第5章继电接触控制电路

1、第5章 继电接触控制电路 第5章 继电接触控制电路 5.1 常用低压电器常用低压电器5.2 异步电动机的基本控制电路和保护环节异步电动机的基本控制电路和保护环节5.3 异步电动机常用的控制方式异步电动机常用的控制方式第5章 继电接触控制电路 5.1 常用低压电器常用低压电器 低压电器广泛应用于电气控制系统中, 低压电器的种类和型号要根据其应用场合要求、线路额定电流大小等来进行选择。 第5章 继电接触控制电路 实训项目实训项目25 常用低压电器的识别常用低压电器的识别 一、一、 实训目的实训目的(1) 了解常用低压电器的型号、 用途。(2) 理解常用低压电器的结构、 原理。(3) 掌握常用低压电

2、器的好坏判别方法和文字、 图形符号。 第5章 继电接触控制电路 二、原理说明二、原理说明1. 1. 低压断路器低压断路器低压断路器俗称空气开关。目前,在低压配电系统中, 它的保护功能最为完善。它不仅能在正常工作情况下接通或断开负载电流, 而且允许在不正常情况下(过载、短路、欠电压等)自动切断电路, 从而保护用电设备和电缆等。在故障排除后, 断路器又能迅速恢复供电。它可以就地操作, 还可以远距离操作, 而且操作安全、方便。低压断路器的主要部件有触头系统、保护装置、灭弧装置、 操作机构等。常用的DZ型低压断路器的外形及图形符号如图25.1所示。 第5章 继电接触控制电路 低压断路器的工作原理如图2

3、5.2所示。图中低压断路器的三副主触头2串联在被保护的三相主电路中, 由于搭钩3钩住弹簧1, 使主触头保持闭合状态。当线路正常工作时, 电磁脱扣器4中线圈所产生的吸力不能将它的衔铁吸合。如果线路发生短路, 电磁脱扣器4的吸力增加, 将衔铁吸合, 并撞击杠杆, 把搭钩3顶上去, 在弹簧1的作用下切断主触点2, 实现了短路保护。 如果线路上电压下降或失去电压, 欠电压脱扣器5的吸力减小或失去吸力, 衔铁被弹簧拉开, 撞击杠杆, 把搭钩3顶开, 切断主触头2, 实现了欠压或失压保护。如果线路过载, 热脱扣器6的双金属片受热弯曲, 也把搭钩3顶开, 切断主触头2, 实现了过载保护。 第5章 继电接触控

4、制电路 图 25.1 DZ型低压断路器(a) 图形符号; (b) DZ10外形; (c) DZ11外形 QF(a)(b)(c)第5章 继电接触控制电路 图 25.2 低压断路器的工作原理 123456第5章 继电接触控制电路 2. 2. 熔断器熔断器熔断器俗称保险, 用FU表示。如图25.3所示是RL1系列螺旋式熔断器的外形及结构。熔断器是配电电路及电动机控制电路中用作过载和短路保护的电器。它串联在线路中, 当线路或电气设备发生短路或过载时, 熔断器中的熔体首先熔断, 使线路或电气设备脱离电源, 起到保护作用。它具有结构简单、 价格便宜、 使用维护方便、体积小、重量轻等优点, 得到了广泛的应用

5、。 第5章 继电接触控制电路 图 25.3 RL1系列螺旋式熔断器(a) 外形； (b) 结构 (a)(b)1上接线端；2座子；3下接线端；4瓷套；5熔断管；6瓷帽 123456第5章 继电接触控制电路 熔断器主要由熔体和安装熔体的熔管(或熔座)两部分组成。 熔体是熔断器的主要部分,常做成片状或丝状; 熔管是熔体的保护外壳, 在熔体熔断时兼有灭弧作用。RL1系列熔断器由瓷制底座、带螺纹的瓷帽、熔管、瓷套所组成。熔管内装有熔丝并装满石英砂, 将熔体放入底座中, 旋紧瓷帽，电路就接通了。 瓷帽顶部有一玻璃圆孔, 其中有熔断指示器, 当熔体熔断时指示器跳出(可从此圆孔看到)。 管内石英砂用于熄灭电子

6、弧, 当产生电弧时,电弧在砂粒间受到强烈冷却而熄灭。因此, 这种熔断器具有较高的分断能力。 由于熔体有较大的热惯性, 也常用作电动机的保护。 第5章 继电接触控制电路 3. 3. 行程开关行程开关行程开关(即限位开关)的作用与按钮相同, 只是其触头的动作不是靠手动操作, 而是利用生产机械某些运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断某些电路, 使之达到一定的控制要求。 通常用行程开关来限制机械运动的行程或位置, 使运动机械按一定行程自动停车、 反转或变速, 以实现自动控制。常用的行程开关有滚轮式(即旋转式)和按钮式(即直动式)两种,目前常用的是JLXK1系列。各种系列的行程开关其基本结构相同,

7、区别仅在于使行程开关的传动装置和动作速度不同。 JLXK1系列快速行程开关的外形如图25.4所示, 其结构和动作原理如图25.5所示。 第5章 继电接触控制电路 图 25.4 JLXK1系列行程开关JLXK1-311按钮式； (b) JLXK1-111单轮旋转式； (a) (c) JLXK1-211双轮旋转式; (d) 图形符号 (a)(b)(c)(d)SQSQSQ第5章 继电接触控制电路 图 25.5 JLXK1系列行程开关结构和动作原理(a) 结构； (b) 动作原理(a)(b)1滚轮；2杠杆；3转轴；4复位弹簧；5撞块；6微动开关；7凸轮；8调节螺钉65432143752186第5章 继

