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1、模块六 继电接触器控制,课题一 常用低压电器的选用 课题二 三相笼型异步电动机正反转控制 课题三 三相笼型异步电动机Y启动控制 课题四 三相笼型异步电动机行程控制,【知识点】 (1)开关的结构、工作原理。 (2)按钮和熔断器的结构和工作原理。 (3)热继电器的结构和工作原理。 (封交流接触器的结构和工作原理。 【技能点】 (1)认识各种常用低压电器的外形、结构和铭牌数据，熟悉其工作原理。 (2)学会正确使用各种常用低压电器。 【任务导入】,课题一 常用低压电器的选用,下一页,三相异步电动机是由各种有触点的低压电器组成的控制线路来进行控制的。低压电器是指工作在交流电压小于1 200 V、直流电压
2、小于1 500 V，并在电路中起通断、保护、控制的电器设备。它的种类很多，按其动作方式可分为手动和自动两类。手动电器的动作是由人工手动操纵的，如刀开关、组合开关、按钮等;自动电器的动作是根据指令、信号或某个物理量的变化自动进行的，如各种继电器、接触器、行程开关等。 一、低压开关电器 低压开关主要用作隔离、转换以及接通和分断电路。通常用作机床电路的电源开关，局部照明电路的控制有时也用于小容量电动机的起停控制。,课题一 常用低压电器的选用,下一页,上一页,下一页,上一页,课题一 常用低压电器的选用,常用的类型有刀开关、转换开关和空气开关等。 1.刀开关 刀开关又叫闸刀开关，外形如图6-1所示，三极
3、刀开关的结构和电路符号如图6-2所示。 刀开关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启动与停机。刀开关由闸刀(动触点)、静插座(静触点)、手柄和绝缘底板等组成。 刀开关的种类有很多。按极数(刀片数)可分为单极、双极和三极;按结构可分为平板式和条架式;按操作方式可分为直接手柄操作式、,下一页,上一页,课题一 常用低压电器的选用,杠杆操作机构式和电动操作机构式;按转换方向可分为单投和双投等。 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，其额定电压通常为250 V和500 V，额定电流在1 500 A
4、以下。 刀开关的选用主要考虑回路额定电压、长期工作电流、短路电流所产生的动热稳定性等因索。刀开关的额定电流应该大于其所控制的最大负载电流，当用于直接起停3 kW及以下的三相异步电动机时，刀开关的额定电流必须大于电动机额定电流的3倍。 刀开关的安装应注意以下两点: 其一，刀开关安装时底板应垂直于地面，手柄向上合闸为接通电源，,下一页,上一页,向下拉为断开电源，不能反装，否则可能因闸刀松动自然落下而误将电源接通。 其二，接线时，电源线应接在静触点上，负荷线接在与闸刀相连的端子上，对于有熔断丝的刀开关，负荷线应接在闸刀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，进线和出线不能接反。
5、 2.组合开关 组合开关又叫转换开关，是一种转动式的闸刀开关，它的操作手柄可在平行于安装面内向左或向右转动，外形如图6-3所示，电路符号如图6-4所示。主要用于接通或切断电路、换接电源、控制小型鼠笼式三相异步电动机的启动、停止、正反转或局部照明等。,课题一 常用低压电器的选用,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，动触片装在转轴上，随转轴旋转而变更通、断位置。 组合开关按通、断类型可分为同时通断和交替通断两种;按转换位数分为二位转换、三位转换、四位转换三种。额定电流有10 A、25 A、60 A和100 A等多种。与刀开关相比，组合开关具有体积小、使用方
6、便、通断电路能力强等优点。 3.低压断路器 低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁启动的电动机。它相当于刀开关、过电流继电器、,下一页,上一页,课题一 常用低压电器的选用,失压继电器、热继电器及漏电保护器等多种电器的组合，能实现过载、短路、失压、欠压等多种保护，是低压配电网中应用非常广泛的一种保护电器。 低压断路器有多种分类方法:按极数可分为单极、双极、三极和四极;按灭弧介质可分为空气式和真空式;按结构形式可分为塑料外壳式和框架式。 低压断路器主要由主触头、灭弧装置、各种脱扣器、自由脱扣机构和操作机构等部分组成。低压断路器的工作原理图和电路符号如图6-5所示
