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电动机控制线路的安装与调试本课程教学目标1.掌握电气控制线路中常用的低压电器基本电气控制元件；2.掌握常用电动机控制线路工作原理。电气是：以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维持与改善限定空间和环境的一门科学。电器是：凡是根据外界特定的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，继续或连续地改变电路参数，实现对电路的切换、控制、保护、检测及调节的电气设备。什么是电气？电器与电气有什么区别？1.1概述4基本结构电磁机构操作手柄触点灭弧系统1.1.3低压电器的组成感受部件中间环节执行部件外界信号控制系统5断电电磁机构电磁机构是电器元件的感受部件，通常采用电磁铁的形式。通电复位弹簧动铁心线圈静触点动触点静铁心6电磁机构是电器元件的感受部件，通常采用电磁铁的形式。断电复位弹簧动铁心线圈静触点动触点静铁心电磁机构7类型桥式触头指形触头点接触面接触触头系统材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银质材料制成。触头系统——通过触头的开合控制电路通、断。8电弧的产生电弧产生的条件？电弧产生的实质？电弧产生的危害？电流≥0.25A，电压≥12V气体放电绝缘气体就变成了导体产生高温及强光，使触头烧损使电路切断时间延长，甚至不能断开，造成严重事故9额定电流额定电压机械寿命电气寿命通断能力1.1.5低压电器的性能指标101.1.8电气图的分类和作用电气控制系统图电气原理图电气安装图框图电器安装图电气互连图主电路控制电路照明和显示电路1.1.8电气图的分类与作用控制电路10.控制电路用不多于3位的阿拉伯数字编号1.主电路、控制电路和信号电路应分开绘出。主电路信号电路2.表示出各个电源电路的电压值、极性或频率及相数。4.受电的动力装置及其保护电器支路用垂直线绘制在图的左侧。3.主电路的电源电路一般绘制成水平线。5.同一电器的各元件采用同一文字符号表明。6.所有电路元件的图形符号，均按电器未接通电源和没有受外力作用时的状态绘制。7.将图分成若干图区，上方为该区电路的用途和作用，下方为图区号8.三相交流电源采用L1、L2、L3标记主电路按U、V、W顺序标记9分级电源在U、V、W前加数字1、2、3来标记分支电路在U、V、W后加数字1、2、3来标记1）电气原理图定义：用图形符号和项目代号表示电路各个电器元件连接关系和工作原理的图。2）电气原理图制图原则1.1.9绘制、识读电气控制系统图的原则D65详细绘制出电器元件安装位置。50505050320360线槽端子板FU1FU2KMFRTCFU3FU4CW6132型车床电器位置图3）电气布置图定义：表示电气控制系统中各电器元件的实际位置和接线情况。4）电气布置图制图原则1.1.9绘制、识读电气控制系统图的原则14三相鼠笼异步电动机单向运行控制线路安装图各电器元件的图形符号、文字符号和回路标记均以电气原理图为准，并保持一致外部单元同一电器的各部件画在一起，其布置尽可能符合电器实际情况不在同一控制箱和同一配电盘上的各电器元件的连接，必须经接线端子板进行互连图中的电气互连关系用线束表示，一般不表示实际走线途径5）电气接线图定义：表明了电器设备外部元件的相对位置及它们之间的电气连接，是实际安装接线的依据。6）电气接线图制图原则1.1.9绘制、识读电气控制系统图的原则设备不仅需要有驱动（动力）设备。而且还需要一套控制装置，即各类电器，用以实现各种工艺要求。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电器。工作在交流电压1200V，或直流电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品叫做低压电器。常用低压电器低压电器的分类1.按用途分类(1)控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器，如接触器、继电器等。(2)主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器，如按钮、行程开关等。(3)保护电器：用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器等。(4)配电电器：用于电能的输送和分配的电器。如低压断路器、隔离器等。低压电器的分类（1）电磁式电器：依据电磁感应原理来工作的电器，如交直流接触器、各种电磁式继电器等。（2）非电量控制器：电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器压力继电器、温度继电器等。2.按工作原理分类：低压电器的分类3.按操作方式分类：（1）自动电器：时间继电器等（2）手动电器：按钮、刀开关、转换开关等4.按触点类型：（1）有触点电器：继电器、接触器、行程开关等（2）无触点电器：固态继电器、接近开关等低压电器的发展方向目前正沿着体积小、重量轻、安全可靠、使用方便的方向发展，大力发展电子化的新型控制电器，如接近开关、光电开关、电子式时间继电器、固态继电器与接触器等以适应控制系统迅速电子化的需要。主要内容：掌握低压电器的：1、结构组成2、工作原理3、图形文字符号4、型号规格（参数）5、选用原则第一节．控制电器接触器是一种接通或切断电动机或其他负载主电路的自动切换电器。它是利用电磁力来使开关打开或断开的电器，适用于频繁操作、远距离控制强电电路，并具有低压释放的保护性能。接触器通常分为交流接触器和直流接触器。一接触器电气符号KM交流接触器直流接触器第一节．控制电器1.其主要结构：电磁机构、触点系统、灭弧机构、回位弹簧力装置、支架与底座等。一接触器1-动触头2-静触头3-衔铁4-缓冲弹簧5-电磁线圈6-铁心7-垫毡8-触头弹簧9-灭弧罩10-触头压力簧片2.工作原理：当线圈得电后，衔铁被吸合，带动三对主触点闭合，接通电路，辅助触点也闭合或断开；当线圈失电后，衔铁被释放，三对主触点复位，电路断开，辅助触点也断开或闭合线圈铁芯衔铁主触头弹簧辅助触头M3~电机动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源~380~~2.