【电气知识】干货！75例经典电气控制接线图、电子元件工作原理图
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发布时间：2024-08-11 09:13:58
【基础知识】企业内部机械设计及制图规范参考（适合solidworks所有机械行业）
今天为大家理了一些各类电气控制接线图、电子元件工作原理图，还有可控硅整流电路及负反馈调速装置原理等等，希望对大家的工作起到一定的帮助，一起来了解一下吧。
13. 双电容单相电机接线. 自动循环往复控制线. 定子电路串电阻降压启动控制线. 按启动钮延时运行电路
17. 星形 - 三角形启动控制线. 单向反接制动的控制线. 具有反接制动电阻的可逆运行反接制动的控制线. 以时间原则控制的单向能耗制动线. 以速度原则控制的单向能耗制动控制线. 电动机可逆运行的能耗制动控制线. 双速电动机改变极对数的原理
一般常用三相交流电动机接线个接线柱，当电动机铭牌上标为Y形接法时，D6、D4、D5相连接，D1~D3接电源；为△形接法时，D6与D1连接，D4与D2连接，D5与D3连接，然后D1~D3接电源。可参见图1所示连接方法连接。
单相电动机接线方法很多，如果不按要求接线，就会有烧坏电动机的可能。因此在接线时，一定要看清铭牌上注明的接线方法。
有的单相吹风机引出4个接线所示。采用并联接法应接入110V交流电源，采用串联接法应接入220V交流电源。
目前，机床的工作灯、行灯都采用低压变压器提供36V安全电压，由于灯具在使用中经常移动，极易发生短路故障，造成熔断器熔断甚至烧坏变压器。若使用36V小型中间继电器或36V交流接触器做变压器的通断开关，可避免烧坏变压器。线所示。
42. 双速电动机2Y/2Y接线方法下图所示是2Y/2Y电动机双速定子线组的引出线接线方法。
直流电磁铁停电后，因有剩磁存在，有时会造成不好后果。因此，必须设法消除剩磁。图9中，YA是直流电磁铁线圈，KM是控制YA启停的接触器。KM吸合时，YA通电励磁；KM复位时，YA断直流电，并进行快速退磁。
快速退磁的工作原理是：直流电磁铁断电后，交流电源通过桥式整流器和YA向电容C充电，随着电容C两端电压的不断升高，充电电流越来越小，而通过YA的电流又是交变的，从而使电磁铁快速退磁。电容C的容量要根据电磁铁的真实的情况现场试验决定。R为放电电阻。
采用交流电磁铁制动的三相异步电动机有时会因制动电磁铁延时释放，造成制动失灵。造成电磁铁延时释放的原因是接触器的主回路电源虽被切断，但电动机由于剩磁存在，定子绕组产生感应电动势加在交流电磁铁上，使电磁铁不会立即释放。解决办法很简单，只要在交流电磁铁线圈上串入一个交流接触器常开触点，使得断开电动机电源的同时断开电磁铁与电动机绕组线圈，即可使电磁铁立即释放。
在励磁电路内，串联一个欠电流继电器KI，其常开触点接在控制电路中。当励磁电流消失或减小到设定值时，KI释放，KI常开触点断开，切断电动机电枢电源，使电动机停转，从而避免超速现象发生。
这是因为电源电压虽被切断，但由于惯性的作用，电动机转子仍然转动，其定子绕组会产生感应电动势，一旦停止按钮很快复位，感应电动势直接加在接触器线圈上，使其再次吸合，电动机继续运转。接触器线V时，可按图(a)所示接线V时，可按图(b)接线。图(a)的接线还有缺陷，即在电动机停转时，其引出线及电动机带电，使维修不大安全。
为防止误操作电气设备，并防止非操作人员启动某些设备开关按钮，可采用加密的电动机控制线所示。操作时，首先按下SB1按钮，确认无误后，再同时按下加密按钮SB3，这样控制回路才能接通，KM线圈才能吸合，电动机M才能转动起来。而非操作人员不知其中加密按钮(加密按钮装在隐蔽处)，故不能操作此设备开关。
