低压电器与控制电路非常好.ppt

第5章低压电器与控制电路,5.4安全用电,5.1常用低压电器,5.2基本控制电路,5.3车用低压电器电路,本章要求：1）了解接触器、继电器、熔断器、点火开关和保险装置等常用低压电器的基本结构和工作原理。2）初步掌握顺序控制、行程控制、时间控制等基本控制电路。3）了解常用车用低压电器电路。4）了解安全用电常识。,第5章低压电器与控制电路,5.1.1按钮(手动切换电器),(b)结构,按钮常用于接通和断开控制电路。,按钮的外形图和结构如图所示。,按钮开关的外形和符号,(a)外形图,5.1常用低压电器,动画,交流接触器的外形与结构,5.1.2接触器,用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。,(a)外形,(b)结构,5.1.3接触器,用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。,线圈,辅助触点,铁心,衔铁,电源,电机,主触点,常闭,常开,动画,弹簧,符号,用于主电路流过的大电流(需加灭弧装置),用于控制电路流过的小电流(无需加灭弧装置),属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示,接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。,常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。,5.1.4继电器,继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。主要区别在于：接触器的主触点可以通过大电流；继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过小电流。所以，继电器一般用于控制电路中。,1.中间继电器,中间继电器触头容量小，触点数目多，用于控制线路。,通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。,(a)外形,中间继电器外形与符号,2.时间继电器,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,直流电磁式结构图,阻尼铜套,衔铁,工作原理：当衔铁未吸合时，磁路气隙大，线圈电感小，通电后激磁电流很快建立，将衔铁吸合，继电器触点立即改变状态。而当线圈断电时，铁心中的磁通将衰减，磁通的变化将在铜套中产生感应电动势，并产生感应电流，阻止磁通衰减，当磁通下降到一定程度时，衔铁才能释放，触头改变状态。因此继电器吸合时是瞬时动作，而释放时是延时的，故称为断电延时。,(1)直流电磁式时间继电器,a)通电延时继电器,b)断电延时继电器,延时继电器的外形与结构,(a)外形,(2)空气式延时继电器,通电延时的空气式时间继电器结构示意图,微动开关2,微动开关1,(2)空气式时间继电器,断电延时的空气式时间继电器结构示意图,常闭延时闭合,常闭延时断开,空气式时间继电器的延时范围大(有0.460s和0.4180s两种)。结构简单，但准确度较低。,时间继电器的型号有JS7-A和JJSK2等多种类型。,3.热继电器,用于电动机的过载保护。,热继电器外形与结构,(a)外形,(b)结构,发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。,发热元件,杠杆,3.热继电器,工作原理,结构原理图,双金属片,常闭触头,用于电动机的过载保护。,动画,5.1.5熔断器,熔断器额定电流IF的选择,(1)电灯、电炉等电阻性负载,IFIL,(3)频繁起动的电机,(2)单台电机,用于低压线路中的短路保护。,常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、管式熔断器和有填料式熔断器。,用于自动往复控制或限位保护等。,5.1.6行程开关(限位开关),(b)示意图,结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。,(a)外形图,行程开关的外形符号,可实现短路、过载、失压保护。,5.1.7自动空气断路器(自动开关),锁钩,主触点手动闭合,衔铁释放,动画,自动空气断路器原理图,连杆装置,释放弹簧,5.2基本控制电路,5.2.1电动机直接起动,(a)结构图,主电路,控制电路,1、电路,(b)原理图,控制电路,电动机的保护,过载保护,短路保护,零压、欠压保护,主电路,控制电路,电动机的保护,短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏产生强大的电动力，使电动机和电器设备产生机械性损坏，故要求迅速、可靠切断电源。通常采用熔断器FU和过流继电器等。