《電機電器課件》PPT課件.ppt

淮安信息學院電氣工程系,電機與電氣控制多媒體課件,制作：李瑞年,2,多媒體重點講次,返回,3,第一講：變壓器基本知識,本講主要內(nèi)容,一、 變壓器的構造和基本原理 二、變壓器的運行分析 三、單相變壓器的空載與短路試驗 四、 變壓器的運行特性,返回,變壓器感性認識（圖片）,5,一、 變壓器的構造和基本原理,（一）變壓器的構造及其分類,高壓測,油枕,散熱管,主箱體,變壓器是一種利用電磁原理工作的靜止裝置。其主要功能是變換（升高或降低）電壓。,低壓測,6,（一）變壓器構造,圖 單相變壓器的鐵心和繞組 a心式鐵心，同心式繞組； b殼式鐵心，交疊式繞組； 1鐵軛，2鐵心柱，3低壓繞組，4高壓繞組。,圖 三相心式變壓器鐵心和繞組 1鐵心柱，2鐵軛，3繞組。,1、鐵心：提供磁路，分為心式結構和殼式結構兩種；,7,2、繞組：建立磁場。 按高低、壓 在鐵心上放置方式的不同，繞組有同心式和交疊式。 按電壓高低分為一次（原方）繞組，二次（付方）繞組。 3、附件 油箱：散熱，絕緣，保護鐵心和繞組不受外力和潮氣浸蝕。 油枕：儲油，減少油箱內(nèi)油和空氣的接觸。 氣體繼電器：瓦斯保護。 絕緣套管：引出線。 分接開關：調(diào)整變壓比。,（一）變壓器構造,8,4、變壓器的分類,1）按相數(shù)的不同：變壓器可分為單相變壓器、三相變壓器； 2）按繞組數(shù)目不同：變壓器可分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器、多繞組變壓器和自耦變壓器； 3）按冷卻方式不同：變壓器可分為油浸式變壓器、充氣式變壓器和干式變壓器。油浸式變壓器又可分為：油浸自冷式、油浸風冷式和強迫油循環(huán)變壓器。 4）按用途不同：變壓器可分為電力變壓器、特種變壓器、儀用互感器、試驗用的高壓變壓器等。,9,（二）變壓器的基本工作原理,1、相關名稱： 一次繞組，匝數(shù)N1； 二次繞組，匝數(shù)N2 2、工作條件： 一次側(cè)要加交變電壓。,3、磁場分布： 主磁通：大部分經(jīng)過磁阻很小的鐵心閉和，與一次、二次繞組同時交鏈。 漏磁通：很少一部分磁通經(jīng)過磁阻很大的油或空氣閉合。,10,4、變壓器工作原理： 一次繞組通電，產(chǎn)生變化磁通，交鏈到二次側(cè)，在二次側(cè)感應出電勢。 5、變壓器特點： a.變壓器只能傳遞交流電能，而不能傳遞直流電能； b.他只能改變交流電壓或電流的大小，不改變頻率；,（二）變壓器的基本工作原理,11,（三）變壓器的銘牌數(shù)據(jù),1、變壓器的型號 例如： SL7 200/30 2、變壓器的額定值 (1)額定容量,(2)額定電壓U1NU2N 是指變壓器空載時，各繞組端頭電壓的保證值，對三相變壓器指的是線電壓。 (3)額定電流I1NI2N (4)額定頻率f,12,二、變壓器的運行分析,1、空載運行時的物理情況 二次側(cè)空載所以i2=0，U2=E2 一次側(cè)電流i0 叫空載電流（或勵磁電流）； 輸出功率P2 =0，所以輸入功率P1 為空載功率,數(shù)值較??；,（一）變壓器的空載運行,13,（二）變壓器的負載運行,二次側(cè):,負載上的電壓：,一次側(cè):,14,E2=kE U2=kU2 I2= I2/ k， r2=k2r2 x2=k2x2,等效關系,（二）變壓器的負載運行,15,三、單相變壓器的空載與短路試驗,（一） 變壓器的空載實驗,1實驗目的：測量空載電流I0，空載損耗（鐵損）P0，計算勵磁阻抗Zm，電壓比K。 2實驗方法：將低壓繞組接額定電源，高壓繞組開路。,進行變壓器試驗的目的就是為了測量變壓器的幾個重要參數(shù)。,3計算變壓器參數(shù) Zm=U/I0 rm=P0/I02 xm2= Zm2 -rm2,16,（二）變壓器的短路實驗,1實驗目的：測定短路阻抗Zk 2實驗方法： (1)將高壓繞組通過調(diào)壓器接到交流電源上，低壓繞組短路，并按圖示方式接入有關測量電表。 (2)一次測電壓要從零開始調(diào)起，一次電流表指示達到額定值為止。,3計算變壓器參數(shù) Zsh=Ush/Ish rsh=Psh/Ish2 xsh2= Zsh2 - rsh2,17,三、 變壓器的運行特性,（一）電壓變化率 電壓變化率：反映二次側(cè)端電壓隨負載變化的程度 電壓變化率與三個因素有關： 1、變壓器負載電流大??； 2、與負載的性質(zhì)； 3、與變壓器的阻抗參數(shù)。,（二）變壓器的外特性 變壓器的外特性：當一次側(cè)端電壓與功率因數(shù)均為常數(shù)，變壓器二次側(cè)繞組的端電壓隨負載電流的變化關系。即U2 = f(I2)。 變壓器的外特性的變化與負載的性質(zhì)有關。,18,（三）變壓器的效率和效率特性,1、變壓器的效率：輸出功率與輸入功率之比的百分比。 2、變壓器的效率特性： 通過公式推導與試驗可得到效率特性曲線如圖所示，變壓器的效率開始時隨負載的增加而增加，在Pcu=PFe時有最大效率，這一點在額定負載的二分之一處附近。,效率特性曲線,返回,課后任務： 1、已知電源、負載和變壓器參數(shù)，求變壓器的電流、電壓。 2、設計變壓器空載實驗步驟，并畫出實驗電路。,獨立完成,20,本講主要內(nèi)容,一、直流電機的工作原理 二、直流電機的結構與分類 三、直流電機銘牌數(shù)據(jù) 四、直流電機電樞電勢和電磁轉(zhuǎn)矩 五、直流電機的磁場和換向問題（選講）,第三講：直流電機基本知識,返回,直流電動機感性認識（圖片）,22,一、直流電機的工作原理,（一）直流電動機的基本工作原理 1）直流電動機模型,電樞繞組,電刷,換向片,轉(zhuǎn)動方向,磁極,23,2）、直流電機的基本工作原理,a. 電磁感應定律的應用（左手定則） b.換向器的作用：保證流入的磁極下的電流方向不變（直流電） c. 基本工作原理 通過電刷將直流電源加到電動機換向器上，換向器與電樞線圈相連，電樞中有電流流過，電樞電流受磁場作用力而使得電樞轉(zhuǎn)動。由于電刷和換相器的作用，每一極性下的導體中的電流方向始終不變，產(chǎn)生單方向的電磁轉(zhuǎn)矩，使電樞向一個方向旋轉(zhuǎn)，這就是直流電動機的基本工作原理。,24,（二）直流發(fā)電機的基本工作原理,同一臺電機，既可作電動機運行又可作發(fā)電機運行的原理，在電機理論中稱為可逆原理。 當原動機以某一轉(zhuǎn)速拖動轉(zhuǎn)子（電樞）旋轉(zhuǎn)，電樞繞組切割磁力線，產(chǎn)生感應電動勢，形成感應電流，通過電刷流過負載，實現(xiàn)機械能轉(zhuǎn)換成電能。