8、电接触控制电路 当运动机械的挡铁撞到行程开关的滚轮上时, 传动杠杆连同转轴一起转动, 使凸轮推动撞块, 当撞块被压到一定位置时, 推动微动开关快速地将挡铁移开后, 复位弹簧就使行程开关各部分恢复原始位置。这种单轮自动恢复的行程开关是依靠本身的恢复弹簧来复原的, 在生产机械的自动控制中应用较为广泛。 图25.4(c)中的JLXK1-211双轮行程开关不能自动复位, 它是依靠运动机械反向移动时挡块碰撞另一滚轮将其复位的。行程开关在电气原理图中的符号如图25.4(d)所示。 第5章 继电接触控制电路 4. 4. 按钮和指示灯按钮和指示灯1) 按钮图25.6是LA19系列按钮的外形结构及图形符号。 按

9、钮又叫按钮开关, 用SB表示, 是一种最简单的发送主令的电器。 一般情况下, 它不直接控制主电路的通断, 而在控制电路中控制接触器、 继电器等电器的线圈, 再利用它们去控制主电路。 第5章 继电接触控制电路 图 25.6 LA19系列按钮的外形结构及图形符号(a) 外形结构； (b) 图形符号 触 头 接 线 柱触 头接 线 柱12344321结构符号名称常 闭 按 钮(停 止 按 钮 )常 开 按 钮(启 动 按 钮 )复 合 按 钮按 钮 帽复 位 弹 簧支 柱 连 杆常 闭 静 触 头桥 式 静 触 头常 开 静 触 头外 壳SBSBSB(b)(a)第5章 继电接触控制电路 根据按钮的结

10、构可分为常开和常闭按钮, 若两者合在一个按钮上时又叫复合按钮; 按其在电路中的功能可分为启动(习惯用绿色)和停止(习惯用红色)按钮。所谓常开按钮, 又称为动合按钮, 即未按下时, 触头3-4是断开的, 按下时, 触头3-4是闭合的, 松开后, 按钮在复位弹簧的作用下复位断开。所谓常闭按钮, 又称为动断按钮, 与常开按钮相反, 即未按下时, 触头1-2是闭合的, 按下时, 触头1-2被断开, 松开后, 按钮在复位弹簧的作用下复位闭合。 第5章 继电接触控制电路 所谓复合按钮, 是将常开和常闭按钮组合为一体, 未按下时, 触头1-2是闭合的, 触头3-4是断开的, 按下时, 触头1-2首先断开,

11、继而触头3-4闭合, 松开后, 在复位弹簧的作用下, 首先断开3-4, 继而闭合1-2。 若轻轻按, 则动断触头1-2首先断开, 而动合触头3-4又未闭合。 第5章 继电接触控制电路 2) 指示灯AD11系列信号灯用发光二极管(LED)作发光器件, 发光鲜艳柔和, 工作电流小, 电压允许波动范围大, 使用寿命(连续工作)可达34年。 第5章 继电接触控制电路 5. 5. 交流接触器交流接触器交流接触器用KM表示, 是一种用来接通或切断主电路的自动控制电器, 适用于频繁操作和远距离控制。 它具有工作可靠、 寿命长等优点。交流接触器的主要组成有电磁系统、触头系统和灭弧装置。 从使用角度来看, 它主

12、要有三部分: 一是线圈(它有220 V和380 V两种, 接在控制电路中), 二是主触头(一般有三个常开触头, 接在主电路中), 三是辅助触头(一般有两个常开触头和两个常闭触头, 接在控制电路中)。 其外形及图形符号如图25.7(a)、 (b)所示。 第5章 继电接触控制电路 图 25.7 CJ20交流接触器(a) 外形图; (b) 图形符号 灭弧罩压力弹簧片动触头静触头反作用弹簧辅助常闭触头动铁心缓冲弹簧静铁心辅助常开触头(a)(b)线圈常开触头常闭触头短路环线圈第5章 继电接触控制电路 所谓“常开”、 “常闭”是指电磁系统未通电动作前触头的状态, 即常开触头是指线圈未通电时, 其动、 静触

13、头是处于断开状态的, 线圈通电后就闭合, 所以常开触头又称为动合触头; 常闭触头是指线圈未通电前, 其动、 静触头是闭合的, 而线圈通电后则断开, 所以常闭触头又称为动断触头。 交流接触器的工作原理如图25.8所示。当吸引线圈通电时, 铁心被磁化, 吸引衔铁向下运动,使得常闭触头(动断触点)断开, 常开触头(动合触点)闭合。当线圈断电时, 磁力消失, 在反力弹簧的作用下衔铁回到原来位置, 也就使触头恢复到原来状态。 目前常用的接触器有CJ10、 CJ12、 CJ20等系列。 第5章 继电接触控制电路 图 25.8 交流接触器工作原理图 动 触 点静 触 头弹 簧动 铁 心(衔 铁 )吸 引 线

14、 圈静 铁 心第5章 继电接触控制电路 6. 6. 热继电器热继电器热继电器用FR表示, 是利用电流的热量来切断电路的保护电器, 它在电路中用作电动机的过载保护, 具有反时限特性。热继电器主要由热元件、双金属片和触点三部分组成, 其外形、 结构及图形符号如图25.9(a)、 (b)、 (c)所示。 第5章 继电接触控制电路 图 25.9 热继电器(a) 外形图; (b) 结构图; (c) 图形符号 复位按钮整定电流调节装置常闭触头动作机构双金属片(a)(b)(c)FR发热元件FR常闭触头发热元件第5章 继电接触控制电路 热继电器的原理示意图如图25.10所示。 图中热元件1是一段电阻不大的电阻

15、丝(其电阻一般接近于零), 接在电动机的主回路中。 双金属片2是由两种热膨胀系数不同的金属辗压而成的, 其中下层金属的热膨胀系数大, 上层的小。 当电动机过载时, 流过热元件的电流增大,热元件产生的热量使双金属片中的下层金属的膨胀大于上层金属的膨胀速度, 从而使双金属片向上弯曲。 经过一定时间后, 使双金属片2与扣扳3分离脱扣。 扣扳3在弹簧4的拉力作用下, 将常闭触点5断开。 而常闭触点5是串联在电动机的控制电路中的, 控制电路由于常闭触点5的断开而使接触器的线圈断电, 从而断开电动机主电路。 若要使热继电器复位, 则按下复位按钮6即可(有的具有自复位功能)。 第5章 继电接触控制电路 图

