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1、第第8章章 电动机的自动控制基础电动机的自动控制基础8.1 控制电器的结构原理和功能控制电器的结构原理和功能8.1.1 接触器接触器 接触器利用电磁吸力原理用于频繁地接通频繁地接通频繁地接通频繁地接通和切断大电流电路（主电路）和切断大电流电路（主电路）和切断大电流电路（主电路）和切断大电流电路（主电路）的开关电器。1 1）触头系统：）触头系统：）触头系统：）触头系统：n n 主触头：常开（动合）触头主触头：常开（动合）触头主触头：常开（动合）触头主触头：常开（动合）触头n n 辅助触头：常开（动合），常闭（动断）辅助触头：常开（动合），常闭（动断）辅助触头：常开（动合），常闭（动断）辅助触头：
2、常开（动合），常闭（动断）n n 触头弹簧：使触头闭合时能紧密接触。触头弹簧：使触头闭合时能紧密接触。触头弹簧：使触头闭合时能紧密接触。触头弹簧：使触头闭合时能紧密接触。2 2）灭弧装置）灭弧装置 当接触器触点切断电路时，如电路中电压超过当接触器触点切断电路时，如电路中电压超过101012V12V和和电流超过电流超过8080100mA100mA，在拉开的两个触点之间将出现强烈火花，在拉开的两个触点之间将出现强烈火花，这实际上是这实际上是一种一种气体放电气体放电的现象的现象，通常称为，通常称为“电弧电弧”。 欲使电弧熄灭，应设法降低电弧温度和电场强度。欲使电弧熄灭，应设法降低电弧温度和电场强度。
3、欲使电弧熄灭，应设法降低电弧温度和电场强度。欲使电弧熄灭，应设法降低电弧温度和电场强度。 常用的灭弧装置有灭弧罩、灭弧栅和磁吹灭弧装置：常用的灭弧装置有灭弧罩、灭弧栅和磁吹灭弧装置：3 3 3 3）电磁机构）电磁机构）电磁机构）电磁机构 电磁机构包括动铁心（衔铁）、静铁心和电磁线圈三部分，电磁机构包括动铁心（衔铁）、静铁心和电磁线圈三部分，在电磁线圈通以电流，产生电磁吸力带动触头动作。当线圈断电在电磁线圈通以电流，产生电磁吸力带动触头动作。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。或电流小到一定程度时，由反力弹簧作用使衔铁释放。电磁系统按电磁线圈的种类分为直流线圈和交流线圈两种
4、。电磁系统按电磁线圈的种类分为直流线圈和交流线圈两种。 电磁系统的工作情况常用吸力特性和反力特性表示。电磁系统的工作情况常用吸力特性和反力特性表示。电磁系统的工作情况常用吸力特性和反力特性表示。电磁系统的工作情况常用吸力特性和反力特性表示。 吸吸力力特特性性电电磁磁系系统统的的电电磁磁吸吸力力与与气气隙隙的的关关系系曲曲线线称称为为吸吸力持性。力持性。即即F F F F与气隙与气隙与气隙与气隙的关系的关系的关系的关系。电磁吸力可近似地按下式求得：。电磁吸力可近似地按下式求得： F=4F=410105 5B B2 2S S式中：式中：F F为电磁吸力，为电磁吸力，B B为气隙磁场感应强度，为气隙
5、磁场感应强度，S S为铁心截面积。为铁心截面积。励磁电流的种类对吸力特性有很大影响，下面对交、直励磁电流的种类对吸力特性有很大影响，下面对交、直流电磁机构的吸力特性分别讨论。流电磁机构的吸力特性分别讨论。 交流电磁机构的吸力特性交流电磁机构的吸力特性 设线圈外加电压设线圈外加电压U不变，交流电磁线圈的阻抗主要决定不变，交流电磁线圈的阻抗主要决定于线圈的电抗，电阻忽略不计，则于线圈的电抗，电阻忽略不计，则 U E = 4.44fN U E = 4.44fN =U /(4.44fN)=U /(4.44fN)式中：式中：U U为线圈外加电压；为线圈外加电压；E E为线圈感应电动势；为线圈感应电动势；