,U,+,N,S,Ia,這是輸入機械轉(zhuǎn)距,這是輸出電流,這是負載,發(fā)電機：電樞電流與電樞電壓方向相反，輸入轉(zhuǎn)距，輸出電能,電動機：電樞電流與電樞電壓方向相同，消 耗電能，輸出轉(zhuǎn)距；,25,二、直流電機的結構與分類構造,（一）定子 組成：機座、主磁極、換向極、端蓋、 軸承、和電刷等。 作用：產(chǎn)生磁場、支撐作用。 1）主磁極 組成：由主極鐵心、勵磁繞組組成、 作用：產(chǎn)生工作磁場。,機座,磁極,勵磁 繞組,直流電動機定子結構,2）換向極（圖中未畫出） 組成：由 鐵心、 繞組組成。換向極繞組與電樞繞組串聯(lián)。 作用：改善電機的換向性能，防止產(chǎn)生電弧火花。 3）電刷裝置 接通外電路與電樞繞組。和換向器一起將繞組內(nèi)交流電轉(zhuǎn)換為外部直流電。 4）機座 固定與支撐作用，另外也是磁路的一部分。,26,二、直流電機的結構與分類構造,轉(zhuǎn)子,換向器,（二）轉(zhuǎn)子（電樞） 包括電樞鐵心、繞組、換向器和轉(zhuǎn)軸等,1）電樞鐵心：由0.350.5mm厚的硅鋼片疊制而成。 2）電樞繞組：由絕緣導線繞制的電樞線圈組成 3）換向器：由絕緣材料相隔的銅片做成，并固定在軸上。,轉(zhuǎn)子,換向器,27,二、直流電機的結構與分類分類,根據(jù)勵磁線圈和轉(zhuǎn)子繞組的聯(lián)接關系，勵磁式的直流電機又可細分為：,他勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的電源分開。,并勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞并聯(lián)到同一電源上。,串勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同一電源上。,復勵電動機：勵磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的聯(lián)接有串有并，接在同一電源上。,28,直流發(fā)電機的構造原理,直流發(fā)電機的分類與此類同，只是在示意圖中要注意各項參數(shù)的方向。 電動機：電樞電流與電樞電壓方向相同，消耗電能，輸出轉(zhuǎn)距； 發(fā)電機：電樞電流與電樞電壓方向相反，輸入轉(zhuǎn)距，輸出電能；,U,+,N,S,Ia,這是輸入機械轉(zhuǎn)距,這是輸出電流,這是負載,29,三、直流電機銘牌數(shù)據(jù),直流電機的額定數(shù)據(jù)主要有以下幾種。 1、額定容量（功率）PN （單位：KW） 直流電動機 PN =UNINN （輸出機械能） 直流發(fā)電機 PN =UNIN （輸出電能） 2、額定電壓UN （單位：V） 在額定情況下，電刷兩端輸出（發(fā)電機）或輸入（電動機）的電壓。 3、額定電流IN （單位：A） 在額定情況下，電刷流入或流出的電流。 4、額定轉(zhuǎn)速nN （單位：r/min） 在額定功率、額定電壓、額定電流時電機的轉(zhuǎn)速。 5、額定勵磁電流IfN （單位：A） 6、銘牌上沒有的額定值：額定轉(zhuǎn)矩TN 、額定效率N 其中TN =9.55 PN / nN N ：在帶額定負載運行是，輸出機械功率與輸入功率之比。,30,四、直流電機電樞電勢和電磁轉(zhuǎn)矩,ex=BavLv每根導體；,當每極磁通量為常值時,感應電勢與轉(zhuǎn)速成正比; 當轉(zhuǎn)速恒定時,感應電勢與磁通量成正比,而與磁通量密度的分布無關; ,電刷在磁極的中心線上,即與位于兩極中間處的元件相連，得到的感應電勢最大。,每根導體；,整個電樞,整個電樞,2.電磁轉(zhuǎn)矩,1.感應電勢,返回,獨立完成,課后任務： 討論直流電動機換向器周圍的“環(huán)火” 問題和解決辦法 。,32,第六講：三相交流電動機基本知識,本講主要內(nèi)容：,一、 三相異步電動機的工作原理 二、三相異步電動機的基本結構 三、 三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù),返回,交流電動機感性認識,35,異步電動機原理模型,e,i,磁鐵,閉合線圈,人為轉(zhuǎn)動,感應電流受力而旋轉(zhuǎn),感生電流,36,一、 三相異步電動機的工作原理,三相異步電動機的簡圖，外部是定子鐵心，內(nèi)部是轉(zhuǎn)子鐵心，二者之間是均勻的氣隙。定子鐵心中嵌放三相定子繞組，每相繞組均只有一個線圈，分別是AX 、BY 、CZ ，三相繞組對稱放置，空間互差120。定子繞組外接三相電源，流經(jīng)繞組的電流三相對稱，相序為ABC，,1、旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生,為了研究磁場的變化情況，選取t = 0、t = 90、t = 210、t = 330四個時刻，如圖所示。三相電流產(chǎn)生了一個兩極磁場（一對磁極），隨著電流的交變，磁場在空間發(fā)生旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)磁場。,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的條件 一是空間對稱的三相定子繞組; 二是通入三相對稱電流。,37,由圖可以看出，當某一相繞組中的電流達到最大值時，旋轉(zhuǎn)磁場的軸線方向與該相繞組的軸線重合。三相電流是按相序先后達到正向最大值的，所以，旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向取決于繞組中三相電流的相序。,2、旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向,圖中，三相電流相序為ABC，三相繞組AX 、BY 、CZ按順時針方向排列，繞組中的電流按順時針方向先后達到最大值，故旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向為順時針。 如果將定子繞組的三相電源線中的任意兩相交換，則繞組中三相電流的相序即由順時針變?yōu)槟鏁r針，旋轉(zhuǎn)磁場也相應地逆時針反向旋轉(zhuǎn)。,38,圖中的每相繞組由兩個線圈串聯(lián)組成，如A相繞組由線圈AX與AX串聯(lián)成AXAX，首端為A，末端為X.。