《電工電子技術(shù)項(xiàng)目教程 》課件-4.項(xiàng)目4 常用低壓電氣元器件

電工電子技術(shù)項(xiàng)目化教程項(xiàng)目4常用低壓電氣元器件任務(wù)4.1常用電氣元器件任務(wù)1.2常見(jiàn)電動(dòng)機(jī)控制線路任務(wù)4.1常用電氣元器件一、任務(wù)引入任務(wù)2.1常用電氣元器件

在日常的供配電系統(tǒng)中，斷路器是常用的一種電氣元器件。斷路器又稱為自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，它是一種既有手動(dòng)開(kāi)關(guān)作用，又能進(jìn)行自動(dòng)失壓、欠壓、過(guò)載和短路保護(hù)的電器，應(yīng)用極為廣泛。

低壓配電電路是各種低壓供配電設(shè)備按照一定的供配電控制關(guān)系連接而成，具有將供電電源向后級(jí)層層傳遞的特點(diǎn)。在樓層住戶配電箱和室內(nèi)配電盤中，都用到斷路器進(jìn)行電能控制。圖4-1為低壓供配電電路實(shí)物連接關(guān)系圖。

本任務(wù)主要介紹熔斷器、刀開(kāi)關(guān)、低壓斷路器、交流接觸器、熱繼電器等常用低壓電器設(shè)備。任務(wù)4.1常用電氣元器件圖4-1低壓供配電電路實(shí)物連接關(guān)系圖任務(wù)4.1常用電氣元器件二、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：

掌握常用低壓電氣元器件的用途；

了解常用低壓電氣元器件的結(jié)構(gòu)。能力目標(biāo)：

能夠理解常用低壓電氣元器件主要參數(shù)的含義；

能夠正確選用常用低壓電氣元器件。素質(zhì)目標(biāo):

培養(yǎng)學(xué)生查閱資料的能力；

培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；

培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和思維能力。任務(wù)4.1常用電氣元器件三、相關(guān)知識(shí)（一）熔斷器1.熔斷器的結(jié)構(gòu)和分類常用的熔斷器有以下幾種。（1）插入式熔斷器

插入式熔斷器如圖4-2所示，常用于380V及以下電壓等級(jí)的電路中。（2）螺旋式熔斷器

螺旋式熔斷器如圖4-3所示。熔體上的上端蓋有一熔斷指示器，一旦熔體熔斷，指示器馬上彈出，可透過(guò)瓷帽上的玻璃孔觀察，它常用于機(jī)床電氣控制設(shè)備中。圖4-2插入式熔斷器圖4-3螺旋式熔斷器

l-動(dòng)觸頭；2-熔體；3-瓷插件；l-底座；2-熔體；3-瓷帽4-靜觸頭；5-瓷座任務(wù)4.1常用電氣元器件（3）封閉式熔斷器

封閉式熔斷器分有填料熔斷器和無(wú)填料熔斷器兩種。有填料封閉式熔斷器如圖4-4所示，分?jǐn)嗄芰?qiáng)，用于電壓等級(jí)500V以下、電流等級(jí)1kA以下的電路中。無(wú)填料封閉式熔斷器如圖4-5所示，分?jǐn)嗄芰ι孕?，用?00V以下、600A以下電力網(wǎng)或配電設(shè)備中。（4）快速熔斷器

快速熔斷器主要用于半導(dǎo)體整流元件或整流裝置的短路保護(hù)。（5）自復(fù)式熔斷器

自復(fù)熔斷器采用金屬鈉作熔體，當(dāng)電路發(fā)生短路故障時(shí)，短路電流產(chǎn)生高溫使鈉迅速汽化，汽態(tài)鈉呈現(xiàn)高阻態(tài)，從而限制了短路電流。當(dāng)短路電流消失后，溫度下降，金屬鈉恢復(fù)原來(lái)的良好導(dǎo)電性能。圖4-4有填料封閉式熔斷器圖4-5無(wú)填料封閉式熔斷器

