2、电气控制技术

长职院机电工程系长沙职业技术学院机电工程系实用电工知识长职院机电工程系第二章电气控制技术常用低压电器2.1三相异步电动机继电接触器控制电路2.2单相异步电动机的起动电路2.3实用电工知识长职院机电工程系第一节常用低压电器1、常用低压电器的功能及作用2、常用低压电器的分类3、常用低压控制与保护电器4、常用继电器5、常用各类低压电器的图形和符号实用电工知识长职院机电工程系常用低压电器的功能及作用电器：是指能自动或手动接通和断开电路，以及对电路或非电路现象能进行切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件。生产机械中所用的控制电器多属低压电器，它是指电压在500v以下、用来接通或断开电路，以及用来控制、调节和保护用电设备的电气器具。实用电工知识长职院机电工程系低压电器的分类按控制作用分类执行电器用来完成某种动作或传递功率。例如：电磁铁。控制电器用来控制电路的通断。例如：开关、继电器。主令电器用来控制其它自动电器的动作。例如：按钮、转换开关等。保护电器用来保护电源、电路及用电设备。例如：熔断器、热继电器等。实用电工知识长职院机电工程系低压电器的分类按动作方式分自动切换电器按照信号变化而自动动作的电器。例如：接触器、继电器。非自动电器通过人力操作而动作的电器。例如：开关、按钮等。实用电工知识长职院机电工程系低压电器的分类按动作原理分类电磁式电器它是根据电磁铁的原理工作的。例如：接触器、继电器等。非电磁式电器它是依靠外力（人力或机械力）或某种非电量的变化而动作的电器。例如：行程开关、按钮、速度继电器、热继电器等。实用电工知识长职院机电工程系1.作用：起接通电源的作用。分为：单刀：用在某一相线上双刀：用在两相上三刀:用在三相上2.符号：Q3.选择:选择额定电压和额定电流分别等于或稍大于电动机的额定电压和额定电流。刀开关(Q)4.注意事项：刀开关安装时，瓷底应与地面垂直，手柄向上，易于灭弧，不得倒装或平装。实用电工知识长职院机电工程系刀开关实用电工知识长职院机电工程系（a）外型（b）内部结构上一页下一页返回瓷底胶盖闸刀开关1—出线盒2—熔丝3—动触头4—手柄5—静触头6—电源进线座7—瓷座8—胶盖9—接用电器实用电工知识长职院机电工程系—它的主要部分就是熔体，也叫保险丝。1.作用：短路保护2.符号：3.分类：插入式、螺旋式、封闭管式、快速熔断式FU熔断器（FU）12345实用电工知识长职院机电工程系自动开关2.工作原理：电磁脱扣器的线圈串联在主电路中。短路时主电路电流增大，线圈磁场增强吸动衔铁动作，断开主触点，分断主电路，起到短路保护作用。热脱扣器是一个双金属片热继电器。它的发热元件串联在主电路中。过载时，过载电流使双金属片受热弯曲动作，断开主触点，切断主电路，起过载保护作用。1.作用:兼有刀开关和熔断器的作用。实用电工知识长职院机电工程系3.符号:Q×××断路器（Q）—自动开关或空气开关自动开关的原理图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—电阻丝实用电工知识长职院机电工程系铁壳开关实用电工知识长职院机电工程系HZ10-10/3型转换开关实用电工知识长职院机电工程系1.作用:用于接通或断开辅助电路，靠手动操作。2.结构：1—常闭触点或动断触点2—常开触点或动合触点触点1触点2按钮按下按钮帽：常闭触点断开→常开触点闭合松开按钮帽：常开触点断开→常闭触点闭合按钮（SB）触点1触点2实用电工知识长职院机电工程系常闭触点常开触点按钮实用电工知识长职院机电工程系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实用电工知识长职院机电工程系1.作用:利用电磁吸力的作用而动作。用于频繁地接通和断开大电流电路的自动切换电器。接通或断开电路。2.结构:3.