第六章-常用低壓電器及其控制電路

第七章低壓電器及電氣控制線路第三節(jié)三相鼠籠式異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路第二節(jié)三相鼠籠式異步電動機直接起動控制線路第一節(jié)低壓電器電工與電子技術(shù)基礎(chǔ)第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器第一節(jié)常用低壓電器一、電器的分類二、常用低壓電器的主要功能和用途(一)按用途或所控制的對象分類:

(二)按照低壓電器的動作方式分類:控制電器：用于控制電動機的起動和停止的電器。（如閘刀、接器和按鈕）保護電器：用于保護作用的電器。（接觸器、控制繼電器、啟動器、控制器、主令電器和電磁鐵）自動電器：依靠電器本身參數(shù)或外來信號(如電、磁、光熱等)而自動動作的電器（如接觸器、熱繼電器等）。一、低壓電器的分類手動電器：依靠人力直接操作的電器。如按鈕、刀開關(guān)等。第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器二、常用低壓電器的主要功能和用途（一）閘刀開關(guān)由閘刀、靜插座、瓷底座、熔絲、膠蓋等組成。

常用的有:HK1、HK2系列。其額定電壓為380V。額定電流為15A、30A、60A三種。SA圖形及文字符號外形圖第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器（二）轉(zhuǎn)換開關(guān)由數(shù)層動、靜觸片組裝在絕緣盒而成的。動觸點裝在轉(zhuǎn)軸上，用手柄轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸使動觸片與靜觸片接通與斷開。可實現(xiàn)多條線路、不同聯(lián)接方式的轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換開關(guān)中的彈簧可使動、靜觸片快速斷開，利于熄滅電弧。但轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸片通流能力有限，一般用于交流380V、直流220V，電流100A以下的電路中做電源開關(guān)。轉(zhuǎn)換開關(guān)外形圖第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器M3~用組合開關(guān)起停電動機的接線圖圖形符號文字符號第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器組合開關(guān)旋轉(zhuǎn)動畫第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器自動空氣斷路器原理圖可實現(xiàn)短路、過載、失壓保護。(三)低壓斷路器（空氣開關(guān)）銜鐵釋放連桿裝置主觸點手動閉合釋放彈簧鎖扣過流脫扣器欠壓脫扣器第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器（四）主令電器按鈕常用于接通和斷開控制電路。(a)外形圖(b)結(jié)構(gòu)常閉觸點常開觸點1、按鈕是在自動控制系統(tǒng)中發(fā)出指令或信號的操縱電器。第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器按鈕的結(jié)構(gòu)、符號結(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SBSBSB12344123外殼橋式動觸頭常開靜觸頭常閉靜觸頭支柱連桿復(fù)位彈簧按鈕帽第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器用于自動往復(fù)控制或限位保護等。2、行程開關(guān)（位置開關(guān)、限位開關(guān))結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動作要由機械撞擊。(b)示意圖未撞擊撞擊(a)外形圖ST常開觸點常閉觸點ST(c)符號第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器行程開關(guān)第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器（五）常用低壓熔斷器

