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1、机电传动控制机电传动控制西安工业大学 机电学院 2第二章第二章 继电器接触器基本控制系统继电器接触器基本控制系统2.1 2.1 常用低压电器常用低压电器2.2 2.2 电气原理图的画法电气原理图的画法2.3 2.3 异步电动机的启动控制线路异步电动机的启动控制线路2.4 2.4 异步电动机的正反转控制线路异步电动机的正反转控制线路2.5 2.5 异步电动机的制动控制线路异步电动机的制动控制线路2.6 2.6 电液控制电液控制2.7 2.7 其他基本控制线路其他基本控制线路 32.1 常用低压电器常用低压电器2.1.1 低压电器分类低压电器分类2.1.2 低压电器的发展趋势低压电器的发展趋势2.
2、1.3 常用低压电器常用低压电器 a.接触器接触器 b.继电器继电器 c.主令电器主令电器 d.熔断器熔断器 e.自动空气开关自动空气开关 4低压电器低压电器是组成成套电气设备的基础配套元件。是组成成套电气设备的基础配套元件。电器电器是一种能根据外界的信号（机械力、电动力和其它物是一种能根据外界的信号（机械力、电动力和其它物理量），自动或手动接通和断开电路，从而断续或连续地理量），自动或手动接通和断开电路，从而断续或连续地改变电路参数或状态，实现对电路或非电对象的切换、控改变电路参数或状态，实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测和调节用的电气元件或设备。制、保护、检测和调节用的电气元件或
3、设备。低压电器：低压电器：是指在交流额定电压是指在交流额定电压1200V、直流额定电压、直流额定电压1500V及以下，交流及以下，交流50Hz（或（或60Hz）的电路中起通断、）的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。保护、控制或调节作用的电器产品。如：如：刀开关和刀型转换开关、熔断器、断路器、接触器、继电器、控刀开关和刀型转换开关、熔断器、断路器、接触器、继电器、控制器、主令电器、位置开关、按钮、电磁铁和电磁离合器等。制器、主令电器、位置开关、按钮、电磁铁和电磁离合器等。高压电器：高压电器：用于交流电压用于交流电压1200V、直流电压、直流电压1500V以上电以上电路中的电器。路中的
4、电器。如：如：高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。2.1 2.1 常用低压电器常用低压电器 5a.a.按作用分类：按作用分类：控制电器：控制电器：用于各类控制电路和控制系统，实现特定控制用于各类控制电路和控制系统，实现特定控制目的的电器，例如接触器、继电器、电动机软目的的电器，例如接触器、继电器、电动机软起动器等。起动器等。配电电器：配电电器：用于电能的输送和分配的电器，例如低压断路用于电能的输送和分配的电器，例如低压断路器、刀开关等。根据容量、规格为电气控制设器、刀开关等。根据容量、规格为电气控制设备提供正常工作运转电源，是目前低压电器的备提供正常
5、工作运转电源，是目前低压电器的主要应用领域。主要应用领域。主令电器：主令电器：控制系统用于发送动作指令、实现位置检测等控制系统用于发送动作指令、实现位置检测等功能的电器，例如按钮、主令控制器、行程开功能的电器，例如按钮、主令控制器、行程开关等，它提供了人机交互的手段。关等，它提供了人机交互的手段。保护电器：保护电器：用于保护线路、电气设备和人身安全的电器，用于保护线路、电气设备和人身安全的电器，如熔断器、漏电保护器、热继电器等。如熔断器、漏电保护器、热继电器等。2.1.1 2.1.1 低压电器分类低压电器分类 6b.b.按动作方式分类：按动作方式分类：自动电器：自动电器：具有电磁铁等动力机构，
6、在完成电路接通和具有电磁铁等动力机构，在完成电路接通和断开操作时，依靠外界指令和信号或其本身断开操作时，依靠外界指令和信号或其本身参数的变化而自动地进行工作。如接触器、参数的变化而自动地进行工作。如接触器、继电器、电磁阀。继电器、电磁阀。非自动电器：非自动电器：靠人力或其它外力直接操作来完成电路切换靠人力或其它外力直接操作来完成电路切换等动作。如：按钮开关、行程开关、转换开等动作。如：按钮开关、行程开关、转换开关、刀开关等。关、刀开关等。c.c.按工作原理分类：按工作原理分类：电磁式电器：电磁式电器：依据电磁感应原理工作依据电磁感应原理工作非电量控制电器：非电量控制电器：靠外力或某种非电物理量
