電工電子技術(shù)第七章課件

第七章繼電-接觸器控制7.1常用控制電器7.2三相異步電動機(jī)的基本控制電路7.3基本電氣識圖本章小結(jié)第七章繼電-接觸器控制7.1常用控制電器1利用繼電器、接觸器實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)和生產(chǎn)設(shè)備的控制和保護(hù)，稱為繼電接觸器控制系統(tǒng)。本章主要介紹幾種常用的低壓電器，基本的控制環(huán)節(jié)和保護(hù)環(huán)節(jié)的典型線路。繼電接觸器控制系統(tǒng)：控制電器：對電動機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械實(shí)現(xiàn)控制和保護(hù)的電工設(shè)備。如：刀開關(guān)、組合開關(guān)、按鈕、中間繼電器、交流接觸器、行程開關(guān)等。利用繼電器、接觸器實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)和生產(chǎn)設(shè)備的控2一、開關(guān)電器第一節(jié)常用控制電器用于不頻繁接通或斷開電路的開關(guān)，或用于機(jī)床電路電源的引入開關(guān)。按其動作方式可分為手動電器和自動電器兩類。

手動電器的動作是由工作人員手動操縱的，如刀開關(guān)、組合開關(guān)、按鈕等。

自動電器的動作是根據(jù)指令、信號或某個物理量的變化自動進(jìn)行的，如中間繼電器、交流接觸器、行程開關(guān)等。一、開關(guān)電器第一節(jié)常用控制電器用于不頻繁接3圖8-1刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)和符號1．刀開關(guān)是一種簡單而使用廣泛的手動電器，一般在不頻繁操作的低壓電路中用于接通和切斷電源，有時也用來控制小容量電動機(jī)的直接起動與停機(jī)。

手柄絕緣底板靜插座（靜觸點(diǎn)）閘刀（動觸點(diǎn)）圖8-1刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)和符號1．刀開關(guān)是一4刀開關(guān)由閘刀、靜插座、操作把柄和絕緣底板組成，為節(jié)省材料和安裝方便，還可把刀開關(guān)與熔斷器組合在一起，以便斷路和短路時自動切斷電路。刀開關(guān)的額定電壓通常為250V和500V，額定電流在1500A以下。安裝刀開關(guān)時，電源線應(yīng)接在靜觸點(diǎn)上，負(fù)荷線接在和閘刀相連的端子上，若有熔斷絲的刀開關(guān)，負(fù)荷線應(yīng)接在閘刀下側(cè)熔斷絲的另一端，以保證刀開關(guān)切斷電源后，閘刀和熔斷絲不帶電。在垂直安裝時，操作把柄向上合為接通電源；向下拉為斷開電源，不能反裝，否則會因閘刀松動自然下落而誤將電源接通。刀開關(guān)的額定電流應(yīng)大于它所控制的電路的最大負(fù)荷電流。刀開關(guān)由閘刀、靜插座、操作把柄和絕緣底板組成，為節(jié)省材料和安52.萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)（又稱組合開關(guān)）組合開關(guān)時一種轉(zhuǎn)動式的閘刀開關(guān)。它主要用于接通或切斷電路、換接電源、控制小型籠型異步電動機(jī)起動、停止、正反轉(zhuǎn)或局部照明。由靜觸片、動觸片組裝在絕緣盒而成的動觸點(diǎn)裝在轉(zhuǎn)軸上，手柄轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸使動觸片與靜觸片接通與斷開。可由數(shù)層組合而成?？蓪?shí)現(xiàn)多條線路、不同聯(lián)接方式的轉(zhuǎn)換。在選用組合開關(guān)時，要根據(jù)控制要求以及線路的工作電壓和工作電流來選擇一般用于低壓、電流100A以下的電路中做電源開關(guān)。2.萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)（又稱組合開關(guān)）組合開關(guān)時一種轉(zhuǎn)動式的閘刀開6M3~圖8－5萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)起停電動機(jī)的接線圖M3~圖8－5萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)起停電動機(jī)的接線圖7(b)結(jié)構(gòu)按鈕常用于控制電路的接通和斷開。按鈕的外形圖和結(jié)構(gòu)如圖所示。(a)外形圖3、按鈕(手動切換電器)(b)結(jié)構(gòu)按鈕常用于控制電路的接通和斷開。按鈕的外形圖和結(jié)8復(fù)位彈簧支柱連桿常閉靜觸頭動觸頭常開靜觸頭外殼4SBSBSB結(jié)構(gòu)符號名稱常閉按鈕(停止按鈕)常開按鈕(起動按鈕)復(fù)合按鈕1234123按鈕帽按鈕開關(guān)的符號：動作時，先斷后通復(fù)位彈簧支柱連桿常閉靜觸頭動觸頭常開靜觸頭外殼4SBSBSB94.熔斷器日常見到的保險絲是最簡單的熔斷器，熔斷器用以切斷線路的過載和短路故障。它串聯(lián)在被保護(hù)的線路中，正常運(yùn)行時如同一根導(dǎo)線，起通路作用，當(dāng)線路過載或短路時，由于大電流很快將熔斷器熔斷，起到保護(hù)電路上其他電器設(shè)備的作用。熔斷主要由熔體、熔管和支持熔體的觸點(diǎn)插座三部分組成。熔體受電流的熱效應(yīng)，起斷開大電流的作用，熔管起限制電弧飛濺，裝填料起輔助滅弧(圍繞著機(jī)械式開關(guān)的弧觸頭，用以限制電弧并幫助電弧熄滅的裝置)作用。熔斷器種類很多，常用的主要三種。熔斷器的選用，除了根據(jù)應(yīng)用場合選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式外，主要是選擇熔體的額定電流。4.熔斷器日常見到的保險絲是最簡單的熔斷器，熔斷器用以切斷線10熔體額定電流的選擇：（1）照明和電熱負(fù)載的熔體：為確保照明和電熱負(fù)載的正常工作而不被損壞，應(yīng)使熔體額定電流≥被保護(hù)設(shè)備的額定電流。（2）一臺電動機(jī)的熔體：因電動機(jī)的起動電流是額定電流的5~7倍，為使電動機(jī)能正常起動，必須按照電動機(jī)起動電流來確定熔體的電流，可按熔體額定電流≥電動機(jī)起動電流/kK為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般情況取k=2.5；若起動頻繁，則取k=1.6~2，這樣可防止電動機(jī)起動時熔體熔斷，又能在短路時盡快熔斷熔體。（3）多臺電動機(jī)合用的熔體：考慮多臺電動機(jī)未必能同時起動，以及對按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面的要求，其熔斷額定電流=（1.5~2.5）最大容量電動機(jī)的額定電流+其余電動機(jī)額定電流之和。熔體額定電流的選擇：11熔斷器熔體額定電流IF的選擇(1)電燈、電爐等電阻性負(fù)載IF>IL(3)頻繁起動的電動機(jī)(2)單臺電動機(jī)(4)幾臺電動機(jī)合用的總?cè)垠w熔體額定電流＝（1.5~2.5）×容量最大的電動機(jī)額定電流＋其余電動機(jī)的額定電流之和熔斷器熔體額定電流IF的選擇(1)電燈、電爐等電阻性負(fù)載I12交流接觸器是一種依靠電磁力作用了來接通和切斷帶有負(fù)載的主電路或大容量控制電路的自動切換電器，它與按鈕配合使用，可以對電動機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離自動控制，但它本身不能切斷短路電流和過負(fù)荷電流。5、交流接觸器用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)電器。交流接觸器是一種依靠電磁力作用了來接通和切斷帶有負(fù)載的主電路13交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu)交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)和滅弧裝置組成。

其中：觸點(diǎn)系統(tǒng)是接觸器的執(zhí)行部分，包括主觸點(diǎn)、輔助觸點(diǎn)和彈簧。主觸點(diǎn)的作用是接通和分?jǐn)嘀骰芈?，控制較大的電流，而輔助觸點(diǎn)是在控制回路中，用于接通或分?jǐn)噍^小的電流。交流接觸器一般具有三對常開主觸點(diǎn)，常開、常閉輔助觸點(diǎn)各兩對。交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu)交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)和滅14選用交流接觸器時，必須根據(jù)電動機(jī)容量、主電路工作電壓、吸引線圈工作電壓及輔助觸點(diǎn)的種類和數(shù)量來確定。應(yīng)使主觸點(diǎn)電壓大于或等于所控制回路電壓，主觸點(diǎn)電流大于或等于負(fù)載額定電流。選用交流接觸器時，必須根據(jù)電動機(jī)容量、主電路工作電壓、吸引線15繼電器

繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號（電壓、電流、轉(zhuǎn)速、時間、溫度等）的變化來接通或斷開控制電路，實(shí)現(xiàn)自動控制或保護(hù)電力裝置的電器。繼電器繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號（電壓、電16熱繼電器是利用感溫元件受熱而動作的一種繼電器，它主要用來保護(hù)電動機(jī)或其他負(fù)載免于過載。電動機(jī)的過載一般發(fā)生在下列情況：三相缺相運(yùn)行、欠壓運(yùn)行、長時間過負(fù)荷運(yùn)行、間歇運(yùn)行的電動機(jī)操作過于頻繁、經(jīng)常受起動電流的沖擊、反接制動等。6.熱繼電器熱繼電器是利用感溫元件受熱而動作的一種繼電器，它主要用來保護(hù)17~發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長時間過載，發(fā)熱元件杠桿工作原理結(jié)構(gòu)原理圖雙金屬片動斷觸點(diǎn)用于電動機(jī)的過載保護(hù)。雙金屬片被加熱，向上彎曲，直到脫扣。常閉觸點(diǎn)斷開。符號：發(fā)熱元件FR動斷觸點(diǎn)FR~發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長時間過載，發(fā)熱元件杠桿18上圖是熱繼電器原理圖。熱元件是一段阻值不大的電阻絲，使用時與電動機(jī)主回路串聯(lián)，被熱元件包圍著的雙金屬片是有不同膨脹系數(shù)的金屬材料壓制而成。電動機(jī)長期過載時，電流長期超過容許值，熱元件發(fā)熱使雙金屬片發(fā)生彎曲上翹時，杠桿借助于彈簧的拉力作用使動斷觸點(diǎn)分開，觸點(diǎn)是接在電動機(jī)的控制回路中，由于控制電路斷開而使接觸器線圈斷電，從而切斷了電動機(jī)的主電路。復(fù)位按鈕用來使熱元件恢復(fù)原位，熱繼電器動作，當(dāng)查明事故原因并排除故障后，若需恢復(fù)正常運(yùn)行，只要按下復(fù)位按鈕，使杠桿被雙金屬片撐住，動斷觸點(diǎn)又恢復(fù)閉合狀態(tài)。上圖是熱繼電器原理圖。熱元件是一段阻值不大的電阻絲，使用時與19由于熱慣性，熱繼電器不能作短路保護(hù)。因?yàn)榘l(fā)生短路事故時，我們要求電路立即斷開，而熱斷電器是不能立即動作的。但是這個熱慣性也是合乎我們要求的，在電動機(jī)起動或短時過載時，熱繼電器不會動作，這可避免電動的不必要的停車。熱繼電器有連個或三個加熱元件，使用時分別串聯(lián)在兩根或三根電源線上，可直接反映三相電流的大小。選用熱繼電器時，應(yīng)根據(jù)負(fù)載的額定電流來確定其型號和加熱元件的電流等級。由于熱慣性，熱繼電器不能作短路保護(hù)。因?yàn)榘l(fā)生短路事故時，我們207.中間繼電器

中間繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。在繼電---接觸器控制電路中，為解決接觸器觸點(diǎn)少的矛盾，而采用觸點(diǎn)多、容量相對較大的中間繼電器，用它作中間控制環(huán)節(jié)，用以信號傳遞與轉(zhuǎn)換，或同時控制多個電路，對小容量電動機(jī)也可代替接觸器作接通和切斷電源用。中間繼電器的結(jié)構(gòu)與動作原理與交流接觸器相似，都是由電磁系統(tǒng)和觸點(diǎn)系統(tǒng)組成，而不同的是其容量小些，觸點(diǎn)多些，它也有動合和動斷觸點(diǎn)，但沒有主、輔觸點(diǎn)之分，也沒有滅弧裝置。選用中間繼電器時，主要根據(jù)控制電路的電壓和控制的要求來選擇線圈額定電壓等級和觸點(diǎn)書目。7.中間繼電器中間繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工21

主要特點(diǎn)在于：

繼電器的體積和觸點(diǎn)容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，且只能通過小電流。所以，繼電器一般用于控制電路中。主要特點(diǎn)在于：繼電22自動空氣開關(guān)又稱自動空氣斷路器，建成自動開關(guān)，是常用的一種低壓保護(hù)電器，當(dāng)電路發(fā)生短路、嚴(yán)重過載及電壓過低等故障時能自動切斷電路。它與熔斷器配合是低壓設(shè)備和線路保護(hù)的一種最基本的保護(hù)手段。自動空氣開關(guān)主要組成部分是：觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置（圍繞著機(jī)械式開關(guān)的弧觸頭，用以限制電弧并幫助電弧熄滅的裝置），機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)和保護(hù)裝置等。8.斷路器(自動開關(guān)、空氣開關(guān))自動空氣開關(guān)又稱自動空氣斷路器，建成自動開關(guān)，是常用的一種低23可實(shí)現(xiàn)短路、過載、失壓保護(hù)。鎖鉤主觸點(diǎn)手動閉合過流脫扣器欠壓脫扣器銜鐵釋放斷路器原理圖連桿裝置釋放彈簧可實(shí)現(xiàn)短路、過載、失壓保護(hù)。鎖鉤主觸點(diǎn)過流欠壓銜鐵釋放斷24上圖為裝有（電磁）脫扣器（即保護(hù)裝置）的自動空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)原理圖。主觸點(diǎn)靠操作結(jié)構(gòu)來閉合，開關(guān)的自由脫扣機(jī)構(gòu)是一套連桿裝置，有過流脫扣器和欠壓脫扣器等，它們都是電磁鐵。當(dāng)主觸點(diǎn)閉合后就被鎖鉤鎖住。過流脫扣器在正常運(yùn)行時其銜鐵是釋放著的，一旦發(fā)生嚴(yán)重過載或短路故障時，與主電路串聯(lián)的線圈流過大電流而產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁吸力把銜鐵往下吸而頂開鎖鉤，使主觸點(diǎn)斷開，起了過流保護(hù)作用。欠壓脫扣器的工作恰恰相反，當(dāng)電路電壓正常時，并在電路上的勵磁線圈產(chǎn)生足夠強(qiáng)的電磁力將銜鐵吸住，使連桿同脫扣機(jī)構(gòu)脫離，主觸點(diǎn)得以閉合。若失壓，其吸力減小或完全消失，銜鐵就被釋放而使主觸點(diǎn)斷開，當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時，必須重新合閘后才能工作，實(shí)現(xiàn)了失壓保護(hù)。上圖為裝有（電磁）脫扣器（即保護(hù)裝置）的自動空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)原理25自動空氣開關(guān)的種類繁多，可按用途、結(jié)構(gòu)型式、極數(shù)、限流性能以及操作方式分為多種。自動空氣開關(guān)需根據(jù)保護(hù)電路的保護(hù)特性選擇其類型，根據(jù)被保護(hù)電路的電壓和電路選擇自動空氣開關(guān)的額定電壓和額定電流，根據(jù)被保護(hù)電路所要求保護(hù)方式選擇脫扣器種類，同時還需考慮脫扣器的電流等。自動空氣開關(guān)的種類繁多，可按用途、結(jié)構(gòu)型式、極數(shù)、限流性能以26第二節(jié)三相異步電動機(jī)的基本控制電路

