项目七异步电动机及控制电路的连接

1、p7.1.1 电机的主要类型电机的主要类型 1. 按电机的功能来分按电机的功能来分n(1) 发电机：发电机： 把机械能转换成电能。把机械能转换成电能。 n(2) 电动机：把电能转换成机械能。电动机：把电能转换成机械能。 n(3) 变压器、变压器、 变流机、变流机、 变频机、变频机、 移相器：分移相器：分别用于改变电压、别用于改变电压、 电流、电流、 频率及相位。频率及相位。n(4) 控制电机：作为控制系统中的元件。控制电机：作为控制系统中的元件。 2. 按电机的电源性质来分按电机的电源性质来分p1) 直流电机直流电机n直流发电机直流发电机n直流电动机直流电动机p 2) 交流电机交流电机 n同步

2、电机同步电机n异步电机异步电机 国产国产异步电动机异步电动机从不同的角度可分为不同的类型从不同的角度可分为不同的类型p(1) 按尺寸大小可分为大型、按尺寸大小可分为大型、 中型、中型、 小型和微型四小型和微型四种类型。种类型。p(2) 按外壳的防护型式可分为开启式、按外壳的防护型式可分为开启式、 防护式和封闭防护式和封闭式。式。p(3) 按转子绕组型式可分为鼠笼式和绕线转子式。按转子绕组型式可分为鼠笼式和绕线转子式。p(4) 按安装结构型式可分为卧式和立式。按安装结构型式可分为卧式和立式。p(5) 按有无换向器可分为有换向器式和无换向器式。按有无换向器可分为有换向器式和无换向器式。2. 按电机

3、的电源性质来分按电机的电源性质来分2. 按电机的电源性质来分按电机的电源性质来分p3) 步进电动机步进电动机n步进电动机是一种把电脉冲信号转换成相步进电动机是一种把电脉冲信号转换成相应的角位移（或线位移）的控制电机，应的角位移（或线位移）的控制电机， 故故也称为脉冲电动机。常用于计算机的外设也称为脉冲电动机。常用于计算机的外设中。中。p4) 交交直流电机直流电机n 通以交流电源的直流电机。通以交流电源的直流电机。 p在三相异步电动机的结构中，在三相异步电动机的结构中， 定子定子和和转子转子是其主是其主要的构成部件；要的构成部件； 定子与转子之间有一个很小的空定子与转子之间有一个很小的空气隙，气

4、隙， 我们称之为气隙；我们称之为气隙； 此外，此外， 在三相异步电在三相异步电动机的结构中还有端盖、动机的结构中还有端盖、 轴承、轴承、 风扇等零部件。风扇等零部件。p图图7-1 三相笼型异步电动机的剖面图三相笼型异步电动机的剖面图p图图7-2 三相笼型异步电动机的组成部件图三相笼型异步电动机的组成部件图图图7-1 三相笼型异步电动机的剖面图三相笼型异步电动机的剖面图图图7-2 三相笼型异步电动机的组成部件图三相笼型异步电动机的组成部件图 7.1.3 三相异步电动机旋转原理示意图三相异步电动机旋转原理示意图p图图7-3 异步电动机旋转原理示意图异步电动机旋转原理示意图p图图7-4 异步电动机转

5、子电流方向异步电动机转子电流方向p图图7-5 三相异步电动机定子绕组结构示意图三相异步电动机定子绕组结构示意图 )120sin(2)120sin(2sin2CBAtIitIitIipppAiAiBiCXBYCZ 把三相定子绕组接成星形接到对称把三相定子绕组接成星形接到对称三相电源，定子绕组中便有对称三相电三相电源，定子绕组中便有对称三相电流流过。流流过。tiiAiBiCO1 2 0 2 4 0 3 6 0 (a) t = 0 (b) t = 120 (c) t = 240AAAXXXBBBYYYCCCZZZ： (1)在对称的三相绕组中通入三相电流，可在对称的三相绕组中通入三相电流，可以产生在空

6、间以产生在空间旋转的合成磁场旋转的合成磁场。 (2)磁场磁场旋转方向旋转方向与电流相序一致。电流相与电流相序一致。电流相序为序为A-B-C时磁场顺时针方向旋转；电流相序时磁场顺时针方向旋转；电流相序为为A-C-B时磁场逆时针方向旋转。时磁场逆时针方向旋转。 (3)磁场转速磁场转速(同步转速同步转速)与电流频率有关，与电流频率有关，改变电流频率可以改变磁场转速。改变电流频率可以改变磁场转速。 ： (3)磁场转速磁场转速(同步转速同步转速)与电流频率有关，与电流频率有关，改变电流频率可以改变磁场转速。对两极改变电流频率可以改变磁场转速。对两极(一一对磁极对磁极)磁场，电流变化一周，则磁旋转一周磁场

7、，电流变化一周，则磁旋转一周。同步转速。同步转速n1与磁场磁极对数与磁场磁极对数p的关系为：的关系为：r/min 6011pfn AXX A BCY Z B/YC/X返回返回ABCXA X B Y YZZ C 转子转子P=2 磁场位置(t=0)A ABCXX B Y YZZ C 同步转速同步转速n1与磁场磁极对数与磁场磁极对数p的关系为：的关系为：r/min 6011pfn p）（min/1rnnoFFn 静止的转子与旋转磁场之间有静止的转子与旋转磁场之间有相对运动，在转子导体中产生感应相对运动，在转子导体中产生感应电动势，并在形成闭合回路的转子电动势，并在形成闭合回路的转子导体中产生感应电流

