電工學(xué)講義6-電動(dòng)機(jī)控制

第六章電氣控制了解常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、功能和用途。

掌握基本控制環(huán)節(jié)的組成、作用和工作過(guò)程。

能讀懂簡(jiǎn)單的控制電路原理圖、能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制電路。本章要求應(yīng)用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械，稱為電力拖動(dòng)。利用繼電器、接觸器實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)設(shè)備的控制和保護(hù)，稱為繼電接觸控制。繼電接觸控制系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)繼電接觸控制的電氣設(shè)備，統(tǒng)稱為控制電器，如刀閘、按鈕、繼電器、接觸器等。下面介紹常用控制電器的用途及電工表示符號(hào)。常閉觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)(b)結(jié)構(gòu)按鈕開關(guān)的外形(a)外形圖按鈕常用低壓控制設(shè)備復(fù)位彈簧支柱連桿常閉靜觸頭橋式靜觸頭常開靜觸頭外殼4SBSBSB結(jié)構(gòu)符號(hào)名稱常閉按鈕(停止按鈕)常開按鈕(起動(dòng)按鈕)復(fù)合按鈕1234123按鈕帽用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)電器。接觸器常閉觸點(diǎn)線圈常開觸點(diǎn)線圈斷電鐵心失去磁力上下鐵心放開常開觸點(diǎn)打開常閉觸點(diǎn)閉合線圈通電鐵心產(chǎn)生磁力上下鐵心吸合常開觸點(diǎn)閉合常閉觸點(diǎn)打開交流接觸器有關(guān)符號(hào)：接觸器主觸頭－用于主電路（流過(guò)的電流大，需加滅弧裝置）接觸器線圈KMKM接觸器輔助觸頭－用于控制電路（流過(guò)的電流小，無(wú)需加滅弧裝置）動(dòng)合(常開)輔助觸點(diǎn)動(dòng)斷(常閉)輔助觸點(diǎn)KMKM~M3~電源電機(jī)主觸點(diǎn)繼電器

繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。

主要區(qū)別在于：

接觸器的主觸點(diǎn)可以通過(guò)大電流；

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(guò)小電流。所以，繼電器一般用于控制電路中。用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)免受長(zhǎng)期過(guò)電流而損壞的一種保護(hù)電器主要用于過(guò)載保護(hù)串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在控制電路中常閉觸點(diǎn)FR發(fā)熱元件FR熱繼電器~發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，杠桿被彈簧拉回，常閉觸點(diǎn)斷開。發(fā)熱元件杠桿工作原理結(jié)構(gòu)原理圖雙金屬片常閉觸頭熔斷器主要用作短路保護(hù)，通常串聯(lián)在電路中電路符號(hào)FU熔體額定電流IF

的選擇：（稍大）3.頻繁起動(dòng)的電機(jī)2.一般電機(jī)1.無(wú)沖擊電流的場(chǎng)合（如電燈、電爐）（1.5~2.5）IN（3~3.5）IN控制對(duì)象：380V，5.5kW以下小電機(jī)考慮到電機(jī)較大的起動(dòng)電流，刀閘的額定電流值應(yīng)如下選擇：（3~5)*異步電機(jī)額定電流電路符號(hào)QS閘刀開關(guān)自動(dòng)空氣斷路器原理圖L1L2L3空氣開關(guān)可實(shí)現(xiàn)短路、過(guò)載、失壓保護(hù)。鎖鉤主觸點(diǎn)手動(dòng)閉合過(guò)流脫扣器欠壓脫扣器銜鐵連桿裝置釋放彈簧繼電接觸控制線路由一些基本控制環(huán)節(jié)組成，下面介紹繼電接觸控制線路的繪制。在電工技術(shù)中所繪制的控制線路圖為原理圖，它不考慮電器的結(jié)構(gòu)和實(shí)際位置，突出的是電氣原理。電器自動(dòng)控制原理圖的繪制原則及讀圖方法：1.按國(guó)家規(guī)定的電工圖形符號(hào)和文字符號(hào)畫圖。2.控制線路由主電路(被控制負(fù)載所在電路)和控制電路(控制主電路狀態(tài))組成。3.

屬同一電器元件的不同部分(如接觸器的線圈和觸點(diǎn))按其功能和所接電路的不同分別畫在不同的電路中，但必須標(biāo)注相同的文字符號(hào)。常用接觸器控制電路畫法4.所有電器的圖形符號(hào)均按無(wú)電壓、無(wú)外力作用下的正常狀態(tài)畫出，即按通電前的狀態(tài)繪制。5.