三相異步電動機(jī)的基本控制電路包括點(diǎn)動控制直接起動控制正反轉(zhuǎn)控制多地控制行程控制時間控制……第二節(jié)三相異步電動機(jī)的基本控制電路三相異步27這些電路都是用繼電接觸器和按鈕控制電動機(jī)的起動與停止，用熔斷器和熱繼電器對電動機(jī)進(jìn)行短路保護(hù)和過載保護(hù)。這就是繼電-接觸器控制的基本電路。但工業(yè)用的生產(chǎn)機(jī)械，其動作時多種多樣的，因此，繼電-接觸器控制電路也是多種多樣的。但是，各種控制電路只不過是在基本電路基礎(chǔ)上，根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械要求，適當(dāng)增加一些電氣設(shè)備罷了。生產(chǎn)中常遇到如下一些環(huán)節(jié)：點(diǎn)動控制；單向自鎖運(yùn)動控制；電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)互鎖控制；負(fù)載的多地控制；行程控制；時間控制等。這些控制環(huán)節(jié)也稱為典型控制環(huán)節(jié)，一臺比較復(fù)雜的設(shè)備，它的控制電路常包括幾個典型環(huán)節(jié)，因此掌握這些典型環(huán)節(jié)，對閱讀、應(yīng)用和設(shè)計控制電路是至關(guān)重要的。這些電路都是用繼電接觸器和按鈕控制電動機(jī)的起動287.2.1三相籠型異步電動機(jī)的直接起動控制最簡單的直接起動控制電路莫過于用刀開關(guān)Q控制，如右圖所示，其電源的接通和斷開是通過人們操作刀開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的。電路中的熔斷器FU作短路保護(hù)用，它不能用作過載保護(hù)，如車間中的三相電風(fēng)扇、砂輪機(jī)等常用這種控制電路。本電路有一個致命的弱點(diǎn)就是無法實(shí)現(xiàn)遙控和自動，當(dāng)然也可以用組合開關(guān)來代替刀開關(guān)。7.2.1三相籠型異步電動機(jī)的直接起動控制最簡單的直接起動291點(diǎn)動控制所謂點(diǎn)動控制，是指按下按鈕時電動機(jī)動作，放開按鈕時，電動機(jī)即停止工作。生產(chǎn)機(jī)械在進(jìn)行試車和調(diào)整時常要求點(diǎn)動控制。圖1所示為點(diǎn)動控制電路圖，它由組合開關(guān)QS、熔斷器FU1、按鈕SB、接觸器KM和電動機(jī)M組成。當(dāng)電動機(jī)需要點(diǎn)動時，先合上QS，再按下SB，使接觸器KM的吸引線圈通電，鐵心吸合，于是接觸器的三對主觸頭閉合，電動機(jī)與電源接通而運(yùn)轉(zhuǎn)。松開SB后，接觸器KM的線圈失電，動鐵心在彈簧力作用下釋放復(fù)位，主觸頭KM斷開，于是電動機(jī)就停轉(zhuǎn)。

1點(diǎn)動控制30圖1圖1312單向運(yùn)行控制電路（起、停控制電路）大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械需要連續(xù)工作，例如水泵、通風(fēng)機(jī)、機(jī)床等，如仍采用點(diǎn)動控制電路，則需要操作人員一直按著按鈕來工作，這顯然不符合生產(chǎn)實(shí)際的要求。為了使電動機(jī)在按鈕按過以后能保持連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，需用接觸器的一副常開觸頭與按鈕并聯(lián)，如圖2所示。2單向運(yùn)行控制電路（起、?？刂齐娐罚?2圖2起、?？刂茍D2起、?？刂?3當(dāng)按下起動按鈕SB2以后，接觸器線圈KM通電，其主觸頭KM閉合，電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)同時輔助觸頭KM也閉合，它給線圈KM另外提供了一條通路，因此按鈕松開后線圈能保持通電，于是電動機(jī)便可連續(xù)運(yùn)行。接觸器用自己的常開輔助觸頭“鎖住”自己的線圈電路，這種作用稱為自鎖，此時該觸頭稱為自鎖觸頭這時的按鈕SB2已不再起點(diǎn)動作用，故改稱它為起動按鈕。另外，電路中還串接了一個停止按鈕SB1，當(dāng)需要電動機(jī)停轉(zhuǎn)時，按下SB1使常閉觸頭斷開，線圈KM失電，主觸頭和自鎖觸頭同時斷開，電動機(jī)便停轉(zhuǎn)。

當(dāng)按下起動按鈕SB2以后，接觸器線34在圖2所示的電路中，刀開關(guān)Q作為隔離開關(guān)使用，當(dāng)需要對電動機(jī)或電路進(jìn)行檢查、維修時，用它來隔離電源，確保操作安全。隔離開關(guān)一般不能用于帶負(fù)載切斷或接通電源起動時應(yīng)先合上Q，再按起動按鈕SB2；斷電時則應(yīng)先按停止按鈕SB1，再斷開Q。熔斷器FU在電路中起短路保護(hù)作用，一旦發(fā)生短路事故，熔絲熔斷，切斷電源，電動機(jī)立即停轉(zhuǎn)。熱繼電器FR在電路中起過載保護(hù)作用，當(dāng)發(fā)生過載事故時，熱繼電器FR的常閉點(diǎn)斷開，控制電路斷電，交流接觸器KM線圈斷電，其常開主觸點(diǎn)斷開，電動機(jī)停轉(zhuǎn)在圖2所示的電路中，刀開關(guān)Q作為隔離開關(guān)使用，35上述電路還具有零壓保護(hù)和欠壓保護(hù)，即在停電或電壓過低時，接觸器線圈的電磁吸力消失或不足，使主觸頭斷開，切斷了電動機(jī)的電源，同時也使自鎖觸頭斷開。而當(dāng)電源恢復(fù)正常時，必須再按起動按鈕才能使電動機(jī)重新起動。如果使用手動刀開關(guān)控制，則當(dāng)電源恢復(fù)時，電動機(jī)會自行起動，有可能造成人身和設(shè)備事故。

上述電路還具有零壓保護(hù)和欠壓保護(hù)，即在停電或電壓過低時，363、多地控制

要能夠從兩個或兩個以上地點(diǎn)控制同一臺電動機(jī)。每一個控制點(diǎn)都必須有一個起動按鈕和一個停機(jī)按鈕。按鈕的接線原則：所有起動按鈕并聯(lián)所有停機(jī)按鈕串聯(lián)3、多地控制要能夠從兩個或兩個以上地點(diǎn)控制同37在生產(chǎn)過程中，很多生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)行部件都需要正、反兩個方向運(yùn)動，如水閘的起、閉，機(jī)床工作臺的前進(jìn)、后退等。有第六章可知，要使三相異步電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)，只要改變引入到電動機(jī)的三相電源相序即可。用倒順開關(guān)能實(shí)現(xiàn)異步電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，但它不能實(shí)現(xiàn)遙控和自控。4、正反轉(zhuǎn)互鎖控制在生產(chǎn)過程中，很多生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)行部件都需要正、反兩個方向運(yùn)動38改變定子繞組電源相序，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制。需要用兩個接觸器來實(shí)現(xiàn)這一要求。改變定子繞組電源相序，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制。39電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的基本控制電路1

按下SB1缺點(diǎn)：1、改變轉(zhuǎn)向時必須先按停止按鈕SB3

。2、容易誤操作，若未先按SB3就按下反向轉(zhuǎn)動按鈕（SB1

或SB2），會造成主電路線間短路。電機(jī)正轉(zhuǎn)按下SB2電機(jī)反轉(zhuǎn)解決措施：在控制電路中利用接觸器觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)“聯(lián)鎖”。電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的基本控制電路1按下SB1缺點(diǎn)：電機(jī)正轉(zhuǎn)按下40

在同一時間內(nèi)，兩個接觸器只允許一個通電工作的控制作用，稱為“聯(lián)鎖”。缺點(diǎn)：改變轉(zhuǎn)向時還是必須先按停止按鈕。解決措施：利用復(fù)合按鈕在控制電路中加入機(jī)械連鎖。斷電通電閉合自鎖斷開按下SB1電機(jī)正轉(zhuǎn)3SB2SB1SBKM2KM2KM1KM1FRFU2KM2KM1““聯(lián)鎖聯(lián)鎖””觸點(diǎn)觸點(diǎn)電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制電路2在同一時間內(nèi)，兩個接觸器只允許一個通電工作的41利用復(fù)合按鈕的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱機(jī)械聯(lián)鎖。電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路33SB2SB1SBKM2KM2KM1KM1FRFU2KM2KM1電氣聯(lián)鎖1SB2SB機(jī)械聯(lián)鎖利用復(fù)合按鈕的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱機(jī)械聯(lián)鎖。電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制42電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制電路3原已斷開先斷開斷電閉合閉合閉合通電當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時，按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2停止正轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)原已閉合電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制電路3原已先斷開斷電閉合閉合閉合通電當(dāng)電機(jī)437.2.2、行程控制根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動部件的位置或行程距離進(jìn)行的控制稱為行程控制。如起重機(jī)械和某種機(jī)床的直線運(yùn)動部件，當(dāng)?shù)竭_(dá)邊緣位置時，就要求自動停止或者往復(fù)運(yùn)動。這種行程控制可利用行程開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。通過這種開關(guān)，控制生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動，當(dāng)其運(yùn)行到某一規(guī)定位置時，通過行程開關(guān)轉(zhuǎn)變?yōu)閷﹄娐返目刂?，以改變生產(chǎn)機(jī)械的狀態(tài)。1.行程開關(guān)是實(shí)現(xiàn)行程控制的自動電器，當(dāng)運(yùn)動部件到達(dá)預(yù)定位置時，運(yùn)動部件上的擋塊便撞動行程開關(guān)，使行程開關(guān)上的觸點(diǎn)導(dǎo)通狀態(tài)發(fā)生變化，常開觸點(diǎn)導(dǎo)通，常閉觸點(diǎn)斷開，從而對控制電路進(jìn)行切換。行程控制按其控制方式分限位控制和自動往返控制兩種。7.2.2、行程控制根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動部件的位442.限位控制圖22所示是吊車上下限位控制電路，它能夠按照所要求的空間限位使電動機(jī)自動停車。在吊車上安裝一塊撞塊，在吊車上下行程兩端的終點(diǎn)處分別安裝行程開關(guān)SQ1和SQ2，將它們的常閉觸頭串接在電動機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器KM1和KM2的線圈回路中。

