机床及电气控制技术控制电器及交流电动机

1、Date: 2022-5-7 Page: 1机床电气控制技术 课程性质：专业核心课课程性质：专业核心课 先修课程：电工技术、电机拖动基础先修课程：电工技术、电机拖动基础 考试方式：期末考试考试方式：期末考试 + + 平时成绩平时成绩 授课学期：本科第授课学期：本科第6 6学期学期电话邮箱：ljx_Date: 2022-5-7 Page: 2机床电气控制技术 本课程主要内容本课程主要内容: :介绍机床电气控制系统中的电器元件的基介绍机床电气控制系统中的电器元件的基本结构和工作原理、机床电气线路图分析、电气线路设计本结构和工作原理、机床电气线路图分析、电气线路设计和应用的

2、基础理论和基本知识，包括机床常用电器级选择、和应用的基础理论和基本知识，包括机床常用电器级选择、机床电气控制的基本环节、普通机床电气控制线路、可编机床电气控制的基本环节、普通机床电气控制线路、可编程控制器和数控机床电气控制线路等内容。程控制器和数控机床电气控制线路等内容。 本课程主要内容主要是两大部分：本课程主要内容主要是两大部分： 继电器接触器控制系统和继电器接触器控制系统和PLCPLC控制系统控制系统 继电器接触器控制系统：基本环节，控制线路及设计；继电器接触器控制系统：基本环节，控制线路及设计； PLCPLC控制系统：结构、工作原理、指令系统；控制系统：结构、工作原理、指令系统；Date

3、: 2022-5-7 Page: 3机床电气控制技术 绪论：绪论：Date: 2022-5-7 Page: 4机床电气控制技术Date: 2022-5-7 Page: 5机床电气控制技术Date: 2022-5-7 Page: 6机床电气控制技术生产机械是由三个部分组成的：生产机械是由三个部分组成的：工作机构、传动机构、原动机； Date: 2022-5-7 Page: 7机床电气控制技术Date: 2022-5-7 Page: 8机床电气控制技术 绪论绪论 常用机床控制电器：常用机床控制电器： 交流电动机：交流电动机： Date: 2022-5-7 Page: 9机床电气控制技术 空气阻尼时

4、间继电器空气阻尼时间继电器Date: 2022-5-7 Page: 10机床电气控制技术一、控制电器的分类一、控制电器的分类 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 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 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 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。Date: 2022-5-7 Page: 11机床电气控制技术二、电磁式电器二、电磁式电器1.1.电磁机构电磁机构将电磁能转换为机械能并带动触头动作。将电

5、磁能转换为机械能并带动触头动作。 v 组成组成 v 原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气 隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。 铁芯铁芯衔铁衔铁线圈线圈交流交流：硅钢片叠加：硅钢片叠加直流直流：整块铸铁或铸钢：整块铸铁或铸钢直动式直动式转动式转动式电压线圈电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。：并联在电路中，匝数多、导线细。电流线圈电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。：串联在电路中，匝数少、导线粗。交流线圈交流线圈：短而粗，有骨架。：短而粗，有骨架。直流线圈直流线圈：细而长，无骨架。：细而

6、长，无骨架。Date: 2022-5-7 Page: 12机床电气控制技术二、电磁式电器二、电磁式电器2.2.短路环短路环减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。 衔铁 铁芯 线圈 短路环 Date: 2022-5-7 Page: 13机床电气控制技术二、电磁式电器二、电磁式电器3.3.触头系统触头系统通过触头的开合控制电路通、断。通过触头的开合控制电路通、断。v 类型类型v 材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银 质材料制成质材料制成 桥式触头桥式触头指形触头指形触头 点接触 面接触 Date: 2022-5-7

7、Page: 14机床电气控制技术二、电磁式电器二、电磁式电器3.3.灭弧系统灭弧系统 v 电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于 10V10V，电流超过，电流超过80mA80mA时，触头间会产生蓝色时，触头间会产生蓝色 的光柱，的光柱， 即电弧。即电弧。v 电弧的危害电弧的危害 ： 延长了切断故障的时间；延长了切断故障的时间； 高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏； 形成飞弧造成电源短路事故。形成飞弧造成电源短路事故。v 灭弧措施：吹弧、拉弧、灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧长弧割短弧、多断口灭弧、多断口灭弧、 利

