FRKM1KM2KM2KM1电气互锁SB1KM1SB2KM2SB3⑥正反转控制电路之三———带有双重互锁的正反转控制 含有双重互锁的正反转控制结构特点:在上一套电路的基础上,改换一对具有两组触头的起动按钮,并将常闭触头串接在对方 的回路中,形成机械互锁。即使电气闭锁失灵,KM1和KM2也不会同时得电,增加了互锁的可靠性。三种电路的比较 与(正—停—反)控制线路相比较,后两组电路可以直接进行正反转的变换控制,提高了劳动效率及安全性。 SB3SB2机械互锁返回5⑦、自动往复循环控制电路——由机械控制的正反转床身SQ1SQ2工作台控制要求: 按下启动按钮启动后,工作台作直线运动时撞击位置开关,使电机反转,工作台返回,周而复始。核心部件:限位开关SQ1、SQ2限 位开关SQ的两个触点图形符号常开触点常闭触点限位开关控制关系撞块触碰时,常开触点闭合,常闭触点断开。撞块离开 ,触点状态相反。撞块1撞块2下页7自动往复循环控制电路过程分析SB2KM1FRKM1SQ2SB3KM2 KM2SQ1SB1KM2KM1SQ1SQ2SB2KM1得电正转左移常闭断开常开接通SQ2KM1断电KM 2得电QSSQ1常闭断开常开接通KM1断电、左移停止KM2得电、电机反转反转右移右移停止电机正转KM 1M3~KM2QSFUFUSQ1SQ2返回2自耦变压器降压起动控制电路二、降压起动控制线路定子回路串电 阻降压起动控制电路Y-?降压起动控制电路返回0①定子回路串电阻降压启动控制电路缺点:电动机起动结束后,KM1和KT一 直得电,这是不必要的,这样做会缩短元件的使用寿命。应当想办法解决。KM1KM2KTSB2SB 1FRKM1KT图aQSFUKM1FR1RL1L2L3KM2M13~⑴控制电结构特点: 增加了时间继电器KT,由KT控制KM2将起动电阻R切除。⑵工作原理(a套线路)合QS,按SB2KM1得电串阻R起动 自锁,并接通KTKM2得电短接电阻R电动机正常运转(经过启动延时)下页7接触器KM2得电后, 用其常闭触点将KM1及KT的线圈电路切断,使它们退出工作,同时KM2自锁。这样,在电动机起动后,只有KM2保持带电状态,且保证了电 路正常运行。对(a)图稍加补充就使得完成工作后的继电器及时退出工作,如(b)图所示。增加KM2常闭触点,切除启动 结束后的KM2和KT。增加KM2常开触点,实现自锁。图bSB2SB1FRKM1KTKM1KTKM2KM2K M2电路控制原理:⑶电路完善(a)→(b)返回7②Y-?降压起动控制电路之一SB2SB1FRKM1 KTKM2KM3KTKM2KM3KM1Y-Δ起动主控制电路KM2KTKM1接通电源、KM2将电机绕组接成三角 形鼠笼式电动机Y-Δ起动主回路L1L2L3QSKM1FRMFU1KM3KM2~380VABC XYZKM1接通电源、KM3将电机绕组接成星形KM2与KM3不能同时接通,否则将发生三相短路。起动(Y):工作 (▲):注意:下页4KM1得电KT通电KM3主触头分断KM3线圈断电电动机Y形起动KM3得 电KM1主触头闭合KM1自锁触头闭合KM3主触头闭合KM3互锁触头分断KT常闭触头延时断开KM3互锁触头闭合K T常开触头延时闭合互锁KM3KT断电复位KM2自锁触头闭合KM2主触头闭合(KM1仍闭合)电动机△形联结全压运行KM 2互锁触头分断按下SB2电动机暂时断电KM2线圈得电△tKM1、KM3通电→起动KM1、KM2通电→工作启动 过程:停车过程(略)Y-?降压起动控制电路控制过程分析如果KT的常开先于常闭动作就麻烦了?SB2SB1FRKM1K TKM2KM3KTKM2KM3KM1Y-Δ起动主控制电路KM2KT下页19返回采用时序图描述控制过程 波形图为高电平时代表按钮按下或继电器(接触器)线圈接通,电动机工作,低电平则表示它们的相反状态。说明:按SB2KM 1、KM3、KT得电从时序图中我们可以解读到以下控制过程:电动机M在星形连接下启动△t(KT的两个延时触点状态 变换)KM3断电,KM2得电电动机M在三角形连接下运行KT断电复位SB2SB1MKM1KM2KM3KT△t 控制过程时序图启动运行停车下页4②Y-?降压起动控制电路之二补充:带按钮互锁的Y-?启动控制线 路鼠笼式电动机Y-Δ起动的控制电路接通主回路,Y起动KM1通电按下SB2KM3通电KT通电KM2断电自保延时 ΔtKT常开接通(自保)KT常闭断开(接成Y开始起动)(Y起动)(Y起动完成)KM1断电KM2通电KM3断电KM 1重新通电,Δ运行(Δ运行)(接成Δ)(实现停电切换)起动过程分析1、为什么使用闭锁按钮2、图中标记数码做什么停车 过程(略)有什么特点?FU2FRSB1SB2KTKM1KTKM2KM2KM2KM3KM3KM1KT KM119345678SB22L1L2L3QKM1FRMFU1KM3KM 2~380V返回9构成特点:1、主回路增加了自耦变压器,2、KM1接通(KM2断开)实现降压起动 。KM2接通,(KM1断开)正常运转。3、由时间继电器KT来控制电路的切换。