第4章-三相异步电动机及控制课件

1

4.7实际应用举例本章小结

4.6

常用低压电器

4.5三相异步电动机的铭牌数据

4.4

三相异步电动机的控制

4.3

三相异步电动机的机械特性

4.2

三相异步电动机的工作原理目录

4.1三相异步电动机的基本构造

14.7实际应用举例4.6常用低压电2【本章学习要求】理论：掌握三相异步电动机工作原理、控制方法及基本控制线路；熟悉三相异步电动机的机械特性；熟悉常用低压电器作用和符号；了解三相异步电动机基本构造、铭牌数据含义。技能：能正确阅读简单的电气原理图；能完成三相异步电动机正、反转控制线路接线。

2【本章学习要求】34.1三相异步电动机的基本构造1.鼠笼式鼠笼式三相异步电动机绕线式定子转子定子铁心机座定子绕组转子铁心转轴转子绕组气隙图4-1三相异步电动机的外形和内部结构34.1三相异步电动机的基本构造1.鼠笼式鼠笼式三相4问题与讨论鼠笼型电动机定子各部分的结构和作用如何？鼠笼型异步机转子各部分的结构和作用是什么？定子铁心是由0.5mm厚的硅钢片叠压制成，在其内圆冲有分布的槽。定子铁心的作用：一是槽内可用来嵌放定子绕组；二是定子铁心构成电动机磁路的一部分。定子绕组是由铜导线绕制而成。构成电动机电路的一部分。机座是电动机的支架，一般用铸铁或铸钢制成。转子铁心冲片铸铝笼形转子铜条笼形转子转子铁心是也是由0.5mm厚的硅钢片叠压制成，在其外圆冲有分布的槽。转子铁心可嵌放转子绕组，构成电机磁路的另一部分。转子绕组大部分由浇铸铝构成，大功率也有由由铜条制成的笼型转子导体，构成电机电路的一部分。由转轴输出机械能。图4-2定子铁心4问题与讨论鼠笼型电动机定子各部分的结构和作用如何？鼠笼型异52.绕线式

绕线式转子绕组采用绝缘导线嵌放在转子铁心槽内，一般采用星形联结，三个绕组的尾端接在一起，首端三根引出线分别接到转轴上的三个铜集电环上，转子绕组可以通过集电环、电刷与变阻器连接，用以改善三相异步电动机的起动性能或调节电动机的转速。图4-5绕线式转子52.绕线式绕线式转子绕组采用绝缘导线嵌6图4-8旋转磁场的产生4.2三相异步电动机的工作原理4.2.1

三相异步电动机的转动原理(1)旋转磁场的产生

电流流出NS同理可分析出其他时刻电流的磁场方向。NSNSNS可见，电流变化一个周期，合成磁场逆时针旋转了一周。0i1i2i3ωtii1图4-7三相对称交流电流的波形合成磁场的轴线与U相绕组的轴线重合电流流入6图4-8旋转磁场的产生4.2三相异步电动机的工作7ωt=90o时转子电流和转子旋转情况(2)转动原理用右手定则可判断出转子导体中感应电流的方向如图示；再用左手定则判断出转子导体的受力方向为上左下右，因此转子顺着同步磁场n1的方向转动。异步电动机的转动原理

三相对称定子绕组中通入对称三相交流电，即在气隙中形成一个在时间上、空间上都随时间变化的一个旋转磁场。静止不动的转子导体与旋转磁场相切割后感应电流成为载流导体。载流导体又和旋转磁场相互作用，对轴生成电磁转矩，于是电动机就顺着同步转速的方向转动起来。问题与讨论电动机的转速n能等于同步转速n1吗？转子与旋转磁场间没有相对运动提示：如果转子不切割磁场不能生成感应电流转子不是载流导体则不能受力转动结论：n≠n1异步！7ωt=90o时转子电流和转子旋转情况(2)转动原理用右手84.2.2三相异步电动机的转速(1)电动机的旋转方向

电动机的旋转方向与旋转磁场的转向一致，旋转磁场的转向与三相电源接入定子绕组的相序有关。如果把任两根接线端子对调位置，就会改变接入电流的相序，则旋转磁场反向，转子反转。

图4-9旋转磁场的反转84.2.2三相异步电动机的转速(1)电动机的旋转方向9(2)旋转磁场的极对数和同步转速每相绕组只有一段

每相绕组有两段合成磁场只有一对磁极即

合成磁场有两对磁极，即图4-101对磁极和2对磁极的旋转磁场9(2)旋转磁场的极对数和同步转速每相绕组只有一段每相10(3)转差率

转差率为旋转磁场的同步转速和电动机实际转速的差值

与同步转速的比值。电动机起动瞬间:（转差率最大）转子最大转速:（转差率最小）电动机运行之中:可见，电动机的转差率随电动机的转速升高而减小。10(3)转差率转差率为旋转磁场的同步转速11例4.1有一台三相异步电动机，其额定转速为1455r/min，电源频率为50Hz,求电动机的极数和额定负载时的转差率。解:因为三相异步电动机的额定转速接近而略小于同步转速，在不同的极对数下，同步转速是恒定的。查表4-1，与1455相近的同步转速，与此对应的磁极对数=2,极数为4极。所以，额定负载时的转差率为p123456300015001000750600500表4-1不同磁极对数时的同步转速)min(rn111例4.1有一台三相异步电动机，其额定转124.3三相异步电动机的机械特性1.

固有机械特性TmaxTstTNTLCEnTm0nNn0DBA同步转速额定转速最大转矩起动转矩额定转矩负载转矩电动机的转速随输出转矩的变化而变化的关系曲线称为机械特性。C点是电动机的额定工作点。对应的转矩是额定转矩；对应的转速是额定转速。BD段是稳定运行段。电动机随着负载的增加而转速略有下降；随负载的减少而转速略有上升（E点）

电动机若要迅速起动起来，起动转矩Tst

必须大于转轴上的负载转矩TL。AB段始终处于不稳定的过渡状态。图4-11三相异步电动机的固有机械特性124.3三相异步电动机的机械特性1.固有机械特性Tm13(1)额定转矩

当常数为9550时，PN的单位是千瓦[kW]；若常数为9.55时，PN的单位用瓦[W]。单位为；的单位为;为额定机械角速度，单位为(2)最大转矩

表征电机的过载能力，通常用最大转矩与额定转矩的比值来表示，称为过载系数，即

一般Y系列、Y2系列三相异步电动机的过载系数为1.8～2.313(1)额定转矩当常数为9550时，PN14(3)起动转矩（又称堵转转矩）

它是电动机在额定电压、额定频率和转子堵住时所产生的转矩的最小测得值。这时定子绕组中的电流最大，称为起动电流（又称堵转电流），一般Ist=(4.0～7.0)IN。只有起动转矩大于负载转矩（＞）时，电动机才能起动，常用起动转矩与额定转矩的比值来表示，称为起动系数，即

一般Y系列、Y2系列值约为1.4～2.4，高转矩电动机可达到3.0，可见一般三相鼠笼式异步电动机起动转矩是不大的，而绕线式异步电动机由于转子可以通过集电环外接电阻器起动，起动转矩可达最大转矩值。14(3)起动转矩（又称堵转转矩）它是电动15

例4.2－180L－6型电动机的主要技术数据为,。求该电动机的、、、及。解：－180L－6型电动机的极数是6极，即

15例4.2－180L－6型电162.

