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9.1 常用低压电器. 开关 熔断器 ……. 配电 电器. 低压 电器. 接触器 继电器 起动器 ……. 时间继电器 热继电器 ……. 控制 电器. 9.1.1 刀闸开关. 主要为电源引入开、关或不频繁接通与分断容量不太大的负载。. 控制对象: 380V , 5.5kW 以下小电机 , 考虑到电机较大的起动电流,刀闸的额定电流值应如下选择: ( 3~5)× 异步电机额定电流. QK. 电路符号. 9.1.2 控制按钮
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9.1 常用低压电器 开关 熔断器 …… 配电 电器 低压 电器 接触器 继电器 起动器 …… 时间继电器 热继电器 …… 控制 电器
9.1.1 刀闸开关 主要为电源引入开、关或不频繁接通与分断容量不太大的负载。 控制对象:380V, 5.5kW 以下小电机,考虑到电机较大的起动电流,刀闸的额定电流值应如下选择:(3~5)×异步电机额定电流. QK 电路符号
9.1.2 控制按钮 按钮也称控制按钮或按钮开关,它是一种典型的主令电器,其作用通常是用来短时间地接通或断开小电流的控制电路,从而控制电动机或其他电气设备的运行。 复合按钮 常开(动合)按钮 SB 电路符号 SB 电路符号 常闭(动断)按钮 SB 复合按钮: 常开按钮和 常闭按钮做在一起。 电路符号
~ 9.1.3 交流接触器 ~ ~ 动作过程 线圈通电 主触头 弹簧 衔铁被吸合 触头闭合 线圈 辅助 触头 电机接通 电源 衔铁 铁芯 M 3~ 电机
交流接触器 (触点先断后合)接触器是一种自动控制电器,它可以用来频繁地远距离接通或断开大容量的交、直流负载电路。接触器按其主触点通过电流的种类不同可分为直流和交流接触器两种,目前在控制电路中多数采用交流接触器。
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) 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) 常开 常闭 接触器控制对象:电动机及其它电力负载 接触器技术指标:额定工作电压、电流、触点数目等。 接触器有关符号: KM KM KM KM
A B C 停止 按钮 简单的接触器控制: Q 起动 按钮 SB1 刀闸起隔离作用 FU SB2 KM KM KM M 3~ 特点:小电流控 制大电流。 自保持
9.1.4 行程开关 结构与按钮类似,但其动作要由机械撞击。 常开(动合)触头 常闭(动断)触头 ST ST 电路符号 电路符号 用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。
中间继电器 电压继电器 电流继电器 时间继电器(具有延时功能) 热继电器(做过载保护) …... 继电器类型: 9.1.5 继电器 继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于,接触器 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。
发热元件 双金 属片 结构: I 常闭触头 扣板 工作原理: 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,常闭触头断开。 热继电器 功能:过载保护
FR 常闭触头 FR 热继电器的符号 串联在主电路中 发热元件 串联在控制电路中
空气式 时间继电器 定时类型: 钟表式 阻容式 数字式 电子式 。。。。。。。。 时间继电器
时间继电器; 也称为延时继电器,是一种用来实现触点延时接通或断开的控制电器。时间继电器种类繁多,但目前常用的时间继电器主要有空气阻尼式、电动式、晶体管式及直流电磁式等几大类。 空气式时间继电器的结构
常开触头 延时闭合 常闭触头 延时打开 衔铁 常闭触头 动作过程 线圈通电 衔铁吸合(向下) 连杆动作 触头动作 常开触头 空气式时间继电器的工作原理
常闭 断电后 延时闭合 常开 断电后 延时断开 时间继电器触头类型 通电延时式 断电延时式 瞬 时 动 作 常闭触点 常开触点 常开 通电后 延时闭合 延 时 动 作 常闭 通电后 延时断开
