电气控制与PLC应用

1、第一章 常用低压电器 第一节 概述一、低压电器的定义： 1、电器：在电气控制线路或配电线路中起控制、调节、检测、切换及保护作用的电气元件称之为电器。 2、低压电器：工作在直流电压1500伏、交流电压1200伏以下电路的电器称之为低压电器。二、低压电器的用途： 在电气控制线路或配电线路（把发电厂生产的电能直接配给用电单位的10kV以下的电力线路，称为配电线路）中起控制、调节、检测、切换及保护作用。其特点是品种多、用量大、用途广。三、低压电器的分类： 1、按低压电器在电气控制线路中的地位和作用分类： （1）、配电电器：这类电器主要有刀开关、熔断器、低压断路器、转换开关等。这类电器要求断流能力强、限

2、流效果好、同时具有好的热稳定性及动稳定性。 （2）、控制电器：主要用于自动控制系统。主要包括各种传感器、继电器、接触器、启动器等。此类电器要求操作频率高、寿命长、有一定的转换能力。2、按国标可分为十三类电器产品：（1）刀开关H，例如HK为开启式负荷开关HZ为组合开关。（2）熔断器R，例如RC为瓷插式熔断器，RM为无填料封闭式熔断器。（3）断路器D，例如DW为万能式断路器，DZ为塑壳式断路器。（4）控制器K，例如KT为凸轮控制器，KG为鼓型控制器。（5）接触器C，例如CJ为交流接触器，CZ为直流接触器。（6）起动器Q，例如QJ为自耦变压器降压起动器，QX为星三角起动器。（7）控制继电器J，例如J

3、R为热继电器，JS为时间继电器。（8）主令电器L，例如LA为按钮，LX为行程开关（9）电阻器Z，例如ZG为管型电阻器，ZT为铸铁电阻器。（10）变阻器B，例如BP为频敏变阻器，BT为起动调速变阻器。（11）调整器T，例如TD为单相调压器，TS为三相调压器。（12）电磁铁M，例如MY为液压电磁铁，MZ为制动电磁铁。（13）其他A，例如AD为信号灯，AL为电铃。四、低压电器的基本结构：常见低压电器的基本结构可分为三大部分：1）、感应机构：接收输入信号如电压、电流、压力、频率等。2）、中间机构：将输入信号检测、转换、放大比较、并传递给执行机构。3）、执行机构：接收中间机构输入的信号，通过自身的通断动

4、作向被控制电路输出指令，实现对被控制电路的控制。五、低压电器的三大系统： 低压电器一般分为三大系统：电磁系统、灭弧系统、触头系统。（一）触头系统 触头系统分类： 1、按结构分：动触头、静触头两种； 2、按触头材料分：铜、银、合金 3、按自然状态分：常开触头、常闭触头两种。注： a、常开触头：电器在未动作前，处 于分断状态的触头。 b、常闭触头：电器在未动作前，处 于闭合状态的触头。 触头的作用 电器中常开触头一般分为主触头、常开辅助触头，主触头用于联通、分断主电路，常开辅助触头用于自锁或顺序控制。常闭辅助触头主要用于联锁控制，辅助触头主要用于控制电路。（二）电磁系统 电磁系统的组成：（1）、励

5、磁线圈 （2）、磁路 1、励磁线圈： （1）、分类：A、电压线圈-与电源并联-匝数多而细。 B 、电流线圈-与电路串联-匝数少而粗。 （2）工作原理：线圈得电-产生激励磁场-产生磁场力-衔铁动作-触头通断-完成对电路的控制。 2、磁路： （1）、组成：铁心、衔铁、气隙； （2）、衔铁的运动方式： a、旋转式 b、直动式 （3）、铁心的形式：E型、U型。 线圈的表示方法：（三）灭弧系统 1、作用：触头分断的瞬间在触头之间会产生电弧，所以接触器设置了灭弧装置来灭弧，将开断回路时的电弧对触头的损害降到最低，以保持接触器的寿命。 2、主要形式： L3L2L1QSFUKMFRM隔离开关：刀开关、空气开关

6、。隔离作用熔断器：短路保护接触器：控制开关继电器：过载保护电源端用电器UVW设备端 第二节 低压开关一、开启式负荷开关（系列）、结构：（如图示）、用途： 主要用于照明线路、电热线路的控制开关，也可用于分支线路的隔离开关及小容量感应电动机的控制开关。 、开启式负荷开关的型号及图形文字符号：（）、型号：例如：其中：负荷开关；开启式； 设计序号（一般用途）； A每极触刀额定电流 ； 三极触刀。 （）图形文字号： 、选用：（1）、根据使用场合，选择类型、基数及操作方式；（2）、Uhke Ujs（3）、容量的确定： Ihke=3Ide（4）、熔体额定电流的确定： A、照明线路、电热线路： B、电动机：.