6、f f为电压频为电压频率，率，N N为电磁线圈的匝数。为电磁线圈的匝数。交流电磁机构的吸力特性如图所示。交流电磁机构的吸力特性如图所示。 由于交流电磁机构的气隙磁通由于交流电磁机构的气隙磁通不变（恒磁链）不变（恒磁链）(why?)(why?)，又：，又： 磁势磁势/ /磁阻磁阻IN /Rm IN /Rm （RmRm为气隙磁阻）为气隙磁阻）安匝数安匝数ININ随气隙磁阻（也即随气隙随气隙磁阻（也即随气隙）的变化成正比变化，）的变化成正比变化，所以所以交流电磁线圈的电流交流电磁线圈的电流I I与气隙与气隙成正比变化。成正比变化。 交流接触器的吸引线圈是一只交流电压线圈，这种电磁机构交流接触器的吸引
7、线圈是一只交流电压线圈，这种电磁机构交流接触器的吸引线圈是一只交流电压线圈，这种电磁机构交流接触器的吸引线圈是一只交流电压线圈，这种电磁机构在作用原理上属于恒磁链系统。磁链在作用原理上属于恒磁链系统。磁链在作用原理上属于恒磁链系统。磁链在作用原理上属于恒磁链系统。磁链NNNN为恒定常数，因此线圈为恒定常数，因此线圈为恒定常数，因此线圈为恒定常数，因此线圈通电后与磁通的平方成正比的电磁力通电后与磁通的平方成正比的电磁力通电后与磁通的平方成正比的电磁力通电后与磁通的平方成正比的电磁力F F F F恒定不变，与气隙大小无恒定不变，与气隙大小无恒定不变，与气隙大小无恒定不变，与气隙大小无关。但是线圈电
8、流与气隙成正比。因此交流接触器在线圈刚通关。但是线圈电流与气隙成正比。因此交流接触器在线圈刚通关。但是线圈电流与气隙成正比。因此交流接触器在线圈刚通关。但是线圈电流与气隙成正比。因此交流接触器在线圈刚通电、衔铁未吸合的瞬间，电流很大，一旦衔铁吸合，电流自动电、衔铁未吸合的瞬间，电流很大，一旦衔铁吸合，电流自动电、衔铁未吸合的瞬间，电流很大，一旦衔铁吸合，电流自动电、衔铁未吸合的瞬间，电流很大，一旦衔铁吸合，电流自动下降到额定值。下降到额定值。下降到额定值。下降到额定值。直流电磁机构的吸力特性直流电磁机构的吸力特性直流电磁机构的吸力特性直流电磁机构的吸力特性 因线圈外加电压因线圈外加电压因线圈外
9、加电压因线圈外加电压U U U U和线圈电阻不变，流过线圈的电流和线圈电阻不变，流过线圈的电流和线圈电阻不变，流过线圈的电流和线圈电阻不变，流过线圈的电流I I I I也为常也为常也为常也为常数（数（数（数（ININININ不变恒磁势），即不受气隙不变恒磁势），即不受气隙不变恒磁势），即不受气隙不变恒磁势），即不受气隙变化的影响，根据磁路变化的影响，根据磁路变化的影响，根据磁路变化的影响，根据磁路定律：定律：定律：定律： IN /Rm =BS IN /Rm =BS IN /Rm =BS IN /Rm =BS （RmRmRmRm为气隙磁阻为气隙磁阻为气隙磁阻为气隙磁阻 ） 即即即即电磁吸力电磁吸
10、力电磁吸力电磁吸力F F F F与气隙与气隙与气隙与气隙的平方成反比的平方成反比的平方成反比的平方成反比。直流电磁机构的吸力特性。直流电磁机构的吸力特性。直流电磁机构的吸力特性。直流电磁机构的吸力特性如图所示。如图所示。如图所示。如图所示。由分析可知，直流接触器的吸力在由分析可知，直流接触器的吸力在由分析可知，直流接触器的吸力在由分析可知，直流接触器的吸力在衔铁吸合前后变化很大，而线圈电衔铁吸合前后变化很大，而线圈电衔铁吸合前后变化很大，而线圈电衔铁吸合前后变化很大，而线圈电流保持不变。为了减少线圈功耗和流保持不变。为了减少线圈功耗和流保持不变。为了减少线圈功耗和流保持不变。为了减少线圈功耗和
11、发热，一般在衔铁吸合后，需要在发热，一般在衔铁吸合后，需要在发热，一般在衔铁吸合后，需要在发热，一般在衔铁吸合后，需要在线圈的电气回路中串接经济电阻以线圈的电气回路中串接经济电阻以线圈的电气回路中串接经济电阻以线圈的电气回路中串接经济电阻以减小线圈电流。减小线圈电流。减小线圈电流。减小线圈电流。图示为反力特性与吸力特性图示为反力特性与吸力特性1直流接触器吸力特性直流接触器吸力特性2交流接触器吸力特性交流接触器吸力特性3反力特性反力特性反力特性反力特性归算到工作气隙中心的所有反力归算到工作气隙中心的所有反力F与工作气隙与工作气隙的的关系，即：关系，即：F（）。可能有的反力有：反力弹簧力）。可能有