1-瓷底座；2-彈簧片；3-管體；l-銅圈；2-熔斷管；3-管帽；4-插座；4-絕緣手柄；5-熔體5-特殊墊圈；6-熔體；7-熔片任務(wù)4.1常用電氣元器件2.熔斷器的主要參數(shù)（1）額定電壓：指熔斷器長(zhǎng)期工作時(shí)和分?jǐn)嗪竽軌虺惺艿碾妷骸＃?）額定電流：指熔斷器長(zhǎng)期工作時(shí)，電器設(shè)備升溫不超過(guò)規(guī)定值時(shí)所能承受的電流。（3）熔斷電流：指通過(guò)熔體并能使其融化的最小電流。3.熔斷器的選擇（1）熔斷器額定電壓的選擇熔斷器額定電壓的選擇值一般應(yīng)等于或大于電器設(shè)備的額定電壓。（2）熔體額定電流的選擇對(duì)于負(fù)載平穩(wěn)無(wú)沖擊的照明電路、電阻、電爐等，熔體額定電流略大于或等于負(fù)荷電路中的額定電流。任務(wù)4.1常用電氣元器件（二）刀開(kāi)關(guān)1．刀開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)

刀開(kāi)關(guān)是低壓電器中結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、應(yīng)用較廣的一類手動(dòng)電器，常用于照明電路的電源開(kāi)關(guān)，也可用來(lái)非頻繁地接通和分?jǐn)嗳萘枯^小的低壓配電電器。刀開(kāi)關(guān)由操作手柄、熔絲、觸刀、觸點(diǎn)座和底座組成，其結(jié)構(gòu)和電路符號(hào)如圖4-6、4-7和4-8所示。圖4-6塑殼刀開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)圖l-瓷柄；2-動(dòng)觸頭；3-出線座；4-瓷底座；5-靜觸頭；6-進(jìn)線座；7-膠蓋緊固螺釘；8-膠蓋圖4-7熔斷器式刀開(kāi)關(guān)圖4-8刀開(kāi)關(guān)的電路符號(hào)任務(wù)4.1常用電氣元器件

在使用時(shí)，進(jìn)線座接電源端的進(jìn)線，出線座接負(fù)載端導(dǎo)線，靠觸刀與觸點(diǎn)座的分合來(lái)接通和分?jǐn)嚯娐?。塑殼使電弧不致飛出灼傷操作人員，防止極間電弧造成電源短路。熔絲起短路保護(hù)作用。

安裝刀開(kāi)關(guān)時(shí)，合上開(kāi)關(guān)時(shí)手柄在上方。接線時(shí)，將電源線接在熔絲上端，負(fù)載線接在熔絲下端，拉閘后刀開(kāi)關(guān)與電源隔離，便于更換熔絲。任務(wù)4.1常用電氣元器件2．刀開(kāi)關(guān)的選擇

（1）結(jié)構(gòu)形式的選擇。應(yīng)根據(jù)刀開(kāi)關(guān)的作用和裝置的安裝形式來(lái)選擇是否帶滅弧裝置，如開(kāi)關(guān)用于分?jǐn)嘭?fù)載電流時(shí)，應(yīng)選擇帶滅弧裝置的刀開(kāi)關(guān)。可根據(jù)裝置的安裝形式來(lái)選擇正面、背面、側(cè)面操作形式，以及是直接操作還是杠桿操作，是板前接線還是板后接線的結(jié)構(gòu)形式。

（2）額定電流的選擇。一般應(yīng)等于或大于所分?jǐn)嚯娐分懈鱾€(gè)負(fù)載電流的總和。對(duì)于電動(dòng)機(jī)負(fù)載，應(yīng)考慮其啟動(dòng)電流，所以應(yīng)選額定電流大一級(jí)的刀開(kāi)關(guān)。若考慮電路出現(xiàn)的短路電流，還應(yīng)選擇額定電流更大一級(jí)的刀開(kāi)關(guān)。任務(wù)4.1常用電氣元器件（三）斷路器

