低压控制电器与控制电路

1、电工学目录 绪论 ?第1章 网络的基本分析方法 ?第2章 网络的正弦稳态分析 ?第3章 简化网络分析的原理和定理 ?第4章 受控源电路的分析方法 ?第5章 三相正弦交流电路 ?第6章 电工仪表 ?第7章 变压器 ?第8章 异步电动机 ?第9章 同步电机 ?第10章 直流电机 ?第11章 低压控制电器与控制电路 ?第12章 晶闸管及其应用（不讲） ?第13章 安全用电 1/176 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 ?低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 电工学电工学 1 第十一章第十一章 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 ?电器定义电器定义：一种能控制电能的设备。：一种能控

2、制电能的设备。 电器：电能的生产、输送、分配与应用中起着控制、电器：电能的生产、输送、分配与应用中起着控制、调节、检测和保护的作用。调节、检测和保护的作用。 电器：根据外界的信号和要求，自动或手动接通或断电器：根据外界的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变换和调或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备。节用的电气设备。 ?日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 2/176 电工学电工学 2 第十一章第十一章 ?低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路

3、 低压电器：用于交流低压电器：用于交流 1200V1200V、直流、直流1500V1500V以下电路中起通断、保护、以下电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。控制或调节作用的电器。 ?高压电器：交流高压电器：交流 1200V1200V以上、直流以上、直流1500V1500V以上。以上。 电力传动电力传动就是利用电动机将电能变为机械能，以驱动机器工作就是利用电动机将电能变为机械能，以驱动机器工作 的传动。电力传动由电动机、传输机械能的传动机构和控制电动机的传动。电力传动由电动机、传输机械能的传动机构和控制电动机运转的电气控制装置组成。电力传动可以分为交流电动机传动和直运转的电气控制装置组成。

4、电力传动可以分为交流电动机传动和直 流电动机传动。电力传动所需的电能易于传输和集中生产，它本身流电动机传动。电力传动所需的电能易于传输和集中生产，它本身 又便于远距离自动控制。又便于远距离自动控制。 ?电力传动系统电路的组成：电力传动系统电路的组成： ?1 1）主电路：由电动机、（接通、分断、控制电动机）接触器主触点）主电路：由电动机、（接通、分断、控制电动机）接触器主触点等电器元件所组成。（电流大）等电器元件所组成。（电流大） ?2 2）控制电路：由接触器线圈、继电器等电器元件组成。（电流小）控制电路：由接触器线圈、继电器等电器元件组成。（电流小） 任务：任务：按给定的指令，依照自动控制系统

5、的规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 3/176 电工学电工学 3 第十一章第十一章 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 一、低压电器的分类一、低压电器的分类 1 1按使用的系统按使用的系统 1 1）低压配电电器）低压配电电器 低压配电电器主要用于 低压供电系统低压供电系统。当电路出现故障（过载、短路、欠压、失压、断相、漏电等）起保护作用，断开故障电路。（动动稳定性、热稳定性） 例如：低压断路器、熔断器、刀开关和转换开关等。 2 2）低压控制电器低压控制电器 低压控制电器主要用于 电力传动控制系统电力传动控制系统 。能分断过载电流，但不能分断短

6、路电流。（通断能力、操作频率、电气和机械寿命等） 例如：接触器、继电器、控制器及主令电器等。 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 4/176 电工学电工学 4 第十一章第十一章 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 2 2按操作方式按操作方式 1 1）手动电器）手动电器：刀开关、按钮、转换开关 2 2）自动电器）自动电器：接触器、继电器、低压断路器 3 3按工作原理按工作原理 1 1）电磁式电器：）电磁式电器：电磁机构控制电器动作 2 2）非电量控制电器：）非电量控制电器：非电磁式控制电器动作 电磁式电器由 感测感测和执行执行两部分组成。 感测部分（电磁机构）：感测部分（电磁机构）：

7、接受外界输入的信号，使 执行部分执行部分动作，实现控制的目的。 执行部分执行部分：触点系统。触点系统。 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 5/176 电工学电工学 5 第十一章第十一章 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 二、电磁机构二、电磁机构 ?电磁机构：通过电磁感应原理将电能转化成机械电磁机构：通过电磁感应原理将电能转化成机械能的机构。能的机构。 电磁机构输入的电信号：电压、电流电磁机构输入的电信号：电压、电流 1 1电磁机构的结构形式电磁机构的结构形式 电磁机构组成：线圈、铁心电磁机构组成：线圈、铁心( (亦称静铁心亦称静铁心) )和衔铁和衔铁( (亦称动铁心亦称动铁心)

