电工学chapterC资料学习.pptx





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1、第第10101010章章 继电接触控制系统继电接触控制系统 在以电动机为动力的生产机械中,要根据生产过程的要求对电动机进行起动、停止、正转或反转、调速及制动等方面的控制。应用电动机拖动生产机械,称为电力拖动。对电动机的控制常要用到开关、继电器及接触器等控制电器组成的控制电路这种控制电路称为继电接触器控制系统。控制电器可分为两大类:手动电器(如按钮、组合开关及闸刀开关等);自动电器(如继电器、接触器及行程开关等)。本章主要介绍几种常用的低压电器的用途及电工表示符号 ,基本的控制环节和保护环节的典型线路。第1页/共71页 通常用于接通或分断无负载电路,作为电源引入开关或隔离开关。这种开关易被电弧烧
2、坏,不宜带重负载接通或分断电路,主要用于频率为50Hz,电压低于380V,电流小于60A的电力线路中。作为一般照明、电热等回路的控制开关,也可以用作分支线路的配电开关。10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器10.1.0 刀开关:第2页/共71页 组合开关又称转换开关。10.1.1 组合开关1.用途:常用于机床控制电路的电源开关,也用于小容量电动机的起/停控制或照明线路的开关控制。第3页/共71页 由数层动、静触片组装在绝缘盒而成的。动触点装在转轴上,用手柄转动转轴使动触片与静触片接通与断开。可实现多条线路、不同联接方式的转换。实现三相电动机起停控制的接线图。转换开关中的弹簧可使动、静触片
3、快速断开,利于熄灭电弧。但转换开关的触片通流能力有限,一般用于交流380V、直流220V,电流100A以下的电路中做电源开关。2.结构:结构:对常用的三极开关来说,每一极有一对对常用的三极开关来说,每一极有一对 静触片与盒外接线柱相接,动触片受手柄控制可静触片与盒外接线柱相接,动触片受手柄控制可以转动,以达到线路的通以转动,以达到线路的通/断控制。断控制。第4页/共71页3.种类:有单极、双极、三极和四极等,额定电流有10、25、60 和 100A等多种。4.4.例:用组合开关起停电动机。用组合开关起停电动机。图图 10.1.1 10.1.1 用组合开关起停电动机的接线图用组合开关起停电动机的
4、接线图M3L L1 1 L L2 2 L L3 3U UV V WW第5页/共71页(a)外形图(b)结构常闭触点常开触点常开触点10.1.2 按钮(手动切换电器)1.用途:用途:常用来接通或断开小电流的控制电路,常用来接通或断开小电流的控制电路,以便进一步控制电动机或其它电气设备的运行。以便进一步控制电动机或其它电气设备的运行。第6页/共71页2.结构:从剖面结构图可看到,有两对静触点、一对动触点、按钮帽及弹簧等部分。在常态时,静触点1由动触点接通、静触点2是断开的;按下按钮帽时静触点的通断状态发生变化。3.种类:单联按钮开关只有一组常开触点和常闭触点,还有双联和三联等等。第7页/共71页桥
5、式动触点桥式动触点第8页/共71页交流接触器的外形交流接触器的外形10.1.3 交流接触器1.用途:用途:交流接触器用来接通或断开电动机或其它交流接触器用来接通或断开电动机或其它电气设备的主电路电气设备的主电路。如:电焊机、变压器等。如:电焊机、变压器等。接触器从表面上看,它的作用与刀开关相似,但接触器不仅能接通或断开电路;还具有低压保护作用。并具有控制容量大,适用频繁起动和远距离控制、工作可靠、寿命长等特点。第9页/共71页2.结构:主要由电磁铁和触点、灭弧装置等部分组成。电磁系统:电磁系统:作用是用来操作触点的断开与闭合。电路由线圈构成。线圈通电后产生。磁路是由0.05mm的硅钢片冲成山字