8、用介质灭弧、改善触头表面材料利用介质灭弧、改善触头表面材料 。 灭弧栅片 触头 电弧 Date: 2022-5-7 Page: 15机床电气控制技术一、刀开关一、刀开关 v 作用：隔离电源，不频繁通断电路作用：隔离电源，不频繁通断电路v 分类：分类： 按刀的按刀的级数级数分分: :单极、双极和三极单极、双极和三极 按按灭弧灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置 按刀的转换按刀的转换方向方向分为：单掷和双掷分为：单掷和双掷 按按接线接线方式分为：板前接线和板后接线方式分为：板前接线和板后接线 按按操作操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作方式分为：手柄操作和远距离联

9、杆操作 按有无按有无熔断器熔断器分：带熔断器和不带熔断器分：带熔断器和不带熔断器Date: 2022-5-7 Page: 16机床电气控制技术一、刀开关一、刀开关1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）v 作用：作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。v 结构图和符号结构图和符号 ： QSDate: 2022-5-7 Page: 17机床电气控制技术一、刀开关一、刀开关2.2.带熔断器式刀开关带熔断器式刀开关用作电源开关、隔离开关用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。和应急开关，并作电路保护用。Dat

10、e: 2022-5-7 Page: 18机床电气控制技术一、刀开关一、刀开关3.3.负荷开关负荷开关(1)(1)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。瓷底板上装有进线结构：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、出线座及刀片式动触头，座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头， 工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。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Date: 2022-5-7 Page: 19机床电气控制技

11、术Date: 2022-5-7 Page: 20机床电气控制技术一、刀开关一、刀开关3.3.负荷开关负荷开关(2)(2)封闭式负荷开关（铁壳开关）封闭式负荷开关（铁壳开关）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。Date: 2022-5-7 Page: 21机床电气控制技术二、组合开关（转换开关）二、组合开关（转换开关）v 结构结构：静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸：静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸 出盒外，与电源或负载相连。动触片套出盒外，与电源或负载相连。动触片套 在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作9090正正 或反方向的转动，带动静触头通

12、。或反方向的转动，带动静触头通。v 特点特点：结构紧凑，安装面积小，操作方便。：结构紧凑，安装面积小，操作方便。v 用途用途：电源的引入开关；通断小电流电路；：电源的引入开关；通断小电流电路； 控制控制以下电动机。以下电动机。Date: 2022-5-7 Page: 22机床电气控制技术（a）外形 （b） 符号 （c) 结构Date: 2022-5-7 Page: 23机床电气控制技术Date: 2022-5-7 Page: 24机床电气控制技术三、低压断路器三、低压断路器v 功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失功能：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。压时自

13、动分断电路。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（装置式）塑壳式（装置式）v 结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。Date: 2022-5-7 Page: 25机床电气控制技术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.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Date:

14、 2022-5-7 Page: 26机床电气控制技术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Date: 2022-5-7 Page: 27机床电气控制技术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

15、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按钮线路短路线路短路或严重过或严重过载保护载保护Date: 2022-5-7 Page: 28机床电气控制技术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

16、6失压脱扣器 7按钮远距离跳远距离跳闸，对电闸，对电路不起保路不起保护作用护作用Date: 2022-5-7 Page: 29机床电气控制技术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按钮线路过载线路过载保护保护Date: 2022-5-7 Page: 30机床电气控制技术12345671-主触头2-自由脱扣器3

17、-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按钮电动机的电动机的失压保护失压保护Date: 2022-5-7 Page: 31机床电气控制技术Date: 2022-5-7 Page: 32机床电气控制技术触头系统：主触头、辅助触头 常开触头（动合触头） 常闭触头（动断触头）电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧 灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧1

18、1结构结构 一、交流接触器一、交流接触器 Date: 2022-5-7 Page: 33机床电气控制技术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Date: 2022-5-7 Page: 34机床电气控制技术2 2工作原理工作原理 线圈加额定电压，衔铁吸合，常闭触头断开，常开触头闭合；线圈电压消失，触头恢复常态。为防止铁心振 动 ， 需 加 短 路环。Date: 2022-5-7 Page: 35机床电气控制技术用途：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。二、直流接触器二

