第2章 電氣電路的基本控制原則和基本控制環(huán)節(jié)

2.1 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)是由電氣元器件按照一定要求連接而成的。電氣控制系統(tǒng)圖是用圖形的方式來表示電氣控制系統(tǒng)中的電氣元器件及其連接關(guān)系，圖中采用不同的圖形符號表示各種電氣元器件，采用不同的文字符號表示各電氣元器件的名稱、序號或線路的功能、狀況和特征，采用不同的線號或接點(diǎn)編號來表示導(dǎo)線與連接等。電氣控制系統(tǒng)圖表達(dá)了生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、原理等設(shè)計意圖，是電氣系統(tǒng)安裝、調(diào)整、使用和維修的重要資料。

常用的電氣控制系統(tǒng)圖有電氣原理圖、元器件布置圖和電氣安裝接線圖。電氣控制系統(tǒng)圖中，電氣元器件的圖形符號和文字符號都必須采用統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)。

1.電氣原理圖

用規(guī)定的圖形符號，按主電路和輔助電路相互分開并依據(jù)各電氣元器件動作順序等原則所繪制的線路圖，稱為電氣原理圖。它包括所有電氣元器件的導(dǎo)電部件和接線端點(diǎn)，不表示電氣元器件的形狀、大小和安裝方式。簡言之：電氣原理圖表達(dá)電氣控制系統(tǒng)的組成和連接關(guān)系，主要用來分析控制系統(tǒng)工作原理。

現(xiàn)以圖2-1普通車床電氣原理圖為例來介紹電氣原理圖的原則和注意事項(xiàng)。

圖2-1 普通車床電氣原理圖

（1）繪制電氣原理圖的原則

1）電氣原理圖一般分為主電路和輔助電路兩部分。無論是主電路還是輔助電路都垂直布置，電源電路繪成水平線，主電路用粗線繪制在圖畫的左側(cè)或上方，控制電路用細(xì)實(shí)線繪制在圖畫的右側(cè)或下方。所有耗能元器件（線圈、指示燈等）均畫在電路的最下端。

本例中的主電路是從電源到電動機(jī)的電路，其中有刀開關(guān)、熔斷器、接觸器主觸點(diǎn)、熱繼電器發(fā)熱元器件與電動機(jī)等。輔助電路包括控制電路、照明電路、信號電路和保護(hù)電路等。它們由繼電器、接觸器的電磁線圈、接觸器的輔助觸點(diǎn)、控制按鈕、控制變壓器、熔斷器、照明燈和信號燈等組成。

2）電氣原理圖中，所有電氣元器件都應(yīng)采用國家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字符號來表示。

3）電氣原理圖中，各個電氣元器件和部件在控制線路中的位置，應(yīng)根據(jù)便于閱讀的原則安排，同一元器件的各個部件可以不畫在一起。

4）電氣原理圖中，所有電器的觸點(diǎn)都按沒有通電和沒有受外力作用時的狀態(tài)繪制。

5）電氣原理圖中，有直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點(diǎn)，要用黑圓點(diǎn)表示。無直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點(diǎn)不畫黑圓點(diǎn)。

6）原理圖應(yīng)按功能布置，即同一功能的電氣元器件集中在一起，盡可能按動作順序從上到下或從左到右的順序繪制。

7）原理圖的繪制要層次分明，各元器件及觸頭的安排要合理，既要做到所用元器件最少、耗能最少，又要保證電路運(yùn)行可靠，安裝、維護(hù)方便。

（2）原理圖區(qū)域的劃分

為了便于確定原理圖的內(nèi)容和組成部分在圖中的位置，可在圖面上分區(qū)，每個分區(qū)內(nèi)豎邊方向用大寫的拉丁字母編號。圖區(qū)編號可以設(shè)置在圖的上方或下方，對應(yīng)圖區(qū)編號下方或上方表明它對應(yīng)電路的功能。

（3）繼電器和接觸器觸點(diǎn)位置的索引

電氣原理圖中，繼電器和接觸器線圈下方的觸點(diǎn)表用來說明線圈和觸點(diǎn)的從屬關(guān)系。

在原理圖中相應(yīng)線圈的下方，給出觸點(diǎn)的文字符號，并在其下面注明相應(yīng)觸點(diǎn)的索引代號，對未使用的觸點(diǎn)用“×”表明，有時也可采用省去觸點(diǎn)的表示法。