中间继电器; 中间继电器的主要作用是在电路中起信号的传递与转换作用。中间继电器可以实现多路控制,并可将小功率的控制信号转换为大容量的触点动作,以驱动电气执行元件工作。有时也可用中间继电器控制小容量电动机的起停。电磁机构与接触器相似,其触点因为通过控制电路的电流容量较小,所以不需加装灭弧装置。触点一般有8动合、6动合2动断、4动合4动断三种组合形式。中间继电器的外形结构与符号
熔体额定电流 的选择: 1. 无冲击电流的场合 (如电灯、电炉) FU (稍大) 2. 一般电机 电路符号 3. 频繁起动 的电机 异步电机的起动电流 Ist=(5~7) 额定电流 9.1.6 熔断器 作用:用于短路保护。
9.1.6 自动空气断路器(自动开关) 欠压 脱扣器 过流 脱扣器 结构: 锁钩 作用:空气断路器又称空气开关或自动开关,其作用是不仅可以 正常工作时不频繁接通或断开电路,而且当电路发生过载、短路或失压等故障时,能自动跳闸切断故障电路。可实现短路、过载、失压保护。 工作原理:过流时,过流脱扣器将脱钩顶开,断开电源;欠压 时,欠压脱扣器将脱钩顶开,断开电源。
9.2 鼠笼式电动机直接启动控制线路 电机启动、停车、点动、连续运行、多地点 控制、顺序控制等。
按下按钮(SB) 线圈(KM)通电 M 3~ 电机运行; 主触头(KM)闭合 按钮松开(SB) 线圈(KM)断电 电机停车。 主触头(KM)打开 (1)异步机的直启起动----点动控制 A B C Q 控制电路 KM FU SB KM 动作过程 主电路
~ KM SB1 SB2 KM 控制电路 采用继电器、接触器控制后,电 源电压<85%时,接触器触头自动 断开,可避免烧坏电机;另外,在 电源停电后突然再来电时,可避免 电机自动启动(误启动)而伤人。 M 3~ (2) 失压保护:采用继电器、接触器控制 A B C Q FU KM 主 电 路
热继电 器触头 KM SB1 SB2 FR 发热 元件 M 3~ (3)异步机的直接启动 + 过载保护 A B C Q ~ FU KM KM FR 控制电路 主电路 电流形成回路, 只要接两相就可以了。
A B C Q FU ~ KM SB1 KM SB2 FR FR KM 热继电 器触头 热继电器 的热元件 M 3~ (4)过载保护:加热继电器 电机工作时,若因负载过重而使 电流增大,但又比短路电流小。此 时熔断器起不了保护作用,应加热 继电器,进行过载保护。
KM SB1甲 SB2甲 ~ 甲地 KM 乙地 SB2乙 SB1乙 (5) 异步机的直接启动----多地点控制 例如:甲、乙两地同时控制一台电机 方法:两启动按钮并联;两停车按钮串联。 FR
A B C FU KM SB3:点动 SB2:连续运行 控制 关系 M 3~ 该电路缺点:动作不够可靠。 (6)异步机的直接启动----点动+连续运行控制 方法一:用复合按钮。 Q KM ~ SB1 SB2 FR KM SB3 控制电路 FR 主电路
A B C FU KM SB:点动 SB2:连续运行 控制 关系 M 3~ (7)异步机的直接启动----点动+连续运行控制 方法二:加中间继电器(KA) KA ~ SB1 SB2 FR Q KA KM KA SB FR
~ KM SB1 SB2 KM 不能点动! SB 思考? 以下控制电路能否实现既能点动、 又能连续运行 FR
9.3 鼠笼式电机的正反转控制(1) A B C ~ KMF SB1 Q SBF FU KMF KMR SBR KMR KMR 正转 操作过程: SBF M 3~ SB1 FR 停车 反转 SBR 该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。SBF和SBR不能同时按下,否则会造成短路! FR KMF
鼠笼式电机的正反转控制(2) -- 加联锁 KMR KMF A B C SBR Q FU KMF 互锁 KMR KMR FR M 3~ FR ~ KMF SB1 SBF KMR KMF 电器联锁(互锁)作用:正转时,SBR不起作用;反转时,SBF不起作用。从而避免两触发器同时工作造成主回路短路。
A B C Q A B FU KMF KMR FR 逆程 正程 行程控制实质为电机的 正反转控制,只是在行程 的终端要加限位开关。 M 3~ 9.4 行程控制
STA STB 动作过程 正向运行 SB2 限位开关 至右极端位置撞开STA 电机停车 逆程 正程 KMF ~ STA SB1 SB2 KMR FR KMF KMR STB SB3 KMF 控制电路 KMR 限位开关 行程控制电路(1) (反向运行同样分析)