7、。其主触点是靠手动操作或电动合闸的，主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁定在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热,下一页,上一页,课题一 常用低压电器的选用,脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片向上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠压时，欠压脱扣器的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要远距离控制时，按下按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。 低压断路器的安装与使用
8、应注意以下两点: 其一，低压断路器应垂直于配电板安装，电源引线应接上端，负载引线应接下端。,下一页,上一页,课题一 常用低压电器的选用,下一页,上一页,课题一 常用低压电器的选用,其二，当低压断路器用作电源总开关或电动机开关控制时，在电源进线侧必须加装刀开关或熔断器等，以形成断路点。 二、主令电器 主令电器是自动控制系统中用于接通或断开控制电路(指小电流电路)的电器设备，由于它是一种专门发送控制指令或进行程序控制的电器，故称为主令电器。主令电器主要有按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关等。这里只介绍应用较多的按钮，行程开关将在以后的课题中介绍。 按钮主要用于远距离操作继电器、接触器，从而控制
9、电动机或其他电气设备的运行。,按钮由按钮帽、复位弹簧、接触部件等组成，其外形、内部结构如图6-6和图6-7所示。 按钮的触点分常闭触点(动断触点)和常开触点(动合触点)两种。常闭触点是按钮未按下时闭合、按下后断开的触点;常开触点是按钮未按下时断开、按下后闭合的触点。按钮内的触点对数及类型可根据需要进行组合。只有一对常闭触点的按钮称为常闭按钮;只有一对常开触点的按钮称为常开按钮;将一对常闭触点和一对常开触点组合为一体的按钮称为复合按钮。 复合按钮按下时，常闭触点先断开，常开触点后闭合;松开按钮后，依靠复位弹簧使常开触点先断开，常闭触点再闭合，按钮恢复到原来的状态，按钮符号如图6-8所示。,下一页
10、,上一页,课题一 常用低压电器的选用,按钮常用的型号有LA2、LA10、LA18、LA1、LA25等系列。其中LA2系列是仍在使用的老产品;LA25是全国联合设计的新产品。 按钮的主要技术要求有规格、结构形式、触点对数和按钮颜色。常用的规格为交流额定电压500 V、额定电流5 A。不同的场合选用不同的结构形式，一般有以下几种:急停式，装有突出的蘑菇形钮帽，以便急停操作;旋钮式，通过旋钮缓慢操作;指不灯式，在透明按钮内装有指不灯，以显不其工作状态。 按钮的安装与使用: (1)按钮应安装在控制线路中。 (2)当按钮安装在面板上时，应布置整齐、排列合理。如根据电动机启动的先后次序，从上到下或从左到右
11、排列。,下一页,上一页,课题一 常用低压电器的选用,(3)为了应付紧急情况，当按钮板上安装的按钮较多时，应采用带有红色蘑菇头的按钮作为总停按钮，且应安装在显眼易操作的地方。 (4)按钮安装时应牢固，一般红色按钮用作停止，绿色或黑色按钮表不启动或通电。 三、熔断器 1.熔断器的结构及工作原理 熔断器是一种最简单有效并且价格低廉的保护电器。熔断器主要用作短路保护，串联在被保护的线路中。当线路正常工作时，熔断器如同一根导线，允许通过一定的电流，长期工作而不熔断，起通路作用;当线路短路或严重过载时，电流大大超过额定值，熔断器中的熔,下一页,上一页,课题一 常用低压电器的选用,体产生很大热量温度很快达到
