實(shí)用電工電子技術(shù)教程第03章

1、第第3章章 實(shí)用電工器材實(shí)用電工器材3.1 變壓器變壓器3.2 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)3.3 三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路3.4 電工測(cè)量電工測(cè)量3.5 實(shí)訓(xùn)一：習(xí)題與分析實(shí)訓(xùn)一：習(xí)題與分析3.1 變壓器變壓器v目的與要求目的與要求:掌握變壓器的結(jié)構(gòu)掌握變壓器的結(jié)構(gòu),工作原理和作用工作原理和作用;然后了然后了解幾種特殊變壓器解幾種特殊變壓器v重點(diǎn)重點(diǎn):變壓器的工作原理及作用變壓器的工作原理及作用v難點(diǎn):變壓器的工作原理變壓器的工作原理3.1.1 變壓器的原理與作用變壓器的原理與作用v變壓器是利用電磁感應(yīng)原理，可以把某一數(shù)值的交變電壓變換成同頻率的另一數(shù)值的交變電壓，實(shí)現(xiàn)電壓、電流

2、和阻抗變換的重要設(shè)備。 v 1變壓器的基本結(jié)構(gòu)變壓器主要由鐵心和繞組（或線圈）兩大部分組成(1)鐵心是變壓器的磁路部分。它有高磁導(dǎo)率材料做成。如：硅鋼片鐵心是變壓器的磁路部分。它有高磁導(dǎo)率材料做成。如：硅鋼片(2)繞組是變壓器的電路部分，它由銅或鋁絕緣導(dǎo)線繞制而成繞組是變壓器的電路部分，它由銅或鋁絕緣導(dǎo)線繞制而成 。分為一次分為一次繞繞組組和二次繞組和二次繞組其中：一次其中：一次繞組（也稱原繞組或初級(jí)繞組）與電源相連繞組（也稱原繞組或初級(jí)繞組）與電源相連 二次繞組二次繞組（也稱副繞組或次級(jí)繞組）（也稱副繞組或次級(jí)繞組）與負(fù)載相連與負(fù)載相連2、分類、分類按用途分：按用途分：升壓變壓器、降壓變壓器

3、升壓變壓器、降壓變壓器 按繞組數(shù)目分：?jiǎn)卫@組（自耦）變壓器、雙繞組變壓器、三按繞組數(shù)目分：?jiǎn)卫@組（自耦）變壓器、雙繞組變壓器、三 繞組變壓器和多繞組變壓器。繞組變壓器和多繞組變壓器。按相數(shù)分：?jiǎn)蜗嘧儔浩?、三相變壓器和多相變壓器?按鐵心結(jié)構(gòu)分：心式變壓器和殼式變壓器。按鐵心結(jié)構(gòu)分：心式變壓器和殼式變壓器。 按調(diào)壓方式分：無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器。按調(diào)壓方式分：無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器。 按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分：干式變壓器、油浸式變壓器和充按冷卻介質(zhì)和冷卻方式分：干式變壓器、油浸式變壓器和充 氣式變壓器。氣式變壓器。 （a）心式）心式（b）殼式）殼式圖圖3-1 變壓器的結(jié)構(gòu)圖變壓

4、器的結(jié)構(gòu)圖圖圖3-2 三相油浸式電力變壓器三相油浸式電力變壓器3、變壓器的工作原理和作用、變壓器的工作原理和作用 變壓器的主要部件是鐵心和套在鐵心上的兩個(gè)繞組。兩繞組只有磁耦合沒(méi)電聯(lián)系。在一次繞組中加上交變電壓，產(chǎn)生交鏈一、二次繞組的交變磁通，在兩繞組中分別感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。1u1e2e2u1i2i1U2U1u2uLZdtdNedtdNe2211 只要一、二只要一、二次繞組的匝數(shù)不次繞組的匝數(shù)不同，就能達(dá)到改同，就能達(dá)到改變電壓的目的。變電壓的目的。圖圖3-3 變壓器原理圖變壓器原理圖稱為變壓器的變比其中KKNNUU2121) 1 (電流比的關(guān)系KNNII1)2(1221變壓器的阻抗變換關(guān)系）（22

5、121)3(NNZZ* * 變壓器的三種作用關(guān)系式變壓器的三種作用關(guān)系式變壓器的效率變壓器的效率變壓器的功率損耗主要包括：鐵損耗PFe和銅損耗PCu，鐵損耗主要指變壓器鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗，也稱固定耗損；銅損耗是指電流通過(guò)繞組時(shí)功率損耗，也稱可變損耗。變壓器的效率常用下式表示：式中P2：為變壓器的輸出功率，P1為輸入功率。2212CuFePPPPPP【例3-1】一臺(tái)電子儀器上用的電源變壓器，原繞組匝數(shù)N1=550匝，接在U1=220V的交流電源上。若要求副繞組空載電壓U20=30V，試求該變壓器的變壓比和副繞組的匝數(shù)。v解：解：變壓比：112202207.3330NUKNUv副繞組匝數(shù)為

6、：副繞組匝數(shù)為：12550757.33NNK（匝）v【例【例3-2】機(jī)床上的低壓照明變壓器，U1=220V，U2=36V，現(xiàn)在副繞組端接P2=60W、U2=36V的白熾燈一盞，求I1及I2。解：解：副繞組的電流： 121601.6736PIU根據(jù)變壓比： 1221IUIU2121361.6727.3220UIIU得 ：（）（）v【例【例3-3】一只阻抗|Z2|=8的揚(yáng)聲器，需要用變壓器把阻抗變換成800才能接到收音機(jī)的輸出端，問(wèn)應(yīng)選一只電壓比為多少的變壓器？解：由阻抗變換公式可知：|Z1|=K2|Z2|12800108ZKZv【例題【例題-4】阻抗為8的揚(yáng)聲器，通過(guò)一變壓器接到信號(hào)源電壓為10

7、V，內(nèi)阻為200的電路上，若要使負(fù)載獲得最大功率，則變壓器的變比為多少？并求負(fù)載的最大功率 解解:根據(jù)電源的最大輸出功率的條件: R0=RL因?yàn)?222121)(KNNZZ所以:58200)(022210LLRRKKNNRR于是:)(251052221VUUKUU所以:WRUPLL5 . 08422max3.1.2 特殊變壓器特殊變壓器v1、自耦變壓器v圖3-4所示的是一種自耦變壓器，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是副繞組為原繞組的一部分。其原、副邊電壓之比和電流之比與普通變壓器相同，即:KNNEEUU212121圖3-4 自耦變壓器v自藕耦變壓器的特點(diǎn)是一次側(cè)與二次側(cè)共用一個(gè)繞組，一次側(cè)、二次側(cè)既有磁的聯(lián)系又有

8、電的聯(lián)系。由自耦變壓器構(gòu)成的調(diào)壓器，其二次側(cè)繞組匝數(shù)可以通過(guò)滑動(dòng)觸頭任意改變，因此二次側(cè)的電壓可以平滑調(diào)節(jié)。 （a）外形 （b）結(jié)構(gòu)圖 （c）電路圖 圖圖3-5 低壓小容量的自耦變壓器低壓小容量的自耦變壓器2、電壓互感器、電壓互感器v電壓互感器是一種小容量的降壓變壓器，其結(jié)構(gòu)原理及電路如圖3-6所示。它的原繞組匝數(shù)較多，并聯(lián)在被測(cè)電路上，副繞組匝數(shù)較少，接到電壓表。 （a）原理圖 （ b）符號(hào) 圖圖3-6 電壓互感器的接線圖及符號(hào)電壓互感器的接線圖及符號(hào)v其工作原理為：其工作原理為：v因?yàn)槭墙祲?，故N2N1，通常電流互感器副繞組，通常電流互感器副繞組額定電流為額定電流為5A如如100A/5A，

