电气控制技术.pptx

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1、开关用途：一般用于不频繁操作的低压电路中，用作接通和切断电源，或用来将电路与电源隔离，有时也用来控制小容量电动机的直接起动与停机。 1、刀开关刀开关又叫闸刀开关。分为单极、双极和三极。QS单极QS双极QS三极符号第1页/共58页开关结构：由闸刀（动触点）、静插座（静触点）、手柄和绝缘底板等组成。 手柄静插座闸刀熔断丝底座刀开关一般与熔断器串联使用，以便在短路或过负荷时熔断器熔断而自动切断电路。刀开关额定电压通常为250V和500V，额定电流在1500A以下。 1、刀开关第2页/共58页 安装：安装刀开关时，电源线应接在静触点上，负荷线接在与闸刀相连的端子上。对有熔断丝的刀开关，负荷线应接在闸刀

2、下侧熔断丝的另一端，以确保刀开关切断电源后闸刀和熔断丝不带电。在垂直安装时，手柄向上合为接通电源，向下拉为断开电源，不能反装。 开关1、刀开关开关断开瞬间时产生电弧，热空气上升将电弧拉长而熄灭。第3页/共58页开关1、刀开关第4页/共58页 又称封闭式负载开关。是带有熔断器的刀开关放在铁或薄铜板冲压而成的铁壳中。开关2、铁壳开关注意：1、不允许随意放在地面上使用。2、操作时不要面对开关，以免意外故障电流使开关爆炸，铁壳飞出伤人。3、开关外壳应可靠接地，防止意外漏电造成触电事故。第5页/共58页结构：组合开关有若干个动触片和静触片，分别装于数层绝缘件内，静触片固定在绝缘垫板上，动触点装在转轴上，

3、用手柄转动转轴使动触片与静触片接通与断开。可实现多条线路、不同联接方式的转换。 开关3、组合开关组合开关也称转换开关 手柄转轴动触点静触点绝缘垫板第6页/共58页开关3、组合开关用途：一般用作电源的引入开关。它比刀开关轻巧，也可以用来直接起动小容量异步电动机和对电动机进行正、反转控制。 第7页/共58页 用途：能接通和分断电路，还能对电路进行短路、欠压、严重过载的保护，也可用于不频繁地启动电动机。 开关4、自动空气开关自动空气开关又称自动空气断路器。集控制和多种保护功能于一身。第8页/共58页开关4、自动空气开关主触点弹簧锁钩双金属片热元件第9页/共58页开关4、自动空气开关主触点弹簧锁钩双金

4、属片热元件工作原理：电路过载第10页/共58页开关4、自动空气开关主触点弹簧锁钩双金属片热元件工作原理：电路过载第11页/共58页开关4、自动空气开关主触点弹簧锁钩双金属片热元件工作原理：电路短路第12页/共58页开关4、自动空气开关主触点弹簧锁钩双金属片热元件工作原理：电路短路第13页/共58页开关4、自动空气开关主触点弹簧锁钩双金属片热元件工作原理：电路出现欠压第14页/共58页开关4、自动空气开关主触点弹簧锁钩双金属片热元件工作原理：电路出现欠压第15页/共58页熔断器熔断器主要作短路或严重过载保护用，串联在被保护的线路的首端。线路正常工作时如同一根导线，起通路作用；当线路短路或严重过载

5、时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用。 瓷插式RC螺旋式RL无填料密封式RM有填料式RT快速熔断器RS自恢复熔断器分类：电路符号FU第16页/共58页瓷插式熔断器熔断器第17页/共58页熔断器螺旋式熔断器特点：结构紧凑，体积小，更换溶体方便，具有较高的断流能力，具有稳定的保护特性，具有明显的熔断指示。 第18页/共58页熔断器无填料密封式熔断器特点：多用于低压电力网络和成套配电装置中 ，作为较大容量电气设备的短路和连续过载保护，是一种分断能力较大的熔断器。第19页/共58页熔断器有填料式熔断器特点：是一种大分断能力的熔断器。广泛应用于短路电流很大的电力网络或低压配电装置中。第20页/

6、共58页熔断器选择熔体额定电流的方法： 1、电灯支线的熔体：熔体额定电流支线上所有电灯的工作电流之和。2、一台电动机的熔体：熔体额定电流电动机的起动电流2.53、几台电动机合用的总熔体：熔体额定电流=(1.52.5)容量最大的电动机的额定电流， 第21页/共58页交流接触器 接触器是利用电磁力来接通和断开大电流电路的一种自动控制电器，它常用在控制电动机的主电路上。主触头动铁芯静铁芯线圈辅助触头常闭常开弹簧结构 第22页/共58页交流接触器KMKM主触头符号 接触器线圈接触器主触头用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）KM辅触头常开常闭接触器辅助触头用于控制电路（流过的电流小，无需加灭弧装置）