低壓斷路器也稱自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)。它是一種既有手動(dòng)開(kāi)關(guān)作用，又能進(jìn)行自動(dòng)失壓、欠壓、過(guò)載和短路保護(hù)的電器，應(yīng)用極為廣泛。低壓斷路器外形如圖4-9所示，電路符號(hào)如圖4-10所示。圖4-9DZ系列小型低壓斷路器外形圖符號(hào)圖4-10低壓斷路器的電路符號(hào)任務(wù)4.1常用電氣元器件1.低壓斷路器的類型（1）萬(wàn)能式低壓斷路器

又稱開(kāi)啟式低壓斷路器。容量較大，適用于交流50Hz、額定電壓380V的配電網(wǎng)中作為配電干線的主保護(hù)，主要型號(hào)有DW10和DW15兩個(gè)系列。（2）裝置式低壓斷路器

又稱塑料外殼式低壓斷路器。內(nèi)裝觸頭系統(tǒng)、滅弧室及脫鉤器等。適用于配電網(wǎng)的保護(hù)和電動(dòng)機(jī)、照明電路及電熱器等的控制開(kāi)關(guān)，主要型號(hào)有DZ5、DZ10和DZ20等系列。（3）快速斷路器

具有快速電磁鐵和強(qiáng)有力的滅弧裝置，最快動(dòng)作時(shí)間可在0.02s以內(nèi)，用于半導(dǎo)體整流元件和整流裝置的保護(hù)，主要型號(hào)有DS系列。任務(wù)4.1常用電氣元器件2.低壓斷路器的選擇（1）低壓斷路器的額定電流和額定電壓應(yīng)大于或等于線路、設(shè)備的正常工作電壓和工作電流。（2）低壓斷路器的極限分?jǐn)嗄芰?yīng)大于或等于電路最大短路電流。（3）欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓。（4）過(guò)電流脫扣器的額定電流大于或等于線路的最大負(fù)載電流。任務(wù)4.1常用電氣元器件（四）交流接觸器交流接觸器是一種用來(lái)自動(dòng)接通或斷開(kāi)大電流電路的電器。1．交流接觸器的結(jié)構(gòu)交流接觸器的外形結(jié)構(gòu)和電路符號(hào)如圖4-11所示。交流接觸器由以下幾部分組成：（1）電磁機(jī)構(gòu)，由線圈、動(dòng)鐵心（銜鐵）和靜鐵心組成，其作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，產(chǎn)生電磁吸力，帶動(dòng)觸頭動(dòng)作。（2）觸頭系統(tǒng)，包括主觸頭和輔助觸頭。主觸頭用于接通或斷開(kāi)主電路，通常為3對(duì)常開(kāi)觸頭。輔助觸頭用于控制電路，起控制其他元件接通或分?jǐn)嘧饔?，一般有多?duì)常開(kāi)、常閉觸頭。（3）滅弧裝置。容量在10A以上的接觸器都有滅弧裝置。任務(wù)4.1常用電氣元器件

（a）外形（b）電路符號(hào)1-滅弧罩；2-觸點(diǎn)壓力彈簧片；3-主觸點(diǎn)；4-反作用彈簧；5-線圈；6-短路環(huán)；7-靜鐵心；8-彈簧；9-動(dòng)鐵心；10-輔助動(dòng)合觸點(diǎn)；11-輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)圖4-11交流接觸器外形結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)任務(wù)4.1常用電氣元器件2．交流接觸器的工作原理