接触器工作原理3接触器有关符号图形符号、文字符号、产品型号KMKMKM线圈主触点常开触点常闭触点KM接触器主触头－用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）接触器辅助触头－用于控制电路（流过的电流小，无需加灭弧装置）接触器线圈－连接于控制电路辅助触头4、接触器的主要技术参数1、主触头额定电压2、主触头额定电流3、辅助触头额定电流4、主触点和辅助触点数目5、吸引线圈额定电压6、接通和分断能力7、机械寿命、电气寿命交流：36、127、220、380、500、600、1140V直流：24、48、110、220、440V{交流：6.3、10、16、25、40、60、100、630A直流：10、25、40、60、100、150、600A等{6、交、直流接触器区别交流接触器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控制电器。常用的交流接触器产品，国内有NC3（CJ46）、CJ12、CJ10X、CJ20、CJX1、CJX2等系列；引进国外技术生产的有B系列、3TB、3TD、LC—D等系列。CJ20系列交流接触器的主触点均做成三极，辅助触点则为两动合两动断形式。此系列交流接触器常用于控制笼型电动机的起动和运转。直流接触器与交流接触器的工作原理相同。结构也基本相同，不同之处是，铁心线圈通以直流电，不会产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。为方便加工，铁心由整块软钢制成。为使线圈散热良好，通常将线圈绕制成长而薄的圆筒型，与铁心直接接触，易于散热。常用的直流接触器有：CZ0、CZ18等系列。继电器是一种利用电流、电压、时间、温度等信号的变化来接通或断开所控制的电路，以实现自动控制或完成保护任务的自动电器。二继电器电气符号KA中间继电器电压继电器电流继电器时间继电器速度继电器…...继电器类型：继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器的主触头可以通过大电流，而继电器的触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。1、中间继电器中间继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。主要区别：接触器的主触点可以通过大电流；继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过小电流。所以，继电器一般用于机床的控制电路中。KAKAKA线圈常开触头常闭触头中间继电器JZ7系列-1适用于交流50Hz、或60Hz、额定电压至380V或直流额定电压至220V的控制电路中，用来控制各种电磁线圈，以使信号扩大或将信号同时传送给有关控制元件。中间继电器JZ7系列-3中间继电器JZ14系列-1JZ14系列交直流中间继电器，适用于交流50赫兹电压380伏及以下；直流电压220伏及以下的控制电路中作为增加信号大小及数量之用。2、时间继电器时间继电器是从得到输入信号(线圈通电或断电)起，经过一段时间延时后触头才动作的继电器。适用于定时控制。按工作原理分空气阻尼式电磁式电动式电子式等。按延时方式分通电延时型断电延时型数控机床中一般由计算机软件实现时间控制。时间继电器的文字符号和图形符号a)b)c)d)e)f)g)h)i)KTKTKTKTKTKTKTKTa)一般线圈符号b)通电延时线圈c)断电延时线圈d)延时闭合的动断触点e)延时断开的动断触点f)延时断开的动合触点g)延时闭合的动断触点h)瞬时动合触点i)瞬时动断触点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常闭通电后延时断开第二节保护电器1热继电器2电流继电器4熔断器3电压继电器5断路器1、热继电器电器符号FR外形结构(a)外形(b)结构导板触点热元件手动复位按钮触点接线柱主电路接线柱电流调节凸轮1热继电器作用及分类热继电器是一种利用电流的热效应来切断电路的保护电器。专门用来对连续运转的电动机进行过载及断相保护，以防电动机过热而烧毁。按相数分为两相热继电器三相热继电器不带断相保护带断相保护热继电器工作原理发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其弯曲，推动导板运动，常闭触点断开。发热元件功能：过载保护结构：I常闭触头双金属片工作原理：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。扣板热继电器主要参数及常用型号主要参数1.热继电器额定电流：指可以安装的热元件的最大整定电流2.相数3.热元件额定电流：指热元件的最大整定电流。4.整定电流：指长期通过热元件而不引起热继电器动作的最大电流。按电动机额定电流整定。5.调节范围：是指手动调节整定电流的范围。常用的热继电器有JR0、JR14、JR15、JR16、JR20等系列。热继电器的基本技术数据可查阅有关资料。热继电器的符号发热元件串联在主电路中串联在控制电路中常闭触头FRFR2、电流继电器根据输入电流大小而动作的继电器。按用途分为过电流继电器：当电路发生短路及过流时立即切断电路欠电流继电器：当电路电流过低时立即切断电路I＞KII＜KIa)过电流继电器线圈b)欠电流继电器线圈c)动合触点d)动断触点使用时，电流继电器的线圈和被保护的设备串联，其线圈匝数少而线径粗、阻抗小、分压小，不影响电路正常工作。电流继电器特点：1、线圈与主电路串联，线圈线径粗，电流大。2、线圈通电，正常状态下，常开、常闭触点不动作。3、过电流继电器，当主电路电流过大，其触点动作。4、欠电流继电器，当主电路电流过小，其触点动作。电流继电器GL-10/20系列-1GL－10、20系列反时限过流继电器GL-10、20系列反时限过流继电器(以下简称继电器)，应用于电机、变压器等主要设备以及输配电系统的继电器保护回路中，当主设备或输配电系统出现过负荷及短路故障时，该继电器能按预定的时限可靠动作发出信号，切除故障部分，保证主设备及输配电系统安全运行。3、电压继电器根据输入电压大小而动作的继电器。使用时，电压继电器的线圈与负载并联，其线圈匝数多而线径细。电压继电器分过电压继电器起过电压保护作用欠电压继电器起欠电压保护作用零电压继电器起零电压保护作用U＞KVU＜KVa)过电压继电器线圈b)欠电压继电器线圈