2.限位控制45圖22圖2246

當(dāng)按下正轉(zhuǎn)按鈕SB2時，正轉(zhuǎn)接觸器KM1通電，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，此時吊車上升。到達(dá)頂點(diǎn)時，吊車撞塊頂撞行程開關(guān)SQ1，使其常閉觸頭斷開，接觸器線圈KM1斷電，于是電動機(jī)停轉(zhuǎn)，吊車不再上升（此時應(yīng)有抱閘將電動機(jī)轉(zhuǎn)軸抱住，以免重物滑下）。此時即使再誤按SB2，接觸器線圈KM1也不會通電，從而保證吊車不會運(yùn)行超過SQ1所在的極限位置。當(dāng)按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3時，反轉(zhuǎn)接觸器KM2通電，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，吊車下降，到達(dá)下端終點(diǎn)時頂撞行程開關(guān)SQ2，電動機(jī)停轉(zhuǎn)，吊車不再下降。當(dāng)按下正轉(zhuǎn)按鈕SB2時，正轉(zhuǎn)接觸器KM1通電，電47這種限位控制的方法并不局限于吊車的上下運(yùn)動，它也適用于有同類要求的其他生產(chǎn)機(jī)械，例如建筑工地上的塔式起重機(jī)，在鐵軌的兩端安裝行程開關(guān)可以防止起重機(jī)行走時超出極限位置而出軌。

這種限位控制的方法并不局限于吊車的上48

3.自動往復(fù)行程控制某些生產(chǎn)機(jī)械如萬能銑床要求工作臺在一定距離內(nèi)能自動往復(fù)運(yùn)動，以便對工件連續(xù)加工。為實(shí)現(xiàn)這種自動往復(fù)行程控制，可將行程開關(guān)SQ1和SQ2安裝在機(jī)床床身的左右兩側(cè)，將撞塊A、B裝在工作臺上，并在圖22的基礎(chǔ)上再將行程開關(guān)SQ1的常開觸頭與反轉(zhuǎn)按鈕SB3并聯(lián)，將行程開關(guān)SQ2的常開觸頭與正轉(zhuǎn)按鈕SB2并聯(lián)，如圖23所示。

3.自動往復(fù)行程控制49圖10-23自動往復(fù)行程控制圖10-23自動往復(fù)行程控制50當(dāng)電動機(jī)正轉(zhuǎn)帶動工作臺向右運(yùn)動到極限位置時，撞塊A碰撞行程開關(guān)SQ1，一方面使其常閉觸頭斷開，使電動機(jī)先停轉(zhuǎn)，另一方面也使其常開觸頭閉合，相當(dāng)于自動按了反轉(zhuǎn)按鈕SB3，使電動機(jī)反轉(zhuǎn)帶動工作臺向左運(yùn)動。這時撞塊A離開行程開關(guān)SQ1，其觸頭自動復(fù)位。由于接觸器KM2自鎖，故電動機(jī)繼續(xù)帶動工作臺左移，當(dāng)移動到左面極限位置時，撞塊B碰到行程開關(guān)SQ2，一方面使其常閉觸頭斷開，使電動機(jī)先停轉(zhuǎn)，另一方面其常開觸頭又閉合，相當(dāng)于按下正轉(zhuǎn)按鈕SB2，使電動機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動工作臺右移。如此往復(fù)不已，直至按下停止按鈕SB1才會停止。

當(dāng)電動機(jī)正轉(zhuǎn)帶動工作臺向右運(yùn)動到極限51SQ1SQ2前進(jìn)(正轉(zhuǎn)）后退12按SB1時KM1通電(其常閉斷開，常開閉合)KM1斷電KM2通電行程開關(guān)2.自動往返運(yùn)動擋塊電機(jī)正轉(zhuǎn)工作臺前進(jìn)到達(dá)預(yù)定位置，擋塊1撞擊SQ2停止正轉(zhuǎn)

電機(jī)反轉(zhuǎn)(工作臺后退)SQ1SQ2前進(jìn)(正轉(zhuǎn)）后退12按SB1時KM1通電(其常閉527.2.3時限控制某些生產(chǎn)機(jī)械的控制電路需要按一定的時間間隔接通或斷開某些控制電路，如三相異步電動機(jī)的Y-Δ換接起動，這就需采用時間繼電器來實(shí)現(xiàn)延時控制。時間繼電器種類很多，有空氣式、電磁式及電子式等，現(xiàn)介紹在交流控制電路中應(yīng)用最普遍的空氣式時間繼電器。7.2.3時限控制某些生產(chǎn)機(jī)械的控制電路需要按一53Y-△換接起動的原理是把正常運(yùn)行時應(yīng)作△形連接的電動機(jī)在啟動時接成Y形，以減少起動電流，待轉(zhuǎn)速上升后再改接成△形，投入正常運(yùn)行。這是一種最常用的降壓起動方法。圖24為Y-△減壓起動常采用的控制線路，線路工作原理如下：合上總開關(guān)QS，按SB2起動按鈕，KT、KM3通電吸合，KM3觸點(diǎn)動作使KM1也通電吸合并自鎖，電動機(jī)M形成星形減壓起動。隨著電動機(jī)轉(zhuǎn)速的提高，起動電流下降，這時時間繼電器KT延時到，其延時常閉點(diǎn)斷開，因而KM3斷電釋放，KM2通電吸合，電動機(jī)M接成三角形正常運(yùn)行，這時時間繼電器也斷電釋放。

Y-△換接起動的原理是把正常運(yùn)行時應(yīng)作△形連接的電動機(jī)在啟動54圖24Y-△減壓起動控制電路圖24Y-△減壓起動控制電路55Y-△減壓起動投資少，線路簡單，操作方便，但起動轉(zhuǎn)矩較小。這種方法適用于空載或輕載。Y-△減壓起動投資少，線路簡單，操作方便561．電動機(jī)的丫-△換接起動按SB1KT通電，延時開始KM2通電，丫聯(lián)結(jié)KM1通電，丫起動延時時間到KM2復(fù)位后，KM3通電，△運(yùn)行1．電動機(jī)的丫-△換接起動按SB1KT通電，延時開始KM1通577.3基本電氣識圖電動機(jī)或其他電氣設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)是由多種電器組成，主要有接觸器、繼電器及按鈕等組成的控制系統(tǒng)叫繼電-接觸器控制系統(tǒng)，為了分析該系統(tǒng)各種電器的工作情況和控制原理、需用電路按規(guī)定的圖形和文字符號表示出來，這種圖形叫電氣圖。電氣圖中的各種電器和電機(jī)等電氣元件都用國家標(biāo)準(zhǔn)局規(guī)定的圖形和文字符號表示，1990年開始全面使用，可參照GB4728-85《電氣圖形符號》和GB7159-87《電氣技術(shù)中的文字制訂通則》的規(guī)定，這些圖形符號以“像形表示”為主，課本P124表7.1和7.2摘錄了一些常用的圖形和文字符號。7.3基本電氣識圖電動機(jī)或其他電氣設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)是由58繼電—接觸器控制電氣圖可分為：原理圖、接線圖和安裝圖。在原理圖中的各種電器及部件都不是按實(shí)際位置繪制，而使根據(jù)控制的基本原理和要求分別繪在電路圖中各個相應(yīng)的位置，以表明各電器件的電路聯(lián)系，便于分析控制線路原理，接線圖和安裝圖是用于維修和安裝，一般需畫出各種電器件的位置及相互的關(guān)系，本節(jié)僅介紹電氣原理圖。繼電—接觸器控制電氣圖可分為：原理圖、接線圖和安裝圖59通常把原理圖的整個電路分為主電路和控制電路兩部分，主電路是從電源進(jìn)線到電動機(jī)的大電流連接電路，如有刀開關(guān)、接觸器主觸點(diǎn)、電動機(jī)等；控制電路是對主電路中各電器部件的工作情況進(jìn)行控制、保護(hù)、監(jiān)測等的小電流電路，如包括有接觸器和繼電器（直接串聯(lián)與主電路的電流繼電器除外）線圈及其輔助觸點(diǎn)、按鈕等有關(guān)控制電器。通常把原理圖的整個電路分為主電路和控制電路兩部分，主電路是從60為便于識圖和分析，有必要先連接繪制原理圖的一些原則要掌握以下幾點(diǎn)： P127(1)(2)(3)(4)(5)為便于識圖和分析，有必要先連接繪制原理圖的一些61閱讀電氣原理圖的步驟是一般先看主電路，再看控制電路，最后看顯示及照明等輔助電路。先看主電路有幾臺電動機(jī)，各有什么特點(diǎn)，例如是否有正反轉(zhuǎn)，采用什么方法起動，有無調(diào)速和制動等；看控制電路時，一般從主電路的接觸器入手，按動作的先后次序一個一個分析，搞清楚它們的動作條件和作用?？刂齐娐芬话愣加梢恍┗经h(huán)節(jié)組成，閱讀時可把它們分解出來，先進(jìn)行局部分析，再完成整體分析。此外還要看電路中有哪些保護(hù)環(huán)節(jié)。閱讀電氣原理圖的步驟是一般先看主電路62讀圖舉例C620—1型臥式車床電氣原理圖圖30是機(jī)械加工中常用的C620—1型臥式車床的電氣控制線路圖，它由主電路、控制電路和照明電路三部分組成。