③自耦变压器降压起 动控制电路自藕变压器起动主回路L1L2L3QKM1FRFU1KM2~380VM3~KM1SB2 SB1FRKTKM2KTKTKM1控制电路KTKM1最好在这里加一个闭锁触点下页6电路实例:③XJ0 1型自耦变压器降压起动控制电路信号灯:合QS后,HL3亮,HL2亮,HL1灭启动时,HL2亮,HL3灭,HL1灭起动后,H L1亮,HL2灭,HL3灭自耦变压器起动主回路L1L2L3QKM1FRFU1KM2~380VM3~ KM1控制电路SB2SB1FRKTKAKAKM1KTKTKM2KAKAKM112KM1K M2KAHL1HL2HL312起动过程:按SB2M降压起动互锁KM2KM1得电KT得电△tKA得电 KM1断电△tKM2得电△tM正常运转为什么要增加一个中间继电器KA?返回5④延边三角形降压起动控制电路 延边三角形降压起动控制电路与星三角启动控制线路基本一致,在实际中应用很少,因此课堂上不再赘述。下页返回0二、、转子绕 组串电阻起动控制电路三、转子绕组串频敏变阻器起动控制电路电流原则起动控制时间原则起动控制0一、绕线式异步电动的控制类型 返回第十九讲绕线式异步电动机的起动控制绕线式异步电动机启动方式转子回路串电阻按时间控制按电流控制 控制电流、时间混合控制转子回路串频敏变阻器由于绕线电动机转子回路可以接到外边来,因此为启动控制带来了比较好的条 件。KM4R3KM2R1KM3R2M~KM1RFKM2M~KM1一、绕线式异步电 动的控制类型下页2TTLnn00KM4R3KM2R1KM3R2M~KM1二、转子绕 组串电阻起动控制电路R1+R2+R3+rR2+R3+rR3+rr温习一下转子串电阻启动的方法这是起动转矩这是稳定工 作点下页9——按时间原则切换转子电阻的控制线路Y-Δ起动主控制电路KM4R3KM2R1KM3R2 M~KM1△t1SB2KM1KT1KM2KT2KM3△t2KT3KM4△t2启动结束启动开始S B1FRSB2KM1KM2KM3KM4KM1KT1KM2KM2KM3KM4KM3KM3KT2KT2 KT3KM4KT3KM4KM2KM3KM2KT1确保三级电阻全部串入的情况下启动断开已完成工作的继电器 转子电阻的切换是利用时间继电器来控制的。下页返回4—按电流原则切换转子电阻的控制线路KM4R3KM2 R1KM3R2M~KM1I3KM1KM1通电后M2.3.4才能通电,确保三级电阻全部串入的情况下启动KM4KI3KI2KI1KAKM1SB 1电流减到一定程度时释放转子电阻的切换是利用转子电流的大小来控制的,开始启动和刚刚切换电阻之后转子电流较大,三个电 流继电器均吸持,当电流减到一定值时电流继电器释放,三个继电器的释放值按规律设置,以保证电流继电器的释放顺序,即切除电阻的顺序。该 线路有诸多缺点!下页返回6吸持电流释放电流I状态吸持释放IDZISF——电流为主时间为辅的控制原则KM 4R3KM2R1KM3R2M~KIA1A1A1I<延时触头先闭合等待电流继电器KI释放这 是一个三相电流继电器FRSB2KM1KT1KM2KM1KT1KM1SB1KM2KM4KT1KT2KM2 KM3KT2KM3KIKIKT3KM4KT3KM4KIKM3下页返回4控制过程分析FRSB2K M1KT1KM2KM1KT1KM1SB1KM2KM4KT1KT2KM2KM3KT2KM3KIKI KT3KM4KT3KM4KIKM3△t1SB2KM1得电启动开始KM1自锁KM1切除R1KM1接通KT1 N↑,I↓通电延时KM2得电KI释放KM3得电KM4得电自锁切除R3切断KT1,使有关继电器退出工作下页9三 、转子回路串频敏变阻器的控制电路RFKM2M~KM1KAFRQSTAFRKM1SB2KAKT KM2SB1SB3KAKA手动自动自动手动KM1KTKM2自动位置(起动):手动位置(起动):SB2 KTKAKM2△tKM1串RF起动切除RF,启动完毕返回切除RF,启动完毕SB2KM1串RF起动△tS B3KAKM2???6下页第二十讲调速和制动控制一、变极调速控制二、三相异步电动机的制动控制-----反 接制动三、三相异步电动机的制动控制-----能耗制动(一)按时间控制的能耗制动(四)可逆系统的能耗制动(时间控制原则)( 三)按速度控制的能耗制动(二)单管能耗制动电路0返回一、变极调速控制KM1接通,KM2断开,为8极运行(△低速); KM2接通,KM1断开,为4极运行(YY高速);低速按钮高速按钮M8/4KM1KM2FUKM2 QS变极调速主回路KM2KM2KM1绕组连接方式SB3KM1KAKM2KM1KM2SB2SB1 KAKM1变极调速控制电路6我有何用?返回二、反接制动控制电路SB2KM1KM2KM1KM2SB1FR KM1nKM1KM2KS先来复习一下电源反接为什么可以制动,请看电动机制动特性曲线图。反接制动特性接近零 速是要及时切除电路,否则电机反转电动特性Tn负载特性下页M13~QFUKM1FR1RL1L2L3 KM2KS速度继电器高速吸持,低速释放L1与L3两相调换控制过程分析:△t1SB2KM1启动M1运转制动 SB1KM1断电KM2得电反接制动n下降KS释放KM2断电制动结束4返回三、能耗制动控制电路先来看一下能耗 制动的机械特性!