低壓電器的工作原理動畫演示

1、2.1 電氣控制技術(shù)概述 2.2 常用低壓電器 2.3 基本電氣控制電路 2.4 典型電氣控制系統(tǒng) 作業(yè),2.1 電氣控制技術(shù)概述,2.1.1 電氣自動控制及其在現(xiàn)代機(jī)床中的地位 2.1.2 機(jī)床電氣自動控制的發(fā)展概況,2.1.1 電氣自動控制及其在現(xiàn)代機(jī)床中的地位,所謂“自動控制”是指在沒有人直接參與（或僅有少數(shù)人參與）的情況下，利用自動控制系統(tǒng)，使被控對象（或生產(chǎn)過程），自動地按預(yù)定的規(guī)律去進(jìn)行工作。 由于現(xiàn)代化的金屬切削機(jī)床均用交、直流電機(jī)作為動力源，因而電氣自動控制是現(xiàn)代機(jī)床的主要控制手段。本章就是以機(jī)床作為典型對象來研究電氣自動控制技術(shù)的基本原理、方法和應(yīng)用，這些基本控制方法自然也適

2、用于機(jī)器設(shè)備及生產(chǎn)過程。,2.1.2 機(jī)床電氣自動控制的發(fā)展概況,2.1.2.1 電氣拖動的發(fā)展與分類 2.1.2.2 電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展與分類,2.1.2.1 電氣拖動的發(fā)展與分類,電氣控制與電氣拖動有著密切的關(guān)系。20世紀(jì)初，由于電動機(jī)的出現(xiàn)，使得機(jī)床的拖動發(fā)生了變革，用電動機(jī)代替蒸汽機(jī)，機(jī)床的電氣拖動隨電動機(jī)的發(fā)展而發(fā)展。 1.成組拖動 2.單電機(jī)拖動 3.多電機(jī)拖動 4.交、直流無級調(diào)速,2.1.2.2 電氣控制系統(tǒng)的發(fā)展與分類,1.邏輯控制系統(tǒng) （1）手動控制 （2）自動控制 繼電器接觸器自動控制系統(tǒng) 順序控制器 數(shù)字控制 2.連續(xù)控制系統(tǒng) 3.混合控制系統(tǒng),2.2 常用低壓電器,2

3、.2.1 常用低壓電器的基本知識 2.2.2 主令電器 2.2.3 接觸器 2.2.4 繼電器 2.2.5 其他電器,2.2.1 常用低壓電器的基本知識,2.2.1.1 低壓電器的分類 2.2.1.2 低壓電器的作用 2.2.1.3 低壓電器的基本結(jié)構(gòu),2.2.1.1 低壓電器的分類,所低壓電器是指工作在交流電壓 1200V 、直流電壓 1500V 以下的各種電器。生產(chǎn)機(jī)械上大多用低壓電器。 低壓電器種類繁多，按其結(jié)構(gòu)、用途及所控制對象的不同，可以有不同的分類方式。,1 按用途和控制對象不同，可將低壓電器分為配電電器和控制電器。 用于電能的輸送和分配的電器稱為低壓配電電器，這類電器包括刀開關(guān)、

4、轉(zhuǎn)換開關(guān)、空氣斷路器和熔斷器等。 用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器稱為控制電器，這類電器包括接觸器、起動器和各種控制繼電器等。,2.2.1.1 低壓電器的分類,2 按操作方式不同，可將低壓電器分為自動電器和手動電器。 通過電器本身參數(shù)變化或外來信號（如電、磁、光、熱等）自動完成接通、分?jǐn)唷⑵饎?、反向和停止等動作的電器稱為自動電器。常用的自動電器有接觸器、繼電器等。 通過人力直接操作來完成接通、分?jǐn)唷⑵饎?、反向和停止等動作的電器稱為手動電器。常用的手動電器有刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)和主令電器等。,3 按工作原理可分為電磁式電器和非電量控制電器 電磁式電器是依據(jù)電磁感應(yīng)原理來工作的電器，如接觸器、各類電磁

5、式繼電器等。非電量控制電器的工作是靠外力或某種非電量的變化而動作的電器，如行程開關(guān)、速度繼電器等。,2.2.1.2 低壓電器的作用,控制作用 保護(hù)作用 測量作用 調(diào)節(jié)作用 指示作用 轉(zhuǎn)換作用,2.2.1.3 低壓電器的基本結(jié)構(gòu),電磁式低壓電器大都有兩個主要組成部分，即：感測部分電磁機(jī)構(gòu)和執(zhí)行部分觸頭系統(tǒng)。,1 電磁機(jī)構(gòu) 電磁機(jī)構(gòu)的主要作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能量，帶動觸頭動作，從而完成接通或分?jǐn)嚯娐返墓δ堋?電磁機(jī)構(gòu)由吸引線圈、鐵心和銜鐵 3 個基本部分組成。 常用的電磁機(jī)構(gòu)如圖所示，可分為 3 種形式。,2.2.1.3 低壓電器的基本結(jié)構(gòu),2. 直流電磁鐵和交流電磁鐵 按吸引線圈所通電流性

6、質(zhì)的不同，電磁鐵可分為直流電磁鐵和交流電磁鐵。 直流電磁鐵由于通入的是直流電，其鐵心不發(fā)熱，只有線圈發(fā)熱，因此線圈與鐵心接觸以利散熱，線圈做成無骨架、高而薄的瘦高型，以改善線圈自身散熱。鐵心和銜鐵由軟鋼和工程純鐵制成。 交流電磁鐵由于通入的是交流電，鐵心中存在磁滯損耗和渦流損耗，線圈和鐵心都發(fā)熱，所以交流電磁鐵的吸引線圈有骨架，使鐵心與線圈隔離并將線圈制成短而厚的矮胖形，以利于鐵心和線圈的散熱。鐵心用硅鋼片疊加而成，以減小渦流。 當(dāng)線圈中通以直流電時(shí)，氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度不變， 直流電磁鐵的電磁吸力 為恒值。當(dāng)線圈中通以交流電時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為交變量，交流電磁鐵的電磁吸力 F 在 0 （最小值） F

7、m （最大值）之間變化，其吸力曲線如下圖所示。在一個周期內(nèi)，當(dāng)電磁吸力的瞬時(shí)值大于反力時(shí)，銜鐵吸合；當(dāng)電磁吸力的瞬時(shí)值小于反力時(shí)，銜鐵釋放。所以電源電壓每變化一個周期，電磁鐵吸合兩次、釋放兩次，使電磁機(jī)構(gòu)產(chǎn)生劇烈的振動和噪聲，因而不能正常工作。,2.2.1.3 低壓電器的基本結(jié)構(gòu),交流電磁鐵吸力變化情況如下圖所示：,2.2.1.3 低壓電器的基本結(jié)構(gòu),2. 直流電磁鐵和交流電磁鐵 為了消除交流電磁鐵產(chǎn)生的振動和噪 聲 ，在鐵心的端面開一小槽，在槽內(nèi)嵌入銅制短路環(huán)，如下圖所示。,2.2.1.3 低壓電器的基本結(jié)構(gòu),3 觸頭系統(tǒng) 觸頭是電器的執(zhí)行部分，起接通和分?jǐn)嚯娐返淖饔谩?觸頭主要有兩種結(jié)構(gòu)形

