第一章電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的電氣控制

第一節(jié)：低壓電器的基本知識(shí)

一、低壓電器的定義：用于控制系統(tǒng)中進(jìn)行切換、控制、保護(hù)、檢測(cè)、變換和調(diào)節(jié)，交流耐

壓在1200V、直流耐壓在1500V以下的電氣元件，稱(chēng)之為低壓電器。

二、低壓電器的分類(lèi)：

1、按用途分類(lèi)：控制電器、保護(hù)電器、執(zhí)行電器。

2、按工作原理分類(lèi)：電磁式電器、非電量控制電器。

第二節(jié)：開(kāi)關(guān)

低壓開(kāi)關(guān)電器主要用于電源的隔離、對(duì)電氣線(xiàn)路的保護(hù)與控制。

一、刀開(kāi)關(guān)：

1、開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)：又稱(chēng)之為瓷底膠蓋刀開(kāi)關(guān)，簡(jiǎn)稱(chēng)“刀開(kāi)關(guān)”。

A、結(jié)構(gòu)：如圖所示：

B、型號(hào)：

2、封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān):

A、結(jié)構(gòu):

B、型號(hào):

二、組合開(kāi)關(guān):

1、結(jié)構(gòu)：

2、型號(hào)：

HZ10-DD/D

組合開(kāi)關(guān)，」TTTTT「極數(shù)

設(shè)計(jì)序號(hào)一——開(kāi)關(guān)專(zhuān)門(mén)用途代號(hào)

—額定電流

三、低壓斷路器：常稱(chēng)自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)。

1、結(jié)構(gòu)及工作原理：

A、DZ5-20型低壓斷路器：如圖所示，主要由動(dòng)、靜觸點(diǎn)、

滅弧裝置、操作機(jī)構(gòu)、熱脫扣器、電磁脫扣器及外殼等部分組成。

斷路器的工作原理示意圖:

B、DZ10型低壓斷路器：可根據(jù)需要裝設(shè)熱脫扣器、電磁脫扣器和復(fù)式脫扣器。工作原

理與DZ5-20基本一致。

不同的是它的操作手柄有三個(gè)位置:

合閘位置：手柄向上扳，跳鉤被鎖扣扣住，主觸點(diǎn)閉合。

自由脫扣位置：跳鉤被釋放，手柄自動(dòng)移到中間位置，主觸點(diǎn)分開(kāi)。

分閘和再扣位置：手柄向下扳，主觸點(diǎn)斷開(kāi)，使跳鉤又被鎖扣扣住。

ZD10的滅弧柵用鋼片，因?yàn)槊摽鬯俣瓤欤瑴缁r(shí)間短，斷流能力大。

C、漏電保護(hù)斷路器：又稱(chēng)漏電開(kāi)關(guān)，是一種安全保護(hù)電器，在線(xiàn)路出現(xiàn)對(duì)地故障時(shí)斷

開(kāi)電路。

漏電保護(hù)斷路器工作原理:

低壓斷路器的符號(hào)

低壓斷路器的型號(hào)含義

課堂小結(jié)：口述

布置作業(yè)：

第一節(jié)：低壓電器的基本知識(shí)

接觸器是一種電磁開(kāi)關(guān),適用于遠(yuǎn)距離頻繁地接通與斷開(kāi)交、直流主電路及大容量控制電路。

第一章電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的電氣控制

一、交流接觸器:

1、結(jié)構(gòu)：

A、電磁系統(tǒng):

主要由線(xiàn)圈、靜鐵

心和銜鐵(動(dòng)鐵

心)組成。

?濟(jì)欽心

技HI粒a壞除鐵心j按研

(?0結(jié)構(gòu)(b)工作鐮理

圖5-25交流接觸器的結(jié)構(gòu)和工隹原理

B、觸點(diǎn)系統(tǒng):

(a)點(diǎn)接觸(b)線(xiàn)接觸(c)面接觸

圖5-28觸點(diǎn)的三種接觸形式

C、滅弧裝置:

D、輔助部件：主要有作用彈簧、緩沖彈簧、觸點(diǎn)壓力彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、底座、接線(xiàn)柱

等。

2、型號(hào):

3、工作原理：

當(dāng)接觸礁器線(xiàn)圈中通電產(chǎn)生電流后，線(xiàn)圈中產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁通經(jīng)鐵心流通，并產(chǎn)生足夠大

的吸力，克服彈簧阻力將銜鐵吸合。銜鐵推動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使主、輔觸點(diǎn)閉合。當(dāng)線(xiàn)圈斷電或

電壓顯著下降時(shí)，在彈簧反作用力推動(dòng)下，銜鐵釋放，并帶動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位，使各觸點(diǎn)斷開(kāi)，切

斷了主、輔電路的聯(lián)系。

L、L

KM\

JKM)KM/KM

(a)豺酒(b)±觸點(diǎn)（c）動(dòng)合3府助觸點(diǎn)（d）動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)

圖5-32接力蟲(chóng)器的符號(hào)

二、直流接觸器：直流接觸器工作原理與交流接觸器相同，結(jié)構(gòu)類(lèi)似略有區(qū)別。

1、結(jié)構(gòu)：

A、電磁系統(tǒng)：不同的是鐵心用整塊鑄鋼或鐵塊成形，鐵心端面上不需要用短路環(huán)；為

了克服直流磁通剩磁的影響，造成釋放困難，故在磁路中墊有非磁性墊片。線(xiàn)圈的匝數(shù)比交

流接觸器多，電阻大，損耗大，為改善散熱，常制成長(zhǎng)筒形的。

B、觸點(diǎn)系統(tǒng)：

C、滅弧裝置：直流接觸器常采用磁

吹滅弧結(jié)合其他滅弧方法滅弧。

2、

課堂小結(jié)：口述布置作業(yè):

第一章電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的電氣控制

一、電氣圖識(shí)圖及繪圖標(biāo)準(zhǔn)

1.電工圖的種類(lèi)

電工圖的種類(lèi)有許多，如電氣原理圖、安裝接線(xiàn)圖、端子排圖和展開(kāi)圖等。其中，電氣

原理圖和安裝接線(xiàn)圖是最常見(jiàn)的兩種形式。

(1)電氣原理圖。電氣原理圖簡(jiǎn)稱(chēng)電原理圖，用來(lái)說(shuō)明電氣系統(tǒng)的組成和連接的方式，

以及表明它們的工作原理和相互之間的作用，不涉及電氣設(shè)備和電氣元件的結(jié)構(gòu)或安裝情

況。

(2)安裝接線(xiàn)圖。安裝接線(xiàn)圖或稱(chēng)安裝圖，是電氣安裝施工的主要圖紙，是根據(jù)電氣

設(shè)備或元件的實(shí)際結(jié)構(gòu)和安裝要求繪制的圖紙。在繪圖時(shí)，只考慮元件的安裝配線(xiàn)而不必表

示該元件的動(dòng)作原理。

2.識(shí)圖的基本方法

(1)結(jié)合電工基礎(chǔ)知識(shí)識(shí)圖。在實(shí)際生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域中，所有電路(如輸變配電、電

力拖動(dòng)和照明等)都是建立在電工基礎(chǔ)理論之上的。因此，要想準(zhǔn)確、迅速地看懂電氣圖，

必須具備一定的電工基礎(chǔ)知識(shí)。例如，三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)控制，就是利用三

相籠型異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向是由電動(dòng)機(jī)三相電源的相序來(lái)決定的原理，用倒順開(kāi)關(guān)或兩個(gè)

接觸器進(jìn)行切換，改變輸入電動(dòng)機(jī)的電源相序，以改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。

(2)結(jié)合電器元件的結(jié)構(gòu)和工作原理識(shí)圖。電路中有各種電器元件，如配電電路中的

負(fù)荷開(kāi)關(guān)、自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)、熔斷器、互感器、儀表等：電力拖動(dòng)電路中常用的各種繼電器、

接觸器和各種控制開(kāi)關(guān)等；電子電路中常用的各種二極管、三極管、晶閘管、電容器、電感

器以及各種集成電路等。因此，在識(shí)讀電氣圖時(shí)，首先應(yīng)了解這些元器件的性能、結(jié)構(gòu)、工

作原理、相互控制關(guān)系以及在整個(gè)電路中的地位和作用。

(3)結(jié)合典型電路識(shí)圖。典型電路就是常見(jiàn)的基本電路，如電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、正