人为机械特性(1)降低定子电压时的人为机械特性临界转差率sm与U1无关，降低电压时保持不变。电磁转矩Tm、Tmax、Tst与成正比，降低电压时按倍减小。图4-12降低定子电压时的人为机械特性162.人为机械特性(1)降低定子电压时的人为机械特性临17(2)绕线式转子绕组串接电阻时的人为机械性临界转差率sm与转子电阻成正比，串入电阻越大，sm也越大。最大转矩Tmax与转子电阻无关，串入电阻增大时，起动转矩Tst增大。绕线式异步电动机可以采用加大转子电路电阻的办法来增大起动转矩。另外串电阻后，还可以减小起动电流，并提高转子功率因素。图4-13绕线式异步电动机转子电路串接对称电阻时的人为机械特性17(2)绕线式转子绕组串接电阻时的人为机械性临界转差率sm184.4三相异步电动机的控制4.4.1三相异步电动机起动1.

三相鼠笼式异步电动机的起动（1）直接起动

直接起动是利用刀开关或接触器将电动机直接接到额定电压上的起动方式，又叫全压起动。优点：起动简单。缺点：起动电流较大，而起动转矩不大，还会引起网压波动。适用范围：电动机容量在10kW以下，并且小于供电变压器容量的20％；还可以用下面的经验公式来判断，若电动机的起动电流倍数满足

则电动机便可直接起动，否则应采用降压起动

184.4三相异步电动机的控制4.4.1三相异步电动19（2）减压起动起动转矩均为全压起动时的1／3。正常运行时定子绕组为三角形联结，且每相绕组都有两个引出端子的电动机。起动电流为全压起动时的1／3。Y-Δ减压起动：起动时定子绕组连成星形，通电后电动机运转，当转速升高到接近额定转速时再换接成三角形。Δ运行时，首尾相接构成闭环Y起动时，绕组尾端连成一点缺点：优点：图4-14Y-Δ换接起动适用范围：19（2）减压起动起动转矩均为全压起动时的1／3。正常运行时20U1W2V1V2U2W1正常运行UPY－起动应注意的问题：（1）仅适用于正常接法为三角形接法的电机。

所以减压起动适合于空载或轻载起动的场合。（2）Y－起动Ist↓时Tst↓。起动UP'U1U2V1V2W1W220U1W2V1V2U2W1正常UPY－起动应注意的问21利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的端电压降低，以达到减小起动电流的目的。自耦变压器备有40％、60％、80％等多种抽头，使用时要根据电动机容许的起动电流和起动转矩要求具体选择。自耦减压起动：运行时六刀双掷开关向上扳，与电机直通，全压下运行。起动时六刀双掷开关向下扳，与自耦变压器相连，减压起动。优点：缺点：不受电动机绕组接线方式的限制，具有不同的抽头，可以根据起动转矩的要求，比较方便地得到不同的电压。设备费用高，且易发生故障，不允许频繁起动。适用范围：适用于容量较大的电动机或不能用Y-Δ减压起动的鼠笼式三相异步电动机。采用自耦变压器降压起动时，起动电流和起动转矩都降低到直接起动时的图4-15自耦变压器减压起动21利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的222.

三相绕线式异步电动机的起动（1）转子串电阻起动分级起动，会产生机械冲击力；当电动机容量较大时，转子电流大，如果采用较多起动级数以保证起动平稳，但起动设备庞大，操作维修不便。适用范围：大、中容量异步电动机的重载起动、频繁起动。优点：缺点：起动转矩增大，起动电流减小。起动前，将起动电阻全部接入，起动电阻值为最大，然后合上电源开关；在起动过程中，依次闭合接触器触头，逐级切除起动电阻；电动机进入正常运行后，接触器触头处于长期闭合状态。图4-16转子串电阻起动222.三相绕线式异步电动机的起动（1）转子串电阻起动23（2）转子串频敏变阻器起动起动设备庞大。适用范围：大、中容量异步电动机的重载起动、频繁起动。优点：缺点：起动转矩增大，起动电流减小。可以保持转矩近似不变，起动过程平稳、快速

起动时，接触器触头断开，转子串入频敏变阻器，闭合电源开关，电动机开始起动。在起动过程中，相当于转子中串入了一个较大的电阻和电抗；随着转速上升，自动、无级地减小起动电阻和电抗。起动结束后，接触器触头闭合，切除起动频敏变阻器。图4-17绕线式转子串频敏变阻器起动23（2）转子串频敏变阻器起动起动设备庞大。适用范围：大、中24例4.3型电动机，,,UN=380V,定子绕组为△联结，IN=138.00A，起动电流倍数KI=7.2，起动转矩倍数,负载转矩为360，电网容量为1000,请选择适当的起动方法。解：（1）直接起动电网允许直接起动的条件是

因为，故不能采用直接起动。（2）计算电动机的额定转矩和起动转矩084（33751000.))）=+=úûùêëé+£kWAkV·IINst电动机容量（电网容量（24例4.3型电动机，25

（3）如果选择起动，由式(4-9)和式(4-10)，得因为，所以不能采用降压起动。（4）如果选择系列自耦变压器减压起动，其电压抽头比为40％、60％和80％，选用40％抽头时可见起动转矩不合要求。25（3）如果选择起动，由式(426选用60%抽头时有：可见，选用60%抽头时，起动电流和起动转矩均满足要求。如果选用80%抽头，通过计算会发现，起动电流过大。所以，该电动机可以采用60%抽头起动。26选用60%抽头时有：可见，选用60%抽头时，起动电流和起274.4.2三相异步电动机的调速2.改变极对数p

有级调速。由上式可看出，异步电动机调速的方法有三种：三相异步电动机的转速3.改变转差率s

无级调速。1.改变电源频率f1（变频调速）

无级调速。

第一种调速方法发展很快，且调速性能较好。其主要环节是研制变频电源（常由整流器、逆变器等组成）。274.4.2三相异步电动机的调速2.改变极对数p28（1）变频调速在基频以下调速时，为了保持最大转矩不变，需要维持磁通恒定，因此调速时需要同时调节定子电源的电压和频率，即保持=常数，即恒转矩调速。

