第一章 低压电器

第一节 低压熔断器
熔断器的用途：
熔断器是一种利用金属导体为熔体串联于电路中，当过载或短路电流通过熔体时，因其自身发热而熔断，从而分断电路的电器。
熔断器的工作特性和特点：
熔断器在使用时，串接在其所保护的电路中。当该电路发生过载或短路时，电路电流增大，熔体发热，但熔体温度升高到熔体的熔点时，熔体熔断并分断电路，以达到保护电路的目的。
熔断器的主要技术参数和特性：
1.额定电压； 2.额定电流； 3.极限分断能力； 4.截断电流特性； 5.时间—电流特性（熔断器的时间—电流特性亦称“保护特性”）。

第二节 低压隔离器
低压隔离器也称刀开关，主要用于电器线路中隔离电源，也可作为不频繁地接通和分断空载电路或小电流电路之用。
刀开关又称闸刀开关，是结构最简单的手动电器。
刀开关的主要技术参数：
1.额定电流； 2.额定电压； 3.操作次数（1.机械寿命；2.电寿命）； 4.电稳定性电流； 5.热稳定性电流。

第三节 主令电器
主令电器主要用于发布操作命令以接通和分断控制电路。常见类型有控制按钮、位置开关、万能转换开关、主令控制器等。
行程开关：行程开关是一种工作机械的行程，发出操作命令的位置开关。主要用于机床、自动生产线和其他生产机械的限位及流程控制。

第四节 低压断路器
断路器俗称自动开关，用于不频繁接通、分断线路正常工作电流，也能在电路中流过故障电流时（短路、过载、欠电压等），在一定时间内断开故障电路的开关电器。
主要技术参数：
1.额定电压（1.额定工作电压；2.额定绝缘电压；3.额定脉冲耐压）
2.额定电流；
3.额定短路分断能力；
4.断路器的保护特性（1.过电流保护特性；2.欠电压保护特性）。

第五节 接触器
接触器是一种能频繁地接通和断开远距离用电设备主回路及其他大容量用电回路的自动控制电器。它分为直流和交流两类。
接触器主要由电磁机构、触头系统、灭弧装置三部分组成。

第六节 继电器
继电器是一类通过监测各种电量或非电量信号，接通或断开小电流控制电路的电器，被广泛用于电动机或线路的保护以及生产过程自动化的控制。
普通电磁式继电器：
普通电磁式继电器的结构、工作原理与接触器类似，主要由电磁机构和触头系统组成，但没有灭弧装置，不分主副触头。
与接触器的主要区别在于：能灵敏地对电压、电流变化作出反应，触头数量很多但容量较小，主要用来切换小电流电路或用作信号的中间转换。
速度继电器的工作原理：
速度继电器转子的轴与被控电动机的轴相连接，而定子空套在转子上。
热继电器的常闭触头常串入控制回路，常开触头可接入信号回路。

第二章 电气线路的基本控制原则和基本控制环节

第一节 电气控制系统图的类型及有关标准
电气控制系统图一般有三种：电气原理图、电器布置图和电气安装接线图。
1.电气原理图
用规定的图形符号，按主电路的辅助电路互相分开并依据各电器元件动作顺序等原则说绘制的线路图，成为电气原理图。
（1）绘制电路原理图的原则
电气原理图一般有主电路和辅助电路两部分。主电路是电气控制电路中强电流通过的部分，由接触器主触头、电动机等组成。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等。绘制时，应将这些电路分开。
图中所有电器的触头，按处于非激励状态绘制。
电气原理图中，各电器元件一般按动作顺序从上到下，从左到右依次排列，可水平布置或垂直布置。