8、，其方向用右导体中产生感应电流，其方向用右手定则判定。转子电流在旋转磁场手定则判定。转子电流在旋转磁场中受到磁场力中受到磁场力F的作用，的作用，F的方向用的方向用左手定则判定。电磁力在转轴上形左手定则判定。电磁力在转轴上形成电磁转矩。电磁转矩的方向与旋成电磁转矩。电磁转矩的方向与旋转磁场的方向一致。转磁场的方向一致。 电动机在正常运转时，其转速电动机在正常运转时，其转速n总是稍低总是稍低于同步转速于同步转速n1，因而称为，因而称为。 又因为产生电磁转矩的电流是电磁感应所又因为产生电磁转矩的电流是电磁感应所产生的，所以也称为产生的，所以也称为。 noFFn 异步电动机同步转速和转子转速的差值与异

9、步电动机同步转速和转子转速的差值与同步转速之比称为同步转速之比称为，用，用s表示，即：表示，即：%10011nnns 转差率是异步电动机的一个重要参数。转差率是异步电动机的一个重要参数。异步电动机在额定负载下运行时的转差率约异步电动机在额定负载下运行时的转差率约为为1%5%。pPage 153-155自学自学p以以Y132M-4型电动机为例，说明铭牌上各个型电动机为例，说明铭牌上各个数据的意义。数据的意义。1、型号、型号p为了适应不同用途和不同工作环境的需要，电动为了适应不同用途和不同工作环境的需要，电动机制成不同的系列，每种系列用各种型号表示。机制成不同的系列，每种系列用各种型号表示。异步电

10、动机产品名称代号异步电动机产品名称代号2、接法、接法U1U2V1V2W1W2U1U2V1V2W1W2U1V1W1W2U2V2U1V1W1W2U2V2 3、电压、电压p铭牌上所标的电压值是指电动机在额定运行时铭牌上所标的电压值是指电动机在额定运行时定子绕组上应加的线电压。定子绕组上应加的线电压。4、电流、电流p铭牌上所标的电流值是指电动机在额定运行时铭牌上所标的电流值是指电动机在额定运行时定子绕组的线电流。定子绕组的线电流。5、功率与效率、功率与效率p铭牌上所标的功率值是指电动机在额定运行时铭牌上所标的功率值是指电动机在额定运行时轴上输出的机械功率值。所谓效率就是输出功轴上输出的机械功率值。所谓

11、效率就是输出功率与输入功率的比值。率与输入功率的比值。6、功率因数、功率因数p因为电动机是电感性负载，定子相电流比相电因为电动机是电感性负载，定子相电流比相电压滞后一个压滞后一个 角。角。cos 就是功率因数。就是功率因数。7、转速、转速p由于生产机械对转速的要求不同，需要生产不由于生产机械对转速的要求不同，需要生产不同磁极数的异步电动机，因此有不同的转速等同磁极数的异步电动机，因此有不同的转速等级。最常用的是四个级的级。最常用的是四个级的（n0=1500r/min)。8、绝缘等级、绝缘等级p绝缘等级是按电动机绕组所用的绝缘材料在使用绝缘等级是按电动机绕组所用的绝缘材料在使用时容许的极限温度来

12、分级的。所谓极限温度，是时容许的极限温度来分级的。所谓极限温度，是指电动机绝缘结构中最热点的最高容许温度。指电动机绝缘结构中最热点的最高容许温度。p按电器的按电器的动作性质动作性质分分 ：手动电器和自动电器：手动电器和自动电器p按电器的按电器的性能和用途性能和用途分：控制电器和保护电器分：控制电器和保护电器 p按按有无触点有无触点分：有触点电器和无触点电器分：有触点电器和无触点电器 p按按工作原理工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器。分：电磁式电器和非电量控制电器。常用低压电器的分类常用低压电器的分类1. 开关板用刀开关开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）（不带熔断器式刀开关）v 作用：作用

13、：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。源用。v 结构图和符号结构图和符号 ： QS2.2. 带熔断器式刀开关带熔断器式刀开关用作电源开关、隔离用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。开关和应急开关，并作电路保护用。QSFUQSFU3. 3. 负荷开关负荷开关 （1 1）胶盖开关胶盖开关 ( (开启式负荷开关开启式负荷开关) )v 用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。v 结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线座、静触头、熔丝、出线座及刀片式装有进线座、静触头、熔丝

14、、出线座及刀片式动触头，工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼动触头，工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。伤人手。v 分类：单相双极和三相三极两种分类：单相双极和三相三极两种3.3.负荷开关负荷开关 （2 2） 铁壳开关（封闭式负荷开关）铁壳开关（封闭式负荷开关）v铁壳开关是带有熔断器和钢板防护壳的封闭式铁壳开关是带有熔断器和钢板防护壳的封闭式负荷开关，设有联锁保护装置。负荷开关，设有联锁保护装置。v作用：手动通断电路及短路保护。作用：手动通断电路及短路保护。v其图形符号及文字符号与胶盖开关相同。其图形符号及文字符号与胶盖开关相同。1. 用途：常用于机床控制电路的用途：常用于机床控制电路的电源开

15、关，也用于小容量电动机的电源开关，也用于小容量电动机的起起 / 停控制或照明线路的开关控制。停控制或照明线路的开关控制。2. 结构：对常用的三极开关来说，结构：对常用的三极开关来说，每一极有一对静触片与盒外接线柱每一极有一对静触片与盒外接线柱相接，动触片受手柄控制可以转动，相接，动触片受手柄控制可以转动，以达到线路的通以达到线路的通 / 断控制。断控制。3. 种类：有单极、双极、三极和种类：有单极、双极、三极和四极等，额定电流有四极等，额定电流有10、25、60 和和 100A等多种。等多种。三极组合开关三极组合开关n三极三极 单极单极组合开关的组合开关的符号符号SASASASA（a）外形 （

