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1、第四章 电器控制及应用,1.掌握常用的电器功能 2.掌握基本的电气控制回路,常用电器分类,电器是用来接通或断开电路,以及用来控制、调节和保护用电设备的电气器件。电器可按工作电压和功能分类。 按工作电压分类： 高压电器：交流1200V,直流1500V以上。 低压电器：交流1200V,直流1500V以下。,按功能分类： 控制电器：用来控制电动机的起动、换向、调速和制动等动作，如继电器。 执行电器：用来操纵、带动生产机械或使得机械装置固定在一定位置上的一种电器，如接触器、电磁铁和电磁离合器等。 保护电器：用来保护电动机和生产设备使其安全运行和不受损坏，如熔断器、电流继电器和热继电器等。 大多数电器既
2、可作控制电器，亦可作保护电器。它们之间没有明显的界线。如电流继电 器既可按“电流“参量来控制电动机，又可用来作为电动机的过载保护；又如行程开关既可用来控制工作台的加、减速及行程长度，又可作为终端开关保护工作台不至于闯到导轨外面去，即作为工作台的极限保护设备。,第一节常用电器,1.刀闸开关 功能：不频繁的通断电路 分类：胶盖刀开关和铁壳刀开关,2.转换开关 功能：转换开关常用于控制回路中，用于控制电动机运行方式（自动或手动），起转化功能的作用。,3.自动开关 又称低压断路器，是工程中应用最广泛的一种控制设备。 功能：全负荷分断，短路保护、过载保护和失、欠电压保护等，并且具有很好的灭弧能力。 常用
3、作配电箱中的总开关或分路开关,广泛用于建筑照明和动力配电线路中。因此，自动开关又属于保护电器。,4.热继电器 功能：主要用于电动机和电器设备的过负荷保护。 组成：热元件、双金属片构成的动触头、静触头 及调节元件。热继电器也属于保护电器类。,5.时间继电器 功能： 用在电路中控制动作时间的继电器，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，适用于定时控制。 种类： 电磁式、电动式、空气阻尼式、晶体管式,6.中间继电器 功能： 将一个输入信号变成一个或多个输出信号的继电器，它的输入信号是通电和断电，它的输出信号是接点的接通或断开，用以去控制各个电路。,中间继电器符号表示,7.
4、按钮 功能：一种专门发号施令的电器，由操作者用以接通或断开控制回路中的电流。,8.行程开关 又称限位开关，一般被安装在相对静止的物体或者运动的物体上。,行程开关符号表示,9.接触器 功能： 是一种自动化的控制电器。接触器主要用于频繁接通、分断交、直流电路。 组成： 1）触点 2)灭弧装置 3)铁心(磁路) 4)线圈,10.熔断器 功能： 熔断器用来防止电路和设备长期通过过载电流和短路电流，是有断路功能的保护元件。 组成：金属熔件（熔体、熔丝）、支持熔件的接触结构,第二节 继电器控制电路图的阅读方法,1. 要掌握一定的电工基础和理论知识，并对各种电气元器件的功能、结构和工作原理要清楚。 2. 掌
5、握电气图的基本知识。在识图前需掌握电气制图标准中的基本概念、基本要求和规则 ,对电气图中的图形符号、文字符号等所表达的意义要清楚。 3. 分清主回路和控制回路。先看主回路再看控制回路。看主回路时，通常从电气设备开始，经开关设备到电源。搞清电气设备经哪些开关设备取得电源。看控制回路时，则要从上而下、自左至右看，即从电源开始，顺次看各条回路。搞清控制回路的构成，各回路的元器件的动作情况，各元器件之间的相互关系以及各元器件与控制回路的关系。,4. 要熟练掌握典型线路。对于复杂电路，可以将其分解为若干个功能部分，这些功能部分又总是有若干个典型电路所组成。例如电动机的启动、制动、正反转控制、过载保护 、
6、时间控制、顺序控制、行程控制电路。,第三节 常用电气控制电路,控制电路主要包括主回路、信号回路和控制回路。 主回路 主要包括电源，连接线、开关电器、保护电器和电动机等。为电动机工作回路，其运行时电流较大，特别是电动机起动时会产生大电流；供电回路的供电电源有AC380V和220V等多种。 信号回路 其作用为能及时反映或显示设备和线路正常与非正常工作状态信息，如不同颜色的信号灯，不同声响的音响设备反映不同的设备状态。,控制回路 将人和主回路隔离，从而保证操作人员的安全。操作人员通过对控制回路开关电器进行操作来控制主回路电动机的运行状态。 主要包括以下部分： 保护回路 自动与手动回路 制动停车回路
7、自锁及互锁回路,1. 异步电动机的点动控制电路,点动控制功能为：按下点动按钮电动机起动 松开点动按钮电动机停止,1.其起动过程为：合上刀闸开关Q，按下点动按钮SB2控制电路接通KM线圈通电KM主触点闭合主电路接通电动机起动。 2.其停车过程为：松开点动按钮SB2控制电路断开KM线圈断电KM主触点断开主电路断开电动机停车。 3.其保护过程为： 当发生短路保护FU烧断主回路电源切断电机停车； 当发生过载保护FR触点断开控制电路断开主电路断开电动机停车； 当发生零压保护电动机停车主触点断开重新起动电动机起动。 点动功能主要在现场安装、调试设备以及检修设备时使用。,2.异步电动机直接起、停控制电路,功