8、式：橋式觸頭和指形觸頭，具體如下圖所示。,2.2.1.3 低壓電器的基本結(jié)構(gòu),4. 滅弧裝置 在大氣中分?jǐn)嚯娐窌r(shí)，電場的存在使觸頭表面的大量電子溢出從而產(chǎn)生電弧。電弧一經(jīng)產(chǎn)生，就會產(chǎn)生大量熱能。電弧的存在既燒蝕觸頭金屬表面，降低電器的使用壽命，又延長了電路的分?jǐn)鄷r(shí)間，所以必須迅速把電弧熄滅。 常用的滅弧方法： 電動力滅弧 磁吹滅弧 金屬柵片滅弧,2.2.2 主令電器,主令電器是一種專門發(fā)布命令、直接或通過電磁式電器間接作用于控制電路的電器。常用來控制電力拖動系統(tǒng)中電動機(jī)的起動、停車、調(diào)速及制動等。,2.2.2.1 控制按鈕 2.2.2.2 行程開關(guān) 2.2.2.3 接近開關(guān) 2.2.2.4 萬

9、能轉(zhuǎn)換開關(guān),2.2.2.1 控制按鈕,控制按鈕由按鈕帽 1 、復(fù)位彈簧 2 、橋式觸頭 3 、4 、5 和外殼等組成，通常做成復(fù)合式，即具有動合觸點(diǎn)和動斷觸點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)示意圖見下圖所示。,2.2.2.1 控制按鈕,控制銨鈕的種類很多，指示 燈式按鈕內(nèi)可裝入信號燈顯示信號；緊急式按鈕裝有蘑菇形鈕帽，以便于緊急操作；旋鈕式按鈕用于扭動旋鈕來進(jìn)行操作。 常見按鈕的外形如下圖所示：,2.2.2.1 控制按鈕,控制按鈕的型號含義和電氣符號如下圖所示。,1 型號含義,2 電氣符號,2.2.2.2 行程開關(guān),行程開關(guān)又稱位置開關(guān)或限位開關(guān)。它的作用與按鈕相同，只是其觸點(diǎn)的動作不是靠手動操作，而是利用生產(chǎn)機(jī)械某

10、些運(yùn)動部件上的擋鐵碰撞其滾輪使觸頭動作來實(shí)現(xiàn)接通或分?jǐn)嚯娐返摹?行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)分為 3 個部分：操作機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和外殼，行程開關(guān)的外形及結(jié)構(gòu)如下圖所示。,行程開關(guān)實(shí)物圖,行程開關(guān)結(jié)構(gòu)圖,2.2.2.2 行程開關(guān),行程開關(guān)的型號含義和電氣符號如下圖所示。,型號含義,電氣符號,2.2.2.3 接近開關(guān),接近式位置開關(guān)是一種非接觸式的位置開關(guān)，簡稱接近開關(guān)。它由感應(yīng)頭、高頻振蕩器、放大器和外殼組成。當(dāng)運(yùn)動部件與接近開關(guān)的感應(yīng)頭接近時(shí)，就使其輸出一個電信號。 接近開關(guān)包括電感式和電容式兩種。 電感式接近開關(guān)的感應(yīng)頭是一個具有鐵氧體磁心的電感線圈，只能用于檢測金屬體。振蕩器在感應(yīng)頭表面產(chǎn)生一個交變磁場

11、，當(dāng)金屬塊接近感應(yīng)頭時(shí)，金屬中產(chǎn)生的渦流吸收了振蕩的能量，使振蕩減弱以至停振，因而存在振蕩和停振兩種信號，經(jīng)整形放大器轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的開關(guān)信號，從而起到“開”、“關(guān)”的控制作用。,2.2.2.3 接近開關(guān),常用的電感式接近開關(guān)型號有 LJ1 、 LJ2 等系列，電容式接近開關(guān)型號有 LXJ15 、 TC 等系列產(chǎn)品。,接近開關(guān)外形圖,接近開關(guān)的電氣符號,2.2.2.4 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān),萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種多檔式，控制多回路的主令電器，一般可作為多種配電裝置的遠(yuǎn)距離控制，也可作為電壓表、電流表的換相開關(guān)，還可作為小容量電動機(jī)的起動、制動、調(diào)速及正反向轉(zhuǎn)換的控制。其觸頭檔數(shù)多、換接線路多、用途廣泛，故有

12、“萬能”之稱。 轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)物圖如下：,2.2.2.4 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān),萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)主要由操作機(jī)構(gòu)、面板、手柄及數(shù)個觸點(diǎn)座等部件組成，并用螺栓組裝成為一個整體，如下圖所示。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的圖形符號及文字符號如下圖所示。圖中水平方向的數(shù)字 13 表示觸點(diǎn)編號，垂直方向的數(shù)字及文字“左”、“ 0 ”、“右”表示手柄的操作位置（檔位），虛線表示手柄操作的聯(lián)動線。在不同的操作位置，各對觸點(diǎn)的通、斷狀態(tài)的表示方法為：在觸點(diǎn)的下方與虛線相交位置有黑色圓點(diǎn)表示在對應(yīng)操作位置時(shí)觸點(diǎn)接通，沒涂黑色圓點(diǎn)表示在該操作位置不通。,2.2.3 接觸器,2.2.3.1 接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理 2.2.3.2 接觸器的主要技術(shù)參

13、數(shù)及型號,接觸器主要用于頻繁接通或分?jǐn)嘟?、直流主電路和大容量的控制電路，可遠(yuǎn)距離操作，配合繼電器可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)操作，聯(lián)鎖控制及各種定量控制和失壓及欠壓保護(hù)。,2.2.3.1 接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理,如圖所示，交流接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)（包括電磁線圈 1 、鐵心 2 和銜鐵 3 ）、觸頭系統(tǒng)（主觸頭 4 和輔助觸頭 5 ）、滅弧裝置（圖中未畫出）及其他部分組成。,2.2.3.2 接觸器的主要技術(shù)參數(shù)及型號,1.接觸器的主要技術(shù)參數(shù)有： （ 1 ）額定電壓 （ 2 ）額定電流 （ 3 ）吸引線圈額定電壓 （ 4 ）通斷能力 （ 5 ）電氣壽命和機(jī)械壽命 （ 6 ）額定操作頻率（次 /h ）,各種接觸器

14、的實(shí)物圖,2.2.3.2 接觸器的主要技術(shù)參數(shù)及型號,2.接觸器的型號 常見接觸器有 CJ20 系列、 3TH 和 CJX1(3TB) 系列。其中 CJ20 系列是較新的產(chǎn)品，而 3TH 和 CJX1(3TB) 系列是從德國西門子公司引進(jìn)制造的新型接觸器。接觸器的各種型號的用途如圖所示。,接觸器的型號含義及電氣符號如下所示。,2.2.4 繼電器,繼電器是根據(jù)一定的信號（如電流、電壓、時(shí)間和速度等物理量）的變化來接通或分?jǐn)嘈‰娏麟娐泛碗娖鞯淖詣涌刂齐娖鳌?2.2.4.1 電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理 2.2.4.2 電流繼電器 2.2.4.3 電壓繼電器 2.2.4.4 時(shí)間繼電器 2.2.4.