16、b） 符号 （c) 结构组合开关组合开关v 功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。是低压线路短路及失压时自动分断电路。是低压线路中常用的具有齐备保护功能的控制电器。中常用的具有齐备保护功能的控制电器。v 特点：操作安全，分断能力较高。特点：操作安全，分断能力较高。v 分类：分类：框架式（万能式）框架式（万能式）和和塑壳式（装置塑壳式（装置式）式）v 结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。传动机构。万能式低压断路器结构图万能式低压断路器结构图1.天弧罩2.开关本体3.抽屉座4.合闸按钮5.

17、分闸按钮6.智能脱扣器7.摇匀柄插入位置8. 连接/试验/分离指示1.天弧罩2.开关本体3.抽屉座4.合闸按钮5.分闸按钮6.智能脱扣器7.摇匀柄插入位置8. 连接/试验/分离指示框架式断路器框架式断路器框架式断路器框架式断路器pDW15系列框架式断路器系列框架式断路器塑料外壳式断路器塑料外壳式断路器塑料外壳式断路器塑料外壳式断路器塑料外壳式断路器塑料外壳式断路器塑壳式塑壳式断路器的一般原理图断路器的一般原理图正常工作时正常工作时欠压过流脱扣器主触点主触点释放拉簧释放拉簧脱扣连杆脱扣连杆锁钩连杆锁钩连杆欠压过流脱扣器F主触点主触点释放拉簧释放拉簧脱扣连杆脱扣连杆锁钩连杆锁钩连杆过载、短路以及失

18、压等故障时过载、短路以及失压等故障时塑壳式塑壳式断路器的一般原理图断路器的一般原理图12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器 6-失压脱扣器 7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器 6-失压脱扣器 7-按钮塑壳式低压断路器原理图塑壳式低压断路器原理图1主触头 2自由脱扣器 3过电流脱扣器 4分励脱扣器 5热脱扣器 6失压脱扣器 7按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器 6-失压脱扣器 7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器

19、5-热脱扣器 6-失压脱扣器 7-按钮塑壳式低压断路器原理图塑壳式低压断路器原理图线路短路线路短路或严重过或严重过载保护载保护1主触头 2自由脱扣器 3过电流脱扣器 4分励脱扣器 5热脱扣器 6失压脱扣器 7按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器 6-失压脱扣器 7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器 6-失压脱扣器 7-按钮塑壳式低压断路器原理图塑壳式低压断路器原理图线路过载线路过载保护保护1主触头 2自由脱扣器 3过电流脱扣器 4分励脱扣器 5热脱扣器 6失压脱扣器 7按钮12345671-主触

20、头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器 6-失压脱扣器 7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器 6-失压脱扣器 7-按钮塑壳式低压断路器原理图塑壳式低压断路器原理图电动机的电动机的失压保护失压保护1主触头 2自由脱扣器 3过电流脱扣器 4分励脱扣器 5热脱扣器 6失压脱扣器 7按钮熔断器的结构与原理熔断器的结构与原理p 熔断器主要由熔体和熔座两部分组成。熔断器主要由熔体和熔座两部分组成。 熔体熔体由低熔点的金属材料（铅、锡、锌、银、铜及合由低熔点的金属材料（铅、锡、锌、银、铜及合金）制成丝状或片状，金）制成丝状或片状， 俗称

21、保险丝。俗称保险丝。 p 工作中，工作中， 熔体串接于被保护电路，熔体串接于被保护电路， 既是感测既是感测元件，元件， 又是执行元件；又是执行元件； 当电路发生短路或严重当电路发生短路或严重过载故障时，过载故障时， 通过熔体的电流势必超过一定的额通过熔体的电流势必超过一定的额定值，定值， 使熔体发热，使熔体发热， 当达到熔点温度时，当达到熔点温度时， 熔体熔体某处自行熔断，某处自行熔断， 从而分断故障电路，从而分断故障电路，v作用：作用：短路和严重过载保护短路和严重过载保护v应用：串接于被保护电路的首端应用：串接于被保护电路的首端v优点：结构简单，维护方便，价格便宜，优点：结构简单，维护方便，

22、价格便宜，体小量轻体小量轻v分类：分类：瓷插式瓷插式RCRC螺旋式螺旋式RLRL有填料式有填料式RTRT无填料密封式无填料密封式RMRM快速熔断器快速熔断器RSRS自恢复熔断器自恢复熔断器FU瓷插式熔断器瓷插式熔断器 多用于低压分支电路的短路保护，多用于低压分支电路的短路保护， 常见型号为常见型号为RC1A系列。系列。螺旋式熔断器螺旋式熔断器 多用于机床电气控制线路的短路保护。目前常多用于机床电气控制线路的短路保护。目前常用螺旋式熔断器新产品有用螺旋式熔断器新产品有RL6、 RL7 系列。系列。有填料式熔断器有填料式熔断器 熔管内装有熔管内装有SiO2（石英砂），（石英砂）， 用于用于具有较大

