電工電子技術(shù)課件-第5章-異步電動(dòng)機(jī)及其控制

第5章異步電動(dòng)機(jī)及其控制5.1異步電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)5.3三相異步電動(dòng)機(jī)的控制5.4常用控制電器5.5電氣控制電路5.2異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械特性第1章第5章異步電動(dòng)機(jī)及其控制5.1異步電動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)5.15.1異步電動(dòng)機(jī)的基本知識(shí)1.

三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)繞線式定子轉(zhuǎn)子定子鐵芯機(jī)座定子繞組轉(zhuǎn)子鐵芯轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)子繞組風(fēng)罩風(fēng)葉轉(zhuǎn)子定子端蓋5.1異步電動(dòng)機(jī)的基本知識(shí)1.三相異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)鼠籠2問題與討論鼠籠型電動(dòng)機(jī)的定子各部分結(jié)構(gòu)和作用如何？鼠籠型異步機(jī)轉(zhuǎn)子各部分的結(jié)構(gòu)和作用是什么？定子鐵芯是由0.5mm厚的硅鋼片疊壓制成，在其內(nèi)圓沖有分布的槽。定子鐵芯的作用：一是槽內(nèi)可用來嵌放定子繞組；二是定子鐵芯構(gòu)成電動(dòng)機(jī)磁路的一部分。定子繞組是由銅導(dǎo)線繞制而成。構(gòu)成電動(dòng)機(jī)電路的一部分。機(jī)座是電動(dòng)機(jī)的支架，一般用鑄鐵或鑄鋼制成。轉(zhuǎn)子鐵芯沖片鑄鋁籠形轉(zhuǎn)子籠形轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子鐵芯是也是由0.5mm厚的硅鋼片疊壓制成，在其外圓沖有分布的槽。轉(zhuǎn)子鐵芯可嵌放轉(zhuǎn)子繞組，構(gòu)成電機(jī)磁路的另一部分。轉(zhuǎn)子繞組大部分是澆鑄鋁籠型，大功率也有銅條制成的籠型轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，構(gòu)成電機(jī)電路的一部分。由轉(zhuǎn)軸輸出機(jī)械能。問題與討論鼠籠型電動(dòng)機(jī)的定子各部分結(jié)構(gòu)和作用如何？鼠籠型異步32.

三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理(1)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生n1AXBYCZ三相定子繞組中通過的電流0iAiBiCωti

電流出ωt=0時(shí)電流和磁場(chǎng)情況NS電流入AAA同理可分析出其它時(shí)刻電流的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向。2.三相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理(1)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的產(chǎn)生n1AX4顯然，異步電動(dòng)機(jī)中旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)代替了旋轉(zhuǎn)磁極。定子電流旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向：取決于三相電流的相序。若要改變異步電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向：只需換接其中兩相的順序即可。0iAiBiCωti0iBiAiCωti顯然，異步電動(dòng)機(jī)中旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)代替了旋轉(zhuǎn)磁極。定子電流旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的5問題與討論旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)和同步轉(zhuǎn)速n1之間有什么關(guān)系？AXYCBZAiBiAiCYZCBX此種接法下，合成磁場(chǎng)只有一對(duì)磁極，則極對(duì)數(shù)p=1。極對(duì)數(shù)p=1時(shí)：

將每相繞組分成兩段，按上圖放入定子槽內(nèi)。形成的磁場(chǎng)則是兩對(duì)磁極。XiBiAiCAA'XCX'BC'YZ'ZB'Y'此時(shí)同步轉(zhuǎn)速問題與討論旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的極對(duì)數(shù)和同步轉(zhuǎn)速n1之間有什么關(guān)系？AX6ωt=0時(shí)轉(zhuǎn)子電流和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)情況n1AXBYCZNSω(2)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理用右手定則可判斷出轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電流的方向如圖示；再用左手定則判斷出轉(zhuǎn)子導(dǎo)體的受力方向?yàn)樯嫌蚁伦?，因此轉(zhuǎn)子順著同步磁場(chǎng)n1的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。異步機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理