各相繞組首端之間相差60空間角度，末端之間相差60空間角度，均勻分布在定子鐵心中。,3、旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速,選取t = 0、t = 120、t = 240、t = 360四個時刻，可以看出，圖2中的旋轉(zhuǎn)磁場有兩對磁極，即p = 2。同樣，若每相繞組由三個線圈串聯(lián)組成，并在定子鐵心中均勻排列，則可產(chǎn)生3對磁極的旋轉(zhuǎn)磁場。,結 論 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速 n1 取決于電流頻率 f 和磁極對數(shù) p。,39,4、工作原理,三相交流電源接通三相定子繞組,定子繞組產(chǎn)生三相對稱電流,三相對稱電流在電機內(nèi)部建立旋轉(zhuǎn)磁場,旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生相對運動 ( 切割 ),轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應電流,感應電流轉(zhuǎn)子繞組(感應電流)在磁場中受到電磁力的作用,在電磁力作用下，轉(zhuǎn)子逆時針方向開始旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為n 。,三相對稱電流,旋轉(zhuǎn)磁場,感應電流,由此可知，異步電動機是通過載流的轉(zhuǎn)子繞組在磁場中受力而使電動機旋轉(zhuǎn)的，而轉(zhuǎn)子繞組中的電流由電磁感應產(chǎn)生，并非外部輸入，故異步電動機又稱感應電動機。,40,5、轉(zhuǎn)差率,旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)子（電動機）的轉(zhuǎn)速之差稱為轉(zhuǎn)差，轉(zhuǎn)差與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速之比稱為轉(zhuǎn)差率，用s表示，即,轉(zhuǎn)差率s是異步電動機運行時的一個基本變量，負載變化時，s也隨之改變，空載時，s0.005，滿載時，s0.06。,A,Y,C,B,Z,X,n1,n,旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速,電動機轉(zhuǎn)速,41,【例題】,異步電動機滿載時，s0.06故異步電動機的額定轉(zhuǎn)速略小于磁場同步轉(zhuǎn)速，由此可知同步轉(zhuǎn)速 n1 = 750 r/min , p = 4 ，2p = 8 。,空載轉(zhuǎn)速 n0 = ( 1s0 ) n1 = ( 10.267 % )750 = 748 r/min,r/min,額定轉(zhuǎn)差率,某三相異步電動機，電源頻率為50Hz，空載轉(zhuǎn)差率s0 = 0.00267，額定轉(zhuǎn)速nN = 730 r/min。試求：電機的極數(shù)2p 、同步轉(zhuǎn)速n1 、空載轉(zhuǎn)速n0 、額定轉(zhuǎn)差率sN。 【解】旋轉(zhuǎn)磁場的同步轉(zhuǎn)速為,42,二、三相異步電動機基本結構與分類,(1) 定子 定子鐵心：嵌放繞組，提供磁路。 (2)轉(zhuǎn)子：定子繞組：產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。 轉(zhuǎn)子鐵心：嵌放繞組，提供磁路。 轉(zhuǎn)子繞組：感應出電勢、電流。 （籠型和繞線型） (3)機殼氣隙等 (4)材料：鐵心均由硅鋼片疊壓而成；,1、 三相異步電動機的結構,43,2、電動機的分類,交流電動機,電動機,直流電動機,他勵、異勵、串勵、復勵,控制電機：步進電機，伺服電機，自整角機,按構造和原理分類,44,三、 三相異步電動機的銘牌數(shù)據(jù),1、額定容量（功率）PN （單位：KW）指轉(zhuǎn)軸上輸出的機械功率。 2、額定電壓UN （單位：V）：加在定子繞組上的線電壓。 3、額定電流IN （單位：A）：輸入定子繞組的線電流。,4、額定轉(zhuǎn)速nN （單位：r/min）。 5、額定頻率 fN（單位：HZ）：我國工頻為50HZ。 6、絕緣等級。,7、接線方法： 定子繞組有Y和兩種接法。 8工作方式：連續(xù)、短時、斷續(xù)周期。,返回,獨立完成,課后任務： 已知電動機的名牌數(shù)據(jù)（nN, PN, IN, cos），計算其額定轉(zhuǎn)差率，額定轉(zhuǎn)矩與額定效率 。,46,第十一講 單相交流異步電動機及其應用,一、單相電流只能產(chǎn)生脈振磁場,二、單相分相式異步電動機,四、三相異步電動機的單相運行,三、單相罩極式異步電動機,主要內(nèi)容,返回,單相電動機感性認識,48,【引入】,單相異步電動機使用單相交流電源，駁接電源方便，結構簡單，成本低廉，運行可靠，廣泛用于家用電器、電動工具、醫(yī)療設備等各方面。與同容量的三相異步電動機相比，單相異步電動機體積大、性能差，故單相異步電動機多為小容量，其功率一般不超過750W。單相異步電動機的結構也分為定子和轉(zhuǎn)子兩部分，定子繞組接單相交流電源，轉(zhuǎn)子多為籠型。,49,一、單相電流只能產(chǎn)生脈振磁場,根據(jù)電機學的理論，在時間上有相位差的多相交變電流流經(jīng)在空間上有相位差的多相繞組時，才能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。,單相異步電動機的單相定子繞組中流過單相交變電流時，產(chǎn)生的不是旋轉(zhuǎn)磁場，而是磁場軸線位置在空間靜止不動的脈振磁場，如圖所示。,50,脈振磁場分解為兩個旋轉(zhuǎn)磁場,一個固定不動的脈振磁場可分解成兩個轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁場，或者說，兩個轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁場可以合成為一個位置不動的脈振磁場。為了便于分析，將單相異步電動機的脈振磁場，同三相異步電動機一樣，單相異步電動機的轉(zhuǎn)子會在旋轉(zhuǎn)磁場作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，并且是兩個方向相反、大小相等的轉(zhuǎn)矩，二者作用相互抵消，轉(zhuǎn)子靜止不動。