23、短路电流的电力输配电系统，具有较大短路电流的电力输配电系统， 常见型号为常见型号为RT0 系列。系列。无填料密封式熔断器无填料密封式熔断器快速熔断器快速熔断器 主要用于硅整流管及其成套设备的保护，主要用于硅整流管及其成套设备的保护， 其特点是熔其特点是熔断时间短，断时间短， 动作快动作快; 常用型号有常用型号有RLS、 RSO 系列等。系列等。自恢复熔断器自恢复熔断器 特点是能重复使用，特点是能重复使用， 不必更换熔体；其熔体采用金属不必更换熔体；其熔体采用金属钠，钠， 利用它常温时电阻很小，利用它常温时电阻很小， 高温气化时电阻值骤升，高温气化时电阻值骤升， 故故障消除后温度下降，障消除后温

24、度下降， 气态钠回归固态钠，气态钠回归固态钠， 良好导电性恢复良好导电性恢复的特性制作而成。的特性制作而成。p控制按钮简称控制按钮简称按钮按钮， 是最常用的是最常用的主令电器主令电器。 按按钮为手动控制，钮为手动控制， 可作远距离电气控制使用。可作远距离电气控制使用。p 按钮的结构示意如图按钮的结构示意如图 7-5-1 所示，所示， 其图形及文字符号其图形及文字符号如图如图 7-5-2所示。所示。 常开常开(动合动合)按钮按钮电路符号电路符号SB常闭常闭(动断动断)按钮按钮电路符号电路符号SB复合按钮复合按钮电路符号电路符号SB图图 7-5-1 按钮结构示意按钮结构示意 1按钮帽；2复位弹簧；

25、3动触头；4常闭静触头；5常开静触头12345 (a) 常开触点；常开触点； (b) 常闭触点；常闭触点； (c) 复合触点复合触点图图 7-5-2 按钮的图形和文字符号按钮的图形和文字符号(a)SBSB(b)SB(c)工作中为便于识别不同作用的按钮，工作中为便于识别不同作用的按钮， 避免误操作，避免误操作， 国标国标GB 5226-85 对其颜色规定如下：对其颜色规定如下： p (1) 停止和急停按钮：停止和急停按钮： 红色。红色。 按红色按钮时，按红色按钮时， 必须使设备断电、必须使设备断电、 停车。停车。 p(2) 启动按钮：启动按钮： 绿色。绿色。 p(3) 点动按钮：点动按钮： 黑色

26、。黑色。 p(4) 启动与停止交替按钮：启动与停止交替按钮： 必须是黑色、必须是黑色、 白白色或灰色，色或灰色， 不得使用红色和绿色。不得使用红色和绿色。 p(5) 复位按钮：复位按钮： 必须是蓝色；必须是蓝色； 当其兼有停止当其兼有停止作用时，作用时， 必须是红色。必须是红色。行程开关行程开关用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。结构与按钮类似，但其动结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。作要由机械撞击。常开（动合）触头常开（动合）触头电路符号电路符号ST常闭（动断）触头常闭（动断）触头电路符号电路符号STp行程开关又称限位开关，行程开关又称限位

27、开关， 用于机械设备运动用于机械设备运动部件的位置检测，部件的位置检测， 是利用生产机械某些运动是利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出控制指令，部件的碰撞来发出控制指令， 以控制其运动以控制其运动方向或行程的主令电器。方向或行程的主令电器。 p行程开关从结构上可分为操作机构、行程开关从结构上可分为操作机构、 触头系触头系统和外壳三部分。统和外壳三部分。 p当移动物体碰撞推杆或滚轮时，当移动物体碰撞推杆或滚轮时， 通过内部传通过内部传动机构使微动开关触头动作，动机构使微动开关触头动作， 即常开、即常开、 常闭常闭触点状态发生改变，触点状态发生改变， 从而实现对电路的控制从而实现对电路的控制作用。

28、作用。 图图 7-6-2 行程开关及结构示意行程开关及结构示意图图 7-6-3 行程开关的图形和文字符号行程开关的图形和文字符号(a) 常开触点；常开触点； (b) 常闭触点常闭触点(b)SQ(a)SQ万能转换开关万能转换开关p万能转换开关万能转换开关是一种多档式、控制万能转换开关万能转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。主要用于低压断路操作机构多回路的主令电器。主要用于低压断路操作机构的分合闸控制，各种控制线路的转换，电气测量的分合闸控制，各种控制线路的转换，电气测量仪器的转换，也可用于小容量异步电动机的启动、仪器的转换，也可用于小容量异步电动机的启动、 调速和换向控制，调速和换向控制

29、， 还可用于配电装置线路的转换还可用于配电装置线路的转换及遥控等。及遥控等。图图 7-7-3 万能转换开关单层结构示意万能转换开关单层结构示意图图 7-7-4 万能转换开关的图形符号万能转换开关的图形符号左12右0345678 主令控制器是用来按顺序主令控制器是用来按顺序频繁切换多个控制电路的主令频繁切换多个控制电路的主令电器，电器， 主要用于轧钢及其他主要用于轧钢及其他生产机械的电力拖动控制系统，生产机械的电力拖动控制系统， 也可在起重机电力拖动系统中也可在起重机电力拖动系统中对电动机的启动、对电动机的启动、 制动和调制动和调速等进行远距离控制。速等进行远距离控制。 p主令控制器的结构示意如

30、主令控制器的结构示意如图图 7-8-1 所示，所示， 主要由主要由转轴、转轴、 凸轮块、凸轮块、 动静触动静触头、头、 定位机构及手柄等定位机构及手柄等组成。组成。 其触点为双断点其触点为双断点的桥式结构，的桥式结构， 通常为银通常为银质材料，质材料， 操作轻便，操作轻便， 允允许每小时接电次数较多。许每小时接电次数较多。 图图 7-8-1 主令控制器结构示意图主令控制器结构示意图 615784321、7凸轮块；2接线柱；3静触头；4动触头；5支杆；6转轴；8小轮 接触器是一种可对交、接触器是一种可对交、 直流直流主电路及大容量控制电路作频繁主电路及大容量控制电路作频繁通、通、 断控制的自动电

