低壓電器與控制電路

1、低壓電器與控制電路本章要求：1了解接觸器、繼電器、熔斷器、點(diǎn)火開關(guān)和保險裝置等常用低壓電器的根本構(gòu)造和工作原理。2初步掌握順序控制、行程控制、時間控制等根本控制電路。 低壓電器與控制電路1.1 按鈕(手動切換電器)(b) 構(gòu)造按鈕常用于接通和斷開控制電路。按鈕的外形圖和構(gòu)造如下圖。按鈕開關(guān)的外形和符號(a) 外形圖常閉觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)常用低壓電器復(fù)位彈簧支柱連桿常閉靜觸頭橋式靜觸頭常開靜觸頭外殼4SBSBSB結(jié)構(gòu)符號名稱常閉按鈕(停止按鈕)常開按鈕(起動按鈕)復(fù)合按鈕1234123按鈕帽動畫交流接觸器的外形與構(gòu)造1.2 接觸器用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)電器。(a) 外形(b) 構(gòu)造 1.

2、3 接觸器用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)電器。M3線圈輔助觸點(diǎn)鐵心銜鐵電源電機(jī)主觸點(diǎn)常閉常開動畫彈簧符號線圈KM 用于主電路 流過的大電流 (需加滅弧 裝置)用于控制電路流過的小電流 (無需加滅弧裝置)KM動合(常開)輔助觸點(diǎn)動斷(常閉)輔助觸點(diǎn)KM屬于同一器件的線圈和觸點(diǎn)用一樣的文字表示接觸器技術(shù)指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點(diǎn)數(shù)目等。動合(常開)主觸點(diǎn)KM常用的交流接觸器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。 如CJ10系列主觸點(diǎn)額定電流5、10、20、40、75、120A等數(shù)種；額定工作電壓通常是220V或380V。1.4 繼電器 繼電器和接觸器的構(gòu)造和工作原理大致一樣。主要

3、區(qū)別在于： 接觸器的主觸點(diǎn)可以通過大電流； 繼電器的體積和觸點(diǎn)容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，且只能通過小電流。所以，繼電器一般用于控制電路中。1. 中間繼電器 中間繼電器觸頭容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，用于控制線路。 通常用于傳遞信號和同時控制多個電路，也可直接用它來控制小容量電動機(jī)或其他電氣執(zhí)行元件。(b) 符號KA線圈常開觸頭KA常閉觸頭KA(a) 外形中間繼電器外形與符號2. 時間繼電器 是從得到輸入信號(線圈通電或斷電)起，經(jīng)過一段時間延時后才動作的繼電器。適用于定時控制+直流電磁式構(gòu)造圖阻尼銅套銜鐵工作原理：當(dāng)銜鐵未吸合時，磁路氣隙大，線圈電感小，通電后激磁電流很快建立，將銜鐵吸合，繼電器觸點(diǎn)立即改變

4、狀態(tài)。而當(dāng)線圈斷電時，鐵心中的磁通將衰減，磁通的變化將在銅套中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻止磁通衰減，當(dāng)磁通下降到一定程度時，銜鐵才能釋放，觸頭改變狀態(tài)。因此繼電器吸合時是瞬時動作，而釋放時是延時的，故稱為斷電延時。(1)直流電磁式 時間繼電器a) 通電延時繼電器b) 斷電延時繼電器KT線圈通電延時閉合常開觸點(diǎn)KT通電延時斷開常閉觸點(diǎn)KTKT線圈(b)符號斷電延時斷開常開觸點(diǎn)KT斷電延時閉合常閉觸點(diǎn)KT延時繼電器的外形與構(gòu)造(a) 外形(2) 空氣式延時繼電器通電延時的空氣式時間繼電器構(gòu)造示意圖常開觸頭 延時閉合 常閉觸頭 延時打開 微動開關(guān)2微動開關(guān)1常開觸頭常閉觸頭線圈通電 銜鐵向下

5、吸合 連桿動作 觸頭動作工作原理調(diào)節(jié)螺絲進(jìn)氣孔托板線圈動鐵心恢復(fù)彈簧擋塊釋放彈簧活塞桿橡皮膜排氣孔(2) 空氣式時間繼電器斷電延時的空氣式時間繼電器構(gòu)造示意圖常閉 延時閉合 常閉 延時斷開 常開觸頭常閉觸頭空氣式時間繼電器的延時范圍大(有 0.4 60 s 和0.4 180s兩種)。構(gòu)造簡單，但準(zhǔn)確度較低。時間繼電器的型號有JS7-A和JJSK2等多種類型。3. 熱繼電器用于電動機(jī)的過載保護(hù)。熱繼電器外形與構(gòu)造(a) 外形(b) 結(jié)構(gòu) 發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，假設(shè)長時間過載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，杠桿被彈簧拉回，常閉觸點(diǎn)斷開。發(fā)熱元件杠桿3. 熱繼電器工作原

