第6章_61常用控制電路

1、第六章第六章 電力拖動(dòng)控制電路及系統(tǒng)電力拖動(dòng)控制電路及系統(tǒng)61常用控制電路常用控制電路62異步電機(jī)的基本保護(hù)環(huán)節(jié)異步電機(jī)的基本保護(hù)環(huán)節(jié)63三相異步電機(jī)的各種控制電路三相異步電機(jī)的各種控制電路64典型控制電路典型控制電路65錨機(jī)、絞纜機(jī)電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)錨機(jī)、絞纜機(jī)電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)66起貨機(jī)的電力拖動(dòng)起貨機(jī)的電力拖動(dòng)67自動(dòng)操舵控制系統(tǒng)自動(dòng)操舵控制系統(tǒng)本節(jié)介紹的控制電器主要有五種本節(jié)介紹的控制電器主要有五種主令電器、熔斷器、主令電器、熔斷器、接觸器、繼電器、空氣斷路器接觸器、繼電器、空氣斷路器 總體要求總體要求： 各種電器主要應(yīng)該掌握其工作原理，結(jié)構(gòu)則可一般了解。各種電器主要應(yīng)該掌握其工作原理，結(jié)

2、構(gòu)則可一般了解。 6-1、常用控制電器、常用控制電器低壓電器：常指用于交流額定電壓低壓電器：常指用于交流額定電壓1200v1200v、直流額、直流額定電壓定電壓1500v1500v及以下的電路中的電器產(chǎn)品及以下的電路中的電器產(chǎn)品HK系列刀開關(guān) 帶熔斷器刀開關(guān) 帶熔斷器刀開關(guān)三相刀開關(guān) 三相刀開關(guān) 防爆刀開關(guān) 自動(dòng)電源轉(zhuǎn)換開關(guān)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) 可逆轉(zhuǎn)換開關(guān)各種類型按鈕 帶燈普通按鈕 微動(dòng)開關(guān) 各種類型行程開關(guān) 接近開關(guān) 各種接近開關(guān) 單元件斷路器單相斷路器三相斷路器 帶漏電保護(hù)斷路器RL1系列螺旋式熔斷器RT0系列有填料封閉管式熔斷器 瓷插式熔斷器 RO,RT系列熔斷芯子 慢溶保險(xiǎn)絲 高分子PTC自

3、復(fù)保險(xiǎn)絲 CFC36系列交流接觸器 CKC1（CJ40）系列接觸器中間繼電器中間繼電器熱繼電器熱繼電器 空氣囊時(shí)間繼電器 空氣囊時(shí)間繼電器 電子式時(shí)間繼電器AR-731F2 AR-731F3 JSS1P1-時(shí)間繼電器 DH11S-S-時(shí)間繼電器 按鈕是一種短時(shí)接通或斷開小電流電路的手動(dòng)電器，常用于控制電路中發(fā)出啟動(dòng)或停止等指令，以控制接觸器、繼電器等電器的線圈電流的接通或斷開，再由它們?nèi)ソ油ɑ驍嚅_主電路。 結(jié)構(gòu)：按鈕由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式動(dòng)觸頭、靜觸頭和外殼組成一、主令電器一、主令電器 按鈕開關(guān)按鈕開關(guān)主令電器是切換控制線路的單極或多極電器，其觸頭容量小，不能切換主電路。主要包括按鈕、行程開

4、關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、主令控制器等。 常開按鈕：手指未按下時(shí)，觸頭是斷開的；當(dāng)手指按下時(shí)， 觸頭接通；手指松開后，在復(fù)位彈簧作用下觸頭又返回原位斷開。它常用作啟動(dòng)按鈕。 常閉按鈕：手指未按下時(shí)，觸頭是閉合的；當(dāng)手指按下時(shí)， 觸頭被斷開；手指松開后，在復(fù)位彈簧作用下觸頭又返回原位閉合。它常用作停止按鈕。 復(fù)合按鈕：將常開按鈕和常閉按鈕組合為一體。當(dāng)手指按下時(shí)，其常閉觸頭先斷開，然后常開觸頭閉合；手指松開后， 在復(fù)位彈簧作用下觸頭又返回原位。它常用在控制電路中作電氣聯(lián)鎖。 常用有HZ10系列： H - 開關(guān)類電器，Z - 轉(zhuǎn)換開關(guān)。注意：1.這是通斷較大電流的轉(zhuǎn)換開關(guān)，與通過小電流的萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)不同。