7、第23页/共58页交流接触器工作原理 线圈加额定电压，衔铁吸合，主触头闭合，常闭触头断开，常开触头闭合；线圈电压消失，触头恢复常态。第24页/共58页接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压； 吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致； 额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。使用选择交流接触器第25页/共58页主令电器 按钮、行程开关是自动控制系统中发出指令或信号的操纵电器，称为主令电器。 作用：用来切换控制电路，使电路接通或分断。实现对电力拖动系统的控制。 1、按钮按钮是一种手动操作接通或断开控制电路的主令电器。 它主要控制接触器和继电器，也可作为电路中的电气联锁。第2

8、6页/共58页主令电器1、按钮常开触头常闭触头按钮帽复位弹簧常开(动合)按钮SB常闭(动断)按钮SB电路符号SB复合按钮工作原理 第27页/共58页主令电器1、按钮第28页/共58页 行程开关也称为位置开关或限位开关，主要用于将机械位移变为电信号，以实现对机械运动的电气控制。 主令电器2、行程开关运动部件当机械的运动部件撞击触杆时，触杆下移使常闭触点断开，常开触点闭合；当运动部件离开后，在复位弹簧的作用下，触杆回复到原来位置，各触点恢复常态。 第29页/共58页主令电器2、行程开关第30页/共58页继电器 继电器是一种根据特定输入信号而动作，接通或断开电路的自动控制电器。继电器同接触器比较，触

9、发器的主触头可以通过大电流，而继电器的触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中，反映控制信号，既而控制较强电流的主电路。继电器的种类很多，只介绍热继电器、时间继电器。第31页/共58页 电动机在运行过程中，由于长期过载、频繁启动、欠压运行断相等原因都会使流过电动机的电流超过额定电流。热继电器是利用电流的热效应而动作的电器，常采用热继电器进行电动机的过载保护。 继电器1、热继电器第32页/共58页继电器双金属片发热元件复位按钮动触头静触头拉杆结构 常闭触点将串联在电动机的控制电路中FR常闭开关发热元件将串联在电动机的主电路中FR发热元件符号 1、热继电器第33页/共58页继电器1、热继

10、电器工作原理发热元件接入电机主电路，当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时，因双金属片的下层膨胀系数大，使双金属片弯曲，在导板作用下使常闭触点断开。触点是接在电动机的控制电路中的，控制电路断开便使接触器的线圈断电，从而断开电动机的主电路。 第34页/共58页继电器1、热继电器第35页/共58页 时间继电器是一种时间动作的控制器。在交流电路中常采用空气式时间继电器，是利用空气的阻尼作用达到动作延时的目的 。继电器2、时间继电器按延时方式分：通电延时型、 断电延时型 第36页/共58页继电器) 通电延时继电器KT线圈通电延时闭合常开触点电路符号示意图常闭触点第37页/共58页继电器线圈KT电路

11、符号示意图第38页/共58页特点：结构简单、寿命长、价格低廉。延时范围大，且不受电压和频率波动的影响，但是延时误差大，无调节刻度指示难以精确地整定时间，在对延时精度要求较高的场合不宜采用。继电器2、时间继电器 目前，半导体时间继电器发展很快，精度高、体积小、调节方便，使用日益广泛。第39页/共58页5.2 继电接触器控制系统 利用先前介绍的各种电器，可组成各种具有不同功能的控制电路。 每一个继电接触控制电路包括主电路和控制电路。 主电路中有开关、熔断器、交流接触器的主触头、热电器元件等它们与被控制的电动机串联。 控制电路包括按钮、交流接触器线圈、热继电器动断触头等。 基本原理是接通或切断控制电

12、路，使交流接触器电磁线圈通电或断电，主触头闭合或断开，以控制主电路。 典型的控制环节有点动控制、单向自锁运行控制、正反转控制、行程控制、延时控制等。 第40页/共58页三相异步电动机的启动电路KMSB1FRFRFUKMM3 控制控制电路电路主主电电路路先闭合开关Q，接通电源。按SB1KM线圈得电 KM主触头闭合 M运转松SB1KM线圈失电 KM主触头恢复 M停转M3M3 控制电机在很短时间内工作。QS第41页/共58页三相异步电动机的启动电路KMSB1KMSB2FRFRFUKMM3 控制电路控制电路主主电电路路按SB1 KM线圈得电 KM主触头闭合 M运转按SB2 KM线圈失电 KM主触头恢复