6、理構(gòu)造原理圖雙金屬片常閉觸頭用于電動機(jī)的過載保護(hù)。動畫1.5 熔斷器符號FU熔斷器額定電流IF的選擇(1) 電燈、電爐等電阻性負(fù)載IF IL(3) 頻繁起動的電機(jī)(2) 單臺電機(jī)用于低壓線路中的短路保護(hù)。 常用的熔斷器有插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、管式熔斷器和有填料式熔斷器。用于自動往復(fù)控制或限位保護(hù)等。1.6 行程開關(guān)(限位開關(guān))(b)示意圖 構(gòu)造與按鈕類似，但其動作要由機(jī)械撞擊。未撞擊撞擊(a)外形圖ST常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)ST(c) 符號行程開關(guān)的外形符號可實現(xiàn)短路、過載、失壓保護(hù)。1.7 自動空氣斷路器(自動開關(guān))鎖鉤主觸點(diǎn)手動閉合 過流 脫扣器 欠壓 脫扣器銜鐵釋放動畫自動空氣斷路器原理

7、圖連桿裝置釋放彈簧熔斷器FU交流接觸器KM組合開關(guān)Q按扭SBSB1SB235熱繼電器FRM34212 根本控制電路電動機(jī)直接起動(a)構(gòu)造圖主電路控制電路1、 電路SB1KMSB2FRKM FRKMFUQ3M.保險絲熱繼電器發(fā)熱元件開關(guān)接觸器主觸點(diǎn)起動按鈕停止按鈕接觸器線圈接觸器輔助觸點(diǎn)熱繼電器動斷觸點(diǎn)(b)原理圖控制電路電動機(jī)的保護(hù)SB1KMSB2FRKM FRKMFUQ3M.熱繼電器過載保護(hù)保險絲短路保護(hù)接觸器零壓、欠壓保護(hù)熱繼電器動斷觸點(diǎn)主電路控制電路電動機(jī)的保護(hù) 短路保護(hù)是因短路電流會引起電器設(shè)備絕緣損壞產(chǎn)生強(qiáng)大的電動力，使電動機(jī)和電器設(shè)備產(chǎn)生機(jī)械性損壞，故要求迅速、可靠切斷電源。通常

8、采用熔斷器 FU和過流繼電器等。 欠壓是指電動機(jī)工作時，引起電流增加甚至使電動機(jī)停轉(zhuǎn)，失壓(零壓)是指電源電壓消失而使電動機(jī)停轉(zhuǎn)，在電源電壓恢復(fù)時，電動機(jī)可能自動重新起動(亦稱自起動)，易造成人身或設(shè)備故障。常用的失壓和欠壓保護(hù)有：對接觸器實行自鎖；用低電壓繼電器組成失壓、欠壓保護(hù)。 過載保護(hù)是為防止三相電動機(jī)在運(yùn)行中電流超過額定值而設(shè)置的保護(hù)。常采用熱繼電器FR保護(hù)，也可采用自動開關(guān)和電流繼電器保護(hù)。KMFRKM.KMSB1SB2.控制電路合上開關(guān)Q起動2、 控制原理-1KM輔助觸點(diǎn)閉合自鎖。按下起動按鈕SB2 , KM線圈通電，KM主觸點(diǎn)閉合， 電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。通電轉(zhuǎn)動KM主電路 FR3MFU

9、QQ動畫合上開關(guān)Q2、 控制原理-2FRKM.KMSB1SB2.控制電路KM輔助觸點(diǎn)閉合自鎖。按下起動按鈕SB2 , KM線圈通電，KM主觸點(diǎn)閉合， 電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。通電起動KM轉(zhuǎn)動主電路 FR3MFUQQ松開起動按鈕SB2 利用自身輔助觸點(diǎn)，維持線圈通電的作用稱自鎖自鎖2、 控制原理-3FRKM.KMSB1SB2.控制電路通電主電路 FRFUQ3MQ轉(zhuǎn)動KM自鎖停車 按下停止按鈕SB1 , KM線圈斷電KM主觸點(diǎn)斷開, 電動機(jī)停轉(zhuǎn)。KM輔助觸點(diǎn)斷開，取消自鎖。2、控制原理-4轉(zhuǎn)動停車 按下停止按鈕SB1 , KM線圈斷電KM主觸點(diǎn)斷開, 電動機(jī)停轉(zhuǎn)。KM輔助觸點(diǎn)斷開，取消自鎖。 停轉(zhuǎn)FRKM.K

