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1、第5章 繼電-接觸器控制系統(tǒng),5.1常用低壓電器 5.2三相異步電動(dòng)機(jī)的基本控制 5.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的行程控制 5.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的時(shí)間控制 5.5 控制線(xiàn)路的繪制原則及識(shí)圖讀圖常識(shí),5.1 常用低壓電器,,低壓電器是指在交流及直流電壓為1200V以下時(shí)的電力線(xiàn)路中起保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)等作用的電器元件。 就其控制對(duì)象不同,低壓電器分為配電電器和控制電器兩大類(lèi)。 低壓電器又可以根據(jù)觸點(diǎn)的動(dòng)力來(lái)源,分為手動(dòng)電器和自動(dòng)電器。,5.1.1 手動(dòng)電器,,,,,,手動(dòng)電器是指通過(guò)人力驅(qū)動(dòng)使觸點(diǎn)動(dòng)作的電器。例如刀開(kāi)關(guān)、按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等。,1.低壓開(kāi)關(guān),(1)刀開(kāi)關(guān)。,開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)。 開(kāi)啟式負(fù)荷
2、開(kāi)關(guān)又稱(chēng)為瓷底膠蓋開(kāi)關(guān),簡(jiǎn)稱(chēng)閘刀開(kāi)關(guān),適用于照明、電熱設(shè)備及小容量電動(dòng)機(jī)控制線(xiàn)路中 。,,,,其型號(hào)及含義如下所示。,,,結(jié)構(gòu)和電路符號(hào)如下圖所示。,系列開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)及符號(hào),,封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)。 封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)又稱(chēng)鐵殼開(kāi)關(guān),主要用于手動(dòng)不頻繁地接通和斷開(kāi)帶負(fù)載的電路,也可用于控制15kW以下的交流電動(dòng)機(jī)不頻繁地直接啟動(dòng)和停止。常用封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)如圖5.2所示。它主要由刀開(kāi)關(guān)、熔斷器、操作機(jī)構(gòu)和外殼組成。,(2)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。,轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)又叫組合開(kāi)關(guān),它體積小、滅弧性能比刀開(kāi)關(guān)好,接線(xiàn)方式多,操作方便,常用于交流380V、直流220V以下的電氣線(xiàn)路中 。,,HZ10-10/3型轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu),(
3、3)自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān) 。,,自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)又稱(chēng)自動(dòng)開(kāi)關(guān)或自動(dòng)空氣斷路器。在低壓電路中,用于分?jǐn)嗪徒油ㄘ?fù)荷電路,控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)行和停止。當(dāng)電路發(fā)生過(guò)載、短路、失壓、欠壓等故障時(shí),它能自動(dòng)切斷故障電路,保護(hù)電路和用電設(shè)備的安全。,,DZ5-20型自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān),5.1.2 自動(dòng)電器,1. 接觸器 接觸器是用來(lái)頻繁地遙控接通或斷開(kāi)交、直流主電路及大容量控制電路的自動(dòng)控制電器。,(1)交流接觸器。 交流接觸器的種類(lèi)很多,常用的有我國(guó)自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)的CJ0、CJ10、CJ20等系列。,,CJ10系列交流接觸器。,,CJ10-20交流接觸器的結(jié)構(gòu)圖與連接示意圖,,,,交流接觸器的型號(hào)意義:,,(2)直流接觸器。,
