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1、 COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 课程xxx-船舶低压电器及电机控制版本1.0COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 第8章 电动机的自动控制基础8.1 控制电器的结构原理和功能 8.2 电动机的基本保护环节 8.3 控制电路的基本控制环节 8.4 可编程序控制器及应用 COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 内容简介本章首先介绍常用的控制电器如 继电器、接触器等，讲述组成电 器控制线路的基本规则；之后， 分析可编程控制器的工作原理。 COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 电器是一种能根据
2、外界的信号 （机械力、电动力和其它物理 量），自动或手动接通和断开 电路，从而断续或连续地改变 电路参数或状态，实现对电路 或非电对象的切换、控制、保 护、检测和调节用的电气元件 或设备。什么是电器低压电器：常指用于交流额定电压1200v、直流额定 电压1500v及以下的电路中的电器产品COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 8.1 控制电器的结构原理和功能 COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 时间继电器 热继电器按钮熔断器限位开关接触器组合按钮中间继电器COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 8.1.1 接触器动作过
3、程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源 线圈铁芯衔铁主触头 弹簧辅助 触头M 3电机当吸引线圈通电后，产生的电磁吸力将衔铁吸合，带动触 头工作。当线圈断电或电流小到一定程度时，由反力弹簧 作用使衔铁释放。 COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 1铁芯 2线圈 3衔铁 4静触点 5动触点 6触点弹簧 7释放弹簧 电磁式电器工作原理示意图 b）线圈通以交流电（a）线圈通以直流电的电磁机构I与无关COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 接触器有关符号：接触器线圈接触器主触头用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）常开常闭接触器辅助触头用于控制电路（
4、流过的电流小，无需加灭弧装置）接触器控制对象：电动机及其它电力负载接触器指标：额定工作电压、电流、触点数目等。COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 2) 接触器的主要技术参数（1）线圈额定电压：指接触器吸合线圈的额定工作 电压。（2）额定电流：指主触头的额定工作电流。（3）动作值：指接触器的吸合线圈电压和释放电压。COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 8.1.2 主令电器 主令电器是切换控制线路的单极或多极 电器，其触头容量小，不能切换主电路 。主令电器主要包括按钮、行程开关、 万能转换开关、主令控制器等。 COSLCOSL学院学院 电气专业
5、教案电气专业教案新员工新员工 1) 按钮开关 按钮开关通常用来接通或断开控制电路，从而控 制电动机或其他电气设备的运行。 COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 2) 万能转换开关(多路多极开关) 转换开关有自复位式和定位式两种操作方式。自复 位式转换开关当人手离开操作手柄时能自动回复到 原始位置；定位式转换开关则每隔30或45有一个 定位。 COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 3) 行程开关 行程开关又称限位开关，是利用机械运动部件 的碰撞或接近来控制其触头动作的开关电器。 常用型式有按钮式和转臂式两种COSLCOSL学院学院 电气专业教案
6、电气专业教案新员工新员工 主令控制器是一种多位置多回路的控制开关，适 合于频繁操作并要求有多种控制状态的场合，例 如起货机、锚机的控制等。 4) 主令控制器COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 最简单而又有效的短路保护电器是熔断器，船 上常用的有管式和螺旋式 。8.1.3 熔断器COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 熔体额定电流 的选择：频繁起动的电机2. 电动机主回路（稍大）1. 平稳负载 （如电灯、电炉）电路符号FU安秒特性tIF几台电动机共电路=（1.52.5)In(最大的电动机) +In(其余电动机)COSLCOSL学院学院 电气专业