接觸器的工作原理是利用電磁吸力及彈簧反作用力配合動(dòng)作，使觸點(diǎn)閉合或斷開(kāi)。線圈得電以后，產(chǎn)生的磁場(chǎng)將鐵心磁化，吸引動(dòng)鐵心，克服反作用彈簧的彈力，使它向著靜鐵心運(yùn)動(dòng)，拖動(dòng)觸點(diǎn)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，使得動(dòng)合觸點(diǎn)閉合、動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)。一旦電源電壓消失，動(dòng)鐵心就會(huì)因電磁吸力消失被釋放，使得觸點(diǎn)恢復(fù)到線圈未通電時(shí)的狀態(tài)。任務(wù)4.1常用電氣元器件3.交流接觸器的主要技術(shù)參數(shù)（1）接觸器的極數(shù)，按接觸器主觸頭個(gè)數(shù)確定其極數(shù)，有兩極、三極和四極接觸器。（2）額定工作電壓，指主觸頭之間正常工作電壓值，也就是主觸頭所在電路的電源電壓。交流接觸器的額定電壓有220V、380V、500V、660V等。（3）額定電流，接觸器觸頭在額定工作條件下的電流值。交流接觸器的額定電流有10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A及600A。（4）線圈額定電壓，指接觸器正常工作時(shí)線圈上所加的電壓值。任務(wù)4.1常用電氣元器件4.交流接觸器的選用（1）交流接觸器極數(shù)的確定。三相交流系統(tǒng)中一般選用三極接觸器，當(dāng)需要同時(shí)控制中性線時(shí)，則選用四極交流接觸器，一般場(chǎng)合選用電磁式接觸器，易燃易爆場(chǎng)合應(yīng)選用防爆型及真空接觸器。（2）交流接觸器的觸頭數(shù)(主觸頭和輔助觸頭)和種類(常開(kāi)或常閉)應(yīng)滿足主電路和控制電路的要求。

（3）操作頻率（每小時(shí)觸點(diǎn)通斷次數(shù)）。當(dāng)通斷電流較大及通斷頻率超過(guò)規(guī)定值時(shí)，應(yīng)選用額定電流大一級(jí)的接觸器，否則會(huì)使觸點(diǎn)嚴(yán)重發(fā)熱，甚至熔焊在一起，造成事故。任務(wù)4.1常用電氣元器件（五）按鈕按鈕也叫控制按鈕，一般由按鈕、復(fù)位彈簧、觸點(diǎn)和外殼等部分組成，其結(jié)構(gòu)如圖4-12所示。按靜態(tài)時(shí)觸點(diǎn)的分合狀態(tài)可分為動(dòng)合按鈕（常開(kāi)按鈕）、動(dòng)斷按鈕（常閉按鈕）。常態(tài)時(shí)在復(fù)位的作用下，由橋式動(dòng)觸頭將靜觸頭1、2閉合，靜觸頭3、4斷開(kāi)；當(dāng)按下按鈕時(shí)，橋式動(dòng)觸頭將靜觸頭1、2斷開(kāi)，靜觸頭3、4閉合。觸頭1、2被稱為常閉觸頭或動(dòng)斷觸頭，觸頭3、4被稱為常開(kāi)觸頭或動(dòng)合觸頭。圖4-12典型控制按鈕的結(jié)構(gòu)示意圖1、2—常閉觸頭3、4—常開(kāi)觸頭5—橋式動(dòng)觸頭6—復(fù)位彈簧7—按鈕帽任務(wù)4.1常用電氣元器件按鈕的外形結(jié)構(gòu)和電路符號(hào)如圖4-13所示。（a）LA10系列按鈕（b）LA18系列按鈕（c）LA19系列按鈕（d）電路符號(hào)圖4-13按鈕的外形結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)任務(wù)4.1常用電氣元器件（六）熱繼電器熱繼電器在電路中主要對(duì)電動(dòng)機(jī)起過(guò)載保護(hù)作用。熱繼電器的結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)如圖4-14所示。1.熱繼電器的結(jié)構(gòu)1-接線柱；2-復(fù)位按鈕；3-調(diào)節(jié)旋鈕；4-動(dòng)斷觸點(diǎn)；5-動(dòng)作機(jī)構(gòu)；6-熱元件圖4-14熱繼電器外形結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)任務(wù)4.1常用電氣元器件當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，流過(guò)電阻絲（熱元件）的電流增大，電阻絲產(chǎn)生的熱量使金屬片彎曲，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，彎曲位移增大，因而脫扣，使其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合。熱繼電器的動(dòng)作原理如圖4-15所示。1-推桿；2-主雙金屬片；3-加熱元件；4-導(dǎo)板；5-補(bǔ)償雙金屬片；6-靜觸點(diǎn)（動(dòng)斷）；7-靜觸點(diǎn)（動(dòng)合）；8-復(fù)位調(diào)節(jié)螺釘；9-動(dòng)觸點(diǎn)；10-復(fù)位按鈕；11-調(diào)節(jié)旋鈕；12-支撐件；13-彈簧圖4-15熱繼電器動(dòng)作原理示意圖任務(wù)4.1常用電氣元器件2．熱繼電器型號(hào)及選用（1）熱繼電器的型號(hào)我國(guó)常用的熱繼電器主要有JR20、JRS1、JR16等系列。三相交流電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)均采用三相式熱繼電器，尤其是JR16和JR20系列三相式熱繼電器得到廣泛應(yīng)用。（2）熱繼電器的選用通常選用時(shí)應(yīng)按電動(dòng)機(jī)形式、工作環(huán)境、啟動(dòng)情況及負(fù)荷情況等方面綜合加以考慮。①熱繼電器的額定電流應(yīng)按電動(dòng)機(jī)的額定電流選擇。對(duì)于過(guò)載能力較差的電動(dòng)機(jī)，通常，選取熱繼電器的額定電流為電動(dòng)機(jī)額定電流的60%～80%。②在不頻繁啟動(dòng)場(chǎng)合，要保證熱繼電器在電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程中不產(chǎn)生誤動(dòng)作。通常，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流為其額定電流6倍以及啟動(dòng)時(shí)間不超過(guò)6s時(shí)，若很少連續(xù)啟動(dòng)，就可按電動(dòng)機(jī)的額定電流選取熱繼電器。③當(dāng)電動(dòng)機(jī)為重復(fù)短時(shí)工作時(shí)，注意確定熱繼電器的允許操作頻率。④在三相異步電動(dòng)機(jī)電路中，對(duì)定子繞組為Y連接的電動(dòng)機(jī)應(yīng)選用兩相或三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器；定子繞組為△連接的電動(dòng)機(jī)必須采用帶斷相保護(hù)的熱繼電器。任務(wù)4.1常用電氣元器件（七）時(shí)間繼電器