7、的变化而动作靠外力或某种非电物理量的变化而动作2.1.1 2.1.1 低压电器分类低压电器分类 72.1.2 2.1.2 低压电器的发展趋势低压电器的发展趋势a.低压电器小型化低压电器小型化 先进的生产工艺、加工工艺和新材料为低压电器产品小型化先进的生产工艺、加工工艺和新材料为低压电器产品小型化提供了可能。提供了可能。b.低压电器智能化低压电器智能化 智能化低压电器带有微处理器；智能化低压电器带有微处理器；能准确监测和显示配电线路的运行情况；能准确监测和显示配电线路的运行情况；能准确地切除过载、短路等各种故障；能准确地切除过载、短路等各种故障；能按运行人员的设置要求进行各种操作；具有运行监测和
8、内能按运行人员的设置要求进行各种操作；具有运行监测和内部故障自诊断及故障显示功能。部故障自诊断及故障显示功能。目前，智能化低压电器的发展主要在万能式断路器、塑壳式目前，智能化低压电器的发展主要在万能式断路器、塑壳式断路器及电机起动控制、保护器等产品上。断路器及电机起动控制、保护器等产品上。82.1.2 2.1.2 低压电器的发展趋势低压电器的发展趋势c.c.低压电器网络化低压电器网络化Internet协议、现场总线协议（如Profibus、DeviceNet、Modbus、ASI-bus等）、楼宇自动化总线协议（如EuropenInstalltionBUS、Lonwork、IQBUS、BACn
9、et等）等协议在低压电器上的应用。具有通信功能和现场总线技术的智能化低压电器带有通信接口，能和系统通信，构成整个智能化控制系统。d.d.低压电器电子化低压电器电子化 电力电子技术与微电子技术应用在低压电器产品中，如固态断路器、混合式接触器、接近开关、固态继电器等。尤其是电子式过载保护器，与传统双金属型过载保护继电器相比，具有安装方便、脱扣动作快而且准确、误差小、重复性好、参数调节方便、节能等优点，是一种更为理想的电动机保护装置。e.e.低压电器模块化、组合化低压电器模块化、组合化 产品结构上采用具有独立功能的组件进行装配，形成模块化的积木拼装式结构，每一种模块相对独立，便于功能分割和组合。9a
10、.a.接触器接触器接触器：接触器：远距离控制、频繁接通和切断交直流负载的控制远距离控制、频繁接通和切断交直流负载的控制电器。是继电器电器。是继电器-接触器控制系统中最重要和常用的元件接触器控制系统中最重要和常用的元件之一。之一。(1)(1)结构和工作原理结构和工作原理结构：结构：主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置组成。主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置组成。工作原理：工作原理：当线圈通电后，铁心和衔铁中产生磁通，产生当线圈通电后，铁心和衔铁中产生磁通，产生的电磁吸力大于弹簧弹力，吸引衔铁动作，并带动常开触的电磁吸力大于弹簧弹力，吸引衔铁动作，并带动常开触点和常闭触点闭合和断开。当线圈断电或电压
11、下降较多时，点和常闭触点闭合和断开。当线圈断电或电压下降较多时，电磁吸力消失或变小，在恢复弹簧的作用下，衔铁带动触电磁吸力消失或变小，在恢复弹簧的作用下，衔铁带动触头动作。头动作。2.1.3 2.1.3 常用低压电器常用低压电器 10线圈线圈铁芯铁芯衔铁衔铁主触头主触头弹簧弹簧辅助辅助触头触头M M33电机电机动作过程动作过程线圈通电线圈通电线圈通电线圈通电衔铁吸合衔铁吸合衔铁吸合衔铁吸合主主主主触触触触头头头头闭闭闭闭合合合合电机动作电机动作电机动作电机动作 380V 380V 接触器接触器 辅辅辅辅助助助助常常常常开开开开触触触触头头头头闭闭闭闭合合合合辅辅辅辅助助助助常常常常闭闭闭闭触触
12、触触头头头头断断断断开开开开 11线圈线圈主触点主触点图形符号图形符号文字符号文字符号KMKM图形符号图形符号文字符号文字符号KMKM辅助辅助常开常开触头触头图形符号图形符号文字符号文字符号KMKM辅助辅助常闭常闭触头触头图形符号图形符号文字符号文字符号KMKM图形符号和文字符号 12 13(1)结构和工作原理结构和工作原理/电磁系统电磁系统1)电磁系统电磁系统 用来操作触头闭合与分断。它包括铁芯、吸引线圈、衔铁。1铁芯 2线圈3衔铁 4静触点5动触点 6触点弹簧7释放弹簧 电磁式电器工作原理示意图 14(1)结构和工作原理结构和工作原理/触点系统触点系统2)触点系统触点系统 起着接通和分断电