12、的反力有：反力弹簧力(主要主要)、触头、触头弹簧力、摩擦阻力、重力等。弹簧力、摩擦阻力、重力等。反力特性与吸力特性的配合反力特性与吸力特性的配合 对于一个电磁铁，如果吸力特性与反力特性配合不好，将影响其工对于一个电磁铁，如果吸力特性与反力特性配合不好，将影响其工对于一个电磁铁，如果吸力特性与反力特性配合不好，将影响其工对于一个电磁铁，如果吸力特性与反力特性配合不好，将影响其工作可靠性、寿命、参数等。对于不同性能的电磁铁，其配合有些差作可靠性、寿命、参数等。对于不同性能的电磁铁，其配合有些差作可靠性、寿命、参数等。对于不同性能的电磁铁，其配合有些差作可靠性、寿命、参数等。对于不同性能的电磁铁，其
13、配合有些差别，但总的要求是：吸合时，吸力大于反力，释放时，反力大于吸别，但总的要求是：吸合时，吸力大于反力，释放时，反力大于吸别，但总的要求是：吸合时，吸力大于反力，释放时，反力大于吸别，但总的要求是：吸合时，吸力大于反力，释放时，反力大于吸力力力力( (或等于或等于或等于或等于) )。曲线曲线2、3、4、5为吸力特性为吸力特性曲线曲线1为反力特性为反力特性5）交直流接触器在电磁机构上的区别）交直流接触器在电磁机构上的区别（1 1）交流接触器的线圈铁芯和衔铁由硅钢片叠成；直流接触）交流接触器的线圈铁芯和衔铁由硅钢片叠成；直流接触）交流接触器的线圈铁芯和衔铁由硅钢片叠成；直流接触）交流接触器的线
14、圈铁芯和衔铁由硅钢片叠成；直流接触器的线圈铁芯和衔铁可用整块钢。（为什么有此区别？）器的线圈铁芯和衔铁可用整块钢。（为什么有此区别？）器的线圈铁芯和衔铁可用整块钢。（为什么有此区别？）器的线圈铁芯和衔铁可用整块钢。（为什么有此区别？）（2 2）交流接触器的吸引线圈因具有较大的交流阻抗，故线圈）交流接触器的吸引线圈因具有较大的交流阻抗，故线圈）交流接触器的吸引线圈因具有较大的交流阻抗，故线圈）交流接触器的吸引线圈因具有较大的交流阻抗，故线圈匝数比较少，采用较粗的漆包铜线绕制；直流接触器的线圈匝数比较少，采用较粗的漆包铜线绕制；直流接触器的线圈匝数比较少，采用较粗的漆包铜线绕制；直流接触器的线圈匝
15、数比较少，采用较粗的漆包铜线绕制；直流接触器的线圈匝数较多，绕制的漆包线较细。匝数较多，绕制的漆包线较细。匝数较多，绕制的漆包线较细。匝数较多，绕制的漆包线较细。（3 3）交流接触器的电磁铁芯上必须装有短路环，以消除工作）交流接触器的电磁铁芯上必须装有短路环，以消除工作）交流接触器的电磁铁芯上必须装有短路环，以消除工作）交流接触器的电磁铁芯上必须装有短路环，以消除工作时的振动和噪声（工作原理是什么？）。直流接触器的电磁时的振动和噪声（工作原理是什么？）。直流接触器的电磁时的振动和噪声（工作原理是什么？）。直流接触器的电磁时的振动和噪声（工作原理是什么？）。直流接触器的电磁铁芯上无短路环。铁芯上
16、无短路环。铁芯上无短路环。铁芯上无短路环。交流接触器结构图交流接触器结构图主触点常闭辅助触点常开辅助触点静铁心动铁心吸引线圈灭弧装置交流接触器的结构特征: 铁心用硅钢片冲压而成 线圈绕成短而粗的圆筒状,有骨架由于交流电源频率的变化,衔铁产生强烈振动和噪声,甚至使铁心松散用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。工作原理：与交流接触器基本相同。直流接触器直流接触器 直流接触器的结构特征: 铁心用整块钢块 线圈绕成细而长的圆筒状,无骨架额定电压额定电压额定电压额定电压 交流接触器：交流接触器：交流接触器：交流接触器： 127127127127、2202
17、20220220、380380380380、500V 500V 500V 500V 直流接触器：直流接触器：直流接触器：直流接触器： 110110110110、220220220220、440V 440V 440V 440V 交流接触器：交流接触器：交流接触器：交流接触器：5 5 5 5、10101010、20202020、40404040、60606060、100100100100、150150150150、250250250250、400400400400、600A600A600A600A 直流接触器：直流接触器：直流接触器：直流接触器：40404040、80808080、10010010
