第六章-常用低压电器及其控制电路

第七章低压电器及电气控制线路第三节三相鼠笼式异步电动机正反转控制线路第二节三相鼠笼式异步电动机直接起动控制线路第一节低压电器电工与电子技术基础第七章低压电器及控制线路第一节低压电器第一节常用低压电器一、电器的分类二、常用低压电器的主要功能和用途(一)按用途或所控制的对象分类:

(二)按照低压电器的动作方式分类:控制电器：用于控制电动机的起动和停止的电器。（如闸刀、接器和按钮）保护电器：用于保护作用的电器。（接触器、控制继电器、启动器、控制器、主令电器和电磁铁）自动电器：依靠电器本身参数或外来信号(如电、磁、光热等)而自动动作的电器（如接触器、热继电器等）。一、低压电器的分类手动电器：依靠人力直接操作的电器。如按钮、刀开关等。第七章低压电器及控制线路第一节低压电器二、常用低压电器的主要功能和用途（一）闸刀开关由闸刀、静插座、瓷底座、熔丝、胶盖等组成。

常用的有:HK1、HK2系列。其额定电压为380V。额定电流为15A、30A、60A三种。SA图形及文字符号外形图第七章低压电器及控制线路第一节低压电器（二）转换开关由数层动、静触片组装在绝缘盒而成的。动触点装在转轴上，用手柄转动转轴使动触片与静触片接通与断开。可实现多条线路、不同联接方式的转换。转换开关中的弹簧可使动、静触片快速断开，利于熄灭电弧。但转换开关的触片通流能力有限，一般用于交流380V、直流220V，电流100A以下的电路中做电源开关。转换开关外形图第七章低压电器及控制线路第一节低压电器M3~用组合开关起停电动机的接线图图形符号文字符号第七章低压电器及控制线路第一节低压电器组合开关旋转动画第七章低压电器及控制线路第一节低压电器自动空气断路器原理图可实现短路、过载、失压保护。(三)低压断路器（空气开关）衔铁释放连杆装置主触点手动闭合释放弹簧锁扣过流脱扣器欠压脱扣器第七章低压电器及控制线路第一节低压电器（四）主令电器按钮常用于接通和断开控制电路。(a)外形图(b)结构常闭触点常开触点1、按钮是在自动控制系统中发出指令或信号的操纵电器。第七章低压电器及控制线路第一节低压电器按钮的结构、符号结构符号名称常闭按钮(停止按钮)常开按钮(起动按钮)复合按钮SBSBSB12344123外壳桥式动触头常开静触头常闭静触头支柱连杆复位弹簧按钮帽第七章低压电器及控制线路第一节低压电器用于自动往复控制或限位保护等。2、行程开关（位置开关、限位开关)结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。(b)示意图未撞击撞击(a)外形图ST常开触点常闭触点ST(c)符号第七章低压电器及控制线路第一节低压电器行程开关第七章低压电器及控制线路第一节低压电器（五）常用低压熔断器

