第 2章 基本控制电路
第 2章 基本控制电路
2.1 直接起动控制电路
2.2 降压起动
2.3 数学辅助分析法
2.4 电机的制动
2.5 电机的调速
2.6 顺序控制
第 2章 基本控制电路
2.1 直接起动控制电路
1,单向旋转
2,可逆转动
3,点动控制
4,自动往返运动
第 2章 基本控制电路
1,单向旋转
三相笼型电动机单向旋转
可用开关或接触器控制,
图 1.12为接触器控制电路 。
接触器控制电路图中, Q
为开关, FU1,FU2为主
电路与控制电路的熔断器,
KM为接触器, KR为热继
电器, SB1,SB2分别为
起动按钮与停止按钮, M
为笼型感应电动机 。
L 1 L 2 L 3
Q
M
F U 1
KM
KR
PE
F U 2
S B 1
KM
S B 2 KM
KR
F U 2
U V W
图 2.1 单向旋转
第 2章 基本控制电路
其中的保护环节为：
1）短路保护。
2）过载保护。
3）欠压保护。
第 2章 基本控制电路
2,可逆转动
在实际生产中常需要运动部件实现正反两个方向的运动, 这就要求
拖动电动机能做正反两方向的运转 。 从电机原理可知, 改变电动机
三相电源相序即可改变电动机旋转方向 。 电动机的常用可逆旋转控
制电路如图 1.13所示 。
L1 L2 L3
Q
M
FU1
KM1
PE
KM2 F U 2
S B 1
K M 1
S B 2 K M 2
S B 1
K M 1
S B 2
K M 2
S B 3
KRF U 2
K M 1
K M 2
图 2.2 可逆旋转
第 2章 基本控制电路
3,点动控制
生产过程中，不仅要求生产机械运动部件连续运
动，还需要点动控制。图 1.14为电动机点动控制
电路。图中的控制电路既可实现点动控制，又可
实现连续运转。 SB3为连续运转的停止按钮，
SB1为连续运转起动按钮,SB2为点动起动按钮。
第 2章 基本控制电路
L 1 L 2 L 3
Q
M
F U 1
KM
PE
U V W
KR
F U 2 SB1
KM
SB3 KM F U 2
SB2
SB2
KR
图 2.3 点动控制电路
第 2章 基本控制电路
4,自动往返运动
在实际生产中，常常要求生产机械的运动部件能
实现自动往返。因为有行程限制，所以常用行程
开关做控制元件来控制电动机的正反转。图 1.15
为电动机往返运行的可逆旋转控制电路。图中
KM1,KM2分别为电动机正、反转接触器,SQ1
为反向转正向行程开关,SQ2为正向转反向行程
开关,SQ3,SQ4分别为正向、反向极限保护用
限位开关。
第 2章 基本控制电路
L 1 L 2 L 3
Q
M
F U 1
KM
1
PE
K M 2
KR
F U 2
S B 1
S B 2
K M 1
K M 1
F U 2
K M 1
S Q 1
S B 2
S B 1
K M 2
K M 2
K M 2
S Q 2
KR
S B 3
S Q 2 S Q 3
S Q 1 S Q 4
图 2.4 往返运行
第 2章 基本控制电路
2.2 降压起动
1,自耦变压器起动法
图 1.16是采用自动控制自耦变压器降压起动的控
制电路。是由交流接触器、热继电器、时间继电
器、按钮和自耦变压器等元件组成。图中 KM1为
正常运转接触器,KM2为降压起动接触器,KA
为起动中间继电器,KT为降压起动时间继电器。
第 2章 基本控制电路
图 2.5 自耦变压器降压起动
L 1 L 2 L 3
Q
M
F U 1
K M1
PE
K M2
KR
F U 2 SB1
KR
T
K M1
K M2
F U 2
K M2
KA
K M2 SB2
KT
KT
KA
KA
KA K M1
1 2 3 4 5 6
7
8 9
第 2章 基本控制电路
2,Y-D起动法
凡是正常运行时三相定子绕组接成三角形运转的三相笼
型感应电动机, 都可采用 Y-D降压起动 。 起动时, 定子
绕组先接成 Y联结, 接入三相交流电源, 起动电流下降到
全压起动时的 1/3,对于 Y系列电动机直接起动时起动电
流为额定电流 IN的 5.5～ 7倍 。 当转速接近额定转速时, 将
电动机定子绕组改成 D联结, 电动机进入正常运行 。 这种
方法简便, 经济, 可用在操作较频繁的场合, 但其起动
转矩只有全压起动时的 1/3,Y系列电动机起动转矩为额
定转矩的 1.4～ 2.2倍 。 图 1.17为用于 13kW以上电动机的
起动电路, 由三个接触器和一个时间继电器构成 。
第 2章 基本控制电路
图 2.6 Y-D起动
L 1 L 2 L 3
Q
M
F U 1
K M 1
PE
U 1 V 1 W 1
K M 2
KR
K M 1
F U 2
SB1
K M 1
W2 U2 V2
K M 3
K M 3
K M 2
KT
KR
K M 2
K M 3
K M 1
KT
KT
SB2
1 2
3
45
6 7
8 9
F U 2
.
