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1、6 电气自动控制 6.1 低压电器 6.2 异步电动机的控制电路 6.3 综合应用实例,6.1 低压电器,手动电器 自动电器 控制电器 保护电器,：开关、按钮、组合开关 ：接触器、继电器 ：开关、接触器、继电器 ：熔断器、热继电器 ,常用 低压 电器,6.1.1 闸刀开关与组合开关,控制对象：380V， 5.5kW 以下小电机,考虑到电机较大的起动电流，闸刀开关的额定电流值应选择：(35)*异步电机额定电流,电路符号,刀片 （动触点）,刀座 （静触点）,M 3 ,闸刀开关,闸刀开关的实物图片,闸刀开关的实物图片,单刀开关,双 刀 开 关,三刀开关,组合开关 有多对静、动触点。 与闸刀开关相比，
2、体积小、使用方便、通断电路能力高。 在机床控制电路中多使用组合开关作为电源的引入开关。,各对触片同时通断,各对触片顺序通断,作用：用于短路保护。 结构：熔体、外壳。 种类： 插入式、螺旋式、 管式、填料式 。 熔断器熔体的额定电流 IFN ： 4A、6A、10A、15A、20A、25A、35A、60A、80A、 熔断器的选择方法： 无冲击电流电路： IFN Imax （工作电流） 有冲击电流电路： IFN ( 2 4 ) IMN,安秒特性,6.1.2 熔断器,熔断器,有填料螺旋式熔断器,熔断体 底座,快速熔断体 作为半导体器件及其 成套设备的短路保护,有填料快速和延时熔断器,延时熔断体 主要作
3、为电动机 的过载和短路保护,有填料封闭管式熔断器,熔断体 底座 熔断体 底座,熔断体 单极底座 二极底座 三极底座,6.1.3 按钮,动触片,弹 簧,常闭按钮,动断触点,常开按钮,动合触点,联动触点,复合按钮,按钮实物图,6.1.4 自动空气断路器空气开关,1. 断路器的工作原理,6.1.4 自动空气断路器空气开关,1. 断路器的工作原理,6.1.4 自动空气断路器空气开关,1. 断路器的工作原理,断路器 = 闸刀开关 + 熔断器 + 热继电器 + 欠电压继电器,空气开关实物图片,功能：用来接通或切断电动机或其他负载的主 电路的一种控制电器。,6.1.5 交流接触器,1. 接触器的基本结构,常
4、闭 触点,线圈通电,衔铁被吸合,触点闭合 或断开,接通或断开 被控制电路,静铁心,吸引 线圈,衔铁,2. 接触器的工作原理,具有灭弧能力,自然状态,通电状态,3. 接触器的图形符号和文字符号,KM,线圈,接触器的技术指标 额定工作电压、电流、触点数目等。,6.1.6 继电器,继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器的主触头可以通过大电流，而继电器的触头只能通过小电流。 所以，继电器只能用于控制电路中。,热继电器,结构,双金属片,发热元件,扣板,常闭触点,断开,功能：过载保护。,串联在主电路中,串联在控制电路中,热继电器的实物图片,3UA 系列热继电器,3RB 电子式热继电器,热继电器
5、的实物图片, 电机起动、停车（点动、连续运行、多地点 控制、顺序控制等） 电机正反转控制 行程控制 时间控制 速度控制 ,6.2 异步电动机的控制电路,6.2.1 电动机的直接起动控制,一、点动控制原理,辅助电路,主电路,M 3 ,动合主触点,动铁心,静铁心,M 3 ,点动! 连续运行怎么办?,二、长动控制原理,M 3 ,动合主触点,动铁心,静铁心,自锁,怎样停止?,二、长动控制原理,M 3 ,动合主触点,动铁心,静铁心,M 3 ,自锁解除,KM,闸刀开关 起隔离作用,二、长动控制原理图,M 3 ,操作顺序 接通电源 起动,KM,二、长动控制原理图,M 3 ,M 3 ,停止按钮,自锁触点,起动
