电工学第七章

1、第第7章章 目录目录第第7章章 7.1控制电路组成：用电设备、控制电器和保护电器控制电路组成：用电设备、控制电器和保护电器控制用电设备工作状态的电器称为控制电器控制用电设备工作状态的电器称为控制电器用来保护电源和用电设备的电器称为保护电器用来保护电源和用电设备的电器称为保护电器在低压供电系统中使用的电器称为低压电器在低压供电系统中使用的电器称为低压电器低压电器低压电器手动电器手动电器自动电器自动电器刀开关分为单刀、双刀、三刀三种，刀开关分为单刀、双刀、三刀三种，掷向可分为单掷、双掷两种。掷向可分为单掷、双掷两种。QQQQ刀开关的缺点是：不宜带负载切断电源，刀开关的缺点是：不宜带负载切断电源，电

2、源电压消失后，不能自动复原。电源电压消失后，不能自动复原。双掷刀开关双掷刀开关单掷刀开关单掷刀开关第第7章章 7.1动触点动触点（刀片）（刀片）静触点静触点（刀座）（刀座）M3FU条件：电动机容量不得超过条件：电动机容量不得超过75KW，刀开关的额定电流应大于电动机额刀开关的额定电流应大于电动机额定电流的定电流的3倍倍第第7章章 7.1Q3组合开关也称转换开关，一般用组合开关也称转换开关，一般用作电源的引入开关。它比刀开关作电源的引入开关。它比刀开关轻巧，也可以用来直接起动小容轻巧，也可以用来直接起动小容量异步电动机和对电动机进行正、量异步电动机和对电动机进行正、反转控制。反转控制。Q组合开关

3、组合开关的表示符号的表示符号组合开关的关、合次组合开关的关、合次数不能太多，每小时数不能太多，每小时不能超过二十次，其不能超过二十次，其缺点同刀开关一样，缺点同刀开关一样，电网电压突然消失时电网电压突然消失时，不能自动复原。，不能自动复原。 第第7章章 7.1M3 手柄手柄转轴转轴用组合开关起停用组合开关起停异步电动机的接异步电动机的接 线图线图 当用手柄转动转轴时，当用手柄转动转轴时，就可将三个触点同时就可将三个触点同时 接通或断开。接通或断开。 第第7章章 7.1M3 手柄手柄转轴转轴用组合开关起停用组合开关起停异步电动机的接异步电动机的接 线图线图 组合开关有单极、组合开关有单极、双极、

4、三极和四极双极、三极和四极几种，额定持续电几种，额定持续电流有流有10，25，60，和和100A等多种。等多种。第第7章章 7.1熔断器俗称保险丝，是进行短路熔断器俗称保险丝，是进行短路保护的电器。当电路发生短路，保护的电器。当电路发生短路，负载电流超过额定电流许多倍时，负载电流超过额定电流许多倍时，熔体立既熔断，保护电路及用电熔体立既熔断，保护电路及用电设备不遭损坏。设备不遭损坏。若一台电机，若一台电机，熔丝的选择按熔丝的选择按Ifu = (1.5 2.5)IN若多台电机，若多台电机，熔丝的选择按熔丝的选择按Ifu = Im/2.5可能出现的最大电流可能出现的最大电流FU表示符号表示符号熔丝

5、的额定电流熔丝的额定电流电动机的额定电流电动机的额定电流第第7章章 7.1空气开关又称自动空气断路器空气开关又称自动空气断路器,当电当电流超过额定值或短路时，将主触头流超过额定值或短路时，将主触头断开，起短路保护作用。断开，起短路保护作用。M3主触点主触点弹簧弹簧连杆装置连杆装置锁钩锁钩欠压脱钩器欠压脱钩器空气开关还有欠压保护作用空气开关还有欠压保护作用,一旦电一旦电压严重下降或断电时，将主触头断压严重下降或断电时，将主触头断开，起欠压保护作用。开，起欠压保护作用。过流脱钩器过流脱钩器第第7章章 7.1一旦发生过载或短路时一旦发生过载或短路时,过流脱钩器过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开

6、，将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。从而起到短路保护作用。M3主触点主触点弹簧弹簧连杆装置连杆装置锁钩锁钩第第7章章 7.1一旦发生过载或短路时一旦发生过载或短路时,过流脱钩器过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。从而起到短路保护作用。M3主触点主触点弹簧弹簧连杆装置连杆装置锁钩锁钩第第7章章 7.1M3主触点主触点弹簧弹簧连杆装置连杆装置一旦电压严重下降或断电时，衔铁一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。压保护作用。第第7章章 7.1M3主触点主触点弹