12、熔体的熔点，熔体迅速熔断，从而起到保护线路上其他电气设备的作用。常用的熔断器有瓷插式、螺旋式、无填料封闭管式和有填料封闭管式熔断器。 熔断器一般由夹座、外壳和熔体组成。熔体有片状和丝状两种，用电阻率较高的易熔合金或截面积很小的良导体制成。如图6-9和图6-10为常用熔断器的结构及符号。 2.熔断器的选择 选择熔断器通常是选择熔断器的类型、额定电压和额定电流。 熔断器类型的选择应根据线路的要求、使用场合和安装条件选择。 熔断器额定电压的选择应使其额定电压大于或等于线路的工作电压。 熔断器额定电流的选择应注意以下几方面内容。,下一页,上一页,课题一 常用低压电器的选用,(1)照明线路等没有冲击电流
13、的负载:熔体额定电流)电路的额定工作电流。 (2)一台启动频繁电动机，熔体额定电流)电动机额定电流(1.63)倍。 (3)多台电动机合用的总熔体: 熔体额定电流=(1. 52. 5) X容量最大的电动机额定电流+其余电动机额定电流之和。 3.熔断器的安装与使用 (1)当安装螺旋式熔断器时，必须注意将电源线接到瓷底座的下接线端，以保证安全。 (2)更换熔体时应切断电源，换上相同额定电流的熔体，不能随意加大熔体。,下一页,上一页,课题一 常用低压电器的选用,(3)当三相同时安装时，应根据负载的电流大小，适当地留出间距。 (封当安装机床电气时，主熔断器和控制熔断器必须要有明显的分界。 四、热继电器
14、热继电器是利用电流的热效应原理工作的保护电器，在电路中用作三相异步电动机的过载保护。电动机在实际运行中经常会遇到过载情况，只有过载不太严重、时间较短、电机绕组温升不超过允许值时，这种过载才是允许的。如果过载时间过长，绕组温升超过了允许值，将会加剧绕组绝缘老化，缩短电动机的使用年限，严重时使绕组烧毁，电机损坏。常用的过载保护元件热继电器，它可以满足这样的要求:当电动机为额定电流时，电动机为额定温升，热继电器不动作;,下一页,上一页,课题一 常用低压电器的选用,当过载电流较小时，热继电器经过较长的时间才动作;当过载电流较大时，热继电器则经过较短的时间就会动作。因此，长期运行的电动机都应设置热继电器
15、作过载保护。 1.热继电器的结构、工作原理 如图6-11所示是热继电器的外形结构、工作原理及符号。 热继电器触点的动作是利用感温元件受热产生的机械变形推动机构动作来开闭触点的。热继电器中的发热元件是一段阻值不大的电阻丝，接在电动机的主电路中，感温元件是双金属片，由热膨胀系数不同的两种金属碾压而成。如图6-11(a)所示，下层金属膨胀系数大，上层金属膨胀系数小。,下一页,上一页,课题一 常用低压电器的选用,当主电路中的电流超过允许值而使双金属片受热时，双金属片的自由端将向上弯曲超出扣板，扣板在弹簧拉力的作用下将常闭触点断开。触点是接在电动机的控制电路中的，控制电路断开将使接触器的线圈断电，从而断
16、开电动机的主电路。 2.热继电器的安装与使用 (1)热继电器双金属片接线柱应接在主电路中，常开、常闭触头应接在控制线路中。 (2)当热继电器与其他电器安装在一起时，应将它安装在其他电器的下方，以免其动作特性受到其他电器发热的影响。 (3)由于热惯性，热继电器不能用作短路保护。,下一页,上一页,课题一 常用低压电器的选用,因为当发生短路事故时，要求电路能够立即断开，而热继电器是不能立即动作的。但这个热惯性也符合人们的要求，在电动机启动或短路时，热继电器不会动作(也不应该动作)，这样可避免电动机不必要的停机。热继电器动作后如果要复位，按下复位按钮即可。 五、交流接触器 交流接触器是用来远距离频繁接
17、通、切断电动机或其他负载主电路的一种控制电器。它具有低压释放保护、工作可靠、操作频率高、性能稳定、使用寿命长等优点。按其主触点通过电流的种类可分为直流接触器和交流接触器。 1.交流接触器的结构、工作原理,下一页,上一页,课题一 常用低压电器的选用,交流接触器的外形和工作原理如图6-12所示，交流接触器由电磁系统、触点系统和灭弧系统三部分组成，它利用电磁铁的吸引力动作来改变触点的通断状态。 电磁系统实际上是一个电磁铁，包括吸引线圈、铁心和衔铁。CJ10和CJ0系列交流接触器大都采用衔铁直线运动的双E型铁心，如图6-12(b)所示。 触点系统用以接通或断开电路，由动触点、静触点和弹簧组成。根据用途
