电动机的自动控制基础PPT学习教案

1、会计学1电动机的自动控制基础电动机的自动控制基础 当接触器触点切断电路时，如电路中电压超过当接触器触点切断电路时，如电路中电压超过101012V12V和和电流超过电流超过8080100mA100mA，在拉开的两个触点之间将出现强烈火，在拉开的两个触点之间将出现强烈火花，这实际上是花，这实际上是一种一种气体放电气体放电的现象的现象，通常称为，通常称为“电弧电弧”。常用的灭弧装置有灭弧罩、灭弧栅和磁吹灭弧装置：常用的灭弧装置有灭弧罩、灭弧栅和磁吹灭弧装置：第1页/共52页 电磁机构包括动铁心（衔铁）、静铁心和电磁线圈三部分，电磁机构包括动铁心（衔铁）、静铁心和电磁线圈三部分，在电磁线圈通以电流，产

2、生电磁吸力带动触头动作。当线圈断在电磁线圈通以电流，产生电磁吸力带动触头动作。当线圈断电或电流小到一定程度时，由反力弹簧作用使衔铁释放。电或电流小到一定程度时，由反力弹簧作用使衔铁释放。第2页/共52页 电磁系统按电磁线圈的种类分为直流线圈和交流线圈两种。电磁系统按电磁线圈的种类分为直流线圈和交流线圈两种。 吸力特性吸力特性电磁系统的电磁吸力与气隙的关系曲线称为吸电磁系统的电磁吸力与气隙的关系曲线称为吸力持性。力持性。即即。电磁吸力可近似地按下式求得。电磁吸力可近似地按下式求得： F=4F=410105 5B B2 2S S式中：式中：F F为电磁吸力，为电磁吸力，B B为气隙磁场感应强度，为

3、气隙磁场感应强度，S S为铁心截面积为铁心截面积。第3页/共52页励磁电流的种类对吸力特性有很大影响，下面对交、直励磁电流的种类对吸力特性有很大影响，下面对交、直流电磁机构的吸力特性分别讨论。流电磁机构的吸力特性分别讨论。 交流电磁机构的吸力特性交流电磁机构的吸力特性 设线圈外加电压设线圈外加电压U不变，交流电磁线圈的阻抗主要决定不变，交流电磁线圈的阻抗主要决定于线圈的电抗，电阻忽略不计，则于线圈的电抗，电阻忽略不计，则 U E = 4.44fN U E = 4.44fN =U /(4.44fN) =U /(4.44fN)式中：式中：U U为线圈外加电压；为线圈外加电压；E E为线圈感应电动势

4、；为线圈感应电动势；f f为电压为电压频频率，率，N N为电磁线圈的匝数。为电磁线圈的匝数。交流电磁机构的吸力特性如图所示。交流电磁机构的吸力特性如图所示。 第4页/共52页 由于交流电磁机构的气隙磁通由于交流电磁机构的气隙磁通不变（恒磁链）不变（恒磁链）(why?)(why?)，又：又： 磁势磁势/ /磁阻磁阻IN /Rm IN /Rm （RmRm为气隙磁阻）安为气隙磁阻）安匝数匝数ININ随气隙磁阻（也即随气隙随气隙磁阻（也即随气隙）的变化成正比变化，）的变化成正比变化，所所以以交流电磁线圈的电流交流电磁线圈的电流I I与气隙与气隙成正比变化。成正比变化。 第5页/共52页第6页/共52页

5、图示为反力特性与吸力特性图示为反力特性与吸力特性1直流接触器吸力特性直流接触器吸力特性2交流接触器吸力特性交流接触器吸力特性 3反力特性反力特性 反力特性反力特性归算到工作气隙中心的所有反力归算到工作气隙中心的所有反力F与工作气隙与工作气隙的关系，即：的关系，即：F（）。可能有的反力有：反力弹簧力）。可能有的反力有：反力弹簧力(主要主要)、触头弹簧力、摩擦阻力、重力等。触头弹簧力、摩擦阻力、重力等。反力特性与吸力特性的配合反力特性与吸力特性的配合 曲线曲线2、3、4、5为吸力特性为吸力特性曲线曲线1为反力特性为反力特性第7页/共52页第8页/共52页交流接触器结构图交流接触器结构图主触点常闭辅

