电气控制技术基础教育课件

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1、电气控制技术基础电气控制技术基础 1学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.1 2.1 低压电器的基本知识低压电器的基本知识 2.2 2.2 低压控制电器低压控制电器 2.3 2.3 低压保护电器低压保护电器 2.4 2.4 三相笼形异步电动机电气控制电路基本知识三相笼形异步电动机电气控制电路基本知识 2.5 2.5 三相笼形异步电动机的起动控制电路三相笼形异步电动机的起动控制电路 2.6 2.6 三相笼形异步电动机的制动控制电路三相笼形异步电动机的制动控制电路 2.7 2.7 电气控制电路技能实验电气控制电路技能实验 2学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.1 2.1 低压电器的基

2、本知识低压电器的基本知识 常用低压电器主要介绍低压电器的基本知识和分类，低压控制电器和低压保护电器的概念、结构与动作原理等内容，为以后正确使用与维护打下基础。2.1.1 2.1.1 低压电器的定义及分类低压电器的定义及分类 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称为电器。 3学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 用于交流50HZ或60HZ额定电压1200V以下，直流额定电压1500V以下的电路内起接通、断开、保护、控制或调节作用的电器称为低压电器。常用的低压电器有刀开关、转换开关、自动开关、熔断器、接触器、继电器和主令电器等。 低压电器的种类较多，分

3、类方法有多种，就其在电气线路中所处的地位、作用以及所控制的对象可分为低压配电电器、低压控制电器两大类。 4学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （1）低压配电电器 主要用于低压配电系统中。对于这类电器的要求是系统发生故障时，动作准确、工作可靠，在规定的时间内，通过允许的短路电流时，其电动力和热效应不会损坏电器。如：刀开关、断路器和熔断器等。 （2）低压控制电器 主要用于电气传动系统中。对于这类电器的要求是有相应的转换能力，操作频率高，电寿命和机械寿命长，工作可靠。如：接触器、继电器、主令电器等。 5学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.1.2 2.1.2 电磁式电器电磁式电器 电磁式

4、电器在低压电器中占有十分重要的地位，在电气控制系统中应用最为普遍。如接触器、自动空气开关（断路器）、电磁式继电器等。但它们的工作原理基本上相同。就其结构而言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系统和灭弧装置两部分。 6学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 1铁心 2衔铁 3吸引线圈 图2-1 电磁机构几种结构形式 7学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （1）电磁机构 电磁机构由线圈、铁心（静铁心）和衔铁（动铁心）等部分组成。从常用铁心的衔铁运动形式上看，其结构形式大致可分为拍合式和直动式两大类，如图2-1所示。图2-1a为衔铁

5、沿棱角转动的拍合式铁心，其铁心材料由电工硅钢片制成，它广泛用于直流电器中；图2-1b为衔铁沿轴转动的拍合式铁心，铁心形状有E形和U形两种，其铁心材料由电工硅钢片叠成，多用于触头容量较大的交流电器中；图2-1c为衔铁直线运动的双E形直动式铁心，它也是由硅钢片叠压而成，也分为交、直流两大类。 8学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （2）作用原理 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。在交流电流产生的交变磁场中，为避免因磁通过零点造成衔铁的抖动，需要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

6、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。 9学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.1.3 2.1.3 电器的触头系统和灭弧装置电器的触头系统和灭弧装置2.1.3.1 电器的触头系统 在工作过程中可以分开与闭合的电接触称为可分合接触，又称为触头，触头是成对的，一为动触头，一为静触头。触头有时又包含主触头、副触头和弧触头。 触头的作用是接通或分断电路，因此要求触头要具有良好的接触性能，电流容量较小的电器（如接触器、继电器）常采用银质材料作触头，这是因为银的氧化膜的电阻率与纯银相似，可以避免表面氧化膜电阻率增加而造成接触不良。 10学习研究电气控制技

7、术基础电气控制技术基础 触头的结构有桥式和指式两类。图2-2a所示是两个点接触的桥式触头，图2-2b是两个面接触的桥式触头。两个触头串于同一电路中，电路的接通与断开由两个触点共同完成，点接触形式适用于电流不强且触头压力小的场合；面接触形式适用于电流较强的场合。图2-2c所示是为指形触头，其接触区为一直线，触头接通或分断时产生滚动摩擦，以利于去掉氧化膜，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。 11学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-2 触头的结构的型式 12学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.1.3.2 灭弧系统 触头在分断电流的瞬间，在触头间的气隙中

8、就会产生电弧，电弧的温度很高，能将触头烧损，并可能造成其它事故，因此，应采用适当措施迅速熄灭电弧。 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，故其电弧较容易熄灭。低压控制电器常用的灭弧方法有以下几种： 13学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （1）速拉灭弧法 通过机械装置将电弧迅速拉长，从而加快电弧的熄灭。这种灭弧方法是开关电器中普遍采用的最基本的一种灭弧方法。 （2）冷却灭弧法 降低电弧的温度，可使电

9、弧中的热游离减弱，正负离子的复合增加，有助于电弧迅速熄灭。 （3）磁吹灭弧法 利用永久磁铁或电磁铁产生的磁场对电流的作用力来拉长电弧；或者利用气流使电弧拉长和冷却被熄灭。 14学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （4）窄缝灭弧法 这种灭弧方法是利用灭弧罩的窄缝来实现的。灭弧罩内有一条纵缝，缝的下部宽些上部窄些。当触头断开时，电弧在电动力的作用下进入缝内，窄缝可将电弧弧柱直径压缩，使电弧同缝壁紧密接触，加强冷却和去游离作用，使电弧熄灭加快。 （5）金属栅片灭弧法 利用栅片对电弧的吸引作用及磁吹线圈的作用将电弧引入栅片中，栅片将电弧分割成许多串联的短弧。这样每两片灭弧栅片可以看作一对电极，使

10、整个灭弧栅的绝缘强度大大加强。而每个栅片间的电压不足以达到电弧燃烧电压，同时吸收电弧热量，使电弧迅速冷却，所以电弧进入灭弧栅片后就很快地熄灭。如图2-3所示。 15学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2-3 栅片灭弧示意图 16学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.1.4 2.1.4 低压电器的主要技术参数低压电器的主要技术参数 电器要可靠地接通和分断被控制电路，而不同的被控制电路工作在不同的电压或电流等级、不同的通断频繁程度及不同性质负载的情况下，对电器提出了各种技术要求。如触点在分断状态时要有一定的耐压能力以防止漏电或介质击穿，因而电器有额定工作电压这一基本参数；触头闭合时，总有

11、一定的接触电阻，负载电流在接触电阻产生的压降和热量不应过大，因此对电器触点规定了额定电流值，被控负载的工作情况对电器的要求有着重要的影响，如笼型异步电动机反接触制动及反向时的电流峰值约大两倍，所以电动机频繁反向时，控制电器的工作条件较差。17学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 于是，有些控制电器被制成能使用在较恶劣的条件下，而有些不能，这就使电器有不同的使用类别。配电电器担负着接通和分断电路电流的任务，相应地规定了极限通、断能力；电器在分断电流时，出现的电弧要烧损触点甚至熔焊，因此电器都有一定的使用寿命。 2.1.4.1 使用类别 按国标GB245585，将控制电器主触点和辅助触点的标准

12、使用列于表2-1中。18学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础触点 电流种类 使用类别 典型用途举例 主触点 交流 AC1AC2AC3AC4 无感或微感负载、电阻炉绕线转子异步电动机的起动、分断笼型异步电动机的起动、运转中分断笼型异步电动机的起动、反接制动、反向、点动 直流 DC1DC3DC5 无感或微感负载、电阻炉并励电动机的起动、点动与反接制动串励电动机的起动、点动与反接制动 辅助触点 交流 AC11AC14AC15 控制交流电磁铁控制小容量（72VA）电磁铁负载控制容量大于72VA的电磁铁负载 直流 DC11DC13DC14 控制直流电磁铁控制直流电磁铁，即电感与电阻的混合负载控制电路

13、中有经济电阻的直流电磁铁负载 表2-1 控制电器触点的标准使用类别 19学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.1.4.2 主参数额定工作电压和额定工作电流 额定工作电压 是指在规定的条件下，能保证电器正常工作的电压值，通常是指触点的额定电压值。有电磁机构的控制电器还规定了电磁线圈的额定工作电压。 额定工作电流 是指根据电器的具体使用条件确定的电流值，它和额定电压、电网频率、额定工作制、使用类别、触点寿命及防护等级等因素有关，同一开关电器可以对应不同使用条件以规定不同的工作电流值，具体内容可参见表2-2。 20学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础型号 操作频率次/h 通电持续率(%)

14、AC-3使用类别 辅助触点 吸引线圈 额定工作电流(IN/A) 可控制三相异步电动机的功率（P/KW） 控制功率 功率（P/W） 额定控制电压UN/V AC-3AC-4380(V)660(V) 220(V)380(V)500(V)660(V)AC(VA)DC(W)起动吸持CJX2-9120030040 972.245.55.53003080824、36CJX2-12120030012935.55.57.580848、110CJX2-16600120161247.5991009127、220CJX2-256001202518.551111151009380、660表2-2 CJX2系列小容量交流

15、接触器技术数据 21学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.1.4.3 通断能力 通断能力以表2-3中非正常负载时能接通和断开的电流值来衡量。接通能力是指开关闭合时不会造成触点熔焊的能力。断开能力是指开关断开时能可靠灭弧的能力。 2.1.4.4 寿命 包括机械寿命和电寿命。机械寿命是指电器在无电流情况下能操作的次数；电寿命是指在所规定的使用条件下不需要修理或更换零件的负载操作次数。 22学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础类别 正常负载 非正常负载 接通 分断 接通 分断 I/INU/UN cos I/INU/UNcosI/INU/UNcosI/INU/UNcosAC-1AC-2AC-

16、3AC-4 12.566 1111 0.950.650.350.35 1116 10.40.171 0.950.650.350.35 1.541010 1.11.11.11.1 0.950.650.350.35 1.5488 1.11.11.11.1 0.950.650.350.35 表2-3 相应于使用类别的接通与分断条件 23学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.2 2.2 低压控制电器低压控制电器 低压控制电器主要用于低压电力拖动系统中，对电动机的运行进行控制、调节和保护的电器，常用的低压控制电器有刀开关、组合开关、按钮、位置开关、接触器和继电器等。 24学习研究电气控制技术基础电

17、气控制技术基础2.2.1 2.2.1 刀开关刀开关 低压刀开关适用于不经常操作的低压电路中，主要用于手动接通与断开交、直流电路，也可用于不频繁地接通与分断额定电流以下的负载，或作电源隔离开关。如小型电动机、电阻炉等。刀开关按极数划分有单极、双极与三极几种；按刀开关转换方向分，单投、双投两种；按操作方式分有直接手柄操作式、杠杆操作机构式和电动操作机构式三种；按灭弧结构分，有带有灭弧罩和不带有灭弧罩两种。 其结构由操作手柄、刀片（动触点）、静刀座（静触点）和底板等组成，见图2-4a。 25学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.2.1.1 胶盖刀开关 这种开关由带有灭弧罩的刀开关和熔断器串联组

18、合而成，如图2-4所示为HK2系列开启式负荷开关（也称为胶盖刀开关）。它能有效地通断负荷电流，而且能进行短路保护，且有既操作方便，又安全经济的优点，主要用于交流50HZ、电压380V、电流60A以下的电力线路中。 26学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础（a）外形结构 （b）图形符号文字符号 图2-4 刀开关的结构图、图形符号与文字符号 27学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.2.1.2 熔断器式刀开关 熔断器式刀开关（又称刀熔开关），是一种新型组合开关，它利用RT0型熔断器的具有刀形触头的熔管作为刀刃，具有刀开关和熔断器的双重功能，适用于农村配电网络中，但开关中所用的熔断器之间熔