與電路無(wú)關(guān)的部件(如鐵心、支架、彈簧等)在控制電路中不畫出。分析和設(shè)計(jì)控制電路時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：使控制電路簡(jiǎn)單，電器元件少，而且工作又要準(zhǔn)確可靠(2)盡可能避免多個(gè)電器元件依次動(dòng)作才能接通另一個(gè)電器的控制電路。(3)必須保證每個(gè)線圈的額定電壓，不能將兩個(gè)線圈串聯(lián)。主電路：控制電路：包括開關(guān)、熔斷器、接觸器主觸點(diǎn)，熱繼電器的發(fā)熱元件，與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)控制電路接在任意兩根相線上。通過(guò)控制線圈中電流的通斷，控制主電路斷開或接通；M3~KM11FUQSFRL1L2L3主電路KMSB2SB1FR1控制電路L1L3L1L2L3M3~停止按鈕起動(dòng)按鈕常

用

接

觸

器

控

制

電

路

示意圖點(diǎn)動(dòng)控制電路實(shí)現(xiàn)功能：開關(guān)閉合，電機(jī)動(dòng)；開關(guān)斷開，電機(jī)停；原理分析：SB閉合線圈KM得電常開觸點(diǎn)KM1閉合主電路接通SB放開線圈KM失電常開觸點(diǎn)KM1斷開主電路斷開KM1L1L2L3控制電路KMSB1FR1主電路M3~FUQSFR動(dòng)畫單相控制電路實(shí)現(xiàn)功能：?jiǎn)?dòng)開關(guān)閉合，電機(jī)動(dòng)；停止開關(guān)斷開，電機(jī)停；添加電路元件：動(dòng)斷按鈕SB2，常開觸點(diǎn)KM2，其余同上保證當(dāng)啟動(dòng)開關(guān)松開，電機(jī)仍然運(yùn)行，直至停止按鈕撳下與點(diǎn)動(dòng)控制不同之處KMSB1FR1KM2KMSB1SB2FR1動(dòng)畫L1L2L3M3~自鎖停止按鈕起動(dòng)按鈕單

相

控

制

電

路

示

意

圖原理分析：SB1閉合線圈KM得電常開觸點(diǎn)KM1閉合主電路接通常開觸點(diǎn)KM2閉合自保觸頭L1L2L3FR1KM2KMSB1SB2KM1M3~FUQSFRSB1放開:常開觸點(diǎn)KM2閉合線圈KM1保持得電常開觸點(diǎn)KM1閉合常開觸點(diǎn)KM2閉合主電路接通L1L2L3FR1KM2KMSB1SB2KM1M3~FUQSFRSB2撳下線圈KM失電常開觸點(diǎn)KM1斷開主電路斷開常開觸點(diǎn)KM2斷開L1L2L3FR1KM2KMSB1SB2KM1M3~FUQSFR正反轉(zhuǎn)控制電路調(diào)換三根相線中的兩相，可使電機(jī)反轉(zhuǎn)?；貞浰悸凡捎脙蓚€(gè)交流接觸器，當(dāng)一個(gè)接觸器的主觸點(diǎn)吸合，電機(jī)正轉(zhuǎn)，當(dāng)另一個(gè)接觸器的主觸點(diǎn)吸合，三相中的兩相調(diào)換，電機(jī)反轉(zhuǎn)。注意必須防止兩個(gè)接觸器同時(shí)工作，需采用防止兩個(gè)接觸器同時(shí)吸合的聯(lián)鎖控制。KM12KM1SB3SB1FR1該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。SB1和SB2不能同時(shí)按下，否則會(huì)造成短路！操作過(guò)程：SB1正轉(zhuǎn)SB2反轉(zhuǎn)停車SB3M3~KM11FUQSFRKM22KM2SB2KM21L1L2L3電路設(shè)計(jì)電氣聯(lián)鎖聯(lián)鎖作用：正轉(zhuǎn)時(shí)，SB2不起作用；反轉(zhuǎn)時(shí)，SB1不起作用。從而避免兩觸發(fā)器同時(shí)工作造成主回路短路。KM1SB3KM12SB1FR1KM2KM23KM13KM22SB2互鎖KM11閉合電機(jī)持續(xù)正轉(zhuǎn)KM12閉合（自保）KM13斷開KM2失電KM21斷開電機(jī)不可反轉(zhuǎn)正SB1起動(dòng)KM1通電KM1SB3KM12SB1FR1KM2KM23KM13KM22SB2KM21M3~KM11FUQSFRL1L2L3停KM1,KM2斷電KM11,KM12斷開電機(jī)停止KM13,KM23閉合SB3停止KM1SB3KM12SB1KM2KM23KM13KM22SB2KM21M3~KM11FUQSFRL1L2L3反KM21閉合電機(jī)持續(xù)反轉(zhuǎn)KM22閉合（自保）KM23斷開KM1失電KM11斷開電機(jī)不可正轉(zhuǎn)SB2起動(dòng)KM2通電KM21M3~KM11FUQSFRL1L2L3KM1SB3KM12SB1FR1KM2KM23KM13KM22SB2停KM1,KM2斷電KM11,KM12斷開電機(jī)停止KM13,KM23閉合SB3停止KM1SB3KM12SB1KM2KM23KM13KM22SB2KM21M3~KM11FUQSFRL1L2L3KMFSB1KMF2SBFFR1KMRKMR2KMR3KMF2SBR雙重互鎖電氣互鎖機(jī)械互鎖雙保險(xiǎn)機(jī)械互鎖（復(fù)合按鈕）電器互鎖（互鎖觸點(diǎn)）KM21M3~KM11FUQSFRL1L2L3行程控制實(shí)質(zhì)為電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，只是在行程的終端要加限位開關(guān)。正程逆程BA行程控制M3~FUQSKM21FRL1L2L3KM11行程開關(guān)用作電路的限位保護(hù)、行程控制、自動(dòng)切換等。結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動(dòng)作要由機(jī)械撞擊。常開（動(dòng)合）觸點(diǎn)電路符號(hào)ST常閉（動(dòng)斷）觸點(diǎn)電路符號(hào)ST行程控制電路（1）控制回路KMFFR1KMRSB1KMF2SB2STASB3STBKMR2KMR3KMF3限位開關(guān)正程限位開關(guān)STASTB逆程至右極端位置撞開STA