8、) 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 6/176 电工学电工学 6 第十一章第十一章 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 1 1）E E形电磁铁形电磁铁：多用于交流电磁系统。 2 2）螺管式电磁铁：）螺管式电磁铁：多用作索引电磁机构和自动开关的操作电磁机构，少数过电流继电器也采用。 3 3）拍合式电磁铁：）拍合式电磁铁：用于直流继电器和直流接触器，也用于交流继电器。 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 7/176 电工学电工学 7 第十一章第十一章 2 2电磁机构的线圈电磁机构的线圈 ?低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 线圈分类：电流线圈、电压线圈电流线圈、电压线圈 1

9、 1）电流线圈：串接在主电路，电流大）电流线圈：串接在主电路，电流大 特点：扁铜条带或粗铜线绕制，匝数少特点：扁铜条带或粗铜线绕制，匝数少, ,内阻小。内阻小。 注意注意：a a 衔铁动作与否取决于线圈中电流的大小。衔铁动作与否取决于线圈中电流的大小。 ? b b 衔铁动作不改变线圈电流。衔铁动作不改变线圈电流。 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 8/176 电工学电工学 8 第十一章第十一章 2 2）电压线圈：并联在电路）电压线圈：并联在电路 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 特点：特点：细铜线绕制，匝数多，阻抗大，电流小，常用绝缘较好的电线绕制。 说明：说明：衔铁动作与否取决

10、于线圈的电压大小。 从结构上看，线圈大体可分为有骨架有骨架和无骨架无骨架两种。 交流电磁铁的线圈交流电磁铁的线圈：有骨架式，线圈形状做成矮胖型（考虑到铁心中有磁滞损耗和涡流损耗，为便于散热之故）。 直流电磁机构的线圈直流电磁机构的线圈：无骨架式，线圈形状做成瘦高型 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 9/176 电工学电工学 9 第十一章第十一章 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 三、触点系统三、触点系统 1 1、触点（执行元件）作用：、触点（执行元件）作用：分断和接通电路的作用。 2 2、触点接触形式：、触点接触形式：点接触、线接触和面接触。 点接触：小电流的触点 线接触：中等容

11、量的触点 面接触：大容量的触点 （a）点接触 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 （b）线接触 10/176 (c) 面接触 电工学电工学 10 第十一章第十一章 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 四、电弧的产生和灭弧装置四、电弧的产生和灭弧装置 1 1电弧的产生及危害电弧的产生及危害 1 1）电弧的产生）电弧的产生 触点由闭合到断开时，当电压超过1020V和电流超过80100mA，在拉开的两个触点之间将出现强烈的火花，实质是气体放电的现象，通常称之为“电弧”。 撞击电离撞击电离 热电子发射热电子发射 热电离热电离 形成电弧形成电弧 2 2）电弧的危害）电弧的危害 A、烧灼触点，降

12、低电器的寿命和电器工作的可靠性。 B、使触点的分断时间延长，严重的会产生事故。 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 11/176 电工学电工学 11 第十一章第十一章 ?低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 2 2、灭弧装置、灭弧装置 灭弧措施灭弧措施：降低电弧温度和电场强度。 常用的灭弧方法有：常用的灭弧方法有：拉长电弧、冷却电弧和电弧分段 常用的灭弧装置：常用的灭弧装置： 1 1）磁吹式灭弧装置（）磁吹式灭弧装置（广泛应用于直流接触器中） ?磁吹灭弧装置：利用电弧电流本身灭弧，电弧电流愈大，吹弧能力也越强。 2 2）灭弧栅）灭弧栅 （常用作交流灭弧装置） ?3 3）灭弧罩灭弧罩 （

13、用于交流和直流灭弧。） 采用一个用陶土和石棉水泥做的雨高温的灭弧罩，用以降温和隔弧。 12/176 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 电工学电工学 12 第十一章第十一章 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 ?11.1 常用低压控制电器 11.2 异步电动机的控制与保护电路 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 13/176 电工学电工学 13 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 ?11.1.1 交流接触器 11.1.2 按钮 11.1.3 行程开关 11.1.4 继电器 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 14/176

