第一章 低壓電器

第一節(jié) 低壓熔斷器
熔斷器的用途：
熔斷器是一種利用金屬導體為熔體串聯(lián)于電路中，當過載或短路電流通過熔體時，因其自身發(fā)熱而熔斷，從而分斷電路的電器。
熔斷器的工作特性和特點：
熔斷器在使用時，串接在其所保護的電路中。當該電路發(fā)生過載或短路時，電路電流增大，熔體發(fā)熱，但熔體溫度升高到熔體的熔點時，熔體熔斷并分斷電路，以達到保護電路的目的。
熔斷器的主要技術參數和特性：
1.額定電壓； 2.額定電流； 3.極限分斷能力； 4.截斷電流特性； 5.時間—電流特性（熔斷器的時間—電流特性亦稱“保護特性”）。

第二節(jié) 低壓隔離器
低壓隔離器也稱刀開關，主要用于電器線路中隔離電源，也可作為不頻繁地接通和分斷空載電路或小電流電路之用。
刀開關又稱閘刀開關，是結構最簡單的手動電器。
刀開關的主要技術參數：
1.額定電流； 2.額定電壓； 3.操作次數（1.機械壽命；2.電壽命）； 4.電穩(wěn)定性電流； 5.熱穩(wěn)定性電流。

第三節(jié) 主令電器
主令電器主要用于發(fā)布操作命令以接通和分斷控制電路。常見類型有控制按鈕、位置開關、萬能轉換開關、主令控制器等。
行程開關：行程開關是一種工作機械的行程，發(fā)出操作命令的位置開關。主要用于機床、自動生產線和其他生產機械的限位及流程控制。

第四節(jié) 低壓斷路器
斷路器俗稱自動開關，用于不頻繁接通、分斷線路正常工作電流，也能在電路中流過故障電流時（短路、過載、欠電壓等），在一定時間內斷開故障電路的開關電器。
主要技術參數：
1.額定電壓（1.額定工作電壓；2.額定絕緣電壓；3.額定脈沖耐壓）
2.額定電流；
3.額定短路分斷能力；
4.斷路器的保護特性（1.過電流保護特性；2.欠電壓保護特性）。

第五節(jié) 接觸器
接觸器是一種能頻繁地接通和斷開遠距離用電設備主回路及其他大容量用電回路的自動控制電器。它分為直流和交流兩類。
接觸器主要由電磁機構、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置三部分組成。

第六節(jié) 繼電器
繼電器是一類通過監(jiān)測各種電量或非電量信號，接通或斷開小電流控制電路的電器，被廣泛用于電動機或線路的保護以及生產過程自動化的控制。
普通電磁式繼電器：
普通電磁式繼電器的結構、工作原理與接觸器類似，主要由電磁機構和觸頭系統(tǒng)組成，但沒有滅弧裝置，不分主副觸頭。
與接觸器的主要區(qū)別在于：能靈敏地對電壓、電流變化作出反應，觸頭數量很多但容量較小，主要用來切換小電流電路或用作信號的中間轉換。
速度繼電器的工作原理：
速度繼電器轉子的軸與被控電動機的軸相連接，而定子空套在轉子上。
熱繼電器的常閉觸頭常串入控制回路，常開觸頭可接入信號回路。

第二章 電氣線路的基本控制原則和基本控制環(huán)節(jié)

第一節(jié) 電氣控制系統(tǒng)圖的類型及有關標準
電氣控制系統(tǒng)圖一般有三種：電氣原理圖、電器布置圖和電氣安裝接線圖。
1.電氣原理圖
用規(guī)定的圖形符號，按主電路的輔助電路互相分開并依據各電器元件動作順序等原則說繪制的線路圖，成為電氣原理圖。
（1）繪制電路原理圖的原則
電氣原理圖一般有主電路和輔助電路兩部分。主電路是電氣控制電路中強電流通過的部分，由接觸器主觸頭、電動機等組成。輔助電路包括控制電路、照明電路、信號電路及保護電路等。繪制時，應將這些電路分開。
圖中所有電器的觸頭，按處于非激勵狀態(tài)繪制。
電氣原理圖中，各電器元件一般按動作順序從上到下，從左到右依次排列，可水平布置或垂直布置。