当供电电压在交流接触器吸引线%以下时，启动接触器衔铁将跳动不止，不能可靠吸合，在交流接触器的控制回路中串联一只整流管，改为直流启动交流运行，就能够尽可能的防止以上问题。交流接触器低电压启动线路如图所示。按下按钮SB1，经二极管VD半波整流的直流电压加在交流接触器KM线圈上，KM吸合。其辅助触点将二极管VD短接，交流接触器投入交流运行。
因为启动电流比较大，所以这种线路只适用于操作不频繁的场合。线路中，VD应选用耐压大于700V的二极管，电流要根据交流接触器线圈电流而定。
单相电容电动机启动转矩大，启动电流小，功率因数高，大范围的应用于家用电器中，如电风扇、洗衣机。为便于维修安装，现介绍这种电动机常用的接线方法。
图(b)为带辅助绕组的接线线路，拨动开关S，可改变辅助绕组的抽头，即改变主绕组的实际承受电压，从而改变电动机的转速，此接线方法常用于电风扇上。
图(c)为带电抗器调速的电容电动机接线线路。由于电抗器绕组(其在线路中起到降压作用)的串入，调节电抗器绕组的串入量，即可改变转速。这种方法目前大范围的应用在家用电风扇线路中。在启动电动机时一般先拨到“1”挡上，即为高挡，这时电抗器不接入线路，使电动机在全压下启动，然后再拨“2”挡或任何挡来调节电动机转速。
与此同时，时间继电器KT得电工作，待供水与原料成比例后(供水时间由KT时间继电器调整确定，根据原料与水的配比确定)，KT动作延时结束，从而使3KM自动释放，供水停止。加水完毕即可实施搅拌。按下1SBF正转按钮，1KMF得电吸合，1M正转搅拌，搅拌完毕后按下1SB停止按钮即可停止。出料时，按下1SBR按钮，1M反转即可把混凝土泥浆自动搅拌出来。然后按下1SB，接触器1KMR断电释放，1M停转，出料停止。
如果绝缘电阻合乎标准(即绝缘电阻值大于0．5MΩ)，则泄漏电流很小时，在R2上的电压降小于氖泡的点燃电压，Ne不亮；当任意两相或三相同时对机壳的绝缘电阻降低时，泄漏电流大增，使氖泡Ne点燃，从而可判定绝缘不合格。
如图19所示：图(a)为Y形接法电动机连接方法，图(b)为△形接法电动机连接方法。为了更好的提高启动转矩，将启动电容CQ在启动时接入线路中，在启动完毕后退出。
式中：I为电动机额定电流；U为单相电源电压；cosφ为电动机的功率因数。当计算出工作电容后，启动电容选用工作电容的1~4倍。
热继电器在长期通电过程中易出现热老化现象，使其动作特性改变。要保持特性的一致性和稳定能力，一个最重要的措施就是对热继电器进行定期校验。
三相双金属片(热继电器FR)应串联起来，接入试验回路。校验前，先检查热继电器的刻度电流与电动机的额定电流相不相符。然后给热继电器通以1．05IN(额定电流，通过调整RP实现)电流，检查其同步性，即三相双金属片是否同时接触。如不同步，则用平口钳钳住双金属片与支架点焊处，来调整同步性。
同步性调好后，首先做启动试验，给热继电器FR通以6IN的电流，它在5s内不应动作；其次做运行试验，给FR通以1.05IN电流，使热继电器加热到稳定热态，过30min后，慢慢地调节RP，使FR动作，再稍往回旋一点，使FR触点断开；再将试验电流提高到1．2IN，此时FR应在20min内动作。这样，热继电器的整定校验方告结束。
调整校验时应注意以下两点：①不允许用钳子钳弯双金属片，以免影响保护的稳定；②校验连接导线应有足够的截面积，以免影响动作时间。
这种绝缘耐压测试仪可测灯具，将待测灯具与A、B两接线得电并自锁；然后将调压器VT(1∶10，输出0~250V)调至需测的电压值，如需调到1500V则将VT调到电压表指示150V(同理，作2000V耐压时，调到电压表指示200V)，经时间继电器KT延时后，电源自动切断，见图21。