三相對(duì)稱定子繞組中通入對(duì)稱三相交流電，即在氣隙中形成一個(gè)在時(shí)間上、空間上都隨時(shí)間變化的一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。固定不動(dòng)的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相切割后感應(yīng)電流成為載流導(dǎo)體。載流導(dǎo)體又和旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相互作用，對(duì)軸生成電磁轉(zhuǎn)矩，于是電動(dòng)機(jī)就順著同步轉(zhuǎn)速的方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來。問題與討論電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n能等于同步轉(zhuǎn)速n1嗎？轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)提示：如果轉(zhuǎn)子不切割磁場(chǎng)不能生成感應(yīng)電流轉(zhuǎn)子不是載流導(dǎo)體則不能受力轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)論：n≠n1異步！ωt=0時(shí)轉(zhuǎn)子電流和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)情況n1AXBYCZNSω(27

轉(zhuǎn)差率S的概念：轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速之差。即：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)瞬間:（轉(zhuǎn)差率最大）轉(zhuǎn)子最大轉(zhuǎn)速:（轉(zhuǎn)差率最?。╇妱?dòng)機(jī)運(yùn)行之中:顯然電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率隨電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速升高而減小。轉(zhuǎn)差率S的概念：轉(zhuǎn)差率為旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的同步轉(zhuǎn)速和電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)83.

三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y132M-4功率7.5KW頻率50Hz電壓380V

電流15.4A

接法Δ轉(zhuǎn)速1440r/min絕緣等級(jí)B工作方式連續(xù)標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)工作制S1

B級(jí)絕緣年月編號(hào)××電機(jī)廠Y表示異步機(jī)，132（mm）表示機(jī)座中心高度；M代表中機(jī)座（L長(zhǎng)機(jī)座、S短機(jī)座）。額定功率指的是電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率。額定電壓、電流均指電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行情況下的定子線電壓、線電流的數(shù)值。額定轉(zhuǎn)速指的是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n

。三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組有兩種接法：Y形和Δ形

。三相定子繞組由機(jī)殼外面的接線盒引出，左下圖為Y接連線圖；右下圖為Δ接連線圖。3.三相異步電動(dòng)機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)Y表示異步機(jī)，9同步轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)差率：解：三相異步電動(dòng)機(jī)p=3，電源f1=50Hz，電機(jī)額定轉(zhuǎn)速n=960r/min。求：轉(zhuǎn)差率s，轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)的頻率f2例：同步轉(zhuǎn)速：轉(zhuǎn)差率：解：三相異步電動(dòng)機(jī)p10

若能給單相異步電動(dòng)機(jī)一個(gè)外力使它轉(zhuǎn)動(dòng)起來，則順時(shí)針旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)B1和逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)B2產(chǎn)生的合成電磁轉(zhuǎn)矩不再為零，在這個(gè)合成轉(zhuǎn)矩的作用下，即使不需要其它的外在因素，單相異步電動(dòng)機(jī)仍將沿著原來的運(yùn)動(dòng)方向繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。3.

單相異步電動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)室、家庭及辦公場(chǎng)所通常是單相供電，因此實(shí)驗(yàn)室的很多儀器、各種電動(dòng)小型工具、家用洗衣機(jī)、電冰箱、電風(fēng)扇等，都采用單相異步電動(dòng)機(jī)。單相異步機(jī)采用鼠籠式轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，一般容量多在0.75KW以下。

在單相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組通入單相交流電，電動(dòng)機(jī)內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)大小及方向隨時(shí)間沿定子繞組軸線方向變化的磁場(chǎng)，稱為脈動(dòng)磁場(chǎng)。SN若11脈動(dòng)磁場(chǎng)可以分解為兩個(gè)大小相等、轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)B1、B2。問題與討論單相異步電動(dòng)機(jī)為什么不會(huì)自行起動(dòng)？順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)B1對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生順時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩；逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)B2對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩。由于在任何時(shí)刻這兩個(gè)電磁轉(zhuǎn)矩都大小相等、方向相反，所以單向異步機(jī)的轉(zhuǎn)子不會(huì)自行起動(dòng)，也就是說單相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為零。合成的脈動(dòng)磁場(chǎng)在任一時(shí)刻都是大小隨時(shí)間變化，但磁場(chǎng)的軸向不變。脈動(dòng)磁場(chǎng)可以分解為兩個(gè)大小相等、轉(zhuǎn)速相同、轉(zhuǎn)向12如何讓單相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來？電容分相法可讓單相異步機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)如何讓單相異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來？電容分相法可讓單相異步機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)13

上圖所示分別為單相異步電動(dòng)機(jī)的定子磁場(chǎng)分別在ωt=0°、ωt=

45°、ωt=

90°三個(gè)時(shí)刻時(shí)的合成磁場(chǎng)方向。可見合成磁場(chǎng)隨著時(shí)間按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。即加入電容起動(dòng)繞組后，單相異步電動(dòng)機(jī)的合成磁場(chǎng)就是一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，因此它就可以自行起動(dòng)了。上圖所示分別為單相異步電動(dòng)機(jī)的定子磁場(chǎng)分別145.2異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械轉(zhuǎn)矩1.

