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1、2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,1,项目一 三相异步电动机传统控制方法的认识,该项目是运动控制的基础。通过该项目的学习，掌握常用的低压电器基础知识、三相异步电动机的控制方法，学会分析和设计电气控制系统。 1、重点 常用低压电器的图形符号和文字符号及工作原理； 电气控制线路的基本控制环节； 机床控制电路的分析方法； 阅读和分析电气控制原理图的基本方法和步骤。 2、难点： 低压电器的选用； 电气控制线路的基本环节分析； 机床控制电路的分析方法。,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,2,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,任务二 电动机的正反转控制,任务三
2、 电动机Y启动系统设计,任务四 C650卧式车床电气控制线路分析,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,3,工作任务 1、三相异步电动机参数：JO2-22-4型，2.2KW，380V，4.9A，1450r/min。 2、要求通过一个启动按钮和一个停止按钮实现电机的起动、停止控制。 选择所需要电器元件，并设计简单的电气控制原理图,需要什么元件？ 如何选择元件？,选择电器元件与电机铭牌参数什么关系？,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,4,完成任务所需知识点 一、低压电器的基本知识介绍 二、相关低压电器 1）低压开关 2）低
3、压断路器 3）交流接触器 4）热继电器 5）熔断器 6）按钮 相关扩展知识点 1、电气控制技术的发展历程 2、电动机的正确使用及起动电流计算 3、三相异步电动机启动和停止的其它控制电路,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,5,是指工作在直流1200V、交流1500V及以下的电路中，以实现对电路或非电对象的控制、检测、保护、变换、调节等作用的电器。,一、低压电器的概念及分类,采用电磁原理构成的低压电器，称为电磁式低压电器；,利用集成电路或电子元件构成的低压电器，称为电子式低压电器；,利用现代控制原理构成的低压电器，称为自动化电器、智能化
4、电器或可通信电器等。,什么是低压电器？,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,6,低压电器的分类,（二）低压控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。如：接触器、控制继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。,（一）低压配电电器：用于供、配电系统中进行电能输送和分配的电器。如：刀开关、低压断路器、熔断器等；,（三）低压主令电器：用于发送控制指令的电器。如 按钮、 主令开关、形成开关、主令控制器、转换开关等。,（四）低压保护电器：用于对电路及用电设备进行保护的电器。如熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器等。,（五）低压执行电器：用于完成某
5、种动作或传送功能的电器。如电磁铁、电磁离合器等。,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,7,低压开关又称低压隔离器，是低压电器中结构比较简单、应用广泛的一类手动电器。主要有刀开关、组合开关、以及用刀与熔断器组合成的胶盖瓷底刀开关和熔断器式刀开关，还有转换开关等。,1、低压开关,二、低压电器的概念及分类,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,8,（一）HK2系列胶盖瓷底刀开关,型号及含义：有HK1 、HK2系列,极数 额定电流 设计代号 开启式负荷开关,任务一 三相异步电动机的启动
6、和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,9,以熔断体或带有熔断体的载熔件作为动触点的一种隔离开关有HR3、HR5、HR6系列用于额定电压 AC 660V。,0 无熔断信号装置 1 有熔断信号装置 极数 2 二极 3 三极 额定工作电流 设计序号 熔断器式隔离开关,（二）HR5系列熔断器式刀开关,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,10,符号： 文字符号：QS 图形符号：,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,11,低压断路器又称自动开关或空气开关。它
7、相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。,2、低压断路器,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,12,（一）低压断路器的结构和工作原理,图1-23 低压断路器工作原理 1-分闸弹簧 2-主触头 3-传动杆 4-锁扣 5-轴 6-过电流脱扣器 7-热脱扣器 8-欠压失压脱扣器 9-分励脱扣器,1主触头及灭弧装置,2脱扣器,3自由脱扣机构和操作机构,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,13,（二）、低压
8、断路器的主要技术数据和保护特性,1低压断路器的主要技术数据,1）额定电压 2）断路器额定电流 3）断路器壳架等级额定电流 4）断路器的通断能力 5）保护特性,2保护特性,图1-24 低压断路器的保护特性 1-被保护对象的发热特性 2-低压断路器保护特性,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,14,（三）塑壳式低压断路器典型产品,塑壳式低压断路器根据用途分为配电用熔断器、电动机保护用和其它负载用断路器，用作配电线路、电动机、照明电路及电热器等设备的电源开展开关及保护。,常用的有：DZ15、DZ20、H、T、3VE、S等系列。后四种是引进国