7、（电动机的启动电流）QSL1L2L3、开启式负荷开关的使用：（）、开启式负荷开关可用作隔离开关（在电路的首端提供明显断口的机械开关装置）。（）、开启式负荷开关应垂直安装。（）、开启式负荷开关的尾端应安装一组熔断器，以保护刀开关。解：电动机额定电流计算方法 已知三相电动机容量，求其额定电流 口诀：容量除以千伏数， 商乘系数点七六。二百二伏电机，1千瓦三点五安培。 常用三百八伏电机，一个千瓦两安培。则有：电动机的额定电流为：11A。则有HK系列刀开关每极触刀的额定电流为： Ihke 33 A，则有刀开关的型号为： HK140/3熔丝的额定电流为：0.38（58） 11=20.933.44A二、低压

8、断路器（空气开关） 1、结构：低压断路器又称空气开关，多用于不频繁地转换及起动电动机，对线路、电器设备及电动机实行保护，当发生严重过载、短路及欠电压时能自动切断电源，起到保护作用 2、分类： 1）框架式（ DW系列万能式） 大容量断路器，用于总配电网络和保护 2）塑料外壳式（ DZ系列装置式） 用于配电，电机保护和其它负载，多用于配电柜 3）小型模数式 小型或微型断路器，终端电器3、工作原理：低压断路器主触头低压断路器的主触头是靠手动电动操作分合闸或自动分闸的 低压断路器过电流保护过流脱扣器线圈电器线圈与主电路串联。当电路发生短路，过流继电器脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣器机构动作，使主触头断开

9、主电路。低压断路器过载保护当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片向上弯曲，推动自由脱扣器机构动作，主触头断开主电路。低压断路器远程控制分励脱扣器则用作远距离控制，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要远距离控制时，按下起动按扭，使线圈通电衔铁带动自由脱扣器机构动作，使主触头断开。低压断路欠压保护正常工作电压情况下，欠压脱扣器衔铁被吸下，保持主触头闭合，当电路欠压时，欠压继电器衔铁被释放，使自由脱扣器动作（被顶开），合主电路断开，起到保护作用 4、低压断路器的型号及图形文字符号图4-37 低压断路器图形符号 5、选用 （1）、低压断路器额定电流的确定： 1）、电路电流平稳的情况： IzeIj

10、s 其中 Ize-低压断路器额定电流 Ijs线路的计算电流 2）、电路有尖峰电流的情况： A、单台电动机回路： Ize KjsIqd其中：Kjs计算系数 DZ型取1.72 DW型取1.351.4 Iqd电动机的启动电流； B、配电回路： IzeKz Iqd1Ijs（n1） 其中： Kz=1.2 Iqd1线路中启动电流最大的那一台电动机的启动电流 Ijs（n1）-线路的计算电流减去线路中启动电流最大的那一台电动机的额定电流作业： 有4台笼式感应电动机“380V、7.5KW” 、“380V、5.5KW” 、“380V、10KW”、 “380V、5.5KW”，由低压断路器控制启停，电动机的启动电流均

11、为电动机额定电流的5倍，试确定断路器的型号。 第三节 主令电器一、主令电器的定义及分类： 1、定义：指在控制电路中发出闭合、分断指令或作程序控制的开关电器。 2、分类：A、按钮；B、限位开关、接近开关。二、按钮： 1、结构：如图示BCDA2、分类： （1）、常开（启动）按钮：如图示（绿色）SB （2）、常闭（停车）按钮：如图示（红色）SB（3）、复合（联锁）按钮：如图示SB3、型号： LA1822J 其中：L主令电器； A按钮式； 18设计序号； 2常开触头数； 2常闭触头数； J紧急式；4、使用（P42）： 根据使用场合、触头数目及所需颜色选择。 注：按钮的颜色（P41）三、限位开关（行程开