2.電器元件布置圖
電器元件布置圖是用來表明電氣設備上所有電動機、電器的實際位置。

3.電氣安裝接線圖
電氣安裝接線圖是用規(guī)定的圖形符號，按各電器元件相對位置繪制的實際接線圖。


第二節(jié) 三相籠型異步電動機全壓起動和正反轉控制
三相籠型異步電動機具有結構簡單、價格便宜、堅固耐用、維修方便等優(yōu)點。
控制電路一般由接觸器、繼電器、按鈕等有觸點電器組成。
起動方式有全壓起動和降壓起動兩種。全壓起動是一種簡便、經濟的起動方法。
2.電路的保護環(huán)節(jié)
（1）短路保護 由熔斷器FU1、FU2分別實現主電路與控制電路的短路保護。
（2）過載保護 由熱繼電器FR實現電動機主電路的長期過載保護。
（3）欠電壓和失壓保護 由接觸器本身的電池機構實現。
利用兩個接觸器的常閉輔助觸頭互相控制的方法稱為互鎖，兩對起互鎖作用的觸頭稱為互鎖觸頭。
電動機正、反轉的自動控制是基本控制，在此基礎上演變成各種正、反轉控制。
行程開關實現自動往返循環(huán)控制電路。


第三節(jié) 三相籠型異步電動機的減壓起動控制

三相籠型異步電動機常用的減壓起動方法有：
1.定子串電阻（或電抗器）減壓起動；
2.星—三角減壓起動；
3.自耦變壓器減壓起動；
4.延邊三角形減壓起動。
定子串電阻起動方式不受電動機接線形式的限制，設備簡單、經濟，在中小型生產機械中應用較廣。
星—三角形減壓起動：降低了定子繞組的電壓，適用于空載或輕載起動。


第四節(jié) 三相繞線轉子異步電動機起動控制
頻敏變阻器得阻抗能夠隨著轉子電流頻率的減小而自動減小。


第五節(jié) 三相異步電動機的制動控制

一、反接制動控制電路
電氣制動是使電動機工作在制動狀態(tài)，使電動機的電磁轉矩方向與電動機的旋轉方向相反，從而起制動作用。電氣制動控制電路包括反接制動和能耗制動。
反接制動有兩種情況：（1）一種是在負載轉矩作用下，使電動機反轉但電磁轉矩方向為正的倒拉反接制動；（2）另一種情況是電源反接制動，即改變電動機電源
的相序，使定子繞組產生方向的旋轉磁場，從而產生制動轉矩，使電動機轉子迅速降速。
1.電動機單向運轉的反接制動控制電路
2.電動機可逆行的反接制動控制電路

二、能耗制動控制電路
能耗制動是指在電動機脫離三相交流電源之后，迅速在定子繞組上加一個直流電壓，利用轉子感應電流與靜止磁場的作用來達到制動的目的。


第六節(jié) 三相籠型異步電動機的有級調速控制
變極對數僅適用于三相籠型異步電動機。

第七節(jié) 直流電動機的控制
一、直流電動機的基本控制方法
直流電動機具有優(yōu)良的調速特性，調速平穩(wěn)、方便。調速范圍廣，過載能力大，能快速起動、制動和反轉，能滿足生產過程自動化各種不同的特殊運行要求。
在保證足夠大的起動轉矩下，盡可能地減小起動電流。
直流電動機的起動特點之一是起動沖擊電流大，可達額定電流10-20倍。

二、他勵（包括并勵）直流電動機的控制電路
1.（轉子）電樞回路串電阻的起動與調速控制電路
電路利用主令控制器SA來實現直流電動機的起動、調速和停車控制。

三、多點控制：為操作方便，常要求能在多個地點對設備進行控制，在大型機床上，將多個按鈕串接。

第八節(jié) 電氣控制系統(tǒng)的保護環(huán)節(jié)
一、短路保護
短路保護的常用方法是采用熔斷器、斷路器或采用專門的短路保護繼電器。
常用的過載保護元件是熱繼電器。
為了防止電網失電后恢復供電時，電動機自行起動的保護叫做零電壓保護。
利用按鈕的自動恢復作用和接觸器的自鎖作用也可以實現零電壓保護。

