低压电器拖动及其控制环节

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1、第一章 低压电器及控制环节电器是指能自动或手动接通和断开电路 ，以及对电路或非电路现象能进行切换、控 制、保护、检测、变换和调节的元件。低压电器通常是指工作在交流电压小于 1200V、直流电压小于1500V的电器。控制环 节是由常用控制电器组成的简单控制单元。第一节 低压电器与电气图的基本知识 一、低压电器的基本知识 1、低压电器的分类 1） 按动作方式可分为： 非自动切换电器依靠外力（如人工）直接操作来进行 切换的电器，如刀开关、按钮开关等。 自动切换电器依靠指令或本身物理量（如电流、电压 、时间、速度等）变化而自动动作的电器，如接触器、继 电器等。 2） 按用途可分为： 低压控制电器主要在

2、低压配电系统及动力设备中起控 制作用，如刀开关、低压断路器等。 低压保护电器主要在低压配电系统及动力设备中起保 护作用，如熔断器、继电器等。 3）按种类可分为： 刀开关、刀形转换开关、熔断器、低压断路器、接触器、 继电器、主令电器和自动开关等。 4）按电器的执行机能分 有触点电器、无触点电器 5）按控制作用分 执行电器用来完成某种动作或传递功率。例如：电磁 铁等。 控制电器用来控制电路的通断。例如：开关、继电器 等。 主令电器用来控制其它自动电器的动作，以发出控制 “指令”。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 致在短路、过载等故障状态下长时运行。例如：熔断

3、器、 热继电器等。 2、低压电器的基本结构与特点 低压电器一般都有两个基本部分：感受部 分，执行部分。 3、低压电器的型号含义 我国低压电器型号是按产品种类编制的， 产品型号采用汉语拼音字母和阿拉伯数字 组合表示，其组合方式如下:二、 电气图形符号和文字符号 1、电气图中的图形符号 1）符号要素 2）一般符号 3）限定符号 2、电气图中的文字符号 1）基本文字符号 基本文字符号分为单字母符号和双字母符号 两种。 2）辅助文字符号三、电气图的分类与作用 1、 电气原理图 图1.1为笼型异步电动机直接起停控制 电气原理图。 在阅读和绘制电气原理图时应注意以下 几点： 1)电气原理图中各元器件的文字

4、符号和图 形符号必须按标准绘制和标注。同一电 器的所有元件必须用同一文字符号标注 。 2)电气原理图应按功能来组合，同一功能 的电气相关元件应画在一起，但同一电 器的各部件不一定画在一起。电路应按 动作顺序和信号流程自上而下或自左向 右排列。 3) 电气原理图分主电路和控制电路，一 般主电路在左侧，控制电路在右侧。 4)电气原理图中各电器应该是未通电或未 动作的状态.2、电气安装图 图1.2为笼型异步电动机直接起停控制线路 安装图。图1.2 笼型异步电动机控制线路安装图图1.3 笼型异步电动机控制线路电气互连图阅读和绘制电气安装图时注意事项1)按电气原理图要求，应将动力、控制和信号电路 分开布

5、置，并各自安装在相应的位置，以便于操 作、维护。 2)电气控制柜中各元件之间、上下左右之间的连线 应保持一定间距，并且应考虑器件的发热和散热 因素，应便于布线、接线和检修。 3)给出部分元器件型号和参数。 4)图中的文字符号应与电气原理图、电气互连图和 电气设备清单等一致。3、电气互连图 在阅读和绘制电气互连图时应注意以下几点： 外部单元同一电器的各部件画在一起，其布置尽 量符合电器的实际情况。 不在同一控制柜或同一配电屏上的各电气元件的 连接，必须经过接线端子排进行。图中文字符号 、图形符号及接线端子排编号应与原理图相一致 。 电气设备的外部连接应标明电源的引入点。1.2 1.2 手动启停控