6、按钮,短路保护,操作顺序 接通电源 起动 停止 断开电源,短路保护 过载保护 失压(欠电压)保护,单方向起动连续运行控制,三、增加保护措施的控制电路,M 3 ,M 3 ,6.2.2 电动机的正反转控制,KMR,M 3 ,操作步骤： 合闸 正转起动 正转停止,M 3 ,M 3 ,操作步骤： 合闸 正转起动 正转停止,M 3 , 反转起动 反转停止,M 3 ,正转运行时反转起动，会发生什么情况？ 怎样保证错误操作系统不动作？,M 3 ,M 3 ,怎样保证错误操作系统不动作？ 互锁！,M 3 ,怎样保证错误操作系统不动作？ 互锁！,正转运行时反转 控制支路被断开,M 3 ,怎样保证错误操作系统不动作
7、？ 互锁！,反转运行时正转 控制支路被断开,M 3 ,M 3 ,机械互锁电路,正反转控制的双重互锁,6.2.3 行程控制,一、行程开关（限位开关） 用于位置检测，实现限位保护、行程控制、 自动切换等。要由机械撞击实现触点动作。,常闭触点,常开触点,行车,二、行程控制举例,刨床,例6.2.1 到位停车的行程控制。,正转到位： 撞击 STA1， 正转停车。 反转到位： 撞击 STB1， 反转停车。,断开,断开,例6.2.2 自动往复运动的行程控制。,正转到位： 撞击 STA1， 正转停车， 反转起动。 反转到位： 撞击 STB1， 反转停车， 正转起动。,断开,断开,闭合,闭合,6.2.4 时间控
8、制,一、时间继电器 1. 时间继电器的分类 (1) 按延时机构的不同分类 电磁式、空气阻尼式、电动机式、电子式。 (2) 按触点延时动作的不同分类 通电延迟式、断电延迟式。,5 s 以内 0.4 180 s 几秒几小时 延时准确,2. 空气阻尼式时间继电器,微动开关 1,微动开关 2,静铁心,衔铁,线圈,活塞杆,橡皮膜,撞块,杠杆,托板,释放 弹簧,恢复弹簧,排气孔,进气孔,时间继电器的图形符号和文字符号,延时闭合常闭触点,延时断开常开触点,通电 延时式 断电 延时式,延时闭合常开触点,延时断开常闭触点,线圈,触点,半圆开口方向是触点延时动作的指向,3RP 电子式时间继电器,时间继电器,多段式
9、限时继电器,主 电 路,KMY,Y 起动控制电路,自锁,互锁,互锁,开始计时,主电路接通,计时时间到,主电路 Y 接法解除,主电路换接成 ,KT 恢复,主电路接成 Y,例6.2.3 M1 起动后，M2 延时起动。,6.2.5 顺序联锁控制,控制多台电动机之间的起动、停止顺序。,一般要求： M1 先起动，M2 后起动； M2 先停止，M1 后停止。,皮带轮传输,例6.2.4 两台电动机的顺序联锁控制电路。,要求： M1 起动以后 M2 才能起动。 M2 停止以后 M1 才能停止。,M 3 ,M1 3 ,M 3 ,M2 3 ,操作步骤： 合闸 起动 M1 起动 M2,M 3 ,M1 3 ,M 3
10、,M2 3 ,操作步骤： 合闸 起动 M1 起动 M2,M 3 ,M1 3 ,M 3 ,M2 3 , 操作 SB3 时， M1、M2 均停止。 操作 SB4 时， 只有M2 停止。,M1 3 ,M2 3 ,操作步骤： 合闸 起动 M1 起动 M2,M 3 ,M1 3 ,M 3 ,M2 3 ,要求： M1 起动以后 M2 才能起动。 M2 停止以后 M1 才能停止。,M 3 ,M1 3 ,M 3 ,M2 3 ,M1 3 ,M2 3 ,要求： M1 起动以后 M2 才能起动。 M2 停止以后 M1 才能停止。,结论 不可以! 两台电机各自要有独立的电源，这样 连接，主触点 (KM1) 的负荷过重。