6、助触点常开辅助触点静铁心动铁心吸引线圈灭弧装置交流接触器的结构特征: 铁心用硅钢片冲压而成 线圈绕成短而粗的圆筒状,有骨架第9页/共52页由于交流电源频率的变化,衔铁产生强烈振动和噪声,甚至使铁心松散第10页/共52页用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。工作原理：与交流接触器基本相同。直流接触器直流接触器 第11页/共52页直流接触器的结构特征: 铁心用整块钢块 线圈绕成细而长的圆筒状,无骨架第12页/共52页接触器的主要技术指标接触器的主要技术指标 第13页/共52页第14页/共52页 根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型根据电路中负载

7、电流的种类选择接触器的类型 接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压 吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级级 一致一致 额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流接触器的使用选择原则接触器的使用选择原则 第15页/共52页接触器的使用选择原则（续）接触器的使用选择原则（续） 第16页/共52页主令电器主要主令电器主要用来切换控制电路用来切换控制电路。包括按钮、行程开关、。包括按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器等。万能转换开关、主令控制器等。

8、1）按钮）按钮按钮结构图按钮结构图 第17页/共52页颜色颜色含义含义红红紧急紧急黄黄异常异常绿绿安全安全蓝蓝强制性的强制性的白白未赋予特定含义未赋予特定含义灰灰黑黑按钮颜色的含义按钮颜色的含义第18页/共52页按钮的结构原理与符号按钮的结构原理与符号1按钮帽按钮帽 2复位弹簧复位弹簧 3支柱连杆支柱连杆 4常闭静触常闭静触头头 5桥式动桥式动触头触头 6常开常开静触头静触头 7外外壳壳急停按钮急停按钮 钥匙操作式按钮钥匙操作式按钮 第19页/共52页是一种多触头（从一档增至十六档，每档是一种多触头（从一档增至十六档，每档内有两对触头）；有自复位式和定位式：自复位式当人手内有两对触头）；有自复

9、位式和定位式：自复位式当人手离开操作手柄时能自动回到原始位置；定位式则每隔离开操作手柄时能自动回到原始位置；定位式则每隔300或或450有一个定位。有一个定位。第20页/共52页第21页/共52页第22页/共52页主令控制器的型号主令控制器的型号 例例LK112/90LK1412/96LK112/90型主令控制器在电路图中的符号型主令控制器在电路图中的符号 第23页/共52页第24页/共52页用于接通或断开小容量的电路，即用于控制与保护电路。用于接通或断开小容量的电路，即用于控制与保护电路。 按用途分：按用途分： 控制继电器控制继电器 保护继电器保护继电器 按动作原理分：电磁式按动作原理分：电

10、磁式 感应式感应式 电动式电动式 电子式电子式 热继电器热继电器 按输入信号分：电压继电器按输入信号分：电压继电器 电流继电器电流继电器 中间继电器中间继电器 时间继电器时间继电器 速度继电器速度继电器 第25页/共52页1 1）电磁式继电器：）电磁式继电器：电压继电器、电流继电器、中间继电器电压继电器、电流继电器、中间继电器 电磁式继电器的结构与工作原理电磁式继电器的结构与工作原理结构和工作原理与接触器相似，是由电磁系统、触头结构和工作原理与接触器相似，是由电磁系统、触头系统和释放弹簧等组成。系统和释放弹簧等组成。 不需要灭弧装置。不需要灭弧装置。电磁式继电器的图形、文字符号电磁式继电器的图

11、形、文字符号 第26页/共52页 电压继电器电压继电器 电压继电器反映的电压继电器反映的是电压信号。使用时，是电压信号。使用时，电压继电器的线圈与负电压继电器的线圈与负载并联，其线圈匝数多载并联，其线圈匝数多而线径细。常用的有欠而线径细。常用的有欠（零）电压继电器和过（零）电压继电器和过电压继电器两种。电压继电器两种。第27页/共52页 电流继电器电流继电器 电流继电器反映的是电流信号，在使用时，电流继电器电流继电器反映的是电流信号，在使用时，电流继电器的线圈和负载串联。其线圈匝数少而线径粗。这样，线圈上的线圈和负载串联。其线圈匝数少而线径粗。这样，线圈上的压的压降很小，不会影响负载电路的电流

