任務1.1 電動機點長動運行控制6.17

《數(shù)控機床電氣控制》主講人：劉保朝陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院項目1：機床電動機基本電氣控制線路分析任務1.1三相異步電動機點/長動運行控制（課時：4學時）機床電氣控制控制系統(tǒng)基本控制線路1基本控制線路2基本控制線路3基本控制線路4基本控制線路n基本元素：各種低壓電器元件知識基礎(chǔ)基本電路綜合電路由簡單到復雜項目1：機床電動機基本電氣控制線路分析學習導航項目布置生產(chǎn)工藝對電動機點動、長動控制需求以及控制的任務描述知識準備低壓電器的的定義與分類組合開關(guān)、熔斷器、交流接觸器：用途、結(jié)構(gòu)、工作原理、主要參數(shù)、選用知識準備熱繼電器、三相交流電動機、控制按鈕：用途、結(jié)構(gòu)、工作原理、主要參數(shù)、選用知識準備任務實施任務實施低壓電器的的定義與分類低壓電器的的定義與分類任務1.1三相異步電動機點/長動運行控制學習導航【能力目標】1.能夠正確判別各種低壓電器的類別、用途和動作方式。2.能夠準確識別低壓電器元件名稱，根據(jù)低壓電器元件的銘牌看懂其型號、規(guī)格、主要技術(shù)參數(shù)。3.能夠根據(jù)設(shè)備工作場景，正確選用常用低壓電器元件。4.能夠識別電動機的電動、長動、點/長動控制電路，并能正確分析控制電路的工作過程。1.了解低壓電器的定義和分類；2.熟悉常用低壓電器組合開關(guān)、熔斷器、接觸器、熱繼電器、電動機和按鈕的用途、結(jié)構(gòu)、工作原理、型號規(guī)格、符號、常見品牌、選用方法；3.掌握電動機基本控制電路的工作原理及安裝接線方法。【知識目標】企業(yè)生產(chǎn)車間有很多設(shè)備采用三相異步電動機拖動。有些需要點動運行，如普通車床，為操作安全和節(jié)約輔助時間，在刀架換刀和卡盤上下物料時，要靈活調(diào)整溜板箱的位置，電動機需要采用點動方式運行。而有些設(shè)備，例如物料輸送傳送帶，為使用方便需要拖動電動機長動運行。還有些設(shè)備在不同工況下即需要夠靈活控制，也要滿足使用方便，拖動電動機應采用點/長動方式運行一、任務引入任務1.1三相異步電動機點/長動運行控制現(xiàn)有1個組合開關(guān)、4個熔斷器、1個交流接觸器、2個按鈕、1個旋鈕、電路導線若干，請完成以下任務。二、任務描述任務1、電動機點動運控制任務2、電動機長動運控制任務3、電動機點長動運控制1.電動機點動運行的內(nèi)涵是什么？2.電動機長動運行的內(nèi)涵是什么？3.各種低壓電器元件有什么用途？分別是怎么工作的？銘牌內(nèi)容上包含哪些關(guān)鍵信息？4.電氣控制系統(tǒng)原理如何表達？電器元件如何表示？和機械圖紙有哪些主要區(qū)別？5.怎樣分析電氣控制線路的工作原理？三、問題思考四、知識準備知識點1：低壓電器的定義與分類名稱用途配電電器開關(guān)電器不頻繁的接通或分斷電源熔斷器用于線路或設(shè)備短路或嚴重過載保護控制電器控制電器控制電動機的啟動、停止、正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及調(diào)速等動作。如按鈕、繼電器、接觸器保護電器保護電動機。如熔斷器、電流繼電器、熱繼電器主令電器發(fā)布控制指令。如刀開關(guān)、按鈕、位置開關(guān)等執(zhí)行電器直接帶動、操縱生產(chǎn)機械的電器。如電磁鐵、電磁離合器、電磁工作臺。定義：在交流1200V以下、直流1500V以下電壓范圍內(nèi)工作的電器元件稱低壓電器。分類：1）按電器的動作方式分：手動電器和自動電器；2）按有無觸點分：有觸點電器和無觸點電器；3）按工作原理分：電磁式電器和非電量控制電器；4）按電器的用途分：配電保護電器和控制電器；知識點2：組合開關(guān)（轉(zhuǎn)換開關(guān)）可實現(xiàn)多組觸點組合，用作電源開關(guān)。在機床上用作電源開關(guān)，不帶負載接通或斷開電源直接控制5kW以下的異步電動機的起動、停止等。組合開關(guān)不適于頻繁操作的場所使用。結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、操作方便組合開關(guān)具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、操作方便。