定子通入直流电后产生制动转矩,制动转矩和位能负载转矩一起使得电动机减速,当转速接近零时,要采取机械抱 闸,否则电机在位能负载的拖动下向相反的方向加速。若是风机型负载,则会稳定的停下来能耗制动特性制动转矩为零时应采用机 械刹车,…电动特性Tn重力负载风机型负载制动运行TTLn电动运行TTLn下页4二、继电器 继电器是一种根据电量(电流、电压)或非电量(时间、速度、温度、压力等)的变化自动接通和断开控制电路,已完成控制和保护任 务的电器。虽然继电器和接触器都是用来自动接通或断开电路,但是它们仍有很多不同之处。继电器可以对各种电量或非非电量的 变化作出反应的,而接触器只有在一定的电压信号下动作;继电器用于切换小电流的控制电路,而接触器则用来控制大电流电路,因此继电器触头容 量较小(不大于5A),且无灭弧装置。1.电磁式继电器1)电磁式继电器工作原理(1)电流继电器(电磁铁,电流线圈) (2)电压继电器(电磁铁,电压线圈)(3)中间继电器(电磁铁,电压线圈)2)电磁式继电器的图形及文字符号KIK I触点I>KI过电流继电器线圈KVKV触点U线圈2.时间继电器时间继电器是利用电磁原理或机械原理实现触头延时闭合或延时断开的自动控制电器。常用的时间继电器有 电磁式、空气阻尼式、电动式和晶体管式4类。这里以应用广泛、结构简单、价格低廉且延时范围大的空气阻尼式时间、继电器为主进行介绍。 空气式时间继电器又叫气囊式时间继电器,是利用空气阻尼式的原理获得延时。它由电磁系统\延时机构和触头三部分组成。 符号及文字符号如图所示。KT延时闭合的常开触点KT通电延时时间继电器线圈KT延时断开的常闭触点KT延时断 开的常开触点KT断电延时时间继电器线圈KT延时闭合的常闭触点三、熔断器熔断器是一种最简单有效的保护电器 。在使用时,熔断器串联在所保护的电路中,作为电路及用电设备的短路和严重过载保护,主要用做短路保护。熔断器主要由熔体 (俗称保险丝)和安装熔体的熔管(或熔座)两部分组成。熔体由易熔金属材料(铅铜)及合金制成,通常作成丝状或片状。熔管是装熔体的外壳, 由陶瓷、绝缘钢纸或玻璃纤维制成,在熔体熔断时兼有灭弧作用。电流通过熔体产生的热量与电流的平方和电流通过的时间成正比 ,因此,电流越大,则熔体熔断的时间越短,这称为熔断器的反时限保护特性。熔断器的反时限特性以及图形文字符号熔断器的 反时限特性以及图形文字符号如图所示。熔断器的图形文字符号FU0tIIN电流越大时间越短熔断器的反时限特性案例教 学:低压电器故障诊断与维修1.电磁式电器共性故障诊断及维修1)触头的故障及维修(1)触头过热(2)触头磨损 (3)触头熔焊2)电磁系统的故障及维修(1)衔铁振动和噪声(2)线圈过热或烧毁(3)衔铁不释放(4)衔铁不能吸合 2.常见电器故障诊断与维修1)刀开关的运行维修2)按钮的常见故障与维修3)接触器的故障诊断与维修①外观检查 ②灭弧罩检查③触头检查④铁心的检查⑤线圈的检查⑥活动部件的检查案例教学:低压电器故障诊断与维修4)热继电器 的故障诊断与维修①检查负荷电流是否和热元件的额定值相配合②检查热继电器与外部联接点有无过热现象③检查与热继电器联接的导线截面 是否满足要求,有无因发热而影响热元件正常工作的现象④检查继电器的运行环境温度有无变化,温度有无超过允许范围(-300C∽400C )⑤检查热继电器动作情况是否正确⑥检查继电器周围环境温度与被保护设备周围环境温度差值,若超出+250C(-250C)时,应调换 大一号等级热元件(或小一号等级热元件)案例教学:低压电器故障诊断与维修序号故障现象故障原因维修方法1误熔断①动静触 头(RC1型)、触片与插座(RM1型)、熔体与底座(RL1型)接触不良,使接触部位过热。②熔体氧化腐蚀或安装时有机械损伤,使熔体 截面变小,电阻增加。③熔断器周围介质温度与被保护对象介质温度相差太大。①整修动、静接触部位②更换熔体③加强通风2管体烧 损、爆裂熔管里的填料洒落或瓷插座的隔热物(石棉垫)丢掉。安装时要认真细心,更换熔管3熔体未熔电路不通熔体两端接触不良坚 固接触面5)熔断器的故障诊断与维修0第十七讲三相异步电动机的典型控制下页一、顺序控制(一)、顺序控制的含 义及其作用(二)主电路直接实现的顺序控制(三)由控制电路实现的顺序控制(四)带延时的顺序控制线路—皮带运输 机控制系统二、多地控制(远方控制)返回转矩T转速nn1-n1电动运行发电制动转速反接制动能耗制动电源 反接制动——起动、调速、反向、制动在特性曲线上的描述下页如何实现这些特性?由本章控制回路来完成!2回 顾前几讲学习过的主要内容按距离分:就地控制与远方控制系统;按控制量分:时间控制、 电流控制、速度控制、位置控制、 压力控制、温度控制…。按工作程序分 :顺序控制和逆序控制按触点分:有触点控制系统与无触点控制系统;KTFRnKSI>KI时间继电器热继电器速度继电 器电流继电器下页这些是实现控制的核心部件1控制系统的分类与核心器件组成: 仅由一只闸刀开关(QS)或自动断路器(QF)组成。