13、路的作用。它包括主触点和辅助触点。通常主触点用于通断电流较大的主电路，辅助触点用于通断小电流的控制电路。按形状分类：桥式触头和指形触头。桥式触头又分为点接触、桥式触头和面接触桥式触头a）点接触桥式 b）面接触桥式 c）线接触指式 15(1)结构和工作原理结构和工作原理/触点系统触点系统触头按位置可分为：静触头和动触头。静触头固定不动，动触头能由联杆带着移动。触头按其初始位置可分为：常闭触头和常开触头。常闭触头（又称动断触头）常态时动、静触头是相互闭合的。常开触头（又称动合触头）常态时动、静触头是分开的。16(1)结构和工作原理结构和工作原理/灭弧装置灭弧装置3)3)灭弧装置灭弧装置灭弧装置灭弧
14、装置 起着熄灭电弧的作用。起着熄灭电弧的作用。电弧的危害：电弧的危害：使电路仍然保持导通状态，延迟了电路的开断，使电路仍然保持导通状态，延迟了电路的开断，会烧损触点，缩短电器的使用寿命。会烧损触点，缩短电器的使用寿命。电电弧弧产产生生的的条条件件：当当被被分分断断电电路路的的电电流流超超过过0.250.251 1 A A，分分断断后后加加在在触触头头间间隙隙两两端端的的电电压压超超过过121220 20 V V（根根据据触触头头材材质质的的不同取值）时，不同取值）时，在触头间隙中会产生电弧。在触头间隙中会产生电弧。电电弧弧的的实实质质：电电弧弧是是一一种种气气体体放放电电现现象象，即即触触头头
15、间间气气体体在在强强电电场场作作用用下下产产生生自自由由电电子子，正正、负负离离子子呈呈游游离离状状态态，使使气气体体由由绝缘状态转变为导电状态，绝缘状态转变为导电状态，并伴有高温、强光。并伴有高温、强光。17(1)结构和工作原理结构和工作原理-灭弧装置灭弧装置熄弧的主要措施有机械性拉弧、窄缝灭弧和栅片灭弧三种。机械性拉弧：分断触点时，迅速增加电弧长度，使单位长度内维持电弧燃烧的电场强度不够而熄弧。窄缝灭弧：依靠磁场的作用，将电弧驱入耐弧材料制成的窄缝中，以加快电弧的冷却。这种灭弧装置多用于交流接触器。栅片灭弧：分断触点时，产生的电弧在电动力的作用下被推入彼此绝缘的多组镀铜薄钢片（栅片）中，电
16、弧被分割成多组串联的短弧。18灭弧措施灭弧措施a）、）、b）机械性拉长电弧）机械性拉长电弧 c）双触点灭弧）双触点灭弧 d）磁吹灭弧）磁吹灭弧e）纵缝灭弧）纵缝灭弧 f）金属栅片灭弧）金属栅片灭弧 g）纵缝陶土灭弧罩）纵缝陶土灭弧罩1 静触点静触点 2动触点动触点 3引弧角引弧角 v1动触点移动速度动触点移动速度 v2电弧在磁场力作用下移动速度电弧在磁场力作用下移动速度 19(2)主要技术参数主要技术参数1）额定电压接触器铭牌上的额定电压是指主触头的额定电压。交流接触器的额定电压一般为220V、380V、660V及1140V；直流接触器一般为220V、440V及660V。辅助触头的常用额定电压
17、：交流380V；直流220V。2）额定电流接触器的额定工作电流系指主触头的额定电流。接触器电流等级为：6A、10A、16A、25A、40A、60A、100A、160A、250A、400A、600A、1000A、1600A、2500A及4000A。3）操作频率交流接触器的操作频率一般为：300次/h1200次/h 直流接触器的额定操作频率比交流接触器的高 20(2)主要技术参数主要技术参数4）选用接触器的类型选择：接触器的类型选择：根据接触器所控制负载的轻重和负载电流的类型。额定电压的选择额定电压的选择 接触器的额定电压不小于负载回路的电压。额定电流的选择：额定电流的选择：一般接触器的额定电流不
18、小于被控回路的额定电流。对于电动机负载可按经验公式计算：吸引线圈的额定电压：吸引线圈的额定电压：吸引线圈的额定电压与所接控制电路的电压相一致。21(3)交流接触器交流接触器CJX1CJX1系列交流接触系列交流接触器器CJX2CJX2系列交流接触器系列交流接触器CJT1CJT1系列交流接触器系列交流接触器 22(3)交流接触器交流接触器特点：交流接触器为了减小因涡流和磁滞损耗造成的能量损失和温升，铁心和衔铁用硅钢片叠成。线圈绕在骨架上做成扁而厚的形状，与铁心隔离，有利于铁心和线圈的散热。交流接触器的线圈匝数较少，当线圈通电而衔铁尚未吸合的瞬间，电流将达到工作电流的1015倍。如果衔铁卡住而不能吸
19、合，或频繁动作，线圈将有可能被烧毁。频繁启停的场合不宜采用交流接触器。23(3)交流接触器交流接触器交流接触器线圈中电流产生交变磁通，因而铁心与衔铁间的吸力是变化的。这会使衔铁产生振动，发出噪声。更主要的是会影响到触头的闭合。为消除这一现象，在交流接触器的铁心两端各开一个槽，槽内嵌装短路铜环，如图所示。加装短路环后，当线圈通以交流电时，线圈电流产生的磁通一部分穿过短路环，环中感应出电流，又会产生一个磁通，两个磁通的相位不同，即、不同时为零，这样就保证了铁心与衔铁在任何时刻都有吸力，衔铁将始终被吸住，这样就解决了振动的问题。短路环 24(4)直流接触器直流接触器 25(4)直流接触器直流接触器特