動(dòng)作過(guò)程SB2正向運(yùn)行電機(jī)停車（反向運(yùn)行同樣分析）行程控制(2)--自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)正程逆程電機(jī)工作要求：1.能正向運(yùn)行也能反向運(yùn)行2.到位后能自動(dòng)返回電機(jī)STaSTbKMR2SBRKMF3FR1KMFSB1KMF2SBFKMR3KMRSTaSTb自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制電路限位開關(guān)采用復(fù)合式開關(guān)。正向運(yùn)行停車的同時(shí)，自動(dòng)起動(dòng)反向運(yùn)行；反之亦然。關(guān)鍵措施＃1電機(jī)M1控制要求：1.M1起動(dòng)后，M2才能起動(dòng)2.M2停止后，M1才可以停止。＃2電機(jī)M2順序控制順序控制電路FU2KM21FR2FU1M13~KM11FR1M23~主電路KM13KM2SB3SB4FR2KM22KM1SB1SB2FR1KM12控制電路L1L2L3L1L2L3QS1QS2KM23例如：甲、乙兩地同時(shí)控制一臺(tái)電機(jī)方法：兩起動(dòng)按鈕并聯(lián)；兩停車按鈕串聯(lián)。KMSB1甲SB2甲KM2SB1乙SB2乙FR多地點(diǎn)控制甲地乙地用復(fù)合按鈕。SB3：點(diǎn)動(dòng)SB2：連續(xù)運(yùn)行控制關(guān)系KMSB1KM2SB2FR1SB3控制電路QSFRM3~KM1FU主電路L1L2L3點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行(1)以下控制電路能否實(shí)現(xiàn)即能點(diǎn)動(dòng)、又能連續(xù)運(yùn)行KMSB1KM2SB2FRSB思考不能點(diǎn)動(dòng)！電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)綠燈亮，電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)紅燈亮。若燈泡兩端電壓為6V，怎么辦？指示燈電路M3~KMSB1KM2SB2FR1KM3KM4L1NL1L2L3KM1FUQSFRKMSB1KM2SB2FR1KM3L1N指示燈電路上述電路連接，是否可行？指示燈電路KM1SB3KM12SB1FR1KM2KM23KM13KM22SB2KM24KM14KM25KM15KM21M3~KM11FUQSFRL1L2L3電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)綠燈亮，電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)黃燈亮。電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)紅燈亮兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1和M2，按下列要求設(shè)計(jì)電路：1）有過(guò)載、短路保護(hù)2）M1起動(dòng)后，M2才能起動(dòng)3）M2有正反轉(zhuǎn)控制，正轉(zhuǎn)以綠燈指示，反轉(zhuǎn)

以黃燈指示，停轉(zhuǎn)以紅燈指示，指示燈電

壓6V。習(xí)題一M23~KM11FU2QS2FR2KM21L1L2L3M13~KM11FR1L1L2L3FU1QS1KM13KM1SB1FR11KM12KMFKMF2SB2FR21KMRKMR3KMF3KMR2SBRSB3L1L26VL1380VL2KMF4KMR4KMF5KMR5++__ENDKMFSB1KMF2SBFFR1KMRKMR3KMF3KMR2SBRL1L2L3控制電路KMSBFR1主電路M3~FUQSFRM3~KM2KM1KMSB2L1L2L3FUQSSB1FRFR1KM2KMSB2SB1FR1W1L1U2V2L3L2W2NU1V1+_++__舉例已知：RA=RB=XC=10，電源電壓380/220V求：各相負(fù)載電壓。解：本題無(wú)中線，為復(fù)雜交流電路設(shè)電源中點(diǎn)為N1,負(fù)載中點(diǎn)為N2,電源電壓電源的相電壓為ùA1,ùB1,ùC1負(fù)載的相電壓為ùA2,ùB2,ùC2，