第1章 电气控制基础(上课用09修改)淘名：taopaoyangjun.ppt

1、第一章 电气控制基础,1.1 常用低压电器 1.2基本控制电路,l核心是掌握继电器、接触器、按钮开关等常规控制电器的动作执行特点，由此对一般继电接触控制电路进行分析和设计。,1.1 常用低压电器,电器定义：一种能控制电路的设备。,接触器、继电器、按钮、开关、熔断器等,一、分类,按电压范围分：,低压电器：用于交流1200V、直流1500V级以下 高压电器：交流1200V以上、直流1500V以上,按操作方式分：,手动电器：刀开关、按钮、转换开关 自动电器：断路器、接触器、继电器,按用途分：,低压配电器：刀开关、断路器、熔断器等 低压控制电路：接触器、继电器、控制器、按钮等,常用低压电器分类见图,常

2、用低压电器,电力拖动系统组成,主电路 由电动机、（接通、断开、控制电动机的） 接触器主触点等电器元件组成（电流大）。 控制电路 由接触器线圈、继电器等电器元件组成 （电流小）。 任务：根据给定的指令，依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。,二、原理,电磁式低压电器,分感测部分和执行部分。 组成 吸引线圈、铁心、衔铁等部分组成,常用电磁式低压电器结构见图,常用电磁机构的形式,电接触形式,触点接触形式 点接触、线接触、面接触 触点 常开触点断开，理想情况下，接触电阻无穷大 常闭触点闭合，理想情况下，接触电阻为零,触点的位置示意图,三、常用电器,1、按钮,按钮是手动控制电器的一种，

3、用来发出信号和接通或断开控制电路,a）结构,b）符号,1、2是动断（常闭）触点 3，4是动合（常开）触点， 5是复位弹簧，6是按钮帽。,2、接触器,用来自动地接通或断开大电流电路的自动电器。 分交流接触器、直流接触器。,接触器是利用电磁吸力的原理工作的 电磁机构吸引线圈、铁心、衔铁 触头系统主触点、常开常闭辅助触点,1、2，3、4是静触点 5、6是动触点 7、8是吸引线圈 9、10分别是动、静铁心 11是弹簧,1、2之间是常闭触点 3、4之间是常开触点 7、8之间是线圈,接触器的表示符号,中间继电器、热继电器、时间继电器、速度继电器等,继电器用于控制电路、电流小，没有灭弧装置 可在电或非电作用

4、下动作。 接触器用于主电路、电流大，有灭弧装置 一 般只能在电压作用下动作。,与接触器的区别,3、继电器,1）中间继电器,KA表示,电磁式继电器的图形符号,2）热继电器,FR表示，一般只用动断触点，没有线圈。用于过载保护,a） 感受部分结构示意,b） 图文符号,用双金属片，线膨胀系数不同，受热后弯曲，驱动执行机构,双金属1，发热元件2，推动导板3向左推动执行机构，触点发生动作从而切断主电路。,3）时间继电器,当吸引线圈通电或断电后其触点经过一定延时再动作的继电器。符号，KT,电磁式、阻尼式、电子式,a）结构示意,b）图文符号,空气阻尼通电延时型时间继电器,4）速度继电器,用途 速度继电器主要用

5、于电动机的反接制动控制。 结构及工作原理 符号,a）外形 b）结构图,线圈,辅助 触点,铁心,衔铁,主触点,常闭,常开,弹簧,电源,接触器电路,工作原理,交流接触器有两种工作状态：得电状态（动作状态）和失电状态（释放状态）。接触器主触点的动触头装在与衔铁相连的绝缘连杆上，其静触点则固定在壳体上。当线圈得电后，线圈产生磁场，使静铁心产生电磁吸力，将衔铁吸合。衔铁带动动触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭合，分断或接通相关电路。当线圈失电时，电磁吸力消失，衔铁在反作用弹簧的作用下释放，各触点随之复位。,简单的接触器控制,A,B,C,M 3,刀开关起隔离作用,自保持,停止 按钮,起动 按钮,特点：小

6、电流控 制大电流,(b) 结构,按钮的外形图和结构：,按钮开关的外形和符号,(a) 外形图,在按下按钮帽令其动作时，首先断开常闭触头，再通过一定行程后才接通常开触头；松开按钮帽时，复位弹簧先将常开触头分断，通过一定行程后常闭触头才闭合。,按钮,（1）刀开关,用途 普通刀开关是一种结构最简单且应用最广泛的手控低压电器，广泛用在照明电路和小容量（5.5kW）、不频繁起动的动力电路的控制电路中。 结构 符号 注意事项 刀开关安装时，瓷底应与地面垂直，手柄向上，易于灭弧，不得倒装或平装。倒装时手柄可能因自重落下而引起误合闸，危及人身和设备安全。,（2）行程开关,用途 行程开关又称限位开关或位置开关，它

7、利用生产机械运动部件的碰撞，使其内部触点动作，分断或切换电路，从而实现生产机械的自动往复控制或限位保护 结构 结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。,行程开关的外形符号,(b)示意图,(a)外形图,(c) 符号：,（3）自动开关(自动空气断路器),用途 它集控制和多种保护功能于一身，除能完成接通和分断电路外，还能对电路或电气设备发生的短路、过载、失压等故障进行保护。 符号,习题,接触器的主要结构有哪些？交流接触器和直流接触器如何区分？ 在电动机的控制电路中，热继电器与熔断器各起什么作用？两者能否相互替换？为什么？ 中间继电器的作用是什么？中间继电器与接触器有何异同？ 低压断路器具有哪些脱扣装置