20、点：线圈通以直流电，铁芯中不产生涡流和磁损，不会发热，由整块钢制成。但因电磁时间常数大，磁通的建立和消失均比较缓慢，导致吸合和释放也比较慢，所以直流接触器灭弧较难。大容量直流接触器通常采用铜制或镉铜制单断点触点，在闭合过程中能自动清除其表面的氧化物，防止接触电阻增大。小容量直流接触器通常采用双断点磁吹灭弧罩灭弧，熄弧能力强，适合于频繁操作。直流接触器由于铁心中不会产生涡流和磁滞损耗，因此不会发热。铁心和衔铁用整块电工软钢做成，为使线圈散热良好，通常将线圈绕制成高而薄的圆筒状，且不设线圈骨架，使线圈和铁心直接接触以利于散热。26(4)直流接触器直流接触器对于大容量的直流接触器，往往采用串联双绕组
21、线圈，一个为启动线圈，另一个为保持线圈。接触器本身的一个常闭辅助触头与保持线圈并联连接。在电路刚接通的瞬间，保持线圈被常闭触头短接，可使启动线圈获得较大的电流和吸力。当接触器动作后，常闭触头断开，两线圈串联通电。由于电源电压不变，因此电流减小，但仍可保持衔铁吸合，因而可以减少能量损耗，延长电磁线圈的使用寿命。27 继电器：是在控制、保护电路中起信号转换作用的一种低压控制电器。根据电量（电流、电压）或非电量（时间、速度、温度、亮度、声音、压力等）的变化自动接通和分断交直流小容量控制电路，以完成控制或保护任务。继电器一般由3个基本部分组成：检测机构、中间机构和执行机构。28与接触器的区别与接触器的
22、区别 继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定 的电压信号下动作。继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器则用来控制大电流电路，因此，继电器触头容量较小（不大于5A），无主辅之分，且无灭弧装置。29按动作原理，继电器可以分为：电磁式、感应式、电子式、热效应式、气动式、电动式、机械式等；按动作时间，继电器可以分为：瞬时动作和延时动作（也叫时间继电器）等；按输入量的物理性质，继电器可以分为电压、电流、速度、时间、温度、压力、热继电器等。应用最广（应用最广（9090以上继电器以上继电器为电磁式）为电磁式）30 JQX-10F通用型小型大功率电磁继电器JQX-115F小型大功率电
23、磁继电器JTX通用型小型大功率电磁继电器JZ7系列中间继电器JZC-32F超小型中功率电磁继电器JZX-22F小型中功率电磁继电器MK通用型小型大功率电磁继电器NRC6系列接触器式继电器 31线圈线圈图形符号图形符号文字符号文字符号KAKA常开常开触头触头图形符号图形符号文字符号文字符号KAKA常闭常闭触头触头图形符号图形符号文字符号文字符号KAKA 32(1)电磁式继电器电磁式继电器结构及工作原理与接触器大体相似。不同的是电磁式继电器一般用于接结构及工作原理与接触器大体相似。不同的是电磁式继电器一般用于接通、断开控制电路，触头容量较小，不需要专门的灭弧装置。通、断开控制电路，触头容量较小，不
24、需要专门的灭弧装置。常用的电磁继电器主要包括电压继电器、电流继电器、中间继电器电压继电器过电压继电器：电压小于额定电压时不动作，大于额定电压时动作。欠电压继电器：电压大于设定电压时继电器吸合，小于设定电压时继电器释放。电流继电器过电流继电器：电流小于额定电流时不动作，大于整定电流时动作。欠电流继电器：电压大于整定电流时继电器吸合，小于整定电流时继电器释放。中间继电器将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大。331 1）电压继电器：电压继电器：根据电压信号而动作，具有保护作用。一般并于电路根据电压信号而动作，具有保护作用。一般并于电路中。中。特点：特点：其线圈的匝数多而线径细。其线圈的匝数多而
25、线径细。分类：分类：按线圈电流的种类可以分为交按线圈电流的种类可以分为交流和直流电压继电器，按吸合电压大小又可以分为过电压、欠电压和流和直流电压继电器，按吸合电压大小又可以分为过电压、欠电压和零电压继电器。零电压继电器。欠电压继电器欠电压继电器UUUKVKV 当电压小于某值当电压小于某值时，衔铁释放。用于时，衔铁释放。用于电压过小时切断电路。电压过小时切断电路。当电压大于某值时，当电压大于某值时，衔铁吸合。用于电压过大衔铁吸合。用于电压过大时切断电路。时切断电路。342 2）电流继电器：）电流继电器：根据电流信号而动作，具有保护作用。一般串于根据电流信号而动作，具有保护作用。一般串于电路中。电
