城市轨道交通电工电子技术 课件 模块9 低压电器与基本控制电路

模块8三相异步电动机9.1常见的低压配电电器低压配电电器是指用于低压配电系统中，对电器及用电设备进行保护和通断、转换电源或负载的电器，如刀开关、熔断器、低压断路器、组合开关等9.1.1刀开关刀开关是一种配电电器，在供配电系统和设备自动系统中刀开关通常用于电源隔离，有时也可用于不频繁接通和断开小电流配电电路或直接控制小容量电动机的启动和停止。开关的种类很多，通常将刀开关和熔断器合二为一，组成具有一定接通分断能力和短路分断能力的组合式电器，其短路分断能力由组合电器中熔断器的分断能力来决定。在电力设备自动控制系统中，使用最为广泛的有胶壳刀开关、铁壳开关和组合开关。1）胶壳刀开关2）铁壳开关9.1.2组合开关组合开关是刀开关的另一种结构形式，在设备自动控制系统中，主要用在交流50H、380V以下、直流220V及以下作电源开关，也可以作为5KW以下小容量电动机的直接启动控制，以及电动机控制线路及机床照明控制电路中。9.1.2组合开关9.1.3端子排9.1.3端子排端子排的单位是“位”，一个接线位就是1“位”,通常所谓的表格就是端子的序号，这些序号在不同的运用场合有不同的定义,如图9-4所示为常见的端子排。“节”和“位”是一样的意思，叫法不同而已。“组”是由“节”组成的。通常的端子按数量分的有2位、3位、4位、6位、12位等等，按容量分有：10A、20A、40A等。感谢聆听THANKS模块8三相异步电动机9.2常见的低压控制电器低压控制电器是指用于低压电力传动、自动控制系统和用电设备中，使其达到预期的工作状态的电器、如主令电器、接触器、继电器等。1）按钮主令电器：在自动控制系统中发指令信号实现闭合、断开控制电路,以发出命令或信号，达到对电力传动系统的控制或实现程序控制。1）按钮2）按钮工作原理9.2.2行程开关行程开关是依照生产机械的行程发出命令以控制其运动方向或行程长短的主令电器，行程开关主要用于将机械位移转变为电信号，以实现对生产机械的电气控制。它的种类很多：按运动形式可分为直动式和转动式；按结构可分为直动式、滚动式和微动式；按触点性质可分为有触点式和无触点式。9.2.2行程开关1）直动式行程开关2）滚轮式行程开关3）微动式行程开关4）接近开关为了克服有触点行程开关可靠性较差、使用寿命短和操作频率低的缺点，可采用无触点式行程开关，也叫接近开关。目前小功率晶体管和大功率晶闸管无触点电子开关正获得越来越广泛的应用。9.2.3接触器接触器是一种用来远距离、频繁地接通和分断交直流主电路及大容量控制电路的电器。其主要控制对象是电动机，也可用于其它电力负载，如电热器、电焊机、电炉变压器、电容器组等。接触器具有强大的执行机构、大容量的主触点及迅速熄灭电弧的能力。当系统发生故障时，能根据故障检测元件所发出的动作信号，迅速、可靠地切断电源，并有低压释放功能。与保护电器组合可构成各种电磁起动器，用于电动机的控制及保护。9.2.3接触器1）电磁式交流接触器原理与结构2）交流接触器的符号3）辅助触头9.2.4继电器继电器是一种根据外界输入信号（电信号或非电信号）来控制电路“接通”或“断开”的一种自动电器，主要用于控制、线路保护或信号转换。9.2.4继电器9.2.5时间继电器时间继电器作为辅助元件，用于各种继电保护和自动控制装置中，获得所需的延时以控制动作时间。当它的感测系统接收输入信号后，需经过一定的时间，执行系统才会动作并输出信号，进而操纵控制电路。因此时间继电器具有延时的功能，它被广泛应用于控制生产过程中按时间原则制定的工艺程序。时间继电器的图形及符号9.2.6热继电器热继电器是利用电流的热效应而工作的电器，它主要用于电动机的过载保护、断相及电流不平衡运行的保护。