行程控制(2) --自动往复运动 电 机 逆程 正程 工作要求:1. 能正向运行也能反向运行 2. 到位后能自动返回
Y U1 W2 U2 V2 KM- W1 V1 电机 绕组 KM -Y 例1:电动机的Y-起动 9.5 时间控制;采用时间继电器进行延时控制。 Q KM -Y闭合,电机接成 Y 形; KM- 闭合,电机接成 形。 FU KM FR U1 V1 W1 U1 W2 W2 U2 V2 W1 U2 V2 V1 主电路
~ KM SB1 SB2 FR KM- KT KM KM- KT KM-Y KM- KM-Y Q KT FU KM- KM Y- 起动控制电路 KM- FR 主电路接通电源 KM- KM- Y U1 V1 KM-Y W1 KM KM- SB2 延时 KT W2 V2 U2 KM -Y Y转换完成 电动机的Y-起动 KT
M2 #2 电机 #1 电机 M1 例2:顺序控制 控制要求: 1. M1起动后,M2才能起动, 2. M2可单独停车。
A B C A B C FR1 SB1 KM1 SB2 FU FU FR KM1 FR2 KM2 KM1 SB3 KM2 KM1 SB4 M 3~ M 3~ KM2 主电路 顺序控制电路(1):两电机只保证起动的先后顺序,没有延时要求。 ~ FR2 FR1 控制电路
这样实现顺序 控制可不可以? KM1 KM2 FR KM2 M 3~ M 3~ 不可以! 两电机各自要有独立 的电源;这样接,主触头 (KM1)的负荷过重。 ~ KM1 SB1 SB2 KM1 FR SB3 KM2 主电路 控制电路
KM2 M2起动 M1起动 KM2 KM1 KT 延时 KM2 KT 顺序控制电路(2):M1起动后,M2延时起动。 FR ~ KM1 SB1 SB2 KT KM1 KM2 KT 主电路同前 控制电路 KM2 SB2
FR KT ~ KM1 SB1 SB2 KM2 KM1 KT KM2 实现M1起动后M2延时起动的顺序控制,用以下电路可不可以? 不可以! 继电器、接触器的线圈有各自的额定值, 线圈不能串联。
例3:反接制动控制电路 KM2 KT KM1 SB1 限流 电阻 KT KM2 SB2 KM2 SB1 KM1 正常工作时,KM1通电,电机正向运转,时间继电器(KT)常开延时触头闭合。停车时,按SB1,KM1断电,KM2通电, KT断电延时,开始反接制动。延时时间到,KT延时触头断开,电机停止运转,反接制动结束。 M 3~ ~ R 改变相序 KM1 KM2 KM1
作业:设计电动机能耗制动控制线路 用时间继电器控制的能耗制动控制线路
*电动机的保护 失压保护:采用继电器、接触器控制 电动机保护 的类型: 短路保护:加熔断器 过载保护:加热继电器 电器联锁 联锁保护: 机械联锁
B A 电机 逆程 正程 9.6 控制电路综合举例 例1:运料小车的控制 设计一个运料小车控制电路,控制要求如下: 1. 小车起动后,前进到A地。然后做以下往复运动: 到A地后停2分钟等待装料,然后自动走向B。 到B地后停2分钟等待卸料,然后自动走向A。 2. 有过载和短路保护。 3. 小车可停在任意位置。
运料小车控制电路 KMF STa KMR SBF SBR SB1 FR KMF KTa 主电路 KTb A B C STa STb KMR KMF Q FU KMF KMR KTb KTa KMR FR M 3~ ~ STb STa 、STb为A、B 两端的限位开关 KTa 、KTb为 两个时间继电器
KMF STa KMR SBF SBR SB1 FR KMF KTa KTb STa STb KMR KMF KMR KTb KTa ~ 动作过程 SBFKMF小车正向运行至A端撞STa KTa 延时2分钟 KMR 小车反向运行至B端撞STb KTb 延时2分钟 KMF 小车正向运行……如此往复运行。 该电路的问题: 小车在两极端位置时, 不能停车。 STb
SBF KTa KTb STa 加中间继电器(KA)实现任意位置停车的要求 KA SB1 ~ SB2 FR STa KMR KA KMF KMF KMR STb SBR KMF KMR KTb KTa STb
A B M1 M2 2 1 4 3 ST3 ST4 ST2 ST1 (1) 运动部件A从1到2 自动循环 (2)运动部件B从3到4 (3)运动部件A从2回到1 (4)运动部件B从4回到3 例2: 工作台位置控制 起动后工作台控制要求: