三相異步電動(dòng)機(jī)基本控制線路的安裝與調(diào)試

/三相異步電動(dòng)機(jī)基本限制線路的安裝和調(diào)試任務(wù)1-1三相異步電動(dòng)機(jī)的單向運(yùn)行限制

學(xué)習(xí)內(nèi)容:1、常用低壓電器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、圖形符號(hào)和文字符號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)及其應(yīng)用；

2、三相異步電動(dòng)機(jī)的啟/停、點(diǎn)動(dòng)/長(zhǎng)動(dòng)限制。學(xué)習(xí)目標(biāo):1、知道：常用低壓電器的工作原理、圖形符號(hào)和文字符號(hào)；常用低壓電器的用途。

2、能依據(jù)限制要求正確選擇低壓電器。

3、了解：常用低壓電器的基本結(jié)構(gòu)；主要技術(shù)參數(shù)。

4、駕馭三相異步電動(dòng)機(jī)的啟/停、點(diǎn)動(dòng)/長(zhǎng)動(dòng)限制電路的原理。學(xué)習(xí)重點(diǎn):工作原理、圖形符號(hào)、文字符號(hào)、選擇運(yùn)用。學(xué)習(xí)難點(diǎn):工作原理、選擇運(yùn)用

§1-1機(jī)床電氣限制中常用的低壓電器目標(biāo)任務(wù)：1、了解低壓電器的基本學(xué)問(wèn)，熟識(shí)常用的低壓電器種類；

2、熟識(shí)常用的各種低壓電器的結(jié)構(gòu)及原理、符號(hào)、選用；

3、嫻熟駕馭常用低壓電器的運(yùn)用。相關(guān)學(xué)問(wèn)：1-1.

低壓電器基本學(xué)問(wèn)

凡是對(duì)電能的生產(chǎn)、輸送、安排和應(yīng)用能起到切換、限制、調(diào)整、檢測(cè)以及愛(ài)護(hù)等作用的電工器械，均稱為電器。低壓電器通常是指在溝通1200V及以下、直流1500V及以下的電路中運(yùn)用的電器。機(jī)床電氣限制線路中運(yùn)用的電器多數(shù)屬于低壓電器。

一、低壓電器的分類

低壓電器是指工作在溝通電壓

1200V

、直流電壓

1500V

以下的各種電器。生產(chǎn)機(jī)械上大多用低壓電器。低壓電器種類繁多，按其結(jié)構(gòu)、用途及所限制對(duì)象的不同，可以有不同的分類方式。

1

．按用途和限制對(duì)象不同，可將低壓電器分為配電電器和限制電器。用于電能的輸送和安排的電器稱為低壓配電電器，這類電器包括刀開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、空氣斷路器和熔斷器等。用于各種限制電路和限制系統(tǒng)的電器稱為限制電器，這類電器包括接觸器、起動(dòng)器和各種限制繼電器等。

2

．按操作方式不同，可將低壓電器分為自動(dòng)電器和手動(dòng)電器。

通過(guò)電器本身參數(shù)變更或外來(lái)信號(hào)（如電、磁、光、熱等）自動(dòng)完成接通、分?jǐn)?、起?dòng)、反向和停止等動(dòng)作的電器稱為自動(dòng)電器。常用的自動(dòng)電器有接觸器、繼電器等。

通過(guò)人力干脆操作來(lái)完成接通、分?jǐn)?、起?dòng)、反向和停止等動(dòng)作的電器稱為手動(dòng)電器。常用的手動(dòng)電器有刀開(kāi)關(guān)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和主令電器等。

3

．按工作原理可分為電磁式電器和非電量限制電器

電磁式電器是依據(jù)電磁感應(yīng)原理來(lái)工作的電器，如接觸器、各類電磁式繼電器等。非電量限制電器的工作是靠外力或某種非電量的變更而動(dòng)作的電器，如行程開(kāi)關(guān)、速度繼電器等。

二、低壓電器的作用

限制作用、愛(ài)護(hù)作用、測(cè)量作用、調(diào)整作用、指示作用、轉(zhuǎn)換作用三、低壓電器的基本結(jié)構(gòu)

電磁式低壓電器大都有兩個(gè)主要組成部分，即：感測(cè)部分──電磁機(jī)構(gòu)和執(zhí)行部分──觸頭系統(tǒng)。

1

．電磁機(jī)構(gòu)

電磁機(jī)構(gòu)的主要作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能量，帶動(dòng)觸頭動(dòng)作，從而完成接通或分?jǐn)嚯娐返墓δ堋?/p>

電磁機(jī)構(gòu)由吸引線圈、鐵心和銜鐵

3

個(gè)基本部分組成。常用的電磁機(jī)構(gòu)如圖所示，可分為

3

種形式。

2.