在基频以上调速时，电压不允许超过额定电压，频率增高，使主极磁通成反比例下降，转矩也降低。这样转速增大，转矩降低，输出功率近似不变，即属于恒功率调速

频率减小，机械特性向下平移,最大转矩不变，起动转矩增大。频率增大，机械特性向上平移,最大转矩减小，起动转矩减小。两种变压变频装置（或变频器）图4-18三相笼型异步电动机调频机械特性28（1）变频调速在基频以下调速时，为了保持29（2）变极调速多速电动机在制造完成后，可以通过改变定子绕组的连接方式来改变异步电动机的极对数，从而使转速几乎成倍地变化。（3）变转差率调速变转差率调速方法有很多，如调压调速、绕线式异步电动机转子回路串电阻调速、电磁转差离合器调速和绕线式异步电动机串级调速。图4-21调压调速机械特性图4-22高转差率异步电动机调压调速机械特性高转差率电动机采用调压调速，在恒转矩负载下，也有较大的调压调速范围。调压调速比较适宜于风机泵类负载，可以获得较宽的调速范围。29（2）变极调速多速电动机在制造完成后，可以通过改变定子绕304.4.3三相异步电动机的制动（1）反接制动指转子旋转的方向与定子旋转磁场方向相反时的工作状态。它有两种情况：一种是定子反接的反接制动，另一种是转子反转（倒拉反转）的反接制动。这里只介绍定子反接制动。电动机正向旋转时，突然改变定子电源的相序，定子磁场旋转方向反向。转子转向和定子磁场转向相反，这时电磁转矩Tm与转速n相反，进入反接制动状态。当转速降低到零时，如果要停车，应立即切断电源，否则电动机将反向起动。为了限制制动瞬间电流以及增大电磁制动转矩，通常定子两相反接的同时，在转子回路（绕线式）和定子回路（鼠笼式）中串入适当的电阻。图4-23异步电动机定子反接制动304.4.3三相异步电动机的制动（1）反接制动31（2）能耗制动假如定子绕组为星形联结，制动时V、W两组绕组流过直流激磁电流。电动机停转后，转子导体与定子磁场之间相对静止，制动转矩也随之消失。指在切断异步电动机交流电源后，立即给定子绕组接入直流励磁电流，转子绕组切割恒定的定子磁场，产生感生电动势及电流，电磁转矩产生制动作用。这样，把转子及拖动系统的动能转换为电能在转子电路中以热能形式迅速消耗掉的制动方法，称为能耗制动。图4-24异步电动机能耗制动31（2）能耗制动假如定子绕组为星形联结，制32（3）回馈制动（再生制动）指三相异步电动机在电动状态运行时，由于某种原因，使电动机的转速超过了同步转速（转向不变，n＞n1），这时转子导体切割旋转磁场的方向改变，电磁转矩方向改变，电动机便处于回馈制动状态（Tm与n转向相反）。回馈制动状态实际上就是将轴上的机械能转变为电能并回馈到电网中去的发电运行状态，所以又称再生发电制动。在生产中，回馈制动出现在以下两种情况中，一种是电动机拖动位能型负载由提升变为下放时，首先将电动机定子反接，电动机进入反接制动，提升速度很快下降为零，并反向起动加速下放，直至超过同步转速进入回馈制动状态，当制动转矩等于负载转矩时，稳速下放。另一种是三相异步电动机变极或变频调速减速过程中，由于同步转速减小了而转子转速不能突变，短时间内出现n＞n1状态，电磁转矩反向使电动机制动减速。32（3）回馈制动（再生制动）指三相异步电动机在电动334.5三相异步电动机的铭牌数据1.型号2.额定值（1）额定功率指在额定状态下正常运行时，转子轴上输出的机械功率。（2）额定电压指在额定状态下运行时，加在定子绕组上的线电压值。如果铭牌上标有两个电压数据，如220V/380V，表示电动机定子绕组在两种不同连接时的线电压。334.5三相异步电动机的铭牌数据1.型号2.额定值34（3）额定电流指在额定状态下运行时，流入定子绕组的线电流。如果铭牌上有两个电流数据，表示定子绕组在两种不同连接时的输入电流。（4）额定频率指输入交流电（即电网）的电压频率，我国规定标准电源频率为50HZ。（5）额定转速指电动机在额定输出时，转子每分钟的转数。（6）额定功率因素指在额定状态下运行时，定子相电压与相电流之间相位差的余弦值。（7）额定效率指在额定工作状态下的效率。电动机的输入电功率不等于输出机械功率，两者的差值就是电动机本身的损耗（铁损、铜损、机械损耗和杂散损耗），两者的比值就是效率。34（3）额定电流指在额定状态下运行时，流入35（8）绝缘等级它是按电动机所用绝缘材料所允许的最高工作温度或最高温升来分级的（我国规定环境温度为40℃）。表4-2绝缘材料的耐热等级耐热等级YAEBFHC允许最高工作温度（℃）90105120130155180＞180允许最高温升（℃）50658090115140＞1403.工作制和定额工作制是电动机所承受的一系列负载状况的说明，分别用S1～S10表示。基本工作制有连续、短时和断续周期性三种类型。定额指一组额定值和运行条件。按一般用途制造的电机如Y系列和Y2系列应具有连续工作制定额，并能以S1工作制运行；特殊专用系列如YZ系列以S3工作制运行，YZR系列以S4工作制运行。35（8）绝缘等级它是按电动机所用绝缘材364.防护等级以字母“IP”和其后面的两位数字表示。5.接线指定子绕组六根引出线头的接线方法，即星形联结还是三角形联结。接线时必须注意电动机电压、电流和连接方式三者之间的关系，如铭牌中标有电压220V/380V，电流4.7A/8.49A，联结方式为△/Y。图4-25定子绕组的星形联结和三角形联结364.防护等级以字母“IP”和其后面的两位数字表示374.6常用低压电器4.6.1低压开关1.刀开关和隔离器常用的胶盖开关有HK1、HK2型，额定电流为15A、30A、60A。安装时电源线应接在刀座上方，负载线应接在刀片下面熔丝的另一端。通常是垂直安装，刀片向下为断开。如右图a所示为平板式手柄操作的单极刀开关的结构，图b所示为作隔离器使用时在电路图中的符号。图4-26平板式手柄操作单极刀开关374.6常用低压电器4.6.1低压开关1.刀开关和382.组合开关（又称转换开关）组合开关一般用于照明、电热电器，其额定电流应等于或大于被控制电路中各负载电流的总和；组合开关也可用于小容量电动机的非频繁控制，其额定电流一般取电动机额定电流的1.5～2.5倍。组合开关不能用来分断故障电流。当用于电动机作可逆运转时，必须在电动机完全停止后，才允许反向接通。图4-27组合开关382.组合开关（又称转换开关）组合开关一般393.低压断路器（又称自动空气开关或自动空气断路器）1—分闸弹簧2—主触头3—传动件4—锁扣5—瞬动过电流脱扣器