18、的不同将触点分为主触点和辅助触点两种。主触点体积一般比较大，接触电阻较小，用于接通或分断较大的电流，常接在主电路中。辅助触点体积一般比较小，接触电阻较大，用于接通或分断较小电流，常接在控制电路(或称辅助电路)中。,下一页,上一页,课题一 常用低压电器的选用,接通或分断较大电流(10 A以上)的交流接触器，在主触点上装有灭弧装置，以熄灭由于主触点断开而产生的电弧，防止烧毁触点。交流接触器在电路中的符号如图6-13所示。 交流接触器工作原理:当电磁铁的线圈通电时，产生电磁吸引力，将衔铁吸下，带动常开触点闭合，常闭触点断开。电磁铁的线圈断电时，电磁吸引力消失，依靠弹簧使触点恢复到初始状态。 2.接触
19、器的安装与使用 (1)接触器安装时，主触头应连接在主电路中，辅助触头和线圈应连接在控制电路中。 (2)接触器的触头应定期清扫保持清洁，但不允许涂油当触头表面因电弧作用而形成金属小珠时，,下一页,上一页,课题一 常用低压电器的选用,下一页,上一页,课题一 常用低压电器的选用,应及时铲除，如果是银及银合金触头表面产生的氧化膜，由于接触电阻很小，可不必锉修，否则会缩短触头的寿命。 3.接触器的选择 (1)根据负载性质选择接触器的类型。 (2)额定电压应大于或等于主电路的工作电压。 (3)额定电流应大于或等于被控电路的额定电流。 (4)吸引线圈的额定电压与频率要与所在控制电路的选用电压和频率相一致。
20、【任务实施】 一、工具、器材准备 本任务所需的设备、工具、材料如表6-1所示。,二、操作步骤 (1)认识各种低压电器，了解其内部结构。 (2)观察闸刀开关哪部分是静触点，哪部分是动触点，它们分别与外电路的哪一部分连接。 (3)观察热继电器的铭牌和实物哪一组为常开触点，哪一组为常闭触点。 (4)观察按钮，当按下按钮时，常闭触点和常开触点的动作顺序和松开按钮时常闭触点和常开触点的动作顺序。 (5)观察交流接触器的主触点和辅助常开触点有什么区别?吸引线圈的结构及在接触器中起什么作用?,返 回,上一页,课题一 常用低压电器的选用,下一页,课题二 三相笼型异步电动机正反转控制,【知识点】 (1)三相笼型
21、异步电动机的直接启动控制的电路结构及工作原理。 (2)三相笼型异步电动机正反转控制的电路结构及工作原理。 (3)掌握自锁和互锁的概念。 【技能点】 (1)学会按照电路图正确接线。 (2)学会三相异步电动机正反转控制电路的安装。 【任务导入】 通过开关、按钮、继电器、接触器等电器触点的接通或断开来实现的各种控制叫作继电一接触器控制，这种方式构成的自动控制系统称为继电一接触器控制系统。,下一页,上一页,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、时间控制等。 电动机在使用过程中由于各种原因可能会出现一些异常情况，如电源电压过低、电动机电流过大、电动机定子绕组相间短路或电动机绕
22、组与外壳短路等，如不及时切断电源，则可能会对设备或人身带来危险，因此必须采取保护措施。常用的保护环节有短路保护、过载保护、欠压保护等。 一、三相笼型异步电动机的直接启动控制 直接用开关启动的电动机如图6-14所示，虽然其控制电路简单，但没有过载保护和失压保护，不能实现遥控和自动控制，也不便于电动机的频繁启、停控制。,课题二 三相笼型异步电动机正反转控制,下一页,上一页,课题二 三相笼型异步电动机正反转控制,1.点动控制电路 点动控制电路如图6-15所示，其工作原理为:闭合开关QS接通电源，按下按钮SB接触器KM线圈得电 KM主触点闭合电动机M运转;松开按钮SB 接触器KM线圈失电 KM主触点断
23、开电动机M停转，电路实现点动控制。 2.直接启停控制电路 如图6-16所示的电路是电动机直接启停控制电路，其工作过程如下: 启动:按下按钮SB接触器KM线圈通电KM辅助常开触点闭合(自锁)电动机启动。,下一页,上一页,课题二 三相笼型异步电动机正反转控制,当松开按钮SBST，其常开触点恢复分断后，因为接触器KM辅助常开触点闭合时已将按钮SBST短接，控制电路仍保持接通，电动机M继续运转。像这种松开启动按钮后，接触器通过自身辅助常开触点使接触器线圈保持得电的作用叫作自锁。与SBST并联的KM辅助常开触点又称为自锁触点。 停机:按下停机按钮SBSTP接触器KM线圈失电KM辅助常开触点打开(解除自锁
