电工与电子技术B第五章第二版介绍

电工与电子技术5.2笼型电动机直接起动的控制线路5.5时间控制5.6应用举例5.1常用控制电器5.3笼型电动机正反转的控制线路第5章继电接触器控制系统5.4行程控制退出电工与电子技术本章要求•了解常用低压电器的功能和用法;•掌握继电—接触器控制电路的自锁、互锁、联锁以及行程控制、时间控制的原则;•了解短路、过载和失压保护的方法;•能读懂简单的控制电路原理图。电工与电子技术§5.1常用控制电器利用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制和保护，称为继电接触控制。实现继电接触控制的电气设备，统称为控制电器，如刀闸、按钮、继电器、接触器等。具有保护作用的电气设备，统称为保护电器，如熔断器、热继电器等。按动作形式还可把低压电器分为：手动电器和自动电器。电工与电子技术5.1.1组合开关控制对象：380V，5.5kW以下小电机考虑到电机较大的起动电流，刀开关的额定电流值应如下选择：（3~5)×异步电机额定电流电路符号Q1.刀开关电工与电子技术M3~用组合开关起停电动机的接线图组合开关内部解剖图2.组合开关组合开关外形图电工与电子技术5.1.2按钮(手动切换电器)(b)结构按钮常用于接通和断开控制电路。按钮的外形图和结构如图所示。按钮开关的外形和符号(a)外形图常闭触点常开触点电工与电子技术复位弹簧支柱连杆常闭静触点桥式动触点常开静触点外壳4SBSBSB结构符号名称常闭按钮(停止按钮)常开按钮(起动按钮)复合按钮1234123按钮帽5.1.2控制按钮电工与电子技术交流接触器的外形与结构5.1.3交流接触器用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。(a)外形(b)结构电工与电子技术~~~线圈铁芯衔铁主触头弹簧辅助触头M3~电机5.1.3交流接触器动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源电工与电子技术接触器有关符号：接触器线圈接触器主触头－－用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）常开常闭接触器辅助触头－－用于控制电路（流过的电流小，无需加灭弧装置）接触器控制对象：电动机及其它电力负载接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。KMKMKMKM电工与电子技术5.1.4中间继电器中间继电器常用来传递多个信号和同时控制多个电路，中间继电器的结构和交流接触器基本相同，只是电磁系统小些，触点多些。也可以直接控制小容量电动机或其它电气执行元件。选用中间继电器主要考虑电压等级和触点数量。外形电工与电子技术5.1.5热继电器用于电动机的过载保护。热继电器外形与结构(a)外形(b)结构电工与电子技术功能：过载保护5.1.5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。发热元件结构：I常闭触头双金属片扣板电工与电子技术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FRFR电工与电子技术5.1.6熔断器作用：用于短路保护。电路符号FU熔体额定电流的选择：FIstFII21~6.113.频繁起动的电机stFII31~5.21异步电机的起动电流Ist=(5~7)额定电流2.一般电机LFII（稍大）1.无冲击电流的场合（如电灯、电炉）电工与电子技术可实现短路、过载、失压保护。5.1.7自动空气断路器(自动开关)锁钩主触点手动闭合过流脱扣器欠压脱扣器衔铁释放连杆装置释放弹簧衔铁吸合电工与电子技术ABCM3~A、组合开关不能适用于频繁的开断B、缺乏保护电路（1）电路缺点：暂时停电或电压严重下降？过载？短路？5.2鼠笼式电动机直接起动的控制线路电工与电子技术2、带控制电路的直接起动ABCM3~A、用交流接触器控制电路开关(2)改进措施：特点：小电流控制大电流。刀闸起隔离作用停止按钮起动按钮自保持电工与电子技术熔断器FU交流接触器KM组合开关Q按扭SBSB1SB235热继电器FRM3～4213、电气控制原理图电工与电子技术5.2笼型电动机直接起动的控制线路为了读图和设计线路的方便，控制线路常根据其作用原理画出，把控制电路和主电路分开。这样的图称为控制线路原理图。在控制线路原理图中，各种电器都用统一的符号来代表。同一电器的各部件是分散的。为了识别起见，它们用统一的符号表示。在原理图中，规定所有电器触点均表示在起始情况下的位置，即在没有通电或没有发生机械动作时的位置。电工与电子技术控制电路电动机的保护SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..热继电器过载保护保险丝短路保护接触器零压、欠压保护热继电器动断触点主电路控制电路电工与电子技术KMFUQ..M3~FRSB2KMSB1FR主电路控制电路（1）直接起动----点动控制点动：按下起动按钮，电动机运转，松开起动按钮，电动机停转。主触头（KM）打开按钮松开（SB）线圈（KM）断电电机停车。主触头（KM）闭合按下按钮（SB）线圈（KM）通电电机运行；电工与电子技术（2）异步机的直接起动----连续运行控制KM自锁KMSB2M3~ABCKMFUQSB1起动按钮停车按钮合上Q，按下SB2→控制电路接通→KM线圈通电→主触点闭合→主电路接通→辅助触点闭合→自锁→电动机起动电工与电子技术KMKMFUQ..M3~FRSB2KMSB1FR（3）直接起动－－停车控制按下SB1→控制电路断开→KM线圈断电→主触点断开→主电路断开→电动机停车→辅助触点断开电工与电子技术M3~ABCKMFUQ主电路失压保护：采用继电器、接触器控制采用继电器、接触器控制后，电源电压85%时，接触器触头自动断开，可避免烧坏电机；另外，在电源停电后突然再来电时，可避免电机自动起动而伤人。KMSB1KMSB2控制电路~电工与电子技术KMM3~ABCKMFUQFR电流形成回路，只要接两相就可以了。（3）异步机的直接起动+过载保护发热元件热继电器触头主电路控制电路KMSB1SB2FR~电工与电子技术电机工作时，若因负载过重而使电流增大，但又比短路电流小。此时熔断器起不了保护作用，应加热继电器，进行过载保护。M3~ABCKMFUQFR过载保护：加热继电器热继电器的热元件热继电器触头KMSB1KMSB2FR~电工与电子技术2.