第4章 电器、电动机及电气控制

教学课件◆电工学（少学时）第4版◆曲靖师范学院物理与电子工程学院物理系主讲人：钱震第4章电器、电动机及电气控制◆电工学（少学时）第4版◆3第4章电器、电动机及电气控制【学习目标】◆了解变压器的基本结构、工作原理和额定值的意义，掌握变压器的电流关系、电压关系和阻抗变换的特性。◆了解低压电器的作用及其功能，掌握常用低压电器（断路器、按钮、行程开关、交流接触器、继电器等）的基本应用。◆了解三相异步电动机的基本结构、工作原理、转矩特性和机械特性，理解额定数据的意义并掌握相关定量计算；熟知三相异步电动机的起动和调速技术，掌握其基本方法。◆了解其它常用电动机（单相异步电动机、直流电动机、歩进电动机、伺服电动机）的工作原理和主要用途。◆掌握电动机的继电-接触器控制系统的基本控制电路（直接起动、正反转、顺序控制等）。◆了解可编程控制器的编程方法。44-5电动机的常用控制电路4-1变压器4-2常用低压电器*4-6可编程控制器4-3三相异步电动机*4-4其他常用电动机主要内容

4-1变压器

5

变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用广泛。变电压：电力系统

变阻抗：电子线路中的阻抗匹配变电流：电流互感器

变压器的主要功能有：

在能量传输过程中，当输送功率P=UIcos

及负载功率因数cos

一定时：电能损耗小节省金属材料（经济）U

I

P=I²RlI

S4-1变压器6

电力工业中常采用高压输电低压配电，实现节能并保证用电安全。具体如下：

发电厂10.5kV输电线220kV4-1变压器7升压变电站

10kV降压降压实验室380/220V降压…仪器36V降压一、变压器的基本结构变压器的磁路绕组：一次绕组二次绕组单相变压器+–+–由高导磁硅钢片叠成厚0.35mm或0.5mm铁心：变压器的电路一次绕组N1二次绕组N2铁心4-1变压器8变压器符号电压关系U1

/U2=N1

/N2=KN1，N2分别为变压器原边和副边的匝数，K称变比。电流关系I1/I2=N2/N1=1/K●原边和副边的电流比等于匝数的反比●原边和副边的电压比等于匝数的正比4-1变压器二、变压器的工作原理+_N1N2+_9思考：变压器能用于直流变压吗？阻抗变化关系●当将复阻抗为Z的负载接到变压器的副边，则对原边电源而言，变压器连同副边负载可用等效阻抗代替：|Z|=U2

/I2|Z´|=U1

/I1|Z´|/|Z|=(U1

/U2

)(I2

/I1

)=K2|Z´|=K2

|Z|4-1变压器二、变压器的工作原理10可见：将阻抗|Z|的负载接在变压器副边，对电源相当于接上阻抗为K2|Z|的负载，因此变压器具有阻抗变换作用。常用于电子线路中做前后环节的阻抗匹配。Z´Z´【例4-1-1】收音机的扬声器可近似认为是纯电阻负载R，设其值为8

。1)若直接连在内阻RS为800

，电动势ES为10V的交流放大器上，

求放大器输送给扬声器的功率。2)若通过变比为5的变压器连在放大器上，求输送给扬声器的功率。解：1)P=I2R=R[ES/(RS+R)]2=8×[10/(800+8)]2=1.2mW2)P=(K2R)I12=52×8×[10/(800+52×8]2=20mW

