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電動(dòng)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(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路,3鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路,5時(shí)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(dòng)作原理和控制作用。2、掌握三相電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)和正反轉(zhuǎn)的控制電路，了解行程控制和時(shí)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(duì)發(fā)電機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)、及電路進(jìn)行測(cè)量、操作和保護(hù)而裝設(shè)的輔助設(shè)備是各種測(cè)量儀表，控制開關(guān)，信號(hào)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(duì)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(dòng)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(duì)電動(dòng)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(dòng)接通、斷開電路和隔離電源用。結(jié)構(gòu)圖和符號(hào)：,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(hào)（c)結(jié)構(gòu),,控制按鈕,按鈕(手動(dòng)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(hào),(a)外形圖,,（a）thestructure,（b）chartandlettersymbol,button,動(dòng)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(hào),常開(動(dòng)合)按鈕,常閉(動(dòng)斷)按鈕,復(fù)合按鈕,用于自動(dòng)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(dòng)作要由機(jī)械撞擊。,(a)外形圖,行程開關(guān)的外形符號(hào),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(dòng)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(dòng)觸頭動(dòng)作。組成原理：線圈通入電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)，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(dòng)式轉(zhuǎn)動(dòng)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(duì)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)電弧：開關(guān)電器切斷電流電路時(shí)，觸頭間電壓大于10V，電流超過80mA時(shí)，觸頭間會(huì)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(shí)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(dòng)控制的要求。,,結(jié)構(gòu)如圖：,動(dòng)作過程：,線圈通電,銜鐵被吸合,觸點(diǎn)閉合,電動(dòng)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(dòng)畫,彈簧,,符號(hào)：,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(dòng)合(常開)輔助觸點(diǎn),動(dòng)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(dòng)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(hào)和同時(shí)控制多個(gè)電路，也可直接用它來控制小容量電動(dòng)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(hào),作用：按整定時(shí)間長短通斷電路分類：按構(gòu)成原理分：電磁式電動(dòng)式空氣阻尼式晶體管式數(shù)字式按延時(shí)方式分：通電延時(shí)型斷電延時(shí)型,timerelay繼電器,1一線圈2一電磁鐵3一可動(dòng)鐵心4一返回彈簧5、6一瞬時(shí)靜觸點(diǎn)7一絕緣件8一瞬時(shí)動(dòng)觸點(diǎn)9一壓桿10一平衡錘11一擺動(dòng)卡板12一扇形齒輪13一傳動(dòng)齒輪14一主動(dòng)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(dòng)齒輪,Timerelay,a)通電延時(shí)繼電器,b)斷電延時(shí)繼電器,延時(shí)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(hào)(b)通電延時(shí)線圈(c)斷電延時(shí)線圈(d)通電延時(shí)閉合動(dòng)合（常開）觸點(diǎn)(e)通電延時(shí)斷開動(dòng)斷（常閉）觸點(diǎn)（f）斷電延時(shí)斷開動(dòng)合（常開）觸點(diǎn)（g）斷電延時(shí)閉合動(dòng)斷（常閉）觸點(diǎn)（h）瞬動(dòng)觸點(diǎn),symbol,中間繼電器速度繼電器時(shí)間繼電器（具有延時(shí)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(dòng)機(jī)不受長期過載電流的危害，在電動(dòng)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(dòng)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(gè)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(shí)，發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長時(shí)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(shí)，就切斷了控制電路，使繼電器線圈斷電，于是就切斷了電動(dòng)機(jī)的主電路，起到了過載保護(hù)的作用。,熱繼電器的符號(hào)：,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(shí)，熱繼電器應(yīng)在20分鐘內(nèi)動(dòng)作。通常是根據(jù)整定電流選擇熱繼電器，整定電流與電動(dòng)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(hào)：,,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(dòng)的電機(jī),(2)單臺(tái)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(dòng)空氣斷路器(自動(dòng)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(dòng)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(lì)脫扣器5．熱脫扣器6．失壓脫扣器7．按鈕,,,,2鼠籠式電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)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(dòng)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(shí)吸合，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。按下SB1，控制電路斷電，主觸頭和輔助觸頭同時(shí)斷開，電動(dòng)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(dòng)控制。,自鎖觸頭,,二、電動(dòng)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(dòng)機(jī)內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，熔斷器流過很大的短路電流，熔絲迅速熔斷，電動(dòng)機(jī)就自動(dòng)停轉(zhuǎn)。,零壓保護(hù)：當(dāng)電網(wǎng)電壓下降很多或停電時(shí)，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(dòng)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(dòng)機(jī)過載時(shí)，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(tái)電動(dòng)機(jī)的控制線路,甲、乙的起動(dòng)按鈕并聯(lián)；停止按鈕串聯(lián)。,,,,,,,,,,.3鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路,在生產(chǎn)上不僅需要控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停車，有時(shí)候還要求電動(dòng)機(jī)能向正、反兩個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，例如應(yīng)用異步電動(dòng)機(jī)使起重機(jī)提升與下降。,將電動(dòng)機(jī)接到電源的任意兩根線對(duì)調(diào)一下，即可使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。,,需要用兩個(gè)接觸器來實(shí)現(xiàn)這一要求。當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)反轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，將電動(dòng)機(jī)接到電源的任意兩根聯(lián)線對(duì)調(diào)一下，電動(dòng)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(shí)動(dòng)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(gè)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(gè)常閉觸點(diǎn)KMF,接觸器KMF和KMR的這兩個(gè)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(gè)接觸器的線圈帶電時(shí)，就把另一個(gè)接觸器的控制電路鎖住，所以叫做聯(lián)鎖作用，這兩個(gè)常閉觸頭就叫做聯(lián)鎖觸頭。在同一時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)接觸器只允許一個(gè)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(dòng)部件到達(dá)一定行程位置時(shí)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(dòng)停止；一些機(jī)床要求刀具或工件自動(dòng)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(dòng)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(gè)常開觸點(diǎn)和一個(gè)常閉觸點(diǎn)。,其結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動(dòng)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(hào)：,用行程開關(guān)控制電動(dòng)機(jī)自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)：,行程開關(guān),行程開關(guān),常閉觸頭,常開觸頭,自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)的控制電路：,按SBF時(shí),,KMF通電,KMF斷電,KMR通電,電機(jī)正轉(zhuǎn),,工作臺(tái)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(tái)后退),,