19、体不能更换，维护不方便。 刀开关常用的产品有HD11-HD14和HS11-HS13系列刀开关；HK1、HK2系列开启式负荷开关；HH3、HH4系列封闭式负荷开关；HR3系列熔断器式刀开关等。 28学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 刀开关在安装时，手柄要向上，不得倒装或平装。只有安装正确，作用在电弧上的电动力和热空气的上升方向一致，才能促使电弧迅速拉长而熄灭；反之，两者方向相反电弧就不易熄灭，严重时会使触点及刀片烧灼，甚至造成极间短路。此外，如果倒装，手柄可能因自动下落而误动作合闸，将可能造成人身和设备的安全事故。 在安装使用铁壳开关时应注意安全，既不允许随意放在地上操作，也不允许面对着

20、开关操作，以免万一发生故障，而开关又在分断不下时铁壳爆炸飞出伤人。应按规定把开关垂直安装在一定高度处。开关的外壳应妥善地接地，并严格禁止在开关上方搁置金属零件，以防它们掉入开关内部酿成相间短路事故。 29学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.2.2 2.2.2 按钮按钮 按钮是用人力手动操作，并具有储能（弹簧）复位的主令电器。它的结构虽然简单，却是应用很广泛的一种电器，主要用于远距离操作接触器、继电器等电磁装置，以自动切换控制电路。 按钮的一般结构示意图如图2-5所示。操作时，当按钮帽的动触头向下运动时，先与动断静触头分开，再与动合静触头闭合；当操作人员将手指放开后，在复位弹簧的作用下，

21、动触头向上运动，恢复初始位置。在复位的过程中，先是动合触头分断，然后是动断触头闭合。 30学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 为了标明各种按钮的作用，避免误动作，通常将按钮帽做成不同的颜色，以示区别。按钮的颜色有红、绿、黑、黄、篮以及白、灰等多种，供不同场合选用。国标GB522685对按钮的颜色作如下规定：“停止”和“急停”按钮必须是红色，当按下红色按钮时，必须使设备停止工作或断电；“起动”按钮的颜色是绿色；“起动”与“停止”交替动作的按钮必须是黑白、白色或灰色，不得用红色和绿色；“点动”按钮必须是黑色；复位按钮（如保护继电器的复位按钮）必须是蓝色，当复位按钮还具有停止的作用时，则必须是

22、红色。 31学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 全国统一设计的按钮型号为LA25系列，除符合国内有关标准外，还符合国际电工委员会的有关标准，其技术参数见表2-4。其它常用的型号为LA2、LA10、LA18、LA19、LA20等系列。 图2-5 按钮结构示意图和图形文字符号 1按钮帽 2复位弹簧 3动触点 4常闭静触点 5常开静触点 32学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础额定绝缘电压Ui(V)AC 380 DC 220 额定工作电压UN(V)220 380 220380110220约定发热电流Ith(A)5 105、10 额定工作电流IN(A)1.4 0.84.5 2.6 0.60.

23、3通断能力8.7(418V，cos= 0.7)50次 46A(418V，cos= 0.7)50次 0.8A(242V,T0.95=300ms) 20次 按钮形式平钮蘑菇钮带灯钮旋钮钥匙钮操作频率(次/h) 12012电寿命(万次) AC：50，DC：25 AC：10；DC：10 机械寿命(万次)100 10工作制断续周期工作制，TD=40% 额定极限短路电流1.1UN、cos=0.50.7、1000A、3次 触头对数16（根据需要可以加接） 表2-4 LA25系列控制按钮技术数据 33学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.2.3 2.2.3 行程开关行程开关 行程开关又称位置开关（也称位

24、置传感器），是一种很重要的小电流主令电器。行程开关是利用生产设备某些运动部件的机械位移来碰撞位置开关，使其触点动作，将机械信号变为电信号，接通、断开或变换某些控制电路的指令，借以实现对机械的电气控制要求，通常，这类开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。即主要用于检测工作机械的位置，发出命令以控制其运动方向或行程长短。 34学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础（a）结构示意图 （b）图形文字符号 1外壳 2顶杆 3常开静触点 4触点弹簧 5动触头6常闭静触点 7恢复弹簧 8螺钉 图2-6 行程开关触头结构及运动示意图和图形

25、文字符号 35学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 各种系列的行程开关其基本结构大体相同，都是由操作头、传动机构、触点系统和外壳组成。操作头接受机械设备发出的动作指令或信号，并将其传递到触点系统，触点再将操作头传来的指令或信号，通过本身的结构功能变为电信号，输出到有关控制回路，使之作出必要的反应。 行程开关触点结构及运动示意图见图2-6所示，工作机械碰撞传动头时，经传动机构使顶杆向下移动，到达一定行程时，改变了弹簧力的方向，其垂直方向力由向下变为向上，动触点向上跳动，使动断触点分断，动合触头闭合。当外力去掉后，在复位弹簧的作用下顶杆上升，动触头又向下跳动，恢复初始状态。 36学习研究电气控

26、制技术基础电气控制技术基础 行程开关的触点分合速度取决于生产机械挡块触动操作头移动速度，其缺点是当移动速度低于0.4m/min时，触点分合太慢易受电弧烧毁，从而减少触点使用寿命。 行程开关的种类很多，按运动形式划分为直动式和转动式；按照触点性质划分为有触点和无触点的。目前生产的产品有LX19、LX22、LX32及LX33，还有JLXK1系列。表2-5为常用的LX19和JLXK1系列行程开关的技术数据。 37学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础型号 额定电压额定电流 结构特点 触点对数 工作行程 超行程 触点转换时间（s） 常开 常闭 LX19380V5A 元件113mm1mm0.04 LX

27、19-111单轮，滚轮装在传动杆内侧，能自动复位1130度20度LX19-121单轮，滚轮装在传动杆外侧，能自动复位1130度20度LX19-131单轮，滚轮装在传动杆凹槽内能自动复位1130度15度LX19-212双轮，滚轮装在U形传动杆内侧，不能自动复位1130度15度表2-5 LX19和JLXK1系列行程开关的技术数据（一） 38学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础型号 额定电压额定电流 结构特点 触点对数 工作行程 超行程 触点转换时间（s） 常开 常闭 LX19-222380V5A 双轮，滚轮装在U形传动杆外侧，不能自动复位1130度 15度0.04 LX19-232双轮，滚轮装

28、在U形传动杆外侧，不能自动复位1130度15度LX19-001无滚轮，仅径向传动杆能自动复位114mm 3mmJLXK-111JLXK-211JLXK-311JLXK-411500V5A 单轮防护式双轮防护式直动防护式直动滚轮防护式111111111215度45度13mm13mm 30度45度24mm24mm 0.04表2-5 LX19和JLXK1系列行程开关的技术数据（2） 39学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.2.4 2.2.4 接触器接触器 接触器是用来频繁接通和切断电动机或其它负载电路的一种自动切换电器。它由触头系统、电磁机构、弹簧、灭弧装置和支架底座等组成。通常分为交流接触

29、器和直流接触器两类。2.2.4.1 交流接触器 交流接触器是用于远距离控制电压至380V、电流至600A的交流电路，以及频繁起动和控制交流电动机的自动控制电器。它主要由电磁机构、触头系统、灭弧装置及其它辅助装置等部分组成。交流接触器的结构如图2-7所示。 40学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-7(a) CJ20系列交流接触器的结构图 41学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础1动触桥2静触点3衔铁4缓冲弹簧5电磁线圈6铁心静触点 7垫毡8触点弹簧 9灭弧罩 10触点压力弹簧 图2-7(b)和（c） CJ20系列交流接触器示意图和图形文字符号 42学习研究电气控制技术基础电气控制技

30、术基础（1）电磁机构 电磁机构由铁心、线圈和衔铁等组成，其作用是产生电磁力，通过传动机构来通断主、辅触头。当操作线圈断电或电压显著下降时，衔铁在重力和弹簧力作用下跳闸，主触点切断主电路；当其线圈通电时动作，衔铁被吸合，主触头及常开辅助触点闭合。交流接触器的电磁铁常采用单U形转动式、双E形直动式和双U形直动式等。 43学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础（2）触头系统 触头系统是接触器的执行元件，起分断和闭合电路的作用，有双断点桥式触头和单断点指形触头两类。其优缺点在前面已作分析。从提高接触器的机械寿命和电寿命出发，采用双断点触头比单断点触头有利，对交流接触器更是如此。目前交流接触器的触头形

31、式趋向于双断点触头，但在额定电流大的接触器中，常采用单断点触头。 44学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础（3）灭弧装置 灭弧装置因电流等级而异。有绝缘材料灭弧罩、多纵缝灭弧室、栅片灭弧室、串联磁吹和真空灭弧室等。 交流接触器常用的型号有CJ10、CJ12系列，其新产品有CJ20系列，引进生产的交流接触器有德国西门子的3TB系列、法国TE公司的LC1、LC2系列、德国BBC的B系列等，这些引进产品大多采用积木式结构，可以根据需要加装附件。 45学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 交流接触器工作原理：当线圈通电后，线圈流过电流产生磁场，使静铁心产生足够的吸力，克服反作用弹簧与动触点压力

32、弹簧片的反作用力，将动铁心吸合，同时带动传动杠杆使动、静触点的状态发生改变，其中三对常开主触点闭合。主触点两侧的两对常闭的辅助触点断开，两对常开的辅助触点闭合。当电磁线圈断电后，由于铁心电磁吸力消失，动铁心在反作用弹簧力的作用下释放，各触点也随之恢复原始状态。46学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 交流接触器的线圈电压在85110额定电压时，能保证可靠工作。电压过高，磁路趋于饱和，线圈电流将显著增大；电压过低，电磁吸力不足，动铁心吸合不上，线圈电流往往达到额定电流的十几倍。因此，电压过高或过低都会造成线圈过热而烧毁。 部分交流接触器的主要技术参数见表2-6。 47学习研究电气控制技术基础

33、电气控制技术基础 接触器除了电磁机构、触头系统、灭弧装置外，还有一些辅助零件和部件，如传动结构、外壳、接线端子等 型号 频率 (HZ) 辅助触头额定电流（A） 吸引线圈电压(V) 主触头额定电流(A) 额定电压(V) 可控制电动机最大功率(KW) CJ20-1050 536、127220、380 10380/220500 4/2.2CJ20-16167.5/4.5CJ20-252511/5.5CJ20-404022/11CJ20-636330/18CJ20-10010050/28CJ20-16016085/48CJ20-250250132/80CJ20-400400220/115表2-6 CJ

34、20系列交流接触器主要技术参数 48学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.2.4.2 直流接触器 直流接触器用于控制直流供电负载和各种直流电动机，额定电压400V及以下，额定电流40600A，分为六个电流等级。直流接触器其结构主要由电磁机构、触头与灭弧系统组成。电磁系统的电磁铁采用拍合式电磁铁，电磁线圈为电压线圈，用细漆包线绕制成长而薄的圆筒状。直流接触器的主触头一般为单极或双极，有动合触头也有动断触头，其触点下方均装有串联的磁吹灭弧线圈。在使用时要注意，磁吹线圈在轻载时不能保证可靠的灭弧，只有在电流大于额定电流的20%时磁吹线圈才起作用。 49学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2

35、.2.4.3 接触器的主要参数 （1）额定电压 指主触点的额定工作电压，交流有220V、380V、500V等。直流有110V、220V、440V等。此外，还规定辅助触头和线圈的额定电压。 （2）额定电流 指主触头的额定工作电流，它在一定条件下（额定电压、使用类别、额定工作制、操作频率等）规定的，保证电器正常工作的电流值，若改变使用条件，额定电流也要随之改变。目前生产的接触器有5A、10A、40A、60A、100A、150A、250A、400A和600A。 50学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （3）动作值 指接触器的吸合电压和释放电压。按照规定，作为一般用途的电磁式接触器，在一定温度下