是一种最简单的控制电路,主电路和控制电路为同一电路。普通开 关控制电路QSFUM3~M3~QF自动开关控制电路 特点:结构简单,仅能实现简单的手动起停。它不能实现远距离控制和自动控制,也不能实现零压、 欠压和过载保护。适用范围:开关控制的电路仅适用于不频繁起动的、技术要求较低的 小容量电动机或其他用电设备。下页3最简单的控制皮带输送机系统(如图),带风冷的机电设备,带润 滑系统的大型机电设备,这些系统均由两台以上的电动机组成,为保证系统正常工作,一般要采用顺序控制,按先后次序起停电动机。 先M2,后M1,切断货源,防止压带,堵转3、顺序控制的类型:主电路直接实现方式和控制电路实现方式 1、含义:根据生产工艺的要求,按先后顺序启动或停止电动机。2、作用:保证生产系统(设备)按工艺要求安全可靠的工作。开机顺序: 先M1,后M2,防止压带,堵转停机顺序:物流方向M2M1进口出口一、顺序控制的含义及其作用下页51 、电路组成特点后起电动机(M2)的主电路接在先起电动机(M1)接触器(KM1)的主 触头的下面(后面)。保证了只有KM1主触头闭合(电动机M1起动后),M2才有可能起动。二、主电路直接实现的顺序控制 M23~FR2KM2三相电源M13~组合开关QS熔断器FUFR1KM1下页先起电动机后起电动机 32、控制电路的组成与过程分析(1)、电路组成(两套控制线路)主电路实现的顺序的控制电路M13~KMM2 3~三相电源组合开关Q熔断器FUKMFR1FR2KMFR1FR2SB1SB2KMX第二台电 动机靠插接头连接在主电路的基础上加一套带过载保护的起停控制电路。M13~KM1三相电源组合开关QS熔 断器FUFR1KMFRFR2SB1SB2KM1SB2KM2KM2M23~FR2KM2KM1 第二台电动机由SB2控制KM2实现自动连接。下页2(2)控制过程分析——启动、停车启动:M13~KMM23~ 三相电源组合开关Q熔断器FUKMFR1FR2FUFR1FR2SB1SB2KMX停车:合QS 控制回路得电按起动按钮SB1接通线圈KM主触点KM闭合常开触点KM闭合M1启动短接SB1,自锁合手动开关XM2启动 按停车按钮SB2线圈KM断电M1、M2停车自锁触点复位下页4M13~KMM23~三相电源组合开关Q 熔断器FUKMFR1FR2FUFR1FR2SB1SB2KMX过载或短路保护:失压和欠压保护:(3) 控制过程分析——保护与演示失压或欠压线圈KM释放KM断开M1、M2停车防止下次来电后自行起动可能造成的危险 返回线圈KM断电→常闭触点KM断开M1、M2停车自锁触点KM断开,为下次启动作准备M1过载或短路→FR1吸持→F R1常闭断开M2过载或短路→FR2吸持→FR2常闭断开91、线路a结构特点与工作原理三、由控制电路 实现的顺序控制讨论a、b、c三种不同的结构方式KM2的控制线路与KM1线圈并联线路a结构特点 (a)KM1FRFR2SB1SB2KM1SB2KM2KM2下页控制系统工作过程分析(下页) 保证了KM1得电后,KM2才可能接通,从而实现了M1起动后,M2才能起动的顺序要求。在主电路实现的基础上 ,将电动机M2的控制电路与接触器KM1的线圈并接。4控制电路a的工作原理1.准备3.停车和保护过程(略)将这一组线下移, 可实现双重的顺序控制M13~KM1三相电源组合开关QS熔断器FUFR1FUFRFR2SB1SB2 KM1SB2KM2KM2M23~FR2KM2KM1合QS控制回路得电2.起动按SB1接通线圈KM1主 触点闭合常开触点闭合M1启动短接SB1,自锁按SB2主触点闭合接通KM2M2启动常开触点闭合短接SB2,自锁下 页5在电动机M2的控制电路中,串接了接触器KM1的常开辅助触头。显然,只要KM1常开触点不闭合(M 1不起动),KM2线圈就不能得电,M2电动机就不能起动。另外,由于增加了一只停止SB22,可以单独停止M2而不影响M 1。KM2KM1FR1FR2SB12SB22SB11SB21KM1KM1(b)L1L2单独停止顺序 控制下页42、线路b的特点在电动机M1的停止按钮两端并接了接触器KM2的常开辅助触头。不但 可以顺序起动M1M2,而且实现了M2停止后,M1才能停止的控制要求,即顺序起动、逆序停止。3、线路c的特点顺序控制实例见下 页只要我断开后,旁边的停车按钮才起作用!KM2FR1FR2SB12SB22SB11SB21KM1KM1 KM1(c)L1L2KM2KM2下页返回4(b)控制回路FU212SB3SB2KM2KT2KM2 KM2571516SB1FR2FR1KT1KT2KM26KT28111312141KM1K M1KM29104KM1KT1KT2(a)主回路FR1FU1KM1M1Q1FR2FU2KM2M2 Q2物流方向M1M2(C)运输系统示意图四、带延时的顺序控制—皮带运输机控制系统SB2SB1KT1KT2K M1、M12S8SKM2、M2(d)时序分析图停止按钮启动按钮紧停按钮线路中的这些数字干什么用的?哎!