12、关）： 1、结构：如图示 2、分类：如图示 3、工作原理：当装有限位开关的机械部件运动到某一位置时，与设置在该位置的挡铁相撞，开关的触头动作，将位置信号转换为电信号，向控制电路发出控制信号，实现对电路的控制。4、图形文字符号： A、常开触头： SQ（ST） B、常闭触头： SQ （ST） 第四节 接触器一、接触器的用途： 1、用于频繁地、远距离地控制被控制电路； 2、具有欠压和失压保护功能； 3、分配动能：电力系统一半以上的能量是通过接触器分配的。 4、进行逻辑运算进行复杂的控制二、接触器的分类：1、按主触头所控制的电流分类： A、直流接触器 B、交流接触器 2、按激磁系统的激磁方式分类： A

13、、直流激磁操作； B、交流激磁操作； 3、按主触头的极数分类： A、单极；B、双极；C、三极；D、多极。三、结构：四、型号及图形文字符号：1、型号： CJ1010/3 其中：C接触器； J交流； 10设计序号，一般用途 10主触头的额定电流10A 3主触头的个数； 2、图形文字符号：如图示主触头常开辅助触头常闭辅助触头线圈KMKMKMKM六、常见的交流接触器1、CJ10接触器： 用于一般任务的负载条件，交流50HZ、电压至380V、电流至150A的电路中。2、 CJ12接触器： 用于任务较重的负载条件，交流50HZ、电压至380V、电流至600A的电路中。3、 CJ24接触器：（ CJ12接触

14、器改进型） 用于任务较重的负载条件，交流50HZ、电压至660V、电流至600A的电路中。环境温度上限可至55。 4、 CJ20接触器： 用于重任务的负载条件，交流50HZ、电压至660V、电流至630A的电路中。七、接触器的选用1、接触器的选用步骤： 根据所控制负载的情况确定接触器的类型根据所控制负载的功率及操作情况，确定接触器的容量（主触头的额定电流）根据控制电路的要求确定线圈的参数。 2、接触器类型的确定： （1）、无感或微感负载选用CJ10系列； 2）、对于小容量电动机的控制选用CJ10或CJ12系列； （3）、对于大中容量电动机的控制选用CJ20系列； （4）、对于电动机负载任务较重

15、的场合选用CJ24系列。3、 接触器规格的确定： （1）、一般情况下： IjeIfmax 其中： Ije接触器的额定电流； Ifmax电路长时间运行负载的最大电流； （2）、对于电动机的控制： Ije（1.32.0）Ide 其中：轻载启动取小值、重载启动取大值。八、接触器在电路中的应用（一）、点动环节： 1、电路图： （1）、定义：是用来详细表示实际的电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的一种电气图。采用图形符号并按功能布局绘制。 （2）、分类： A、主电路：是电源侧与设备侧之间，采用图形文字符号并按功能布局、用粗实线绘制而成的电气图。 B、控制电路：控制主电路的电路，由细实线绘制。2

16、、点动环节的定义： （1）、定义：即按下启动按钮，电动机启动，松开按钮，电动机停车，这一控制环节称之为点动环节。 （2）、电气原理图如右图示：L1L2L3主电路QSFUKMMABFRSB1KML1（A）L2（B）SB0KM辅助电路KMSB1、点动控制L1（A）L2（B）2、自锁环节KML1（A）L2（B）KMSB0SB1L1L2L3主电路QSFUKMMABFR单向运转控制电路电气控制原理合上QS启动:按下SB1KM线圈得电KM主触头闭合电动机启动接触器自锁触头闭合实现自锁电动机持续运转按下SB0KM线圈失电KM主触头分断电动机停车接触器自锁触头分断解除自锁电动机停车停车:分断QS （3）、组成

17、： A、主电路：由电源、隔离开关QS、用于短路保护的熔断器FU、控制开关即接触器的主触头KM、电动机及导线组成。 B、控制电路：由电源、启动按钮、其它继电器的触头、接触器的线圈及导线组成。 （4）、工作原理： 启动：合上QS，按下启动按钮SB接触器线圈得电接触器主触头闭合电动机启动； 停车：松开按钮SB接触器线圈失电接触器主触头KM分断电动机停车分断QS（二）自锁控制环节及单向运转控制电路 1、自锁控制环节：在控制电路中，用接触器的常开辅助触头去锁住线路的启动环节，以达到为接触器线圈持续供电的目的，这一控制环节称之为自锁控制环节。如图示：SB1KMKMSB2作业： 有1台笼式感应电动机“380