9.2.6热继电器热继电器的型式有：双金属片式、热敏电阻式及易熔合金式。其中使用最普遍的是双金属片式热继电器，它具有结构简单、体积较小、成本较低及在选用适当的热元件的基础上能够获得较好的反时限保护特性等特点。9.2.6热继电器感谢聆听THANKS模块8三相异步电动机9.3电气控制线路的识读和安装电气原理图是用于描述电气控制线路的工作原理、以及各电器元件的作用和相互关系，而不考虑各电路元件实际的位置和实际连线情况的图纸，原理图可以帮助分析电路的作用、线路的构成和工作原理。9.3.1电气原理图的绘制和识读原理图一般由主电路、控制电路和辅助电路三部分组成，绘制和阅读电气原理图，一般遵循下面的规则。1）主电路就是从电源到电动机绕组的大电流通过的路径；控制电路是指控制主电路工作状态的电路；辅助电路包括照明电路、信号电路及保护电路等。如图所示一般主电路用粗实线表示，画在左边（或上部），电源电路画成水平线，三相交流电源相序L1、L2、L3由上而下依次排列画出，经电源开关后用U、V、W或U、V、W后加数字标志，每经过一个电器元件后编号要递增，对多台电动机引出线的编号可在字母前加不同的数字加以区别。9.3.1电气原理图的绘制和识读电动机定子三相绕组首端分别用U、V、W标，尾端分别用U′、V′、W′标记。双绕组的中点则用U″、V″、W″标记。9.3.1电气原理图的绘制和识读2）所有的电器元件都采用国家标准规定的图形符号和文字符号来表示。属于同一电器的线圈和触点，都要用同一文字符号表示。当使用相同类型电器时，可在文字符号后加注阿拉伯数字序号来区分，例如两个接触器KM1、KM2表示，或用KMF、KMR表示。3）同一电器的不同部件，常常不绘在一起，而是绘在它们各自完成作用的地方，但它们的动作却是关联的。例如接触器的主触点通常绘在主电路中，而吸引线圈和辅助触点则绘在控制电路中，但它们都用KM表示。9.3.1电气原理图的绘制和识读4）所有电器触点都按没有通电或没有外力作用时的常态绘出。如继电器、接触器的触点，按线圈未通电时的状态画；按钮、行程开关的触点按不受外力作用时的状态画等。5）在表达清楚的前提下，尽量减少线条，尽量避免交叉线的出现。两线需要交叉连接时需用黑色实心圆点表示，两线交叉不连接时需用空心圆圈表示。9.3.1电气原理图的绘制和识读6）无论是主电路还是辅助电路，各电气元件一般应按动作顺序从上到下，从左到右依次排列，可水平或垂直布置。7）为了方便线路投入运行后的日常维护和排除故障，必须按规定给原理图标注线号。控制电路编号按“等电位”原则从上至下、从左至右的顺序用数字依次编号，每经过一个电器元件后，编号要依次递增，标注时应做到每段导线均有线号，并且一线一号，不得重复。阅读电气原理图的步骤一般先看主电路，再看控制电路，最后看信号及照明等辅助电路。先看主电路有几台电动机，各有什么特点，例如是否有正、反转，采用什么方法启动，有无制动等；看控制电路时，一般从主电路的接触器入手，按动作的先后次序（通常自上而下）一个一个分析，搞清楚它们的动作条件和作用。控制电路一般都由一些基本环节组成，阅读时可把它们分解出来，便于分析，此外还要看有哪些保护环节。9.3.2绘制布置图布置图是根据元器及原件在控制板上的实际安装位置，采用简化的外形符号（如正方形、矩形、圆形等）绘制的一种简图。它不代表各电器及元件的具体结构、作用、接线情况以及工作原理，主要用于电器及元件的布置和安装。布置图中各电器及元件的文字符号，必须与电路图和接线图的标注相一致。9.3.2绘制布置图9.3.3电气控制线路的安装1）熟悉电气原理图2）绘制布置图3）检查电器元件4）固定