6、制手动启停控制低压电器定义o定义：交流1200V以下、直流1500V 以下为低压，在此电压范围内使用的电 器元件，统称低压电器o发展方向：小体积、高可靠性、使用 方便、功能可组合性方向发展一一. . 刀开关刀开关 刀开关也称闸刀开关。主要作为电源引入开关 或不频繁接通或分断容量不太大的负载 。刀开关分为单刀、双刀、三刀三种，掷向可分为 单掷、双掷两种。 1、外形结构及符号 1）外形结构2 2） 刀开关符号刀开关符号QSQSQSQS刀开关的缺点是：不宜带负载切断电源， 电源电压消失后，不能自动复原。双掷刀开关单掷刀开关动触点（刀片）静触点（刀座）2、刀开关的型号含义刀开关有HD（单投）系列和 H

7、S（双投） 系列 HD-2511/39表示手柄在中央、额定电流为25A 、三极、板后接线、单投刀开关 3、组合开关结构1）组合开关外形结构 结构 结构 示意图2）组合开关符号 QSQS3）组合开关的型号含义 二二. . 熔断器熔断器熔断器俗称保险丝，是进行短路保护的电器。当电路 发生短路，负载电流超过额定电流许多倍时，熔体立 既熔断，保护电路及用电设备不遭损坏。1、外型结构与符号1）外型结构1）外型结构若一台电机， 熔丝的选择按Ifu = (1.5 2.5)IN若多台电机， 熔丝的选择按Ifu = Im/2.5可能出现的最大电流FU表示符号熔丝的额定电流电动机的额定电流2）熔断器符号三三. .

8、空气开关空气开关空气开关又称空气断路器或自动开关空气开关又称空气断路器或自动开关作用：不频繁的接通和断开电路，具有 过载、短路、欠压保护功能1外型结构与符号1）外型结构一旦发生过载或短路时,过流脱钩 器将吸合而顶开锁钩，将主触头断 开，从而起到短路保护作用。M3主触点弹簧连杆装置锁钩2 2）空气开关）空气开关动作原理动作原理一旦发生过载或短路时,过流脱钩器 将吸合而顶开锁钩，将主触头断开 ，从而起到短路保护作用。M3主触点弹簧连杆装置锁钩2 2）空气开关）空气开关动作原理动作原理M3主触点弹簧连杆装置一旦电压严重下降或断电时，衔铁 就被释放而使主触头断开，实现欠 压保护作用。2 2）空气开关）

9、空气开关动作原理动作原理M3主触点弹簧连杆装置一旦电压严重下降或断电时，衔铁 就被释放而使主触头断开，实现欠 压保护作用。2 2）空气开关）空气开关动作原理动作原理3）空气开关符号文字符号图形符号四、四、手动直接控制电路手动直接控制电路M3FUQS3 优点:简单、成本低缺点:(1)只适合不频繁启动的小容 量电机,不得超过75KW.(2) 只能就地操作,不能远程 控制(3) 无失压、欠压保护功能 ，断电后不能自动复位。第三节 点动与长动控制电路一一. . 按钮按钮按钮也称控制按钮或按钮开关，是一种主令电器 ，用来短时间接通或断开控制电路的手动电器。1、按钮外形结构1、按钮外形结构动合（常开）触头

10、动断（常闭）触头按钮帽复位弹簧3、按钮符号：SB动合按钮SB动断按钮SB 复合按钮按钮的额定电流一般不超过5A2、动作原理二二. . 交流接触器交流接触器接触器是利用电磁力来频繁接通和断开大电流电 路的一种自动控制电器，它常用在控制电动机的 主电路上。1、外形结构2、交流接触器 的结构原理图3、交流接触器的动作原理图复位弹簧动铁心线圈静铁心123123主触点动合( 常开)辅助触头动 断 触 点动 合 触 点交流接触器线圈通电后的状态123123动 断 触 点 断 开动 合 触 点 闭 合i主触点闭合辅助触头线圈复位弹簧动铁心静铁心4、交流接触器的图形 及文字符号：线圈KMKMSB1FRQFRF