18、V、7.5KW” 由接触器控制启停，负载任务轻，试确定接触器的型号。（三）、点动与单向运转混合控制 1、用途：该电路既可用于点动控制，也可用于单向运转控制。 2、电气原理图如图示：注：SA为转换开关注：中间继电器 1、定义（辅助继电器） ：用于增加控制电路中的触点数量的一种继电器。 2、作用：用于继电保护与自动控制系统中，以增加触点的数量。 它用于在控制电路中传递中间信号。中间继电器的结构和原理与交流接触器基本相同，与接触器的主要区别在于：接触器的主触头可以通过大电流，而中间继电器的触头只能通过小电流。所以，它只能用于控制电路中。 它一般是没有主触点的，因为过载能力比较小，所以它用的全部都是辅

19、助触头，数量比较多。新国标对中间继电器的定义是K，老国标是KA。一般是直流电源供电。少数使用交流供电。常开触头K（KA）常闭触头K（KA）线圈K（KA）SB1KASB2FRSB3KMKAKMKAL1L23、工作原理： （1）、图b中：当转换开关SA处于分断状态时，自锁触头KM不起作用，电路为点动控制；当转换开关SA处于联通状态时，自锁触头KM起自锁作用，电路为单向运转控制。 （2）、图c中：SB3为点动控制按钮；SB2为单向运转控制按钮。 （四）、联锁控制环节 1、作用：确保电气控制线路中甲、乙两条线路不能同时带电。 2、定义：如甲、乙两条线路不能同时带电，则用其中一条线路的按钮、或接触器的常

20、闭触头去锁住另一条线路的干路，以达到相互制约的目的，这一控制环节称之为联锁（互锁）控制环节。L3L2L1UVW KM1（控制正转） KM2（控制反转）SB2SB3KM2KM2KM2KM1KM1KM1SB1联锁控制电路（手动控制的可逆运转控制电路）L1L2联锁环节SB3SB2注：其中的任何一条线路的电器一旦开启，别的线路的电器将被这个开启的电器锁定为断电状态，不再具有操作性（五）顺序控制环节 1、定义：按照预先给定的顺序或条件对各控制阶段逐次进行控制 。 2、例如：有一台四级带输送机、启动顺序为M1 M2 M3 M4、停车顺序为M4 M3 M2 M1，试设计该控制线路。M4M3M2M1料斗设计步

21、骤： （1）、四级带输送机的每一级有一台电动机提供动力，电动机的控制为单向运转控制； （2）、用优先级（上一级）接触器的常开辅助触头去锁住下一级控制电路的干路，以达到按顺序启动的目的； （3）、用优先级（上一级）接触器的常开辅助触头与下一级控制电路的停车环节并联，以达到按顺序停车的目的。L1L2L3M1M2M3M4四级带输送机主电路KM1KM2KM3KM4QF4QF2QF3QF1FU1FU2FU3FU4FU0“380V 7.5KW”“380V 5.5KW“380V 10KW“380V 15KW“FR1FR2FR3FR4SB6KM2KM1SB9SB4SB3SB2SB7SB8SB5KM4KM3SB

22、1四级带输送机控制电路KM4KM1KM1KM2KM1KM4KM2KA2KA2KA2KA2KA1KA1注：时间继电器 1、定义：当继电器线圈通电或断电一段时间后触头开始动作的继电器。 2、分类： （1）、按延时方式分类： A、通电延时型； B、断电延时型； （2）、按动作原理分类： A、电磁式；B、空气阻尼式；C、电动式；D、电子式。 3、时间继电器的型号及图形文字符号： 1）、型号：JS23、JS11等 2）、图形及文字符号：如图示 A、通电延时型：瞬时触头KTKT延时触头KT常开通电延时闭合触头KT常闭通电延时分断触头线圈KT83B、断电延时型： A）、瞬时触头： KT KT B）、断电延时