13、 M停转M3M3 KM辅助触头闭合 自锁 KM辅助触头恢复 失去自锁控制电机长时 间连续工作先闭合开关Q 接通电源。QS第42页/共58页 电路的保护环节三相异步电动机的启动电路短路保护：熔断器FU起到短路保护作用。过载保护：电动机过载时，热继电器的热元件FR温度升高，热元件动作，使其接在控制电路中的常闭触点断开，切断接触器的线圈电路，使其主触头断开，使电动机停机。欠压保护：电源电压过低或停电时，接触器线圈产生的吸力不够，使其主触头断开，使电动机停机。第43页/共58页三相异步电动机的正、反转控制电路KM2SB1SB3FRQFRFUM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1注意：若

14、在同一时间里两组触头同时闭合，就会造成电源相间短路。所以，在两个接触器之间必须有防止同时吸合的控制，称为联锁控制。第44页/共58页三相异步电动机的正、反转控制电路KM2SB1SB3FRQFRFUM3 SB2KM1KM2KM2KM1KM2按SB1KM1线圈得电KM1触头动作M；按SB2KM2线圈得电KM2触头动作M；KM1、KM2常闭触头：合Q，接通电源按SB3KM1线圈失电KM1触头恢复M停转；必须先按停必须先按停止按钮止按钮 SB3KM1KM1M3M3 M3第45页/共58页三相异步电动机的正、反转控制电路KM2SB1SB3FRQSFRFUM3 SB2KM1KM2KM2KM1按SB1KM1

15、得电KM1常开触头闭合M运转误按SB2KM2得电KM1KM2若去掉KM1、KM2常闭触头，合Q，KM2常开触头闭合 A B C则电源A、C线间M3 熔断器 KM1一定要加一定要加互锁触头互锁触头KM1KM2第46页/共58页三相异步电动机的正、反转控制电路KM2SB1SB3FRQFRFUM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1利用复合按钮SB1、SB2，可以实现：正转反转直接转换, 不必再按SB3。KM1KM2的电气互锁必不可少！工作更可靠！的电气互锁必不可少！工作更可靠！第47页/共58页行程控制电路KM2SB1SB3KRQKRFU SB2KM1KM2KM1KM1KM2KM1S

16、Q1KM2SQ2SQ2SQ1设设KM1得电得电M正正转转, 工作台工作台左移左移; KM2得电得电M反反转转, 工作台工作台右移右移;M3 工作台工作台第48页/共58页行程控制电路SB1KRSB2KM1KM2KM1SQ2按SB1KM1线圈得电KM1触头动作M正转工作台左移合Q 直至压住行程开关SQ2：常闭触头断开 KM1线圈 失电, M停转;常开触头闭合 KM2线圈 得电, M自行起动反转工作台返回右移。SQ2SQ1工作台工作台KM2KM1KM2SQ1SB3第49页/共58页SB1SB3KHSB2KM1KM2KM1KM1SQ2当工作台右移至压住行程开关SQ1：常闭触头断开 KM2线圈 失电,

17、 M停转;常开触头闭合 KM1线圈 得电, M自行 起动正转工作台返回左移如此循环可实现工 作台自动往复运动。行程控制电路SQ2SQ1工作台工作台SQ1KM2KM2第50页/共58页多地点控制线路KMSB1SB4KRQKRFUM3 SB2KMSB3SB5SB6利用SB1、SB2、SB3并联，可实现多地点起动；利用SB4、SB5、SB6串联，可实现多地点停机。甲乙丙第51页/共58页延时控制电路SB1SB2KRQKRFU KM1KM2KM1KM2KM1KTKTKTW2U1U2V1V2W1W1V1U1U2V2W2U1U2V1W1V2W2第52页/共58页延时控制电路SB1SB2KRQKRFU KM

18、1KM2KM1KM2KM1KTKTKTW2U1U2V1V2W1按SB1KM1得电M以“Y”形接法降压起动；KM2得电M以“ ”形接法正常运转。KT得电KM1失电 “Y” 形接法断开 KT常闭触头延时打开KM1常开触头闭合 KT常开触头瞬时闭合第53页/共58页顺序控制电路SB1SB3QKR1FUKM1 M13 SB2 M23KM2KR2KM1KM2KR1KR2KM1KM1KM2顺序控制利用KM1常开触头可实现顺序控制功能：M1起动后M2才能起动。第54页/共58页SB1SB3SB2 KM1KM2KR1KR2KM1KM2自锁和顺序控制按SB1KM1线圈得电 KM1各触头动作按SB2KM2线圈才能得电 顺序控制电路第55页/共58页顺序控制电路SB1SB3QKR1FUKM1 M13 SB2 M23KM2KR2KM1KM2KR1KR2KM1KM1KM2SB4KM2利用KM1常开触头：M1起动后M2才能起动。利用KM2常开触头：M2停车后M1才能停车。第56页/共58页电气工程系电气工程系李国栋李国栋 谢 谢！第57页/共58页感谢您的观看！第58页/共58页