31、磁式开关，断控制的自动电磁式开关， 它通过电磁力作用下的吸合和反它通过电磁力作用下的吸合和反力弹簧作用下的释放使触头闭合力弹簧作用下的释放使触头闭合和分断，和分断， 从而控制电路的通断。从而控制电路的通断。 1. 1. 交流接触器交流接触器 用途：交流接触器用来接通或断开电动机或其它电气设用途：交流接触器用来接通或断开电动机或其它电气设备的主电路。备的主电路。 我国常用的交流接触器主要有我国常用的交流接触器主要有CJ20、 CJX1、 CJX2、 CJ12和和CJ10等系列。等系列。 引进产品中应用较多的有施耐德引进产品中应用较多的有施耐德公司的公司的LC1D/LP1D系列等，系列等， 该系列

32、产品采用模块化生产，该系列产品采用模块化生产， 产品本体上可以附加辅助触头、产品本体上可以附加辅助触头、 通电通电/断电延时触头和机断电延时触头和机械闭锁等模块，械闭锁等模块， 也可以很方便地组合成可逆接触器、也可以很方便地组合成可逆接触器、 星星-三角启动器。三角启动器。 另外，另外， 常用的交流接触器还有德国常用的交流接触器还有德国BBC公司的公司的B系列，系列， SIEMENS公司的公司的3TB系列等。系列等。触头系统：通常有触头系统：通常有三个常开主触点三个常开主触点， 四个辅助触点四个辅助触点 ( (两个常开，两个常闭两个常开，两个常闭) )。电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹

33、簧。电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧。 靠电磁铁吸引动铁芯带动触点接通和断开靠电磁铁吸引动铁芯带动触点接通和断开。 灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧结构结构 1. 1. 交流接触器交流接触器 交流接触器结构图交流接触器结构图主触头常闭辅助触头常开辅助触头静铁心动铁心吸引线圈灭弧装置CJ20系列交流接触器结构示意图系列交流接触器结构示意图 1动触桥；2静触点；3衔铁；4缓冲弹簧；5电磁线圈；6铁心；7垫毡；8触头弹簧；9灭弧罩；10触头压力弹簧12345678910用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的

34、频繁起停。结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。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。工作原理：与交流接触器基本相同。2. 2. 直流接触器直流接触器 KMKM常闭辅助触点常闭辅助触点线圈线圈KMKM主触点主触点KMKM常开辅助触点常开辅助触点KMKM3. 3. 接触器的符号接触器的符号 额定电压额定电压 交流接触器：交流接触器： 127127、220220、380380、500V 500V 直流接触器：直流接触器： 110110、220220、440V 440V 交流接触器：交流接触器：5 5、1010、2020、4040、6060、100100、150150、2

35、50250、400400、600A600A 直流接触器：直流接触器：4040、8080、100100、150150、250250、400400、600A 600A 额定电流额定电流 吸引线圈额定电压吸引线圈额定电压交流接触器：交流接触器：3636、110110（127127）、）、220220、380V 380V 直流接触器：直流接触器：2424、4848、220220、440V 440V 4.4.接触器的主要技术指标接触器的主要技术指标 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接触器的额定电压应大于或等于负

36、载回路的额定电压；定电压； 吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致；电压等级一致； 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。5.5.接触器的使用选择原则接触器的使用选择原则 p继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时，输出量将发生跳跃式热）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化的自动控制器件。主要用于控制、线变化的自动控制器件。主要用于控制、线路保护和信号转换。路保护和信号转换。v分类：分类：按用途分按用途分 ：控制和保护继电器：控制和保护继电器

37、按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、机械式子式、机械式 按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力按动作时间分：瞬时、延时继电器按动作时间分：瞬时、延时继电器 p电流继电器根据电路中电流的大小动作或释放，电流继电器根据电路中电流的大小动作或释放，用于电路的过电流或欠电流保护，使用时其吸引用于电路的过电流或欠电流保护，使用时其吸引线圈直接（或通过电流互感器）串联在被控电路线圈直接（或通过电流互感器）串联在被控电路中。中。 用于电路过电流保护，电路工作正常用于电路过电流保护，电路工作正常时不动作，当电路出现故障

38、，电流超过某一整定值时，时不动作，当电路出现故障，电流超过某一整定值时，过电流继电器动作，切断电路。过电流继电器动作，切断电路。n欠电流继电器欠电流继电器: 用于电路欠电流保护，电路工作正常用于电路欠电流保护，电路工作正常时不动作，当电路中电流减小到某一整定值以下时，时不动作，当电路中电流减小到某一整定值以下时，欠电流继电器释放，切断电路。欠电流继电器释放，切断电路。特点：线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗特点：线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。小。 分类：过电流继电器、欠电流继电器分类：过电流继电器、欠电流继电器过流电流继电器过流电流继电器欠流电流继电器欠流电流继电器欠电流继电器

39、欠电流继电器KAI I KAKAKA电流继电器的符号电流继电器的符号p电压继电器根据电路中电压的大小控制电路的电压继电器根据电路中电压的大小控制电路的“接通接通”或或“断开断开”。主要用于电路的过电压或。主要用于电路的过电压或欠电压保护，使用时其吸引线圈直接（或通过电欠电压保护，使用时其吸引线圈直接（或通过电压互感器）并联在被控电路中。压互感器）并联在被控电路中。p又可分为又可分为过电压继电器过电压继电器、欠电压继电器欠电压继电器和和零电压零电压继电器继电器。p特点：线圈并联在电路中，特点：线圈并联在电路中， 匝数多，导线细。匝数多，导线细。欠电压继电器欠电压继电器KAU U KAKAKA 用

