补充传统继电器控制线路课件

电气控制电路电气控制电路1.1 三相交流异步电动机三相交流异步电动机 1.2 直接启动控制电路直接启动控制电路 1.3 点动控制电路点动控制电路 1.4 自锁控制电路自锁控制电路 1.6 正反转控制电路正反转控制电路 1.5 点动和自锁混合控制、点动和自锁混合控制、多地控制以及顺序控制电路多地控制以及顺序控制电路 1.7 位置控制和自动往返控制电路位置控制和自动往返控制电路 1.8 Y-形降压启动控制电路形降压启动控制电路 2.1 2.1 电气原理图图形符号和文字符号电气原理图图形符号和文字符号电气原理图图形符号和文字符号电气原理图图形符号和文字符号2.2 2.2 电气原理图绘制电气原理图绘制电气原理图绘制电气原理图绘制2.3 2.3 电器元件布置图电器元件布置图电器元件布置图电器元件布置图2.4 安装接线图安装接线图2.5 电气识图方法与步骤电气识图方法与步骤电气控制电路1.1 三相交流异步电动机 1.2 直接启动控11.1 三相交流异步电动机三相交流异步电动机 1.1.1 三相交流异步电动机的结构三相交流异步电动机的结构三相交流异步电动机主要由定子和转子构成。如图三相交流异步电动机主要由定子和转子构成。如图1-1所示。所示。图1-1 三相交流异步电动机的构件分解图 1.1 三相交流异步电动机 1.1.1 三相交流异步电动机21.定子定子定子由基座、定子铁芯和三相定子绕组组成。定子由基座、定子铁芯和三相定子绕组组成。基座：基座：支撑转子，作为磁路一部分和散热的作用。支撑转子，作为磁路一部分和散热的作用。定子铁芯：定子铁芯：由绝缘硅钢片叠成，减少涡流损耗。由绝缘硅钢片叠成，减少涡流损耗。三相定子绕组：三相定子绕组：由漆包线绕制而成，分为由漆包线绕制而成，分为U相、相、V相和相和W相，可以连接为相，可以连接为Y形和形和 形。如图形。如图1-3所示。所示。图1-2 三相交流异步电动机的机座与定子铁芯 图1-3 三相交流异步电动机的定子绕组连接方式1.定子定子由基座、定子铁芯和三相定子绕组组成。基座：支撑32转子转子转子由转轴、转子铁芯和转子绕组等组成。如图转子由转轴、转子铁芯和转子绕组等组成。如图1-4所示。所示。转轴：转轴：支撑转子，保证定子和转子之间的气隙。支撑转子，保证定子和转子之间的气隙。转子铁芯：转子铁芯：由硅钢片叠成，用来嵌入转子绕组。由硅钢片叠成，用来嵌入转子绕组。转子绕组：转子绕组：由铜条或铝浇铸而成，形似鼠笼，称鼠笼转子。由铜条或铝浇铸而成，形似鼠笼，称鼠笼转子。图1-4 三相交流异步电动机的鼠笼型转子绕组 2转子转子由转轴、转子铁芯和转子绕组等组成。如图1-4所示41.1.2 三相交流异步电动机的转动原理三相交流异步电动机的转动原理1鼠笼型转子随旋转磁极而转动的实验鼠笼型转子随旋转磁极而转动的实验图1-5 鼠笼型转子随旋转磁极而转动的实验由上面实验可以可得：鼠笼转子与磁铁的旋转方向始终相同。由上面实验可以可得：鼠笼转子与磁铁的旋转方向始终相同。原理：原理：磁铁旋转磁铁旋转切割转子导体切割转子导体感应电动势和感生电流感应电动势和感生电流感生电流与磁场作用感生电流与磁场作用感生电流与磁场作用感生电流与磁场作用产生电磁转矩产生电磁转矩产生电磁转矩产生电磁转矩旋转旋转旋转旋转1.1.2 三相交流异步电动机的转动原理1鼠笼型转子随旋52旋转磁场的产生旋转磁场的产生三相交流电流在转子空间产生的磁场如图三相交流电流在转子空间产生的磁场如图1-6所示所示 图1-6 转子空间旋转磁场的变化2旋转磁场的产生三相交流电流在转子空间产生的磁场如图1-66式中：式中：ns 旋转磁场的转速（旋转磁场的转速（r/min）；）；f1 交流电源的频率（交流电源的频率（Hz）；）；P 电动机定子绕组的磁极对数。电动机定子绕组的磁极对数。旋转磁场的转速：旋转磁场的转速：设电源频率为设电源频率为50 Hz，电动机磁极个数与旋转磁场的转速关系见表，电动机磁极个数与旋转磁场的转速关系见表1-1。