14、 电工学电工学 14 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 11.1.1 接触器接触器 利用电磁铁对衔铁的吸力使闸刀闭合和断开。利用电磁铁对衔铁的吸力使闸刀闭合和断开。 闸刀开关和电磁铁结合在一起就构成了一种闸刀开关和电磁铁结合在一起就构成了一种新的控制电器新的控制电器电磁开关，或者叫做：电磁开关，或者叫做： 接触器接触器。 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 15/176 电工学电工学 15 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 ?低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 ?接触器接触器: : 频繁地接通或切断

15、电动机或其它负载主电路的一种电磁式控制电器。 特点：特点：频繁操作和远距离控制。 接触器按主触点通过的电流种类可分为：交流接触器、交流接触器、直流接触器直流接触器。 (a) 外形外形 (b) 结构结构 16/176 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 电工学电工学 16 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 接触器：接触器： 用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。 弹簧弹簧 电源电源 常开常开 线圈线圈 常闭常闭 铁芯铁芯 衔铁衔铁 辅助触点辅助触点 M 17/176 电机电机 日事日毕

16、日事日毕 日清日高日清日高 主触点主触点 电工学电工学 17 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 符号符号 线圈线圈 动合动合(常开常开)主触点主触点 KM KM 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 用于用于主电路主电路 流过的电流大流过的电流大 (需加灭弧需加灭弧 装置装置) KM 动合动合(常开常开)辅助触点辅助触点 动断动断(常闭常闭)辅助触点辅助触点 KM 用于用于控制电路控制电路 流过的电流小流过的电流小 (无需加灭弧装置无需加灭弧装置) 属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示 常用的交流接触器有常用的交流接触器有

17、CJ10、CJ12、CJ20等系列。等系列。 接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。 例如，例如，CJl2CJl22502503 3为为CJl2CJl2系列交流接触器，额定电流系列交流接触器，额定电流250A250A，三个主触点。，三个主触点。 CJl2TCJl2T2502503 3为为CJl2CJl2系列改型后的交流接触器，额定电流系列改型后的交流接触器，额定电流250A250A，三个主触点。，三个主触点。 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 18/176 电工学电工学 18 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 低压

18、控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 主触点和灭弧装置主触点和灭弧装置 主触点：通断较大电流的主电路。 1）按主触点的容量大小有桥式触点和指形触点 2）直流接触器、电流 20A以上的交流接触器均装有灭弧罩（或带有栅片或磁吹的灭弧装置）。 注意注意：不能将交直流接触器的主触点互换使用，否则使灭弧发生困难。 辅助触点辅助触点 通断较小电流的控制电路。 特点：特点： 桥式触点、触点的容量较小。 1）辅助触点可分为： 常开触点、常闭触点常开触点、常闭触点 2）辅助触点的作用：控制电路中起联锁、逻辑运算； 3）辅助触点没有灭弧装置，一般不能用来分断主电路。 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 19/

19、176 电工学电工学 19 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 11.1.2 按钮按钮(手动切换电器手动切换电器) 按钮常用于接通和断开控制电路。按钮常用于接通和断开控制电路。 按钮的外形图和结构如图所示。按钮的外形图和结构如图所示。 (b) 结构结构 (a) 外形图外形图 按钮开关的外形和结构按钮开关的外形和结构 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 20/176 电工学电工学 20 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 常闭触点常闭触点 常开按钮常开按钮 SB SB

20、常闭按钮常闭按钮 复合按钮复合按钮 常开触点常开触点 结构图结构图 符号符号 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 21/176 电工学电工学 21 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 结结 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 按钮帽按钮帽 复位弹簧复位弹簧 支柱连杆支柱连杆 常闭静触头常闭静触头 构构 1 2 3 4 1 3 2 4 桥式静触头桥式静触头 常开静触头常开静触头 外壳外壳 符符 SB SB 号号 名名 SB 常闭按钮常闭按钮 称称 ( (停止按钮停止按钮) ) 常开按钮常开按钮 ( (起动按钮起动按钮) ) 22/176 复合按钮复合按钮 日事日毕日事

21、日毕 日清日高日清日高 电工学电工学 22 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 11.1.3 行程开关行程开关(限位开关限位开关) 用于自动往复控制或限位保护等。用于自动往复控制或限位保护等。 结构与按钮类似，但其动作要有机械撞击。结构与按钮类似，但其动作要有机械撞击。 未撞击未撞击 撞击撞击 (b)示意图示意图 ST (a)外形图外形图 行程开关的外形及符号行程开关的外形及符号 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 23/176 常开触点常开触点 ST 常闭触点常闭触点 (c) 符号符号 电工学电工学 23 11.1 11.1 常

