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1、全的三相异步电动机的控制第1页，共36页，编辑于2022年，星期五 自动与非自动常用元件及其符号常用元件及其符号电器的分类电器的分类按用途分类既可控制又可保护：行程开关（限位开关）保护电器：熔断器、热继电器、自动空气开关等控制电器：接触器、按钮、开关等注：想实现电路的自动控制必须选择自动电器注：想实现电路的自动控制必须选择自动电器第2页，共36页，编辑于2022年，星期五电机简介电机简介 电机分为电动机和发电机，是实现电能和机械能相互转换的装置。通常所讲的电机指的是电动机，最常见的是交流电动机。交流电动机分为单相（220V电压）和三相（380V电压）两种。三相异步电动机，具有结构简单、制造方便
2、、价格低廉、运行可靠、维修方便等一系列优点。因此，广泛用于工农业生产、交通运输、国防工业和日常生活等许多方面。第3页，共36页，编辑于2022年，星期五三相异步电动机连线方式：开关向上连接时为三角形连接；开关向下连接时为Y形连接三相异步电动机是采用三相380伏作为驱动电源的电动机一般4千瓦以下电动机采用Y型接法运行；4千瓦以上电机采用三角接法运行或者采用Y接法启动后改为三角运行。第4页，共36页，编辑于2022年，星期五 1 1、三相电动机、三相电动机作用：生产机械的原动机，实现电能转换为机械能三相电动机的符号如右图所示：第5页，共36页，编辑于2022年，星期五 （1）结构：热元件、触头系统
3、（常开、常闭点各一组）动作机构：导板、推杆、弹簧、复位按扭、整定电流装置。（2）用途：串接在主电路和控制电路中，作为电动机的过载保护。（3）符号：热元件（三组串接在主电路中）常闭触点（串接在控制电路中）常开触点（串接在控制电路中）2 2、热保护器、热保护器FRFR第6页，共36页，编辑于2022年，星期五3 3、自动空气开关、自动空气开关QSQS 自动空气开关又称为自动空气断路器，它相当于刀闸开关、熔断器、热继电器和欠压继电器的组合，是一种自动切断电路故障用的保护电器。它不做频繁开关电路使用，它能够在电路发生过载、短路及失压故障时自动及时切断电路，故障排除后无需更换零件就可迅速恢复供电。QS自
4、动空气开关的表示符号自动空气开关的表示符号 接线柱接线柱螺钉第7页，共36页，编辑于2022年，星期五自动空气开关结构原理：自动空气开关结构原理：过流过流脱扣器脱扣器欠压欠压脱扣器脱扣器工作原理：过流或者欠压时，过流脱扣器将脱钩顶开，工作原理：过流或者欠压时，过流脱扣器将脱钩顶开，弹簧拉动触头断开电源；弹簧拉动触头断开电源；同学们对照自动空气开关的结构图，思考其保护原理思考题：思考题：第8页，共36页，编辑于2022年，星期五4 4、交流接触器、交流接触器KMKM 作用：频繁地接通或断开交直流电路，是电路的自动控制器。结构：电磁系统、触头系统、灭弧装置三部分。电磁系统：吸引线圈、动铁心、静铁心
5、 触头系统：主触头、辅助触头（常开、常闭）、压力弹簧片。灭弧装置：灭弧罩。其它辅助部分：反作用弹簧、缓冲弹簧、传动机构、接线桩。电磁线圈主触头常开辅助触头常闭辅助触头第9页，共36页，编辑于2022年，星期五交流接触器结构原理交流接触器结构原理本交流接触器电磁线圈采用本交流接触器电磁线圈采用220V电源电压，还有采用电源电压，还有采用380V电源电压的交流接触器电源电压的交流接触器线圈线圈铁芯铁芯衔铁衔铁主触头主触头弹簧弹簧辅助触头辅助触头M3电机电机220V380V220V第10页，共36页，编辑于2022年，星期五5 5、按钮、按钮 SB SB 在控制电路中用它来控制交流接触器的线圈是否通
