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電動機(jī)控制---繼電接觸控制系統(tǒng),4行程控制,1常用控制電器,2鼠籠式電動機(jī)直接起動的控制線路,3鼠籠式電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路,5時間控制,本章的主要內(nèi)容：,1、了解常用控制電器的基本結(jié)構(gòu)、動作原理和控制作用。2、掌握三相電動機(jī)直接起動和正反轉(zhuǎn)的控制電路，了解行程控制和時間控制。3、了解自鎖和互鎖的概念，能分析控制線路圖。,概述：為了安全、經(jīng)濟(jì)的發(fā)電、供電，對發(fā)電機(jī)、變壓器、電動機(jī)、及電路進(jìn)行測量、操作和保護(hù)而裝設(shè)的輔助設(shè)備是各種測量儀表，控制開關(guān)，信號器具，繼電器等等。,連接這些設(shè)備的電路，稱為控制電路。,如果依靠控制電路對發(fā)電廠的主要設(shè)備進(jìn)行控制、保護(hù)與監(jiān)視不但可以減輕值班人員的勞動強(qiáng)度，還可以提高發(fā)電廠運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。,利用繼電器、接觸器實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)和生產(chǎn)設(shè)備的控制和保護(hù)，稱為繼電接觸控制。,本章主要介紹幾種常用的低壓電器，基本的控制環(huán)節(jié)和保護(hù)環(huán)節(jié)的典型線路。,一、刀開關(guān)1.開關(guān)板用刀開關(guān)（不帶熔斷器式刀開關(guān)）作用：不頻繁地手動接通、斷開電路和隔離電源用。結(jié)構(gòu)圖和符號：,一、刀開關(guān)2.帶熔斷器fuse式刀開關(guān)——用作電源開關(guān)、隔離開關(guān)和應(yīng)急開關(guān)，并作電路保護(hù)用。,,（a）外形（b）符號（c)結(jié)構(gòu),,控制按鈕,按鈕(手動切換電器),(b)結(jié)構(gòu),按鈕常用于接通和斷開控制電路。,按鈕的外形圖和結(jié)構(gòu)如圖所示。,按鈕開關(guān)的外形和符號,(a)外形圖,,（a）thestructure,（b）chartandlettersymbol,button,動畫,按鈕,通常接觸器線圈的的通電和斷電是用按鈕控制的。,按鈕的外形圖,電路符號,常開(動合)按鈕,常閉(動斷)按鈕,復(fù)合按鈕,用于自動往復(fù)控制或限位保護(hù)等。,行程開關(guān)(限位開關(guān)),(b)示意圖,結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動作要由機(jī)械撞擊。,(a)外形圖,行程開關(guān)的外形符號,行程開關(guān),,,,,電磁型電器的基本結(jié)構(gòu)：,螺管線圈式、吸引銜鐵式、轉(zhuǎn)動舌片式,二、electromagnetismequipment電磁式電器1.電磁機(jī)構(gòu)——changeelectromagnetismenergytomechanicalenergy,將電磁能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并帶動觸頭動作。組成原理：線圈通入電流，產(chǎn)生磁場，經(jīng)鐵芯、銜鐵和氣隙形成回路，產(chǎn)生電磁力，將銜鐵吸向鐵芯。,,鐵芯,銜鐵,線圈,交流：硅鋼片疊加直流：整塊鑄鐵或鑄鋼,直動式轉(zhuǎn)動式,Voltagewinding：并聯(lián)，匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)。Currentwinding：串聯(lián)，匝數(shù)少、導(dǎo)線粗。ACwinding：短而粗，有骨架。DCwinding：細(xì)而長，無骨架。,二、電磁式電器2.觸頭系統(tǒng)——通過觸頭的開合控制電路通、斷。類型材料：一般采用銅材料制成；對于小容量電器常用銀質(zhì)材料制成,,橋式觸頭,指形觸頭,,,二、電磁式電器3.滅弧系統(tǒng)電?。洪_關(guān)電器切斷電流電路時，觸頭間電壓大于10V，電流超過80mA時，觸頭間會產(chǎn)生藍(lán)色的光柱，即電弧。電弧的危害：延長了切斷故障的時間；高溫引起電弧附近電氣絕緣材料燒壞；形成飛弧造成電源短路事故。滅弧措施：吹弧、拉弧、長弧割短弧、多斷口滅弧、利用介質(zhì)滅弧、改善觸頭表面材料。,,,Solenoids螺線管,Relays繼電器,Contactors接觸器,Cardoors,,,Valvesolenoids,,,Robots,,Solenoidapplications,交流接觸器接觸器,用刀開關(guān)和電磁鐵結(jié)合在一起的控制電器叫做接觸器或電磁開關(guān)。,接觸器是各種電器控制設(shè)備中主要電器，利用它可以實(shí)現(xiàn)各種自動控制的要求。,,結(jié)構(gòu)如圖：,動作過程：,線圈通電,銜鐵被吸合,觸點(diǎn)閉合,電動機(jī)與電源接通,,,,用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)電器。