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1、中职 电气控制与PLC技术（三菱机型）项目2任务1电子课件（高教版）项目二项目二 三相异步电动机启动控制线路三相异步电动机启动控制线路【学习目标学习目标】1通过对三相异步电动机启动控制线路的通过对三相异步电动机启动控制线路的实际接线，掌握由电气原理图绘制电气安实际接线，掌握由电气原理图绘制电气安装接线图的知识。装接线图的知识。2能够合理布置电器元件，正确安装连接能够合理布置电器元件，正确安装连接电器与电动机控制线路。电器与电动机控制线路。3初步掌握电气图的分类（电气原理图、初步掌握电气图的分类（电气原理图、电气安装图、电气互连图）与分析方法，电气安装图、电气互连图）与分析方法，熟悉安装连接控制
2、线路的步骤。熟悉安装连接控制线路的步骤。【项目描述项目描述】继电器-接触器控制系统是应用最早的控制系统。它具有结构简单、易于掌握、维护调整简便、价格低廉等优点，因此获得了广泛的应用。由于各种生产机械的工艺过程不同，其控制电路也千差万别，但任何简单的、复杂的电气控制电路，都遵循一定的原则和规律，都是由一些比较简单的基本控制环节组合而成。掌握这些基本控制线路的分析、研究、安装接线，对整个电气控制系统工作原理分析以及系统维修都有着重要意义。本任务主要涉及电气控制系统图及类型、画法及电气控制系统原理图的绘制原则介绍，分析电动机启动运行控制线路。任务一任务一 三相异步电动机的单向全压启动控制线路三相异步
3、电动机的单向全压启动控制线路 【任务描述任务描述】本任务是三相笼型异步电动机M单向直接启动、自由停车的电气控制线路。在该电路当中，主电路刀开关QS起隔离作用，熔断器FU对主电路进行短路保护，接触器KM的主触点控制电动机的启动、运行和停车，热继电器FR用做过载保护。【任务分析任务分析】本任务研究的是在实际应用中经常要求电动机能够长时间转动，这种控制就是连续控制。主电路由电源开关QS、熔断器FU1、交流接触器KM的动合主触点、热继电器FR发热元件和电动机构成；控制电路由熔断器FU2、启动按钮SB2、停止按钮SB1、交流接触器KM动合辅助触点、热继电器FR的动断触点和交流接触器线圈KM组成。起动：合
4、上电源开关QS，按下按钮SB2KM线圈得电KM主触点闭合（KM辅助触点闭合）电动机M起动运转。实现了三相笼形异步电动机单向全压起动控制。停止：按下停止按钮SB1KM线圈失电KM主触点断开电动机M停止运转。【夯实基础夯实基础】一、接触器一、接触器 接触器是用来频繁接通和切断电动机或其它负载电路的一种自动切换电器。它由触头系统、电磁机构、弹簧、灭弧装置和支架底座等组成。通常分为交流接触器和直流接触器两类。1交流接触器交流接触器 交流接触器是用于远距离控制电压至380V、电流至600A的交流电路，以及频繁起动和控制交流电动机的控制电器。交流接触器的结构交流接触器的结构:它主要由电磁机构、触头系统、灭
5、弧装置等部分组成。交流接触器的结构、示意图和原理图中的符号如图2-1所示。图2-1 CJ20系列交流接触器示意图(b)和图形文字符号(c)动触桥2静触点3衔铁4缓冲弹簧5电磁线圈6铁心静触点 7垫毡8触点弹簧9灭弧罩10触点压力弹簧（1）电磁机构电磁机构由铁心、线圈衔铁等组成，其作用是产生电磁力，通过传动机构来通断主、辅触头。当操作线圈断电或电压显著下降时，衔铁在重力和弹簧力作用下跳闸，主触点切断主电路；当其线圈通电时动作，衔铁吸合，主触头及常开辅助触点闭合。交流接触器的电磁铁常采用单U形转动式、双E形直动式和双U形直动式等。（2）触头系统）触头系统 触头系统是接触器的执行元件，起分断和闭合电
