低压电器培训内容文档格式.docx
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组合式可直接插在相应的接触器上使用。
分立式可用螺钉固定或扣装在35mm标准安装导轨上。
6．主令电器，包括按钮、主令开关、微动开关、接近开关、旋钮、万能转换开关等。
A，按钮，是在交流或直流控制电路中用以手动激发主令信号的元件（起动、停止、联锁等）。
按钮多为积木式结构，常开和常闭触点一一对应，非自锁式按钮按压后松开自动复位。
自锁式按钮需手动复位（旋转或再次按压）。
B，微动开关用于控制交流或直流，电流至3A的自动控制电路中将机械信号转换为电气信号的元件。
微动开关与不同形式的外壳组合成为多种型号规格的行程开关，用以控制机械运动的行程、速度和变换运动方向等。
C，接近开关（或感应开关），主要由感应线圈和电子电路组成，其作用与行程开关类似，工作原理是使金属感应片接近接近开关的感应线圈产生电信号经电子电路放大至一定电平达到控制目的。
常用于机械撞块不宜安装或不可到达的地方。
或需要电气响应速度较快的要求。
（接近开关也属于传感器类）。
D，万能转换开关，适用交流或直流电路作为控制线路的转换之用，也可作为交流380V中小型电动机的直接起动控制。
（不同型号规格其功能和作用也不相同）。
万能转换开关主要由操作机构，面板、手柄及触头座等组成，并用螺栓紧固成一个整体。
7．其它，包括插头、插座、信号灯和接线盒等。
A，信号灯，在交流或直流控制电路中作信号指示之用。
不同颜色的信号灯所指示的信号含义也不同。
信号灯主要由壳体、罩盖（有多种颜色）和灯泡组成，常用灯泡有半导体发光二极管、氖泡和普通灯泡等。
不同型号指示灯其形状、大小也各不相同，适用电压和耐压等级差异也很大。
二、低压电器的常见使用类别：
电流种类
使用类别符号
典型应用举例
有关产品名称
交
流
AC-1
AC-2
AC-3
AC-4
无感或微感负载，电阻炉
绕线式电动机的起动，停止
笼型电动机的起动和运行中停止
笼型异步电动机的起动、点动、反接制动、反向
低压接触器和电动机起动器
AC-11
AC-12
AC-13
AC-14
AC-15
控制交流电磁铁负载
控制电阻型负载和发光二极管隔离的固态负载
控制变压器隔离的固态负载
控制小容量的电磁铁负载（≤72CVA）
控制容量的电磁铁负载（＞72CVA）
控制电路电器和开关标准
AC-20
AC-21
AC-22
AC-23
无载条件下的通断电路
通断电阻负载,包括通断适中的运行负载
通断电阻、电感混合的负载，包括通断适中的过载
通断电动机负载或其他高电感负载
低压空气式开关、空气式隔离器、隔离开关以及熔断器组合电器标准
直
A
B
非选择性保护：
无人为短延时保护，无额定短时耐受电流的要求
选择性保护：
有人为短延时保护，有额定短时耐受电流的要求
低压断路器标准
DC-1
DC-3
DC-5
DC-6
并励电动机的点动、起动、反接制动
串励电动机的点动、起动、反接制动
通断白灯泡
DC-11
DC-12
DC-13
DC-14
控制直流电磁铁负载
控制直流电磁铁，即电感和电阻的混合负载
控制电路中有经济电阻的直流电磁铁负载
控制电路电器和开关元件标准
DC-20
DC-21
DC-22
DC-23
通断电动机负载或其他高电感负载{如串励电动机}
gG
Gm
dM
全范围分断的（g）,一般用途的熔断器{G}
全范围分断的（g）电动机电路中用的熔断器（M）
部分范围分断的（d）电动机电路中用的熔断器（M）
低压熔断器标准
三，低压电器通用符号及代号（根据GB5226－1996）
名称
符 号（举例）
代 号
含 义（举例）
按 钮
SB
绿色：
起动
红色：
停止
黑色：
点动
黄色：
预备动作