5、 2.若解體應(yīng)注意彈簧的安裝。彈簧的作用： 快速通斷，避免損壞觸頭。組裝后的樣子組裝后的樣子 組合開關(guān)組合開關(guān)組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，由分別裝在多層絕緣件內(nèi)的動(dòng)、 靜觸片組成。手柄沿任一方向每轉(zhuǎn)動(dòng)90，觸片便輪流接通或分?jǐn)?。為了使開關(guān)在切斷電路時(shí)能迅速滅弧，在開關(guān)轉(zhuǎn)軸上裝有扭簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，使開關(guān)能快速接通與斷開，從而提高了開關(guān)的通斷能力。用途：行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，是利用機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰撞或接近來控制其觸頭動(dòng)作的開關(guān)電器。 結(jié)構(gòu)：主要由觸頭系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)和外殼組成。常用型式有按鈕式和轉(zhuǎn)臂式兩種。 行程開關(guān)行程開關(guān) 主令控制器主令控制器用途：主令控制器是一種多位置多回路的控制開關(guān)，適合于頻繁操作并要

6、求有多種控制狀態(tài)的場合，例如起貨機(jī)、錨機(jī)的控制等。 表示：1.圖形符號：觸點(diǎn)用小圓圈表示，虛線表示檔位，在虛線上涂上黑點(diǎn)表示觸點(diǎn)在對應(yīng)的檔位接通，沒有黑點(diǎn)則表示斷開。 2.觸頭表表示：將觸點(diǎn)與檔位分別畫在表格中的行和列，對應(yīng)的格子內(nèi)用“”表示觸點(diǎn)在該檔位接通，空白表示斷開。主令控制主令控制器的外觀器的外觀熔斷器按結(jié)構(gòu)可分為開啟式、半封閉式和封閉式。封閉式熔斷器又分為有填料、無填料管式和有填料螺旋式等。按用途分有工業(yè)用熔斷器、保護(hù)半導(dǎo)體器件熔斷器、具有兩段保護(hù)特性的快慢動(dòng)作熔斷器、自復(fù)式熔斷器等。 結(jié)構(gòu)和特征結(jié)構(gòu)和特征 用途：作為短路保護(hù)的電器。熔絲具有“反時(shí)限特性”。二、熔斷器二、熔斷器(1）

7、 瓷插式熔斷器： 常用的瓷插式熔斷器為RC1A系列，它由瓷蓋、瓷底座、 靜觸頭、動(dòng)觸頭和熔體組成，動(dòng)觸頭在瓷蓋兩端，熔體沿凸起部分跨接在兩個(gè)動(dòng)觸頭上。瓷插式熔斷器一般用于交流50 Hz，額定電壓380 V及以下、 額定電流200 A以下的電路末端，用于電氣設(shè)備的短路保護(hù)和照明電路的保護(hù)。 （2） 有填料螺旋式熔斷器：它由瓷帽、熔管、瓷套及瓷座等組成。熔管是一個(gè)瓷管，內(nèi)裝熔體和滅弧介質(zhì)石英砂， 熔體的兩端焊在熔管兩端的金屬蓋上，其一端標(biāo)有不同顏色的熔斷指示器，當(dāng)熔體熔斷時(shí)指示器彈出，便于發(fā)現(xiàn)并更換同型號的熔管。這種熔斷器的特點(diǎn)是其熔管內(nèi)充滿了石英砂填料，以增強(qiáng)熔斷器的滅弧能力。因?yàn)槭⑸熬哂泻艽?/p>