4、直流接觸器主要用于遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)囝~定電壓440V、額定電流600A以下的直流電路或頻繁地操作和控制直流電動(dòng)機(jī)的一種控制電器。 直流接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)系統(tǒng)組成。,,直流接觸器型號(hào)意義:,,(3)接觸器的選擇。,選擇接觸器類(lèi)型。,選擇接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓。,選擇接觸器主觸點(diǎn)的額定電流。,選擇接觸器吸引線(xiàn)圈的電壓。,選擇接觸器的觸點(diǎn)數(shù)量及觸點(diǎn)類(lèi)型。,2.繼電器,繼電器是一種根據(jù)電量或非電量(如電壓、電流、轉(zhuǎn)速、時(shí)間、溫度等)的變化,接通或斷開(kāi)控制電路,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和保護(hù)電力拖動(dòng)裝置的電器。,(1)電磁式繼電器 。 電磁式繼電器是應(yīng)用最早的一種繼電器,屬于有觸點(diǎn)自動(dòng)切換電器。它廣泛應(yīng)用于
5、電力拖動(dòng)系統(tǒng)中,起控制、放大、聯(lián)鎖、保護(hù)與調(diào)節(jié)的作用,以實(shí)現(xiàn)控制過(guò)程的自動(dòng)化。,,(2)中間繼電器。中間繼電器是將一個(gè)輸入信號(hào)變成一個(gè)或多個(gè)輸出信號(hào)的繼電器。,中間繼電器結(jié)構(gòu),(3)電流繼電器。根據(jù)電流值的大小而動(dòng)作的繼電器稱(chēng)為電流繼電器。,電磁式繼電器結(jié)構(gòu),(4)電壓繼電器。根據(jù)電壓大小而動(dòng)作的繼電器稱(chēng)為電壓繼電器。,(5)熱繼電器。 熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)推動(dòng)動(dòng)作機(jī)構(gòu),使觸點(diǎn)系統(tǒng)閉合或分?jǐn)嗟谋Wo(hù)電器,主要用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)、斷相保護(hù)、電流不平衡運(yùn)行的保護(hù)及其他電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。熱繼電器的形式有許多種,其中以雙金屬片式用得最多。,(6) 時(shí)間繼電器。,5.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的
6、基本控制,在工業(yè)生產(chǎn)中,幾乎所有的生產(chǎn)機(jī)械都采用電動(dòng)機(jī)來(lái)拖動(dòng)這種拖動(dòng)方式稱(chēng)為電力拖動(dòng)。 當(dāng)前,生產(chǎn)上廣泛采用繼電器-接觸器控制系統(tǒng)。 在功能要求很多、控制系統(tǒng)很復(fù)雜時(shí),常采用無(wú)觸點(diǎn)邏輯元件和各種電子程序控制、數(shù)字控制系統(tǒng)等,以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)要求較高的自動(dòng)控制。,,5.2.1 三相異步電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制,點(diǎn)動(dòng)正轉(zhuǎn)控制線(xiàn)路是用按鈕、接觸器來(lái)控制電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的最簡(jiǎn)單的正轉(zhuǎn)控制線(xiàn)路,如下圖所示。,所謂點(diǎn)動(dòng)控制是指按下按鈕,電動(dòng)機(jī)就通電運(yùn)轉(zhuǎn);松開(kāi)按鈕,電動(dòng)機(jī)就失電停轉(zhuǎn)。這種控制方法常用于電動(dòng)葫蘆的起重電動(dòng)機(jī)控制和車(chē)床上調(diào)整機(jī)床刀架位置的電動(dòng)機(jī)控制。,5.2.2 三相異步電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)動(dòng)控制,三相異步電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)動(dòng)