6—热脱扣器（过电流脱扣器）7—欠电压（失电压）脱扣器8—分励脱扣器在正常情况下用于配电电路、电动机或其他用电设备的通断操作；当电路内出现过载、短路或欠电压等情况时，自动分断电路。图4-28低压断路器393.低压断路器（又称自动空气开关或自动空气断路器）1—分404.6.2熔断器符号FU与被保护电路串联，主要用作短路保护元件，也常作为单台电气设备的过载保护元件。熔断器具有反时限特性，即过载电流越大，熔断时间越短，虽然电动机起动电流可能高达额定电流的7倍，短时间内熔体也不会熔断，但发生短路时，熔体立即熔断。①一般照明电路和电热设备，熔体额定电流应等于或稍大于负载额定电流，即IrN＝1.1IfN；熔断器熔体选用的原则②单台电动机：IrN

≥

（1.5～2.5）IfN；③多台电动机：IrN≥（1.5～2.5）IfNmax＋∑IfN404.6.2熔断器符号FU与被保护电路414.6.3

主令电器1.按钮（又称按钮开关或控制按钮）一般用于电路中发出起动或停止指令，也可用于信号装置的控制。当用手按下按钮帽时，常闭（动断）触头断开，常开（动合）触头接通；当手松开后，复位弹簧便将按钮的触头恢复原位。图4-32按钮414.6.3主令电器1.按钮（又称按钮开关或控制按钮421—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

2.行程开关（用作限位防护时又称作限位开关）

将机械位移转换成电信号，使电动机运行状态发生改变，即按一定行程自动停车、反转、变速或循环。当运动机构的挡铁压到位置开关的滚轮上时，转动杠杆连同转轴一起转动，凸轮撞动撞块使得常闭触点断开，常开触点闭合；挡铁移开后，复位弹簧使其复位。图4-33JLXK1型单轮旋转式行程开关421—滚轮2—杠杆3—转轴4—复位弹簧5—434.6.4接触器1—动铁心2—静铁心3—吸引线圈4—反力弹簧5—主触头（动合）6—辅助触头（动合和动断）触头系统电磁系统铁心、衔铁通电线圈三极主触头：控制主电路的通、断.一对辅助动合触头、一对辅助动断触头：控制其他电器线圈电路（自锁和互锁）用于频繁接通和分断交、直流主电路和大容量控制电路的自动电器，还具有低电压释放保护功能。接触器能通断负载电流，但不能切断短路电流，常与熔断器和热继电器配合使用。图4-34交流接触器434.6.4接触器1—动铁心2—静铁心3—吸引444.6.5继电器1.电磁式电压、电流和中间继电器电压继电器线圈并联在主电路中，根据线圈两端电压大小动作，接通或断开有关电路，通常用作过电压、欠压或零压保护。电流继电器的线圈串联在主电路中，根据线圈中电流的大小来接通或断开电路。用作过电流保护或欠电流保护。中间继电器是用来转换控制信号的中间元件，可以将一个输入信号（线圈得电或失电）变成多个输出信号（多对触头开、闭），还可以将信号放大（即增大触头容量）。444.6.5继电器1.电磁式电压、电流和中间继电器45热继电器是一种利用电流的热效应来切断电路的保护电器，常与接触器配合使用。它主要用于电动机的过载保护、断相和电流不平衡运行的保护以及其他电气设备发热状态的控制。如右图所示为双金属片式热继电器。发热元件串接在主电路中2.热继电器动断触点串接在控制电路中左边的金属片膨胀系数大，若长时间过载，双金属片的下端向右弯曲热继电器对短路电流没有保护作用，必须采用熔断器或电流继电器来进行短路保护。

图4-39双金属片热继电器45热继电器是一种利用电流的热效应来切断电路的463.时间继电器时间继电器是指从得到输入信号（通电或断电）开始，经过一定的延时后才输出信号（触头的闭合或断开）的继电器。它被广泛应用于电动机的起、停控制和各种自动控制系统。触头的表示方法：“上开下闭，左开右闭”，即常开（动合）触头的动触头画在上方或左侧，常闭（动断）触头的动触头画在下方或右侧。短弧开口方向是动触头延时动作的指向。通电延时：当线圈通电时触头延时动作，线圈断电时使触头瞬时复位；断电延时：线圈断电时使触头延时复位，线圈通电时使触头瞬时动作。图4-40时间继电器的图形符号463.时间继电器时间继电器是指从得到输入信474.7实际应用举例4.7.1三相异步电动机直接起动控制线路主电路1.连续运行起、停及自锁控制起动：按下起动按钮（SB2）→线圈（KM）通电→KM主触头闭合，辅助常开闭合自锁→电动机连续运转；停止：按下停止按钮（SB1）→线圈（KM）断电→KM主触头/辅助触头均打开→电动机停转。

自锁辅助触头停车按钮起动按钮图4-41三相异步电动机单向起动、停止控制线路控制电路474.7实际应用举例4.7.1三相异步电动机直接起48连续运行保护控制功能短路保护：熔断器FU1和FU2过载保护：热继电器FR自锁热继电器发热元件熔断器失压保护：接触器KM（带自锁），当欠电压或零电压时，接触器触头自动断开，可避免烧坏电机；另外，在电源停电后突然再来电时，可避免电机自动起动而伤人。热继电器常闭触头控制电路主电路图4-41三相异步电动机单向起动、停止控制线路48连续运行保护控制功能短路保护：熔断器FU1和FU2过载保492.点动与连续运行联锁控制点动（图a）：按下按钮（SB）不放→线圈（KM）通电→主触头（KM）闭合→电机转动；松开按钮（SB）→线圈（KM）断电→主触头（KM）打开→电机停转。

点动与连续联锁控制（1）（图b）：按下点动按钮（SB3）→先SB3常闭触头切断KM自锁支路，后SB3常开触头闭合→线圈（KM）通电→主触头（KM）闭合→电机点动运行；按下连续运行按钮SB2