8、的熱慣性與較高的絕緣性能，且它為顆粒狀，同電弧接觸面大，能大量吸收電弧的能量，使電弧很快冷卻，從而加快電弧熄滅過程。 （3） 無填料封閉管式熔斷器：這種熔斷器由熔管、熔體和插座組成，熔體被封閉在不充填料的熔管內(nèi)。總原則：熔斷器的額定電壓和額定電流應(yīng)不小于線路的額定電壓和所裝熔體的額定電流。 熔斷器的分?jǐn)嗄芰Ρ仨毚笥陔娐分锌赡艹霈F(xiàn)的最大故障電流。 選用原則選用原則（1） 對于電爐和照明等電阻性負(fù)載，可用作過載保護(hù)和短路保護(hù)，熔體的額定電流應(yīng)稍大于或等于負(fù)載的額定電流。 （2） 電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流很大，熔體的額定電流應(yīng)考慮啟動(dòng)時(shí)熔體不能熔斷而選得較大些，因此對電動(dòng)機(jī)只宜作短路保護(hù)而不能作過載保護(hù)。

9、對單臺(tái)電動(dòng)機(jī)，熔體的額定電流（IfN）應(yīng)不小于電動(dòng)機(jī)額定電流（IN）的1.52.5倍， 即 IfN(1.52.5)IN 輕載啟動(dòng)或啟動(dòng)時(shí)間較短時(shí)，系數(shù)可取1.5，帶負(fù)載啟動(dòng)、 啟動(dòng)時(shí)間較長或啟動(dòng)較頻繁時(shí)，系數(shù)可取2.5。 （1） 熔斷器的插座和插片的接觸應(yīng)保持良好。 （2） 熔體燒斷后， 應(yīng)首先查明原因，排除故障。 更換熔體時(shí)，應(yīng)使新熔體的規(guī)格與換下來的一致。 （3） 更換熔體或熔管時(shí)，必須將電源斷開， 防觸電。 （4） 安裝螺旋式熔斷器時(shí)，電源線應(yīng)接在瓷底座的下接線座上，負(fù)載線應(yīng)接在螺紋殼的上接線座上。這樣可保證更換熔管時(shí)， 螺紋殼體不帶電， 保證操作者人身安全。 使用時(shí)的注意事項(xiàng)使用時(shí)的注

10、意事項(xiàng)接觸器是利用電磁吸力與彈簧彈力配合動(dòng)作，使觸頭閉合或分?jǐn)啵钥刂齐娐返姆謹(jǐn)嗟摹?當(dāng)吸引線圈得電后， 銜鐵被吸合， 各個(gè)動(dòng)合觸頭閉合，動(dòng)斷觸頭分?jǐn)啵佑|器處于得電狀態(tài)。當(dāng)吸引線圈失電后，銜鐵釋放，在恢復(fù)彈簧的作用下， 銜鐵和所有觸頭都恢復(fù)常態(tài)， 接觸器處于失電狀態(tài)。 三、接觸器三、接觸器1） 電磁系統(tǒng)：線圈、動(dòng)鐵心、靜鐵心組成。鐵心上裝有短路銅環(huán)，以減少銜鐵吸合后的振動(dòng)和噪聲。 交流接觸器交流接觸器2） 觸頭系統(tǒng)：接觸器的執(zhí)行元件,必須工作可靠，接觸良好。觸頭按接觸情況可分為點(diǎn)接觸式、 線接觸式和面接觸式三種。3） 滅弧裝置：電弧的產(chǎn)生，會(huì)損壞觸頭，減少觸頭的使用壽命；而且延長電路切斷時(shí)間