時(shí)間繼電器也稱為延時(shí)繼電器，是一種用來(lái)實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)延時(shí)接通或斷開(kāi)的控制電器。

時(shí)間繼電器按延時(shí)方式可分為：通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩種。通電延時(shí)型時(shí)間繼電器在其感測(cè)部分接收信號(hào)后開(kāi)始延時(shí)，一旦延時(shí)完畢，就通過(guò)執(zhí)行部分輸出信號(hào)以操縱控制電路，當(dāng)輸入信號(hào)消失時(shí)，繼電器就立即恢復(fù)到動(dòng)作前的狀態(tài)（復(fù)位）。斷電延時(shí)型與通電延時(shí)型相反，斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器在其感測(cè)部分接收輸入信號(hào)后，執(zhí)行部分立即動(dòng)作，但當(dāng)輸入信號(hào)消失后，繼電器必須經(jīng)過(guò)一定的延時(shí)，才能恢復(fù)到原來(lái)（即動(dòng)作前）的狀態(tài)（復(fù)位），并且有信號(hào)輸出。任務(wù)4.1常用電氣元器件1-線圈一般符號(hào)；2-斷電延時(shí)型線圈；3-通電延時(shí)型線圈4-瞬動(dòng)動(dòng)合觸點(diǎn)；5-瞬動(dòng)動(dòng)斷觸點(diǎn)；6-通電延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)；7-通電延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)；8-斷電延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)；9-斷電延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)圖4-16時(shí)間繼電器電路符號(hào)圖4-16為時(shí)間繼電器的電路符號(hào)，其文字符號(hào)為KT。任務(wù)4.1常用電氣元器件（八）中間繼電器