19、、直流接触器 Date: 2022-5-7 Page: 36机床电气控制技术KM常闭辅助触点线圈KM主触点KM常开辅助触点KM三、接触器的符号三、接触器的符号 Date: 2022-5-7 Page: 37机床电气控制技术额定电压额定电压 交流接触器： 127、220、380、500V 直流接触器： 110、220、440V 交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A 直流接触器：40、80、100、150、250、400、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：36、110（127）、220、380V 直流接触器：24、4

20、8、220、440V 四、接触器的主要技术指标四、接触器的主要技术指标 Date: 2022-5-7 Page: 38机床电气控制技术 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定接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压；电压； 吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电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；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。四、接触器的使用选择原则四、接触器的使用选择原则 Date: 2022-5-7 Pag

21、e: 39机床电气控制技术v 作用：控制、放大、联锁、保护和调节作用：控制、放大、联锁、保护和调节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 按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、 机械式机械式 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 v 特点：额定电流不大于特点：额定电流不大于5A5A继电器继电器Date: 2022-5-7 Page: 40机床电气控制技术一、电流继电器一、电流继电器特点：线圈串接于电路中，导

22、线粗、匝数少、阻抗小。 分类：过电流继电器、欠电流继电器过流电流继电器欠流电流继电器Date: 2022-5-7 Page: 41机床电气控制技术1.底座 2.反力弹簧 3、4.调节螺钉 5.非磁性垫片6.衔铁 7.铁芯 8.极靴 9.电磁线圈 10.触点系统电电磁磁式式继继电电器器结结构构图图1.底座 2.反力弹簧 3、4.调节螺钉 5.非磁性垫片6.衔铁 7.铁芯 8.极靴 9.电磁线圈 10.触点系统电电磁磁式式继继电电器器结结构构图图欠电流继电器KAI I KAKAKA一、电流继电器一、电流继电器Date: 2022-5-7 Page: 42机床电气控制技术动作电流动作电流q q ：使

23、电流继电器开始动作所需的电流值；：使电流继电器开始动作所需的电流值； 返回电流返回电流f f ：电流继电器动作后返回原状态时的电流值；：电流继电器动作后返回原状态时的电流值；返回系数返回系数f f ：返回值与动作值之比，：返回值与动作值之比，f ff f / /q q 。主要技术指标：主要技术指标：一、电流继电器一、电流继电器Date: 2022-5-7 Page: 43机床电气控制技术特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细分类：过电压继电器和欠电压继电器分类：过电压继电器和欠电压继电器结构原理：与电流继电器类似结构原理：与电流继电器类似欠电压继电器KAU

24、 U KAKAKA二、电压继电器二、电压继电器Date: 2022-5-7 Page: 44机床电气控制技术 中间继电器实质上是一种电压中间继电器实质上是一种电压继电器，结构和工作原理与接触器继电器，结构和工作原理与接触器相同。但它的触点数量较多，在电相同。但它的触点数量较多，在电路中主要是扩展触点的数量。另外路中主要是扩展触点的数量。另外其触头的额定电流较大。其触头的额定电流较大。 三、中间继电器三、中间继电器Date: 2022-5-7 Page: 45机床电气控制技术作用：电动机的过载保护利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触头动作利用电阻值随温度变化而变化的特性制成利用过载电流发热使易熔合

25、金熔化而使继电器动作四、热继电器四、热继电器型式：双金属片式 热敏电阻式易熔合金式结构：由发热元件、双金属 片和触头及动作机构 等部分组成 。Date: 2022-5-7 Page: 46机床电气控制技术四、热继电器四、热继电器a） 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-公共动触头接线柱 33 -常开触头接线柱 双金属片式热继电器Date: 2022-5-7 Page: 47机床电气控制技术1-1.接线端子 2 - 主双金属片 3 - 热元件 4 - 推动导板 5 - 补偿