對接觸器，上述表示法中各欄的含義如下：

對繼電器，上述表示法各欄的含義如下：

圖2-1中KM9線圈下方的是接觸器KM相應(yīng)觸點(diǎn)的索引。

（4）電氣圖中數(shù)據(jù)的標(biāo)注

電氣原理圖中電氣元器件的相關(guān)數(shù)據(jù)，常在電氣原理圖中元器件文字符號下方標(biāo)注出來。圖2-1中，熱繼電器文字符號FR下方標(biāo)注的4.5～7.2A表示該熱繼電器的動作電流值范圍，6.8A表示該熱繼電器的整定電流值。

2.元器件布置圖

元器件布置圖表明電氣原理圖中所有元器件、電器設(shè)備的實(shí)際位置，為電氣控制設(shè)備的制造、安裝提供必要的資料。繪制元器件布置圖時應(yīng)注意以下問題：

1）各電器代號應(yīng)與有關(guān)電路圖和元器件清單上所列的元器件代號相同。

2）體積大的和較重的元器件應(yīng)該安裝在電氣安裝板下面，發(fā)熱元器件應(yīng)安裝在電氣安裝板的上面。

3）強(qiáng)電、弱電應(yīng)分開，弱電應(yīng)屏蔽，防止外界干擾。

4）經(jīng)常要維護(hù)、檢修、調(diào)整的元器件安裝位置不宜過高或過低。

圖2-2為某設(shè)備的元器件布置圖。

圖2-2 某設(shè)備的元器件布置圖

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，按各元器件相對位置繪制的實(shí)際接線圖。在具體施工和檢修中能起到原理圖所起不到的作用，在生產(chǎn)現(xiàn)場得到了廣泛的應(yīng)用。

電氣安裝接線圖是實(shí)際接線安裝的準(zhǔn)則和依據(jù)，它清楚地表明各元器件的相對位置和它們之間的電氣連接，安裝接線圖不僅要把同一個電器的各個部件畫在一起，而且各個部件的布置要盡可能符合該電器的實(shí)際情況。各元器件的表示要與原理圖一致，以便核對。同一控制柜中的各元器件之間的連接可以直接進(jìn)行，不在同一個控制柜內(nèi)的各元器件之間的導(dǎo)線連接，必須通過接線端子進(jìn)行。

安裝接線圖中，分支導(dǎo)線必須在各元器件接線端上引出，還應(yīng)該詳細(xì)標(biāo)明導(dǎo)線和所穿管子的型號、規(guī)格等。

電氣安裝接線圖表示出項(xiàng)目的相對位置、項(xiàng)目代號、端子號、導(dǎo)線號、導(dǎo)線型號、導(dǎo)線截面等內(nèi)容。接線圖中的各個項(xiàng)目（如元器件、器件部件、組件、成套設(shè)備等）采用簡化外形（如正方形、矩形、圓形）表示，簡化外形旁邊應(yīng)標(biāo)注項(xiàng)目代號，并應(yīng)與電氣原理圖中的標(biāo)注一致。

電氣安裝接線圖的繪制原則：

1）接線圖中，各元器件的相對位置與實(shí)際安裝的相對位置一致，且所有部件都畫在一個按實(shí)際尺寸以統(tǒng)一比例繪制的點(diǎn)畫線框中。

2）各元器件的接線端子都有與電氣原理圖中相一致的編號。

3）接線圖中應(yīng)詳細(xì)地標(biāo)明配線用的導(dǎo)線型號、規(guī)格、標(biāo)稱面積及連接導(dǎo)線的根數(shù)。標(biāo)明所穿管子的型號、規(guī)格等，并標(biāo)明電源的引入點(diǎn)。

4）安裝在電氣板內(nèi)外的元器件之間需通過接線端子板連線。

圖2-3為某設(shè)備的電氣安裝接線圖。圖中還標(biāo)注出連接導(dǎo)線的型號、根數(shù)、截面積，如BVR3×1mm²為聚氯乙烯絕緣軟電線、3根導(dǎo)線、導(dǎo)線截面積為1mm²。

圖2-3 某設(shè)備的電氣安裝接線圖