9、30A/5A等。等。v使用電流互感器時(shí)，副繞組的一端與外殼都必須接地。另外電流互感器副繞組不允許開路，否則副繞組將感應(yīng)出很高的電壓，可能使絕緣擊穿，并危及操作人員的安全，為此電流互感器副繞組中不允許安裝熔斷器。12211ININK4、電焊變壓器、電焊變壓器v電焊變壓器是交流電焊機(jī)的主要組成部分，它實(shí)質(zhì)是一臺(tái)特殊的降壓變壓器，其副邊空載電壓約6080V，作為焊接的電弧點(diǎn)火電壓。用電弧的高溫使金屬熔化進(jìn)行焊接。其原理如圖3-8所示：焊接時(shí)，先把焊條和焊件接觸在一起，使電焊機(jī)的輸出端短路。由于電焊變壓器的原、副繞組分別裝在同一鐵心的兩個(gè)不同鐵心柱上，漏抗較大，再加上可變電感器的感抗，因此，短路電流雖

10、然較大，但卻得到了限制。較大的短路電流在焊條和焊件的接觸處產(chǎn)生較大的熱量，溫度也較高。此時(shí)，若迅速把焊條提起一點(diǎn)，由于電路突然中斷，在電感中產(chǎn)生很大的自感電壓，在這個(gè)自感電壓作用下，焊條與焊件之間的空氣隙被擊穿，產(chǎn)生電弧，電弧的高溫將焊條熔化，同時(shí)對(duì)處在高溫下的焊件進(jìn)行焊接，共工作電壓一般在2530V之間。圖圖3-11 電焊變壓器原理圖電焊變壓器原理圖3.2 電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)v目的與要求目的與要求:掌握電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理；以及各種常用低壓控制設(shè)備v重點(diǎn)重點(diǎn):電動(dòng)機(jī)的工作原理及各種低壓控制設(shè)備v難點(diǎn):電動(dòng)機(jī)工作原理的工作原理3.2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 三相異步電

11、動(dòng)機(jī)由三相異步電動(dòng)機(jī)由定子定子和和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子構(gòu)成。構(gòu)成。另外還有另外還有端蓋、軸承、機(jī)端蓋、軸承、機(jī)座、風(fēng)扇、接線盒等附件座、風(fēng)扇、接線盒等附件，如圖，如圖3-12所示。所示。定子和轉(zhuǎn)子都有鐵心定子和轉(zhuǎn)子都有鐵心和繞組。定子的三相繞組為和繞組。定子的三相繞組為AX、BY、CZ。轉(zhuǎn)子分為鼠籠式和繞。轉(zhuǎn)子分為鼠籠式和繞線式兩種結(jié)構(gòu)。鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組有銅條和鑄鋁兩種形式。繞線式線式兩種結(jié)構(gòu)。鼠籠式轉(zhuǎn)子繞組有銅條和鑄鋁兩種形式。繞線式轉(zhuǎn)子繞組的形式與定子繞組基本相同，轉(zhuǎn)子繞組的形式與定子繞組基本相同，3個(gè)繞組的末端連接在個(gè)繞組的末端連接在一起構(gòu)成星形連接，一起構(gòu)成星形連接，3個(gè)始端連接在個(gè)始端連接在3個(gè)銅

12、集電環(huán)上，起動(dòng)變阻個(gè)銅集電環(huán)上，起動(dòng)變阻器和調(diào)速變阻器器和調(diào)速變阻器,通過(guò)電刷與集電環(huán)和轉(zhuǎn)子繞組相連接。通過(guò)電刷與集電環(huán)和轉(zhuǎn)子繞組相連接。圖3-12 三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖圖3-13 三相電動(dòng)機(jī)的定子結(jié)構(gòu)三相電動(dòng)機(jī)的定子結(jié)構(gòu)U1 V1 W1W2 U2 V2U1 V1 W1W2 U2 V2U1 V1 W1U2 V2 W2U1 V1 W1(a) 星型連接 (b) 三角形連接U2 V2 W2三相異步電動(dòng)機(jī)的接線三相異步電動(dòng)機(jī)的接線三相異步電動(dòng)機(jī)的接線方法有兩種，一種是三相異步電動(dòng)機(jī)的接線方法有兩種，一種是Y形連接，形連接，另一種是另一種是形，實(shí)際使用中可根據(jù)具體要求選擇形，實(shí)際使用中可根據(jù)具體要求選

13、擇圖3-14 三相異步電動(dòng)機(jī)的兩種接線圖(a)轉(zhuǎn)子鐵心沖片轉(zhuǎn)子鐵心沖片 (b)籠式繞組籠式繞組 (c)鑄鋁的籠式繞組鑄鋁的籠式繞組 圖圖3-15 三相異步電動(dòng)機(jī)籠式轉(zhuǎn)子三相異步電動(dòng)機(jī)籠式轉(zhuǎn)子3.2.2 旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 如圖3-16所示把一個(gè)閉合線圈放在蹄形磁體的兩磁極之間，蹄形磁體和閉合線圈都可以繞OO軸轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)蹄形磁體時(shí)，我們看到線圈隨即也跟隨著轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)；N、S極可以視為“旋轉(zhuǎn)磁極”。實(shí)際上三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)利用的是“電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)”原理。圖圖3-161旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生三相異步電動(dòng)機(jī)的三相繞組，其各相繞組的首端分別用U1、V1、W1表示，末端分別用U2、V2、W2表示，

14、他們?cè)诳臻g互差120角，并接成Y形聯(lián)結(jié)，如圖3-17所示。 （a）三相繞組的分布）三相繞組的分布 （b）三相繞組的電流）三相繞組的電流 圖圖3-17 定子繞組定子繞組v通入三相對(duì)稱電流，假定電流的正方向由線圈的始端流向末端，流過(guò)三相的對(duì)稱電流為：續(xù)續(xù):UmsiniItVmsin(-120 )iItWmsin(120 )iIt圖圖3-18 三相異步電動(dòng)機(jī)的電流波形三相異步電動(dòng)機(jī)的電流波形續(xù)續(xù):v由于電流隨時(shí)間而變，所以電流通過(guò)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布情由于電流隨時(shí)間而變，所以電流通過(guò)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布情況也隨時(shí)間而變，如圖況也隨時(shí)間而變，如圖3-19所示。所示。 （a）t=0 （b） （c）t= 圖圖

15、3-19 三相兩極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)三相兩極旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)2tv（1）當(dāng)t=0的瞬間，由圖3-18看出，iU=0，U相沒(méi)有電流流過(guò)，iV為負(fù)，表示電流由末端流向首端（即V2端為，V1端為 ）；iW為正，表示電流由首端流入（即W1端為，W2端為 ），如圖3-19（a）所示。這時(shí)三相電流所產(chǎn)生的合成磁場(chǎng)方向由“右手螺旋定則”得出定子上方為N極，下方為S極。v（2）當(dāng)t=/2瞬間，由圖3-18得：iU為正，iV、iW為負(fù)，用同樣方式可判得三相合成磁場(chǎng)按順時(shí)針?lè)较蛟诳臻g轉(zhuǎn)了90角。如圖3-19（b）所示。v（3）當(dāng)t=瞬間，iU=0，iV為正，iW為負(fù)，合成磁場(chǎng)又按順時(shí)針?lè)较蛟诳臻g轉(zhuǎn)了90角。如圖3-19（c）所示。

16、v由上述分析不難看出，對(duì)于圖3-19所示的定子繞組，通入三相對(duì)稱電流后，將產(chǎn)生磁極對(duì)數(shù)P=1的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，且交流電若變化一個(gè)周期（360電角度），合成磁場(chǎng)也將在空間旋轉(zhuǎn)一周（360空間角）。2、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向與轉(zhuǎn)速v旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向與三相電流的相序一致，或者說(shuō)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向由三相電流的相序決定。若改變?nèi)嚯娏飨嘈颍▽⑦B接三相電源的三根導(dǎo)線中的任意兩根對(duì)換一下），則旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)方向就隨之改變，三相異步電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)就是利用這個(gè)原理。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速n0（也稱（也稱為為“同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速”）為：）為：060nfpf 為電流頻率；P為磁級(jí)對(duì)數(shù)； n0的單位為r/min