磁极（个）2极4极6极8极10极12极ns（r/min）300015001000750600500表1-1磁极个数与旋转磁场转速的关系将定子绕组接至三相交流电源的导线任意对调两根，则将定子绕组接至三相交流电源的导线任意对调两根，则旋转磁场即反向转动，电动机也随之反转。旋转磁场即反向转动，电动机也随之反转。式中：ns 旋转磁场的转速（r/min）；旋转磁场的转速73三相交流异步电动机的转动原理和转差率三相交流异步电动机的转动原理和转差率通常将旋转磁场的转速通常将旋转磁场的转速ns与转子转速与转子转速n的差和旋转磁的差和旋转磁场的转速场的转速ns之比称为转差率，即之比称为转差率，即由于三相交流异步电动机的额定转速与旋转磁场的由于三相交流异步电动机的额定转速与旋转磁场的转速接近，所以额定转差率很小，通常为转速接近，所以额定转差率很小，通常为1%7%。3三相交流异步电动机的转动原理和转差率通常将旋转磁场的81.1.3 三相交流异步电动机的额定值三相交流异步电动机的额定值（1）额额定功率（容量）（定功率（容量）（kW）。指）。指电动电动机在机在额额定运行状定运行状态态下，下，转轴转轴上上输输出的机械功率。出的机械功率。（2）额额定定电压电压（V）。指）。指电动电动机在正常运行机在正常运行时时，定子，定子绕组规绕组规定定使用的使用的线电压线电压。（3）额额定定电电流（流（A）。指）。指电动电动机在机在输输出出额额定功率定功率时时，定子，定子绕组绕组允允许许通通过过的的线电线电流。流。（4）额额定定转转速（速（r/min）。指）。指电动电动机在机在额额定定电压电压、额额定定频频率及率及输输出出额额定功率定功率时时的的转转速。速。（5）额额定定频频率（率（Hz）。指）。指电动电动机在机在额额定条件运行定条件运行时时的的电电源源频频率。率。（6）接法。指三相定子）接法。指三相定子绕组绕组的的连连接方式。在接方式。在380V的的额额定定电压电压下，小功率（下，小功率（3kW以下）以下）电动电动机多机多为为Y形（星形）连接，中、大形（星形）连接，中、大功率电动机为功率电动机为 形（三角形）连接。形（三角形）连接。1.1.3 三相交流异步电动机的额定值（1）额定功率（容量91.1.4 三相交流异步电动机的检查与测试三相交流异步电动机的检查与测试（1）机械方面的检查。）机械方面的检查。（2）接线可靠。）接线可靠。（3）定子绕组直流电阻的测试。）定子绕组直流电阻的测试。（4）定子绕组绝缘电阻的测试。）定子绕组绝缘电阻的测试。（5）运行电流的测试。）运行电流的测试。1.1.4 三相交流异步电动机的检查与测试（1）机械方面的101.2 直接启动控制电路直接启动控制电路 1.2.1 开启式刀开关开启式刀开关1结构、电路符号和型号规格结构、电路符号和型号规格图1-7 开启式刀开关的结构、电路符号和型号规格 1.2 直接启动控制电路 1.2.1 开启式刀开关1结112选用方法选用方法（1）用于照明和电热负载时，选用额定电压为）用于照明和电热负载时，选用额定电压为220V或或250V，额定电流稍大于电路所有负载的额定电流之和的，额定电流稍大于电路所有负载的额定电流之和的两极刀开关。两极刀开关。（2）用于电动机直接启动控制时，选用额定电压）用于电动机直接启动控制时，选用额定电压380V或或500V，额定电流大于或等于电动机额定电流，额定电流大于或等于电动机额定电流3倍的三极倍的三极刀开关。刀开关。3安装与使用安装与使用（1）必须垂直安装在控制屏或开关板上，不允许倒装或）必须垂直安装在控制屏或开关板上，不允许倒装或平装，以防止发生误合闸事故。平装，以防止发生误合闸事故。（2）在分断或接通电路时应迅速果断地拉合闸，以使电）在分断或接通电路时应迅速果断地拉合闸，以使电弧尽快熄灭。弧尽快熄灭。