40、途：中间继电器常用于传递用途：中间继电器常用于传递信号以及用于同时控制多个电路，信号以及用于同时控制多个电路，也可直接用于小容量电动机或其它也可直接用于小容量电动机或其它电气的执行元件。电气的执行元件。 作用：电动机的过载保护作用：电动机的过载保护利用双金属片受热利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使弯曲去推动杠杆使触头动作触头动作利用电阻值随温度利用电阻值随温度变化而变化的特性变化而变化的特性制成制成利用过载电流发热利用过载电流发热使易熔合金熔化而使易熔合金熔化而使继电器动作使继电器动作类型：双金属片式类型：双金属片式 热敏电阻式热敏电阻式易熔合金式易熔合金式II由于热惯性，由于热惯性，对电动机，

41、对电动机的瞬间过载不会造成不必的瞬间过载不会造成不必要的停车现象。要的停车现象。II 热继电器是利用电流的热效应而动作的。右侧热继电器是利用电流的热效应而动作的。右侧是双金属片式的结构原理图。是双金属片式的结构原理图。当主电路中电流超过容当主电路中电流超过容许值而使许值而使双金属片双金属片受热受热时，它便向上弯曲扣板时，它便向上弯曲扣板在弹簧的拉力下将长闭在弹簧的拉力下将长闭触点断开，从而断开主触点断开，从而断开主电路。电路。IIa ） 外形 b ）结构图 1 -电流整定装置 2-主电路接线柱 3-复位按钮 4 -常闭触头 5 -动作机构 6-热元件 31-常闭触头接线柱32 -公共动触头接线

42、柱 33-常开触头接线柱 双金属片式热继电器双金属片式热继电器1-1.接线端子 2-主双金属片 3-热元件 4-推动导板 5-补偿双金属片 6 -常闭触头 7-常开触头 8-复位调节螺钉 9-动触头 110 -复位按钮 11-偏心轮 12-支撑件 13- 弹簧 热继电器的图形及文字符号热继电器的图形及文字符号 (a) 热元件热元件 (b) 常闭触点常闭触点FR(a)(b)FR空气阻尼时间继电器空气阻尼时间继电器分类：分类： 按构成原理分：电磁式按构成原理分：电磁式 电动式电动式 空气阻尼式空气阻尼式 晶体管式晶体管式 数字式数字式 利用电磁原理，利用电磁原理， 配合机械动作机构能实现在得配合机

43、械动作机构能实现在得到信号输入（线圈通电或断电）后的预定时间内的信到信号输入（线圈通电或断电）后的预定时间内的信号的延时输出（触点的闭合或断开）。号的延时输出（触点的闭合或断开）。 按延时方式分：通电延时型按延时方式分：通电延时型 断电延时型断电延时型 (1) 通电延时型：通电延时型： 线圈通电，延时一定时线圈通电，延时一定时间后延时触点才闭合或断开；间后延时触点才闭合或断开； 线圈断电，触线圈断电，触点瞬时复位。点瞬时复位。 (2) 断电延时型：断电延时型： 线圈通电，延时触点瞬线圈通电，延时触点瞬时闭合或断开；时闭合或断开； 线圈断电，延时一定时间后线圈断电，延时一定时间后延时触点才复位。

44、延时触点才复位。(a) 线圈一般符号线圈一般符号 (b) 通电延时线圈通电延时线圈 (c) 断电延时线圈断电延时线圈 (d) 通电延时闭合动合（常开）触点通电延时闭合动合（常开）触点 (e) 通电延时断开动断（常闭）触点通电延时断开动断（常闭）触点 (f) 断电延时断开动合（常断电延时断开动合（常开）触点开）触点 (g) 断电延时闭合动断（常闭）触点断电延时闭合动断（常闭）触点(h) 瞬时常开触点；瞬时常开触点； (i) 瞬时常闭触点瞬时常闭触点KTKT(d)(c)KT(e)KTKTKT(f)KT(g)KTKT(h)KT(i)(b)(a)时间继电器的图形符号时间继电器的图形符号作用：根据的大小

45、通断电路作用：根据的大小通断电路结构：定子、转子和触头结构：定子、转子和触头原理：与异步电动机类似原理：与异步电动机类似参数：动作转速：参数：动作转速：120rpm120rpm 复位转速：复位转速：100rpm100rpm速度继电器结构原理速度继电器结构原理 1234567891转轴；2转子；3定子；4绕组；5摆锤；6、9簧片；7、8静触点NS转子转子-圆柱形永久磁圆柱形永久磁铁，与电动机同轴连铁，与电动机同轴连接。接。定子定子-由硅钢片叠成由硅钢片叠成笼型空心圆环套在转子笼型空心圆环套在转子上，装有鼠笼型短路绕上，装有鼠笼型短路绕组。组。压力继电器压力继电器光电继电器光电继电器温度继电器温度