24、)、电动机停转。 电路具有短路保护、过载保护和失压保护功能。 起短路保护作用的是串接在主电路中的熔断器FU。当电路发生短路故障，熔体立即熔断，电动机立即停转。 起过载保护作用的是热继电器FR。,下一页,上一页,当过载时，热继电器的发热元件发热，将其常闭触点断开，使接触器KM的线圈断电，串联在电动机回路中的KM主触点断开，电动机停转。同时KM辅助常开触点也断开，解除自锁。故障排除后若要重新启动，需要按下FR的复位按钮，使FR的常闭触点复位(闭合)即可。 起失压(或欠压)保护作用的是接触器KM。当电源暂时断电或电压严重下降时，接触器KM的线圈电磁吸力不足，衔铁自行释放，使主、辅触点自行复位，切断电
25、源，电动机停转，同时解除自锁。 二、三相笼型异步电动机的正反转控制 1.正停反控制电路 在实际生产中，无论是工作台的左右移动、上下升降，,课题二 三相笼型异步电动机正反转控制,还是立柱的夹紧、放松，或是进刀、退刀，大都是通过电动机的正反转实现的。如图6-17所示的电路可以实现电动机的正反转控制。 在主电路中，通过接触器KMF的主触点闭合将三相电源顺序地接人电动机的定子三相绕组(接触器的KMR的主触点断开)，电动机正向运转。当接触器KMF的主触点闭合，而KMF的主触点断开时，三相电源线任意交换两根，结果将三相电源反序接人电动机的定子三相绕组，电动机反向运转。若接触器KMF和KMR的主触点同时闭合
26、，将 引起电源相间短路，这种情况是绝不允许发生的。 为了实现主电路的要求，在控制 电路中使用了三个按钮:SBSTP、SBF和SBR，通过它们发出控制指令。,课题二 三相笼型异步电动机正反转控制,下一页,上一页,SBF为正向启动控制按钮，SBR为反向启动控制按钮，SBSTP为停机按钮。 通过接触器KMF、KMR实现电动机的正反转控制，动作过程如下: (1)正向启动过程。按下启动按钮SBF，接触器KMF线圈通电，与SBF并联的KMF的辅助常开触点闭合，以保证KMF线圈持续通电，串联在电动机回路中的KMF的主触点持续闭合，实现自锁，电动机连续正向运转。 (2)停止过程。按下停止按钮SBSTP，接触器
27、KMF线圈断电，与SBF并联的KMF的辅助触点断开，以保证KMF线圈持续失电，串联在电动机回路中的KMF的主触点持续断开，切断电动机定子电源，电动机停转。,课题二 三相笼型异步电动机正反转控制,下一页,上一页,下一页,上一页,课题二 三相笼型异步电动机正反转控制,(3)反向启动过程。按下启动按钮SBR，接触器KMR线圈通电，与SBR并联的KMR的辅助常开触点闭合，以保证KMR线圈持续通电，串联在电动机回路中的KMR的主触点持续闭合，实现自锁，电动机连续反向运转。 由于该控制电路的两个交流接触器KMR和KMF的线圈不能同时通电，因此不能同时按下SBR和SBF按钮，也不能在电动机正转时按下反转启动
28、按钮，或在电动机反转时按下正转启动按钮。如果操作错误，将引起主电路电源短路，给操作带来潜在的危险和很大的不便。为了避免这种误操作带来短路危险，在控制回路中引人联锁加以解决。 2.带电气联锁的正停反控制 如图6-18所示为带接触器联锁的正反转控制电路。,将接触器KMF的辅助常闭触点串人KMR的线圈回路中，从而保证在KMF线圈通电时KMR线圈回路总是断开的;将接触器KMR的辅助常闭触点串人KMF的线圈回路中，从而保证在KMR线圈通电时KMF线圈1回路总是断开的。这样接触器的辅助常闭触点KMF和KMR保证了两个接触器线圈不能同时通电，这种控制方式称为联锁.又称为互锁.这两个辅助常开触点称为联锁触点。
29、 此电路在具体操作时.若电动机处于正转状态要反转时，必须先按停止按钮SBSTP，使联锁触点KMF闭合后按下反转启动按钮SBR才能使电动机反转；若电动机处于反转状态要正转时，则必须先按停止按钮SBSTP，使互锁触点KMR闭合后，按下正转启动按钮SBF才能使电动机正传。,课题二 三相笼型异步电动机正反转控制,下一页,上一页,下一页,上一页,3.同时具有电气联锁和机械联锁的正反转控制电路 图6-19采用复合按钮，将SBF按钮的常闭触点串接在KMR的线圈电路中；将SBR的常闭触点串接在KMF的线圈电路中；这样，在电动机正转期间，无论何时，只要按下反转启动按钮，在KMR线圈通电之前就首先使KMF线圈断电