,正序旋轉(zhuǎn)磁場,負序旋轉(zhuǎn)磁場,F正,F反,51,單相異步電動機的機械特性,它具有如下幾個特點：,1）當轉(zhuǎn)速n=0時，無起動轉(zhuǎn)矩，不能起動，即“不推不轉(zhuǎn)”； 2）當n0，T0，機械特性在第象限，即“正推正轉(zhuǎn)”； 3）當n0，T0，機械特性在第象限，即“反推反轉(zhuǎn)”。,上述分析說明，單相異步電動機的單相定子繞組通電后不會建立旋轉(zhuǎn)磁場，沒有起動轉(zhuǎn)矩。為解決起動問題，必須設法使電動機起動時產(chǎn)生一個真正的旋轉(zhuǎn)磁場，常用的方法有分相起動和罩極起動，據(jù)此可將單相異步電動機分成兩種類型。,52,二、單相分相式異步電動機,分相起動方式是在定子鐵心上安放兩相繞組，一個是主繞組（工作繞組），另一個是副繞組（起動繞組），兩相繞組的空間位置相差90電角度。在兩相繞組中分別通入相位差為90或接近90的兩相電流，建立起旋轉(zhuǎn)磁場，轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)磁場作用下產(chǎn)生起動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子起動旋轉(zhuǎn)。當轉(zhuǎn)速上升至（70 80）% nN時，利用離心開關或繼電器觸點將副繞組切除，正常運行時，只有主繞組接在電源上。,53,1、電阻分相,如圖3所示，與主繞組A相比，副繞組B電阻較大，兩相繞組中流過相位不同的兩相電流，可以建立旋轉(zhuǎn)磁場，電動機便可起動，此種方法稱為電阻分相起動。由于兩相電流的相位差達不到90，大小也不相等，屬于不對稱電流，建立的是橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，電動機的起動轉(zhuǎn)矩較小，只能用于輕載起動的場合。,圖3 電阻分相起動單相異步電動機原理,轉(zhuǎn)子,A,B,K,. IA,. IB,. U,. IB,. IA,. U,54,2、電容分相,如圖4所示，在副繞組B的回路中串接電容器C，正確選擇電容值，可使大小相等，相位差90，形成兩相對稱電流，建立圓形旋轉(zhuǎn)磁場，產(chǎn)生較大的起動轉(zhuǎn)矩，可用于滿載起動的場合，此種方法稱為電容分相起動。,單相分相式異步電動機的轉(zhuǎn)向取決于旋轉(zhuǎn)磁場的方向，只要將主繞組或副繞組的兩個出線端對調(diào)，使旋轉(zhuǎn)磁場反向旋轉(zhuǎn)，電動機即可反轉(zhuǎn)。,55,三、單相罩極式異步電動機,如圖5所示，罩極式電動機的定子多做成凸極鐵心，鐵心上套裝集中繞組(短路環(huán))。每個磁極對應的一側(cè)開有一個小槽，槽中套裝短路銅環(huán)，罩住小部分鐵心，稱為罩極。,單相罩極式異步電動機結構簡單、制造方便，但起動轉(zhuǎn)矩較小，多用在小型電風扇、錄音機等設備中。罩極電動機的轉(zhuǎn)向總是從磁極的未罩部分指向罩極部分，轉(zhuǎn)向不能改變。,56,罩極式電動機的旋轉(zhuǎn)磁場,當定子繞組中通入單相交變電流后，將產(chǎn)生交變磁通，磁通B的變化滯后于磁通A的變化。這就使得有不同空間位置的A和B在時間上也有了相位差，好象磁場從沒有短路環(huán)的一側(cè)向有短路環(huán)的一側(cè)移動，形成一個移動磁場，可將其看成一個橢圓度很大的，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩并旋轉(zhuǎn)，如圖6所示。,57,四、三相異步電動機的單相運行,三相異步電動機在起動前有一相斷路,在運行過程中有一相斷路成單相運行,有時遇到有三相電動機，而只有單相電源,獨立完成,返回,課后作業(yè)：單相異步電動機起動轉(zhuǎn)距是怎樣產(chǎn)生 的？單相電動機一般有幾個接線端？,0,59,第十二講 控制電機及其應用,一、伺服電動機,二、測速發(fā)電機,三、步進電動機,主要內(nèi)容,返回,60,一、伺服電動機,伺服電動機是自動控制系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，其任務是將接收到的控制電信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡姍C轉(zhuǎn)軸上的角位移或角速度。信號強時轉(zhuǎn)速高，信號弱時轉(zhuǎn)速低，沒信號時停轉(zhuǎn)，這就是伺服電動機的伺服性。 多用于閥門控制和閉環(huán)控制系統(tǒng)。,61,伺服電動機圖片,SF系列交流伺服電機,SYK系列直流伺服電動機,MAS-SV系列伺服電機,SZ系列微型直流伺服電動機,交流伺服電動機,ND-D型交流伺服電動機,直流伺服電動機,62,1、交流伺服電動機,交流伺服電動機構造 交流伺服電動機是一種兩相異步電動機，其定子鐵心線槽中嵌放著兩套空間位置相差90電角度的繞組，如圖1所示。,繞組f接恒壓交流電源，稱為勵磁繞組；繞組k接控制電壓信號，用以控制電機轉(zhuǎn)速，稱為控制繞組，控制信號通常由放大器放大后輸出給控制繞組。轉(zhuǎn)子的類型有兩種，一種是籠型，與普通籠型轉(zhuǎn)子相似；另一種是空心杯形轉(zhuǎn)子。,63,交流伺服電動機原理,圖1中的勵磁繞組f與電容C串聯(lián)，與單相異步電動機相似，電容C起分相作用。適當選擇電容值，可使勵磁電壓Uf 相位超前電源電壓U ，而控制電壓Uk 與電源電壓U的頻率和相位相同。這樣，控制電壓與勵磁電壓之間存在相位差，相應地，控制電流與勵磁電流之間也存在相位差。于是，在時間上有相位差的控制電流和勵磁電流，分別流經(jīng)在空間上有相位差的控制繞組和勵磁繞組，便會建立一個旋轉(zhuǎn)磁場，使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩并旋轉(zhuǎn)。,64,交流伺服電動機自轉(zhuǎn)現(xiàn)象,從伺服的角度講，控制電壓為零時，轉(zhuǎn)子應該停轉(zhuǎn)，但若不采取措施，此時的伺服電動機同單相異步電動機一樣，會在單相勵磁電流產(chǎn)生的脈振磁場作用下繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。