直流電磁鐵和溝通電磁鐵

按吸引線圈所通電流性質(zhì)的不同，電磁鐵可分為直流電磁鐵和溝通電磁鐵。

直流電磁鐵由于通入的是直流電，其鐵心不發(fā)熱，只有線圈發(fā)熱，因此線圈和鐵心接觸以利散熱，線圈做成無(wú)骨架、高而薄的瘦高型，以改善線圈自身散熱。鐵心和銜鐵由軟鋼和工程純鐵制成。

溝通電磁鐵由于通入的是溝通電，鐵心中存在磁滯損耗和渦流損耗，線圈和鐵心都發(fā)熱，所以溝通電磁鐵的吸引線圈有骨架，使鐵心和線圈隔離并將線圈制成短而厚的矮胖形，以利于鐵心和線圈的散熱。鐵心用硅鋼片疊加而成，以減小渦流。

當(dāng)線圈中通以直流電時(shí)，氣隙磁感應(yīng)強(qiáng)度不變，

直流電磁鐵的電磁吸力

為恒值。當(dāng)線圈中通以溝通電時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為交變量，溝通電磁鐵的電磁吸力

F

在

0

（最小值）～

F

m

（最大值）之間變更，其吸力曲線如下圖所示。在一個(gè)周期內(nèi)，當(dāng)電磁吸力的瞬時(shí)值大于反力時(shí)，銜鐵吸合；當(dāng)電磁吸力的瞬時(shí)值小于反力時(shí)，銜鐵釋放。所以電源電壓每變更一個(gè)周期，電磁鐵吸合兩次、釋放兩次，使電磁機(jī)構(gòu)產(chǎn)生猛烈的振動(dòng)和噪聲，因而不能正常工作。

為了消退溝通電磁鐵產(chǎn)生的振動(dòng)和噪

聲

，在鐵心的端面開(kāi)一小槽，在槽內(nèi)嵌入銅制短路環(huán)，如下圖所示。3

．觸頭系統(tǒng)

觸頭是電器的執(zhí)行部分，起接通和分?jǐn)嚯娐返淖饔谩?/p>

觸頭主要有兩種結(jié)構(gòu)形式：橋式觸頭和指形觸頭，詳細(xì)如下圖所示。

4．滅弧裝置

在大氣中分?jǐn)嚯娐窌r(shí)，電場(chǎng)的存在使觸頭表面的大量電子溢出從而產(chǎn)生電弧。電弧一經(jīng)產(chǎn)生，就會(huì)產(chǎn)生大量熱能。電弧的存在既燒蝕觸頭金屬表面，降低電器的運(yùn)用壽命，又延長(zhǎng)了電路的分?jǐn)鄷r(shí)間，所以必需快速把電弧熄滅。

常用的滅弧方法：

電動(dòng)力滅弧、磁吹滅弧、金屬柵片滅弧

1-2

主令電器

主令電器是一種特地發(fā)布吩咐、干脆或通過(guò)電磁式電器間接作用于限制電路的電器。常用來(lái)限制電力拖動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停車(chē)、調(diào)速及制動(dòng)等。

一、限制按鈕

限制按鈕由按鈕帽

1

、復(fù)位彈簧

2

、橋式觸頭

3

、4

、5

和外殼等組成，通常做成復(fù)合式，即具有動(dòng)合觸點(diǎn)和動(dòng)斷觸點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)下圖所示。

限制銨鈕的種類很多，指示

燈式按鈕內(nèi)可裝入信號(hào)燈顯示信號(hào)；緊急式按鈕裝有蘑菇形鈕帽，以便于緊急操作；旋鈕式按鈕用于扭動(dòng)旋鈕來(lái)進(jìn)行操作。

常見(jiàn)按鈕的外形如下圖所示：

二、行程開(kāi)關(guān)

行程開(kāi)關(guān)又稱位置開(kāi)關(guān)或限位開(kāi)關(guān)。它的作用和按鈕相同，只是其觸點(diǎn)的動(dòng)作不是靠手動(dòng)操作，而是利用生產(chǎn)機(jī)械某些運(yùn)動(dòng)部件上的擋鐵碰撞其滾輪使觸頭動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)接通或分?jǐn)嚯娐返摹?/p>

行程開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)分為

3

個(gè)部分：操作機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和外殼，行程開(kāi)關(guān)的外形及結(jié)構(gòu)如下圖所示

行程開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖

行程開(kāi)關(guān)的型號(hào)含義和電氣符號(hào)如下圖所示。

(a)

型號(hào)含義

(b)

電氣符號(hào)

行程開(kāi)關(guān)的型號(hào)含義和電氣符號(hào)

三、接近開(kāi)關(guān)前述行程開(kāi)關(guān)和微動(dòng)開(kāi)關(guān)均屬接觸式行程開(kāi)關(guān)，工作時(shí)均有擋塊和推桿的機(jī)械碰撞和觸點(diǎn)的機(jī)械分合，在動(dòng)作頻繁時(shí)，簡(jiǎn)潔發(fā)生故障，工作牢靠性較低。近年來(lái)，隨著電子器件的發(fā)展和限制裝置的須要，一些非接觸式的行程開(kāi)關(guān)應(yīng)運(yùn)而生，這類產(chǎn)品的特點(diǎn)是，當(dāng)擋塊運(yùn)動(dòng)時(shí)，無(wú)須和開(kāi)關(guān)的部件接觸即可發(fā)出電信號(hào)，故以其運(yùn)用壽命長(zhǎng)、操作頻率高、動(dòng)作快速牢靠而得到了廣泛的應(yīng)用。這類開(kāi)關(guān)有接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)等。

接近開(kāi)關(guān)是一種非接觸式的位置開(kāi)關(guān)，它由感應(yīng)頭、高頻振蕩器、放大器和外殼組成。當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件和接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)頭接近時(shí)，就使其輸出一個(gè)電信號(hào)。

接近開(kāi)關(guān)有高頻振蕩型、電容型、感應(yīng)電橋型、永久磁鐵型、霍爾效應(yīng)型等多種，其中以高頻振蕩型最為常用。高頻振蕩型接近開(kāi)關(guān)的電路由振蕩器、晶體管放大器和輸出電路三部分組成，其限制由裝在運(yùn)動(dòng)部件上的一個(gè)金屬片移近或離開(kāi)振蕩線圈來(lái)實(shí)現(xiàn)。接近開(kāi)關(guān)的型號(hào)有LJ1、LJ2及LXJ0等。其圖形、文字符號(hào)如下圖

常用的電感式接近開(kāi)關(guān)型號(hào)有

LJ1

、

LJ2

等系列，電容式接近開(kāi)關(guān)型號(hào)有

LXJ15

、

TC

等系列產(chǎn)品。

接近開(kāi)關(guān)的外形所示：

三、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是一種具有多個(gè)操作位置，能夠換接多個(gè)電路的一種手動(dòng)電器

萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)由凸輪機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和定位裝置等部分組成。依靠操作手柄帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸和凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，使觸頭動(dòng)作或復(fù)位，從而按所須要的規(guī)律接通或斷開(kāi)電路，同時(shí)由定位裝置確保其動(dòng)作的精確牢靠。

常用的萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)有LW5、LW6、LW8等系列。其中LW6系列還可裝配成雙列形式，列和列之間用齒輪嚙合，并由公共手柄進(jìn)行操作，因此裝入的觸頭最多可達(dá)60對(duì)。

萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)常用于須要限制多回路的場(chǎng)合。在操作不太常見(jiàn)的狀況下，也可用于小容量電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、換速或換向。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的外形圖如下圖所示。

轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)外形圖1-3接觸器

接觸器是一種依據(jù)外來(lái)輸入信號(hào)利用電磁鐵操作，頻繁地接通或斷開(kāi)交、直流主電路及大容量限制電路的自動(dòng)切換電器。主要用于限制電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、電熱設(shè)備、電容器組等。其工作原理為：當(dāng)電磁鐵線圈得電，電磁鐵吸合時(shí)，帶動(dòng)接觸器觸頭閉合，使電路接通。線圈失電時(shí)，電磁鐵在彈簧力作用下釋放，接觸器觸頭斷開(kāi)，使電路切斷。接觸器不僅能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離集中限制，而且操作頻率高、限制容量大，具有低壓釋放愛(ài)護(hù)、工作牢靠、運(yùn)用壽命長(zhǎng)和體積小等優(yōu)點(diǎn)，是繼電器——接觸器限制系統(tǒng)中最重要和最常用的元件之一。接觸器的基本參數(shù)包括：主觸頭的額定電壓、主觸頭允許切斷電流、觸頭數(shù)、線圈電壓、操作頻率、機(jī)械壽命和電壽命等?，F(xiàn)代生產(chǎn)的接觸器，其額定電流最大可達(dá)2500A，允許接通次數(shù)為150～1500次/h，總壽命可達(dá)到1500萬(wàn)～2000萬(wàn)次一、接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理

如下圖所示，溝通接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)（包括電磁線圈

1

、鐵心

2

和銜鐵

3

）、觸頭系統(tǒng)（主觸頭

4

和協(xié)助觸頭

5

）、滅弧裝置（圖中未畫(huà)出）及其他部分組成。

如上圖所示，當(dāng)接觸器線圈

1

通電后，

在鐵心

2

中產(chǎn)生磁通及電磁吸力。此電磁吸力克服彈簧反力使得銜鐵

3

吸合，帶動(dòng)觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)

4

和

5

動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，互鎖或接通線路。線圈失電或線圈兩端電壓顯著降低時(shí)，電磁吸力小于彈簧反力，使得銜鐵釋放，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)復(fù)位，斷開(kāi)線路或解除互鎖。二、接觸器的主要技術(shù)參數(shù)及型號(hào)