熔断器俗称保险丝，主要用于保护电源免受短路的损害常用的熔断器有：瓷插式、螺旋式和无填料管式三种。1、瓷插式熔断器文字符号：FU图形符号：瓷插式熔断器结构第七章低压电器及控制线路第一节低压电器2、螺旋式熔断器由熔管及支持件(瓷制底座、带螺纹的瓷帽、瓷套)所组成。熔管内装有熔丝并装满石英砂，同时还有熔体熔断的指示信号装置，熔体熔断后，带色标的指示头弹出，便于发现更换。螺旋式熔断器有：RL6、RL7、RLS2等系列。（a）外形（b）结构文字符号：FU图形符号：第七章低压电器及控制线路第一节低压电器保险丝和断电器第七章低压电器及控制线路第一节低压电器交流接触器的外形与结构（六）交流接触器(a)外形(b)结构是一种自动的电磁式开关，通过电磁力作用下的吸合和反力作用下的释放使触头闭合和分断，导致电路的接通和断开。是用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。第七章低压电器及控制线路第一节低压电器接触器第七章低压电器及控制线路第一节低压电器1、交流接触器（1）组成电磁系统：(动铁芯、静铁芯、电磁线圈)触头系统:(三对常开主触头、两对常开辅助触头、两对常闭辅助触头)灭弧室：栅片灭弧装置辅助设置：缓冲弹簧、短路环（2）型号CJO系列、CJ10系列、CJ2系列。（3）额定电压（4）额定电流36V、127V、220V、380V。5A、10A、20A、40A、75A、120A。第七章低压电器及控制线路第一节低压电器交流接触器触点动作动画第七章低压电器及控制线路第一节低压电器热继电器：用于电动机的过载保护。热继电器外形与结构(a)外形(b)内部结构（七）继电器第七章低压电器及控制线路第一节低压电器热继电器第七章低压电器及控制线路第一节低压电器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，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。工作原理:~结构原理图组成:双金属片、动作机构、触头系统、整定调整装置和温度补偿元件。发热元件双金属片常闭触头杠杆第七章低压电器及控制线路第一节低压电器由于热惯性，热继电器不能作短路保护。热继电器的主要技术数据是整流电流。即热元件中通过的电流超过此值的20%时，热继电器应当在20分钟内动作。调节“过载电流调节螺丝”即可改变整流电流值。热继电器热元件额定电流的选择一般可取(0.9~1.05)IN，对工作环境恶略，启动频繁的电动机可取(1.15~1.5)IN。第七章低压电器及控制线路第一节低压电器发热元件常闭触头图形符号继电器第七章低压电器及控制线路第一节低压电器第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路第二节三相鼠笼式异步电动机直接起动控制线路二、点动控制线路三、接触器自锁控制线路一、电器控制线路原理图一、电气控制线路原理图工作机械的电气控制线路由动力电路、控制电路、信号电路和保护电路等组成。1、动力电路:从电网向工作机械的电动机供电；3、信号电路:控制信号器件工作;4、保护电路:保护人身及设备、电路的安全。控制工作机械操作，并对动力电路进行保护；2、控制电路:第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路手动正转控制线路图第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路二、点动控制线路点动正转控制线路原理图工作原理：合上电源开关，按下启动按钮SB接触器线圈KM通电主触点闭合电动机转动松开按钮SB接触器线圈KM失电电动机停转第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路点动第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路点动动画第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路熔断器FU交流接触器KM组合开关Q按扭SBSB1SB235热继电器FRM3～421鼠笼式三相异步电动机直接起动控制线路结构图第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路自锁原理动画第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路接触器自锁正转控制线路图起动原理：接通组合开关QS，按下启动按钮SB2：接触器线圈KM通电所有常开触头闭合三对常开主触头闭合将电动机主电路接通电动机M起动松开启动按钮SB2：启动按钮断开交流接触器的常开辅助触头KM已经闭合将SB2短路接触器线圈KM维持通电电动机继续转动，故称为接触器自锁第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路三、接触器自锁控制线路具有过载保护的自锁正转控制线路停止原理：按下停止按钮SB1控制线路失电接触器线圈KM失电三对常开主触头断开，电动机主电路断开电动机M停转松开停止按钮SB1自锁触头已断开，启动按钮也已断开,吸引线圈断电，电动机不能接通。该电路具有短路、失压、欠压及过保护功能。第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路电动机的保护短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏产生强大的电动力，使电动机和电器设备产生机械性损坏，故要求迅速、可靠切断电源。通常采用熔断器FU和过流继电器等。

欠压是指电动机工作时，引起电流增加甚至使电动机停转，失压(零压)是指电源电压消失而使电动机停转，在电源电压恢复时，电动机可能自动重新起动(亦称自起动)，易造成人身或设备故障。常用的失压和欠压保护有：对接触器实行自锁；用低电压继电器组成失压、欠压保护。

过载保护是为防止三相电动机在运行中电流超过额定值而设置的保护。常采用热继电器FR保护，也可采用自动开关和电流继电器保护。第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路第三节三相鼠笼式异步电动机正反转控制线路一、鼠笼式异步电动机正反转控制线路二、位置控制线路三、Ｙ－△降压起动一、鼠笼式异步电动机正反转控制线路（一）接触器互锁的正反转控制线路接触器互锁的正反转控制线路第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路正反转第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路动作原理：(KM1是正转接触器,KM2是反转接触器)(SB1是正转起动按钮,SB2是反转起动按钮)两个交流接触器不能同时工作的控制作用称为互锁保护或联锁保护。闭合开关QS，按下正转的起动按钮SB1反转交流接触器KM2的常闭辅助触头闭合正转交流接触器KM1的吸引线圈通电主触头接通，电动机正转与反转交流接触器KM2的吸引线圈串联的正转交流接触器的常闭辅助触头断开保证了正转交流接触器工作时，反转交流接触器不工作。第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路同理：当反转交流接触器KM2的吸引线圈通电工作时,与正转交流接触器的吸引线圈串联的反转交流接触器的常闭辅助触头断开，正转交流接触器不能工作，从而达到了互锁保护的目的。该电路的优点:控制安全，不会因触头熔焊而造成短路;该电路的缺点:操作不方便。即当电动机在正转过程中要求反转时，必须先按停止按钮SB3，让联锁触头KM1闭合后，才能按反转按钮SB2，使电动机反转。第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路（二）按钮联锁的正反转控制线路按钮联锁的正反转控制线路第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路正反转动画第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路用复合按钮常闭触头代替接触器两个常闭触头。每一联动按钮SB1、SB2都有一对常开触头和一对常闭触头。这两对触头分别交错串联在正反转交流接触器KM1、KM2的吸引线圈中。当按下正转起动按钮SB1时，只有正转交流接触器的吸引线圈通电，而按下反转起动按钮SB2时，只有只有反转交流接触器的吸引线圈通电。如果同时按下正反转起动按钮，则两交流接触器的吸引线圈均不通电，从而防止了电源被短路。由于采用了联动按钮，电动机在由正转向反转转换时，就不必先按停止按钮SB3，只要直接按下反转按钮SB2即可。因为反转按钮按下时，其常闭触头先断开，使KM1的吸引线圈断电，然后SB2的常开触头闭合，使反转交流接触器KM2的吸引线圈通电，电动机反转起动，反之亦然。该电路的特点:电路控制方便，但不安全。如触头熔焊会引起电路短路。第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路（三）按钮、接触器双重联锁正反转控制线路双重联锁的正反转控制线路该电路兼有两种联锁控制电路的优点，线路操作方便，工作可靠，应用广泛。第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路二、位置及行程控制线路位置控制就是利用生产机械运动部件上的档铁与位置开关碰撞，使其触头动作，来接通或断开电路，达到控制生产机械运动部件的位置的一种方法。