36、，加在线圈上的电压为额定值的85110之间的任何电压下可靠地吸合；反之，如果工作中电压过低或失压，衔铁应能可靠地释放。 （4）接通与分断能力 指接触器的主触头在规定条件下，能可靠地接通或分断的电流值。在此电流下接通或分断时，不应发生触头熔焊、飞弧和过分磨损。 51学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （5）电器寿命和电寿命 接触器是频繁操作电器，应较高的机械寿命和电寿命，目前接触器的机械寿命为1000万次，小容量接触器的机械寿命可达3000万次。 （6）操作频率 指每小时允许的操作次数。目前一般为1501200次/小时。 （7）工作制 接触器的工作制有长期工作制、间断工作制、短时工作制、反

37、复工作制。 52学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.2.4.4 接触器的选择 （1）接触器类型的选择 根据接触器所控制的负载性质来选择接触器的类型。 （2）接触器的额定电压 应等于或大于主电路的额定电压。 53学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （3）接触器线圈的额定电压及频率 应与所控制的电路电压、频率相一致。 （4）接触器额定电流的选择 应大于或等于负载的工作电流 （5）接触器的触头数量、种类的选择 其触头数量和种类应满足主电路和控制线路的要求。 54学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.2.4.5 接触器常见故障分析 （1）吸不上或吸不足 造成故障的主要原因有：电源电

38、压过低和波动大；电源容量不足、断线、接触不良；接触器线圈断线，可动部分被卡住等；触点弹簧压力与超程过大；动、静铁心间距太大。 （2）不释放或释放缓慢 有以下原因：触点弹簧压力过小；触点熔焊；可动部分被卡住；铁心截面被油污；反力弹簧损失；铁心截面之间的气隙消失 55学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （3）线圈过热或烧损 线圈中流过的电流过大时，就会使线圈过热甚至烧毁。发生线圈电流过大的原因有以下几个方面：电源电压过高或过低；操作频率过高；线圈已损坏；衔铁与铁心闭合有间隙等。 （4）噪声较大 产生的噪声过大的主要原因有：电源电压过低；触点弹簧压力过大；铁心截面生锈或粘有油污、灰尘；分磁环断

39、裂；铁心截面磨损过度而不平。56学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （5）触点熔焊 造成触点熔焊的主要原因有：操作频率过高或过负荷使用；负荷侧短路；触点弹簧压力过小；触点表面有突起的金属颗粒或异物；操作回路电压过低或机械卡住触点停顿在刚接触的位置上。 （6）触点过热和灼伤 造成触头发热的主要原因有：触头弹簧压力过小；触头表面接触不良；操作频率过高或工作电流过大。 （7）触头磨损 触头磨损有两种：一种是电气磨损，由触头间电弧或电火花的高温使触头金属气化或蒸发所造成；另一种是机械磨损，由于触头闭合时的撞击，触头表面的相对滑动摩擦等造成。 57学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.2.5

40、 2.2.5 继电器继电器 电磁式继电器是一种自动电器，它的功能是根据外界输入信号，在电气输出电路中，控制电路接通或断开。它主要用来反映各种控制信号，其触点一般接在控制电路中。电磁式继电器是应用最早、最多的一种形式。其结构及工作原理与接触器大体相同，在结构上由电磁机构和触头系统等组成。58学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 但接触器只有在一定的电压信号下动作，而电磁式继电器可以对各种输入量变化作出反应，如电流、电压、时间、速度等；另外，继电器是用于切断小电流的控制和保护回路的，而接触器是用来控制大电流电路，因此接触器有灭弧装置，而电磁式继电器没有灭弧装置。以上是接触器与电磁式继电器的区别

41、。 电磁式继电器按所反映的参数可分为电流继电器、电压继电器、中间继电器等。 59学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.2.5.1 电磁式电流继电器 根据输入（线圈）电流大小而动作的继电器称为电流继电器。电流继电器的线圈串接于被测电路中，反映电路电流的变化，对电路实现过电流与欠电流保护。为了使串人电流继电器后不影响电路工作情况，因此，电流继电器的线圈应阻抗小、导线要粗、其匝数应尽量少，只有这样线圈的功率损耗才小。 60学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 根据实际应用的要求，电流继电器又有过电流继电器和欠电流继电器之分。过电流继电器在正常工作时，线圈通过的电流在额定值范围内，它所产生的

42、电磁吸力不足以克服反力弹簧的反作用力，故衔铁不动作；当通过线圈的电流超过某一整定值时，电磁吸力大于反力弹簧拉力，吸引衔铁动作，于是常开触头闭合，常闭触头断开；有的过电流继电器带有手动复位结构，它的作用是：当过电流时，继电器动作，衔铁被吸合，但当电流再减小甚至到零时，衔铁也不会自动返回，只有当故障得到处理后，采用手动复位结构，松开锁扣装置后，衔铁才会在复位弹簧怎样下返回原始状态，从而避免重复过电流事故的发生。交流过电流继电器的铁心和衔铁上可以不安放短路环。 61学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 过电流继电器主要用于频繁起动的场合，作为电动机或主电路的过载和短路保护。一般的交流过电流继电器

43、调整在（110350）IN动作，直流过电流继电器调整在（70300）IN动作。 欠电流继电器是当通过线圈的电流降低到某一整定值时，继电器衔铁被释放，所以，欠电流继电器在电路电流正常时，衔铁吸合。欠电流继电器的吸引电流为线圈额定电流的30%65%，释放电流为额定电流的10%20%。因此，当继电器线圈电流降低到额定电流10%20%时，继电器即动作，给出信号，使控制电路作出应有的反应。 62学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 电流继电器的动作值与释放值可用调整反力弹簧的方法来整定。旋紧弹簧，反作用力增大，吸合电流和释放电流都被提高；反之，旋松弹簧，反作用力减小，吸合电流和释放电流都降低。另外，

44、调整夹在铁心柱与衔铁吸合端面之间的非磁性垫片的厚度也能改变继电器的释放电流，垫片越厚，磁路的气隙和磁阻就越大，与此相应，产生同样吸力所需的磁动势也越大，当然，释放电流也要大些。 JL14系列交直流电流继电器的磁系统为棱角转动拍合式，由铁心、衔铁、磁轭和线圈组成，触点为桥式双断点，触点数量有多种，并带有透明外罩。 63学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.2.5.2 电磁式电压继电器 电压继电器是根据输入电压大小而动作的继电器。电压继电器线圈与被测电路并联，反映电路电压的变化，可作为电路的过电压和欠电压保护。为了不影响电路的工作状态，要求其线圈的匝数要多，导线截面要小，线圈阻抗要大。根据电

45、压继电器动作电压值的不同分为过电压、欠电压、零电压继电器，一般欠电压继电器用得较多。 64学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 过电压继电器在电路电压为（105%120%）UN时吸合动作，欠电压继电器在电路电压为（40%70%）UN时释放，零电压继电器在电路电压降至（5%25%）UN时释放。对于交流励磁的过电压继电器在电路正常时不动作，只有在电路电压超过额定电压，达到整定值时才动作，且一动作就将电路切断。为此铁心和衔铁上也可不安放短路环。 常用的过电压继电器为JT4A型，欠电压及零电压继电器为JT4P型。 65学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.2.5.3 电磁式中间继电器 电磁式

46、中间继电器的用途很广。若主继电器的触点容量不足，或为了同时接通和断开几个回路需要多对触点时，或一套装置有几套保护需要用共同的出口继电器等，都要采用中间继电器。中间继电器实质上为电压继电器。当线圈加上70以上的额定电压时，衔铁被吸合，并使衔铁上的动触点与静触点闭合；当失电后，衔铁受反作用弹簧的拉力而返回原位。 66学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 电磁式中间继电器的基本结构及工作原理与接触器完全相同，故称为接触器式继电器，所不同的是中间继电器的触点对数较多，并且没有主、辅之分，各对触点允许通过的电流大小是相同的，其额定电流约为5A。 常用的中间继电器有JZ7型和JZ14型等中间继电器。

47、JZ7型继电器采用立体布置，铁心和衔铁用E形硅钢片叠装而成，线圈置于铁心中柱，组成双E直动式电磁系统。触点采用桥式双断点结构，上、下两层各有4对触点，下层触点只能是常开的，故触点系统可按8常开、6常开、2常闭及4常开、4常闭组合。 67学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 JZ14型中间继电器采用螺旋管式电磁系统及双断点桥式触点。其基本结构为交、直流通用，交流铁心为平顶形，直流铁心与衔铁为圆锥形接触面。触点采用直列式布置，触点对数可达8对，按6常开、2常闭，4常开、4常闭及2常开、6常闭任意组合。继电器还有手动操作钮，便于点动操作和作为动作指示，同时还带有透明外罩，以防尘埃进入内部，影响工

48、作的可靠性。 68学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础1触点弹簧2常开触点3衔铁4铁心5底座6缓冲弹簧7线圈8释放弹簧9常闭触点 图2-8 JZ7-44型中间继电器结构示意图和图形文字符号 69学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 电磁式中间继电器与电压继电器在电路中的接法和结构特征基本上也相同。在电路中起到中间放大与转换作用。即一是当电压或电流继电器触点容量不够时，可借助中间继电器来控制，用中间继电器作为执行元件，这时，中间继电器可被看成是一级放大器。二是当其它继电器或接触器触点数量不够时，可用中间继电器来切换多条电路。图2-8为JZ7-44型中间继电器结构示意图和在电气原理图中的符

49、号。 电磁式继电器一般图形文字符号是相同的，电流继电器、电压继电器、中间继电器文字符号一般都用KA表示等。 70学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.2.6 2.2.6 时间继电器时间继电器 时间继电器是在电路中起着控制动作时间的继电器，当它的感测系统接受到输入信号以后，需经过一定时间，它的执行系统才会动作并输出信号，进而操作控制电路。它被广泛用来控制生产过程中按时间原则制定的工艺程序，如笼型电动机自动星三角降压换接起动控制等。 时间继电器的种类很多，常用的时间继电器主要有电磁式时间继电器、空气阻尼式时间继电器、晶体管式时间继电器、电动式时间继电器等几种。这里仅介绍常用的两种。 71学习

50、研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.2.6.1 空气阻尼式时间继电器 空气阻尼式时间继电器又称气囊式时间继电器。它是利用气囊中的空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。时间继电器的结构由电磁系统、延时机构和触点系统三部分组成。其结构、示意图与动作原理见图2-9。其中电磁机构为双E直动式电磁铁，触头系统是借用LX5微动开关，延时机构采用气囊式阻尼器。常用的为JS7A系列，该时间继电器可以做成通电延时型，也可做成断电延时型。电磁机构可以是直流的，也可以是交流的。 72学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 JS7A系列时间继电器主要由以下几个部分组成： （1）电磁机构 电磁机构由线圈、铁心和

51、衔铁组成。 （2）触头系统 触头系统由两对瞬动触点（一常开一常闭）和两对延时触点（一常开一常闭）组成。瞬动触点和延时触点分别是两个微动开关。 73学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （3）气室 气室为一空腔，内装一成型橡皮薄膜，随空气的增减而移动，气室顶部的调节螺钉可调节延时时间。 （4）传动机构 传动机构由推板、活塞杆、杠杆及各种类型的弹簧组成。 （5）基座 基座由金属钢板制成，用以固定电磁机构和气室。 现在以通电延时型时间继电器为例介绍其工作原理，见图2-9b。 74学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-9（a） 空气阻尼式JS7-A型时间继电器的结构图 75学习研究电气控制

52、技术基础电气控制技术基础图2-9（b)和（c） 空气阻尼式JS7-A型时间继电器的动作原理图 （b）通电延时型 （c）断电延时型 1线圈 2静铁心 3、7弹簧 4衔铁 5推板 6顶杆 8弹簧 9橡皮膜10螺钉11进气孔 12活塞 13、16微动开关 14延时触头 15杠杆 76学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-9（d） 空气阻尼式JS7-A型时间继电器的图形、文字符号 77学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 当通电延时型时间继电器电磁铁线圈1通电后，将衔铁吸下，于是顶杆6与衔铁间出现一个空隙，当与顶杆相连的活塞在弹簧7作用下由上向下移动时，在橡皮膜上方气室的空气逐渐稀薄，形成