30、，从而保证KMF和KMR的线圈不可能同时通电;从反转到正转的情况也是一样。这种由机械按钮实现的联锁也叫机械联锁或按钮联锁。 【任务实施】 一、工具、器材准备 三相异步电动机正反转控制任务所需的设备、工具、材料如表6-2所示。,课题二 三相笼型异步电动机正反转控制,下一页,上一页,课题二 三相笼型异步电动机正反转控制,二、操作步骤 1.直接启停控制 (1)按图6-20接线。 接线时.先接主电路(用粗导线);后接控制电路(用细导线)。 由于控制回路比较复杂.接线时先接主要的串联电路，再接电路上的分支电路。 所有元器件布局及布线.要做到安全、方便、整齐并尽量避免相互影响。接线应牢固.连接线一般不交又
31、、不重叠.任何一个接线头不允许超过两条连接线。接同一相电源的导线应尽量用同一种颜色。 (2)接通自锁触点KM(即交流接触器辅助常开触点)，观察电动机的启动和停止过程。,下一页,上一页,(3)断开自锁触点KM(即交流接触器辅助常开触点，观察电动机的点动过程(按下SBST按钮电动机启动，松开按钮SBST电动机停转)。 2.正反转控制 (1)按图6-18接线。 接线时，先接主电路(用粗导线)。 后接控制电路(用细导线)。其中先接正转控制电路，后接反转控制电路。 (2)试运行。在通电试运行前.首先应对照电路原理图仔细检查各端点连接无误后，再用万用表欧姆挡检查。 控制回路:末按下启动按钮时，电阻应为，按
32、下启动按钮时，电阻应为接触器线圈的直流电阻。,课题二 三相笼型异步电动机正反转控制,返 回,上一页,课题二 三相笼型异步电动机正反转控制,主回路:有无断路或短路。 (3)通电运行。 反复按下“正转停机反转”按钮.观察电动机的正、反转情况。 电动机正转(或反转)时，按下反转(或正转)按钮.观察并验证电动机联锁功能。,下一页,知识点 (1)时间继电器的结构和工作原理。 (2)三相笼型异步电动机Y一启动控制电路的工作原理。 【技能点】 (1)学会时间继电器的使用。 (2)学会三相笼型异步电动机Y启动控制电路的安装。 【任务导入】 在很多应用场合要用到时间控制，即以时间作为参量实现控制，如三相异步电动
33、机的降压启动。对于正常运行时定子绕组为三角形连接并有6个出线端子的笼型异步电动机，为了减小启动电流，启动时定子绕组采用星形连接，降低定子电压.，启动后再连接成三角形。,课题三 三相笼型异步电动机Y启动控制,下一页,上一页,这种方法即为Y一降压启动。本任务要求学会使用时间继电器.能够正确安装三相笼型异步电动机Y一启动控制电路。 一、时间继电器 1.时间继电器的结构及工作原理 时间继电器是一种用来实现延时的控制电器，按一定的时间间隔来接通或断开控制电路。根据动作原理和构造的不同，分为电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式等。机床控制电路中应用较多的是空气阻尼式时间继电器.电子式时间继电器的应用也越来越
34、广泛。 空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼作用获得延时的，有通电延时和断电延时两种类型。图6-21为通电延时空气式时间继电器的结构原理图。,课题三 三相笼型异步电动机Y启动控制,返 回,上一页,通电延时空气阻尼式时间继电器利用空气的阻尼作用达到动作延时的目的。吸引线圈通电后将动铁心吸下.使动铁心与活塞杆之间有一段距离.同时微动开关1动作(常开触点闭合.常闭触点打开)。在释放弹簧的作用下.活塞杆向下移动。在伞形活塞的表面固定有一层橡皮膜.当活塞向下移动时.橡皮膜上面会造成空气稀薄的空间.活塞受到下面空气的压力.不能迅速下移。当空气由进气孔进入时.活塞才逐渐下移。移动到最后位置时.杠杆使微动开关2
35、动作。延时时间即为从电磁铁吸引线圈通电时刻起到微动开关动作时为止的这段时间。通过调节螺钉调节进气孔的大小就可以调节延时时间(通常有0.460 s和0.4 180 s两种)。吸引线圈断电后.依靠复位弹簧的作用而复原.空气经出气孔被迅速排出。,课题三 三相笼型异步电动机Y启动控制,2.时间继电器的图形符号 此时间继电器有两个延时触点:一个是延时断开的常闭触点一个是延时闭合的常开触点.即微动开关2和两个瞬动触点即微动开关1，时间继电器的符号如图6-22所示。 3.时间继电器使用时的注意事项 (1)时间继电器应连接在控制电路中。 (2)JS7-A系列时间继电器只要将线圈旋转180，即可将通电延时改成断
