机械在原始位置时的状态。（4）同一电器的各个部件可不画在一起即分散表示法（如）同一电器的各个部件可不画在一起即分散表示法（如接触器的主触头画在主电路上，而其线圈和辅助触头则画在接触器的主触头画在主电路上，而其线圈和辅助触头则画在控制或辅助电路中），但必须用控制或辅助电路中），但必须用同一文字符号标注同一文字符号标注，如图，如图2-41所示。所示。机床电气控制系统运行与维护同一电器的各个部件可以不画在同一电器的各个部件可以不画在一起，但必须用同一文字符号标一起，但必须用同一文字符号标注。注。图2-41 同一电器在图中的分散表示（a）机床电气控制系统运行与维护图2-41 同
20、一电器在图中的分散表示（b）机床电气控制系统运行与维护 （5）原理图中有直接电联系的交叉导线连接点，用实心圆点表示；可拆接或）原理图中有直接电联系的交叉导线连接点，用实心圆点表示；可拆接或测试点用空心圆点表示。无直接电联系的交叉点则不画圆点，如图测试点用空心圆点表示。无直接电联系的交叉点则不画圆点，如图2-42所示。所示。图2-42 交叉点的处理机床电气控制系统运行与维护（6）原理图上应注出必要的技术数据或说明，如图）原理图上应注出必要的技术数据或说明，如图2-43所。所。图2-43 技术参数的的标注（a）机床电气控制系统运行与维护图2-43 技术参数的的标注（b）机床电气控制系统运行与维护
21、（7）在继电器、接触器线圈下方均列有触点表以说明线圈和触点）在继电器、接触器线圈下方均列有触点表以说明线圈和触点的从属关系，即的从属关系，即“符号位置索引符号位置索引”。也就是在相应线圈的下方，给出。也就是在相应线圈的下方，给出触点的图形符号（有时也可省去），对未使用的触点用触点的图形符号（有时也可省去），对未使用的触点用“”表明（表明（或不作表明），如图或不作表明），如图2-44所示。所示。（8）其他表示要点，如图）其他表示要点，如图2-45图图2-52所示。所示。机床电气控制系统运行与维护图2-44 符号位置索引（a）机床电气控制系统运行与维护图2-44 符号位置索引（b）机床电气控制系统
22、运行与维护图2-44 符号位置索引（c）这是一种简单索引，图区这是一种简单索引，图区4中中FR1下面的下面的“2”指出指出FR1的线圈的线圈位置在图区位置在图区2；图区；图区2中中FR1下下面的面的“4”指出指出FR1的触头位置的触头位置在图区在图区4机床电气控制系统运行与维护图2-45 线路的布置 机床电气控制系统运行与维护图2-46 端子的编号机床电气控制系统运行与维护图2-47 控制和信号电路应垂直于水平电源线机床电气控制系统运行与维护图2-48 能耗元件下方直接接地或电源线 机床电气控制系统运行与维护图2-49 控制触点、报警元件的位置 机床电气控制系统运行与维护图2-50 辅助线路接
23、线端子的编号机床电气控制系统运行与维护图2-51 其他相关装置的表示（1）机床电气控制系统运行与维护图2-52 其他相关装置的表示（2）机床电气控制系统运行与维护3）电器布置图）电器布置图根据电器元件在控制板上的实际安装位置，采用简化的外根据电器元件在控制板上的实际安装位置，采用简化的外形符号（如正方形、矩形、圆形等）绘制的一种简图。形符号（如正方形、矩形、圆形等）绘制的一种简图。它不表达各电器的具体结构、作用、接线情况以及工作原它不表达各电器的具体结构、作用、接线情况以及工作原理，主要用于电器元件的布置和安装。理，主要用于电器元件的布置和安装。机床电气控制系统运行与维护电器布置图的基本原则如
