詳解電氣控制電路圖的電氣符號及繪製原則

電氣控制電路是把某些電氣元件(如接觸器、繼電器、按鈕、行程開關)和電動機等用電設備按某種要求用導線聯接起來的電氣線路，通常採用電氣控制電路圖來說明生產機械電氣控制系統的組成、結構、工作原理，方便電氣控制設備安裝、調試、維修、維護等技術要求。在繪製電氣控制電路圖時，必須使用國家統一規定的電氣符號。

電氣符號

電氣符號包括文字符號和圖形符號兩種，可詳見電氣符號國家標準 GB7159-87 和GB4728-2008。

1.電氣文字符號

文字符號是用來表示電氣設備、裝置和元器件的種類和功能的代號，又可分為基本文字符號、輔助文字符號和補充文字符號。

基本文字符號可用單字母符號或雙字母符號表示。單字母符號是按拉丁字母將各種電氣設備、裝置和電器元件進行分類，每一類用一個專用單字母符號表示，如表2-1所示。單字母符號應優先採用。雙字母符號由一個表示種類的單字母符號與另一個字母構成，單字母應在前。如「G」代表發電機，「GD」表示直流發電機。雙字母符號只有在單字母符號不能滿足要求，需要將大類進一步劃分，以便較詳細和更具體地表述電氣設備、裝置和元器件時，才使用。電氣設備、裝置和元器件常用基本文字符號如表2-2所示(GB7159—87)。

輔助文字符號常加於基本文字符號之後，可進一步表示電氣設備裝置和元器件的功能、特徵及狀態等。如「H」表示高，「YE」表示黃色等。輔助文字符號也可標在圖形符號處單獨使用，如「DC」，「AC」分別表示直流和交流。電氣設備、裝置和元器件常用輔助符號(標準GB7159-87)如表2-3所示。

表2-1 表示電氣設備、裝置和元器件種類的單字母符號

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表2-2 電氣設備、裝置和元器件常用基本文字符號(標準GB7159-87)

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表2-3 電氣設備、裝置和元器件常用輔助文字(標準GB7159-87)

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補充文字符號是當基本文字符號、輔助文字符號不夠用時所補充的符號。

2.電氣圖形符號

圖形符號是電氣圖紙或其他文件中用來表示電氣設備或概念的圖形記號或符號，它又分為基本圖形符號、一般圖形符號和明細符號三種。

(1)基本圖形符號。基本符號不表示獨立的電器元件，只說明某些特徵。如「～」表示交流，用符號「+」表示表示正極，用符號「△」表示繞組三角形接法。基本圖形符號可以標註於設備或器件明細符號旁邊或內部。

(2)一般圖形符號。用來表示某一大類設備或器件的符號。

(3)明細符號。用於代表具體器件或設備，是一般圖形符號與基本符號或文字符號相結合所派生出的符號。

表2-4是一些常用器件和設備的圖形符號。

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電氣圖

電氣圖有三種：電路圖、電氣設備位置圖和電氣設備接線圖。

1.電路圖

電路圖用於詳細表示電路、設備或成套裝置的全部基本組成和連接關係，而不考慮各電器元件的實際安裝位置和實際接線情況，繪製電氣電路圖時，一般要遵循以下規則。

(1)電氣控制電路分為主電路和控制電路，要分開來畫。主電路用粗線繪出，而控制線路用細線畫。一般主電路畫在左側，控制電路畫在右側。

(2)電氣控制電路中，同一電氣元件的各導電部分如線圈和觸頭常常不畫在一起，但要用同一文字標明。

(3)電氣控制電路的全部觸頭都按「平常」狀態繪出。「平常」狀態對接觸器、繼電器等電操作元件是指線圈未通電時的觸頭狀態;對按鈕、行程開關等機械操作元件是指沒有受到外力時的觸頭狀態;對主令控制器是指手柄置於「零位」時各觸頭狀態;斷路器和隔離開關的觸頭處於斷開狀態。