7、簧弹簧连杆装置连杆装置一旦电压严重下降或断电时，衔铁一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。压保护作用。第第7章章 7.1通常用来短时间接通或断开控通常用来短时间接通或断开控制电路的手动电器。制电路的手动电器。动合（常动合（常开）触头开）触头动断（常动断（常闭）触头闭）触头按钮帽按钮帽复位弹簧复位弹簧表示符号：表示符号： 当按下按钮帽时当按下按钮帽时,常闭触头先断开常闭触头先断开,常开触头后闭合常开触头后闭合SB常开按钮常开按钮SB常闭按钮常闭按钮SB复合按钮复合按钮第第7章章 7.2按钮的额定电流按钮的额定电流一般不超过一般不超过

8、5A接触器是利用电磁力来接通和接触器是利用电磁力来接通和断开大电流电路的一种自动控断开大电流电路的一种自动控制电器，它常用在控制电动机制电器，它常用在控制电动机的主电路上。的主电路上。线圈线圈KM交流接触器的图交流接触器的图形及文字符号：形及文字符号：KM辅触头辅触头KM辅触头辅触头KM主触头主触头第第7章章 7.2交流接触器的结构原理图交流接触器的结构原理图复位弹簧复位弹簧动铁心动铁心线圈线圈静铁心静铁心1231 2 3 主触点动合主触点动合(常开常开)辅助触头辅助触头动动断断触触点点动动合合触触点点第第7章章 7.2交流接触器线圈通电后的状态交流接触器线圈通电后的状态1231 2 3 动动

9、断断触触点点断断开开动动合合触触点点闭闭合合i主触点闭合主触点闭合辅助触头辅助触头线圈线圈复位弹簧复位弹簧动铁心动铁心静铁心静铁心第第7章章 7.2热继电器是利用电流的热效热继电器是利用电流的热效应而动作的电器，它是用来应而动作的电器，它是用来保护电动机使之免受常期过保护电动机使之免受常期过载的危害。载的危害。热继电器的图形及文字符号热继电器的图形及文字符号KH发热元件将串联在发热元件将串联在电动机的主电路中电动机的主电路中KH常闭触点将串联在电常闭触点将串联在电动机的控制电路中动机的控制电路中第第7章章 7.2热继电器的结构原理图热继电器的结构原理图发热元件发热元件双金属片双金属片常闭触点常

10、闭触点复位按钮复位按钮弹簧弹簧扣板扣板II当主电路中电流超过当主电路中电流超过容许值而使双金属片容许值而使双金属片受热时，它便向上弯受热时，它便向上弯曲，因而脱钩。曲，因而脱钩。第第7章章 7.2热继电器的结构原理图热继电器的结构原理图发热元件发热元件双金属片双金属片常闭触点常闭触点复位按钮复位按钮弹簧弹簧II扣板扣板第第7章章 7.2热继电器的结构原理图热继电器的结构原理图发热元件发热元件双金属片双金属片常闭触点常闭触点复位按钮复位按钮弹簧弹簧II扣板扣板常闭触点打开从而断常闭触点打开从而断开电动机的主电路开电动机的主电路第第7章章 7.2中间继电器的结构和交流接触器基本相同，中间继电器的结

11、构和交流接触器基本相同，只是电磁系统小些，触头个数多些，共有八只是电磁系统小些，触头个数多些，共有八对触头，其中四对常开触头，四对常闭触头，对触头，其中四对常开触头，四对常闭触头，而且没有主、辅触头之分。触头容量相当于而且没有主、辅触头之分。触头容量相当于接触器的辅助触头，其额定电流为接触器的辅助触头，其额定电流为5A5A。中间继电器主要用在中间继电器主要用在控制电路中，起信号控制电路中，起信号传递与转换作用以及传递与转换作用以及同时控制多个电路。同时控制多个电路。线圈线圈KAKA常闭触点常闭触点常开触点常开触点KAKA复合触点复合触点中间中间继电继电器的器的图形图形符号符号第第7章章 7.2

12、KMSB1KHQKHFUKMM3 控制控制电路电路主主电电路路 先闭合开关先闭合开关Q，接通电源。，接通电源。按按SB1KM线圈线圈得电得电 KM主触头主触头闭合闭合 M运转运转松松SB1KM线圈线圈失电失电 KM主触头主触头恢复恢复 M停转停转M3M3 第第7章章 7 2 控制电机在很控制电机在很短时间内工作。短时间内工作。KMSB1KMSB2KHQKHFUKMM3 控制电路控制电路主主电电路路 先闭合开关先闭合开关Q 接通电源。接通电源。按按SB1 KM线圈线圈得电得电 KM主触头主触头闭合闭合 M运转运转按按SB2 KM线圈线圈失电失电 KM主触头主触头恢复恢复 M停转停转M3M3 KM