異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩與電源電壓的平方成正比：（牛頓米）

三相異步機(jī)轉(zhuǎn)子中各載流導(dǎo)體在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下，受到電磁力所形成的轉(zhuǎn)矩之總和，稱為電磁轉(zhuǎn)矩

T：結(jié)構(gòu)常數(shù)每極磁通轉(zhuǎn)子電流轉(zhuǎn)子電路功率因數(shù)5.2異步電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩和機(jī)械轉(zhuǎn)矩1.異步電動(dòng)機(jī)的電磁15必須指出：

T∝U12的關(guān)系并不意味著電動(dòng)機(jī)的工作電壓越高，電動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的轉(zhuǎn)矩就越大。電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行情況下，不論電源電壓是高是低，其輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩的大小，只決定于負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小。換言之，當(dāng)T＝TL時(shí)，電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定在某一速度下運(yùn)行；若T>TL時(shí)，電動(dòng)機(jī)加速運(yùn)行；在T<TL時(shí)，電動(dòng)機(jī)將做減速運(yùn)行或者直至停轉(zhuǎn)。TTm0ssm1n＝0n＝n0Sm稱為臨界轉(zhuǎn)差率，對(duì)應(yīng)電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩Tm。λm是電機(jī)的過載系數(shù)，反映了其過載能力。必須指出：TTm0ssm1n＝0n＝n0Sm162.

異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性TmTstTNT反DEnT0nNn0ABC同步轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速最大轉(zhuǎn)矩起動(dòng)轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨輸出轉(zhuǎn)矩的變化而變化的關(guān)系曲線稱為機(jī)械特性。D點(diǎn)是電動(dòng)機(jī)的額定工作點(diǎn)。對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩是額定轉(zhuǎn)矩；對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速是額定轉(zhuǎn)速。AB段是穩(wěn)定運(yùn)行段。電動(dòng)機(jī)隨著負(fù)載的增加而轉(zhuǎn)速略有下降；隨負(fù)載的減少而轉(zhuǎn)速略有上升（E點(diǎn)）電動(dòng)機(jī)若要迅速起動(dòng)起來，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩Tst

必須大于轉(zhuǎn)軸上的負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩TN。BC段始終處于不穩(wěn)定的過渡狀態(tài)。2.異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性TmTstTNT反DEnT0nNn17異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩公式

當(dāng)常數(shù)為9550時(shí)，P2N的單位是千瓦【KW】；若常數(shù)為9.55時(shí)，P2N的單位用瓦【W(wǎng)】。式中λS稱為起動(dòng)能力（系數(shù)）。異步電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩公式當(dāng)常數(shù)為9550時(shí)，P18例：例：195.3三相異步電動(dòng)機(jī)的控制5.3.1三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)1．直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)容量在10kW以下，并且小于供電變壓器容量的20％直接起動(dòng)是利用閘刀開關(guān)或接觸器將電動(dòng)機(jī)直接接到額定電壓上的起動(dòng)方式，又叫全壓起動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：起動(dòng)簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)：起動(dòng)電流較大，將使線路電壓下降，影響負(fù)載正常工作。適用范圍：5.3三相異步電動(dòng)機(jī)的控制5.3.1三相異步電動(dòng)機(jī)的起202．降壓起動(dòng)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均為全壓起動(dòng)時(shí)的1／3。Δ運(yùn)行時(shí)，首尾相接構(gòu)成閉環(huán)Y起動(dòng)時(shí)，繞組尾端連成一點(diǎn)適用范圍：正常運(yùn)行時(shí)定子繞組為三角形連接，且每相繞組都有兩個(gè)引出端子的電動(dòng)機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：起動(dòng)電流為全壓起動(dòng)時(shí)的1／3。QS1L3V2L2L1QS2FUV1U1U2W1W2V1U1W1W2U2V2Y-Δ降壓起動(dòng)：起動(dòng)時(shí)定子繞組連成星形，通電后電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)速升高到接近額定轉(zhuǎn)速時(shí)再換接成三角形。2．降壓起動(dòng)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩均為全壓起動(dòng)時(shí)的1／3。Δ運(yùn)行時(shí)，首尾相21AZBYXC正常運(yùn)行UPABCXYZ起動(dòng)UP'Y－起動(dòng)應(yīng)注意的問題：（1）僅適用于正常接法為三角形接法的電機(jī)。

