項目1直接啟動電機控制課件

項目一直接啟動電機控制機電工程杜恩明電氣控制與PLC本章內容任務一電機、按鈕、接觸器等低壓電器認識任務二電氣識圖、點動控制電路講解及應用12何為電氣控制?把用電動機來拖動生產機械，稱為電力拖動。它由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關等組成控制電路，控制一臺或多臺電機按照設計順序運轉，其控制方式是斷續(xù)的，所以又斷續(xù)控制系統(tǒng)。由于這種系統(tǒng)具有結構簡單、價格低廉、維護容易、抗干擾能力強，至今仍廣泛應用，也是學習其它先進控制系統(tǒng)的基礎。一、電動機的應用家庭應用洗衣機冰箱、空調抽油煙機風扇吸塵機電風吹、須刨電動玩具電腦、DVD二、電動機的分類1、按電源性質分交流電動機直流電動機三相電動機單相電動機并勵電動機復勵電動機串勵電動機他勵電動機三相異步電動機的構造三相籠型異步電動機典型結構圖前端蓋前軸承機座定子鐵芯定子繞組轉子鐵芯后軸承后端蓋風扇葉風扇罩異步電動機的基本結構都是由定子和轉子兩結論：大部分組成，定子與轉子之間有均勻氣隙。接線盒0.2~2mm轉子繞組U2U1W2V1W1V2n轉動原理1、電生磁：三相對稱繞組通過三相對稱電流產生圓形旋轉磁場。2、磁生電：旋轉磁場切割轉子導體感應電動勢和電流。3、電磁力：轉子載流（有功分量電流）體在磁場作用下受電磁力作用，形成電磁轉矩，驅動電動機旋轉，將電能轉化為機械能。一.交流電動機工作原理旋轉磁場分析oAYCBZX(?)電流出()電流入三相對稱交流繞組通入三相對稱交流電流時，將在電機氣隙空間產生旋轉磁場；

tAXYCBZAXYCBZAXYCBZ三相電流合成磁

場的分布情況600o9006相異步電動機結構1.定子鐵心：由內周有槽的0.5mm厚硅鋼片疊成。磁路的一部分

A----XB----YC----Z三相繞組機座：鑄鐵或鋼板焊接支撐鐵心和固定電機硅鋼片裝有三相繞組的定子定子繞組接線盒BZACXYXAZBYCABCZXYZXYBCAY聯(lián)結CABZXY聯(lián)結籠型轉子(1)籠型轉子

鐵芯槽內放銅條，端部用短路環(huán)形成一體?；蜩T鋁形成轉子繞組。(2)繞線式轉子繞線式轉子繞組與外接變阻器的連接

7.三相異步電動機旋轉相關問題

1.轉差率（異步）轉子速度n與磁場速度n1的轉差Δn，與磁場速度n1的比值叫轉差率S。S=（n1-n）/n1

很小，0.01~0.052.旋轉磁場方向AAXZBCYAAXZBCY取決于三相電流的相序結論：任意調換兩根電源進線，則旋轉磁場反轉。任意調換兩根電源進線AXBYCZ常用低壓電器對電能的生產、輸送、分配和使用起控制、調節(jié)、檢測、轉換及保護作用的電工器械稱電器。工作在交流電壓1200V，或直流電壓1500V及以下的電路中起通斷、保護、控制或調節(jié)作用的電器產品叫做低壓電器。低壓電器的分類1.按用途分類按用途分控制電器：用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器，如接觸器、繼電器等。主令電器：用于自動控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令的電器，如按鈕、行程開關等。保護電器：用于保護電路及用電設備的電器，如熔斷器、熱繼電器等。配電電器：用于電能的輸送和分配的電器。如低壓斷路器、隔離器等。執(zhí)行電器：用于完成某種動作或傳動功能的電器，如電磁鐵、電磁離合器等。3.按操作方式分類：（1）自動電器：時間繼電器、速度繼電器等（2）手動電器：按鈕、刀開關、轉換開關等4.按觸點類型：（1）有觸點電器：繼電器、接觸器、行程開關等（2）無觸點電器：固態(tài)繼電器、接近開關等低壓電器的發(fā)展方向目前正沿著體積小、重量輕、安全可靠、使用方便的方向發(fā)展，大力發(fā)展電子化的新型控制電器，如接近開關、光電開關、電子式時間繼電器、固態(tài)繼電器與接觸器等以適應控制系統(tǒng)迅速電子化的需要。2.按鈕和指示燈按鈕的分類：結構形式（組合式、指示燈式）操作方式（帶鎖定按動式（無自動復位功能）、不帶鎖定按動式、旋轉式）按鈕結構原理復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結構符號名稱常閉（動斷）(停止按鈕)常開（動合）(起動按鈕)復合按鈕1234123按鈕帽按鈕和指示燈電氣符號按鈕和指示燈選用考慮：額定電壓、電流、結構形式、操作方式、觸點對數(shù)、按鈕顏色、有無指示燈及帽形（急停式）。指示燈：氖泡、燈泡、半導體發(fā)光器件等。主要參數(shù)及選擇：額定電壓３８０、２２０、１２７、３６、６.３發(fā)光器件、顏色。一般用：紅色表示停止和急停；綠色表示起動；黑色表示點動；藍色表示復位；另外還有黃、白等顏色，供不同場合使用。按鈕LA2系列

