在生产机械的电气自动控制系统中，需要应用多种电器元件按一定的要求和方法 联系起来，才能实现电气的自动控制。随着生产的发展，控制系统日趋复杂，使用的电 器元件也越来越多。为了便于对控制系统进行设计、研究分析、安装和使用，控制系统 中的元件，必须按国家规定的统一符号、文字和图形来表示。线路图可以根据工作原理 绘制成原理图。
电气原理图（或电气控制线路图）一般由主电路、控制电路、辅助电路（保护、显示和 报警电路）等组成。
为了便于有规律地阅读原理图或设计简单的原理图，下面着重介绍绘制原理图的 原则与要求，并以图 $ ’ ! ’ (, 所示的为例加以说明。
!在原理图中，电源电路绘成水平线，主电路即受电的动力装置（如电动机）及保护 电器应垂直电源电路。
"控制电路垂直在两条水平电源线之间；耗能元件（线圈、电磁铁、信号灯等）直接 连接在接地的水平电源线上；控制触点连接在上方水平电源线与耗能元件之间。
- —
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!控制线路中的电器元件，属于同一电器的各个部件（如接触器的线圈和触头）都 用同一文字符号表示。如图中有几个种类相同的电器，在代号后加数字以示区别，如
!"#，!"$，…，%&#，%&$ 等。
"各种电器都绘制成未通电时的状态，机械开关应是循环开始前的状态（如接触器 和电磁式继电器为电磁铁未吸上时的位置，行程开关、按钮为未压合的位置）。
#在原理图中导线的连接处用“实心圆”表示。线路交叉点，需要测试和拆、接外部 引出线的端子用“空心圆”表示。
$为了区分元件和便于分析控制电路，电器元件可采用数字编号来表示其位置。
数字编号应按自上而下或自左至右的顺序排列。
图 # ’ $ ’ () 某专用机床电气原理图
%为了便于检索电气线路，方便阅读原理图，将图面分成若干个区域（以下简称图 区）。图区编号一般写在图的下部。图中接触器、继电器的线圈及触头的具体标志为：
在每个接触器线圈的文字符号 *+ 下面画两条垂直线，分成左、中、右三栏。左栏 表示主触头所处图区号；中栏表示辅助动合（常开）触点所处图区号；右栏表示辅助动断
（常闭）触点所处图区号。
在每个继电器线圈文字符号 *, 下面画一条垂直线，分成左、右两栏。左栏表示动 合（常开）触点所处图区号；右栏表示动断（常闭）触点所处图区号。
对备而未用的触头，在相应的栏中用记号“ - ”示出。
&电路图上每个电路或器件在机械设备工作程序中的用途，必须用文字标明在用 . —
— )
途栏内。用途栏一般以方框形式放置在图面的上部。
!电路图上应标明：各个电源电路的电压值、极性、频率及相数；某些元器件的特性
（如电阻、电容的数值等）；不常用的电器（如位置传感器、手动触头、电磁阀或气动阀、定 时器等）的操作方式和功能。
生产机械的运动部件的动作往往是较复杂的，它的电气线路一般也是复杂的，但是 这些复杂的控制电路都是由一些基本的电气控制环节构成。
下面对异步电动机的启动、正反转、制动及其他的基本控制线路逐一进行分析，为 不使图面过分复杂，下面列举的各类电路图均略作简化。
（一）异步电动机的启动电路
异步电动机有直接启动和降压启动两种方式。
! " 直接启动控制电路
"对于小型台钻、冷却泵、砂轮机等，可用开关直接启动；
#对于小容量鼠笼式异步电动机，可采用接触器直接启动，图 ! # $ # %& 所示的为 控制电路原理图。它包括电源开关 ’(，交流接触器 )*、热继电器 +,、按钮 (- 及熔断 器 +. 等控制和保护电器。
启动电动机时，先将开关 ’( 合上，接通电源，作启动准备。按下 (-$，交流接触器 ) * 的线圈通电，衔铁吸合而将三个主触头闭合，电动机定子电路接通电源，电动机便 开始启动。与此同时，与启动按钮并联的常开辅助触头也闭合，因而当松开 (-$ 启动 按钮时，接触器线圈的电路仍然与电源接通，电动机继续运转。这个辅助触头称为自锁 触头。这种利用电器自身的常开触头使自己线圈保持通电的状态称为自锁。若将停止 按钮 (-/ 按下，则线圈电路切断，衔铁和触头恢复到断电状态，电动机的主电路断开，电 动机停止运行。若要电动机再次工作，必须再次按下启动按钮才能启动。
图 ! # $ # %& 所示的电路，可对电动机的运行实现短路保护、过载保护和零压（或欠 压）保护。
图 ! # $ # %& 电动机直接启动控制电路
起短路保护的是熔断器 +.。一旦发生短路或严重过载，熔断器将立即熔断，电动
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机立即停车。熔断器一般是根据线路的工作电压和额定电流来选择的。一般鼠笼式异
此外，还有一个微动开关 !"，在线圈通电时，其动合触头和动断触头立即动作，称 之为瞬时触头，与普通继电器的触头是一样的。
图 ! # $ # "% 所示的为通电延时的时间继电器。吸引线圈通电时，它的动断触头延 时断开，动合触头延时闭合；吸引线圈断电后，它的动断触头瞬时闭合，动合触头瞬时断 开。时间继电器的图形符号及文字符号如附录一所示。
图 ! # $ # "% 空气式时间继电器的结构原理图
