第四章 异步电动机及其控制电路(二)

下一页,章目录,返回,上一页,退出,第,四,章 异步电动机及其控制线路（二）,4.1,常用低压电器,4.2,三相笼型异步电动机的直接起动控制,4.3,三相笼型异步电动机的正反转控制,4.4,开关自动控制,4.5,联锁控制,4.6,电气原理图的阅读,本章要求,:,1.,了解常用低压电器的功能和用法；,2.,理解继电,-,接触器控制电路的自锁、互锁以及行程控制、时间控制的原理；,3.,了解速度控制和联锁控制的原理以及短路保护、过载保护和失压保护的作用和方法；,4.,掌握简单电气原理图的阅读方法。,第,四,章 异步电动机及其控制线路（二）,4.1,常用低压电器,1.,刀开关和组合开关,低压电器是指工作在直流,1200V,、,交流,1000V,以下的各种电器,。按动作性质可分为手动电器和自动电器两种。,刀开关,刀开关是结构最简单的一种手动电器。结构如图。,在低压电路中，用于不频繁接通和分断电路，或用来将电路与电源隔离，此时又称为“隔离开关”,。,图形符号：,组合开关,组合开关又称转换开关，实质上也是一种刀开关，不过它的刀片是转动的。,组合开关常用作生产机械的电源引入开关，也可用于小容量电动机的不频繁控制及局部照明电路中,。,图,10-2,所示为常用的,HZ10,系列组合开关，有三对静触片和三对动触片。,图形符号：,2.,接触器,接触器的基本结构一般由三部分组成，即,触头系统、灭弧系统、电磁系统,。,接触器是一种依靠电磁力的作用使触头闭合或分离来接通和断开电动机电路的自动电器。它作为,执行元件,，可以远距离频繁地控制电动机的启动、运转、反转和停止，根据产品的容量等级，能短时接通和分断超过数倍额定电流的过负载，每小时可以带电操作,1200,次。,1,动触头桥；,2,静触头；,3,衔铁；,4,缓冲弹簧；,5,线圈；,6,铁心；,7,热毡；,8,触头弹簧；,9,灭弧罩；,10,触头压力簧片,工作原理：通过套在铁心上的电磁线圈通过电流产生磁势吸引活动的衔铁，直接或通过杠杆传动使动触头与静触头接触，接通电路。线圈失电后，靠弹簧的反力使动触头恢复原位，从而分断电路。,图形符号：,3.,按钮和行程开关,按钮,按钮是一种简单的手动开关，通常用于发出操作信号，接通或断开电流较小的控制电路，一控制电流较大的电动机或其他电气设备的运行。,根据结构不同，按钮可分为,动合（常开）按钮、动分（常闭）按钮、复合按钮,。,行程开关,行程开关又称限位开关，它是利用机械部件的位移来切换电路的自动电器。,行程开关有,直动式、单滚轮式、双滚轮式,等。其中双滚轮式没有复位弹簧，不能自动复位，它需要两个方向的撞块来回撞击，才能重复工作。,图形符号：,4.,熔断器,熔断器是最常用的短路保护电器，,串联,在被保护的电路中。熔断器中的熔片或熔丝统称为熔体。一般由电阻率较高而熔点较低的合金制成，在电流较大的电路中也有用细铜丝制成的。,图形符号：,5.,继电器,继电器是根据一定的信号使其触头闭合或断开，从而实现对电气线路的控制或保护作用的一种自动电器。,继电器的触头容量很小，一般只能接在控制电路中，不能接在电动机的主电路中，这是继电器与接触器的主要区别,。,时间继电器,时间继电器是按照所整定的时间间隔的长短来切换电路的自动电器。,常用的有：空气式（气囊式）、电动式、电子式等。,空气式时间继电器是利用空气的阻尼作用而获得动作延时的，主要有,电磁系统、触头、气室和传动机构,组成。,时间继电器的分类：,通电延时型和断电延时型,。,图形符号：,速度继电器,速度继电器是利用转轴的一定转速来切换电路的自动电器。它的工作原理与笼型异步电动机相似。转子是一块永久磁铁，与电动机或机械转轴联在一起，随轴转动。