36、电延时。 (3) JS7-A系列时间继电器由于无刻度，故不能准确地调整延时时间；用螺钉旋具微量旋转调节螺钉，可缩短或延长动作时间。,课题三 三相笼型异步电动机Y启动控制,下一页,上一页,(4)应经常清除时间继电器上面的灰尘和油污，否则延时误差将增大。 二、鼠笼式异步电动机Y降压启动控制电路 在很多应用场合要用到时间控制.即以时间作为参量实现控制，对于正常运行时定子绕组为三角形连接并有六个出线端子的笼型异步电动机，为了减小启动电流.启动时定子绕组采用星形连接，降低定子电压，启动后再连接成三角形Y启动控制电路如图6-23所示。 Y 启动控制电路是根据启动过程中的时间变化.利用时间继电器来实现Y 的
37、换接。由图6-23可知.工作时.首先合上刀开关QS，当接触器KM及KM1接通，KM2断开时，电动机Y形启动;当接触器KM及KM2接通，KM1断开时，电动机形运行。 控制电路的工作过程分析如下:,课题三 三相笼型异步电动机Y启动控制,下一页,上一页,下一页,上一页,课题三 三相笼型异步电动机Y启动控制,线路中KM2和KM3的常闭触点构成了电气互锁，保证电动机绕组只能接成一种形式，即Y形或形，以防止同时连接成Y形及形而造成电源短路。 【任务实施】(选做),返 回,上一页,课题三 三相笼型异步电动机Y启动控制,一、工具、器材准备 三相笼型异步电动机Y启动控制仟务所需的设备、工具、材料如表6-3所示。
38、 二、操作步骤 (1)三相笼型异步电动机Y降压启动主电路的连接。 (2)三相笼型异步电动机Y降压启动控制电路的连接.电路如图6-23所示。 (3)Y换接启动应注意的问题。 仅适用于正常运行为三角形接法的电动机。 Y一启动，Ist时，因为Tst也，所以Tst也，Y降压启动适合于空载或轻载启动的场合。,下一页,课题四 三相笼型异步电动机行程控制,【知识点】 (1)行程开关的结构和工作原理。 (2)三相笼型异步电动机行程控制电路工作原理。 【技能点】 (1)学会行程开关的使用。 (2)学会三相异步电动机行程控制电路的安装。 【任务导入】 在生产过程中由于工艺和安全的需要，常常要求按照生产机械的某一运
39、动部件的行程或位置变化来对生产机械进行控制，例如，吊钩上升到终点时要求自动停止，龙门刨床的工作台要求在一定的范围内自动往返等，这类自动控制称为行程控制。,下一页,上一页,课题四 三相笼型异步电动机行程控制,行程控制通常是利用行程开关来实现的。 一、行程开关 1.行程开关的结构原理 行程开关又称为限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护，是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的结构和作用原理与按钮类似，只不过按钮靠手来按，而行程开关靠运动部件上的撞块来撞压。在实际生产中，事先将行程开关根据工艺要求安装在一定的行程位置上，部件在运行中，装在其上的撞块压下行程开关撞杆，使行程开关的触点动
40、作而实现电路的切换，达到控制运动部件行程位置的目的。行程开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、,下一页,上一页,课题四 三相笼型异步电动机行程控制,进行终端限位保护常用的行程开关有多种系列，各系列行程开关的基本结构相同，区别仅在于行程开关的传动装置和动作速度不同。如图6-24所示为单滚轮式行程开关的原理不意图示符号。当机械运动部件撞击滚轮时，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，在弹簧的作用下，触杆回复到初始位置.各触点恢复常态。 行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式等。 2.行程开关的选择和使用 (1)根据安装环境选择防护形式是开启式还是防护式。
41、(2)根据控制回路的电压和电流选择采用何种系统的行程开关。,下一页,上一页,(3)根据机械与行程开关的传力与位移关系选择合适的头部结构形式。 (4)位置开关安装时位置要准确.否则不能达到位置控制和限位的目的。 (5)应定期检查位置开关.以免触头接触不良而达不到行程和限位控制的目的。 二、行程控制 行程控制使用的控制电器为行程开关，行程控制分为限位控制和自动往返控制两种。 1.限位控制 限位控制一般是在需要限位的工件上安装一块撞块.在工件行程终点安装一个行程开关SQ，如图6-25所示。将行程开关SQ的常闭触点与接触器KM的线圈串联，,课题四 三相笼型异步电动机行程控制,下一页,上一页,课题四 三