26、路中。特点：特点：其线圈的匝数少而粗。其线圈的匝数少而粗。分类：分类：按线圈电流的种类可以分为按线圈电流的种类可以分为交流和直流电流继电器，按吸合电流大小又可以分为过电流和低交流和直流电流继电器，按吸合电流大小又可以分为过电流和低电流继电器。电流继电器。当电流小于某值时，当电流小于某值时，衔铁释放。用于电流过衔铁释放。用于电流过小时切断电路。小时切断电路。当电流大于某值时，当电流大于某值时，衔铁吸合。用于电流过大衔铁吸合。用于电流过大时切断电路。时切断电路。欠电流继电器欠电流继电器IIIKAKA过电流继电器过电流继电器 353 3）中间继电器：）中间继电器：本质上是电压继电器，但还具有触头多，
27、触头承本质上是电压继电器，但还具有触头多，触头承受电流大（受电流大（5 510A10A）、动作灵敏（动作时间小于）、动作灵敏（动作时间小于0.05S0.05S）使用目的：使用目的：1 1、信号放大。、信号放大。2 2、扩展触头数目（分配控制信号）。、扩展触头数目（分配控制信号）。特点：特点：触点数目较多，一般在触点数目较多，一般在3434对以上，触点形式常采用桥形触对以上，触点形式常采用桥形触点（与接触器辅助触点相同），动作功率较大的中间继电器与小型点（与接触器辅助触点相同），动作功率较大的中间继电器与小型接触器的结构相同。接触器的结构相同。K K用途：用途：用作中间传递信号。用作中间传递信号
28、。用作同时控制多条线路。用作同时控制多条线路。JZ7JZ7系列中间继电器适用于交流系列中间继电器适用于交流50Hz50Hz，电压至，电压至380V380V及直流电压及直流电压220V220V的控的控制电器中，用来控制各种电磁线圈，制电器中，用来控制各种电磁线圈，以使讯号得到放大，或将讯号同时以使讯号得到放大，或将讯号同时传给数个有关的控制元件传给数个有关的控制元件JZ7JZ744:44:中间继电器中间继电器吸引线圈起动功率：吸引线圈起动功率：75VA75VA吸引线圈吸持功率：吸引线圈吸持功率：12VA12VA 36热继电器是利用电流流过热元件时产生的热量，使双金属片发生弯曲而推动执行机构动作的
29、一种保护电器。主要用于交流电动机的过载保护、断相及电流不平衡运行的保护及其它电气设备发热状态的控制。热继电器的选用：（1）过载能力较差的电动机，热元件的额定电流IRT为电动机的额定电流IN的6080。（2）在不频繁的启动场合，若电动机启动电流为其额定电流6倍以及启动时间不超过6秒时，可按电动机的额定电流选取热继电器；（3）当电动机为重复且短时工作制时，要注意确定热继电器的操作频率，对于操作频率较高的电动机不宜使用热继电器作为过载保护。37 38发热元件发热元件串联在主电路中串联在主电路中FR图形符号图形符号文字符号文字符号常闭触头常闭触头FR图形符号图形符号文字符号文字符号串联在控制电路中串联
30、在控制电路中热热(过载过载)继电器继电器 用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。利用发热元件感受到的热量而动作。利用发热元件感受到的热量而动作。发热元件发热元件常闭触头常闭触头 39 发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。常闭触头断开。发热元件发热元件I I常闭触头常闭触头双金属片双金属片扣板扣板 401主触头 2主双金属片 3热元件 4推动导板
31、5补偿双金属片 6常闭触头 7常开触头 8复位调节螺钉 9动触头 10复位按钮 11偏心轮 12支撑件 13弹簧 41时间继电器的特点是当得到控制信号后（如继电器线圈接通或断开电源），其触点状态并不立即改变，而是经过一段时间的延迟之间，触点才闭合或断开，因此这种继电器又称为延时继电器。分类：分类：分类：分类：电磁式、空气阻尼式、电动机式、电子式电磁式、空气阻尼式、电动机式、电子式电磁式、空气阻尼式、电动机式、电子式电磁式、空气阻尼式、电动机式、电子式延时方式：延时方式：延时方式：延时方式：通电延时和断电延时两种。通电延时和断电延时两种。通电延时和断电延时两种。通电延时和断电延时两种。42 43