1、接觸器的主要技術(shù)參數(shù)有：

（

1

）額定電壓（

2

）額定電流（

3

）吸引線圈額定電壓（

4

）通斷實(shí)力（

5

）電氣壽命和機(jī)械壽命（

6

）額定操作頻率（次

/h

）

接觸器外形圖

接觸器的型號(hào)含義及電氣符號(hào)如下圖所示。2、接觸器的型號(hào)

常見(jiàn)接觸器有

CJ20

系列、

3TH

和

CJX1(3TB)

系列。其中

CJ20

系列是較新的產(chǎn)品，而

3TH

和

CJX1(3TB)

系列是從德國(guó)西門(mén)子公司引進(jìn)制造的新型接觸器。接觸器的各種型號(hào)的用途如下圖所示：

1-4

繼電器

繼電器是依據(jù)肯定的信號(hào)（如電流、電壓、時(shí)間和速度等物理量）的變更來(lái)接通或分?jǐn)嘈‰娏麟娐泛碗娖鞯淖詣?dòng)限制電器。

一、電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理

1.

結(jié)構(gòu)及工作原理

繼電器一般由

3

個(gè)基本部分組成：檢測(cè)機(jī)構(gòu)、中間機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

低壓限制系統(tǒng)中的限制繼電器大部分為電磁式結(jié)構(gòu)。下

圖為電磁式繼電器的典型結(jié)構(gòu)示意圖。

電磁式繼電器由電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)兩個(gè)主要部分組成。電磁機(jī)構(gòu)由線圈

1

、鐵心

2

、銜鐵

7

組成。觸頭系統(tǒng)由于其觸點(diǎn)都接在限制電路中，且電流小，故不裝設(shè)滅弧裝置。它的觸點(diǎn)一般為橋式觸點(diǎn)，有動(dòng)合和動(dòng)斷兩種形式。另外，為了實(shí)現(xiàn)繼電器動(dòng)作參數(shù)的變更，繼電器一般還具有變更彈簧松緊和變更銜鐵打開(kāi)后氣隙大小的裝置，即反作用調(diào)整螺釘

6

。

當(dāng)通過(guò)電流線圈

1

的電流超過(guò)某肯定值，電磁吸力大于反作用彈簧力，銜鐵

7

吸合并帶動(dòng)絕緣支架動(dòng)作，使動(dòng)斷觸點(diǎn)

9

斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)

10

閉合。通過(guò)調(diào)整螺釘

6

來(lái)調(diào)整反作用力的大小，即調(diào)整繼電器的動(dòng)作參數(shù)值。

2.

繼電特性

繼電器的主要特性是輸入－輸出特性，又稱繼電特性，繼電特性曲線如下圖所示。當(dāng)繼電器輸入量

X

由零增至

X

ｏ

以前，繼電器輸出量

Y

為零。當(dāng)輸入量

X

增加到

X

ｏ

時(shí)，繼電器吸合，輸出量為

Y

ｌ

；若

X

接著增大

，

Y

保持不變。當(dāng)

X

減小到

X

r

時(shí)，繼電器釋放，輸出量由

Y

ｌ

變?yōu)榱悖?/p>

X

接著減小，

Y

值均為零。

二、電流繼電器

電流繼電器

主要用于過(guò)載及短路愛(ài)護(hù)。

電流繼電器的線圈串聯(lián)接入主電路，

其線圈匝數(shù)少、導(dǎo)線粗、阻抗小，

用來(lái)感測(cè)主電路的電流，觸點(diǎn)接于限制電路，為執(zhí)行元件。

電流繼電器反映的是電流信號(hào)，常用的電流繼電器有欠電流繼電器和過(guò)電流繼電器兩種。

欠電流繼電器用于欠電流愛(ài)護(hù)，在電路正常工作時(shí)，欠電流繼電器的銜鐵是吸合的，

其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)。

只有當(dāng)電流降低到某一整定值時(shí)，銜鐵釋放，限制電路失電，從而限制接觸器剛好分?jǐn)嚯娐贰?/p>

過(guò)電流繼電器在電路正常工作時(shí)不動(dòng)作，整定范圍通常為額定電流的

1.1

～

3.5

倍。當(dāng)被愛(ài)護(hù)線路的電流高于額定值，并達(dá)到過(guò)電流繼電器的整定值時(shí)，銜鐵吸合，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，限制電路失電，從而限制接觸器剛好分?jǐn)嚯娐?，?duì)電路起過(guò)流愛(ài)護(hù)作用。

過(guò)流繼電器外形圖

欠流繼電器外形圖三、電壓繼電器電壓繼電器反映的是電壓信號(hào)。它的線圈并聯(lián)在被測(cè)電路的兩端，所以匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、阻抗大。

電壓繼電器用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)的電壓愛(ài)護(hù)和限制。其線圈并聯(lián)接入主電路，感測(cè)主電路的電壓；觸點(diǎn)接于限制電路，為執(zhí)行元件。

