中职《电气控制与PLC实训教程（第3版）》（人邮版·2022）项目2 电动机的点动、连续运行控制 课件(共68张)

项目2电动机的点动、连续运行控制

2.1电动机的点动控制

2.2

电动机的连续运行控制

2.3电动机的点动与连续运行控制

2.4

电动机的两地控制实训2.5教学做导四位一体项目2项目2电动机的点动、连续运行控制项目引入

前面学习了电动机的开关控制是通过开关直接控制电动机的启动和停止，其控制方式简单、方便，但只能用于就地、小容量、不频繁地手动操作，不适合远距离、大容量、频繁操作和自动控制，因此，接下来要学习继电器控制系统，本任务先学习电动机的点动控制、连续运行控制以及两地控制。

2.1电动机的点动控制

任务导入

当电动葫芦需要上升、下降、左移、右移的时候以及机床刀架、横梁、立柱等快速移动和机床对刀的时候，常常只需要按下相应的按钮，电动机就起启动运行，松开按钮后，电动机就停止运行，这种运转方式叫作点动，即按下按钮电动机就启动运行，松开按钮电动机就停止运行。图2-1所示为电动葫芦、普通机床及电动机的点动控制原理图，电动机的点动控制电路包括了断路器QF、交流接触器KM、热继电器FR、按钮SB及电源指示灯EL灯电器元件。2.1电动机的点动控制

任务导入

2.1.1交流接触器

接触器属于控制类电器，是一种适用于远距离频繁接通、分断交直流主电路和控制电路的自动控制电器。其主要控制对象是电动机，也可用于其他电力负载，如电热器、电焊机等。接触器具有欠压保护、零压保护、控制容量大、工作可靠、寿命长等优点，它是自动控制系统中应用最多的一种电器，其实物图如图2-2所示。1.结构

接触器由电磁系统、触头系统、灭弧装置、释放（即还原）弹簧等几部分构成，如图2-3所示。电磁系统包括电磁线圈、固定（即静）铁芯和可动（即动）铁芯；触头系统包括用于接通、切断主电路的主触头和用于控制电路的辅助触头；灭弧装置用于迅速切断主触头断开时产生的电弧（一个很大的电流），以免使主触头烧毛、熔焊，对于容量较大的交流接触器，常采用灭弧栅灭弧，如图5-8所示。因此，交流接触器在分断较大电流时，在动、静触头之间将产生较强的电弧，它不仅会烧伤触头，严重时还会造成相间短路，通常主触头的额定电流在10Ａ以上的接触器都带有灭弧装置，用以熄灭电弧，灭弧方法将在项目5进行系统学习。

2.工作原理

接触器的工作原理是利用电磁铁吸力及弹簧反作用力配合动作，使触头接通或断开。当吸引线圈通电时，铁芯被磁化，吸引衔铁向下运动，使得常闭触头断开，常开触头闭合；当线圈断电时，磁力消失，在反力弹簧的作用下，衔铁回到原来位置，也就使触头恢复到原来状态，如图2-4所示。3.选型

选择接触器时应注意以下几点。①接触器主触头的额定电压大于等于负载额定电压。②接触器主触头的额定电流大于等于1.3倍负载额定电流。③接触器线圈额定电压。当线路简单、使用电器较少时，可选用220

V或380

V；当线路复杂、使用电器较多或在不太安全的场所时，可选用36

V、110

V或127

V。④接触器的触头数量、种类应满足控制线路要求。⑤操作频率（每小时触头通断次数）。当通断电流较大且通断频率超过规定数值时，应选用额定电流大一级的接触器型号；否则会使触头严重发热，甚至熔焊在一起，造成电动机等负载缺相运行。2.1.2热继电器

电动机在实际运行中，常常遇到过载的情况。若过载电流不太大且过载时间较短，电动机绕组温升不超过允许值，这种过载是允许的。但若过载电流大且过载时间长，电动机绕组温升就会超过允许值，这将会加剧绕组绝缘的老化，缩短电动机的使用年限，严重时会使电动机绕组烧毁，这种过载是电动机不能承受的。因此，常用热继电器作为电动机的过载保护。1.结构

热继电器主要由热元件、双金属片和触头三部分组成，其外形、结构及图形符号如图2-5所示。2.工作原理

热继电器的工作原理如图2-6所示。图中热元件是一段电阻不大的电阻丝，接在电动机的主电路中。双金属片是由两种受热后有不同热膨胀系数的金属碾压而成的，其中下层金属的热膨胀系数大，上层的小。当电动机过载时，流过热元件的电流增大，热元件产生的热量使双金属片中的下层金属的膨胀变长速度大于上层金属的膨胀速度，从而使双金属片向上弯曲。经过一定时间后，弯曲位移增大，使双金属片与扣扳分离（脱扣）。扣扳在弹簧的拉力作用下，将常闭触头断开。常闭触头是串接在电动机的控制电路中的，控制电路断开使接触器的线圈断电，从而断开电动机的主电路。若要使热继电器复位，则按下复位按钮即可。热继电器就是利用电流的热效应原理，当电动机出现不能承受的过载时切断电动机电源电路，是为电动机提供过载保护的保护电器。3.选型