反轉(zhuǎn)控制、過(guò)載保護(hù)電路，時(shí)間控制、順序控制、行程控制電路等。不管多么復(fù)雜的電路，

幾乎都是由若干基本電路所組成的。因此，熟悉各種典型電路，在識(shí)圖時(shí)就能迅速地分清主

次環(huán)節(jié)，抓住主要矛盾，從而看懂較復(fù)雜的電路圖。

(4)結(jié)合有關(guān)圖紙說(shuō)明識(shí)圖。憑借所學(xué)知識(shí)閱讀圖紙說(shuō)明，有助于了解電路的大體情

況，便于抓住看圖的重點(diǎn)，達(dá)到順利識(shí)圖的目的。

(5)結(jié)合電氣圖的制圖要求識(shí)圖。電氣圖的繪制有一些基本規(guī)則和要求，這些規(guī)則和

要求是為了加強(qiáng)圖紙的規(guī)范性、通用性和示意性而提出的，可以利用這些制圖的知識(shí)準(zhǔn)確識(shí)

圖。

3.識(shí)圖要點(diǎn)和步驟

(1)看圖紙說(shuō)明。圖紙說(shuō)明包括圖紙目錄、技術(shù)說(shuō)明、元器件明細(xì)表和施工說(shuō)明等。

識(shí)圖時(shí)，首先要看圖紙說(shuō)明。搞清設(shè)計(jì)的內(nèi)容和施工要求，這樣就能了解圖紙的大體情況，

抓住識(shí)圖的重點(diǎn)。

(2)看主標(biāo)題欄。在看圖紙說(shuō)明的基礎(chǔ)上，接著看主標(biāo)題欄，了解電氣圖的名稱(chēng)及標(biāo)

題欄中的有關(guān)內(nèi)容。憑借有關(guān)的電路基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)該電氣圖的類(lèi)型、性質(zhì)、作用等有明確的

認(rèn)識(shí)，同時(shí)大致了解電氣圖的內(nèi)容。

(3)看電路圖?？措娐穲D時(shí)，先要分清主電路和控制電路、交流電路和直流電路；其

次按照先看主電路，再看控制電路的順序讀圖?？粗麟娐窌r(shí)，通常從下往上看，即從用電設(shè)

備開(kāi)始，經(jīng)控制元件，順次往電源看?？纯刂齐娐窌r(shí)，應(yīng)自上而下，從左向右看，即先看電

源，再順次看各條回路，分析各回路元器件的工作情況及其對(duì)主電路的控制。

通過(guò)看主電路，要搞清用電設(shè)備是怎樣從電源取電的，電源經(jīng)過(guò)哪些元件到達(dá)負(fù)載等.

通過(guò)看控制電路，要清楚回路構(gòu)成、各元件間的聯(lián)系（如順序、互鎖等）、控制關(guān)系和在什

么條件下回路構(gòu)成通路或斷路，以理解工作情況等。

（4）看接線(xiàn)圖。接線(xiàn)圖是以電路圖為依據(jù)繪制的，因此要對(duì)照電路圖來(lái)看接線(xiàn)圖?？?/p>

的時(shí)候，也要先看主電路，再看控制電路?？粗麟娐窌r(shí)，從電源輸入端開(kāi)始，順次經(jīng)控制元

件和線(xiàn)路到用電設(shè)備，與看電路圖有所不同?？纯刂齐娐窌r(shí)，要從電源的一端到電源的另一

端，按元件的順序?qū)γ總€(gè)回路進(jìn)行分析。

接線(xiàn)圖中的線(xiàn)號(hào)是電器元件間導(dǎo)線(xiàn)連接的標(biāo)記，線(xiàn)號(hào)相同的導(dǎo)線(xiàn)原則上都可以接在一

起。因?yàn)榻泳€(xiàn)圖多采用單線(xiàn)表示，所以對(duì)導(dǎo)線(xiàn)的走向應(yīng)加以辨別，還要明確端子板內(nèi)外電路

的連接。

4.常見(jiàn)元件圖形符號(hào)、文字符號(hào)

二、三相鼠籠異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制線(xiàn)路原理

2、課堂小結(jié)：口述

布置作業(yè)：

第一章電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的電氣控制

一、不帶聯(lián)鎖的三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)

三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行需要通過(guò)改變通入電動(dòng)機(jī)定子繞組的三相電源相序，即把

三相電源中的任意兩相對(duì)調(diào)接線(xiàn)時(shí)，電動(dòng)機(jī)就可以反轉(zhuǎn)，如圖1-22所示。

在圖1-22中，KM1為正轉(zhuǎn)接觸器，KM2為反轉(zhuǎn)接觸器，它們分別由“SB2”和“SB3”

控制。從主電路中可以看出，這兩個(gè)接觸器的主觸點(diǎn)所接通電源的相序不同，KM1按U

—V—W相序接線(xiàn)，KM2則按W—V-U相序接線(xiàn)。相應(yīng)的控制線(xiàn)路有兩條，分別控制

兩個(gè)接觸器的線(xiàn)圈。

電路工作過(guò)程：先合上電源開(kāi)關(guān)“QS”，再按下面的提示完成。

(1)正轉(zhuǎn)控制。

正轉(zhuǎn)起動(dòng)：按下“SB2”按鈕—KM1線(xiàn)圈得電-r*KMI主觸點(diǎn)閉合------------電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)

一常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KM1閉合一

(2)反轉(zhuǎn)控制。

先停止：按下"SBI”按鈕—KMI線(xiàn)圈斷電-r*KM1主觸點(diǎn)斷開(kāi)-------------電動(dòng)機(jī)停止

一常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KM1斷開(kāi)一

再反轉(zhuǎn)起動(dòng)：按下“SB3”按鈕—KM2線(xiàn)圈得電-r*KM2主觸點(diǎn)閉合——電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)

FU2

一常開(kāi)輔助觸點(diǎn)KM2閉

接觸器控制正反轉(zhuǎn)電路操作不便，必須保證在切換電動(dòng)

機(jī)運(yùn)行方向之前先按下停止按鈕，然后按下相應(yīng)的起動(dòng)按

鈕，否則將會(huì)發(fā)生主電源側(cè)電源短路的故障，為克服這一不

足，提高電路的安全性，需采用聯(lián)鎖控制。

二、具有聯(lián)鎖控制的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)電路

聯(lián)鎖控制就是在同一時(shí)間里兩個(gè)接觸器只允許一個(gè)工

作的控制方式，也稱(chēng)為互鎖控制。實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制的常用方

圖1-23具有聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)電氣原理圖

法有接觸器聯(lián)鎖、按鈕聯(lián)鎖和復(fù)合聯(lián)鎖控制等。圖1-23所示即為具有正反聯(lián)鎖控制的電

動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路原理圖，主電路同圖1-22?？梢?jiàn)聯(lián)鎖控制的特點(diǎn)是將本身控制支路元

件的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)到對(duì)方控制電路的支路中。

電路的工作原理：首先合上開(kāi)關(guān)“QS”，再按下面的提示完成。

（1）正轉(zhuǎn)控制。

rKM1常閉觸點(diǎn)打開(kāi)一使KM2線(xiàn)圈無(wú)法得電（聯(lián)鎖）

起動(dòng)：按下“SB2”按鈕一KM1線(xiàn)圈得電JKM1主觸點(diǎn)閉合一電動(dòng)機(jī)M通電起動(dòng)正轉(zhuǎn)

一KM1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合一自鎖

KM1常閉觸點(diǎn)閉合一解除對(duì)KM2的聯(lián)鎖

停止：按下“SB1”按鈕一KM1線(xiàn)圈失電JKM1主觸點(diǎn)打開(kāi)一電動(dòng)機(jī)M停止正轉(zhuǎn)

一KM1常開(kāi)觸點(diǎn)打開(kāi)一解除自鎖

（2）反轉(zhuǎn)控制。

rKM2常閉觸點(diǎn)打開(kāi)一使KM1線(xiàn)圈無(wú)法得電（聯(lián)鎖）

起動(dòng)：按下“SB3”按鈕一KM2線(xiàn)圈得電JKM2主觸點(diǎn)閉合一電動(dòng)機(jī)M通電起動(dòng)反轉(zhuǎn)