圖2-1所示為某車床控制線路的電路圖。

圖2-1 某車床控制線路的電路圖

2.電氣設備位置圖

電氣設備位置圖用來表示各電氣設備(如元件、器件、部件、組件、成套設備等)在機械設備和電氣控制櫃中的實際安裝位置。各電氣設備的安裝位置是由機械的結構和工作要求決定的，如電動機要和被拖動的機械部件在一起，行程開關應放在要取得信號的地方，操作元件放在便於操作的地方，一般電氣元件應放在控制櫃內。圖2-2為某電氣設備位置示意圖。

3.電氣設備接線圖

電氣設備接線圖用來表示各電氣設備之間實際接線情況。繪製接線圖時應把各電氣元件的各個部分(如觸點與線圈)應畫在一起;文字符號、元件連接順序、線路號碼編制都必須與電路圖一致。電氣設備接線圖和電氣設備位置圖是用於安裝接線、檢查維修和施工的。圖2-3為某電氣設備接線示意圖。

圖2-2 某電氣設備位置示意圖

圖2-3 某電氣設備接線示意圖

電氣識圖方法與步驟

1.識圖方法

(1)結合電工基礎知識準確、迅速地識別電氣圖。如改變異步電動機電源相序以改變其旋轉方向，改變繞線式異步電動機的轉子電阻以增大起動轉矩等。

(2)結合典型電路識圖，如電動機的起動、制動、順序控制等，以便看懂較複雜的電氣圖。

(3)結合製圖所遵循的規則和要求準確地識圖。

2.識圖步驟

(1)首先，應了解工具機設備生產過程和工藝對電路提出的要求，了解各種用電設備和控制電器的位置及用途，了解圖中的圖形符號及文字符號的意義。

(2)進行主電路的識別。

先看主電路中的用電器(如電動機、電弧爐等)，弄清它們的類別、用圖、接線方式等。再看各用電器是由那些(個)元件所控制，在圖2-4中，電動機由KM控制。

其次，弄清主電路是否還有其他元器件，以及這些元器件所起的作用。例如在圖2-4中，主電路除用電器三相異步電動機外還有刀開關 QS。刀開關 QS 使電路與總電源接通或斷開。主電路通常還會有起保護作用的熔斷器。看主電路時，可以順著電源引入端向下逐次觀察。

最後，觀察電源。電源有直流電源和交流電源兩種類型，弄清直流電是直流發電機供電還是整流設備供電，交流電是由三相交流電網供電還是交流發電機供電。在圖2-4中電路電源為380V交流三相電。

圖2-4

圖2-4 交流接觸器控制三相異步電動機起動與停止的電氣電路圖

(3)在分析完主電路後，接著分析控制電路。

首先，看控制電路的電源。控制電路的電源有兩種：一種是交流電源，另一種是直流電源。如果在同一個電路中主電路電源為交流，而控制電路電源為直流電源，一般情況是控制電路通過整流裝置(整流環節)供電。如果在同一個電路中主電路和控制電路的電源都為交流電，則控制電路電源一般引自主電路。在圖2-4中，主電路和控制電路電源都是交流電，控制電路電源是從主電路V 1 和U 1 引出的，控制電路電源電壓為380V，這就要求控制元件的按鈕開關SB應能承受380V交流電，接觸器線圈額定電壓必須是交流380V。

其次，弄清控制電路中每個控制元件的作用，這是識電路圖的關鍵環節。

在圖2-4所示的電路中，有控制停止和啟動的兩個按鈕開關SB 1 和SB 2 、一個交流接觸器KM等控制元件。按鈕開關用於控制交流接觸器線圈通、斷電;而交流接觸器KM通過其主觸點控制主電路三相異步電動機啟動或停止。當總電源刀開關QS閉合，按下按鈕開關SB 1 和SB 2 後，使交流接觸器線圈得電，接觸器的常開觸點(主電路中的觸點)閉合，最後主電路的電動機M與電源接通啟動運行。當鬆開停止按鈕開關SB 1 時，SB 1 常開觸點復位(返回斷開狀態)，交流接觸器線圈斷電，交流接觸器的常開觸點復位斷開，最後使電動機M斷電停止運行。

最後，弄清控制電路中各個控制元件之間的制約關係。在圖2-4所示的控制電路中，按鈕開關SB 1 和SB2就是控制交流接觸器KM線圈接通或斷電的元件。

(4)最後，閱讀保護、照明、信號指示、檢測等部分。