電氣控制電路培訓課件

第1章電氣控制電路(diànlù)1.1三相(sānxiānɡ)交流異步電動機1.2直接(zhíjiē)啟動控制電路1.3點動控制電路1.4自鎖控制電路1.6正反轉(zhuǎn)控制電路1.5點動和自鎖混合控制、多地控制及順序控制電路1.7位置控制和自動往返控制電路1.8Y-△形降壓啟動控制電路1.9三相異步電動機的調(diào)速1.10機床電氣控制線路第一頁，共64頁。1.1三相(sānxiānɡ)交流異步電動機1.1.1三相交流(jiāoliú)異步電動機的結(jié)構(gòu)三相交流異步電動機主要(zhǔyào)由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成。如圖1-1所示。圖1-1三相交流異步電動機的構(gòu)件分解圖第二頁，共64頁。1.定子(dìngzǐ)定子由機座、定子鐵芯和三相(sānxiānɡ)定子繞組組成。機座：支撐(zhīchēng)轉(zhuǎn)子，作為磁路一部分和散熱的作用。定子鐵芯：由絕緣硅鋼片疊成，減少渦流損耗。如圖1-2所示。三相定子繞組：由漆包線繞制而成，分為U相、V相和W相，可以連接為Y形和△形。如圖1-3所示。圖1-2三相交流異步電動機的機座與定子鐵芯圖1-3三相交流異步電動機的定子繞組連接方式第三頁，共64頁。2．轉(zhuǎn)子(zhuànzǐ)轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組(ràozǔ)等組成。如圖1-4所示。轉(zhuǎn)軸(zhuànzhóu)：支撐轉(zhuǎn)子，保證定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙。轉(zhuǎn)子鐵芯：由硅鋼片疊成，用來嵌入轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子繞組：由銅條或鋁澆鑄而成，形似鼠籠，稱鼠籠轉(zhuǎn)子。圖1-4三相交流異步電動機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)第四頁，共64頁。1.1.2三相交流(jiāoliú)異步電動機的轉(zhuǎn)動原理1．鼠籠型轉(zhuǎn)子隨旋轉(zhuǎn)磁極而轉(zhuǎn)動(zhuàndòng)的實驗圖1-5鼠籠型轉(zhuǎn)子(zhuànzǐ)隨旋轉(zhuǎn)磁極轉(zhuǎn)動的實驗由上面實驗可以可得：鼠籠轉(zhuǎn)子與磁鐵的旋轉(zhuǎn)方向始終相同。原理：磁鐵旋轉(zhuǎn)切割轉(zhuǎn)子導體感應電動勢和感生電流感生電流與磁場作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)第五頁，共64頁。2．旋轉(zhuǎn)磁場(xuánzhuǎncíchǎnɡ)的產(chǎn)生三相交流(jiāoliú)電流在轉(zhuǎn)子空間產(chǎn)生的磁場如圖1-6所示圖1-6轉(zhuǎn)子空間旋轉(zhuǎn)磁場(xuánzhuǎncíchǎnɡ)的變化第六頁，共64頁。式中：ns——旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速（r/min）；f1——交流電源的頻率（Hz）；P——電動機定子繞組的磁極(cíjí)對數(shù)。旋轉(zhuǎn)磁場(xuánzhuǎncíchǎnɡ)的轉(zhuǎn)速：設電源頻率為50Hz，電動機磁極(cíjí)個數(shù)與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速關(guān)系見表1-1。磁極（個）2極4極6極8極10極12極ns（r/min）3

