電力拖動22(1)2024/4/16電力拖動22(1)本章要求：1.了解常用低壓電器的結構、功能和用途。2.掌握自鎖、聯鎖的作用和方法。3.掌握過載、短路和失壓保護的作用和方法。4.掌握基本控制環節的組成、作用和工作過程。能讀懂簡單的控制電路原理圖、能設計簡單的控制電路。第4章電力拖動電力拖動22(1)工作在交流1000V及以下，直流1200V及以下電路中的電器都屬于低壓電器。4.1常用低壓控制電器4.1.1熔斷器用于低壓線路中的短路保護。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。符號FU熔斷器額定電流IF的選擇(1)電燈、電爐等電阻性負載:IF>1.1-1.3IL(2)電機:IF>2-2.5IL電力拖動22(1)4.1.2刀開關刀開關俗稱閘刀開關，是一種結構最簡單且應用廣泛的電器刀開關的典型結構如右圖所示，它由操作手柄、觸刀、靜插座和絕緣底版組成。推動手柄使靜觸刀緊緊插入靜插座中，電路就被接通。刀開關種類很多，按刀的極數可分為單極、雙極和三極；按刀的轉換方向可分為單擲和雙擲；按滅弧裝置的情況可分為帶滅弧罩和不帶滅弧罩；按操作方式可分為直接手柄操作式和遠距離連桿操作式。安裝和使用時應注意下列事項：（1）電源進線應接在靜觸點一邊的進線端（進線端應在上方），用電設備應接在動觸點一邊的出線端。這樣，當開關斷開時，閘刀和熔絲均不帶電，以保證更換熔絲時的安全。（2）安裝時，刀開關在合閘狀態下手柄應該向上，不能倒裝或平裝，以防閘刀松動落下時誤合閘。電力拖動22(1)4.1.3組合開關組合開關又稱轉換開關，由數層動、靜觸片組裝在絕緣盒而成的。動觸點裝在轉軸上，用手柄轉動轉軸使動觸片與靜觸片接通與斷開?？蓪崿F多條線路、不同聯接方式的轉換。圖4.1.1為用轉換開關實現三相電動機起?？刂频慕泳€圖。轉換開關中的彈簧可使動、靜觸片快速斷開，利于熄滅電弧。但轉換開關的觸片通流能力有限，一般用于交流380V、直流220V，電流100A以下的電路中做電源開關。電力拖動22(1)M3~圖4.1.1用組合開關起停電動機的接線圖電力拖動22(1)4.1.4按鈕(手動切換電器)(b)結構按鈕常用于接通和斷開控制電路。按鈕的外形圖和結構如圖所示。按鈕開關的外形和符號(a)外形圖常閉觸點常開觸點電力拖動22(1)復位彈簧支柱連桿常閉靜觸頭橋式靜觸頭常開靜觸頭外殼4SBSBSB結構符號名稱常閉按鈕(停止按鈕)常開按鈕(起動按鈕)復合按鈕1234123按鈕帽動畫電力拖動22(1)可實現短路、過載、失壓保護。4.1.5自動空氣斷路器(自動開關)鎖鉤主觸點手動閉合過流脫扣器欠壓脫扣器銜鐵釋放動畫自動空氣斷路器原理圖連桿裝置釋放彈簧電力拖動22(1)交流接觸器的外形與結構4.1.6接觸器用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關電器。(a)外形(b)結構電力拖動22(1)用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關電器。~M3~線圈輔助觸點鐵心銜鐵電源電機主觸點常閉常開動畫彈簧電力拖動22(1)符號線圈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)KM動合(常開)輔助觸點動斷(常閉)輔助觸點KM屬于同一器件的線圈和觸點用相同的文字表示接觸器技術指標：額定工作電壓、電流、觸點數目等。動合(常開)主觸點KM常用的交流接觸器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。如CJ10系列主觸點額定電流5、10、20、40、75、120A等數種；額定工作電壓通常是220V或380V。電力拖動22(1)4.1.7繼電器

繼電器和接觸器的結構和工作原理大致相同。主要區別在于：

接觸器的主觸點可以通過大電流；

繼電器的體積和觸點容量小，觸點數目多，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，電壓繼電器：主要作為欠壓、失壓保護。電力拖動22(1)2.中間繼電器

中間繼電器觸頭容量小，觸點數目多，用于控制線路。通常用于傳遞信號和同時控制多個電路，也可直接用它來控制小容量電動機或其他電氣執行元件。(b)符號KA線圈常開觸頭KA常閉觸頭KA(a)外形中間繼電器外形與符號電力拖動22(1)3.時間繼電器