組合開關(guān)的圖形符號和文字符號一定要記牢呀！組合開關(guān)結(jié)構(gòu)、工作原理和符號L1L2L3QSFU電路組成分析M3~QSFU起動：轉(zhuǎn)動手柄，合上開關(guān)QS電動機運轉(zhuǎn)M3~停止：轉(zhuǎn)動手柄，斷開開關(guān)QF電動機停轉(zhuǎn)L1L2L3案例：組合開關(guān)直接啟?？刂菩」β孰妱訖C組合開關(guān)額定電流有10、25、60和100A等多種。常見產(chǎn)品有HZ10系列、HZ5系列、HZ12系列、LW5萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)。如品牌為人民電器型號為HZ10-10/03的組合開關(guān)，額定電流10A，3極。怎么選擇組合開關(guān)呢？原理：當電流超過規(guī)定值一定時間后,以它本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而分斷電路。作用：低壓配電系統(tǒng)及用電設(shè)備中作短路和嚴重過載保護（l0倍額定電流）應用：串接于被保護電路的首端組成：由熔體（是感測元件也是執(zhí)行元件）、安裝熔體的熔管（在熔體熔斷時滅弧）和絕緣底座三部分組成優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，價格便宜，體小量輕

知識點3：熔斷器1銅圈2熔斷管3管帽4插座5墊圈6熔體7熔片無填料式熔斷器的分類熔斷器的類型分為瓷插（插入）式、螺旋式、無填料封閉管式、有填料（石英砂等材料增加滅弧能力）封閉管式熔斷器、快速熔斷式和自恢復式等1)插入式和螺旋式熔斷器的結(jié)構(gòu)圖1—動觸頭2—熔絲3—瓷蓋4—靜觸頭5—瓷座圖1-RC1A插入式熔斷器1—瓷帽2—熔管3—瓷套4—上接

線柱5—下接線柱6—底座圖1-42螺旋式熔斷器外形與結(jié)構(gòu)2）有填料式熔斷器3）無填料密封式熔斷器瓷插式熔斷器4）快速熔斷器典型產(chǎn)品有：RL6、RL7、RL96、RLS2系列螺旋式熔斷器，RL1B系列帶斷相保護螺旋式熔斷器，RT18、RT18-□X系列熔斷器以及RT14系列有填料密封管式熔斷器。還有國外引進技術(shù)生產(chǎn)的NT系列有填料密閉式刀型觸頭熔斷器與NGT系列半導體器件保護用熔斷器等。有填料封閉管式熔斷器5）自恢復熔斷器RZ一定要記牢呀！隔離開關(guān)HRT0系列-2（熔斷式刀開關(guān)）接觸器功能：將電磁能轉(zhuǎn)換成機械能，通過電磁力吸引銜鐵帶動觸點動作，實現(xiàn)對電路的控制，用于中遠距離頻繁地接通或斷開交直流主電路及大容量控制電路的自動控制電器，并具有欠壓和失壓保護。知識點4：交流接觸器交流接觸器外形、結(jié)構(gòu)形式交流接觸器結(jié)構(gòu)圖主觸頭常閉輔助觸頭常開輔助觸頭靜鐵心動鐵心吸引線圈滅弧裝置交流接觸器的結(jié)構(gòu)：由電磁機構(gòu)、觸點系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、復位彈簧機構(gòu)或緩沖裝置、支架與底座等組成。鐵芯通電線圈銜鐵及其固定在銜鐵上的動觸頭支撐彈簧靜觸點輔助常閉觸點輔助常開觸點交流接觸器工作原理：1）線圈通電后，線圈電流在鐵心中產(chǎn)生磁通，該磁通對銜鐵產(chǎn)生克服復位彈簧反力的電磁吸力，使銜鐵帶動觸點動作。2）觸點動作時，常閉觸點先斷開，常開觸點后閉合。3）當線圈斷電時銜鐵在復位彈簧的反力作用下復位。使主、輔觸點的常開觸點斷開，常閉觸點恢復閉合。3對3常開主觸頭交流接觸器的工作原理結(jié)構(gòu)示意圖動畫CJ20接觸器，控制交流電動機CJ16（19）接觸器，控制功率補償?shù)碾娙萜鞯那谐?/p>