7、控制又稱(chēng)為三相異步電動(dòng)機(jī)接觸器自鎖正轉(zhuǎn)控制。,,這種線(xiàn)路的主電路和點(diǎn)動(dòng)控制線(xiàn)路的主電路相同,但在控制電路中又串接了一個(gè)停止按鈕SB2,在啟動(dòng)按鈕SBl的兩端并聯(lián)接觸器KM的一對(duì)常開(kāi)輔助觸頭(也稱(chēng)自鎖觸頭)。 工作原理如下:,1、先合上電源開(kāi)關(guān)QS。,2、啟動(dòng):按下SBlKM線(xiàn)圈通電,,,,KM自鎖觸頭閉合自鎖 電動(dòng)機(jī)動(dòng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) KM主觸頭閉合,當(dāng)松開(kāi)SBl,其常開(kāi)觸頭恢復(fù)分?jǐn)嗪螅驗(yàn)榻佑|器KM的常開(kāi)輔助觸頭閉合時(shí)已將SBl短接,控制電路仍保持接通,所以接觸器KM繼續(xù)得電,電動(dòng)機(jī)M實(shí)現(xiàn)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。接觸器KM通過(guò)自身常開(kāi)輔助觸頭使線(xiàn)圈保持得電的作用叫自鎖。與啟動(dòng)按鈕SBl并聯(lián)起自鎖作用的常開(kāi)輔助
8、觸頭叫自鎖觸頭。,3、停止:按下SB2KM線(xiàn)圈失電 ,,KM自鎖觸頭分?jǐn)嘟獬枣i,KM主觸頭分?jǐn)?失電停轉(zhuǎn),,當(dāng)松開(kāi)SB2,其常閉觸頭恢復(fù)閉合后,因接觸器KM的自鎖觸頭在切斷控制電路時(shí)已分?jǐn)?,解除了自鎖,SBl也是分?jǐn)嗟模越佑|器KM不能得電,電動(dòng)機(jī)M也不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。,5.2.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制,由三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理可知:當(dāng)改變通入電動(dòng)機(jī)定子繞組的三相電源的相序,即把接入電動(dòng)機(jī)三相電源進(jìn)線(xiàn)中的任意兩相的接線(xiàn)對(duì)調(diào)時(shí),電動(dòng)機(jī)就可以反轉(zhuǎn)。常用的正反轉(zhuǎn)控制線(xiàn)路有:倒順開(kāi)關(guān)正、反轉(zhuǎn)控制線(xiàn)路;接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制線(xiàn)路;按鈕、接觸器雙重連鎖的正反轉(zhuǎn)控制線(xiàn)路。下面重點(diǎn)介紹接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控
9、制線(xiàn)路。,具有過(guò)載保護(hù)的自鎖正轉(zhuǎn)控制線(xiàn)路,5.3 三相異步電動(dòng)機(jī)的行程控制,在生產(chǎn)過(guò)程中,常遇到一些生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的行程或位置要受到限制,或者需要其運(yùn)動(dòng)部件在一定范圍內(nèi)自動(dòng)往返循環(huán)等。如在萬(wàn)能銑床、鏜床、橋式起重機(jī)及各種自動(dòng)或半自動(dòng)控制機(jī)床設(shè)備中就經(jīng)常遇到這種控制要求。而實(shí)現(xiàn)這種控制要求所依靠的主要電器是位置開(kāi)關(guān)(又稱(chēng)限位開(kāi)關(guān)或行程開(kāi)關(guān))。,工作臺(tái)往返運(yùn)動(dòng)示意圖,工作臺(tái)自動(dòng)往返控制線(xiàn)路,5.4 三相異步電動(dòng)機(jī)的時(shí)間控制,,三相異步電動(dòng)機(jī)的時(shí)間控制,是指利用時(shí)間繼電器參與控制的控制方式。 常見(jiàn)的降壓起動(dòng)方法有四種,即定子繞組串接電阻降壓起動(dòng)、星形一三角形降壓起動(dòng)、自耦變壓器降壓起動(dòng)、延邊三角