7、教案电气专业教案新员工新员工 继电器是传递信号的一种电器。按感觉元件的动作原理可分为电磁式、 感应式、机械式、双金属片式、电子式 、电动式等。8.1.4 继电器COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 其结构和动作原理与电磁式接触器相似，与接 触器不同的地方是继电器无主、辅触头之分， 动作灵敏。它也有交流和直流之分。1) 电磁式继电器COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 （1）电压继电器：其电压线圈匝数多、线径细，并 联于电路中。正常电压时，衔铁被吸合。当电压低于 某一整定值或为零时，衔铁被释放。（2）电流继电器：其电流线圈匝数少、线径粗，串 联
8、于电路中。当电流达到某一整定值时，衔铁被吸合 或释放。（3）中间继电器：是将一个输入信号变为一个或多 个输出信号的继电器。其作用是增加触头数量以扩大 控制范围；具有以弱控强的开关信号“放大”能力。在 较复杂的电路中用作程序控制元件。 COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 2) 时间继电器时间继电器 定时类型：电子式阻容式电磁式（空气式） 电动式机诫式数字式COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 （1）空气阻尼式时间继电器的工作原理空气阻尼式时间继 电器主要由电磁机 构、工作触头(微 动开关)、气室及 传动机构等组成, 它有通电延时与断 电延时两
9、种。 延时时间的长短与气室的进气量有关，调节螺钉可整定 延时时间，调节范围在0.4180s之间。 COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 常开触头延时闭合 常闭触头延时打开 线圈衔铁常闭触头常开触头线圈通电 衔铁吸合（向下） 连杆动作 触头动作动作过程铁心出气孔进气孔橡皮膜伞形活塞杠杆COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 断 电 式常闭 断电后 延时闭合常开 断电后 延时断开通 电 式瞬 时 动 作延 时 动 作常闭触点常开触点常开 通电后 延时闭合常闭 通电后 延时断开COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 （2）半导
10、体时间继电器 C1、C2为滤波电容,当 电源变压器接上电源， 正、负半波由二个二次 绕组分别向电容C4充电 ， A点电位按指数规律 上升。原始状态VT1管 导通、VT2管截止。COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 （2）半导体时间继电器 当A点电位高于B点电位 ，VT1管截止、VT2管导 通，VT2管集电极电流 通过高灵敏继电器KA的 线圈，右侧继电器KA的 触点输出信号，同时KA 的常闭触点断开充电电 路，KA的常开触点闭合 使电容放电，为下次工 作做好准备。 COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 （2）半导体时间继电器 调节电位器RW1的
11、 数值，就可以改 变延时的大小， 延时可达0.2s 300s。 COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 3) 热继电器热继电器是利用电流的 热效应而动作的电器。热继电器脱扣后，经过 一段时间冷却可自动或 手动复位，图示的结构 只能手动复位。热继电 器也是反时限特性。COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 发热元件双金属片复位按钮它主要作用是对电动 机实现过载保护。整 定电流与电动机的额 定电流基本上一致 。 扣板拉簧连板 常闭触头热继电器的符号发热元件KH常闭触头KHCOSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 感应式4) 速度
12、继电器按转速大小传递信号的继电器。按结构的不同分为感应式、 离心式等。圆环的转动力矩很小，当转速降到100rmin时， 触头在弹簧反力作用下恢复原位。 转轴永久磁铁圆环鼠笼绕组摆槌弹簧触头触头COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 8.1.5 电磁制动器 电动机的机械制动采用电磁制动器来实现的，常见的有 圆盘式和抱闸式两种。1) 圆盘式电磁制动器 COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 当电动机运转时，电磁刹车线圈通电产生吸力，将静 摩擦片(即电磁铁的衔铁)吸住，而与动摩擦片相脱开 ，使电动机可自由旋转。停车时，刹车线圈失电，静 摩擦片被反作用弹
13、簧紧压到安装在电动机轴上的动摩 擦片上，产生摩擦力矩，迫使电动机停转。 COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 调整制动器外壳上的螺栓，用于改变反作用弹簧 制动力矩，但必须注意所有螺栓要均匀调节，否 则会造成摩擦片歪斜、气隙不均匀，出现噪声和 振动。COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 圆盘式电磁制动器工作时静、动摩擦片之间的间 隙通常在2至6mm之间，间隙过小，容易造成松闸 时静、动摩擦片之间的擦碰；间隙过大，则在制 动时产生较大机械碰撞。COSLCOSL学院学院 电气专业教案电气专业教案新员工新员工 2) 抱闸式电磁制动器 抱闸式电磁制动器又叫电磁抱闸，其制动原理与 圆盘式电磁制动器相仿。它由制动电磁铁和制动 闸瓦制成。当制动电磁铁线圈通电后，产生