17、3.2.3 三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理三相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)原理noFFn 靜止的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間有相對(duì)靜止的轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并運(yùn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并在形成閉合回路的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電在形成閉合回路的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流，其方向用右手定則判定。轉(zhuǎn)子電流在流，其方向用右手定則判定。轉(zhuǎn)子電流在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)力F的作用，的作用，F(xiàn)的方的方向用左手定則判定。電磁力在轉(zhuǎn)軸上形成向用左手定則判定。電磁力在轉(zhuǎn)軸上形成電磁轉(zhuǎn)矩。電磁轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的電磁轉(zhuǎn)矩。電磁轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向一致。方向一致。圖3-20 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)

18、原理圖 電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，其轉(zhuǎn)速n總是稍低于同步轉(zhuǎn)速總是稍低于同步轉(zhuǎn)速no，因而稱為因而稱為。又因?yàn)楫a(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的電流是電磁感。又因?yàn)楫a(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩的電流是電磁感應(yīng)所產(chǎn)生的，所以也稱為應(yīng)所產(chǎn)生的，所以也稱為。 異步電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的差值與同步轉(zhuǎn)速之比異步電動(dòng)機(jī)同步轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的差值與同步轉(zhuǎn)速之比稱為稱為，用，用s表示，即：表示，即：%100-oonnns 轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。異步電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。異步電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)差率約為額定負(fù)載下運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)差率約為1%9%。3.2.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的控制電路三相異步電動(dòng)

19、機(jī)的控制電路v3.2.4.1 常用低壓電器基本知識(shí)v低壓電器是指對(duì)電路起開關(guān)、控制、保護(hù)和調(diào)節(jié)等低壓電器是指對(duì)電路起開關(guān)、控制、保護(hù)和調(diào)節(jié)等作用的電氣設(shè)備。低壓電器是指工作在交流作用的電氣設(shè)備。低壓電器是指工作在交流1000V、直流直流1200V及以下的電路中。及以下的電路中。1刀開關(guān)刀開關(guān) 圖3-21 刀開關(guān)外型 圖圖3-22 刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)刀開關(guān)的結(jié)構(gòu) 圖3-23 刀開關(guān)圖形及文字符號(hào)2、組合開關(guān)、組合開關(guān)v組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，它實(shí)質(zhì)也是一種刀開關(guān)，組合開關(guān)的操作手柄是平組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，它實(shí)質(zhì)也是一種刀開關(guān)，組合開關(guān)的操作手柄是平行于安裝平面的平面內(nèi)向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)。它具有多觸頭、多位

20、置、體積小、行于安裝平面的平面內(nèi)向左或向右轉(zhuǎn)動(dòng)。它具有多觸頭、多位置、體積小、性能可靠、操作方便、安裝靈活等特點(diǎn)。它常用在機(jī)床的控制電路中，作為性能可靠、操作方便、安裝靈活等特點(diǎn)。它常用在機(jī)床的控制電路中，作為電源的引入開關(guān)，也可控制小容量電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速和停止的電源的引入開關(guān)，也可控制小容量電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速和停止的控制開關(guān)等。如圖控制開關(guān)等。如圖3-24所示。所示。 圖3-24 組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖及符號(hào)圖圖3-25 不同型號(hào)的組合開關(guān)外型圖不同型號(hào)的組合開關(guān)外型圖3、低壓斷路器、低壓斷路器v低壓斷路器又稱自動(dòng)空氣斷路器或稱自動(dòng)空氣開關(guān)。它相當(dāng)于閘刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器

21、、欠電壓繼電器等的組合，是一種既有手動(dòng)開關(guān)作用又能進(jìn)行欠壓、失壓、過(guò)載和短路保護(hù)的電器。正常工作時(shí)，可以人工操作接通或切斷電源與負(fù)載的聯(lián)系，當(dāng)出現(xiàn)短路、過(guò)載、欠壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷故障電路。v低壓斷路器按照極數(shù)分有單極、雙級(jí)、三極、四極斷路器四種；按保護(hù)式分有過(guò)電流脫扣器、熱脫扣器、復(fù)式脫扣器、分勵(lì)脫扣器、欠電壓脫扣器、無(wú)脫扣器六種；按結(jié)構(gòu)形式分為塑殼式和框架式（框架式容量大工作電流在600A以上）。它可用于電源電路、照明電路、電動(dòng)機(jī)主電路的分合及保護(hù)。如圖3- 26的外形圖及符號(hào)和圖3-27的結(jié)構(gòu)圖。 圖3-26 低壓熔斷器的外形及符號(hào)外形外形符號(hào)符號(hào)1分閘彈簧；2主觸頭；3傳動(dòng)桿；4鎖扣；

22、5軸；6過(guò)電流脫扣器；7熱脫扣器；8欠壓失壓脫扣器；9分勵(lì)脫扣器 圖3-27 低壓斷路器工作原理圖圖圖3-28 各種不同型號(hào)的低壓熔斷器的外形圖各種不同型號(hào)的低壓熔斷器的外形圖v熔斷器又叫保險(xiǎn)絲，是一種最常見的短路保護(hù)器，主要由熔熔斷器又叫保險(xiǎn)絲，是一種最常見的短路保護(hù)器，主要由熔體和外殼組成。熔體一般用電阻率較高的易熔合金制成。熔體和外殼組成。熔體一般用電阻率較高的易熔合金制成。熔斷器串聯(lián)在電路中，當(dāng)電路出現(xiàn)嚴(yán)重過(guò)載或短路時(shí)，熔體因斷器串聯(lián)在電路中，當(dāng)電路出現(xiàn)嚴(yán)重過(guò)載或短路時(shí)，熔體因過(guò)熱而迅速熔斷，從而達(dá)到保護(hù)電路和設(shè)備不受損壞的作用。過(guò)熱而迅速熔斷，從而達(dá)到保護(hù)電路和設(shè)備不受損壞的作用。4

23、、熔斷器、熔斷器圖圖3-29 RC1A系列瓷插式熔斷器系列瓷插式熔斷器 圖圖3-30 RL1螺旋式熔斷器和熔心螺旋式熔斷器和熔心 3.2.4.2 交流接觸器交流接觸器v1、交流接觸器、交流接觸器v作用：作用：接觸器是應(yīng)用于頻繁地接通和分?jǐn)鄮в胸?fù)載的主電接觸器是應(yīng)用于頻繁地接通和分?jǐn)鄮в胸?fù)載的主電路或大容量的控制電路，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的自動(dòng)控制。其控路或大容量的控制電路，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的自動(dòng)控制。其控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，也可以用于其他電力負(fù)載，如電熱器、電制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，也可以用于其他電力負(fù)載，如電熱器、電焊機(jī)等。接觸器不僅能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離集中控制，而且操作頻率焊機(jī)等。接觸器不僅能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離集中控制，而且

24、操作頻率高，控制容量大，并且具有低壓釋放保護(hù)、工作可靠、使用高，控制容量大，并且具有低壓釋放保護(hù)、工作可靠、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。v結(jié)構(gòu)與工作原理：結(jié)構(gòu)與工作原理：交流接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)、觸頭交流接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置等部分組成。電磁機(jī)構(gòu)包括勵(lì)磁線圈、靜鐵系統(tǒng)、滅弧裝置等部分組成。電磁機(jī)構(gòu)包括勵(lì)磁線圈、靜鐵心和動(dòng)鐵心，所有觸頭和動(dòng)鐵心相連接。當(dāng)勵(lì)磁線圈兩端施心和動(dòng)鐵心，所有觸頭和動(dòng)鐵心相連接。當(dāng)勵(lì)磁線圈兩端施加額定電壓時(shí)，產(chǎn)生電磁力將動(dòng)鐵心吸下，帶動(dòng)常開觸頭閉加額定電壓時(shí)，產(chǎn)生電磁力將動(dòng)鐵心吸下，帶動(dòng)常開觸頭閉合接通電路，常閉觸頭斷開而切斷電路。當(dāng)勵(lì)磁線圈斷電時(shí)，

