继电器及其电机控制电路及答案 Microsoft Word 文档 (2).doc

1 低压电器分为（配电电器）（控制电器）。控制电器有（接触器）（继电器）（起动器）。2 三相刀闸开关控制对象：380V，容量为（ 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：（35 )倍异步电机额定电流。电路符号：3 熔断器作用：用于（短路保护），异步电机的起动电流 Ist=(47 )额定电流。电路符号4常开按钮和常闭按钮做在一起称为（复合按钮）。电路符号：5 行程开关用作电路的（限位保护）、（行程控制）、（自动切换）等结构与按钮类似，但其动作要由（机械撞击）才能实现，常开（动合）触头电路符号：（ ） 常闭（动断）触头电路符号：（ ）。6 接触器动作过程：线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源。接触器线圈符号为（ ）接触器主触头用于（主电路），流过的电流大，（需加灭弧装置）。符号如图（ ）接触器辅助触头用于（控制电路），常开常闭流过的电流小，（无需加灭弧装置）接触器控制对象：电动机及其它电力负载。符号为（ ）。7接触器控制电路特点：（小电流控制大电流）。常闭触头KRKR8热继电器功能：（过载保护）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）。发热元件符号（ ） 串联在（主电路中） ， 符号（ ） 串联在（控制电路中）。9 低压电器是指工作在（直流1200 V）、 （交流1000 V）以下的各种电器， 按动作性质可分为（手动电器）和（自动电器）两种。10 刀开关在低压电路中用于（不频繁接通和分断电路）， 或用来将电路与电源隔离，按极数不同刀开关分（单极（单刀）、 （双极（双刀）和（三极（三刀）三种。11 组合开关又称（转换开关）， 是手动控制电器。 它是一种（凸轮式的作旋转运动的）刀开关。 组合开关主要用于（电源引入或5.5 kW）以下电动机的直接起动、 停止、 反转、 调速等场合。 按极数不同， 组合开关有（单极、 双极、 三极和多极）结构， 常用的为（HZ10 ）系列组合开关。12 在使用时， 熔断器（串接）在所保护的电路中， 作为电路及用电设备的短路和严重过载保护， 主要用作（短路保护）。 熔断器主要由（熔体（俗称保险丝）和安装熔体的（熔管（或熔座）两部分组成。 熔体由（易熔金属）材料铅、 锌、 锡、 银、 铜及其合金制成， 通常制成（丝状和片状）。 熔管是装熔体的外壳， 由陶瓷、 绝缘钢纸制成， 在熔体熔断时兼有（灭弧作用）。13 交流接触器主要由（电磁铁）和（触点）两部分组成， 当电磁铁线圈通电后， 吸住动铁心（也称衔铁）， 使常开触点闭合， 因而把（主电路接通）。 电磁铁断电后， 靠弹簧反作用力使动铁心释放， （切断）主电路。 交流接触器的触点分为两类， 一类接在电动机的主电路中， 通过的电流较大， 称作（主触点）； 另一类接在控制电路中， 通过的电流较小， 称为（辅助触点）。接触器的额定电压是指（吸引线圈的额定电压）， 额定电流是指（主触点）的额定电流。14 14 热继电器的原理图：其原理是：15接触器的结构原理图如下：其原理叙述为：16所谓点动控制，是指按下按钮时电动机动作， 放开按钮时， 电动机即停止工作。 生产机械在进行试车和调整时常要求点动控制。画出其控制原理示意图并说明其控制原理 ：原理叙述如下：图为点动控制电路图， 它由组合开关QS、 熔断器FU1、 按钮SB、 接触器KM和电动机M组成。 当电动机需要点动时， 先合上QS， 再按下SB， 使接触器KM的吸引线圈通电， 铁心吸合， 于是接触器的三对主触头闭合， 电动机与电源接通而运转。 松开SB后， 接触器KM的线圈失电， 动铁心在弹簧力作用下释放复位， 主触头KM断开， 于是电动机就停转。控制原理图如下：17 画出起、 停控制控制（连续控制）原理图：并叙述控制原理。1当按下起动按钮SB2以后， 接触器线圈KM通电， 其主触头KM闭合， 电动机运转。 同时辅助触头KM也闭合， 它给线圈KM另外提供了一条通路， 因此按钮松开后线圈能保持通电， 于是电动机便可连续运行。 接触器用自己的常开辅助触头“锁住”自己的线圈电路， 这种作用称为自锁， 此时该触头称为自锁触头。 这时的按钮SB2已不再起点动作用， 故改称它为起动按钮。 另外， 电路中还串接了一个停止按钮SB1， 当需要电动机停转时， 按下SB1使常闭触头断开， 线圈KM失电， 主触头和自锁触头同时断开， 电动机便停转。 2电路中， 刀开关Q作为隔离开关使用， 当需要对电动机或电路进行检查、 维修时， 用它来隔离电源， 确保操作安全。 隔离开关一般不能用于带负载切断或接通电源。 起动时应先合上Q， 再按起动按钮SB2； 断电时则应先按停止按钮SB1， 再断开Q。 熔断器FU在电路中起短路保护作用， 一旦发生短路事故， 熔丝熔断， 切断电源， 电动机立即停转。热继电器FR在电路中起过载保护作用， 当发生过载事故时， 热继电器FR的常闭点断开， 控制电路断电， 交流接触器KM线圈断电， 其常开主触点断开， 电动机停转。