既能长期工作又能点动的控制电路KMFUQ..M3~FRSB2KMSB1FRKMSASA断开：点动SA闭合：长动电工与电子技术2.既能长期工作又能点动的控制电路KMSB2FRKMSB1~SB3后闭合先断开按下SB3闭合电机运转点动时：自锁触点不起作用通电电工与电子技术2.既能长期工作又能点动的控制电路松开SB3电机停转实现点动用途:试车、检修以及车床主轴的调整等。KMSB2FRKMSB1~SB3先断开后闭合断开断电电工与电子技术3.多地点控制KMKMFUQ..M3~FRSB2KMFRSB1SB4起动按钮并联停车按钮串联SB3电工与电子技术5.3笼型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。电工与电子技术5.3鼠笼式电机的正反转控制(1)FRKMRKMRSBR该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。SBF和SBR不能同时按下，否则会造成短路！操作过程：SBF正转SBR反转停车KMFKMFSB1SBF~3~MFRFU.KMRQ......电工与电子技术按下SBFSBKMF联锁：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。“联锁”触点电气联锁：利用接触器的触点实现的联锁控制。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联锁。KMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.....通电断开断电电机正转闭合电工与电子技术机械联锁电气联锁机械联锁：利用复合按钮的触点实现的联锁控制。KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR鼠笼式电动机正反转的控制线路电工与电子技术KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR当电机正转时，按下反转按钮SBR先断开断电闭合通电断开停止正转闭合闭合电机反转电工与电子技术KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR当电机反转时，按下正转按钮SBF先断开断电闭合通电断开停止反转闭合闭合电机正转电工与电子技术5.4行程控制自动往返运动：1.能正向运行也能反向运行2.到位后能自动返回行程控制：控制某些机械的行程，当运动部件到达一定行程位置时利用行程开关进行控制。STaSTb电机正程限位开关STaSTb逆程电工与电子技术KMRM3~ABCKMFFUQFR行程控制实质为电机的正反转控制，只是在行程的终端要加限位开关。正程逆程BA电工与电子技术用于自动往复控制或限位保护等。1.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。未撞击撞击(a)外形图ST常开触点常闭触点ST(c)符号电工与电子技术行程控制电路（1）逆程限位开关STASTB正程至右极端位置撞开STB动作过程SB2正向运行电机停车（反向运行同样分析）控制电路KMFFRKMRSB1KMFSB2STBSB3STAKMRKMRKMF限位开关~电工与电子技术行程控制(2)--自动往复运动正程逆程电机工作要求：1.能正向运行也能反向运行2.到位后能自动返回电工与电子技术STaSTb前进(正转）后退12按SBF时KMF通电(其常闭断开，常开闭合)KMF断电KMR通电行程开关自动往返运动：挡块电机正转工作台前进到达预定位置，挡块1撞击STbSBKMRSBFKMFKMFKMRSTbSTaKMFKMRSBR停止正转电机反转(工作台后退)电工与电子技术5.5时间控制时间继电器定时类型：钟表式空气式电子式阻容式数字式。。。。。。。。时间控制就是采用时间继电器进行延时控制。电工与电子技术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延时闭合常开触头延时断开常闭触头瞬时断开常闭触头瞬时闭合常开触头图5.5.1时间继电器空气式时间继电器的工作原理电工与电子技术时间继电器触头类型常闭断电后延时闭合常开断电后延时断开通电延时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断电延时式电工与电子技术KM1FUQFR电机绕组U1U2V1V2W1W2KM3U1V1W1U2V2W2YW2V1V2U2W1U1KM2主电路电机的Y－起动KM3闭合，电机接成Y形；KM2闭合，电机接成形。例1:电工与电子技术1.Y–换接起动控制线路Y接法KM3KM1FUQ接法.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2KM2电工与电子技术通电通电.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通电断电通电延时继电器通电延时断开复合按钮起动过程：按SB2KM1通电KM2断电绕组Y接KM1接通电源KM2—绕组联接KM3—绕组Y联接常闭断开常开闭合常闭延时断开电动机Y接起动常闭断开常开闭合自锁KT通电KM3通电通电瞬时闭合电工与电子技术KM1接通电源KM2—绕组联接KM3—绕组Y联接通电通电SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通电断电通电延时继电器通电延时断开KM1断电常开断开常闭闭合当KT常闭触点延时断开时断电电工与电子技术KM1接通电源KM2—绕组联接KM3—绕组Y联接通电通电SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通电断电通电延时继电器通电延时断开断电KM1断电常开断开常闭闭合当KT常闭触点延时断开时通电断电KM2通电常闭断开KM3断电常闭闭合绕组接Y接断开电工与电子技术KM1接通电源KM2—绕组联接KM3—绕组Y联接通电通电SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通电断电通电延时继电器通电延时断开KM1断电常开断开常闭闭合当KT常闭触点延时断开时通电断电KM2通电常闭断开KM3断电常闭闭合绕组接Y接断开通电电机接运行KM1通电电工与