15、5 熱繼電器 2.2.4.6 速度繼電器,2.2.4.1 電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理,1. 結(jié)構(gòu)及工作原理 繼電器一般由 3 個基本部分組成：檢測機(jī)構(gòu)、中間機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。 低壓控制系統(tǒng)中的控制繼電器大部分為電磁式結(jié)構(gòu)。下 圖為電磁式繼電器的典型結(jié)構(gòu)示意圖。 電磁式繼電器由電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)兩個主要部分組成。電磁機(jī)構(gòu)由線圈 1 、鐵心 2 、銜鐵 7 組成。觸頭系統(tǒng)由于其觸點(diǎn)都接在控制電路中，且電流小，故不裝設(shè)滅弧裝置。它的觸點(diǎn)一般為橋式觸點(diǎn)，有動合和動斷兩種形式。另外，為了實(shí)現(xiàn)繼電器動作參數(shù)的改變，繼電器一般還具有改變彈簧松緊和改變銜鐵打開后氣隙大小的裝置，即反作用調(diào)節(jié)螺釘 6 。,當(dāng)通過

16、電流線圈 1 的電流超過某一定值，電磁吸力大于反作用彈簧力，銜鐵 7 吸合并帶動絕緣支架動作，使動斷觸點(diǎn) 9 斷開，動合觸點(diǎn) 10 閉合。通過調(diào)節(jié)螺釘 6 來調(diào)節(jié)反作用力的大小，即調(diào)節(jié)繼電器的動作參數(shù)值。,2.2.4.1 電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理,2. 繼電特性 繼電器的主要特性是輸入輸出特性，又稱繼電特性，繼電特性曲線如下圖所示。當(dāng)繼電器輸入量 X 由零增至 X 以前，繼電器輸出量 Y 為零。當(dāng)輸入量 X 增加到 X 時(shí)，繼電器吸合，輸出量為 Y ；若 X 繼續(xù)增大 ， Y 保持不變。當(dāng) X 減小到 X r 時(shí)，繼電器釋放，輸出量由 Y 變?yōu)榱悖?X 繼續(xù)減小， Y 值均為零。,2.2

17、.4.2 電流繼電器,電流繼電器 主要用于過載及短路保護(hù)。 電流繼電器的線圈串聯(lián)接入主電路， 其線圈匝數(shù)少、導(dǎo)線粗、阻抗小， 用來感測主電路的電流，觸點(diǎn)接于控制電路，為執(zhí)行元件。 電流繼電器反映的是電流信號，常用的電流繼電器有欠電流繼電器和過電流繼電器兩種。 欠電流繼電器用于欠電流保護(hù)，在電路正常工作時(shí)，欠電流繼電器的銜鐵是吸合的， 其動合觸點(diǎn)閉合，動斷觸點(diǎn)斷開。 只有當(dāng)電流降低到某一整定值時(shí)，銜鐵釋放，控制電路失電，從而控制接觸器及時(shí)分?jǐn)嚯娐贰?過電流繼電器在電路正常工作時(shí)不動作，整定范圍通常為額定電流的 1.1 3.5 倍。當(dāng)被保護(hù)線路的電流高于額定值，并達(dá)到過電流繼電器的整定值時(shí)，銜鐵吸

18、合，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)動作，控制電路失電，從而控制接觸器及時(shí)分?jǐn)嚯娐?，對電路起過流保護(hù)作用。,2.2.4.2 電流繼電器,過電流繼電器實(shí)物圖,欠電流繼電器實(shí)物圖,2.2.4.3 電壓繼電器,電壓繼電器反映的是電壓信號。它的線圈并聯(lián)在被測電路的兩端，所以匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、阻抗大。 電壓繼電器用于電力拖動系統(tǒng)的電壓保護(hù)和控制。其線圈并聯(lián)接入主電路，感測主電路的電壓；觸點(diǎn)接于控制電路，為執(zhí)行元件。 按吸合電壓的大小，電壓繼電器可分為過電壓繼電器和欠電壓繼電器。 過電壓繼電器用于線路的過電壓保護(hù)， 當(dāng)被保護(hù)的電路電壓正常時(shí)銜鐵不動作，當(dāng)被保護(hù)電路的電壓高于額定值，達(dá)到過電壓繼電器的整定值時(shí)，銜鐵吸合，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)動作

19、，控制電路失電，控制接觸器及時(shí)分?jǐn)啾槐Ｗo(hù)電路。 欠電壓繼電器用于電路的欠電壓保護(hù)，其釋放整定值為電路額定電壓的 0.1 0.6 倍。當(dāng)被保護(hù)電路電壓正常時(shí)銜鐵可靠吸合，當(dāng)被保護(hù)電路電壓降至欠電壓繼電器的釋放整定值時(shí)銜鐵釋放，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)復(fù)位，控制接觸器及時(shí)分?jǐn)啾槐Ｗo(hù)電路。,2.2.4.3 電壓繼電器,中間繼電器實(shí)質(zhì)上是一種電壓繼電器。它的特點(diǎn)是觸點(diǎn)數(shù)目較多，電流容量可增大，起到中間放大 ( 觸點(diǎn)數(shù)目和電流容量 ) 的作用。,型號含義,電氣符號,中間繼電器實(shí)物圖,2.2.4.4 時(shí)間繼電器,在自動控制系統(tǒng)中，有時(shí)需要繼電器得到信號后不立即動作，而是要順延一段時(shí)間后再動作并輸出控制信號，以達(dá)到按時(shí)間順

20、序進(jìn)行控制的目的。時(shí)間繼電器就能實(shí)現(xiàn)這種功能。 時(shí)間繼電器按工作原理分可分為：電磁式、空氣阻尼式（氣囊式）、晶體管式、 單片機(jī)控制 式等。其外形如圖所示。,2.2.4.4 時(shí)間繼電器,空氣阻尼式時(shí)間繼電器是利用空氣阻尼原理獲得延時(shí)的。其外形如圖所示。,空氣阻尼時(shí)間繼電器由電磁機(jī)構(gòu)、延時(shí)機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)三部分組成。延時(shí)方式有通電延時(shí)和斷電延時(shí)兩種。斷電延時(shí)型結(jié)構(gòu)及工作原理見圖：當(dāng)線圈通電后，使上方微動開關(guān)觸頭迅速轉(zhuǎn)換。微動開關(guān) 的延時(shí)常開觸點(diǎn)馬上閉合，常閉觸點(diǎn)馬上斷開。當(dāng)線圈斷電時(shí)，在空氣室內(nèi)與橡皮膜相連的活塞桿在彈簧作用下向上移動，由于橡皮膜下方的空氣稀薄形成負(fù)壓，起到空氣阻尼的作用，因此活塞桿

21、只能緩慢向上移動，可通過調(diào)節(jié)螺釘調(diào)整。經(jīng)過一段延時(shí)后，使其常開觸點(diǎn)延時(shí)斷開，常閉觸點(diǎn)延時(shí)閉合。,空氣阻尼式通電延時(shí)型時(shí)間繼電器的工作過程演示：,2.2.4.4 時(shí)間繼電器,空氣阻尼式斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器的工作過程演示：,2.2.4.4 時(shí)間繼電器,按延時(shí)方式可分為通電延時(shí)型時(shí)間繼電器和斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器。 對于通電延時(shí)型時(shí)間繼電器，當(dāng)線圈得電時(shí)，其延時(shí)動合觸點(diǎn)要延時(shí)一段時(shí)間才閉合，延時(shí)動斷觸點(diǎn)要延時(shí)一段時(shí)間才斷開。當(dāng)線圈失電時(shí)，其延時(shí)動合觸點(diǎn)迅速斷開，延時(shí)動斷觸點(diǎn)迅速閉合。 對于斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器，當(dāng)線圈得電時(shí)，其延時(shí)動合觸點(diǎn)迅速閉合，延時(shí)動斷觸點(diǎn)迅速斷開。當(dāng)線圈失電時(shí)，其延時(shí)動合觸點(diǎn)要延