红色蘑姑头：
紧急停止
指 示 灯
LED：
发光二极管
HL：
灯泡式
白色：
电源指示
运行正常
预备、调整
故障
红色闪烁：
警告
熔断器
熔断器芯
FU
继电器
常开触点 常闭触点 线圈
KA
断路器
主触点 辅助触点
QF
接 触 器
KM
主令开关
SA
控制变压器
TC
行程开关
常开触点 常闭触点
SQ
电 源
时间继电器
KT
传感器
电磁铁
电动机
1，按钮的颜色代码及含义：
有的生产厂家将按钮的功能直接标在按钮上，如下所示：
2，指示灯的颜色及其含义：
3，导线和电缆的选择：
4，低压电器外壳防护形式和等级
（1）电器的外壳防护型式
电器的外壳防护型式有以下两种型式：
第一种型式：
防止人体接触或接近壳内带电部分和触及壳内运动部件，以及防止异物进入电器外壳内部
第二种型式：
防止水进入电器内部而引起有害的影响
（2）电器外壳的防护等级
电器防护等级代号由表征字母“IP”和附加在后的两个数字及补充字母组成。
第一位表征数字及字母表示第一种防护型式的各个等级，第二位表征数字第二种防护型式的各个等级。
a．第一位表征数字及字母表示电器具有对人体和壳内部件的保护，共分为9个等级，如IP0X表示没有防护
b．第一位表征数字表示电器由于进水而引起的有害影响的保护，也分为9个等级，如IPX0表示没有防护水的功能
c．补充字母的使用：
当防护的内容有所增加时，可用补充字母表示
W：
可在特定的气候条件下使用
N：
可在特定的尘埃条件下使用
L：
可在特定条件下，防止固体异物，实验探针触及内部和运动部分
（3）当只需用一位表征数字表示某一防护等级时，被省略的字母应以“X”代替如IP1X，IPX5
（4）代号举例：
（5）如无补充字母的W、L、N，表示这种防护等级在任何正常条件下都适用
电气控制电路
一，常用电气控制电路
电气控制线路主要由各种电气元件和电动机等用电设备组成。
电器控制线路的表示方法有：
电气原理图、电气设备安装图和电气设备接线图。
电器控制线路应根据简明易懂的原则，用规定的方法和符号进行绘制。
1．电气原理图
电气原理图表示电器控制线路的工作原理、以及各电气元件的作用和相互关系，而不考虑各电气元件实际安装的位置和实际连线情况。
绘制电气原理图应遵循以下原则：
（1）电器控制线路根据电路的功能和通过的电流大小可分为主电路和控制电路。
主电路包括从电源到电动机的电路，是强电流通过的部分。
控制电路是通过弱电流的电路，它包括接触器和继电器的线圈，接触器的辅助触点，继电器和其它控制电器的触点及自动装置的其它部件，还包括信号电路、保护电路及各种联锁电路。
主电路和控制电路一般应分开绘制。
（2）电器控制线路中，各个电器并不按照它实际的位置情况绘在线路上，而是采用同一电气元件的各部件分别绘在它们完成作用的地方，但需用同一文字符号标出，如接触器的主触点在主电路，线圈和辅助触点在控制电路。
若有多个同一种类的电气元件，可在文字符号的后面加上数字序号的下标，如KM1、KM2等。
（3）电器控制线路的全部触点都按“平常”状态绘出。
“平常”状态对接触器、继电器等是指线圈未通电时的触点状态；
对按钮、行程开关是指没有受到外力时的触点位置。
（4）控制电路的分支线路，原则上按照动作先后顺序排列，两线交叉连接时的电气连接点需用黑点标出。
（5）表示导线、信号通路、连接线等的图线都应是交叉和折弯最少的直线。
可以水平布置，或者垂直布置，也可以用斜的交叉线。
（6）为了突出或区分某些电路、功能等，导线符号、信号通路、连接线等可采用粗细不同的线条来表示。
（7）所用图形符号和文字符号应符合国家标准。
如果采用了国家标准中未规定的图形符号时，必须加以说明。
选择图形符号应尽可能采用优选形式，在满足需要的前提下，尽量采用最简单的形式。