6、形、浸柒、绝缘叠成。分动、静铁心。静铁心固定在底坐上,线圈套在静铁心上。动铁心由反力弹簧支撑着,动铁心上固定有带动动触点的横梁。动、静触点上装有短路环,用来消除噪音。触点导电系统:触点导电系统:主触点辅助触点第10页/共71页 主触点为三个常开触点,主触点一般接在主电路中,控制的开关电流较大,必须采取灭弧措施。四个辅助触点为两个常开、两个常闭,一般接在控制电路中。灭弧装置:主触点通过的电流较大,故断开时容易产生电弧。为了迅速灭弧,在交流接触器上装有减弧罩和灭弧珊、或采用双断灭弧。外壳、反力弹簧及其它:外壳、反力弹簧及其它:第11页/共71页3.交流接触器的工作原理:建立在电磁吸力的基础上。M3
7、线圈辅助触点铁心衔铁电源电源主触点第12页/共71页QFUSBKMFRM3M3M3n吸合后自锁第13页/共71页线圈线圈KMKM动合动合(常开常开)主触点主触点KMKMKMKM动合(常开)辅助触点动断(常闭)辅助触点KMKM4.4.符号:符号:用于控制电路流用于控制电路流过的小电流过的小电流 (无需无需加灭弧装置加灭弧装置)属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示 由于主电路流过的大电流(需加灭弧装置)第14页/共71页4.4.接触器技术指标:接触器技术指标:额定工作电压、电流、触点数目等。额定工作电压、电流、触点数目等。如CJ10系列主触点额定电流5、10、20、40、75、120A等数种;
8、额定工作电压通常是220V或380V。注意:选择接触器时应注意触点的数量和允许 通过的额定电流;还要注意接触器线圈 的额定电压值。第15页/共71页1.用途:用途:中间继电器常用于传递信号以及用于同时中间继电器常用于传递信号以及用于同时 控制多个电路,也可直接用于小容量电动控制多个电路,也可直接用于小容量电动 机或其它电气的执行元件。机或其它电气的执行元件。所以,中间继所以,中间继所以,中间继所以,中间继 电器一般用于电器一般用于电器一般用于电器一般用于控制电路控制电路控制电路控制电路中。中。中。中。2.结构:结构:中间继电器与交流接触器的结构基本相同,中间继电器与交流接触器的结构基本相同,只
9、是其电磁系统小一些,体积小一些只是其电磁系统小一些,体积小一些,触点触点 多一些。多一些。3.种类:从工作电源分为直流、交流和交直流通用等 类型。选用时主要应考虑额定电压及触点的 允许额定电流值和触点数量。10.1.4 中间 继电器第16页/共71页4.4.中间继电器符号中间继电器符号:(a)(a)外形外形(b)(b)符号符号KAKA线圈线圈常开触头常开触头KAKA常闭触头常闭触头KAKA第17页/共71页 发热元件发热元件接入接入电机主电路电机主电路,若,若长时间过载长时间过载,双金,双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大,使其属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大,使其向上弯曲,杠杆被
10、弹簧拉回,常闭触点断开。向上弯曲,杠杆被弹簧拉回,常闭触点断开。发热元件杠杆2.2.工作原理工作原理:结构原理图结构原理图双金属片常闭触头10.1.5 10.1.5 热继电器热继电器 热继电器是一种保护电器,用来保护电动机免受长期过载的危害。1.结构:结构:热继电器是利热继电器是利用电流的热效用电流的热效应而动作的。应而动作的。主电路控制电路复位按钮复位按钮第18页/共71页(五版书)(六版书)图形符号:新国标准符号新国标准符号旧国标准符号旧国标准符号 热继电器热继电器用于用于电动机的过载保护。电动机的过载保护。由于热惯性,对电动机的瞬间过载不会造成不必要的停车现象。但是但是,热继电器不能作短
11、路保护。第19页/共71页热继电器热继电器第20页/共71页 用于电动机、低压线路中的短路保护。用于电动机、低压线路中的短路保护。常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、管式熔断器和有填料式熔断器。10.1.6 熔断器熔断器是最简便且有效的短路保护电器。第21页/共71页 符号:FU 熔断器额定电流 IF 的选择:(1)电灯、电炉等电阻性负载: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:其中的熔片或熔丝俗称保险丝,常为电阻率较高的易熔合金或用截面积很小的良导体制成。线路在正常工作时,熔断器不应熔断;而当线路发生短路或严重过载时,熔断器应立即熔断。常用规格有4、6、