第 2章 基本控制电路
2.3 数学辅助分析法
1,用继电接触控制线路表示逻辑代数的基
本运算
2,逻辑函数与继电接触控制线路图
第 2章 基本控制电路
1,用继电接触控制线路表示逻辑代数的基本运算
（ 1）, 与, 运算 （ 逻辑乘 ）
逻辑代数中运算符号,×,或,·”读作“与”。“与”运
算的真值表如表 1.2所示。
表 1.2 与运算
第 2章 基本控制电路
实现逻辑乘的器件叫做, 与, 门, 它的逻辑符号
如图 2.7（ a） 所示, 图 2.7（ b） 显示出了继电控
制线路中, 与, 运算的实例, 它表示触点的串联 。
若规定触点接通为, 1”,断开为, 0”,线圈通电
为, 1”, 断 电 为, 0”, 则可以写出 KM ＝
KA1× KA2,只有触点 KA1,KA2均接通, 接触
器线圈 KM能通电 。
第 2章 基本控制电路
A
B
J
KA 1 KA 2 KM
（ a）逻辑符号 （ b）控制线路实例
图 2.7 逻辑“与”
第 2章 基本控制电路
（ 2）, 或, 运算 （ 逻辑加 ）
逻辑代数中运算符号,+”读作“或”。“或”运算的真
值表如表 1.3所示。
表 1.3 或运算
第 2章 基本控制电路
实现逻辑乘的器件叫做, 或, 门, 它的逻辑符号如图 2.8（ a） 所示,
图 2.8（ b） 显示出了继电控制线路中, 或, 运算的实例, 它表示触
点的并联, 可写成 KM＝ KA1× KA2,当触点 KA1或 KA2接通, 或者
KA1和 KA2多接通时, 接触器线圈都可通电 。
图 2.8 逻辑“或”
+
A
B
J
KA 1
KA 1
KM
（ a）逻辑符号 （ b）控制线路实例
第 2章 基本控制电路
（ 3）, 非, 运算 （ 逻辑非 ）
逻辑代数中, 非, 运算的符号用变量上面的短横线表示,
读作, 非, 。, 非, 运算的真值表如表 1.4所示 。 它表示
了事物相互矛盾的两个对立面之间的关系 。 这种规律的
因果规律称为, 非, 逻辑关系 。
表 1.4 非运算
第 2章 基本控制电路
实现逻辑, 非, 的器件叫做, 非, 门, 它的逻辑
符号如图 2.9（ a） 所示, 图 2.9（ b） 示出了继电控
制线路中, 非, 运算的实例, 通常称 KA为原变量,
为反变量, 它们是一个变量的两种形式, 如同一
个继电器的一对常开, 常闭触点, 在向各自相补
的状态切换时同步动作 。 图 （ b） 中, 触点 KA的
取值与线圈 KM的取值相同, 而 KM1与继电器的
常闭触点的取值相同, 所以, 故实现了非运算 。
第 2章 基本控制电路
A J
KA 1 KM
KM F
KM 1
（ a）逻辑符号 （ b）控制线路实例
图 2.9 逻辑“非”
第 2章 基本控制电路
2,逻辑函数与继电接触控制线路图
（ 1）逻辑函数
（ 2）逻辑图和继电接触控制线路图
?由继电接触控制线路图写出逻辑函数
?由逻辑函数画出继电接触控制线路
第 2章 基本控制电路
图 2.10（ a） 为一个最简单的起 -保 -停线路, 接触器线圈
是串接在由触点构成的网络上, 然后与电源相接, 是一
个串联电路 。 它的逻辑函数是：
图 2.10（ b）为图（ a）的反演电路，实现的逻辑功能完
全相同，接触器线圈与触点网络并联，所以图（ b）是并
联电路。图中所接的电阻 R是限流电阻，防止电源短路。
原理是通过开关网络使线圈的两端短接（线圈不通电）
或不予短接（线圈通电），来控制线圈。所以串联电路
是直接控制原理，并联电路是旁路控制原理。
第 2章 基本控制电路
图 2.10 串联和并联继电接触控制线路
S B 1
S B 2 KM
KM
R
KMS B 2
S B 1
KM
（ a） （ b）