显见，阻抗变化后，扬声器得到更大功率。4-1变压器二、变压器的工作原理11~R~~R

K2R12副边输出电压和输出电流的关系。即：U2O：原边加额定电压、副边开路时，

副边的输出电压。一般供电系统希望要硬特性（随I2的变化，U2

变化不多）4-1变压器三、变压器的外特性及技术参数变压器的外特性：12U2I2U2O0

额定电压

变压器副边开路（空载）时，原、副边绕组允许的电压值。

额定电流

变压器满载运行时，原、副边绕组允许的电流值。

额定容量

传送功率的最大能力。（理想）变压器的技术参数4-1变压器三、变压器的外特性及技术参数

额定频率

50Hz13普通变压器：原副边之间仅有磁联系自耦变压器：原副边之间有磁、电联系原副边电压电流的关系注意：一次、二次侧千万不能对调使用，以防变压器损坏。因为N变小时，磁通增大，电流会迅速增加。4-1变压器四、常见的变压器14自耦变压器三相变压器

4-2常用低压电器

154-2常用低压电器一、配电电器164-2常用低压电器常闭触点常开触点(b)结构(a)外形图一、配电电器17按钮开关外形及结构图（复合按钮）复位弹簧支柱连杆常闭静触头桥式静触头常开静触头外壳4SBSBSB结构符号名称常闭按钮(停止按钮)常开按钮(起动按钮)复合按钮1234123按钮帽一、配电电器4-2常用低压电器18按钮开关自动空气断路器原理图L1L2L3空气断路器可实现短路、过载、失压保护。锁钩主触点手动闭合

过流脱扣器

欠压脱扣器衔铁连杆装置释放弹簧4-2常用低压电器一、配电电器194-2常用低压电器组合开关（转换开关）一、配电电器组合开关20组合开关随着转动手柄停留的位置不同，它可以同时接通一部分电路和断开另一部分电路。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。常开（动合）触点电路符号ST常闭（动断）触点电路符号ST4-2常用低压电器一、配电电器21（a）外形图（b）结构原理图（c）符号图常开触点线圈断电铁心失去磁力上下铁心放开常开触点打开常闭触点闭合线圈通电铁心产生磁力上下铁心吸合常开触点闭合常闭触点打开4-2常用低压电器二、控制电器交流接触器常闭触点线圈22~M3~电源电机主触点4-2常用低压电器二、控制电器交流接触器23交流接触器有关符号：◎接触器主触头－用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）KM◎接触器辅助触头－用于控制电路（流过的电流小，无需加灭弧装置）动合(常开)辅助触点动断(常闭)辅助触点KMKM4-2常用低压电器二、控制电器24KM●接触器线圈用于保护电动机免受长期过电流而损坏的一种保护电器。主要用于过载保护串联在主电路中串联在控制电路中常闭触点FR发热元件FR4-2常用低压电器二、控制电器热继电器25~

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。杠杆工作原理双金属片常闭触头4-2常用低压电器二、控制电器热继电器结构原理图26热继电器发热元件二、控制电器中间继电器4-2常用低压电器中间继电器通常用来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。27中间继电器的结构和原理与交流接触器基本相同，与接触器的主要区别在于：接触器的主触头可以通过大电流，而中间继电器的触头只能通过小电流，所以中间继电器只能用于控制电路中。它一般是没有主触点的，因为过载能力比较小，所以它用的全部都是辅助触头，数量比较多。空气式时间继电器的工作原理常开触头延时闭合常闭触头延时打开线圈衔铁常闭触头常开触头线圈通电

衔铁吸合（向下）连杆动作触头动作动作过程二、控制电器4-2常用低压电器时间继电器28时间继电器触头类型断电式常闭断电后延时闭合常开断电后延时断开通电式瞬时动作延时动作常闭触点常开触点常开通电后延时闭合常闭通电后延时断开二、控制电器4-2常用低压电器2930

4-3三相异步电动机

电动机的分类：鼠笼式异步交流电动机授课内容：基本结构、工作原理、机械特性、启动、调速、铭牌电动机交流电动机直流电动机三相电动机单相电动机同步电动机异步电动机他励、并励电动机串励、复励电动机4-3三相异步电动机31一、三相异步电动机的结构定子：转子：铁芯、定子绕组和机座转子铁心、转子绕组、风扇及转子轴笼型转子绕线式转子4-3三相异步电动机32常见鼠笼式转子的结构端环端环铅条风扇叶片铜条转子铸铝转子定子绕组接线盒转子铭牌定子三相异步电动机的定子绕组共六个出线端，引至机座的出线盒内。Y