讀圖舉例63圖30C620—1型臥式車床電氣原理圖圖30C620—1型臥式車床電氣原理圖64（1）閱讀主電路。從主電路看，C620—1型臥式車床有兩臺籠型異步電動機(jī)，即主軸電動機(jī)M1和冷卻泵電動機(jī)M2，它們都由接觸器KM直接控制起停，如果不需要冷卻泵工作，則可用組合開關(guān)QS2將電路關(guān)斷。電動機(jī)電源為交流380V，由組合開關(guān)QS1引入。主軸電動機(jī)由熔斷器FU1作短路保護(hù)，由熱繼電器FRl作過載保護(hù)；冷卻泵電動機(jī)由熔斷器FU2作短路保護(hù)，由熱繼電器FR2作過載保護(hù)。這兩臺電動機(jī)的失壓和欠壓保護(hù)同時由接觸器KM完成。（1）閱讀主電路。65（2）閱讀控制電路。該車床的控制電路是一個控制電動機(jī)單方向起、停的典型電路。兩個熱繼電器FR1和FR2的常閉觸頭串聯(lián)在控制電路中，無論是主軸電動機(jī)還是冷卻泵電動機(jī)發(fā)生過載，都會切斷控制電路，使兩臺電動機(jī)同時停轉(zhuǎn)。FU3是控制電路的熔斷器。（3）閱讀照明電路。照明電路由變壓器T將380V電壓變?yōu)?6V安全電壓供照明燈HL使用，QS3是照明電路的電源開關(guān)，S是照明燈開關(guān)，F(xiàn)U4是照明燈的熔斷器。（2）閱讀控制電路。66本章小結(jié)P129本章小結(jié)67第七章繼電-接觸器控制7.1常用控制電器7.2三相異步電動機(jī)的基本控制電路7.3基本電氣識圖本章小結(jié)第七章繼電-接觸器控制7.1常用控制電器68利用繼電器、接觸器實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)和生產(chǎn)設(shè)備的控制和保護(hù)，稱為繼電接觸器控制系統(tǒng)。本章主要介紹幾種常用的低壓電器，基本的控制環(huán)節(jié)和保護(hù)環(huán)節(jié)的典型線路。繼電接觸器控制系統(tǒng)：控制電器：對電動機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械實(shí)現(xiàn)控制和保護(hù)的電工設(shè)備。如：刀開關(guān)、組合開關(guān)、按鈕、中間繼電器、交流接觸器、行程開關(guān)等。利用繼電器、接觸器實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)和生產(chǎn)設(shè)備的控69一、開關(guān)電器第一節(jié)常用控制電器用于不頻繁接通或斷開電路的開關(guān)，或用于機(jī)床電路電源的引入開關(guān)。按其動作方式可分為手動電器和自動電器兩類。

手動電器的動作是由工作人員手動操縱的，如刀開關(guān)、組合開關(guān)、按鈕等。

自動電器的動作是根據(jù)指令、信號或某個物理量的變化自動進(jìn)行的，如中間繼電器、交流接觸器、行程開關(guān)等。一、開關(guān)電器第一節(jié)常用控制電器用于不頻繁接70圖8-1刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)和符號1．刀開關(guān)是一種簡單而使用廣泛的手動電器，一般在不頻繁操作的低壓電路中用于接通和切斷電源，有時也用來控制小容量電動機(jī)的直接起動與停機(jī)。

手柄絕緣底板靜插座（靜觸點(diǎn)）閘刀（動觸點(diǎn)）圖8-1刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)和符號1．刀開關(guān)是一71刀開關(guān)由閘刀、靜插座、操作把柄和絕緣底板組成，為節(jié)省材料和安裝方便，還可把刀開關(guān)與熔斷器組合在一起，以便斷路和短路時自動切斷電路。刀開關(guān)的額定電壓通常為250V和500V，額定電流在1500A以下。安裝刀開關(guān)時，電源線應(yīng)接在靜觸點(diǎn)上，負(fù)荷線接在和閘刀相連的端子上，若有熔斷絲的刀開關(guān)，負(fù)荷線應(yīng)接在閘刀下側(cè)熔斷絲的另一端，以保證刀開關(guān)切斷電源后，閘刀和熔斷絲不帶電。在垂直安裝時，操作把柄向上合為接通電源；向下拉為斷開電源，不能反裝，否則會因閘刀松動自然下落而誤將電源接通。刀開關(guān)的額定電流應(yīng)大于它所控制的電路的最大負(fù)荷電流。刀開關(guān)由閘刀、靜插座、操作把柄和絕緣底板組成，為節(jié)省材料和安722.萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)（又稱組合開關(guān)）組合開關(guān)時一種轉(zhuǎn)動式的閘刀開關(guān)。它主要用于接通或切斷電路、換接電源、控制小型籠型異步電動機(jī)起動、停止、正反轉(zhuǎn)或局部照明。由靜觸片、動觸片組裝在絕緣盒而成的動觸點(diǎn)裝在轉(zhuǎn)軸上，手柄轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸使動觸片與靜觸片接通與斷開?？捎蓴?shù)層組合而成?？蓪?shí)現(xiàn)多條線路、不同聯(lián)接方式的轉(zhuǎn)換。在選用組合開關(guān)時，要根據(jù)控制要求以及線路的工作電壓和工作電流來選擇一般用于低壓、電流100A以下的電路中做電源開關(guān)。2.萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)（又稱組合開關(guān)）組合開關(guān)時一種轉(zhuǎn)動式的閘刀開73M3~圖8－5萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)起停電動機(jī)的接線圖M3~圖8－5萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)起停電動機(jī)的接線圖74(b)結(jié)構(gòu)按鈕常用于控制電路的接通和斷開。按鈕的外形圖和結(jié)構(gòu)如圖所示。(a)外形圖3、按鈕(手動切換電器)(b)結(jié)構(gòu)按鈕常用于控制電路的接通和斷開。按鈕的外形圖和結(jié)75復(fù)位彈簧支柱連桿常閉靜觸頭動觸頭常開靜觸頭外殼4SBSBSB結(jié)構(gòu)符號名稱常閉按鈕(停止按鈕)常開按鈕(起動按鈕)復(fù)合按鈕1234123按鈕帽按鈕開關(guān)的符號：動作時，先斷后通復(fù)位彈簧支柱連桿常閉靜觸頭動觸頭常開靜觸頭外殼4SBSBSB764.熔斷器日常見到的保險絲是最簡單的熔斷器，熔斷器用以切斷線路的過載和短路故障。它串聯(lián)在被保護(hù)的線路中，正常運(yùn)行時如同一根導(dǎo)線，起通路作用，當(dāng)線路過載或短路時，由于大電流很快將熔斷器熔斷，起到保護(hù)電路上其他電器設(shè)備的作用。熔斷主要由熔體、熔管和支持熔體的觸點(diǎn)插座三部分組成。熔體受電流的熱效應(yīng)，起斷開大電流的作用，熔管起限制電弧飛濺，裝填料起輔助滅弧(圍繞著機(jī)械式開關(guān)的弧觸頭，用以限制電弧并幫助電弧熄滅的裝置)作用。熔斷器種類很多，常用的主要三種。熔斷器的選用，除了根據(jù)應(yīng)用場合選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式外，主要是選擇熔體的額定電流。4.熔斷器日常見到的保險絲是最簡單的熔斷器，熔斷器用以切斷線77熔體額定電流的選擇：（1）照明和電熱負(fù)載的熔體：為確保照明和電熱負(fù)載的正常工作而不被損壞，應(yīng)使熔體額定電流≥被保護(hù)設(shè)備的額定電流。（2）一臺電動機(jī)的熔體：因電動機(jī)的起動電流是額定電流的5~7倍，為使電動機(jī)能正常起動，必須按照電動機(jī)起動電流來確定熔體的電流，可按熔體額定電流≥電動機(jī)起動電流/kK為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般情況取k=2.5；若起動頻繁，則取k=1.6~2，這樣可防止電動機(jī)起動時熔體熔斷，又能在短路時盡快熔斷熔體。（3）多臺電動機(jī)合用的熔體：考慮多臺電動機(jī)未必能同時起動，以及對按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面的要求，其熔斷額定電流=（1.5~2.5）最大容量電動機(jī)的額定電流+其余電動機(jī)額定電流之和。熔體額定電流的選擇：78熔斷器熔體額定電流IF的選擇(1)電燈、電爐等電阻性負(fù)載IF>IL(3)頻繁起動的電動機(jī)(2)單臺電動機(jī)(4)幾臺電動機(jī)合用的總?cè)垠w熔體額定電流＝（1.5~2.5）×容量最大的電動機(jī)額定電流＋其余電動機(jī)的額定電流之和熔斷器熔體額定電流IF的選擇(1)電燈、電爐等電阻性負(fù)載I79交流接觸器是一種依靠電磁力作用了來接通和切斷帶有負(fù)載的主電路或大容量控制電路的自動切換電器，它與按鈕配合使用，可以對電動機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離自動控制，但它本身不能切斷短路電流和過負(fù)荷電流。5、交流接觸器用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)電器。交流接觸器是一種依靠電磁力作用了來接通和切斷帶有負(fù)載的主電路80交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu)交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)和滅弧裝置組成。