32、1)直流电磁式时间继电器原理：原理：和通用电磁继电器相似，不同的是在铁心上增加了阻尼铜套。在线圈通断电过程中，阻尼铜套内感应出电涡流，电涡流产生的磁通总是阻止磁通的变化，导致衔铁延时吸合或释放，带动触头延时动作。特点：特点：延时时间较短，延时整定精度较低。但是适应能力较强，长用于延时精度要求不太高或工作条件恶劣的场合。442)空气阻尼式时间继电器 空气式时间继电器空气式时间继电器是利用空气阻尼的原理制成的是利用空气阻尼的原理制成的 分类：分类：通电延时、断电延时通电延时、断电延时组成：组成：电磁系统、延时机构、工作触点电磁系统、延时机构、工作触点 45图图1-16 JS7-A系列空气阻尼式时间
33、继电器结构原理图系列空气阻尼式时间继电器结构原理图a-通电延时型通电延时型 b-断电延时型断电延时型1-线圈线圈 2-铁心铁心 3-衔铁衔铁 4-反力弹簧反力弹簧 5-推板推板 6-活塞杆活塞杆 7-塔形弹簧塔形弹簧 8-弱弹簧弱弹簧9-橡皮膜橡皮膜 10-空气室壁空气室壁 11-调节螺钉调节螺钉 12-进气孔进气孔 13-活塞活塞 14、16-微动开关微动开关 15-杠杆杠杆 464）电子式时间继电器）电子式时间继电器3）电动机式时间继电器）电动机式时间继电器 47时间继电器触头类型时间继电器触头类型断断 电电 式式常闭常闭断电后断电后延时闭合延时闭合常开常开断电后断电后延时断开延时断开通通
34、 电电 式式瞬瞬时时动动作作延延时时动动作作常闭触点常闭触点常开触点常开触点常开常开通电后通电后延时闭合延时闭合常闭常闭通电后通电后延时断开延时断开 48速度继电器用来感受转速。它的感受部分主要包括转子和定子两大部分，执行机构是触头系统。当被控电机转动时，带动继电器转子以同样速度旋转而产生电磁转矩，使定子克服外界反作用力转动一定角度，转速越高角度越大。当转速高于设定值时，速度继电器的触点发生动作，当速度小于这一设定值时，触点又复原。速度继电器常用于电机的降压起动和反接制动，49 速度继电器结构原理 图图 5.19 5.19 所示为速度继电器的结构原理图，所示为速度继电器的结构原理图，由图可知，
35、由图可知，速速度继电器主要由以下三部分组成：度继电器主要由以下三部分组成：(1)(1)转子：转子：为圆柱形永久磁铁。为圆柱形永久磁铁。(2)(2)定子：定子：为笼型空心绕组。为笼型空心绕组。(3)(3)触点：触点：包括动断、包括动断、动合触点。动合触点。50图 5.20 速度继电器的图形及文字符号(a)转子；(b)常开触点；(c)常闭触点 51c.主令电器主令电器主令电器是在自动控制系统中发出指令或信号的电器，用来控制接触器、继电器或其它电器线圈，使电路接通或分断，从而达到控制生产机械的目的。主令电器应用广泛、种类繁多。按其作用可分为：控制按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器及其
36、它主令电器（如脚踏开关、钮子开关、紧急开关）等。52(1)按钮按钮SBSB图形符号图形符号常开常开常闭常闭文字符号文字符号按钮,又称开关或控制按钮，是一种接通或分断小电流电路的主令电器。触头允许通过的电流较小一般不超过5A，主要用在低压控制电路中手动发出控制信号以远距离控制接触器、继电器、电磁启动器等。53复位弹簧复位弹簧1 1、2-2-常闭静触头常闭静触头3 3、4-4-常开静触头常开静触头2 24 41 13 3桥式动触头桥式动触头施加外力施加外力施加外力施加外力1 11 1、2 22 2断开；断开；断开；断开；3 33 3、4 44 4闭合闭合闭合闭合复位复位复位复位撤消外力撤消外力撤消
37、外力撤消外力按钮由按钮帽，复位弹簧，桥式动、静触头和外壳等组成。一般为复合式即同时具有常开、常闭触头。按下时常闭触头先断开，然后常开触头闭合。去掉外力后在恢复弹簧的作用下，常开触头断开，常闭触头复位。54(2)行程开关（有触点）（有触点）行程开关行程开关又称限位开关或位置开关。是一种利用生产机械某些运动部件的撞击来发出控制信号的小电流主令电器。作用：机械位移信号电信号结构：推杠代替按钮帽主要用于:生产机械的运动方向、行程大小控制或位置保护等。行程开关的种类很多，它有动合触点和动断触点，由装在运动部件上的挡块来撞动。当运动部件到达一定行程位置时，其上的挡块撞动行程开关，使动合触点闭合，动断触点断
38、开根据结构分为：直动式行程开关、滚轮样式行程开关、微动开关 55动断触点动断触点动合触点动合触点行程开关符号行程开关符号 SQSQ 56 57自动往返控制电路自动往返控制电路 58（3）接近开关（无触点）（无触点）优点：优点：无接触、定位精度高，使用寿命长无接触、定位精度高，使用寿命长分类：有高频振荡型、电容型、感应电桥型、永久磁铁型、霍尔效应型等，其中高频振荡型最为常用 59（4）万能转换开关）万能转换开关万能转换开关是一种具有多个档位，多对触头、可以控万能转换开关是一种具有多个档位，多对触头、可以控制多个回路的控制电器，主要作电路转换之用。制多个回路的控制电器，主要作电路转换之用。作用作用