25、合接通電路，常閉觸頭斷開而切斷電路。當(dāng)勵(lì)磁線圈斷電時(shí)，電磁力消失，復(fù)位彈簧使所有觸頭均復(fù)位為常態(tài)。電磁力消失，復(fù)位彈簧使所有觸頭均復(fù)位為常態(tài)。v一般情況下，交流接觸器有五對(duì)常開觸頭，兩對(duì)常閉觸頭。一般情況下，交流接觸器有五對(duì)常開觸頭，兩對(duì)常閉觸頭。其中五對(duì)常開觸頭又有主觸頭（三對(duì)）和輔助觸頭（兩對(duì)）其中五對(duì)常開觸頭又有主觸頭（三對(duì)）和輔助觸頭（兩對(duì)）之分。主觸頭設(shè)有滅弧裝置，允許通過(guò)較大電流，所以接入之分。主觸頭設(shè)有滅弧裝置，允許通過(guò)較大電流，所以接入主電路；輔助觸頭不設(shè)滅弧裝置，允許通過(guò)較小電流，通常主電路；輔助觸頭不設(shè)滅弧裝置，允許通過(guò)較小電流，通常接入控制電路中與常開按鈕并聯(lián)。接入控制電

26、路中與常開按鈕并聯(lián)。 續(xù)：續(xù)：（a）CJ20系列交流接觸器系列交流接觸器 （b）CJX1系列交流接觸器系列交流接觸器 （c）NC1系列交流接觸器系列交流接觸器 圖圖2-31 交流接觸器的外形圖交流接觸器的外形圖圖圖3-32 交流接觸器的結(jié)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)示意圖交流接觸器的結(jié)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)示意圖圖圖3-33 交流接觸器圖形及文字符號(hào)交流接觸器圖形及文字符號(hào)作用：電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)利用雙金屬片受熱彎曲去推動(dòng)杠桿使觸頭動(dòng)作利用電阻值隨溫度變化而變化的特性制成利用過(guò)載電流發(fā)熱使易熔合金熔化而使繼電器動(dòng)作2 2、熱繼電器、熱繼電器型式：雙金屬片式 熱敏電阻式易熔合金式結(jié)構(gòu)：由發(fā)熱元件、雙金屬 片和觸頭及動(dòng)作機(jī)構(gòu)

27、 等部分組成 。圖圖3-34 熱繼電器外形熱繼電器外形1主雙金屬片；2電阻絲；3導(dǎo)板；4補(bǔ)償雙金屬片；5螺釘；6推桿；7靜觸頭；8動(dòng)觸頭；9復(fù)位按鈕；10調(diào)節(jié)凸輪；11彈簧 圖3-34 雙金屬片式熱繼電器結(jié)構(gòu)原理圖圖圖3-35 3-35 熱繼電器動(dòng)作演示圖熱繼電器動(dòng)作演示圖壓力繼電器壓力繼電器光電繼電器光電繼電器溫度繼電器溫度繼電器圖圖3-363-36其它繼電器其它繼電器3.2.4.3 主令電器主令電器v按鈕、行程開關(guān)是在自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)布指令或信號(hào)的操作電器，稱為主令電器。其作用是用來(lái)切換控制電路，使電路接通或分?jǐn)啵瑢?shí)現(xiàn)對(duì)電力拖動(dòng)系統(tǒng)的各種控制。v按鈕是一種低壓控制電器同時(shí)也是一種低壓主令電

28、器。按鈕內(nèi)的動(dòng)合（常開）觸頭用來(lái)接通控制電路，發(fā)出啟動(dòng)指令；動(dòng)斷（常閉）觸頭用來(lái)斷開控制電路，發(fā)出停止指令。最常見的按鈕是復(fù)式按鈕，包括一個(gè)動(dòng)合觸頭和一個(gè)動(dòng)斷觸頭、靜觸頭、按鈕帽和復(fù)位彈簧組成。當(dāng)按下按鈕，動(dòng)觸頭下移，先斷開常閉靜觸頭，后接通常開靜觸頭。松開按鈕，在復(fù)位彈簧的作用下，又恢復(fù)到初始狀態(tài)。 圖圖3-37 主令控制器外形及結(jié)構(gòu)主令控制器外形及結(jié)構(gòu)（a）動(dòng)合觸點(diǎn) （b）動(dòng)斷觸點(diǎn) 圖3-38 控制按鈕符號(hào)圖圖3-39 行程開關(guān)的外形圖行程開關(guān)的外形圖3.3 三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制電路v目的與要求目的與要求:電動(dòng)機(jī)的基本控制電路機(jī)構(gòu)及原理的掌握電動(dòng)機(jī)的基本控制電路

29、機(jī)構(gòu)及原理的掌握, 能完成簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)能完成簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)v重點(diǎn)重點(diǎn): 電路的控制原理電路的控制原理v難點(diǎn)難點(diǎn):電路的控制原理及設(shè)計(jì)電路的控制原理及設(shè)計(jì)3.3.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電路三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電路 v1、點(diǎn)動(dòng)控制、點(diǎn)動(dòng)控制v在生產(chǎn)實(shí)踐中，某些生產(chǎn)機(jī)械常會(huì)要求既能正常啟動(dòng)，又可隨機(jī)停止，在生產(chǎn)實(shí)踐中，某些生產(chǎn)機(jī)械常會(huì)要求既能正常啟動(dòng)，又可隨機(jī)停止，以能實(shí)現(xiàn)位置調(diào)整的點(diǎn)動(dòng)工作。以能實(shí)現(xiàn)位置調(diào)整的點(diǎn)動(dòng)工作。v所謂點(diǎn)動(dòng)，即按按鈕時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)工作，松開按鈕后，電動(dòng)機(jī)即停止工所謂點(diǎn)動(dòng)，即按按鈕時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)工作，松開按鈕后，電動(dòng)機(jī)即停止工作。點(diǎn)動(dòng)控制主要用于機(jī)床刀架、橫梁、立柱等的快速移動(dòng)、對(duì)刀調(diào)整作

30、。點(diǎn)動(dòng)控制主要用于機(jī)床刀架、橫梁、立柱等的快速移動(dòng)、對(duì)刀調(diào)整等。圖等。圖3-403-40是由接觸器、按鈕、開關(guān)、熔斷器和熱繼電器組成的電動(dòng)機(jī)是由接觸器、按鈕、開關(guān)、熔斷器和熱繼電器組成的電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制電路。點(diǎn)動(dòng)控制電路。 圖圖3-40 點(diǎn)動(dòng)控制線路點(diǎn)動(dòng)控制線路 工作原理：工作原理：先將先將QS閉合，接通三相閉合，接通三相電源，按下按鈕電源，按下按鈕SB，接，接觸器線圈觸器線圈KM得電，得電，KM三對(duì)主觸點(diǎn)吸合，電動(dòng)機(jī)三對(duì)主觸點(diǎn)吸合，電動(dòng)機(jī)M的電源接通啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。的電源接通啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)需要停轉(zhuǎn)時(shí)只要當(dāng)電動(dòng)機(jī)需要停轉(zhuǎn)時(shí)只要松開啟動(dòng)按鈕松開啟動(dòng)按鈕SB，接觸，接觸器的線圈器的線圈KM斷電，接觸斷