6、路的作用，有双断点桥式触头和单断点指形触头两类。（3）灭弧装置 触头在分断电流的瞬间，在触头间的气隙中就会产生电弧，电弧的温度很高，能将触头烧损，并可能造成其它事故，因此，应采用适当措施迅速熄灭电弧。熄灭电弧的主要措施有：迅速增加电弧长度（拉长电弧），使得单位长度内维持电弧燃烧的电场强度不够而使电弧熄灭。使电弧与流体介质或固体介质相接触，加强冷却和去游离作用，使电弧加快熄灭。（1）速拉灭弧法 通过机械装置将电弧迅速拉长，从而加快电弧的熄灭。这种灭弧方法是开关电器中普遍采用的最基本的一种灭弧方法。常用的灭弧方法有以下几种：（3）磁吹灭弧法 利用永久磁铁或电磁铁产生的磁场对电流的作用力来拉长电弧；
7、或者利用气流使电弧拉长和冷却被熄灭。（5）金属栅片灭弧法 利用栅片对电弧的吸引作用及磁吹线圈的作用将电弧引入栅片中，栅片将电弧分割成许多串联的短弧。（2）冷却灭弧法 降低电弧的温度，可使电弧中的热游离减弱，正负离子的复合增加，有助于电弧迅速熄灭。（4）窄缝灭弧法 这种灭弧方法是利用灭弧罩的窄缝来实现的。灭弧罩内有一条纵缝，缝的下部宽些上部窄些。当触头断开时，电弧在电动力的作用下进入缝内，窄缝可将电弧弧柱直径压缩，使电弧同缝壁紧密接触，加强冷却和去游离作用，使电弧熄灭加快。接触器除了电磁机构、触头系统、灭弧装置外，还有一些辅助零件和部件，如传动结构、外壳、接线端子等。交流接触器工作原理：交流接触
8、器工作原理：当线圈通电后，线圈流过电流产生磁场，使静铁心产生足够的吸力，克服反作用弹簧与动触点压力弹簧片的反作用力，将动铁心吸合，同时带动传动杠杆使动、静触点的状态发生改变，其中三对常开主触点闭合。主触点两侧的两对常闭的辅助触点断开，两对常开的辅助触点闭合。当电磁线圈断电后，由于铁心电磁吸力消失，动铁心在反作用弹簧力的作用下释放，各触点也随之恢复原始状态。2直流接触器直流接触器直流接触器用于控制直流供电负载和各种直流电动机，额定电压直流400V及以下，额定电流40600A，分为六个电流等级。直流接触器其结构直流接触器其结构:主要由电磁机构、触头与灭弧系统组成。电磁系统的电磁铁采用拍合式电磁铁，
9、电磁线圈为电压线圈，用细漆包线绕制成长而薄的圆筒状。直流接触器的主触头一般为单极或双极，有动合触头也有动断触头，其触点下方均装有串联的磁吹灭弧线圈。3接触器的主要参数接触器的主要参数（1）额定电压:指主触点的额定工作电压，交流有220V、380V、500V等。直流有110V、220V、440V等。（2）额定电流:指主触头的额定工作电流,保证电器正常工作的电流值.（3）动作值:指接触器的吸合电压和释放电压。（4）接通与分断能力:指接触器的主触头在规定条件下，能可靠地接通或分断的电流值。（5）电器寿命和电寿命:接触器是频繁操作电器，应具有较高的机械寿命和电寿命，目前接触器的机械寿命为100万次，小
10、容量接触器的机械寿命可达300万次。（6）操作频率:指每小时允许的操作次数。目前一般为1501200次/小时。（7）工作制:接触器是工作制有长期工作制、间断工作制、短时工作制、反复工作制。4接触器的选择接触器的选择5接触器常见故障分析 电气控制系统图一般有三种。电路图（又称电气原理图）、电器元件布置图、电气安装接线图。电气控制系统图中的图形符号必须按国家标准绘制。二、电气控制系统图基本知识二、电气控制系统图基本知识1电气图中的图形符号（1）符号要素（2）一般符号（3）限定符号 2电气图中的文字符号（1）基本文字符号（2）辅助文字符号（3）补充文字符号的原则 3主电路各接点标记主电路各接点标记三