18、0100、150150150150、250250250250、400400400400、600A 600A 600A 600A 额定电流额定电流额定电流额定电流 吸引线圈额定电压吸引线圈额定电压吸引线圈额定电压吸引线圈额定电压交流接触器：交流接触器：交流接触器：交流接触器：36363636、110110110110（127127127127）、）、）、）、220220220220、380V 380V 380V 380V 直流接触器：直流接触器：直流接触器：直流接触器：24242424、48484848、220220220220、440V 440V 440V 440V 接触器的主要技术指标接触器
19、的主要技术指标 额定电压额定电压额定电压额定电压: : : : 接触器的额定电压是指主触头的额定电压接触器的额定电压是指主触头的额定电压接触器的额定电压是指主触头的额定电压接触器的额定电压是指主触头的额定电压略略略略 负载的额定电压。负载的额定电压。负载的额定电压。负载的额定电压。 额定电流额定电流额定电流额定电流: : : : 接触器的额定电流是指主触头的额定电流。接触器的额定电流是指主触头的额定电流。接触器的额定电流是指主触头的额定电流。接触器的额定电流是指主触头的额定电流。它是它是它是它是在规定工作条件下（额定工作电压、使用类别、在规定工作条件下（额定工作电压、使用类别、在规定工作条件下
20、（额定工作电压、使用类别、在规定工作条件下（额定工作电压、使用类别、额定工作制和操作频率等），保证电器正常工作额定工作制和操作频率等），保证电器正常工作额定工作制和操作频率等），保证电器正常工作额定工作制和操作频率等），保证电器正常工作的电流值。的电流值。的电流值。的电流值。 电磁线圈的额定电压电磁线圈的额定电压电磁线圈的额定电压电磁线圈的额定电压: : : : 电磁线圈的额定电压电磁线圈的额定电压电磁线圈的额定电压电磁线圈的额定电压控制回路的电源电压控制回路的电源电压控制回路的电源电压控制回路的电源电压 根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型 接触器
21、的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压 吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级 一致一致 额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流接触器的使用选择原则接触器的使用选择原则 额定额定触头数目 接触器的触头数目应能满足控制线路的要求额定操作频率 接触器额定操作频率是指每小时接通次数 约定发热电流 接触器处于非封闭的状态下，按规定条件试验时， 其各部件在8h工作制下的温升不超过值时所能承受的最大电流接通和分断能力 指接触器主触点在规定条件下，能可靠接通和
22、分断的电流值机械寿命和电寿命工作制接触器的使用选择原则（续）接触器的使用选择原则（续） 8.1.2 8.1.2 主令电器主令电器 主令电器主要主令电器主要用来切换控制电路用来切换控制电路。包括按钮、行程开关、。包括按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器等。万能转换开关、主令控制器等。1）按钮）按钮按钮结构图按钮结构图 颜色色含含义红紧急急黄黄异常异常绿安全安全蓝强强制性的制性的白白未未赋予特定含予特定含义灰灰黑黑按钮颜色的含义按钮颜色的含义按钮的结构原理与符号按钮的结构原理与符号1按钮帽按钮帽 2复位弹簧复位弹簧 3支柱连杆支柱连杆 4常闭静触头常闭静触头 5桥式动触头桥式动触头 6常开静触
23、头常开静触头 7外壳外壳急停按钮急停按钮 钥匙操作式按钮钥匙操作式按钮 2 2）万能转换开关（多路多极开关）万能转换开关（多路多极开关）万能转换开关（多路多极开关）万能转换开关（多路多极开关） 万能转换开关万能转换开关万能转换开关万能转换开关是一种多触头（从一档增至十六档，每档内是一种多触头（从一档增至十六档，每档内有两对触头）；有自复位式和定位式：自复位式当人手离有两对触头）；有自复位式和定位式：自复位式当人手离开操作手柄时能自动回到原始位置；定位式则每隔开操作手柄时能自动回到原始位置；定位式则每隔300或或450有一个定位。有一个定位。3）行程开关）行程开关 行程开关又称为限位开关，是利用
24、机械运动部件的碰行程开关又称为限位开关，是利用机械运动部件的碰行程开关又称为限位开关，是利用机械运动部件的碰行程开关又称为限位开关，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。撞或接近来控制其触头动作的开关电器。撞或接近来控制其触头动作的开关电器。撞或接近来控制其触头动作的开关电器。4 4）主令控制器）主令控制器 主令控制器是一种多位置多回路的控制开关，适合于主令控制器是一种多位置多回路的控制开关，适合于主令控制器是一种多位置多回路的控制开关，适合于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，如起货机、锚频繁操作并要求有多种控制状态的场合，如
25、起货机、锚频繁操作并要求有多种控制状态的场合，如起货机、锚频繁操作并要求有多种控制状态的场合，如起货机、锚机的控制。机的控制。机的控制。机的控制。主令控制器的型号主令控制器的型号 例例LK112/90LK1412/96LK112/90型主令控制器在电路图中的符号型主令控制器在电路图中的符号 8.1.3 熔断器短路保护电器熔断器短路保护电器 熔体额定电流熔体额定电流熔体额定电流熔体额定电流 （1.51.52.52.5）电动机额定电流（轻载起）电动机额定电流（轻载起）电动机额定电流（轻载起）电动机额定电流（轻载起动取下限，重载或全压起动取上限）动取下限，重载或全压起动取上限）动取下限，重载或全压起
26、动取上限）动取下限，重载或全压起动取上限） 熔断器额定电流熔断器额定电流熔断器额定电流熔断器额定电流 熔体额定电流。熔体额定电流。熔体额定电流。熔体额定电流。反时限特性反时限特性反时限特性反时限特性8.1.4 继电器继电器用于接通或断开小容量的电路，即用于控制与保护电路。用于接通或断开小容量的电路，即用于控制与保护电路。 按用途分：按用途分：控制继电器控制继电器 保护继电器保护继电器 按动作原理分：电磁式按动作原理分：电磁式 感应式感应式 电动式电动式 电子式电子式 热继电器热继电器按输入信号分：电压继电器按输入信号分：电压继电器 电流继电器电流继电器 中间继电器中间继电器 时间继电器时间继电
27、器 速度继电器速度继电器1 1）电磁式继电器：）电磁式继电器：电压继电器、电流继电器、中间继电器电压继电器、电流继电器、中间继电器 电磁式继电器的结构与工作原理电磁式继电器的结构与工作原理结构和工作原理与接触器相似，是由电磁系统、触头结构和工作原理与接触器相似，是由电磁系统、触头系统和释放弹簧等组成。系统和释放弹簧等组成。不需要灭弧装置。不需要灭弧装置。电磁式继电器的图形、文字符号电磁式继电器的图形、文字符号 电压继电器电压继电器 电压继电器反映的电压继电器反映的是电压信号。使用时，是电压信号。使用时，电压继电器的线圈与负电压继电器的线圈与负载并联，其线圈匝数多载并联，其线圈匝数多而线径细。常
28、用的有欠而线径细。常用的有欠（零）电压继电器和过（零）电压继电器和过电压继电器两种。电压继电器两种。电流继电器电流继电器 电流继电器反映的是电流信号，在使用时，电流继电器的电流继电器反映的是电流信号，在使用时，电流继电器的线圈和负载串联。其线圈匝数少而线径粗。这样，线圈上的压线圈和负载串联。其线圈匝数少而线径粗。这样，线圈上的压降很小，不会影响负载电路的电流。降很小，不会影响负载电路的电流。 常用的电流继电器有欠电流继电器和过电流继电器两种。常用的电流继电器有欠电流继电器和过电流继电器两种。n欠电流继电器：电路正常工作时，欠电流继电器吸合动作。欠电流继电器：电路正常工作时，欠电流继电器吸合动作