其中：觸點(diǎn)系統(tǒng)是接觸器的執(zhí)行部分，包括主觸點(diǎn)、輔助觸點(diǎn)和彈簧。主觸點(diǎn)的作用是接通和分?jǐn)嘀骰芈?，控制較大的電流，而輔助觸點(diǎn)是在控制回路中，用于接通或分?jǐn)噍^小的電流。交流接觸器一般具有三對常開主觸點(diǎn)，常開、常閉輔助觸點(diǎn)各兩對。交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu)交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)和滅81選用交流接觸器時，必須根據(jù)電動機(jī)容量、主電路工作電壓、吸引線圈工作電壓及輔助觸點(diǎn)的種類和數(shù)量來確定。應(yīng)使主觸點(diǎn)電壓大于或等于所控制回路電壓，主觸點(diǎn)電流大于或等于負(fù)載額定電流。選用交流接觸器時，必須根據(jù)電動機(jī)容量、主電路工作電壓、吸引線82繼電器

繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號（電壓、電流、轉(zhuǎn)速、時間、溫度等）的變化來接通或斷開控制電路，實(shí)現(xiàn)自動控制或保護(hù)電力裝置的電器。繼電器繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號（電壓、電83熱繼電器是利用感溫元件受熱而動作的一種繼電器，它主要用來保護(hù)電動機(jī)或其他負(fù)載免于過載。電動機(jī)的過載一般發(fā)生在下列情況：三相缺相運(yùn)行、欠壓運(yùn)行、長時間過負(fù)荷運(yùn)行、間歇運(yùn)行的電動機(jī)操作過于頻繁、經(jīng)常受起動電流的沖擊、反接制動等。6.熱繼電器熱繼電器是利用感溫元件受熱而動作的一種繼電器，它主要用來保護(hù)84~發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長時間過載，發(fā)熱元件杠桿工作原理結(jié)構(gòu)原理圖雙金屬片動斷觸點(diǎn)用于電動機(jī)的過載保護(hù)。雙金屬片被加熱，向上彎曲，直到脫扣。常閉觸點(diǎn)斷開。符號：發(fā)熱元件FR動斷觸點(diǎn)FR~發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長時間過載，發(fā)熱元件杠桿85上圖是熱繼電器原理圖。熱元件是一段阻值不大的電阻絲，使用時與電動機(jī)主回路串聯(lián)，被熱元件包圍著的雙金屬片是有不同膨脹系數(shù)的金屬材料壓制而成。電動機(jī)長期過載時，電流長期超過容許值，熱元件發(fā)熱使雙金屬片發(fā)生彎曲上翹時，杠桿借助于彈簧的拉力作用使動斷觸點(diǎn)分開，觸點(diǎn)是接在電動機(jī)的控制回路中，由于控制電路斷開而使接觸器線圈斷電，從而切斷了電動機(jī)的主電路。復(fù)位按鈕用來使熱元件恢復(fù)原位，熱繼電器動作，當(dāng)查明事故原因并排除故障后，若需恢復(fù)正常運(yùn)行，只要按下復(fù)位按鈕，使杠桿被雙金屬片撐住，動斷觸點(diǎn)又恢復(fù)閉合狀態(tài)。上圖是熱繼電器原理圖。熱元件是一段阻值不大的電阻絲，使用時與86由于熱慣性，熱繼電器不能作短路保護(hù)。因?yàn)榘l(fā)生短路事故時，我們要求電路立即斷開，而熱斷電器是不能立即動作的。但是這個熱慣性也是合乎我們要求的，在電動機(jī)起動或短時過載時，熱繼電器不會動作，這可避免電動的不必要的停車。熱繼電器有連個或三個加熱元件，使用時分別串聯(lián)在兩根或三根電源線上，可直接反映三相電流的大小。選用熱繼電器時，應(yīng)根據(jù)負(fù)載的額定電流來確定其型號和加熱元件的電流等級。由于熱慣性，熱繼電器不能作短路保護(hù)。因?yàn)榘l(fā)生短路事故時，我們877.中間繼電器

中間繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。在繼電---接觸器控制電路中，為解決接觸器觸點(diǎn)少的矛盾，而采用觸點(diǎn)多、容量相對較大的中間繼電器，用它作中間控制環(huán)節(jié)，用以信號傳遞與轉(zhuǎn)換，或同時控制多個電路，對小容量電動機(jī)也可代替接觸器作接通和切斷電源用。中間繼電器的結(jié)構(gòu)與動作原理與交流接觸器相似，都是由電磁系統(tǒng)和觸點(diǎn)系統(tǒng)組成，而不同的是其容量小些，觸點(diǎn)多些，它也有動合和動斷觸點(diǎn)，但沒有主、輔觸點(diǎn)之分，也沒有滅弧裝置。選用中間繼電器時，主要根據(jù)控制電路的電壓和控制的要求來選擇線圈額定電壓等級和觸點(diǎn)書目。7.中間繼電器中間繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工88