绕组首端：U1，V1，W1绕组末端：U2，V2，W2根据电源电压和电动机绕组的额定值，三相绕组接为星形（Y）或三角形（

）一、三相异步电动机的结构4-3三相异步电动机33旋转磁场的产生电动机三相绕组做“Y”形连接，三相对称电流通入相应的定子绕组4-3三相异步电动机U1U2V1V2W1W2二、异步电动机的转动原理三部曲旋转磁场的产生转子电流的产生电磁转矩的产生转子转动34规定i:

“+”

首端流入，尾端流出。i:

“–”

尾端流入，首端流出。U1V2W1V1W2U2(•)电流出(

)电流入4-3三相异步电动机35二、异步电动机的转动原理35旋转磁场的产生

三相电流合成磁场的分布情况U1U2V2W1V1W2600i1=0i2<0(V1出,V2入）i3>0(W1入，W2出）产生一对磁极i1>0i2<0i3=0磁场旋转60ºi1>0i2<0i3<0磁场旋转90º4-3三相异步电动机二、异步电动机的转动原理U1U2W1W2V2V1U1U2W1W2V2V136旋转磁场的产生

4-3三相异步电动机旋转磁场的产生370

t=120

t=240

t=360

t=0

磁场旋转一周

t=0i1=0i2<0(V1出,V2入）i3>0(W1入，W2出）产生一对磁极

t=120

i1>0i2=0i3<0磁场旋转120º

t=240

i1<0i2>0i3=0磁场旋转240º

t=360

i1=0i2<0i3>0磁场旋转360º二、异步电动机的转动原理当电动机三相绕组做“Y”形连接，三相对称电流通入相应的定子绕组。在三相绕组中分别产生磁场合成两个磁极（磁极对数为1）磁场旋转产生磁极旋转电流交变小结4-3三相异步电动机旋转磁场的产生二、异步电动机的转动原理38极对数（P）的概念此种接法下，合成磁场只有一对磁极，则极对数为1。即：U1U2V2W1V1W2补充4-3三相异步电动机U1U2V1V2W1W2二、异步电动机的转动原理39●极对数（P）的改变将每相绕组分成两段，按右图放入定子槽内→U1U2V1V2W1W2U1’U2’V1’V2’W1’W2’4-3三相异步电动机极对数如图，此时形成的磁极是两对：40二、异步电动机的转动原理

●旋转磁场的转速n0=60f/p(r/min)n0取决于电源频率f和电动机的磁极对数pn0称为同步转速极对数每个电流周期磁场转过的空间角度同步转速4-3三相异步电动机二、异步电动机的转动原理41●旋转磁场的方向当三相电流的相序为：123，旋转磁场方向为：U1V1W1与相序一致●转子电流的产生磁场以n0

顺时针旋转磁场与转子相对运动转子以n0逆时针切割磁力线转子导体中产生感生电动势转子电路闭合转子电路中产生电流(方向同电动势)磁场大拇指为转子切割磁力线方向,四指为电动势方向。NS右手螺旋定则4-3三相异步电动机42二、异步电动机的转动原理●电磁转矩的产生——转子旋转转子电流产生后导体在磁场中产生电磁力F形成电磁转矩转子沿磁场旋转方向以转速n旋转磁场n0四指为电流方向,大拇指为电磁力F方向转子nSN左手螺旋定则F4-3三相异步电动机43二、异步电动机的转动原理转子沿旋转磁场方向旋转,若转子转速n上升为同步转速n0，则转子与旋转磁场之间没有相对转速，转子中没有感生电动势和转子电流，则没有电磁转矩的产生磁场n0转子n又因为转子导体的电流是由旋转磁场感应而来的（转子并不接电源）所以又称感应电动机◆转子转速只能小于同步转速，故称为异步电动机。4-3三相异步电动机二、异步电动机的转动原理44●转子旋转方向与旋转磁场的方向一致,即