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000750600500表1-1 磁極個數(shù)與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速的關(guān)系將定子繞組接至三相交流電源的導線任意對調(diào)兩根，則旋轉(zhuǎn)磁場即反向轉(zhuǎn)動，電動機也隨之反轉(zhuǎn)。第七頁，共64頁。3．三相交流異步電動機的轉(zhuǎn)動(zhuàndòng)原理和轉(zhuǎn)差率通常將旋轉(zhuǎn)磁場(xuánzhuǎncíchǎnɡ)的轉(zhuǎn)速ns與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n的差和旋轉(zhuǎn)磁場(xuánzhuǎncíchǎnɡ)的轉(zhuǎn)速ns之比稱為轉(zhuǎn)差率，即由于三相交流異步電動機的額定轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速接近(jiējìn)，所以額定轉(zhuǎn)差率很小，通常為1%～7%。第八頁，共64頁。1.1.3三相(sānxiānɡ)交流異步電動機的額定值（1）額定功率（容量）（kW）。指電動機在額定運行狀態(tài)下，轉(zhuǎn)軸上輸出的機械功率。（2）額定電壓（V）。指電動機在正常運行時，定子繞組規(guī)定使用的線電壓。（3）額定電流（A）。指電動機在輸出額定功率時，定子繞組允許通過的線電流。（4）額定轉(zhuǎn)速（r/min）。指電動機在額定電壓、額定頻率及輸出額定功率時的轉(zhuǎn)速。（5）額定頻率（Hz）。指電動機在額定條件運行時的電源頻率。（6）接法。指三相(sānxiānɡ)定子繞組的連接方式。在380V的額定電壓下，小功率（3kW以下）電動機多為Y形（星形）連接，中、大功率電動機為△形（三角形）連接。第九頁，共64頁。1.1.4三相交流異步電動機的檢查(jiǎnchá)與測試（1）機械檢查(jiǎnchá)。（2）接線可靠。（3）定子繞組直流電阻的測試。（4）定子繞組絕緣電阻的測試。（5）運行電流的測試。第十頁，共64頁。1.2直接(zhíjiē)啟動控制電路1.2.1開啟(kāiqǐ)式刀開關(guān)1．結(jié)構(gòu)、電路符號(fúhào)和型號規(guī)格圖1-7開啟式刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)、電路符號和型號規(guī)格第十一頁，共64頁。2．選用(xuǎnyòng)方法（1）用于照明和電熱負載時，選用額定電壓為220V或250V，額定電流稍大于電路所有(suǒyǒu)負載的額定電流之和的兩極刀開關(guān)。（2）用于電動機直接啟動控制時，選用額定電壓380V或500V，額定電流大于或等于電動機額定電流3倍的三極刀開關(guān)。3．安裝(ānzhuāng)與使用（1）必須垂直安裝在控制屏或開關(guān)板上，不允許倒裝或平裝，以防止發(fā)生誤合閘事故。（2）在分斷或接通電路時應迅速果斷地拉合閘，以使電弧盡快熄滅。（3）由于開啟式刀開關(guān)沒有滅弧裝置，其分斷電流只能達到額定電流的1/3。第十二頁，共64頁。1.2.2封閉式負荷(fùhè)開關(guān)1．結(jié)構(gòu)、電路(diànlù)符號和型號規(guī)格圖1-8封閉式刀開關(guān)第十三頁，共64頁。1.2.3組合(zǔhé)開關(guān)組合(zǔhé)開關(guān)又稱為轉(zhuǎn)換開關(guān)，主要在電氣設備中作為電源引入開關(guān)。圖1-9HZ10-10/3型組合(zǔhé)開關(guān)第十四頁，共64頁。1.2.4隔離(gélí)開關(guān)圖1-10HL32型隔離(gélí)開關(guān)第十五頁，共64頁。1.2.5熔斷器表1-2 常用熔體(rónɡtǐ)的安秒特性熔體通過電流（A）1.25IN1.6IN1.8IN2IN2.5IN3IN4IN8IN熔斷時間（s）∞3