（3）由于开启式刀开关没有灭弧装置，其分断电流只能）由于开启式刀开关没有灭弧装置，其分断电流只能达到额定电流的达到额定电流的1/3。2选用方法（1）用于照明和电热负载时，选用额定电压为22121.2.2 封闭式负荷开关封闭式负荷开关 1结构、电路符号和型号规格结构、电路符号和型号规格图1-8 封闭式刀开关1.2.2 封闭式负荷开关 1结构、电路符号和型号规格图131.2.3 组合开关组合开关组合开关又称为转换开关，主要在电气设备中作组合开关又称为转换开关，主要在电气设备中作为电源引入开关。为电源引入开关。图1-9 HZ10-10/3型组合开关 1.2.3 组合开关组合开关又称为转换开关，主要在电气141.2.4 隔离开关隔离开关图1-10 HL32型隔离开关 1.2.4 隔离开关图1-10 HL32型隔离开关 151.2.5 熔断器熔断器表1-2常用熔体的安秒特性 熔体通熔体通过电过电流（流（A）1.25IN1.6IN1.8IN2IN2.5IN3IN4IN8IN熔断熔断时间时间（s）360012004084.52.51熔断器由熔体、熔断管和熔座三部分组成。熔断器由熔体、熔断管和熔座三部分组成。熔体：熔体常做成丝状或片状，制作熔体的材料一般有铅锡熔体：熔体常做成丝状或片状，制作熔体的材料一般有铅锡合金和铜。合金和铜。熔断管：安装熔体，作熔体的保护外壳并在熔体熔断时兼有熔断管：安装熔体，作熔体的保护外壳并在熔体熔断时兼有灭弧作用。灭弧作用。熔座：起固定熔断管和连接引线作用。熔座：起固定熔断管和连接引线作用。1外形、结构与电路符号外形、结构与电路符号1.2.5 熔断器表1-2常用熔体的安秒特性 熔体通过电16图1-11 熔断器外形、结构与电路符号图1-11 熔断器外形、结构与电路符号172主要技术参数主要技术参数（1）额定电压。熔断器长期安全工作的电压。）额定电压。熔断器长期安全工作的电压。（2）额定电流。熔断器长期安全工作的电流。）额定电流。熔断器长期安全工作的电流。3熔体额定电流的选择熔体额定电流的选择照明和电热负载：照明和电热负载：熔体额定电流应等于或稍大于负载的额定电熔体额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。流。电动机控制电路：电动机控制电路：对于启动负载重、启动时间长的电动机，熔对于启动负载重、启动时间长的电动机，熔体额定电流的倍数应适当增大，反之适当减小。体额定电流的倍数应适当增大，反之适当减小。对于单台电动机对于单台电动机：熔体额定电流应大于或等于电动机额定电流：熔体额定电流应大于或等于电动机额定电流的的1.52.5倍。倍。对于多台电动机对于多台电动机：熔体额定电流应大于或等于其中最大功率电：熔体额定电流应大于或等于其中最大功率电动机的额定电流的动机的额定电流的1.52.5倍，再加上其余电动机的额定电流之倍，再加上其余电动机的额定电流之和。和。2主要技术参数（1）额定电压。熔断器长期安全工作的电压。181.2.6 负荷开关直接启动控制电路负荷开关直接启动控制电路1电气原理图电气原理图 电气原理图是分析电路工作原理，电气原理图是分析电路工作原理，安装、调试和维修电气电路的重安装、调试和维修电气电路的重要依据。要依据。在如图在如图1-12所示控制电路中，所示控制电路中，负荷开关负荷开关QS起控制作用，熔断起控制作用，熔断器器FU起短路保护作用。起短路保护作用。2工作原理工作原理启动：启动：合上负荷开关合上负荷开关QS电动机电动机M通电运转。通电运转。停止：停止：断开负荷开关断开负荷开关QS电动机电动机M断电停转。断电停转。图1-12 负荷开关直接启动控制电路电气原理图 1.2.6 负荷开关直接启动控制电路1电气原理图 电气原191.3 点动控制电路点动控制电路 1.3.1 按钮按钮 图1-13 按钮 1分类与型号规格分类与型号规格 按钮一般分为常开按按钮一般分为常开按钮、常闭按钮和复合钮、常闭按钮和复合按钮。按钮。