常开按 钮也可以做停止按钮哇返回86.1.2多地控制(远方控制)1、含义能在两地(就地和远 方)或多地控制(起停)同一台电动机的控制方式称为电动机的多地控制。2、构成特点(见右图) 就地和远方的起动按钮并联在一起,停止按钮串联在一起。这样就可以分别在甲、乙两地起、停同一台电动机,达到操作方便的目的。 3、应用场所危险作业场合或无人值守场所的机电设备M3~FU1KMFRKMQSF U2FRSB12SB11KM甲地SB22SB21乙地这是公共连接点下页54、远方按钮构成与连接鼠笼式电动 机两地控制接线图2停止按钮起动按钮SB21SB2231远方控 制按钮可使操作人员远离危险场所2电源组合开关Q熔断器FU交流接触器KM热继电器F R电动机M停止按钮起动按钮SB11SB125 31M3~就地控制按钮1控制电缆返回下页5第十八讲异步电动机的起动控制一、直接起动控制线路二、降压起 动控制线路返回0一、直接起动控制线路点动控制电路连续控制电路点动、连续控制电路正反转控制线路控 制线路的接线返回0B''C''KMSB动作原理控制电路主电路一、直接起动控制线路①点动控制结构特点 控制回路仅由一只继电器和一个按钮组成。这是一种最基本的电动控制线路多用于机床的辅助控制M3~ABCKM FUQS起动:触头(KM)闭合线圈(KM)通电电机转动按下按钮(SB)停车:触头(KM)打开线圈(KM)断电 电机停转松开按钮(SB)下页返回9自锁触头KMC''ABCFUQSB''KMKMSB2SB1起 动按钮M3~②连续控制组成特点:在点动控制电路中增加一个自锁触头KM和停止按钮SB1。因为该电路 有自锁触头,所以具有失压保护和防止自启动的功能。停止按钮工作原理:起动时,合上QS引入电源。按下SB2交 流接触器KM线圈得电,主触头闭合电动机接通电源直接起动,同时接触器自锁触头KM闭合,实现自锁。 停车时,按下按钮SB1将控制电路断开KM线圈失电KM常开主 触头断开三相电源断开电动机停止运转。松开SB1后,自锁触头处于断开位置,接触器线圈仍处于断电状态。 KM返回9KMKMSB1SB2FR控制电路③点动、连续控制ABCKMFUM3~FRQS主电 路组成特点1、在连续控制电路的基础上,增加了有两个触头的点动按钮SB3,在接通电路的同时也将自锁回路断开,因此可实 现点动控制。2、SB2:连续运行3、该电路还增加了过载保护环节(FR)控制特点:在同一电路 中既可以实现点动控制,又可以进行连续控制。SB3点动按钮返回9④正反转控制电路之一———正—停—反控制电路反向起动按 钮KM2KM2SB3正—停—反控制电路KM1KM1SB1SB2FR正向起动按钮增加了一组反转控制电路。 组成特点:1、增加了一组反转控制电路;2、反转时,主回路任意两相交换。AC两相交换KM2ABQSM3~KM 1CFUFR主电路返回9正—停—反控制电路操作过程分析与演示该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到 正转。若正转时按下反转按钮,或同按下SB2和SB3会造成短路!电机停车停车:按下SB1KM1或KM1断电 主触点断开按下SB2正向起动:KM1得电主触点闭合M正向起动辅助触点闭合自锁按下SB3正向起动:KM2得电主 触点闭合M反向起动辅助触点闭合自锁KM2ABQSM3~KM1CFUFR主电路KM1KM1SB1 SB2FRKM2SB3KM2正转反转停止9FRKM1SB1KM1SB2KM2KM2SB3⑤正 反转控制电路之二———带电气互锁的正反转控制电路互锁电路避免了两只接触器同时得电,从而防止了由于误操作造成的主回路两相 短路事故的发生。结构特点:分别在接触器回路中增加了互锁触头。KM2KM1互锁ABKM1QSM3~CKM2 FUFR将对方的常闭触头串联在自己线圈回路中,同一时间只能由一支接触器得电的控制方式称为互锁或连锁。互锁含义: 互锁作用:下页返回4机电式时间继电器1KVFRQSQLFUQL2行程(位置)开关中间继电器固态(无触 点)继电器1返回一、低压电器类别与构造原理从图片可以看出,低压电器种类繁多、构造各异、功能多样,下面将它们分类进行 介绍。主令电器用来控制电路的通断。例如:继电器、开关类电器等。主令电器发出控制“指令”,控制其他自动电器的动作,例如:按钮 、转换开关等。保护电器用来保护电源、电路及用电设备,使它们不在短路、过载等故障状态下运行,免遭损坏。1.低压电器的分 类1)按控制作用分类执行电器用来完成某种动作(主电路的开断)。例如:接触器等。监测转换中间放大执行M 主令中间转换执行低压电器的作用和分类71.低压电器的分类2)按动作方式分类自动切换电器它是按照信号或某个物 理量的变化而自动动作的电器。例如:接触器、继电器等。非自动电器它是通过人力操作而动作的电器。例如:开关、按钮等。3) 按动作原理分类电磁式电器它是根据电磁铁的原理工作的,例如:接触器、继电器等。非电磁式电器它是依靠外力(人力或 机械力)或某种非电量的变化而动作的电器。例如:行程开关、按钮、速度继电器、热继电器等。22.低压电器的基本结构低 压电器一般由两个基本部分组成:感受部件和执行部件。