与相序方向一致。如何让电动机反转？思考◆转差率是描述异步电动机运行情况的一个重要的概念：电动机启动瞬时：n=0，S=1,转差率最大空载运行时：n空

最大，S空

最小额定负载运行时:n<n空，S>S空一般SN=1-6％●转差率:S=(n0-n)/n0

或

S=(n0-n)/n0×100％

●n与n0的关系4-3三相异步电动机二、异步电动机的转动原理45【例4-3-1】一台三相异步电动机，其额定转速

n=975r/min，电源频率f1=50Hz。试求电动机的极对数和额定负载下的转差率。解：根据异步电动机转子转速与旋转磁场同步转速的关系可知：n0=1000r/min,即额定转差率为p=3三、三相异步电动机的特性●转矩T

转子中各载流导体在旋转磁场的作用下,受到电磁力所形成的转矩之总和。2.当电源电压U1一定时，T是转差率s的函数。3.转子导体电阻R2

的大小对

T有影响。绕线式异步电动机可外接电阻来改变转子电阻R2

，从而改变转距。1.T与定子每相绕组电源电压成正比。U1

T

4-3三相异步电动机46

OTS根据转矩公式得转矩特性曲线：OT1临界转差率4-3三相异步电动机47三、三相异步电动机的特性TN-电动机在额定负载时的转矩1.额定转矩TN三、三相异步电动机的特性◆三个重要转矩0T(N•m)

如某普通机床的主轴电机(Y132M-4型)的额定功率为7.5kw,额定转速为1440r/min,则额定转矩为4-3三相异步电动机482.最大转矩Tmax◆三个重要转矩Tmax-电机带动最大负载的能力0TTmax当U1

一定时，Tmax为定值一般三相异步电动机的过载系数为(3)工作时必须使转子轴上机械负载转矩T2

<Tmax

，否则电机将严重过热

而烧坏。(2)过载系数(能力)4-3三相异步电动机49三、三相异步电动机的特性3.起动转矩Tst◆三个重要转矩Tst-电动机起动时的转矩起动时n=0时，s=1(2)Tst与R2有关，适当使R2

Tst

。

对绕线式电机改变转子附加电阻

R´2,可使Tst=Tmax

。

●Tst体现了电动机带载起动的能力

0TTst起动能力4-3三相异步电动机50三、三相异步电动机的特性4.U1和R2变化对机械特性的影响(1)U1变化对机械特性的影响U

T0Tm

Tst

(2)R2变化

对机械特性的影响T0R2

n

Tst

4-3三相异步电动机51三、三相异步电动机的特性5.电动机的运行分析

电动机的电磁转矩可以随负载的变化而自动调整，这种能力称为自适应负载能力T2

s

n

T2

稳定运行区硬特性：负载变化时，转速变化不大，运行特性好。4-3三相异步电动机TT´2T2常用特性段0TOR2

Tst

n

软特性：负载增加时转速下降较快，但起动转矩大，起动特性好。

不同场合应选用不同的电机。如金属切削，选硬特性电机；重载起动则选软特性电机。52三、三相异步电动机的特性四、异步电动机的起动和调速电动机从接通电源到正常工作的过程叫起动过程。对频繁起动停车的电动机，其起动性能对生产影响很大。起动转矩：起动电流：为额定转矩的1~1.2倍为额定电流的4~7倍（因为转差率S很高）大的起落电流将引起电路中其他用电设备上电压不稳，必须选用合适的起动方法限制起动电流。定子电流起动时，n=0，转子导体切割磁力线速度很大，转子感应电势转子电流定子电流