SQ1和SQ2是两个行程开关，控制工作台的自动往返。当挡铁撞动这两个位置开关时，它能将电路断开，使电动机停转，达到位置的保护控制。行程开关SQ1、SQ2、SQ3、和SQ4均固定在工作台的基座上，可左右移动的工作台由电动机M来带动。挡铁1和2分别固定在工作台的左右端，它们随工作台左右移动，挡铁1只能和SQ1、SQ3碰撞，而挡铁2只能和SQ2、SQ4碰撞。第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路工作台限位动画第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路当按下正转起动按钮SB1时，电动机正转，使工作台向左移动。当工作台移动到预定位置时，挡铁1压下行程开关SQ1，使SQ1的常闭触头断开，正转交流接触器KM1

的吸引线圈断电，常开触头断开，常闭触头接通，电动机先停转。同时，SQ2的常开触头闭合，使反转交流接触器KM2的吸引线圈通电，电动机便反转，使工作台向右移动，挡铁1离开行程开关SQ1，开关SQ1复位，为下一次电动机正转作好准备。当工作台向右移动到另一预定位置时，挡铁2压下行程开关SQ2，使SQ2的常闭触头断开，于是反转交流接触器KM2的吸引线圈断电，常开触头断开，常闭触头接通，电动机停转。同时SQ2的常开触头闭合，使正转交流接触器KM1

的吸引线圈通电，电动机M又开始正转，使工作台向左移动，当挡铁2离开行程开关SQ2时，开关SQ2复位，为下一次电动机反转作好准备。如此周期性地自动进行转换，直到按下停止按钮SB3为止。第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路这种控制线路，只要按下正转（或反转）按钮，电动机就能带动工作台周期性地左右循环移动。在上图中，除利用交流接触器的常闭触头实现互锁保护外，还利用行程开关SQ1、SQ2来实现互锁保护，类似于联动按钮的作用。行程开关SQ3和SQ4是起极限位置保护作用的。它们安装在基座上对应于工作台左右移动的极限位置上。电动机正转，使工作台左移，当由于某种原因，使得行程开关SQ1没有动作时，则工作台继续左移，这时行程开关SQ3将起作用，挡铁1碰上它时，将电动机正转电路切断。电动机停转，避免了工作台越出极限位置造成事故。行程开关SQ4的作用与SQ3相同。所以行程开关SQ3和SQ4起到了极限位置的保护作用。第二节三相异步电动机基本控制线路第七章低压电器及控制线路三、Ｙ－△降压起动

（一）接线图

星形－三角形降压起动只适用于正常运行时定子绕组接成三角形的电动机。在起动时先将定子接成星形，起动完毕再接成三角形，接线原理如图所示

（二）操作步骤

首先闭合1KM和3KM，将定子绕组拉成星形起动。当轩速升高到一定数值时，断开3KM，闭合2KM，将定子绕组接成三角形，电动机继续加速到稳定状态，起动过程结束。由星形联接改为三角形联接时，3KM先断开、2KM后闭合的动作顺序是很重要的，如果2KM先闭合，就会造成电源短路。（三）特点：

正常运行时，定子接成△形，其相电压U△等于线电压U1N；启动时，定子接成Y形，其相电压UY=，因此电压降低的比值是，即：,因此电压降低的比值是，即

Y形联接时相电流等于ＩＹ线电流，△形联接时相电流Ｉ△等于线电流的。又由于，所以，于是

与前述一样，起动转矩与电压的平方成正比，即因此，星形－三角形降压起动的性质与自耦变压器降压起动一样，都能使起动转矩和起动电流所降低的比值相同，不