感受部件能感受外界的信号,做出有规律的反应。在自动切换电器中,感受部件 大多由电磁机构组成;在手动电器中,感受部件通常为操作手柄、按钮等。执行部件是根据指令,执行电路的接通、切断等任务,如触点和灭 弧系统。对于自动开关类的低压电器,通常还有中间(传递)部分,它的任务是把感受部件和执行部件两部分连接起来,使它们协调一致,按 一定的规律动作。感受部件中间环节执行部件外界信号控制系统1)电磁机构电磁铁有各种结构形式。是靠电磁力带动触电闭合 或断开。电磁铁组成如图所示,电磁线圈通电时产生磁场,使得动、静铁心磁化并互相吸引,当动铁心被吸引向静铁心时,与动铁心相连的动触点也 被拉向静触点,令其闭合,接通电路。电磁线圈断电后,磁场消失,动铁心在复位弹簧作用下,回到原位,并牵动、静触点,分断电路。静触点 动触点复位弹簧动铁心静铁心线圈电磁机构是电器元件的感受部件,通常采用电磁铁的形式。电磁铁原理6电磁 铁有各种结构形式。铁心有E形、U形。动作方式有直动式、转动时。它们各有不同的机电性能,适用于不同的场合。下图列出了几种常见电磁铁心 的结构形式。适用于中间继电器适用于断路器的脱扣器适用与于大型接触器电磁铁结构形式3直流电磁铁和交流电磁铁在稳定状态 下直流电磁铁中磁通恒定,铁心中不产生损耗,只有线圈产生热量。因此,直流电磁铁的铁心是用整块钢材或工程纯铁制成的,电磁线圈没有骨架, 且做成细长形,以增加它和铁心直接接触的面积,利于线圈热量从铁心散发出去。交流电磁铁中磁通交变,铁心中有磁滞损耗和涡流损耗,铁 心和线圈都产生热量。因此,交流电磁铁和铁心一般用硅钢片叠城,以减少铁损,并且将线圈制成粗短形,由线圈骨架把它和铁心隔开,以免铁心的 热量传给线圈致使其过热而烧坏。电磁铁按励磁电流不同可分为直流电磁铁和交流电磁铁。3短路环的作用为了消除这一弊端 在铁心柱面的一部分,嵌入一只铜环,名为短路环,如图所示。φ1φ2磁通不同时为零φ1φ2短路环φ1φ2 该短路环相当于变压器副边绕组,在线圈通入交流电时,铁心柱面产生磁通φ1,该磁通穿过短路环,短路环中产生感应电流也将产生磁通φ2 。短路环相当于纯电感电路,φ2滞后于φ1,两个磁通不同时为零,铁心之间始终有磁力吸引,从而克服了衔铁被释放的趋势,使衔铁在通电 过程中总是处于吸合状态,明显减小了震动和噪声。所以短路环又叫减振环,它通常由康铜或镍铬合金制成。7电压线圈和电流线圈 电磁铁的线圈按接入电路的方式不同分为电压线圈和电流线圈。电流线圈串联在主电路中,当主电路的电流超过其动作值时 带动触点吸合,其电流值比较大,且与线圈的阻抗无关,所以线圈导线比较粗,匝数较小,通常用紫铜条或粗的紫铜线绕制。电 压线圈并联在电源两端,获得额定电压时带动触点吸合,其电流值由电源电压和线圈本身的电阻和阻抗决定。由于线圈匝数多、导线细、电流较小而 匝间电压高,所以一般用绝缘性能好的漆包线绕制。IU+-42)触头系统触头系统属于执行部件,按功能不同可 分为主触头和辅助触头两类,主触头用于接通知和分断主电路;辅助触头用于接通知和分断二次电路,还能起互锁和连锁作用。小型触头一般用银合 金制成,大型触头用铜材制成。触头通常以其初始位置即(常态)位置来命名。对电磁式电器来说,是指电磁铁线圈未通电时的位 置;对非电量电起来说,是指没有受外力作用的位置。常闭触头(又称动断触头)——常态时动、静触头是相互闭合的。常开触头(又称动合触头) 常态时动、静触头是分开的。常闭触头常开触头常开主触头常闭主触头线圈构成原理图常闭触头常开触头符号返回8二、 开关电器及主令电器低压开关主要用做隔离、转换及接通和分断电路。常做为机床电路的电源开关,或用于局部照明电路的控制以及小容量电动 机的起动、停止和正反转的控制等。1.开关类电器常用的低压开关类电器包括刀开关、转换开关、负荷开关和自动开关等41.开关类电 器普通刀开关是一种结构最简单且应用最广泛的手控低压电器,主要类型有负荷开关(如:胶盖闸刀开关和铁壳开关)、板形刀开关。闸刀 开关又称开启式负荷开关,广泛用在照明电路和小容量(5.5kW)不频繁起动的动力电路的主电路中。1)刀开关闸 刀开关的主要结构如前图所示。安装刀开关时瓷底座应与地面垂直,手柄向上,易于灭弧,不得倒装或平装。倒装时手柄可能因自重落下而 引起误合闸,危机人身和设备安全。41.开关类电器之二组合开关组合开关又称转换开关,它实质上也是一 种特除的刀开关,只不过一般刀开关的操作手柄是在垂直安装面的平面向上或向下转动,而组合开关的操作手柄则是在平行于安装面的平面内向左或 向右转动而已。组合开关多用在机床电气控制线路中,作为电源的引入开关,也可用做不频繁地接通和断开电路、换接电源和负载及控制5kW以下 的小容量电动机的正反转和星三角起动等。如果组合开关用于控制电动机正反转,则在从正转切换到反转的过程中,必须先经过停止位 置,待停止后,再切换到反转位置。组合开关本身不带过载和短路保护装置。1.开关类电器自动开关又叫自动空气断路器。它积控制和 多重保护功能于一身,除能完成接通知和分断电路外,,还能对电路或电器设备发生的短路、过载、失压等故障进行保护。