热继电器型号的选用应根据电动机的接法和工作环境决定。当定子绕组采用星形接法时，选择通用的热继电器即可；如果绕组为三角形接法，则应选用带断相保护装置的热继电器。在一般情况下，可选用两相结构的热继电器；在电网电压的均衡性较差、工作环境恶劣或维护较少的场所，可选用三相结构的热继电器。4.整定

热继电器动作电流的整定主要根据电动机的额定电流来确定。热继电器的整定电流是指热继电器长期不动作的最大电流，超过此值即开始动作。热继电器可以根据过载电流的大小自动调整动作时间，具有反时限保护特性。一般过载电流是整定电流的1.2倍时，热继电器动作时间小于20

min；过载电流是整定电流的1.5倍时，动作时间小于2

min；过载电流是整定电流的6倍时，动作时间小于5

s。热继电器的整定电流通常与电动机的额定电流相等或是额定电流的0.95～1.05倍。如果电动机拖动的是冲击性负载或电动机的启动时间较长时，热继电器整定电流要比电动机额定电流高一些。但对于过载能力较差的电动机，则热继电器的整定电流应适当小些。2.1.3按钮开关

按钮开关俗称按钮，是一种结构简单，应用广泛的主令电器，一般情况下它不直接控制主电路的通断，而在控制电路中发出手动“指令”去控制接触器、继电器等电器，再由它们去控制主电路，也可用来转换各种信号线路与电气连锁线路等。按钮开关的实物图和结构图如图2-7所示，其图形符号如图2-8所示，其文字符号为SB。

2.1.3按钮开关

常开（动合）按钮，未按下时，触点（即触头）是断开的，按下时触点闭合接通；当松开后，按钮在复位弹簧的作用下复位断开。常闭（动断）按钮与常开按钮相反，未按下时，触点是闭合的，按下时触点断开；当手松开后，按钮在复位弹簧的作用下复位闭合。复合按钮是将常开与常闭触点组合为一体的按钮。未按下时，常闭触点是闭合的，常开触点是断开的。按下时常闭触点首先断开，继而常开触点闭合；当松开后，按钮在复位弹簧的作用下，首先将常开触点断开，继而将常闭触点闭合。2.1.4指示灯

指示灯是用灯光监视电路和电气设备工作或位置状态的器件，通常用于反映电路的工作状态（有电或无电）、电气设备的工作状态（运行、停运或试验）和位置状态（闭合或断开）等，如图2-9所示。

2.1.5电路分析

电路原理图一般包括主电路和控制电路。主电路是用电设备的驱动电路，在控制电路的控制下，根据控制要求由电源向用电设备供电。控制电路由接触器和继电器线圈以及各种电器的动合、动断触点（即触头）组合构成控制逻辑，实现所需要的控制功能。主电路、控制电路和其他的辅助电路、保护电路一起构成电气控制系统。现针对电动机的点动控制进行分析。1.主电路元器件在图2-1（c）中，主电路由三相断路器QF、交流接触器（远程控制）主触点KM、热继电器的热元件FR以及三相电动机组成。2.控制回路元器件在图2-1（c）中，控制回路由熔断器FU1、FU2、按钮SB、电源指示灯EL、交流接触器线圈KM及热继电器的辅助常闭触点FR组成。

2.1.5电路分析

3.工作原理

当电动机需要点动运行时，先合上断路器QF，电源指示灯EL亮（表示有电），再按下启动按钮SB，此时接触器KM的线圈得电，接触器KM的3对常开主触点闭合，电动机便得电启动运行；当电动机需要停止运行时，只要松开启动按钮SB，此时接触器KM的线圈失电，接触器KM的3对常开主触点断开，电动机便失电而停止运行。

当电路或电动机出现短路时，断路器QF立即跳闸，起短路保护作用。当电动机出现过载时，热继电器FR的热元件发生弯曲变形，使控制电路中的热继电器FR的常闭触点断开，接触器KM的线圈失电，接触器KM的3对常开主触点断开，电动机便失电而停止运行，实现过载保护功能。通常情况下，电动机的点动控制一般无需热继电器的过载保护。

当控制电路出现短路时，控制电路的FU1、FU2会起短路保护作用；通常情况下，控制回路一般不会出现过载的情况。

2.1.5电路分析

复习与思考

1.接触器的作用是什么？2.接触器主要由哪几部分组成？3.简述接触器的工作原理。4.接触器选用的注意事项有哪些？5.热继电器由哪几部分组成？6.简述热继电器的工作原理。7.热继电器如何进行整定？8.什么是常开按钮？什么是常闭按钮？9.停止使用什么颜色的指示灯？运行使用什么颜色的指示灯？任务2.2电动机的连续运行控制