2.电器元件布置图
电器元件布置图是用来表明电气设备上所有电动机、电器的实际位置。

3.电气安装接线图
电气安装接线图是用规定的图形符号，按各电器元件相对位置绘制的实际接线图。


第二节 三相笼型异步电动机全压起动和正反转控制
三相笼型异步电动机具有结构简单、价格便宜、坚固耐用、维修方便等优点。
控制电路一般由接触器、继电器、按钮等有触点电器组成。
起动方式有全压起动和降压起动两种。全压起动是一种简便、经济的起动方法。
2.电路的保护环节
（1）短路保护 由熔断器FU1、FU2分别实现主电路与控制电路的短路保护。
（2）过载保护 由热继电器FR实现电动机主电路的长期过载保护。
（3）欠电压和失压保护 由接触器本身的电池机构实现。
利用两个接触器的常闭辅助触头互相控制的方法称为互锁，两对起互锁作用的触头称为互锁触头。
电动机正、反转的自动控制是基本控制，在此基础上演变成各种正、反转控制。
行程开关实现自动往返循环控制电路。


第三节 三相笼型异步电动机的减压起动控制

三相笼型异步电动机常用的减压起动方法有：
1.定子串电阻（或电抗器）减压起动；
2.星—三角减压起动；
3.自耦变压器减压起动；
4.延边三角形减压起动。
定子串电阻起动方式不受电动机接线形式的限制，设备简单、经济，在中小型生产机械中应用较广。
星—三角形减压起动：降低了定子绕组的电压，适用于空载或轻载起动。


第四节 三相绕线转子异步电动机起动控制
频敏变阻器得阻抗能够随着转子电流频率的减小而自动减小。


第五节 三相异步电动机的制动控制

一、反接制动控制电路
电气制动是使电动机工作在制动状态，使电动机的电磁转矩方向与电动机的旋转方向相反，从而起制动作用。电气制动控制电路包括反接制动和能耗制动。
反接制动有两种情况：（1）一种是在负载转矩作用下，使电动机反转但电磁转矩方向为正的倒拉反接制动；（2）另一种情况是电源反接制动，即改变电动机电源
的相序，使定子绕组产生方向的旋转磁场，从而产生制动转矩，使电动机转子迅速降速。
1.电动机单向运转的反接制动控制电路
2.电动机可逆行的反接制动控制电路

二、能耗制动控制电路
能耗制动是指在电动机脱离三相交流电源之后，迅速在定子绕组上加一个直流电压，利用转子感应电流与静止磁场的作用来达到制动的目的。


第六节 三相笼型异步电动机的有级调速控制
变极对数仅适用于三相笼型异步电动机。

第七节 直流电动机的控制
一、直流电动机的基本控制方法
直流电动机具有优良的调速特性，调速平稳、方便。调速范围广，过载能力大，能快速起动、制动和反转，能满足生产过程自动化各种不同的特殊运行要求。
在保证足够大的起动转矩下，尽可能地减小起动电流。
直流电动机的起动特点之一是起动冲击电流大，可达额定电流10-20倍。

二、他励（包括并励）直流电动机的控制电路
1.（转子）电枢回路串电阻的起动与调速控制电路
电路利用主令控制器SA来实现直流电动机的起动、调速和停车控制。

三、多点控制：为操作方便，常要求能在多个地点对设备进行控制，在大型机床上，将多个按钮串接。

第八节 电气控制系统的保护环节
一、短路保护
短路保护的常用方法是采用熔断器、断路器或采用专门的短路保护继电器。
常用的过载保护元件是热继电器。
为了防止电网失电后恢复供电时，电动机自行起动的保护叫做零电压保护。
利用按钮的自动恢复作用和接触器的自锁作用也可以实现零电压保护。

第三章 典型生产机械电气控制电路分析

第一节 电气控制电路的分析基础
二、电路图阅读分析的方法与步骤
1.先机后电 2.先主后辅 3.化整为零 4.集零为整，纵观全局 5.总结特点

第二节 卧式车床的电气控制电路分析
车床在加工过程中主要有两种运动：主运动和进给运动。
中小型普通车床主轴转速的调节方法有两种，一种是通过改变电动机磁极对数来改变电动机的转速，以扩大车床主轴的调速范围；另一种是用齿轮变速箱来调速。
车床主轴电动机的制动方式有两种，一种是电气制动（如能耗制动和反接制动）；另一种是机械制动（如机械摩擦的离合器制动）。

