《电工电子技术 教学课件 ppt 作者 王国伟 第6章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工电子技术 教学课件 ppt 作者 王国伟 第6章（74页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第六章 常用电动机控制电路,6.1 常用低压电器 6.2 三相笼型感应电动机点动和单向起动电路 6.3 三相异步电动机正反转控制 6.4 行程、时间和联锁控制 6.5 普通车床电气原理图分析示例,学 习 要 求： 熟悉常用低压电器。 理解接触器-继电器对电动机控制方法。 熟练掌握常见电动机控制电路。 熟练掌握行程、时间和联锁控制。,611 概述 凡是对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的电工器 械均可称为电器。 用于交流50Hz额定电压1200V以下，直流额定电压1500V以下的电路内起通断保护、控制或调节作用的电器称为低压电器。 按其用途可分为配电电器和控制电器；
2、按其动作方式可分为自动电器和手动电器；按其执行机构又可分为有触点电器和无触点电器等等。,6.1常用低压电器 ,612低压电器的电磁机构及执行机构 各种类型的电磁式电器主要由电磁机构和执行机构所组成，电磁机构按其电源种类可分为交流和直流两种，执行机构则可分为触头和灭弧装置两部分。 1、电磁机构 电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量，将电磁机构中吸引线圈的电流转换成电磁力，带动触头动作，完成通断电路的控制作用。,电磁机构由铁心、衔铁和线圈等几部分组成，其作用原理：当线圈中有工作电流通过时，电磁吸力克服弹簧的反作用力，使得衔铁与铁心闭合，由连接机构带动相应的触头动作。 从常用铁心的衔铁运动形
3、式上看，铁心主要可分为拍合式和直动式两大类，衔铁沿棱角转动的拍合式铁心，其铁心材料由电工软铁制成，它广泛用于直流电器中。衔铁沿轴转动的拍合式铁心，铁心形状有E形和U形两种，其铁心材料由硅钢片叠成，多用于触头容量较大的交流电器中。,图6-1为衔铁直线运动的双E形直动式铁心，它也是由硅钢片 叠制而成的，多用于触头为中、小容量的交流接触器和继电器中。 电磁线圈由漆包线绕制而成，也分为交、直流两大类，当线圈通 过工作电流时产生足够的磁动势，从而在磁路中形成磁通，使衔 铁获得足够的电磁力，克服反作用力而吸合。,1-衔铁 2-铁心 3-吸引线圈,图6-1直动式铁心结构示意,在交流电流产生的交变磁场中，避免
4、因磁通过零点造成 衔铁的抖动，需在交流电器铁心的端部开槽，嵌入一铜短路 环，使环内感应电流产生的磁通与环外磁通不同时过零，使 电磁吸力F总是大于弹簧的反作用力,因而可以消除交流铁心 的抖动。,电磁铁还有很多用途，例如牵引电磁铁，有拉动式和推动式两种， 可以用于远距离控制和操作各种机构；阀用电磁铁，可以远距离控制各种气动阀、液压阀以 实现机械自动控制；制动电磁铁则用来控制自动抱闸装置，实现快速停车；起重电磁铁用于起重搬运磁性货物件等等。,2、触头系统 触头的结构有桥式和指式两类。桥式触头又分为点 接触式和面接触式，点接触式适用于电流不大的场合， 面接触式适用于电流较大的场合。因指形触头在接通与
5、分断时产生滚动摩擦，可以去掉氧化膜，故其触头可以 用紫铜制造，特别适合于触头分合次数多、电流大的场 合。,3、灭弧系统 熄灭电弧的主要措施有： 迅速增加电弧长度(拉长电弧)，使得单位长度内维持电弧燃烧的电场强度不够而使电弧熄灭。 使电弧与流体介质或固体介质相接触，加强冷却和去游离作用，使电弧加快熄灭。电弧有直流电弧和交流电弧两类，交流电流有自然过零点，故其电弧较易熄灭。,低压控制电器常用的具体灭弧方法有： 1）机械灭弧 通过机械装置将电弧迅速拉长。这种方法多用于开关电器中。 2)磁吹灭弧 在一个与触头串联的磁吹线圈产生的磁场作用下，电弧受电磁力的作用而 拉长，被吹入由固体介质构成的灭弧罩内，与