4-3三相异步电动机53起动方法●全压直接起动：适用于小容量电机，二三十千瓦以下的异步电动机一般采用直接起动。●降压起动：Y–

起动补偿器（自耦变压器）起动法绕线式电动机的起动1.起动方法（1）Y－

起动：设：电机每相阻抗为4-3三相异步电动机54●降压起动：+_+_四、异步电动机的起动和调速

起动时Y接接近正常运行时换接成

接1.起动方法Y－

起动器接线简图△动触点Y动触点L1L3L2FUSU1V1U2V2W1W2W1L3V2U2L2V1W2L1U14-3三相异步电动机55仅适用于正常运行为

三角形联结的电机。

(b)Y－

起动Y－

换接起动适合于空载或轻载起动的场合四、异步电动机的起动和调速静触点（1）Y－

起动●降压起动：1.起动方法(2)自耦降压起动L1L3L2FUQ1

Q2下合：接入自耦变压器，降压起动。Q2上合：切除自耦变压器，全压工作。合刀闸开关Q1Q2自耦降压起动适合于容量较大的或正常运行时联成Y形不能采用Y－

起动的鼠笼式异步电动机。4-3三相异步电动机56●降压起动：四、异步电动机的起动和调速1.起动方法RRR滑环电刷定子转子起动时将适当的R

串入转子电路中，起动后将R

短路。起动电阻

（3）绕线型电动机转子电路串电阻起动•4-3三相异步电动机57●降压起动：四、异步电动机的起动和调速

1.起动方法2.调速方法调速：指负载不变的情况下，人为改变电动机的转速n=(1-S)n0=60(1-S)f1

/p变频调速变极调速无级调速有级调速

f=50Hz逆变器M3~整流器f1、U1可调+–~4-3三相异步电动机58四、异步电动机的起动和调速●额定转矩：电动机额定运行时的转矩。TN=9550PN/nN

PN

:额定功率，nN:额定转速●额定功率因数：指额定运行时，定子绕组每相电路的功率因数异步电动机空载时的电流主要用于产生磁场，功率因数很低，约0.2,满载时为0.7-0.9

五、三相异步电动机的额定值4-3三相异步电动机59

线电压、线电流三相异步电动机型号：Y132M-4功率：7.5KW频率：50HZ电压：380V电流：15.4A接法：

转速：1440r/min绝缘等级：B工作方式：连续

××××年××月编号：××××电机厂4-3三相异步电动机◆型号：Y132M—4Y：三相异步电动机132：机座中心高度M：机座长度代号（S短机座，M中机座，L长机座）4：磁极数◆异步电动机产品名称代号异步电动机Y异绕线式异步电动机YR异绕防爆型异步电动机YB异爆高起动转矩异步电动机YQ异起60◆接法：

指定子绕组的接法，通常有Y/

两种。◆电压：380V铭牌上电压指电动机额定运行时，定子绕组上所加线电压通常有380V/220V两种。◆电流：15.4A指电动机额定运行时，定子绕组上的线电流值。◆额定转速：1440r/min电动机额定运行时的转速，单位：r/min