第三节 X62W型卧式万能铣床的电气控制电路分析
铣床是主要用于加工机械零件的平面、斜面、沟槽等型面的机床，在装上分度头以后，可以加工直齿轮的螺旋面；装上回转工作台，则可以加工凸轮和弧形槽。

第四节 T68型卧式镗床的电气控制电路分析
控制电路主要用于实现主轴电动机正反转控制、点动控制、制动控制及转速控制，实现快速移动电动机的点动控制。

题目
1.两个控制回路分析：

2.三相笼型异步电动机常用的减压起动方法有：
（1）定子串电阻（或电抗器）减压起动；
（2）星—三角减压起动；
（3）自耦变压器减压起动；
（4）延边三角形减压起动。

3.星—三角形减压起动：降低了定子绕组的电压，适用于空载或轻载起动。

4.时间继电器在稳定场合工作，而速度继电器则在不稳定场合工作，环境比时间继电器恶劣，要求低。
5.有级调速的方法有：变极对数调速（P)，变转差率调速（S），及变频调速（f1）
n=60(1-S)f/P

6.直流电动机调速方法：电枢电路串电阻调速，改变电枢电压调速，改变励磁调速和混合调速。

7.能耗制动与反接制动的工作原理、特点和使用场合。
特点和使用场合：
能耗制动比反接制动所消耗的能量少，但制动力较弱，适用于电动机容量大，要求制动准确，平稳和制动频繁的场合；
反接制动，定子电流较大，制动效果显著但能量消耗大，制动过程有冲击，损害传动部件，常用于起动不频繁的设备。

工作原理：
反接制动有两种情况：（1）一种是在负载转矩作用下，使电动机反转但电磁转矩方向为正的倒拉反接制动；（2）另一种情况是电源反接制动，即改变电动机电源
的相序，使定子绕组产生方向的旋转磁场，从而产生制动转矩，使电动机转子迅速降速。
能耗制动是指在电动机脱离三相交流电源之后，迅速在定子绕组上加一个直流电压，利用转子感应电流与静止磁场的作用来达到制动的目的。


RLC、PLC与微机各自的特点与应用场合：
应用场合：
（1）继电器—接触器控制动作单一，规模小的简单系统。
（2）PLC适用于动作复杂，生产线多，机群控制等复杂的、有一定规模的控制场合。
（3）微机适合做大量的科学计算、数据处理、计算机通讯等方面的工作。
特点：
RLC：
（1）RLC控制以硬接线方式控制，接线多且复杂，柔性差，可扩展性差。
（2）RLC控制以并行方式工作，输出对输入无响应滞后。
（3）可靠性差，维护相对困难，可靠性和可维性受触点寿命和接触不良的限制。
PCL：
（1）采用存储程序控制方式。元件间的逻辑性关系用软接线连接。接线少而简单，柔性好，可扩展性好。
（2）PLC以扫描程序方式工作，即以串行方式工作，输出对输入有响应，滞后工作频率高，运行速度快。
（3）PLC具有自诊断功能，可靠性高，寿命长，便于调试和维护。
微机：
（1）通用性强，运行速度快，功能强；
（2）编程使用的编程语言不易掌握，微机的环境要求高。

2.梯形图的特点：
（1）梯形图按自上而下，从左到右的顺序排列。
（2）梯形图中的继电器不是物理继电器。
（3）一般情况下，某个编号的继电器线圈只能出现一次，但触点可无限引用。
（4）梯形图两母线之间流过的是“概念电流”，非物理电流。
（5）输入继电器触点状态表示来自输入设备按钮，行程开关等应输入信号的状态（有或无信号）。