2按钮的选用按钮的选用（1）根据使用场）根据使用场合和用途选择按钮合和用途选择按钮的种类。的种类。（2）合理选用按）合理选用按钮的颜色。钮的颜色。1.3 点动控制电路 1.3.1 按钮 图1-13 按201.3.2 接触器接触器 1结构结构2电路符号与电路符号与型号规格型号规格图1-14 交流接触器1.3.2 接触器 1结构2电路符号与型号规格图1-121补充传统继电器控制线路课件223交流接触器的工作原理交流接触器的工作原理 图1-15 交流接触器工作原理 4交流接触器的选用交流接触器的选用（1）主触点额定电压的选择。）主触点额定电压的选择。（2）主触点额定电流的选择。）主触点额定电流的选择。（3）线圈额定电压选择。）线圈额定电压选择。3交流接触器的工作原理 图1-15 交流接触器工作原理 231.3.3 中间继电器中间继电器 图1-16 中间继电器与电路符号 1.3.3 中间继电器 图1-16 中间继电器与电路符号241.3.4 点动控制电路点动控制电路 1点动控制电路点动控制电路 2工作原理工作原理 合上电源组合开关合上电源组合开关QS。启动：按下按钮启动：按下按钮SBKM线圈得电线圈得电KM主触点闭合主触点闭合电动机电动机M通电运转。通电运转。停止：松开按钮停止：松开按钮SBKM线圈失电线圈失电KM主触点分断主触点分断电动机电动机M断电停止。断电停止。图1-17 点动控制电路原理图 1.3.4 点动控制电路 1点动控制电路 2工作原理 251.4 自锁控制电路自锁控制电路 1自锁控制电路自锁控制电路图1-20 自锁控制电路原理图 1.4 自锁控制电路 1自锁控制电路图1-20 自锁控26合上电源隔离开关合上电源隔离开关QS。2工作原理工作原理合上电源隔离开关QS。2工作原理271.4.3 热继电器热继电器图1-22 常用热继电器外形1.4.3 热继电器图1-22 常用热继电器外形281热继电器结构与电热继电器结构与电路符号路符号发热元件发热元件I I常闭触头常闭触头双金双金属片属片扣板扣板发热元件发热元件常闭触头常闭触头FRFR1热继电器结构与电路符号发热元件I常闭触头双金扣板发热元件292型号规格型号规格图1-24 热继电器的型号规格发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片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，被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，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。扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路以保护电器的设备。热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路以保护电器的设备。热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路以保护电器的设备。热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路以保护电器的设备。