在某些生产的全部过程中，需要两地的生产人员能传递简单的信息，以协调工作。图22所示是用一根导线传递联络信号线路。两地中各有一只双掷开关控制信号灯联络，信号灯分别装在两地，一地一个。当甲地向乙地发联络信号时，拨动开关S1，乙地的指示灯亮，待乙地完成甲地所指示的任务后，乙地可把开关拨至“联络”位置，通知甲地工作已完成。
下图所示线路可使甲乙两地都能向总控制室发联络信号。当甲地向总控制室发信号时，按下按钮SB1，控制室的电铃告警。同理当乙地向总控制室发信号时按下SB2即可。甲乙两地信号可用信号铃声的时间长短或次数区分。
热继电器多用于电动机过流保护，但在一些集体用电单位或用电场所也可作为限电器。
具体制作的过程如图所示。热继电器手动复位时，需将热继电器复位螺丝旋出。选用热继电器的额定电流和用户总的额定电流一致。
用电阻、电容、氖泡可组成一小型电源相序指示器。当电源按顺相序L1、L2、L3接入时，氖灯就亮；按逆相序L2、L1、L3接入时则氖灯不亮。线路如图(a)所示。
第二种方法是：用一只2μF、耐压为500V的电容和两只相同功率(220V/60W)的白炽灯泡，便可做成一个交流电源相序指示器，见图(b)。
在电动机6根引出线标记无法确认时，我们可利用交流电源和灯泡检查电动机三相绕组的头尾端，以免将绕组接错。
用交流电源和灯泡确定电动机三相绕组的方法是：首先用36V低压灯做试灯，分出电动机每一相线圈的两个线端，然后将两相线V电源，剩下的一相线V的灯泡线路通入电源后，灯泡发亮，说明所串联的两相是头尾相接；灯泡不亮，说明是头头相接，如图(a)所示。然后将测出的两相线圈头尾做一标记，再按此方法将其中一相与原来接灯泡的一相线圈串联，另一相连接灯泡，再按同样道理判断，电动机三相绕组的头尾就很容易区分出来了。
另一种方法是用万用表测定电动机三相绕组头尾，首先用万用表测量出电动机6个接线端哪两个线端为同一相，然后将万用表的直流毫安挡拨到最小一挡，并将表笔接到三相绕组的某一组两端，而电池正负极接到另一相的两个线端上。如图(b)所示，当开关S闭合瞬间，如表针摆向大于零，则说明电池负极所接的线端与万用表正极表笔所接的线端是同极性的(均可认为是头)。依此类推，便可测出另外两相的头和尾。
图(a)、(b)是最简便的线路通断检测器。当测得导线通路时，灯泡会发光，耳机在通断瞬时会发响；当线路断路时，耳机不响，灯泡不亮。这种方法简单易行，很适合初学电工制作工具仪表或代替万用表做测量，其优点是携带方便。
下图所示是一感应测电笔线路。它可方便地测出导线的断芯位置。在用来测导线断芯位置时，在导线V的电源相线，然后用感应测电笔的探头栅极靠近被测导线，并沿线移动。如果发光二极管在移动中突然熄灭，那么此处便是导线断芯位置。
在某些地方，因网路电压长期较低或者是由于夜间用电量减少，网路电压升高，一些电器异常工作或损坏，利用行灯变压器升压或降压可满足需要，见图29。
如果电动机受潮，而体积又较大，很不容易拆下放在烘箱内干燥。可将电焊机低压电通入电动机三相绕组，用电流升温干燥电动机。此方法适用于干燥20~60kW的电动机，电焊机的容量应根据电动机容量而选用。通入电动机绕组线圈的电流可由电焊机来调节，但在烘干时应注意通入电动机的电流不能超过电动机本身额定电流太多，并且注意仔细观察电动机和电焊机温度都不能升得过高。线路参见下图。
把变压器的一侧绕组短路，另一侧用自耦变压器施加电压，使变压器绕组内流过额定电流，依靠绕组铜损(I2R)产生的热量来加热变压器，可达到干燥变压器的目的，如图32所示。本方法简便实用，干燥升温快。但需用自耦变压器容量也较大，一般比燥变压器的容量大10%以上。另外此法也易产生局部过热，并且耗电量较大，所以，一般只适用于燥变压器容量不大的情况下。