是從得到輸入信號(線圈通電或斷電)起，經過一段時間延時后才動作的繼電器。適用于定時控制+直流電磁式結構圖阻尼銅套銜鐵工作原理：當銜鐵未吸合時，磁路氣隙大，線圈電感小，通電后激磁電流很快建立，將銜鐵吸合，繼電器觸點立即改變狀態。而當線圈斷電時，鐵心中的磁通將衰減，磁通的變化將在銅套中產生感應電動勢，并產生感應電流，阻止磁通衰減，當磁通下降到一定程度時，銜鐵才能釋放，觸頭改變狀態。因此繼電器吸合時是瞬時動作，而釋放時是延時的，故稱為斷電延時。(1)直流電磁式時間繼電器電力拖動22(1)a)通電延時繼電器b)斷電延時繼電器KT線圈通電延時閉合常開觸點KT通電延時斷開常閉觸點KTKT線圈(b)符號斷電延時斷開常開觸點KT斷電延時閉合常閉觸點KT延時繼電器的外形與結構(a)外形(2)空氣式延時繼電器電力拖動22(1)通電延時的空氣式時間繼電器結構示意圖常開觸頭延時閉合常閉觸頭延時打開微動開關2微動開關1常開觸頭常閉觸頭線圈通電

銜鐵向下吸合連桿動作觸頭動作工作原理調節螺絲進氣孔托板線圈動鐵心恢復彈簧擋塊釋放彈簧活塞桿橡皮膜排氣孔(2)空氣式時間繼電器電力拖動22(1)斷電延時的空氣式時間繼電器結構示意圖常閉延時閉合常閉延時斷開常開觸頭常閉觸頭空氣式時間繼電器的延時范圍大(有0.4~60s和0.4~180s兩種)。結構簡單，但準確度較低。時間繼電器的型號有JS7-A和JJSK2等多種類型。電力拖動22(1)4熱繼電器用于電動機的過載保護。熱繼電器外形與結構(a)外形(b)結構電力拖動22(1)~發熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數大，使其向上彎曲，杠桿被彈簧拉回，常閉觸點斷開。發熱元件杠桿工作原理結構原理圖雙金屬片常閉觸頭用于電動機的過載保護。動畫電力拖動22(1)用于自動往復控制或限位保護等。4.1.8行程開關(限位開關)(b)示意圖結構與按鈕類似，但其動作要由機械撞擊。未撞擊撞擊(a)外形圖ST常開觸點常閉觸點ST(c)符號行程開關的外形符號電力拖動22(1)熔斷器FU交流接觸器KM組合開關Q按扭SBSB1SB235熱繼電器FRM3～4214.2三相異步電動機直接起動的控制線路1.常動控制(a)結構圖電力拖動22(1)主電路控制電路(1)電路SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..保險絲熱繼電器發熱元件開關接觸器主觸點起動按鈕停止按鈕接觸器線圈接觸器輔助觸點熱繼電器動斷觸點動畫(b)原理圖電力拖動22(1)合上開關Q(2)控制原理FRKM..KMSB1SB2..控制電路KM輔助觸點閉合自鎖。按下起動按鈕SB2

,KM線圈通電，KM主觸點閉合，電動機運轉。通電起動KM轉動主電路FR3~MFUQQ松開起動按鈕SB2利用自身輔助觸點，維持線圈通電的作用稱自鎖自鎖電力拖動22(1)FRKM..KMSB1SB2..控制電路通電主電路FRFUQ3~MQ轉動KM自鎖停車

按下停止按鈕SB1,

KM線圈斷電KM主觸點斷開,電動機停轉。KM輔助觸點斷開，取消自鎖。電力拖動22(1)轉動停車

按下停止按鈕SB1,

KM線圈斷電KM主觸點斷開,電動機停轉。KM輔助觸點斷開，取消自鎖。

停轉FRKM..KMSB1SB2..控制電路通電主電路FRFUQ3~MQ斷電KM去掉KM輔助觸點,實現點動控制。電力拖動22(1)2.既能長期工作又能點動的控制電路按下起動按鈕，電動機運轉，松開起動按鈕，電動機停轉。點動按鈕SB3的作用：(1)使接觸器線圈KM通電；(2)使線圈KM不能自鎖。KMSB2FRKMSB1~SB3復合按鈕電力拖動22(1)KMSB2FRKMSB1~SB3后閉合先斷開按下SB3閉合電機運轉點動時：自鎖觸點不起作用通電電力拖動22(1)KMSB2FRKMSB1~SB3先斷開后閉合斷開斷電松開SB3電力拖動22(1)KMSB2FRKMSB1~SB3松開SB3電機停轉實現點動用途:試車、檢修以及車床主軸的調整等。先斷開后閉合斷開斷電電力拖動22(1)4.3鼠籠式電動機正反轉的控制線路將電動機接到電源的任意兩根線對調一下，即可使電動機反轉。