29、。 当电路电流减小到某一整定值以下时，欠电当电路电流减小到某一整定值以下时，欠电 流继电路释放，对电路起欠电流保护作用。流继电路释放，对电路起欠电流保护作用。n 过电流继电器：过电流继电器： 电路正常工作时，过电流继电器不动作。当电路正常工作时，过电流继电器不动作。当 电路电流超过某一整定值时，过电流继电路电路电流超过某一整定值时，过电流继电路 吸合动作，对电路起过电流保护作用。吸合动作，对电路起过电流保护作用。2）时间继电器）时间继电器从得到输入信号（线圈的通电或断电）开始，经过一定的从得到输入信号（线圈的通电或断电）开始，经过一定的延时后才输出信号（触头的闭合或断开）的继电器，称为时间延时
30、后才输出信号（触头的闭合或断开）的继电器，称为时间继电器。继电器。时间继电器的延时方式有两种：时间继电器的延时方式有两种：通电延时：接受输入信号后延迟一定的时间，输出信号才通电延时：接受输入信号后延迟一定的时间，输出信号才发生变化。当输入信号消失后，输出瞬时复原。发生变化。当输入信号消失后，输出瞬时复原。断电延时：接受输入信号时，瞬时产生相应的输出信号。断电延时：接受输入信号时，瞬时产生相应的输出信号。当输入信号消失后，延迟一定的时间，输出才当输入信号消失后，延迟一定的时间，输出才复原。复原。表表81延时触头的图形符号延时触头的图形符号发热元件发热元件（1）结构：）结构：I I常闭触点常闭触点
31、双金双金属片属片（2）工作原理：）工作原理：发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。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，常闭触头断开。扣板扣板3）热继电器热继电器功能：功能：过载保护过载保护返回返回（3）热继电器的符号）热继电器的符号发热元件发热元件常闭触点常闭触点FRFR串联在主电路中串联在主电路中串联在控制电路中串联在控制电路中8.2 电动机的基本保护环节电动机的基本保护环节n n船舶电力拖动控制系统中，继电接触控制系统通常用来船舶电力拖动控制系统中，继电接触控制系统通常用来船舶电力拖动控制系统中，继电接触控制系统通常用来船舶电力拖动控制系统中，继电接触
32、控制系统通常用来完成电动机的起动、制动、反转、调速等自动控制功能。完成电动机的起动、制动、反转、调速等自动控制功能。完成电动机的起动、制动、反转、调速等自动控制功能。完成电动机的起动、制动、反转、调速等自动控制功能。当系统发生各种故障时，控制线路有必要的保护环节，当系统发生各种故障时，控制线路有必要的保护环节，当系统发生各种故障时，控制线路有必要的保护环节，当系统发生各种故障时，控制线路有必要的保护环节，能及时切断主电路，保证电气设备安全。能及时切断主电路，保证电气设备安全。能及时切断主电路，保证电气设备安全。能及时切断主电路，保证电气设备安全。n n电动机基本保护：电动机基本保护：电动机基本
33、保护：电动机基本保护：n n短路电流保护短路电流保护短路电流保护短路电流保护n n过载保护（过电流保护）过载保护（过电流保护）过载保护（过电流保护）过载保护（过电流保护）n n欠电压保护（包括零电压保护）欠电压保护（包括零电压保护）欠电压保护（包括零电压保护）欠电压保护（包括零电压保护）n n缺相保护（针对三相交流电机）缺相保护（针对三相交流电机）缺相保护（针对三相交流电机）缺相保护（针对三相交流电机）8.2电动机的基本保护环节n交流磁力起动器直接起动图图8-17交流磁力起动器交流磁力起动器8.2.1短路电流保护：短路电流保护：由熔断器由熔断器由熔断器由熔断器FUFU实现实现实现实现。8.2.