22、用低压控制电器常用低压控制电器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 11.1.4. 继电器继电器 1 1继电器继电器: : 根据外界输入信号(电量或非电量)的变化来接通或断开被控电路,以实现控制和保护作用的自动电器。 输入信号：电量输入信号：电量（电流、电压） 非电量（非电量（转速、时间、温度） 输出输出：触点的动作或电量的变化。 ?2 2继电器分类：继电器分类： ?1 1）用途分：）用途分：控制继电器、保护继电器、中间继电器。 ?2 2）原理分：）原理分：电磁式、感应式、热继电器等 ?3 3）参数分：）参数分：电流、电压、速度、压力继电器 ?4 4）动作时间分：）动作时间分：瞬时继

23、电器、延时继电器 5 5）输出形式分：）输出形式分：有触点、无触点继电器 24/176 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 电工学电工学 24 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 11.1.4. 继电器继电器 电磁式继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。电磁式继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。 主要区别在于：主要区别在于： 接触器：有灭弧装置，触点容量大，用于主电路，一般接触器：有灭弧装置，触点容量大，用于主电路，一般只能在电压作用下动作。只能在电压作用下动作。 继电器：没有灭弧装置，触点容量小，用于控制电路，继电器：没有

24、灭弧装置，触点容量小，用于控制电路，可在电量或非电量的作用下动作。继电器的体积和触点容量可在电量或非电量的作用下动作。继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过小，触点数目多，且只能通过小电流小电流。故继电器一般用于。故继电器一般用于控控制电路制电路中。中。常见的有常见的有电压继电器、电流继电器、中间继电器等电压继电器、电流继电器、中间继电器等 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 25/176 电工学电工学 25 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 ?低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 1 1电压继电器：触点的动作与线圈中的电压大小有关。电压继电器：触点的动作

25、与线圈中的电压大小有关。（电压线圈与负载并联）。（电压线圈与负载并联）。 1 1）作用：电压保护和控制。）作用：电压保护和控制。 ?2 2）分类）分类 过电压继电器：过电压继电器：Ux = (1.05 Ux = (1.05 1.2)U 1.2)UN N （正常时触点不动作）（正常时触点不动作） 欠电压继电器：直流欠电压继电器：欠电压继电器：直流欠电压继电器： UX = (0.3 UX = (0.3 0.5)U 0.5)UN N （正常时触点动作）（正常时触点动作） Uf= (0.07 Uf= (0.07 0.2)U 0.2)UN N ?交流欠电压继电器：交流欠电压继电器：UX = (0.6 U

26、X = (0.6 0.85)U 0.85)UN N Uf= (0.1 Uf= (0.1 0.35)U 0.35)UN N。 ?注意：直流电路一般不会产生波动较大的过电压现象，所注意：直流电路一般不会产生波动较大的过电压现象，所以在产品中没有直流过电压继电器。以在产品中没有直流过电压继电器。 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 26/176 电工学电工学 26 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 ?3 3）电压继电器的图形和文字符号）电压继电器的图形和文字符号 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 27/176 电工学电工学 27 1

27、1.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 ?低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 2.2.电流继电器：触点的动作与线圈中的电流大小有关。电流继电器：触点的动作与线圈中的电流大小有关。（电流线圈与负载串联）。（电流线圈与负载串联）。 1 1）作用：电流保护和控制。）作用：电流保护和控制。 ?2 2）分类）分类 过电流继电器：过电流继电器：I IX X = (1.1 = (1.1 3.5)I 3.5)IN N ?正常时触点不动作正常时触点不动作 欠电流继电器：欠电流继电器： Ix Ix(0.3 (0.3 0.65)I0.65)IN N 正常时触点动作正常时触点动作 If =(0.

