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二 电气控制系统图的基本知识 一 几种常用低压电器 三 三相异步电动机全压启动控制 四 三相异步电动机降压启动控制 电气控制基础知识 五 图纸分析 六 电气系统调试及检修 农村生活污水电气系统 2020 3 20 1 1 刀开关 2 组合开关 一 几种常用低压电器 3 熔断器 4 按钮旋钮 5 接触器 6 热继电器 7 行程开关 8 时间继电器 9 断路器 2020 3 20 2 1 刀开关 一 结构 一种最简单的手动电器 三 作用 用在不频繁接通和分断的电路中 也用于隔离电路和电源 又称为隔离开关 二 分类 单极 单刀 双极 双刀 三极 三刀 2020 3 20 3 2 组合开关 一 结构 也是一种刀开关 刀片可转动 由装在同一轴上的单个或多个单极旋转开关叠装组成 转动手柄 可使动触片与静触片接通与断开 二 分类 单极 双极 三极 多极 三 作用 生产机械的电源引入 局部照明等 常用的HZ10系列 2020 3 20 4 5 一 作用 最常用的短路保护电器 熔体由电阻率较高而熔点较低的合金制成 正常工作时熔体不熔断 短路时熔体立即熔断 及时切断电源 3 熔断器 2020 3 20 5 6 2020 3 20 6 7 二 分类 实用中 常把熔断器和刀开关组合在一起 分为闸刀开关和铁壳开关 2020 3 20 7 8 4 按钮旋钮 一种最简单的手动电器 一 作用 发出操作信号 接通和断开电流较小的控制电路 以控制电流较大的电动机运行 二 结构 钮帽 动触点 静触点和复位弹簧等 2020 3 20 8 9 动触点 静触点 动断触点 动触点与上面的静触点接通 动合触点 动触点与下面的静触点断开 按钮未按下时 按下按钮时 上面的动断触点断开 下面的动合触点接通 当松开按钮时 动触点在复位弹簧作用下复位 动断触点和动合触点都恢复原态 2020 3 20 9 10 5 接触器 一种依靠电磁力作用使触点闭合或分离的自动电器 一 作用 用于接通和断开电动机或其它用电设备电路 2020 3 20 10 11 二 结构 磁铁分静铁心和动铁心 触点分主触点和辅助触点 主触点 辅助触点 动铁心 静铁心 线圈 结构示意图 符号 主触点接电动机主电路 辅助触点用于控制电路 弹簧 2020 3 20 11 12 当线圈通电时 主触点闭合 电动机旋转 当线圈断电时 主触点分开 电动机停转 利用线圈中小电流的通断来控制主电路中大电流的通断 2020 3 20 12 13 6 热继电器 1 通常用热继电器来实现过载保护 当电动机负载过大 电压过低或一相断路时 电流增大 超过额定电流 熔断器不一定熔断 但时间长了影响寿命 2 结构 发热元件 双金属片 发热元件动断触点 2020 3 20 13 14 3 工作原理 利用膨胀系数不同的双金属片遇热后弯曲变形 去推动触点 断开电动机控制电路 电动机正常工作时 双金属片不起作用 当电动机过载时 流过发热元件的电流超过其整定电流 使双金属片因受热而有较大弯曲 向左推动导板 动触点离开静触点 接触器线圈KM断电 断开电动机电源 2020 3 20 14 15 7 行程开关 对生产机械的某一运动部件的行程或位置变化进行控制 通常用行程开关来实现 一 行程开关 限位开关 是利用机械部件位移来切换电路的自动电器 直线式 单滚轮式 双滚轮式 2020 3 20 15 16 c 符号 2020 3 20 16 17 8 时间继电器 按一定时间间隔对设备进行控制 一 时间继电器 按所整定的时间间隔的长短来切换电路的自动电器 有空气式 电动式 电子式等 是从得到输入信号 线圈通电或断电 起 经过一段时间延时后才动作的继电器 适用于定时控制 2020 3 20 17 18 三 工作原理 利用线圈的通电或断电 控制触点闭合或分开 静铁心固定不变 动铁心与动触点连在一起 可左右移动 当线圈通电时 静 动铁心间产生电磁吸力 动铁心带动动触点右移 动断触点断开 