! # 吸引线圈； $ # 衔铁； " # 胶木杆； &、!! # 弹簧；
’ # 伞形活塞； % # 橡皮模； ( # 进气孔； ) # 调节螺钉；
* # 压杆； !+ # 微动开关； !$ # 出气孔； !" # 瞬时触点
改变时间继电器的电磁机构，使其衔铁装在下面，就可以制成断电延时的空气式时 间继电器。
空气式时间继电器的延时范围大，有 + , &- . %+- 和 + , &- . !)+- 两种，结构简单，价 格便宜，通用性强，但准确度低，延时误差!$+/。因此在要求准确延时的生产机械中 不宜采用。
目前电子式时间继电器，由于延时范围广，精度较空气式的高，延时时间调节方便，
功耗小，寿命长，因此使用日益广泛。
（$）星 # 三角降压启动控制线路
图 ! # $ # "( 星 # 三角降压启动控制电路
" —
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图 ! " # " $% 所示的是应用通电延时空气式时间继电器实现异步电动机 & " !换 接启动的控制线路。按下启动按钮 ’(#，时间继电器 ) * 和接触器 )+$、)+! 得电，
) +! 常开触点闭合，使接触器 ) +! 线圈得电并自锁。由于 ) +!、) +$ 得电，电动机 按星形接法启动。经过延时，) * 的延时触点动作，从而使接触器 )+$ 失电，接触器 ) +# 得电，电动机作三角形正常运行。同时 ) +# 的常闭触头断开，时间继电器断电，
这样可延长时间继电器使用期限。
（$）定子串电阻降压启动控制线路
星 " 三角形启动只能适用于正常运行时为三角形接法的电动机。正常运用时为星 形接法的电动机，可以使用定子串电阻启动法启动。
图 ! " # " $, 所示的为定子串电阻降压启动电路。按下启动按钮 ’(# 后，)+! 首 先得电并自锁，同时使时间继电器 ) * 得电。定子串电阻 - 启动。经延时，) * 动合触 点闭合，使 )+# 得电，其动断触点断开，) * 和 )+! 失电。电动机的定子绕组串接电 阻启动后自动切除电阻，电动机作正常运行。
图 ! " # " $, 定子串电阻降压启动电路
（二）异步电动机的正反转控制线路
在生产上经常要求运动部件作正反两个方向的运动。例如，机床工作台的前进与 后退、主轴的正转与反转、起重机的提升与下降等，都可用电动机正反转来实现。为了 电动机能正反转，应使接到电动机定子绕组上的三根电源线中的任意两根能进行对调，
这可用两只接触器来分别控制。控制线路可以在图 ! " # " $. 所示的控制电路的基础 上再增加一条电动机的反转控制电路，如图 ! " # " $/ 所示。
图中，)+! 控制电动机正转，)+# 控制反转。按下启动按钮 ’(#，接触器 )+! 吸 引线圈得电，其主触头闭合，电动机定子绕组接入三相电源 0、(、1 线上，电动机正转。
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需要电动机反转时，必须先按下停止按钮 !"#，使 $%# 失电，其主触点断开，电动机定子 绕阻与电源断开后才能按反转启动按钮 !"&，使 $%’ 吸引线圈得电，其主触头闭合，定 子绕阻分别接电源的 (、"、) 相，因而电机反转。由图可知，如果两个接触器同时工作，
将有两根电源线通过它们的主触点而将电源短路。所以正反转线路必须保证两个接触 器不能同时工作。
图 * + ’ + &, 异步电动机正反转控制电路
图 * + ’ + &,- 所示的控制线路中，正转接触器 $%* 的一个动断触点接在反转接触 器 $%’ 的线圈电路中，而反转接触器的一个动断触点接在正转接触器的线圈电路中。
这样在同一时间里，两个接触器只能一个工作，这种控制状态称为互锁或联锁。这两个 动断触点称为联锁触点。
图 * + ’ + &,. 所示电路中还采用了复合按钮。当电动机从正转改为反转，或是从 反转改为正转时，只要按下正转按钮 !"’（或反转按钮 !"&）。电路总是按照先停机再 开机这样的规律，再进行正转（或反转）。这样保证两只接触器不会同时通电。此电路 是较完整的正反向，自动控制线路。在实际生产中，常把此线路作成一套电气设备，称 为磁力启动器，或称电磁开关。常用的启动器有 /(*0 系列。
（三）异步电动机的制动线路
需精确定位或尽可能减少辅助时间的机械，都要求快速制动。电气制动是由电动 机产生一个与原来转子的旋转方向相反的制动转矩来完成的。常用的是反接制动和能 耗制动，此外，也有用电磁方式制动的。反接制动由速度继电器来完成，下面首先介绍 速度继电器的结构和工作原理。
* 1 速度继电器
速度继电器的结构示意图如图 * + ’ + 20 所示，它的轴与电机轴或中间轴相联。轴 上套有圆柱形铁镍合金制成的永久磁铁，它的外边有一个可以转动一定角度的外环，外
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环内圆表面有和鼠笼式绕组相似的绕组。当轴旋转时，由于永久磁铁的磁通切割外环
环内圆表面有和鼠笼式绕组相似的绕组。当轴旋转时，由于永久磁铁的磁通切割外环