→线圈（KM）通电并自锁→主触头（KM）闭合→电机连续运行点动与连续联锁控制（2）（图c）：增加一个中间继电器KA来实现其连锁控制，更加可靠（自行分析）

。图4-42点动与连续运行控制线路492.点动与连续运行联锁控制点动（图a）：按下按钮（SB）503.互锁控制互锁触头互锁控制（1）（图a）：按下正转按钮（SB2）→KM1线圈通电并自锁，同时其互锁常闭触头断开（使KM2线圈不能通电）→主触头（KM1）闭合→电机正转；当按下停车按钮SB1，停车后，再按下反转按钮（SB3）→KM2线圈通电并自锁，同时其互锁常闭触头断开（使KM1线圈不能通电）→主触头（KM2）闭合→电机反转。操作过程：SB2正转SB3反转停车SB1增加机械互锁触头如果两个接触器线圈不允许同时通电，只允许一个工作时，需要在其线圈电路中分别互串一个对方的动断（常闭）触点。图4-43三相异步电动机正反向运行控制线路503.互锁控制互锁触头互锁控制（1）（图a）：按下正转按钮514.多台电动机的顺序连锁控制顺序控制触头顺序控制：按下起动按钮（SB2）→KM1线圈通电并自锁，同时其顺序控制常开连锁触头闭合（KM1线圈才可以通电）→主触头（KM1）闭合→第一台电机起动运转；随后按下起动按钮（SB3）→KM2线圈通电并自锁→主触头（KM2）闭合→第二台电机起动运转。如果要实现顺序起动控制，在其控制对象的接触器线圈电路中串联一个动合（常开）触点。假如第二台电动机停车后才允许第一台电动机停车，怎样实现顺序停车控制？图4-44两台电动机互锁控制线路514.多台电动机的顺序连锁控制顺序控制触头顺序控制：按下起52控制过程：4.7.2三相异步电动机减压起动控制线路图4-46时间继电器控制Y—减压起动控制线路延时KTKM2-KM1-YSB2

KMKTKM1-YKM2-主电路接通电源Y转换完成通电延时通电延时断开通电延时闭合52控制过程：4.7.2三相异步电动机减压起动控制线路534.7.3

三相异步电动机行程控制和自动往返控制线路互锁保护自动往返控制限位保护行程控制实质为电机的正、反转控制，只是在行程的终端采用了行程开关来实现自动停止、反向起动及限位保护。至左端位置撞击SQ1

动作过程：SB2正转（向左）运行电机停车（如果先按下SB3，反转（先向右）运行也同样分析）KM1线圈先断电KM2线圈后通电反转（向右）运行实现自动往返控制如果工作台越过SQ1，至左极端位置撞击SQ3实现限位保护SB1电机可任意位置停车图4-47自动往复循环控制线路534.7.3三相异步电动机行程控制和自动往返控制线路544.7.4三相异步电动机制动控制线路延时KTKM2KTKM2

KM1

SB2

接通三相电源制动结束控制过程：SB1

KM1×断开三相电源能耗制动图4-48按时间原则控制的全波整流能耗制动控制线路544.7.4三相异步电动机制动控制线路延时KT554.7.5

电气原理图的阅读图4-49CA6140车床电气控制线路554.7.5电气原理图的阅读图4-49CA61456本章小结1.三相异步电动机的结构。2.三相异步电动机的转动原理、转速（包括转向、极数、同步转速和转差率）。3.三相异步电动机的固有机械特性（稳定工作区与非稳定工作区、特征转矩值）5.异步电动机的铭牌数据包括型号、额定值、工作制、定额、防护等级和接线方式等。4.三相异步电动机的起动（换接、减压和串电阻）、调速（调频、改变极对数和改变转差率）和电气制动（反接、能耗和回馈）。56本章小结1.三相异步电动机的结构。2576.常用低压电器的用途、图形和文字符号。7.直接起动控制电路的构成和原理（自锁作用、保护功能、点动与连续运行、正反转控制、互锁控制及顺序控制）。8.行程开关和行程控制电路的构成和原理。9.减压起动和制动采用时间控制电路的构成和原理。10.会阅读和分析继电接触控制电路的动作过程（起动、停止）。576.常用低压电器的用途、图形和文字符号。7.直接起动控制58

4.7实际应用举例本章小结

4.6

常用低压电器

4.5三相异步电动机的铭牌数据

4.4

三相异步电动机的控制

4.3

三相异步电动机的机械特性

4.2

三相异步电动机的工作原理目录

4.1三相异步电动机的基本构造

14.7实际应用举例4.6常用低压电59【本章学习要求】理论：掌握三相异步电动机工作原理、控制方法及基本控制线路；熟悉三相异步电动机的机械特性；熟悉常用低压电器作用和符号；了解三相异步电动机基本构造、铭牌数据含义。技能：能正确阅读简单的电气原理图；能完成三相异步电动机正、反转控制线路接线。

2【本章学习要求】604.1三相异步电动机的基本构造1.鼠笼式鼠笼式三相异步电动机绕线式定子转子定子铁心机座定子绕组转子铁心转轴转子绕组气隙图4-1三相异步电动机的外形和内部结构34.1三相异步电动机的基本构造1.鼠笼式鼠笼式三相61问题与讨论鼠笼型电动机定子各部分的结构和作用如何？鼠笼型异步机转子各部分的结构和作用是什么？定子铁心是由0.5mm厚的硅钢片叠压制成，在其内圆冲有分布的槽。定子铁心的作用：一是槽内可用来嵌放定子绕组；二是定子铁心构成电动机磁路的一部分。定子绕组是由铜导线绕制而成。构成电动机电路的一部分。机座是电动机的支架，一般用铸铁或铸钢制成。转子铁心冲片铸铝笼形转子铜条笼形转子转子铁心是也是由0.5mm厚的硅钢片叠压制成，在其外圆冲有分布的槽。转子铁心可嵌放转子绕组，构成电机磁路的另一部分。转子绕组大部分由浇铸铝构成，大功率也有由由铜条制成的笼型转子导体，构成电机电路的一部分。由转轴输出机械能。图4-2定子铁心4问题与讨论鼠笼型电动机定子各部分的结构和作用如何？鼠笼型异622.绕线式

绕线式转子绕组采用绝缘导线嵌放在转子铁心槽内，一般采用星形联结，三个绕组的尾端接在一起，首端三根引出线分别接到转轴上的三个铜集电环上，转子绕组可以通过集电环、电刷与变阻器连接，用以改善三相异步电动机的起动性能或调节电动机的转速。图4-5绕线式转子52.绕线式绕线式转子绕组采用绝缘导线嵌63图4-8旋转磁场的产生4.2三相异步电动机的工作原理4.2.1

三相异步电动机的转动原理(1)旋转磁场的产生

电流流出NS同理可分析出其他时刻电流的磁场方向。NSNSNS可见，电流变化一个周期，合成磁场逆时针旋转了一周。0i1i2i3ωtii1图4-7三相对称交流电流的波形合成磁场的轴线与U相绕组的轴线重合电流流入6图4-8旋转磁场的产生4.2三相异步电动机的工作64ωt=90o时转子电流和转子旋转情况(2)转动原理用右手定则可判断出转子导体中感应电流的方向如图示；再用左手定则判断出转子导体的受力方向为上左下右，因此转子顺着同步磁场n1的方向转动。异步电动机的转动原理