符号：按状态分按用途分动合触点动断触点主触点辅助触点电磁系统、触点动合主触点动合辅助触点线圈动断辅助触点交流接触器(KM)实用电工知识长职院机电工程系实用电工知识长职院机电工程系线圈铁芯衔铁主触头弹簧辅助触头M3~电机~380~~线圈符号：KM动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源实用电工知识长职院机电工程系继电器和接触器主要区别在于：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，继电器一般用于控制电路中。时间继电器（具有延时功能）中间继电器电压继电器（欠压、失压保护）电流继电器（过载保护）热继电器（做过载保护）速度继电器…...继电器类型：常用继电器实用电工知识长职院机电工程系热继电器——用于电动机的过载保护实用电工知识长职院机电工程系IIII杠杆常闭触头发热元件双金属片符号串联在主电路中符号串联在控制电路中FRFR热继电器——用于电动机的过载保护实用电工知识长职院机电工程系得到输入信号后延时一段时间才动作。适用于定时控制+阻尼铜套衔铁时间继电器实用电工知识长职院机电工程系时间继电器下一页上一页返回返回实用电工知识长职院机电工程系热继电器利用电流的热效应保护电器，用作电动机的过载保护。1-电流整定装置2-主电路接线柱3-复位按钮4—常闭触头5—动作机构6—热元件31—常闭触头接线柱32—公共动触头接线柱33—常开触头接线柱1—主触头2—主双金属片3—热元件4—推动导板5—补偿双金属片6—常闭触头7—常开触头8—复位调节螺钉9—动触头10—复位按钮11—偏心轮12—支撑件13—弹簧实用电工知识长职院机电工程系行程开关又称限位开关或位置开关。实用电工知识长职院机电工程系行程开关下一页上一页返回返回实用电工知识长职院机电工程系常闭按钮常开按钮复合按钮SBSBSB三极二极QSQS刀开关按钮SQSQ常闭触点常开触点行程开关KMKMKM线圈常开触点常闭触点KAKAKA线圈常开触点常闭触点交流接触器中间继电器FR发热元件双金属片常闭触点复位按钮弹簧扣板发热元件常闭触点IIFR热继电器KTKTKT线圈常开触点常闭触点时间继电器常用各类低压电器的图形和符号长职院机电工程系实用电工知识长职院机电工程系第二节三相异步电动机继电--接触器控制电路1、电动机的直接控制2、电动机的正反转控制继电接触器控制电路都有主电路和控制电路两部分组成。主电路：直接给电动机绕组供电的电路。控制电路：对主电路的动作实施控制的电路。实用电工知识长职院机电工程系一、三相笼型异步电动机的直接起动控制1.点动控制电路当按下按钮时电动机转动，松开按钮电动机就停转。三相异步电动机的基本控制电路实用电工知识长职院机电工程系主电路：三相电源—QS—FU1—KM（主触点）—FR（热元件）—M(电动机）控制电路：L21—FU2—1号线—FR（动断触点）—2号线—SB—3号线—KM线圈—0号线—FU2—L22点动控制电路实用电工知识长职院机电工程系合上开关QS接通电源按下SBKM线圈通电KM主触点闭合电动机运转松开SBKM线圈失电KM主触点断开电动机停转点动控制电路工作过程KM辅助触点闭合（自锁）KM辅助触点断开实用电工知识长职院机电工程系短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏，电机和电器设备产生机械性损坏，要求迅速、可靠切断电源。通常采用熔断器FU和过流继电器等。欠压是指电机工作时，电压降低引起电流增加，失压(零压)是指电源电压消失而使电动机停转，在电源电压恢复时，电机可能自起动，易造成人身或设备故障。常用的失压和欠压保护有：接触器自锁；用低电压继电器组成失压、欠压保护。过载保护是为防止三相电机在运行中电流超过额定值而设的保护。常采用热继电器FR保护，也可采用自动开关和电流继电器保护。电动机的保护实用电工知识长职院机电工程系电动机的保护实用电工知识长职院机电工程系过电流保护电路实用电工知识长职院机电工程系过电流保护电路工作原理当电动机起动时，时间继电器KT的动断触点仍闭合，动合触点尚未闭合，过电流继电器KI的线圈不接入电路。