-KM2常開(kāi)觸點(diǎn)閉合一自鎖

「KM2常閉觸點(diǎn)閉合一解除對(duì)■KM1的聯(lián)鎖

停止：按下“SB1”按鈕一KM2線(xiàn)圈失電JKM2主觸點(diǎn)打開(kāi)一電動(dòng)機(jī)M停止反轉(zhuǎn)

LKM2常開(kāi)觸點(diǎn)打開(kāi)一解除自鎖

由此可見(jiàn)，通過(guò)“SB1”、“SB2”控制KM1、KM2動(dòng)作，改變接入電動(dòng)機(jī)的交流電的三

相順序，就改變了電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。

課堂小結(jié)：口述

布置作業(yè)：

實(shí)驗(yàn)一三相異步電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線(xiàn)路安裝接線(xiàn)實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

①能分析交流電動(dòng)機(jī)聯(lián)鎖控制原理。

②能正確識(shí)讀電路圖、裝配圖。

③會(huì)按照工藝要求正確安裝交流電動(dòng)機(jī)聯(lián)鎖控制電路。

④能根據(jù)故障現(xiàn)象檢修交流電動(dòng)機(jī)聯(lián)鎖控制電路。

二、實(shí)驗(yàn)器材

（1）工具、儀表及器材。

①工具：測(cè)電筆、螺釘旋具、尖嘴鉗、斜口鉗、剝線(xiàn)鉗、電工刀、校驗(yàn)燈等。

②儀表：5050型兆歐表、T301-A型鉗形電流表、MF47型萬(wàn)用表。

③器材：接觸器聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線(xiàn)路板一塊。導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格：動(dòng)力電路采用BV1.5mm2和

BVR1,5mm2（黑色）塑銅線(xiàn)；控制電路采用BVRlmn?塑銅線(xiàn)（紅色），接地線(xiàn)采用BVR（黃

綠雙色）塑銅線(xiàn)（截面至少1.5mn?）。緊固體及編碼套管等，其數(shù)量按需要而定。

三、實(shí)驗(yàn)線(xiàn)路

四、安裝接線(xiàn)、線(xiàn)路調(diào)試

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

第二章送料小車(chē)自動(dòng)往返的電氣控制

熔斷器是一種用于短路保護(hù)的電器。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便宜、維護(hù)方便。

一、結(jié)構(gòu)和工作原理：

1、結(jié)構(gòu):

2、工作原理：是利用金屬導(dǎo)體串聯(lián)在被保護(hù)電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路、過(guò)流故障時(shí),

自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，達(dá)到分?jǐn)嚯娐放c電源的聯(lián)系，起到保護(hù)作用.

二、常用的低壓熔斷器：

有半封閉插入式、無(wú)填料封閉管式、有填料封閉管式、自復(fù)式四種。

1、RC1A系列插入式熔斷器:

A、型號(hào):RC1A-□

熔斷器-額定電流

插入式一改型設(shè)計(jì)

-—-設(shè)計(jì)序號(hào)

B、結(jié)構(gòu):

*5RC1A1網(wǎng)插入式堤斷需

C、用途：在380V低壓電路中，電流200A以下環(huán)境中，作短路保護(hù)。

2、RL1系列螺旋式熔斷器：是屬于有填料封閉管式。

A、結(jié)構(gòu)：

B、用途：RL1系列熔斷器廣泛用于控制箱、配電屏、機(jī)床設(shè)備

及振動(dòng)大的場(chǎng)合，在500V、200A以下的電路中作短路保護(hù)。

3、RM10系列無(wú)填料封閉管式熔斷器:

A、結(jié)構(gòu)：

B、用途：主要用于交流380V、直流440V以下，動(dòng)

力網(wǎng)絡(luò)和成套設(shè)備中，作導(dǎo)線(xiàn)、電纜及大容量電氣設(shè)備

作短路保護(hù)。

c、型號(hào):

RM10-0/□□

1--l—rTT-r

熔體額定電泡

無(wú)填料封閉管式一輔助規(guī)將代號(hào)（Q—極前接線(xiàn)、H—板后接線(xiàn)）

設(shè)計(jì)序號(hào)——熔斷器額定電流

4、RTO系列有填料封閉管式熔斷器:

A、結(jié)構(gòu):

B、型號(hào):

C、用途：同RM1O系列。

5、快速熔斷器：用于半導(dǎo)體器件的保護(hù)，具有熔斷

速度快的特性，

6、自復(fù)式熔斷器：它是一種限流電器，可多次重復(fù)使用，其本身不具備分?jǐn)嗄芰?，與

斷路器串聯(lián)使用時(shí)，能提高斷路器的分?jǐn)嗄芰Α?/p>

圖5-16自更式烯斷器結(jié)構(gòu)圖

第四節(jié)：主令電器

主令電器是用于控制控制電路的發(fā)令器件，主要有按扭

開(kāi)關(guān)、位置開(kāi)關(guān)、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等。

一、按扭開(kāi)關(guān)：是一種由人的主動(dòng)行為進(jìn)行操作的元件。具

有自動(dòng)復(fù)位能力，觸點(diǎn)容量小，只允許用于控制回路中，最

大允許電流小于5A。

1、結(jié)構(gòu)：如圖所示：

由按帽、復(fù)位簧、橋式動(dòng)觸點(diǎn)、動(dòng)合靜觸點(diǎn)、動(dòng)斷靜觸圖5-18按鈕開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)與符號(hào)

點(diǎn)、支柱、連桿、及外殼組成。

2、型號(hào):

其中結(jié)構(gòu)形式代號(hào)的含意：K一開(kāi)啟式、H—保護(hù)式、S—防水式、F-防腐式、J一緊急

式、X一旋扭式、Y一鑰匙式、D—光標(biāo)按扭。

圖521LXI9卜型行程開(kāi)美的動(dòng)作原理

B、型號(hào):

X

19□-□□口

T

主令電器------

-1一能自動(dòng)復(fù)位；2一不能自動(dòng)復(fù)位

?

行程開(kāi)關(guān)-------一直動(dòng)式；I一演輪裝在傳動(dòng)

設(shè)計(jì)序號(hào)------桿內(nèi)供I;2一渡輪裝在傳動(dòng)桿

K一開(kāi)啟式，尤-外惻;3—渡輪裝在傳動(dòng)桿凹

字母表示保護(hù)式槽內(nèi)或內(nèi)外各有一個(gè)渡輪

。一兀滾輪；1一單渡輪;2一雙渡輪

2、接近開(kāi)關(guān):

LW5-□

萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)-觸點(diǎn)組件節(jié)數(shù)

設(shè)計(jì)序號(hào)一---------接線(xiàn)圖編號(hào)

額定電流（A）定位特征代號(hào)

三、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān):

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第二章送料小車(chē)自動(dòng)往返的電氣控制

（-）工作臺(tái)自動(dòng)往返控制

1.工作任務(wù)

某機(jī)床工作臺(tái)需自動(dòng)往返運(yùn)行，由三相異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，工作示意圖如圖2-15所示，

其控制要求如下。

（1）按下起動(dòng)按鈕，工作臺(tái)開(kāi)始前進(jìn)，前進(jìn)到終端后自動(dòng)后退，退到原位又自動(dòng)前進(jìn)。

（2）要求能在前進(jìn)或后退途中任意位置停止或起動(dòng)。

（3）控制電路設(shè)有短路、失壓、過(guò)載和位置極限保護(hù)。

請(qǐng)根據(jù)要求完成控制電路的設(shè)計(jì)與安裝。

后退—工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向—前進(jìn)

圖2T5工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向示意圖

2.限位控制線(xiàn)路

限位控制線(xiàn)路如圖2-15所示。圖中的“SQ”為行程開(kāi)關(guān)，裝在預(yù)定的位置上，在工作

臺(tái)的梯形槽中裝有撞塊，當(dāng)撞塊移動(dòng)到此位置時(shí)，碰撞行程開(kāi)關(guān)，使其常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，常開(kāi)