12、。降很小，不会影响负载电路的电流。 常用的电流继电器有欠电流继电器和过电流继电器两种。常用的电流继电器有欠电流继电器和过电流继电器两种。n欠电流继电器：电路正常工作时，欠电流继电器吸合动作。欠电流继电器：电路正常工作时，欠电流继电器吸合动作。 当电路电流减小到某一整定值以下时，欠电当电路电流减小到某一整定值以下时，欠电 流继电路释放，对电路起欠电流保护作用。流继电路释放，对电路起欠电流保护作用。n 过电流继电器：过电流继电器： 电路正常工作时，过电流继电器不动作。当电路正常工作时，过电流继电器不动作。当 电路电流超过某一整定值时，过电流继电路电路电流超过某一整定值时，过电流继电路 吸合动作，对

13、电路起过电流保护作用。吸合动作，对电路起过电流保护作用。第28页/共52页 2）时间继电器）时间继电器 从得到输入信号（线圈的通电或断电）开始，经过一定的从得到输入信号（线圈的通电或断电）开始，经过一定的延时后才输出信号（触头的闭合或断开）的继电器，称为时间延时后才输出信号（触头的闭合或断开）的继电器，称为时间继电器。继电器。 时间继电器的延时方式有两种：时间继电器的延时方式有两种：通电延时：接受输入信号后延迟一定的时间，输出信号才通电延时：接受输入信号后延迟一定的时间，输出信号才 发生变化。当输入信号消失后，输出瞬时复原。发生变化。当输入信号消失后，输出瞬时复原。断电延时：接受输入信号时，瞬

14、时产生相应的输出信号。断电延时：接受输入信号时，瞬时产生相应的输出信号。 当输入信号消失后，延迟一定的时间，输出才当输入信号消失后，延迟一定的时间，输出才 复原。复原。第29页/共52页第30页/共52页第31页/共52页发热元件发热元件（1）结构：）结构：I I常闭触点常闭触点双金双金属片属片（2）工作原理：）工作原理： 发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。扣板扣板3） 热继电器热继电器功能：功能：过载保过载保护护返回返回第32页/共52页（3）热继电器的符号）热继电器的符号发热元件发热元件常闭触点常闭

15、触点FRFR串联在主电路中串联在主电路中串联在控制电路中串联在控制电路中第33页/共52页第34页/共52页图图8-17 交流磁力起动器交流磁力起动器第35页/共52页8.2.1 短路电流保护：短路电流保护：。第36页/共52页 零电压和欠电压保护一般可由同一电器来实现。零电压和欠电压保护一般可由同一电器来实现。第37页/共52页第38页/共52页第39页/共52页第40页/共52页第41页/共52页第42页/共52页 密封容器下部液体量、影响上部空间大小密封容器下部液体量、影响上部空间大小和气压，根据给定的上限液体产生的极限高和气压，根据给定的上限液体产生的极限高压和下限液体产生的极限低压来

16、进行自动控压和下限液体产生的极限低压来进行自动控制，叫双位控制。制，叫双位控制。 特点：特点：当水位低于当水位低于HL时水泵电动机自动起时水泵电动机自动起动给水；当水位高于动给水；当水位高于HH时水泵停止给水。可时水泵停止给水。可减少单位时间内电动机的起停次数。减少单位时间内电动机的起停次数。第43页/共52页第44页/共52页 气压使波纹管产生顶力，压力升高到低限，压力气压使波纹管产生顶力，压力升高到低限，压力克服弹力使微动开关克服弹力使微动开关6 6动作；压力升高到高限，微动作；压力升高到高限，微动开关动开关7 7动作；低于高限动作；低于高限7 7复原；低于低限复原；低于低限6 6复原。复原。第45页/共52页第46页/共52页第47页/共52页通电延时型时间控制断电延时型时间控制第48页/共52页 图图8-24 吊艇机控制电路吊艇机控制电路-电动机的正反转控制电动机的正反转控制手摇传动连锁开关制动器连锁开关第49页/共52页吊艇机可电动或手动操作。吊艇机可电动或手动操作。 电动时，先将手摇传动连锁开关复位，触头电动时，先将手摇传动连锁开关复位，触头SQ4闭合，闭合，并松开机械制动器，其连锁开关并松开机械制动器，其连锁开关SQ3闭合。按上升按钮闭合。按上升按钮SBF，救生艇上升，上升至终点时，机械装置顶开救生艇上升，上升至终点时，机械装置顶开SQ1、SQ2