6、电以达到控制主电路的目的。（1）结构：按钮帽、复位弹簧、桥式动触点、静触点、外壳（2）符号：常闭按钮（停止）常开按钮（启动）复合按钮第11页，共36页，编辑于2022年，星期五6 6、熔断器、熔断器FUFU（保险）（保险）熔断器主要作短路或过载保护用，串联在被保护的线路中。线路正常工作时如同一根导线，起通路作用；当线路短路或过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用。熔断器主要由熔断体（熔丝）和底座构成熔断器熔丝的额定电流选择：熔断器熔丝的额定电流选择：没有冲击电流的负载，没有冲击电流的负载，IRNIN IRNIN 长期工作的单台电动机，长期工作的单台电动机，IRNIRN（1.52.5
7、）ININ频繁起动的单台电动机，频繁起动的单台电动机，IRN IRN（33.5）ININFU符号：符号：第12页，共36页，编辑于2022年，星期五电气设备选择的一般原则 无论是热保护器、自动空气开关还是交流接触器等，在选择这类电气元件时，首先要确定用电设备的功率及电压要求，用以确定该用电器在工作时的电流，选择电气元件的承载电流应大于用电器的工作电流。按正常工作条件选择电气设备1）电气设备的额定电压2）电气设备的额定电流3）电气设备的型号第13页，共36页，编辑于2022年，星期五实验中使用的电元件安装方法实验中使用的电元件安装方法1、交流接触器和自动空气开关在钢条上的拆装方法2、辅助触头在交
8、流接触器上的拆装方法3、按钮在按钮架上的拆装方法注意：接线中各元件的接线柱螺钉不要旋的过紧；松卸螺钉时不要把螺注意：接线中各元件的接线柱螺钉不要旋的过紧；松卸螺钉时不要把螺钉松掉。钉松掉。第14页，共36页，编辑于2022年，星期五三相电动机的控制原理及电路三相电动机的控制原理及电路第15页，共36页，编辑于2022年，星期五在线路连接过程中应注意的事项：1、不能为了快速完成线路功能而忽视了线路连接质量，电工实训课的线路要求做到横平竖直，接线头规范。2、交流接触器应用螺钉和张塞固定到网孔板上（水平固定）。3、再次强调通电实验前须请老师检查线路连接后方可通电；实验过程中严禁频繁按动起停按钮。4、
9、实验过程中如果出现电动机异常声响应立即停止运转；改接线路前应保证关掉电源。5、实验结束后对拆下的电线进行修直整理，不得随意丢弃。6、实验结束后，插头必须上好，实验台上一切元器件均按照试验之前的摆放顺序放好。第16页，共36页，编辑于2022年，星期五 右图为一控制柜的内部布线线路。同学们可以参考右面图中所示的布线方法，设计自己的布线线路。第17页，共36页，编辑于2022年，星期五实验一、点动控制 M3ABCKMFUQSKMSB控制电路控制电路220vFULNKMSB主电路主电路220vFULN触头（触头（KM）打开）打开按钮松开按钮松开线圈（线圈（KM）断电）断电电机停转电机停转触头（触头（
10、KM）闭合）闭合按下按钮按下按钮（SB）线圈（线圈（KM）通电）通电电机转动电机转动动作原理：动作原理：第18页，共36页，编辑于2022年，星期五 在我们的按纽架上，都有两个指示灯，同学们思考一下，我们应该如何将其中的一个灯接入我们刚才的试验线路中，使指示灯在电机运转时能够发光，而在电机停止运转时熄灭呢？自己设计电路图，并连接线路验证！思考思考第19页，共36页，编辑于2022年，星期五 KMSB220vFULNKMKMSB220vFULN带有指示灯的点动线路线路一线路二 线路一和线路二相比，哪个线路在工业控制线路中应用更广泛，如果让你选择，你会选择哪一个线路，为什么？思考第20页，共36页
