电工技术2.ppt

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1、第10章 继电接触控制系统,10.4 行程控制,10.1 常用控制电器,10.2 鼠笼式电动机直接起动的控制线路,10.3 鼠笼式电动机正反转的控制线路,10.5 时间控制,本章要求： 1.了解常用低压电器的结构、功能和用途。 2. 掌握自锁、联锁的作用和方法。 3. 掌握过载、短路和失压保护的作用和方法。 4. 掌握基本控制环节的组成、作用和工作过 程。能读懂简单的控制电路原理图、能设 计简单的控制电路。,第10章 继电接触控制系统,应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。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。,介绍常用的低压电器（直流1500V，交流1200

2、V以下），基本的控制环节和保护环节的典型线路。,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。,10.1 常用控制电器,10.1.1 组合开关（转换开关）,实现多条线路、不同联接方式的转换。 可用于三相电动机手动起停控制。,触片通流能力有限，一般用于交流380V、直流220V，电流100A以下的电路中做电源开关。,结构, 转轴上,用途：,使用注意事项：,用组合开关起停电动机的接线图,10.1.2 按钮(手动切换电器),(b) 结构,常用于接通和断开控

3、制电路,结构：,(a) 外形图,用途：,按钮帽、触点,分动、静触点，,或常开、常闭触点,10.1.3 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,按状态分,按用途分,电磁系统,结构,吸引线圈,静铁心,动铁心,触点,通电,所有常开触点闭合,所有常闭触点断开,断电：所有触点恢复原状态,符号,线圈,常开主触点,常开辅助触点,常闭辅助触点,10.1.4 继电器,继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。 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。,1. 电流及电压继电器,电流

4、继电器：可用于过载或过载保护， 电压继电器：主要作为欠压、失压保护。,2. 中间继电器,中间继电器触头容量小，触点数目多，用于控 制线路。,通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可 直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。,(a) 外形,3. 时间继电器,从得到输入信号(线圈通电或断电)起，经过一段时间延时后才动作的继电器。适用于定时控制,直流电磁式结构图,阻尼铜套,衔铁,工作原理：当衔铁未吸合时，磁路气隙大，线圈电感小。通电后激磁电流很快建立，将衔铁吸合，继电器触点立即改变状态。而当线圈断电时，铁心中的磁通将衰减，磁通的变化将在铜套中产生感应电动势，并产生感应电流，阻止磁通衰减。当磁通

5、下降到一定程度时，衔铁才能释放，触头改变状态。因此继电器吸合时是瞬时动作，而释放时是延时的，故称为断电延时。,(1)直流电磁式 时间继电器,通电延时的空气式时间继电器结构示意图,微动开关2,微动开关1,(2) 空气式时间继电器,断电延时的空气式时间继电器结构示意图,常闭 延时闭合,常闭 延时断开,空气式时间继电 器的延时范围大 (有 0.4 60 s 和 0.4 180s两种)。 结构简单，但准 确度较低。,10. 1. 5 热继电器,用于电动机的过载保护。,(a) 外形,(b) 结构,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，使其向上 弯曲，杠杆被弹

6、簧拉回，常闭触点断开。,发热元件,杠杆,结构,工作原理,双金属片,常闭触头,10.1.6 熔断器,熔断器额定电流IF的选择：,(1) 电灯、电炉等电阻性负载,IF IL,(3) 频繁起动的电机,(2) 单台电机,用于低压线路中的短路保护。,熔丝或熔片 分插入式、螺旋式、管式和有填料式,结构：,用于自动往复控制或限位保护等。,10. 1.7 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。,(a)外形图,可实现短路、过载、失压保护。,10.1.8 自动空气断路器(自动开关),锁钩,主触点 手动闭合,衔铁释放,连杆装置,释放弹簧,衔铁吸合,电动机的保护,短路保护：要求迅