◆功率：7.5KW

指电动机额定运行时，轴上输出的机械功率◆绝缘等级：B按电动机绕组所用的绝缘材料在使用时允许的极限温度来分级。

绝缘等级极限温度(C)A105E120B130五、三相异步电动机的额定值61*4-4其他常用电动机

1.电容分相式单相异步电动机~SMCWSTW:主绕组ST：启动绕组S：离心开关

●工作原理一、单相异步电动机*4-4其他常用电动机2.罩极式单相异步电动机定子磁极转子短路环

一、单相异步电动机*4-4其他常用电动机

与异步电动机相比，直流电动机的结构复杂，使用和维护不如异步机方便，而且要使用直流电源。直流电机的优点：（1）调速性能好:调速范围广，易于平滑调节。（2）起动、制动转矩大，易于快速起动、停车。（3）易于控制。应用：（1）轧钢机、电气机车、中大型龙门刨床等调速范围大的大型设备。（2）用蓄电池做电源的地方，如汽车、拖拉机等。二、直流电动机*4-4其他常用电动机工作原理U+–NS电刷换向片II电流方向：上半边向里，下半边向外。如图所示：二、直流电动机*4-4其他常用电动机直流电源”+”电刷换向片线圈换向片直流电源”-”电刷的引出线接直流电源的两极，并与换向片保持良好的接触。工作原理U+–NS电刷换向片II二、直流电动机*4-4其他常用电动机注意：换向片与电动机转子及绕组同轴旋转，电刷压在换向片上。由于电刷和换向片的作用，线圈无论怎样转动，始终能保证上半边的电流向里，下半边的电流向外。由左手定则，通电线圈在磁场的作用下，使线圈逆时针旋转。FF根据励磁线圈和转子绕组的联接关系，励磁式的直流电动机可细分为：●他励电动机：励磁线圈与转子电枢的电源分开。●并励电动机：励磁线圈与转子电枢并联到同一电源上。●串励电动机：励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上。●复励电动机：励磁线圈与转子电枢的联接有串有并，接在同一电源上。M他励UfIfIaUM并励UIfM串励UM复励U二、直流电动机*4-4其他常用电动机直流电动机的种类68二、直流电动机三种直流电动机的机械特性*4-4其他常用电动机硬特性——适用于负载变化时要求n变化不大的场合软特性——适用于负载加大时要求n能自动降低的场合机理：步进电机是利用电磁铁原理，将脉冲信号转换成线位移或角位移的电机。每来一个电脉冲，电机转动一个角度，带动机械移动一小段距离。特点：(1)来一个脉冲，转一个步距角。

(2)控制脉冲频率，可控制电机转速。

(3)改变脉冲顺序，改变方向。三、步进电动机*4-4其他常用电动机环形分配器功率放大器步进电机负载电脉冲输入驱动电源种类：有励磁式和反应式两种。两种的区别在于励磁式步进电机的转子上有励磁线圈，反应式步进电机的转子上没有励磁线圈。应用：

步进机的应用非常广泛。如：在数控机床、自动绘图仪等设备中都得到应用。三、步进电动机*4-4其他常用电动机四、伺服电动机（SM）

交流伺服电动机和直流伺服电动机。伺服电动机分类：

伺服电动机的作用是驱动控制对象。被控对象的转距和转速受信号电压控制，信号电压的大小和极性改变时，电动机的转动速度和方向也跟着变化。伺服电动机的作用*4-4其他常用电动机

结构:与两相交流异步电机相同，定子上装有两个绕组—励磁绕组和控制绕组。励磁绕组和控制绕组在空间相隔90

控制绕组励磁绕组环形转子四、伺服电动机（SM）*4-4其他常用电动机1.交流伺服电动机73接线图：*4-4其他常用电动机四、伺服电动机（SM）SM2~检测元件电子放大器控制信号

*4-4其他常用电动机四、伺服电动机（SM）1.交流伺服电动机工作原理：

励磁绕组的接线C

检测元件放大器控制绕组的接线控制信号

控制元件放大器结构：与直流电动机基本相同，为减小

转动惯量做得细长一些。工作原理：与直流电动机相同。供电方式：他励。励磁绕组和电枢由两个独立电源供电:2.直流伺服电动机*4-4其他常用电动机四、伺服电动机（SM）SMU1IfIaU2U直流伺服电动机电枢控制接线图U1为励磁电压，U2为电枢电压。直流伺服电动机的机械特性控制方式：一般采用电枢电压控制方式。

由机械特性可见，当负载

一定时，电动机的转速n取

决于电枢电压U2

——转速随电枢电压升降而升降。764-5电动机的常用控制电路

应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。利用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制和保护，称为继电接触控制。

实现继电接触控制的电气设备，统称为控制电器，如刀闸、按钮、继电器、接触器等。4-5电动机的常用控制电路分析和设计控制电路时应注意以下几点：使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准确可靠。(2)尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一个电器的控制电路。(3)必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈串联。77主电路：控制电路：主电路是接通电动机的电路，包括开关、熔断器、接触器主触点，热继电器的发热元件等，与电动机串联。控制电路接在任意两根相线上。通过控制线圈中电流的通断，控制主电路断开或接通。M3~KM11FUQSFRL1L2L3主电路KMSB2SB1FR1控制电路L1L34-5电动机的常用控制电路一、电动机的单向运行控制78L1L2L3M3~停止按钮起动按钮常