中間繼電器是用來(lái)遠(yuǎn)距離傳輸或轉(zhuǎn)換控制信號(hào)的中間元件，其輸入的是線圈的通電或斷電信號(hào)，輸出多對(duì)觸點(diǎn)的通斷動(dòng)作，因此，不但可用于增加觸頭數(shù)目，實(shí)現(xiàn)多路同時(shí)控制，而且因?yàn)橛|頭的額定電流大于線圈的額定電流，所以可以用來(lái)放大信號(hào)。

中間繼電器的外形結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)如圖4-17，其文字符號(hào)為KA。

中間繼電器與交流接觸器相似，動(dòng)作原理也相同，當(dāng)電磁線圈得電時(shí)，鐵心被吸合，觸點(diǎn)動(dòng)作，即動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)；電磁線圈斷電后，鐵心釋放，觸點(diǎn)復(fù)位。（a）外形（b）電路符號(hào)圖4-17中間繼電器外形結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)任務(wù)4.1常用電氣元器件（九）固態(tài)繼電器固態(tài)繼電器又叫靜態(tài)繼電器，其輸入用微小的控制信號(hào)，達(dá)到直接驅(qū)動(dòng)大電流負(fù)載的目的，是由微電子電路，分立電子器件，電力電子功率器件組成的無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，其實(shí)物圖如圖4-18所示。（a）三相固態(tài)繼電器（b）單相固態(tài)繼電器圖4-18固態(tài)繼電器任務(wù)4.1常用電氣元器件四、知識(shí)拓展

速度繼電器的外形結(jié)構(gòu)如圖4-19(a)所示，圖4-19(b)為電路符號(hào)，文字符號(hào)為KV。

速度繼電器主要由轉(zhuǎn)子、定子和觸點(diǎn)三部分組成，轉(zhuǎn)子是一個(gè)圓柱形永久磁鐵，定子是一個(gè)籠型空心圓環(huán)，定子由硅鋼片疊成，并裝有籠型繞組。（a）外形（b）電路符號(hào)圖4-19速度繼電器外形結(jié)構(gòu)及電路符號(hào)任務(wù)4.1常用電氣元器件

速度繼電器的動(dòng)作原理圖如圖4-20所示。使用時(shí)速度繼電器的轉(zhuǎn)軸與電動(dòng)機(jī)的軸相連接，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)，在空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，切割定子繞組，在其中感應(yīng)出電流，此電流又在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使定子隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向而旋轉(zhuǎn)，和定子裝在一起的擺錘推動(dòng)動(dòng)觸頭動(dòng)作，使動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于某一值時(shí)，定子產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩減小，動(dòng)觸頭復(fù)位。

速度繼電器主要用做籠型異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制，亦稱反接制動(dòng)繼電器。1-轉(zhuǎn)軸；2-轉(zhuǎn)子；3-定子；4-繞組；5-擺錘；6，7-靜觸點(diǎn)；8，9-動(dòng)觸點(diǎn)圖4-20速度繼電器的動(dòng)作原理圖任務(wù)4.1常用電氣元器件五、技能訓(xùn)練1.認(rèn)識(shí)按鈕、斷路器、交流接觸器、熱繼電器、熔斷器、中間繼電器、時(shí)間繼電器的結(jié)構(gòu)。2.實(shí)訓(xùn)室低壓配電箱中有哪些低壓電器元器件？觀察它們的型號(hào)、額定數(shù)值及其他技術(shù)參數(shù)并填寫表中。設(shè)備名稱型號(hào)額定電壓額定電流絕緣強(qiáng)度有無(wú)滅弧功能斷路器刀開(kāi)關(guān)交流接觸器熔斷器熱繼電器表4-1認(rèn)識(shí)電器元器件任務(wù)4.2常見(jiàn)電動(dòng)機(jī)控制線路一、任務(wù)引入任務(wù)4.2常見(jiàn)電動(dòng)機(jī)控制線路

電梯或扶梯是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫降囊环N設(shè)備，無(wú)論是大型商場(chǎng)，飯店，高層的小區(qū)樓，還是校園，都能看見(jiàn)電梯的身影，它不僅能使我們的生活變的方便，也能讓每個(gè)人都能體會(huì)到科技的力量。那么電梯或扶梯是如何工作了？