22、時(shí)一段時(shí)間再斷開，延時(shí)動斷觸點(diǎn)要延時(shí)一段時(shí)間再閉合。,時(shí)間繼電器的圖形符號及文字符號,2.2.4.5 熱繼電器,熱繼電器主要用于過載、缺相及三相電流不平衡的保護(hù)。,熱繼電器的形式有多種，其中以雙金屬片式應(yīng)用最多。雙金屬片式熱繼電器主要由發(fā)熱元件 1 、主雙金屬片 2 和觸點(diǎn) 4 三部分組成，如右圖所示。主雙金屬片 2 是熱繼電器的感測元件，由兩種膨脹系數(shù)不同的金屬片輾壓而成。當(dāng)串聯(lián)在電動機(jī)定子繞組中的熱元件有電流流過時(shí)，熱元件產(chǎn)生的熱量使雙金屬片伸長，由于膨脹系數(shù)不同，致使雙金屬片發(fā)生彎曲。電動機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，雙金屬片的彎曲程度不足以使熱繼電器動作。但是當(dāng)電動機(jī)過載時(shí)，流過熱元件的電流增大，加上

23、時(shí)間效應(yīng)，就會加大雙金屬片的彎曲程度，最終使雙金屬片推動導(dǎo)板 3 使熱繼電器的觸點(diǎn) 4 動作，切斷電動機(jī)的控制電路。,熱繼電器動畫演示,2.2.4.5 熱繼電器,JR0 、 JRl 、 JR2 和 JRl5 系列的熱繼電器均為兩相結(jié)構(gòu)，是雙熱元件的熱繼電器，可以用作三相異步電動機(jī)的均衡過載保護(hù)和定子繞組為 Y 聯(lián)結(jié)的三相異步電動機(jī)的斷相保護(hù)，但不能用作定子繞組為 聯(lián)結(jié)的三相異步電動機(jī)的斷相保護(hù)。熱繼電器的外形及結(jié)構(gòu)見下圖所示：,2.2.4.5 熱繼電器,JRl6 和 JR20 系列熱繼電器均為帶斷相保護(hù)的熱繼電器，具有差動式斷相保護(hù)機(jī)構(gòu)。選擇時(shí)主要根據(jù)電動機(jī)定子繞組的聯(lián)結(jié)方式來確定熱繼電器的型

24、號，在三相異步電動機(jī)電路中，對 Y 聯(lián)結(jié)的電動機(jī)可選用兩相或三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，一般采用兩相結(jié)構(gòu)，即在兩相主電路中串接熱元件。但對于定子繞組為聯(lián)結(jié)的電動機(jī)必須采用帶斷相保護(hù)的熱繼電器。 熱繼電器的型號含義及圖形符號如下圖所示。,2.2.4.6 速度繼電器,速度繼電器是利用轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速來切換電路的自動電器，它主要用作鼠籠式異步電動機(jī)的反接制動控制中，故也稱為反接制動繼電器。 速度繼電器主要由定子、轉(zhuǎn)子和觸點(diǎn)三部分組成。 如下圖所示為速度繼電器的結(jié)構(gòu)原理示意圖及工作過程演示。,2.2.4.6 速度繼電器,速度繼電器的軸與電動機(jī)的軸相連接，轉(zhuǎn)子 2 固定在軸上，定子 3 與軸同心。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)，速度

25、繼電器的轉(zhuǎn)子隨之轉(zhuǎn)動，繞組切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電流，此電流和永久磁鐵的磁場作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使定子向軸的轉(zhuǎn)動方向偏擺，通過擺錘 5 撥動觸點(diǎn) 6 ，使常閉觸點(diǎn)斷開、常開觸點(diǎn)閉合。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降到接近零時(shí)，轉(zhuǎn)矩減小，擺錘在彈簧力的作用下恢復(fù)原位，觸點(diǎn)也復(fù)位。,速度繼電器根據(jù)電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速進(jìn)行選擇。 速度繼電器的 圖形符號和 文字符號如圖所示。,壓力繼電器,光電繼電器,溫度繼電器,2.2.4.7 其他繼電器,2.2.5 其他電器,2.2.5.1 刀開關(guān) 2.2.5.2 熔斷器 2.2.5.3 斷路器,2.2.5.1 刀開關(guān),刀開關(guān)是一種手動電器，在低壓電路中用于不頻繁地接通和分?jǐn)嚯娐?，或用于?/p>

26、離電源，故又稱 “ 隔離開關(guān) ” 。,1. 刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)和安裝 刀開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)較為簡單的手動電器，主要由手柄、觸刀、靜插座和絕緣底板等組成，如下圖所示。刀開關(guān)在切斷電源時(shí)會產(chǎn)生電弧，因此在安裝刀開關(guān)時(shí)手柄必須朝上，不得倒裝或平裝。 接線時(shí)應(yīng)將電源線接在上端，負(fù)載接在下端，這樣拉閘后刀片與電源隔離，可防止意外發(fā)生。,2. 常用刀開關(guān) 常用刀開關(guān)有 HD 系列及 HS 系列板用刀開關(guān)、 HK 系列開啟式負(fù)荷開關(guān)和 HH 系列封閉式負(fù)荷開關(guān)。（） HD 系列及 HS 系列刀開關(guān)（ 2 ） HK 系列開啟式負(fù)荷開關(guān)（ 3 ） HH 系列封閉式負(fù)荷開關(guān) 刀開關(guān)的外形如圖所示。,2.2.5.1 刀開關(guān),

27、2.2.5.1 刀開關(guān),3.刀開關(guān)的型號含義和電氣符號,2.2.5.2 熔斷器,熔斷器是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價(jià)格低廉、控制有效的短路保護(hù)電器。,1. 熔斷器的結(jié)構(gòu)和工作原理 熔斷器主要由熔體（俗稱保險(xiǎn)絲）和安裝熔體的熔管（或熔座）組成。 熔斷器的熔體與被保護(hù)的電路串聯(lián)，當(dāng)電路正常工作時(shí)，熔體允許通過一定大小的電流而不熔斷。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，熔體中流過很大的故障電流，當(dāng)電流產(chǎn)生的熱量使熔體溫度升高達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)，熔體熔斷并切斷電路，從而達(dá)到保護(hù)的目的。,2.2.5.2 熔斷器,2. 熔斷器的分類 熔斷器的類型很多，按結(jié)構(gòu)形式可分為插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、封閉管式熔斷器、快速熔斷器和

28、自復(fù)式熔斷器等。 熔斷器的外形如右圖所示。,螺旋式熔斷器,圓筒形帽熔斷器,螺栓連接熔斷器,2.2.5.2 熔斷器,3. 熔斷器的型號含義和電氣符號如下圖所示。,型號含義,電氣符號,2.2.5.3 斷路器,低壓斷路器 ( 也稱自動開關(guān) ) 是一種既可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流和過負(fù)荷電流，又可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏鞯拈_關(guān)電器。低壓斷路器在電路中除起控制作用外，還具有一定的保護(hù)功能，如過負(fù)荷、短路、過載、欠壓和漏電保護(hù)等。,1. 斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理 低壓斷路器主要由觸頭、滅弧裝置、操動機(jī)構(gòu)和保護(hù)裝置等組成。斷路器的保護(hù)裝置由各種脫扣器來實(shí)現(xiàn)。斷路器的脫扣器形式有：欠壓脫扣器、過電流脫扣器、分勵脫扣

29、器等。其結(jié)構(gòu)如下圖所示。,2.2.5.3 斷路器,1. 斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理,2.2.5.3 斷路器,2. 斷路器的分類 低壓斷路器的分類方式很多，按結(jié)構(gòu)形式分有 DW15 、 DW16 、 CW 系列萬能式 ( 又稱框架式 ) 和 DZ5 系列、 DZ15 系列、 DZ20 系列、 DZ25 系列塑殼式斷路器； 按滅弧介質(zhì)分有空氣式和真空式 ( 目前國產(chǎn)多為空氣式 ) ； 按操作方式分有手動操作、電動操作和彈簧儲能機(jī)械操作； 按極數(shù)分有單極式、二極式、三極式和四極式；按安裝方式分有固定式、插入式、抽屜式和嵌入式等。低壓斷路器容量范圍很大，最小為 4A ，而最大可達(dá) 5000A 。,2.2.