,欠压是指电动机工作时，引起电流增加甚至使电动机停转，失压(零压)是指电源电压消失而使电动机停转，在电源电压恢复时，电动机可能自动重新起动(亦称自起动)，易造成人身或设备故障。常用的失压和欠压保护有：对接触器实行自锁；用低电压继电器组成失压、欠压保护。,过载保护是为防止三相电动机在运行中电流超过额定值而设置的保护。常采用热继电器FR保护，也可采用自动开关和电流继电器保护。,KM,合上开关Q,起动,2、控制原理-1,KM辅助触点闭合自锁。,按下起动按钮SB2,KM线圈通电，,通电,转动,动画,合上开关Q,2、控制原理-2,松开起动按钮SB2,利用自身辅助触点，维持线圈通电的作用称自锁,自锁,2、控制原理-3,主电路,FR,FU,Q,Q,转动,停车,2、控制原理-4,转动,停车,停转,去掉KM辅助触点,实现点动控制。,KM1,FU,Q,KM2,M1,M2,3,3,.,SB,SB1,KM1,KM1,SB2,KM2,KM2,按SB1,通电,闭合,再按SB2,闭合,通电,闭合,闭合,1.控制顺序：M1起动后M2才能起动。M2既不能单独起动，也不能单独停车。,5.2.2电机的顺序控制,.,.,.,.,M13,两电机各自要有独立的电源；这样接，主触头(KM1)的负荷过重。,KM1,5.2.3行程控制电路,自动往返运动：,1.能正向运行也能反向运行2.到位后能自动返回,行程控制：,控制某些机械的行程，当运动部件到达一定行程位置时利用行程开关进行控制。,STa,STb,1,2,按SBF时,(其常闭断开，常开闭合),KMF断电,KMR通电,行程开关,自动往返运动：,挡块,5.2.4时间控制电路,Y起动控制线路,Y接法,接法,动画,通电,通电,通电,断电,通电延时继电器,通电延时断开,复合按钮,起动过程：,按SB2,KM1通电,KM2断电,绕组Y接,KM1接通电源KM2绕组联接KM3绕组Y联接,常闭断开,常闭延时断开,电动机Y接起动,通电瞬时闭合,KM1接通电源KM2绕组联接KM3绕组Y联接,松开SB2,电机仍处于Y接起动状态。,KM1接通电源KM2绕组联接KM3绕组Y联接,通电延时继电器,通电延时断开,KM1断电,常开断开,常闭闭合,当KT常闭触点延时断开时,断电,复合按钮,KM1接通电源KM2绕组联接KM3绕组Y联接,通电,通电,SB1,SB2,KT,KM1,KM3,KM2,KM3,KM1,KM1,KT,KM2,KT,KM2,通电,断电,通电延时继电器,通电延时断开,复合按钮,断电,通电,断电,通电,电机接运行,KM2,SB,KM2,SB,KM1,FR1,KM1,举例：两条皮带运输机分别由两台笼型异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：起动时:M1起动后M2才能起动；停车时:M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？,起动：,通电,通电,闭合,闭合,SB,KM1,FR1,例：两条皮带运输机分别由两台笼型异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：起动时:M1起动后M2才能起动；停车时:M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？,停止：,断电,断电,断开,断开,1、汽车电路分类,5.3.1汽车电路简介,5.3车用低压电器电路,1）电气线路图,2）电路原理图,电路原理图重点表达各电气系统电路的工作原理，既可以是全车电路图，也可以是各系统电路原理图。,（1）汽车传统（开关/继电器）控制电路原理图-喇叭控制电路,汽车电子控制电路原理图-别克轿车前大灯控制电路原理图,汽车开关内部位置电气连接关系图-电动座椅开关电气连接关系图,汽车电路原理方框图方框图是把一个完整电路划分成若干部分，各个部分用方框表示，每一方框再用文字或符号说明功能，各方框之间用线条连接起来，用以表明各部分的相互关系。不必画出元器件和它们之间的具体连接情况。,3）电路定位图电路定位图用于指示各电器及导线的具体位置。一般采用绘制的立体图或实物照片的形式，立体感强、能直观、清晰地反映电器在车上的实际位置，具有很高的实用价值。定位图在某些车型中还有进一步细化分类.,2、各车系电路原理图的特点,1）横坐标式电路图该模式的电路图在最下端通过编号坐标标注图中各线路的位置，各线路平行排列，每条线路对准下框线上的一个编号。图中一般不允许横向交叉跨度较大的走线，横向连接的走线采用断口标注的方式表示，即线路断口处标注为与之相连的另一段线路所在图中的位置编号。主要以德国大众车系为主，目前主要国产品牌轿车如桑塔纳、捷达、宝来、波罗、帕萨特、奇瑞、奥迪、红旗等均采用该方式的电路图。,2）横纵坐标式电路图该模式的电路图采用横纵坐标来确定电器在电路图中的位置，如奔驰汽车采用数字做横坐标，采用字母做纵坐标给电路进行定位。,3无坐标模块式电路图无坐标模块式并不是特点，此处将其归为一类主要为了和其他形式的电路图形成对比。