28、1 If =(0.1 0.2)I 0.2)IN N KC KC KC ?3 3）电流继电器的）电流继电器的 图形和文字符号图形和文字符号 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 KC 28/176 电工学电工学 28 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 将一个输入信号变成一个或多个输出信号将一个输入信号变成一个或多个输出信号 3.中间继电器中间继电器（一种电压继电器） 通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可直接用它来控通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。制小容量电动机或其他电气执行元

29、件。 1）特点：）特点：触点多(六对甚至更多)，触点电流大(5 10A)，动作灵敏(小于0.05s) KA 2）作用：）作用：放大线圈线圈 触点容量、数量。 常开触头常开触头 常闭触头常闭触头 KA KA (a) 外形外形 (b) 符号符号 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 29/176 电工学电工学 29 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 4、时间继电器、时间继电器 时间继电器：时间继电器：感受部分在感测到外界信号变化后，经过一段时间（延时时间）（延时时间）执行机构才动作的继电器。 ?分类分类： 按动作原理：电磁阻尼式，空气

30、阻尼式、电动机式、电子式 按延时方式：通电延时型；断电延时型 通电延时继电器通电延时继电器： 线圈得电后要延时一段时间，触点才发生变化； 线圈失电后，触点瞬时恢复。 断电延时继电器：断电延时继电器： 线圈得电后，触点瞬时动作； 线圈失电后，要延时一段时间触点才动作。 ?日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 30/176 电工学电工学 30 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 (1)直流电磁式时间继电器直流电磁式时间继电器 衔铁衔铁 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 工作原理：工作原理：当衔铁未吸合时，当衔铁未吸合时，线圈电感小，通电后激磁电线圈电感小，通电后激磁电流

31、很快建立，将衔铁吸合，流很快建立，将衔铁吸合，继电器触点立即改变状态。继电器触点立即改变状态。而当线圈断电时，铁心中的而当线圈断电时，铁心中的磁通将衰减，磁通的变化将磁通将衰减，磁通的变化将在铜套中产生感应电动势，在铜套中产生感应电动势，并产生感应电流，阻止磁通并产生感应电流，阻止磁通衰减，当磁通下降到一定程衰减，当磁通下降到一定程度时，衔铁才能释放，触头度时，衔铁才能释放，触头改变状态。改变状态。因此继电器吸合因此继电器吸合时是瞬时动作，而释放时是时是瞬时动作，而释放时是延时的，故称为断电延时。延时的，故称为断电延时。 31/176 + 阻尼铜套阻尼铜套 直流电磁式结构图直流电磁式结构图 日

32、事日毕日事日毕 日清日高日清日高 电工学电工学 31 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 (2) 空气式延时继电器空气式延时继电器 a) 通电延时继电器通电延时继电器 KT 线圈线圈 常开触点常开触点 通电延时闭合通电延时闭合 常闭触点常闭触点 通电延时断开通电延时断开 b) 断电延时继电器断电延时继电器 线圈线圈 KT KT KT 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 (a) 外形外形 延时继电器的外形与结构延时继电器的外形与结构 KT 常开触点常开触点 断电延时断开断电延时断开 32/176 KT 常闭触点常闭触点 断电延时闭合断电延时闭合 (b)符号符号 日事日

33、毕日事日毕 日清日高日清日高 电工学电工学 32 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 排气孔排气孔 橡皮模橡皮模 进气孔进气孔 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 常开触头常开触头 调节螺丝调节螺丝 延时闭合延时闭合 微动开关微动开关2 常闭触头常闭触头 延时打开延时打开 微动开关微动开关1 活塞杆活塞杆 释放弹簧释放弹簧 档块档块 托板托板 常闭触头常闭触头 工作原理工作原理 线圈通电线圈通电 ? ? 衔铁向下吸合衔铁向下吸合 线圈线圈 恢复弹簧恢复弹簧 动铁心动铁心 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 33/176 ? ? 连杆动作连杆动作 常开触头常开触头 ?

34、 ? 触头动作触头动作 通电延时的空气式时间继电器结构示意图通电延时的空气式时间继电器结构示意图 电工学电工学 33 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 常闭常闭 延时闭合延时闭合 常闭常闭 延时断开延时断开 常开触头常开触头 常闭触头常闭触头 空气式时间继电空气式时间继电 器的延时范围大器的延时范围大 (有有 0.4 60 s 和和 0.4 180s两种两种)。 结构简单，但准结构简单，但准确度较低。确度较低。 断电延时的空气式时间继电器结构示意图断电延时的空气式时间继电器结构示意图 时间继电器的型号有时间继电器的型号有JS7-

35、A和和JJSK2等多种类型。等多种类型。 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 34/176 电工学电工学 34 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 5、热继电器、热继电器 电动机长时间过载，绕组超过允许温升时，将会加剧绕组绝缘的老化，缩短电动机的使用年限，严重时会将电动机烧毁。 过流的原因：过流的原因：长期过载、频繁起动、欠电压、断相运行均会引起过电流。 热继电器：热继电器：电动机或其他设备的过载保护、断相保护（具有过载保护特性的过电流继电器）。 （反时限保护特性） 热继电器分类：热继电器分类：单相、两相、三相式（不带断相保护、不