所以降壓起動(dòng)適合于空載或輕載起動(dòng)的場(chǎng)合。（2）Y－起動(dòng)Ist↓時(shí)Tst↓。AZBYXC正常UPABCXYZ起動(dòng)UP'Y－起動(dòng)應(yīng)注22三相異步電動(dòng)機(jī)，電源電壓=380V，三相定子繞組接法運(yùn)行，額定電流IN=20A，啟動(dòng)電流Ist/IN=7，求：（1）接法時(shí)的啟動(dòng)電流Ist

（2）若啟動(dòng)時(shí)改為Y接法，求IstY（1）Ist=7IN=720=140A（2）IstY=Ist/3=140/3=47A例：解：三相異步電動(dòng)機(jī)，電源電壓=380V，三相23利用三相自耦變壓器將電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中的端電壓降低，以達(dá)到減小起動(dòng)電流的目的。自耦變壓器備有40％、60％、80％等多種抽頭，使用時(shí)要根據(jù)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求具體選擇。自耦降壓起動(dòng)：運(yùn)行時(shí)開關(guān)上打與電機(jī)直通起動(dòng)時(shí)開關(guān)向下打，與自耦變壓器相連。QS1L3V1L2L1QS2FUV1U1U1W1W1L2L1L3優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：具有不同的抽頭，可以根據(jù)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的要求，比較方便的得到不同的電壓。體積大、成本高。適用范圍：適用于容量較大的電動(dòng)機(jī)或不能用Y-Δ降壓起動(dòng)的鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)。利用三相自耦變壓器將電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過程中的端電24繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入附加電阻后，既可以降低起動(dòng)電流，又可以增大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)

繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性能和調(diào)速性能都優(yōu)于鼠籠式異步機(jī)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修不易且造價(jià)較高。繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子繞組串入附加電阻后，既251.改變極對(duì)數(shù)p

有級(jí)調(diào)速。由上式可看出，異步電動(dòng)機(jī)調(diào)速的方法有三種：5.3.2三相異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速三相異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速2.改變轉(zhuǎn)差率s

無級(jí)調(diào)速。3.改變電源頻率f1（變頻調(diào)速）

無級(jí)調(diào)速。

第三種調(diào)速方法發(fā)展很快，且調(diào)速性能較好。其主要環(huán)節(jié)是研制變頻電源（常由整流器、逆變器等組成）。1.改變極對(duì)數(shù)p有級(jí)調(diào)速。由上式可看265.3.3三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)1.能耗制動(dòng)