第三章 典型生產機械電氣控制電路分析

第一節(jié) 電氣控制電路的分析基礎
二、電路圖閱讀分析的方法與步驟
1.先機后電 2.先主后輔 3.化整為零 4.集零為整，縱觀全局 5.總結特點

第二節(jié) 臥式車床的電氣控制電路分析
車床在加工過程中主要有兩種運動：主運動和進給運動。
中小型普通車床主軸轉速的調節(jié)方法有兩種，一種是通過改變電動機磁極對數來改變電動機的轉速，以擴大車床主軸的調速范圍；另一種是用齒輪變速箱來調速。
車床主軸電動機的制動方式有兩種，一種是電氣制動（如能耗制動和反接制動）；另一種是機械制動（如機械摩擦的離合器制動）。

第三節(jié) X62W型臥式萬能銑床的電氣控制電路分析
銑床是主要用于加工機械零件的平面、斜面、溝槽等型面的機床，在裝上分度頭以后，可以加工直齒輪的螺旋面；裝上回轉工作臺，則可以加工凸輪和弧形槽。

第四節(jié) T68型臥式鏜床的電氣控制電路分析
控制電路主要用于實現主軸電動機正反轉控制、點動控制、制動控制及轉速控制，實現快速移動電動機的點動控制。

題目
1.兩個控制回路分析：

2.三相籠型異步電動機常用的減壓起動方法有：
（1）定子串電阻（或電抗器）減壓起動；
（2）星—三角減壓起動；
（3）自耦變壓器減壓起動；
（4）延邊三角形減壓起動。

3.星—三角形減壓起動：降低了定子繞組的電壓，適用于空載或輕載起動。

4.時間繼電器在穩(wěn)定場合工作，而速度繼電器則在不穩(wěn)定場合工作，環(huán)境比時間繼電器惡劣，要求低。
5.有級調速的方法有：變極對數調速（P)，變轉差率調速（S），及變頻調速（f1）
n=60(1-S)f/P

6.直流電動機調速方法：電樞電路串電阻調速，改變電樞電壓調速，改變勵磁調速和混合調速。

7.能耗制動與反接制動的工作原理、特點和使用場合。
特點和使用場合：
能耗制動比反接制動所消耗的能量少，但制動力較弱，適用于電動機容量大，要求制動準確，平穩(wěn)和制動頻繁的場合；
反接制動，定子電流較大，制動效果顯著但能量消耗大，制動過程有沖擊，損害傳動部件，常用于起動不頻繁的設備。

工作原理：
反接制動有兩種情況：（1）一種是在負載轉矩作用下，使電動機反轉但電磁轉矩方向為正的倒拉反接制動；（2）另一種情況是電源反接制動，即改變電動機電源
的相序，使定子繞組產生方向的旋轉磁場，從而產生制動轉矩，使電動機轉子迅速降速。
能耗制動是指在電動機脫離三相交流電源之后，迅速在定子繞組上加一個直流電壓，利用轉子感應電流與靜止磁場的作用來達到制動的目的。


RLC、PLC與微機各自的特點與應用場合：
應用場合：
（1）繼電器—接觸器控制動作單一，規(guī)模小的簡單系統(tǒng)。
（2）PLC適用于動作復雜，生產線多，機群控制等復雜的、有一定規(guī)模的控制場合。
（3）微機適合做大量的科學計算、數據處理、計算機通訊等方面的工作。
特點：
RLC：
（1）RLC控制以硬接線方式控制，接線多且復雜，柔性差，可擴展性差。
（2）RLC控制以并行方式工作，輸出對輸入無響應滯后。
（3）可靠性差，維護相對困難，可靠性和可維性受觸點壽命和接觸不良的限制。
PCL：
（1）采用存儲程序控制方式。元件間的邏輯性關系用軟接線連接。接線少而簡單，柔性好，可擴展性好。
（2）PLC以掃描程序方式工作，即以串行方式工作，輸出對輸入有響應，滯后工作頻率高，運行速度快。
（3）PLC具有自診斷功能，可靠性高，壽命長，便于調試和維護。
微機：
（1）通用性強，運行速度快，功能強；
（2）編程使用的編程語言不易掌握，微機的環(huán)境要求高。

2.梯形圖的特點：
（1）梯形圖按自上而下，從左到右的順序排列。
（2）梯形圖中的繼電器不是物理繼電器。
（3）一般情況下，某個編號的繼電器線圈只能出現一次，但觸點可無限引用。
（4）梯形圖兩母線之間流過的是“概念電流”，非物理電流。
（5）輸入繼電器觸點狀態(tài)表示來自輸入設備按鈕，行程開關等應輸入信號的狀態(tài)（有或無信號）。