6、固体介质相接触，电弧被冷却而熄灭。 3)窄缝(纵缝)灭弧法 在电弧所形成的磁场电动力的作用下，可使电弧拉长并进入灭弧罩的窄(纵)缝中，几条纵缝可将电弧分割成数段且与固体介质相接触，电弧便迅速熄灭。这种结构多用于交流接触器上。 4)栅片灭弧法当触头分开时，产生的电弧在电动力的作用下被推入一组金属栅片中而被分割成数段，彼此绝缘的金属栅片的每一片都相当于一个电极，因而就有许多个阴阳极压降。,613 接触器 接触器是一种通用性很强的电磁式电器，它可以频繁地 接通和分断交、直流主电路，并可实现远距离控制，主要用 来控制电动机，也可控制电容器、电阻炉和照明器具等电力 负载。 随控制对象及其运行方式的不同，
7、交流接触器的工作条件也 有很大差别，按其接通和分断条件可分为若干种使用类别， 现列举主要的几类如下： 使用类别代号典型用途举例 AC一1(JK0) 无感或微感负载、电阻炉 AC一2(JKl、JK2) 绕线转子异步电动机的起动、分断 AC一3(JK3) 笼型异步电动机的起动、运转中分断 AC一4(JK4) 笼型异步电动机的起动、反接制动 AC一5a 控制放电灯的通断 AC一5b 控制白炽灯的通断,614 控制继电器 控制继电器主要用于控制与保护电路作信号转换用。它具有输入电路（又称感应元件）和输出电路(又称执行元件)，当感应元件中的输入量(如电流、电压、温度、压力等)变化到某一定值时继电器动作，
8、执行元件便接通和断开控制回路。电磁式继电器结构示意如图6-2。,1线圈 2铁心 3衔铁 4止动螺钉 5反作用调节螺母 6、11静触点 7、6常开触点 10、11常闭触点 8触点弹簧 9绝缘支架 12反作用弹簧,图6-2电磁式继电器结构示意图,1、电压、电流继电器 根据输入(线圈)电流大小而动作的继电器称为电流继 电器。按用途还可分为过电流继电器和欠电流继电器。 过电流继电器的任务是当电路发生短路及过流时立即 将电路切断，因此过流继电器线圈通过小于整定电流时继 电器不动作，只有超过整定电流时，继电器才动作。 过电流继电器的动作电流整定范围: 交流过流继电器为110350IN。 直流过流继电器为7
9、0300IN。,欠电流继电器的任务是当电路电流过低时立即将电路 切断，因此欠电流继电器线圈通过的电流大于或等于整定 电流时，继电器吸合，只有电流低于整定电流时，继电器 才释放。 欠电流继电器动作电流整定范围: 吸合电流为3050IN， 释放电流为1020IN。 欠电流继电器一般是自动复位的。 与此类似，电压继电器是根据输入电压大小而动作的 继电器。 过电压继电器动作电压整定范围为105120UN， 欠电压继电器吸合电压调整范围为3050UN。 释放电压调整范围为720UN。,2、中间继电器,中间继电器的作用是: 1）将一个输入信号变成多个输出信号。 2）将信号放大(即增大触头容量)的继电器。
10、常用的中间继电器有JZ7系列，以JZ762为例，JZ为中间继电器的代号，7为设计序号，有6对常开触头，2对常闭触头。 新型中间继电器触头闭合过程中动、静触头间有一段滑擦、滚压过程，可以有效地清除触头表面的各种生成膜及尘埃，减小了接触电阻，提高了接触可靠性，有的还装了防尘罩。,3、时间继电器 时间继电器有空气式、电动式、电子式等多种，是一种按照时间原则进行控制的继电器。 1）空气式时间继电器 它由电磁机构、工作触头及气室三部分组成，它的延时是靠空气的阻尼作用来实现的。常见的型号有JS7一A系列，按其控制原理有通电延时和断电延时两种类型。 2）电动机式时间继电器 它由同步电动机、减速齿轮机构、电磁
11、离合系统及执行机构组成，电动式时间继电器延时时间长，可达数十小时，延时精度高，但结构复杂，体积较大，常用的有JS10、JS11系列和JS7系列。,3）电子式时间继电器 早期产品多是阻容式，近期开发的产品多为数字式，又称计数式，其结构是由脉冲发生 器、计数器、数字显示器、放大器及执行机构组成，具有延时时间长、调节方便、精度高的优点，有的还带有数字显示，应用很广，可取代阻容式、空气式、电动式等时间继电器。,4、热继电器 热继电器是专门用来对连续运行的电动机进行过载及断相保护，以防止电动机过热而烧毁的保护电器。,图6-3热继电器结构示意图,继电器的结构及工作原理： 热继电器结构如图6-3所示，主要由