用

接

触

器

控

制

电

路

示意图4-5电动机的常用控制电路一、电动机的单向运行控制791.点动控制电路实现功能：开关闭合，电机动；开关断开，电机停；原理分析：SB闭合

线圈KM得电常开触点KM1闭合主电路接通SB放开

线圈KM失电常开触点KM1断开主电路断开KM1L1L2L3控制电路KMSBFR1主电路M3~FUQSFR4-5电动机的常用控制电路一、电动机的单向运行控制80实现功能：启动开关闭合，电机动；停止开关断开，电机停；添加电路元件：

动断按钮SB2，常开触点KM2，其余同上图。保证当启动开关松开时电机仍然运行，直至停止按钮揿下。与点动控制不同之处:4-5电动机的常用控制电路一、电动机的单向运行控制812.常用控制电路

（单相控制电路）KMSB1FR1点动控制电路KM2KMSB1SB2FR1单相控制电路原理分析：SB1闭合：线圈KM得电常开触点KM1闭合主电路接通常开触点KM2闭合自保触头L1L2L3FR1KM2KMSB1SB2KM1M3~FUQSFR4-5电动机的常用控制电路一、电动机的单向运行控制82SB1放开:常开触点KM2保持闭合线圈KM1保持得电常开触点KM1闭合,常开触点KM2闭合，主电路接通SB2揿下：线圈KM失电

常开触点KM1断开主电路断开常开触点KM2断开2.常用控制电路

（单相控制电路）自锁自锁L1L2L3M3~停止按钮起动按钮单

相

控

制

电

路

示

意

图4-5电动机的常用控制电路一、电动机的单向运行控制83调换三根相线中的两相，可使电机反转。提示思路采用两个交流接触器，当一个接触器的主触点吸合，电机正转；当另一个接触器的主触点吸合，三相中的两相调换，电机反转。注意必须防止两个接触器同时工作，需采用防止两个接触器同时吸合的联锁控制。4-5电动机的常用控制电路二、电动机的正反转运行控制84KM12KM1SB3SB1FR1该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。SB1和SB2不能同时按下，否则会造成短路！操作过程：合SB1正转合SB2反转停车断SB3KM22KM2SB2KM21M3~KM11FUQSFRL1L2L3电路设计4-5电动机的常用控制电路二、电动机的正反转运行控制85电气联锁联锁作用：正转时，SB2不起作用；反转时，SB1不起作用。从而避免两触发器同时工作造成主回路短路。KM1SB3KM12SB1FR1KM2KM23KM13KM22SB2互锁4-5电动机的常用控制电路二、电动机的正反转运行控制86KM1SB3KM12SB1FR1KM2KM23KM13KM22SB24-5电动机的常用控制电路二、电动机的正反转运行控制KM21M3~KM11FUQSFRL1L2L3电气联锁●SB1起动

KM1通电KM11闭合

KM12闭合（自保）

停止●SB3停止

87电机持续正转KM1,KM2断电KM11,KM12断开电机停止KM13,KM23闭合KM13断开KM2失电KM21断开电机不可反转（联锁）正转运行KM1SB3KM12SB1FR1KM2KM23KM13KM22SB24-5电动机的常用控制电路二、电动机的正反转运行控制KM21M3~KM11FUQSFRL1L2L3电气联锁●SB2起动

KM2通电

KM21闭合

KM22闭合（自保）

停止KM1,KM2断电KM21,KM22断开电机停止

KM13,KM23闭合●SB3停止

88电机持续反转KM23断开KM1失电KM11断开电机不可正转（联锁）反转运行KM1SB3KM12SB12FR1KM2KM13SB22双重互锁电气互锁机械互锁双保险机械互锁（复合按钮）电气互锁（互锁触点）KM21M3~KM11FUQSFRL1L2L34-5电动机的常用控制电路二、电动机的正反转运行控制89SB1SB2SB11SB21KM22KM23