39、 1）低压断路机构的合闸与分闸；2）电压表、电流表的转换开关；3）小容量电动机的起动、调速和换向。（万能转换开关的通断能力不高，只能直接控制小容量电动机）60 61结构：结构：触点座、凸轮、转轴、手柄 （层）（层）图形和文字符号图形和文字符号 万能转换开关的真值表(触点接通用表示)和图形文字符号（“”表示手柄在该位置时触点接通）位置触点左0右1-23-45-67-8 62（5）主令控制器（较为频繁的切换复杂的多回路控制电较为频繁的切换复杂的多回路控制电路的主令电器）路的主令电器）主令控制器的触头是按小电流设计，尺寸小，不需要灭弧装置（不能直接控制电动机）。按结构型式可分为按结构型式可分为：1、
40、凸轮非调整式主令控制器凸轮非调整式主令控制器 凸轮不能调整，其触点只能按一定的触点开闭表动作。2、凸轮调整式主令控制器凸轮调整式主令控制器 凸轮片上开有孔和梢、装在凸轮盘上的位置可以调整，触点开合次序也可以调整。63 64d.熔断器熔断器 熔断器必须与被保护对象串联，其核心部分是熔体（俗称保护丝），一般由铅锡合金制成。熔断器（俗称保险丝）担负的主要任务是为电线电缆作短路保护短路保护（有时也作严重过载保护），不论短路电流值有多高，它都能切断。其次，也适宜用作设备和电器的保护 65从结构型式上分类：从结构型式上分类：插入式熔断器插入式熔断器 用于低压分支、民用照明用于低压分支、民用照明螺旋式熔断器
41、螺旋式熔断器 配电线路、机床控制线路配电线路、机床控制线路无填料封闭管式熔断器无填料封闭管式熔断器 容量小电网容量小电网有填料封闭管式熔断器有填料封闭管式熔断器 工亚电器装置、配电设备工亚电器装置、配电设备 快速熔断器快速熔断器自恢复熔断器自恢复熔断器 66d.熔断器熔断器1.1.插入式熔断器插入式熔断器1-1-动触头动触头2-2-熔丝熔丝3-3-瓷盖瓷盖4-4-静触头静触头5-5-瓷座瓷座图形符号图形符号FUFU文字符号文字符号 67插入式熔断器一般用于低压照明电路末端或分支电路中作短路保护及高倍过电流保护之用。特点：结构简单，更换方便，价格低廉。682.2.螺旋式熔断器螺旋式熔断器1-1-
42、瓷帽瓷帽2-2-熔管熔管3-3-瓷套瓷套4-4-上接线端上接线端5-5-下接线端下接线端6-6-底座底座 69螺旋式熔断器具有较大的热惯性和较小的安装面积，长用于机床电气控制。缺点：熔体一次性使用，成本较高 703.3.密闭管式熔断器密闭管式熔断器1-1-夹座夹座 2-2-底座底座 3-3-熔管熔管 71（有填料）（有填料）主要用于要求分断较大电流的场合。主要用于要求分断较大电流的场合。瓷质管体内部充满石英砂，起冷却和消瓷质管体内部充满石英砂，起冷却和消弧的作用。弧的作用。72熔断器的选择：熔断器的类型应满足电路要求；熔断器的额定电压应大于或等于电路的额定电压；熔断器的额定电流应大于或等于所装
43、熔体的额定电流。使用熔断器时，对于螺旋式熔断器，将带色标的熔断管一端插入瓷帽，再将瓷帽连同熔管一起拧入瓷套，负载端接到金属螺纹壳的上接线端，电源线接到瓷座上的下接线端，并保证各处接触良好。73还应当考虑熔体材料，铅锡锌为低熔点材料，所制成的熔体不易熄弧，一般用在小电流电路中；银、铜、铝为高熔点材料，所制成的熔体容易熄弧，一般用在大电流电路中，当熔体已熔断或已严重氧化，需要更换熔体时，还应注意使新换熔体和原来熔体的规格保持一致。熔断器上下级的配合：为满足选择性保护的要求，应注意熔断器上下级之间的配合，一般要求上一级熔断器的熔断时间至少是下一级的3倍，不然将会发生越级动作，扩大停电范围。为此，当上
44、下级采用同一种型号的熔断器时，其电流等级以相差两级为宜；若上下级所采用的熔断器型号不同时，则应根据保护特性上给出的熔断时间选取。74e.自动空气开关自动空气开关又称断路器。它对线路、电器设备及电动机实行保护。是低压配电网中的一种重要保护电器。它相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流继电器和欠电压继电器的组合，除能完成接通和分断电路外还能自动进行欠压、失压、过载和短路保护。结构：结构：包括触头系统、灭弧系统、保护机构、传动机构等部分。由于灭弧能力强，能断开短路电流。特点：特点：具有过载、短路、失压保护作用。跳闸后，不需更换元件。75QF过电流脱扣器过电流脱扣器热脱扣器热脱扣器失压脱扣器失压脱扣器