11、，编辑于2022年，星期五线路的自锁线路的自锁 通过上一个实验，我们可以发现,当按住启动按钮时电动机运转，但放开后,继电器线圈失电,使电动机自动停止，那么有没有一种办法使继电器吸合后不会断开呢？这就是我们要讲的自锁；自锁就是依靠接触器自身常开辅助触头而使线圈保持通电的效果(又称自保)。也就是我们给继电器通电后继电器即通过线路自己锁定供电，即使放开按钮继电器仍然得电吸合，除非你再次断开电源方可断开。下面的电动机连续控制线路就是一个典型的自锁线路。第21页，共36页，编辑于2022年，星期五实验二、连续控制电路实验二、连续控制电路 起动时，合上QS，引入三相电源。按下SB2，交流接触器KM线圈得电
12、，主触头闭合，电动机接通电源直接起动。同时接触器自锁触头KM闭合，实现自锁。停车时，按下停止按钮SB1将控制电路断开即可。此时，KM线圈失电，KM的所有触头复位，KM常开主触头打开，三相电源断开，电动机停止运转。松开SB1后，SB1虽能复位，但接触器线圈已不能再依靠自锁触头通电。第22页，共36页，编辑于2022年，星期五 ABCM3空气开关空气开关自锁辅助触头自锁辅助触头起动起动按钮按钮停止停止按钮按钮LN220VFU交流接触器交流接触器 同学们思考一下：如果要求你将指示灯连到下面的电路中，你应该怎么连呢？并判断一下下面的电路能实现什么样的功能？第23页，共36页，编辑于2022年，星期五K
13、MM3AB CFU利用中间继电器实现点动利用中间继电器实现点动+连续运行连续运行SB3KASB1SB2KM控制控制关系关系SB3：点动点动SB2：连续运行连续运行 SB1：停车：停车L LN NKAKA注：注：KA做为中间过渡用继电器，一般称为做为中间过渡用继电器，一般称为中间继电器中间继电器第24页，共36页，编辑于2022年，星期五 KM1M3AB CFUKM2SB3KM1SB1KM2SB2KM2控制控制关系关系SB3：点动点动SB2：连续运行连续运行 SB1：停车：停车L LN NKM1KM1利用利用2 2个交流接触器实现点动个交流接触器实现点动+连续运行连续运行第25页，共36页，编辑
14、于2022年，星期五实验三、正、反转控制 大家都知道，电动机在运转过程中，它的运转方向是可以改变的。对于正在运转的电动机，我们只需要将接到电动机电源的任意两根线对调一下，即可使电动机向相反的方向运转。正转正转A B CM3UVW电电 源源反转反转A B CM3UVW电电 源源第26页，共36页，编辑于2022年，星期五 电动机的正、反转控制过程可以采用两个交流接触器来实现，其中一个接触器控制正转，另一个接触器控制反转，但2个接触器不允许同时启动运转（同学们想一想这是为什么）。同学们可以在不看电路图的情况下自己先根据已学的线路连接构思一个新的线路连接方案，以实现正反转控制。思考思考第27页，共3
15、6页，编辑于2022年，星期五 KM1KM1SB1SB2FRM3AB CFUQFRKM2KM2KM2SB3 该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。转。SB2和和SB3不能同时按下，否则会造成短路！不能同时按下，否则会造成短路！操作过程：操作过程：SB2正转正转SB3反转反转停车停车SB1反转接触器反转接触器反转按钮反转按钮反转触点反转触点正转接触器正转接触器正转接触器正转接触器正转按钮正转按钮正转按钮正转按钮LN下面是一个没有互锁的电机正反转控制线路图下面是一个没有互锁的电机正反转控制线路图KM1第28页，共36页，编辑于2022年，星期五
16、 互锁互锁是利用两只（或更多）控制电器的常闭触是利用两只（或更多）控制电器的常闭触头使一个电路工作，而另一个电路绝对不能工作头使一个电路工作，而另一个电路绝对不能工作的相互制约的作用，以达到不同的工作要求。的相互制约的作用，以达到不同的工作要求。同学们可以根据上一个实验，自己设计一个含有电同学们可以根据上一个实验，自己设计一个含有电气互锁的正反转控制线路。气互锁的正反转控制线路。互锁互锁第29页，共36页，编辑于2022年，星期五含有电气互锁的正反转控制含有电气互锁的正反转控制 互互锁锁作作用用：正正转转时时，SB3SB3不不起起作作用用；反反转转时时，SB2SB2不不起起作作用用。从从而而避