53、负压，因此活塞杆只能缓慢地向下移动，在降到一定位置时，杠杆15使触头14动作（常开触点闭合，常闭触点断开）。线圈断电时，弹簧使衔铁和活塞等复位，空气经橡皮膜与顶杆6之间推开的气隙迅速排出，触点瞬时复位。 78学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 断电延时型时间继电器与通电延时型时间继电器的原理与结构均相同，只是将其电磁机构翻转180安装，即为断电延时型，见图2-9c。 空气阻尼式时间继电器延时时间范围有0.4180s和0.460s两种规格，具有延时范围较宽，结构简单，工作可靠，价格低廉，寿命长等优点，其缺点是延时误差大（10%20%）、无调整刻度指示、难以精确地整定延时值。然而仍然是机床交

54、流控制线路中常用的时间继电器。常用的JS7-A型空气阻尼式时间继电器基本技术数据见表2-7。 79学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础型号 线圈额定电压(V) 触点参数 延时范围（s）延时重复误差 最大操作频率次/h 数量 0V、cos=0.30.4时的通断电流（A） 通电延时 断电延时 瞬动 常开 常闭常开常闭常开常闭接通 分断 JS7-1A交流24、36、110、127、220、380、420 113 0.3 分0.460及0.4180两级 15% TD40时为600 JS7-2A1111JS7-3A11JS7-4A1111表2-7 JS7-A型时间继电器技术数据 80学习研究电气控制

55、技术基础电气控制技术基础2.2.6.2 晶体管时间继电器 晶体管时间继电器也称为半导体时间继电器或电子式时间继电器，是自动控制系统中的重要元件。它具有机械结构简单，延时范围广、精度高、返回时间短、消耗功率小、耐冲击、调节方便和寿命长等诸多优点，所以发展很快，使用也日益广泛。但也有延时会受环境温度变化及电源波动的影响等缺点。 81学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 晶体管式时间继电器的种类较多，如JSJ、JSB、JS5、JS8、JS14、JS15和JS20等系列。这里仅以具有代表性的JS20系列为例，介绍它们的结构和采用的电路。图2-10所示为JS20型单结晶体管式时间继电器的原理图与框图

56、。 电源的稳压部分由电阻R1和稳压管V3构成，可供电给延时环节和鉴幅器，输出电路中的V4和KA（线圈）则由整流电源直接供电。电容器C2的充电回路有两条，一条是通过充电电阻RP1和R2，另一条是通过由低电阻值电阻RP2，R4和R5组成的分压器，经二极管V2向电容器C2提供的预充电电路。 82学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-10 JS20型单结晶体管式时间继电器的原理图与框图 83学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 电路的工作原理如下：当接通电源后，经二极管V1整流、电容器C1滤波以及稳压管V3稳压的直流电压，即通过RP2，R4，V2向电容C2以极小的时间常数快速充电。电容C2

57、上，电压在R5分压的基础上经RP1继续充电，电压按指数规律逐渐升高。当此电压大于单结晶体管的峰点电压UP时，单结晶体管导通，输出电压脉冲触发小型晶闸管V4，V4导通后使继电器KA吸合，其触点除用来接通和分断外电路外，并利用其另一对常开触点将C2短路，使之迅速放电，同时氖指示灯HL起辉。当切断电源时，继电器KA释放，电路恢复原始状态，等待下一次动作。只要调节RP1和RP2便可调节延时时间。 84学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.2.7 2.2.7 速度继电器速度继电器 速度继电器也称反接线制动继电器，是用来反映电动机转速和转向变化的继电器。它的基本工作方式和主要作用是依靠旋转速度的快慢

58、为指令信号，通过触点的分合传递给接触器，从而实现对电动机反接制动控制。速度继电器的外形及结构如图2-11a所示。速度继电器主要由定子、转子、端盖、可动支架、触点系统等组成。 85学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 图2-11b所示为速度继电器的结构示意图，由图2-11a可以看出同笼型电动机转子绕组相似，定子由硅钢片叠成并装有笼型的短路绕组，定子与转轴同心，定子和转子间有一很小气隙，并能独自偏摆，转子是用一块永久磁铁制成，固定在转轴上；支架的一端固定在定子上，可随定子偏摆，顶块与支架的另一端由小轴联结在一起，转轴与小轴分别固定，顶块可随支架偏转而动作的。 图2-11(a) 速度继电器 速度

59、继电器结构图 86学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础1调节螺钉 2反力弹簧 3常闭触点 4常开触点 5动触点 6推杆7笼型导条8转子 9圆环 10转轴 11摆杆 12返回杠杆 图2-11（b）和（c） 速度继电器原理示意图和图形文字符号 87学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 速度继电器的工作原理是：当电动机旋转时，与电动机同轴联结的速度继电器转子也转动，这样，永久磁铁制成的转子，就由静止磁场变为在空间移动的旋转磁场。此时，定子内的短路绕组（导体）因切割磁力线而产生感应电势和电流，载流短路绕组与磁场相互作用便产生一定的转矩，于是，定子便顺着转轴的转动方向而偏转。定子的偏转带动支架和

60、顶块，当定子转过一定角度时，顶块推动动触点弹簧片（或反向偏转时）使常闭触点分断，常开触点闭合。88学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 当常开触点闭合后，可产生一定的反作用力，阻止定子继续偏转。电动机转速越高，定子导体内产生的电流越大，因而转矩越大，顶块对动触点簧片的作用力也就越大。电动机转速下降时，速度继电器转子速度也随着下降，定子绕组内产生感应电流相应减小，从而电磁转矩减小，顶块对动触点簧片的作用力也减小。当转子速度下降到一定数值时，顶块的作用力小于触点簧片的反作用力，顶块返回到原始位置，对应的触点也复位。89学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.3 2.3 低压保护电器低压保护

61、电器 低压保护电器主要用于对线路和设备进行保护等方面。电路中常见的故障如过载和短路，如不及时的切断，就会烧毁设备和线路，造成很大的损失。因此，线路中必须装设低压保护电器。常用的低压保护电器有熔断器、热继电器和低压断路器（自动空气开关）。 90学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.3.1 2.3.1 熔断器熔断器 熔断器广泛用于低压配电线路和电气设备中，主要起短路保护和严重过载保护的作用。它具有结构简单、使用维护方便、价格低廉、可靠性高等特点，是低压配电线路中的重要保护元件之一。熔断器的种类较多，常用的熔断器有瓷插式、螺旋式。其结构如图2-12所示。熔断器接入电路时，熔体与保护电路串联连接

62、，当该电路中发生短路或严重过载故障时，通过熔体的电流达到或超过其允许的正常发热电流，熔体上产生的热量使熔体温度急剧上升，当达到熔体金属的熔点时自行熔断，分断电路切断故障电流，从而保护了电气设备。 91学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 瓷插式熔断器RC1A系列结构简单，更换方便、价格低廉。一般用在交流50HZ、额定电压在380V、额定电流在200A以下的低压线路末端或分支电路中，作为电气设备的短路保护及一定程度上的过载保护。 螺旋式熔断器RL1系列分断能力高，结构紧凑，体积小，安装面积小，更换熔体方便，安全可靠，熔丝熔断后有明显信号指示，广泛应用于控制箱、配电屏、机床设备及振动较大的场所

63、，作为短路及过载保护元件。 92学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础1瓷帽2熔断管3瓷套4下接线端子5座子6上接线端子 （a）瓷插式熔断器 （b）螺旋式熔断器 （c）图形文字符号 图2-12 熔断器 93学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.3.1.1 熔断器的结构和主要参数 （1）熔断器的结构 熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和座子三部分组成。熔体是熔断器的主要组成部分，常做成丝状、片状和栅状。 （2）主要技术参数 a）额定电压 熔断器熔断时，可使电弧及时熄灭，所在电路工作电压的最高限制。 94学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 b）额定电流 熔断器长期通过的、不超过允许温升

64、的最大工作电流。 c）熔体的额定电流 长期通过熔体而不会使熔体熔断的电流。 d）极限分断能力 熔断器所能分断的最大短路电流值。 e）熔断器的保护特性 熔断器的保护特性曲线表示切断电流的全部时间与通过熔断器全部电流时间的关系特性，又称安全特性，如图2-13所示。从图中可以看出电流与动作的时间成反比，即熔断器的保护特性是反时限的。 95学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础I/IN 0t图2-13 熔断器的保护特性曲线 96学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.3.1.2 熔断器的使用及维护 应正确选用熔体和熔断器 分支电路的熔体额定电流应比前一级小23级；对不同性质的负载，如照明电路、电

65、动机主电路、控制电路等，应尽量分别保护，装设单独的熔断器。更换熔体时，应切断电源，并换上相同的额定电流的熔体。瓷插式熔断器安装熔丝时，熔丝不要划伤、绷紧，应顺着螺钉旋转方向绕接。安装螺旋式熔断器时，必须将电源线接到瓷底座的下接线端，以保证安全。 97学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.3.2 2.3.2 热继电器热继电器 热继电器是利用电流的热效应来切断电路的保护电器，主要对电动机或其它负载进行过载保护以及对三相电动机进行断相保护。电动机在实际运行中，由于过载时间过长，绕组温升超过了允许值时，将会加剧绕组绝缘的老化，缩短电动机的使用寿命，严重时会使电动机绕组烧毁。因此，在电动机的电路中

66、应设置有过载保护。 98学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 双金属片式热继电器的基本结构由加热元件、主双金属片、触点系统、动作机构、复位按钮、电流整定装置和温升补偿装置等部分组成。 热继电器的双金属片加热方式有三种，即直接加热式、间接加热式和复合加热式。其中间接加热式应用最普遍。 99学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.3.2.1 两相结构的热继电器 如图2-14所示为两结构的热继电器工作原理示意图。 它是一种双金属片间接加热式热继电器，有两个主双金属片与两个发热元件，两个热元件分别串接在主电路的两相中。双金属片作为测量组件，由两种不同线膨胀系数的金属压焊而成。动触点与静触点接于

67、控制电路的接触器线圈回路中。100学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 在电动机正常运行时，热组件产生的热量虽能使双金属片产生弯曲变形，但还不足以使热继电器的触点系统动作；当负载电流超过整定电流值并经过一定时间后，工作电流增大，热组件产生的热量也增多，温度升高，发热元件所产生的热量足以使双金属片受热向右弯曲，并推动导板向右移动一定距离，导板又推动温度补偿片与推杆，使动触点与静触点分断，从而使接触器线圈断电释放，将电源切除起到保护作用。电源切断后电流消失，双金属片逐渐冷却，经过一段时间后恢复原状，于是动触点在失去作用力的情况下，靠自身弓簧的弹性自动复位与静触点闭合。101学习研究电气控制技术

68、基础电气控制技术基础1、2主双金属片 3、4热元件 5导板 6温度补偿双金属片 7推杆8动触点 9静触点 10螺钉 11复位按钮 12调节凸轮 13弹簧 图2-14 热继电器结构示意图和图形文字符号 102学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 这种热继电器也可以采用手动复位，将螺钉向外调节到一定位置，使动触点弓簧的转动超过一定角度失去反弹性，在此情况下，即使主双金属片冷却复原，动触点也不能自动复位，必须采用手动复位，按下复位按钮使动触点弓簧恢复到具有弹性的角度，使静触点恢复闭合。这在某些故障未被消除，为防止带故障投入运行的场合是必要的。 热继电器的动作电流还与周围环境有关。当环境温度变化时