26、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 四、热继电器四、热继电器双金属片式热继电器原理示意图Date: 2022-5-7 Page: 48机床电气控制技术使用与选择使用：作为电动机的过载保护，注意与熔断器的配合。使用：作为电动机的过载保护，注意与熔断器的配合。选择：选择：eReReded eReR：热继电器热元件的额定电流；：热继电器热元件的额定电流； eded：电动机的额定电流。：电动机的额定电流。四、热继电器四、热继电器Date: 2022-5-7 Page: 49机床电气

27、控制技术空气阻尼时间继电器空气阻尼时间继电器作用：按整定时间长短通断电路作用：按整定时间长短通断电路分类：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 四、时间继电器四、时间继电器Date: 2022-5-7 Page: 50机床电气控制技术(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (a) (a) 线圈一般符号线圈一般符号 (b) (b) 通电延时线圈通电延时线圈 (c) (c) 断电延时线圈断电延时线圈 (d) (d) 通电延时闭通

28、电延时闭合动合（常开）触点合动合（常开）触点 (e) (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 f）断电延时断）断电延时断开动合（常开）触点开动合（常开）触点 （g 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 h）瞬动触点）瞬动触点 四、时间继电器四、时间继电器符号符号Date: 2022-5-7 Page: 51机床电气控制技术作用：根据速度的大小通断电路作用：根据速度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：

29、复位转速：100rpm100rpm五、速度继电器五、速度继电器Date: 2022-5-7 Page: 52机床电气控制技术定子定子-由硅钢片迭成由硅钢片迭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。符号符号五、速度继电器五、速度继电器转子转子-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。Date: 2022-5-7 Page: 53机床电气控制技术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继电器六、其它继电器六、其它继电器Date: 2022-5-7 Page: 54机床电气控制技术v 作用：短路和严重过载保护

30、作用：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，体小量轻优点：结构简单，维护方便，价格便宜，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Date: 2022-5-7 Page: 55机床电气控制技术瓷插式熔断器瓷插式熔断器Date: 2022-5-7 Page: 56机床电气控制技术螺旋式熔断器螺旋式熔断器Date: 2022-5-7 Page: 57机床电气控制技术有填料式熔断器有填料式熔

31、断器Date: 2022-5-7 Page: 58机床电气控制技术无填料密封式熔断器无填料密封式熔断器Date: 2022-5-7 Page: 59机床电气控制技术快速熔断器快速熔断器Date: 2022-5-7 Page: 60机床电气控制技术自恢复熔断器自恢复熔断器Date: 2022-5-7 Page: 61机床电气控制技术v 作用：发送控制命令或信号的电器作用：发送控制命令或信号的电器 v 分类：控制按钮分类：控制按钮 万能转换开关万能转换开关 主令控制器主令控制器 行程开关行程开关 接近开关接近开关Date: 2022-5-7 Page: 62机床电气控制技术控制按钮控制按钮Date

32、: 2022-5-7 Page: 63机床电气控制技术万能转换开关万能转换开关Date: 2022-5-7 Page: 64机床电气控制技术主令控制器主令控制器Date: 2022-5-7 Page: 65机床电气控制技术行程开关行程开关Date: 2022-5-7 Page: 66机床电气控制技术接近开关接近开关Date: 2022-5-7 Page: 67机床电气控制技术 用来发布命令、改变控制系统工作状态的控制电器。可以直接作用于控制电用来发布命令、改变控制系统工作状态的控制电器。可以直接作用于控制电路，也可以通过电磁式电器的转换对电路实现控制。路，也可以通过电磁式电器的转换对电路实现控

33、制。按钮开关结构示意图按钮开关结构示意图按钮开关：按钮开关：常态：常态：常闭（动断）触点闭合，常闭（动断）触点闭合， 常开（动合）触点断开。常开（动合）触点断开。按下：按下：常闭（动断）触点断开，常闭（动断）触点断开， 常开（动合）触点闭合。常开（动合）触点闭合。按钮开关颜色规定：按钮开关颜色规定：“停止停止”和和“急停急停”按钮必须是红色按钮必须是红色。“启动启动”按钮的颜色是绿色。按钮的颜色是绿色。“点动点动”按钮必须是黑色。按钮必须是黑色。“启动启动”与与“停止停止”交替动作的按钮必须是黑白、白色或灰色。交替动作的按钮必须是黑白、白色或灰色。“复位复位”按钮必须是蓝色按钮必须是蓝色。复位