LA2系列按鈕供交流50Hz，電壓至380V及直流電壓至220V的電路中作遠距離手動控制電磁起動器、接觸器、繼電器線圈及其它電氣信號電器之用。按鈕LA19系列-1

LA19系列按鈕適用于交流50Hz電壓至380V及直流電壓至220V的磁力起動器、接觸器、繼電器及其它電氣線路中作遙遠控制之用。按鈕LAY9系列-1

適用于交流50(或60)Hz、電壓至660V，直流電壓于440V電路中作控制、信號、連鎖等用途。綜合日本和泉公司、德國西門子公司等產品的優(yōu)點而設計制作，符合IEC337標準。本產品美觀新穎，結構合理，性能可靠，具有國際先進水平的優(yōu)質產品。3、低壓斷路器(自動開關)低壓斷路器又稱自動空氣開關或自動空氣斷路器，簡稱自動開關。低壓斷路器的作用及分類作用：用于電動機和其他用電設備的電路中，在正常情況下，它可以分斷和接通工作電流；當電路發(fā)生過載、短路、失壓等故障時，它能自動切斷故障電路，有效地保護串接于它后面的電器設備；還可用于不頻繁地接通、分斷負荷的電路，控制電動機的運行和停止。分類：按結構分為框架式（萬能式）塑料外殼式（裝置式）低壓斷路器工作原理原理：脫扣電磁脫扣—電壓、電流（過流和短路時）熱脫扣實驗脫扣（按鈕）

低壓斷路器符號與規(guī)格1符號：2主要參數(shù)：額定電壓額定電流：流過脫扣器的電流通斷能力：給定條件下能夠接通或分斷的最大電流值分斷時間：切斷故障電流的時間塑殼式斷路器低壓斷路器的選用原則①根據(jù)電氣裝置的要求確定斷路器的類型②根據(jù)對線路的保護要求確定斷路器的保護形式③低壓斷路器的額定電壓和額定電流應大于或等于線路、設備的正常工作電壓和工作電流④低壓斷路器的極限通斷能力大于或等于電路最大短路電流⑤欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓⑥過電流脫扣器的額定電流大于或等于線路的最大負載電流4、接觸器接觸器是一種接通或切斷電動機或其他負載主電路的自動切換電器。它是利用電磁力來使開關打開或斷開的電器，適用于頻繁操作、遠距離控制強電電路，并具有低壓釋放的保護性能。接觸器通常分為交流接觸器和直流接觸器。交流接觸器直流接觸器接觸器結構1.其主要結構：電磁機構、觸點系統(tǒng)、滅弧機構、回位彈簧力裝置、支架與底座等。1-動觸頭2-靜觸頭3-銜鐵4-緩沖彈簧5-電磁線圈6-鐵心7-墊氈8-觸頭彈簧9-滅弧罩10-觸頭壓力簧片

2.工作原理：當線圈得電后，銜鐵被吸合，帶動三對主觸點閉合，接通電路，輔助觸點也閉合或斷開；當線圈失電后，銜鐵被釋放，三對主觸點復位，電路斷開，輔助觸點也斷開或閉合線圈鐵芯銜鐵主觸頭彈簧輔助觸頭M3~電機動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機接通電源~380~~接觸器工作原理M3~動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機接通電源