45、分励脱扣器分励脱扣器自由脱扣机构自由脱扣机构释放弹簧释放弹簧主触点主触点 762.2 电器原理图的画法电器原理图的画法2.2.1 电气原理图及其绘制原则电气原理图及其绘制原则2.2.2 图形符号和文字符号图形符号和文字符号 a.图形符号图形符号 b.文字符号文字符号 772.2电气原理图的画法电气原理图的画法2.1.1电气原理图及其绘制原则电气原理图是根据电路工作原理绘制而成的，它采用规定的图形符号和文字符号，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原理等有点，在电气设计和现场维护中都得到了广泛的应用。78电气原理图的绘制原则1）电器控制线路原理图按所规定的图形符号、文字符号和回路标号
46、进行绘制。2）电器应是未通电时的状态；二进制元件应是置零时的状态；机械开关应是循环开始前的状态；3）通常将主电路放在线路图的左边，垂直电源线路，控制电路电源线路绘成水平线，控制电路应垂直地绘在水平电源线之间，耗能元件（如线圈、电磁铁，信号灯）直接连接在接地的水平电源线上，触点连接在上方水平线与耗能元件之间。79电气原理图的绘制原则 4）采用器件的各部件分别绘在它们完成作用的地方，并不按照其实际的布置情况绘在线路上。5）每个器件及它们的部件用一定的图形符号表示，且每个器件有一个文字符号。属于同一个器件的各个部件采用同一文字符号表示。6）为了看图方便，电路应按动作顺序和信号流自左向右的原则绘制。8
47、0电气控制原理图的绘制电气控制原理图的绘制7）应将图面分成着干区域，区域编号一般写在图的下部；图的上部要有标明每个电路用途的用途栏。8）尽可能减少线条和避免线条交叉。图中两条以上导线相通的交接处要打一圆点。9）图中每个接点要按分区及节点顺序编号。10）万能转换开关和行程开关应绘出动作程序和动作位置。81电气控制原理图的绘制电气控制原理图的绘制 11）原理图中应标出下列数据：各个电源电路的电压值、极性或频率及相数。某些元件的特性（电阻、电容的量值等）。图中的全部电机、电器元件的型号、文字符号、用途、数量、技术数据，均应填写在一览元件明细表内。82 832.2.2 图形符号和文字电气原理图中各个电
48、器元件及其部件用一定的图形符号表示，并用一定的文字符号标明其名称，而且图形符号和文字必须复合国家标准。84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 942.3 异步电动机的启动控制线路异步电动机的启动控制线路2.3.1 鼠笼式异步电动机启动控制线路鼠笼式异步电动机启动控制线路 a.直接启动控制线路直接启动控制线路 b.降压启动控制线路降压启动控制线路2.3.2 绕线式异步电动机启动控制线路绕线式异步电动机启动控制线路2.3.3 软启动控制线路软启动控制线路 a.软启控制动器及其工作原理软启控制动器及其工作原理 b.软启动器的工作特性软启动器的工作特性 c.软启动控制线路软启动控制
49、线路2.3.4 异步电动机的正反转控制线路异步电动机的正反转控制线路 952.3 异步电动机的启动控制线路异步电动机的启动控制线路2.3.5 异步电动机的制动控制线路异步电动机的制动控制线路 a.反接制动控制线路反接制动控制线路 b.能耗制动控制线路能耗制动控制线路 c.机械制动机械制动2.3.6 电液控制电液控制2.3.7 其他基本控制线路其他基本控制线路 a.点动控制和连续控制线路点动控制和连续控制线路 b.多地点控制线路多地点控制线路 c.顺序起停控制线路顺序起停控制线路 d.自动循环控制线路自动循环控制线路 962.3 异步电动机的启动控制线路异步电动机的启动控制线路鼠笼式异步电动机启
50、动控制线路：1、直接启动，2、降压启动（Y-降压启动、自耦变压器降压启动、定子绕组串电阻降压启动、延边三角形降压启动）绕线式异步电动机启动控制线：转子电路串电阻启动、转子电路串频敏变阻器启动软启动控制线路：斜坡恒流升压启动、脉动阶跃启动、减速软停控制、节能特性、制动特性 97ABCCBAit1AZBXCYN NS S2N NS S3N NS S4N NS S5N NS S6N NS SN NS SN NS SN NS SN NS SN NS SN NS SN NS Se2,i2f ff fT,T,n nn n1 1三相感应式电动机的工作模型规定规定规定规定电流从首端流入、电流从首端流入、末端流