24、下：电器布置图的基本原则如下：（1 1）体积大和较重的电器应安装在控制板的下面。）体积大和较重的电器应安装在控制板的下面。（2 2）安放发热元件时，必须注意电柜内所有原件的温升应保持在它们允）安放发热元件时，必须注意电柜内所有原件的温升应保持在它们允许极限内。对散发很大热量的元件，必须隔开安装，必要时可采用风冷许极限内。对散发很大热量的元件，必须隔开安装，必要时可采用风冷 （3 3）为提高电子设备的抗干扰能力，除采取接参考电位电路或公共连接）为提高电子设备的抗干扰能力，除采取接参考电位电路或公共连接等措施外，还必须把灵敏的元件分开、屏蔽或分开加屏蔽。等措施外，还必须把灵敏的元件分开、屏蔽或分开
25、加屏蔽。（4 4）元件的安装必须遵守规定的间隔和爬电距离。并应考虑有关的维修）元件的安装必须遵守规定的间隔和爬电距离。并应考虑有关的维修条件。经常需要维护检修操作调整用的电器，安装位置要适中。条件。经常需要维护检修操作调整用的电器，安装位置要适中。（5 5）尽量把外形及结构尺寸相近的元器件安装在一起，以利安装和补充）尽量把外形及结构尺寸相近的元器件安装在一起，以利安装和补充加工。布置要匀称、美观。加工。布置要匀称、美观。机床电气控制系统运行与维护电器布置图详细绘制出电气设备各个元件的安装位置，位电器布置图详细绘制出电气设备各个元件的安装位置，位置图中往往留有置图中往往留有10%10%以上备用面
26、积及导线管（槽）的位置以上备用面积及导线管（槽）的位置以利于施工。图中无需标注尽寸。图以利于施工。图中无需标注尽寸。图2-532-53为为CW6132CW6132型车床型车床电器位置图。图中电器位置图。图中FU1FU1FU4FU4为熔断器，为熔断器，KMKM为接触器，为接触器，FRFR为为热继电器，热继电器，TCTC为照明变压器，为照明变压器，XTXT为接线端子板。为接线端子板。图2-53 CW6132型车床电器布置图机床电气控制系统运行与维护4）电气安装接线图）电气安装接线图 电气安装接线图是用来表明电气设备和电器元件之间电气安装接线图是用来表明电气设备和电器元件之间的接线关系。的接线关系。
27、它表明了电气设备和电器元件之间的相对位置、配线方它表明了电气设备和电器元件之间的相对位置、配线方式和接线方式，是电气施工的技术文件，主要用于安装接线、式和接线方式，是电气施工的技术文件，主要用于安装接线、线路的检查和故障处理，如图线路的检查和故障处理，如图2-542-54所示。所示。机床电气控制系统运行与维护图2-54 电气安装接线图机床电气控制系统运行与维护绘制电气安装接线图的原则如下：绘制电气安装接线图的原则如下：同一电器的各部件画在一起，其布置尽可能符合电器实际情况。同一电器的各部件画在一起，其布置尽可能符合电器实际情况。各电器元件的图形符号、文字符号和回路标记均以电气原理图为准，各电器
28、元件的图形符号、文字符号和回路标记均以电气原理图为准，严格保持一致。严格保持一致。不在同一控制箱或同一配电屏上的各电器元件都必须经接线端子板不在同一控制箱或同一配电屏上的各电器元件都必须经接线端子板 连接。接线图中的电气互连关系用线束来表示，连接导线应注明规连接。接线图中的电气互连关系用线束来表示，连接导线应注明规 格（数量、截面积等）。格（数量、截面积等）。控制装置的外部连接线应在图上表示清楚，并标明电源引入点。控制装置的外部连接线应在图上表示清楚，并标明电源引入点。机床电气控制系统运行与维护1.1.电气原理图由哪几部分组成？各部分的作用是什么？电气原理图由哪几部分组成？各部分的作用是什么？2.2.图形符号、文字符号、项目代号的含义是什么？图形符号、文字符号、项目代号的含义是什么？3.3.什么是电气节点？在电气原理图中，主电路电气节点编什么是电气节点？在电气原理图中，主电路电气节点编号如何表示？辅助电路电气节点编号如何表示？号如何表示？辅助电路电气节点编号如何表示？机床电气控制系统运行与维护