30、5.3 斷路器,1. 滅弧罩 2. 開關(guān)本體 3. 抽屜座 4. 合閘按鈕 5. 分閘按鈕 6. 智能脫扣器 7. 搖勻柄插入位置 8. 連接 / 試驗(yàn) / 分勵指示,斷路器的安裝示意圖：,3.斷路器的型號含義和電氣符號,2.2.5.3 斷路器,斷路器的實(shí)物圖：,2.3 基本電氣控制電路,2.3.1 電氣圖概述 2.3.2 基本控制規(guī)律 2.3.3 降壓起動控制電路 2.3.4 制動控制電路 2.3.5 調(diào)速控制電路,2.3.1 電氣圖概述,電氣控制線路是由許多電器元件按照一定的要求和規(guī)律連接而成的。 將電氣控制系統(tǒng)中各電器元件及它們之間的連接線路用一定的圖形表達(dá)出來，這種圖形就是電氣控制系統(tǒng)

31、圖，一般包括電氣原理圖、電器布置圖和電氣安裝接線圖 3 種。,2.3.1.1 常用電氣圖的圖形符號與文字符號 在國家標(biāo)準(zhǔn)中，電氣技術(shù)中的文字符號分為基本文字符號 ( 單字母或雙字母 ) 和輔助文字符號?；疚淖址栔械膯巫帜阜柊从⑽淖帜笇⒏鞣N電氣設(shè)備、裝置和元器件劃分為 23 個大類，每個大類用一個專用單字母符號表示。如 “K” 表示繼電器、接觸器類，“F” 表示保護(hù)器件類等，單字母符號應(yīng)優(yōu)先采用。雙字母符號是由一個表示種類的單字母符號與另一字母組成，其組合應(yīng)以單字母符號在前，另一字母在后的次序列出。,2.3.1 電氣圖概述,2.3.1.2 電氣原理圖 電氣原理圖用圖形和文字符號表示電路中各

32、個電器元件的連接關(guān)系和電氣工作原理，它并不反映電器元件的實(shí)際大小和安裝位置。如右圖所示。,CW6132 型普通車床的電氣原理圖,2.3.1 電氣圖概述,2.3.1.2 電氣原理圖,1. 電氣原理圖一般分為主電路、控制電路和輔助電路 3 個部分。2. 電氣原理圖中所有電器元件的圖形和文字符號必須符合國家規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。3. 在電氣原理圖中，所有電器的可動部分均按原始狀態(tài)畫出。4. 動力電路的電源線應(yīng)水平畫出；主電路應(yīng)垂直于電源線畫出；控制電路和輔助電路應(yīng)垂直于兩條或幾條水平電源線之間；耗能元件（如線圈、電磁閥、照明燈和信號燈等）應(yīng)接在下面一條電源線一側(cè)，而各種控制觸點(diǎn)應(yīng)接在另一條電源線上。5.

33、應(yīng)盡量減少線條數(shù)量，避免線條交叉。,6. 在電氣原理圖上應(yīng)標(biāo)出各個電源電路的電壓值、極性或頻率及相數(shù)；對某些元器件還應(yīng)標(biāo)注其特性（如電阻、電容的數(shù)值等）；不常用的電器（如位置傳感器、手動開關(guān)等）還要標(biāo)注其操作方式和功能等。 7. 為方便閱圖，在電氣原理圖中可將圖幅分成若干個圖區(qū)，圖區(qū)行的代號用英文字母表示，一般可省略，列的代號用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其圖區(qū)編號寫在圖的下面，并在圖的頂部標(biāo)明各圖區(qū)電路的作用。8. 在繼電器、接觸器線圈下方均列有觸點(diǎn)表以說明線圈和觸點(diǎn)的從屬關(guān)系，即“符號位置索引”。也就是在相應(yīng)線圈的下方，給出觸點(diǎn)的圖形符號（有時(shí)也可省去），對未使用的觸點(diǎn)用“ ”表明（或不作表明）。,2

34、.3.1 電氣圖概述,2.3.1.2 電氣原理圖,2.3.1 電氣圖概述,2.3.1.2 電氣原理圖,接觸器各欄表示的含義如下：,繼電器各欄表示的含義如下：,2.3.1.3 電氣安裝接線圖,電氣安裝接線圖反映的是電氣設(shè)備各控制單元內(nèi)部元件之間的接線關(guān)系。,2.3.1 電氣圖概述,2.3.1.4 電器元件布置圖,電器元件布置圖反映各電器元件的實(shí)際安裝位置，在圖中電器元件用實(shí)線框表示，而不必按其外形形狀畫出；在圖中往往還留有 10% 以上的備用面積及導(dǎo)線管（槽）的位置，以供走線和改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)用；在圖中還需要標(biāo)注出必要的尺寸。如下圖所示。,CW6132 型普通車床的電器布置圖,2.3.2 基本控制規(guī)律

35、,2.3.2.1 自鎖控制電路 2.3.2.2 互鎖控制電路 2.3.2.3 行程控制電路 2.3.2.4 多地控制電路 2.3.2.5 順序控制電路,2.3.2.1 自鎖控制電路,2.3.2 基本控制規(guī)律,1. 點(diǎn)動控制電路 點(diǎn)動控制電路是用按鈕和接觸器控制電動機(jī)的最簡單的控制線路，其原理圖如下圖所示， 分為主電路和控制電路兩部分。,電路工作原理如下：首先合上電源開關(guān) QS 。,這種當(dāng)按鈕按下時(shí)電動機(jī)就運(yùn)轉(zhuǎn)，按鈕松開后電動機(jī)就停止的控制方式，稱為點(diǎn)動控制。,起動：,停止：,2.3.2.1 自鎖控制電路,2.3.2 基本控制規(guī)律,2. 自鎖控制電路 接觸器自鎖控制電路的動畫演示如右圖所示，在點(diǎn)

36、動控制電路的基礎(chǔ)上它又在控制回路增加了一個停止按鈕 SB1 ，還在起動按鈕 SB2 的兩端并接了接觸器的一對輔助動合觸點(diǎn) KM 。,起動：,停止：,2.3.2.1 自鎖控制電路,2.3.2 基本控制規(guī)律,3. 點(diǎn)動和自鎖混合控制電路 右圖所示的電路既能進(jìn)行點(diǎn)動控制，又能進(jìn)行自鎖控制的動畫演示，所以稱為點(diǎn)動和自鎖混合控制電路。當(dāng) SA 閉合時(shí)為自鎖控制，當(dāng) SA 斷開時(shí)為點(diǎn)動控制。,4. 電路保護(hù)環(huán)節(jié)（ 1 ）短路保護(hù)（ 2 ）過載保護(hù)（ 3 ）欠壓和失壓保護(hù),2.3.2.2 互鎖控制電路,2.3.2 基本控制規(guī)律,互鎖的實(shí)現(xiàn)：將接至電動機(jī)的三相電源線中的任意兩相對調(diào)，就可以實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的反轉(zhuǎn)。,

37、1. 接觸器互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路 右圖為兩個接觸器的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路。圖中，若同時(shí)按下 SB2 和 SB3 ，則接觸器 KM1 和 KM2 線圈同時(shí)得電并自鎖，它們的主觸點(diǎn)都閉合，這時(shí)會造成電動機(jī)三相電源的相間短路事故，所以該電路不能使用。,為了避免兩接觸器同時(shí)得電而造成電源相間短路，在控制電路中，分別將兩個接觸器 KM1 、 KM2 的輔助動斷觸點(diǎn)串接在對方的線圈回路里，如右圖所示。 這種利用兩個接觸器（或繼電器）的動斷觸點(diǎn)互相制約的控制方法叫做 互鎖 （也稱聯(lián)鎖），而這兩對起互鎖作用的觸點(diǎn)稱為互鎖觸點(diǎn)。,2.3.2.2 互鎖控制電路,2.3.2 基本控制規(guī)律,1. 接觸器互鎖的正反轉(zhuǎn)控