当电动机转速较低（例如小于,100r/min,）,时，触头复位。,图形符号,:,中间继电器,中间继电器的结构和工作原理与接触器相似。中间继电器主要用于扩大信号的传递，提高控制容量。它输入的是线圈得电、失电信号，输出的是触头开、闭信号。对于小容量电动机（电动机额定电流小于,5A,），,也可用中间继电器代替接触器作为接通和切断电源的控制电器用。,主触点接线,控制线圈接线,图形符号：,热继电器,热,继电器是利用,电流的热效应,使电路断开的保护电器。,热继电器是常用的过载保护电器,。,热,继电器由发热元件、双金属片、触头及一套动作机构和调整机构。,图形符号：,热,继电器的主要技术数据是整定电流。所谓整定电流是指长期通过发热元件而不动作的最大电流。电流超过整定电流,20%,时，热继电器应在,20min,内动作。选用热继电器时应取其整定电流等于电动机的额定电流。,6.,低压断路器,低压断路器曾称为空气开关或自动开关，有,万能式,和,塑料外壳式,。,当电路发生严重,过载,、,短路,以及,失压,等故障时能自动切断电路，有效地保护串接在其后的电气设备。,在正常条件下，也可用于不频繁地接通和断开电路及控制电动机，因此自动开关是低压线路中常用的具有齐备保护功能的控制电器。,低压断路器主要由触点系统、灭弧室、自由脱扣机构、操作机构、各种脱扣器和基础构件组成。,1,主触头；,2,自由脱扣机构；,3,过电流脱扣器；,4,分励脱扣器；,5,热脱扣器；,6,欠电压脱扣器；,7,启动按钮,图形符号,:,4. 2,三相笼型异步电动机的直接起动控制,1.,点动控制,点动控制就是按下按钮时电动机就转动，松开按钮时电动机就停转。生产机械在进行,试车和调整,时常要求点动控制。,工作原理：,2.,连续运转控制,工作原理：,接触器用自己的动合辅助触头“锁住”自己的线圈电路，这种作用称为“自锁”。此时该触头称为“自锁触头”。,3.,多地点控制,有的生产机械可能有几个操作台，各操作台都能独立操作生产机构，称为多地点控制。,图,10-17,多地点共同起动控制电路,4.,三相异步电动机的保护,短路保护,继电,-,接触器控制电路中，通常用保护装置对三相异步电动机进行,短路保护、过载保护和失压保护,。,熔断器是短路保护电器。当电路发生短路故障时，熔体；立即熔断，切断电源，使电动机停转。,熔体的选择,:,(1),在照明和电热电路中：,熔体额定电流应大于或略大于被保护设备的额定电流,。,(2),电动机中：为了防止熔体在起动时被熔断，按下例公式估算：,熔体额定电流,=,电动机起动电流,/(1.52.5),一般可选择熔体额定电流约等于电动机起动电流的一半。,过载保护,电路中的电流超过额定电流时，电路中的熔体不一定会熔断，但时间长了则会影响电动机的寿命甚至烧毁，因此需要过载保护。常用,热继电器,来完成。,热继电器与熔断器的作用是不同的，热继电器只能作过载保护而不能作短路保护，而熔断器对电动机只能作短路保护而不能作过载保护。,具有短路保护、过载和失压保护的起、停控制电路。,短路保护,过载保护,失压保护,失压保护,所谓失压保护,(,或称为零电压保护,),，是指当电源停电时，使电动机从电源上切除，一防止电源恢复供电时电动机自行起动。,起失压保护作用的电气元件是接触器,。它同时还具有,欠电压保护作用,：当电源降低过多时，接触器内电磁吸力不足，也会切断电动机的电源，接触自锁，防止电动机因电压过低而过载或堵转。,4. 3,三相笼型异步电动机的正反转控制,1.,接触器互锁的正反转控制线路,实现正反转方法：将主电路中的三相电源线任意两根对调电动机就会反转。,两个接触器利用各自的触头，封锁对方的控制电路，称为“互锁”。,使用于功率较大的电动机及一些频繁正、反转的电动机。