~220~380~~接觸器工作原理接觸器有關符號圖形符號、文字符號、產品型號KMKMKM線圈主觸點常開觸點常閉觸點

KM接觸器主觸頭－用于主電路（流過的電流大，需加滅弧裝置）接觸器輔助觸頭－用于控制電路（流過的電流小，無需加滅弧裝置）接觸器線圈－連接于控制電路輔助觸頭接觸器有關符號圖形符號、文字符號、產品型號CJ20系列交流接觸器：用于交流50Hz，額定電壓至660V(個別等級至1140V)，電流至630A的電力線路中供遠距離頻繁接通和分斷電路以及控制交流電動機，并適宜于與熱繼電器或電子保護裝置組成電磁起動器，以保護電路或交流電動機可能發(fā)生的過負荷及斷相。直流接觸器CZ18系列-2接觸器有關符號圖形符號、文字符號、產品型號CZ18系列直流接觸器：主要供遠距離接通與斷開額定電壓至440V額定發(fā)熱電流至1600A的直流電力線路之用。并適宜于直流電動機的頻繁起動，停止，換向及反接制動。交流接觸器（１）交流接觸器：主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置等部分組成?！綦姶畔到y(tǒng)：電磁系統(tǒng)用來操作觸頭的閉合與分斷，包括線圈、動鐵心和靜鐵心。交流接觸器的鐵心由硅鋼片疊壓而成，以減少鐵心中的渦流損耗，避免鐵心過熱。再鐵心上裝有一個短路環(huán)，具有分磁作用，以減少交流接觸器吸合時產生的噪音。線圈是由絕緣銅導線繞制而成，一般制成粗而短的圓筒形，并與鐵心有一定的間隙，以免與鐵心直接接觸而受熱燒壞?！粲|頭系統(tǒng)：觸頭系統(tǒng)用來直接接通和分斷所控制的電路，分為主觸頭和輔助觸頭。主觸頭用以通斷電流較大的主電路，體積較大，一般由三對常開觸頭組成；輔助觸頭用以通斷電流較小的控制電路，體積較小，它有常開和常閉兩對觸頭。觸頭使用導電性能較好的紫銅制成，并在接觸點部分鑲上銀塊，減少接觸電阻。為了使觸頭接觸得更緊密，以減少接觸電阻，并消除開始接觸時發(fā)生的有害振動，在觸頭上裝有接觸彈簧，以加大觸頭閉合時的相互壓力。◆滅弧裝置：用來熄滅主觸頭在切斷電路時產生的電弧，保護觸頭不受電弧灼傷。常用滅弧方法有電動力滅弧、縱縫滅弧、磁吹滅弧?！羝渌b置：反作用彈簧、緩沖彈簧、傳動機構、接線柱等。直流接觸器◆電磁系統(tǒng)：包括線圈、靜鐵心、動鐵心。直流接觸器的線圈也是由絕緣銅導線繞制而成，與交流接觸器相比，匝數(shù)較多、電阻大，故制成簿而長的圓筒形，保證線圈散熱良好。直流接觸器的鐵心在直流電通入時不會產生渦流，故鐵心可用整塊鑄鋼或鑄鐵制成。由于直流電沒有過零點，因此鐵心極面上不需短路環(huán)，為保證動鐵心的可靠釋放，長在磁路中加有非磁性墊片，以減小剩磁影響?！粲|頭系統(tǒng)：與交流接觸器相同◆滅弧系統(tǒng)：直流接觸器的主觸頭在切斷電路時，滅弧更困難。故在直流接觸中一般采用磁吹滅弧法，對小容量的接觸器也有采用永久磁鐵產生磁吹力的，對中大容量的接觸器也有采用縱縫滅弧加磁吹滅弧?！羝渌糠郑簭臀粰C構、傳動機構、接線柱等。滅弧用途：用于熄滅觸頭分斷負載電流時產生

的電弧。電弧種類：交流電弧和直流電弧

交流電弧存在交流過零點，電弧易熄滅滅弧原理：

①迅速拉長電?、诶鋮s和去游離法滅弧方法：１）電動力滅弧法：利用電動力、迅速拉長電?。玻┱p滅弧法：分割電弧，并有冷卻作用。如：縱縫陶土滅弧罩．３）磁吹滅弧法：電磁吸力的作用下迅速拉長電弧使用于熄滅直流電弧。４）柵片滅弧法：金屬柵片分割電弧

柵片滅弧示意圖1-滅弧柵片2-觸頭3-電弧窄縫滅弧1-縱縫2-介質3-磁性夾板4-電弧5-磁場柵片滅弧窄縫滅弧55.1電氣原理圖圖形符號和文字符號5.3電器元件布置圖5.5電氣識圖方法與步驟5.4電氣安裝接線圖5.2電氣原理圖繪制5