觸點(diǎn)閉合，能使工作臺(tái)停止和換向，這樣工作臺(tái)就能實(shí)現(xiàn)往返運(yùn)動(dòng)。其中，撞塊2只能碰撞

“SQ2”和“SQ4”，撞塊1只能碰撞“SQ1”和“SQ3”，（撞塊1和2不在一個(gè)水平線(xiàn)上）

工作臺(tái)行程可通過(guò)移動(dòng)撞塊位置來(lái)調(diào)節(jié)，以適應(yīng)加工不同的工件。

“SQ1”、“SQ2”裝在機(jī)床床身上，用來(lái)控制工作臺(tái)的自動(dòng)往返?！癝Q3”和“SQ4”分別

安裝在向右或向左的某個(gè)極限位置上。如果“SQ1”或“SQ2”失靈時(shí)，工作臺(tái)會(huì)繼續(xù)向右

或向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)工作臺(tái)運(yùn)行到極限位置時(shí)，撞塊就會(huì)碰撞“SQ3”和“SQ4”，從而切斷控制

線(xiàn)路，迫使電動(dòng)機(jī)M停轉(zhuǎn)，工作臺(tái)就停止移動(dòng)，“SQ3”和“SQ4”起到終端保護(hù)作用（即

限制工作臺(tái)的極限位置），因此稱(chēng)為終端保護(hù)開(kāi)關(guān)或簡(jiǎn)稱(chēng)終端開(kāi)關(guān)。

3.設(shè)計(jì)電路原理圖（見(jiàn)圖2-16）

4.工作原理分析

先合上開(kāi)關(guān)“QS”，按下“SB1”按鈕，KM1線(xiàn)圈得電，KM1自鎖觸點(diǎn)閉合自鎖，KM1

主觸點(diǎn)閉合，同時(shí)KM1聯(lián)鎖觸點(diǎn)分?jǐn)鄬?duì)KM2聯(lián)鎖，電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)連續(xù)正轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向右

運(yùn)動(dòng)，移至限定位置時(shí)，撞塊1碰撞位置開(kāi)關(guān)“SQ1”，SQ1-1常閉觸點(diǎn)先分?jǐn)?，KM1線(xiàn)圈失

電KM1自鎖觸點(diǎn)分?jǐn)嘟獬枣i，KM1主觸點(diǎn)分?jǐn)?，KM1聯(lián)鎖觸點(diǎn)恢復(fù)閉合解除聯(lián)鎖，電動(dòng)

機(jī)M失電停轉(zhuǎn)，工作臺(tái)停止右移，同時(shí)SQ1-2閉合，使KM2自鎖觸點(diǎn)閉合自鎖，KM2主觸

點(diǎn)閉合，同時(shí)KM2聯(lián)鎖觸點(diǎn)分?jǐn)鄬?duì)KM1聯(lián)鎖，電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)連續(xù)反轉(zhuǎn)，工作臺(tái)左移（“SQ1”

觸點(diǎn)復(fù)位），移至限定位置時(shí)，撞塊2碰撞位置開(kāi)關(guān)“SQ2”，SQ2-1先分?jǐn)?，KM2線(xiàn)圈失電，

KM2自鎖觸點(diǎn)分?jǐn)嘟獬枣i，KM2主觸點(diǎn)分?jǐn)?，KM2聯(lián)鎖觸點(diǎn)恢復(fù)閉合解除聯(lián)鎖，電動(dòng)機(jī)

M失電停轉(zhuǎn)，工作臺(tái)停止左移，同時(shí)SQ2-2閉合，使KM1自鎖觸點(diǎn)閉合自鎖，KM1主觸點(diǎn)

閉合，同時(shí)KM1聯(lián)鎖觸點(diǎn)分?jǐn)鄬?duì)KM2聯(lián)鎖。電動(dòng)機(jī)M起動(dòng)連續(xù)正轉(zhuǎn)，工作臺(tái)向右運(yùn)動(dòng)，

以此循環(huán)動(dòng)作使機(jī)床工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往返動(dòng)作。

L1

L2

L3

F

U1

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(-)電動(dòng)機(jī)自動(dòng)往返兩邊延時(shí)的控制線(xiàn)路

(1)在一些飼料自動(dòng)加工廠(chǎng)，需要實(shí)現(xiàn)兩地之間的裝料與卸料，將裝袋的飼料從A地

運(yùn)輸?shù)紹地進(jìn)行存儲(chǔ)，裝載與卸載需要相同的時(shí)間(5s),現(xiàn)設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)運(yùn)輸控制電路原

理圖。

如下圖所示為用2個(gè)時(shí)間繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往返兩邊延時(shí)的電路。該電路的設(shè)計(jì)思路是

在自動(dòng)往返控制電路的基礎(chǔ)上增加時(shí)間的控制，在電路中使用時(shí)間繼電器KT1、KT2,在A、

B兩地使用“SQ1”、“SQ2”常開(kāi)觸點(diǎn)來(lái)控制時(shí)間繼電器的接通與斷開(kāi)，實(shí)現(xiàn)兩行程終點(diǎn)的

如下圖所示為用1個(gè)時(shí)間繼電器和一個(gè)中間繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)往返兩邊延時(shí)的電路，中間

繼電器KA在電路中起到失壓保護(hù)作用。如果沒(méi)有中間繼電器KA,當(dāng)送料小車(chē)運(yùn)行到A或B點(diǎn)

時(shí)，小車(chē)會(huì)壓合行程開(kāi)關(guān)“SQ1”或“SQ2”，若電路突然停電后，當(dāng)線(xiàn)路再次送電時(shí)，送料小

車(chē)會(huì)因行程開(kāi)關(guān)“SQ1”或“SQ2”被壓使常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器KM1或KM2線(xiàn)圈得電，電動(dòng)

機(jī)就會(huì)自行起動(dòng)而造成事故JSQ1”、“SQ2”在線(xiàn)路中經(jīng)常被小車(chē)碰壓，是工作行程開(kāi)關(guān);“SQ3”、

“SQ4”是小車(chē)在兩終點(diǎn)的限位保護(hù)開(kāi)關(guān)，防止“SQ1”、“SQ2”失靈后小車(chē)會(huì)沖出預(yù)定的軌跡

而出事故?！癝B2”、“SB3”的常閉觸點(diǎn)在電路中起到聯(lián)鎖保護(hù)，如果沒(méi)有它的常閉觸點(diǎn)，那么需

要增加一對(duì)時(shí)間繼電器的延時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)來(lái)控制，而時(shí)間繼電器只有一對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)。

(2)如果上面控制的兩行程終點(diǎn)停留時(shí)間不相同，就需要在電路中增加一個(gè)時(shí)間繼電

器來(lái)實(shí)現(xiàn)兩行程終點(diǎn)停留的不同時(shí)間，電氣原理圖如圖2-22所示。

圖2-22自動(dòng)往返控制原理圖（三）

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（一）順序控制

一般機(jī)床是由多臺(tái)電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)床的機(jī)械拖動(dòng)與輔助運(yùn)動(dòng)控制的，用于滿(mǎn)足機(jī)床的特

殊控制要求，在起動(dòng)與停車(chē)時(shí)需要電動(dòng)機(jī)按一定的順序來(lái)起動(dòng)與停車(chē)。下面是多臺(tái)電動(dòng)機(jī)起

動(dòng)與停車(chē)的順序控制電路的原理圖。

1.先起后?？刂凭€(xiàn)路

對(duì)于某處機(jī)床，要求在加工前先給機(jī)床提供液壓油，使機(jī)床床身導(dǎo)軌進(jìn)行潤(rùn)滑，或

是提供機(jī)械運(yùn)動(dòng)的液壓動(dòng)力，這就要求先起動(dòng)液壓泵后才能起動(dòng)機(jī)床的工作臺(tái)拖動(dòng)電動(dòng)

機(jī)或主軸電動(dòng)機(jī)。當(dāng)機(jī)床停止時(shí)要求先停止拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)或主軸電動(dòng)機(jī)，才能讓液壓泵停