16、25.10 热继电器的原理示意图 124365II1热元件；2双金属片；3扣板；4弹簧；5常闭触点；6复位按钮第5章 继电接触控制电路 必须经常检查热继电器的热元件和辅助常闭触头。 若因过载使热继电器动作时, 其辅助常闭触头将断开而不通, 若要使其闭合, 则必须按手动复位按钮使之复位, 有的只需待双金属片冷却后即自动复位。 第5章 继电接触控制电路 7. 7. 三相交流异步电动机三相交流异步电动机电动机是一种将电能转变为机械能的电气设备。按使用电能的种类不同, 电动机可分为直流和交流电动机。 其中， 交流电动机按电源相数不同, 又可分为单相和三相电动机; 按工作原理不同, 还可分为同步和异步电

17、动机。 异步电动机具有结构简单、 价格便宜、 运行可靠和维护方便等优点。三相鼠笼式交流异步电动机是由静止的定子和转动的转子两大部分组成的, 其结构如图25.11所示。 第5章 继电接触控制电路 图 25.11 三相鼠笼式异步电动机的结构示意图 定子铁心定子绕组接线盒轴承盖端盖机座轴承转子转轴风扇罩壳第5章 继电接触控制电路 电动静止部分称为定子, 主要包括定子铁心、 定子绕组、 机座等部分。 定子铁心是电机的磁路部分, 在其上嵌有定子绕组。定子铁心一般由0.35 mm厚的表面涂有漆的硅钢片叠压而成。定子绕组是电机的电路部分, 通入三相交流电后, 能产生旋转磁场。 定子绕组分三相(分别嵌放在定子

18、铁心的不同部位), 六个出线端分别引至机座的接线盒内, 三相绕组可按铭牌接成星形(即Y形接法)或三角形(即形接法), 如图25.12所示。 机座是固定定子铁心和定子绕组的, 并以两个端盖支承转子, 同时起保护整个电机的电磁部分和散发电机运行中产生的热量的作用, 一般由铸铁制成。 第5章 继电接触控制电路 图 25.12 三相定子绕组的接线方法(a) Y形接法; (b) 形接法 U2U1V2V1W2W1V2U1U2V1W2W1(a)U2U1V2V1W2W1V2U1U2V1W2W1(b)第5章 继电接触控制电路 转子是电动机的旋转部分, 由转子绕组和转轴等部分组成。 转子铁心也是电动机的磁路部分,

19、 转子绕组就放置在里面, 一般由0.5 mm厚的硅钢片冲制叠压而成。 转子绕组根据构造不同可分为鼠笼式和线绕式两种。 鼠笼式转子是在转子铁心内嵌入铜(铝)条, 在铜(铝)条两端焊接两个铜环, 其外形如同鼠笼, 因此取名为鼠笼式。 线绕式转子是在转子铁心内嵌入接成星形的三个绕组, 三个绕组分别通过三个滑环、 电刷与外电路连接。 转轴支承转子的全部重量, 并传递转矩, 使转子旋转, 一般由中碳钢或合金钢制成。 除了定子和转子两大部分外, 还有端盖、 风扇和罩壳等其它附件。 第5章 继电接触控制电路 工作原理: 三相异步电动机是根据电磁感应原理制成的, 当定子绕组通以对称的三相交流电时, 则在定子与

20、转子的气隙间产生旋转磁场, 从而使转子产生转矩而转动起来。三相交流电动机可用万用表的电阻挡检查其线圈是否有断(或短)路。 其方法是将电动机的接线盒拆下, 将接线端子上的短路片取下, 用万用表测量每两个端子间的电阻即可检查绕组是否有断(或短)路。 第5章 继电接触控制电路 首尾端判别: 电动机的首尾端一般由其引出线端标记可知, 但对于无引出端标记的电动机, 就必须先判别其首尾端才能接线, 否则会因接错绕组而损坏电动机。下面我们来学习用剩磁法判别电动机首尾端。 首先用万用表电阻挡查出每相绕组的两端, 分出三相绕组, 共六个接线端。 然后将三相绕组的三个假设的首端接在一起, 三个假设的尾端接在一起。

21、再在这两个连接点之间接上万用表(置于毫安挡)，如图25.13所示。接好仪表后, 用手转动转子, 如表针摆动, 则表明假设的首尾端有错误, 可调换其中任意一相的两个线端, 再转动。如果表针不动或只有极微弱的抖动即表明为正确; 否则, 将已对调的绕组复原后, 再对调另一相绕组的两个接线端, 再转动观察, 直到指针不动为止。 第5章 继电接触控制电路 图 25.13 三相交流电动机首尾端判别(a) 表针不动; (b) 表针摆动 U1U2V1V2W1W2mA(a)U2U1V1V2W1W2mA(b)第5章 继电接触控制电路 电动机的接线, 一般要根据电动机外壳上的铭牌进行。 若铭牌上标有“380 V”、

22、 “”,则表示电动机定子绕组应接成形, 所加电源线电压为380 V。 若铭牌上标有“380 V”、 “Y”, 则表示电动机定子绕组应接成Y形, 所加电源线电压为380 V。 若铭牌上标有“220380”、“Y”， 则表示电动机定子绕组接成形时, 所加电源线电压为220 V, 定子绕组接成Y形时, 所加电源线电压为380 V。 一般情况下, 3 kW以下者为Y形接法, 3 kW及以上者为形接法。 Y形和形接法如图25.12所示。 第5章 继电接触控制电路 三、三、 实训设备和器件实训设备和器件(1) 实训工作台(含三相电源、 常用仪表等) 一台(2) 万用表 一个(3) 低压断路器、 熔断器 各