13、辅助触头辅助触头闭合闭合 自锁自锁 KM辅助触头辅助触头恢复恢复 失去失去自锁自锁控制电机长时控制电机长时 间连续工作间连续工作第第7章章 7 2KMSB1KMSB2KHQKHFUKMM3 SB3M3M3M3M3 控制控制电路电路主主电电路路先闭合先闭合Q，接通电源，接通电源按按SB1 KM线圈线圈得电得电 KM触头触头闭合闭合 M长动长动运转运转按按SB3KM线圈线圈得电得电 KM触头触头闭合闭合 M点动点动运转运转按按SB2KM线圈线圈失电失电 KM触头触头恢复恢复 M停转停转松松SB3KM线圈线圈失电失电 KM触头触头恢复恢复 M停转停转第第11章章 11 2KASB1SB2KHQKHF

14、UKMM3 KMSB3KAKA中间继电器中间继电器 KA的功能：的功能：实现自锁实现自锁 从而实现从而实现M长动运转。长动运转。按按SB1KA线圈线圈得电得电 KM触头触头闭合闭合 M按按SB3KM线圈线圈得电得电 KM触头触头闭合闭合 M KM线圈线圈得电得电 KA触头触头闭合闭合自锁自锁按按SB2KM线圈线圈失电失电 KM触头触头恢复恢复 M停转停转合合Q第第7章章 7 2KMSB1SB4KHQKHFUKMM3 SB2KMSB3SB5SB6利用利用SB1、SB2、SB3并联并联，可实现，可实现多地点起动多地点起动；利用利用SB4、SB5、SB6串联串联，可实现，可实现多地点停机多地点停机。

15、三种保护作用三种保护作用a. 短路保护短路保护 FUb. 过载保护过载保护 KHc. 零压零压欠压保护欠压保护KM第第7章章 7 2KM2SB1SB3KHQKHFUM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1第第7章章 7 3KM2SB1SB3KHQKHFUM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1按按SB1KM1线圈线圈得电得电KM1触头动作触头动作M；按按SB2KM2线圈线圈得电得电KM2触头动作触头动作M；KM1、KM2常闭触头常闭触头：合合Q，接通电源接通电源按按SB3KM1线圈线圈失电失电KM1触头恢复触头恢复M停转停转；必须先按停必须先按停止按钮止按钮 SB3

16、第第7章章 7 3KM2SB1SB3KHQKHFUM3 SB2KM1KM2KM2KM1按按SB1KM1得电得电KM1常开触头闭合常开触头闭合M运转运转误按误按SB2KM2得电得电KM1KM2若去掉若去掉KM1、KM2常闭触头，合常闭触头，合Q，KM2常开触头闭合常开触头闭合 A B C则则电源电源A、C线间线间M3 熔断器熔断器 KM1一定要加一定要加互锁触头互锁触头KM1KM2第第7章章 7 3KM2SB1SB3KHQKHFUM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1利用复合按钮利用复合按钮SB1、SB2，可以实现：，可以实现：正转正转反转反转直接转换直接转换, 不必再按不必再按

17、SB3。KM1和和 KM2的电气互锁必不可少！工作更可靠！的电气互锁必不可少！工作更可靠！第第7章章 7 3KM2SB1SB3KHQKHFUM3 SB4KM1KM2KM1KM1KM2KM1SB2SB5KM2第第7章章 7 3利用复合按利用复合按钮钮SB4 、SB5，可断开自锁可断开自锁，实现点动。实现点动。SB1SB3QKH1FUKM1 M13 SB2 M23KM2KH2KM1KM2KH1KH2KM1KM1KM2顺序顺序控制控制利用利用KM1常开触头可实现顺序控制常开触头可实现顺序控制功能：功能：M1起动后起动后M2才能起动才能起动。SB1SB3SB2 KM1KM2KH1KH2KM1KM2自锁

