《第5章 低压电器与控制电路讲义》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第5章 低压电器与控制电路讲义（69页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5章 低压电器与控制电路,5.4 安全用电,5.1 常用低压电器,5.2 基本控制电路,5.3 车用低压电器电路,本章要求： 1）了解接触器、继电器、熔断器、点火开关和保险装置等常用低压电器的基本结构和工作原理。 2）初步掌握顺序控制、行程控制、时间控制等基本控制电路。 3）了解常用车用低压电器电路。 4）了解安全用电常识。,第5章 低压电器与控制电路,5.1.1 按钮(手动切换电器),(b) 结构,按钮常用于接通和断开控制电路。,按钮的外形图和结构如图所示。,按钮开关的外形和符号,(a) 外形图,5.1 常用低压电器,动画,交流接触器的外形与结构,5.1.2 接触器,用于频繁地接通和断开大
2、电流电路的开关电器。,(a) 外形,(b) 结构,5. 1.3 接触器,用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。,线圈,辅助触点,铁心,衔铁,电源,电机,主触点,常闭,常开,动画,弹簧,符号,用于主电路 流过的大电流 (需加灭弧 装置),用于控制电路流过的小电流 (无需加灭弧装置),属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示,接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。,常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。,5.1.4 继电器,继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。 主要区别在于： 接触器的主触点可以通过大电流； 继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过
3、小电流。所以，继电器一般用于控制电路中。,1. 中间继电器,中间继电器触头容量小，触点数目多，用于控 制线路。,通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可 直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。,(a) 外形,中间继电器外形与符号,2. 时间继电器,是从得到输入信号(线圈通电或断电)起，经过一段时间延时后才动作的继电器。适用于定时控制,直流电磁式结构图,阻尼铜套,衔铁,工作原理：当衔铁未吸合时，磁路气隙大，线圈电感小，通电后激磁电流很快建立，将衔铁吸合，继电器触点立即改变状态。而当线圈断电时，铁心中的磁通将衰减，磁通的变化将在铜套中产生感应电动势，并产生感应电流，阻止磁通衰减，当磁通下降
4、到一定程度时，衔铁才能释放，触头改变状态。因此继电器吸合时是瞬时动作，而释放时是延时的，故称为断电延时。,(1)直流电磁式 时间继电器,a) 通电延时继电器,b) 断电延时继电器,延时继电器的外形与结构,(a) 外形,(2) 空气式延时继电器,通电延时的空气式时间继电器结构示意图,微动开关2,微动开关1,(2) 空气式时间继电器,断电延时的空气式时间继电器结构示意图,常闭 延时闭合,常闭 延时断开,空气式时间继电 器的延时范围大 (有 0.4 60 s 和 0.4 180s两种)。 结构简单，但准 确度较低。,时间继电器的型号有JS7-A和JJSK2等多种类型。,3. 热继电器,用于电动机的过
5、载保护。,热继电器外形与结构,(a) 外形,(b) 结构,发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。,发热元件,杠杆,3. 热继电器,工作原理,结构原理图,双金属片,常闭触头,用于电动机的过载保护。,动画,5.1.5 熔断器,熔断器额定电流IF的选择,(1) 电灯、电炉等电阻性负载,IF IL,(3) 频繁起动的电机,(2) 单台电机,用于低压线路中的短路保护。,常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断 器、管式熔断器和有填料式熔断器。,用于自动往复控制或限位保护等。,5.1.6 行程开关(限位开关),(b)示意
6、图,结构与按钮类似，但 其动作要由机械撞击。,(a)外形图,行程开关的外形符号,可实现短路、过载、失压保护。,5.1.7 自动空气断路器(自动开关),锁钩,主触点 手动闭合,衔铁释放,动画,自动空气断路器原理图,连杆装置,释放弹簧,5.2 基本控制电路,5.2.1电动机直接起动,(a)结构图,主电路,控制电路,1、 电路,(b)原理图,控制电路,电动机的保护,过载保护,短路保护,零压、欠压保护,主电路,控制电路,电动机的保护,短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘 损坏产生强大的电动力，使电动机和电器设备产 生机械性损坏，故要求迅速、可靠切断电源。通 常采用熔断器 FU和过流继电器等。,欠压是
7、指电动机工作时，引起电流增加甚至 使电动机停转，失压(零压)是指电源电压消失而 使电动机停转，在电源电压恢复时，电动机可能 自动重新起动(亦称自起动)，易造成人身或设备 故障。常用的失压和欠压保护有：对接触器实行 自锁；用低电压继电器组成失压、欠压保护。,过载保护是为防止三相电动机在运行中电流 超过额定值而设置的保护。常采用热继电器FR 保护，也可采用自动开关和电流继电器保护。,KM,合上开关Q,起动,2、 控制原理-1,KM辅助触点闭合自锁。,按下起动按钮SB2 , KM线圈通电，,通电,转动,动画,合上开关Q,2、 控制原理-2,松开起动按钮SB2,利用自身辅助触点，维持线圈通电的作用称自