23、分断常开触头： KT C）、断电延时闭合常闭触头： KT D）、断电延时型时间继电器线圈： KT通断通断通断通断通断T1T2T3通电延时型触头的动作规律通断通断通断通断通断T1T2T3断电延时型思考题： 有一设备由两台电动机拖动，要求M1启动10S后M2启动，M1、M2共同运行30S后，M1、M2同时停车，（若15S后M1重新启动）试设计该电气控制线路。分析电气控制原理。（五）时序控制环节 1、定义：按时间顺序对系统进行控制的电气控制环节。 例如：喷泉控制设计，有A、B、C三组喷头，要求启动后A组先喷5S，A停止B、C同时喷，5S后B停止，之后5S、C停止而A、B同时喷，再过2S、C也喷，A、

24、B、C同时喷5S后停止，再过3S重复前面的过程，按下停止按钮，立即停止，试设计该电气控制线路。分析： 这是一个关于时序控制的问题，这一类的问题很多，其编程有一定的规律可循。 一、根据设计要求画出时序控制图，定下所用时间继电器的个数及其控制的时间； 二、由于各个时间继电器是按照先后顺序接通的，所以要用前一个时间继电器的延时闭合常开触头接通后一个时间继电器的线圈，再用最后一个时间继电器的延时分断常闭触头去断开最前一个时间继电器的线圈，使系统复位，开始下一个循环，这即完成时间继电器的循环设计。 三、写控制负载的控制电路，根据时序控制图中负载上升沿和下降沿的变化，上升沿表示负载要接通，用相应的延时闭合

25、常开触头，下降沿表示负载要断开，用相应的延时分断常闭触头，若在一个周期里负载有多次接通时，用各触点并联。电器的分配： 启动按钮（SB0） 停车按钮（SB1） A组喷头（KM1） B组喷头（KM2） C组喷头（KM3）通断通断通断M1M2KT1KT215S10S30SKT0负载时序控制图KT0分析： 这是一个关于时序控制的问题，这一类的问题很多，其编程有一定的规律可循。 一、根据设计要求画出时序控制图，定下所用时间继电器的个数及其控制的时间； 二、由于各个时间继电器是按照先后顺序接通的，所以要用前一个时间继电器的延时闭合常开触头接通后一个时间继电器的线圈，再用最后一个时间继电器的延时分断常闭触头

26、去断开最前一个时间继电器的线圈，使系统复位，开始下一个循环，这即完成时间继电器的循环设计。 三、写控制负载的控制电路，根据时序控制图中负载上升沿和下降沿的变化，上升沿表示负载要接通，用相应的延时闭合常开触头，下降沿表示负载要断开，用相应的延时分断常闭触头，若在一个周期里负载有多次接通时，用各触点并联。电器的分配： 启动按钮（SB0） 停车按钮（SB1） A组喷头（KM1） B组喷头（KM2） C组喷头（KM3）T0通断通断通断M1M2M3T1T2T3T4T52S5S5S5S5S负载时序控制图3SSB1T0KM1KM2SB0SB1KT2KT2KAKT3KT4KT5KT0KM3KAKAKT0KT5

27、KT0KT1KT1KT2KT2KT3KT3KT4KT4KT5KAKAKT0KT2KT4KM1KT0KT1KT4KT4 2、例如：有一台四级带输送机、启动顺序为M1 M2 M3 M4、停车顺序为M4 M3 M2 M1，同时每一级的停车与启动的时间间隔均为10S，试设计该控制线路。M4M3M2M1料斗通断通断通断通断通断KT1M4M1M3M2SB1KT2KT3SB2KT4KT5KT610S10S10S10S10S10S四级带输送机时序控制图SB2KM1KM2KM3KM1SB1KM4KM1SB0四级带输送机控制电路KT4KT1KAKM1KT1KM2KT2KT2KM3KT3KT3KM4KM1KM2KM

28、3KAKASB2KT5KT6SB2KM1KM2KM3KM1SB1KM4KM3SB0四级带输送机控制电路KT6KT1KA1KA1KA1KT1KT2KT2KT3KA1KM1KT1KT2KT3KA2KT4KT5KM2KM1KM4KM4KA2KA2SB2KT4KT4KT6KT5KT5KT5KT6KT6KT4KA2位置控制与保护环节例题：有一运货小车，由A点出发，到达B点后停车2min，然后自动返回A点，在A点停车3min后，开始下一个循环，同时要求能随时停车随时启动，试设计该电气控制线路。A B SQ1SQ2KT1（ 3min ）KT2（ 2min ）KM2KM1SB0KM1KT2SQ2 KT2SQ2