（8）对具有循环运动的机构，应给出工作循环图，如行程开关等应绘出动作程序和动作位置。
2，电器控制线路的常用控制方法
（1）点动控制
生产设备在正常加工时处于正常工作状态，此即谓正常。
除了正常状态外，生产设备还有一种调整工作状态，如机床中作加工准备时的对刀，在这一工作状态中对电动机的控制要求是点动，即按一次按钮动一下，连续按则连续动，不按则不动，这种动作常称为“点动”或“点车”。
图2-2（a）是实现点动的最简单的控制线路，在此只要不用自锁回路便可得到点动的动作。
但在实际工作中，生产设备既要求点动，又要求能连续长期工作。
图2-2（b）、（c）、（d）是能同时满足上述两个要求的线路。
图（b）采用了选择开关S来选择工作状态，S打开时为点动工作，S闭合时为正常工作。
但这个线路在操作时多了一个动作，不太方便。
图（c）中采用两个按钮分别控制，当按动按钮SB1时正常工作，而按点动按钮SB2时，依靠其动断触点将自锁触点回路断开，使KM不能自锁而得点动工作。
但这线路的可靠性不高，如果KM的释放动作缓慢，将因SB2的动断触点过早闭合，使KM继续自锁得电而使电动机正常工作。
为消除上述缺点，就采用图（d）所示线路，图中采用中间继电器K进行连锁控制。
按SB1时，通过K接通KM，且KA自锁，使电动机正常工作，若按SB2时，由于没有接通K，所以不能将KM自锁，仅能点动工作，且当电动机已经起动正常工作后，再按点动按钮SB2将不能起作用。
（2），联锁或互锁控制
既互相联系又互相制约的控制称为联锁控制。
生产设备或自动生产线都由许多运动的部件组成，不同的运动部件之间既互相联系又互相制约。
例如，车床的主轴必须在油泵电动机起动使齿轮箱有充分的润滑之后才能起动。
又如，龙门刨床的工作台运动时不允许刀架移动等。
如图2-3所示，接触器KM2必须在接触器KM1工作后才能工作，即保证了油泵电动机工作后主电动机才能工作。
互锁实际上也是一种联锁关系，是为了强调触点之间的互锁作用。
例如，常常有这样的要求，两台电动机M1和M2不能同时接通，如图2-4所示，KM1动作后，它的动断触点就将KM2接触器的线圈断开，这样就限制了KM2再动作，反之也一样，此时，KM1和KM2的两对动断触点，常称做“互锁”触点。
这种互锁关系在电动机正反转线路中，可保证正反向接触器KM1和KM2不能同时闭合，以防止电源短路。
由上述分析可见：
若要求甲接触器动作时，乙接触器不能动作，则需将甲接触器的常闭触点串在乙接触器的线圈电路中；
若要求甲接触器动作后乙接触器才能动作，则需将甲接触器的常开触点串在乙接触器的线圈电路中。
二，异步电动机的常用控制线路
（一）、鼠笼式异步电动机起动控制线路
1．全压直接起动
所谓全压直接起动，就是将电动机的定子绕组通过闸刀开关或接触器直接接入电源的起动方法称为全压起动。
（直接起动只限于中小型电动机，10KW以上的电动机都应该采取降压起动。
）
（1）采用接触器直接起动控制
图2-9是采用接触器直接起动的控制线路。
主电路由刀开关Q、熔断器FU1和FU2、接触器KM的主触点、热继电器FR的发热元件和电动机M组成；
控制电路由停止按钮SB2、起动按钮SB1、接触器KM的常开辅助触点和线圈、热继电器FR的常闭触点组成。
工作过程如下：
合上刀闸开关Q，按下起动按钮SB1，接触器KM的线圈通电，其主触点闭合，电动机起动。
由于接触器的辅助触点KM并接于起动按钮，因此当松手断开起动按钮后，接触器线圈KM通过其辅助触点可以继续保持通电状态。
这个辅助触点通常称为自锁触点。
按下停止按钮SB2，接触器KM的线圈失电，其主触点断开，电动机失电停转。
线路中熔断器FU1和FU2起短路保护作用。
热继电器FR起过载保护作用。
当负载过大或电动机缺相运行时，热继电器的热元件发热使FR动作，其常闭触点将控制电路切断，使接触器线圈KM失电，切断电动机主电路。