8、锁,自锁,2、 控制原理-3,主电路,FR,FU,Q,Q,转动,停车,2、控制原理-4,转动,停车,停转,去掉KM辅助触点, 实现点动控制。,KM1,FU,Q,KM2,M1,M2,3,3,.,SB,SB1,KM1,KM1,SB2,KM2,KM2,按SB1,通电,闭合,再按SB2,闭合,通电,闭合,闭合,1. 控制顺序：M1起动后M2才能起动。M2既不能单独起动，也不能单独停车。,5.2.2 电机的顺序控制,.,.,.,.,M1 3,两电机各自 要有独立的 电源；这样 接，主触头 (KM1)的负 荷过重。,KM1,5.2.3 行程控制电路,自动往返运动：,1. 能正向运行也能 反向运行 2. 到
9、位后能自动返 回,行程控制：,控制某些机械的行程，当运动部件到达一定行程位置时利用行程开关进行控制。,STa,STb,1,2,按SBF时,(其常闭断开， 常开闭合),KMF断电,KMR通电,行程开关,自动往返运动：,挡块,5.2.4 时间控制电路,Y 起动控制线路,Y接法,接法,动画,通电,通电,通电,断电,通电延时 继电器,通电延 时断开,复合 按钮,起动过程：,按SB2,KM1通电,KM2断电,绕组Y接,KM1接通电源 KM2绕组联接 KM3绕组Y联接,常闭断开,常闭延时断开,电动机Y接起动,通电瞬 时闭合,KM1接通电源 KM2绕组联接 KM3绕组Y联接,松开SB2, 电机仍处于Y 接起
10、动状态。,KM1接通电源 KM2绕组联接 KM3绕组Y联接,通电延时 继电器,通电延 时断开,KM1断电,常开断开,常闭闭合,当 KT 常闭触 点延时断开时,断电,复合 按钮,KM1接通电源 KM2绕组联接 KM3绕组Y联接,通电,通电,SB1,SB2,KT,KM1,KM3,KM2,KM3,KM1,KM1,KT,KM2,KT,KM2,通电,断电,通电延时 继电器,通电延 时断开,复合 按钮,断电,通电,断电,通电,电机接运行,KM2,SB,KM2,SB,KM1,FR1,KM1,举例：两条皮带运输机分别由两台笼型异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按
11、下述顺序起动和停止： 起动时: M1起动后 M2才能起动； 停车时: M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？,起动：,通电,通电,闭合,闭合,SB,KM1,FR1,例：两条皮带运输机分别由两台笼型异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止： 起动时: M1起动后 M2才能起动； 停车时: M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？,停止：,断电,断电,断开,断开,1、汽车电路分类,5.3.1 汽车电路简介,5.3 车用低压电器电路,1）电气线路图,2）电路原理图,电路原理图重点表达各电气系统电路的工作原理，既可以是全车电路图，也可以是
12、各系统电路原理图。,（1） 汽车传统（开关/继电器）控制电路原理图 -喇叭控制电路, 汽车电子控制电路原理图 -别克轿车前大灯控制电路原理图, 汽车开关内部位置电气连接关系图 -电动座椅开关电气连接关系图, 汽车电路原理方框图 方框图是把一个完整电路划分成若干部分，各个部分用方框表示，每一方框再用文字或符号说明功能，各方框之间用线条连接起来，用以表明各部分的相互关系。不必画出元器件和它们之间的具体连接情况。,3） 电路定位图 电路定位图用于指示各电器及导线的具体位置。一般采用绘制的立体图或实物照片的形式，立体感强、能直观、清晰地反映电器在车上的实际位置，具有很高的实用价值。定位图在某些车型中还
13、有进一步细化分类.,2、各车系电路原理图的特点,1）横坐标式电路图 该模式的电路图在最下端通过编号坐标标注图中各线路的位置，各线路平行排列，每条线路对准下框线上的一个编号。图中一般不允许横向交叉跨度较大的走线，横向连接的走线采用断口标注的方式表示，即线路断口处标注为与之相连的另一段线路所在图中的位置编号。主要以德国大众车系为主，目前主要国产品牌轿车如桑塔纳、捷达、宝来、波罗、帕萨特、奇瑞、奥迪、红旗等均采用该方式的电路图。,2）横纵坐标式电路图 该模式的电路图采用横纵坐标来确定电器在电路图中的位置，如奔驰汽车采用数字做横坐标，采用字母做纵坐标给电路进行定位 。,3无坐标模块式电路图 无坐标模块
14、式并不是特点，此处将其归为一类主要为了和其他形式的电路图形成对比。目前，采用此方式绘图的汽车制造公司较多，如通用别克，本田，东风雪铁龙，富康，丰田，福特，宝马，三菱等。但各公司的具体电路表达方式和图形符号各有不同，读图时需参照相关电路图和图形符号列表进行。,日产汽车 电路原理图,米切尔公司是北美著名的汽车维修资料供应商，米切尔的电路图已成为中国地区汽车维修的重要资料。,4米切尔电路图,米切尔电路图包括了美国、欧洲、亚洲主要汽车制造厂的电路图，按照统一的格式和电器符号绘制，便于使用。,3、汽车电路的特点：,额定电压6V、12V、24V，汽油机普遍采用12 V电源，柴油机多采用24 V。汽车运行中
15、的电压，一般12V系统为14 V，24 V系统的为28V。,1）低压,2）直流,蓄电池、交流发电机+整流电路 （发电机与蓄电池并联，蓄电池负极必须搭铁。蓄电池正极经电流表（或直接）接法电机正极，蓄电池静止电动势常在11.5V13.5V，发电机输出电压常限定在13.8V15V之间（24V电系28V30V）。发电机工作时正常电压比蓄电池电压高0.33.5V，这主要是为了克服线路压降，使蓄电池充电时既能充足，又不至于过度充电。）,蓄电池正极线直接与各用电设备连接，蓄电池负极线直接搭在车架金属机件上，用电设备的负极线也就近搭在车架金属机件上，利用发动机和汽车底盘（粱架）的金属体作公共通道。这种负极线与车体相连接的方式就称为搭铁，也称为接地或接铁。负极搭铁具有对电子器件干扰少，对车架及车身电化学腐蚀小，联接牢固的优点，现在绝大多数汽车是负极搭铁。这些搭铁线形式与普通导线有所不同，一般是扁平的铜质或铝质编织线，电流承载量大。,3）负极搭铁,4）单线并联,电源