熔斷器俗稱保險絲，主要用于保護電源免受短路的損害常用的熔斷器有：瓷插式、螺旋式和無填料管式三種。1、瓷插式熔斷器文字符號：FU圖形符號：瓷插式熔斷器結(jié)構(gòu)第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器2、螺旋式熔斷器由熔管及支持件(瓷制底座、帶螺紋的瓷帽、瓷套)所組成。熔管內(nèi)裝有熔絲并裝滿石英砂，同時還有熔體熔斷的指示信號裝置，熔體熔斷后，帶色標的指示頭彈出，便于發(fā)現(xiàn)更換。螺旋式熔斷器有：RL6、RL7、RLS2等系列。（a）外形（b）結(jié)構(gòu)文字符號：FU圖形符號：第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器保險絲和斷電器第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu)（六）交流接觸器(a)外形(b)結(jié)構(gòu)是一種自動的電磁式開關(guān)，通過電磁力作用下的吸合和反力作用下的釋放使觸頭閉合和分斷，導(dǎo)致電路的接通和斷開。是用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)電器。第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器接觸器第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器1、交流接觸器（1）組成電磁系統(tǒng)：(動鐵芯、靜鐵芯、電磁線圈)觸頭系統(tǒng):(三對常開主觸頭、兩對常開輔助觸頭、兩對常閉輔助觸頭)滅弧室：柵片滅弧裝置輔助設(shè)置：緩沖彈簧、短路環(huán)（2）型號CJO系列、CJ10系列、CJ2系列。（3）額定電壓（4）額定電流36V、127V、220V、380V。5A、10A、20A、40A、75A、120A。第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器交流接觸器觸點動作動畫第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器熱繼電器：用于電動機的過載保護。熱繼電器外形與結(jié)構(gòu)(a)外形(b)內(nèi)部結(jié)構(gòu)（七）繼電器第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器熱繼電器第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，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，常閉觸點斷開。工作原理:~結(jié)構(gòu)原理圖組成:雙金屬片、動作機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、整定調(diào)整裝置和溫度補償元件。發(fā)熱元件雙金屬片常閉觸頭杠桿第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器由于熱慣性，熱繼電器不能作短路保護。熱繼電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)是整流電流。即熱元件中通過的電流超過此值的20%時，熱繼電器應(yīng)當在20分鐘內(nèi)動作。調(diào)節(jié)“過載電流調(diào)節(jié)螺絲”即可改變整流電流值。熱繼電器熱元件額定電流的選擇一般可取(0.9~1.05)IN，對工作環(huán)境惡略，啟動頻繁的電動機可取(1.15~1.5)IN。第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器發(fā)熱元件常閉觸頭圖形符號繼電器第七章低壓電器及控制線路第一節(jié)低壓電器第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路第二節(jié)三相鼠籠式異步電動機直接起動控制線路二、點動控制線路三、接觸器自鎖控制線路一、電器控制線路原理圖一、電氣控制線路原理圖工作機械的電氣控制線路由動力電路、控制電路、信號電路和保護電路等組成。1、動力電路:從電網(wǎng)向工作機械的電動機供電；3、信號電路:控制信號器件工作;4、保護電路:保護人身及設(shè)備、電路的安全?？刂乒ぷ鳈C械操作，并對動力電路進行保護；2、控制電路:第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路手動正轉(zhuǎn)控制線路圖第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路二、點動控制線路點動正轉(zhuǎn)控制線路原理圖工作原理：合上電源開關(guān)，按下啟動按鈕SB接觸器線圈KM通電主觸點閉合電動機轉(zhuǎn)動松開按鈕SB接觸器線圈KM失電電動機停轉(zhuǎn)第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路點動第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路點動動畫第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路熔斷器FU交流接觸器KM組合開關(guān)Q按扭SBSB1SB235熱繼電器FRM3～421鼠籠式三相異步電動機直接起動控制線路結(jié)構(gòu)圖第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路自鎖原理動畫第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制線路圖起動原理：接通組合開關(guān)QS，按下啟動按鈕SB2：接觸器線圈KM通電所有常開觸頭閉合三對常開主觸頭閉合將電動機主電路接通電動機M起動松開啟動按鈕SB2：啟動按鈕斷開交流接觸器的常開輔助觸頭KM已經(jīng)閉合將SB2短路接觸器線圈KM維持通電電動機繼續(xù)轉(zhuǎn)動，故稱為接觸器自鎖第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路三、接觸器自鎖控制線路具有過載保護的自鎖正轉(zhuǎn)控制線路停止原理：按下停止按鈕SB1控制線路失電接觸器線圈KM失電三對常開主觸頭斷開，電動機主電路斷開電動機M停轉(zhuǎn)松開停止按鈕SB1自鎖觸頭已斷開，啟動按鈕也已斷開,吸引線圈斷電，電動機不能接通。該電路具有短路、失壓、欠壓及過保護功能。第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路電動機的保護短路保護是因短路電流會引起電器設(shè)備絕緣損壞產(chǎn)生強大的電動力，使電動機和電器設(shè)備產(chǎn)生機械性損壞，故要求迅速、可靠切斷電源。通常采用熔斷器FU和過流繼電器等。

欠壓是指電動機工作時，引起電流增加甚至使電動機停轉(zhuǎn)，失壓(零壓)是指電源電壓消失而使電動機停轉(zhuǎn)，在電源電壓恢復(fù)時，電動機可能自動重新起動(亦稱自起動)，易造成人身或設(shè)備故障。常用的失壓和欠壓保護有：對接觸器實行自鎖；用低電壓繼電器組成失壓、欠壓保護。