69、，主双金属片会发生所谓零点漂移（即发热元件未通过电流时主双金属片所产生的变形），因而在一定动作电流下的动作时间会产生误差。 103学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 为了补偿周围环境温度所带来的影响，设置了温度补偿双金属片，当主双金属片因环境温度升高向右弯曲时，补偿双金属片也同样向右弯曲，这就使热继电器在同一整定电流下，保证动作行程基本一致。 热继电器的整定电流是指热继电器连续工作而不动作的最大电流。整定电流的调节可以借助于旋转凸轮处于不同位置来实现，旋钮上刻有整定电流值标尺，转动旋钮改变凸轮位置便改变了支撑杆的起始位置，即改变了推杆与动触点连杆的距离，调节范围可达1:1.6。 104学

70、习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.3.2.2 三相结构的热继电器 在一般情况下，应用两相结构的热继电器已能对电动机的过载进行保护。这因为电源的三相电压均衡，电动机的绝缘良好，三相线电流也是对称的。但是，当三相电源因供电线路故障而产生不平衡情况，或因电动机绕组内部发生短路或接地故障时，就可能使电动机某一相线电流比另外两相电流要高，若该相线电路中恰巧没有热元件，就不能对电动机进行可靠的保护。为此，就必须选用三相结构的热继电器。 105学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 三相结构的热继电器的外形、结构及工作原理与两相结构的热继电器基本相同。仅是在两相结构的基础上，增加了一个加热元件和一

71、个主双金属片而已。三相结构的热继电器又分为带断相保护装置和不带断相保护装置两种。 三相电源的断相是引起电动机过载的常见故障之一。一般，热继电器能否对电动机进行断相保护，这还要看电动机绕组的连接方式。 对于绕组是星形接法的电动机来说，当运行中发生断相，则另外两相就会发生过载现象，因流过继电器热元件的电流就是电动机绕组的电流，所以，普通的两相结构或三相结构的继电器都可以起到断相保护作用。 106学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 对于绕组是三角形接法的电动机来说，若继电器的热元件串接在电源的进线中，并且按电动机的额定电流来整定。当运行中发生断相，流过热继电器的电流与流过电动机绕组的电流增加比

72、例是不同的。在电动机三相绕组内部，故障相电流将超过其额定电流。但此时的故障相电流并未超过继电器的整定电流值，所以热继电器不动作，但对电动机来说某相绕组就有过载危险。 107学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 为了对三角形接法的电动机进行断相保护，必须采用三相结构带断相保护装置的热继电器。由于热继电器主双金属片受热膨胀的热惯性及带动机构传递信号的惰性原因，从过载开始到控制电路分断为止，需要一定的时间，由此可以看出，电动机即使严重过载或短路，热继电器也不会瞬时动作，所以热继电器不能作短路保护。但正是这个热惯性和机械惰性使在电动机起动或短时过载时，热继电器也不会动作，从而满足了电动机的某些特殊

73、要求。 108学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.3.2.3 热继电器的基本特性 热继电器主要用于保护电动机的过载，因此在选用时，必须了解被保护对象的工作环境、起动情况、负载性质、工作制以及电动机允许的过载能力，与此同时还应了解热继电器的某些基本特性和某些特殊要求。 109学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （1）安秒特性。安秒特性即电流时间特性，是表示热继电器的动作时间与通过电流之间的关系的特性，也称动作特性或保护特性。 （2）热稳定性。热稳定性即耐受过载能力。热继电器热元件的热稳定性要求是：在最大整定电流时，对额定电流100A及以下的，通10倍最大整定电流；对额定电流100A

74、以上的，通8倍最大整定电流，热继电器应能可靠动作5次。 110学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （3）控制触点寿命。热继电器的常开、常闭触点的长期工作电流为3A，并能操作视在功率为510W的交流接触器线圈10000次以上。 （4）复位时间。自动复位时间不多于5min，手动复位时间不多于2min。 （5）电流调节范围。电流调节范围约为66100，最大为50100。 111学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.3.3 2.3.3 断路器（自动空气开关）断路器（自动空气开关） 断路器是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、过流、过载和短路保护的电器。断路器是低压配电系统中的一种重要的保

75、护电器，同时也可用于不频繁地接通和分断电路以及控制电动机。断路器由触头装置、灭弧装置、脱扣装置、传动装置和保护装置五部分组成，它的工作原理如图2-15所示。在正常情况下断路器的主触点是通过操作机构手动或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣器机构将锁在合闸位置上，电路接通正常工作。若要正常切断电路时，应操作分励脱扣器，使自由脱扣机构动作，并自动脱扣，主触点断开，分断电路。 112学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 断路器的工作原理：断路器的过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，失压脱扣器的线圈与电路并联。当电路发生短路和严重过载时，过电流脱扣器的衔铁被吸合，使自由脱扣机构动作，当

76、电路发生过载时，热脱扣器的热元件产生的热量增加，温度上升，使双金属片向上弯曲变形，从而推动自由脱扣机构动作。当电路出现欠压时，欠压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。自由脱扣机构动作时，断路器自由脱扣，使开关自动跳闸，主触点断开，分断电路，达到非正常工作情况下保护电路和电气设备的目的。 113学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 断路器的主要技术参数：1.额定工作电压UN。2.壳架等级额定电流ImN和额定工作电流IN。3.额定短路通断能力和一次极限分断能力。4.保护特性和动作时间。5.电寿命和机械寿命。6.热稳定性和电动稳定性。 114学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-15

77、(a) 断路器的外形结构图115学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础1、9弹簧 2触点 3锁键 4搭钩 5轴 6过电流脱扣器 7杠杆 8、10衔铁 11欠电压脱扣器 12双金属片 13热元件 图2-15(b) 断路器的工作原理示意图 116学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础塑壳式断路器： 塑料外壳式低压断路器，原称装置式自动开关，其全部结构和导电部分都装在一个塑料外壳内，仅在壳盖中央露出操作手柄，供手动操作之用。具有结构紧凑、体积小、维修不方便等特点，没有残余变形，可重复使用。这种开关内配有不同的脱扣器： 1复式脱扣器装有过载保护及短路保护。 2电磁式脱扣器装有短路保护。 3双属片式

78、热扣器装有过载保护。 117学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 低压断路器的操作手柄有三个位置： 1合闸位置，手柄扳向上边，跳钩被锁扣扣住，触头闭合。 2自由脱扣位置，跳钩被释放，手柄移至中间位置，触头断开。 3分闸和再扣位置，手柄向下扳，跳钩被锁扣扣住，从而完成了“再扣”的动作。 注意：如果断路器跳闸后，再想合闸，必须经过再扣动作，否则断路器不会合上。 118学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 目前我国生产的断路器有DW10、DW15、DW16系列万能式断路器和DZ5、DZ10、DZ12、DZ15、DZ20等系列塑壳式断路器，以及近年来从联邦德国AEG公司引进的ME系列万能式断路

79、器，日本三菱公司引进的AE系列万能式断路器，日本寺崎公司引进的AH系列万能式断路器和德国西门子公司引进的3WE系列万能式断路器。 119学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.4 2.4 三相笼形异步电动机电气控制电路基本知识三相笼形异步电动机电气控制电路基本知识 任何复杂的继电器、接触器控制电路或系统，都是由一些比较简单的基本控制电路（基本环节）根据不同要求的组合、重复和派生而成的，因此掌握这些基本控制环节是学习数控机床强电控制柜电气控制电路的基础。 120学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.4.1 2.4.1 电气控制系统图基本知识电气控制系统图基本知识 电气控制系统图是由许多

80、电气元件按一定要求连接而成的。为了表达生产机械电气控制系统的结构、原理等设计的示意图，同时也为了便于电气系统的安装、调试、使用和维修，需要将电气控制系统中各电气元件的连接用一定的图形表达出来，这种图就是电气控制系统图。 电气控制系统图一般有三种。电路图（又称电气原理图）、电器元件布置图、电气安装接线图。我们将在图上用不同的图形符号表示各种电器元器件，用不同的文字符号表示设备及线路功能、状况和特征，各种图纸有其不同的用途和规定的画法。 121学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 国家标准局参照国际电工委员会（IEC）颁布的有关文件，制定了我国电气设备的有关国家标准，如： GB472885电气

81、图常用图形符号 GB522685机床电气设备通用技术条件 GB715987电气技术中文字符号制定通则 GB698886电气制图 GB509485电气技术中的项目代号 电气图示符号有图形符号、文字符号及回路标记等。 122学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.4.1.1 图形符号 图形符号通常用于图样或其它文件，以表示一个设备或概念的图形、标记或字符。 电气控制系统图中的图形符号必须按国家标准绘制。图形符号含有符号要素、一般符号和限定符号。 符号要素 一种具有确定意义的简单图形，必须同其它图形组合才构成一个设备或概念的完整符号。如接触器常开主触点的符号就由接触器触点功能符号和常开触点符号组

82、合而成。 123学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 一般符号 用以表示一类产品和此类产品特征的一种简单的符号。如电动机可用一个圆圈表示。 限定符号 用于提供附加信息的一种加在其它符号上的符号。 运用图形符号绘制电气系统图时应注意以下几个方面： （1）符号尺寸大小、线条粗细依国家标准可放大与缩小，但在同一张图样中，同一符号的尺寸应保持一致，各符号间及符号本身比例应保持不变。 124学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （2）标准中示出的符号方位，在不改变符号含义的前提下，可根据图面布置的需要旋转或成镜象位置，但文字和指示方向不得倒置。 （3）大多数符号都可以加上补充说明标记。 （4）有

83、些具体器件的符号由设计者根据国家标准的符号要素、一般符号和限定符号组合而成。 （5）国家标准未规定的图形符号，可根据实际需要，按突出特征、结构简单、便于识别的原则进行设计，但需要报国家标准局备案。当采用其它来源的符号或代号时必须在图解和文件上说明其含义 125学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.4.1.2 文字符号 文字符号适用于电气技术领域中技术文件的编制，用以标明电气设备、装置和元器件的名称及电路的功能、状态和特征。 文字符号应按国家标准电气技术中的文字符号制定通则（GB715987）所规定的精神编制。 文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号。 126学习研究电气控制技术基础电气控

84、制技术基础 基本文字符号 基本文字符号有单字母符号与双字母符号两种。单字母符号按拉丁字母顺序将各种电气设备、装置和元器件划分为23大类，每一类用一个专用单字母符号表示，如“C”表示电容，“R”表示电阻器类等。双字母符号由一个表示种类的单字母符号与另一个字母组成，且以单字母符号在前，另一个字母在后的次序列出，如“F”表示保护器件类，“FU”则表示为熔断器，“FR”表示为热继电器。 127学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 辅助文字符号 辅助文字符号是用来表示电气设备、装置和元器件以及电路的功能、状态和特征的。如“RD”表示红色，“SP”表示压力传感器，“YB”表示电磁制动器等。辅助文字符号

85、还可以单独使用，如“ON”表示接通，“N”表示中性线等。 补充文字符号的原则 当规定的基本文字符号和辅助文字符号不够使用，可按国家标准中文字符号组成规律和下述原则予以补充。 128学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （1）在不违背国家标准文字符号编制原则的条件下，可采用国家标准中规定的电气技术文字符号。 （2）在优先采用基本和辅助文字符号的前提下，可补充国家标准中未列出的双字母文字符号和辅助文字符号。 （3）使用文字符号时，应按电气名词术语国家标准或专业技术标准中规定的英文术语缩写而成。 （4）基本文字符号不得超过两位字母，辅助文字符号一般不超过三位字母。文字符号采用拉丁字母大写正体字，

86、且拉丁字母中“I”和“O”不允许单独作为文字符号使用。 129学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.4.1.3主电路各接点标记 三相交流电源引入线采用L1、L2、L3标记。 电源开关之后的三相交流电源主电路分别按U、V、W顺序标记。 分级三相交流电源主电路采用三相文字代号U、V、W的前边加上阿拉伯数字1、2、3等来标记，如1U、1V、1W；2U、2V、2W等。 各电动机分支电路各接点标记采用三相文字代号后面加数字来表示，数字中的个位数字表示电动机的代号，十位数字表示该支路各接点的代号，从上到下按数值大小顺序标记。如U11表示M1电动机的第一相的第一个接点代号，U21表示为第一相的第二个接