主要特點(diǎn)在于：

繼電器的體積和觸點(diǎn)容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，且只能通過小電流。所以，繼電器一般用于控制電路中。主要特點(diǎn)在于：繼電89自動空氣開關(guān)又稱自動空氣斷路器，建成自動開關(guān)，是常用的一種低壓保護(hù)電器，當(dāng)電路發(fā)生短路、嚴(yán)重過載及電壓過低等故障時能自動切斷電路。它與熔斷器配合是低壓設(shè)備和線路保護(hù)的一種最基本的保護(hù)手段。自動空氣開關(guān)主要組成部分是：觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置（圍繞著機(jī)械式開關(guān)的弧觸頭，用以限制電弧并幫助電弧熄滅的裝置），機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)和保護(hù)裝置等。8.斷路器(自動開關(guān)、空氣開關(guān))自動空氣開關(guān)又稱自動空氣斷路器，建成自動開關(guān)，是常用的一種低90可實(shí)現(xiàn)短路、過載、失壓保護(hù)。鎖鉤主觸點(diǎn)手動閉合過流脫扣器欠壓脫扣器銜鐵釋放斷路器原理圖連桿裝置釋放彈簧可實(shí)現(xiàn)短路、過載、失壓保護(hù)。鎖鉤主觸點(diǎn)過流欠壓銜鐵釋放斷91上圖為裝有（電磁）脫扣器（即保護(hù)裝置）的自動空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)原理圖。主觸點(diǎn)靠操作結(jié)構(gòu)來閉合，開關(guān)的自由脫扣機(jī)構(gòu)是一套連桿裝置，有過流脫扣器和欠壓脫扣器等，它們都是電磁鐵。當(dāng)主觸點(diǎn)閉合后就被鎖鉤鎖住。過流脫扣器在正常運(yùn)行時其銜鐵是釋放著的，一旦發(fā)生嚴(yán)重過載或短路故障時，與主電路串聯(lián)的線圈流過大電流而產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁吸力把銜鐵往下吸而頂開鎖鉤，使主觸點(diǎn)斷開，起了過流保護(hù)作用。欠壓脫扣器的工作恰恰相反，當(dāng)電路電壓正常時，并在電路上的勵磁線圈產(chǎn)生足夠強(qiáng)的電磁力將銜鐵吸住，使連桿同脫扣機(jī)構(gòu)脫離，主觸點(diǎn)得以閉合。若失壓，其吸力減小或完全消失，銜鐵就被釋放而使主觸點(diǎn)斷開，當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時，必須重新合閘后才能工作，實(shí)現(xiàn)了失壓保護(hù)。上圖為裝有（電磁）脫扣器（即保護(hù)裝置）的自動空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)原理92自動空氣開關(guān)的種類繁多，可按用途、結(jié)構(gòu)型式、極數(shù)、限流性能以及操作方式分為多種。自動空氣開關(guān)需根據(jù)保護(hù)電路的保護(hù)特性選擇其類型，根據(jù)被保護(hù)電路的電壓和電路選擇自動空氣開關(guān)的額定電壓和額定電流，根據(jù)被保護(hù)電路所要求保護(hù)方式選擇脫扣器種類，同時還需考慮脫扣器的電流等。自動空氣開關(guān)的種類繁多，可按用途、結(jié)構(gòu)型式、極數(shù)、限流性能以93第二節(jié)三相異步電動機(jī)的基本控制電路

三相異步電動機(jī)的基本控制電路包括點(diǎn)動控制直接起動控制正反轉(zhuǎn)控制多地控制行程控制時間控制……第二節(jié)三相異步電動機(jī)的基本控制電路三相異步94這些電路都是用繼電接觸器和按鈕控制電動機(jī)的起動與停止，用熔斷器和熱繼電器對電動機(jī)進(jìn)行短路保護(hù)和過載保護(hù)。這就是繼電-接觸器控制的基本電路。但工業(yè)用的生產(chǎn)機(jī)械，其動作時多種多樣的，因此，繼電-接觸器控制電路也是多種多樣的。但是，各種控制電路只不過是在基本電路基礎(chǔ)上，根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械要求，適當(dāng)增加一些電氣設(shè)備罷了。生產(chǎn)中常遇到如下一些環(huán)節(jié)：點(diǎn)動控制；單向自鎖運(yùn)動控制；電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)互鎖控制；負(fù)載的多地控制；行程控制；時間控制等。這些控制環(huán)節(jié)也稱為典型控制環(huán)節(jié)，一臺比較復(fù)雜的設(shè)備，它的控制電路常包括幾個典型環(huán)節(jié)，因此掌握這些典型環(huán)節(jié)，對閱讀、應(yīng)用和設(shè)計控制電路是至關(guān)重要的。這些電路都是用繼電接觸器和按鈕控制電動機(jī)的起動957.2.1三相籠型異步電動機(jī)的直接起動控制最簡單的直接起動控制電路莫過于用刀開關(guān)Q控制，如右圖所示，其電源的接通和斷開是通過人們操作刀開關(guān)來實(shí)現(xiàn)的。電路中的熔斷器FU作短路保護(hù)用，它不能用作過載保護(hù)，如車間中的三相電風(fēng)扇、砂輪機(jī)等常用這種控制電路。本電路有一個致命的弱點(diǎn)就是無法實(shí)現(xiàn)遙控和自動，當(dāng)然也可以用組合開關(guān)來代替刀開關(guān)。7.2.1三相籠型異步電動機(jī)的直接起動控制最簡單的直接起動961點(diǎn)動控制所謂點(diǎn)動控制，是指按下按鈕時電動機(jī)動作，放開按鈕時，電動機(jī)即停止工作。生產(chǎn)機(jī)械在進(jìn)行試車和調(diào)整時常要求點(diǎn)動控制。圖1所示為點(diǎn)動控制電路圖，它由組合開關(guān)QS、熔斷器FU1、按鈕SB、接觸器KM和電動機(jī)M組成。當(dāng)電動機(jī)需要點(diǎn)動時，先合上QS，再按下SB，使接觸器KM的吸引線圈通電，鐵心吸合，于是接觸器的三對主觸頭閉合，電動機(jī)與電源接通而運(yùn)轉(zhuǎn)。松開SB后，接觸器KM的線圈失電，動鐵心在彈簧力作用下釋放復(fù)位，主觸頭KM斷開，于是電動機(jī)就停轉(zhuǎn)。

1點(diǎn)動控制97圖1圖1982單向運(yùn)行控制電路（起、停控制電路）大多數(shù)生產(chǎn)機(jī)械需要連續(xù)工作，例如水泵、通風(fēng)機(jī)、機(jī)床等，如仍采用點(diǎn)動控制電路，則需要操作人員一直按著按鈕來工作，這顯然不符合生產(chǎn)實(shí)際的要求。為了使電動機(jī)在按鈕按過以后能保持連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，需用接觸器的一副常開觸頭與按鈕并聯(lián)，如圖2所示。2單向運(yùn)行控制電路（起、?？刂齐娐罚?9圖2起、停控制圖2起、停控制100當(dāng)按下起動按鈕SB2以后，接觸器線圈KM通電，其主觸頭KM閉合，電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)同時輔助觸頭KM也閉合，它給線圈KM另外提供了一條通路，因此按鈕松開后線圈能保持通電，于是電動機(jī)便可連續(xù)運(yùn)行。接觸器用自己的常開輔助觸頭“鎖住”自己的線圈電路，這種作用稱為自鎖，此時該觸頭稱為自鎖觸頭這時的按鈕SB2已不再起點(diǎn)動作用，故改稱它為起動按鈕。另外，電路中還串接了一個停止按鈕SB1，當(dāng)需要電動機(jī)停轉(zhuǎn)時，按下SB1使常閉觸頭斷開，線圈KM失電，主觸頭和自鎖觸頭同時斷開，電動機(jī)便停轉(zhuǎn)。

當(dāng)按下起動按鈕SB2以后，接觸器線101在圖2所示的電路中，刀開關(guān)Q作為隔離開關(guān)使用，當(dāng)需要對電動機(jī)或電路進(jìn)行檢查、維修時，用它來隔離電源，確保操作安全。隔離開關(guān)一般不能用于帶負(fù)載切斷或接通電源起動時應(yīng)先合上Q，再按起動按鈕SB2；斷電時則應(yīng)先按停止按鈕SB1，再斷開Q。熔斷器FU在電路中起短路保護(hù)作用，一旦發(fā)生短路事故，熔絲熔斷，切斷電源，電動機(jī)立即停轉(zhuǎn)。熱繼電器FR在電路中起過載保護(hù)作用，當(dāng)發(fā)生過載事故時，熱繼電器FR的常閉點(diǎn)斷開，控制電路斷電，交流接觸器KM線圈斷電，其常開主觸點(diǎn)斷開，電動機(jī)停轉(zhuǎn)在圖2所示的電路中，刀開關(guān)Q作為隔離開關(guān)使用，102上述電路還具有零壓保護(hù)和欠壓保護(hù)，即在停電或電壓過低時，接觸器線圈的電磁吸力消失或不足，使主觸頭斷開，切斷了電動機(jī)的電源，同時也使自鎖觸頭斷開。而當(dāng)電源恢復(fù)正常時，必須再按起動按鈕才能使電動機(jī)重新起動。如果使用手動刀開關(guān)控制，則當(dāng)電源恢復(fù)時，電動機(jī)會自行起動，有可能造成人身和設(shè)備事故。

