2.3　电路图分析

2.3.1　电气控制线路分析

分析电气控制线路是通过对各种技术资料的分析来掌握控制线路的工作原理、技术指标、使用方法、维护要求等。分析的具体内容和要求主要包括以下方面：

（1）设备说明书

设备说明书由机械（包括液压部分）与电气两部分组成。在分析时首先阅读这两部分说明书，了解以下内容：

① 设备的构造，主要技术指标，机械、液压启动部分的工作原理。

② 电气传动方式，电机、执行电器的数目、规格型号、安装位置、用途及控制要求。

③ 设备的使用方法，各操作手柄、开关、旋钮、指示装置的布置以及在控制线路中的作用。

④ 与机械、液压部分直接关联的电器（行程开关、电磁阀、电磁离合器、传感器）的位置、工作状态及与机械、液压部分的关系、在控制中的作用等。

（2）电气控制原理图

这是控制线路分析的中心内容。电气控制原理图由主电路、控制电路、辅助电路、保护及联锁环节以及特殊控制电路等部分组成。

在分析电气原理图时，必须与阅读其他技术资料结合起来。例如，各电动机及执行元件的控制方式，位置及作用，各种与机械有关的位置开关、主令电器的状态等，只有通过阅读说明书才能了解。

在原理图分析中还可以通过所选用的电气元件的参数，分析出控制线路的主要参数和技术指标，如可估计出各部分的电流电压值，以便在调试和检修中合理地使用仪表。

（3）电气设备的总装接线图

阅读分析总装接线图，可以了解系统的组成分布状况、各部分的连接方式、主要电气部件的布置、安装要求、导线和穿线管的规格型号等。

阅读分析总装接线图要与阅读说明书、电气原理图结合起来。

（4）电气元件布置图与接线图

这是制造、安装、调试和维护电气设备必需的技术资料。在调试、检修中可通过布置图和接线图方便地找到各个电气元件和测试点，进行必要的调试、检测和维护保养。

2.3.2　电气原理图的阅读分析

在仔细阅读设备说明书，了解电气控制系统的总体结构，电机电器的分布状况及控制要求等内容之后，便可以分析电气原理图了。

（1）方法与步骤

① 分析主电路　从主电路入手，根据每台电动机和执行电器的控制要求去分析各电动机和执行电器的控制内容。

② 分析控制电路　根据主电路中各电动机和执行电器的控制要求，逐一找出电器中的控制环节，将控制线路化整为零，按功能不同划分成若干个局部控制线路来进行分析。如果控制线路较复杂，则可先排除照明、显示等与控制关系不密切的电路，以便集中精力进行分析。控制电路一定要分析透彻。分析控制电路的最基本方法是查线读图法。

③ 分析辅助电路　辅助电路包括执行元件的工作状态显示、电源显示、参数测定、照明和故障报警等部分，辅助电路中很多部分是由控制电路中的元件来控制的，所以分析辅助电路时，还要回头来对照控制电路进行分析。

④ 分析联锁与保护环节　生产机械对于安全性、可靠性有很高的要求。实现这些要求，除了合理地选择拖动、控制方案以外，在控制线路中还设置了一系列电气保护和必需的电气联锁。

⑤ 分析特殊控制环节　在某些控制线路中，设置了一些与主电路、控制电路关系不密切、相对独立的某些特殊环节，如产品计数装置、自动检测装置、晶闸管触发电路、自动调温装置等。这些部分往往自成一个小系统，其读图分析的方法可参照上述分析过程，并灵活运用所学过的电子技术、变流技术、自控系统、检测与转换等知识逐一分析。

⑥ 总体检查　经过化整为零，逐步分析了每一局部电路的工作原理以及各部分之间的控制关系之后，还必须用集零为整的方法，检查整个控制线路，看是否有遗漏。特别要从整体角度去进一步检查和理解各控制环节之间的联系，清楚地理解原理图中每一个电气元件的作用、工作过程及主要参数。

（2）分析举例

现以C630普通车床的控制线路为例，说明生产机械电气控制线路的分析过程。

普通车床是一种应用极为广泛的金属切削机床，能够车削外圆、内圆、端面和螺纹等，并可用钻头、铰刀、镗刀进行加工。

① 主要结构和运动形式　普通车床主要由床身、主轴变速箱、进给器、溜板箱、刀架、尾架、丝杆和光杆等部分组成。其结构如图2-2所示。

车床有两种主要运动，一种是轴上的卡盘或顶尖带着工件的旋转运动，称为主运动；另一种是溜板带着刀架的直线运动，称为进给运动。

为了加工螺纹等工件，主轴需要正反转，主轴的转速应随工件的材料、尺寸、工艺要求及刀具的种类不同而变化，所以要求能在相当宽的范围内进行调节。

刀架的进给运动由主轴电动机带动，由走刀箱调节加工时的纵向和横向进给量。

② 电力拖动和控制的要求　从车床的加工工艺出发，对拖动控制有以下要求：

a.主拖动电动机选用不调速的笼型异步电动机，主轴采用机械调速，其正反转采用机械方法实现。

b.主电动机采用直接启动方式。

c.车削加工时，为防止刀具和工件的温度过高，需要用冷却液冷却，因此要装一台冷却泵。

d.主电动机和冷却泵电动机应具有必要的短路和过载保护，冷却泵因过载停止时，不允许主电动机工作，以防工件和刀具损坏。

e.应具有安全的局部照明设备。

③ 电气控制线路分析　C630型普通车床的电气控制线路如图2-3所示，对其工作原理分析如下：

a.主电路分析　主电路中有两台电动机，M1为主轴电动机，M2为冷却泵电动机，采用QS1作电源开关，接触器KM的主触点来控制M1的启动和停止。转换开关QS2控制M2的启动和停止。

b.控制电路分析　控制电路采用380V交流电源供电，只要按动启动按钮SB2、KM线圈得电，位于6区的KM自锁触点闭合自锁，位于2区的KM主触点闭合，M1启动。

M1通电后，合上QS2，冷却泵立即启动。

按下SB1，两台电动机停止。

c.辅助电路分析　照明电路采用36V安全电压，由变压器TC供给，QS3控制照明电路。

d.保护环节分析　熔断器FU1、FU2分别对M2和控制线路进行短路保护，因向车床供电的电源开关要装熔断器，所以M1未用熔断器进行短路保护。热继电器FR1、FR2分别对M1、M2进行过载保护，其触点串联在KM线圈回路中，M1、M2中任一台电动机过载，热继电器的常闭触点打开，KM都将失电使两台电动机停止工作。

e.总体检查　分析完成后，再进行总体检查。

在以上分析中，我们采用的是查线读图法，即从执行线路——电动机着手，从主线路上看有哪些控制元件的触点，根据其组合规律看其控制方式。然后在控制线路中由主线路控制元件的主触点的文字符号找到有关的控制环节。接着从启动按钮开始，查对线路，观察元件的触点信号是如何控制其他元件动作的，然后查看这些被带动的控制元件的触点是如何控制执行电器或其他控制元件动作的。

查线读图分析法是分析电气原理图的最基本方法，应用也最广泛。此外还有图示分析法、逻辑分析法，一般只用来进行局部的电路原理图的分析或配合查线读图法使用。