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(dǎo)體為熔體串聯(lián)于電路中，當(dāng)過載或短路電流通過熔體時(shí)，因其自身發(fā)熱而熔斷，從而分?jǐn)嚯娐返碾娖鳌?br/>
熔斷器的工作特性和特點(diǎn)：
熔斷器在使用時(shí)，串接在其所保護(hù)的電路中。當(dāng)該電路發(fā)生過載或短路時(shí)，電路電流增大，熔體發(fā)熱，但熔體溫度升高到熔體的熔點(diǎn)時(shí)，熔體熔斷并分?jǐn)嚯娐罚赃_(dá)到保護(hù)電路的目的。
熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)和特性：
1.額定電壓； 2.額定電流； 3.極限分?jǐn)嗄芰Γ?4.截?cái)嚯娏魈匦裕?5.時(shí)間—電流特性（熔斷器的時(shí)間—電流特性亦稱“保護(hù)特性”）。
第二節(jié) 低壓隔離器
低壓隔離器也稱刀開關(guān)，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?jǐn)嗫蛰d電路或小電流電路之用。
刀開關(guān)又稱閘刀開關(guān)，是結(jié)構(gòu)最簡單的手動(dòng)電器。
刀開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)：
1.額定電流； 2.額定電壓； 3.操作次數(shù)（1.機(jī)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?jǐn)嗫刂齐娐贰３Ｒ婎愋陀锌刂瓢粹o、位置開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、主令控制器等。
行程開關(guān)：行程開關(guān)是一種工作機(jī)械的行程，發(fā)出操作命令的位置開關(guān)。主要用于機(jī)床、自動(dòng)生產(chǎn)線和其他生產(chǎn)機(jī)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(dòng)開關(guān)，用于不頻繁接通、分?jǐn)嗑€路正常工作電流，也能在電路中流過故障電流時(shí)（短路、過載、欠電壓等），在一定時(shí)間內(nèi)斷開故障電路的開關(guān)電器。
主要技術(shù)參數(shù)：
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?jǐn)嗄芰Γ?br/>
4.斷路器的保護(hù)特性（1.過電流保護(hù)特性；2.欠電壓保護(hù)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(yuǎn)距離用電設(shè)備主回路及其他大容量用電回路的自動(dòng)控制電器。它分為直流和交流兩類。
接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)、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(dòng)機(jī)或線路的保護(hù)以及生產(chǎn)過程自動(dòng)化的控制。
普通電磁式繼電器：
普通電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)、工作原理與接觸器類似，主要由電磁機(jī)構(gòu)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(yīng)，觸頭數(shù)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(zhuǎn)換。
速度繼電器的工作原理：
速度繼電器轉(zhuǎn)子的軸與被控電動(dòng)機(jī)的軸相連接，而定子空套在轉(zhuǎn)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(guān)標(biāo)準(zhǔn)
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(jù)各電器元件動(dòng)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(qiáng)電流通過的部分，由接觸器主觸頭、電動(dòng)機(jī)等組成。輔助電路包括控制電路、照明電路、信號電路及保護(hù)電路等。繪制時(shí)，應(yīng)將這些電路分開。
圖中所有電器的觸頭，按處于非激勵(lì)狀態(tài)繪制。
電氣原理圖中，各電器元件一般按動(dòng)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(shè)備上所有電動(dòng)機(jī)、電器的實(shí)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(shí)際接線圖。
第二節(jié) 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)和正反轉(zhuǎn)控制
三相籠型異步電動(dòng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、堅(jiān)固耐用、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。
控制電路一般由接觸器、繼電器、按鈕等有觸點(diǎn)電器組成。
起動(dòng)方式有全壓起動(dòng)和降壓起動(dòng)兩種。全壓起動(dòng)是一種簡便、經(jīng)濟(jì)的起動(dòng)方法。
2.電路的保護(hù)環(huán)節(jié)
（1）短路保護(hù) 由熔斷器FU1、FU2分別實(shí)現(xiàn)主電路與控制電路的短路保護(hù)。
（2）過載保護(hù) 由熱繼電器FR實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)主電路的長期過載保護(hù)。
（3）欠電壓和失壓保護(hù) 由接觸器本身的電池機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
