第2章 电气电路的基本控制原则和基本控制环节

2.1 电气控制系统图的类型及有关标准

电气控制系统是由电气元器件按照一定要求连接而成的。电气控制系统图是用图形的方式来表示电气控制系统中的电气元器件及其连接关系，图中采用不同的图形符号表示各种电气元器件，采用不同的文字符号表示各电气元器件的名称、序号或线路的功能、状况和特征，采用不同的线号或接点编号来表示导线与连接等。电气控制系统图表达了生产机械电气控制系统的结构、原理等设计意图，是电气系统安装、调整、使用和维修的重要资料。

常用的电气控制系统图有电气原理图、元器件布置图和电气安装接线图。电气控制系统图中，电气元器件的图形符号和文字符号都必须采用统一的国家标准。

1.电气原理图

用规定的图形符号，按主电路和辅助电路相互分开并依据各电气元器件动作顺序等原则所绘制的线路图，称为电气原理图。它包括所有电气元器件的导电部件和接线端点，不表示电气元器件的形状、大小和安装方式。简言之：电气原理图表达电气控制系统的组成和连接关系，主要用来分析控制系统工作原理。

现以图2-1普通车床电气原理图为例来介绍电气原理图的原则和注意事项。

图2-1 普通车床电气原理图

（1）绘制电气原理图的原则

1）电气原理图一般分为主电路和辅助电路两部分。无论是主电路还是辅助电路都垂直布置，电源电路绘成水平线，主电路用粗线绘制在图画的左侧或上方，控制电路用细实线绘制在图画的右侧或下方。所有耗能元器件（线圈、指示灯等）均画在电路的最下端。

本例中的主电路是从电源到电动机的电路，其中有刀开关、熔断器、接触器主触点、热继电器发热元器件与电动机等。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路等。它们由继电器、接触器的电磁线圈、接触器的辅助触点、控制按钮、控制变压器、熔断器、照明灯和信号灯等组成。

2）电气原理图中，所有电气元器件都应采用国家统一规定的图形符号和文字符号来表示。

3）电气原理图中，各个电气元器件和部件在控制线路中的位置，应根据便于阅读的原则安排，同一元器件的各个部件可以不画在一起。

4）电气原理图中，所有电器的触点都按没有通电和没有受外力作用时的状态绘制。

5）电气原理图中，有直接电联系的交叉导线连接点，要用黑圆点表示。无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。

6）原理图应按功能布置，即同一功能的电气元器件集中在一起，尽可能按动作顺序从上到下或从左到右的顺序绘制。

7）原理图的绘制要层次分明，各元器件及触头的安排要合理，既要做到所用元器件最少、耗能最少，又要保证电路运行可靠，安装、维护方便。

（2）原理图区域的划分

为了便于确定原理图的内容和组成部分在图中的位置，可在图面上分区，每个分区内竖边方向用大写的拉丁字母编号。图区编号可以设置在图的上方或下方，对应图区编号下方或上方表明它对应电路的功能。

（3）继电器和接触器触点位置的索引

电气原理图中，继电器和接触器线圈下方的触点表用来说明线圈和触点的从属关系。

在原理图中相应线圈的下方，给出触点的文字符号，并在其下面注明相应触点的索引代号，对未使用的触点用“×”表明，有时也可采用省去触点的表示法。

对接触器，上述表示法中各栏的含义如下：

对继电器，上述表示法各栏的含义如下：

图2-1中KM9线圈下方的是接触器KM相应触点的索引。

（4）电气图中数据的标注

电气原理图中电气元器件的相关数据，常在电气原理图中元器件文字符号下方标注出来。图2-1中，热继电器文字符号FR下方标注的4.5～7.2A表示该热继电器的动作电流值范围，6.8A表示该热继电器的整定电流值。

2.元器件布置图

元器件布置图表明电气原理图中所有元器件、电器设备的实际位置，为电气控制设备的制造、安装提供必要的资料。绘制元器件布置图时应注意以下问题：

1）各电器代号应与有关电路图和元器件清单上所列的元器件代号相同。

2）体积大的和较重的元器件应该安装在电气安装板下面，发热元器件应安装在电气安装板的上面。

3）强电、弱电应分开，弱电应屏蔽，防止外界干扰。

4）经常要维护、检修、调整的元器件安装位置不宜过高或过低。

图2-2为某设备的元器件布置图。

图2-2 某设备的元器件布置图

3.电气安装接线图

电气安装接线图是用规定的图形符号，按各元器件相对位置绘制的实际接线图。在具体施工和检修中能起到原理图所起不到的作用，在生产现场得到了广泛的应用。

电气安装接线图是实际接线安装的准则和依据，它清楚地表明各元器件的相对位置和它们之间的电气连接，安装接线图不仅要把同一个电器的各个部件画在一起，而且各个部件的布置要尽可能符合该电器的实际情况。各元器件的表示要与原理图一致，以便核对。同一控制柜中的各元器件之间的连接可以直接进行，不在同一个控制柜内的各元器件之间的导线连接，必须通过接线端子进行。

安装接线图中，分支导线必须在各元器件接线端上引出，还应该详细标明导线和所穿管子的型号、规格等。

电气安装接线图表示出项目的相对位置、项目代号、端子号、导线号、导线型号、导线截面等内容。接线图中的各个项目（如元器件、器件部件、组件、成套设备等）采用简化外形（如正方形、矩形、圆形）表示，简化外形旁边应标注项目代号，并应与电气原理图中的标注一致。

电气安装接线图的绘制原则：

1）接线图中，各元器件的相对位置与实际安装的相对位置一致，且所有部件都画在一个按实际尺寸以统一比例绘制的点画线框中。

2）各元器件的接线端子都有与电气原理图中相一致的编号。

3）接线图中应详细地标明配线用的导线型号、规格、标称面积及连接导线的根数。标明所穿管子的型号、规格等，并标明电源的引入点。

4）安装在电气板内外的元器件之间需通过接线端子板连线。

图2-3为某设备的电气安装接线图。图中还标注出连接导线的型号、根数、截面积，如BVR3×1mm²为聚氯乙烯绝缘软电线、3根导线、导线截面积为1mm²。

图2-3 某设备的电气安装接线图