12、10、15、20A 乃至数百安等。第22页/共71页10.1.7 自动空气断路器(自动开关)自动空气断路器也叫自动开关或空气开关,可实现短路、过载和失压保护。是常用的多性能低压保护电器。自动空气断路器的结构形式很多。下面是其一般原理图。第23页/共71页锁钩主触点手动闭合 过流 脱扣器 欠压 脱扣器衔铁释放自动空气断路器原理图自动空气断路器原理图(P(P273273)连杆装置释放弹簧第24页/共71页 自动空气断路器的工作原理:F释放拉簧主触点脱扣连杆锁钩连杆欠压过流脱扣器空气开关可实现短路、过载和失压保护。第25页/共71页 继电接触器控制线路是由一些基本控制环节组成,下面介绍继电接触控制线
13、路的有关知识。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(被控制对象(负载)所在电路)和控制电路(控制主电路状态)组成。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。第26页/共71页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,即按通电前的状态绘制。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。熔断器 组合开关控制按钮接触器
14、辅助触点第27页/共71页中间继电器 时间继电器 热继电器 FR FR FR FR FR FRSTST行程开关行程开关STST常开触点常闭触点第28页/共71页分析和设计控制电路时应注意以下几点:分析和设计控制电路时应注意以下几点:(1)使控制电路简单,电器元件少,而且工作又要使控制电路简单,电器元件少,而且工作又要 准确可靠准确可靠。(2)尽可能尽可能避免避免多个电器元件依次动作才能接通另一多个电器元件依次动作才能接通另一 个电器的控制电路。个电器的控制电路。(3)必须必须保证保证每个线圈加每个线圈加额定电压额定电压工作,工作,不能不能将两个将两个 电压线圈串联。电压线圈串联。第29页/共7
15、1页组合开关组合开关QQ熔断器熔断器FUFU交流接触器交流接触器KMKM热继电器热继电器FRFRMM3 3U UV VWW按扭按扭SBSBSB1SB2 23 3510.2 10.2 鼠笼式电动机直接起动的控制线路鼠笼式电动机直接起动的控制线路1.1.组成部分:组成部分:第30页/共71页熔断器熔断器FUFU交流接触器交流接触器KMKM组合开关组合开关QQ按扭按扭SBSBSB1SB2 23 35热继电器热继电器FRFRMM3 34213.工作过程:2.2.结构图:结构图:第31页/共71页起动时,接通组合开关Q,按动起动按钮SB2,则交流接触器通电,使衔铁吸合带动触头将常开触点接通,电动机通电开
16、始运行。QFUSBKMFR3.工作过程:M3M3M3n吸合后自锁(1)(1)动作过程演示动作过程演示 -起动起动第32页/共71页M3nM3 SB1(2)(2)动作过程演示动作过程演示 -停止 停止时,按下停止按钮SB1,则交流接触器断电,使衔铁释放触头将常开触点断开,电动机停转。结构图结构图M3第33页/共71页SB1KMSB2FRKM FRKMFU3M.121354Q主电路控制电路4 直接起动原理图:原理图:保险丝热继电器发热元件开关接触器主触点起动按钮停止按钮接触器线圈接触器辅助触点热继电器动断触点(b)(b)(b)(b)原理图原理图第34页/共71页SB1KMSB2FRKM FRKMF
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