38、制電路,2.3.2.2 互鎖控制電路,2.3.2 基本控制規(guī)律,接觸器互鎖的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的工作原理如下：,首先合上電源開關(guān) QS 。,正轉(zhuǎn)起動：,停止：,反轉(zhuǎn)起動：,1. 接觸器互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路,2. 按鈕、接觸器雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路 下圖所示的按鈕、接觸器雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路。所謂按鈕互鎖，就是將復(fù)合按鈕動合觸點(diǎn)作為起動按 鈕，而將其動斷觸點(diǎn)作為互鎖觸點(diǎn)串接在另一個接觸器線圈支路中。這樣，要使電動機(jī)改變轉(zhuǎn)向，只要直接按反轉(zhuǎn)按鈕就可以了，而不必先按停止按鈕，簡化了操作。,2.3.2.2 互鎖控制電路,2.3.2 基本控制規(guī)律,2.3.2.2 互鎖控制電路,2.3.2 基本控制規(guī)

39、律,2. 按鈕、接觸器雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路,2.3.2.3 行程控制電路,2.3.2 基本控制規(guī)律,工作臺自動往返運(yùn)動的示意圖,自動往返動畫演示,2.3.2.4 多地控制電路,2.3.2 基本控制規(guī)律,能在兩地或多地控制同一臺電動機(jī)的控制方式叫做電動機(jī)的多地控制。,右圖所示為兩地控制的電路。 所謂兩地控制是在兩個地點(diǎn)各設(shè)一套電動機(jī)起動和停止用的控制按鈕，圖中 SB3 、 SB2 為甲地控制的起動和停止按鈕， SB4 、 SB1 為乙地控制的起動和停止按鈕。電路的特點(diǎn)是：兩地的起動按鈕 SB3 、 SB4 （動合觸點(diǎn)）要并聯(lián)接在一起，停止按鈕 SB1 、 SB2 （動斷觸點(diǎn)）要串聯(lián)接在一起。

40、這樣就可以分別在甲、乙兩地起、停同一臺電動機(jī)，達(dá)到操作方便之目的。,2.3.2.5 順序控制電路,2.3.2 基本控制規(guī)律,常用的順序控制電路有兩種，一種是主電路的順序控制，一種是控制電路的順序控制。,1. 主電路的順序控制 主電路順序起動控制電路如圖所示。,只有當(dāng) KM1 閉合，電動機(jī) M1 起動運(yùn)轉(zhuǎn)后， KM2 才能使 M2 得電起動，滿足電動機(jī) M1 、 M2 順序起動的要求。,2. 控制電路的順序控制 下圖所示為用控制電路來實(shí)現(xiàn)電動機(jī)順序控制的電路。,2.3.2.5 順序控制電路,2.3.2 基本控制規(guī)律,圖中利用接觸器 KM1 的動合觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)順序控制。,2.3.3 降壓起動控制電路,

41、2.3.3.1 定子串電阻降壓起動控制電路 2.3.3.2 自耦變壓器降壓起動控制電路 2.3.3.3 Y- 降壓起動控制電路 2.3.3.4 繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻降壓起動控制電路,電動機(jī)直接起動時(shí)， 定子起動電流 約為額定電流的 4 7 倍。過大的起動電流將將影響接在同一電網(wǎng)上的其他用電設(shè)備的正常工作，甚至使它們停轉(zhuǎn)或無法起動。因此往往采用降壓起動。 鼠籠式異步電動機(jī)常用的降壓起動方法主要有：定子串電阻（或電抗）降壓起動、自耦變壓器降壓起動、 Y- 降壓起動等。,2.3.3.1 定子串電阻降壓起動控制電路,這種起動方法是：起動時(shí)在電動機(jī)的定子繞組中串接電阻，通過電阻的分壓作用，使電動機(jī)

42、定子繞組上的電壓減小；待起動完畢后，將電阻切除，使電動機(jī)在額定電壓（全壓）下正常運(yùn)轉(zhuǎn)。其控制電路如下圖所示。,2.3.3.1 定子串電阻降壓起動控制電路,電路工作原理如下：首先合上電源開關(guān) QS 。,2.3.3.2 自耦變壓器降壓起動控制電路,自耦變壓器降壓起動是指電動機(jī)起動時(shí)利用自耦變壓器來降低加在電動機(jī)定子繞組上的起動電壓。待起動一定時(shí)間，轉(zhuǎn)速升高到預(yù)定值后，將自耦變壓器切除，電動機(jī)定子繞組直接接上電源電壓，進(jìn)入全壓運(yùn)行。其控制電路如下：,2.3.3.2 自耦變壓器降壓起動控制電路,電路工作原理如下：首先合上電源開關(guān) QS 。,2.3.3.3 Y- 降壓起動控制電路,Y- 降壓起動是指電動

43、機(jī)起動時(shí)，把定子繞組接成星形，以降低起動電壓，限制起動電流，待電動機(jī)起動后，再把定子繞組改接為三角形，使其全壓運(yùn)行。右圖為按照時(shí)間控制的Y- 降壓起動控制電路演示。,2.3.3.3 Y- 降壓起動控制電路,電路工作原理如下：首先合上電源開關(guān) QS 。,2.3.3.4 繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻降壓起動控制電路,繞線式三相異步電動機(jī)降壓起動方法：轉(zhuǎn)子電路串入起動電阻或頻敏變阻器。起動過程的控制原則有電流控制原則和時(shí)間控制原則兩種。,1. 電流控制原則 下圖為電流控制原則的轉(zhuǎn)子串三級電阻起動控制電路，轉(zhuǎn)子電阻采用平衡短接法。三個過電流繼電器 KA1 、 KA2 、 KA3 根據(jù)電動機(jī)轉(zhuǎn)子電流的變化

44、，控制接觸器 KM1 、 KM2 、 KM3 依次得電動作，來逐級切除外加電阻 R1 、 R2 、 R3 。,2.3.3.4 繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻降壓起動控制電路,電路工作原理如下：首先合上電源開關(guān) QS 。,由于電動機(jī)剛起動時(shí)轉(zhuǎn)子電流很大，三個電流繼電器 KA1 、 KA2 、 KA3 都吸合，它們的動斷觸點(diǎn)全部斷開，轉(zhuǎn)子繞組串全電阻起動。隨著電動機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，轉(zhuǎn)子電流逐漸減小，逐次使 KA1、KA2、KA3釋放， 并逐次將電阻切除，直到全部電阻被切除，電動機(jī)起動完畢，進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。,2.3.3.4 繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻降壓起動控制電路,2. 時(shí)間控制原則 右圖為按時(shí)間原則控

45、制的轉(zhuǎn)子串電阻起動電路。圖中 KM 為電源接觸器， KM1KM3 用來短接轉(zhuǎn)子電阻，時(shí)間繼電器 KT1KT3 控制起動過程。,2.3.4 制動控制電路,2.3.4.1 機(jī)械制動控制電路 2.3.4.2 反接制動控制電路 2.3.4.3 能耗制動控制電路,所謂制動，就是給正在運(yùn)行的電動機(jī)加上一個與原轉(zhuǎn)動方向相反的制動轉(zhuǎn)矩迫使電動機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。電動機(jī)常用的制動方法有機(jī)械制動和電氣制動兩大類。,2.3.4.1 機(jī)械制動控制電路,利用機(jī)械裝置使電動機(jī)斷開電源后迅速停轉(zhuǎn)的方法稱為機(jī)械制動。機(jī)械制動分為通電制動型和斷電制動型兩種。,斷電制動型電磁抱閘的結(jié)構(gòu)示意圖 如下：,電磁抱閘制動裝置由電磁操作機(jī)構(gòu)和彈簧