按吸合電壓的大小，電壓繼電器可分為過(guò)電壓繼電器和欠電壓繼電器。

過(guò)電壓繼電器用于線路的過(guò)電壓愛(ài)護(hù)，，

當(dāng)被愛(ài)護(hù)的電路電壓正常時(shí)銜鐵不動(dòng)作，當(dāng)被愛(ài)護(hù)電路的電壓高于額定值，達(dá)到過(guò)電壓繼電器的整定值時(shí)，銜鐵吸合，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，限制電路失電，限制接觸器剛好分?jǐn)啾粣?ài)護(hù)電路。

欠電壓繼電器用于電路的欠電壓愛(ài)護(hù)，其釋放整定值為電路額定電壓的

0.1

～

0.6

倍。當(dāng)被愛(ài)護(hù)電路電壓正常時(shí)銜鐵牢靠吸合，當(dāng)被愛(ài)護(hù)電路電壓降至欠電壓繼電器的釋放整定值時(shí)銜鐵釋放，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)復(fù)位，限制接觸器剛好分?jǐn)啾粣?ài)護(hù)電路。中間繼電器外形圖中間繼電器實(shí)質(zhì)上是一種電壓繼電器。它的特點(diǎn)是觸點(diǎn)數(shù)目較多，電流容量可增大，起到中間放大

(

觸點(diǎn)數(shù)目和電流容量

)

的作用。

繼電器的型號(hào)含義和電氣符號(hào)如下圖所示。

(a)

型號(hào)含義

(b)

電氣符號(hào)繼電器的型號(hào)含義和電氣符號(hào)

四、時(shí)間繼電器

在自動(dòng)限制系統(tǒng)中，有時(shí)須要繼電器得到信號(hào)后不馬上動(dòng)作，而是要順延一段時(shí)間后再動(dòng)作并輸出限制信號(hào)，以達(dá)到按時(shí)間依次進(jìn)行限制的目的。時(shí)間繼電器就能實(shí)現(xiàn)這種功能。

時(shí)間繼電器按工作原理分可分為：電磁式、空氣阻尼式（氣囊式）、晶體管式、

單片機(jī)限制

式等。其外形如下圖所示。

空氣阻尼式時(shí)間繼電器是利用空氣阻尼原理獲得延時(shí)的。其外形如下圖所示。

空氣阻尼時(shí)間繼電器由電磁機(jī)構(gòu)、延時(shí)機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)三部分組成。延時(shí)方式有通電延時(shí)和斷電延時(shí)兩種。斷電延時(shí)型結(jié)構(gòu)及工作原理見(jiàn)下圖：當(dāng)線圈

1

通電后，銜鐵

3

連同推板

5

被鐵心

2

吸引向下吸合，上方微動(dòng)開(kāi)關(guān)

4

壓下，使上方微動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭快速轉(zhuǎn)換。同時(shí)在空氣室

10

內(nèi)和橡皮膜

9

相連的活塞桿

6

也快速向下移動(dòng)，帶動(dòng)杠桿

7

左端快速上移，微動(dòng)開(kāi)關(guān)

14

的延時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)立刻閉合，常閉觸點(diǎn)立刻斷開(kāi)。當(dāng)線圈斷電時(shí)，微動(dòng)開(kāi)關(guān)

4

快速?gòu)?fù)位，在空氣室

10

內(nèi)和橡皮膜

9

相連的活塞桿

6

在彈簧

8

作用下也向上移動(dòng)，由于橡皮膜下方的空氣淡薄形成負(fù)壓，起到空氣阻尼的作用，因此活塞桿只能緩慢向上移動(dòng)，移動(dòng)速度由進(jìn)氣孔

12

的大小而定，可通過(guò)調(diào)整螺釘

11

調(diào)整。經(jīng)過(guò)一段延時(shí)后，活塞

13

才能移到最上端，并通過(guò)杠桿

7

壓動(dòng)開(kāi)關(guān)

14

，使其常開(kāi)觸點(diǎn)延時(shí)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)延時(shí)閉合。時(shí)間繼電器的圖形符號(hào)及文字符號(hào)如下圖所示。時(shí)間繼電器的圖形符號(hào)及文字符號(hào)按延時(shí)方式可分為通電延時(shí)型時(shí)間繼電器和斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器。

對(duì)于通電延時(shí)型時(shí)間繼電器，當(dāng)線圈得電時(shí)，其延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)要延時(shí)一段時(shí)間才閉合，延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)要延時(shí)一段時(shí)間才斷開(kāi)。當(dāng)線圈失電時(shí)，其延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)快速斷開(kāi)，延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)快速閉合。

對(duì)于斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器，當(dāng)線圈得電時(shí)，其延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)快速閉合，延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)快速斷開(kāi)。當(dāng)線圈失電時(shí)，其延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)要延時(shí)一段時(shí)間再斷開(kāi)，延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)要延時(shí)一段時(shí)間再閉合。五、熱繼電器