電動(dòng)機(jī)斷電后由于機(jī)械慣性總要經(jīng)過一段時(shí)間才能停下來。為了提高生產(chǎn)效率及安全，采用一定的方法讓高速運(yùn)轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)迅速停轉(zhuǎn)，就是所謂的制動(dòng)。制動(dòng)方法：n0=0R＋－M~3NSnF＋當(dāng)電動(dòng)機(jī)三相定子繞組與交流電源斷開后，把直流電通入兩相繞組，產(chǎn)生固定不動(dòng)的磁場(chǎng)n0。電動(dòng)機(jī)由于慣性仍在運(yùn)轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割固定磁場(chǎng)感應(yīng)電流，載流導(dǎo)體受到與轉(zhuǎn)子慣性方向相反的電磁力使電機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。能耗制動(dòng)常用于生產(chǎn)機(jī)械中的各種機(jī)床制動(dòng)。5.3.3三相異步電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)1.能耗制動(dòng)272.反接制動(dòng)n0NSnF＋把與電源相連接的三根火線任意兩根的位置對(duì)調(diào)，使旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)反向旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)由于慣性仍在運(yùn)轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割反向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)感應(yīng)電流，載流導(dǎo)體受到與轉(zhuǎn)子慣性方向相反的電磁力使電機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。反接制動(dòng)適用于中型車床和銑床的主軸制動(dòng)。ABM~3C3.再生發(fā)電制動(dòng)n0=0NSnF＋起重機(jī)快速下放重物，使重物拖動(dòng)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)n>n0情況時(shí)，電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，此時(shí)在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體中感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的方向與原電流方向相反，因此產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩方向也相反，這種制動(dòng)稱為再生發(fā)電制動(dòng)。2.反接制動(dòng)n0NSnF＋把與電源相連接的三根火線任意兩根285.4常用控制電器5.4.1常用低壓電器1．開關(guān)電器HK系列瓷底膠蓋刀開關(guān)圖符號(hào)及外形圖組合開關(guān)圖符號(hào)及外形圖組合開關(guān)內(nèi)部解剖圖刀開關(guān)適用于不頻繁接通和斷開電路；組合開關(guān)適用于機(jī)床設(shè)備的電源引入開關(guān)。5.4常用控制電器5.4.1常用低壓電器1．開關(guān)電器29斷路器（自動(dòng)空氣開關(guān)）簡(jiǎn)介斷路器產(chǎn)品外形圖UVW彈簧主觸頭搭鉤電磁脫扣器欠電壓脫扣器熱脫扣器

DZ型低壓斷路器工作原理圖

低壓斷路器的三副主觸頭串聯(lián)在被保護(hù)的三相主電路中，由于搭鉤鉤住彈簧，使主觸頭保持閉合狀態(tài)。當(dāng)線路正常工作時(shí)，電磁脫扣器中線圈所產(chǎn)生的吸力不能將它的銜鐵吸合。如果線路發(fā)生短路和產(chǎn)生較大過電流時(shí)，電磁脫扣器中線圈所產(chǎn)生的吸力增大，將銜鐵吸合，并撞擊杠桿，把搭鉤頂上去，在彈簧的作用下切斷主觸頭，實(shí)現(xiàn)了短路保護(hù)。如果線路上電壓下降或失去電壓時(shí)，欠電壓脫扣器的吸力減小或失去吸力，銜鐵被彈簧拉開，撞擊杠桿，把搭鉤頂開，切斷主觸頭，實(shí)現(xiàn)了過載保護(hù)。

工作原理斷路器（自動(dòng)空氣開關(guān)）簡(jiǎn)介斷路器產(chǎn)品外形圖UVW彈簧主觸頭搭30熔斷器簡(jiǎn)介熔斷器產(chǎn)品外形圖熔斷器簡(jiǎn)稱保險(xiǎn)絲，是最簡(jiǎn)單有效的短路保護(hù)裝置。熔斷器中的熔絲和熔片是用易熔合金制成的，當(dāng)流過熔體的電流大于它的整定值時(shí)，熔體立刻熔斷，切斷電源，起到保護(hù)作用。①一般照明電路，熔體IN>IL；熔斷器熔體選用的原則②單臺(tái)電動(dòng)機(jī)：熔體IN>（1.5～2.5）IL；③多臺(tái)電動(dòng)機(jī)：熔體IN≥（1.5～2.5）倍最大電機(jī)IN加其余電機(jī)的額定電流。圖符號(hào)FU熔斷器簡(jiǎn)介熔斷器產(chǎn)品外形圖熔斷器簡(jiǎn)稱保險(xiǎn)絲，是最簡(jiǎn)單有效的短31觸頭系統(tǒng)電磁系統(tǒng)交流接觸器簡(jiǎn)介接觸器結(jié)構(gòu)組成及作用：交流接觸器結(jié)構(gòu)原理圖鐵芯、銜鐵通電線圈三對(duì)主觸頭：控制主電路的通、斷.兩對(duì)輔助常開觸頭、兩對(duì)輔助常閉觸頭：自鎖和互鎖交流接觸器產(chǎn)品外形圖觸頭系統(tǒng)電磁系統(tǒng)交流接觸器簡(jiǎn)介接觸器結(jié)構(gòu)組成及作用：交流接觸32

