电气二次回路基础知识

低压电器配电电器控制电器开关熔断器……接触器继电器起动器……时间继电器热继电器……§.1低压电器简介1.1刀闸开关控制对象：380V，5.5kW以下小电机考虑到电机较大的起动电流，刀闸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QS1.2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：FI异步电机的起动电流Ist=(5~7)×额定电流。stFII31~5.212.空载电机LFII（稍大）1.无冲击电流的场合（如电灯、电炉）stFII21~6.113.频繁起动的电机安秒特性tIF1.3控制按钮常开(动合)按钮电路符号SB常闭(动断)按钮电路符号SB复合按钮电路符号SB1.4行程开关用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。常开（动合）触头电路符号ST常闭（动断）触头电路符号ST线圈铁芯衔铁主触头弹簧辅助触头M3~电机1.5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~380~~M3~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~220~380~~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。简单的接触器控制ABCM3~刀闸起隔离作用自保持停止按钮起动按钮特点：小电流控制大电流。1.6继电器继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，触发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。中间继电器电压继电器电流继电器时间继电器（具有延时功能）热继电器（做过载保护）…...继电器类型：发热元件功能：过载保护热继电器结构：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电机起动、停车（点动、连续运行、多地点控制、顺序控制等）电机正反转控制行程控制时间控制速度控制……§.2基本控制环节2.1异步机的直接起动M3~ABCKMFUQSB'C'KMSB一、点动控制动作过程触头（KM）打开按钮松开线圈（KM）断电电机停转。触头（KM）闭合按下按钮（SB）线圈（KM）通电电机转动；控制电路主电路简单的接触器控制ABCM3~刀闸起隔离作用自保持停止按钮起动按钮二、电动机连续运行自保持KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1起动按钮停车按钮KM注意：接触器线圈电压380V时，采用此种接线方式。KMSB1KMSB2FRM3~ABCKMFUQSFR电流成回路，只要接两相就可以了。三、异步机的直接起动+过载保护发热元件热继电器触头例如：甲、乙两地同时控制一台电机。方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。四、多地点控制KMSB1甲SB2甲KMSB3乙SB4乙乙地甲地QSFRM3~ABCKMFU方法一：用复合按钮。五、点动+连续运行SB3：点动SB2：连续运行控制关系该电路缺点：动作不够可靠。KMSB1KMSB2FRSB3主电路控制电路SBKASB1KASB2FRKMKAM3~ABCKMFU方法二：加中间继电器（KA）。控制关系SB：点动SB2：连续运行FR2.2电机的正反转控制KMFKMFSB1SBFFRKMRKMRKMRSBRM3~ABCKMFFUQSFR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SB1正转电机的正反转控制—加互锁互锁作用：正转时，SBR不起作用；反转时，SBF不起作用。从而避免两触发器同时工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRM3~ABCKMFFUQSFRKMRSBR互锁KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR电机的正反转控制—双重互锁KMRM3~ABCKMFFUQSFR电器互锁机械互锁双保险机械互锁（复合按钮）电器互锁（互锁触头）2.3行程控制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BAKMRM3~ABCKMFFUQSFR行程控制电路（1）正程限位开关STASTB逆程至右极端位置撞开STA动作过程SB2正向运行电机停车（反向运行同样分析）控制回路KMFFRKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF限位开关行程控制(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机STaSTb自动往复运动控制电路限位开关采用复合式开关。正向运行停车的同时，自动起动反向运行；反之亦然。关键措施KMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTb时间继电器定时类型：钟表式空气式电子式阻容式数字式2.4定时控制。。。。。。。。空气式时间继电器的工作原理常开触头延时闭合常闭触头延时打开线圈衔铁常闭触头常开触头线圈通电衔铁吸合（向下）连杆动作触头动作动作过程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KMFUQSFR电机绕组A'xB'yC'zKM-YA'B'C'XYZYZB'YXC'A'KM-主电路定时控制例一：电机的Y－起动KM-Y闭合，电机接成Y形；KM-闭合，电机接成形。