46、力機(jī)械抱閘機(jī)構(gòu)組成，下圖所示為應(yīng)用斷電制動型電磁抱閘的控制電路。,2.3.4.1 機(jī)械制動控制電路,工作原理： 上電源開關(guān) QS ，按下起動按鈕 SB2 后，接觸器 KM 線圈得電自鎖，主觸點(diǎn)閉合，電磁鐵線圈 YB 通電，銜鐵吸合，使制動器的閘瓦和閘輪分開，電動機(jī) M 起動運(yùn)轉(zhuǎn)。停車時(shí)，按下停止按鈕 SB1 后，接觸器 KM 線圈斷電，自鎖觸點(diǎn)和主觸點(diǎn)分?jǐn)?，使電動機(jī)和電磁鐵線圈 YB 同時(shí)斷電，銜鐵與鐵心分開，在彈簧拉力的作用下閘瓦緊緊抱住閘輪，電動機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。,2.3.4.2 反接制動控制電路,用于快速停車的電 氣 制動方法有反接制動和能耗制動等。 反接制動依靠改變電動機(jī)定子繞組中三相電源的

47、相序，使電動機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場反轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生一個與轉(zhuǎn)子慣性轉(zhuǎn)動方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩，使電動機(jī)轉(zhuǎn)速迅速下降，電動機(jī)制動到接近零轉(zhuǎn)速時(shí)，再將反接電源切除。通常采用速度繼電器檢測速度的過零點(diǎn)。 右圖所示為單向運(yùn)行的反接制動控制電路的演示：,2.3.4.3 能耗制動控制電路,能耗制動是在切除三相交流電源之后，定子繞組通人直流電流，在定子、轉(zhuǎn)子之間的氣隙中產(chǎn)生靜止磁場，慣性轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割該磁場，形成感應(yīng)電流，產(chǎn)生與慣性轉(zhuǎn)動方向相反的電磁力矩而使電動機(jī)迅速停轉(zhuǎn)，并在制動結(jié)束后將直流電源切除。,1. 能耗制動控制原理 下面以手動控制的能耗制動控制電路進(jìn)行說明，按下SB2，KM1線圈得電并自鎖，電動機(jī)起動；當(dāng)進(jìn)行能

48、耗制動時(shí)，手一直按住SB1，KM2線圈得電，將直流電源接入電動機(jī)進(jìn)行能耗制動，延時(shí)兩秒左右，松開SB1，能耗制動結(jié)束。,2.3.4.3 能耗制動控制電路,能耗制動控制電路動畫演示,2.3.4.3 能耗制動控制電路,2. 按時(shí)間原則控制的能耗制動,按時(shí)間原則控制的能耗制動電路如圖所示：,工作原理: 首先合上電源開關(guān) QS 。,2.3.4.3 能耗制動控制電路,2. 按時(shí)間原則控制的能耗制動,2.3.5 調(diào)速控制電路,2.3.5.1 變級調(diào)速原理 2.3.5.2 變級調(diào)速控制電路,由上式可知，要改變異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，可采用改變電源頻率 f 1 、改變磁極對數(shù) p 以及改變轉(zhuǎn)差率 s 等 3 種基本

49、方法。,三相交流異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：,2.3.5.1 變級調(diào)速原理,改變異步電動機(jī)定子繞組的連接方式，可以改變磁極對數(shù)，從而得到不同的轉(zhuǎn)速。 常見的交流變極調(diào)速電動機(jī)有雙速電動機(jī)和多速電動機(jī)。 雙速電動機(jī)定子繞組常見的接法有 Y/YY 和 /YY 兩種。右圖所示為 4/2 極 /YY 的雙速電動機(jī)定子繞組接線圖。在制造時(shí)每相繞組就分為兩個相同的繞組，中間抽頭依次為 U2 、 V2 、 W2 ，這兩個繞組可以串聯(lián)或并聯(lián)。,(a) 低速形接法,(b) 高速 YY 形接法,根據(jù)變極調(diào)速原理“定子一半繞組中電流方向變化，磁極對數(shù)成倍變化”，上圖 (a) 將繞組的 U1 、 V1 、 W1 三個端子接

50、三相電源，將 U2 、 V2 、 W2 三個端子懸空，三相定子繞組接成三角形（）。這時(shí)每相的兩個繞組串聯(lián)，電動機(jī)以 4 極運(yùn)行，為低速。上圖 (b) 將 U2 、 V2 、 W2 三個端子接三相電源， U1 、 V1 、 W1 連成星點(diǎn)，三相定子繞組連接成雙星（ YY ）形。這時(shí)每相兩個繞組并聯(lián)，電動機(jī)以 2 極運(yùn)行，為高速。根據(jù)變極調(diào)速理論，為保證變極前后電動機(jī)轉(zhuǎn)動方向不變，要求變極的同時(shí)改變電源相序。,2.3.5.1 變級調(diào)速原理,2.3.5.2 變級調(diào)速控制電路,4/2 極的雙速交流異步電動機(jī)控制電路如下圖所示。,圖中，SB2 為低速起動按鈕，SB3為高速起動按鈕，SB1為停止按鈕。 由

51、低速變?yōu)楦咚贂r(shí)采用時(shí)間繼電器進(jìn)行控制。 電動機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，M 的繞組連接成形 ； 電動機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，M 的繞組連接成 YY 形。,2.4 典型電氣控制系統(tǒng),2.4.1 電氣線路分析基礎(chǔ) 2.4.2 普通車床的電氣控制 2.4.3 銑床的電氣控制 2.4.4 組合機(jī)床的電氣控制,2.4.1 電氣線路分析基礎(chǔ),2.4.1.1 電氣控制線路分析的內(nèi)容,分析的具體內(nèi)容如下：1 設(shè)備說明書2 電氣控制原理圖3 電氣設(shè)備總裝接線圖4 電器元件布置圖與接線圖,2.4.1.2 電氣原理圖閱讀分析的步驟,2.4.1.3 電氣原理圖閱讀分析的方法,2.4.1.2 電氣原理圖閱讀分析的步驟,1 分析主電路 從主電路

52、入手，根據(jù)每臺電動機(jī)和執(zhí)行電器的控制要求去分析它們的控制內(nèi)容。控制內(nèi)容包括起動、轉(zhuǎn)向控制、調(diào)速、制動等。2 分析控制電路 根據(jù)主電路中各電動機(jī)和執(zhí)行電器的控制要求，逐一找出控制電路中的控制環(huán)節(jié)，利用前面學(xué)過的典型控制環(huán)節(jié)的知識，按功能不同將控制線路“化整為零”來分析。分析控制線路最基本的方法是“查線讀圖法”。3 分析輔助電路 輔助電路包括電源指示、各執(zhí)行元件的工作狀態(tài)顯示、參數(shù)測定、照明和故障報(bào)警等部分，它們大多是由控制電路中的元件來控制的，所以在分析輔助電路時(shí)，還要回過頭來對照控制電路進(jìn)行分析。4 分析聯(lián)鎖及保護(hù)環(huán)節(jié) 機(jī)床對于安全性及可靠性有很高的要求，實(shí)現(xiàn)這些要求，除了合理地選擇拖動和控制