11、UKMM 3 三三. . 点动控制线路点动控制线路控制 电路主电路先闭合开关Q，接通电源 。 按SB1KM线圈得电KM主触头闭合M运转松SB1KM线圈失电KM主触头恢复M停转M 3M3 点动电路功能点动电路功能控制电机在很 短时间内工作。工作原理工作原理KMSB2KMFRQSFRFUKMM 3 四四. . 长动控制线路长动控制线路控制电路主电路工作原理工作原理 先闭合开关QS 接通电源。按SB2KM线圈得电KM主触头闭合M运转按SB1KM线圈失电KM主触头恢复M停转M 3M 3 KM辅助触头闭合 自锁KM辅助触头恢复失去自锁长动电路功能长动电路功能控制电机长时间连续工作SB1五五. . 热继电

12、器热继电器热继电器是利用电流的热效应而动作的电器，它 是用来保护电动机使之免受长期过载的危害。1、外形2、热继电器动作原理发热元件双金属片常闭触点复位按钮弹簧扣板II当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时，它便向上弯曲，因而脱钩。2、热继电器动作原理发热元件双金属片常闭触点复位按钮弹簧II扣板2、热继电器动作原理发热元件双金属片常闭触点复位按钮弹簧II扣板常闭触点打开从而断开电动机的主电路3、热继电器的图形及文字符号FR发热元件将串联在 电动机的主电路中FR常闭触点将串联在电 动机的控制电路中文字符号图形符号文字符号图形符号六六. . 中间继电器中间继电器中间继电器的结构和交流接触器基本相

13、同，只是电磁系 统小些，触头个数多些，共有八对触头，其中四对常开 触头，四对常闭触头，而且没有主、辅触头之分。触头 容量相当于接触器的辅助触头，其额定电流为5A。1、外形结构与符号中间继电器主要用在控制电路中，起信号递与转 换作用以及同时控制多个电路。线圈KAKA常闭触点KA复合触点常开触点KA2、中间继电器的图形符号KM SB1KMFRQSFRFUKMM 3 SB3七七. . 点动及长动控制线路点动及长动控制线路 (1)(1)M 3M 3M 3M 3 控制 电路主 电 路工作原理：工作原理：先闭合Q，接通电源 按SB1KM线圈得电KM触头闭合M长动运转按SB3KM线圈得电KM触头闭合M点动运

14、转按SB2KM线圈失电KM触头恢复M停转松SB3KM线圈失电KM触头恢复M停转SB2KASB1SB2FRQSFRFUKMM 3 KMSB3KAKA中间继电器 KA的功能： 实现自锁 从而实现M 长动运转。七七. . 点动及长动控制线路（点动及长动控制线路（2 2） 按SB1KA线圈得电 KM触头闭合M长动长动运转运转按SB3KM线圈得电KM触头闭合M点动点动运转运转KM线圈得电KA触头闭合自锁按SB2KM线圈失电KM触头恢复M停转工作原理工作原理 合QQSFRFUKMM 3 KASB2FRKMSB3KAKASB11.4 1.4 正、反转控制正、反转控制正反转控制也称为可逆 控制，要实现反转控制

15、 ，只要在正转的基础上 将电源的相序改变即可 ，方法是任意调换其中 两根相线，如右图。KM2 SB2SB1FRQSFRFUM 3 SB3KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1按SB2KM1线圈得电KM1触头动作M正正转转；按SB3KM2线圈得电KM2触头动作M反反转转；KM1、KM2常闭触头互锁互锁：防止防止KMKM1 1 KMKM2 2同时同时 得电造成电源得电造成电源 短路短路一、正一、正- -停停- -反工作原理反工作原理合QS，接通电源按SB1KM1线圈失电KM1触头恢复M停转；正正转转 反反转转 必须先按停 止按钮 SB1KM1KM2 SB2SB1FRQSFRFUM 3 SB3KM1KM2KM2KM1按SB2KM1得电KM1常开触头闭合M运转 误按SB3KM2得电KM2若去掉互锁互锁 KM1、KM2常闭触头，合QS，KM2常开触头闭合A B C则电源A、C线间短路短路M 3 熔断器 FUFU烧毁！烧毁！KM1一定要加 互锁触头KM1电源短路电源短路 是如何造成的？是如何造成的？KM2KM2 SB1SB3FRQSFRFUM 3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1二、正二、正- -反反- -停控制线路停控制线路 利用复合按钮SB1、SB2，可以实现