7、速、可靠切断电源。 通常采用熔断器 、过流继电器等。,失压(零压)：要求电源电压恢复时，重新起动。 常用的失压和欠压保护有： 对接触器实行自锁； 用低电压继电器组成失压、欠压保护。,过载保护：要求运行中防止电流超过额定值。 常采用热继电器保护， 或用自动开关、电流继电器保护。,继电接触控制线路由一些基本控制环节组成。,在电工技术中所绘制的控制线路图为原理图，它不考虑电器的结构和实际位置，突出的是电气原理。,电器自动控制原理图的绘制原则及读图方法：,1.按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。,2.控制线路由主电路(被控制负载所在电路，电流较大) 和控制电路 (控制主电路状态，电流较小)组成。,

8、3.属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和触点)按其功能和所接电路的不同分别画在不同的电路中，但必须标注相同的文字符号。,4.所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下 的正常状态画出，即原始状态绘制。,5.与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等) 在控 制电路中不画出。,分析和设计控制电路时应注意：,使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准 确可靠。,(2)尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一 个电器的控制电路。,(3)必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈 串联。,10.2 鼠笼式电动机直接起动的控制线路,1.直接起动,结构图,主电路,控制电路,1.直接起动,点动：按下起动

9、按钮，电动机运转， 松开起动按钮 ，电动机停转。,原理图,自锁触点,主电路,控制电路,1.直接起动,控制要求：1.直接起动长动控制； 2.隔离、短路、过载、零压保护。,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,电动机起动,辅助触点闭合,自锁,1.直接起动,控制要求：1.直接起动长动控制； 2.隔离、短路、过载、零压保护。,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,1.直接起动,控制要求：1.直接起动长动控制； 2.隔离、短路、过载、零压保护。,过载,短路,FU烧断,主触点断开,控制电路断开,电动机起动,FR触点断开,

10、电动机停车,主电路断开,电动机停车,电动机停车,零压,重新起动,2. 既能长期工作又能点动的控制电路,SA断开：点动,SA闭合：长动,2. 既能长期工作又能点动的控制电路,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。,复合按钮,2. 既能长期工作又能点动的控制电路,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,先断开,后闭合,断开,断电,2. 既能长期工作又能点动的控制电路,松开SB3,2. 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。,3. 多地点控制,KM,SB

11、2,KM,FR,SB1,起动按钮并联,停车按钮串联,KM1,FU,Q,KM2,M1,M2,3,3,.,SB,SB1,KM1,KM1,SB2,KM2,KM2,按SB1,通电,闭合,再按SB2,闭合,通电,闭合,闭合,1. 控制顺序：M1起动后M2才能起动。M2既不能单独起动，也不能单独停车。,4. 电机的顺序控制,.,.,.,.,M1 3,两电机各自 要有独立的 电源；这样 接，主触头 (KM1)的负 荷过重。,KM1,例1：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：,起动要求: 1#电机先起动，2#电机才动。 停车要求: 2#电机先停

12、，1#电机才停。,例2：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止： 起动时: M1起动后 M2才能起动； 停车时: M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？,起动：,通电,通电,闭合,闭合,SB1,KM1,FR1,例2：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止： 起动时: M1起动后 M2才能起动； 停车时: M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？,停车：,断电,断电,断开,断开,10.3 鼠笼式电动机正反转的控制

13、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。,KMR,缺点：两个接触器不能同时通电， 否则短路。,按下SBF,SB,KMF,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。,KMR,SBF,KMF,KMF,SBR,KMR,KMR,.,.,.,.,.,通电,断开,断电,闭合,机械联锁：利用

14、复合按钮的触点实现的联锁控制。,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,当电机正转时， 按下反转按钮SBR,先断开,断电,闭合,通电,断开,闭合,闭合,电机反转,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,当电机反转时， 按下正转按钮SBF,先断开,断电,闭合,通电,断开,闭合,闭合,电机正转,下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中 有几处错误，请改正之。,两根线对调,在主触点前面,少自锁触点,应为KMR,应为KMF,应在SB1后面,10.4 行程控制,当运动部件到达一定行程位置时采用行程开关来进行的控制。,行程开关可实现正反转变换、终端保护、自动循环、制动及变速等多项要求。,STa,STb,1,2,按SBF时,(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,