电工技术课件电工技术第5章

《电工技术课件电工技术第5章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工技术课件电工技术第5章（114页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第5章 电机控制技术,5.1 工厂常用低压电器 5.2 基本电气控制电路,本章要求：,1. 了解 常用低压电器的结构和工作原理。,2. 掌握基本电气控制电路。,5.1 工厂常用低压控制电器,低压电器是指用于交、直流电压1200V及以下电路中起通断、控制、保护与调节等作用的电器设备。,分为以下两类：,低压配电电器。这类电器包括刀开关、转换开关、熔断器、自动开关和保护继电器。主要用于低压配电系统中，要求在系统发生故障情况下动作准确，工作可靠、有足够的热稳定性和动稳定性。,低压控制电器。这类电器包括控制继电器、接触器、起动器、调压器、主令电器（包括按钮，行程开关等）、变阻器和电磁铁。主要用于电力传动

2、系统中，要求寿命长，体积小、重量轻和工作可靠。,刀开关（Q） 作用：隔离开关 或直接起停5.5kW 以下小电机 分为：, 符号：, 选择: 选择额定电压和额定电流分别等于或稍大 于电动机的 额定电压和额定电流。,三刀开关的 手动控制电路,图片,刀开关,组合开关（Q）, 作用:与刀开关的作用相同,一般用在电柜上。 符号:, 结构：,由多层动触点和静触点组成。,组合开关,图片,转换开关中的弹簧可使动、静触 片快速断开，利于熄灭电弧。但转 换开关的触片通流能力有限，一般 用于交380V、直流220V，电流100A 以下的电路中做电源开关。,组 合 开 关,组合开关,用组合开关起停电动机的接线图, 作

3、用: 用于接通或断开控制电路，靠手动操作。 结构：,1. 按钮（SB）,1 常闭触点或动断触点 2 常开触点或动合触点,按钮,图片,外形图,按 钮,动画, 种类：,联动(复合)按钮,紧急按钮 用指示灯表示其工作状态, 符号:,SB,SB,停止按钮,起动按钮,交流接触器的外形与结构,2. 接触器,用于频繁地接通和断开控制电路和主电路。,(a) 外形,(b) 结构, 作用: 接通或断开 主电路，利用电 磁吸力的作用而 动作的。 结构:,交流接触器(KM),按状态分,按用途分,交流接触器,图片,交流接触器, 符号：,用于主电路 流过的大电流 (需加灭弧 装置),用于控制电路流过的小电流 (无需加灭弧

4、装置),属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示,接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。,常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。,接触器,线圈,辅助触点,铁心,衔铁,电源,电机,主触点,常闭,常开,动画,弹簧,用于频繁地接通和断开控制电路和主电路。,它的主要部分就是熔体，也叫保险丝。 作用：短路保护 符号：,3. 熔断器（FU）, 选择熔体： 对于无冲击电流的电路：如照明电路， IFN I (I 为电路的最大电流) 对于有冲击电流的电路：如电动机的起动， IFN (1.53) IMN 若有几台电动机共用一熔断器， IFN (1.53) IMN +IMN,图片,

5、熔断器,熔 断 器,作用: 用于过载保护,靠电流热效应产生动作的。 结构与动作原理:,4. 热继电器（FR）,发热元件,弹簧,双金属片,常闭触头,符号:,热继电器符号,图片,发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触点断开。,扣板,复位按纽,动画,热继电器,(b) 结构,(a) 外形,热 继 电 器,用于自动往复控制或限位保护等。,5. 行程开关(限位开关),(b)示意图,结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。,(a)外形图,(1)接触式行程开关,行程开关,行 程 开 关,(2)非接触式的行程开关接近开关和光电开关。,

6、接近开关,当生产机械接近它到一定距离范围之内时，就能发出信号，不需施加机械力。一般用来控制生产机械的位置或进行计数。,光电开关,利用被检测物对光束的遮挡或反射，由同步回路选通电路，从而检测物体有无。物体不限于金属，所有能反射光线的物体均可被检测。,对射式光电开关：包含在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器，发射器发出的光线直接进入接收器。当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时，光电开关就产生了开关信号。,漫反射式光电开关：是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经过时，将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号。,6 . 时间继电器

7、,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继电器，称为时间继电器。适用于定时控制。,时间继电器的延时方式有两种：,通电延时：接受输人信号后延迟一定的时间，输出信号才发生变化；当输人信号消失后，输出瞬时复原。,断电延时：接受输人信号时，瞬时产生相应的输出信号；当输人信号消失后，延迟一定的时间，输出才复原。,时间继电器,6 . 时间控制,(1) 时间继电器(KT),钟表式,空气式,电子式,阻容式,图片,数字式,时间继电器触头类型,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,

8、常闭 通电后 延时断开,衔铁,线圈,静铁心,恢复弹簧,托板,释放弹簧,杠杆,活塞杆,橡皮膜,撞块,6 . 时间控制,(1) 时间继电器(KT),时间继电器,图片,延时继电器的外形与结构,(1) 空气阻尼式时间继电器,1) 通电延时继电器,2) 断电延时继电器,延时继电器的外形与结构,(1) 空气阻尼式时间继电器,通电延时的空气式时间继电器结构示意图,微动开关2,微动开关1,(1) 空气阻尼式时间继电器,断电延时的空气式时间继电器结构示意图,常闭 断电延时闭合,常开 断电延时断开,空气式时间继电 器的延时范围大 (有 0.4 60 s 和 0.4 180s两种)。 结构简单，但准 确度较低。,时