為避免這種自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，通常要增大轉(zhuǎn)子回路的電阻，使控制電壓消失后的電磁轉(zhuǎn)矩變成制動轉(zhuǎn)矩，以致轉(zhuǎn)子停轉(zhuǎn)，故交流伺服電動機都具有很大的轉(zhuǎn)子電阻，具體分析可參閱相關控制電機的資料。,65,2、直流伺服電動機,直流伺服電動機就是小型的他勵直流電動機，原理和結構與普通直流電動機一樣。 控制電壓通常加到電樞繞組上，勵磁繞組的電壓恒定不變。當控制電壓增大或減小時，電動機轉(zhuǎn)速隨之升高或降低；改變控制電壓的極性，電動機就反轉(zhuǎn)；控制電壓消失，電動機就停轉(zhuǎn)。控制電壓也可加到勵磁繞組上，通過磁場大小和方向的變化來控制電動機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向。,66,二、測速發(fā)電機,測速發(fā)電機是自動控制系統(tǒng)中的測量元件，其任務是將機械轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)換為與轉(zhuǎn)速成正比的電壓信號，在自動控制系統(tǒng)中有著廣泛的應用。,67,1、交流測速發(fā)電機,與交流伺服電動機的結構相似，交流測速發(fā)電機也有定子和轉(zhuǎn)子。定子鐵心上嵌放著空間位置相差90電角度的兩個繞組，其中一個為勵磁繞組，外接恒定的交流電壓；另一個為輸出繞組，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，輸出繞組兩端可產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速成正比的輸出電壓。輸出電壓信號完全反映了轉(zhuǎn)速信號的大小和轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)子多采用空心杯形轉(zhuǎn)子，由高電阻率的非磁性材料制成，如硅錳青銅，杯形轉(zhuǎn)子可看成是一個由無數(shù)根并聯(lián)導條組成的籠型轉(zhuǎn)子。,68,2、直流測速發(fā)電機,直流測速發(fā)電機是一種微型他勵直流發(fā)電機。直流發(fā)電機的結構與直流電動機相同，包括定子和電樞兩大部分。電樞在外力拖動下旋轉(zhuǎn)時，電樞繞組中的導體切割定子產(chǎn)生的主極磁場，電樞繞組中產(chǎn)生方向交變的感應電動勢，通過換向器與電刷的滑動接觸，電樞繞組中方向交變的電動勢轉(zhuǎn)變?yōu)殡娝⒅g方向不變的直流電動勢。,直流測速發(fā)電機工作時，主極磁場保持恒定，被測機械拖動電樞以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)，電樞繞組中產(chǎn)生與n成正比的感應電動勢，通過電刷向外輸出與轉(zhuǎn)速成正比的電壓U，轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘枴?69,三、步進電動機,步進電動機是自動控制系統(tǒng)中的一種執(zhí)行元件，其任務是將脈沖電信號轉(zhuǎn)換為相應的角位移或直線位移，即向步進電動機的控制繞組輸入一個脈沖電信號，電動機就轉(zhuǎn)動一個角度或前進一步。步進電動機能快速起動、制動、反轉(zhuǎn)，可直接將數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)換為角位移，故很適合微型計算機控制，在數(shù)控機床、繪圖機、自動記錄儀表等設備中有廣泛的應用。,70,步進電動機構造,如圖3所示，步進電動機包括定子和轉(zhuǎn)子兩部分。定子有六個均勻分布的磁極，每兩個相對的磁極上繞有一相控制繞組。轉(zhuǎn)子是一個帶齒的鐵心，轉(zhuǎn)子沒有繞組。圖3中的轉(zhuǎn)子可看作是一個兩齒的鐵心，實際的轉(zhuǎn)子鐵心外圓周有很多小齒。,71,步進電動機原理,當只有A相控制繞組通電時，A相磁極產(chǎn)生電磁吸力，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)到兩齒與A相繞組軸線對齊的位置。如果通電狀態(tài)不變，轉(zhuǎn)子的位置也不會變，即轉(zhuǎn)子在此位置上有自鎖能力。當A相繞組斷電，B相繞組通電時，B相磁極產(chǎn)生電磁吸力，會將距離它們最近的轉(zhuǎn)子齒吸引過去。于是，轉(zhuǎn)子沿順時針方向轉(zhuǎn)過60，轉(zhuǎn)到兩齒與B相繞組軸線對齊的位置。當B相繞組斷電，C相繞組通電時，轉(zhuǎn)子又將順時針方向轉(zhuǎn)過60。每變換一次通電狀態(tài)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角度稱為步距角。每轉(zhuǎn)到一個位置，若通電狀態(tài)不變，轉(zhuǎn)子都能自鎖。顯然，若通電順序由ABC變成ACB，則轉(zhuǎn)子將逆時針方向步進轉(zhuǎn)動。,72,步進電動機的節(jié)拍,控制繞組的通電狀態(tài)每切換一次叫作一拍，上述三相依次通電的方式稱為三相單三拍運行。若A、B兩相繞組同時通電，則轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)到A、B兩相中間的位置上，此位置處A、B兩相磁極對轉(zhuǎn)子齒的吸引力相平衡。這種按ABBCCA順序通電的方式稱為三相雙三拍運行，“單”和“雙”的區(qū)別在于每一拍是一相繞組通電還是兩相繞組通電。單三拍和雙三拍方式的步距角都是60。若將兩種運行方式組合起來，即按AABBBCCCA的順序依次通電，則步距角就變成30，這種方式稱為三相六拍運行。,73,步進電動機的平穩(wěn)性,以上所述是簡單的三相反應式步進電動機的工作原理，由于其步距角很大(30或60)，故滿足不了系統(tǒng)精度的要求。實際的步進電動機轉(zhuǎn)子齒數(shù)很多，且定子磁極上也帶有小齒，可以將步距角變得很小，詳細說明可參閱相關控制電機的資料。,三相雙三拍運行和三相六拍運行在通電切換過程中始終保持有一相持續(xù)通電，力圖使轉(zhuǎn)子保持原位，因而起到一定的阻尼作用，轉(zhuǎn)子運行較平穩(wěn)。