31、電，接觸器的主觸點(diǎn)器的主觸點(diǎn)KM斷開，電斷開，電動(dòng)機(jī)動(dòng)機(jī)M失電停轉(zhuǎn)。失電停轉(zhuǎn)。2、連續(xù)控制（自鎖控制）、連續(xù)控制（自鎖控制）圖圖3-41 自鎖控制線路自鎖控制線路 電路工作分析：電路工作分析：合上電源開關(guān)合上電源開關(guān)Q，接通三相電源。，接通三相電源。按下啟動(dòng)按鈕按下啟動(dòng)按鈕SB2，KM線圈通電，線圈通電，其常開主觸點(diǎn)其常開主觸點(diǎn)KM閉合，電動(dòng)機(jī)閉合，電動(dòng)機(jī)M接通電源啟動(dòng)。同時(shí)，與啟動(dòng)接通電源啟動(dòng)。同時(shí)，與啟動(dòng)按鈕并聯(lián)的按鈕并聯(lián)的KM常開觸點(diǎn)也閉合。常開觸點(diǎn)也閉合。當(dāng)松開當(dāng)松開SB2時(shí)，時(shí)，KM線圈通過(guò)其自線圈通過(guò)其自身常開輔助觸點(diǎn)繼續(xù)保持通電狀身常開輔助觸點(diǎn)繼續(xù)保持通電狀態(tài)，從而保證了電動(dòng)機(jī)連

32、續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。態(tài)，從而保證了電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)需要電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可按當(dāng)需要電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可按下停止按鈕下停止按鈕SB1，切斷，切斷KM線圈電線圈電源，源，KM常開主觸點(diǎn)與輔助觸點(diǎn)常開主觸點(diǎn)與輔助觸點(diǎn)均斷開，切斷電動(dòng)機(jī)電源和控制均斷開，切斷電動(dòng)機(jī)電源和控制電路，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。電路，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。v 這種依靠接觸器自身輔助觸點(diǎn)保持線圈通電的電這種依靠接觸器自身輔助觸點(diǎn)保持線圈通電的電路，稱為自鎖電路，輔助常開觸點(diǎn)稱為路，稱為自鎖電路，輔助常開觸點(diǎn)稱為自鎖觸點(diǎn)。自鎖觸點(diǎn)。v 上述控制電路中，熔斷器上述控制電路中，熔斷器FU1實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)、熱實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)、熱繼電器繼電器FR實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)和勵(lì)磁線圈

33、實(shí)現(xiàn)欠壓（失壓）實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)和勵(lì)磁線圈實(shí)現(xiàn)欠壓（失壓）保護(hù)等。保護(hù)等。3.3.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制v在實(shí)際工作中，生產(chǎn)機(jī)械常常需要運(yùn)動(dòng)部件實(shí)現(xiàn)正反兩個(gè)方在實(shí)際工作中，生產(chǎn)機(jī)械常常需要運(yùn)動(dòng)部件實(shí)現(xiàn)正反兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，如機(jī)床工作臺(tái)的前進(jìn)和后退向的運(yùn)動(dòng)，如機(jī)床工作臺(tái)的前進(jìn)和后退銑床主軸的正反轉(zhuǎn)銑床主軸的正反轉(zhuǎn)等。由電動(dòng)機(jī)原理可知，三相交流電動(dòng)機(jī)可改變定子繞組相等。由電動(dòng)機(jī)原理可知，三相交流電動(dòng)機(jī)可改變定子繞組相序來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。因此，借助于接觸器來(lái)實(shí)現(xiàn)三序來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。因此，借助于接觸器來(lái)實(shí)現(xiàn)三相電源相序的改變，即可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。其控制

34、相電源相序的改變，即可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。其控制電路圖如圖電路圖如圖3-42所示所示.圖圖3-42 三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路 反轉(zhuǎn)主觸點(diǎn)反轉(zhuǎn)主觸點(diǎn)正轉(zhuǎn)主觸點(diǎn)正轉(zhuǎn)主觸點(diǎn)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕v電路工作分析電路工作分析：v（1）正轉(zhuǎn)：按下）正轉(zhuǎn)：按下SB2，正轉(zhuǎn)接觸器，正轉(zhuǎn)接觸器KM1線圈通電并自鎖，線圈通電并自鎖，主觸點(diǎn)主觸點(diǎn)KM1閉合，接通正序電源，電動(dòng)機(jī)閉合，接通正序電源，電動(dòng)機(jī)M正轉(zhuǎn)。正轉(zhuǎn)。v（2）停止：按下停止按鈕）停止：按下停止按鈕SB1，KM1線圈斷電，電動(dòng)機(jī)停線圈斷電，電動(dòng)機(jī)停止。止。v（3）反轉(zhuǎn)：按下）反轉(zhuǎn)：按下S

35、B3，反轉(zhuǎn)接觸器，反轉(zhuǎn)接觸器KM2線圈通電并自鎖，線圈通電并自鎖，主觸點(diǎn)主觸點(diǎn)KM2閉合，使電動(dòng)機(jī)定子繞組電源相序與正轉(zhuǎn)時(shí)相閉合，使電動(dòng)機(jī)定子繞組電源相序與正轉(zhuǎn)時(shí)相序相反，電動(dòng)機(jī)序相反，電動(dòng)機(jī)M反轉(zhuǎn)運(yùn)行。反轉(zhuǎn)運(yùn)行。SB3SB1SB2K M1K M1K M2K M2K M2K M1FR帶電氣聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路帶電氣聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路將接觸器將接觸器KM1的輔助常閉觸的輔助常閉觸點(diǎn)串入點(diǎn)串入KM2的線圈回路中，的線圈回路中，從而保證在從而保證在KMl線圈通電時(shí)線圈通電時(shí)KM2線圈回路總是斷開的；線圈回路總是斷開的；將接觸器將接觸器KM2的輔助常閉觸的輔助常閉觸點(diǎn)串入點(diǎn)串入KM1的線圈回路中，的

36、線圈回路中，從而保證在從而保證在KM2線圈通電時(shí)線圈通電時(shí)KMl線圈回路總是斷開的。線圈回路總是斷開的。這樣接觸器的輔助常閉觸點(diǎn)這樣接觸器的輔助常閉觸點(diǎn)KMl和和KM2保證了兩個(gè)接觸保證了兩個(gè)接觸器線圈不能同時(shí)通電，這種器線圈不能同時(shí)通電，這種控制方式稱為聯(lián)鎖或者互鎖，控制方式稱為聯(lián)鎖或者互鎖，這兩個(gè)輔助常開觸點(diǎn)稱為聯(lián)這兩個(gè)輔助常開觸點(diǎn)稱為聯(lián)鎖或者互鎖觸點(diǎn)。鎖或者互鎖觸點(diǎn)。圖圖3-43 帶電氣聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路帶電氣聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路同時(shí)具有電氣聯(lián)鎖和機(jī)械聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路采用復(fù)式按鈕，將采用復(fù)式按鈕，將SBSB1 1按按鈕的常閉觸點(diǎn)串接在鈕的常閉觸點(diǎn)串接在KMKM2 2的線圈電路中；將

37、的線圈電路中；將SBSB2 2的的常閉觸點(diǎn)串接在常閉觸點(diǎn)串接在KMKMl l的線的線圈電路中；這樣，無(wú)論圈電路中；這樣，無(wú)論何時(shí)，只要按下反轉(zhuǎn)起何時(shí)，只要按下反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕，在動(dòng)按鈕，在KMKM2 2線圈通電線圈通電之前就首先使之前就首先使KMKM1 1斷電，斷電，從而保證從而保證KMKM1 1和和KMKM2 2不同不同時(shí)通電；從反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)時(shí)通電；從反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)的情況也是一樣。這種的情況也是一樣。這種由機(jī)械按鈕實(shí)現(xiàn)的聯(lián)鎖由機(jī)械按鈕實(shí)現(xiàn)的聯(lián)鎖也叫機(jī)械聯(lián)鎖或按鈕聯(lián)也叫機(jī)械聯(lián)鎖或按鈕聯(lián)鎖鎖. .SB3SB1SB2KM1KM2KM2KM2KM1KM1FR圖圖3-44其它控制電路M3SFUKMKMSB2SB