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2004084.52.51熔斷器由熔體、熔斷管和熔座三部分組成。熔體：熔體常做成絲狀或片狀，制作熔體的材料一般有鉛錫合金和銅。熔斷管：安裝熔體，作熔體的保護外殼并在熔體熔斷時兼有滅弧作用。熔座：起固定(gùdìng)熔斷管和連接引線作用。1．外形(wàixínɡ)、結(jié)構(gòu)與電路符號第十六頁，共64頁。圖1-11熔斷器外形、結(jié)構(gòu)與電路(diànlù)符號第十七頁，共64頁。2．主要(zhǔyào)技術(shù)參數(shù)（1）額定電壓(diànyā)。熔斷器長期安全工作的電壓(diànyā)。（2）額定電流。熔斷器長期安全工作的電流。3．熔體(rónɡtǐ)額定電流的選擇照明和電熱負載：熔體額定電流應等于或稍大于負載的額定電流。電動機控制電路：對于啟動負載重、啟動時間長的電動機，熔體額定電流的倍數(shù)應適當增大，反之適當減小。對于單臺電動機：熔體額定電流應大于或等于電動機額定電流的1.5～2.5倍。對于多臺電動機：熔體額定電流應大于或等于其中最大功率電動機的額定電流的1.5～2.5倍，再加上其余電動機的額定電流之和。第十八頁，共64頁。1.2.6負荷(fùhè)開關(guān)直接啟動控制電路1．電氣(diànqì)原理圖電氣原理圖是分析電路(diànlù)工作原理，安裝、調(diào)試和維修電氣電路(diànlù)的重要依據(jù)。在如圖1-12所示控制電路中，負荷開關(guān)QS起控制作用，熔斷器FU起短路保護作用。2．工作原理啟動：合上負荷開關(guān)QS→電動機M通電運轉(zhuǎn)。停止：斷開負荷開關(guān)QS→電動機M斷電停轉(zhuǎn)。圖1-12負荷開關(guān)直接啟動控制

電路電氣原理圖第十九頁，共64頁。1.2.7實習操作：安裝和操作負荷(fùhè)開關(guān)直接啟動控制電路1．課題(kètí)要求（1）能正確識別、選用負荷開關(guān)和熔斷器。（2）能正確安裝和操作負荷開關(guān)直接(zhíjiē)啟動控制電路。2．工具及器材表1-3 工具及器材序號名稱型號與規(guī)格單位數(shù)量1三相交流電源～3×380V（另有保護接地線）處12電工通用工具驗電筆、鋼絲鉗、螺絲刀（包括十字口螺絲刀、一字口螺絲刀）、電工刀、尖嘴鉗、活扳手等套13低壓開關(guān)封閉式負荷開關(guān)（HH4系列）只14低壓熔斷器RT系列個35電動機根據(jù)實習設備自定（小功率電動機）臺16導線BVR1.5mm2塑銅線若干第二十頁，共64頁。3．操作(cāozuò)注意事項不允許帶電安裝元器件或連接導線，斷開電源(diànyuán)后才能進行接線操作。通電檢查和運行時必須通知指導教師，在有指導教師現(xiàn)場監(jiān)護的情況下才能接通電源(diànyuán)。4．操作步驟（1）仔細觀察負荷開關(guān)和熔斷器，熟悉它們的外形、結(jié)構(gòu)、型號及主要技術(shù)參數(shù)的意義。（2）檢查負荷開關(guān)和熔斷器的好壞。（3）在電路板上按照電氣原理圖安裝器件，進行相應的配線。（4）經(jīng)指導教師(jiàoshī)檢查合格后進行通電操作。第二十一頁，共64頁。1.3點動控制電路1.3.1按鈕圖1-13按鈕1．分類與型號(xínghào)規(guī)格按鈕一般(yībān)分為常開按鈕、常閉按鈕和復合按鈕。2．按鈕的選用(xuǎnyòng)（1）根據(jù)使用場合和用途選擇按鈕的種類。（2）合理選用按鈕的顏色。第二十二頁，共64頁。1.3.2接觸器1．結(jié)構(gòu)(jiégòu)2．電路符號(fúhào)與型號規(guī)格圖1-14交流(jiāoliú)接觸器第二十三頁，共64頁。3．交流接觸器的工作(gōngzuò)原理圖1-15交流接觸器工作(gōngzuò)原理4．