34、按钮兼有停止的作用时，则必须是红色。复位按钮兼有停止的作用时，则必须是红色。1、2常闭触点常闭触点 3、4常开触点常开触点 5桥式触点桥式触点 6弹簧弹簧 7按钮帽按钮帽 Date: 2022-5-7 Page: 68机床电气控制技术交流电动机交流电动机Date: 2022-5-7 Page: 69机床电气控制技术实现交流电能与机械能转换的装置被称为实现交流电能与机械能转换的装置被称为交流电机交流电机。交流电机有两大类：交流电机有两大类：异步电机异步电机和和同步电机同步电机。同步电机的转速与交流电源频率之间存在严格的对应关系，同步电机的转速与交流电源频率之间存在严格的对应关系，异步电机则不然。

35、异步电机则不然。异步电动机定子接上交流电源后，形成旋转磁场，依靠电磁异步电动机定子接上交流电源后，形成旋转磁场，依靠电磁感应作用，使转子绕组感生电流，产生电磁转矩，实现机电感应作用，使转子绕组感生电流，产生电磁转矩，实现机电能量转换。能量转换。Date: 2022-5-7 Page: 70机床电气控制技术电机：实现机械能与电能互相转换的旋转机械电机：实现机械能与电能互相转换的旋转机械电机电机发电机发电机电动机电动机：把机械能转换为电能的电机。：把机械能转换为电能的电机。：把电能转换为机械能的电机。：把电能转换为机械能的电机。电电动动机机交流电动机交流电动机直流电动机直流电动机异步电动机异步电动

36、机同步电动机同步电动机Date: 2022-5-7 Page: 71机床电气控制技术电电动动机机定子定子转子转子机座机座铁心铁心绕组绕组端盖端盖铁心铁心绕组绕组转轴转轴风扇风扇笼型笼型线型线型一、结构一、结构Date: 2022-5-7 Page: 72机床电气控制技术三相异步电机的结构三相异步电机的结构三相异步电机属于旋转三相异步电机属于旋转电机范畴，因此它也具电机范畴，因此它也具有定子、转子、气隙结有定子、转子、气隙结构。构。Date: 2022-5-7 Page: 73机床电气控制技术Date: 2022-5-7 Page: 74机床电气控制技术1 1、定子、定子异步动机的定子由定子铁心

37、、定子绕组和基座三部分组成。异步动机的定子由定子铁心、定子绕组和基座三部分组成。Date: 2022-5-7 Page: 75机床电气控制技术定子冲片定子冲片电机铁芯制造是把硅钢片冲制成一片一片的定子冲片和转子冲片，然后叠压成定子和转子 定子线圈定子线圈Date: 2022-5-7 Page: 76机床电气控制技术Date: 2022-5-7 Page: 77机床电气控制技术铁心和机座铁心和机座Date: 2022-5-7 Page: 78机床电气控制技术 异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。异步电动机的转子由转子铁心、转子绕组和转轴组成。1 1）笼型绕组）笼型绕组铜条笼铜条笼型转

38、子型转子铸铝笼铸铝笼型转子型转子最爱转笼！Date: 2022-5-7 Page: 79机床电气控制技术Date: 2022-5-7 Page: 80机床电气控制技术Date: 2022-5-7 Page: 81机床电气控制技术异步电动机绕线转子异步电动机绕线转子Date: 2022-5-7 Page: 82机床电气控制技术 支撑转子铁心，输出机械转矩。Date: 2022-5-7 Page: 83机床电气控制技术气隙气隙异步电机中的气隙是很小的，中小型异步电机一般为异步电机中的气隙是很小的，中小型异步电机一般为0.20.22mm2mm。气隙大：磁阻大，所需励磁电流较大，励磁电流为无功电流，气