單三拍運行則沒有這種作用，切換瞬間，轉(zhuǎn)子失去自鎖能力，平穩(wěn)性較差。,獨立完成,返回,課后作業(yè)：試述伺服、測速、部進電機的作用。,0,75,第十四講 ：低壓電器概述,主要內(nèi)容,低壓電器的含義與感性認識（圖片）,返回,二、 開關電器與主令電器,一、 低壓電器類別與構造原理,76,概 述,凡是能夠自動或手動接通和斷開電路，以及能夠?qū)﹄娐坊蚍请娐番F(xiàn)象進行切換、控制、保護、檢測、變換和調(diào)節(jié)的元件統(tǒng)稱為電器。,按工作電壓高低，電器可分為高壓電器和低壓電器兩大類。高壓電器是指額定電壓為3KV及以上的電器；低壓電器是指交流電壓為1000V或直流電壓為1200V以下的電器，它是電力拖動自動控制系統(tǒng)的基本組成元件，是本課程研究、使用的對象。,哇！高低壓就這樣區(qū)分啊。,請看一下常用低壓電器的的圖片，以增加感性認識。,77,塑殼自動開關（斷路器）,帶漏電保護的自動開關,1,帶消弧罩的接觸器,低壓接觸器,1,79,機電式時間繼電器,1,KV,FR,QS,QL,FU,QL,2,81,行程（位置）開關,中間繼電器,固態(tài)（無觸點）繼電器,1,返回,83,一、 低壓電器類別與構造原理,從圖片可以看出，低壓電器種類繁多、構造各異、功能多樣，下面將它們分類進行介紹。,主令電器用來控制電路的通斷。例如：繼電器、開關類電器等。 主令電器 發(fā)出控制“指令”，控制其他自動電器的動作，例如：按鈕、轉(zhuǎn)換開關等。 保護電器 用來保護電源、電路及用電設備，使它們不在短路、過載等故障狀態(tài)下運行，免遭損壞 。,1.低壓電器的分類 1)按控制作用分類 執(zhí)行電器 用來完成某種動作（主電路的開斷）。例如：接觸器等。,7,84,1.低壓電器的分類,2)按動作方式分類 自動切換電器 它是按照信號或某個物理量的變化而自動動作的電器。例如：接觸器、繼電器等。 非自動電器 它是通過人力操作而動作的電器。例如：開關、按鈕等。,3)按動作原理分類 電磁式電器 它是根據(jù)電磁鐵的原理工作的，例如：接觸器、繼電器等。 非電磁式電器 它是依靠外力（人力或機械力）或某種非電量的變化而動作的電器。例如：行程開關、按鈕、速度繼電器、熱繼電器等。,2,85,2.低壓電器的基本結構,低壓電器一般由兩個基本部分組成：感受部件和執(zhí)行部件。 感受部件能感受外界的信號，做出有規(guī)律的反應。在自動切換電器中，感受部件大多由電磁機構組成；在手動電器中，感受部件通常為操作手柄、按鈕等。 執(zhí)行部件是根據(jù)指令，執(zhí)行電路的接通、切斷等任務，如觸點和滅弧系統(tǒng)。 對于自動開關類的低壓電器，通常還有中間（傳遞）部分，它的任務是把感受部件和執(zhí)行部件兩部分連接起來，使它們協(xié)調(diào)一致，按一定的規(guī)律動作。,外界信號,控制系統(tǒng),86,1)電磁機構,電磁鐵有各種結構形式。是靠電磁力帶動觸電閉合或斷開。電磁鐵組成如圖所示，電磁線圈通電時產(chǎn)生磁場，使得動、靜鐵心磁化并互相吸引，當動鐵心被吸引向靜鐵心時，與動鐵心相連的動觸點也被拉向靜觸點，令其閉合，接通電路。電磁線圈斷電后，磁場消失，動鐵心在復位彈簧作用下，回到原位，并牽動、靜觸點，分斷電路。,靜觸點,動觸點,復位彈簧,動鐵心,靜鐵心,線圈,電磁機構是電器元件的感受部件，通常采用電磁鐵的形式。 電磁鐵原理,6,87,電磁鐵有各種結構形式。鐵心有E形、U形。動作方式有直動式、轉(zhuǎn)動時。它們各有不同的機電性能，適用于不同的場合。下圖列出了幾種常見電磁鐵心的結構形式。,適用于中間繼電器,適用于斷路器的脫扣器,適用與于大型接觸器,電磁鐵結構形式,3,88,直流電磁鐵和交流電磁鐵,在穩(wěn)定狀態(tài)下直流電磁鐵中磁通恒定，鐵心中不產(chǎn)生損耗，只有線圈產(chǎn)生熱量。因此，直流電磁鐵的鐵心是用整塊鋼材或工程純鐵制成的，電磁線圈沒有骨架，且做成細長形，以增加它和鐵心直接接觸的面積，利于線圈熱量從鐵心散發(fā)出去。 交流電磁鐵中磁通交變，鐵心中有磁滯損耗和渦流損耗，鐵心和線圈都產(chǎn)生熱量。因此，交流電磁鐵和鐵心一般用硅鋼片疊城，以減少鐵損，并且將線圈制成粗短形，由線圈骨架把它和鐵心隔開，以免鐵心的熱量傳給線圈致使其過熱而燒壞。,電磁鐵按勵磁電流不同可分為直流電磁鐵和交流電磁鐵。,3,89,短路環(huán)的作用,為了消除這一弊端在鐵心柱面的一部分 ，嵌入一只銅環(huán)，名為短路環(huán)，如圖所示。,磁通不同時為零,短路環(huán),該短路環(huán)相當于變壓器副邊繞組，在線圈通入交流電時，鐵心柱面產(chǎn)生磁通1，該磁通穿過短路環(huán)，短路環(huán)中產(chǎn)生感應電流也將產(chǎn)生磁通2 。短路環(huán)相當于純電感電路， 2滯后于1，兩個磁通不同時為零，鐵心之間始終有磁力吸引，從而克服了銜鐵被釋放的趨勢，使銜鐵在通電過程中總是處于吸合狀態(tài)，明顯減小了震動和噪聲。所以短路環(huán)又叫減振環(huán)，它通常由康銅或鎳鉻合金制成。,7,90,電壓線圈和電流線圈,電磁鐵的線圈按接入電路的方式不同分為電壓線圈和電流線圈。,電流線圈串聯(lián)在主電路中，當主電路的電流超過其動作值時帶動觸點吸合，其電流值比較大，且與線圈的阻抗無關，所以線圈導線比較粗，匝數(shù)較小，通常用紫銅條或粗的紫銅線繞制。,電壓線圈并聯(lián)在電源兩端，獲得額定電壓時帶動觸點吸合，其電流值由電源電壓和線圈本身的電阻和阻抗決定。由于線圈匝數(shù)多、導線細、電流較小而匝間電壓高，所以一般用絕緣性能好的漆包線繞制。,4,91,2) 觸頭系統(tǒng),觸頭系統(tǒng)屬于執(zhí)行部件，按功能不同可分為主觸頭和輔助觸頭兩類，主觸頭用于接通知和分斷主電路；輔助觸頭用于接通知和分斷二次電路，還能起互鎖和連鎖作用。小型觸頭一般用銀合金制成，大型觸頭用銅材制成。,觸頭通常以其初始位置即（常態(tài)）位置來命名。對電磁式電器來說，是指電磁鐵線圈未通電時的位置；對非電量電起來說，是指沒有受外力作用的位置。常閉觸頭（又稱動斷觸頭）常態(tài)時動、靜觸頭是相互閉合的。常開觸頭（又稱動合觸頭）常態(tài)時動、靜觸頭是分開的。,構成原理圖,常閉觸頭,常開觸頭,符號,返回,8,93,二、 開關電器及主令電器,低壓開關主要用做隔離、轉(zhuǎn)換及接通和分斷電路。常做為機床電路的電源開關，或用于局部照明電路的控制以及小容量電動機的起動、停止和正反轉(zhuǎn)的控制等。