第 2章 基本控制电路
2.4 电机的制动
图 2.11为电动机单向旋转电机反接制动控制电路。
当电动机转速接近零时应迅速切断三相电源，否
则电动机将反向起动。为此采用速度继电器来检
测电动机的转速变化，并将速度继电器调整在
n>130r/min时触点动作，而当 n<100r/min时，触
点复原。图 1.22中,KM1为反接制动接触器，
KM2为电动机单向旋转接触器,KV为速度继电
器,R为反接制动电阻。
第 2章 基本控制电路
图 2.11 反接制动
L 1 L 2 L 3
Q
M
F U 1
K M1
PE
U V W
K M2
KR
F U 2
K M2
n> K M1
S B 1
K M2
KV
K M1
S B 2
K M1
S B 2
K M2
KRF U 2
KV
第 2章 基本控制电路
2.5 电机的调速
图 2.12是 D-YY反转向方案变极调速电动机接线方法及控
制电路。它是通过改变定子绕组的半相绕组电流方向来
实现变极的。将三相绕组的首尾端依次相接，构成一个
封闭三角形，从首端引出线接电源，中间抽头悬空着，
构成 D联结。若将三个首尾端相接构成一个中性点 N，而
将各绕组中间抽头接电源，构成 YY联结。使每相的两个
半相绕组并联，从而使其中一个半相绕组电流方向反了，
于是电动机极对数减小一半，即 pD=2pYY。
第 2章 基本控制电路
图 2.12 电机变极调速 (a)
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L 1 L 2 L 3
U 1 V 1 W 1
U 3 V 3 W 3
U 2 V 2 W 3
L 1 L 2 L 3
U 3 V 3 W 3
U 1 U 2
V 1 V 2
W 1 W 2
（ a）电机接线方法
第 2章 基本控制电路
L 1 L 2 L 3
Q
M
F U 1
K M 1
PE
K M 2 K M 3
U1 V1 W1 U3 V3 W3
F U 2
S B 1
KT K M 2
K M 1 K M 1
KT
KT
K M 3
K M 1
KT
S B 2
K
M3
K
M
2
K M 1
K M 3 K M 2
F U 2
（ b）控制电路
图 2.12 电机变极调速 (b)
第 2章 基本控制电路
2.6 顺序控制
顺序控制是指以预先规定好的时间或条件为依据,
按预先规定好的动作次序, 对控制过程各阶段顺
序地进行自动控制 。 图 2.13是顺序控制原理图,
其中 G1～ G4分别表示第一至第四程序的执行电
路, 可根据每一程序的具体要求设计, K1～ K4
分别表示 G1～ G4程序执行完成时发出的控制信
号, SB5,SB6分别为起动和停止按钮 。
第 2章 基本控制电路
图 2.13 顺序控制原理图
SB5
SB6
K M 5
K M 1
K M 2
G1
K M 1
K1
K M 1 K M 2
K M 3
G2
K M 2
K2
K M 2 K M 3
K M 4
G3
K M 3
K3
K M 3 K M 4
K M 5
G4
K M 4
K4
K M 4 K M 5
K M 5
第 2章 基本控制电路
2.1 直接起动控制电路
2.2 降压起动
2.3 数学辅助分析法
2.4 电机的制动
2.5 电机的调速
2.6 顺序控制
第 2章 基本控制电路
2.1 直接起动控制电路
1,单向旋转
2,可逆转动
3,点动控制
4,自动往返运动
第 2章 基本控制电路
1,单向旋转
三相笼型电动机单向旋转
可用开关或接触器控制,
图 1.12为接触器控制电路 。
接触器控制电路图中, Q
为开关, FU1,FU2为主
电路与控制电路的熔断器,
KM为接触器, KR为热继
电器, SB1,SB2分别为