36、带断相保护、带断相保护）带断相保护）。 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 35/176 电工学电工学 35 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 5. 热继电器热继电器 用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。 (a) 外形外形 (b) 结构结构 热继电器外形与结构热继电器外形与结构 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 36/176 电工学电工学 36 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 热继电器热继电器 用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。 双金属片双金

37、属片 常闭触头常闭触头 发热元件发热元件 杠杆杠杆 结构原理图结构原理图 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，双金发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 37/176 电工学电工学 37 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 热继电器的符号热继电器的符号 FR 串联在主电路中串联在主电路中 发热元件发热元件

38、常闭触头常闭触头 串联在控制电路中串联在控制电路中 FR 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 38/176 电工学电工学 38 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 接触器接触器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 ST 常开触点常开触点 ST 常闭触点常闭触点 行程开关行程开关 电压继电器电压继电器 常开按钮常开按钮 常闭按钮常闭按钮 电流继电器电流继电器 SB SB 复合按钮复合按钮 KC KC KC KC 按钮按钮 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 39/176 电工学电工学 39 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 a) 通电延时继电器通电

39、延时继电器 KT 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 中间继电器中间继电器 线圈线圈 KA 线圈线圈 常开触点常开触点 通电延时闭合通电延时闭合 常闭触点常闭触点 通电延时断开通电延时断开 b) 断电延时继电器断电延时继电器 线圈线圈 (b)符号符号 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 KT KT 常开触头常开触头 常闭触头常闭触头 KA KT KA (b) 符号符号 KT KT 常闭触点常闭触点 断电延时闭合断电延时闭合 常开触点常开触点 断电延时断开断电延时断开 40/176 电工学电工学 40 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 低压控制电器与控制电路低压控制

40、电器与控制电路 热继电器的符号热继电器的符号 FR 串联在主电路中串联在主电路中 发热元件发热元件 常闭触头常闭触头 串联在控制电路中串联在控制电路中 FR 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 41/176 电工学电工学 41 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 11.1.5 熔断器熔断器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 熔断器作用熔断器作用：在电路中主要起短路保护，由熔体和安装熔体的熔管或熔座等部分组成。 1 1）电流保护形式）电流保护形式：过载延时保护、短路瞬时保护。 过载一般是指l0倍额定电流以下的过电流。 短路则是指超过l0倍额定电流以上的过电流。 2

41、2）熔体：）熔体：既是感测元件又是执行元件，安装在被保护的电路中。 熔体是有低熔点的金属材料（铅、锡、铜、银及其合金）丝状、带状、片状。 3 3）熔管：）熔管：安装熔体和在熔体熔断时灭弧。 ?日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 42/176 电工学电工学 42 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 11.1.5 熔断器熔断器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 用于低压线路中的短路保护。用于低压线路中的短路保护。 常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、管式熔断器常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、管式熔断器和有填料式熔断器。和有填料式熔断器。 符号符号 FU

42、 熔断器额定电流熔断器额定电流IF的选择的选择 1)电灯、电炉等电阻性负载电灯、电炉等电阻性负载 IF IL 2) 电机电机 熔丝额定电流熔丝额定电流? ?电动机的起动电流电动机的起动电流3) 频繁起动的电机频繁起动的电机 熔丝额定电流熔丝额定电流2 .51 .6243/176 ? ?电动机的起动电流电动机的起动电流日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 电工学电工学 43 11.1 11.1 常用低压控制电器常用低压控制电器 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 电器符号标注 刀闸刀闸 QS 熔断器熔断器 按钮按钮 接触器接触器 FU SB KM FR ST KT KA 44/176 热

43、继电器热继电器 行程开关行程开关 时间继电器时间继电器 中间继电器中间继电器 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 电工学电工学 44 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步电动机的控制与保护电路 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 ?11.2.1 控制电路图的绘制规则 11.2.2 电动机的基本控制电路 11.2.3 电动机的保护电路 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 45/176 电工学电工学 45 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步电动机的控制与保护电路 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 11.2.1 11.2.1控制线路图的绘制控制线路