行程控制实质为电机的正反转控制，只是在行程的终端要加限位开关。正程逆程BAM3~FUQSKM21FRL1L2L3KM114-5电动机的常用控制电路三、行程控制电路90

控制回路KM1FR1KM2SB3KM12SB1STaSB2STbKM22KM23KM13限位开关正程限位开关STaSTb逆程至右极端位置撞开STA

1.限位控制合SB1

正向运行电机停车（反向运行同样分析）4-5电动机的常用控制电路三、行程控制电路912.自动往复运动正程逆程电机工作要求：1.能正向运行也能反向运行

2.到位后能自动返回4-5电动机的常用控制电路三、行程控制电路92电机STaSTbKM22SB2KM13FR1KM1SB3KM12SB1KM23KM2STa1STb1自动往复运动控制电路▲限位开关采用复合式开关。▲正向运行停车的同时，自动起动反向运行；反之亦然。关键措施4-5电动机的常用控制电路三、行程控制电路93STa2STb2正程逆程＃1电动机M1双机顺序控制要求：

1.M1起动后，M2才能起动；

2.M2停止后，M1才可以停止。＃2电动机M24-5电动机的常用控制电路四、顺序控制电路94副机不能先停主机不能先开FU2KM21FR2FU1M13~KM11FR1M23~主电路KM13KM2SB2StopSB2FR2KM22KM1SB1StopSB1FR1KM12控制电路L1L2L3L1L2L3QS1QS2KM234-5电动机的常用控制电路四、顺序控制电路95双机顺序控制电路L1L3双机顺序控制要求：

1.M1起动后，M2才能起动；

2.M2停止后，M1才可以停止。964-5电动机的常用控制电路【例4-5-1】画出三相异步电动机的主电路和控制电路，

要求具备：（1）短路保护；（2）过载保护；（3）电动机运行时绿色指示灯亮，停车时红色指示灯亮。

设接触器的线圈和指示灯的额定电压均为220V。4-5电动机的常用控制电路【例4-5-1】M3~KMSB1KM2SB2FR1KM3KM4L1NL1L2L3KM1FUQSFR解答：984-5电动机的常用控制电路【练习4-5-1】两台电动机M1和M2，按下列要求设计电路：1）有过载、短路保护；2）M1起动后，M2才能起动；3）M2有正反转控制，正转以绿灯指示，反转以黄灯指示，

停转以红灯指示，指示灯电压6V。课堂练习994-5电动机的常用控制电路实例分析●PDH型电动葫芦电气控制电动葫芦主要由提升机构和水平移动装置组成。提升机构由锥型电动机M1、减速箱、钢丝卷筒等组成，水平移动装置由电动机M2、减速箱、导轮、工字梁等组成。试对电动葫芦的电气控制进行分析~*4-6可编程控制器ProgrammableLogicController(PLC)PLC与传统的继电器逻辑控制相比：1.可靠性高、逻辑功能强、体积小。2.在需要大量中间继电器、时间继电器及计数继电器的场合，PLC 无需增加硬设备。3.随着要求的变更PLC对程序修改方便。继电器线路要想改变控制功能，必须变更硬接线，灵活性差。4.具有网络通讯功能，可附加高性能模块对模拟量进行处理，实现各种复杂控制功能。*4-6可编程控制器101PLC——在传统的继电-接触器控制的基础上结合先进的微机技术

发展而成的一种新型工业控制装置。1024-6可编程控制器一、可编程控制器组成部分1.输入部分输入部分——由外部输入电路、PLC输入接线端子和输入继电器组成。▲外部输入信号经PLC输入线端驱动输入继电器。

PLC有三个组成部分：●输入部分——采集输入信号