起动按钮与停止按钮, M
为笼型感应电动机 。
L 1 L 2 L 3
Q
M
F U 1
KM
KR
PE
F U 2
S B 1
KM
S B 2 KM
KR
F U 2
U V W
图 2.1 单向旋转
第 2章 基本控制电路
其中的保护环节为：
1）短路保护。
2）过载保护。
3）欠压保护。
第 2章 基本控制电路
2,可逆转动
在实际生产中常需要运动部件实现正反两个方向的运动, 这就要求
拖动电动机能做正反两方向的运转 。 从电机原理可知, 改变电动机
三相电源相序即可改变电动机旋转方向 。 电动机的常用可逆旋转控
制电路如图 1.13所示 。
L1 L2 L3
Q
M
FU1
KM1
PE
KM2 F U 2
S B 1
K M 1
S B 2 K M 2
S B 1
K M 1
S B 2
K M 2
S B 3
KRF U 2
K M 1
K M 2
图 2.2 可逆旋转
第 2章 基本控制电路
3,点动控制
生产过程中，不仅要求生产机械运动部件连续运
动，还需要点动控制。图 1.14为电动机点动控制
电路。图中的控制电路既可实现点动控制，又可
实现连续运转。 SB3为连续运转的停止按钮，
SB1为连续运转起动按钮,SB2为点动起动按钮。
第 2章 基本控制电路
L 1 L 2 L 3
Q
M
F U 1
KM
PE
U V W
KR
F U 2 SB1
KM
SB3 KM F U 2
SB2
SB2
KR
图 2.3 点动控制电路
第 2章 基本控制电路
4,自动往返运动
在实际生产中，常常要求生产机械的运动部件能
实现自动往返。因为有行程限制，所以常用行程
开关做控制元件来控制电动机的正反转。图 1.15
为电动机往返运行的可逆旋转控制电路。图中
KM1,KM2分别为电动机正、反转接触器,SQ1
为反向转正向行程开关,SQ2为正向转反向行程
开关,SQ3,SQ4分别为正向、反向极限保护用
限位开关。
第 2章 基本控制电路
L 1 L 2 L 3
Q
M
F U 1
KM
1
PE
K M 2
KR
F U 2
S B 1
S B 2
K M 1
K M 1
F U 2
K M 1
S Q 1
S B 2
S B 1
K M 2
K M 2
K M 2
S Q 2
KR
S B 3
S Q 2 S Q 3
S Q 1 S Q 4
图 2.4 往返运行
第 2章 基本控制电路
2.2 降压起动
1,自耦变压器起动法
图 1.16是采用自动控制自耦变压器降压起动的控
制电路。是由交流接触器、热继电器、时间继电
器、按钮和自耦变压器等元件组成。图中 KM1为
正常运转接触器,KM2为降压起动接触器,KA
为起动中间继电器,KT为降压起动时间继电器。
第 2章 基本控制电路
图 2.5 自耦变压器降压起动
L 1 L 2 L 3
Q
M
F U 1
K M1
PE
K M2
KR
F U 2 SB1
KR
T
K M1
K M2
F U 2
K M2
KA
K M2 SB2
KT
KT
KA
KA
KA K M1
1 2 3 4 5 6
7
8 9
第 2章 基本控制电路
2,Y-D起动法
凡是正常运行时三相定子绕组接成三角形运转的三相笼
型感应电动机, 都可采用 Y-D降压起动 。 起动时, 定子
绕组先接成 Y联结, 接入三相交流电源, 起动电流下降到
全压起动时的 1/3,对于 Y系列电动机直接起动时起动电
流为额定电流 IN的 5.5～ 7倍 。 当转速接近额定转速时, 将
电动机定子绕组改成 D联结, 电动机进入正常运行 。 这种
方法简便, 经济, 可用在操作较频繁的场合, 但其起动
转矩只有全压起动时的 1/3,Y系列电动机起动转矩为额
定转矩的 1.4～ 2.2倍 。 图 1.17为用于 13kW以上电动机的