10、MSB1SB2.控制電路通電主電路 FRFUQ3MQ斷電KM去掉KM輔助觸點(diǎn), 實現(xiàn)點(diǎn)動控制。KM1FUQKM2M1M233.SBSB1KM1KM1SB2KM2KM2按SB1通電閉合再按SB2閉合通電閉合閉合1. 控制順序：M1起動后M2才能起動。M2既不能單獨(dú)起動，也不能單獨(dú)停車。M1轉(zhuǎn)動2.2 電機(jī)的順序控制M2轉(zhuǎn)動.M13這樣的順序控制是否合理？ 兩電機(jī)各自要有獨(dú)立的電源；這樣接，主觸頭(KM1)的負(fù)荷過重。KM1KM2M23思考 行程控制電路自動往返運(yùn)動：1. 能正向運(yùn)行也能 反向運(yùn)行2. 到位后能自動返 回行程控制： 控制某些機(jī)械的行程，當(dāng)運(yùn)動部件到達(dá)一定行程位置時利用行程開關(guān)進(jìn)展控

11、制。STaSTb電機(jī)正程限位開關(guān)STaSTb逆程STaSTb前進(jìn)(正轉(zhuǎn)）后退12按SBF時KMF通電(其常閉斷開， 常開閉合)KMF斷電KMR通電行程開關(guān)自動往返運(yùn)動：擋塊電機(jī)正轉(zhuǎn)工作臺前進(jìn)到達(dá)預(yù)定位置，擋塊1撞擊STbSBKMRSBFKMFKMFKMRSTbSTaKMFKMRSBR停止正轉(zhuǎn) 電機(jī)反轉(zhuǎn)(工作臺后退) 時間控制電路Y 起動控制線路Y接法 KM3 KM1FUQ接法動畫.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2KM2通電通電.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時繼電器通電延時斷開復(fù)合按鈕起動過程：

12、按SB2KM1通電KM2斷電繞組Y接KM2斷電KM1接通電源KM2繞組聯(lián)接KM3繞組Y聯(lián)接常閉斷開常開閉合常閉延時斷開電動機(jī)Y接起動常閉斷開常開閉合自鎖KT通電KM3通電通電瞬時閉合KM1接通電源KM2繞組聯(lián)接KM3繞組Y聯(lián)接KT通電起動過程：按SB2KM1通電KM2斷電繞組Y接KM2斷電常閉斷開常開閉合常閉延時斷開電動機(jī)Y接起動常閉斷開常開閉合自鎖KM3通電通電通電.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電松開SB2, 電機(jī)仍處于Y 接起動狀態(tài)。KM1接通電源KM2繞組聯(lián)接KM3繞組Y聯(lián)接通電通電SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1K

13、TKM2KTKM2通電斷電通電延時繼電器通電延時斷開KM1斷電常開斷開常閉閉合當(dāng) KT 常閉觸點(diǎn)延時斷開時斷電復(fù)合按鈕KM1接通電源KM2繞組聯(lián)接KM3繞組Y聯(lián)接通電通電SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時繼電器通電延時斷開復(fù)合按鈕斷電KM1斷電常開斷開常閉閉合當(dāng) KT 常閉觸點(diǎn)延時斷開時通電斷電KM2通電常閉斷開KM3斷電常閉閉合繞組 接Y接斷開KM1接通電源KM2繞組聯(lián)接KM3繞組Y聯(lián)接通電通電SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時繼電器通電延時斷開復(fù)合按鈕KM1斷電常開斷開常閉閉合當(dāng) KT 常閉觸點(diǎn)延時斷開時通電斷電KM2通電常閉斷開KM3斷電常閉閉合繞組 接Y接斷開通電電機(jī)接運(yùn)行KM1通電KM2SBKM2SBKM1FR1FR2KM1 舉例：兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)分別由兩臺籠型異步電動機(jī)拖動，由一套起停按鈕控制它們的起停。為防止物體堆積在運(yùn)輸機(jī)上，要求電