17、避免免两两接接触触器器同同时时工工作作造造成成主主回回路路短短路。路。LNABKM1QSM3CKM2FUFR主电路主电路控制电路控制电路KM1SB1KM1SB2KM2KM1互锁互锁KM2KM2FUSB3第30页，共36页，编辑于2022年，星期五分析下面正反转互锁线路 FUFRSB3SB1SB2KM1KM2KM2KM1FUFRSB3SB1SB2KM1KM2FUFRSB3SB1SB2KM1KM2SB2SB1SB2SB1KM1KM2（b）（a）（c）KM1KM2KM1KM2KM1KM2L1 L2 L3FU1KM1KM2FRUMQVW3第31页，共36页，编辑于2022年，星期五实验四、自动往返控制
18、实验四、自动往返控制 自动往返控制是在正反转的基础上的线路的扩展，其自动往返控制是在正反转的基础上的线路的扩展，其利用限位开关（行程开关）使电动机的正反转在工作台设利用限位开关（行程开关）使电动机的正反转在工作台设定的位置内自动正反转的切换，实现滑块往返运行的自动定的位置内自动正反转的切换，实现滑块往返运行的自动控制。控制。线路完成后，按下起动按钮，电动机根据滑块和线路完成后，按下起动按钮，电动机根据滑块和限位开关可以自动实现正反转的循环运动。限位开关可以自动实现正反转的循环运动。第32页，共36页，编辑于2022年，星期五往复机构模型滑滑 块块接线端子接线端子电动机电动机丝杠丝杠限位开关限位
19、开关1限位开关限位开关2通过电动机正反转能够使滑块在通过电动机正反转能够使滑块在2个限位开关区个限位开关区间内自动往返运行间内自动往返运行第33页，共36页，编辑于2022年，星期五限位开关 在线路连接之前，我们必须要了解限位开关。限位开关用SQ表示，我们往复机构的限位开关为单刀双掷开关，但该开关具有自回位功能。A AB BC C一种限位开关一种限位开关SQ 如图所示，开关处于自然状态时A点与B点接通，当开关受到工作台的撞击时A点与B点断开并与C点接触，当工作台在瞬间撞击结束后，也就是A点与C点接触瞬间以后，A点又自动恢复到原位置与B点接触。第34页，共36页，编辑于2022年，星期五 自动往
20、返运动的控制电路自动往返运动的控制电路KM2NABKM1QSM3CLSB1SB2KM2KM1KM1SB3KM1KM2KM2SQ1SQ2SQ2SQ1第35页，共36页，编辑于2022年，星期五 工作原理：工作原理：如按下正转按钮如按下正转按钮SB2SB2，KM1KM1线圈通电吸合并通过限位开关线圈通电吸合并通过限位开关SQ1SQ1常闭常闭触头自锁，电动机作正向旋转带动机滑块左移。当滑块移至左端并碰触头自锁，电动机作正向旋转带动机滑块左移。当滑块移至左端并碰到到SQ1SQ1时，将时，将SQ1SQ1压下，其常闭触头断开，切断压下，其常闭触头断开，切断KM1KM1接触器线圈电路，接触器线圈电路，同时其常开触头闭合，接通反转接触器同时其常开触头闭合，接通反转接触器KM2KM2线圈电路，此时电动机由线圈电路，此时电动机由正向旋转变为反向旋转，滑块向右移动，直到压下正向旋转变为反向旋转，滑块向右移动，直到压下SQ2SQ2限位开关电动限位开关电动机由反转又变成正转，这样滑块在机由反转又变成正转，这样滑块在2 2个限位开关之间进行往复的循环个限位开关之间进行往复的循环运动。想停止滑块的运动则按下运动。想停止滑块的运动则按下SB1SB1停止按钮即可。停止按钮即可。第36页，共36页，编辑于2022年，星期五