,1.開關類電器,常用的低壓開關類電器包括刀開關、轉(zhuǎn)換開關、負荷開關和自動開關等,4,94,1.開關類電器,普通刀開關是一種結構最簡單且應用最廣泛的手控低壓電器，主要類型有負荷開關（如：膠蓋閘刀開關和鐵殼開關）、板形刀開關。閘刀開關又稱開啟式負荷開關，廣泛用在照明電路和小容量（5.5kW）不頻繁起動的動力電路的主電路中。,1)刀開關,閘刀開關的主要結構如前圖所示。 安裝刀開關時瓷底座應與地面垂直，手柄向上，易于滅弧，不得倒裝或平裝。倒裝時手柄可能因自重落下而引起誤合閘，危機人身和設備安全。,4,95,1.開關類電器之二 組合開關,組合開關又稱轉(zhuǎn)換開關，它實質(zhì)上也是一種特除的刀開關，只不過一般刀開關的操作手柄是在垂直安裝面的平面向上或向下轉(zhuǎn)動，而組合開關的操作手柄則是在平行于安裝面的平面內(nèi)向左或向右轉(zhuǎn)動而已。組合開關多用在機床電氣控制線路中，作為電源的引入開關，也可用做不頻繁地接通和斷開電路、換接電源和負載及控制5kW以下的小容量電動機的正反轉(zhuǎn)和星三角起動等。,如果組合開關用于控制電動機正反轉(zhuǎn)，則在從正轉(zhuǎn)切換到反轉(zhuǎn)的過程中，必須先經(jīng)過停止位置，待停止后，再切換到反轉(zhuǎn)位置。組合開關本身不帶過載和短路保護裝置。,96,1.開關類電器,自動開關又叫自動空氣斷路器。它積控制和多重保護功能于一身，除能完成接通知和分斷電路外，還能對電路或電器設備發(fā)生的短路、過載、失壓等故障進行保護。,3)自動開關,它的動作參數(shù)可以根據(jù)用電的設備的要求人為調(diào)整，使用方便、可靠。通常自動開關根據(jù)其結構不同，可分為裝置式和萬能式兩類。這里介紹的是裝置式自動開關。,后面介紹其內(nèi)部工作原理,97,1.開關類電器之三 自動開關,(2)自動開關的技術參數(shù)和電路符號 主要技術參數(shù)有額定電壓、額定電流、級數(shù)、脫扣器整定電流、主觸電與輔助觸點的分斷能力和動作時間等。,(1)自動開關的結構及原理,裝置式自動開關又稱是塑料外殼式（簡稱塑殼式）自動開關或塑殼式低壓斷路器。一般用做配電線路的保護開關，電動機及照明電路的控制開關等。其結構如圖所示。其主要部分由觸電系統(tǒng)、滅弧裝置、自動與手動操作機構、脫扣器、外殼組成。,主要保護裝置，包括電磁脫扣器（用做短路保護）、熱脫扣器（用做過載保護）、失壓脫扣器等種類。,98,1.開關類電器之四漏電保護器,漏電保護器又稱漏電保護自動開關或漏電保安器。主要用途：當發(fā)生人身觸電或漏電時，能迅速切斷電源，保障人身安全，防止觸電事故發(fā)生。有的漏電保護器還兼有過載、短路保護，用于不頻繁起、停的電動機。,漏電保護器有單相和三相之分，該圖片為單相漏電保安器，其電路就畫在其面板上。,99,漏電保護器工作原理,當正常工作時，不論三相負載是否平衡，通過零序電流互感器主電路的三相電流相量之和等于零，故其二次繞組中無感應電動勢產(chǎn)生，漏電保護器工作處于閉合狀態(tài)。,如果發(fā)生漏電或觸電事故，三相電流之和便不再為零，這樣零序電流互感器二次側(cè)產(chǎn)生與Is對應的感應電動勢，加到脫扣器上，當Is達到一定值時，脫扣器動作，推動主開關的鎖扣，分斷主電路。,返回,3,100,2.主令電器,主令電器是指在電氣自動控制系統(tǒng)中用來發(fā)出信號指令的電器。它的信號指令將通過繼電器、接觸器和其他電器的動作，接通和分斷被控制電路，以實現(xiàn)對電動機和其他產(chǎn)生機械的的遠距離控制。常用的主令電器有按鈕、行程開關、接近開關、萬能轉(zhuǎn)換開關、主令控制器等。,2,101,2.主令電器之一 按鈕,按鈕又稱控制按鈕或按鈕開關，是一種手動控制電器。它只能短時接通或分斷5Ay以下的小電流電路，向其他電器發(fā)出指令的電信號，控制其他電器動作。,2.主令電器之二 行程開關,行程開關又稱限位開關或位置開關，它利用生產(chǎn)機械運動部件的碰撞、使其內(nèi)部觸點動作，分段或切斷電路，從而控制生產(chǎn)機械行程、位置或改變其運動狀態(tài),3,103,2.主令電器之三 萬能轉(zhuǎn)換開關,萬能轉(zhuǎn)換開關是具有更多操作位置和觸點、能夠接多個電路的一種手動控制電器。由于它的檔位多、觸點多，可控制多個電路，能適應復雜線路的要求，故 有“萬能”之稱。,下頁,本講小結,低壓電器 按作用分類,知識點,開關類 電器,刀開關應用與安裝,組合開關構造與應用,自動開關的組成及其各種保護的動作原理,漏電保護器的工作原理,主令類 電器,按鈕的作用與圖形文字符號,行程開關作用與觸點符號,萬能轉(zhuǎn)換開關（主令）電路符號以及觸點通斷表,開關電器及主令電器,知識點,返回,課后作業(yè)： 測量各種開關電器的觸點，線圈的直流電組等參數(shù)。,獨立完成,0,下頁,107,第十五講 接觸器、繼電器、熔斷器,返回,主要內(nèi)容,一、接觸器 二、 繼電器 三、熔斷器 四、案例教學,108,第十五講 接觸器、繼電器、熔斷器,一、接觸器 接觸器是一種用來頻繁接通和斷開交、直流主電路及大容量控制電路的自動切換電器。它具有低壓釋放保護功能，可進行頻繁操作，實現(xiàn)遠距離控制，是電力拖動自動控制線路中使用最廣泛的電器元件。因它不具備短路保護作用，常和熔斷器、熱繼電器等保護電器配合使用。接觸器按電流種類不同可分為交流接觸器和直流接觸器兩類,109,1.接觸器的工作原理,交流接觸器的主要部分是電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)和滅火裝置，其外形和結構如圖129所示。 交流接觸器有兩種工作狀態(tài)，即：得電狀態(tài)（動作狀態(tài)）和失電狀態(tài)（釋放狀態(tài)）。如圖129b所示。接觸器主觸頭的動觸頭裝在與銜鐵相連的絕緣連桿上，其靜觸頭則固定在殼體上。當線圈得電后，線圈產(chǎn)生磁場，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力，將銜鐵吸合。銜鐵帶動動觸頭動作，使常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合，分斷或接通相關電路。當線圈失電時，電磁吸力消失，銜鐵在反作用彈簧的作用下釋放，各觸頭隨之復位。,110,2.接觸器的主要技術參數(shù),額定電壓 接觸器銘牌上的額定電壓是指主觸頭的額定電壓。