29、 KM1KM1KM2KM2KM2SQ1 SQ1 KT1KT1SB2SB1YAKT1YAKT2例题：试设计电镀车间行车及吊篮的自动运行电气控制线路，要求： 1、工件能按电镀工艺要求，按电镀槽排列顺序进行电镀作业： 2、能择槽电镀作业。KM4KM3吊篮行车镀槽2停槽2min镀槽1停槽5min初始位置KM1KM2SQ4SQ2SQ3SQ1SQ5SQ6SQ7SQ8SQ9KT2（2min）KT1（5min）其中左右定位为SQ6、SQ3、SQ9；上下定位为SQ1、SQ2；SQ4、SQ5；SQ7、SQ8.M2M1KT3（10min）SQ10KM4KM3吊篮行车镀槽2停槽2min镀槽1停槽5min初始位置KM1

30、KM2SQ4SQ2SQ3SQ1SQ5SQ6SQ7SQ8SQ9KT2（2min）KT1（5min）其中左右定位为SQ6、SQ3、SQ9；上下定位为SQ1、SQ2；SQ4、SQ5；SQ7、SQ8.M2M1KT3（10min）设计分析： 1、根据设计要求，该设备有两台电动机拖动，且每台电动机均为可逆运转控制，即M1控制吊篮上升与下降、由KM1、KM2控制； M2控制行车左行与右行、由KM4、KM3控制；四条线路间均需联锁控制。 2、用限位开关SQ3、 SQ6、 SQ9控制行车的左右位置； SQ1、 SQ2， SQ4、SQ5， SQ7、 SQ8控制吊篮的上下位置。 3、用KT1、 KT2控制停槽时间，

31、 KT3控制工件的装卸时间。 4、用失电抱闸制动。 5、用转换开关SA控制行车的运行顺序。SB0KM1SQ2 KT2SQ3 KM2SQ4 KT1KT1SB2SB1YA1KM1KM2KAKM2YA1KM3KM4SQ4 SQ5 SQ6 SQ7 SQ7 KT2SQ8 SQ9 SQ1 KT3KAKM1KT3SQ2 KM3KM4SQ3 SB4SB3YA2KM3KM4KM3KM4YA2KM1KM2SQ5SQ6 SQ8 SQ9 SQ1SQ10 SQ10 SA1 SA2 SA3 行车游车限位开关限位开关不动SB0KM1SQ2 KT2SQ3 KM2SQ4 KT1KT1SB2SB1YA1KM1KM2KM1KM2Y

32、A1KM3KM4SQ4 SQ5 SQ6 SQ7 SQ7 KT2SQ8 SQ9 SQ1 KT3KASB0KT3SQ2 KM3KM4SQ3 SB4SB3YA2KM3KM4KM3KM4YA2KM1KM2SQ5SQ6 SQ8 SQ9 SQ1（八）区域控制环节例题：有一无塔供水装置，要求罐内压力保持在35个压力，由电接点压力表控制罐内压力，自动吻合器控制电潜泵，试设计该电气控制线路。电接点压力表KMKA1KA1KA2KA2KA1给水信号（空开）压力表上限下限动表针自动吻合器接线图（方案一）压力传感器自动吻合器KMKA1KA2KA2KA1KA2给水信号（空开）压力表上限下限动表针自动吻合器接线图（方案二）

33、KMKMSB0SB1KT1KT2KA1KT3KT4KT5KT0KM3KA2KA2KA1压力表上限下限动表针自动吻合器接线图（方案三）KA1KA2L1L2KMKM（九）调速控制环节注： 定子旋转磁场的转速和电网频率严格对应称谓同步转速。n=60f/p 转差率就是定子旋转磁场转速与转子转速之差再除以定子旋转磁场转速（同步转速）S=(n-n1)/n 式中： n为同步转速, n1 为电机转速 通断通断通断通断通断KT1M4M1M3M2SB1KT2KT3SB2KT4KT5KT62min3S10S10S10S10S四级带输送机时序控制图KT1（十）保护控制环节一、分类：、短路保护；2.过电流 3、过载保护