38、1KMSQFRFR當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)部件到達(dá)預(yù)定的到達(dá)預(yù)定的位置時(shí)壓下位置時(shí)壓下行程開關(guān)的行程開關(guān)的觸桿，將常觸桿，將常閉觸點(diǎn)斷開，閉觸點(diǎn)斷開，接觸器線圈接觸器線圈斷電，使電斷電，使電動(dòng)機(jī)斷電而動(dòng)機(jī)斷電而停止運(yùn)行。停止運(yùn)行。SB3SB1SB2KM1KM1KM2KM2KM1(b) 自動(dòng)往返控制電路SQ1SQ2KM2SQ2SQ1SQ2SQ1(a) 往返運(yùn)動(dòng)圖FR按下正向起動(dòng)按鈕按下正向起動(dòng)按鈕SBSB1 1，電動(dòng)，電動(dòng)機(jī)正向起動(dòng)運(yùn)行，帶動(dòng)工作臺(tái)機(jī)正向起動(dòng)運(yùn)行，帶動(dòng)工作臺(tái)向前運(yùn)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)行到向前運(yùn)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)行到SQSQ2 2位置位置時(shí)，擋塊壓下時(shí)，擋塊壓下SQSQ2 2，接觸器，接觸器

39、KMKMl l斷電釋放，斷電釋放，KMKM2 2通電吸合，電通電吸合，電動(dòng)機(jī)反向起動(dòng)運(yùn)行，使工作臺(tái)動(dòng)機(jī)反向起動(dòng)運(yùn)行，使工作臺(tái)后退。工作臺(tái)退到后退。工作臺(tái)退到SQSQl l位置時(shí)位置時(shí)，擋塊壓下，擋塊壓下SQSQl l，KMKM2 2斷電釋放斷電釋放，KMKM1 1通電吸合，電動(dòng)機(jī)又正通電吸合，電動(dòng)機(jī)又正向起動(dòng)運(yùn)行，工作臺(tái)又向前進(jìn)向起動(dòng)運(yùn)行，工作臺(tái)又向前進(jìn)，如此一直循環(huán)下去，直到需，如此一直循環(huán)下去，直到需要停止時(shí)按下要停止時(shí)按下SBSB3 3，KMKMl l和和KMKM2 2線線圈同時(shí)斷電釋放，電動(dòng)機(jī)脫離圈同時(shí)斷電釋放，電動(dòng)機(jī)脫離電源停止轉(zhuǎn)動(dòng)。電源停止轉(zhuǎn)動(dòng)。圖圖3-46M3SFUKM1KM2K

40、M3U1V2V1W2W1U2SB3KM1SB1KM1KM2KM3KM3KM1KM2KTKM2KTFRFR圖圖3-47 Y-換接起動(dòng)換接起動(dòng) 按下起動(dòng)按鈕按下起動(dòng)按鈕SBl，時(shí)間繼電器，時(shí)間繼電器KT和和接觸器接觸器KM2同時(shí)通電吸合，同時(shí)通電吸合，KM2的常開主觸點(diǎn)閉合的常開主觸點(diǎn)閉合，把定子繞組連接成星形，其常開輔助觸點(diǎn)閉合，把定子繞組連接成星形，其常開輔助觸點(diǎn)閉合，接通接觸器接通接觸器KMl。KMl的常開主觸點(diǎn)閉合，將定子的常開主觸點(diǎn)閉合，將定子接入電源，電動(dòng)機(jī)在星形連接下起動(dòng)。接入電源，電動(dòng)機(jī)在星形連接下起動(dòng)。KMl的一對(duì)的一對(duì)常開輔助觸點(diǎn)閉合，進(jìn)行自鎖。經(jīng)一定延時(shí)，常開輔助觸點(diǎn)閉合，進(jìn)

41、行自鎖。經(jīng)一定延時(shí)，KT的常閉觸點(diǎn)斷開，的常閉觸點(diǎn)斷開，KM2斷電復(fù)位，接觸器斷電復(fù)位，接觸器KM3通電通電吸合。吸合。KM3的常開主觸點(diǎn)將定子繞組接成三角形，的常開主觸點(diǎn)將定子繞組接成三角形，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)行。與按鈕使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)行。與按鈕SBl串聯(lián)的串聯(lián)的KM3的常閉輔助觸點(diǎn)的作用是：當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的常閉輔助觸點(diǎn)的作用是：當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，該常閉觸點(diǎn)斷開，切斷了時(shí)，該常閉觸點(diǎn)斷開，切斷了KT、KM2的通路，的通路，即使誤按即使誤按SB1，KT和和KM2也不會(huì)通電，以免影響電也不會(huì)通電，以免影響電路正常運(yùn)行。若要停車，則按下停止按鈕路正常運(yùn)行。若要停車，則按下停止

42、按鈕SB3，接，接觸器觸器KMl、KM2同時(shí)斷電釋放，電動(dòng)機(jī)脫離電源停同時(shí)斷電釋放，電動(dòng)機(jī)脫離電源停止轉(zhuǎn)動(dòng)。止轉(zhuǎn)動(dòng)。3.3.3 單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理及控制電路單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理及控制電路v1、電容分相式單相異步電動(dòng)機(jī)、電容分相式單相異步電動(dòng)機(jī) 電容分相式異步電動(dòng)機(jī)的定子電路有兩個(gè)繞組電容分相式異步電動(dòng)機(jī)的定子電路有兩個(gè)繞組U1 U2、V1 V2，如圖，如圖3-48所示，它們?cè)诳臻g互差所示，它們?cè)诳臻g互差90。其中其中U1， U2稱為工作繞組稱為工作繞組，流過(guò)的電流為，流過(guò)的電流為i2，V1 V2繞組中串有電容器，稱為起動(dòng)繞組，流過(guò)的電流為繞組中串有電容器，稱為起動(dòng)繞組，流過(guò)的電流為i

43、1。兩個(gè)繞組接在同一單相電流電源上，適當(dāng)選擇電容器兩個(gè)繞組接在同一單相電流電源上，適當(dāng)選擇電容器C的容量，可使兩個(gè)繞組中的電流的容量，可使兩個(gè)繞組中的電流i1、i2相位差為相位差為90，這樣在空間上互成這樣在空間上互成90的兩相繞組通入互差的兩相繞組通入互差90的兩的兩相交流電，便產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。如圖相交流電，便產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。如圖3-49所示。所示。在旋在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子就會(huì)沿旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子就會(huì)沿旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)。 圖圖3-48 電容分相式異步電動(dòng)機(jī)定子電路電容分相式異步電動(dòng)機(jī)定子電路圖圖3-49 互差互差90的兩相電流的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的兩相電流的旋轉(zhuǎn)

44、磁場(chǎng)2、罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)、罩極式單相異步電動(dòng)機(jī) v罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)罩極式單相異步電動(dòng)機(jī)定子鐵心做成凸極式，轉(zhuǎn)子仍為籠式，定子鐵心做成凸極式，轉(zhuǎn)子仍為籠式，如圖如圖3-50所示。在定子磁極上開一個(gè)槽，將磁柱分成兩部分，所示。在定子磁極上開一個(gè)槽，將磁柱分成兩部分，在較小磁鐵上套一個(gè)短路銅環(huán)，稱為罩極，在磁極上繞有單在較小磁鐵上套一個(gè)短路銅環(huán)，稱為罩極，在磁極上繞有單相繞組，當(dāng)通入單相交流電時(shí)，鐵心中便產(chǎn)生產(chǎn)交變磁道。相繞組，當(dāng)通入單相交流電時(shí)，鐵心中便產(chǎn)生產(chǎn)交變磁道。在交變磁的作用下，銅環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流產(chǎn)生的在交變磁的作用下，銅環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流。感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)將阻礙原來(lái)磁場(chǎng)