11、，甚至引起弧光短路，造成事故。交流接觸器常見故障1) 觸頭過熱 ：接觸壓力不足、觸點(diǎn)表面氧化、觸點(diǎn)容量不夠等， 造成觸頭表面接觸電阻過大，使觸頭發(fā)熱。2) 觸頭磨損 ：一是電氣磨損，由電弧的高溫使觸頭上的金屬氧化和蒸發(fā)所造成；另一是機(jī)械磨損，由于觸頭閉合時(shí)的撞擊， 觸頭表面相對滑動(dòng)摩擦所造成。3) 線圈失電后觸頭不能復(fù)位：觸頭被電弧熔焊在一起、鐵心剩磁太大、 復(fù)位彈簧彈力不足、活動(dòng)部分被卡住等。 4) 鐵心噪聲大：短路環(huán)損壞或脫落；銜鐵歪斜或銜鐵與鐵心接觸不良；其它機(jī)械方面的原因，如復(fù)位彈簧彈力太大、 銜鐵不能完全吸合等也會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的噪聲。 5) 線圈過熱或燒毀 ：線圈匝間短路、銜鐵閉合后有間

12、隙、 操作頻繁、 外加電壓過高或過低等。 直流接觸器主要用于額定電壓至440 V、額定電流至600 A的直流電力線路中，作為遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嗑€路，以控制直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和反向，多用在冶金、起重和運(yùn)輸?shù)仍O(shè)備中。直流接觸器和交流接觸器一樣，也是由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置等部分組成的。直流接觸器直流接觸器1 電磁系統(tǒng)由線圈、鐵心和銜鐵組成。鐵心用整塊鑄鐵或鑄鋼制成，無需安裝短路環(huán)。 線圈的匝數(shù)較多，電阻大，線圈本身發(fā)熱，因此線圈做成長而薄的圓筒狀，且不設(shè)線圈骨架，使線圈與鐵心直接接觸，以便散熱。 2 觸點(diǎn)系統(tǒng) 分主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)。主觸點(diǎn)一般做成單極或雙極，因主觸點(diǎn)接通或斷開的電流較大，故采

13、用滾動(dòng)接觸的指形觸點(diǎn)，以延長觸頭的使用壽命；輔助觸點(diǎn)的通斷電流較小， 常采用點(diǎn)接觸的雙斷點(diǎn)橋式觸點(diǎn)3 滅弧裝置直流接觸器的主觸頭在分?jǐn)噍^大電流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電弧。在同樣的電氣參數(shù)下，熄滅直流電弧比熄滅交流電弧要困難，因此，直流接觸器的滅弧一般采用瓷吹式滅弧裝置。 四、繼電器四、繼電器過電流繼電器IId電動(dòng)機(jī)過載及短路保護(hù)動(dòng)作動(dòng)作用途用途欠電流繼電器IUd欠電壓（或零壓）繼電器在電壓低于規(guī)定值時(shí)動(dòng)作，對電路進(jìn)行欠電壓（或零壓）保護(hù)。欠電壓繼電器UUd1 空氣阻尼式時(shí)間繼電器空氣阻尼式時(shí)間繼電器：利用空氣阻尼的原理制成的， 它由電磁系統(tǒng)、延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)三部分組成。通電延時(shí)型通電延時(shí)型斷電延時(shí)

14、型斷電延時(shí)型根據(jù)觸頭延時(shí)的特點(diǎn)有根據(jù)觸頭延時(shí)的特點(diǎn)有時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器空氣阻尼時(shí)間繼電器空氣阻尼時(shí)間繼電器常開觸頭常開觸頭延時(shí)閉合延時(shí)閉合 常閉觸頭常閉觸頭延時(shí)打開延時(shí)打開 線圈線圈銜鐵銜鐵常閉觸頭常閉觸頭常開觸頭常開觸頭線圈通電線圈通電 銜鐵吸合（向下）銜鐵吸合（向下） 連桿動(dòng)作連桿動(dòng)作 觸頭動(dòng)作觸頭動(dòng)作動(dòng)作過程動(dòng)作過程鐵心鐵心出氣孔出氣孔進(jìn)氣孔進(jìn)氣孔橡皮膜橡皮膜傘形活塞傘形活塞 杠桿杠桿斷斷 電電 式式常閉常閉斷電后斷電后延時(shí)閉合延時(shí)閉合常開常開斷電后斷電后延時(shí)斷開延時(shí)斷開通通 電電 式式瞬瞬時(shí)時(shí)動(dòng)動(dòng)作作延延時(shí)時(shí)動(dòng)動(dòng)作作常閉觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)常開常開通電后通電后延時(shí)閉合延時(shí)閉合