交流有127V，220V， 380V，500V；直流有110V，220V，440V。 額定電流 接觸器銘牌額定電流是指主觸頭的額定電流。5A，10A，20A，40A，60A，100A，150A，250A，400A，600 A. 吸引線圈的額定電壓 交流有36 V，110V，127V，220V，380V；直流有24V，48V，220V，440V。 電氣壽命和機械壽命(以萬次表示) 額定操作頻率(一次h表示) 主觸點和輔足觸點數(shù)目,111,3、接觸器的圖形及文字符號,接觸器的圖形符號及文字符號如圖131所示。,根據(jù)接觸器所控制的負載性質(zhì)來選擇接觸器的類型。 接觸器的額定電壓不得低于被控制電路的最高電壓。 接觸器的額定電流應大于被控制電路的最大電流。 電磁線圈的額定電壓應與所接控制電路的電壓相一致。,4.接觸器的選擇,112,二、 繼電器,繼電器是一種根據(jù)電量（電流、電壓）或非電量（時間、速度、溫度、壓力等）的變化自動接通和斷開控制電路，已完成控制和保護任務的電器。 雖然繼電器和接觸器都是用來自動接通或斷開電路，但是它們?nèi)杂泻芏嗖煌?。繼電器可以對各種電量或非非電量的變化作出反應的，而接觸器只有在一定的電壓信號下動作；繼電器用于切換小電流的控制電路，而接觸器則用來控制大電流電路，因此繼電器觸頭容量較?。ú淮笥?A），且無滅弧裝置。,113,1.電磁式繼電器,1) 電磁式繼電器工作原理 (1)電流繼電器（電磁鐵，電流線圈） (2)電壓繼電器（電磁鐵，電壓線圈） (3) 中間繼電器（電磁鐵，電壓線圈） 2)電磁式繼電器的圖形及文字符號,114,2.時間繼電器,時間繼電器是利用電磁原理或機械原理實現(xiàn)觸頭延時閉合或延時斷開的自動控制電器。常用的時間繼電器有電磁式、空氣阻尼式、電動式和晶體管式4類。這里以應用廣泛、結構簡單、價格低廉且延時范圍大的空氣阻尼式時間、繼電器為主進行介紹。 空氣式時間繼電器又叫氣囊式時間繼電器，是利用空氣阻尼式的原理獲得延時。它由電磁系統(tǒng)延時機構和觸頭三部分組成。 符號及文字符號如圖所示。,115,三、熔斷器,熔斷器是一種最簡單有效的保護電器。在使用時，熔斷器串聯(lián)在所保護的電路中，作為電路及用電設備的短路和嚴重過載保護，主要用做短路保護。 熔斷器主要由熔體（俗稱保險絲）和安裝熔體的熔管（或熔座）兩部分組成。熔體由易熔金屬材料（鉛銅）及合金制成，通常作成絲狀或片狀。熔管是裝熔體的外殼，由陶瓷、絕緣鋼紙或玻璃纖維制成，在熔體熔斷時兼有滅弧作用。 電流通過熔體產(chǎn)生的熱量與電流的平方和電流通過的時間成正比，因此，電流越大，則熔體熔斷的時間越短，這稱為熔斷器的反時限保護特性。,116,熔斷器的反時限特性以及圖形文字符號,熔斷器的反時限特性以及圖形文字符號如圖所示。,熔斷器的圖形文字符號,FU,0,t,I,IN,電流越大 時間越短,熔斷器的反時限特性,117,案例教學：低壓電器故障診斷與維修,1.電磁式電器共性故障診斷及維修 1)觸頭的故障及維修 (1)觸頭過熱 (2)觸頭磨損 (3)觸頭熔焊 2)電磁系統(tǒng)的故障及維修 (1)銜鐵振動和噪聲 (2)線圈過熱或燒毀 (3)銜鐵不釋放 (4)銜鐵不能吸合 2.常見電器故障診斷與維修 1)刀開關的運行維修 2)按鈕的常見故障與維修 3)接觸器的故障診斷與維修 外觀檢查 滅弧罩檢查 觸頭檢查 鐵心的檢查 線圈的檢查 活動部件的檢查,118,案例教學：低壓電器故障診斷與維修,4)熱繼電器的故障診斷與維修 檢查負荷電流是否和熱元件的額定值相配合 檢查熱繼電器與外部聯(lián)接點有無過熱現(xiàn)象 檢查與熱繼電器聯(lián)接的導線截面是否滿足要求，有無因發(fā)熱而影響熱元件正常工作的現(xiàn)象 檢查繼電器的運行環(huán)境溫度有無變化,溫度有無超過允許范圍(-300C400C) 檢查熱繼電器動作情況是否正確 檢查繼電器周圍環(huán)境溫度與被保護設備周圍環(huán)境溫度差值,若超出250C（250C）時,應調(diào)換大一號等級熱元件(或小一號等級熱元件),119,案例教學：低壓電器故障診斷與維修,5)熔斷器的故障診斷與維修,120,返回,課后作業(yè)： 測量繼電器、接觸器的觸點、線圈的直流電組等參數(shù)， 人為改變其狀態(tài)再進行測量,獨立完成,0,下頁,121,0,第十七講 三相異步電動機的典型控制,下頁,返回,122,轉(zhuǎn)矩T,轉(zhuǎn)速n,n1,-n1,電動運行,發(fā)電制動,轉(zhuǎn)速反接制動,能耗制動,電源反接制動,起動、調(diào)速、反向、制動在特性曲線上的描述,下頁,如何實現(xiàn)這些特性？ 由本章控制回路來完成！,2,回顧前幾講學習過的主要內(nèi)容,123,按距離分：就地控制與遠方控制系統(tǒng)；,按控制量分：時間控制、 電流控制、 速度控制、 位置控制、 壓力控制、 溫度控制。,按工作程序分：順序控制和逆序控制,按觸點分：有觸點控制系統(tǒng)與無觸點控制系統(tǒng)；,下頁,這些是實現(xiàn)控制的核心部件,1,控制系統(tǒng)的分類與核心器件,124,組 成： 僅由一只閘刀開關(QS)或自動斷路器(QF)組成。是一種最簡單的控制電路，主電路和控制電路為同一電路。,特 點： 結構簡單，僅能實現(xiàn)簡單的手動起停。它不能實現(xiàn)遠距離控制和自動控制，也不能實現(xiàn)零壓、欠壓和過載保護。,適用范圍： 開關控制的電路僅適用于不頻繁起動的、技術要求較低的小容量電動機或其他用電設備。,下頁,3,最簡單的控制,125,皮帶輸送機系統(tǒng)（如圖），帶風冷的機電設備，帶潤滑系統(tǒng)的大型機電設備，這些系統(tǒng)均由兩臺以上的電動機組成，為保證系統(tǒng)正常工作，一般要采用順序控制，按先后次序起停電動機。,先M1，后M2 ，切斷貨源，防止壓帶, 堵轉(zhuǎn),3、順序控制的類型：主電路直接實現(xiàn)方式和控制電路實現(xiàn)方式,1、含義：根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，按先后順序啟動或停止電動機。,2、作用：保證生產(chǎn)系統(tǒng)（設備）按工藝要求安全可靠的工作。,開機順序：,先M2，后M1，防止壓帶,堵轉(zhuǎn),停機順序：,一、順序控制的含義及其作用,下頁,5,126,1、電路組成特點 后起電動機（M2）的主電路接在先起電動機（M1）接觸器（KM1）的主觸頭的下面（后面）。 保證了只有K