23、一个(4) 按钮、 行程开关 各一个(5) 交流接触器 一个(6) 热继电器 一个以上设备和器件的技术参数可按实训室的要求进行选取。 第5章 继电接触控制电路 四、实训内容和步骤四、实训内容和步骤(1) 准备低压断路器、熔断器、按钮、行程开关、交流接触器、 热继电器等常用低压电器。(2) 用万用表判断各常用低压电器的好坏。 低压断路器: 将万用表置R1挡或数字表的200 挡, 在断路器置“分”状态时, 测三对主触头的电阻为无穷大, 在断路器置“合”状态时, 测三对主触头的电阻为0,表明低压断路器良好。 第5章 继电接触控制电路 熔断器: 将万用表置R1挡或数字表的200 挡, 测量熔断器, 若

24、电阻为0, 则是好的, 若电阻为无穷大,则说明已熔断。 按钮: 将万用表置R1挡或数字表的200 挡, 常开按钮未按下时, 电阻为无穷大, 按下时电阻为零, 表明常开按钮是好的; 常闭按钮未按下时, 电阻为零, 按下时, 电阻为无穷大, 表明常闭按钮是好的。 第5章 继电接触控制电路 行程开关: 行程开关有一对常开触头和一对常闭触头。 将万用表置R1挡或数字表的200 挡检查其好坏, 即行程开关未按下时, 常开触头电阻为无穷大, 按下时电阻为零;常闭触头未按下时, 电阻为零, 按下时, 电阻为无穷大, 表明行程开关是好的。 若有一对触头损坏, 行程开关的另一对触头可以照常使用。 交流接触器:

25、用万用表的R1挡或数字表的200 挡检查触头系统的开断情况, 即常开触点未动时, 电阻为无穷大, 动作时电阻为零; 常闭触点未动时, 电阻为零, 动作时, 电阻为无穷大。 用万用表的R10或R100挡或数字表的2k挡检查线圈的好坏。 第5章 继电接触控制电路 热继电器: 用万用表的R1挡或数字表的200 挡检查其好坏, 即常开触点未动时, 电阻为无穷大, 动作时电阻为零; 常闭触点未动时, 电阻为零, 动作时, 电阻为无穷大。 第5章 继电接触控制电路 五、五、 注意事项注意事项在选择使用低压电器时, 应注意使低压电器的额定电压和额定电流大于电路的正常工作电压和工作电流。 第5章 继电接触控制

26、电路 六、六、 分析思考分析思考(1) 简单说明接触器的动作原理。(2) 试述交流电动机的结构。(3) 常用的低压开关类型有哪些？ (4) 叙述各低压电器的符号和特点。 第5章 继电接触控制电路 5.2 异步电动机的基本控制电路和保护环节异步电动机的基本控制电路和保护环节任何复杂的控制线路, 都是由一些基本的单元电路组成的。 为了便于读图分析和设计线路, 最好在画原理图时把控制电路和主电路清楚地分开。 线路的设计, 除了要考虑正常运行外, 还要有在线路发生故障时有保护设备的环节。 第5章 继电接触控制电路 实训项目实训项目26 单向运转控制电路单向运转控制电路 一、一、 实训目的实训目的(1)

27、 了解交流接触器、 热继电器、 按钮的结构及其在控制电路中的应用。(2) 识读简单电气控制线路图, 并能分析其动作原理。(3) 掌握电气控制线路图的装接方法。(4) 学会用万用表检查电路的方法, 初步培养分析和排除电路故障的能力。 第5章 继电接触控制电路 二、二、 原理说明原理说明图26.1所示为单向运转控制电路原理图。 图 26.1 单向运转控制电路原理图 U V WQFFU1FU2ELSB1FRSB2KMKMKMFRM3第5章 继电接触控制电路 图26.1所示控制电路的工作过程如下：当松开SB2时,它虽然恢复到断开位置, 但由于有KM的辅助动合触头(已经闭合了)与它并联, 因此KM线圈仍

28、保持通电。 这种利用接触器本身的动合触头使接触器线圈保持通电的作用称为自锁或自保, 该动合触头就叫自锁(或自保)触头。 正是由于自锁触头的作用, 所以在松开SB2时, 电动机仍能继续运转, 而不是点动运转。 合 上 空 气 开 关 QF电 源 指 示 灯 EL亮按 下 启 动 按 钮 SB2KM线 圈 得 电KM动 合 触 头 闭 合KM主 触 头 闭 合 电 动 机 M启 动 并 连 续 运 转第5章 继电接触控制电路 当松开SB1时, 其常闭触头虽恢复为闭合位置, 但因接触器KM的自锁触头在其线圈失电的瞬间已断开解除了自锁(SB2的常开触头也已断开), 所以接触器KM的线圈不能得电, KM

29、的主触头断开, 电动机M就不会再转了。 按下停止按钮SB1KM线圈失电KM自锁触头断开KM主触头断开电动机M停转断 开 空 气 开 关 QF电 源 指 示 灯 EL灭第5章 继电接触控制电路 三、三、 实训设备和器件实训设备和器件(1) 实训工作台(含三相电源、 常用仪表等) 一台(2) 交流接触器、 热继电器 各一个(3) 常闭按钮、 常开按钮 各一个(4) 指示灯 一个(5) 熔断器 二个(6) 三相异步电动机 一台(7) 万用表 一个(8) 导线 一卷(9) 螺丝刀、 剥线钳、 尖嘴钳 各一把以上设备和器件的技术参数可按实训室的要求进行选取。 第5章 继电接触控制电路 四、四、 实训内容

30、和步骤实训内容和步骤(1) 按图26.1电路准备好所需的电气元件和工具, 并分别检查其好坏。(2) 线路装接应遵循“先主后控, 先串后并; 从上到下,从左到右; 上进下出, 左进右出”的原则进行接线。其意思是接线时应先接主电路, 后接控制电路, 先接串联电路, 后接并联电路; 并且按照从上到下, 从左到右的顺序逐根连接; 对于电气元件的进出线, 则必须按照上面为进线, 下面为出线, 左边为进线, 右边为出线的原则接线, 以免造成元件被短接或接错。 第5章 继电接触控制电路 (3) 装接线路的工艺要求: “横平竖直, 弯成直角, 少用导线少交叉, 多线并拢一起走。”在掌握上述接线原则和工艺要求后