任务导入

前面学习了电动机的点动控制，当需要电动机长时间运行时，就必须长时间按着启动按钮不松开，否则电动机就停止运行了，那有没有方法解决这个问题呢？答案是肯定的，这就是“自锁”，也叫“自保”，即依靠接触器自身的常开辅助触点使其线圈保持通电，也就是将接触器常开辅助触点与启动按钮并联，这样，当启动按钮按下时，接触器动作，常开辅助触点闭合，进行状态保持，此时再松开启动按钮，接触器也不会失电断开。其电路如图2-11所示。

任务2.2电动机的连续运行控制

任务2.2电动机的连续运行控制

电动机连续运行控制三相异步电动机启动/连续运行/停止电路是工农业生产中基本的应用电路，使用极其广泛。●

电路组成电动机连续运行控制UVWQFFU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMEL主电路部分控制电路部分●

电路中设备及元器件介绍UVWQFFU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMEL电动机电动机连续运行控制●

电路中设备及元器件介绍UVWQFFU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMEL电动机电动机连续运行控制●

电动机散热风扇护罩铭牌吊环前端盖输出转轴接线盒底座定子散热槽电动机连续运行控制电动机连续运行控制接线盒内部●

电动机U1V1W1U2V2W2接地端电动机连续运行控制三相异步电动机工作时，三相绕组有两种连接方式：星形连接(又称Y形连接)；三角形连接(又称△形连接)。U1U2V1V2W1W2VUW连接原理三相电源实际连接VUWPE●

Y星形连接电动机连续运行控制连接原理三相电源实际连接VUW●

△三角形连接V1V2W1W2U1U2PEVUW电动机连续运行控制UVWQFFU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMEL●

交流接触器主触点常开触点线圈电动机连续运行控制●

交流接触器辅助触点接线端线圈接线端主触点接线端3M电动机连续运行控制●

交流接触器图形符号主触点进线端主触点出线端KM主触点进线端主触点出线端3M电动机连续运行控制●

交流接触器图形符号辅助常开NO(动合)KMKM辅助常闭NC(动断)辅助触点出线端辅助触点进线端NONONONONCNCNCNC3M电动机连续运行控制●

交流接触器图形符号线圈A端线圈KM线圈B端线圈A端线圈B端3MUVWQFFU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMEL●

热继电器电动机连续运行控制发热部件常闭触点●

热继电器图形符号电动机连续运行控制FR发热部件常闭触点FR常开触点FR发热部件进线端发热部件出线端常闭触点常开触点电动机连续运行控制UVWQFFU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMEL●

按钮常闭按钮常开触点电动机连续运行控制●

按钮的图形符号常闭B端SB常开(动合)常闭(动断)常开A端常开B端常闭A端常闭B端电动机连续运行控制●

熔断器UVWQFFU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMEL熔断器电动机连续运行控制●

熔断器图形符号FU熔断器熔体熔断器底座电动机连续运行控制●

指示灯UVWQFFU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMEL指示灯电动机连续运行控制●

指示灯图形符号EL接线B端接线A端电动机连续运行控制●

电源开关UVWQFFU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMEL断路器3P塑壳断路器3P断路器图形符号QF4P断路器图形符号QF4P空气断路器3P空气断路器电动机连续运行控制●

断路器图形符号4P塑壳断路器电动机连续运行控制●

主电路工作原理FU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMELUVWQF闭合断路器QF若交流接触器KM1主触点闭合电流经过热继电器FR发热部件电动机得电运转Y形接法电动机连续运行控制●

控制电路启动工作原理FU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMELUVWQF按下启动按钮交流接触器线圈得电产生电磁吸力交流接触器主触点闭合交流接触器辅助常开触点闭合并自锁电动机得电运转Y形接法电动机连续运行控制●

控制电路停止工作原理FU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMELUVWQF按下停止按钮交流接触器线圈失电电磁吸力消失交流接触器主触点断开交流接触器辅助常开触点断开解除自锁电动机断电停转Y形接法电动机连续运行控制●

控制电路过载保护工作原理热继电器常闭触点断开电机过载，电流增大，金属片弯曲。FU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMELUVWQF电路断电FU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMELUVWQF电动机连续运行控制●

原理图上元器件与实物对照UVWQFFU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMEL断路器电动机连续运行控制●

原理图上元器件与实物对照UVWQFFU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMEL交流接触器交流接触器交流接触器UVWQFFU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMEL热继电器热继电器电动机连续运行控制●

原理图上元器件与实物对照电动机连续运行控制●

原理图上元器件与实物对照UVWQFFU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMEL电动机电动机连续运行控制UVWQFFU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMEL停止按钮电动机连续运行控制●

原理图上元器件与实物对照电动机连续运行控制UVWQFFU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMEL启动按钮电动机连续运行控制●

原理图上元器件与实物对照电动机连续运行控制UVWQFFU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMEL指示灯电动机连续运行控制●

原理图上元器件与实物对照305室不要接指示灯电动机连续运行控制电动机连续运行控制●

主电路部分连接UVWQFFU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKMEL遵循原则线色区分从上向下从左至右上进下出不露铜不压胶接触紧密横平竖直转弯直角多线并走左进右出电动机连续运行控制电动机连续运行控制●

主电路连接后测量UVWQFFU1FU2KMFRU1V1W1SB1SB2FRKMKM