電氣控制線路的繪制電氣控制系統(tǒng)圖：指根據(jù)國家電氣制圖標準，用規(guī)定的電氣符號、圖線來表示系統(tǒng)中各電氣設備、裝置、元器件的連接關系的電氣工程圖。電氣控制系統(tǒng)圖包括：1、電氣原理圖2、電器元件布置圖3、電氣安裝接線圖電氣原理圖：表示電流從電源到負載的傳送情況和各電氣元件的動作原理及相互關系，而不考慮各電器元件實際安裝的位置和實際連線情況。5.1電氣原理圖圖形符號和文字符號文字符號和圖形符號1、文字符號用來表示電氣設備、裝置、元器件的名稱、功能、狀態(tài)和特征的字符代碼。例如，F(xiàn)R表示熱繼電器。2、圖形符號

用來表示一臺設備或概念的圖形、標記或字符。例如，“～”表示交流，表示電阻等。

國家電氣圖用符號標準GB/T4728-1985規(guī)定了電氣簡圖中圖形符號的畫法，該標準及國家電氣制圖標準GB/T6988-1986于1990年1月1日正式開始執(zhí)行。電器元件采用國家標準規(guī)定的圖形符號和文字符號表示。主電路用粗線條畫在左（上）邊；控制電路用細線條畫在右（下）邊。同一電器元件的各部件可不畫在一起，但文字符號要相同。若有多個同一種類的電器元件，可在文字符號后加上數(shù)字符號的下標，如KM1、KM2等。所有按鈕、觸點均按沒有外力作用和沒有通電時的原始狀態(tài)畫出當圖形垂直放置時，各元器件觸點圖形符號以“左開右閉”繪制。當圖形為水平放置時以“上閉下開”繪制。5.2電氣原理圖繪制電路圖應按主電路、輔助電路（控制電路、照明電路、信號電路、保護電路）分開繪制?？刂齐娐返姆种щ娐?，原則上按動作順序和信號流自上而下或自左至右的原則繪制。直流和單相電源電路用水平線畫出，一般畫在圖樣上方，相序自上而下排列。主電路與電源電路垂直畫出?？刂齐娐放c信號電路垂直畫在兩條水平電源線之間。耗電元件（如電器的線圈，電磁鐵，信號燈等）直接與下方水平線連接?？刂朴|點連接在上方水平線與耗電元件之間。需要測試和拆、接外部引線的端子，應用圖形符號“空心圓”表示。電路的連接點用“實心圓”表示。中性線（N）和保護接地線（PE）放在相線之下。5.2電氣原理圖繪制圖區(qū)的劃分在圖樣的下方沿橫坐標方向劃分圖區(qū)，并用數(shù)字編號。同時在圖樣的上方沿橫坐標方向劃區(qū)，分別標明該區(qū)電路的功能。接觸器和繼電器的觸點位置可采用附圖的方式表示。左欄中欄右欄主觸點的圖區(qū)號輔助動合觸點的圖區(qū)號輔助動斷觸點的圖區(qū)號接觸器各欄的含義：繼電器各欄的含義：左欄右欄動合觸點的圖區(qū)號動斷觸點的圖區(qū)號主電路各接點標記三相交流電源引入線采用L1、L2、L3標記。電源開關之后的分別按U、V、W順序標記。分級三相交流電源主電路可采用1U、1V、1W；2U、2V、2W等。各電動機分支電路各接點可采用三相文字代號后面加數(shù)字來表示如：U11、U21等，數(shù)字中的十位數(shù)字表示電動機代號，個位數(shù)字表示該支路的接點代號?？刂齐娐凡捎冒⒗當?shù)字編號，一般由三位或三位以下的數(shù)字組成電器元件布置圖詳細繪制出電氣設備、零件的安裝位置。圖中各電器代號應與有關電路和電器清單上所有元器件代號相同。5.3電器元件布置圖5.4安裝接線圖安裝接線圖是用來表明電氣設備各單元之間的接線關系。圖中表明了電氣設備外部元件的相對位置及它們之間的電氣連接，是實際安裝接線的依據(jù)。5.5電氣識圖方法與步驟識圖方法1、結合電工基礎知識識圖在掌握電工基礎知識的基礎上，準確、迅速地識別電氣圖。如改變電動機電源相序，即