止。其電氣原理圖如圖4-6所示。

2.先起先?？刂齐娐?/p>

在有的特殊控制中，要求A電動(dòng)機(jī)先起動(dòng)后才能起動(dòng)B電動(dòng)機(jī)，當(dāng)A停止后B才能停

止。其電氣控制原理圖如圖4-7所示。

（二）多地控制

對(duì)于多數(shù)機(jī)床而言，因加工需要，加工人員應(yīng)該在機(jī)床正面和側(cè)面均能進(jìn)行操作。如圖

4-8所示，“SB1”、“SB2”為機(jī)床上正面、側(cè)面兩地總停開(kāi)關(guān)按鈕;“SB3”、“SB4”為Ml電

動(dòng)機(jī)的兩地正轉(zhuǎn)起動(dòng)控制開(kāi)關(guān)；“SB5”、“SB6”為M2電動(dòng)機(jī)的兩地反轉(zhuǎn)起動(dòng)控制開(kāi)關(guān)。

FRildddl

KMIKM2

可見(jiàn)，多地控制的原則是:起動(dòng)按鈕并聯(lián)，停車(chē)按鈕串聯(lián)。

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鉆床是一種孔加工設(shè)備，可以用來(lái)鉆孔、擴(kuò)孔、錢(qián)孔、攻絲及修刮端面等多種形式的加

工。按用途和結(jié)構(gòu)分類(lèi)，鉆床可以分為立式鉆床、臺(tái)式鉆床、多孔鉆床、搖臂鉆床及其他專(zhuān)

用鉆床等。在各類(lèi)鉆床中，搖臂鉆床操作方便、靈活，適用范圍廣，具有典型性特點(diǎn)，特別

適用于單件或批量生產(chǎn)帶有多孔大型零件的孔加工，是一般機(jī)械加工車(chē)間常見(jiàn)的機(jī)床。

Z3050型搖臂鉆床是一種常見(jiàn)的立式鉆床，適用于單件和成批生產(chǎn)加工多孔的大型零件。

該機(jī)床具有兩套液壓控制系統(tǒng)：一個(gè)是操縱機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)；另一個(gè)是夾緊機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)。

前者安裝在主軸箱內(nèi)，用以實(shí)現(xiàn)主軸正反、停車(chē)制動(dòng)、空擋、預(yù)選及變速；后者安裝在搖臂

背后的電器盒下部，用以?shī)A緊松開(kāi)主軸箱、搖臂及立柱。

Z3050型搖臂鉆床的含義如下。

（一）Z3050型搖臂鉆床的主要構(gòu)造和運(yùn)動(dòng)情況

搖臂鉆床主要由底座、內(nèi)立柱、外立柱、搖臂、主軸箱、主軸、工作臺(tái)等組成。Z3050

型搖臂鉆床外形如圖2-1所示。內(nèi)立柱固定在底座上,在它外面套著空心的外立柱，外立柱

可繞著內(nèi)立柱回轉(zhuǎn)一周，搖臂一端的套筒部分與外立

柱滑動(dòng)配合，借助于絲桿，搖臂可沿著外立柱上下移

動(dòng)，但兩者不能作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所以搖臂將與外立柱一

起相對(duì)內(nèi)立柱回轉(zhuǎn)。

主軸箱是一個(gè)復(fù)合的部件，具有主軸及主軸旋轉(zhuǎn)

部件和主軸進(jìn)給的全部變速和操縱機(jī)構(gòu)。主軸箱可沿

著搖臂上的水平導(dǎo)軌作徑向移動(dòng)。當(dāng)進(jìn)行加工時(shí)，可

利用特殊的夾緊機(jī)構(gòu)將外立柱緊固在內(nèi)立柱上，搖臂

緊固在外立柱上，主軸箱緊固在搖臂導(dǎo)軌上，然后進(jìn)

行鉆削加工。

根據(jù)工件高度的不同，搖臂借助于絲桿可以靠圖2TZ3050搖臂鉆床

著主軸箱沿外立柱上下升降，在升降之前，應(yīng)自動(dòng)將搖臂與外立柱松開(kāi)，再進(jìn)行升降，

當(dāng)達(dá)到升降所需要的位置時(shí)，搖臂能自動(dòng)夾緊在外立柱上。

（二）搖臂鉆床的電力拖動(dòng)特點(diǎn)及控制要求

（1）由于搖臂鉆床的運(yùn)動(dòng)部件較多，為簡(jiǎn)化傳動(dòng)裝置，使用多電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，主電動(dòng)機(jī)

承擔(dān)主鉆削及進(jìn)給任務(wù)，搖臂升降，夾緊放松和冷卻泵各用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。

（2）為了適應(yīng)多種加工方式的要求，主軸及進(jìn)給應(yīng)在較大范圍內(nèi)調(diào)速。但這些調(diào)速都

是機(jī)械調(diào)速，用手柄操作變速箱調(diào)速，對(duì)電動(dòng)機(jī)無(wú)任何調(diào)速要求。從結(jié)構(gòu)上看，主軸變速機(jī)

構(gòu)與進(jìn)給變速機(jī)構(gòu)應(yīng)該放在一個(gè)變速箱內(nèi)，而且兩種運(yùn)動(dòng)由一臺(tái)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)是合理的。

（3）加工螺紋時(shí)要求主軸能正反轉(zhuǎn)。搖臂鉆床的正反轉(zhuǎn)一般用機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)

只需單方向旋轉(zhuǎn)。

（4）搖臂升降由單獨(dú)電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，要求能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。

（5）搖臂的夾緊與放松以及立柱的夾緊與放松由一臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)配合液壓裝置來(lái)完成,

要求這臺(tái)電動(dòng)機(jī)能正反轉(zhuǎn)。搖臂的回轉(zhuǎn)和主軸箱的徑向移動(dòng)在中小型搖臂鉆床上都采用手

動(dòng)。

（6）鉆削加工時(shí)，為對(duì)刀具及工件進(jìn)行冷卻，需由一臺(tái)冷卻泵電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)冷卻泵輸送

冷卻液。

鉆床有時(shí)用來(lái)攻絲，所以要求主軸有可以正反轉(zhuǎn)的摩擦離合器來(lái)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，Z3050

型是靠機(jī)械轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的。Z3050型搖臂鉆床的運(yùn)動(dòng)有以下幾種。

①主運(yùn)動(dòng)：主軸帶動(dòng)鉆頭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

②進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：鉆頭的上下移動(dòng)。

③輔助運(yùn)動(dòng)：主軸箱沿?fù)u臂水平移動(dòng)，搖臂沿外立柱上下移動(dòng)和搖臂連同外立柱一起相課

堂小結(jié)：口述

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對(duì)于內(nèi)立柱回轉(zhuǎn)。

課堂小結(jié)：口述

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第二章送料小車(chē)自動(dòng)往返的電氣控制

一、Z3050搖臂鉆床的工作原理

1.主電路分析

Z3050型搖臂鉆床共有4臺(tái)電動(dòng)機(jī)，除冷卻泵電動(dòng)機(jī)采用開(kāi)關(guān)直接起動(dòng)外，其余3臺(tái)異

步電動(dòng)機(jī)均采用接觸器直接起動(dòng)。

Ml是主軸電動(dòng)機(jī)，由交流接觸器KM1控制，只要求單方向旋轉(zhuǎn)，主軸的正反轉(zhuǎn)由機(jī)械

手柄操作。Ml裝在主軸箱頂部，帶動(dòng)主軸及進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)，熱繼電器FR是過(guò)載保護(hù)元件。

M2是搖臂升降電動(dòng)機(jī)，裝于主軸頂部，用接觸器KM2和KM3控制正反轉(zhuǎn)。因?yàn)樵撾?/p>

動(dòng)機(jī)短時(shí)間工作，故不設(shè)過(guò)載保護(hù)電器。

M3是液壓油泵電動(dòng)機(jī)，可以做正向轉(zhuǎn)動(dòng)和反向轉(zhuǎn)動(dòng)。正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)的起動(dòng)與

停止由接觸器KM4和KM5控制。熱繼電器FR2是液壓油泵電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)電器。該電動(dòng)