42、相笼型异步电动机行程控制,组成限位控制电路，如图6-26所示。按下SB1按钮电动机运转，工件向左运动，当工件达到预定位置时，撞块碰撞行程开关的撞杆，将常闭触点断开，接触器的线圈断电.使电动机断电而停止运行，工件到达此位置后不再移动限位控制多用于吊车、塔式起重机及电梯轿箱限位等。 2.自动往复行程控制 有些生产机械，如刨床、铣床等要求工作台在一定距离内做往复自动循环运行。为了实现这种自动往复行程控制，通常将行程开关SQ1和SQ2安装在机床床身的左右两侧，将撞块a,b分别安装在工作台上。自动往复控制及控制电路如图6 -27所示。 当电动机正转，带动工作台向右运动到某一预定位置时，,下一页,上一页,
43、课题四 三相笼型异步电动机行程控制,工作台上的撞块a碰撞行程开关SQ1，使得常闭触点断开，接触器KMF线圈失电，电动机停转，与此同时，并联接在反转按钮两端的SQ1常开触点闭合，反转接触器KMR线圈通电(此时串接在该回路的KMF常闭触点已复位)，电动机反转，工作台自动向左运动。这时撞块a离开行程开关SQ1，其触点自动复位，由于接触器KMR自锁，故电动机带动工作台继续左移，当移动到左边预定位置时，撞块b碰到SQ2，一方面使其常闭触点断开，使电动机先停转;另一方面使其常开触点又闭合，使电动机正转带动工作台右移。如此往复不已，直到按下停止按钮SBSTP才会停止。 【任务实施(选做) 一、工具、器材准备
44、,返 回,上一页,课题四 三相笼型异步电动机行程控制,三相笼型异步电动机行程控制所需设备、工具、材料如表6-4所示。 二、操作步骤 (1)连接主电路和控制电路。 限位控制电路如图6-28所示，按电路连接要求连接主电路和控制电路。 (2)按下启动按钮，在电动机转动时，碰撞行程开关，观察电动机的动作状态。 (3)在操作中注意安全。,表6-1 所需设备、工具、材料表,返 回,表6-2 三相异步电动机正反转控制任务所需工具、器材,返 回,表6-3 三相笼型异步电动机Y启动任务所需工具、器材,返 回,表6-4 三相笼型异步电动机行程控制所需工具、器材,返 回,图6-1 刀开关的外形,返 回,图6-2 刀
45、开关结构与电路符号,返 回,(a)外形图;(b)图形文字符号,图6-3 组合开关,返 回,图6-4 组合开关的符号,返 回,图6-5低压断路器工作原理图和电气符号,返 回,(a)断路器原理电路;(b)断路器电气符号 1主触头;2自由脱扣机构;3过电流脱扣器;4分励脱扣器;5热脱扣器;6欠电压脱扣器;7停止按钮,图6-6 按钮的外形,返 回,图6-7 按钮的结构,返 回,图6-8 按钮文字符号,返 回,(a)动合触点;(b)动断触点;(C)复式触点,图6-9 熔断器的外形,返 回,图6-10 熔断器符号,返 回,图6-11 热继电器结构与电路符号图,返 回,(a)外形结构;(b)图形文字符号 1
46、电流调节装置;2推杆;3拉簧;4手动复位按钮; 5动触头;6调节螺钉;7常闭触头;8温度补偿金属片; 9导板;10主双金属片;11压簧;12支撑杆,图6-12 交流接触器的外形与结构,返 回,(a)外形；(b)结构,图6-13 交流接触器的符号,返 回,图6-14 开关直接启动,返 回,图6-15 点动控制电路,返 回,图6-16 单向运行控制电路,返 回,图6-17 电动机的正反转控制电路,返 回,图6-18 三相笼型异步电动机的正反转控制,返 回,图6-19 具有电气联锁和机械联锁的正反转控制电路,返 回,图6-20 直接启停控制电路,返 回,图6-21 通电延时时间继电器,返 回,图6-22 时间继电器的图形符号,返 回,图6-23三相笼型异步电动机Y降压启动控制,返 回,图6-24 限位开关位置,返 回,图6-25 限位控制电路,返 回,图6-26 E1单独作用时各支路电流,返 回,图6-27 自动往复行程控制,返 回,(a)自动往复行程控制电路:(b)自动往复工作台,图6-28 限位控制电路,返 回,