31、, 可按照图26.2进行接线。 第5章 继电接触控制电路 图 26.2 单向运转控制电路接线图 QFU2U1V2V1W2W1电动机151614FR20191213119108303129675231KM4242217FU1FU22318EL2728SB1SB252621第5章 继电接触控制电路 (4) 线路检查。 主电路的检查。 首先取下FU1, 对主电路进行检查(将万用表置R1挡或数字表的200 挡, 如无说明, 则主电路检查时均置于该位置), 将表笔分别放在QF下端U-V、U-W、V-W, 按下KM, 此时万用表的读数为电动机(电动机为Y形接法)两绕组的串联电阻值。 测三次(U-V, U-

32、W, V-W)的电阻值应近似相等。 第5章 继电接触控制电路 控制电路的检查(设交流接触器的线圈电阻为1.7 k, 将万用表置R10或R100 挡或数字万用表的2k挡, 如无说明, 则控制电路检查时均置于该位置)。 表笔放在EL两端, 此时万用表的读数应为无穷大, 按下SB2或KM, 读数应为KM线圈的电阻值。 同时按下SB1,则读数变为无穷大。 第5章 继电接触控制电路 (5) 通电试车。 通过上述检查正确后, 可在教师的监护下通电试车。 合上QF, 接通电源, 则指示灯EL亮。按一下启动按钮SB2, 接触器KM得电吸合, 电动机连续运转。 按一下停止按钮SB1, 接触器KM失电断开, 电动

33、机停转。 断开QF, 电源指示灯EL灭。 第5章 继电接触控制电路 五、五、 注意事项注意事项(1) 在装接前, 用万用表测试各常开、 常闭触头和线圈, 保证电气元件性能正常。(2) 在装接电路时, 必须检查交流接触器线圈额定电压是否与电源电压相符, 以保证电路能正常运行。(3) 通电前, 须认真检查线路, 方可通电运行。 第5章 继电接触控制电路 六、六、 分析思考分析思考(1) 如何用万用表判断交流接触器的常开辅助触点与常闭辅助触点？(2) 若SB2接成常闭按钮, 能合上空气开关QF吗？(3) KM的自锁触头漏接, 电动机会运行吗？(4) 若将控制回路的380 V电源误接成220 V, 电

34、动机能否正常工作？(5) 电动机的中性点未接在一起, 会有什么现象？(6) 电动机启动完后, 出现缺一相, 短时电动机是否会损坏？第5章 继电接触控制电路 实训项目实训项目27 电气联锁的正反转控制电路电气联锁的正反转控制电路 一、一、 实训目的实训目的(1) 掌握正反转控制电路的动作原理。(2) 学会正反转控制电路的装接方法。(3) 学习分析电路故障及排除故障的方法。 第5章 继电接触控制电路 二、二、 原理说明原理说明图27.1所示为正反转控制线路原理图。 图 27.1 正反转控制线路原理图 U V WQFFU2FU1ELSBFRSB1KM1KM1KM1FRM3KM2KM2SB2KM2KM

35、2KM1第5章 继电接触控制电路 图27.1所示控制电路的工作过程如下: 按SB1KM1线圈得电KM1主触头闭合KM1自锁触头闭合自锁KM1辅助常闭触头断开电动机正转正转：按SBKM1线圈断电KM1主触头断开KM1自锁触头断开KM1辅助常闭触头闭合电动机停转停止:合上空气开关QF指示灯EL亮保证电机连续运转保证反转电路不能运行第5章 继电接触控制电路 按SB2KM2线圈得电KM2主触头闭合KM2自锁触头闭合自锁KM2辅助常闭触头断开电动机反转反转：按SBKM2线圈断电KM2主触头断开KM2自锁触头断开KM2辅助常闭触头闭合电动机停转停止:保证电机连续运转保证正转电路不能运行第5章 继电接触控制

36、电路 根据动作过程可知，图27.1中的KM1辅助常闭触头和KM2辅助常闭触头的作用是保证全电路的正反转电路不能同时接通， 以防止主电路短路造成事故。 第5章 继电接触控制电路 三、三、 实训设备和器件实训设备和器件(1) 实训工作台(含三相电源、 常用仪表等) 一台(2) 交流接触器 二个(3) 热继电器 一个(4) 常开按钮 二个(5) 常闭按钮 一个(6) 熔断器 二个(7) 指示灯 一个(8) 三相异步电动机 一台(9) 万用表 一个(10) 导线 一卷(11) 螺丝刀、 剥线钳、 尖嘴钳 各一把以上设备和器件的技术参数可按实训室的要求进行选取。 第5章 继电接触控制电路 四、四、 实训

37、内容和步骤实训内容和步骤(1) 按图27.1电路准备好所需的电气元件和工具, 并分别检查其好坏。(2) 线路装接应遵循“先主后控, 先串后并; 从上到下, 从左到右; 上进下出, 左进右出”的原则进行接线。(3) 装接线路的工艺要求按实训26操作。在掌握上述接线原则和工艺要求后, 可按照图27.1进行接线。 第5章 继电接触控制电路 (4) 线路检查。 主电路的检查。首先取下FU1, 对主电路进行检查(将万用表置R1挡或数字表的200 挡, 如无说明, 则主电路检查时均置于该位置), 将表笔分别放在QF下端U-V、U-W、V-W,分别按下KM1和KM2, 此时万用表的读数为电动机(电动机为Y形