目前，采用此方式绘图的汽车制造公司较多，如通用别克，本田，东风雪铁龙，富康，丰田，福特，宝马，三菱等。但各公司的具体电路表达方式和图形符号各有不同，读图时需参照相关电路图和图形符号列表进行。,日产汽车电路原理图,米切尔公司是北美著名的汽车维修资料供应商，米切尔的电路图已成为中国地区汽车维修的重要资料。,4米切尔电路图,米切尔电路图包括了美国、欧洲、亚洲主要汽车制造厂的电路图，按照统一的格式和电器符号绘制，便于使用。,3、汽车电路的特点：,额定电压6V、12V、24V，汽油机普遍采用12V电源，柴油机多采用24V。汽车运行中的电压，一般12V系统为14V，24V系统的为28V。,1）低压,2）直流,蓄电池、交流发电机+整流电路（发电机与蓄电池并联，蓄电池负极必须搭铁。蓄电池正极经电流表（或直接）接法电机正极，蓄电池静止电动势常在11.5V13.5V，发电机输出电压常限定在13.8V15V之间（24V电系28V30V）。发电机工作时正常电压比蓄电池电压高0.33.5V，这主要是为了克服线路压降，使蓄电池充电时既能充足，又不至于过度充电。）,蓄电池正极线直接与各用电设备连接，蓄电池负极线直接搭在车架金属机件上，用电设备的负极线也就近搭在车架金属机件上，利用发动机和汽车底盘（粱架）的金属体作公共通道。这种负极线与车体相连接的方式就称为搭铁，也称为接地或接铁。负极搭铁具有对电子器件干扰少，对车架及车身电化学腐蚀小，联接牢固的优点，现在绝大多数汽车是负极搭铁。这些搭铁线形式与普通导线有所不同，一般是扁平的铜质或铝质编织线，电流承载量大。,3）负极搭铁,4）单线并联,电源到用电设备只用一根导线连接，而用金属机件作为另一根公共回路线的连接方式称为单线制。绝大部分用电设备都是并联在电源上。故当一条支路发生故障时，并不影响其他支路设备的正常工作。,4、识读汽车电路图的一般要领,1）认真读几遍图注，熟悉电气图形符号、电路标记符号。2）牢记汽车电路特点低压（2）直流（3）负极搭铁（4）单线并联制3）读图的第一步将局部电路从全车电路中分离出来4）电路读图的目的是找出正确回路，确定回路中的导线、插座、保险、继电器及各种元件，从而分析故障点。牢记回路原则5）继电器电路要分别分析继电器线圈与触点所在回路。,装用单只喇叭时，喇叭电流通常是直接由按钮控制的。汽车上装有两个喇叭时，由于消耗的电流过大，如果直接用喇叭按钮操纵，按钮容易烧坏，为此采用了喇叭继电器。,喇叭继电器电路,1、喇叭继电器电路,喇叭,电池,喇叭继电器,按钮,5.3.2汽车电路分析,喇叭继电器电路由继电器和喇叭、电池、按钮等组成。,电路组成,喇叭继电器电路,1、喇叭继电器电路,常开触点闭合,利用继电器的常开触点、电喇叭、蓄电池等构成喇叭的驱动电路。,当按下喇叭按钮，继电器线圈得点，继电器常开触点闭合，蓄电池电压加至喇叭。,就是利用铁心线圈的小电流控制继电器的常开触点流经的大电流，从而保护喇叭开关。,工作原理,线圈得电,喇叭响,喇叭继电器的作用,2、电动门窗,电动车窗可使驾驶员或乘客利用开关升降车窗玻璃，操作简便、安全。所有车窗系统都装有两套控制开关，一套装在仪表板上，为总开关，它由驾驶员控制每个车窗升降。另一套分别装在每个车窗中部，为分开关，可由乘客进行操纵。,电动车窗主要由车窗升降器、电动机、继电器、开关等组成。其中使用的电动机有永磁电动机和串励电动机，电动机必须双向运转，可以实现车窗的上升和下降运动。,不同车型所采用的电动车窗的电机及其控制电路各不相同。电机可分成直接搭铁式和控制搭铁式两种。,组成,控制,1-支架安装位置；2-电动机安装位置；3-固定架；4-联轴缓冲器；5-电动机；6-卷丝筒；7-盖板；8-调整弹簧；9-绳索结构；10-玻璃安装位置；11-滑动支架；12-弹簧套筒；13-安装缓冲器；14-铭牌位置；15-均压孔；16-支架结构。,钢丝滚筒式电动车窗升降器,电动门窗,电路原理,1）直接搭铁式电机的一端直接搭铁，电机内部有两组励磁线圈。通过接通不同的线圈，使电机的转向不同，实现车窗的上升和下降动作，其控制电路见右图。,2、电动门窗,2）控制搭铁式电动车窗的电机采用永磁电机，结构简单，而开关和控制线路复杂一些，在实际当中应用较广泛。其基本控制电路见右图所示。下面以此电路为例进行分析。,2、电动门窗,车窗上升、下降对应电动机正反转。对永磁电动机而言，改变电动机转向的方法，就是改变电枢电流的方向。,(1)驾驶员主控开关控制左后车窗上升。,2、电动门窗,（2）驾驶员主控开关控制右前车窗下降。,车窗上升、下降时电流方向不同,工作原理分析,(3)独立操作开关控制左后车窗下降,2、电动门窗,工作原理分析,练习：独立操作开关控制右后窗下降,电动后视镜主要由调整开关、双电动机、传动和执行机构、外壳及连接件等组成。反射镜的背后装有两套电动机和驱动器，可操纵反射镜上下及左右转动。通常上下方向的转动用一个电动机控制，左右方向的转动用另一个电动机控制。通过改变电动机的电流方向，