46、继电器p如光继电器、声继电器、温度继电器、速度继电如光继电器、声继电器、温度继电器、速度继电器、高频继电器、极化继电器、霍尔效应继电器、器、高频继电器、极化继电器、霍尔效应继电器、差动继电器等。差动继电器等。一、电路图一、电路图 1. 主电路主电路和和辅助电路辅助电路p 按电路的功能来划分，按电路的功能来划分， 控制线路可分为主电控制线路可分为主电路和辅助电路。路和辅助电路。 一般把交流电源和起拖动作用的一般把交流电源和起拖动作用的电动机之间的电路称为主电路，电动机之间的电路称为主电路， 它由电源开关、它由电源开关、 熔断器、熔断器、 热继电器的热元件、热继电器的热元件、 接触器的主触头、接触

47、器的主触头、 电动机以及其他按要求配置的启动电器等电气元电动机以及其他按要求配置的启动电器等电气元件连接而成。件连接而成。 2. 对图形符号、对图形符号、 文字符号的规定文字符号的规定p 电气控制线路图涉及到大量的元器件，电气控制线路图涉及到大量的元器件， 为了表达电气控制系统的设计意图，为了表达电气控制系统的设计意图， 便于分便于分析系统工作原理析系统工作原理, 安装、安装、 调试和检修控制系统，调试和检修控制系统， 电气控制线路图必须采用符合国家统一标准的电气控制线路图必须采用符合国家统一标准的图形符号和文字符号。图形符号和文字符号。 1. 电气原理图电气原理图p 电气原理图是用图形符号和

48、项目代号表示电气原理图是用图形符号和项目代号表示电器元件连接关系及电气工作原理的图形，电器元件连接关系及电气工作原理的图形， 它是在设计部门和生产现场广泛应用的电路图。它是在设计部门和生产现场广泛应用的电路图。 p 图图7.3.1所示的是某机床电气控制系统的所示的是某机床电气控制系统的电气原理图实例。电气原理图实例。 二、电气控制线路图二、电气控制线路图图图7.3.1 某机床电气控制系统的电气原理图某机床电气控制系统的电气原理图L1380 VUL2VL3WQSFU1U11KM11.5 mm2U12FR8 . 62 . 7 5 . 4U1V11V12W11W12V1W1M13PEFU2U21KM

49、2U2V21W21V2W2M23FU42 A1 mm2101FU32 A36 V12FU52 A34SB15SB2FRKM17KM1KM2911SA136 V1011 mm2SA213ELXB222633356784123照明灯冷却泵电动机控制主电动机控制控制变压器冷却泵电动机主电动机电源开关TC110 V3 kW 在识读电气原理图时应注意以下几点绘制规则：在识读电气原理图时应注意以下几点绘制规则： (1) 电气原理图电路可水平或垂直布置。电气原理图电路可水平或垂直布置。 (2) 一般将主电路和辅助电路分开绘制。一般将主电路和辅助电路分开绘制。 (3) 电气原理图中的所有电器元件不画出实际外形

50、图，电气原理图中的所有电器元件不画出实际外形图，而采用国家标准规定的图形符号和文字符号表示，同一而采用国家标准规定的图形符号和文字符号表示，同一电器的各个部件可据实际需要画在不同的地方，电器的各个部件可据实际需要画在不同的地方， 但用相但用相同的文字符号标注。同的文字符号标注。 (4) 在原理图上可将图分成若干图区，在原理图上可将图分成若干图区， 以便阅读查以便阅读查找。找。 2. 电气安装图电气安装图 电气安装图用来表示电气设备和电器元件的实际安装位置，电气安装图用来表示电气设备和电器元件的实际安装位置，是机械电气控制设备制造、安装和维修必不可少的技术文件。是机械电气控制设备制造、安装和维修

51、必不可少的技术文件。 安装图可集中画在一张图上，安装图可集中画在一张图上， 或将控制柜、或将控制柜、 操作台的电器操作台的电器元件布置图分别画出，元件布置图分别画出， 但图中各电器元件的代号应与有关原理图但图中各电器元件的代号应与有关原理图和元器件清单上的代号相同。和元器件清单上的代号相同。 在安装图中，在安装图中， 机械设备轮廓是用双点划线画出的，机械设备轮廓是用双点划线画出的， 所有可所有可见的和需要表达清楚的电器元件及设备用粗实线绘出其简单的外见的和需要表达清楚的电器元件及设备用粗实线绘出其简单的外形轮廓。形轮廓。 安装图中的电器元件不需标注尺寸。安装图中的电器元件不需标注尺寸。图图 7

52、.3.2 某机床电气安装图某机床电气安装图XT端子板FU4FU3FRKMTCFU1FU2线槽32036050505050 3. 电气接线图电气接线图 电气接线图用来表明电气设备各单元之间电气接线图用来表明电气设备各单元之间的接线关系，的接线关系， 主要用于安装接线、主要用于安装接线、 线路检查、线路检查、 线路维修和故障处理，线路维修和故障处理， 在生产现场得到广泛在生产现场得到广泛应用。应用。 识读电气接线图时应熟悉绘制电气接线图识读电气接线图时应熟悉绘制电气接线图的规则：的规则：电气接线图电气接线图 (1) 各电器元件的图形符号、各电器元件的图形符号、 文字符号等均与电文字符号等均与电气原

53、理图一致。气原理图一致。 (2) 外部单元同一电器的各部件画在一起，外部单元同一电器的各部件画在一起， 其布其布置基本符合电器实际情况。置基本符合电器实际情况。 (3) 不在同一控制箱和同一配电屏上的各电器元不在同一控制箱和同一配电屏上的各电器元件的连接是经接线端子板实现的，件的连接是经接线端子板实现的， 电气互连关系以线电气互连关系以线束表示，束表示， 连接导线应标明导线参数连接导线应标明导线参数(数量、数量、 截面积、截面积、 颜色等颜色等)， 一般不标注实际走线途径。一般不标注实际走线途径。 (4) 对于控制装置的外部连接线应在图上或用接对于控制装置的外部连接线应在图上或用接线来表示清楚