34、28.2.2过载保护过载保护过载保护过载保护长期过载保护由热继电器长期过载保护由热继电器长期过载保护由热继电器长期过载保护由热继电器FRFR实现；实现；实现；实现；短时过载保护由短时过载保护由短时过载保护由短时过载保护由过电流继电器过电流继电器过电流继电器过电流继电器KAKA实现。实现。实现。实现。 （1 1）过电流保护常用于限流起动的直流电动机和绕线式异过电流保护常用于限流起动的直流电动机和绕线式异过电流保护常用于限流起动的直流电动机和绕线式异过电流保护常用于限流起动的直流电动机和绕线式异步电动机。步电动机。步电动机。步电动机。（2 2 2 2）对于直接起动的鼠笼式异步电动机由于无法设置合适
35、）对于直接起动的鼠笼式异步电动机由于无法设置合适）对于直接起动的鼠笼式异步电动机由于无法设置合适）对于直接起动的鼠笼式异步电动机由于无法设置合适的过电流整定值，一般不用过电流保护，而采用热继电器的过电流整定值，一般不用过电流保护，而采用热继电器的过电流整定值，一般不用过电流保护，而采用热继电器的过电流整定值，一般不用过电流保护，而采用热继电器FRFRFRFR实现长延时过载保护。实现长延时过载保护。实现长延时过载保护。实现长延时过载保护。起货机、锚机在重负荷高速档广泛采用过电流保护。起货机、锚机在重负荷高速档广泛采用过电流保护。起货机、锚机在重负荷高速档广泛采用过电流保护。起货机、锚机在重负荷高
36、速档广泛采用过电流保护。零电压和欠电压保护一般可由同一电器来实现。零电压和欠电压保护一般可由同一电器来实现。8.2.3 零电压和欠电压保护零电压和欠电压保护在由按钮作为主令电器的控制线路中，一般由线路中的接触器兼在由按钮作为主令电器的控制线路中，一般由线路中的接触器兼在由按钮作为主令电器的控制线路中，一般由线路中的接触器兼在由按钮作为主令电器的控制线路中，一般由线路中的接触器兼作零压和欠压保护。作零压和欠压保护。作零压和欠压保护。作零压和欠压保护。 在由主令控制器作为主令电器的控制线路中，必须设置专用的零在由主令控制器作为主令电器的控制线路中，必须设置专用的零在由主令控制器作为主令电器的控制线
37、路中，必须设置专用的零在由主令控制器作为主令电器的控制线路中，必须设置专用的零压和欠压保护电器。一般采用电压继电器来进行零电压和欠电压压和欠压保护电器。一般采用电压继电器来进行零电压和欠电压压和欠压保护电器。一般采用电压继电器来进行零电压和欠电压压和欠压保护电器。一般采用电压继电器来进行零电压和欠电压保护。保护。保护。保护。用作零电压和欠电压保护的继电器和接触器，必须具备高返回系用作零电压和欠电压保护的继电器和接触器，必须具备高返回系用作零电压和欠电压保护的继电器和接触器，必须具备高返回系用作零电压和欠电压保护的继电器和接触器，必须具备高返回系数，吸引线圈的吸合电压一般整定在额定电压的数，吸引
38、线圈的吸合电压一般整定在额定电压的数，吸引线圈的吸合电压一般整定在额定电压的数，吸引线圈的吸合电压一般整定在额定电压的0.80.80.850.85之间，之间，之间，之间，释放电压整定在额定电压的释放电压整定在额定电压的释放电压整定在额定电压的释放电压整定在额定电压的0.50.50.70.7之间。之间。之间。之间。8.2.4 8.2.4 缺相保护：一般由热继电器实现。缺相保护：一般由热继电器实现。缺相保护：一般由热继电器实现。缺相保护：一般由热继电器实现。8.3 8.3 控制电路的基本控制环节控制电路的基本控制环节1）点动控制）点动控制2）连续控制（自锁控制）连续控制（自锁控制）3）行程控制）行
39、程控制4）多地点控制）多地点控制5）互锁控制）互锁控制6）连锁控制）连锁控制7）双位控制）双位控制8）时间控制）时间控制8.3 8.3 控制电路的基本控制环节控制电路的基本控制环节1）点动控制）点动控制2）连续控制）连续控制8.3 控制电路的基本控制环节控制电路的基本控制环节3）行程控制）行程控制4）多地点控制）多地点控制8.3 控制电路的基本控制环节控制电路的基本控制环节5 5）互锁控制）互锁控制）互锁控制）互锁控制用于多状态机械或有相互约束的多用于多状态机械或有相互约束的多用于多状态机械或有相互约束的多用于多状态机械或有相互约束的多机械。机械。机械。机械。8.3 控制电路的基本控制环节控制