44、图的绘制 2.按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。 3.图中电器的触头都处在没有通电、不受外力的状态。图中电器的触头都处在没有通电、不受外力的状态。 1.电路分为主电路和辅助电路（控制电路）两大部分画出。电路分为主电路和辅助电路（控制电路）两大部分画出。 4.主电路画在左侧或上侧，控制电路画在右侧或下侧。主电路画在左侧或上侧，控制电路画在右侧或下侧。 5.同一电器的不同部件往往不画在一起，而按在电路中作同一电器的不同部件往往不画在一起，而按在电路中作用画在不同的电路上。用画在不同的电路上。 6.电路图中的电气元件，应动作顺序从上到下，从左到右电路图中

45、的电气元件，应动作顺序从上到下，从左到右依次排列，导线连接点用黑圆点表示。依次排列，导线连接点用黑圆点表示。 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 46/176 电工学电工学 46 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步电动机的控制与保护电路 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 电路电路 保险丝保险丝 Q FU 主主电电路路 KM 接触器接触器 主触点主触点 FR 热继电器热继电器 发热元件发热元件 开关开关 热继电器热继电器 动断触点动断触点 控制电路控制电路 . . 起动按钮起动按钮 SB1 SB2 KM 停止按钮停止按钮 FR KM 接触器接触器 线圈线圈 接触器接触

46、器 辅助触点辅助触点 M 3 原理图原理图 47/176 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 电工学电工学 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步电动机的控制与保护电路 11.2.2 电动机的基本控制电路电动机的基本控制电路 A B C 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 异步机的直接起动异步机的直接起动 1.点动控制电路点动控制电路 控控制制电电路路QS FU C KM SB KM B 动作过程动作过程 按下按钮（按下按钮（SB） 线圈（线圈（KM）通电）通电 触头（触头（KM）闭合）闭合 按钮松开按钮松开 触头（触头（KM）打开）打开 48/176 主主电电路路电机转

47、动；电机转动； 线圈（线圈（KM）断电）断电 电机停转。电机停转。 M 3 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 电工学电工学 48 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步电动机的控制与保护电路 A B C QS SB1 FU B KM C 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 2.2.单向运转的控制电路单向运转的控制电路 连续运行连续运行 停车停车 按钮按钮 起动起动 按钮按钮 KM SB2 工作过程工作过程 KM 自保持自保持 按下按钮（按下按钮（SB2），线圈（），线圈（KM）通电，）通电， 电机起动；同时，辅助触头（电机起动；同时，辅助触头（KM）闭合，）闭合， 即使

48、按钮松开，线圈保持通电状态，电机即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机 M 连续运转。连续运转。 3 49/176 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 电工学电工学 49 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步电动机的控制与保护电路 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 Q FU 主主电电路路 3.异步机的直接起动异步机的直接起动 热继电器热继电器+ 过载保护过载保护 动断触头动断触头 KM FR . . 控制电路控制电路 FR SB1 SB2 KM KM 控控制制电电路路 热继电器热继电器发热元件发热元件 过载保护过载保护 M 3 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 50/

49、176 电工学电工学 50 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步电动机的控制与保护电路 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 3.异步机的直接起动异步机的直接起动 + 过载保护过载保护 A B C QS FU KM SB1 SB2 热继电热继电 器触头器触头 KM FR FR 发热发热 元件元件 KM M 3 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 51/176 电工学电工学 51 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步电动机的控制与保护电路 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 4.多地点控制多地点控制 例如：甲、乙两地同时控制一台电机。例如：甲、乙两地

50、同时控制一台电机。 方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。 SB1甲甲 KM SB2甲甲 KM 甲地甲地 SB3乙乙 SB4乙乙 乙地乙地 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 52/176 电工学电工学 52 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步电动机的控制与保护电路 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 5.点动点动+连续运行连续运行 A B C QS FU 方法一：用复合按钮。方法一：用复合按钮。 SB3：点动：点动 控制控制 关系关系 SB2：连续运行：连续运行 SB1 SB2 KM KM FR M 3 FR KM SB3 控制

51、电路控制电路 该电路缺点：动作不够可靠。该电路缺点：动作不够可靠。 主电路主电路 53/176 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 电工学电工学 53 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步电动机的控制与保护电路 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 KA FR 方法二：加中间继电器（方法二：加中间继电器（KA）。）。 A B C SB1 SB2 FU KA KA SB KM KM FR M 3 控制控制 SB：点动：点动 关系关系 SB2：连续运行：连续运行 54/176 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 电工学电工学 54 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电