交流(jiāoliú)接觸器的選用（1）主觸點額定電壓的選擇。（2）主觸點額定電流的選擇。（3）線圈額定電壓選擇。第二十四頁，共64頁。1.3.3中間(zhōngjiān)繼電器圖1-16中間(zhōngjiān)繼電器第二十五頁，共64頁。1.3.4點動控制電路1．點動控制電路2．工作(gōngzuò)原理合上電源組合開關(guān)QS。啟動：按下按鈕SB→KM線圈得電→KM主觸點閉合→電動機M通電運轉(zhuǎn)(yùnzhuǎn)。停止：松開按鈕SB→KM線圈失電→KM主觸點分斷→電動機M斷電停止。圖1-17點動控制電路原理圖圖1-18點動控制電路安裝(ānzhuāng)接線圖第二十六頁，共64頁。1.4自鎖控制電路1.4.1自鎖控制電路1．自鎖控制電路圖1-20自鎖控制電路原理圖第二十七頁，共64頁。合上電源(diànyuán)隔離開關(guān)QS。2．工作(gōngzuò)原理圖1-21自鎖控制電路安裝(ānzhuāng)接線圖第二十八頁，共64頁。1.4.3熱繼電器圖1-22常用(chánɡyònɡ)熱繼電器外形第二十九頁，共64頁。1．熱繼電器結(jié)構(gòu)與電路(diànlù)符號圖1-23熱繼電器的結(jié)構(gòu)、動作原理和電路(diànlù)符號2．型號(xínghào)規(guī)格圖1-24熱繼電器的型號規(guī)格3．選用方法（1）選類型。（2）選擇額定電流。（3）合理整定熱元件的動作電流。第三十頁，共64頁。1.4.4具有過載(guòzài)保護的自鎖控制電路圖1-25具有過載(guòzài)保護的自鎖控制電路原理圖圖1-26具有過載(guòzài)保護的自鎖控制電路安裝接線圖第三十一頁，共64頁。1.5點動和自鎖混合控制(kòngzhì)、多地控制(kòngzhì)及順序控制(kòngzhì)電路1.5.1低壓(dīyā)斷路器1．DZ5系列低壓斷路器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電路(diànlù)符號圖1-27低壓斷路器圖1-28DZ5系列低壓斷路器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電路符號第三十二頁，共64頁。2．型號(xínghào)規(guī)格圖1-29DZ5系列(xìliè)低壓斷路器的型號規(guī)格3．選用(xuǎnyòng)方法（1）低壓斷路器的額定電壓和額定電流應等于或大于電路的工作電壓和工作電流。（2）熱脫扣器的額定電流應大于或等于電路的最大工作電流。（3）熱脫扣器的整定電流應等于被控制電路正常工作電流或電動機的額定電流。第三十三頁，共64頁。1.5.2點動與自鎖混合(hùnhé)控制電路圖1-30點動與自鎖混合(hùnhé)控制電路原理圖第三十四頁，共64頁。（1）連續(xù)(liánxù)控制（2）點動控制(kòngzhì)第三十五頁，共64頁。1.5.4多地控制電路圖1-32多地控制電路原理圖第三十六頁，共64頁。1.5.5順序控制電路(diànlù)1．順序控制電路(diànlù)1圖1-33順序控制電路(diànlù)1原理圖第三十七頁，共64頁。2．順序控制電路(diànlù)2圖1-34順序控制電路(diànlù)2原理圖第三十八頁，共64頁。3．順序控制電路(diànlù)3圖1-35順序控制電路(diànlù)3原理圖第三十九頁，共64頁。1.6正反轉(zhuǎn)(fǎnzhuǎn)控制電路1.6.1接觸器聯(lián)鎖(liánsuǒ)的正反轉(zhuǎn)控制電路1．接觸器聯(lián)鎖(liánsuǒ)的正反轉(zhuǎn)控制電路圖1-36接觸器聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路第四十頁，共64頁。2．工作(gōngzuò)原理（1）正轉(zhuǎn)控制(kòngzhì)（2）停止(tíngzhǐ)控制（3）反轉(zhuǎn)控制第四十一頁，共64頁。