熱繼電器主要用于過(guò)載、缺相及三相電流不平衡的愛(ài)護(hù)。

熱繼電器的形式有多種，其中以雙金屬片式應(yīng)用最多。雙金屬片式熱繼電器主要由發(fā)熱元件

1

、主雙金屬片

2

和觸點(diǎn)

4

三部分組成，如下圖所示。主雙金屬片

2

是熱繼電器的感測(cè)元件，由兩種膨脹系數(shù)不同的金屬片輾壓而成。當(dāng)串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)定子繞組中的熱元件有電流流過(guò)時(shí)，熱元件產(chǎn)生的熱量使雙金屬片伸長(zhǎng)，由于膨脹系數(shù)不同，致使雙金屬片發(fā)生彎曲。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，雙金屬片的彎曲程度不足以使熱繼電器動(dòng)作。但是當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，流過(guò)熱元件的電流增大，加上時(shí)間效應(yīng)，就會(huì)加大雙金屬片的彎曲程度，最終使雙金屬片推動(dòng)導(dǎo)板

3

使熱繼電器的觸點(diǎn)

4

動(dòng)作，切斷電動(dòng)機(jī)的限制電路。

熱繼電器的動(dòng)畫(huà)演示

熱繼電器的外形及結(jié)構(gòu)

JR0

、

JRl

、

JR2

和

JRl5

系列的熱繼電器均為兩相結(jié)構(gòu)，是雙熱元件的熱繼電器，可以用作三相異步電動(dòng)機(jī)的均衡過(guò)載愛(ài)護(hù)和定子繞組為

Y

聯(lián)結(jié)的三相異步電動(dòng)機(jī)的斷相愛(ài)護(hù)，但不能用作定子繞組為

△

聯(lián)結(jié)的三相異步電動(dòng)機(jī)的斷相愛(ài)護(hù)。

JRl6

和

JR20

系列熱繼電器均為帶斷相愛(ài)護(hù)的熱繼電器，具有差動(dòng)式斷相愛(ài)護(hù)機(jī)構(gòu)。選擇時(shí)主要依據(jù)電動(dòng)機(jī)定子繞組的聯(lián)結(jié)方式來(lái)確定熱繼電器的型號(hào)，在三相異步電動(dòng)機(jī)電路中，對(duì)

Y

聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)可選用兩相或三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，一般采納兩相結(jié)構(gòu)，即在兩相主電路中串接熱元件。但對(duì)于定子繞組為△聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)必需采納帶斷相愛(ài)護(hù)的熱繼電器。

熱繼電器的型號(hào)含義及圖形符號(hào)如下圖所示。(a)

型號(hào)含義

(b)

熱元件

(c)

動(dòng)斷觸點(diǎn)熱繼電器的型號(hào)含義及圖形符號(hào)

六、速度繼電器

速度繼電器是利用轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速來(lái)切換電路的自動(dòng)電器，它主要用作鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)限制中，故也稱為反接制動(dòng)繼電器。

速度繼電器主要由定子、轉(zhuǎn)子和觸點(diǎn)三部分組成。

如下圖所示為速度繼電器的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

速度繼電器的動(dòng)畫(huà)演示

速度繼電器的軸和電動(dòng)機(jī)的軸相連接，轉(zhuǎn)子

2

固定在軸上，定子

3

和軸同心。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，繞組切割磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，此電流和永久磁鐵的磁場(chǎng)作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使定子向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向偏擺，通過(guò)擺錘

5

撥動(dòng)觸點(diǎn)

6

，使常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)、常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降到接近零時(shí)，轉(zhuǎn)矩減小，擺錘在彈簧力的作用下復(fù)原原位，觸點(diǎn)也復(fù)位。

速度繼電器依據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速進(jìn)行選擇。

速度繼電器的

圖形符號(hào)和

文字符號(hào)如下圖所示。速度繼電器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)

1.5

其他常用低壓電器

一、刀開(kāi)關(guān)

刀開(kāi)關(guān)是一種手動(dòng)電器，在低壓電路中用于不頻繁地接通和分?jǐn)嚯娐?，或用于隔離電源，故又稱

“

隔離開(kāi)關(guān)

”

。

1.

刀開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)和安裝

刀開(kāi)關(guān)是一種結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)潔的手動(dòng)電器，主要由手柄、觸刀、靜插座和絕緣底板等組成，如下圖所示。刀開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖

1

—靜觸頭

2

—手柄

3

—?jiǎng)佑|頭

4

—鉸鏈支座

5

—絕緣底板刀開(kāi)關(guān)在切斷電源時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，因此在安裝刀開(kāi)關(guān)時(shí)手柄必需朝上，不得倒裝或平裝。

接線時(shí)應(yīng)將電源線接在上端，負(fù)載接在下端，這樣拉閘后刀片和電源隔離，可防止意外發(fā)生。

2.