动合触点闭合 当线圈断电时 电磁力消失 动铁心在弹簧作用下带动动触点复位 使动断触点和动合触点恢复原状 2020 3 20 18 9 断路器 一 断路器的结构及工作原理 1 结构低压断路器由操作机构 触点 保护装置 各种脱扣器 灭弧系统等组成 2 工作原理低压断路器的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在合闸位置上 过电流脱扣器的线圈和热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 使自由脱扣机构动作 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上弯曲 推动自由脱扣机构动作 当电路欠电压时 欠电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 在需要距离控制时 按下起动按钮 使线圈通电 衔铁带动自由脱扣机构动作 使主触点断开 小型断路器 剩余电流动作断路器 2020 3 20 19 3 实例分析 正泰DZ47断路器 正泰DZ47断路器即小型断路器 俗称空气开关 是塑料外壳式断路器的一种 DZ47断路器适用于照明配电系统 C型 或电动机的配电系统 D型 主要用于交流50Hz 60Hz 单极220V 二 三 四极400V 电流至60A的线路中起过载 短路保护 同时也可以在正常情况下不频繁地通断电器装置和照明线路 当线路中工作电流超过额定电流 短路 失压等情况下 DZ47断路器自动切断电路防止电气火灾的发生 符合标准 IEC60898 1 GB10963 1符合认证 CCC RoHS认证 2020 3 20 20 技术参数额定电流 A 1 2 3 4 5 6 8 10 13 16 20 25 32 40 50 63额定工作电压 230 440VAC冲击耐受电压 4kV机械寿命 10000次电气寿命 4000次 产品特点1 分段能力较高2 脱口迅速3 外形小巧 安放在家用pz30配电箱中 为家庭装修节省时间和精力 4 采用进口高阻燃及耐冲击塑料制成 5 节能环保 6 使用寿命长 2020 3 20 21 正常工作条件环境温度 5 40 24小时内平均值不超过35 海拔高度 安装地点的海拔不超过2000m附件OF辅助触头 SD报警触头 MX OF分励脱扣器脱扣特性B型曲线保护短路电流较小的负载 如电源 长电缆等 脱扣特性 瞬时脱扣范围 3 5 InC型曲线保护常规负载和配电线缆脱扣特性 瞬时脱扣范围 5 10 InD型曲线保护起动电流大的冲击性负荷 如变压器等 脱扣特性 瞬时脱扣范围 10 14 In 2020 3 20 22 一 电气控制系统图的基本知识 D 6 5 由各种有触点的接触器 继电器 按钮 行程开关等按不同连接方式组合而成的 电气控制线路 2020 3 20 23 第一节电气控制系统图的基本知识 D 6 5 实现对电力拖动系统的启动 正反转 制动 调速和保护 满足生产工艺要求 实现生产过程自动化 电气控制线路的作用 电气控制线路 2020 3 20 24 第一节电气控制系统图的基本知识 D 6 5 点动控制线路 正转控制线路 正反转控制线路 位置控制线路 顺序控制线路 多地控制线路 降压启动控制线路 调速控制线路 制动控制线路 电动机常见的基本控制线路 2020 3 20 25 第一节电气控制系统图的基本知识 D 6 5 GB4728 85 电气图常用图形符号 GB7159 87 电气技术中的文字符号制定通则 GB6988 86 电气制图 GB5094 85 电气技术中的项目代号 相关国家标准 2020 3 20 26 第一节电气控制系统图的基本知识 一 图形符号和文字符号 D 6 5 图形符号 文字符号 符号要素 一般符号 限定符号 基本文字符号 辅助文字符号 补助文字符号 通常用于图样或其它文件 用以表示一个设备或概念的图形 标记或字符 用于电气技术领域中技术文件的编制 表示电气设备 装置和元件的名称 