上述電路還具有零壓保護(hù)和欠壓保護(hù)，即在停電或電壓過低時，1033、多地控制

要能夠從兩個或兩個以上地點(diǎn)控制同一臺電動機(jī)。每一個控制點(diǎn)都必須有一個起動按鈕和一個停機(jī)按鈕。按鈕的接線原則：所有起動按鈕并聯(lián)所有停機(jī)按鈕串聯(lián)3、多地控制要能夠從兩個或兩個以上地點(diǎn)控制同104在生產(chǎn)過程中，很多生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)行部件都需要正、反兩個方向運(yùn)動，如水閘的起、閉，機(jī)床工作臺的前進(jìn)、后退等。有第六章可知，要使三相異步電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)，只要改變引入到電動機(jī)的三相電源相序即可。用倒順開關(guān)能實(shí)現(xiàn)異步電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，但它不能實(shí)現(xiàn)遙控和自控。4、正反轉(zhuǎn)互鎖控制在生產(chǎn)過程中，很多生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)行部件都需要正、反兩個方向運(yùn)動105改變定子繞組電源相序，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制。需要用兩個接觸器來實(shí)現(xiàn)這一要求。改變定子繞組電源相序，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制。106電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的基本控制電路1

按下SB1缺點(diǎn)：1、改變轉(zhuǎn)向時必須先按停止按鈕SB3

。2、容易誤操作，若未先按SB3就按下反向轉(zhuǎn)動按鈕（SB1

或SB2），會造成主電路線間短路。電機(jī)正轉(zhuǎn)按下SB2電機(jī)反轉(zhuǎn)解決措施：在控制電路中利用接觸器觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)“聯(lián)鎖”。電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的基本控制電路1按下SB1缺點(diǎn)：電機(jī)正轉(zhuǎn)按下107

在同一時間內(nèi)，兩個接觸器只允許一個通電工作的控制作用，稱為“聯(lián)鎖”。缺點(diǎn)：改變轉(zhuǎn)向時還是必須先按停止按鈕。解決措施：利用復(fù)合按鈕在控制電路中加入機(jī)械連鎖。斷電通電閉合自鎖斷開按下SB1電機(jī)正轉(zhuǎn)3SB2SB1SBKM2KM2KM1KM1FRFU2KM2KM1““聯(lián)鎖聯(lián)鎖””觸點(diǎn)觸點(diǎn)電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制電路2在同一時間內(nèi)，兩個接觸器只允許一個通電工作的108利用復(fù)合按鈕的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱機(jī)械聯(lián)鎖。電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路33SB2SB1SBKM2KM2KM1KM1FRFU2KM2KM1電氣聯(lián)鎖1SB2SB機(jī)械聯(lián)鎖利用復(fù)合按鈕的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱機(jī)械聯(lián)鎖。電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制109電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制電路3原已斷開先斷開斷電閉合閉合閉合通電當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時，按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2停止正轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)原已閉合電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制電路3原已先斷開斷電閉合閉合閉合通電當(dāng)電機(jī)1107.2.2、行程控制根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動部件的位置或行程距離進(jìn)行的控制稱為行程控制。如起重機(jī)械和某種機(jī)床的直線運(yùn)動部件，當(dāng)?shù)竭_(dá)邊緣位置時，就要求自動停止或者往復(fù)運(yùn)動。這種行程控制可利用行程開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。通過這種開關(guān)，控制生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動，當(dāng)其運(yùn)行到某一規(guī)定位置時，通過行程開關(guān)轉(zhuǎn)變?yōu)閷﹄娐返目刂?，以改變生產(chǎn)機(jī)械的狀態(tài)。1.行程開關(guān)是實(shí)現(xiàn)行程控制的自動電器，當(dāng)運(yùn)動部件到達(dá)預(yù)定位置時，運(yùn)動部件上的擋塊便撞動行程開關(guān)，使行程開關(guān)上的觸點(diǎn)導(dǎo)通狀態(tài)發(fā)生變化，常開觸點(diǎn)導(dǎo)通，常閉觸點(diǎn)斷開，從而對控制電路進(jìn)行切換。行程控制按其控制方式分限位控制和自動往返控制兩種。7.2.2、行程控制根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動部件的位1112.限位控制圖22所示是吊車上下限位控制電路，它能夠按照所要求的空間限位使電動機(jī)自動停車。在吊車上安裝一塊撞塊，在吊車上下行程兩端的終點(diǎn)處分別安裝行程開關(guān)SQ1和SQ2，將它們的常閉觸頭串接在電動機(jī)正反轉(zhuǎn)接觸器KM1和KM2的線圈回路中。

2.限位控制112圖22圖22113

當(dāng)按下正轉(zhuǎn)按鈕SB2時，正轉(zhuǎn)接觸器KM1通電，電動機(jī)正轉(zhuǎn)，此時吊車上升。到達(dá)頂點(diǎn)時，吊車撞塊頂撞行程開關(guān)SQ1，使其常閉觸頭斷開，接觸器線圈KM1斷電，于是電動機(jī)停轉(zhuǎn)，吊車不再上升（此時應(yīng)有抱閘將電動機(jī)轉(zhuǎn)軸抱住，以免重物滑下）。此時即使再誤按SB2，接觸器線圈KM1也不會通電，從而保證吊車不會運(yùn)行超過SQ1所在的極限位置。當(dāng)按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3時，反轉(zhuǎn)接觸器KM2通電，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，吊車下降，到達(dá)下端終點(diǎn)時頂撞行程開關(guān)SQ2，電動機(jī)停轉(zhuǎn)，吊車不再下降。當(dāng)按下正轉(zhuǎn)按鈕SB2時，正轉(zhuǎn)接觸器KM1通電，電114這種限位控制的方法并不局限于吊車的上下運(yùn)動，它也適用于有同類要求的其他生產(chǎn)機(jī)械，例如建筑工地上的塔式起重機(jī)，在鐵軌的兩端安裝行程開關(guān)可以防止起重機(jī)行走時超出極限位置而出軌。

這種限位控制的方法并不局限于吊車的上115

3.自動往復(fù)行程控制某些生產(chǎn)機(jī)械如萬能銑床要求工作臺在一定距離內(nèi)能自動往復(fù)運(yùn)動，以便對工件連續(xù)加工。為實(shí)現(xiàn)這種自動往復(fù)行程控制，可將行程開關(guān)SQ1和SQ2安裝在機(jī)床床身的左右兩側(cè)，將撞塊A、B裝在工作臺上，并在圖22的基礎(chǔ)上再將行程開關(guān)SQ1的常開觸頭與反轉(zhuǎn)按鈕SB3并聯(lián)，將行程開關(guān)SQ2的常開觸頭與正轉(zhuǎn)按鈕SB2并聯(lián)，如圖23所示。

3.自動往復(fù)行程控制116圖10-23自動往復(fù)行程控制圖10-23自動往復(fù)行程控制117當(dāng)電動機(jī)正轉(zhuǎn)帶動工作臺向右運(yùn)動到極限位置時，撞塊A碰撞行程開關(guān)SQ1，一方面使其常閉觸頭斷開，使電動機(jī)先停轉(zhuǎn)，另一方面也使其常開觸頭閉合，相當(dāng)于自動按了反轉(zhuǎn)按鈕SB3，使電動機(jī)反轉(zhuǎn)帶動工作臺向左運(yùn)動。這時撞塊A離開行程開關(guān)SQ1，其觸頭自動復(fù)位。由于接觸器KM2自鎖，故電動機(jī)繼續(xù)帶動工作臺左移，當(dāng)移動到左面極限位置時，撞塊B碰到行程開關(guān)SQ2，一方面使其常閉觸頭斷開，使電動機(jī)先停轉(zhuǎn)，另一方面其常開觸頭又閉合，相當(dāng)于按下正轉(zhuǎn)按鈕SB2，使電動機(jī)正轉(zhuǎn)，帶動工作臺右移。如此往復(fù)不已，直至按下停止按鈕SB1才會停止。

當(dāng)電動機(jī)正轉(zhuǎn)帶動工作臺向右運(yùn)動到極限118SQ1SQ2前進(jìn)(正轉(zhuǎn)）后退12按SB1時KM1通電(其常閉斷開，常開閉合)KM1斷電KM2通電行程開關(guān)2.自動往返運(yùn)動擋塊電機(jī)正轉(zhuǎn)工作臺前進(jìn)到達(dá)預(yù)定位置，擋塊1撞擊SQ2停止正轉(zhuǎn)

電機(jī)反轉(zhuǎn)(工作臺后退)SQ1SQ2前進(jìn)(正轉(zhuǎn)）后退12按SB1時KM1通電(其常閉1197.2.3時限控制某些生產(chǎn)機(jī)械的控制電路需要按一定的時間間隔接通或斷開某些控制電路，如三相異步電動機(jī)的Y-Δ換接起動，