三相对称定子绕组中通入对称三相交流电，即在气隙中形成一个在时间上、空间上都随时间变化的一个旋转磁场。静止不动的转子导体与旋转磁场相切割后感应电流成为载流导体。载流导体又和旋转磁场相互作用，对轴生成电磁转矩，于是电动机就顺着同步转速的方向转动起来。问题与讨论电动机的转速n能等于同步转速n1吗？转子与旋转磁场间没有相对运动提示：如果转子不切割磁场不能生成感应电流转子不是载流导体则不能受力转动结论：n≠n1异步！7ωt=90o时转子电流和转子旋转情况(2)转动原理用右手654.2.2三相异步电动机的转速(1)电动机的旋转方向

电动机的旋转方向与旋转磁场的转向一致，旋转磁场的转向与三相电源接入定子绕组的相序有关。如果把任两根接线端子对调位置，就会改变接入电流的相序，则旋转磁场反向，转子反转。

图4-9旋转磁场的反转84.2.2三相异步电动机的转速(1)电动机的旋转方向66(2)旋转磁场的极对数和同步转速每相绕组只有一段

每相绕组有两段合成磁场只有一对磁极即

合成磁场有两对磁极，即图4-101对磁极和2对磁极的旋转磁场9(2)旋转磁场的极对数和同步转速每相绕组只有一段每相67(3)转差率

转差率为旋转磁场的同步转速和电动机实际转速的差值

与同步转速的比值。电动机起动瞬间:（转差率最大）转子最大转速:（转差率最小）电动机运行之中:可见，电动机的转差率随电动机的转速升高而减小。10(3)转差率转差率为旋转磁场的同步转速68例4.1有一台三相异步电动机，其额定转速为1455r/min，电源频率为50Hz,求电动机的极数和额定负载时的转差率。解:因为三相异步电动机的额定转速接近而略小于同步转速，在不同的极对数下，同步转速是恒定的。查表4-1，与1455相近的同步转速，与此对应的磁极对数=2,极数为4极。所以，额定负载时的转差率为p123456300015001000750600500表4-1不同磁极对数时的同步转速)min(rn111例4.1有一台三相异步电动机，其额定转694.3三相异步电动机的机械特性1.

固有机械特性TmaxTstTNTLCEnTm0nNn0DBA同步转速额定转速最大转矩起动转矩额定转矩负载转矩电动机的转速随输出转矩的变化而变化的关系曲线称为机械特性。C点是电动机的额定工作点。对应的转矩是额定转矩；对应的转速是额定转速。BD段是稳定运行段。电动机随着负载的增加而转速略有下降；随负载的减少而转速略有上升（E点）

电动机若要迅速起动起来，起动转矩Tst

必须大于转轴上的负载转矩TL。AB段始终处于不稳定的过渡状态。图4-11三相异步电动机的固有机械特性124.3三相异步电动机的机械特性1.固有机械特性Tm70(1)额定转矩

当常数为9550时，PN的单位是千瓦[kW]；若常数为9.55时，PN的单位用瓦[W]。单位为；的单位为;为额定机械角速度，单位为(2)最大转矩

表征电机的过载能力，通常用最大转矩与额定转矩的比值来表示，称为过载系数，即

一般Y系列、Y2系列三相异步电动机的过载系数为1.8～2.313(1)额定转矩当常数为9550时，PN71(3)起动转矩（又称堵转转矩）

它是电动机在额定电压、额定频率和转子堵住时所产生的转矩的最小测得值。这时定子绕组中的电流最大，称为起动电流（又称堵转电流），一般Ist=(4.0～7.0)IN。只有起动转矩大于负载转矩（＞）时，电动机才能起动，常用起动转矩与额定转矩的比值来表示，称为起动系数，即

一般Y系列、Y2系列值约为1.4～2.4，高转矩电动机可达到3.0，可见一般三相鼠笼式异步电动机起动转矩是不大的，而绕线式异步电动机由于转子可以通过集电环外接电阻器起动，起动转矩可达最大转矩值。14(3)起动转矩（又称堵转转矩）它是电动72

例4.2－180L－6型电动机的主要技术数据为,。求该电动机的、、、及。解：－180L－6型电动机的极数是6极，即

15例4.2－180L－6型电732.

人为机械特性(1)降低定子电压时的人为机械特性临界转差率sm与U1无关，降低电压时保持不变。电磁转矩Tm、Tmax、Tst与成正比，降低电压时按倍减小。图4-12降低定子电压时的人为机械特性162.人为机械特性(1)降低定子电压时的人为机械特性临74(2)绕线式转子绕组串接电阻时的人为机械性临界转差率sm与转子电阻成正比，串入电阻越大，sm也越大。最大转矩Tmax与转子电阻无关，串入电阻增大时，起动转矩Tst增大。绕线式异步电动机可以采用加大转子电路电阻的办法来增大起动转矩。另外串电阻后，还可以减小起动电流，并提高转子功率因素。图4-13绕线式异步电动机转子电路串接对称电阻时的人为机械特性17(2)绕线式转子绕组串接电阻时的人为机械性临界转差率sm754.4三相异步电动机的控制4.4.1三相异步电动机起动1.

三相鼠笼式异步电动机的起动（1）直接起动

直接起动是利用刀开关或接触器将电动机直接接到额定电压上的起动方式，又叫全压起动。优点：起动简单。缺点：起动电流较大，而起动转矩不大，还会引起网压波动。适用范围：电动机容量在10kW以下，并且小于供电变压器容量的20％；还可以用下面的经验公式来判断，若电动机的起动电流倍数满足

则电动机便可直接起动，否则应采用降压起动

184.4三相异步电动机的控制4.4.1三相异步电动76（2）减压起动起动转矩均为全压起动时的1／3。正常运行时定子绕组为三角形联结，且每相绕组都有两个引出端子的电动机。起动电流为全压起动时的1／3。Y-Δ减压起动：起动时定子绕组连成星形，通电后电动机运转，当转速升高到接近额定转速时再换接成三角形。Δ运行时，首尾相接构成闭环Y起动时，绕组尾端连成一点缺点：优点：图4-14Y-Δ换接起动适用范围：19（2）减压起动起动转矩均为全压起动时的1／3。正常运行时77U1W2V1V2U2W1正常运行UPY－起动应注意的问题：（1）仅适用于正常接法为三角形接法的电机。

所以减压起动适合于空载或轻载起动的场合。（2）Y－起动Ist↓时Tst↓。起动UP'U1U2V1V2W1W220U1W2V1V2U2W1正常UPY－起动应注意的问78利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的端电压降低，以达到减小起动电流的目的。自耦变压器备有40％、60％、80％等多种抽头，使用时要根据电动机容许的起动电流和起动转矩要求具体选择。自耦减压起动：运行时六刀双掷开关向上扳，与电机直通，全压下运行。起动时六刀双掷开关向下扳，与自耦变压器相连，减压起动。优点：缺点：不受电动机绕组接线方式的限制，具有不同的抽头，可以根据起动转矩的要求，比较方便地得到不同的电压。设备费用高，且易发生故障，不允许频繁起动。适用范围：适用于容量较大的电动机或不能用Y-Δ减压起动的鼠笼式三相异步电动机。采用自耦变压器降压起动时，起动电流和起动转矩都降低到直接起动时的图4-15自耦变压器减压起动21利用三相自耦变压器将电动机在起动过程中的792.