起动电路, 由三个接触器和一个时间继电器构成 。
第 2章 基本控制电路
图 2.6 Y-D起动
L 1 L 2 L 3
Q
M
F U 1
K M 1
PE
U 1 V 1 W 1
K M 2
KR
K M 1
F U 2
SB1
K M 1
W2 U2 V2
K M 3
K M 3
K M 2
KT
KR
K M 2
K M 3
K M 1
KT
KT
SB2
1 2
3
45
6 7
8 9
F U 2
.
第 2章 基本控制电路
2.3 数学辅助分析法
1,用继电接触控制线路表示逻辑代数的基
本运算
2,逻辑函数与继电接触控制线路图
第 2章 基本控制电路
1,用继电接触控制线路表示逻辑代数的基本运算
（ 1）, 与, 运算 （ 逻辑乘 ）
逻辑代数中运算符号,×,或,·”读作“与”。“与”运
算的真值表如表 1.2所示。
表 1.2 与运算
第 2章 基本控制电路
实现逻辑乘的器件叫做, 与, 门, 它的逻辑符号
如图 2.7（ a） 所示, 图 2.7（ b） 显示出了继电控
制线路中, 与, 运算的实例, 它表示触点的串联 。
若规定触点接通为, 1”,断开为, 0”,线圈通电
为, 1”, 断 电 为, 0”, 则可以写出 KM ＝
KA1× KA2,只有触点 KA1,KA2均接通, 接触
器线圈 KM能通电 。
第 2章 基本控制电路
A
B
J
KA 1 KA 2 KM
（ a）逻辑符号 （ b）控制线路实例
图 2.7 逻辑“与”
第 2章 基本控制电路
（ 2）, 或, 运算 （ 逻辑加 ）
逻辑代数中运算符号,+”读作“或”。“或”运算的真
值表如表 1.3所示。
表 1.3 或运算
第 2章 基本控制电路
实现逻辑乘的器件叫做, 或, 门, 它的逻辑符号如图 2.8（ a） 所示,
图 2.8（ b） 显示出了继电控制线路中, 或, 运算的实例, 它表示触
点的并联, 可写成 KM＝ KA1× KA2,当触点 KA1或 KA2接通, 或者
KA1和 KA2多接通时, 接触器线圈都可通电 。
图 2.8 逻辑“或”
+
A
B
J
KA 1
KA 1
KM
（ a）逻辑符号 （ b）控制线路实例
第 2章 基本控制电路
（ 3）, 非, 运算 （ 逻辑非 ）
逻辑代数中, 非, 运算的符号用变量上面的短横线表示,
读作, 非, 。, 非, 运算的真值表如表 1.4所示 。 它表示
了事物相互矛盾的两个对立面之间的关系 。 这种规律的
因果规律称为, 非, 逻辑关系 。
表 1.4 非运算
第 2章 基本控制电路
实现逻辑, 非, 的器件叫做, 非, 门, 它的逻辑
符号如图 2.9（ a） 所示, 图 2.9（ b） 示出了继电控
制线路中, 非, 运算的实例, 通常称 KA为原变量,
为反变量, 它们是一个变量的两种形式, 如同一
个继电器的一对常开, 常闭触点, 在向各自相补
的状态切换时同步动作 。 图 （ b） 中, 触点 KA的
取值与线圈 KM的取值相同, 而 KM1与继电器的
常闭触点的取值相同, 所以, 故实现了非运算 。
第 2章 基本控制电路
A J
KA 1 KM
KM F
KM 1
（ a）逻辑符号 （ b）控制线路实例
图 2.9 逻辑“非”
第 2章 基本控制电路
2,逻辑函数与继电接触控制线路图
（ 1）逻辑函数
（ 2）逻辑图和继电接触控制线路图
?由继电接触控制线路图写出逻辑函数
?由逻辑函数画出继电接触控制线路
第 2章 基本控制电路
图 2.10（ a） 为一个最简单的起 -保 -停线路, 接触器线圈
是串接在由触点构成的网络上, 然后与电源相接, 是一
个串联电路 。 它的逻辑函数是：
图 2.10（ b）为图（ a）的反演电路，实现的逻辑功能完