8、能：按下起动按钮电机起动，并长时间工作。 按下停止按钮电动机停止。,1其起动过程为： 合上刀闸开关Q，按下起动按钮SB2控制电路接通KM线圈通电KM主触点闭合主电路接通电动机起动KM常开辅助触点闭合当起动按钮SB2松开时回路通过KM常开辅助触点接通，电动机不会停机，即实现自锁功能 2其停车过程为： 按下停止按钮SB1控制电路断开KM线圈断电KM主触点断开主回路断开电动机停车KM常开辅助触点断开当松开停止按钮SB1时，控制回路不会接通,3. 既能长期工作又能点动的控制电路,点动过程为： 按下SB3按钮其常闭点先断开，此时其常开点还没有闭合， 使得KM常开辅助触点不能闭合，从而保证回路不能产生自锁
9、SB3常开辅助触点随后闭合KM线圈通电KM主触点闭合，主回路接通电动机起动； 松开SB3按钮其常开点先断开，此时其常闭点仍未闭合保证KM线圈断电KM主触点断开，KM常开辅助触点断开电动机停止，SB3常闭辅助触点闭合。,起动按钮SB2的作用： (1) 使接触器线圈KM通电； (2) 线圈KM能自锁。 点动按钮SB3的作用： (1) 使接触器线圈KM通电； (2) 使线圈KM不能自锁。,4. 异步电动机多点控制电路,功能：在任何一处按下起动按钮电动机都能起动，同时在任何一处按下停止按钮电动机都能停止。 SB1和SB3为安装在不同位置的两个停止按钮。SB2和SB4为安装在不同位置的两个起动按钮。,5
10、.异步电动机正反转控制电路,同两个接触器将电动机接到电源的任意两根联线对调一下 当正转接触器工作时，电动机正转； 当反转接触器工作时，电动机反转。,电气互锁的正反转控制电路：,互锁过程为： 按下正转按钮SBFKMF线圈得电KMF常开辅助触点闭合电动机正转KMF常闭辅助触点断开KMR线圈不能得电锁住电动机反转回路 但上面控制电路仍存在缺点，即改变转向时必须先按停止按钮。改进措施为在控制回路中加机械互锁。,采用机械互锁的正反转控制电路：,互锁过程： 当电动机正转时，按下反转按钮SBRSBR常闭触点首先断开KMF线圈断电KMF主触点断开，KMF辅助常闭触点闭合，KMF辅助常开带点断开正转主回路断电电
11、动机停止正转SBR常开点随后闭合KMR线圈通电KMR主触点闭合，KMR辅助常开点闭合，KMR辅助常闭点断开（保证电动机不能正转）电动机反转。当电动机反转时，按下正转按钮的情况类同。 另外，当同时按下SBR和SBF时，其常闭触点同时断开，电动机正转和反转同时被禁止。,6.多台电动机顺序起、停控制电路,多台电动机顺序起动就成为一种常用的控制方式。,按下SB1起动按钮KM1线圈通电，KM1常开辅助触点闭合实现自锁M1电动机起动按下SB2按钮M2电动机起动。 按下SB2停止按钮，两台电动机同时停止。 对上面的顺序起动电路，当控制电动机较多时其电路会比较复杂。,生产实际中常用 的顺序控制方式 ：,其工作
12、原理如下： 按下SB1起动按钮KM1线圈通电M1电动机起动，KM1常开辅助触点闭合KM2线圈通电M2电动机起动，KM2常开辅助触点闭合实现两台电动机自锁； 按下SB2停止按钮KM2线圈断电M2电动机停止，KM2常开辅助触点断开KM1线圈断电M1电动机停止。,7. 异步电动机的行程控制电路,行程控制是当运动部件到达一定行程位置时采用行程开关来进行的控制，它是工厂电气中一种常用的控制方式。,按前进起动按钮SBFKMF线圈通电电动机正转小车前进小车到达预定位置后右侧挡块撞击行程开关STbSTb常闭触点断开，常开触点闭合KMF线圈断电，电动机停止正转，KMR线圈通电电动机反转(小车后退)。小车就在两个
13、行程开关之间不停往复运动，直至按下停止按钮SB。,8.异步电动机的时间控制电路,时间控制是继电器控制电路中一种常用的控制方式，主要采用时间继电器来实现。 下图为采用时间控制的三相笼型异步电动机Y 换接起动控制线路。图中，KM1为中间继电器，其线圈得电则接通主电源；KM2为中间继电器，其线圈得电则电动机绕组联接；KM3为中间继电器，其线圈得电则电动机绕组Y联接。KT为时间继电器，控制电动机Y切换时间。,按下起动按钮SB2SB2常开触点闭合KM1，KM3和KT线圈通电；SB2常闭触点断开KM2线圈不通电 电动机Y接法起动 KM1常闭辅助触点断开KM2线圈保持不通电状态 KM1常开辅助触点闭合并自锁松下SB2按钮保持KT、KM3和KM1线圈通电 KM3常闭辅助触点断开 KT常闭延时断开KM1线圈断电，KT线圈通过KT常开触点自保通电KM1常开辅助触点断开，KM1主触点断开，KM1常闭辅助触点闭合主电源停止供电（瞬间），KM2线圈通电电动机绕组同时接法，KM2常开辅助触点闭合并自保，KM2常闭辅助触点断开KM3线圈断电消除电动机Y接法（此时，完成电动机又Y接法转化为接法，但主电源尚未接通），KM3常闭辅助触点闭合KM1线圈通电并自保接通主电源电动机实现接法运行并保持。,