11、,这样实现顺序 控制可不可以?,M 3 ,M 3 ,6.3 综合应用实例,多个地点控制同一台电动机。 既能点动又能连续运行的控制。 行程控制与时间控制的综合应用。 多台电动机的顺序联锁控制。,例6.3.1 甲、乙两地同时控制一台电动机。,方法1：用复合按钮。,例6.3.2 电动机既能点动又能连续运行的控制。, 哪一个是点动按钮？哪一个是连续运行按钮？ 缺点：动作不够可靠。,点动,连续运行,方法2：使用中间继电器（KA）。,点动,连续运行, 哪一个是点动按钮？哪一个是连续运行按钮？,例6.3.3 设计运料小车的控制电路。控制要求如下。 小车起动后，前进到 A 地，然后做以下往复运动： 到 A 地
12、后停 2 min 等待装料，然后自动走向 B 地；到 B 地后停 1 min 等待卸料，然后自动走向 A 地。必须设置 过载和短路保护，而且小车可停在任意位置。,运料小车控制电路,自动 往复,装料定时,卸料定时,例6.3.4 工作台位置控制。,对工作台的控制要求：,自 动 循 环,(1) 运动部件 A 从 1 到 2,(2) 运动部件 B 从 3 到 4,(3) 运动部件 A 从 2 回到 1,(4) 运动部件 B 从 4 回到 3,工作台位置控制电路,自动 循环,例6.3.5 加热炉自动上料控制电路。,已知 控制对象有两台电动机：炉门开闭电动机 M1 和送料机进退电动机 M2 。 要求控制过
13、程为： 炉门开 送料机进 位置检测 ST1 ST3 送料机退 炉门闭。 位置检测 ST4 ST2,加热炉自动上料控制电路,炉门开,送料机进,送料定时,送料机退,炉门闭,KM1F,ST3,KM2R,KM2F,KM2R,KM1R,KM1F,ST4,KM1R,KM2F,KM2R,ST2,KM2F,KM1F,SB1,SB2,KM1R,ST1,ST1,KT,ST4,ST2,ST3,KT, 没有过载 保护等。,课 堂 讨 论,b,1 在电动机的自动控制电路中，起短路保护作 用的电器是（ ）。 a. 热继电器 b. 熔断器 c. 中间继电器,2 热继电器的发热元件只用一个或两个可行 否？答（ ）。 a. 不
14、行。因为电动机有三相，每相都必须串联一个发 热元件 b. 用一个不行，用两个可以。因为电动机缺一相可以 继续运行，而发热元件如果正处在所缺相时，就完 全失去了作用 c. 用几个发热元件都可以。因为只要电动机过载，断 开一个发热元件，电动机就会停机,b,3 热继电器的常闭触点应该接在何处？ 答（ ）。 a. 应该串联在电动机的主电路中 b. 应该并联在辅助电路中的交流接触器的线圈两端 c. 应该与辅助电路中的交流接触器的线圈串联,c,4 在控制电路中，互锁的作用是什么？ 答（ ）。 a. 互锁的作用是保证控制正转和反转的两个交流接触器 不能同时通电 b. 互锁的作用是保证两台顺序控制的电动机不能同时运行 c. 互锁的作用是保证起动按钮释放后电动机能继续运行,a,5 时间继电器的通电延时与断电延时有什么区 别？答（ ）。 a. 通电延时是指时间继电器的线圈通电时，其触点要延 时一段时间才动作，而断电延时是指时间继电器的线 圈断电时，其触点要延时一段时间才动作 b. 通电延时是指时间继