10、形降壓起動(dòng)。 1定子繞組串接電阻降壓起動(dòng)控制線(xiàn)路 定子繞組串接電阻減壓起動(dòng)是指在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),把電阻串接在電動(dòng)機(jī)定子繞組與電源之間,通過(guò)電阻的分壓作用,來(lái)降低定子繞組上的起動(dòng)電壓,待起動(dòng)后,再將電阻短接,使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)行。,,,,,時(shí)間繼電器自動(dòng)控制串接電阻降壓起動(dòng)控制線(xiàn)路,,2星形-三角形(Y)降壓起動(dòng)控制線(xiàn)路,Y降壓起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí),把定子繞組接成星形,以降低起動(dòng)電壓,限制起動(dòng)電流,待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,再把定子繞組改接成三角形,使電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。凡是在正常運(yùn)行時(shí)定子繞組作三角形聯(lián)結(jié)的異步電動(dòng)機(jī),均可采用這種降壓起動(dòng)方法。,,3自耦變壓器降壓起動(dòng)控制線(xiàn)路,自耦變壓器降壓起動(dòng)是
11、指電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)利用自耦變壓器來(lái)降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的起動(dòng)電壓。待電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后,再使電動(dòng)機(jī)與自耦變壓器脫離,從而在全壓下正常運(yùn)轉(zhuǎn)。,自起動(dòng)補(bǔ)償器控制線(xiàn)路,4延邊三角形降壓起動(dòng)控制線(xiàn)路,,,5.5 控制線(xiàn)路的繪制原則及識(shí)圖讀圖常識(shí),1. 繪制電氣控制線(xiàn)路原理圖的原則 (1)原理圖一般分電源電路、主電路、控制電路、信號(hào)電路及照明電路。 電源電路畫(huà)成水平線(xiàn),三相交流電源相序L1,L2和L3由上而下依次排列畫(huà)出,中線(xiàn)N和保護(hù)地線(xiàn)PE畫(huà)在相線(xiàn)之下。直流電源則正端在上,負(fù)端在下畫(huà)出。電源開(kāi)關(guān)要水平畫(huà)出。例如下圖:,,,電氣控制線(xiàn)路,(2)原理圖中,各電器的觸點(diǎn)位置都按電路未通電或電器未受外力作用時(shí)的
12、常態(tài)位置畫(huà)出。分析原理時(shí),應(yīng)從觸點(diǎn)的常態(tài)位置出發(fā)。 (3)原理圖中,各電氣元件不畫(huà)實(shí)際的外形圖,而采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的統(tǒng)一圖用圖形符號(hào)畫(huà)出。 (4)原理圖中,同一電器的各元件不按它們的實(shí)際位置畫(huà)在一起,而是按其在線(xiàn)路中所起作用分別畫(huà)在不同電路中,但它們的動(dòng)作卻是相互關(guān)聯(lián)的,必須標(biāo)以相同的文字符號(hào)。,,,(5)原理圖中,對(duì)有直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線(xiàn)聯(lián)結(jié)點(diǎn),要用小黑圓點(diǎn)表示,無(wú)直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線(xiàn)聯(lián)結(jié)點(diǎn)則不畫(huà)小黑圓點(diǎn)。,2.電氣原理圖的識(shí)圖,(1)電氣原理圖的識(shí)讀:電氣原理圖又稱(chēng)“電路”、“原理圖”。,(2)原理圖區(qū)域的劃分:標(biāo)準(zhǔn)電氣原理圖(電氣圖)對(duì)圖紙大小、圖框尺寸和圖區(qū)編號(hào)均有一定的要求。 (3)電氣原理圖要求做到布局合理,排列均勻,圖面清晰,應(yīng)遵循電氣線(xiàn)路圖繪制規(guī)則。 (4)電氣原理圖中符號(hào)位置的索引:,(5)電氣原理圖中的圖形符號(hào)和文字符號(hào)。 圖形符號(hào)。 圖形符號(hào)是指用于圖樣或其他技術(shù)文件中表示電氣元件或電氣設(shè)備性能的圖形、標(biāo)記或字符。 文字符號(hào)。 文字符號(hào)是表示電氣設(shè)備、裝置和元器件的名稱(chēng)、功能、狀態(tài)和特征的字符代碼。文字符號(hào)分為基本文字符號(hào)和輔助文字符號(hào)。,雙重聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路的電氣原理圖,