有些地区的电压常低于220V；而有些地区的电压则高于220V；那么用现有的双绕组变压器接成自耦变压器来升高或降低电源电压；即能使额定电压为220V 的用电器正常工作；
如图33所示。当开关S 打在“升压”位置时；变压器相当于一个自耦变压器；将电源电压升高6． 3V；如将开关S 打在“正常”位置时；负载是直接接到电源上；输出电压仍为电源电压。图中的黑圆点表示绕组的同名端。如果将初、次级的连接线改为同名端相连；则输出电压将降低6． 3V。采用这种接法；负载电流小于初、次级的额定电流。网路电压如经常比220V 低(或高)30 ~40V；可选220V/36V 的变压器连接。
一般的单相自耦调压器调压范围是0~250V。但有时需要高于250V的可调电压，那么按图34接线V连续可调的输出电压。当S打在“1”挡位置时，输出电压为0~250V；将S打在“2”挡位置时，输出电压为220~406V。
三相自耦调压器的接线线路如图(b)所示，这种接触式自耦调压器为可调型，它可作为带负载无级平滑调节电压用的用电设备。三相自耦调压器是将3个单相自耦调压器叠装而成的，电刷同轴转动，按Y形接法连接。
在测验三相交流电时，如果带电的线路较长，即使三相交流电缺一相电源，用一般的验电笔测试也很难判断出是哪根电线缺相(因为线路较长，并行的线与线之间产生的电容容量增大，使不带电的某一根电线产生感应电)。为了快速、准确地判断，可在一般的低压验电笔的氖泡上并联一只1500pF小电容，这样在测强电时，电笔照常发光。而测得的是感应电时，感应电会通过电容再经过人体被大地吸收掉，所以电笔不发光。在自制这种验电笔时应把电笔上串联的保护电阻放在测电笔线路的最前端以保障安全。
在实际工作中，往往用电设备为双电源，并且对称。在手头只有单电源的情况下，按图所示连接，即可使其变为双对称电源使用。
车间安装的行车、吊葫芦的起重电动机上，往往需安装保护限位装置，在电动机通电后，避免人为操作失误或接触器触点粘连或铁芯极面脏而不释放造成超上限或超下限工作。因此，限位器在工厂和企业应用极为广泛。这里介绍一种常用限位器接线方法，这种限位器大多数都用在行车的上下电动机限位。当吊钩高于限制位置时，它会使电动机自动断开电源。这种方法一般是断开主电机电源线，而不是用控制线控制接触器通断电动机停止限位，其优点是万一接触器触点熔在一起不能断开时，限位器同样能起到保护限位的作用。其接线方法如图所示。
交流电焊机一般接法如图39所示。当合上刀闸QS时，按下按钮SB1，接触器KM得电吸合；松开按钮SB1时，KM自锁触点自锁，电焊机继续得电工作。当按下SB2时，电焊机停止工作。
交流弧焊机加上一套硅整流装置，就可成为一台交直流两用弧焊机，见图40。电路中VD1 ~ VD4 为4 只硅整流二极管；R1 ~ R4、C1 ~ C4组成硅整流器件的过压保护电路；FR 为过流继电器，保护硅整流器件。当负载电流大于额定值时，电流互感器次级电流相应增加，带动继电器FR 动作，FR 常闭触点打开，接触器KM 释放，触点打开切断电焊机电源。硅整流器件用0． 25kW 风扇作风冷设备。图中，C5 为滤波电容，R5 为泄放电阻。
在电镀过程中，常常利用硅整流器件的调压电路进行工作，其工作原理如图41所示。当需进行工作时，按下按钮SB1，接触器KM1 线圈通电，主回路中触点闭合，线路输出直流电压。与此同时，KM2 也得电动作，接通电扇，对硅整流器件以及调压器吹冷风降温。线路中KI 为过流继电器。
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