18、和自锁和顺序控制顺序控制按按SB1KM1线圈得电线圈得电 KM1各触头动作各触头动作按按SB2KM2线圈才能得电线圈才能得电 SB1SB3QKH1FUKM1 M13 SB2 M23KM2KH2KM1KM2KH1KH2KM1KM1KM2SB4KM2利用利用KM1常开触头：常开触头：M1起动后起动后M2才能起动。才能起动。例：例：分析电路的控制功能。分析电路的控制功能。解：解：电路可实现顺序控制功能：电路可实现顺序控制功能：利用利用KM2常开触头：常开触头：M2停车后停车后M1才能停车。才能停车。 先分析主电路，电动机的动作；再分析控制电路，先分析主电路，电动机的动作；再分析控制电路， 能够实现何

19、种功能。能够实现何种功能。依然是从主电路到控制电路。依然是从主电路到控制电路。常见的错误常见的错误有：有：(2) 将几个接触器或继电器的线圈相串联；将几个接触器或继电器的线圈相串联；(3) 将接触器触头与线圈并联将接触器触头与线圈并联造成造成L1、L2点点短路；短路；(1) 将将L1、L2接在接触器的主触头下面；接在接触器的主触头下面；(4) 无短路、过载保护；无短路、过载保护；KH热元件或常闭触头缺一；热元件或常闭触头缺一；(5) 无自锁、互锁触头；或常开、常闭触头用错；无自锁、互锁触头；或常开、常闭触头用错；（b）热继电器的发热元件串联接在主电路中，而把它的常闭）热继电器的发热元件串联接在

20、主电路中，而把它的常闭 触点与接触器的线圈串联接在控制电路内。触点与接触器的线圈串联接在控制电路内。（c）热继电器的发热元件并联接在主电路中，而把它的常闭）热继电器的发热元件并联接在主电路中，而把它的常闭 触点与接触器的线圈并联接在控制电路内。触点与接触器的线圈并联接在控制电路内。1 在电动机的继电器接触器控制电路中，热继电器的正确在电动机的继电器接触器控制电路中，热继电器的正确 连接方法应当是（连接方法应当是（ ）。）。（a）热继电器的发热元件串联接在主电路中，而把它的常开）热继电器的发热元件串联接在主电路中，而把它的常开 触点与接触器的线圈串联接在控制电路内。触点与接触器的线圈串联接在控制

21、电路内。 b 2 在图示控制电路中，接触器在图示控制电路中，接触器KM1控制电动机控制电动机M1 ，KM2控制控制 电动机电动机M2 ，且两个电动机均已起动运行。试判断下面的停，且两个电动机均已起动运行。试判断下面的停 车操作，哪个是正确的（车操作，哪个是正确的（ ）。）。 a. 无限定操作顺序；无限定操作顺序； b.先按先按SB4停停M2，再按再按SB3停停M1； c. 先按先按SB3 停停M1，再按，再按SB4 停停M2 。 KM1KM2SB1SB3KM1KM1SB2KM2SB4KM2bL1L2L23 指出电路是否合理，如果有错，指出错误。指出电路是否合理，如果有错，指出错误。QKHFUK

22、MM3 L1L2SB1KMSB2KMSB1KMSB2L1L1L2(a)(c)KM答：不合理。错误：答：不合理。错误：(1)无无KH常闭触头常闭触头;(2)按下按下SB1 , KM线圈线圈得电得电, 常开触头闭合常开触头闭合,会使会使L1和和L2之间短路。之间短路。答：不合理。错误：答：不合理。错误：(1)无无KH常闭触头常闭触头;(2)合合Q, KM线圈得电线圈得电 常闭触头打开常闭触头打开KM线圈失电线圈失电常闭常闭触头闭合触头闭合, 形成形成触头打火、损坏。触头打火、损坏。按下按下SB1 , 可实现点动。可实现点动。QFUM3 KMSB B1 1KMSB B2 2KMKHKH 4 指出电路

23、是否合理，如果有错，指出错误。指出电路是否合理，如果有错，指出错误。L1 1L2 2解：解：错误：主电路：错误：主电路： Q的画法不对；的画法不对；FU应在应在Q之下；之下； 控制电路：控制电路：L1和和L2为同一根线；且均应在主触头之上；为同一根线；且均应在主触头之上； KH触头应为常闭；触头应为常闭；KM触头应为常开；触头应为常开；SB1和和SB2应互换。应互换。5 下图是三相异步电动机正反转起停控制电路。控制要求是：下图是三相异步电动机正反转起停控制电路。控制要求是： 在正转和反转的预定位置能自动停车，并具有短路、过载和在正转和反转的预定位置能自动停车，并具有短路、过载和 零压保护请找出图中的错误，画出正确的控制线路。并简述零压保护请找出图中的错误，画出正确的控制线路。并简述