38、接法)两绕组的串联电阻值。 测三次(U-V, U-W, V-W)的电阻值应相等。 第5章 继电接触控制电路 控制电路的检查(设交流接触器的线圈电阻为1.7 k, 将万用表置R10或R100 挡或数字万用表的2k挡, 如无说明, 则控制电路检查时均置于该位置)。 表笔放在EL两端, 此时万用表的读数应为无穷大, 分别按下SB1、KM1, 读数应为KM1线圈的电阻值, 同时再按SB, 则读数变为无穷大; 分别按下SB2、 KM2, 读数应为KM2线圈的电阻值, 同时再按SB, 则读数变为无穷大; 同时按SB1、SB2, 读数应为KM1线圈的电阻值和KM2线圈的电阻值的并联值; 同时按KM1、KM2

39、, 读数变为无穷大。 第5章 继电接触控制电路 (5) 通电试车。通过上述检查正确后, 可在教师的监护下通电试车。 合上QF, 接通电源, 则指示灯EL亮。按一下启动按钮SB1, 接触器KM1线圈得电吸合, 电动机连续正转。 按一下停止按钮SB, 接触器KM1失电断开, 电动机停转。再按一下启动按钮SB2, 接触器KM2线圈得电吸合, 电动机连续反转。 按一下停止按钮SB, 接触器KM2失电断开, 电动机停转。断开QF, 电源指示灯EL灭。 第5章 继电接触控制电路 五、五、 注意事项注意事项(1) 注意正反转是通过改变接入三相交流电机电源的相序实现的, 在图27.1的主电路中调换正反转电路的

40、电源的相序即可。(2) 通电前, 应认真检查线路, 方可通电操作。 第5章 继电接触控制电路 六、 分析思考(1) 思考图27.1中电动机是如何实现反转的？(2) 启动正转后按SB2能实现反转吗？为什么？(3) 去掉KM1和KM2辅助常闭触头, 对电路有何影响？(4) 电源缺一相, 电动机能运行吗？ (5) 若电动机能运行但没有正、 反转, 是什么原因？ 第5章 继电接触控制电路 实训项目实训项目28 机械联锁和电气联锁的正反转控制电路机械联锁和电气联锁的正反转控制电路 一、一、 实训目的实训目的(1) 掌握接触器联锁和按钮联锁的正反转控制的工作原理、 接线及检查方法。(2) 掌握常用电工仪表

41、的使用方法, 能正确进行各种测量。 第5章 继电接触控制电路 二、二、 原理说明原理说明图28.1所示为电动机接触器、按钮双重联锁的正反转控制线路图, 这种线路是在接触器联锁的基础上, 增加了按钮联锁。 所谓按钮联锁就是利用复合按钮, 将其常开触头串接在正转(或反转)控制电路中, 将其常闭触头串接在反转(或正转)控制电路中。 当按下正转(或反转)启动按钮时, 先断开反转(或正转)控制电路, 反转(或正转)停止, 接着接通正转(或反转)控制电路, 使电动机正转(或反转)。 这样既保证了正反转接触器不会同时接通电源, 又可不按停止按钮而直接按反转(或正转)按钮进行反转(或正转)启动。 故这种双重联

42、锁控制线路使线路操作方便, 工作安全可靠, 因此在电力拖动中被广泛采用。 第5章 继电接触控制电路 图 28.1 电动机接触器、 按钮双重联锁的正反转控制线路 U V WQFFUSB1FRSB2KM1KM1KM1FRM3KM2KM2SB3KM2KM2KM1SB3SB2第5章 继电接触控制电路 合 上 电 源 空 气 开 关 QFSB2常 开 触 头 闭 合KM1线 圈 得 电 SB2常 闭 触 头 先 断 开 KM2线 圈 电 路 ， 使 KM2不 能 吸 合KM2辅 助 常 开 触 头 闭 合 自 锁KM2主 触 头 闭 合KM2联 锁 触 头 断 开 KM1线 圈 电 路 ， 电 机 不

43、能 正 转电 动 机 M连 续 反 转正 转 控 制 ：反 转 控 制 ：按 SB2KM1联 锁 触 头 断 开 KM2线 圈 电 路KM1主 触 头 闭 合电 动 机 M启 动 并 连 续 正 转KM1辅 助 常 开 触 头 闭 合 自 锁 SB3常 闭 触 头 先 断 开 KM1线 圈 电 路KM1主 触 头 断 开KM1自 锁 触 头 断 开KM1联 锁 触 头 复 位 闭 合KM2线 圈 得 电SB3常 开 触 头 闭 合按 下 SB3电 动 机 M失 电 正 转 停 止第5章 继电接触控制电路 若要停止, 只要按下SB1, 整个控制电路失电, 主触头断开, 电动机M失电停转。对于这种

44、控制线路, 当要改变电动机的转向时, 只要直接按反转按钮SB3, 而不需再按停止按钮SB1,电动机就可实现反转, 比只有接触器联锁的正反转控制线路既安全可靠, 又操作方便。 第5章 继电接触控制电路 三、三、 实训设备和器件实训设备和器件(1) 实训工作台(含三相电源、 常用仪表等) 一台(2) 交流接触器 二个(3) 热继电器 一个(4) 常开按钮 二个(5) 常闭按钮 一个(6) 熔断器 二个(7) 指示灯 一个(8) 三相异步电动机 一台(9) 万用表 一个(10) 导线 一卷(11) 螺丝刀、 剥线钳、 尖嘴钳 各一把以上设备和器件的技术参数可按实训室的要求进行选取。 第5章 继电接触

45、控制电路 四、四、 实训内容和步骤实训内容和步骤(1) 线路的装接。 按原理图接线, 线路装接的一般原则为: 先主电路, 后控制电路, 先上后下, 先左后右, 先串后并, 上进下出, 左进右出, 横平竖直, 弯成直角, 多线并走, 避免交叉。 这里仅提醒主电路的装接： 接触器KM1和KM2的出线要调换两相的相序, 否则不能反转。 第5章 继电接触控制电路 (2) 线路的检查。主电路检查: 将万用表置R1挡, 将两表笔放在QF出线的两相上(如U、V两相), 用手强迫KM1或KM2闭合, 此时的读数应该是2 r(设电动机为Y形接法, 且每相绕组的电阻值为r)。 用同样的方法, 分别测另外一相与上述