機(jī)的主要作用是供給夾緊裝置壓力油、實(shí)現(xiàn)搖臂和立柱的夾緊與松開(kāi)。

M4是冷卻泵電動(dòng)機(jī)，功率很小，由開(kāi)關(guān)直接起動(dòng)和停止。

2.控制電路分析

(1)主軸電動(dòng)機(jī)Ml的控制。按下起動(dòng)按鈕“SB2”，則接觸器KM1吸合并自鎖，使主

電動(dòng)機(jī)Ml起動(dòng)運(yùn)行，同時(shí)指示燈HL3亮。按停止按鈕“SB1”，則接觸器KM1釋放，使主

電動(dòng)機(jī)Ml停止旋轉(zhuǎn)，同時(shí)指示燈HL3熄滅。

(2)搖臂升降控制。

①搖臂上升。Z3050型搖臂鉆床搖臂的升降由M2拖動(dòng)，“SB3”和“SB4”分別為搖臂升、

降的點(diǎn)動(dòng)按鈕，由“SB3”、“SB4”和KM2、KM3組成具有雙重互鎖的M2正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)控制

電路。因?yàn)閾u臂平時(shí)是夾緊在外立柱上的，所以在搖臂升降之前，先要把搖臂松開(kāi)，再由

M2驅(qū)動(dòng)升降，搖臂升降到位后，再重新將其夾緊。而搖臂的松、緊是由液壓系統(tǒng)完成的。

在電磁閥YV線(xiàn)圈通電吸合的條件下，液壓泵電動(dòng)機(jī)M3正轉(zhuǎn)，正向供出壓力油進(jìn)入搖臂的

松開(kāi)油腔，推動(dòng)松開(kāi)機(jī)構(gòu)使搖臂松開(kāi)，搖臂松開(kāi)后，行程開(kāi)關(guān)“SQ2”動(dòng)作、“SQ3”復(fù)位；

若M3反轉(zhuǎn)，則反向供出壓力油進(jìn)入搖臂的夾緊油腔，推動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)使搖臂夾緊，搖臂夾緊

后，行程開(kāi)關(guān)“SQ3”動(dòng)作、“SQ2”復(fù)位。由此可見(jiàn)，搖臂升降的電氣控制是與松緊機(jī)構(gòu)液

壓與機(jī)械系統(tǒng)(M3與YV)的控制配合進(jìn)行的。下面以搖臂的上升為例，分析控制的全過(guò)程

按住搖臂上升按鈕“SB3”一“SB3”動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，切斷KM3線(xiàn)圈支路；“SB3”動(dòng)合

觸點(diǎn)閉合(1—5)f時(shí)間繼電器KT線(xiàn)圈通電fKT動(dòng)合觸點(diǎn)閉合(13—14),KM4線(xiàn)圈通電，

M3正轉(zhuǎn)；延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，電磁閥線(xiàn)圈YV通電，搖臂松開(kāi)一行程開(kāi)關(guān)“SQ2”

動(dòng)作f“SQ2”動(dòng)斷觸點(diǎn)(6-13)斷開(kāi)，KM4線(xiàn)圈斷電，M3停轉(zhuǎn)；“SQ2”動(dòng)合觸點(diǎn)(6-8)

閉合，KM2線(xiàn)圈通電，M2正轉(zhuǎn)，搖臂上升一搖臂上升到位后松開(kāi)“SB3”一KM2線(xiàn)圈斷電，

M2停轉(zhuǎn)；KT線(xiàn)圈斷電f延時(shí)1?3s,KT動(dòng)合觸點(diǎn)(1—17)斷開(kāi)，YV線(xiàn)圈通過(guò)“SQ3”(1

—17)-仍然通電；KT動(dòng)斷觸點(diǎn)(17—18)閉合，KM5線(xiàn)圈通電，M3反轉(zhuǎn)，搖臂夾緊一搖

臂夾緊后，壓下行程開(kāi)關(guān)“SQ3”，“SQ3”動(dòng)斷觸點(diǎn)(1-17)斷開(kāi)，YV線(xiàn)圈斷電；KM5線(xiàn)

圈斷電，M3停轉(zhuǎn)。

二、Z3050搖臂鉆床的工作原理及常見(jiàn)故障排除

(1)搖臂不能上升(或下降)。

【故障分析】

①行程開(kāi)關(guān)“SQ2”不動(dòng)作，“SQ2”的動(dòng)合觸點(diǎn)(6—8)不閉合，“SQ2”安裝位置移動(dòng)

或損壞；

②接觸器KM2線(xiàn)圈不吸合，搖臂升降電動(dòng)機(jī)M2不轉(zhuǎn)動(dòng)；

③系統(tǒng)發(fā)生故障(如液壓泵卡死、不轉(zhuǎn)，油路堵塞等)，使搖臂不能完全松開(kāi)，壓不上

“SQ2”；

④安裝或大修后，相序接反，按“SB3”搖臂上升按鈕，液壓泵電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，使搖臂夾

緊，壓不上“SQ2”，搖臂也就不能上升或下降。

【故障排除方法】

①檢查行程開(kāi)關(guān)“SQ2”觸點(diǎn)、安裝位置或損壞情況，并予以修復(fù)；

②檢查接觸器KM2或搖臂升降電動(dòng)機(jī)M2,并予以修復(fù)；

③檢查系統(tǒng)故障原因、位置移動(dòng)或損壞，并予以修復(fù)；

④檢查相序，并予以修復(fù)。

(2)搖臂上升(下降)到預(yù)定位置后，搖臂不能夾緊。

【故障分析】

①限位開(kāi)關(guān)“SQ3”安裝位置不準(zhǔn)確或緊固螺釘松動(dòng)，使“SQ3”限位開(kāi)關(guān)過(guò)早動(dòng)作；

②活塞桿通過(guò)彈簧片壓不上“SQ3”，其觸點(diǎn)(1-17)未斷開(kāi)，使KM5、YV不斷電釋

放；

③接觸器KM5、電磁鐵YV不動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)M3不反轉(zhuǎn)。

【故障排除方法】

①調(diào)整“SQ3”的動(dòng)作行程，并緊固好定位螺釘；

②調(diào)整活塞桿、彈簧片的位置；

③檢查接觸器KM3、電磁鐵YV線(xiàn)路是否正常及電動(dòng)機(jī)M3是否完好，并予以修復(fù)。

(3)立柱、主軸箱不能夾緊(或松開(kāi))。

【故障分析】

①按鈕接線(xiàn)脫落、接觸器KM4或KM5接觸不良；

②油路堵塞，使接觸器KM4或KM5不能吸合；

【故障排除方法】

①檢查按鈕“SB5”、“SB6”和接觸器KM4、KM5是否良好，并予以修復(fù)或更換；

②檢查油路堵塞情況，并予以修復(fù)。

課堂小結(jié)：口述

布置作業(yè)：

第三章X62w萬(wàn)能銃床電氣控制線(xiàn)路

低壓斷路器即低壓自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，又稱(chēng)自動(dòng)空氣斷路器，可實(shí)現(xiàn)電路的短路、過(guò)載、失

電壓與欠電壓保護(hù)，能自動(dòng)分?jǐn)喙收想娐?，是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)中常用的重要保

護(hù)電器之一。

低壓斷路器具有操作安全、工作可靠、動(dòng)作值可調(diào)、分?jǐn)嗄芰^高等優(yōu)點(diǎn)，因此得到廣

泛應(yīng)用。

1.結(jié)構(gòu)及工作原理

塑料外殼式低壓斷路器的原稱(chēng)為裝置式自動(dòng)空氣式斷路器。它把所有的部件都裝在一個(gè)

塑料外殼里，結(jié)構(gòu)緊湊、安全可靠、輕巧美觀(guān)、可以獨(dú)立安裝。它的形式很多，以前最常用

的是DZ10型，較新的還有DZX10、DZ20等。在電氣控制線(xiàn)路中，主要采用的是DZ5型和DZ10

系列低壓斷路器。

（1）DZ5-20型低壓斷路器。DZ5-20型低壓斷路器為小電流系列，其外形和結(jié)構(gòu)如圖2-8

所示。

圖2-8DZ5-20型低壓斷路器

斷路器的工作原理如圖2-9所示。使用時(shí)斷路器的三副主觸點(diǎn)串聯(lián)在被控制的三相電路

中，按下接通按鈕時(shí)，外力使鎖扣克服反作用彈簧的反力，將固定在鎖扣上面的動(dòng)觸點(diǎn)與靜

觸點(diǎn)閉合，并由鎖扣鎖住搭鉤使動(dòng)靜觸點(diǎn)保持閉合，開(kāi)關(guān)處于接通狀態(tài)。

圖2-9低壓斷路器工作原理示意圖

當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生過(guò)載時(shí)，過(guò)載電流流過(guò)熱元件產(chǎn)生一定的熱量，使雙金屬片受熱向上彎曲,