三相绕线式异步电动机的起动（1）转子串电阻起动分级起动，会产生机械冲击力；当电动机容量较大时，转子电流大，如果采用较多起动级数以保证起动平稳，但起动设备庞大，操作维修不便。适用范围：大、中容量异步电动机的重载起动、频繁起动。优点：缺点：起动转矩增大，起动电流减小。起动前，将起动电阻全部接入，起动电阻值为最大，然后合上电源开关；在起动过程中，依次闭合接触器触头，逐级切除起动电阻；电动机进入正常运行后，接触器触头处于长期闭合状态。图4-16转子串电阻起动222.三相绕线式异步电动机的起动（1）转子串电阻起动80（2）转子串频敏变阻器起动起动设备庞大。适用范围：大、中容量异步电动机的重载起动、频繁起动。优点：缺点：起动转矩增大，起动电流减小。可以保持转矩近似不变，起动过程平稳、快速

起动时，接触器触头断开，转子串入频敏变阻器，闭合电源开关，电动机开始起动。在起动过程中，相当于转子中串入了一个较大的电阻和电抗；随着转速上升，自动、无级地减小起动电阻和电抗。起动结束后，接触器触头闭合，切除起动频敏变阻器。图4-17绕线式转子串频敏变阻器起动23（2）转子串频敏变阻器起动起动设备庞大。适用范围：大、中81例4.3型电动机，,,UN=380V,定子绕组为△联结，IN=138.00A，起动电流倍数KI=7.2，起动转矩倍数,负载转矩为360，电网容量为1000,请选择适当的起动方法。解：（1）直接起动电网允许直接起动的条件是

因为，故不能采用直接起动。（2）计算电动机的额定转矩和起动转矩084（33751000.))）=+=úûùêëé+£kWAkV·IINst电动机容量（电网容量（24例4.3型电动机，82

（3）如果选择起动，由式(4-9)和式(4-10)，得因为，所以不能采用降压起动。（4）如果选择系列自耦变压器减压起动，其电压抽头比为40％、60％和80％，选用40％抽头时可见起动转矩不合要求。25（3）如果选择起动，由式(483选用60%抽头时有：可见，选用60%抽头时，起动电流和起动转矩均满足要求。如果选用80%抽头，通过计算会发现，起动电流过大。所以，该电动机可以采用60%抽头起动。26选用60%抽头时有：可见，选用60%抽头时，起动电流和起844.4.2三相异步电动机的调速2.改变极对数p

有级调速。由上式可看出，异步电动机调速的方法有三种：三相异步电动机的转速3.改变转差率s

无级调速。1.改变电源频率f1（变频调速）

无级调速。

第一种调速方法发展很快，且调速性能较好。其主要环节是研制变频电源（常由整流器、逆变器等组成）。274.4.2三相异步电动机的调速2.改变极对数p85（1）变频调速在基频以下调速时，为了保持最大转矩不变，需要维持磁通恒定，因此调速时需要同时调节定子电源的电压和频率，即保持=常数，即恒转矩调速。