全相同，接触器线圈与触点网络并联，所以图（ b）是并
联电路。图中所接的电阻 R是限流电阻，防止电源短路。
原理是通过开关网络使线圈的两端短接（线圈不通电）
或不予短接（线圈通电），来控制线圈。所以串联电路
是直接控制原理，并联电路是旁路控制原理。
第 2章 基本控制电路
图 2.10 串联和并联继电接触控制线路
S B 1
S B 2 KM
KM
R
KMS B 2
S B 1
KM
（ a） （ b）
第 2章 基本控制电路
2.4 电机的制动
图 2.11为电动机单向旋转电机反接制动控制电路。
当电动机转速接近零时应迅速切断三相电源，否
则电动机将反向起动。为此采用速度继电器来检
测电动机的转速变化，并将速度继电器调整在
n>130r/min时触点动作，而当 n<100r/min时，触
点复原。图 1.22中,KM1为反接制动接触器，
KM2为电动机单向旋转接触器,KV为速度继电
器,R为反接制动电阻。
第 2章 基本控制电路
图 2.11 反接制动
L 1 L 2 L 3
Q
M
F U 1
K M1
PE
U V W
K M2
KR
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n> K M1
S B 1
K M2
KV
K M1
S B 2
K M1
S B 2
K M2
KRF U 2
KV
第 2章 基本控制电路
2.5 电机的调速
图 2.12是 D-YY反转向方案变极调速电动机接线方法及控
制电路。它是通过改变定子绕组的半相绕组电流方向来
实现变极的。将三相绕组的首尾端依次相接，构成一个
封闭三角形，从首端引出线接电源，中间抽头悬空着，
构成 D联结。若将三个首尾端相接构成一个中性点 N，而
将各绕组中间抽头接电源，构成 YY联结。使每相的两个
半相绕组并联，从而使其中一个半相绕组电流方向反了，
于是电动机极对数减小一半，即 pD=2pYY。
第 2章 基本控制电路
图 2.12 电机变极调速 (a)
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U 3 V 3 W 3
U 1 U 2
V 1 V 2
W 1 W 2
（ a）电机接线方法
第 2章 基本控制电路
L 1 L 2 L 3
Q
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U1 V1 W1 U3 V3 W3
F U 2
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K M 1 K M 1
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F U 2
（ b）控制电路
图 2.12 电机变极调速 (b)
第 2章 基本控制电路
2.6 顺序控制
顺序控制是指以预先规定好的时间或条件为依据,
按预先规定好的动作次序, 对控制过程各阶段顺
序地进行自动控制 。 图 2.13是顺序控制原理图,
其中 G1～ G4分别表示第一至第四程序的执行电
路, 可根据每一程序的具体要求设计, K1～ K4
分别表示 G1～ G4程序执行完成时发出的控制信
号, SB5,SB6分别为起动和停止按钮 。
第 2章 基本控制电路
图 2.13 顺序控制原理图
SB5
SB6
K M 5
K M 1
K M 2
G1
K M 1
K1
K M 1 K M 2
K M 3
G2
K M 2
K2
K M 2 K M 3
K M 4
G3
K M 3
K3
K M 3 K M 4
K M 5
G4
K M 4
K4
K M 4 K M 5
K M 5