通過(guò)杠桿推動(dòng)搭鉤與鎖扣脫開(kāi)，在反作用彈簧的推動(dòng)下，動(dòng)、靜觸點(diǎn)分開(kāi)，從而切斷電路,

使用電設(shè)備不致因過(guò)載而燒毀。

當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流超過(guò)電磁脫扣器的瞬時(shí)脫扣整定電流，電磁脫扣器產(chǎn)

生足夠大的吸力將銜鐵吸合，通過(guò)杠桿推動(dòng)搭鉤與鎖扣分開(kāi)，從而切斷電路，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。

低壓斷路器出廠(chǎng)時(shí)，電磁脫扣器的瞬時(shí)脫扣整定電流一般整定為10/N（/N為斷路器的額定電

流）。

欠壓脫扣器的動(dòng)作過(guò)程與電磁脫扣器恰好相反。需手動(dòng)分?jǐn)嚯娐窌r(shí)，按下分?jǐn)喟粹o即可。

（2）DZ10型低壓斷路器。DZ10系列為大電流系列，其額定電流的等級(jí)有100A、250A,

600A這3種，分?jǐn)嗄芰??50kA。在機(jī)床電氣系統(tǒng)中常用250A以下的等級(jí)作為電氣控

制柜的電源總開(kāi)關(guān)。通常將其裝在控制柜內(nèi)，將操作手柄伸在外面，露出“分”與“合”的

字樣。

DZ10型低壓斷路器可根據(jù)需要裝設(shè)熱脫扣器（用雙金屬片作過(guò)負(fù)荷保護(hù)）、電磁脫扣器

（只作短路保護(hù)）和復(fù)式脫扣器（可同時(shí)實(shí)現(xiàn)過(guò)負(fù)荷保護(hù)和短路保護(hù)）。

DZ10型低壓斷路器的操作手柄有以下3個(gè)位置。

①合閘位置。手柄向上扳，跳鉤被鎖扣扣住，主觸點(diǎn)閉合。

②自由脫扣位置。跳鉤被釋放（脫扣），手柄自動(dòng)移至中間，主觸點(diǎn)斷開(kāi)。

③分閘和再扣位置。手柄向下扳，主觸點(diǎn)斷開(kāi)，使跳鉤又被鎖扣扣住，從而完成了“再

扣”的動(dòng)作，為下一次合閘做好了準(zhǔn)備。如果斷路器自動(dòng)跳閘后，不把手柄扳到再扣位置（即

分閘位置），不能直接合閘。

DZ10型低壓斷路器采用鋼片滅弧柵，因?yàn)槊摽蹤C(jī)構(gòu)的脫扣速度快，滅弧時(shí)間短，一般

斷路時(shí)間不超過(guò)一個(gè)周期（0.02s）,斷流能力就比較大。

（3）漏電保護(hù)斷路器。

（4）漏電保護(hù)斷路器主要由零序互感器TA、漏電脫

扣器Ws、試驗(yàn)按鈕“SB”、操作機(jī)構(gòu)和外殼組成。實(shí)質(zhì)

上就是在一般的自動(dòng)開(kāi)關(guān)中增加一個(gè)能檢測(cè)電流的感受

元件零序互感器和漏電脫扣器。零序互感器是一個(gè)環(huán)形

封閉的鐵芯，主電路的三相電源線(xiàn)均穿過(guò)零序互感器的

圖2-10漏電保護(hù)斷路涔工作組原理圖

鐵芯，為互感器的一次繞組。環(huán)形鐵芯上繞有二次繞組，

其輸出端與漏電脫扣器的線(xiàn)圈相接。在電路正常工作時(shí)，無(wú)論三相負(fù)載電流是否平衡，通過(guò)

零序電流互感器一次側(cè)的三相電流相量和為零，二次側(cè)沒(méi)有電流。當(dāng)出現(xiàn)漏電和人身觸電時(shí),

漏電或觸電電流將經(jīng)過(guò)大地流回電源的中性點(diǎn)，因此零序電流互感器一次側(cè)三相電流的相量

和就不為零，互感器的二次側(cè)將感應(yīng)出電流，此電流通過(guò)使漏電脫扣器線(xiàn)圈動(dòng)作，則低壓斷

路器分閘切斷了主電路，從而保障了人身安全.

為了經(jīng)常檢測(cè)漏電開(kāi)關(guān)的可靠性，開(kāi)關(guān)上設(shè)有試驗(yàn)按鈕，與一個(gè)限流電阻R串聯(lián)后跨接

于兩相線(xiàn)路上。當(dāng)按下試驗(yàn)按鈕后，漏電斷路器立即分閘，證明該開(kāi)關(guān)的保護(hù)功能良好。

2.符號(hào)

3.型號(hào)

低壓斷路器的型號(hào)如下。

Z一塑料外殼式

ZX—那料外殼式限流型

ZL-漏電斷路器(新標(biāo)準(zhǔn)中稱(chēng)剩余電流斷路器)

4.選擇

選擇低壓斷路器時(shí)主要從以下幾方面考慮。

(1)斷路器額定電壓、額定電流應(yīng)大于或等于線(xiàn)路、設(shè)備的正常工作電壓、工作電流。

(2)斷路器極限通斷能力大于或等于線(xiàn)路最大短路電流。

(3)欠電壓脫扣器額定電壓等于線(xiàn)路額定電壓。

(4)過(guò)電流脫扣器的額定電流應(yīng)大于或等于線(xiàn)路的最大負(fù)載電流。

低壓斷路器按結(jié)構(gòu)形式可分為塑殼式(又稱(chēng)裝置式)、框架式(又稱(chēng)萬(wàn)能式)兩大類(lèi)。

框架式斷路器主要用作配電網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)開(kāi)關(guān)，而塑料外殼式斷路器除用作配電網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)開(kāi)

關(guān)外，還用作電動(dòng)機(jī)、照明線(xiàn)路的控制開(kāi)關(guān)。

課堂小結(jié)：口述

布置作業(yè)：

第三章X62w萬(wàn)能銃床電氣控制線(xiàn)路

一、三相異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)控制電路

前面章節(jié)所述的電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)和正反轉(zhuǎn)等各種控制線(xiàn)路起動(dòng)時(shí)，加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓

為額定電壓，屬于全壓起動(dòng)（直接起動(dòng)）。直接起動(dòng)電路簡(jiǎn)單，但起動(dòng)電流大[后=（4?7）/N],

將對(duì)電網(wǎng)其他設(shè)備造成一定的影響，因此當(dāng)電動(dòng)機(jī)功率較大時(shí)（大于7kW）,需采取降壓起動(dòng)方

式起動(dòng)，以降低起動(dòng)電流。

所謂降壓起動(dòng)，就是利用某些設(shè)備或者采用電動(dòng)機(jī)定子繞組換接的方法，降低起動(dòng)時(shí)加

在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的電壓，而起動(dòng)后再將電壓恢復(fù)到額定值，使之在正常電壓下運(yùn)行。因

為電樞電流和電壓成正比，所以降低電壓可以減小起動(dòng)電流，不致在電路中產(chǎn)生過(guò)大的電壓

降，減少對(duì)電路電壓的影響。不過(guò)，因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和端電壓平方成正比，所以電動(dòng)

機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩也就減小了。因此，降壓起動(dòng)一般需要在空載或輕載下起動(dòng)。

三相籠型異步電動(dòng)機(jī)常用的降壓起動(dòng)方法有定子串電阻（或電抗）、丫一△降壓、自耦

變壓器起動(dòng)幾種，雖然方法各異，但目的都是為了減小起動(dòng)電流。

1.定子串電阻降壓起動(dòng)

圖2-17所示為定子串電阻降壓起動(dòng)控制電路，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)在三相定子電路中串接電