53、方案外，還在控制線路中設(shè)置了一系列電氣保護(hù)和必要的電氣聯(lián)鎖。 5 總體檢查 “查線讀圖法”是分析電氣原理圖的最基本的方法，其應(yīng)用也最廣泛。,2.4.1.3 電氣原理圖閱讀分析的方法,1認(rèn)識符號 2熟悉控制設(shè)備的動作情況及觸頭狀態(tài) 3弄清控制目的和控制方法 4按操作后的動作流程來分析動作過程 5假設(shè)故障分析現(xiàn)象,2.4.2 普通車床的電氣控制,2.4.2.1 車床的主要結(jié)構(gòu)與運(yùn)動分析 2.4.2.2 車床的電力拖動形式及控制要求 2.4.2.3 車床的電氣控制線路分析 2.4.2.4 車床電氣控制線路的特點(diǎn),2.4.2.1 車床的主要結(jié)構(gòu)與運(yùn)動分析,右圖所示為 C650 臥式車床結(jié)構(gòu)示意圖。它主

54、要由床身、主軸變速箱、尾座進(jìn)給箱、絲杠、光杠、刀架和溜板箱等組成。 主運(yùn)動：卡盤或頂尖帶動工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動； 進(jìn)給運(yùn)動：溜板帶動刀架的縱向或橫向直線運(yùn)動； 輔助運(yùn)動：刀架的快速進(jìn)給與快速退回。 車床的調(diào)速采用變速箱。,C650 臥式車床結(jié)構(gòu)示意圖 1 、 4 帶輪 2 進(jìn)給箱 3 掛輪架 5 主軸箱 6 床身 7 刀架 8 溜板 9 尾架 10 絲桿 11 光桿 12 床腿,2.4.2.2 車床的電力拖動形式及控制要求,1 主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動 C650 型車床的主運(yùn)動是工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，由主電機(jī)拖動，其功率為 30kW 。主電機(jī)由接觸器控制實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，為提高工作效率，主電機(jī)采用反接制動。 2 刀架的進(jìn)

55、給運(yùn)動 溜板帶著刀架的直線運(yùn)動，稱為進(jìn)給運(yùn)動。刀架的進(jìn)給運(yùn)動由主軸電動機(jī)帶動，并使用走刀箱調(diào)節(jié)加工時(shí)的縱向和橫向走刀量。 3 刀架的快速移動 為了提高工作效率，車床刀架的快速移動由一臺單獨(dú)的快速移動電動機(jī)拖動，其功率為 2.2kW ，并采用點(diǎn)動控制。 4 冷卻系統(tǒng) 車床內(nèi)裝有一臺不調(diào)速、單向旋轉(zhuǎn)的三相異步電動機(jī)拖動冷卻泵，供給刀具切削時(shí)使用的冷卻液。,2.4.2.3 車床的電氣控制線路分析,C650 臥 式 車 床 的 電 氣 控 制 原 理 圖,2.4.2.3 車床的電氣控制線路分析,1. 主電路 主電動機(jī) M1 ： KM1 、 KM2 兩個接觸器實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)， FR1 作過載保護(hù)， R 為限

56、流電阻，電流表 PA 用來監(jiān)視主電動機(jī)的繞組電流，由于主電動機(jī)功率很大，故 PA 接入電流互感器 TA 回路。當(dāng)主電動機(jī)起動時(shí)，電流表 PA 被短接，只有當(dāng)正常工作時(shí)，電流表 PA 才指示繞組電流。 KM3 用于短接電阻 R 。 冷卻泵電機(jī) M2 ： KM4 接觸器控制冷卻泵電動機(jī)的起停， FR2 為 M2 的過載保護(hù)用熱繼電器。 快速電機(jī) M3 ： KM5 接觸器控制快速移動電動機(jī) M3 的起停，由于 M3 點(diǎn)動短時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，故不設(shè)置熱繼電器。,2.4.2.3 車床的電氣控制線路分析,2. 控制電路 （ 1 ）主軸電動機(jī)的點(diǎn)動控制 如右圖所示，按下點(diǎn)動按鈕 SB2 不松手接觸器 KM1 線圈通電

57、 KM1 主觸點(diǎn)閉合主軸電動機(jī)把限流電阻 R 串入電路中進(jìn)行降壓起動和低速運(yùn)轉(zhuǎn)。,車床主電動機(jī)點(diǎn)動控制電路,（ 2 ）主軸電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 下圖所示，按下正向起動按鈕 SB3 KM3 線圈通電 KM3 主觸點(diǎn)閉合短接限流電阻 R 同時(shí)另有一個常開輔助觸點(diǎn) KM3 （ 5 15 ）閉合 KA 線圈通電 KA 常開觸點(diǎn)（ 5 10 ）閉合 KM3 線圈自鎖保持通電把電阻 R 切除同時(shí) KA 線圈也保持通電。 另一方面，當(dāng) SB3 尚未松開時(shí)，由于 KA 的另一常開觸點(diǎn)（ 9 6 ）已閉合 KM1 線圈通電 KM1 主觸點(diǎn)閉合 KM1 輔助常開觸點(diǎn)（ 9 10 ）也閉合（自鎖）主電動機(jī) M1 全壓

58、正向起動運(yùn)行。,2.4.2.3 車床的電氣控制線路分析,2.4.2.3 車床的電氣控制線路分析,（ 3 ）主電動機(jī)的反接制動控制 C650 車床采用反接方式制動，用速度繼電器 KS 進(jìn)行檢測和控制。 假設(shè)原來主電動機(jī) M1 正轉(zhuǎn)運(yùn)行，見上圖，則 KS-1 （ 11 13 ）閉合，而反向常開觸點(diǎn) KS-2 （ 6 11 ）依然斷開。當(dāng)按下反向總停按鈕 SB1 （ 4 5 ）后，原來通電的 KM1 、 KM3 、 KT 和 KA 就隨即斷電，它們的所有觸點(diǎn)均被釋放而復(fù)位。然而，當(dāng) SB1 松開后，反轉(zhuǎn)接觸器 KM2 立即通電， （ 4 ）刀架快速移動控制 轉(zhuǎn)動刀架手柄，限位開關(guān) SQ （ 5 19

59、 ）被壓動而閉合，使得快速移動接觸器 KM5 線圈得電，快速移動電動機(jī) M3 就起動運(yùn)轉(zhuǎn)，而當(dāng)?shù)都苁直鷱?fù)位時(shí)， M3 隨即停轉(zhuǎn)。（ 5 ）冷卻泵控制 按 SB6 （ 16 17 ）按鈕 KM4 接觸器線圈得電并自鎖 KM4 主觸點(diǎn)閉合冷卻泵電動機(jī) M2 起動運(yùn)轉(zhuǎn)；按下 SB5 （ 5 16 ） KM4 接觸器線圈失電 M2 停轉(zhuǎn)。,2.4.2.4 車床電氣控制線路的特點(diǎn),1 . 主軸的正反轉(zhuǎn)是通過電氣方式，而不是通過機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)的。 2 . 主電動機(jī)的制動采用了電氣反接制動形式，并用速度繼電器進(jìn)行控制。3 . 控制回路由于電器元件很多，故通過控制變壓器 TC 與三相電網(wǎng)進(jìn)行電隔離，提高了操作和維修時(shí)的安全性。 4 . 采用時(shí)間繼電器 KT 對電流表 PA 進(jìn)行保護(hù)。 5 . 中間繼電器 KA 起著擴(kuò)展接觸器 KM3 觸點(diǎn)的作用。,2.4.3 銑床的電氣控制,2.4.3.1 銑床的主要結(jié)構(gòu)與運(yùn)動分析 2.4.3.2 銑床的電力拖動形式及控制要求 2.4.3.3 銑床的電氣控制線路分析 2.4.3.4 銑床電氣控制線路的特點(diǎn),2