失压保护是通过接触器KM的自锁触点来实现的。
当电网电压消失（如停电）而又重新恢复时，由于自锁触点KM的存在，不按起动按钮电动机就不能起动，从而确保操作人员和设备的安全。
2．降压起动
异步电动机起动时要产生较大的冲击电流（5－8倍额定电流），所以较大容量的电动机起动时需要采用降压起动方式，以减小起动电流，常用的降压起动方式有：
（1）串联电阻起动的控制线路
图2-10是定子串联电阻降压起动的控制线路。
电动机起动时在三相定子电路中串接入电阻，使电动机定子绕组电压降低，从而减小起动电流。
起动后再将电阻短路，电动机在正常电压下运行。
控制线路的工作过程如下：
只要KM2得电就能使电动机正常运行。
但线路图2-10（a）在电动机起动后KM1与KT一直得电动作，不但电能损耗大，也易导致出现故障。
线路图2-10（b）就解决了这个问题，接触器KM2得电后，其动断触点将KM1及KT断电，KM2自锁。
这样，在电动机起动后，只要KM2得电，电动机便能正常工作。
（2）Y-△降压起动控制线路
由于电动机定子绕组接成三角形时，每相绕组所承受的电压为电源的线电压（380V）；
而作星形连接时，每相绕组所承受的电压为电源的相电压（220V）。
因此，对于正常运行时定子绕组接成三角形的鼠笼式异步电动机，当起动时改为星形连接，就可达到降压起动以限制起动电流的目的。
当转速上升到一定数值后，再将定子绕组接成三角形。
Y－Δ起动用于电机电压为380V/660V,其绕組接法相应为Y/Δ的较大容量电动机的起动。
起动时绕組为Y形连接，等转速增加到一定程度时再改为Δ形连接。
这种起动方法可使每相定子绕组所受的电压在起动时降低到电路电压的1/√3（57.7%电路电压），其电流为直接起动时的1/3，由于起动电流的减小，起动转矩也同时减小到直接起动的1/3，所以这种起动方法只能工作在空载或轻载起动的场合。
在图2－11（a）中，当按下按钮SB2时，KM1与KMy得电，它们在主回路中的常开触点闭合，电动机接成Y形起动，待转速增加到一定程度再按下按钮SB3，KMy失电，KMΔ得电，电动机绕组接法由Y形转换成Δ形，电动机进入正常运转。
图2－11（b）只是以时间继电器KT代替了按钮SB3，KT的延时动作时间根据需要的起动时间来整定，它与电动机容量及起动时的负载情况有关。
（3），其它起动方式
A，串联电抗器起动，当电动机额定电压为220V/380V（Y/Δ）时，是不能用Y-△方法作降压起动的，这种电动机可以用串联电抗器或串联电阻起动。
串联电抗器通常用于高压电动机。
B，延边三角形起动，这种起动方式一般都采用专用的低压起动控制箱。
C，自耦变压器起动，对电动机额定电压为220V/380V（Y/Δ）容量较大的鼠笼式电动机，是不能用Y-△方法作降压起动，如采用串联电抗器或串联电阻起动，体积庞大，又很不经济。
这样的情况可采用自耦变压器（补偿器起动）。
这实质上也是一种降压起动方式。
D，电动机的软起动器，它是一种电子产品，可使电动机起动平稳，对电网的冲击小，还可实现电动机的软停车，对电动机的过载、缺相保护。
当然还有很多起动方式，就不一一详述了。
（二）、异步电动机正反转控制线路
在实际应用中，往往要求设备改变运动方向，如工作台前进、后退；
电梯的上升、下降等，这就要求电动机能实现正、反转。
对于三相异步电动机，只要把电动机定子三相绕组任意两相调换一下接到电源上去，即可改变电动机定子相序，从而就可以改变电动机的运行方向。
通过两个接触器来完成电动机定子绕组相序的改变。
1，正反转控制线路
图2-15为异步电动机正反转控制线路，从图2-15（a）可知，按下SB2，正向接触器KM1得电动作，主触点闭合，使电动机正转。