需要用兩個接觸器來實現這一要求。

當正轉接觸器工作時，電動機正轉；

當反轉接觸器工作時，將電動機接到電源的任意兩根聯線對調一下，電動機反轉。電力拖動22(1)SBF和SBR決不允許同時按下，否則造成電源兩相短路。正反轉的控制線路3~MFRFU正轉觸點KMR動畫KMFKMF.KMRFRQKMFSB..SBFKMF正轉接觸器正轉按鈕正反轉控制電路必須保證正轉、反轉接觸器不能同時動作。反轉接觸器SBRKMRKMR..........反轉按鈕反轉觸點電力拖動22(1)按下SBFSBKMF在同一時間內，兩個接觸器只允許一個通電工作的控制作用，稱為“聯鎖”?！奥撴i”觸點利用接觸器的觸點實現聯鎖控制稱電氣聯鎖。缺點：改變轉向時必須先按停止按鈕。解決措施：在控制電路中加入機械連鎖。KMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.....通電斷開斷電電機正轉閉合電力拖動22(1)機械聯鎖電氣聯鎖利用復合按鈕的觸點實現聯鎖控制稱機械聯鎖。鼠籠式電動機正反轉的控制線路KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR電力拖動22(1)KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR當電機正轉時，按下反轉按鈕SBR先斷開斷電閉合通電斷開停止正轉閉合閉合電機反轉電力拖動22(1)4.4行程控制自動往返運動：1.能正向運行也能反向運行2.到位后能自動返回行程控制：控制某些機械的行程，當運動部件到達一定行程位置時利用行程開關進行控制。STaSTb電機正程限位開關STaSTb逆程電力拖動22(1)STaSTb前進(正轉）后退12按SBF時KMF通電(其常閉斷開，常開閉合)KMF斷電KMR通電行程開關自動往返運動：擋塊動畫電機正轉工作臺前進到達預定位置，擋塊1撞擊STbSBKMRSBFKMFKMFKMRSTbSTaKMFKMRSBR停止正轉

電機反轉(工作臺后退)電力拖動22(1)4.5時間控制1.Y–

換接起動控制線路Y接法KM3KM1FUQ

接法動畫.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2KM2電力拖動22(1)通電通電.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時繼電器通電延時斷開復合按鈕起動過程：按SB2KM1通電KM2斷電繞組Y接KM2斷電KM1接通電源KM2—繞組

聯接KM3—繞組Y聯接常閉斷開常開閉合常閉延時斷開電動機Y接起動常閉斷開常開閉合自鎖KT通電KM3通電通電瞬時閉合電力拖動22(1)KM1接通電源KM2—繞組

聯接KM3—繞組Y聯接KT通電起動過程：按SB2KM1通電KM2斷電繞組Y接KM2斷電常閉斷開常開閉合常閉延時斷開電動機Y接起動常閉斷開常開閉合自鎖KM3通電通電通電.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電松開SB2,電機仍處于Y接起動狀態。電力拖動22(1)KM1接通電源KM2—繞組

聯接KM3—繞組Y聯接通電通電SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時繼電器通電延時斷開KM1斷電常開斷開常閉閉合當KT常閉觸點延時斷開時斷電復合按鈕電力拖動22(1)KM1接通電源KM2—繞組

聯接KM3—繞組Y聯接通電通電SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時繼電器通電延時斷開復合按鈕斷電KM1斷電常開斷開常閉閉合當KT常閉觸點延時斷開時通電斷電KM2通電常閉斷開KM3斷電常閉閉合繞組接Y接斷開電力拖動22(1)KM1接通電源KM2—繞組

聯接KM3—繞組Y聯接通電通電SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時繼電器通電延時斷開復合按鈕KM1斷電常開斷開常閉閉合當KT常閉觸點延時斷開時通電斷電KM2通電常閉斷開KM3斷電常閉閉合繞組接Y接斷開通電電機

接運行KM1通電電力拖動22(1)2.鼠籠式電動機能耗制動控制線路斷電延時繼電器直流電源斷電延時斷開....SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2..KM2FU23~MFRKM1QFU1動畫電力拖動22(1)正常運行：按SB2KM1通電KM1主觸點閉合電機運轉常開閉合自鎖常閉斷開KM2斷電KT通電,常開閉合KM1接通電機電源KM2接通直流電源制動開始KT控制切斷直流電源時間~斷電延時斷開通電通電斷電斷電延時繼電器SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2電力拖動22(1)KM1接通電機電源KM2接通直流電源制動開始KT控制切斷直流電源時間~通電通電斷電SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2斷電延時斷開制動時：按SB1KM1斷電KM1主觸點斷開電機脫離三相電源常開斷開常閉閉合斷電電力拖動22(1)KM1接通電機電源KM2接通直流電源制動開始KT控制切斷直流電源時間斷電延時斷開~通電通電斷電SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2斷電通電斷電KT斷電KM2通電制動開始制動時：按SB1KM1斷電KM1主觸點斷開電機脫離三相電源常閉閉合常開斷開電力拖動22(1)KM1接通電機電源KM2接通直流電源制動開始KT