45、的變化，使罩極穿過(guò)的磁道滯后于木罩磁場(chǎng)將阻礙原來(lái)磁場(chǎng)的變化，使罩極穿過(guò)的磁道滯后于木罩銅環(huán)部分穿過(guò)的磁道，如同磁道總是從未罩部分向罩極移動(dòng)，銅環(huán)部分穿過(guò)的磁道，如同磁道總是從未罩部分向罩極移動(dòng)，如圖如圖3-51所示，形成了一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，它便使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩所示，形成了一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，它便使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩而起動(dòng)。而起動(dòng)。圖圖3-50 罩極式單相異罩極式單相異 步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖圖圖3-51 罩極式電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)罩極式電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) v目的與要求目的與要求:能使用萬(wàn)用表進(jìn)行電壓、電流、電阻的能使用萬(wàn)用表進(jìn)行電壓、電流、電阻的測(cè)量測(cè)量.學(xué)會(huì)功率表、單相電度表的接線。學(xué)會(huì)功率表、單相電度表的接

46、線。v重點(diǎn)重點(diǎn):萬(wàn)用表的使用。萬(wàn)用表的使用。v難點(diǎn):模擬式萬(wàn)用表的讀數(shù)方法。模擬式萬(wàn)用表的讀數(shù)方法。3.4 電工測(cè)量電工測(cè)量3.4.1 萬(wàn)用表萬(wàn)用表 v萬(wàn)用表是一種多功能、多量程的便攜式電工測(cè)量?jī)x表，是電萬(wàn)用表是一種多功能、多量程的便攜式電工測(cè)量?jī)x表，是電工測(cè)量中使用最多的儀表。常用的萬(wàn)用表有模擬式（指針式）工測(cè)量中使用最多的儀表。常用的萬(wàn)用表有模擬式（指針式）和數(shù)字式兩種。一般萬(wàn)用表的測(cè)量對(duì)象有電壓、電流、電阻和數(shù)字式兩種。一般萬(wàn)用表的測(cè)量對(duì)象有電壓、電流、電阻等，所以也稱三用表。如圖等，所以也稱三用表。如圖3-51為為 MF-47型型萬(wàn)用表外形圖，萬(wàn)用表外形圖，圖圖3-52為為MF-30型

47、萬(wàn)用表型萬(wàn)用表的操作面板圖。的操作面板圖。圖圖3-51 MF-47型型萬(wàn)用表外形圖萬(wàn)用表外形圖圖圖3-52 MF-30型萬(wàn)用表型萬(wàn)用表操作面板圖操作面板圖為電阻測(cè)量擋；為電阻測(cè)量擋；為直流電壓測(cè)量擋；為直流電壓測(cè)量擋；為電流測(cè)量擋；為電流測(cè)量擋；為歐姆調(diào)零旋鈕；為歐姆調(diào)零旋鈕；交流電壓測(cè)量擋；交流電壓測(cè)量擋；接萬(wàn)用表的黑筆；接萬(wàn)用表的黑筆；接萬(wàn)用表紅筆；接萬(wàn)用表紅筆；電壓電流指示刻度盤；電壓電流指示刻度盤；電阻值指示刻度盤；電阻值指示刻度盤；轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān) 1、電阻測(cè)量、電阻測(cè)量v電阻測(cè)量時(shí)，首先應(yīng)適當(dāng)選擇電阻擋的倍率（如電阻測(cè)量時(shí)，首先應(yīng)適當(dāng)選擇電阻擋的倍率（如100）；）；然后將紅黑兩筆

48、短接，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器，使指針轉(zhuǎn)向然后將紅黑兩筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器，使指針轉(zhuǎn)向“0”位。位。最后就可以對(duì)電阻進(jìn)行測(cè)量了。如測(cè)量時(shí)指針指在最后就可以對(duì)電阻進(jìn)行測(cè)量了。如測(cè)量時(shí)指針指在40位置時(shí)，位置時(shí)，根據(jù)所選的倍率，于是實(shí)際電阻值為。以此類推。根據(jù)所選的倍率，于是實(shí)際電阻值為。以此類推。v注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：測(cè)量直流電阻時(shí)；首先應(yīng)斷開被測(cè)電路的電源測(cè)量直流電阻時(shí)；首先應(yīng)斷開被測(cè)電路的電源及連接導(dǎo)線。若帶電測(cè)量，將損壞儀表；若在路測(cè)量，將影及連接導(dǎo)線。若帶電測(cè)量，將損壞儀表；若在路測(cè)量，將影響測(cè)量結(jié)果；合理選擇量程擋位，以指針居中或偏右為最佳。響測(cè)量結(jié)果；合理選擇量程擋位，以指針居中或偏右為最佳

49、。測(cè)量半導(dǎo)體器件時(shí)，應(yīng)合理選用擋位，一般不選用測(cè)量半導(dǎo)體器件時(shí)，應(yīng)合理選用擋位，一般不選用R R1 1擋和擋和R R10K10K擋；以免產(chǎn)生誤判斷。測(cè)量時(shí)表筆與被測(cè)電路應(yīng)接觸擋；以免產(chǎn)生誤判斷。測(cè)量時(shí)表筆與被測(cè)電路應(yīng)接觸良好。雙手不得同時(shí)觸至表筆的金屬部分，以防將人體電阻良好。雙手不得同時(shí)觸至表筆的金屬部分，以防將人體電阻并入被測(cè)電路造成誤差；正確讀數(shù)并計(jì)算出實(shí)測(cè)值。切不可并入被測(cè)電路造成誤差；正確讀數(shù)并計(jì)算出實(shí)測(cè)值。切不可用歐姆擋直接測(cè)量微安表頭、檢流計(jì)、電池內(nèi)阻。用歐姆擋直接測(cè)量微安表頭、檢流計(jì)、電池內(nèi)阻。v測(cè)量電壓時(shí)；首先大致估算被測(cè)電壓的大小，再選擇合適的量程。若被測(cè)電壓無(wú)法估計(jì)，可先

50、選擇最大量程；視指針偏擺情況再作調(diào)整；然后將兩表筆與被測(cè)電路并聯(lián)，根據(jù)表針指示及所選電壓量程讀取實(shí)際電壓數(shù)據(jù)。例如：當(dāng)選擇開關(guān)置如圖置如圖3-52所示的所示的100量程位置且表針指在量程位置且表針指在0500（刻度盤（刻度盤第二排為電壓，電流指示刻度）之間的300的位置時(shí)，則實(shí)際電壓值為60V。其他以此類推。2、電壓測(cè)量、電壓測(cè)量v測(cè)量電流時(shí)的讀數(shù)方法與電壓測(cè)量相類似。但不同的是紅黑測(cè)量電流時(shí)的讀數(shù)方法與電壓測(cè)量相類似。但不同的是紅黑兩筆應(yīng)與被測(cè)電路串聯(lián)，切不可并聯(lián)！合量選擇量程；測(cè)量?jī)晒P應(yīng)與被測(cè)電路串聯(lián)，切不可并聯(lián)！合量選擇量程；測(cè)量直流電流時(shí)，應(yīng)注意極性；較大電流測(cè)量完畢，應(yīng)先斷開電直流電

51、流時(shí)，應(yīng)注意極性；較大電流測(cè)量完畢，應(yīng)先斷開電源然后再撤表筆。源然后再撤表筆。v使用萬(wàn)用表時(shí)還應(yīng)注意；測(cè)量過(guò)程中不得換擋；讀數(shù)時(shí)，應(yīng)使用萬(wàn)用表時(shí)還應(yīng)注意；測(cè)量過(guò)程中不得換擋；讀數(shù)時(shí)，應(yīng)三點(diǎn)成一線（眼睛、指針、指針在刻度面板鏡中的影子）；三點(diǎn)成一線（眼睛、指針、指針在刻度面板鏡中的影子）；根據(jù)被測(cè)對(duì)象，正確讀取標(biāo)度尺上的數(shù)據(jù)；測(cè)量完畢應(yīng)將轉(zhuǎn)根據(jù)被測(cè)對(duì)象，正確讀取標(biāo)度尺上的數(shù)據(jù)；測(cè)量完畢應(yīng)將轉(zhuǎn)換開關(guān)置空擋或換開關(guān)置空擋或OFFOFF擋或電壓最高擋。若長(zhǎng)時(shí)間不用，應(yīng)取擋或電壓最高擋。若長(zhǎng)時(shí)間不用，應(yīng)取出內(nèi)部電池。出內(nèi)部電池。3、電流測(cè)量、電流測(cè)量3.4.2 單相功率表單相功率表v功率表又稱瓦特表，是