阻，使電動(dòng)機(jī)定子繞組電壓降低，起動(dòng)后再將電阻短路，電動(dòng)機(jī)仍然在正常電壓下運(yùn)行，這

種起動(dòng)方式由于不受電動(dòng)機(jī)接線(xiàn)形式的限制，設(shè)備簡(jiǎn)單，因而在中小型機(jī)床中也有應(yīng)用，機(jī)

床中也常用這種串接電阻的方法限制點(diǎn)動(dòng)調(diào)整時(shí)的起動(dòng)電流。

電路的工作原理：先合上電源開(kāi)關(guān)“QS”，再按以下步驟完成。

（KM1自鎖觸點(diǎn)閉合自鎖-電動(dòng)機(jī)M串電阻R降壓起動(dòng)

（-KMI線(xiàn)圈用電f,

按下"SBI"按鈕■1KM1主觸點(diǎn)閉合

〔KT線(xiàn)圈得電一?至轉(zhuǎn)速上升一定值時(shí)，KT延時(shí)時(shí)間到KT常開(kāi)觸點(diǎn)閉合—KM2線(xiàn)圈得電

-KM2主觸點(diǎn)閉合一-R被短接—電動(dòng)機(jī)M全壓運(yùn)轉(zhuǎn)，停止時(shí)，按下“SB2”按鈕即可實(shí)現(xiàn),

由以上分析可見(jiàn)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)M全壓正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，接觸器KM1和KM2、時(shí)間繼電器KT

的線(xiàn)圈均需長(zhǎng)時(shí)間通電，從而使能耗增加，電器壽命縮短。為此，可以對(duì)圖2-17所示的控

制電路進(jìn)行改進(jìn)，KM2的3對(duì)主觸點(diǎn)不是直接并接在起動(dòng)電阻R兩端，而是把接觸器KM1

的主觸點(diǎn)也并接進(jìn)去，這樣接觸器KM1和時(shí)間繼電器KT只作短時(shí)間的降壓起動(dòng)，待電動(dòng)機(jī)

全壓運(yùn)轉(zhuǎn)后就全部從線(xiàn)路中切除，從而延長(zhǎng)了接觸器KM1和時(shí)間繼電器KT的使用壽命，節(jié)

省了電能，提高了電路的可靠性。（讀者可自行設(shè)計(jì)控制電路）

定子串電阻降壓起動(dòng)電路中的起動(dòng)電阻一般采用由電阻絲繞制的板式電阻或鑄鐵電阻，

電阻功率大，能夠通過(guò)較大電流，但功耗較大，為了降低能耗可采用電抗器代替電阻。

課堂小結(jié)：口述

布置作業(yè)：

第三章X62w萬(wàn)能銃床電氣控制線(xiàn)路

一、Y一△降壓起動(dòng)

定子繞組接成Y形時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)每相繞組額定電壓只為△接法的］/6,電流為△接

法的加，電磁轉(zhuǎn)矩也為△接法的因此，對(duì)于△接法運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)應(yīng)

先將定子繞組接成丫形，實(shí)現(xiàn)了降壓起動(dòng)，減小起動(dòng)電流，當(dāng)起動(dòng)即將完成時(shí)再換接成△,

各相繞組承受額定電壓工作，電動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常運(yùn)行，故這種降壓起動(dòng)方法稱(chēng)為Y—△降壓起

動(dòng)。

下圖所示為Y—△降壓起動(dòng)控制電路，圖中主電路由3組接觸器主觸點(diǎn)分別將電動(dòng)機(jī)的

定子繞組接成△形和丫形，即KM1、KM3主觸點(diǎn)閉合時(shí)，繞組接成丫形，KM1、KM2主觸

點(diǎn)閉合時(shí)，接為△形，兩種接線(xiàn)方式的切換要在很短的時(shí)間內(nèi)完成，在控制電路中采用時(shí)間

控制線(xiàn)路工作過(guò)程：先合上電源開(kāi)關(guān)“QS”，再按以下步驟操作。

①丫降壓起動(dòng)△運(yùn)行。

(KM1自鎖觸點(diǎn)閉合

KMI線(xiàn)圈通電吸合

KM1主觸點(diǎn)閉合I定子繞組接成丫，

按下.“SB2”按鈕，>u-1電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)

/KM3主觸點(diǎn)閉合i

IKM3線(xiàn)圈通電吸合

IKM3聯(lián)鎖觸點(diǎn)斷開(kāi)~保證KM2線(xiàn)圈斷電

fKT常閉觸點(diǎn)延時(shí)斷開(kāi)~KM3線(xiàn)圈斷電

KT線(xiàn)圈通電吸合;

IKT常開(kāi)觸點(diǎn)延時(shí)閉合——?

(KM2自鎖觸點(diǎn)閉合

L-KM2線(xiàn)圈通電吸合《KM2主觸點(diǎn)閉會(huì)|定子繞組接成△,

IKMI上觸點(diǎn)已閉合,電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行

KM2聯(lián)鎖觸點(diǎn)斷開(kāi)

②停止。

按下“SB1”按鈕一控制電路斷電~KM1、KM2、KM3線(xiàn)圈斷電釋放~電動(dòng)機(jī)M斷電停車(chē)。

用Y一△降壓起動(dòng)時(shí)，由于起動(dòng)轉(zhuǎn)矩降低很多，只適用于輕載或空載下起動(dòng)的設(shè)備上。

此法最大的優(yōu)點(diǎn)是所需設(shè)備較少，價(jià)格低，因而獲得較廣泛的應(yīng)用。由于此法只能用于正常

運(yùn)行時(shí)為三角形連接的電動(dòng)機(jī)上，因此我國(guó)生產(chǎn)的J02系列、Y系列、丫2系列三相籠型異

步電動(dòng)機(jī)，凡功率在4kW及以上者，正常運(yùn)行時(shí)都采用三角形連接。

二、自耦變壓器降壓?jiǎn)?dòng)

自耦變壓器降壓起動(dòng)是利用自耦變壓器來(lái)降低加在電動(dòng)機(jī)三相定子繞組上的電壓，達(dá)到

限制啟動(dòng)電流的目的。自耦變壓器降壓起動(dòng)時(shí)，如圖2-19所示，將電源電壓加在自耦變壓器

的高壓繞組，而電動(dòng)機(jī)的定子繞組與自耦變壓器的低壓繞組連接。當(dāng)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，將自耦

變壓器切除，電動(dòng)機(jī)定子繞組直接與電源連接，在全電壓下運(yùn)行。自耦變壓器降壓起動(dòng)比Y

一△降壓起動(dòng)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，并且可用抽頭調(diào)節(jié)自耦變壓器的變比以改變起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)

矩的大小。這種起動(dòng)需要一個(gè)龐大的自耦變壓器，并且不允許頻繁起動(dòng)。因此，自耦變壓器

降壓起動(dòng)適用于容量較大但不能用Y一△降壓起動(dòng)方法起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的降壓起動(dòng)。一般自耦

變壓器降壓起動(dòng)是采用成品的補(bǔ)償降壓起動(dòng)器，包括手動(dòng)、自動(dòng)兩種操作形式，手動(dòng)操作的

補(bǔ)償器有QJ3、QJ5等型號(hào)，自動(dòng)操作的有XJ01型和CTZ系列等。

38OV

L1-Q

L2―Q

L3=

KM2KM3KT

圖2T9自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路圖

控制線(xiàn)路工作過(guò)程：先合上電源開(kāi)關(guān)“QS”，再按以下步驟完成。

①自耦變壓器降壓起動(dòng)，全壓運(yùn)行。

(KM2自鎖常開(kāi)觸點(diǎn)閉合

「KM2線(xiàn)圈通電吸合KM2主觸點(diǎn)閉合

KM2輔助常開(kāi)觸點(diǎn)閉合fKT線(xiàn)圈通電吸合—1

按下“SB2”按鈕11KM2聯(lián)鎖常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)1kMi處明陽(yáng).山降壓起動(dòng)

fKM3聯(lián)鎖常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)JKM2線(xiàn)圈斷電

KM3線(xiàn)圈通電吸合.KM3在觸點(diǎn)閉合

〔KM3自鎖常開(kāi)觸點(diǎn)閉合____________________