40、电路的基本控制环节6）连锁控制（连锁控制（连锁控制（连锁控制（KMKM1 1得电后得电后得电后得电后KMKM2 2才能得电，才能得电，才能得电，才能得电， KMKM2 2断电后断电后断电后断电后KMKM1 1才能断电）才能断电）才能断电）才能断电）8.3 控制电路的基本控制环节控制电路的基本控制环节7） 双位控制双位控制船舶辅锅炉高低水位控船舶辅锅炉高低水位控制、食品冷库高低温度控制等。制、食品冷库高低温度控制等。 密封容器下部液体量、影响上部空间大小密封容器下部液体量、影响上部空间大小和气压，根据给定的上限液体产生的极限高压和气压，根据给定的上限液体产生的极限高压和下限液体产生的极限低压来进
41、行自动控制，和下限液体产生的极限低压来进行自动控制，叫双位控制。叫双位控制。 特点：特点：当水位低于当水位低于HL时水泵电动机自动起时水泵电动机自动起动给水；当水位高于动给水；当水位高于HH时水泵停止给水。可时水泵停止给水。可减少单位时间内电动机的起停次数。减少单位时间内电动机的起停次数。8.3 控制电路的基本控制环节控制电路的基本控制环节7） 双位控制双位控制船舶辅锅炉高低水位控船舶辅锅炉高低水位控制、食品冷库高低温度控制等。制、食品冷库高低温度控制等。双位控制双位控制双位控制双位控制由由由由SPSP来实来实来实来实现，高低现，高低现，高低现，高低限大小由限大小由限大小由限大小由开关开关开关
42、开关SPSP的的的的死区大小死区大小死区大小死区大小决定。决定。决定。决定。 被控对象被控对象被控对象被控对象的高限对的高限对的高限对的高限对应于压力应于压力应于压力应于压力开关开关开关开关SPSP的的的的高压触头高压触头高压触头高压触头的断开值，的断开值，的断开值，的断开值，其低限对其低限对其低限对其低限对应于低压应于低压应于低压应于低压触头的闭触头的闭触头的闭触头的闭合值合值合值合值压力继电器压力继电器SP原理原理: 气压使波纹管产生顶力，压力升高到低限，压力气压使波纹管产生顶力，压力升高到低限，压力克服弹力使微动开关克服弹力使微动开关6 6动作；压力升高到高限，微动作；压力升高到高限，微
43、动开关动开关7 7动作；低于高限动作；低于高限7 7复原；低于低限复原；低于低限6 6复原。复原。动合动合动合动合触点触点触点触点动断动断动断动断触点触点触点触点1）手动：）手动：SA手动手动 由由SB2、SB1通过通过KM对对M进行起停控制。进行起停控制。2）自动：海、淡水压力柜控制水泵起停的是：）自动：海、淡水压力柜控制水泵起停的是：KP（H）高于高于HH动作断、动作断、KP（L）低于低于HL动作闭；整定值前者太低、后者太高动作闭；整定值前者太低、后者太高导致电机起停频繁。导致电机起停频繁。工作原理：工作原理： SA自动自动A设开始水位高于设开始水位高于HL、低于低于HHKP（H）闭、闭、
44、 KP （L）断断KM无电主触点无电主触点断断M停。停。B水位水位HLKP（L）闭闭KM通电通电 KM主触点闭主触点闭 M起动水泵打水起动水泵打水 KM常开辅触点闭常开辅触点闭自锁自锁 C水位水位HLKP（L）断断 KM自锁自锁M仍运转水泵继续打水仍运转水泵继续打水 D水位水位HH KP（H）断断KM断电主触点断断电主触点断M停水泵停止打水停水泵停止打水 E水位水位HH（HL）KP（H）闭、但闭、但KP（L）断断KM仍不能通电仍不能通电F水位水位HL重复上述过程重复上述过程8.3 控制电路的基本控制环节控制电路的基本控制环节8）时间控制）时间控制应用实例：船舶机舱泵所用的大容量交流电机起动，根
45、据负载和电机容量大小，起动时间不同（510s）；燃油辅锅炉的点火时间控制。通电延时型时间控制断电延时型时间控制典型控制线路典型控制线路 图图8-24吊艇机控制电路吊艇机控制电路-电动机的正反转控制电动机的正反转控制手摇传动连锁开关制动器连锁开关吊艇机可电动或手动操作。吊艇机可电动或手动操作。电动时，先将手摇传动连锁开关复位，触头电动时，先将手摇传动连锁开关复位，触头SQ4闭合，闭合，并松开机械制动器，其连锁开关并松开机械制动器，其连锁开关SQ3闭合。按上升按钮闭合。按上升按钮SBF，救生艇上升，上升至终点时，机械装置顶开救生艇上升，上升至终点时，机械装置顶开SQ1、SQ2。制动器连锁开关制动器连锁开关SQ3可防止机械制动器在制动情况下，可防止机械制动器在制动情况下，电动机接通电源而造成较大的电流和堵转，惟有在制动器松电动机接通电源而造成较大的电流和堵转，惟有在制动器松闸时，闸时，SQ3才闭合。才闭合。手摇传动连锁开关手摇传动连锁开关SQ4作为电动和手动连锁保护，手摇作为电动和手动连锁保护，手摇控制时，手摇传动的杠杆装置打开控制时，手摇传动的杠杆装置打开SQ4触头使电动机不通电触头使电动机不通电。2）海（淡）水柜自动控制电路）海（淡）水柜自动控制电路图图8-25海（淡）水柜自动控制电路海（淡）水柜自动控制电路