3)自动开关 它的动作参数可以根据用电的设备的要求人为调整,使用方便、可靠。通常自动开关根据其结构不同,可分为装置式和万能式两类。这里介绍的是装 置式自动开关。后面介绍其内部工作原理1.开关类电器之三自动开关(2)自动开关的技术参数和电路符号主 要技术参数有额定电压、额定电流、级数、脱扣器整定电流、主触电与辅助触点的分断能力和动作时间等。(1)自动开关的结构及原理 装置式自动开关又称是塑料外壳式(简称塑壳式)自动开关或塑壳式低压断路器。一般用做配电线路的保护开关,电动机及照明电路的控制 开关等。其结构如图所示。其主要部分由触电系统、灭弧装置、自动与手动操作机构、脱扣器、外壳组成。主要保护装置,包括电磁脱扣 器(用做短路保护)、热脱扣器(用做过载保护)、失压脱扣器等种类。自动开关的原理图1弹簧 2—过电流脱扣器3—欠电压脱扣器4—过热脱扣器5—搭钩6—触点7—顶杆UVW1137 4562自动开关的图形符号QF1.开关类电器之四—漏电保护器漏电保护器又称漏电保护自动开关或漏电保安器。 主要用途:当发生人身触电或漏电时,能迅速切断电源,保障人身安全,防止触电事故发生。有的漏电保护器还兼有过载、短路保护,用于不频繁起 、停的电动机。漏电保护器有单相和三相之分,该图片为单相漏电保安器,其电路就画在其面板上。漏电保护器工作原理 当正常工作时,不论三相负载是否平衡,通过零序电流互感器主电路的三相电流相量之和等于零,故其二次绕组中无感应电动势产生,漏电保护 器工作处于闭合状态。电磁式电流型漏电开关工作原理图电源变压器主开关测试回路电磁脱扣器零序电流互感器UVWIs 如果发生漏电或触电事故,三相电流之和便不再为零,这样零序电流互感器二次侧产生与Is对应的感应电动势,加到脱扣器上,当 Is达到一定值时,脱扣器动作,推动主开关的锁扣,分断主电路。返回32.主令电器主令电器是指在电气自动控制系统中用来发 出信号指令的电器。它的信号指令将通过继电器、接触器和其他电器的动作,接通和分断被控制电路,以实现对电动机和其他产生机械的的远距离控 制。常用的主令电器有按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器等。22.主令电器之一按钮 按钮又称控制按钮或按钮开关,是一种手动控制电器。它只能短时接通或分断5Ay以下的小电流电路,向其他电器发出指令的电信号,控制其他 电器动作。按钮常闭触头按钮常开触头复合触头2.主令电器之二行程开关行程开关又称限位开关或位置开关,它 利用生产机械运动部件的碰撞、使其内部触点动作,分段或切断电路,从而控制生产机械行程、位置或改变其运动状态常用行程开关的外形a )按钮式b)单滚轮式c)双滚轮式JLXK-11型行程开关的结构图常开触点常闭触点32.主令电器之三万能转换 开关万能转换开关是具有更多操作位置和触点、能够接多个电路的一种手动控制电器。由于它的档位多、触点多,可控制多个 电路,能适应复杂线路的要求,故有“万能”之称。a)符号b)触点通断表万能转换开关符号及触点通断表LW5系 列万能转换开关下页本讲小结电磁铁构造原理直流电磁铁和交流电磁铁区别短路环的作用电压线圈和电流线圈区别主触头和辅助触头 常闭、常开触头的含义及其电路符号低压电器基本结构低压电器按作用分类执行电器主令电器保护电器控制电器 知识点开关类电器刀开关应用与安装组合开关构造与应用自动开关的组成及其各种保护的动作原理漏电保护器的工作原理主令类电 器按钮的作用与图形文字符号行程开关作用与触点符号万能转换开关(主令)电路符号以及触点通断表开关电器及主令电器知识点第十 五讲接触器、继电器、熔断器返回主要内容一、接触器二、继电器三、熔断器四、案例教学第十五讲接触器、继电器 、熔断器一、接触器接触器是一种用来频繁接通和断开交、直流主电路及大容量控制电路的自动切换电器。它具有低压释放保 护功能,可进行频繁操作,实现远距离控制,是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件。因它不具备短路保护作用,常和熔断器、热继电器 等保护电器配合使用。接触器按电流种类不同可分为交流接触器和直流接触器两类1.接触器的工作原理交流接触器的主要部分 是电磁系统、触点系统和灭火装置,其外形和结构如图1-29所示。交流接触器有两种工作状态,即:得电状态(动作状态)和 失电状态(释放状态)。如图1-29b所示。接触器主触头的动触头装在与衔铁相连的绝缘连杆上,其静触头则固定在壳体上。当线圈得电后,线 圈产生磁场,使静铁心产生电磁吸力,将衔铁吸合。衔铁带动动触头动作,使常闭触头断开,常开触头闭合,分断或接通相关电路。当线圈失电时, 电磁吸力消失,衔铁在反作用弹簧的作用下释放,各触头随之复位。2.接触器的主要技术参数①额定电压接触器铭牌上的额定电压是指主 触头的额定电压。交流有127V,220V,380V,500V;直流有110V,220V,440V。②额定电流接触器铭牌额定 电流是指主触头的额定电流。