87、点代号，以此类推。 130学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 电动机绕组首端分别用U、V、W标记，尾端分别用U、V、W标记，双绕组的中点则用U、V、W标记。 控制电路采用阿拉伯数字编号，一般由三位或三位以下的数字组成。标注方法按“等电位”原则进行，在垂直绘制的电路图中，标号顺序一般由上而下编号，凡是被线圈、绕组、触点或电阻、电容等元件所间隔的线段，都应标以不同的电路标号。 131学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.4.2 2.4.2 电路图电路图 电路图用于表达电路、设备电气控制系统的组成部分和连接关系。通过电路图，可详细地了解电路、设备电气控制系统的组成和工作原理，并可在测试和

88、故障寻找时提供足够的信息，同时电路图也是编制接线图的重要依据，电路图习惯上也称为电气原理图。 原理图是根据电路工作原理绘制的，如图2-16所示为CW6132型车床电气原理图。在绘制原理图时，一般应遵循下列规则： （1）电气控制的电路原理图按所规定的图形符号、文字符号和回路标号进行绘制。 132学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （2）动力电路的电源电路一般绘制成水平线；受电的动力装置电动机主电路用垂直线绘制在图面的左侧，控制电路用垂直线绘制在图面的右侧，主电路与控制电路应分开绘制。各电路元件采用平行展开画法，但同一电器的各元件采用同一文字符号标明。 （3）所有电路元件的图形符号，均按电器

89、未接通电源和没有受外力作用时的状态绘制。促使触点动作的外力方向必须是：当图形垂直放置时为从左向右，即在垂线左侧的触点为常开触点，在垂线右侧的触点为常闭触点；当图形水平放置时为从上向下，即水平线下方的触点为常开触点，在水平线上方的触点为常闭触点。 133学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （4）在原理图中的导线连接点均用小圆圈或黑圆点表示。 （5）在原理图上方将图分成若干区，并标明该区电路的用途与作用；在继电器、接触器线圈下方列有触点表以说明线圈和触点的从属关系。 （6）电气控制电路原理图的全部电机、电器元件的型号、文字符号、用途、数量、额定技术数据，均应填写在元器件明细表内。 134学习

90、研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-16 CW6132型车床电气原理图 135学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.4.3 电器元件布置图 电器元件布置图详细绘制出电气设备零件安装位置。如图2-17所示为CW6132型车床电器元件布置图。图中各电器代号应与有关电路图和电器清单上所有元器件代号相同，在图中往往留有10%以上的备用面积及导线管（槽）的位置，以供改进设计时用。图中不需标注尺寸。图中FU1FU4为熔断器、KM为接触器、FR为热继电器、T为控制变压器、XT为接线端子板。 136学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 用规定的图形符号，按各电气元件相对位置绘制的实际接线图叫安

91、装接线图。安装接线图是实际接线安装的依据和准则。它清楚地表示了各电气元件的相对位置和它们之间的电气连接，所以安装接线图不仅要把同一个电器的各个部件画在一起，而且各个部件的布置要尽可能符合这个电器的实际情况，但对尺寸和比例没有严格要求。各电气元件的图形符号、文字符号和回路标记均应以原理图为准，并保持一致，以便查对。 137学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-17 CW6132型车床电器元件布置图 图2-18 CW6132型车床电控系统接线图 138学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.4.4 电气安装接线图 不是在同一控制箱内和不是同一块配电屏上的各电气元件之间的导线连接，必须通

92、过接线端子进行；同一控制箱内各电气元件之间的接线可以直接相连。 在安装接线图中，分支导线应在各电气元件接线端上引出，而不允许在导线两端以外的地方连接，且接线端上只允许引出两根导线。 139学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 安装接线图上所表示的电气连接，一般并不表示实际走线途径，施工时由操作者根据经验选择最佳走线方式。 安装接线图上应该详细地标明导线及所穿管子的型号、规格等。 安装接线图要求准确、清晰，以便于施工和维护。如图2-18所示为CW6132型车床电气控制系统接线图。 140学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.5 2.5 三相笼形异步电动机的起动控制电路三相笼形异步电动机

93、的起动控制电路 三相笼形异步电动机由于有结构简单、价格便宜、坚固耐用等一系列优点，所以在生产现场得到广泛应用。对它的控制线路大都由继电器、接触器、按钮等有触点电器组成。电动机的起动控制有全压和降压起动两种方式。2.5.1 2.5.1 笼形异步电动机单向直接起动控制电路笼形异步电动机单向直接起动控制电路 图2-19所示为三相笼形异步电动机单向全压起动控制线路。它是一个常用的最简单的控制线路。由刀开关QS、熔断器FU1、接触器KM的主触头、热继电器FR的热元件与电动机M构成主电路。 141学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 起动按钮SB2、停止按钮SB1、接触器KM的线圈及其常开辅助触头、热

94、继电器FR的常闭触头和熔断器FU2构成控制回路。 图2-19 单向全压起动控制线路 142学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.5.1.1 线路的工作原理 起动时，合上QS，引入三相电源。按下SB2，交流接触器KM的吸引线圈通电，接触器主触头闭合，电动机接通电源直接起动运转。同时与起动按钮并联的接触器常开辅助触头闭合，当松开SB2时，KM线圈通过本身辅助触点继续保持通电，从而保证了电动机连续运转。这种依靠接触器自身辅助触点保持线圈通电的电路，称为自锁或自保电路。辅助常开触点称为自锁触点。 当需要电动机停止运转时，可按下停止按钮SB1，切断KM线圈电路，KM常开主触头与辅助触点均断开，切断

95、电动机电源电路和控制电路，电动机停止运转。 143学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.5.1.2 电路保护环节 （1）短路保护 由熔断器FU1、FU2分别实现主电路和控制电路的短路保护。为扩大保护范围，在电路中熔断器应安装在靠近电源端，通常安装在电源开关下边。 （2）过载保护 由于熔断器具有反时限保护特性和分散性，难以实现电动机的长期过载保护，为此采用热继电器FR来实现电动机的长期过载保护。当电动机出现长期过载时，串接在电动机定子电路中的双金属片因过热变形，致使其串接在控制电路中的常闭触头打开，切断KM线圈电路，电动机停止运转，实现了过载保护。 144学习研究电气控制技术基础电气控制技

96、术基础（3）欠压和失压保护 当电源电压由于某种原因严重欠压和失压时，接触器电磁吸力急剧下降或消失，衔铁释放，常开主触点与自锁触点断开，电动机停止运转。而当电源电压恢复正常时，电动机不会自行起动运转，避免事故发生。因此具有自锁的控制电路具有欠压与失压保护功能。 145学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.5.2 2.5.2 电动机点、长动控制电路电动机点、长动控制电路2.5.2.1 点动控制电路 电动机的点动控制电路，可以控制机械设备的步进和步退，电动机只作短时动作，不连续供电旋转。机械设备手动控制间断工作，即按下起动按钮，电动机转动，松开按钮，电动机停转，这样的控制称为点动。控制电路如图

97、2-20a所示。146学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-20点动、长动运转混合控制电路 147学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.5.2.2 点动与长动运转混合控制电路 机械设备长时间运转，即电动机连续工作，称为长动。既有点动又有长动的控制电路为点、长动运转混合控制电路。控制电路如图2-20b所示。动作过程情况：闭合电源开关QS，按下起动按钮SB2，接触器KM线圈通电吸合并自锁，电动机起动运转；如按下起动按钮SB3，它的常闭触点（动断触点）断开接触器KM的自锁回路，可实现电动机点动控制。 148学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.5.2.3 笼型异步电动机的顺序控制

98、与多地控制电路 （1）顺序控制线路 实际生产中，有些设备常要求电动机按一定的顺序起动，如铣床工作台的进给电动机必须在主轴电动机已起动工作的条件下才能起动工作，自动加上设备必须在前一工步已完成，转换条件具备，方可进入新的工步，还有一些设备要求液压泵电动机首先起动正常供液后，其它动力部件的驱动电动机方可起动工作。控制设备完成这样顺序起动电动机的电路，称为顺序起动控制或称条件控制电路。下面介绍几种常见的顺序控制线路。 149学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-21 主电路实现电动机顺序控制线路 150学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 a）主电路实现顺序控制。图2-21是两台电动机主

99、电路实现顺序控制线路。电动机M1和M2分别通过接触器KM1和KM2来控制。接触器KM2的主触点接在接触器KM1主触点的下面，这样就保证了当KM1主触点闭合，电动机M1起动运转后，M2才可能通电运转。 线路工作过程：合上电源开关QS，按下起动按钮SB1，接触器KM1线圈得电，接触器KM1主触点闭合，电动机M1起动连续运转。按下按钮SB2，接触器KM2线圈得电，接触器KM2主触点闭合，电动机M2起动连续运转。 按下按钮SB3，控制电路失电，接触器KM1和KM2线圈失电，主触点分断，电动机M1和M2失电停转。 151学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 b）控制电路实现顺序控制。如图2-22所示

100、为控制电路实现电动机顺序控制线路。 电动机M2的控制电路先与接触器KM1的线圈并接后再与接触器KM1自锁触点串联，这样就保证了M1起动后，M2才能起动的顺序控制要求。 线路工作过程：合上电源开关QS，按下起动按钮SB1，接触器KM1线圈得电，接触器KM1主触点闭合，电动机M1起动连续运转。再按下按钮SB2，接触器KM2线圈得电，接触器KM2主触点闭合，电动机M2起动连续运转。 152学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 按下按钮SB3，控制电路失电，接触器KM1和KM2线圈失电，主触点分断，电动机M1和M2失电同时停转。 图2-22 控制电路实现电动机顺序控制线路 153学习研究电气控制技

101、术基础电气控制技术基础 （2）多地控制线路 在有些设备中为了操作方便，能在两地或多地控制同一台电动机的控制方式叫做电动机的多地控制。如图2-23所示为两地控制的控制线路。其中SB11和SB12为安装在甲地的起动按钮和停止按钮，SB21和SB22为安装在乙地的起动按钮和停止按钮。线路的特点是两地起动按钮SB11和SB21要并联接在一起；停止按钮SB12和SB22要串联接在一起。这样就可以分别在甲、乙两地起、停同一台电动机，达到操作方便。 对三地或多地控制，只要把各地的起动按钮并接，停止按钮串接就可以实现。 154学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-23 多地点操作控制电路 155学习研

102、究电气控制技术基础电气控制技术基础2.5.3 2.5.3 笼形异步电动机正反转控制电路笼形异步电动机正反转控制电路 在生产加工过程中，往往要求电动机能够实现可逆运行。如机床工作台的前进与后退、主轴的正转与反转、起重机吊钩的上升与下降等等。这就要求电动机可以正反转，由电动机原理可知，改变电动机三相电源的相序，就能改变电动机的转向，常用的可逆旋转控制电路有如下几种： 156学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.5.3.1 倒顺开关控制的可逆旋转控制电路 图2-24 倒顺开关正反转控制电示意图 157学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 倒顺开关是一种组合开关，也称为可逆旋转开关。如图2-

103、24a所示为HZ3132型倒顺开关控制示意图。倒顺开关有六个固定触点，其中L1、L2、W为一组，而U、V、L3为另一组。当开关手柄置于“顺转”位置时，动触片I1、I2、I3分别将UL1、VL2、L3W相连接，使电动机实现正转；当开关手柄置于“逆转”位置时，经动触片1、2、3分别将UL1、VW、L3L2接通，使电动机实现反转；当开关手柄置于中间位置时，两组动触片均不与固定触点连接，电动机停止旋转。 158学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 图2-25为用倒顺开关控制的可逆运行电路。图2-25a为直接操作倒顺开关实现电动机正反转的电路，因转换开关无灭弧装置，所以就仅适用于电动机容量为5.5W

104、以下的控制电路中。在操作中，使电动机由正转到反转，或由反转到正转时，应将手柄扳至“停止”位置，并稍加停留，这样就可避免电动机由于突然反接造成很大的冲击电流，防止电动机过热而烧坏。对于容量大于5.5kW的电动机，可用图2-25b控制电路进行控制。它是利用倒顺开关来改变电动机相序，预选电动机旋转方向，而由接触器KM来接通与断开电源，控制电动机起动与停止。由于采用接触器通断负载电路，则可实现过载保护和失压与欠压保护。 159学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-25 用倒顺开关控制的电动机正反转控制电路 160学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.5.3.2 按钮控制的可逆旋转控制电路

105、 （1）电动机“正停反”控制线路 图2-26为电动机正反转控制电路。该图为利用两个接触器的常闭触头KM1、KM2起相互控制作用，即利用一个接触器通电时，其常闭辅助触头的断开来锁住对方线圈的电路。这种利用两个接触器的常闭辅助触头互相控制的方法叫做互锁，而两对起互锁作用的触头便叫互锁触头。 161学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 主电路中接触器KM1和KM2构成正反转相序接线，图2-26a按下正向起动按钮SB2，正向控制接触器KM1线圈得电动作，其主触点闭合，电动机正向转动，按下停止按钮SB1，电动机停转。按下反向起动按钮SB3，反向接触器KM2线圈得电动作，其主触点闭合，主电路定子绕组变

106、正转相序为反转相序，电动机反转。 图2-26a控制线路作正反向操作控制时，必须首先按下停止按钮SB1，然后再反向起动，因此它是“正停反”控制线路。 162学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-26 电动机正反转控制电路 163学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （2）电动机“正反停”控制线路 在生产实际中为了提高劳动生产率，减少辅助工时，要求直接实现正反转变换控制。由于电动机正转的时候，按下反转按钮时首先应断开正转接触器线圈线路，待正转接触器释放后再接通反转接触器，于是在图2-26a电路的基础上，将正转起动按钮SB2与反转起动按钮SB3的常闭触点串接到对方常开触点电路中，如图2-

107、26b所示。这种利用按钮的常开、常闭触点的机械连接，在电路中互相制约的接法，称为机械互锁。这种具有电气、机械双重互锁的控制电路是常用的、可靠的电动机可逆旋转控制电路，它既可实现正转停止反转停止的控制，又可实现正转反转停止的控制。 164学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （3）自动循环控制电路 利用机械设备运动部件行程位置，控制电动机正反转，从而使生产机械自动往复循环运动，其控制原理如图2-27所示。图2-27a为自动往复循环控制电路。合上电源开关QS，按下正向起动按钮SB2，接触器KM1通电自锁，电动机正向旋转，拖动工作台向左移动；当运动加工到位时，挡铁1压下行程开关SQ1，使SQ1常

108、闭触点断开，接触器KM1线圈断电释放，电动机M停转。 165学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 与此同时，SQ1常开触点闭合，又使接触器KM2线圈通电吸合，电动机反转，拖动工作台向右移动，当向右移到位时，挡铁2压下行程开关SQ2，使接触器KM2线圈断电释放，而同时接触器KM1又通电，电动机由反转变为正转，拖动运动部件变后退为前进，如此周而复始地自动往复工作。图2-27b为机床工作台往复运动示意图，行程开关SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分别固定安装在床身上，SQ1、SQ2反映加工起点、终点位置；SQ3、SQ4限制工作台往复运动的极限位置，防止行程开关SQ1、SQ2失灵，工作台运动超出行程而

109、造成事故。挡铁1、2安装在工作台移动部件上。 166学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-27 自动循环控制电路 167学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.5.4 2.5.4 笼形异步电动机降压起动控制电路笼形异步电动机降压起动控制电路 笼型异步电动机采用全电压直接起动时，控制线路简单，维修工作量较少。但是，并不是所有异步电动机在任何情况下都可以采用全压起动，这是因为在电源变压器容量不足够大的情况下，由于异步电动机起动电流一般可达其额定电流的47倍，致使变压器二次侧电压大幅度下降，这样不但会减小电动机本身的起动转矩，甚至电动机无法起动，而且还要影响同一供电网电路中其它设备的正常

110、工作。 168学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 判断一台电动机能否全压起动，可以用下面的经验公式来确定：式中：IST电动机全压起动电流，单位为A； IN电动机额定电流，单位为A； S电源变压器容量，单位为KVA； P电动机容量，单位为kW。 （2-1）169学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 一般容量小的电动机常用直接起动，或满足上式时，可以用全压起动，若不满足上式，则必须采用降压起动。有时为了减小和限制起动时对机械设备的冲击，即使允许直接起动的电动机，也往往采用降压起动。三相笼型异步电动机降压起动的方法有：定子绕组串电阻(或电抗器)、Y换接、延边三角形和使用自耦变压器起动等。这

111、些起动方法的实质，都是在电源电压不变的情况下，起动时减小加在电动机定子绕组上的电压，以限制起动电流，而在起动以后再将电压恢复至额定值，电动机进入正常运行。这里主要介绍定子绕组串电阻(或电抗器)；Y换接降压起动方法。 170学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.5.4.1 定子串电阻降压起动控制线路 图2-28是定子串电阻降压起动控制线路。电动机起动时在三相定子电路中串接电阻，使电动机定子绕组电压降低，起动结束后再将电阻短接，电动机在额定电压下正常运行，这种起动方式由于不受电动机接线形式的限制，设备简单，因而在中小型机床中也有应用。图中KM1为接通电源接触器，KM2为短接电阻接触器，KT为

112、起动时间继电器，R为降压起动电阻。 171学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 图2-28a控制线路工作情况如下：合上电源开关QS，按起动按钮SB2，KM1通电并自锁，同时KT通电，电动机定子串入电阻R进行降压起动，经时间继电器KT延时，其常开延时闭合触头闭合，KM2通电，将起动电阻短接，电动机进入全电压正常运行。 电动机进入正常运行后，KM1、KT始终通电工作，不但消耗了电能，而且增加了出现故障的几率。若发生时间继电器触点不动作故障，将使电动机长期在降压下运行，造成电动机无法正常工作，甚至烧毁电动机。 172学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-28 定子串电阻降压起动控制线路

113、173学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 图2-28b为具有手动和自动控制串电阻降压起动电路，它是在图(a)电路基础上增设了一个选择开关SA，其手柄有两个位置，当手柄置于M位时为手动控制；当手柄置于A位时为自动控制。一旦发生KT触点闭合不上，可将SA扳至M位置，按下升压按钮SB3，KM2通电并自锁，电动机便可进入全压下工作，使电路更加安全可靠。 174学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.5.4.2 星形三角形降压换接起动控制线路 正常运行时定子绕组接成三角形的笼型异步电动机，可采用星形三角形的降压换接起动方法来达到限制起动电流的目的。 起动时，定子绕组首先接成星形，待转速上升到接

114、近额定转速时，将定子绕组的接线由星形换接成三角形，电动机便进入全电压正常运行状态。因功率在4KW以上的三相笼型异步电动机均为三角形接法，故都可以采用星形三角形起动方法。 175学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （1）按钮切换Y降压起动控制线路 图2-29为按钮切换Y降压起动控制电路。电路工作情况如下： 电动机Y接法起动：先合上电源开关QS，按下SB2，接触器KM1线圈通电，KM1自锁触点闭合，同时KM2线圈通电，KM2主触点闭合，电动机Y接法起动，此时，KM2常闭互锁触点断开，使得KM3线圈不能得电，实现电气互锁。 176学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 电动机接法运行：当电动

115、机转速升高到一定值时，按下SB2，KM2线圈断电，KM2主触点断开，电动机暂时失电，KM2常闭互锁触点恢复闭合，使得KM3线圈通电，KM3自锁触点闭合，同时KM3主触点闭合，电动机接法运行；KM3常闭互锁触点断开，使得KM2线圈不能得电，实现电气互锁。 这种起动电路由起动到全压运行，需要两次按动按钮不太方便，并且，切换时间也不易掌握。为了克服上述缺点，也可采用时间继电器自动切换控制电路。 177学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-29 按钮切换Y降压起动控制电路 178学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （2）时间继电器自动切换控制电路 图2-30是采用时间控制环节，合上QS，

116、按下SB2，接触器KM1线圈通电，KM1常开主触点闭合，KM1辅助触点闭合并自锁。同时Y形控制接触器KM2和时间继电器KT的线圈通电，KM2主触点闭合，电动机作Y连接起动。KM2常闭互锁触点断开，使控制接触器KM3线圈不能得电，实现电气互锁。 179学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 经过一定时间后，时间继电器的常闭延时触点打开，常开延时触点闭合，使KM2线圈断电，其常开主触点断开，常闭互锁触点闭合，使KM3线圈通电，KM3常开触点闭合并自锁，电动机恢复连接全压运行。KM3的常闭互锁触点分断，切断KT线圈电路，并使KM2不能得电。实现电气互锁。 SB1为停止按钮，必须指出，KM2和KM3

117、实行电气互锁的目的，是为了避免KM2和KM3同时通电吸合而造成的严重的短路事故。 180学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-30 时间继电器自动切换Y降压起动控制电路 181学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 三相笼型异步电动机采用Y降压起动时，定子绕组星形连接状态下起动电压为三角形连接直接起动的电压 。起动转矩为三角形连接直接起动的1/3，起动电流也为三角形连接直接起动电流的1/3。与其它降压起动相比，Y降压起动投资少，线路简单，但起动转矩小。这种起动方法，适用于空载或轻载状态下起动，同时，这种降压起动方法，只能用于正常运转时定子绕组接成三角形的笼型异步电动机。 182学习研

118、究电气控制技术基础电气控制技术基础2.5.4.3 绕线转子异步电动机的起动控制电路 异步电动机的转子绕组，除了笼形以外还有绕线转子式，故称绕线转子异步电动机。三相绕线转子异步电动机的优点是可以通过滑环在转子绕组中串接外加电阻和频敏变阻器，来达到减小起动电流、提高转子电路的功率因素和增加起动转矩的目的。在一般要求起动转矩较高的场合，绕线式异步电动机得到了广泛的应用。 183学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 串接在三相转子绕组中的起动电阻，一般都接成星形接线。在起动前，起动电阻全部接入电路，在起动过程中，起动电阻被逐步地短接。短接的方式有三相电阻平衡短接法和三相电阻不平衡短接法两种。本节仅

119、分析接触器控制的平衡短接法起动控制电路。 （1）时间原则控制绕线型电动机转子串电阻起动控制电路 图2-31为按时间原则控制绕线型电动机转子串电阻起动控制电路。图中KM1KM3为短接转子电阻接触器，KM4为电源接触器，KT1KT3为时间继电器。 184学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 电路工作情况：合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，接触器KM4线圈通电并自锁，KT1同时通电，KT1常开触头延时闭合，接触器KM1通电动作，使转子回路中KM1常开触头闭合，切除第一级起动电阻R1，同时使KT2通电，KT2常开触头延时闭合，KM2通电动作，切除第二级起动电阻R2，同时使KT3通电，KT3常开

120、触头延时闭合，KM3通电并自锁，切除第三级起动电阻R3，KM3的另一副常闭触点断开，使KT1线圈失电，进而KT1的常开触头瞬时断开，使KM1、KT2、KM2、KT3依次断电子释放，恢复原位。只有接触器KM3保持工作状态，电动机的起动过程结束，进行正常运转。 185学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-31 时间原则控制绕线型电动机转子串电阻起动控制电路 186学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （2）电流原则控制绕线型电动机转子串电阻的起动控制电路 图2-32为电流原则控制绕线型电动机转子串电阻的起动控制电路。图中KM1KM3为短接转子电阻接触器，R1R3为转子电阻，KA1KA3