39、气隙大：磁阻大，所需励磁电流较大，励磁电流为无功电流，气隙增大将使电机的功率因数变差。但可以减小谐波磁场，减小附隙增大将使电机的功率因数变差。但可以减小谐波磁场，减小附加损耗，改善启动性能。加损耗，改善启动性能。气隙过小：导致电机装配困难。气隙减小，由于轴承的磨损，转气隙过小：导致电机装配困难。气隙减小，由于轴承的磨损，转子铁心很快就会与定子铁心产生摩擦，一旦产生摩擦，就会破坏子铁心很快就会与定子铁心产生摩擦，一旦产生摩擦，就会破坏铁心的绝缘，产生涡流，电机发热，使电机寿命降低。铁心的绝缘，产生涡流，电机发热，使电机寿命降低。 Date: 2022-5-7 Page: 84机床电气控制技术1、

40、为什么定、为什么定/转子的铁芯冲片材料用的是转子的铁芯冲片材料用的是硅硅钢片钢片?2、为什么定、为什么定/转子的铁芯是有很多片冲片叠转子的铁芯是有很多片冲片叠成的成的叠片式铁芯叠片式铁芯, 而不是块状金属体而不是块状金属体?硅钢片导磁性能好硅钢片导磁性能好软磁材料（磁滞损耗小）软磁材料（磁滞损耗小）Date: 2022-5-7 Page: 85机床电气控制技术1、为什么定、为什么定/转子的铁芯冲片材料用的是转子的铁芯冲片材料用的是硅硅钢片钢片?2、为什么定、为什么定/转子的铁芯是有很多片冲片制转子的铁芯是有很多片冲片制成的成的叠片式铁芯叠片式铁芯, 而不是块状金属体而不是块状金属体?减少涡流损

41、耗减少涡流损耗Date: 2022-5-7 Page: 86机床电气控制技术二、三相异步电动机的工作原理二、三相异步电动机的工作原理引入：引入：电流周围产生磁电流周围产生磁场场 ： 右手螺旋定则右手螺旋定则变化的磁场产变化的磁场产生电流生电流 ： 楞次定律楞次定律 通电导线在磁通电导线在磁场中受到力：场中受到力：左手定则左手定则Date: 2022-5-7 Page: 87机床电气控制技术接通三相电源产生旋转磁场转子绕组感生电流产生电磁转矩电动机转子旋转三相异步电动机三相异步电动机的工作过程的工作过程Date: 2022-5-7 Page: 88机床电气控制技术接线盒接线盒。通常。通常联结联结

42、电机容量电机容量Y3kW 联联结结电电机机容容量量 kW4U2U1W2V1V2W1U1U2W2U2V2V1W1U1W1V1W2V2Date: 2022-5-7 Page: 89机床电气控制技术旋转磁场的产生旋转磁场的产生在直流电机中，采用的是在直流电机中，采用的是电枢旋转，磁极固定电枢旋转，磁极固定的工作模式。的工作模式。若交换磁极与电枢的位置，采用磁极旋转，电枢固定的模式。则可若交换磁极与电枢的位置，采用磁极旋转，电枢固定的模式。则可以在电枢绕组中感应出以在电枢绕组中感应出交流电动势交流电动势。因此，在交流电机中首先要解决旋转磁场问题。因此，在交流电机中首先要解决旋转磁场问题。旋转磁场旋转磁

43、场 一种极性和大小不变，并且以一定转速旋转的磁场。一种极性和大小不变，并且以一定转速旋转的磁场。Date: 2022-5-7 Page: 90机床电气控制技术 120sin120sinsinmCmBmAtIitIitIi BiAXBYCZAiCiCiAiBiitmIo相序相序 ABCDate: 2022-5-7 Page: 91机床电气控制技术iCiAiBitmIo0n规定规定 i : “+” 首端流入，尾端流出。首端流入，尾端流出。 i : “” 尾端流入，首端流出。尾端流入，首端流出。 AYCBZX()电流出电流出( )电流入电流入首端A、B、C；末端X、Y、ZDate: 2022-5-7 Page: 92机床电气控制技术CiBiAii tAXYCBZAXYCBZAXYCBZNS0 t 60t 0n60 90t 600动画动画mIoSNSNDate: 2022-5-7 Page: 93机床电气控制技术AAXZBCYAAXZBCY分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场分析可知：三相电流产生的合成磁场是一旋转的磁场 即：即：2. .动画动画0t 60t 任意调换两根电源进线任意调换两根电源进线(电路如图电路如图) 相序相序 ACBCiAX