46、两相的电阻值, 其读数也应该是2 r。 若不是上述结果, 则用万用表分别测量每个节点是否连接紧密。 第5章 继电接触控制电路 控制回路检查: 将万用表置R10或R100挡, 拔掉控制回路的一个保险, 将两表笔放在保险的后面, 万用表读数应为; 按下SB2时, 读数由R(设交流接触器线圈的电阻为R); 再同时按下SB1, 读数又由R, 强迫KM1闭合, 则读数由R; 再同时按下SB1, 则读数由R。此时, 说明KM1的自保触点已接上且说明正转接线是正确的。 第5章 继电接触控制电路 用上述方法, 可检查KM2线圈的反转控制回路。 拔掉控制回路的一个保险, 将两表笔放在保险的后面, 同时强迫KM1

47、和KM2闭合,读数应为, 或同时按下SB2和SB3,读数也应为。经过上述检查无误后, 方可在教师的监护下通电试车。 第5章 继电接触控制电路 (3) 通电试车。 合上QF, 接通电源。 按SB2, KM1得电吸合, 电动机连续正转。 按SB3, KM1断电后KM2得电吸合, 电动机连续反转。 按SB1, 电动机停转。 第5章 继电接触控制电路 五、五、 注意事项注意事项(1) 一定要在指导教师检查无误后才可通电试车。(2) 电路的完成要同时考虑接线的正确性、 线路的工艺和完成电路的时间。 第5章 继电接触控制电路 六、六、 分析思考分析思考(1) 在检查控制回路时, 拔掉一个保险, 直接在保险

48、前面测量, 按前面所介绍的控制回路的检查方法, 结果会怎样？(2) 若电动机启动后断开一相电, 电机能否继续运行？ 第5章 继电接触控制电路 5.3 异步电动机常用的控制方式异步电动机常用的控制方式 在生产过程中要对电动机进行自动控制, 使生产机械各部件的动作按顺序进行, 保证生产过程和加工工艺合乎预定要求。 电动机的控制主要是控制它的启动、 停止、正反转、调速及制动。 第5章 继电接触控制电路 实训项目实训项目29 带行程开关的正反转控制电路带行程开关的正反转控制电路 一、一、 实训目的实训目的(1) 熟悉电气元件的图形符号和文字符号, 并认识行程开关。(2) 掌握带行程开关的正反转控制电路

49、的动作原理。(3) 学会装接带行程开关的正反转电路的方法。 第5章 继电接触控制电路 二、二、 原理说明原理说明图29.1是带行程开关的正反转控制线路的原理图。 在控制线路中设置了四个行程开关SQ1、SQ2、 SQ3、SQ4, 其中SQ1、SQ2被用来自动切换电动机正反转控制电路, 实现工作台的自动往返行程控制,SQ3、SQ4被用来作终端保护, 以防止SQ1、 SQ2失灵时, 工作台越过限定位置而造成事故。 控制电路中的SB1、SB2分别作为电动机正、反转启动按钮。当工作台在左端时, 按下SB1, 电动机正转, 工作台右移; 当工作台在右端时, 则按下SB2, 电动机反转, 工作台左移。 第5

50、章 继电接触控制电路 图 29.1 带行程开关的正反转控制线路原理图 U V WQFFU2FU1ELSBFRSB1KM1KM1KM1FRM3KM2KM2SQ1SQ2SQ4SB2KM2KM2KM1SQ3第5章 继电接触控制电路 控制电路的工作过程如下: KM1常开触头闭合自锁KM1主触头闭合 电动机M正转， 工作台右移按下SB1KM1线圈得电KM1联锁 常闭触头断开当工作台右移至限定位置挡块撞动SQ2SQ2常闭触头断开KM1自锁触头断开KM1主触头断开 电动机M停止 正转(停止右移)KM1线圈失电KM1联锁触头闭合SQ2常开触头闭合KM2常开触头闭合自锁KM2主触头闭合电动机M反转(工作台左移)

51、KM2线圈得电KM2联锁触头断开合上空气开关QF电源指示灯EL亮第5章 继电接触控制电路 若SQ2失灵即SQ2常闭触头不断开, 则KM1线圈不失电, 电动机M继续正转, 工作台继续右移。当挡块撞动SQ4时, 则 SQ4常闭触头断开KM1线圈失电KM1主触头断开KM1自锁触头断开 电动机M停止正转 (停止右移)，以免 工作台越过限定位置KM2线圈得电按下SB2KM2主触头闭合KM2常开触头闭合自锁KM2联锁常闭触头断开 电动机M反转， 工作台左移第5章 继电接触控制电路 SQ1常闭触头断开KM2线圈失电KM2主触头断开KM2自锁触头断开 电动机M停止反转 (工作台停止左移)KM2联锁触头闭合SQ

52、1常开触头闭合KM1线圈得电KM1主触头闭合KM1自锁触头闭合自锁KM1联锁常闭触头断开 电动机M正转 (工作台右移)挡块撞动SQ1工作台左移至限定位置第5章 继电接触控制电路 若SQ2失灵即SQ2常闭触头不断开, 则KM1线圈不失电, 电动机M继续正转, 工作台继续右移。 当挡块撞动SQ4时, 则 SQ3常闭触头断开KM2线圈失电KM2主触头断开KM2自锁触头断开 电动机M停止反转 (停止左移)，以免工作台越过限定位置KM1(或KM2)线圈失电按下SBKM1(或KM2)主触头断开 KM1(或KM2)自锁触头断开电动机M停转工作台停止运动电源指示灯EL灭断开空气开关QF第5章 继电接触控制电路