過載保護是為防止三相電動機在運行中電流超過額定值而設(shè)置的保護。常采用熱繼電器FR保護，也可采用自動開關(guān)和電流繼電器保護。第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路第三節(jié)三相鼠籠式異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路一、鼠籠式異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路二、位置控制線路三、Ｙ－△降壓起動一、鼠籠式異步電動機正反轉(zhuǎn)控制線路（一）接觸器互鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路接觸器互鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路正反轉(zhuǎn)第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路動作原理：(KM1是正轉(zhuǎn)接觸器,KM2是反轉(zhuǎn)接觸器)(SB1是正轉(zhuǎn)起動按鈕,SB2是反轉(zhuǎn)起動按鈕)兩個交流接觸器不能同時工作的控制作用稱為互鎖保護或聯(lián)鎖保護。閉合開關(guān)QS，按下正轉(zhuǎn)的起動按鈕SB1反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2的常閉輔助觸頭閉合正轉(zhuǎn)交流接觸器KM1的吸引線圈通電主觸頭接通，電動機正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2的吸引線圈串聯(lián)的正轉(zhuǎn)交流接觸器的常閉輔助觸頭斷開保證了正轉(zhuǎn)交流接觸器工作時，反轉(zhuǎn)交流接觸器不工作。第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路同理：當反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2的吸引線圈通電工作時,與正轉(zhuǎn)交流接觸器的吸引線圈串聯(lián)的反轉(zhuǎn)交流接觸器的常閉輔助觸頭斷開，正轉(zhuǎn)交流接觸器不能工作，從而達到了互鎖保護的目的。該電路的優(yōu)點:控制安全，不會因觸頭熔焊而造成短路;該電路的缺點:操作不方便。即當電動機在正轉(zhuǎn)過程中要求反轉(zhuǎn)時，必須先按停止按鈕SB3，讓聯(lián)鎖觸頭KM1閉合后，才能按反轉(zhuǎn)按鈕SB2，使電動機反轉(zhuǎn)。第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路（二）按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路按鈕聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路正反轉(zhuǎn)動畫第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路用復(fù)合按鈕常閉觸頭代替接觸器兩個常閉觸頭。每一聯(lián)動按鈕SB1、SB2都有一對常開觸頭和一對常閉觸頭。這兩對觸頭分別交錯串聯(lián)在正反轉(zhuǎn)交流接觸器KM1、KM2的吸引線圈中。當按下正轉(zhuǎn)起動按鈕SB1時，只有正轉(zhuǎn)交流接觸器的吸引線圈通電，而按下反轉(zhuǎn)起動按鈕SB2時，只有只有反轉(zhuǎn)交流接觸器的吸引線圈通電。如果同時按下正反轉(zhuǎn)起動按鈕，則兩交流接觸器的吸引線圈均不通電，從而防止了電源被短路。由于采用了聯(lián)動按鈕，電動機在由正轉(zhuǎn)向反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換時，就不必先按停止按鈕SB3，只要直接按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2即可。因為反轉(zhuǎn)按鈕按下時，其常閉觸頭先斷開，使KM1的吸引線圈斷電，然后SB2的常開觸頭閉合，使反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2的吸引線圈通電，電動機反轉(zhuǎn)起動，反之亦然。該電路的特點:電路控制方便，但不安全。如觸頭熔焊會引起電路短路。第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路（三）按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路該電路兼有兩種聯(lián)鎖控制電路的優(yōu)點，線路操作方便，工作可靠，應(yīng)用廣泛。第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路二、位置及行程控制線路位置控制就是利用生產(chǎn)機械運動部件上的檔鐵與位置開關(guān)碰撞，使其觸頭動作，來接通或斷開電路，達到控制生產(chǎn)機械運動部件的位置的一種方法。