按停止按钮SB1，电动机停止。
按下SB3，反向接触器KM2得电动作，其主触点闭合，使电动机定子绕组与正转时相比相序反了，则电动机反转。
从主回路来看，如果KM1、KM2同时通电动作，就会造成主回路短路。
在线路图2-15（a）中，如果按了SB2又按了SB3，就会造成上述事故。
为此要求线路中必须设置互锁环节。
如图2-15（b）所示，根据本章前面所讲述过的互锁的内容，利用两个接触器的辅助常闭触点互锁控制的方式将其中一个接触器的常闭触点串入另一个接触器的线圈电路中，则任何一个接触器先通电后，即使按下相反方向的起动按钮，另一个接触器也无法通电，这种方式称为电气联锁或电气互锁。
在机电设备控制线路中，这种互锁关系应用极为广泛。
凡是有相反动作，如工作台上下、左右、前后移动；
机床主轴电动机必须在液压泵电动机工作后才能起动等等，都需要有类似的这种联锁控制。
如果现在电动机在正转，想要反转，则线路2-15（b）必须先按停止按钮SB1后，再按方向按钮SB3才能实现，显然操作不方便。
线路图2-15（c）利用复合按钮就可实现正反转的直接转换。
很显然采用复合按钮，还可以起到联锁作用，这是由于按下复合按钮SB2时，KM1可得电动作，同时KM2回路被切断。
同理按下复合按钮SB3时，KM2得电，同时KM1回路被切断。
这样的互锁叫机械互锁。
图2-15（c）既有接触器常闭触点的电气互锁，也有复合按钮常闭触点的互锁，即具有双重互锁。
该线路操作方便、安全可靠、故应用广泛。
2．动力头的自动循环控制（举例）
图2-16是动力头的行程控制线路，它也是由行程开关按行程控制来实现动力头的往复运动的。
控制线路完成了这样一个工作循环：
首先使动力头1由位置b移到位置a停下；
然后动力头2由位置c移到位置d停下；
接着使动力头1和2同时退回到原位置停下。
行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分别装在床身b、a、c、d处。
电动机M1带动动力头1，电动机M2带动动力头2。
动力头1和2在原位时分别压下SQ1和SQ3。
线路的工作过程如下：
按下起动按钮SB2，接触器KM1得电并自锁，使电动机M1正转，动力头1由原位b向a点前进。
当动力头到a点位置时，SQ2行程开关被压下，结果使KM1失电，动力头1停止；
同时使KM2得电动作，电动机M2正转，动力头2由原位c点向d点前进。
当动力头2到达d点时，SQ4被压下，结果使KM2失电，与此同时KM3与KM4得电动作并自锁，电动机M1与M2都反转。
使动力头1与2都向原位退回，当退回到原位时，行程开关SQ1、SQ3分别被压下，使KM3和KM4失电，两个动力头都停在原位。
KM3和KM4接触器的常开触点，分别起自锁作用，这样能够保障动力头1和2都确实退到原位。
如果只用一个接触器的触点自锁，那另一个动力头就可能出现没退回到原位接触器就已失电的情况。
（三），鼠笼式异步电动机制动控制线路
异步电动机从切断电源时起到完全停止，由于惯性的原因总要经过一定的时间（时间长短视负载而定），这对很多生产机械是不能适应的。
所以要采取制动的方法使电动机的惯性旋转时间缩短，以符合机械的要求。
异步电动机常见制动方法有：
1．能耗制动控制线路
三相异步电动机进行能耗制动时，首先将定子绕组从三相交流电源断开，接着立即将一低压直流电源通入定子绕组。
直流电流通过定子绕组后，在电动机内部建立一个固定不变的磁场，由于转子在运动系统贮存的机械能维持下继续旋转，转子导体就产生感应电势和电流，该电流与恒定磁场相互作用产生作用方向与转子实际旋转方向相反的制动转矩，在它的作用下，电动机转速迅速下降，此时
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