11、、电气图的分类与作用三、电气图的分类与作用1电气原理图图2-3所示为CW6132型车床电气原理图。图2-3 CW6132型车床电气原理图。四、电器元件安装图四、电器元件安装图 电器元件安装图表示各种电气设备在机械设备和电气控制柜中的实际安装位置。图2-4所示为CW6132型车床电器元件安装图。图2-4 CW6132型车床电器元件安装图。五、电气互连图五、电气互连图 电气互连图是用来表明电气设备各单元之间的接线关系的，一般不包括单元内部的连接，着重表明电气设备外部元件的相对位置及它们之间的电气连接。图2-5所示为CW6132型车床电气控制系统接线图。图2-5CW6132型车床电气控制系统接线图。
12、六、六、异步电动机单向全压起动控制线路异步电动机单向全压起动控制线路图2-6所示为三相笼形异步电动机单向全压起动控制线路。图2-6 三相笼形异步电动机单向全压起动控制线路。1.电路组成由刀开关QS、熔断器FU1、接触器KM的主触头、热继电器FR的热元件与电动机M构成主电路。起动按钮SB2、停止按钮SB1、接触器KM的线圈及其常开辅助触头、热继电器FR的常闭触头和熔断器FU2构成控制回路。2.电路的动作过程起动时，合上QS，引入三相电源。按下SB2，交流接触器KM的吸引线圈通电，接触器主触头闭合，电动机接通电源直接起动运转。同时与起动按钮并联的接触器常开辅助触头闭合，当松开SB2时，KM线圈通过
13、本身辅助触点继续保持通电，从而保证了电动机连续运转。3.该电路可实现保护环节有：（1）短路保护 由熔断器FU2、FU1分别实现主电路和控制电路的短路保护。（2）过载保护 由于熔断器具有反时限保护特性和分散性，难以实现电动机的长期过载保护，为此采用热继电器FR实现电动机的长期过载保护。（3）欠压和失压保护 当电源电压由于某种原因严重欠压和失压时，接触器电磁吸力急剧下降或消失，衔铁释放，常开主触点与自锁触点断开，电动机停止运转。【任务实施任务实施】1任务实施所需设备任务实施所需实训设备和元器件见表2.1.2。表2.1.2 任务实施所需实训设备和元器件明细表代号名称型号规格数量M电动机Y-112M-
14、44KW、380V、8.8A、1440r/min1QS组合开关HZ10-25/3三极额定电流25A若干个FU1熔断器RL1-60/25500V、60A、配熔体额定电流25A3台FU2熔断器RL1-15/2500V、15A、配熔体额定电流2A2只KM交流接触器CJ10-2020A线圈电压380V1SB按钮LA4-3H保护式按钮3（代用）2FR热继电器JR16-20/3三极、20A、整定电流8.8A1XT端子板JX2-101510A15节12训练任务实施的步骤及要求（1）分析识读三相异步电动机的单向启动控制线路的电气原理图。（2）根据电气原理图2-6绘制安装接线图。（3）检查电气元件，并固定元件。
15、（4）按电气安装接线图接线，注意接线要牢固，接触要良好，工艺力求美观。（5）检查控制线路的接线是否正确，是否牢固。（6）接线完成后，检查无误，经指导教师检查允许后方可通电调试。三相异步电动机的单向启动控制电气元件布置图三相异步电动机的单向启动控制电气元件布置图 QSFU1FU2KMFRSB2SB1XT图2-7 三相异步电动机的单向启动控制电气元件布置图电气安装接线图电气安装接线图 图2-8 三相异步电动机的单向启动控制电气安装接线图SB1SB2L1L2L3L1 L2L3U111V111W111U111V111U121V121W12110U111V111W11112323344012344U V WPEM3FRKMU13V13W13QSUVW【任务评价任务评价】序号评价指标评价内容分值学生自评小组评价教师评价1硬件设计电器安装是否正确10接线牢固，接触良好，美观。202调试检查主电路接线是否正确10检查单向控制电路是否正确20通电后正确、试验成功203安全规范与提问是否符合安全操作规范10回答问题是否准确10总分100问题记录和解决方法记录任务实施中出现的问题和采取的解决方法（可附页）