起动结束后，KT动断触点断开，动合触点闭合，KI线圈得电，开始起保护作用。工作过程中，某种原因而引起过电流时，TA输出电压增加，KI动作，其动断触点断开，电动机便停止运转。实用电工知识长职院机电工程系电动机的过载保护实用电工知识长职院机电工程系当电路出现短路时，线路电流突然变大，熔断器烧断而切断线路电源，电动机停转。接触器常开触点断开，线路恢复供电后电机不会自行起动(失压、欠压保护)。短路保护实用电工知识长职院机电工程系M3~nFUM3~短路保护动作过程演示实用电工知识长职院机电工程系当电路电动机过载时，热继电器的发热元件将常闭触点断开，使接触器线圈断电主触点断开，电动机停转。过载保护实用电工知识长职院机电工程系M3~nM3~过载保护动作演示实用电工知识长职院机电工程系既能长期工作又能点动的控制电路按下起动按钮，电动机运转，松开起动按钮，电动机停转。点动按钮SB3的作用：(1)使接触器线圈KM通电；(2)使线圈KM不能自锁。KMSB2FRKMSB1~SB3复合按钮实用电工知识长职院机电工程系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实用电工知识长职院机电工程系KMSB2FRKMSB1~SB3先断开后闭合断开断电松开SB3实用电工知识长职院机电工程系电动机的正反转控制生产机械的运动部件往往需要作正、反两个方向的运动。这就要求拖动生产机械的电动机具有正、反转控制。若要实现电动机反向控制，只需将电源的三根相线任意对调两根(称换相)即可。实用电工知识长职院机电工程系也称可逆转换开关倒顺开关控制的正反转控制电路L1L2L3FUM3~UVWQSs静触点动触点这种电路一般用于额定电流在10A、功率在3kW以下的小容量电动机。实用电工知识长职院机电工程系无联锁的正、反转控制电路接触器控制的正反转控制电路L1QSFU1L2L3KM1FRFRKM1SB1SB2FU2KM2SB3KM2KM1KM2M3~反转接触器反转按钮正转接触器正转按钮正转触点反转触点SB2和SB3决不允许同时按下，否则造成电源两相短路。正反转控制电路必须保证正转、反转接触器不能同时动作。实用电工知识长职院机电工程系L1QFU1L2L3KM1FRFRKM1SB1SB2FU2KM2SB3KM1KM2M3~KM1KM2KM2按下SB2电机正转通电闭合断开断电闭合正转控制：合上QSKM1线圈通电KM1自锁触点闭合KM1主触点闭合KM1常闭触点断开，防止误动作使KM2线圈通电（联锁）反转控制：先按下SB1KM1线圈断电电机停转KM1自锁触点断开KM1主触点断开KM1常闭触点闭合按下SB3电机反转有电器联锁的正、反转控制电路接触器控制的正反转控制电路实用电工知识长职院机电工程系L1QFU1L2L3KM1FRFRKM1SB1SB2FU2KM2SB3KM1KM2M3~KM1KM2KM2“联锁”触点在同一时间内，两个接触器只允许一个通电工作的控制作用，称为“联锁”。利用接触器的触点实现联锁控制称电气联锁。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连锁。实用电工知识长职院机电工程系电气机械双重联锁的控制电路L1QFU1L2L3KM1FRFRKM1SB1SB2FU2KM2SB3KM2KM1KM2M3~KM1KM2SB2SB3利用复合按钮的触点实现联锁控制称机械联锁。电气联锁机械联锁实用电工知识长职院机电工程系L1QFU1L2L3KM1FRFRKM1SB1SB2FU2KM2SB3KM2KM1KM2M3~KM1KM2SB2SB3当电机正转时，按下反转按钮SB2电机反转停止正转闭合先断开断开断电闭合通电闭合断开断开闭合实用电工知识长职院机电工程系KM2M3~L1L2L3QSFUKM1KM2FRSB3SB1SB2KM1KM1KM1KM2KM2FR接触器联锁的正反转控制线路实用电工知识长职院机电工程系M3~L1L2L3QSFUKM1KM2FRSB3SB1SB2KM1KM1KM1KM2KM2KM2FR接触器联锁的正反转控制线路实用电工知识长职院机电工程系M3~