發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長(zhǎng)時(shí)間過載，雙金屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開。熱繼電器簡(jiǎn)介熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理來切斷電路以保護(hù)電器的設(shè)備。熱繼電器產(chǎn)品圖結(jié)構(gòu)原理圖和圖符號(hào)工作原理：發(fā)熱元件I常閉觸頭雙金屬片扣板發(fā)熱元件常閉觸頭FRFR發(fā)熱元件串接在主電路中；常閉觸點(diǎn)串接在控制電路中發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長(zhǎng)時(shí)間過載，雙金屬33線圈通電銜鐵吸合（向下）連桿動(dòng)作觸頭動(dòng)作時(shí)間繼電器簡(jiǎn)介結(jié)構(gòu)原理圖時(shí)間繼電器產(chǎn)品外形圖通電延時(shí)：當(dāng)線圈通電時(shí)觸頭延時(shí)動(dòng)作，線圈斷電時(shí)使觸頭瞬時(shí)復(fù)位；斷電延時(shí)：線圈斷電時(shí)使觸頭延時(shí)復(fù)位，線圈通電時(shí)使觸頭瞬時(shí)動(dòng)作。線圈銜鐵調(diào)整螺釘延時(shí)打開觸頭延時(shí)閉合觸頭氣室時(shí)間繼電器是電路中控制動(dòng)作時(shí)間的設(shè)備。它利用電磁原理來實(shí)現(xiàn)觸頭的延時(shí)接通和斷開。線圈通電銜鐵吸合（向下）連桿動(dòng)作34時(shí)間繼電器觸頭類型斷電式常閉斷電后延時(shí)閉合常開斷電后延時(shí)斷開通電式瞬時(shí)動(dòng)作延時(shí)動(dòng)作常閉觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)常開通電后延時(shí)閉合常閉通電后延時(shí)斷開時(shí)間繼電器觸頭類型斷電式常閉常開35控制按鈕簡(jiǎn)介結(jié)構(gòu)原理圖及圖符號(hào)控制按鈕產(chǎn)品外形圖控制按鈕是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛的主令電器。控制按鈕由按鈕帽、復(fù)位彈簧橋式觸點(diǎn)和外殼構(gòu)成。動(dòng)觸點(diǎn)和上面的靜觸點(diǎn)組成常閉；和下面的靜觸點(diǎn)組成常開。按下按鈕，常閉觸點(diǎn)斷開、常開觸點(diǎn)閉合；松開按鈕，在彈簧作用下各觸點(diǎn)恢復(fù)原態(tài)。常開(動(dòng)合)按鈕電路符號(hào)SB常閉(動(dòng)斷)按鈕SB電路符號(hào)復(fù)合按鈕SB電路符號(hào)控制按鈕簡(jiǎn)介結(jié)構(gòu)原理圖及圖符號(hào)控制按鈕產(chǎn)品外形圖控制按鈕是一36位置開關(guān)（行程開關(guān)）簡(jiǎn)介結(jié)構(gòu)原理圖及圖符號(hào)位置開關(guān)產(chǎn)品外形圖位置開關(guān)又稱行程開關(guān)或限位開關(guān)，其作用是將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生改變，即按一定行程自動(dòng)停車、反轉(zhuǎn)、變速或循環(huán)。工作原理：當(dāng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的擋鐵壓到位置開關(guān)的滾輪上時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿連同轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪撞動(dòng)撞塊使得常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合；擋鐵移開后，復(fù)位彈簧使其復(fù)位。STST位置開關(guān)（行程開關(guān)）簡(jiǎn)介結(jié)構(gòu)原理圖及圖符號(hào)位置開關(guān)產(chǎn)品外形圖375.4.2常用高壓控制電器簡(jiǎn)介高壓斷路器產(chǎn)品外形圖高壓隔離開關(guān)產(chǎn)品外形圖高壓斷路器是既能接通和斷開高壓線路的工作電流，又能自動(dòng)切斷短路電流的高壓開關(guān)設(shè)備。工作原理：