功能 状态和特征 2020 3 20 27 一 图形符号和文字符号 D 6 5 1 图形符号 具有确定意义的简单图形 必须同其它图形组合构成一个设备或概念的完整符号 如接触器常开主触点符号 由接触器触点功能符号和常开触点符号组合而成 表示一类产品和此类产品特征的一种简单的符号 如电动机可用一个圆圈表示 提供附加信息的一种加在其它符号上的符号 一般符号 符号要素 限定符号 2020 3 20 28 一 图形符号和文字符号 D 6 5 2 文字符号 补充文字符号原则 在不违背国家标准文字符号编制原则的条件下 可采用国家标准中规定的电气文字符号 在优先采用基本和辅助文字符号的前提下 可补充国家标准中未列出的双字母文字符号和辅助文字符号 使用文字符号时 应按电气名词术语国家标准或专业技术标准中规定的英文术语缩写而成 基本文字符号不得超过两位字母 辅助文字符号一般不超过三位字母 文字符号采用拉丁字母大写正体字 且拉丁字母中 I 和 O 不允许单独作为文字符号使用 2020 3 20 29 二 绘制 识读电气控制系统图的原则 D 6 5 电气控制系统图的结构 2020 3 20 30 二 绘制 识读电气控制系统图的原则 D 6 5 原则 1 电气原理图 用图形符号和项目代号表示电路各个电器元件连接关系和工作原理的图 主电路 控制电路和信号电路应分开绘出 表示出各个电源电路的电压值 极性或频率及相数 主电路的电源电路一般绘制成水平线 受电的动力装置 电动机 及其保护电器支路用垂直线绘制在图的左侧 控制电路用垂直线绘制在图面的右侧 2020 3 20 31 D 6 5 同一电器的各元件采用同一文字符号表明 所有电路元件的图形符号 均按电器未接通电源和没有受外力作用时的状态绘制 循环运动的机械设备 在电气原理图上绘出工作循环图 转换开关 行程开关等绘出动作程序及动作位置示意图表 由若干元件组成具有特定功能的环节 用虚线框括起来 并标注出环节的主要作用 如速度调节器 电流继电器等 电路和元件完全相同并重复出现的环节 可以只绘出其中一个环节的完整电路 其余的可用虚线框表示 并标明该环节的文字号或环节的名称 原则 2020 3 20 32 外购的成套电气装置 其详细电路与参数绘在电气原理图上 电气原理图的全部电机 电器元件的型号 文字符号 用途 数量 额定技术数据 均应填写在元件明细表内 为阅图方便 图中自左向右或自上而下表示操作顺序 并尽可能减少线条和避免线条交叉 将图分成若干图区 上方为该区电路的用途和作用 下方为图区号 在继电器 接触器线圈下方列有触点表以说明线圈和触点的从属关系 原则 2020 3 20 33 第二节三相异步电动机全压启动控制 一 单向旋转控制 1 手动控制 D 6 5 控制方式简单 开启式负荷开关控制 自动空气开关控制 特点 2020 3 20 34 2 点动控制 工作原理 一 单向旋转控制 电气原理图 启动 按下起动按钮SB 接触器KM线圈得电 KM主触头闭合 电动机M启动运行 停止 松开按钮SB 接触器KM线圈失电 KM主触头断开 电动机M失电停转 2020 3 20 36 电气原理图 3 接触器自锁控制 自锁触点 热继电器热元件 热继电器常闭触点 一 单向旋转控制 2020 3 20 37 电气原理图 3 接触器自锁控制 工作原理 保护环节 短路保护 FU1 FU2 一 单向旋转控制 2020 3 20 38 短路保护 FU1 FU2 过载保护 FR 一 单向旋转控制 3 接触器自锁控制 工作原理 保护环节 电气原理图 2020 3 20 39 短路保护 FU1 FU2 一 单向旋转控制 3 接触器自锁控制 工作原理 保护环节 欠压 失压保护 KM 电气原理图 过载保护 FR 2020 3 20 40 开关切换 4 连续与点动混合控制 按钮切换 一 单向旋转控制 2020 3 20 41 开关切换 点动控制 SA断开 4 连续与点动混合控制 一 单向旋转控制 2020 3 20 42 一 单向旋转控制 开关切换 4 连续与点动混合控制 