,線圈,輔助觸點(diǎn),鐵心,銜鐵,電源,電機(jī),主觸點(diǎn),常閉,常開,動畫,彈簧,,符號：,線圈,KM,用于主電路流過的大電流(需加滅弧裝置),用于控制電路流過的小電流(無需加滅弧裝置),動合(常開)輔助觸點(diǎn),動斷(常閉)輔助觸點(diǎn),注意：屬于同一器件的線圈和觸點(diǎn)用相同的文字表示。,動合(常開)主觸點(diǎn),繼電器,繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。主要區(qū)別在于：接觸器的主觸點(diǎn)可以通過大電流；繼電器的體積和觸點(diǎn)容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，且只能通過小電流。所以，繼電器一般用于控制電路中。,1.電流及電壓繼電器,電流繼電器：可用于過載或過載保護(hù)，電壓繼電器：主要作為欠壓、失壓保護(hù)。,2.中間繼電器,中間繼電器觸頭容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，用于控制線路。,通常用于傳遞信號和同時控制多個電路，也可直接用它來控制小容量電動機(jī)或其他電氣執(zhí)行元件。,(a)外形,中間繼電器外形與符號,作用：按整定時間長短通斷電路分類：按構(gòu)成原理分：電磁式電動式空氣阻尼式晶體管式數(shù)字式按延時方式分：通電延時型斷電延時型,timerelay繼電器,1一線圈2一電磁鐵3一可動鐵心4一返回彈簧5、6一瞬時靜觸點(diǎn)7一絕緣件8一瞬時動觸點(diǎn)9一壓桿10一平衡錘11一擺動卡板12一扇形齒輪13一傳動齒輪14一主動觸點(diǎn)15一主靜觸點(diǎn)16一標(biāo)度盤17一拉引彈簧18一彈簧拉力調(diào)節(jié)器19一摩擦離合器20一主齒輪21一小齒輪22一掣輪23、24一鐘表機(jī)構(gòu)傳動齒輪,Timerelay,a)通電延時繼電器,b)斷電延時繼電器,延時繼電器的外形與結(jié)構(gòu),(a)外形,(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h),(a)線圈一般符號(b)通電延時線圈(c)斷電延時線圈(d)通電延時閉合動合（常開）觸點(diǎn)(e)通電延時斷開動斷（常閉）觸點(diǎn)（f）斷電延時斷開動合（常開）觸點(diǎn)（g）斷電延時閉合動斷（常閉）觸點(diǎn)（h）瞬動觸點(diǎn),symbol,中間繼電器速度繼電器時間繼電器（具有延時功能）熱繼電器（做過載保護(hù)）,,常用繼電器類型：,1.5熱繼電器,為了保護(hù)電動機(jī)不受長期過載電流的危害，在電動機(jī)控制電路中常裝有雙金屬片熱力繼電器——過載保護(hù)。,熱繼電器,用于電動機(jī)的過載保護(hù)。,熱繼電器外形與結(jié)構(gòu),(a)外形,(b)結(jié)構(gòu),雙金屬片式熱繼電器原理示意圖,熱繼電器的主要部分是兩個熱元件，它是一段電阻不大的電阻絲，繞在雙金屬片上。使用時，發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長時間過載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，杠桿被彈簧拉回，常閉觸點(diǎn)斷開。,常閉觸點(diǎn)接在控制電路中，當(dāng)它斷開時，就切斷了控制電路，使繼電器線圈斷電，于是就切斷了電動機(jī)的主電路，起到了過載保護(hù)的作用。,熱繼電器的符號：,發(fā)熱元件,常閉觸點(diǎn),FR,串聯(lián)在主電路中,串聯(lián)在控制電路中,熱繼電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)——整定電流。整定電流：即熱元件中通過的電流超過此值的20%時，熱繼電器應(yīng)在20分鐘內(nèi)動作。通常是根據(jù)整定電流選擇熱繼電器，整定電流與電動機(jī)的額定電流基本一致。,1.6熔斷器,用于低壓線路中的短路保護(hù)。,熔斷器：,保險(xiǎn)絲,保險(xiǎn)片,保險(xiǎn)管,,插入式熔斷器螺旋式熔斷器管式熔斷器有填料式熔斷器,常用的熔斷器：,,符號：,,熔斷器額定電流IF的選擇,(1)電燈、電爐等電阻性負(fù)載,IF>IL,(3)頻繁起動的電機(jī),(2)單臺電機(jī),用于低壓線路中的短路保護(hù)。,常用的熔斷器有插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、管式熔斷器和有填料式熔斷器。,萬能式低壓斷路器結(jié)構(gòu)圖,,自動空氣斷路器(自動開關(guān)),用于短路、過載、失壓保護(hù)。,結(jié)構(gòu)圖：,主觸點(diǎn)手動閉合,鎖鉤,過流脫扣器,欠壓脫扣器,,,塑殼式低壓斷路器原理圖,1．主觸頭2．自由脫扣器3．過電流脫扣器4．分勵脫扣器5．熱脫扣器6．失壓脫扣器7．