9、间继电器的型号有JS7-A和JJSK2等多种类型。,时间继电器的符号,（a） 通电延时继电器,（b） 断电延时继电器,通电延时闭合,通电延时断开,断电延时断开,断电延时闭合,时间继电器的符号,（a） 通电延时继电器,（b） 断电延时继电器,通电延时闭合,通电延时断开,断电延时断开,断电延时闭合,晶体管式时间继电器,晶体管式时间继电器又称半导体式时间继电器，它是利用 RC 电路的电容器充电时，电容电压不能突变的原理来获得延时的。因此，只要改变 RC 充电回路的时间常数（改变电阻值），即可改变延时时间。继电器的输出形式分有触点式和无触点式，有触点式是用晶体管驱动小型电磁式继电器，而无触点式是采用晶

10、体管或晶闸管输出。晶体管式时间继电器精度较高、体积小、耐冲击和耐振动、调节方便、寿命长，因此应用很广泛，但晶体管式时间继电器的延时易受电源电压波动的影响，抗干扰性差。,熔断器FU,交流接触器KM,组合开关Q,按扭SB,3,5,热继电器FR,M,3,4,2,1,(a)结构图,5.2 基本电气控制电路,1.直接起动单向运行控制电路,在电工技术中所绘制的控制线路图为原理图，它不考虑电器的结构和实际位置，突出的是电气原理。,电器自动控制原理图的绘制原则及读图方法：,（1） 按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。,（2） 控制线路由主电路(被控制负载所在电路) 和控制电路 (控制主电路状态)组成。,（

11、3） 属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈 和 触点)按其功能和所接电路的不同分别画在不 同的电路中，但必须标注相同的文字符号。,（4） 所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用 下的正常状态画出，即按通电或受力前的状态绘制。,（5） 与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等) 在 控制电路中不画出。,主电路,控制电路,动画,原理图,（1）电动机的直接起动单向连续运转控制电路,KM,合上开关Q,起动,控制原理,KM辅助触点闭合自锁。,按下起动按钮SB2 , KM线圈通电，,通电,转动,动画,合上开关Q,控制原理,松开起动按钮SB2,利用自身辅助触点，维持线圈通电的作用称自锁,自锁,控制原理,

12、主电路,FR,FU,Q,Q,转动,停车,控制原理,转动,停车,停转,FR,KM,控制电路,主电路,FR,FU,Q,Q,断电,KM,去掉KM辅助触点, 实现点动控制。,（2）点动控制,主电路,控制电路,过载保护,短路保护,零压、欠压保护,主电路,控制电路,（3）基本保护环节,电动机的保护,短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘 损坏产生强大的电动力，使电动机和电器设备产 生机械性损坏，故要求迅速、可靠切断电源。通 常采用熔断器 FU和过流继电器等。,欠压是指电动机工作时，引起电流增加甚至 使电动机停转，失压(零压)是指电源电压消失而 使电动机停转，在电源电压恢复时，电动机可能 自动重新起动(亦称

13、自起动)，易造成人身或设备 故障。常用的失压和欠压保护有：对接触器实行 自锁；用低电压继电器组成失压、欠压保护。,过载保护是为防止三相电动机在运行中电流 超过额定值而设置的保护。常采用热继电器FR 保护，也可采用自动开关和电流继电器保护。,2. 鼠笼式电动机正反转的控制线路,将电动机接到电源的任意两根线对调一下， 即可使电动机反转。,需要用两个接触器来实现这一要求。 当正转接触器工作时，电动机正转； 当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任 意两根联线对调一下，电动机反转。,SBF和SBR决不允许同时按下，否则造成电源两相短路。,1.正反转的控制线路,3,M,FR,FU,正转触点,KMR,动画

14、,KMF,KMF,.,KMR,FR,Q,KMF,正转接触器,正转按钮,正反转控制电路必须保证正 转、反转接触器不能同时动作。,反转接触器,反转按钮,反转触点,按下SBF,SB,KMF,在同一时间内，两个接触器只允许一个通电工作的控制作用，称为“联锁”。,“联锁”触点,利用接触器的触点实现联锁控制称电气联锁。,缺点： 改变转向时必须先按停止按 钮。,解决措施：在控制电路中加入机械连锁。,KMR,SBF,KMF,KMF,SBR,KMR,KMR,.,.,.,.,.,通电,断开,断电,闭合,利用复合按钮的触点实现联锁控制称机械联锁。,鼠笼式电动机正反转的控制线路,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,当电机正转时， 按下反转按钮SBR,先断开,断电,闭合,通电,断开,闭合,闭合,电机反转,KM1,FU,Q,KM2,M1,M2,3,3,.,SB,SB1,KM1,KM1,SB2,KM2,KM2,按SB1,通电,闭合,再按SB2,闭合,通电,闭合,闭合,1. 控制顺序电路：M1起动后M2才能起动。M2既不能单独起动，也不能单独停车。,3. 多机顺序连锁控制,.,.,.,.,动画,FR2,FR1,FR1,FR2,M1 3,两电机各自 要有独立的 电源；这样 接，