電梯可以進(jìn)行上行和下行動(dòng)作，主要是通過(guò)控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)帶動(dòng)電梯轎廂升降來(lái)實(shí)現(xiàn)，圖4-21為電梯和扶梯的實(shí)物圖。電梯的運(yùn)作過(guò)程為：電梯在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下進(jìn)行升降，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)的時(shí)候，如果電動(dòng)機(jī)能夠拖動(dòng)電梯轎廂向上運(yùn)行；那么當(dāng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)的時(shí)候，電動(dòng)機(jī)就拖動(dòng)電梯轎廂向相反的方向，即向下運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)電梯的上下往復(fù)運(yùn)作，扶梯的工作原理與電梯類似。任務(wù)4.2常見(jiàn)電動(dòng)機(jī)控制線路圖4-21電梯實(shí)物圖二、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)：

掌握常用電氣控制電路的工作原理；

掌握常用電氣控制線路的繪制方法。能力目標(biāo)：

能夠進(jìn)行電氣控制電路分析；

能夠進(jìn)行基本控制電路的連接。素質(zhì)目標(biāo):

培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際問(wèn)題的分析能力；

培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和思維能力；

培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。任務(wù)4.2常見(jiàn)電動(dòng)機(jī)控制線路三、相關(guān)知識(shí)（一）三相異步電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制電路生產(chǎn)實(shí)際中，對(duì)電動(dòng)機(jī)有時(shí)需要點(diǎn)動(dòng)控制，如車床夾件的調(diào)整狀態(tài)，要求按下按紐，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；而放下按紐，電動(dòng)機(jī)便要停止。三相異步電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制電路圖如圖4-22所示。圖4-22三相異步電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)控制線路任務(wù)4.2常見(jiàn)電動(dòng)機(jī)控制線路任務(wù)4.1常用電氣元器件動(dòng)作原理：（1）合上刀開(kāi)關(guān)QS后，因沒(méi)有按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB，接觸器KM線圈沒(méi)有得電，KM的主觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)M不得電，所以不會(huì)起動(dòng)。（2）按下點(diǎn)動(dòng)按鈕SB后，控制回路中接觸器KM線圈得電，其主回路中的動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)得電起動(dòng)運(yùn)行。（3）松開(kāi)按鈕SB，按鈕在復(fù)位彈簧作用下自動(dòng)復(fù)位，斷開(kāi)控制電路KM線圈，主電路中KM觸點(diǎn)恢復(fù)原來(lái)斷開(kāi)狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)斷電直至停止轉(zhuǎn)動(dòng)。任務(wù)4.1常用電氣元器件控制過(guò)程也可以用符號(hào)來(lái)表示，其方法規(guī)定為：各種電器在沒(méi)有外力作用或未通電的狀態(tài)記為“-”，電器在受到外力作用或通電的狀態(tài)記為“+”，并將它們相互關(guān)系用線段“——”表示，線段的左邊符號(hào)表示原因，線段的右邊符號(hào)表示結(jié)果，那么，三相異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制線路控制過(guò)程就可表示如下：起動(dòng)過(guò)程：SB+——KM+——M+（起動(dòng)）停止過(guò)程：SB-——KM-——M-（停止）其中，SB+表示按下，SB-表示松開(kāi)。在該控制電路中，QS為刀開(kāi)關(guān)，不能直接給電動(dòng)機(jī)M供電，只起到電源引入的作用。主回路熔斷器FU起短路保護(hù)作用，如發(fā)生三相電路的任兩相電路短路，短路電流將使熔斷器迅速熔斷，從而切斷主電路電源，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)。任務(wù)4.1常用電氣元器件（二）三相異步電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)動(dòng)控制電路