12、双金属片、加热元件、动作机构、触点系统、整定调整装置及手动复位装置等组成。,双金属片作为温度检测元件，由两种膨胀系数不同的金属片压焊而成，由加热元件加热后，由两层金属片伸长率不同而弯曲。加热元件串接在电动机定子绕组中，在电动机正常运行时，热元件产生的热量不会使触点系统动作；当电动机过载，流过热元件的电流加大，经过一定的时间，热元件产生的热量使双金属片的弯曲程度超过一定值，通过导板推动热继电器的触点动作(常开触点闭合，常闭触点断开)。 通常用其串接在接触器线圈电路的常闭触点来切断线圈电流，使电动机主电路失电。故障排除后，按手动复位按钮，热继电器触点复位，可以重新接通控制电路。,热继电器的工作原理
13、：,615熔断器 熔断器是一种结构简单，使用方便，价格低廉的保护电器，广泛用于供电线路和电气设备的短路保护。熔断器由熔体和安装熔体的外壳两部分组成，熔体是熔断器的核心，通常用低熔点的铅锡合金、锌、 铜、银的丝状或片状材料制成，新型的熔体通常设计成灭弧栅状和具有变截面片状结构。当通过熔断器的电流超过一定数值并经过一定的时间后，电流在熔体上产生的热量使熔体某处熔化而分断电路，从而保护了电路和设备。 使熔断器熔体熔断的电流值与熔断时间的关系称为熔断器的保护特性曲线，也称为熔断器的安一秒特性，流过熔体的电流越大，熔断所需的时间越短。熔体的额定电流IN是熔体长期工作而不熔断的电流。,熔断器按其结构型式有
14、插入式、螺旋式、有填料密封管式、无填料密封管式等，品种规格很多。在电气控制系统中经常选用螺旋式熔断器，它有明显的分断指示和不用任何工具就可取下或更换熔体等优点。 熔断器的选择： 熔断器的选择主要是选择熔断器的种类、额定电压、熔断器额定电流和熔体额定电流等。 具体来说有下列几条原则： 电路上、下两级都装设熔断器时，为使两级保护相互配合良好，两级熔体额定电流的比值不小于16：1。 对于照明线路或电阻炉等没有冲击性电流的负载，熔体的额定电流应大于或等于电路的工作电流。,保护一台异步电动机时，考虑电动机冲击电流的影响，熔体的额定电流按下式计算：,保护多台异步电动机时，若各台电动机不同时起动，则应按下式
15、计算：,616 低压隔离器 低压隔离器，也称刀开关。低压隔离器是低压电器中结构比较简单，应用十分广泛的一类手动操作电器，品种很多，主要有低压刀开关、熔断器式刀开关和组合开关三种。 隔离器主要是在电源切除后，将线路与电源明显地隔开，以保障检修人员的安全。熔断器式刀开关由刀开关和熔断器组合而成，故兼有两者的功能，即电源隔离和电路保护功能；可分断一定的负载电流。 刀开关的主要技术参数有长期工作所承受的最大电压额定电压，长期通过的最大允许电流额定电流，以及分断能力等。在选用刀开关时，刀开关的额定电压应大于或等于线路的额定电压，额定电流亦然。,6.2三相笼型感应电动机点动和单向起动电路 6.2.1点动控
16、制电路 电路接线原理如图6-4所示：,图6-4 异步电动机点动控制接线原理示意图,其中图6-4a为点动控制电路的基本型，按下SB按钮，KM圈通电吸合，主触点闭合，电动机起动旋转。 松开SB时，KM线圈断电释放，主触点断开，电动机停止旋转。 图6-4b为既可实现电动机连续运转又可实现点动控制的电路，。并由手动开关SA控制。当SA闭合时为连续控制，SA断开时则为点动控制，。 图图6-4c为采用两个按钮，分别实现连续与点动的控制电路，其中SB2为连续运转起动按钮，SB3为点动起动按钮，利用SB3的常闭触点来断开自保电路，实现点动控制。SBl为连续运转的停止按钮。,6.2.2 单向旋转控制电路 接线原理示意如图6-5所示：,图6-5 单向旋转控制电路原理接线示意图,1接触器控制电路 图6-5为电动机单向旋转接触器控制电路。图中Q为电源开关，FU1、FU2为主电路与控制电路熔断器，KM为接触器，FR为热继电器，SBl、SB2分别为停止按