主电路 点动控制 SA断开 连续控制 SA闭合 控制电路 2020 3 20 43 按钮切换 4 连续与点动混合控制 工作原理 连续控制 松开按钮SB3按下SB1 点动控制 按下按钮SB3 一 单向旋转控制 2020 3 20 44 主电路实现顺序控制 5 顺序控制 控制电路实现顺序控制 要求几台电动机的启动或停止按一定的先后顺序来完成的控制方式 一 单向旋转控制 顺序启动同时停止控制 顺序启动逆序停止控制 2020 3 20 45 顺序启动同时停止控制 特点 电气原理图 控制电路 2020 3 20 46 顺序启动逆序停止控制 电气原理图 特点 主电路 控制电路 2020 3 20 47 一 单向旋转控制 多地控制 特点 工作原理 在两地或多地控制同一台电动机的控制方式启动 常开 按钮并联 停止 常闭 按钮串联 2020 3 20 48 二 可逆旋转控制 电路形式 电动机原理 改变电动机三相电源的相序 可改变电动机的旋转方向 倒顺开关控制的正反转按钮 接触器控制的正反转位置控制 2020 3 20 49 1 倒顺开关控制正反转控制电路 5 5KW以下的电动机电路直接控制电动机正反转 特点 电气原理图 应用 主电路 控制电路 用倒顺开关实现电源调相 倒顺开关 2020 3 20 50 2 按钮控制正反转控制电路 主电路 KM2 控制电路 正转按钮 反转按钮 工作原理 缺点 基本控制电路 2020 3 20 51 2 按钮控制正反转控制电路 控制电路 工作原理 接触器联锁控制 联锁 接触器联锁 按钮联锁 2020 3 20 52 2 按钮控制正反转控制电路 控制电路 工作原理 接触器联锁控制 联锁 接触器联锁 按钮联锁 2020 3 20 53 2 按钮控制正反转控制电路 控制电路 工作原理 优点 接触器联锁控制 联锁 接触器联锁 按钮联锁 工作安全可靠 缺点 操作不便 2020 3 20 54 2 按钮控制正反转控制电路 控制电路 工作原理 优点 按钮联锁控制 操作方便 缺点 易产生故障 2020 3 20 55 2 按钮控制正反转控制电路 控制电路 工作原理 优点 接触器 按钮双重联锁控制 安全可靠 操作方便 2020 3 20 56 3 位置开关控制 要求设备部件自动往返的场合或运行位置限定的场合 通常利用行程开关控制电动机正反转实现 2020 3 20 57 第三节三相异步电动机降压启动控制 降压启动的方法 定子绕组串电阻 电抗 启动 自耦变压器降压启动 Y 降压启动 降压启动的实质 启动时减小加在定子绕组上的电压 以减小起动电流 启动后再将电压恢复到额定值 电动机进入正常工作状态 2020 3 20 58 一 定子绕组串电阻 电抗 启动控制 1 定子串电阻降压自动启动控制线路 电气原理图 工作原理 2020 3 20 59 1 按钮 接触器控制自耦变压器降压启动 二 自耦变压器降压启动控制 电气原理图 正常运行接触器 变压器星点接触器 变压器电源接触器 2020 3 20 60 1 按钮 接触器控制自耦变压器降压启动 二 自耦变压器降压启动控制 电气原理图 降压启动按钮 全压运行按钮 中间继电器 可以按允许的启动电流和所需的启动转矩来选择自耦变压器的不同抽头实现降压启动 而且不论电动机的定子绕组采用Y或 接法都可以使用设备体积大 投资较贵 优缺点 2020 3 20 61 三 星形 三角形降压启动控制 指电动机起动时 把定子绕组接成星形 以降低起动电压 减小起动电流 待电动机起动后 再把定子绕组改接成三角形 使电动机全压运行 Y 起动只能用于正常运行时为 形接法的电动机 2020 3 20 62 时间继电器控制Y 降压起动 三个接触器控制 三 星形 三角形降压启动控制 电气原理图 1 2 3 4 A 电源接触器 星形接法接触器 三角形接法接触器 工作原理 2020 3 20 63 第四节三相绕线式异步电动机启动控制 绕线异步电动机的优点 可以在转子绕组中串接电阻来改善电动机的机械特性 从而达到减小启动电流 增大启动转矩及平滑调速之目的 绕