CJ20接觸器，控制交流電動機接觸器按其主觸點通過電流的種類，可分為交流接觸器和直流接觸器兩種。CJ20系列CJ40系列CJ10系列CJ12接觸器，控制起重設(shè)備

CJX2-N接觸器，控制電動機正反轉(zhuǎn)

CJT1接觸器，控制大容量電動機

交流磁系統(tǒng)加短路環(huán)對交流電磁機構(gòu)，鐵心中的磁通量及吸力是一個周期函數(shù)。電磁吸力與磁通的平方成正比，當磁通為零時，吸力也為零。在f＝50Hz時，每周期內(nèi)銜鐵吸力兩次過零，這時銜鐵在彈簧反力作用下被拉開，磁通大于零后，吸力增大，當吸力大于反力時，銜鐵又吸合，將產(chǎn)生頻率為100Hz的強烈的持續(xù)撞擊和噪聲，振動會使電器壽命縮短。為了避免這種現(xiàn)象，改善工作狀況，通常在鐵心端面上裝一個銅質(zhì)分磁環(huán)或稱短路環(huán)。短路環(huán)工作原理：短路環(huán)把極面上的交變磁通分成兩個相位相差90°交變磁通。這兩部分磁吸引力不會同時達到零值，其合吸引力就為零，就能消除震動。接觸器的圖形符號與文字符號加短路環(huán)后的磁通和電磁力圖1-15裝短路環(huán)后的磁通及電磁力分布圖1-動鐵心2-短路環(huán)3-靜鐵心4-線圈常用典型接觸器簡介常用的交流接觸器有CJ0、CJ10、CJ12、CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40、CJX2等系列，以及NC、B、LC1-D、3TB、STF系列交流接觸器等。CJ20系列型號含義：B系列型號含義：交流接觸器：線圈通以交流電，主觸點接通、切斷交流主電路。

●交變磁通穿過鐵心，產(chǎn)全渦流和磁滯損耗，使鐵心發(fā)熱。

●鐵心用硅鋼片沖壓而成以減少鐵損?！窬€圈做成短而粗的圓筒狀繞在骨架上以便于散熱?！耔F心端面上安裝銅制的短路環(huán)，以防止交變磁通使銜鐵產(chǎn)生強烈振動和噪聲?！駵缁⊙b置通常采用滅弧罩和滅弧柵。直流接觸器：線圈通以直流電，主觸點接通、切斷直流主電路。

●不產(chǎn)全渦流和磁滯損耗，鐵心不發(fā)熱。

●鐵心用整塊鋼制成?！窬€圈制成長而薄的圓筒狀。●250A以上的直流接觸器采用串聯(lián)雙繞組線圈?！駵缁⊙b置通常采用滅弧能力較強的磁吹滅弧裝置。

接觸器分類及特點：(按主觸頭控制的電流種類）額定電壓額定電流吸引線圈額定電壓交流有36V、110V、220V、380V；直流有24V、48V、220V、440V。接觸器銘牌上的額定電流是指主觸點的額定電流，有5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。接觸器銘牌上的額定電壓是指主觸點的額定電壓。交流有220V、380V、500V；直流有110V、220V、440V。額定電流壽命及操作頻率通斷能力通斷能力可分為最大接通電流和最大分斷電流。接觸器的電氣壽命是按規(guī)定使用類別的正常操作條件下，不需修理或更換零件的負載操作次數(shù)。額定操作頻率（次/h）是指允許每小時接通的最多次數(shù)。接觸器的主要技術(shù)參數(shù)CJ

20－〇

〇

/〇

〇交流設(shè)計額定電流用K表示礦用額定工作電壓(03－380V)TH(濕熱帶產(chǎn)品)接觸器序號啟動器的接觸器(06－660V；11－1140V)CZ

16－

〇

/〇

〇直流設(shè)計額定電流常開主觸點數(shù)常閉主觸點數(shù)接觸器序號

交流接觸器型號意義說明舉例：

直流接觸器型號意義說明舉例：

怎么選擇接觸器呢？1.接觸器主觸點的額定電壓應大于或等于被控電路的額定電壓。2.接觸器主觸點的額定電流應大于或等于1.3倍的電動機的額定電流。3.接觸器線圈額定電壓選擇。4.接觸器的觸頭數(shù)量、種類應滿足控制線路要求5.操作頻率的選擇。

知識點5：熱繼電器功能：熱繼電器是利用電流的熱效應來推動動作機構(gòu)使觸點系統(tǒng)閉合和分斷的保護電器。主要用于電動機的過載保護、斷相保護及電流不平衡運行保護。發(fā)熱元件功能：熱繼電器是利用電流的熱效應來推動動作機構(gòu)使觸點系統(tǒng)閉合和分斷的保護電器。主要用于電動機的過載保護、斷相保護及電流不平衡運行保護。結(jié)構(gòu)：I常閉觸頭雙金屬片工作原理：發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開?？郯咫p金屬片式熱繼電器工作原理雙金屬片熱繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理1-主雙金屬片2-電阻絲3-導板4--補償雙金屬片5-螺釘6-推桿7-靜觸頭8-動觸頭9-復位按鈕10-調(diào)節(jié)凸輪11-彈簧圖3-7雙金屬片式熱繼電器結(jié)構(gòu)原理圖熱繼電器外形與結(jié)構(gòu)(a)外形(b)結(jié)構(gòu)熱繼電器外形與結(jié)構(gòu)1-上導板2-下導板3-雙金屬片4-動斷觸點5-杠桿差動式帶斷相保護的熱繼電器帶斷相保護熱繼電器工作原理當工作回路斷開或正常通電時，如（a）（b）所示，杠桿沒有推動動斷觸點，常閉觸點導通。當工作回路過載或其中1或2相缺相時，杠桿推動動斷觸點移動，常閉觸點斷開，切斷回路，保護負載。熱繼電器圖形、文字符號帶斷相保護熱繼電器熱繼電器典型產(chǎn)品及主要技術(shù)參數(shù)常用的熱繼電器有：JR20、JRS1、JR36、JR21、3UA5、3UA6、LR1-D、T系列等型號熱元件號整定電流范圍/A型號熱元件號整定電流范圍/AJR20-10配CJ20-101R0.1~0.13~0.15JR20-10配CJ20-109R2.6~3.2~3.82R0.15~0.19~0.2310R3.2~4~63R0.23~0.29~0.3511R4~5~64R0.35~0.44~0.5312R5~6~75R0.53~0.67~0.813R6~7.2~8.46R0.8~1~1.214R8.6~10~11.67R1.2~1.5~1.815R0.1~0.13~0.158R1.8~2.2~2.6JR20系列熱繼電器技術(shù)數(shù)據(jù)3/25/20245:24PMJR20系列型號含義:熱繼電器產(chǎn)品熱繼電器由于其熱慣性，當電路短路時不能立即動作切斷電路。因此，不能用作短路保護。常用的熱繼電器有JR0、JR10系列。熱繼電器的整定電流一般應調(diào)節(jié)到與電動機額定電流相等，以便更好地起到過載保護作用。當熱繼電器通過的電流為其整定電流的20％時，在一定時間動作。

電動機回路中作短路保護時，對于單臺直接起動電動機，應按下式計算Ifu=（1.5～2.5）INIIN

——

電動機的額定電流。

對于多臺直接起動電動機，應按下式計算：

Ifu=（1.5～2.5）Inmax+∑IN

INmax——

功率最大的一臺電動機額定電流。

∑IN——

其余電動機額定電流之和。怎么選擇熔斷器呢？三相籠型異步電動機結(jié)構(gòu)組成:定子、氣隙和轉(zhuǎn)子三部分。定子主要由定子鐵心、定子繞組和機座組成，轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)子鐵心組成。知識點6：三相籠型異步電動機主令電器是用來發(fā)布命令、改變控制系統(tǒng)工作狀態(tài)的電器。常用的主令電器有控制按鈕、行程開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、主令控制器等。控制按鈕是一種主令電器，又叫按鈕開關(guān)。在低壓控制系統(tǒng)中，手動發(fā)出控制信號，可遠距離操縱各種電磁開關(guān)，如繼電器、接觸器等，用作短時接通和分斷5A以下的小電流電路。按用途和觸點結(jié)構(gòu)的不同，按鈕分起動按鈕，停止按鈕和復合按鈕。按鈕結(jié)構(gòu)簡單、應用廣泛。知識點7：控制按鈕(a)外形圖

通常用來短時間接通或斷開控制電路的手動電器。常開觸點常閉觸點按鈕帽復位彈簧

SB常開觸點（NO）常閉觸點(NC)SB復合按鈕SB按鈕動作原理：1）按下按鈕帽，動觸點下移，先斷開常閉觸點，后接通常開觸點。2）松開按鈕帽，動觸點上移，先斷開常開觸點，后接通常閉觸點。控制按鈕結(jié)構(gòu)和原理控制按鈕動作原理演示工作中為便于識別不同作用的按鈕，避免誤操作，按鈕的顏色有如下規(guī)定：(1)停止和急停按鈕：紅色。按紅色按鈕時，必須使設(shè)備斷電、停車。

(2)啟動按鈕：綠色。

(3)點動按鈕：黑色。

(4)啟動與停止交替按鈕：必須是黑色、白色或灰色，不得使用紅色和綠色。

(5)復位按鈕：必須是藍色；當其兼有停止作用時，必須是紅色。怎么選擇控制按鈕呢？LA系列部分按鈕接觸器的圖形符號與文字符號LA系列按鈕他不直接控制主電路的通斷，適用于交流50Hz、額定工作電壓至380V，或直流工作電壓至220V的工業(yè)控制電路中，在磁力起動器、接觸器、繼電器及其他電器線路中，主要作遠程控制之用。1）開啟式按鈕:一般用于開關(guān)柜、控制臺、控制柜的面板上。2）保護式按鈕：有保護外殼，可防止內(nèi)部的零件受機械損傷或操作者觸電3）旋轉(zhuǎn)式按鈕：用手把旋轉(zhuǎn)操作觸頭，接通或分斷電路。4）鑰匙式按鈕：只有用鑰匙插入，才可操作，防止誤動作。5）緊急式按鈕：有紅色大蘑菇頭突出于按鈕螺帽之外，緊急切斷電源時使用。此外，還有防水式按鈕、防爆式按鈕、防腐式按鈕和帶燈按鈕等。鑰匙式按鈕緊急式按鈕（蘑菇頭按鈕）按鈕的型號及符號

一定要記牢呀！按鈕的型號及符號

試述低壓斷路器有哪些保護功能

？你會做嗎？熱繼電器主要由哪幾部分構(gòu)成？各部分應連接在電路的什么地方？其作用呢？

熔斷器用于電動機控制時，熔體的額定電流應如何選擇？接觸器和按鈕都是控制電路通斷的電器，它們的控制對象有何不同？檢驗學習結(jié)果

試述接觸器的主要組成及各部分功能，畫出各部分的圖形符號，標出相應文字符號。

電路元件清單、用途五、任務實施【1】電動機點動運行電路原理接觸器接線端子按鈕電動機熔斷器斷路器點動控制電路接線與調(diào)試M3~動合主觸點3~起動按鈕動鐵心靜鐵心M3~點動!連續(xù)運行怎么辦?電動機點動控制電路分析主電路控制電路L1L2L3QSFU2FU1KMSBKM點動控制工作原理分析線圈通電電機轉(zhuǎn)動電機停止松開按鈕線圈失電至此，整個動作過程結(jié)束。電路恢復原始狀態(tài)。1、合上空氣開關(guān)QS按下按鈕SB電動機得電運轉(zhuǎn)KM線圈通電KM主觸頭閉合2、啟動3、停止松開按鈕SBKM線圈失電電動機失電停轉(zhuǎn)KM主觸頭斷開工作原理：M3~FRFRL1L2L3KMSBQSKM

M3～FU1FU2點動按鈕KM主觸頭閉合按下SBKM線圈得電松開SBKM線圈斷電KM主觸頭復位電動機斷電停轉(zhuǎn)電動機M通電起動.工作過程：先接通電源開關(guān)QS。應用案例：常用于機床主軸或工作臺的調(diào)整；機床的試車、檢修等單向長動正轉(zhuǎn)控制電路圖【2】電動機長動運行電路原理電路元件清單、用途電動機長動運行電路接線與調(diào)試L1L2L3M3~停止按鈕接常閉起動按鈕接常開接觸器停止按鈕和起動按鈕輔助常開起自鎖作用電動機主電路

松開按鈕后，電動機也能夠繼續(xù)運轉(zhuǎn)的控制方式稱為連續(xù)運轉(zhuǎn)控制。電動機單向長動運行控制KMSB1SB2KMQSKMFRM3~L1L2L3FRFU1FU2自鎖觸頭短路保護過載保護停止按鈕起動按鈕工作過程：先接通電源開關(guān)QS按下SB2KM線圈得電KM主觸頭閉合電動機運轉(zhuǎn)KM動合