34、；4、断相保护；5、电压保护(过压、欠压、失压）；6、位置控制与保护；7、其它非电量的控制与保护。二、短路保护：主要利用熔断器、空气开关加以保护。三、过载保护：主要利用热继电器、温度继电器加以保护。四、断相保护：主要利用热继电器和接触器的组合加以保护。五、电压保护：主要利用过电压、欠电压继电器和接触器以及接触器的失压保护功能加以保护。漏电：漏电保护器电机上的保护：接地或接零，温度继电器六、位置保护：主要利用限位开关、接近开关加以保护。七、其它非电量的控制与保护：主要利用各种传感器对控制电路加以控制，以达到保护的目的。121热继电器1、定义：是利用测量元件被加热到一定程度发生变形而动作的继电器。

35、2、热继电器的结构：如图示1223、热继电器的工作原理： （1）、双金属片的结构及工作原理： A、结构：由主动层和被动层组成。主动层材料的热膨胀系数较大，被动层材料的热膨胀系数较小；主动层与被动层通过热和压力结合成双金属片。 B、原理：双金属片的加热方式有直接加热、间接加热、复式加热。双金属片受热弯曲，通过中间机构使触点动作，完成对电路的控制。123 （2）、热继电器的工作原理： 双金属片串联于主电路，通电后双金属片受热向左弯曲，推动导板向左移动，导板推动补偿双金属片沿轴旋转，推杆推动片簧向右，向右到一定位置时，弓簧动作，分断触头，实现对控制电路的控制。4、热继电器的主要技术要求： （1）、应

36、具有可靠而合理的保护特性。 既充分发挥电动机的过载能力又不烧毁电动机绕组；其安秒曲线应在电动机容许过载特性曲线之下。124 （2）、具有一定的温度补偿： 为避免环境温度对热继电器的影响，应设置温度补偿装置。 （3）、具有手动复位及自动复位功能： 要求热继电器动作后，2min后能可靠地手动复位，5min后可靠地自动复位。 （4）、热继电器的动作电流应可在热元件额定电流的66100范围内调整。1255、具有断相保护功能的热继电器： （1）、三相感应电动机运转时，若发生一相断路，若绕组是星形联结，由于线电流等于相电流，当一相断路时，其他两相电流将过载，热继电器动作，切断故障电路。若绕组是三角形联结，

37、正常情况下，线电流是相电流的3倍。因而可能有这种情况出现：电动机在58额定负载以下运行时，若发生一相断路，未断路相的线电流正好等于额定线电流，而全电压下的那一相绕组的相电流可达1.15倍的额定相电流，电动机处于过载状态，而通过热继电器的电流却小于其动作电流，不会动作，致使电动机烧毁。为解决这一问题，人们发明了带差动机构的热继电器。126 （2）、差动机构的工作原理：如图示 图a未通电时； 图b正常工作时； 图c三相同时过载； 图dW相断路时；1276、热继电器的型号及图形文字符号： （1）、型号：JR2025/3D （2）、图形文字符号：如图示 FR FR1287、热继电器的选用： （1）、一

38、般情况下可选用两相结构的热继电器。对于电网电压均衡性较差，无人看管的电动机或共用一组熔断器的大容量电动机，宜选用三相结构的热继电器； （2）、定义绕组为三角形接法的电动机 ，选用带断相保护的热继电器； （3）、热元件的额定电流一般是电动机额定电流的1.11.25倍； （4）、由热元件的额定电流确定热继电器的额定电流；129 （5）、整定电流的选取： A、一般情况下，整定电流应与电动机的额定电流相等； B、过载性能较差的电动机，其整定电流为电动机额定电流的6080； C、如电动机的启动时间长、重载启动，其整定电流为电动机额定电流的1.11.25倍。 （6）、整定电流的校核： 校核原则：热继电器通

39、一试验电流，由下表确定整定电流的准确性：130131注： 1、序号1、4两种情况若触头动作表明整定电流过小； 2、序号2、3两种情况若触头动作表明整定电流过大； （7）、热继电器连接线的选取：如下表所示132133注： 连接线均为铜芯线，若改为铝芯线，截面积扩大1.8倍，且端头搪锡。8、热继电器的使用与安装： （1）、热继电器与被保护电动机的环境温度应保持一致； （2）、连接线的型号及规格应与设计说明书相吻合； （3）、使用中每年应校验一次； （4）、热继电器应安装在其他电器的下方。L3L2L1UVW KM1（控制正转） KM2（控制反转）SB0KM1KT2SQ2 KM1KM1KM2KM2KM