在同一高壓電路中，高壓隔離開關(guān)與高壓斷路器串聯(lián)配合操作：接通電路時(shí)，必須先合上高壓隔離開關(guān)，再合高壓斷路器；斷開電路時(shí)，必須先斷開高壓斷路器，切斷工作電流后，再打開高壓隔離開關(guān)。高壓隔離開關(guān)是用來將高壓電路中需停電的部分與帶電部分可靠地分離開來，并留有間隙，以保證停電時(shí)檢修人員的安全。5.4.2常用高壓控制電器簡(jiǎn)介高壓斷路器產(chǎn)品外形圖高壓隔38主觸頭：檢驗(yàn)學(xué)習(xí)結(jié)果組合開關(guān)用于三相異步電動(dòng)機(jī)控制時(shí)，額定電流應(yīng)如何選擇？低壓斷路器有哪些保護(hù)功能？熱繼電器的作用？其常閉觸點(diǎn)應(yīng)串聯(lián)接在電路的哪個(gè)部分？接觸器主要有哪幾個(gè)部分組成？各部分圖符號(hào)如何表示？額定電流一般選擇為電動(dòng)機(jī)額定電流值的1.5～2.5倍。答案在書中找低壓斷路器具有短路保護(hù)、過載保護(hù)、斷電保護(hù)及欠壓保護(hù)等功能。熱繼電器在電路中起過載保護(hù)作用，其常閉觸點(diǎn)應(yīng)串聯(lián)接在控制電路中，與接觸器的線圈相串聯(lián)。接觸器主要有觸頭部分和電磁部分組成：輔助常開：輔助常閉：線圈KMKMKMKM主觸頭串接在主電路中；輔助觸頭與線圈接在控制電路中。主觸頭：檢驗(yàn)學(xué)習(xí)結(jié)果組合開關(guān)用于三相異步電動(dòng)機(jī)控制時(shí)，額定電395.5電氣控制電路1.點(diǎn)動(dòng)控制電路B'C'KMSB動(dòng)作過程按下按鈕（SB）→線圈

（KM）通電→主觸頭（KM）閉合→電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；

控制電路主電路M3~L1KMFUQSL2L3松開按鈕（SB）→線圈

（KM）斷電→主觸頭（KM）打開→電機(jī)停轉(zhuǎn)。

5.5電氣控制電路1.點(diǎn)動(dòng)控制電路B'C'KMSB動(dòng)402.電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路控制過程按下按鈕（SB2）→線圈

（KM）通電→KM主觸頭閉合，輔助常開閉合自鎖→電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；控制電路主電路M3~L1KMFUQSL2L3按下停止按鈕（SB1）→線圈

（KM）斷電→KM主觸頭/輔助觸頭均打開→電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。

B'C'自保持KMSB1起動(dòng)按鈕停車按鈕KMSB22.電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制電路控制過程按下按鈕（SB2）41簡(jiǎn)單的接觸器控制原理L1L2L3M3~刀閘起隔離作用輔助常開自鎖停止按鈕接常閉起動(dòng)按鈕接常開三對(duì)主觸頭主電路通斷復(fù)位彈簧銜鐵鐵芯通電線圈簡(jiǎn)單的接觸器控制原理L1L2L3M刀閘起隔離作用輔助常開自鎖42M3~L1L2L3KMFUQSFR電流成回路，只要接兩相就可以了。發(fā)熱元件熱繼電器常閉觸頭KMSB1KMSB2FR電動(dòng)機(jī)單向連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)加過載保護(hù)控制電路主電路控制電路ML1L2L3KMFUQSFR電流成回路，只要發(fā)熱元件熱繼電43

下面控制電路能否實(shí)現(xiàn)既能點(diǎn)動(dòng)、又能連續(xù)運(yùn)行思考不能點(diǎn)動(dòng)！KMSB1KMSB2FRSB3下面控制電路能否實(shí)現(xiàn)既能點(diǎn)動(dòng)、思考不能點(diǎn)動(dòng)！443.電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路SB2和SB3不能同時(shí)按下，否則會(huì)造成短路！KM2M3~L1L2L3KM1FUQSFRKM1KM1SB1SB2FRKM2KM2SB3主電路SB2KM1線圈得電KM1常開閉合自鎖電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；SB1電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。操作過程：SB3KM2線圈得電KM2常開閉合自鎖電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；SB1電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)?？刂齐娐?.電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制電路SB2和SB3不能同時(shí)按下，否45上述正、反轉(zhuǎn)控制電路有何問題？如何改進(jìn)控制電路，從而避免上述情況發(fā)生？很容易在電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)按下反轉(zhuǎn)按鈕或在電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)按下正轉(zhuǎn)按鈕，由此可造成兩相短路！在正、反轉(zhuǎn)控制電路中串聯(lián)上正、反轉(zhuǎn)接觸器的互鎖常閉觸頭可以避免兩相短路：KM1