常用刀開(kāi)關(guān)

常用刀開(kāi)關(guān)有

HD

系列及

HS

系列板用刀開(kāi)關(guān)、

HK

系列開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)和

HH

系列封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)。

（

1

）

HD

系列及

HS

系列刀開(kāi)關(guān)

（

2

）

HK

系列開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)

（

3

）

HH

系列封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)

刀開(kāi)關(guān)的外形如下圖所示。

刀開(kāi)關(guān)的型號(hào)含義和電氣符號(hào)如下圖所示。

(a)

型號(hào)含義

(b)

電氣符號(hào)

刀開(kāi)關(guān)的型號(hào)含義和電氣符號(hào)另外，還有一種帶溶絲的刀開(kāi)關(guān)，它將刀開(kāi)關(guān)和熔斷器的功能綜合在一起，如下圖所示：

二、熔斷器

熔斷器是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、運(yùn)用便利、價(jià)格低廉、限制有效的短路愛(ài)護(hù)電器。

1、熔斷器的結(jié)構(gòu)和工作原理

熔斷器主要由熔體（俗稱保險(xiǎn)絲）和安裝熔體的熔管（或熔座）組成。

熔斷器的熔體和被愛(ài)護(hù)的電路串聯(lián)，當(dāng)電路正常工作時(shí)，熔體允許通過(guò)肯定大小的電流而不熔斷。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)峻過(guò)載時(shí)，熔體中流過(guò)很大的故障電流，當(dāng)電流產(chǎn)生的熱量使熔體溫度上升達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)，熔體熔斷并切斷電路，從而達(dá)到愛(ài)護(hù)的目的。

2、熔斷器的分類

熔斷器的類型很多，按結(jié)構(gòu)形式可分為插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、封閉管式熔斷器、快速熔斷器和自復(fù)式熔斷器等。

熔斷器的外形如下圖所示。

（ａ）螺旋式熔斷器（ｂ）圓筒形帽熔斷器（ｃ）螺栓連接熔斷器

熔斷器的外形

熔斷器的型號(hào)含義和電氣符號(hào)如下圖所示。(a)

型號(hào)含義

(b)

電氣符號(hào)

三、斷路器

低壓斷路器

(

也稱自動(dòng)開(kāi)關(guān)

)

是一種既可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流，又可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏鞯拈_(kāi)關(guān)電器。低壓斷路器在電路中除起限制作用外，還具有肯定的愛(ài)護(hù)功能，如過(guò)負(fù)荷、短路、過(guò)載、欠壓和漏電愛(ài)護(hù)等。

1.

斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理

低壓斷路器主要由觸頭、滅弧裝置、操動(dòng)機(jī)構(gòu)和愛(ài)護(hù)裝置等組成。斷路器的愛(ài)護(hù)裝置由各種脫扣器來(lái)實(shí)現(xiàn)。斷路器的脫扣器形式有：欠壓脫扣器、過(guò)電流脫扣器、分勵(lì)脫扣器等。其結(jié)構(gòu)如下圖所示。

1.

滅弧室

2.

分勵(lì)脫扣器

3.

協(xié)助觸頭

4.

欠壓脫扣器

5.

合閘電磁鐵

6.

智能限制器

7.

操作機(jī)構(gòu)

8.

電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)

9.

面板

10.

平安隔板

11.

二次回路接線端子

12.

抽屜座

低壓斷路器工作原理如下圖所示。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)峻過(guò)載時(shí)，電流脫扣器線圈中的電流急劇增加，將銜鐵

11

吸合，使自由脫扣機(jī)構(gòu)

2

、3

動(dòng)作，主觸點(diǎn)

1

在彈簧作用下分開(kāi)，從而切斷電路。熱脫扣器的熱元件

9

在電路過(guò)載時(shí)使雙金屬片

10

向上彎曲，推動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)

2

、3

動(dòng)作。當(dāng)電路發(fā)生失壓或欠壓故障時(shí)，電壓線圈

8

中的磁通下降，使電磁吸力下降或消逝，銜鐵

7

在彈簧

6

作用下向上移動(dòng)，推動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)

2

、3

動(dòng)作。

斷路器的動(dòng)畫(huà)演示

2.

斷路器的分類

低壓斷路器的分類方式很多，按結(jié)構(gòu)形式分有

DW15

、

DW16

、

CW

系列萬(wàn)能式

(

又稱框架式

)

和

DZ5

系列、

DZ15

系列、

DZ20

系列、

DZ25

系列塑殼式斷路器；

按滅弧介質(zhì)分有空氣式和真空式

(

目前國(guó)產(chǎn)多為空氣式

)

；

按操作方式分有手動(dòng)操作、電動(dòng)操作和彈簧儲(chǔ)能機(jī)械操作；

按極數(shù)分有單極式、二極式、三極式和四極式；按安裝方式分有固定式、插入式、抽屜式和嵌入式等。低壓斷路器容量范圍很大，最小為

4A

，而最大可達(dá)

5000A

。1.