8、？分别说明其功能。,1. 2 基本控制电路,1. 单向全压起动控制 2. 正反转控制 3. 顺序控制 4. 点动控制 5. 多点控制 6. 自动循环控制 7. 降压起动,三相交流电源的引入线用L1、L2、L3、N、PE表示 直流电源正、负极、中间线用L+、L、M表示 三相动力电器的引出线分别按U、V、W表示,直接起动P7.5KW的电机 降压起动P 7.5KW的电机,机床系统控制电路图,起保停 自锁,合上QS，按下SB2，KM线圈吸合，KM 主触点闭合，电动机运转。KM辅助常开触点闭合，自锁,一、单向全压起动控制,按下SB1，KM线圈断电，主、辅助触点断开，电动机停止, 无控制电路，用刀开关手动

9、直接起动 加上自动空气开关，交流接触器控制,三相电机起停控制线路,起停控制结构图,主电路,控制电路,SB1,KM,SB2,FR,KM,FR,KM,FU,QS,3,M,.,.,起停控制原理图,合上开关QS,KM辅助触点闭合，自锁。,按下起动按钮SB2 , KM线圈通电，,KM,FR,KM,KM,SB1,SB2,.,.,控制电路,通电,转动,KM,主电路,FR,3,M,FU,QS,起动控制,自锁,利用自身辅助触点，维持线圈通电的作用称自锁,松开起动按钮SB2，线圈仍保持通电状态，电机连续运转。,FR,KM,KM,SB1,SB2,.,.,控制电路,转动,主电路,FR,3,M,FU,QS,起动控制,转

10、动,停转,FR,KM,SB1,SB2,控制电路,主电路,FR,FU,QS,断电,KM,去掉KM辅助触点, 实现点动控制。,KM线圈断电,电动机停转。,KM辅助触头断开，取消自锁。,按下停止按钮SB1,主触头（KM）断开,停车控制,零压、欠压保护,SB1,KM,SB2,FR,KM,FR,KM,FU,QS,3,M,.,.,过载保护,熔断器,短路保护,主电路,控制电路,电动机的保护,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，电路电压减少甚至使电动机停

11、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。通常采用继电器、接触器控制进行保护。常用的失压和欠压保护有：对接触器实行自锁；用欠电压继电器组成失压、欠压保护。,过载保护是在电机工作时，若因负载过重而使电流增大，但又比短路电流小。此时熔断器起不了保护作用，应进行过载保护。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。,返回,控制要求： 正、反转 用任意改变两相来实现,问题： 正转转反转必须先按停止按钮,正反转控制线路,二、正、反转控制,SB1停止按钮 SB2正转按钮SB3反转按钮,互锁保护正反转控制,在同

12、一时间只允许一个接触器工作，互锁,串入对方的动断辅助触点,接触器互锁正反转控制线路,触点互锁,也要先停： 正转-停-反转,复合联锁正、反转控制,触点互锁 加按钮互锁,串入对方按钮的动断辅助触点,复合联锁正反转控制线路,按钮互锁,可直接正反转 双重互锁： 触点的电气互锁 按钮的机械互锁,用复合按钮,控制规律,当要求甲接触器工作时，乙接触器就不能工作，此时应在乙接触器的线圈电路中串入甲接触器的动断辅助触点。 当要求甲接触器工作时乙接触器不能工作，而乙接触器工作时甲接触器不能工作，此时应在两个接触器的线圈电路中互串入对方的动断辅助触点。,控制要求： A启动后B才能启动,三、顺序控制,在B中串A的动合

13、触点。,控制要求： B停后A才能停,在A中并B的动合触点。,按顺序控制的线路,串动合触点,并动合触点,控制规律,当要求甲接触器工作后方允许乙接触器工作，则在乙接触器线圈电路中串入甲接触器的动合触点。 当要求乙接触器线圈断电后方允许甲接触器线圈断电，则将乙接触器的动合触点并联在甲接触器的停止按钮两端（短接停止按钮）。,控制要求： 点动，长动,四、点动控制,a) 点动 b) SB2为连续按钮 SB3为点动按钮 c) SB2为连续按钮 SB3为点动按钮 SB3常闭应串入KA中,SB3常闭,点动控制线路,点动控制电路,控制要求：点动，长动,点动+长动控制,SB2：为连续按钮 SB3：为点动按钮,方法一

14、：加复合按钮,复合按钮,按下起动按钮SB2，电动机运转，松开 SB2，电动机继续连续运行。,长动：,(1) 使接触器线圈KM通电； (2) 使KM不能自锁。,点动：,按下SB3,电机运转,松开SB3,电机停转,SB3的作用：,控制要求： 点动，长动,SB2为连续按钮 SB3为点动按钮 SB3常闭应串入KA中,SB3常闭,点动+长动控制,方法二：加中间继电器（KA）,按下SB2,线圈KA通电,电动机连续运转,按下SB3,电机运转,松开SB3,电机停转,SB3：点动,SB2：连续运行,点动+连续运行控制规律：,电动机连续运行与点动控制的关键环节是自锁触点是否接入：若能实现自锁，则电动机连续运转；若断开自锁回路，则电动机实现点动控制。,以下控制电路能否实现即能点动、 又能