利用兩個(gè)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(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)的自動(dòng)控制是基本控制，在此基礎(chǔ)上演變成各種正、反轉(zhuǎn)控制。
行程開關(guān)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往返循環(huán)控制電路。
第三節(jié) 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的減壓起動(dòng)控制
三相籠型異步電動(dòng)機(jī)常用的減壓起動(dòng)方法有：
1.定子串電阻（或電抗器）減壓起動(dòng)；
2.星—三角減壓起動(dòng)；
3.自耦變壓器減壓起動(dòng)；
4.延邊三角形減壓起動(dòng)。
定子串電阻起動(dòng)方式不受電動(dòng)機(jī)接線形式的限制，設(shè)備簡單、經(jīng)濟(jì)，在中小型生產(chǎn)機(jī)械中應(yīng)用較廣。
星—三角形減壓起動(dòng)：降低了定子繞組的電壓，適用于空載或輕載起動(dòng)。
第四節(jié) 三相繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制
頻敏變阻器得阻抗能夠隨著轉(zhuǎn)子電流頻率的減小而自動(dòng)減小。
第五節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)控制
一、反接制動(dòng)控制電路
電氣制動(dòng)是使電動(dòng)機(jī)工作在制動(dòng)狀態(tài)，使電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩方向與電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反，從而起制動(dòng)作用。電氣制動(dòng)控制電路包括反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)。
反接制動(dòng)有兩種情況：（1）一種是在負(fù)載轉(zhuǎn)矩作用下，使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)但電磁轉(zhuǎn)矩方向?yàn)檎牡估唇又苿?dòng)；（2）另一種情況是電源反接制動(dòng)，即改變電動(dòng)機(jī)電源
的相序，使定子繞組產(chǎn)生方向的旋轉(zhuǎn)磁場，從而產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子迅速降速。
1.電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)的反接制動(dòng)控制電路
2.電動(dòng)機(jī)可逆行的反接制動(dòng)控制電路
二、能耗制動(dòng)控制電路
能耗制動(dòng)是指在電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源之后，迅速在定子繞組上加一個(gè)直流電壓，利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止磁場的作用來達(dá)到制動(dòng)的目的。
第六節(jié) 三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的有級調(diào)速控制
變極對數(shù)僅適用于三相籠型異步電動(dòng)機(jī)。
第七節(jié) 直流電動(dòng)機(jī)的控制
一、直流電動(dòng)機(jī)的基本控制方法
直流電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)良的調(diào)速特性，調(diào)速平穩(wěn)、方便。調(diào)速范圍廣，過載能力大，能快速起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)，能滿足生產(chǎn)過程自動(dòng)化各種不同的特殊運(yùn)行要求。
在保證足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩下，盡可能地減小起動(dòng)電流。
直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)特點(diǎn)之一是起動(dòng)沖擊電流大，可達(dá)額定電流10-20倍。
二、他勵(lì)（包括并勵(lì)）直流電動(dòng)機(jī)的控制電路
1.（轉(zhuǎn)子）電樞回路串電阻的起動(dòng)與調(diào)速控制電路
電路利用主令控制器SA來實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和停車控制。
三、多點(diǎn)控制：為操作方便，常要求能在多個(gè)地點(diǎn)對設(shè)備進(jìn)行控制，在大型機(jī)床上，將多個(gè)按鈕串接。
第八節(jié) 電氣控制系統(tǒng)的保護(hù)環(huán)節(jié)
一、短路保護(hù)
短路保護(hù)的常用方法是采用熔斷器、斷路器或采用專門的短路保護(hù)繼電器。
常用的過載保護(hù)元件是熱繼電器。
為了防止電網(wǎng)失電后恢復(fù)供電時(shí)，電動(dòng)機(jī)自行起動(dòng)的保護(hù)叫做零電壓保護(hù)。
利用按鈕的自動(dòng)恢復(fù)作用和接觸器的自鎖作用也可以實(shí)現(xiàn)零電壓保護(hù)。
第三章 典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制電路分析
第一節(jié) 電氣控制電路的分析基礎(chǔ)
二、電路圖閱讀分析的方法與步驟
1.先機(jī)后電 2.先主后輔 3.化整為零 4.集零為整，縱觀全局 5.總結(jié)特點(diǎn)
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(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