滅弧罩

2.

開(kāi)關(guān)本體

3.

抽屜座

4.

合閘按鈕

5.

分閘按鈕

6.

智能脫扣器7.

搖勻柄插入位置

8.

連接

/

試驗(yàn)

/

分勵(lì)指示斷路器的外形

斷路器的型號(hào)含義和電氣符號(hào)如下圖所示。(a)

型號(hào)含義

(b)

電氣符號(hào)

斷路器的型號(hào)含義和電氣符號(hào)

小結(jié)

本環(huán)節(jié)主要介紹了常用低壓電器的用途、基本構(gòu)造、工作原理及其主要參數(shù)、型號(hào)和電氣符號(hào)。對(duì)于這些種類繁多的低壓電器應(yīng)抓住它們的共同本質(zhì)，了解其特點(diǎn)，這對(duì)于正確選擇和合理運(yùn)用這些電器是很有必要的。

每種電器都有肯定的運(yùn)用范圍，要依據(jù)運(yùn)用要求正確選用。電器的技術(shù)參數(shù)是選用的主要依據(jù)。其參數(shù)可以在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)及電工手冊(cè)中查閱。

開(kāi)關(guān)電器是利用觸頭來(lái)接通和斷開(kāi)電路的，在斷開(kāi)過(guò)程中由于電弧存在而須要滅弧裝置，選擇電器時(shí)要考慮到觸頭通斷電路的實(shí)力。

從工作原理上來(lái)說(shuō)低壓電器絕大部分都是利用電磁原理制成的，所以自動(dòng)化電器普遍帶有電磁機(jī)構(gòu)，因此電磁線圈的電流種類、電壓凹凸也是這些電器選擇的重要依據(jù)。對(duì)電磁式繼電器而言，為適應(yīng)限制系統(tǒng)要求，其電磁系統(tǒng)能夠進(jìn)行調(diào)整并有足夠的調(diào)整范圍。

學(xué)習(xí)本環(huán)節(jié)時(shí)肯定要聯(lián)系實(shí)際，比照實(shí)物，并進(jìn)行試驗(yàn)實(shí)訓(xùn)。同時(shí)比照電器產(chǎn)品書(shū)目了解電器參數(shù)，學(xué)會(huì)正確選擇和合理運(yùn)用電器。

§1-2三相異步電動(dòng)機(jī)的單向運(yùn)行限制2-1

電氣圖繪制規(guī)則和符號(hào)

電氣限制線路是由很多電器元件依據(jù)肯定的要求和規(guī)律連接而成的。

將電氣限制系統(tǒng)中各電器元件及它們之間的連接線路用肯定的圖形表達(dá)出來(lái)，這種圖形就是電氣限制系統(tǒng)圖，一般包括電氣原理圖、電器布置圖和電氣安裝接線圖

3

種。一、常用電氣圖的圖形符號(hào)和文字符號(hào)

在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，電氣技術(shù)中的文字符號(hào)分為基本文字符號(hào)

(

單字母或雙字母

)

和協(xié)助文字符號(hào)。基本文字符號(hào)中的單字母符號(hào)按英文字母將各種電氣設(shè)備、裝置和元器件劃分為

23

個(gè)大類，每個(gè)大類用一個(gè)專用單字母符號(hào)表示。如

“K”

表示繼電器、接觸器類，“F”

表示愛(ài)護(hù)器件類等，單字母符號(hào)應(yīng)優(yōu)先采納。雙字母符號(hào)是由一個(gè)表示種類的單字母符號(hào)和另一字母組成，其組合應(yīng)以單字母符號(hào)在前，另一字母在后的次序列出。二、電氣原理圖

電氣原理圖用圖形和文字符號(hào)表示電路中各個(gè)電器元件的連接關(guān)系和電氣工作原理，它并不反映電器元件的實(shí)際大小和安裝位置。如下圖所示。

CW6132

型一般車(chē)床的電氣原理圖

（

1

）

電氣原理圖一般分為主電路、限制電路和協(xié)助電路

3

個(gè)部分。

（

2

）

電氣原理圖中全部電器元件的圖形和文字符號(hào)必需符合國(guó)家規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

（

3

）

在電氣原理圖中，全部電器的可動(dòng)部分均按原始狀態(tài)畫(huà)出。

（

4

）

動(dòng)力電路的電源線應(yīng)水平畫(huà)出；主電路應(yīng)垂直于電源線畫(huà)出；限制電路和協(xié)助電路應(yīng)垂直于兩條或幾條水平電源線之間；耗能元件（如線圈、電磁閥、照明燈和信號(hào)燈等）應(yīng)接在下面一條電源線一側(cè)，而各種限制觸點(diǎn)應(yīng)接在另一條電源線上。

（

5

）

應(yīng)盡量削減線條數(shù)量，避開(kāi)