按鈕,,,,2鼠籠式電動機(jī)直接起動的控制線路,主電路,控制電路,Q——開關(guān),FU——保險(xiǎn)絲,KM——接觸器,FR——熱繼電器,SB——按鈕,一、直接起動的過程,,和上閘刀開關(guān)Q，按下SB2，接觸器線圈KM通電，其主觸頭和輔助觸頭同時吸合，電動機(jī)運(yùn)行。按下SB1，控制電路斷電，主觸頭和輔助觸頭同時斷開，電動機(jī)停車。,,,,,,,,KM的輔助觸點(diǎn)，起自鎖作用。去掉KM輔助觸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動控制。,自鎖觸頭,,二、電動機(jī)的保護(hù),短路保護(hù)：用熔斷器FU實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。當(dāng)電動機(jī)內(nèi)部發(fā)生短路時，熔斷器流過很大的短路電流，熔絲迅速熔斷，電動機(jī)就自動停轉(zhuǎn)。,零壓保護(hù)：當(dāng)電網(wǎng)電壓下降很多或停電時，交流接觸器線圈中的電流也要減小或者消失，使主觸頭斷開，電動機(jī)停轉(zhuǎn)。,過載保護(hù)：常采用熱繼電器FR保護(hù)。當(dāng)電動機(jī)過載時，熱元件發(fā)熱使雙金屬片受熱膨脹彎曲，使控制電路中熱繼電器的常閉觸頭斷開，使接觸器線圈斷電，起到過載保護(hù)作用。,例：兩地控制一臺電動機(jī)的控制線路,甲、乙的起動按鈕并聯(lián)；停止按鈕串聯(lián)。,,,,,,,,,,.3鼠籠式電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路,在生產(chǎn)上不僅需要控制電動機(jī)的起動和停車，有時候還要求電動機(jī)能向正、反兩個方向轉(zhuǎn)動，例如應(yīng)用異步電動機(jī)使起重機(jī)提升與下降。,將電動機(jī)接到電源的任意兩根線對調(diào)一下，即可使電動機(jī)反轉(zhuǎn)。,,需要用兩個接觸器來實(shí)現(xiàn)這一要求。當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器工作時，電動機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)反轉(zhuǎn)接觸器工作時，將電動機(jī)接到電源的任意兩根聯(lián)線對調(diào)一下，電動機(jī)反轉(zhuǎn)。,正反轉(zhuǎn)的控制線路,,,3~,M,FR,FU,,,,,,,,,,,,,,,KMR,,,,,,,,,KMF,,,KMF,,,,,.,,KMR,FR,,,,,,Q,KMF,,,,,,,,,,,,,SB,.,,.,,,,,,,,,SBF,,KMF,,,,,,,,,,,,SBR,KMR,KMR,.,.,,,.,.,正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器不能同時動作,采取的措施是：在正轉(zhuǎn)接觸器的控制電路中，串接了反轉(zhuǎn)接觸器的一個常閉觸點(diǎn)KMR,在反轉(zhuǎn)接觸器的控制電路中，串接了正轉(zhuǎn)接觸器的一個常閉觸點(diǎn)KMF,接觸器KMF和KMR的這兩個常閉輔助觸頭在控制電路中所起的作用好比是兩把鎖門用的鎖，當(dāng)一個接觸器的線圈帶電時，就把另一個接觸器的控制電路鎖住，所以叫做聯(lián)鎖作用，這兩個常閉觸頭就叫做聯(lián)鎖觸頭。在同一時間內(nèi)，兩個接觸器只允許一個通電工作的控制作用，稱為“聯(lián)鎖”。利用接觸器的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱電氣聯(lián)鎖。電氣聯(lián)鎖的缺點(diǎn)：正轉(zhuǎn)過程中要求反轉(zhuǎn)，必須先按停止按鈕，然后才能按反轉(zhuǎn)按鈕。解決措施：在控制電路中加入機(jī)械聯(lián)鎖。,利用復(fù)合按鈕的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱機(jī)械聯(lián)鎖。,機(jī)械聯(lián)鎖,機(jī)械聯(lián)鎖,4行程控制,行程控制：控制某些機(jī)械的行程，當(dāng)運(yùn)動部件到達(dá)一定行程位置時利用行程開關(guān)進(jìn)行控制。,例如：提升機(jī)要求達(dá)到一定的高度自動停止；一些機(jī)床要求刀具或工件自動往返。,行程開關(guān)的工作原理：行程開關(guān)是由位置來決定其動作的開關(guān)元件，它的結(jié)構(gòu)基本與按鈕一樣，一般只具有一個常開觸點(diǎn)和一個常閉觸點(diǎn)。,其結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動作要由機(jī)械撞擊，其結(jié)構(gòu)圖為：,常閉觸頭,常開觸頭,電路符號：,用行程開關(guān)控制電動機(jī)自動往返運(yùn)動：,行程開關(guān),行程開關(guān),常閉觸頭,常開觸頭,自動往返運(yùn)動的控制電路：,按SBF時,,KMF通電,KMF斷電,KMR通電,電機(jī)正轉(zhuǎn),,工作臺前進(jìn),,到達(dá)預(yù)定位置，擋塊1撞擊STb,,,,電機(jī)反轉(zhuǎn)(工作臺后退),,