121、为电流继电器，KM4为电源接触器，KA4为中间继电器。 电路工作情况：合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，KM4线圈通电并自锁，电动机定子绕组接通三相电源，转子串入全部电阻起动，同时KA4通电，为KM1KM3通电作好准备。 187学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 由于刚起动时电流很大，KA1KA3吸合电流相同，故同时吸合动作，其常闭触点都断开，使KM1KM3处于断电状态，转子电阻全部串入，达到限流和提高的目的。在起动过程中，随着电动机转速升高，起动电流逐渐减小，而KA1KA3释放电流调节得不同，其中KA1释放电流最大，KA2次之，KA3为最小，所以当起动电流减小到KA1释放电流整定值

122、时，KA1首先释放，其常闭触点返回闭合，KM1通电，短接一段转子电阻R1，由于电阻短接，转子电流增加，起动转矩增大，致使转速又加快上升，这又使电流下降，当降低到KA2释放电流时，KA2常闭触点返回，使KM2通电，切断第二段转子电阻R2，如此继续，直至转子电阻全部短接，电动机起动过程结束。 188学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-32 电流原则控制绕线型电动机转子串电阻的起动控制电路 189学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 为了保证电动机转子串入全部电阻起动，设置了中间继电器KA4，若无KA4，当起动电流由零上升在尚未到达吸合值时，KA1KA3未吸合，将使KM1KM3同时通电

123、，将转子电阻全部短接，电动机进行直接起动。而设置了KA4后，在KM4通电后才使KA4通电，再使KA4常开触点闭合，在这之前起动电流已到达电流继电器吸合值并已动作，其常闭触点已将KM1KM3电路断开，确保转子电阻串入，避免电动机的直接起动。 190学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.6 2.6 三相笼形异步电动机的制动控制电路三相笼形异步电动机的制动控制电路 在生产过程中，由于设备的惯性，停机后不能立即停下来，也不准确，为了缩短辅助工作时间，提高生产效率，获得准确位置，必须采取制动措施。 停机制动有两种型式，一是电磁铁操纵机械进行制动的电磁机械制动，二是电气制动，使电动机产生一个与转子原

124、来的转动方向相反的力矩来进行制动，常用的电气制动有反接制动和能耗制动。 191学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.6.1 2.6.1 概述概述2.6.1.1 电磁机械制动 （1）电磁抱闸的结构 如图2-33所示，电磁抱闸主要由两部分组成，制动电磁铁和闸瓦制动器。制动电磁铁由铁芯、衔铁和线圈三部分组成。并有单相和三相之分。闸瓦制动器包括闸轮、闸瓦、杠杆和弹簧等组成；闸轮与电动机装在同一根转轴上。制动强度可通过调整机械结构来改变。 192学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础1弹簧2闸轮3杠杆4闸瓦5轴6线圈7铁芯8衔铁 图2-33 电磁抱闸的结构 193学习研究电气控制技术基础电气控制

125、技术基础 （2）电磁抱闸断电制动控制线路 如图2-34所示为电磁抱闸断电制动控制线路。本制动线路属于断电制动，即主电路通电时，抱闸线圈有电使闸瓦和闸轮分开，主电路断电时，闸瓦与闸轮抱住。 线路动作情况：合上电源开关QS，按动起动按钮SB2，接触器KM线圈获电动作，其常开辅助触点闭合自锁，主要触头闭合，电动机通电起动，同时电磁抱闸线圈获电，吸引衔铁，使它与铁芯闭合，衔铁克服弹簧拉力，迫使制动杠杆向上移动，从而使制动器的闸瓦与闸轮分开，电动机正常运行。194学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 当需要制动时，按下停止按钮SB1时，KM断电释放，使电动机的电源被切断，与此同时，电磁抱闸线圈也断电

126、，使抱闸衔铁与铁芯分开，在弹簧拉力作用下，使闸瓦与闸轮紧紧抱住，电动机被迅速制动而停转。 这种制动在起重机械上被广泛采用，电动机在工作时，如果线路发生故障断电时，电磁抱闸将迅速使电动机制动，从而防止重物下落和电动机反转的事故出现，比较安全可靠。但缺点是线圈的通电时间与电动机的工作时间相同，故很不经济。 195学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-34 电磁抱闸断电制动控制线路 196学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础（3）电磁抱闸通电制动控制线路 图2-35 电磁抱闸通电制动控制线路 197学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 如图2-35所示为电磁抱闸通电制动控制线路。它与

127、断电制动型相反，即主电路有电流流过时电磁抱闸线圈无电，这时抱闸与闸轮松开；当主电路断电而通过复合按钮SB1的常开触头的闭合使电磁抱闸线圈获电时，抱闸与闸轮抱紧呈制动状态。在电动机不转动的正常状态下，电磁抱闸线圈无电，抱闸与闸轮也处于状态。这样，在电动机未通电时，可以用手扳动主轴供调整、对刀、检测之用。有关本控制线路的动作原理，读者可自行分析，但要提醒一点，在图2-34中的控制线路，只有将停止按钮SB1按到底才有制动作用。 198学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.6.2 2.6.2 反接制动控制电路反接制动控制电路2.6.2.1 反接制动 异步电动机反接制动有两种情况：一种是在负载转矩

128、作用下使电动机反转的倒拉反接制动；另一种是改变三相异步电动机电源相序进行反接制动。本处只介绍改变电源相序进行反接制动。 199学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （1） 反接制动的基本原理 将电动机的三根电源线的任意两根对调称为反接。若在停车前，把电动机反接，则其定子旋转磁场便反方向旋转，在转子上产生的电磁转矩亦随之反方向，成为制动转矩，在制动转矩作用下电动机的转速便很快降到零，称为反接制动。必须指出，当电动机的转速接进零时，应立即切断电源，否则电动机将反转。在控制电路中常用速度继电器来实现这个要求。为此采用速度继电器来检测电动机的速度的变化。在1203000r/min范围速度继电器触头

129、动作，当转速低于100r/min时，其触头恢复原位。 200学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （2）单方向起动的反接制动控制电路 图2-36为单方向反接制动控制电路。图中KM1为单方向旋转接触器，KM2为反接制动接触器，KV为速度继电器，R为反接制动电阻。 电路工作情况：合上电源开关QS，按下起动按钮SB2，接触器KM1通电并自锁，电动机M通电旋转。在电动机正常运行时，速度继电器KV常开触点闭合，为反接制动做准备。当按下停止按钮SB1时，KM1断电，电动机定子绕组脱离三相电源，但电动机因惯性仍以很高速度旋转，KV原闭合的常开触点仍保持闭合，当SB1按到底，使SB1常开触点闭合，KM2通

130、电并自锁，电动机定子串接电阻接上反序电源，电动机进入反接制动状态。 201学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-36 单方向反接制动控制电路 202学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 由于反接制动时，转子与旋转磁场的相对速度接近于两倍的同步转速，所以定子绕组中流过的反接制动电流相当于全电压直接起动电流的两倍，因此反接制动特点之一是制动迅速、效果好、冲击力大，通常仅适用于10kW以下的小容量电动机。为了减小冲击电流，通常要求在电动机主电路中串接一定的电阻以限制反接制动电流，这个电阻称为反接制动电阻。反接制动的制动力矩较大，冲击强烈，易损坏传动零件，而且频繁反接制动可能使电动机过热。

131、使用时必须引起注意。 203学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 （3）电动机可逆运行反接制动控制电路 图2-37为可逆运行反接制动控制电路。图中KM1、KM2为正、反转接触器，KM3为短接电阻接触器，KA1KA3为中间继电器，KV为速度继电器，其中KV1为正转闭合触点，KV2为反转闭合触点，R为起动与制动电阻。 电路工作情况：合上电源开关QS，按下正转起动按钮SB2，KM1通电并自锁，电动机串入电阻接入正序电源起动，当转速升高到一定值时KV1触点闭合，KM3通电，短接电阻，电动机在全压下起动进入正常运行。 204学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 需要停车时，按下停止按钮SB1，K

132、M1、KM3相继断电，电动机脱离正序电源并串入电阻，同时KA3通电，其常闭触点又再次切断KM3电路，使KM3无法通电，保证电阻R串接在定子电路中，由于电动机惯性仍以很高速度旋转，KV1仍保持闭合使KA1通电，触点KA1（312）闭合使KM2通电，电动机串接电阻接上反序电源，实现反接制动；另一触点KA1（319）闭合，使KA3仍通电，确保KM3始终处于断电状态，R始终串入。当电动机转速下降到100r/min时，KV1断开，KA1，KM2、KA3同时断电，反接制动结束，电动机停止。 205学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-37可逆运行反接制动控制电路 电动机反向起动和停车反接制动过程与

133、上述工作过程相同，可自行分析。206学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.6.3 2.6.3 能耗制动控制电路能耗制动控制电路 所谓能耗制动，就是在电动机脱离三相交流电源之后，定子绕组上加一个直流电压，即通入直流电流，以产生静止磁场，利用转子的机械能产生的感应电流与静止磁场的作用以达到制动的目的。根据能耗制动的时间原则，可用时间继电器进行控制，也可根据能耗制动的速度原则，用速度继电器进行控制。下面分别进行介绍。 207学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.6.3.1 按时间原则控制的单向运行的能耗制动控制线路 图2-38为时间原则进行能耗制动控制的电路。图中KM1为单向运行接触器，

134、KM2为能耗制动接触器，KT为时间继电器，T为整流变压器，VC为桥式整流电路。 电路工作情况：合上电源开关QS，按下正转起动按钮SB2，KM1通电并自锁，电动机正常运行。若要停机，按下停止按钮SB1，KM1断电，电动机定子脱离三相电源，同时KM2通电并自锁，将二相定子接入直流电源进行能耗制动，在KM2通电同时KT也通电。 208学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-38 时间原则能耗制动控制电路 209学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 电动机在能耗制动作用下转速迅速下降，当接近零时，KT延时时间到，其延时触点动作，使KM2、KT相继断电，制动过程结束。 该电路中，将KT瞬动触点

135、与KM2自锁触点串接，是考虑时间继电器断线、松脱或机械卡住致使触点不动作，不至于使KM2长期通电，造成电动机定子长期通入直流电源。 210学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.6.3.2 按速度原则控制的可逆运行的能耗制动控制线路 图2-39为速度原则控制的可逆运行的能耗制动控制线路。图中KM1、KM2为正反转接触器，KM3为制动接触器，KV为速度继电器。 电路工作情况：合上电源开关QS，根据需要可按下正转或反转起动按钮SB2或SB3，相应接触器KM1或KM2通电并自锁，电动机正常运转。此时速度继电器相应触点KV1或KV2闭合，为停车时接通KM3，实现能耗制动做准备。 停车时，按下停止按

136、钮SB1，电动机定子绕组脱离三相交流电源，同时KM3通电，电动机接入直流电源进行能耗制动，转速迅速下降到100r/min时，速度继电器KV1或KV2触点断开，此时KM3断电，能耗制动结束，以后电动机自然停车。 211学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-39 速度原则可逆运行能耗制动控制线路 212学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础2.6.3.3 无变压器单管能耗制动控制线路 前面介绍的能耗制动均为带变压器的单相桥式整流电路，其制动效果好。对于功率较大的电动机应采用三相整流电路，但所需设备多，成本高。对于10kW以下的电动机，在制动要求不高时，可采用无变压器单管能耗制动控制线路，这样设备简单、体积小、成本低。图2-40为无变压器单管能耗制动控制线路，其工作原理简单，读者可自行分析。 213学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础图2-40 单管能耗制动控制线路 214学习研究电气控制技术基础电气控制技术基础 以上分析可知，能耗制动比反接制动消耗的能量少，其制动电流也比反接制动电流小得多，但能耗制动效果不及反接制动明显，同时需要一个直流电源，控制线路相对比较复杂，通常能耗制动适用于电动机容量较大和起动、制动频繁的场合。 215学习研究