40、2SQ1 SQ1 KT1SB2SB1SQ2 KT2KT1YAYAL2L1SQ4 SQ3 KAKAKAKA问题： 1、SB1、SB2的作用是什么？ 2、若SQ1、SQ2失效会出现什么问题？怎么解决？137熔断器一、熔断器概述： 1、熔断器的定义、作用及设置： A、定义：是在配电线路、电气控制线路及电气设备内部中起过电流、短路保护的电流型保护电器。 B、作用：a、短路保护； b、过电流保护。 由于熔断器的动作会导至运行费用，所以一般情况下用别的电器作过电流保护，而用熔断器作短路保护的后备保护。 C、设置： 串联在被保护电路的首端，是电路中人为设置的“薄弱环节”，当电路中发生过载或短路故障时，熔断器

41、的熔体自行熔断，使被保护电路脱离电源起保护作用。1382、熔断器的结构： （1）、熔体：是电路中人为设置的“薄弱环节”。 （2）、容管（熔座）：是熔体的保护外壳，熔体熔断时兼有灭弧的作用。3、熔断器的工作原理： 当电路发生故障电流时熔体产生的焦耳热急剧增加熔体温度升高熔体温度超过熔体的熔点时熔体熔化、断裂切断故障电流有效地保护被保护的电路。1394、型号及图形文字符号： （1）、型号： RT0200100其中：R熔断器 T有填料管式 200熔管的Ie 100熔体的Ie（2）图形文字符号： FU140分类：二、常用低压熔断器瓷插式RC螺旋式RL有填料式RT无填料密封式RM141（一）、瓷插式熔断

42、器： 1、结构： 2、使用与维修： （1）、用于380V及以下电路； （2）、用于过载保护时，Ijs15A，熔体选用软铜丝。 142瓷插式熔断器143（二）、螺旋式熔断器： 1、结构：如图示144145 2、特点及分类： （1）、特点： 熔体内装有石英砂和熔丝，分断能力较强、体积小；安装方便、使用安全可靠，更换熔管方便、有熔断显示。 （2）、分类： A、RL1系列：Ue500V 15、60、100、200A B、RL2系列：Ue 500V 25、60、100A146 3、使用与维修： （1）、用于200A以下电路的过载与短路保护。 （2）、上接线端与用电器设备相联，下接线端与电源相联。（三）、

43、密封闭管式无填料熔断器：（RM系列） 1、结构如图示：147148149 2、特点： （1）、熔管材料为钢纸管，熔体熔断时产生高温纸管产生高压气体有利灭弧； （2）、熔体采用变截面锌片，可用作过载或短路保护。 3、使用： （1）、用于电气设备的短路保护及电缆的过载保护； （2）、不可随意更换钢纸管。150（四）、有填料封闭管式熔断器：（RT0系列） 1、如图示： 2、特点： A、灭弧能力强，分断速度快； B、主要用于配电线路的短路保护，不能用于小倍数过载保护。151152三、熔断器的选用 熔断器的选用步骤： 由被保护电路的需要确定熔断器的类型确定熔体的规格确定熔断器的规格校核熔断器上下级的配合

44、。 （一）、熔断器类型的确定: 1、类型的确定依据： （1）、负载的保护特性； （2）、短路电流的大小。153 2、类型的选择： （1）、小容量的照明线路及不频繁启动的电动机，一般选用RC1A系列； （2）、大中容量的照明线路及频繁启动的电动机，一般选用RM10或RL系列； （3）、在配电线路中，如短路电流较大，则选用RM10或RL系列； （4）、在配电线路中，如短路电流很大，则选用RT0系列。154（二）、熔体规格的确定： 1、电路负载的类型：A、电流平稳；B、有冲击电流。 2、用于负载电流平稳的电路的熔断器熔体规格的确定： IreIjs 其中： Ire熔体的额定电流； Ijs线路的计算电流； 3、用于负载有冲击电流的电路的熔断器熔体规格的确定：155 （1）、用于单台电动机保护电路的熔断器熔体规格的确定： IreKIdq 其中：Ire熔体的额定电流； K计算系数； Idq电动机的启动电流； 计算系数K值如下表：156157158 （2）、用于配电电路的熔断器熔体规格的确定： Ire KrIqd1Ijs（n1）