在基频以上调速时，电压不允许超过额定电压，频率增高，使主极磁通成反比例下降，转矩也降低。这样转速增大，转矩降低，输出功率近似不变，即属于恒功率调速

频率减小，机械特性向下平移,最大转矩不变，起动转矩增大。频率增大，机械特性向上平移,最大转矩减小，起动转矩减小。两种变压变频装置（或变频器）图4-18三相笼型异步电动机调频机械特性28（1）变频调速在基频以下调速时，为了保持86（2）变极调速多速电动机在制造完成后，可以通过改变定子绕组的连接方式来改变异步电动机的极对数，从而使转速几乎成倍地变化。（3）变转差率调速变转差率调速方法有很多，如调压调速、绕线式异步电动机转子回路串电阻调速、电磁转差离合器调速和绕线式异步电动机串级调速。图4-21调压调速机械特性图4-22高转差率异步电动机调压调速机械特性高转差率电动机采用调压调速，在恒转矩负载下，也有较大的调压调速范围。调压调速比较适宜于风机泵类负载，可以获得较宽的调速范围。29（2）变极调速多速电动机在制造完成后，可以通过改变定子绕874.4.3三相异步电动机的制动（1）反接制动指转子旋转的方向与定子旋转磁场方向相反时的工作状态。它有两种情况：一种是定子反接的反接制动，另一种是转子反转（倒拉反转）的反接制动。这里只介绍定子反接制动。电动机正向旋转时，突然改变定子电源的相序，定子磁场旋转方向反向。转子转向和定子磁场转向相反，这时电磁转矩Tm与转速n相反，进入反接制动状态。当转速降低到零时，如果要停车，应立即切断电源，否则电动机将反向起动。为了限制制动瞬间电流以及增大电磁制动转矩，通常定子两相反接的同时，在转子回路（绕线式）和定子回路（鼠笼式）中串入适当的电阻。图4-23异步电动机定子反接制动304.4.3三相异步电动机的制动（1）反接制动88（2）能耗制动假如定子绕组为星形联结，制动时V、W两组绕组流过直流激磁电流。电动机停转后，转子导体与定子磁场之间相对静止，制动转矩也随之消失。指在切断异步电动机交流电源后，立即给定子绕组接入直流励磁电流，转子绕组切割恒定的定子磁场，产生感生电动势及电流，电磁转矩产生制动作用。这样，把转子及拖动系统的动能转换为电能在转子电路中以热能形式迅速消耗掉的制动方法，称为能耗制动。图4-24异步电动机能耗制动31（2）能耗制动假如定子绕组为星形联结，制89（3）回馈制动（再生制动）指三相异步电动机在电动状态运行时，由于某种原因，使电动机的转速超过了同步转速（转向不变，n＞n1），这时转子导体切割旋转磁场的方向改变，电磁转矩方向改变，电动机便处于回馈制动状态（Tm与n转向相反）。回馈制动状态实际上就是将轴上的机械能转变为电能并回馈到电网中去的发电运行状态，所以又称再生发电制动。在生产中，回馈制动出现在以下两种情况中，一种是电动机拖动位能型负载由提升变为下放时，首先将电动机定子反接，电动机进入反接制动，提升速度很快下降为零，并反向起动加速下放，直至超过同步转速进入回馈制动状态，当制动转矩等于负载转矩时，稳速下放。另一种是三相异步电动机变极或变频调速减速过程中，由于同步转速减小了而转子转速不能突变，短时间内出现n＞n1状态，电磁转矩反向使电动机制动减速。32（3）回馈制动（再生制动）指三相异步电动机在电动904.5三相异步电动机的铭牌数据1.型号2.额定值（1）额定功率指在额定状态下正常运行时，转子轴上输出的机械功率。（2）额定电压指在额定状态下运行时，加在定子绕组上的线电压值。如果铭牌上标有两个电压数据，如220V/380V，表示电动机定子绕组在两种不同连接时的线电压。334.5三相异步电动机的铭牌数据1.型号2.额定值91（3）额定电流指在额定状态下运行时，流入定子绕组的线电流。如果铭牌上有两个电流数据，表示定子绕组在两种不同连接时的输入电流。（4）额定频率指输入交流电（即电网）的电压频率，我国规定标准电源频率为50HZ。（5）额定转速指电动机在额定输出时，转子每分钟的转数。（6）额定功率因素指在额定状态下运行时，定子相电压与相电流之间相位差的余弦值。（7）额定效率指在额定工作状态下的效率。电动机的输入电功率不等于输出机械功率，两者的差值就是电动机本身的损耗（铁损、铜损、机械损耗和杂散损耗），两者的比值就是效率。34（3）额定电流指在额定状态下运行时，流入92（8）绝缘等级它是按电动机所用绝缘材料所允许的最高工作温度或最高温升来分级的（我国规定环境温度为40℃）。表4-2绝缘材料的耐热等级耐热等级YAEBFHC允许最高工作温度（℃）90105120130155180＞180允许最高温升（℃）50658090115140＞1403.工作制和定额工作制是电动机所承受的一系列负载状况的说明，分别用S1～S10表示。基本工作制有连续、短时和断续周期性三种类型。定额指一组额定值和运行条件。按一般用途制造的电机如Y系列和Y2系列应具有连续工作制定额，并能以S1工作制运行；特殊专用系列如YZ系列以S3工作制运行，YZR系列以S4工作制运行。35（8）绝缘等级它是按电动机所用绝缘材934.防护等级以字母“IP”和其后面的两位数字表示。5.接线指定子绕组六根引出线头的接线方法，即星形联结还是三角形联结。接线时必须注意电动机电压、电流和连接方式三者之间的关系，如铭牌中标有电压220V/380V，电流4.7A/8.49A，联结方式为△/Y。图4-25定子绕组的星形联结和三角形联结364.防护等级以字母“IP”和其后面的两位数字表示944.6常用低压电器4.6.1低压开关1.刀开关和隔离器常用的胶盖开关有HK1、HK2型，额定电流为15A、30A、60A。安装时电源线应接在刀座上方，负载线应接在刀片下面熔丝的另一端。通常是垂直安装，刀片向下为断开。如右图a所示为平板式手柄操作的单极刀开关的结构，图b所示为作隔离器使用时在电路图中的符号。图4-26平板式手柄操作单极刀开关374.6常用低压电器4.6.1低压开关1.刀开关和952.组合开关（又称转换开关）组合开关一般用于照明、电热电器，其额定电流应等于或大于被控制电路中各负载电流的总和；组合开关也可用于小容量电动机的非频繁控制，其额定电流一般取电动机额定电流的1.5～2.5倍。组合开关不能用来分断故障电流。当用于电动机作可逆运转时，必须在电动机完全停止后，才允许反向接通。图4-27组合开关382.组合开关（又称转换开关）组合开关一般963.低压断路器（又称自动空气开关或自动空气断路器）1—分闸弹簧2—主触头3—传动件4—锁扣5—瞬动过电流脱扣器

6—热脱扣器（过电流脱扣器）7—欠电压（失电压）脱扣器8—分励脱扣器在正常情况下用于配电电路、电动机或其他用电设备的通断操作；当电路内出现过载、短路或欠电压等情况时，自动分断电路。图4-28低压断路器393.低压断路器（又称自动空气开关或自动空气断路器）1—分974.6.2熔断器符号FU与被保护电路串联，主要用作短路保护元件，也常作为单台电气设备的过载保护元件。熔断器具有反时限特性，即过载电流越大，熔断时间越短，虽然电动机起动电流可能高达额定电流的7倍，短时间内熔体也不会熔断，但发生短路时，熔体立即熔断。①一般照明电路和电热设备，熔体额定电流应等于或稍大于负载额定电流，即IrN＝1.1IfN；熔断器熔体选用的原则②单台电动机：IrN

≥

（1.5～2.5）IfN；③多台电动机：IrN≥（1.5～2.5）IfNmax＋∑IfN404.6.2熔断器符号FU与被保护电路984.6.3

主令电器1.按钮（又称按钮开关或控制按钮）一般用于电路中发出起动或停止指令，也可用于信号装置的控制。当用手按下按钮帽时，常闭（动断）触头断开，常开（动合）触头接通；当手松开后，复位弹簧便将按钮的触头恢复原位。图4-32按钮414.6.3主令电器1.按钮（又称按钮开关或控制按钮991—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

2.行程开关（用作限位防护时又称作限位开关）

将机械位移转换成电信号，使电动机运行状态发生改变，即按一定行程自动停车、反转、变速或循环。当运动机构的挡铁压到位置开关的滚轮上时，转动杠杆连同转轴一起转动，凸轮撞动撞块使得常闭触点断开，常开触点闭合；挡铁移开后，复位弹簧使其复位。图4-33JLXK1型单轮旋转式行程开关421—滚轮2—杠杆3—转轴4—复位弹簧5—1004.6.4接触器1—动铁心2—静铁心3—吸引线圈4—反力弹簧5—主触头（动合）6—辅助触头（动合和动断）触头系统电磁系统铁心、衔铁通电线圈三极主触头：控制主电路的通、断.一对辅助动合触头、一对辅助动断触头：控制其他电器线圈电路（自锁和互锁）用于频繁接通和分断交、直流主电路和大容量控制电路的自动电器，还具有低电压释放保护功能。接触器能通断负载电流，但不能切断短路电流，常与熔断器和热继电器配合使用。图4-34交流接触器434.6.4接触器1—动铁心2—静铁心3—吸引1014.6.5继电器1.电磁式电压、电流和中间继电器电压继电器线圈并联在主电路中，根据线圈两端电压大小动作，接通或断开有关电路，通常用作过电压、欠压或零压保护。电流继电器的线圈串联在主电路中，根据线圈中电流的大小来接通或断开电路。用作过电流保护或欠电流保护。中间继电器是用来转换控制信号的中间元件，可以将一个输入信号（线圈得电或失电）变成多个输出信号（多对触头开、闭），还可以将信号放大（即增大触头容量）。444.6.5继电器1.电磁式电压、电流和中间继电器102热继电器是一种利用电流的热效应来切断电路的保护电器，常与接触器配合使用。它主要用于电动机的过载保护、断相和电流不平衡运行的