9、外技术生产的产品。,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,15,（四）塑壳式低压断路器的选用,塑壳式低压断路器常用来作电动机的过载与短路保护。,选择原则是：,1）断路器额定电压等于或大于线路额定电压。,2）断路器额定电流等于或大于线路或设备额定电流。,3）断路器通断能力等于或大于线路中可能出现的最大 短路电流。,4）欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,16,8）6倍长延时电流整定值的可返回时间等于或大于电动机实际起动时间。,5）分励脱扣器额
10、定电压等于控制电源电压。,6）长延时电流整定值等于电动机额定电流。,7）瞬时整定电流：对保护笼型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为815倍电动机额定电流；对于保护绕线型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为36倍电动机额定电流。,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,17,符号： 文字符号：QS 图形符号：,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,18,接触器是一种用于中远距离频繁地接通与断开交直流主电路及大容量控制电路的一种自动开关电器。,3、交流接触器,任务一 三相异步电动机的启动
11、和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,19,按操作方式分有：,电磁接触器、气动接触器和电磁气动接触器；,按灭弧介质分有：,空气电磁式接触器、油浸式接触器和真空接触器等；,按主触头控制的电流性质分有：,交流接触器、直流接触器 ；,按电磁机构的励磁方式分有：,直流励磁操作与交流励磁操作两种 。,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,20,一、接触器的结构及工作原理,图1-13 交流接触器结构示意图 1-动触头 2-静触头 3-衔铁 4-弹簧 5-线圈 6-铁心 7-垫毡 8-触头弹簧 9-灭弧罩 10-触头压力
12、弹簧,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,21,图1-1-2接触器文字和图形符号图,接触器图形符号图,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,22,二、接触器的主要技术参数,接触器的主要技术参数有极数和电流种类，额定工作电压、额定工作电流（或额定控制功率），额定通断能力，线圈额定电压，允许操作频率，机械寿命和电寿命，接触器线圈的起动功率和吸持功率，使用类别等。,常用的交流接触器有CJ20、CJX2、CJ12和CJ10、CJ0等系列，直流接触器有CZ18、CZ21、CZ22和CZ1
13、0、CZ2等系列。,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,23,三、常用典型交流接触器简介,（一）空气电磁式交流接触器,典型产品有：CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB、STF系列交流接触器等。,CJ20系列型号含义：,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,24,B系列型号含义：,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,25,（二）切换电容器接触器,（三）真空交流接触器,专用于低压无
14、功补偿设备中投入或切除并联电容器组，以调整用电系统的功率因素。,常用产品有：CJ16、CJ19、CJ41、CJX2A、LC1-D、6C系列等。,以真空为灭弧介质，其主触头密封在真空开关管内。适用于条件恶劣的危险环境中。,常用的真空交流接触器有：CKJ和EVS系列等。,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,26,（四）直流接触器,应用于直流电力线路中，供远距离接通与分断电路及直流电动机的频繁起动、停止、反转或反接制动控制，以及CD系列电磁操作机构合闸线圈或频繁接通和断开电磁铁、电磁阀、离合器和电磁线圈等。,常用直流接触器有：CJ18、CZ
15、21、CZ22和CZ0系列等。,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,27,CZ18系列接触器型号含义：,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,28,四、接触器的选用,1接触器极数和电流种类的确定,2根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接触器。,3根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级。,6接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。,4根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定接触器的额定电压。,5接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确
16、定。,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,29,热继电器是电流通过发热元件加热使双金属片弯曲，推动执行机构动作的电器。主要用来保护电动机或其它负载免于过载以及作为三相电动机的断相保护,4、热继电器,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,30,一、电气控制对热继电器性能的要求,图1-17 热继电器保护特性与电动机过载特性的配合 -电动机的过载特性 2-热继电器的保护特性,应具有合理可靠的保护特性,具有一定的温度补偿,具有手动复位与自动复位功能,热继电器动作电流可以方便地调节,任务一 三相异步电动机的启动和停止控制设计,2019年12月27日星期五,开封大学机电工程学院,31,二、双金属片热继电器的结构及工作原理,图1-18 双金属片式热继电器结构原理图 1-主双金属片 2-电阻丝 3-导板 4-补偿双金属片 5-螺钉 6-推杆 7-静触头 8-动触头 9-复位按钮 10-调节凸轮 11-