54、，线来表示清楚， 并标明电源引入点。并标明电源引入点。 图7.3.3 某设备的电气接线图 W2V2U2W1V1U11114571011L3L2L1包塑金属软管包塑金属软管10 mm2 m11 mm2(红)11 mm2(白)11 mm2(白)71 mm2(红)11 mm2(黄绿)电源进线113101照明灯4557114按钮板安装板M13M2331.5 mm2(黑)11.5 mm2(黄绿)包塑金属软管20 mm1 m15 mm1 m4. 电气原理图的电气常态位置电气原理图的电气常态位置 电气原理图中所有电器元件的可动部分通常表示的是电气原理图中所有电器元件的可动部分通常表示的是在电器非激励或不工作

55、时的状态和位置，在电器非激励或不工作时的状态和位置， 即常态位置。即常态位置。 其中常见的器件状态有：其中常见的器件状态有： (1) 继电器和接触器的线圈处在非激励状态。继电器和接触器的线圈处在非激励状态。 (2) 断路器和隔离开关在断开位置。断路器和隔离开关在断开位置。 (3) 零位操作的手动控制开关在零位状态，零位操作的手动控制开关在零位状态， 不带零位不带零位的手动控制开关在图中规定的位置。的手动控制开关在图中规定的位置。 (4) 机械操作开关和按钮在非工作状态或不受力状态。机械操作开关和按钮在非工作状态或不受力状态。 (5) 保护用电器处在设备正常工作状态。保护用电器处在设备正常工作状

56、态。 5. 原理图中连接端上的标志和编号原理图中连接端上的标志和编号 在电气原理图中，在电气原理图中， 三相交流电源的引入线采用三相交流电源的引入线采用L1、 L2、 L3来标记，来标记， 中性线以中性线以N表示。表示。 电源开关之后的电源开关之后的三相交流电源主电路分别按三相交流电源主电路分别按U、 V、 W顺序标记，顺序标记， 分级三相交流电源主电路采用代号分级三相交流电源主电路采用代号U、 V、 W的前面的前面加阿拉伯数字加阿拉伯数字1、 2、 3等标记，等标记， 如如1U、 1V、 1W及及2U、 2V、 2W等。等。 电动机定子三相绕组首端分电动机定子三相绕组首端分别用别用U、 V、

57、 W标记，标记， 尾端分别用尾端分别用U、 V、 W标标记。记。 双绕组的中点则用双绕组的中点则用U、 V、 W标记。标记。 6. 控制线路原理图中的其他规定控制线路原理图中的其他规定 在设计和施工图中，在设计和施工图中， 主电路部分以粗实线主电路部分以粗实线绘出，绘出， 辅助电路则以细实线绘制。辅助电路则以细实线绘制。 完整的电气原理图还应标明主要电器的有完整的电气原理图还应标明主要电器的有关技术参数和用途。关技术参数和用途。 例如电动机应标明其用例如电动机应标明其用途、途、 型号、型号、 额定功率、额定功率、 额定电压、额定电压、 额定电额定电流、流、 额定转速等。额定转速等。 p在以电动

58、机为动力的生产机械中，要根据生产过程的要求在以电动机为动力的生产机械中，要根据生产过程的要求对电动机进行对电动机进行、或或、及及等方等方面的控制。面的控制。p对电动机的控制常要用到开关、继电器及接触器等控制电对电动机的控制常要用到开关、继电器及接触器等控制电器组成的控制电路器组成的控制电路这种控制电路称为这种控制电路称为。p三相异步电动机的起动方法有直接起动和降压起动两种。三相异步电动机的起动方法有直接起动和降压起动两种。p通常规定：电源容量在通常规定：电源容量在 180kVA 以上，电动机容量在以上，电动机容量在 7kW 以下的三相异步电动机可采用直接起动。以下的三相异步电动机可采用直接起动

59、。图图7-35 电动机直接起动的手动控制电路电动机直接起动的手动控制电路 M3QSFUKMFRSB2SB1一、起动一、起动M3起动时，接通组合开关，按动起动按钮SB2，则交流接触器通电，使衔铁吸合带动触头将常开触点接通，电动机通电开始运行。M3M3nQFUSBKMKH吸合后自锁M3nM3SB1二、停止停止时，按下停止按钮SB2，则交流接触器断电，使衔铁释放触头将常开触点断开，电动机停转。M3n三、短路保护当电路出现短路时，线路电流突然变大，熔断器烧断而切断线路电源，电动机停转。常开触点断开，线路恢复供电后电机不会自行起动(失压保护失压保护)。FUM3n四、过载保护当电路电动机过载时，热继电器的

60、发热元件将常闭触点断开，使接触器线圈断电主触点断开，电动机停转。M3为便于读图和分析常把主电路主电路和控制电路控制电路分开画。主电路:M3FRSB1SB2FRKMKMKMFUA B CQS12345三相电源QSFUKM（主触点）FR（热元件）M控制电路:1SB1SB2KM（辅助触点）KM（线圈） FR（常闭触点）2M3FRSB1SB2FRKMKMKMFUA B C控制电路具有的功能控制电路具有的功能1、短路保护、短路保护FU2、过载保护、过载保护FR3、失压、欠压保护、失压、欠压保护KM4、自锁、自锁KM5、SB2起动按钮起动按钮6、SB1停车按钮停车按钮QS若将控制电路中的若将控制电路中的自