工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：2型号规格图1-24 热继电器的型号规格 301.4.4 具有过载保护的自锁控制电路具有过载保护的自锁控制电路 图1-25 具有过载保护的自锁控制电路原理图1.4.4 具有过载保护的自锁控制电路 图1-25 具有311.6 正反转控制电路正反转控制电路 1接触器联锁的正反转控制电路接触器联锁的正反转控制电路 图1-36 接触器联锁的正反转控制电路 1.6 正反转控制电路 1接触器联锁的正反转控制电路 图322工作原理工作原理（1）正转控制）正转控制（2）停止控制）停止控制（3）反转控制）反转控制 2工作原理（1）正转控制（2）停止控制（3）反转控制331.6.3 双重联锁的正反转控制电路双重联锁的正反转控制电路 1双重联锁的正反转控制电路双重联锁的正反转控制电路 图1-38 双重联锁的正反转控制电路 1.6.3 双重联锁的正反转控制电路 1双重联锁的正反转34按下按下SB3，整个控制，整个控制电电路失路失电电，主触点分断，主触点分断，电动电动机机M断断电电停停转转。2工作原理工作原理（1）正转控制）正转控制（2）反转控制）反转控制（3）停止控制）停止控制按下SB3，整个控制电路失电，主触点分断，电动机M断电停转。351.7 位置控制和自动往返控制电路位置控制和自动往返控制电路 图1-39 设备运动工作台的左、右限位行程开关 1.7 位置控制和自动往返控制电路 图1-39 设备运动361.7.1 行程开关行程开关 1外形、结构和电路符号外形、结构和电路符号图1-40 行程开关外形、结构与电路符号 1.7.1 行程开关 1外形、结构和电路符号图1-40 371.7.2 位置控制电路位置控制电路 1位置控制电路位置控制电路 图1-42 位置控制电路原理图1.7.2 位置控制电路 1位置控制电路 图1-42 38此此时时，即使再按下，即使再按下SB1，由于，由于SQ1常常闭闭触点已分断，接触器触点已分断，接触器KM1线线圈也不会得圈也不会得电电，保，保证证行行车车不会超不会超过过SQ1所在的位置。所在的位置。停停车时车时只需按下只需按下SB3即可。即可。2电路原理电路原理（1）行车向前运动）行车向前运动（2）行车向后运动）行车向后运动此时，即使再按下SB1，由于SQ1常闭触点已分断，接触器KM391.7.3 自动往返控制电路自动往返控制电路 图1-43 磨床工作台 1.7.3 自动往返控制电路 图1-43 磨床工作台 40图1-44 工作台自动往返控制电路原理图图1-44 工作台自动往返控制电路原理图41不断重复上述不断重复上述过过程，工作台就在限定的行程内作自程，工作台就在限定的行程内作自动动往返运往返运动动（1）启动）启动（2）停止）停止不断重复上述过程，工作台就在限定的行程内作自动往返运动（1）421.8 Y-形降压启动控制电路形降压启动控制电路 1.8.1 时间继电器时间继电器1.8 Y-形降压启动控制电路 1.8.1 时间继电器43图1-47 通电延时型时间继电器的电路符号 2断电延时型时间继电器断电延时型时间继电器图1-48 断电延时型时间继电器的电路符号1通电延时型时间继电器通电延时型时间继电器图1-47 通电延时型时间继电器的电路符号 2断电延时型44（1）根据系统的延时范围和精度选择时间继电器）根据系统的延时范围和精度选择时间继电器的类型和系列。的类型和系列。（2）根据控制电路的要求选择时间继电器的延时）根据控制电路的要求选择时间继电器的延时方式（通电延时型或断电延时型）。方式（通电延时型或断电延时型）。（3）时间继电器电磁线圈的电压应与控制电路电）时间继电器电磁线圈的电压应与控制电路电压等级相同。压等级相同。5空气阻尼式时间继电器空气阻尼式时间继电器（1）供电电压：交流（）供电电压：交流（24V、36V、110V、220V、380V）；）；（2）延时规格：）延时规格：0.460s、0.4180s。6选用选用主要技术数据为：主要技术数据为：（1）根据系统的延时范围和精度选择时间继电器的类型和系列。5451.8.2 Y-形降压启动控制电路形降压启动控制电路 图1-50 Y-形降压启动控制电路原理图1.8.2 Y-形降压启动控制电路 图1-50 Y-46停止停止时时，按下，按下SB2即可即可实现实现。电路工作原理电路工作原理合上电源开关合上电源开关QF。停止时，按下SB2即可实现。电路工作原理合上电源开关QF。47