5A,10A,20A,40A,60A,100A,150A,250A,400A,600A.③吸引线圈的 额定电压交流有36V,110V,127V,220V,380V;直流有24V,48V,220V,440V。④电气寿命和机械寿命 (以万次表示)⑤额定操作频率(一次/h表示)⑥主触点和辅足触点数目3、接触器的图形及文字符号接触器的图形符 号及文字符号如图1-31所示。①根据接触器所控制的负载性质来选择接触器的类型。②接触器的额定电压不得低于被控制电路的最高电压。 ③接触器的额定电流应大于被控制电路的最大电流。④电磁线圈的额定电压应与所接控制电路的电压相一致。4.接触器的选择KMKM KMKMKM线圈主触点辅助触点组合开关图符号及外形图1.开关电器HK系列瓷底胶盖刀开关图符号及外形图组合开关内 部解剖图刀开关适用于不频繁接通和断开电路;组合开关适用于机床设备的电源引入开关。闸门电气常用低压电器及 控制秦以培2016年2月电器控制组合开关图符号及外形图1.开关电器HK系列瓷底胶盖刀开关图符号及外形图组 合开关内部解剖图刀开关适用于不频繁接通和断开电路;组合开关适用于机床设备的电源引入开关。电器控制2、控制按钮 结构原理图及图符号控制按钮产品外形图控制按钮是一种结构简单,应用广泛的主令电器。控制按钮由按钮帽、复位弹簧桥式触点和外壳构成 。动触点和上面的静触点组成常闭;和下面的静触点组成常开。按下按钮,常闭触点断开、常开触点闭合;松开按钮,在弹簧作用下各触点恢复原态 。常开(动合)按钮电路符号SB常闭(动断)按钮SB电路符号复合按钮SB电路符号电器控制3、位置开关(行程开关 )结构原理图及图符号位置开关产品外形图位置开关又称行程开关或限位开关,其作用是将机械位移转换成电信号,使电动机运行状态发生改 变,即按一定行程自动停车、反转、变速或循环。工作原理:当运动机构的挡铁压到位置开关的滚轮上时,转动杠杆连同转轴一起转动,凸轮撞动 撞块使得常闭触点断开,常开触点闭合;挡铁移开后,复位弹簧使其复位。SQSQ电器控制触头系统电磁系统4、交流接触器接触器结构组成及作用:交流接触器结构原理图铁芯、衔铁通电线圈三对主触头:控制主电路的通、断.两对辅助常开触头、两对辅助常闭触头:自锁和互锁交流接触器产品外形图电器控制发热元件接入电机主电路,若长时间过载,双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大,使其向上弯曲,扣板被弹簧拉回,常闭触头断开。5、热继电器热继电器产品图结构原理图和图符号工作原理:发热元件I常闭触头双金属片扣板发热元件常闭触头FRFR发热元件串接在主电路中;常闭触点串接在控制电路中电器控制线圈通电?衔铁吸合(向下)?连杆动作?触头动作6、时间继电器结构原理图时间继电器产品外形图通电延时:当线圈通电时触头延时动作,线圈断电时使触头瞬时复位;断电延时:线圈断电时使触头延时复位,线圈通电时使触头瞬时动作。线圈衔铁调整螺钉延时打开触头延时闭合触头气室时间继电器是电路中控制动作时间的设备。它利用电磁原理来实现触头的延时接通和断开。电器控制7、熔断器熔断器产品外形图熔断器简称保险丝,是最简单有效的短路保护装置。熔断器中的熔丝和熔片是用易熔合金制成的,当流过熔体的电流大于它的整定值时,熔体立刻熔断,切断电源,起到保护作用。①一般照明电路,熔体IN>IL;熔断器熔体选用的原则②单台电动机:熔体IN>(1.5~2.5)IL;③多台电动机:熔体IN≥(1.5~2.5)倍最大电机IN加其余电机的额定电流。图符号FU电器控制一、常用电气控制线路设计1、电动机起停控制SB2-启动按钮SB1-停止按钮?电路保护环节:1、短路保护(FU)2、过载保护(FR)3、欠压和失压保护(KM)电器控制2、电动机正反转控制电气互锁的作用:防止接触器主触点熔焊或机械结构失灵使主触点不能断开。若另一接触器动作会造成事故。电器控制SQ3和SQ4为超程限位开关除去SQ1是怎样一个工作过程??3、工作台自动往返控制电器控制4、多地控制线路电器控制5、星-三角降压启动电器控制6、反接制动控制电路电器控制7、能耗制动控制电路概述凡是能够自动或手动接通和断开电路,以及能够对电路或非电路现象进行切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件统称为电器。按工作电压高低,电器可分为高压电器和低压电器两大类。高压电器是指额定电压为3KV及以上的电器;低压电器是指交流电压为1000V或直流电压为1200V以下的电器,它是电力拖动自动控制系统的基本组成元件,是本课程研究、使用的对象。哇!高低压就这样区分啊。请看一下常用低压电器的的图片,以增加感性认识。塑壳自动开关(断路器)带漏电保护的自动开关1带消弧罩的接触器低压接触器1组合开关图符号及外形图1.开关电器HK系列瓷底胶盖刀开关图符号及外形图组合开关内部解剖图刀开关适用于不频繁接通和断开电路;组合开关适用于机床设备的电源引入开关。 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