3电路还具有零压保护和欠压保护， 即在停电或电压过低时， 接触器线圈的电磁吸力消失或不足， 使主触头断开， 切断了电动机的电源， 同时也使自锁触头断开。 而当电源恢复正常时， 必须再按起动按钮才能使电动机重新起动。 如果使用手动刀开关控制， 则当电源恢复时， 电动机会自行起动， 有可能造成人身和设备事故。 18 画出鼠笼式异步电动机的正反转控制电路图：并叙述控制原理。1图中， KM1为正转接触器， KM2为反转接触器， SB2为正转按钮， SB3为反转按钮。 正转接触器KM1的三对主触头把电动机按相序L1U1、 L2V1、 L3W1与电源相接； 反转接触器KM2的三对主触头把电动机按相序L3U1、 L2V1、 L1W1与电源相接。 因此， 当按下正转按钮SB2时， KM1接通并自锁， 电动机正转； 如果按下反转按钮SB3， 则KM3接通并自锁， 电动机反转。 当按下停止按钮SB1时， 接触器释放， 电动机停转。2从主电路可以看出， KM1和KM2的主触头是不允许同时闭合的， 否则会发生相间短路， 因此要求在各自的控制电路中串接入对方的常闭辅助触头。 当正转接触器KM1的线圈通电时， 其常闭触头断开， 即使按下SB3也不能使KM2线圈通电；同理， 当KM2的线圈通电时， 其常闭触头断开， 也不能使KM1线圈通电。 这两个接触器利用各自的触头封锁对方的控制电路， 称为互锁。 这两个常闭触头称为互锁触头。 控制电路中加入互锁环节后， 就能够避免两个接触器同时通电， 从而防止了相间短路事故的发生.从主电路可以看出， KM1和KM2的主触头是不允许同时闭合的， 否则会发生相间短路， 因此要求在各自的控制电路中串接入对方的常闭辅助触头。 当正转接触器KM1的线圈通电时， 其常闭触头断开， 即使按下SB3也不能使KM2线圈通电；同理， 当KM2的线圈通电时， 其常闭触头断开， 也不能使KM1线圈通电。 这两个接触器利用各自的触头封锁对方的控制电路， 称为互锁。 这两个常闭触头称为互锁触头。 控制电路中加入互锁环节后， 就能够避免两个接触器同时通电， 从而防止了相间短路事故的发生。3上述电路中， 当电动机在正转时， 如要使其反转， 必须先按停止按钮SB1， 令KM1失电， 常闭触头KM1闭合， 然后按下SB3， 才能使KM2得电， 电动机反转。 如果不按SB1而直接按SB3， 将不起作用。 反之， 由反转改为正转也要先按停止按钮。 这种操作方式适用于大功率电动机及一些频繁正、 反转的电动机。 因为电动机如果由正转直接变为反转或由反转直接变为正转， 在换接瞬间， 其转差率s接近等于2， 不仅会引起很大的电流冲击， 而且会造成相当大的机械冲击。4如果频繁正、 反转， 还会使热继电器动作， 故对大功率电动机及一些频繁正、 反转的电动机一般应先按停止按钮， 待转速下降后再反转。 图10-20所示的控制电路能防止因操作失误而造成直接正、 反转。 但是对于一些功率较小的允许直接正、 反转的电动机， 采用这种电路会使操作不方便。5当电动机正转时， 按下反转按钮SB3， 它的常闭触头断开， 使正转接触器线圈KM1断电； 同时它的常开触头闭合， 使反转接触器线圈KM2通电， 于是电动机由正转直接变为反转。 同理， 按下SB2可以使电动机由反转改为正转， 操作比较方便。 我们还可以称图10-20的电路为“正停反”电路， 而称图10-21的电路为“正反停”电路。 19画出复式按钮互锁的正反转控制电路图，并叙述其工作原理。20画出行程控制或限位控制控制原理图并叙述其控制过程。吊车上下限位控制电路， 它能够按照所要求的空间限位使电动机自动停车。 在吊车上安装一块撞块， 在吊车上下行程两端的终点处分别安装行程开关SQ1和SQ2， 将它们的常闭触头串接在电动机正反转接触器KM1和KM2的线圈回路中1当按下正转按钮SB2时， 正转接触器KM1通电， 电动机正转， 此时吊车上升。 到达顶点时， 吊车撞块顶撞行程开关SQ1， 使其常闭触头断开， 接触器线圈KM1断电， 于是电动机停转， 吊车不再上升（此时应有抱闸将电动机转轴抱住， 以免重物滑下）。 此时即使再误按SB2， 接触器线圈KM1也不会通电， 从而保证吊车不会运行超过SQ1所在的极限位置。 2当按下反转按钮SB3时， 反转接触器KM2通电， 电动机反转， 吊车下降， 到达下端终点时顶撞行程开关SQ2， 电动机停转， 吊车不再下降。3 这种限位控制的方法并不局限于吊车的上下运动， 它也适用于有同类要求的其他生产机械， 例如建筑工地上的塔式起重机， 在铁轨的两端安装行程开关可以防止起重机行走时超出极限位置而出轨21自动往复行程控制某些生产机械如万能铣床要求工作台在一定距离内能自动往复运动， 以便对工件连续加工。 为实现这种自动往复行程控制， 可将行程开关SQ1和SQ2安装在机床床身的左右两侧， 将撞块A、 B装在工作台上， 并在图10-22的基础上再将行程开关SQ1的常开触头与反转按钮SB3并联， 将行程开关SQ2的常开触头与正转按钮SB2并联。当电动机正转带动工作台向右运动到极限位置时， 撞块A碰撞行程开关SQ1， 一方面使其常闭触头断开， 使电