1.6.3雙重聯(lián)鎖(liánsuǒ)的正反轉(zhuǎn)控制電路1．雙重(shuāngchóng)聯(lián)鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路圖1-38雙重聯(lián)鎖(liánsuǒ)的正反轉(zhuǎn)控制電路第四十二頁，共64頁。按下SB1，整個控制電路失電，主觸點(chùdiǎn)分斷，電動機M斷電停轉(zhuǎn)。2．工作(gōngzuò)原理（1）正轉(zhuǎn)控制(kòngzhì)（2）反轉(zhuǎn)控制（3）停止控制第四十三頁，共64頁。1.7位置控制(kòngzhì)和自動往返控制(kòngzhì)電路圖1-39設備(shèbèi)運動工作臺的左、右限位行程開關(guān)第四十四頁，共64頁。1.7.1行程開關(guān)1．外形、結(jié)構(gòu)(jiégòu)和電路符號圖1-40行程開關(guān)外形、結(jié)構(gòu)(jiégòu)與電路符號第四十五頁，共64頁。圖1-41行程開關(guān)的型號(xínghào)規(guī)格2．型號(xínghào)規(guī)格第四十六頁，共64頁。1.7.2位置(wèizhi)控制電路1．位置(wèizhi)控制電路圖1-42位置(wèizhi)控制電路原理圖第四十七頁，共64頁。需要(xūyào)停止時按下SB1即可。2．電路(diànlù)原理（1）行車向前(xiànɡqián)運動（2）行車向后運動第四十八頁，共64頁。1.7.3自動(zìdòng)往返控制電路圖1-43磨床(móchuáng)工作臺第四十九頁，共64頁。圖1-44工作臺自動(zìdòng)往返控制電路原理圖第五十頁，共64頁。（1）啟動(qǐdòng)（2）停止(tíngzhǐ)停止(tíngzhǐ)時按下SB1即可。第五十一頁，共64頁。1.8Y-△形降壓(jiànɡyā)啟動控制電路1.8.1時間(shíjiān)繼電器1．通電(tōngdiàn)延時型時間繼電器圖1-46時間繼電器

1—線圈2—反力彈簧3—銜鐵4—鐵芯5—彈簧片6—瞬時觸點

7—杠桿8—延時觸點9—調(diào)節(jié)螺釘10—推桿11—空氣室12—寶塔形彈簧第五十二頁，共64頁。圖1-47通電延時型時間(shíjiān)繼電器的電路符號2．斷電(duàndiàn)延時型時間繼電器圖1-48斷電延時型時間繼電器的電路(diànlù)符號第五十三頁，共64頁。3．型號(xínghào)規(guī)格（1）供電電壓：交流(jiāoliú)（36V、110V、220V、380V）；直流（24V、27V、30V、36V、110V、220V）。（2）延時規(guī)格：5s、10s、30s、60s、120s、180s；5min、10min、20min、30min、60min。圖1-49時間繼電器的型號(xínghào)規(guī)格4．晶體管式時間繼電器主要技術(shù)數(shù)據(jù)為：第五十四頁，共64頁。（1）根據(jù)系統(tǒng)的延時范圍和精度選擇時間(shíjiān)繼電器的類型和系列。（2）根據(jù)控制電路的要求選擇時間(shíjiān)繼電器的延時方式（通電延時型或斷電延時型）。（3）時間(shíjiān)繼電器電磁線圈的電壓應與控制電路電壓等級相同。5．空氣阻尼(zǔní)式時間繼電器（1）供電電壓：交流(jiāoliú)（24V、36V、110V、220V、380V）；（2）延時規(guī)格：0.4～60s、0.4～180s。6．選用主要技術(shù)數(shù)據(jù)為：第五十五頁，共64頁。1.8.2Y-△形降壓(jiànɡyā)啟動控制電路圖1-50Y-△形降壓(jiànɡyā)啟動控制電路原理圖第五十六頁，共64頁。停止(tíngzhǐ)時按下SB1即可。電路(diànlù)工作原理合上電源開關(guān)QF。第五十七頁，共64頁。1.9三相(sānxiānɡ)異步