52、用來(lái)測(cè)量電功率的儀表。單相功率表功率表又稱瓦特表，是用來(lái)測(cè)量電功率的儀表。單相功率表的接線方法與原理如圖的接線方法與原理如圖3-53所示。所示。圖圖3-53 功率表的外形圖（功率表的外形圖（a）及接線圖（）及接線圖（b）v功率表使用前，應(yīng)先進(jìn)行合理選擇。功率表的選擇主要是指功率表使用前，應(yīng)先進(jìn)行合理選擇。功率表的選擇主要是指量程的選擇，即正確選擇功率表的電流量和電壓量程。其原量程的選擇，即正確選擇功率表的電流量和電壓量程。其原則是：電流量程能允許通過(guò)負(fù)載電流，電壓量程式能承受負(fù)則是：電流量程能允許通過(guò)負(fù)載電流，電壓量程式能承受負(fù)載電壓。載電壓。v功率表接線必須把握的兩條原則是：電壓線圈與被測(cè)電

53、路并功率表接線必須把握的兩條原則是：電壓線圈與被測(cè)電路并聯(lián)，電流線圈與被測(cè)電路串聯(lián)（切不可與負(fù)載并聯(lián)！）；帶聯(lián)，電流線圈與被測(cè)電路串聯(lián)（切不可與負(fù)載并聯(lián)?。粠в杏小?”標(biāo)號(hào)電壓、電流接線柱必須同為進(jìn)線。具體做法是：標(biāo)號(hào)電壓、電流接線柱必須同為進(jìn)線。具體做法是：有有“*”號(hào)的電流接線柱應(yīng)接電源的一端，另一端線柱接負(fù)載；號(hào)的電流接線柱應(yīng)接電源的一端，另一端線柱接負(fù)載；標(biāo)有標(biāo)有“*”號(hào)的電壓接線柱一定要接在帶有號(hào)的電壓接線柱一定要接在帶有“*”號(hào)的電流接線號(hào)的電流接線柱所接的那根電源線上，無(wú)符號(hào)的接線柱接在電源的另一根柱所接的那根電源線上，無(wú)符號(hào)的接線柱接在電源的另一根線上。線上。v接線時(shí)，應(yīng)合理

54、選擇電壓、電流量程，并正確讀取數(shù)據(jù)；所接線時(shí)，應(yīng)合理選擇電壓、電流量程，并正確讀取數(shù)據(jù)；所選擇的電壓、電流的量程的乘積為功率表的滿偏數(shù)值。選擇的電壓、電流的量程的乘積為功率表的滿偏數(shù)值。3.4.3 單相電度表單相電度表v電度表又稱電能表或千瓦時(shí)表，是用來(lái)對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行電能電度表又稱電能表或千瓦時(shí)表，是用來(lái)對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行電能的消耗統(tǒng)計(jì)的。的消耗統(tǒng)計(jì)的。v1單相電度表的選用單相電度表的選用v選用單相電度表時(shí)，應(yīng)考慮選用單相電度表時(shí)，應(yīng)考慮“閉合電路中閉合電路中”各負(fù)載各負(fù)載的功率之和，計(jì)算出負(fù)載的總電流。單相電度表的的功率之和，計(jì)算出負(fù)載的總電流。單相電度表的額定電流應(yīng)大于額定電流應(yīng)大于“閉合電路

55、中閉合電路中”各負(fù)載的總電流，各負(fù)載的總電流，額定電壓應(yīng)不小于工作電壓。額定電壓應(yīng)不小于工作電壓。v2單相電度表的安裝與接線單相電度表的安裝與接線v單相電度表一般應(yīng)安裝在配電盤的上方或左邊，單相電度表一般應(yīng)安裝在配電盤的上方或左邊，“表前表前”接電源進(jìn)線，接電源進(jìn)線，“表后表后”接開關(guān)和熔斷器。接開關(guān)和熔斷器。安裝時(shí)，電度表應(yīng)與地面垂直，否則影響計(jì)數(shù)的準(zhǔn)安裝時(shí)，電度表應(yīng)與地面垂直，否則影響計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性。單相電度表的安裝與接線如圖確性。單相電度表的安裝與接線如圖3-54所示所示 圖圖3-54 電度表接線圖及外形圖電度表接線圖及外形圖v注意：注意：常用單相表度表的接線盒內(nèi)有常用單相表度表的接線盒內(nèi)

56、有4個(gè)接線端，自左往右個(gè)接線端，自左往右按按1、2、3、4編號(hào)。接線時(shí)，一般而言，編號(hào)。接線時(shí)，一般而言，1、3端電源（其中端電源（其中“1”接電源火線），接電源火線），2、4端接負(fù)載（其中端接負(fù)載（其中“2”為負(fù)載的火為負(fù)載的火線）。如圖線）。如圖3-46所示，具體接線時(shí)應(yīng)以電度表所附接線圖為所示，具體接線時(shí)應(yīng)以電度表所附接線圖為準(zhǔn)，其接線原則與功率表相同，即電壓線圈與負(fù)載并聯(lián)以反準(zhǔn)，其接線原則與功率表相同，即電壓線圈與負(fù)載并聯(lián)以反映負(fù)載電壓大小，電流線圈與負(fù)載串聯(lián)以反映負(fù)載電流大小。映負(fù)載電壓大小，電流線圈與負(fù)載串聯(lián)以反映負(fù)載電流大小。3.5 實(shí)訓(xùn)一實(shí)訓(xùn)一 習(xí)題與分析習(xí)題與分析v【例【例3

57、-1】轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率是異步電動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。當(dāng)轉(zhuǎn)差率0S1；S=1；S1時(shí)，電動(dòng)機(jī)各處于什么工作狀態(tài)？時(shí)，電動(dòng)機(jī)各處于什么工作狀態(tài)？【問(wèn)題點(diǎn)撥】【問(wèn)題點(diǎn)撥】根據(jù)轉(zhuǎn)差率公式根據(jù)轉(zhuǎn)差率公式 ，關(guān)鍵是，關(guān)鍵是分析同步轉(zhuǎn)速分析同步轉(zhuǎn)速n0 和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 n 的大小關(guān)系，然后對(duì)應(yīng)分析的大小關(guān)系，然后對(duì)應(yīng)分析電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)。 00nnSnv解：解：（1）轉(zhuǎn)差率）轉(zhuǎn)差率0Sn，電動(dòng)機(jī)處于正，電動(dòng)機(jī)處于正常工作狀態(tài)。常工作狀態(tài)。v（2）轉(zhuǎn)差率）轉(zhuǎn)差率S=1時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n=0，電動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)初始瞬，電動(dòng)機(jī)處于啟動(dòng)初始瞬間狀態(tài)。間狀態(tài)。v（3）轉(zhuǎn)差率）轉(zhuǎn)差率S nO （同步轉(zhuǎn)速），電動(dòng)（同步轉(zhuǎn)速），電動(dòng)機(jī)處于吊著貨物下降狀態(tài)（回饋制動(dòng)）。機(jī)處于吊著貨物下降狀態(tài)（回饋制動(dòng)）。v（4）轉(zhuǎn)差率）轉(zhuǎn)差率S 1時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于剛反接狀態(tài)，既電動(dòng)機(jī)定時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于剛反接狀態(tài)，既電動(dòng)機(jī)定子三相繞組中的任意兩相對(duì)調(diào)與三相電源相接，此時(shí)同步轉(zhuǎn)子三相繞組中的任意兩相對(duì)調(diào)與三相電源相接，此時(shí)同步轉(zhuǎn)速反向轉(zhuǎn)動(dòng)，為負(fù)值