SQ1和SQ2是兩個行程開關(guān)，控制工作臺的自動往返。當擋鐵撞動這兩個位置開關(guān)時，它能將電路斷開，使電動機停轉(zhuǎn)，達到位置的保護控制。行程開關(guān)SQ1、SQ2、SQ3、和SQ4均固定在工作臺的基座上，可左右移動的工作臺由電動機M來帶動。擋鐵1和2分別固定在工作臺的左右端，它們隨工作臺左右移動，擋鐵1只能和SQ1、SQ3碰撞，而擋鐵2只能和SQ2、SQ4碰撞。第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路工作臺限位動畫第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路當按下正轉(zhuǎn)起動按鈕SB1時，電動機正轉(zhuǎn)，使工作臺向左移動。當工作臺移動到預(yù)定位置時，擋鐵1壓下行程開關(guān)SQ1，使SQ1的常閉觸頭斷開，正轉(zhuǎn)交流接觸器KM1

的吸引線圈斷電，常開觸頭斷開，常閉觸頭接通，電動機先停轉(zhuǎn)。同時，SQ2的常開觸頭閉合，使反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2的吸引線圈通電，電動機便反轉(zhuǎn)，使工作臺向右移動，擋鐵1離開行程開關(guān)SQ1，開關(guān)SQ1復(fù)位，為下一次電動機正轉(zhuǎn)作好準備。當工作臺向右移動到另一預(yù)定位置時，擋鐵2壓下行程開關(guān)SQ2，使SQ2的常閉觸頭斷開，于是反轉(zhuǎn)交流接觸器KM2的吸引線圈斷電，常開觸頭斷開，常閉觸頭接通，電動機停轉(zhuǎn)。同時SQ2的常開觸頭閉合，使正轉(zhuǎn)交流接觸器KM1

的吸引線圈通電，電動機M又開始正轉(zhuǎn)，使工作臺向左移動，當擋鐵2離開行程開關(guān)SQ2時，開關(guān)SQ2復(fù)位，為下一次電動機反轉(zhuǎn)作好準備。如此周期性地自動進行轉(zhuǎn)換，直到按下停止按鈕SB3為止。第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路這種控制線路，只要按下正轉(zhuǎn)（或反轉(zhuǎn)）按鈕，電動機就能帶動工作臺周期性地左右循環(huán)移動。在上圖中，除利用交流接觸器的常閉觸頭實現(xiàn)互鎖保護外，還利用行程開關(guān)SQ1、SQ2來實現(xiàn)互鎖保護，類似于聯(lián)動按鈕的作用。行程開關(guān)SQ3和SQ4是起極限位置保護作用的。它們安裝在基座上對應(yīng)于工作臺左右移動的極限位置上。電動機正轉(zhuǎn)，使工作臺左移，當由于某種原因，使得行程開關(guān)SQ1沒有動作時，則工作臺繼續(xù)左移，這時行程開關(guān)SQ3將起作用，擋鐵1碰上它時，將電動機正轉(zhuǎn)電路切斷。電動機停轉(zhuǎn)，避免了工作臺越出極限位置造成事故。行程開關(guān)SQ4的作用與SQ3相同。所以行程開關(guān)SQ3和SQ4起到了極限位置的保護作用。第二節(jié)三相異步電動機基本控制線路第七章低壓電器及控制線路三、Ｙ－△降壓起動

（一）接線圖

星形－三角形降壓起動只適用于正常運行時定子繞組接成三角形的電動機。在起動時先將定子接成星形，起動完畢再接成三角形，接線原理如圖所示

（二）操作步驟

首先閉合1KM和3KM，將定子繞組拉成星形起動。當軒速升高到一定數(shù)值時，斷開3KM，閉合2KM，將定子繞組接成三角形，電動機繼續(xù)加速到穩(wěn)定狀態(tài)，起動過程結(jié)束。由星形聯(lián)接改為三角形聯(lián)接時，3KM先斷開、2KM后閉合的動作順序是很重要的，如果2KM先閉合，就會造成電源短路。（三）特點：

正常運行時，定子接成△形，其相電壓U△等于線電壓U1N；啟動時，定子接成Y形，其相電壓UY=，因此電壓降低的比值是，即：,因此電壓降低的比值是，即

Y形聯(lián)接時相電流等于ＩＹ線電流，△形聯(lián)接時相電流Ｉ△等于線電流的。又由于，所以，于是

與前述一樣，起動轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，即因此，星形－三角形降壓起動的性質(zhì)與自耦變壓器降壓起動一樣，都能使起動轉(zhuǎn)矩和起動電流所降低的比值相同，不