中小型普通車床主軸轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)方法有兩種，一種是通過改變電動(dòng)機(jī)磁極對數(shù)來改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，以擴(kuò)大車床主軸的調(diào)速范圍；另一種是用齒輪變速箱來調(diào)速。
車床主軸電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)方式有兩種，一種是電氣制動(dòng)（如能耗制動(dòng)和反接制動(dòng)）；另一種是機(jī)械制動(dòng)（如機(jī)械摩擦的離合器制動(dòng)）。
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(jī)械零件的平面、斜面、溝槽等型面的機(jī)床，在裝上分度頭以后，可以加工直齒輪的螺旋面；裝上回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，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(shí)現(xiàn)主軸電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制、點(diǎn)動(dòng)控制、制動(dòng)控制及轉(zhuǎn)速控制，實(shí)現(xiàn)快速移動(dòng)電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制。
題目
1.兩個(gè)控制回路分析：
2.三相籠型異步電動(dòng)機(jī)常用的減壓起動(dòng)方法有：
（1）定子串電阻（或電抗器）減壓起動(dòng)；
（2）星—三角減壓起動(dòng)；
（3）自耦變壓器減壓起動(dòng)；
（4）延邊三角形減壓起動(dòng)。
3.星—三角形減壓起動(dòng)：降低了定子繞組的電壓，適用于空載或輕載起動(dòng)。
4.時(shí)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(shí)間繼電器惡劣，要求低。
5.有級調(diào)速的方法有：變極對數(shù)調(diào)速（P)，變轉(zhuǎn)差率調(diào)速（S），及變頻調(diào)速（f1）
n=60(1-S)f/P
6.直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法：電樞電路串電阻調(diào)速，改變電樞電壓調(diào)速，改變勵(lì)磁調(diào)速和混合調(diào)速。
7.能耗制動(dòng)與反接制動(dòng)的工作原理、特點(diǎn)和使用場合。
特點(diǎn)和使用場合：
能耗制動(dòng)比反接制動(dòng)所消耗的能量少，但制動(dòng)力較弱，適用于電動(dòng)機(jī)容量大，要求制動(dòng)準(zhǔn)確，平穩(wěn)和制動(dòng)頻繁的場合；
反接制動(dòng)，定子電流較大，制動(dòng)效果顯著但能量消耗大，制動(dòng)過程有沖擊，損害傳動(dòng)部件，常用于起動(dòng)不頻繁的設(shè)備。
工作原理：
反接制動(dòng)有兩種情況：（1）一種是在負(fù)載轉(zhuǎn)矩作用下，使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)但電磁轉(zhuǎn)矩方向?yàn)檎牡估唇又苿?dòng)；（2）另一種情況是電源反接制動(dòng)，即改變電動(dòng)機(jī)電源
的相序，使定子繞組產(chǎn)生方向的旋轉(zhuǎn)磁場，從而產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子迅速降速。
能耗制動(dòng)是指在電動(dòng)機(jī)脫離三相交流電源之后，迅速在定子繞組上加一個(gè)直流電壓，利用轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流與靜止磁場的作用來達(dá)到制動(dòng)的目的。
RLC、PLC與微機(jī)各自的特點(diǎn)與應(yīng)用場合：
應(yīng)用場合：
（1）繼電器—接觸器控制動(dòng)作單一，規(guī)模小的簡單系統(tǒng)。
（2）PLC適用于動(dòng)作復(fù)雜，生產(chǎn)線多，機(jī)群控制等復(fù)雜的、有一定規(guī)模的控制場合。
（3）微機(jī)適合做大量的科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)通訊等方面的工作。
特點(diǎn)：
RLC：
（1）RLC控制以硬接線方式控制，接線多且復(fù)雜，柔性差，可擴(kuò)展性差。
（2）RLC控制以并行方式工作，輸出對輸入無響應(yīng)滯后。
（3）可靠性差，維護(hù)相對困難，可靠性和可維性受觸點(diǎn)壽命和接觸不良的限制。
PCL：
（1）采用存儲(chǔ)程序控制方式。元件間的邏輯性關(guān)系用軟接線連接。接線少而簡單，柔性好，可擴(kuò)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(yīng)，滯后工作頻率高，運(yùn)行速度快。
（3）PLC具有自診斷功能，可靠性高，壽命長，便于調(diào)試和維護(hù)。
微機(jī)：
（1）通用性強(qiáng)，運(yùn)行速度快，功能強(qiáng)；
（2）編程使用的編程語言不易掌握，微機(jī)的環(huán)境要求高。
2.梯形圖的特點(diǎn)：
（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(gè)編號的繼電器線圈只能出現(xiàn)一次，但觸點(diǎn)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(diǎn)狀態(tài)表示來自輸入設(shè)備按鈕，行程開關(guān)等應(yīng)輸入信號的狀態(tài)（有或無信號）。