53、 三、三、 实训设备和器件实训设备和器件(1) 实训工作台(含三相电源、 常用仪表等) 一台(2) 交流接触器 二个(3) 热继电器 一个(4) 常开按钮 二个(5) 常闭按钮 一个(6) 行程开关 四个(7) 指示灯 一个(8) 三相异步电动机 一台(9) 万用表 一个(10) 导线 一卷(11) 螺丝刀、 剥线钳、 尖嘴钳 各一把以上设备和器件的技术参数可按实训室的要求进行选取。 第5章 继电接触控制电路 四、四、 实训内容和步骤实训内容和步骤(1) 按图29.1电路准备好所需的电气元件和工具, 并分别检查其好坏。(2) 线路装接应遵循“先主后控, 先串后并; 从上到下, 从左到右; 上进

54、下出, 左进右出”的原则进行接线。(3) 装接线路的工艺要求按实训26操作。 在掌握上述接线原则和工艺要求后, 可按照图29.1进行接线。 第5章 继电接触控制电路 (4) 线路检查。 主电路的检查。首先取下FU1, 对主电路进行检查(将万用表置R1挡或数字表的200 挡, 如无说明, 则主电路检查时均置于该位置), 将表笔放在QF下端, 按下KM1或KM2, 此时万用表的读数为电动机(电动机为Y形接法)两绕组的串联电阻值。 测三次(U-V, U-W, V-W)的电阻值应相等。 第5章 继电接触控制电路 控制电路的检查(设交流接触器的线圈电阻为1.7 k, 将万用表置R10或R100挡或数字万

55、用表的2k挡, 如无说明, 则控制电路检查时均置于该位置)。表笔放在EL两端,此时万用表的读数应为无穷大, 分别按下SB1、KM1、SQ1，读数应为KM1线圈的电阻值, 若同时按下SB,则读数变为无穷大; 分别按下SB2、 KM2、SQ2, 读数应为KM2线圈的电阻值, 若同时按下SB, 则读数变为无穷大; 同时按SB1、SB2, 读数应为KM1线圈的电阻值和KM2线圈的电阻值的并联值; 同时按KM1、KM2,读数变为无穷大; 同时按SQ1、SQ2, 读数变为无穷大。 第5章 继电接触控制电路 (5) 通电试车。 通过上述检查正确后,可在教师的监护下通电试车。合上QF, 接通电源, 则指示灯E

56、L亮。按一下启动按钮SB1,接触器KM1线圈得电吸合,电动机连续正转。按下SQ2, 接触器KM1失电断开, 同时接触器KM2线圈得电吸合, 电动机反转。再按一下停止按钮SB或SQ3, 接触器KM2线圈失电断开, 电动机停转。按一下启动按钮SB2, 接触器KM2线圈得电吸合, 电动机连续反转。按下SQ1, 接触器KM2失电断开, 同时接触器KM1线圈得电吸合, 电动机正转。再按一下停止按钮SB或SQ4,接触器KM1线圈失电断开, 电动机停转。 第5章 继电接触控制电路 五、五、 注意事项注意事项熟悉行程开关等元器件的检查方法, 通电前, 应认真检查线路, 防止短路发生。 第5章 继电接触控制电路

57、 六、六、 分析思考分析思考(1) 图29.1电路按SB2能实现反转吗？(2) 在检查控制回路时, 若同时按KM1和KM2(或SQ1和SQ2), 则万用表读数为多少, 为什么？(3) 行程开关SQ1和SQ2在图29.1电路中有何作用？ (4) 找出图29.1电路中的自锁触头和联锁触头。 第5章 继电接触控制电路 实训项目实训项目30 能耗制动控制电路能耗制动控制电路(时间控制时间控制)一、一、 实训目的实训目的(1) 掌握能耗制动的动作原理。(2) 学会能耗制动控制电路的装接方法。(3) 学习电路的故障排除方法。 第5章 继电接触控制电路 二、二、 原理说明原理说明图30.1所示为半波整流能耗

58、制动控制原理图。 图 30.1 半波整流能耗制动控制原理图 U V WQFFU2FU1ELSBFRSB1KM1KM1KM1FRM3KM2KM2WUKM2KTKM2KT控制回路NVD主回路第5章 继电接触控制电路 图30.1的主电路有两个交流接触器, 其中KM1用来控制电动机的启动和停止,而KM2则用来接通直流电, 使电动机制动。半波整流能耗制动的原理如下: 当按下启动按钮SB1时,交流接触器KM1主触头闭合, 电动机定子绕组接通三相交流电, 电动机开始转动。在电动机交流接触器KM1主触头闭合, 电动机定子绕组接通三相交流电, 电动机开始转动。在电动机转动过程中, 若按下制动按钮SB,交流接触器

59、KM1主触头断开, 切断三相交流电源; 此同时,交流接触器KM2主触头闭合, 将经过二极管VD整流后的直流电通入定子绕组,使电动机制动, 此时绕组V1V2和绕组W1W2并联后与绕组U1U2串联。 其定子绕组的连接图如图30.2所示。 第5章 继电接触控制电路 图 30.2 半波整流能耗制动定子绕组接线图 V2V1W2W1U2U1NVDKM2WI第5章 继电接触控制电路 半波整流能耗制动控制线路的工作过程如下: KM1线圈得电按SB1KM1主触头闭合KM1自锁触头闭合电动机M转动KM1线圈失电SB动断触头分断KM1主触头断开KM1自锁触头断开电动机停转按SBKM1联锁触头闭合KM2线圈得电KM2

60、主触头闭合KM2自锁触头闭合 电动机开始 制动SB动合触头闭合KT线圈得电 KT延时常闭触头 延时断开KM2线圈失电制动结束指示灯EL亮合上空气开关QF指示灯EL灭关断空气开关QF第5章 继电接触控制电路 三、三、 实训设备和器件实训设备和器件(1) 实训工作台(含三相电源、 常用仪表等) 一台(2) 交流接触器 二个(3) 热继电器 一个(4) 时间继电器 一个(5) 常开按钮 一个(6) 复合按钮 一个(7) 三相异步电动机 一台(8) 整流二极管 一个(9) 指示灯 一个(10) 万用表 一个(11) 导线 一卷(12) 螺丝刀、 剥线钳、 尖嘴钳 各一把以上设备和器件的技术参数可按实训