,2.,复合互锁的正反转控制电路,适用于一些功率较小的允许直接正反转的电动机。,4. 4,开关自动控制,1.,行程控制,限位控制,自动往复行程控制,2.,时间控制,控制电路中两个接触器的辅助动分触头,KM,和,KM,Y,还起到互锁作用，能防止这两个接触器的主触头同时闭合而造成主电路短路。,3.,速度控制,按电动机或生产机械转轴的速度来进行自动控制，则称为速度控制，常利用速度继电器来实现。,R,的作用：减小制动电流。,4. 5,联锁控制,1.,按顺序先后起动,电动机的联锁一般是由接触器的辅助触头在控制电路中的串、并联来实现的，它是保证生产机械或自动线工作可靠性的重要措施。,2.,按顺序先后停转,实现这种联锁的方法：是把,KM1,的辅助动合触头并联在,M2,的停止按钮,SBstp2,的两端。,3.,不许单独工作,实现这种联锁的方法：是将连个接触器的自锁触头相串联，只有两个接触器线圈都通电，才能够自锁。,4.,不许同时工作,这种联锁方式也称为“互锁”，实现的方法时将两个接触器的辅助动分触头串联在对方的线圈回路中。,4. 6,电气原理图的阅读,1.,读图的方法和步骤,阅读继电器,-,接触器控制原理图时，要掌握以下几点：,电气原理图主要分主电路和控制电路两部分。,同一电器的不同部件，常常不画在一起，而是画在电路的不同地方，在同一电器的不同部件都用相同的文字符号标明。,同一电器一般用相同的字母表示，但在字母的后边加上数码或其他字母下标以示区别。,全部触头都按常态给出。,阅读电气原理图的步骤,：一般,先看主电路,，最后看显示及照明电路等辅助电路。先看主电路有几台电动机，各有什么特点，,例如是否有正反转，采用什么方法起动，有无调速和制动等；,看控制电路时,，一般从主电路的接触器入手，按动作的先后次序,(,通常自下而上,),一个一个分析，搞清楚它们的动作条件和作用。,控制电路一般都由一些基本环节组成，阅读时可把它们分解出来，便于分析。,此外还要看电路中有哪些保护环节。,表,10-1,常用电机电器的图形符号。,2.,读图举例,C620-1,型普通车床电气原理图,C620-1,型普通车床的电气控制线路图，它由主电路、控制电路和照明电路三部分组成。,阅读主电路：,有两台电动机，即主轴电动机,M1,和冷却泵电动机,M2,，它们都由接触器,KM,（实现失压和欠电压保护）直接控制起、停，不需要冷却泵可以把,Q2,关掉。,阅读控制电路：,控制电路时一个单向起停的典型电路，,FR1,、,FR2,串联在控制电路中，无论,M1,或,M2,发生过载都会切断控制电路，使两台电动机同时停转。,阅读照明电路：,由变压器,T,将,380V,电压变成,36V,安全电压供照明灯,EL,使用。,Q3,时照明开关，,S,是照明灯具开关。,FU4,是照明灯的熔断器。,36V,抽水机的电气原理图,阅读主电路：,主电路有一台电动机，由接触器,KM1,、,KM2,控制。,KM1,串上电阻,R,把电动机与电源接通，,KM2,直接与电源接通，具有短路保护、过载保护、失电压保护和欠电压保护。,阅读控制电路：,有,KM1,、,KM2,和,KT,三条回路，接触器,KM1,和时间继电器,KT,是由按钮,SBst,控制的，接触器,KM2,则有由时间继电器,KT,的通电延时动合触头控制。,工作原理：,按下,SBst,，,KM1,线圈通电，其主触头闭合，电流经过,R,流向,M,，使,M,起动，,KM1,辅助触头自锁，同时,KT,的线圈通电，过一段时间动合触头,KT,闭合，,KM2,线圈通电，电动机直接接入电源；同时,KM2,常闭触头断开使,KM1,和,KT,断电，以利节约电能。这是一种简单的减压起动的方法，缺点是起动电阻,R,上要消耗一定电能，,常用于不频繁起动的场合,。,