KMFUQSFR电机A'xB'yC'zKM-YKM-主电路接通电源延时KTKM-KM-YY转换完成SB2KMKTKM-YKM-KM-KTKTKM-YKM-YKM-KM-KTKM-KMSB1SB2KMY－起动控制电路FR＃1电机M1控制要求：1.M1起动后，M2才能起动2.M2可单独停＃2电机M2定时控制例二：顺序控制顺序控制电路（1）：两电机只保证起动的先后顺序，没有延时要求。FUKM2FR2ABCFUM3~ABCKM1FR1M3~主电路控制电路KM1KM2SB3SB4FR2KM2KM1SB1SB2FR1KM1顺序控制电路(2)：M1起动后，M2延时起动。FRSB2KM1KTKM2延时KM2M1起动KTM2起动主电路同前KM1SB1SB2KTKM1KM2KM2KM2KT控制电路KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KT实现M1起动后M2延时起动的顺序控制，用以下电路可不可以？SB2KM1KTKM2延时KM2M1起动M2起动不可以！继电器、接触器的线圈有各自的额定值，线圈不能串联。§3电动机的保护电动机保护的类型：失压保护：采用继电器、接触器控制短路保护：加熔断器过载保护：加热继电器M3~ABCKMFUQS主电路3.1失压保护采用继电器、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。方法：采用继电器、接触器控制。A'C'KMSB1KMSB2控制电路A'C'线圈电压380V3.2短路保护stFII21~6.11频繁起动的电机：FI异步电动机的起动电流（Ist）约为额定电流（IN）的(5~7）倍。选择熔体额定电流（）时，必须躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。通常用以下关系：stFII31~5.21一般电机：方法：加熔断器。3.3过载保护KMSB1KMSB2FR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~ABCKMFUQSFR热继电器的热元件热继电器触头方法：加热继电器。作用：可实现短路、过载、失压保护。自动空气断路器（自动开关）结构：过流脱扣器欠压脱扣器工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。例一：运料小车的控制设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求：1.小车启动后，前进到A地。然后做以下往复运动：到A地后停2分钟等待装料，然后自动走向B。到B地后停2分钟等待卸料，然后自动走向A。2.有过载和短路保护。3.小车可停在任意位置。正程逆程电机BA§4控制电路综合举例运料小车控制电路STa、STb为A、B两端的限位开关KTa、KTb为两个时间继电器M3~ABCKMFFUQSFRKMR主回路KMFFRKMRSBFSB1KMFSTaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR该电路的问题：小车在两极端位置时，不能停车。动作过程SBFKMF小车正向运行至A端撞STaKTa延时2分钟KMR小车反向运行至B端撞STbKTb延时2分钟KMF小车正向运行……如此往反运行。KMFFRKMRSBFSB1KMFSTaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBRKMFKMFSBFKMRFRSTaSTaKTaSTbKTbKMRKTaKMRKMFSTbKTbSB1SB2KAKA加中间继电器（KA）实现任意位置停车的要求SBR例二：工作台位置控制起动后工作台控制要求：(1)运动部件A从1到2(2)运动部件B从3到4(3)运动部件A从2回到1(4)运动部件B从4回到3自动循环BM1AM2ST3ST4ST2ST11234正转反转工作台位置控制电路(1)根据动作顺序设计控制电路。(2)检查有无互锁。(3)检查能否正确启动、停车。设计步骤：A正转12B反转34A反转21B正转43KMAFFRST4KMBRST2KMBFKMBRKMARST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFSB1SB2KMARST2ST3工作台位置控制电路ST4KMBRST2KMBFKMBRKMARST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFSB1FRKMAFSB2KMARST2ST3该电路有何问题？小车若在1、2、3、4规定的位置时，不能正常停车。电路的改进方法同前：加中间继电器（KA）KAFRST4KMBRST2KMBFKMBRKMARST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFKAKMAFSB2KMARST2ST3SB1KASB3控制电路读图和设计中应注意的问题：小结1、首先了解工艺过程及控制要求；2、搞清控制系统中各电机、电器的作用以及它们的控制关系；3、主电路、控制电路分开阅读或设计；4、控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而右的顺序进行读图或设计；5、同一个电器的所有线圈、触头不论在什么位置都叫相同的名字；6、原理图上所有电器，必须按国家统一符号标注，且均按未通电状态表示；7、继电器、接触器的线圈只能并联，不能串联；8、控制顺序只能由控制电路实现，不能由主电路实现。电器符号标注刀闸熔断器按钮接触器热继电器行程开关时间继电器中间继电器QSFUSBKMFRSTKTKA