長(zhǎng)動(dòng)控制是指按下按鈕后，電動(dòng)機(jī)通電起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，松開(kāi)按鈕后，電動(dòng)機(jī)仍繼續(xù)運(yùn)行，只有按下停止按鈕，電動(dòng)機(jī)才失電直至停轉(zhuǎn)。長(zhǎng)動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)主要區(qū)別在于松開(kāi)起動(dòng)按鈕后，電動(dòng)機(jī)能否繼續(xù)保持得電運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。如果所設(shè)計(jì)的控制線路能滿足松開(kāi)起動(dòng)按鈕后，電動(dòng)機(jī)仍然保持運(yùn)轉(zhuǎn)，即完成了長(zhǎng)動(dòng)控制，否則就是點(diǎn)動(dòng)控制。長(zhǎng)動(dòng)控制線路如圖4-22所示。

比較圖4-22點(diǎn)動(dòng)控制線路和圖4-23長(zhǎng)動(dòng)控制線路可見(jiàn)，長(zhǎng)動(dòng)控制線路是在點(diǎn)動(dòng)控制線路的起動(dòng)按鈕SB2兩端并聯(lián)一個(gè)接觸器的輔助動(dòng)合觸點(diǎn)KM，再串聯(lián)一個(gè)動(dòng)斷（停止）按鈕SB1。任務(wù)4.2常見(jiàn)電動(dòng)機(jī)控制線路圖4-23三相異步電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)動(dòng)控制線路線路動(dòng)作原理為：合上刀開(kāi)關(guān)QS。起動(dòng)：SB2±——KM自+——M+（起動(dòng)）停止：SB1±——KM--——M-（停止）其中，±表示先按下，后松開(kāi)；KM自+表示“自鎖”。所謂“自鎖”，是依靠接觸器自身的輔助動(dòng)合觸點(diǎn)來(lái)保證線圈繼續(xù)通電的現(xiàn)象。帶有“自鎖”功能的控制線路具有失壓（零壓）和欠壓保護(hù)作用。（三）三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路圖4-24中KM1為正轉(zhuǎn)接觸器，KM2為反轉(zhuǎn)接觸器。顯然KM1和KM2兩組主觸點(diǎn)不能同時(shí)閉合，否則會(huì)引起電源短路，即要求KM1和KM2兩接觸器線圈不能同時(shí)通電。圖4-24三相異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制線路任務(wù)4.2常見(jiàn)電動(dòng)機(jī)控制線路任務(wù)4.2常見(jiàn)電動(dòng)機(jī)控制線路

控制線路中，正、反轉(zhuǎn)接觸器KM1和KM2線圈支路都分別串聯(lián)了對(duì)方的動(dòng)斷觸點(diǎn)，任何一個(gè)接觸器接通的條件是另一個(gè)接觸器必須處于斷電釋放的狀態(tài)。兩個(gè)接觸器之間的這種相互關(guān)系稱為“互鎖”。

線路動(dòng)作原理為：接觸器互鎖正、反轉(zhuǎn)控制線路存在的主要問(wèn)題是從一個(gè)轉(zhuǎn)向過(guò)渡到另一個(gè)轉(zhuǎn)向時(shí)，要先按停止按鈕SB1，不能直接過(guò)渡，顯然這是十分不方便的。四、知識(shí)拓展

三相交流異步電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)，雖然控制線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用維護(hù)方便，但異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流很大（約為正常工作電流的4

7倍），如果電源容量不比電動(dòng)機(jī)容量大許多倍，則起動(dòng)電流可能會(huì)明顯地影響同一電網(wǎng)中其他電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。因此，對(duì)于籠型異步電動(dòng)機(jī)可采用：定子串電阻（電抗）降壓起動(dòng)、定子串自耦變壓器降壓起動(dòng)、星形-三角形降壓起動(dòng)等方式；而對(duì)于繞線型異步電動(dòng)機(jī)，還可采用轉(zhuǎn)子串電阻起動(dòng)或轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器起動(dòng)等方式以限制起動(dòng)電流。

任務(wù)4.2常見(jiàn)電動(dòng)機(jī)控制線路任務(wù)4.2常用電氣元器件

采用接觸器控制鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)星形-三角形降壓起動(dòng)線路如圖4-25所示。圖