15、常閉常閉通電后通電后延時(shí)斷開延時(shí)斷開2 電磁式時(shí)間繼電器電磁式時(shí)間繼電器一般只用于直流電路，且只能直流斷電延時(shí)動(dòng)作。它是利用阻尼的方法來延緩磁通變化的速度， 以達(dá)到延時(shí)的目的的。3 電子式時(shí)間繼電器電子式時(shí)間繼電器按其結(jié)構(gòu)可分為阻容式時(shí)間繼電器和數(shù)字式時(shí)間繼電器，按延時(shí)方式分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型。 阻容式利用RC電路充放電原理構(gòu)成延時(shí)電路.熱繼電器:利用電流通過發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，使雙金屬片受熱彎曲而推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的繼電器。用途：主要用于電動(dòng)機(jī)的過載、斷相及電流不平衡的保護(hù)及其他電器設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。 熱繼電器熱繼電器速度繼電器是一種反映轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的繼電器. 用途：是當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定值后

16、繼電器動(dòng)作，常應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制線路， 故又稱為反接制動(dòng)繼電器。 結(jié)構(gòu)：速度繼電器由轉(zhuǎn)子、定子及觸頭三部分組成。速度繼電器速度繼電器感應(yīng)式感應(yīng)式轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸永久磁鐵永久磁鐵圓環(huán)圓環(huán)鼠籠繞組鼠籠繞組擺槌擺槌彈簧彈簧觸頭觸頭觸頭觸頭電動(dòng)機(jī)的機(jī)械制動(dòng)采用電磁制動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)的，常見的有圓盤式和抱閘式兩種。電磁制動(dòng)器電磁制動(dòng)器1) 圓盤式電磁制動(dòng)器 工作原理：當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電磁剎車線圈通電產(chǎn)生吸力，將靜摩擦片吸住，而與動(dòng)摩擦片相脫開，使電動(dòng)機(jī)可自由旋轉(zhuǎn)。停車時(shí)，剎車線圈失電，靜摩擦片被反作用彈簧緊壓到安裝在電動(dòng)機(jī)軸上的動(dòng)摩擦片上，產(chǎn)生摩擦力矩，迫使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。 調(diào)節(jié)過程：調(diào)整制動(dòng)器外殼上的螺栓，用于

17、改變反作用彈簧制動(dòng)力矩，但必須注意所有螺栓要均勻調(diào)節(jié)，否則會(huì)造成摩擦片歪斜、氣隙不均勻，出現(xiàn)噪聲和振動(dòng)。圓盤式電磁制動(dòng)器工作時(shí)靜、動(dòng)摩擦片之間的間隙通常在2至6mm之間，間隙過小，容易造成松閘時(shí)靜、動(dòng)摩擦片之間的擦碰；間隙過大，則在制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生較大機(jī)械碰撞。2) 2) 抱閘式電磁制動(dòng)器抱閘式電磁制動(dòng)器 抱閘式電磁制動(dòng)器又叫電磁抱閘，其制動(dòng)原理與圓盤式電磁制動(dòng)器相仿。它由制動(dòng)電磁鐵和制動(dòng)閘瓦制成。當(dāng)制動(dòng)電磁鐵線圈通電后，產(chǎn)生吸力，使抱閘閘瓦松開，電動(dòng)機(jī)便能自由轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)線圈斷電時(shí)，閘瓦在彈簧力作用下，將電動(dòng)機(jī)閘輪剎住，使電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。 空氣斷路器又叫自動(dòng)空氣開關(guān)或低壓斷路器，相當(dāng)于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器、過電流繼電器和欠壓繼電器的組合，是一種既有手動(dòng)開關(guān)作用又能自動(dòng)進(jìn)行欠壓、失壓、 過載和短路保護(hù)的電器。 空氣斷路器主要由觸頭系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)和保護(hù)元件三部分組成。其主要參數(shù)是額定電壓、額定電流和允許切斷的極限電流。選擇