52、路异步电动机的控制与保护电路 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 思考思考 以下控制电路能否实现既能点动又以下控制电路能否实现既能点动又能连续运行能连续运行? ? SB1 SB2 KM FR KM SB 不能点动！不能点动！ 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 55/176 电工学电工学 55 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步电动机的控制与保护电路 A B C QS FU KMF KMR 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 FR 6.异步电机的正反转控制异步电机的正反转控制 SB1 正转正转 SBF KMF KMF SBR KMR KMR 操作过程：操作过

53、程： SBF FR SB1 正转正转 停车停车 SBR 反转反转 M SBF和和SBR不能同时按下，否则会造成短路！不能同时按下，否则会造成短路！ 3 56 56/176 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 电工学电工学 该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步电动机的控制与保护电路 8.电机的正反转控制互锁电机的正反转控制互锁 SB1 SBF 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 FR KMR KMF A B C Q S FU KMF KMR KMF SBR KMF KMR KM

54、R 互锁互锁 FR M 3 互锁作用互锁作用：正转时，：正转时，SBR不起作用；反转不起作用；反转 时，时，SBF不起作用。从而避免两触发器不起作用。从而避免两触发器 同时工作造成主回路短路。同时工作造成主回路短路。 57/176 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 电工学电工学 57 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步电动机的控制与保护电路 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 FR KMR KMF 9.9.电机的正反转控制电机的正反转控制双重互锁双重互锁 机械互锁机械互锁 SB1 SBF SBR A B C QS FU KMF KMF KMF KMR KMR KMR

55、 FR M 3 电器互锁电器互锁 机械互锁（复合按钮）机械互锁（复合按钮） 电器互锁（互锁触头）电器互锁（互锁触头） 58/176 双保险双保险 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 电工学电工学 58 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步电动机的控制与保护电路 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 11.2.3 电动机的保护电路电动机的保护电路 失压保护失压保护：采用继电器、接触器控制：采用继电器、接触器控制 电动机保护电动机保护 的类型：的类型： 短路保护短路保护：加熔断器：加熔断器 过载保护过载保护：加热继电器：加热继电器 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 59/1

56、76 电工学电工学 59 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步电动机的控制与保护电路 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 1.失压保护失压保护 A B C QS FU 方法：方法：采用继电器、接触器控制。采用继电器、接触器控制。 A C KM SB1 SB2 A C KM 控制电路控制电路 线圈电压线圈电压380V KM M 日事日毕日事日毕 3日清日高日清日高 主主 电电 路路 60/176 电工学电工学 60 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步电动机的控制与保护电路 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 2.短路保护短路保护 方法：方法：加熔

57、断器。加熔断器。 异步电动机的起动电流异步电动机的起动电流 （ Is t）约为额定电流（约为额定电流（IN）的）的 (57）倍。倍。选择熔体额定电流选择熔体额定电流 （ IF ），必须躲开起动电流，但对短），必须躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。通常用以下关系：路电流仍能起保护作用。通常用以下关系： IF一般电机：一般电机： 频繁起动频繁起动 的电机：的电机： 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 1?1? ?Ist3?2.51?1? ?Ist2?1.661/176 IF电工学电工学 61 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步电动机的控制与保护电路 低压控制电器与控制电路低

58、压控制电器与控制电路 3.过载保护过载保护 A B C QS FU 方法：方法：加热继电器。加热继电器。 电机工作时，若因负载过重电机工作时，若因负载过重而使电流增大，但又比短路电流而使电流增大，但又比短路电流小。此时熔断器起不了保护作用，小。此时熔断器起不了保护作用，应加热继电器，进行过载保护。应加热继电器，进行过载保护。 SB1 SB2 KM FR KM FR M 3 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 热继电器热继电器 的热元件的热元件 62/176 KM 热继电热继电 器触头器触头 电工学电工学 62 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步电动机的控制与保护电路 低压控制电器与控制电路低压控制电器与控制电路 自动空气断路器（自动开关）自动空气断路器（自动开关） 作用：作用：可实现短路、过载、失压保护。可实现短路、过载、失压保护。 结构：结构： 过流过流 脱扣器脱扣器 欠压欠压 脱扣器脱扣器 工作原理：工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电源；欠压过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。 日事日毕日事日毕 日清日高日清日高 63/176 电工学电工学 63 11.2 11.2 异步电动机的控制与保护电路异步