城市轨道交通电工电子课件项目56.ppt

《城市轨道交通电工电子课件项目56.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城市轨道交通电工电子课件项目56.ppt（150页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、,项目五 牵引电动机,项目五 牵引电动机,5.1 三相异步电动机的基本结构与旋转磁场,1,5.2 三相异步电动机的转动原理及转差率,2,5.3 三相异步电动机的运行特性,3,* 5.4 三相异步电动机的铭牌,4,* 5.5直流电动机,5,* * 5.6控制电机,6,知识要点,5.1 三相异步电动机的基本结构与旋转磁场15.2 三相异步,学会三相异步电动机的基本内连接方式,1,学会动车牵引电动机的简单检测及维修方法,2,任务目标,学会三相异步电动机的基本内连接方式 1学会动车牵引电动机的简,5.1 三相异步电动机的基本结构与旋转磁场,5.1.1三相异步电动机的基本结构,5.1.2三相异步电动机的

2、旋转磁场,5.1 三相异步电动机的基本结构与旋转磁场5.1.1三相异,主要有两部分：定子和转子,5.1.1三相异步电动机的基本结构,主要有两部分：定子和转子5.1.1三相异步电动机的基本结构,1定子,定子是电动机的固定部分。它包括：,a机壳,b定子铁心,定子铁心由表面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成内圆均匀分布槽孔；,c硅钢片内嵌置三相定子绕组。,1定子定子是电动机的固定部分。它包括：机壳定子铁心定子,所以，定子绕组可以接成星形或三角形。,当电动机每相绕组额定电压等于电源的相电压时，绕组接成星形联结；等于电源的线电压时，绕组接成三角形联结。,三相异步电动机定子绕组属于三相对称负载,所以，定子绕组可以

3、接成星形或三角形。当电动机每相绕组额定,2 转子,是电动机的旋转部分。由转子铁心和转子绕组组成。,笼型转子,转子绕组又分笼型转子和绕线型转子。,转子绕组是在铁心槽内压进铜条，两端分别焊在两个铜环上。中小型电动机一般用熔化的铝浇铸成转子绕组。,2 转子是电动机的旋转部分。由转子铁心和转子绕组组成。笼型,铁心是由厚的硅钢片叠压而成的圆柱体，其外圆周冲有槽孔，以嵌置转子绕组。,铁心与笼型相同，但铁心槽内嵌置对称三相绕组并作星形联结。各相绕组首端通过滑环和电刷引到相应的接线盒里，在起动和调速时可在转子电路中串入附加电阻。,绕线型异步电动机能获得较好的起动与调速性能。,绕线转子,接线示意图,铁心是由厚的

4、硅钢片叠压而成的圆柱体，其外圆周冲有槽孔，以,iU = Imsin t,iV = Imsin( t 120 ),iW = Imsin( t + 120 ),iU,iV,iW,相序 U1-V1-W1-U1,定子绕组分布,定子绕组,绕组中形成三相对称电流。,对称三相绕组,定子绕组作星形联结通入 三相对称电源。,5.1.2三相异步电动机的旋转磁场,iU = Imsin tiV = Imsin( t ,iU, t = 0时, t,i,U1,V2,V1,U2,W1,W2,iU = 0iV 为负值iW为正值,设：电流的流入端用 表示,iV,iW,1旋转磁场的产生,iU t = 0时 tiU1V2V1U2W

5、1W2iU, t, t = 60时,i,U1,V2,V1,U2,W1,W2,60,iW = 0iV 为负值iU为正值,iU,iV,iW,0,1 旋转磁场的产生, t t = 60时iU1V2V1U2W1W2NS6, t = 90时,U1,V2,V1,U2,W1,W2,90,iU 为正值iV 为负值iW 为负值, t,i,iU,iV,iW,0,1旋转磁场的产生, t = 90时U1V2V1U2W1W2NS90iU, t = 180时,U1,V2,V1,U2,W1,W2,iU = 0iV 为正值iW 为负值, t,i,iU,iV,iW,0,1 旋转磁场的产生, t = 180时U1V2V1U2W1

6、W2iU = 01,旋转磁场, t = 0U1W2V1U2W1V2NS0N t =,空间相差 120 角的三相绕组，通入对称三相电流时，产生的是一对磁极的旋转磁场,当电流经过一个周期变化时，磁场也沿着顺时针方向旋转了一周(在空间旋转的角度为360)。,综上分析可以得出：,空间相差 120 角的三相绕组，通入对称三相电流时，产, t,i,iU,iV,iW,0,90,60,0,相序 U1 - W1 - V1 - U1,2改变旋转磁场的转向, tiiUiViW0U1V1W1U2W2V2iUiW90,改变流入三相绕组的电流相序，就能改变旋转磁场的转向；改变了旋转磁场的转向, 三相异步电动机的转子旋转方

7、向会改变。,综上分析可以得出：,改变流入三相绕组的电流相序，就能改变旋转磁场的转向；改变,前面讨论的旋转磁场是一对极磁场，当改变定子绕组在空间的排列，可以制成两对、三对或更多对磁极的旋转磁场，而磁极对数影响旋转磁场的转速。,电源的频率, 磁极对数,若 f1 = 50 Hz,3旋转磁场的磁极对数 p 旋转磁场的转速 n0,旋转磁场的转速 n0,n0 的单位：r/min,前面讨论的旋转磁场是一对极磁场，当改变定子绕组在空间的排,1转动原理,旋转磁场以同步转速 n0 顺时针方向旋转；,转子导线逆时针方向切割磁力线，产生感应电动势、感应电流；,转子电流在旋转磁场中受到电磁力的作用形成转矩，转子沿旋转磁

8、场的方向异步转动 n n0。,5.2三相异步电动机的转动原理及转差率,1转动原理旋转磁场以同步转速 n0 顺时针方向旋转；,2 异步电动机的转差率 s,n0 旋转磁场转速,n2 转子转速,电动机起动瞬间： n2 = 0，s = 1；,电动机空载运行： n2 接近 n0 ，转差率 s 最小 ；,电动机额定转差率： sN = 0.02 0.06。,例：某四极异步电动机接在频率为 50 Hz 的电源上，额定转速 nN = 1440 r/min ，求转差率 sN。,解：由已知条件知n0 = 1500 r/min,2 异步电动机的转差率 sn0 旋转磁场转速n2 转子,5.3.1电磁转矩 T 与转子转速

9、 n2 的关系曲线,5.3.2转矩和功率的关系,5.3 三相异步电动机的运行特性,5.3.3电磁转矩和电源电压的关系,5.3.1电磁转矩 T 与转子转速 n2 的关系曲线5.3,T 与 n2 的关系曲线称为电动机的机械特性曲线。,Tst,Tm,B,Tst：起动时电磁转矩；,TN：电动机带额定负载时的输出电磁转矩。,Tm：电动机具有的最大电磁转矩；,运行特性,(1) T T2 (负载转矩)通电电动机逐渐加速，转矩 T 沿,DC 段增大,Tm,沿 CA 段减小,T = T2 n2 不变,5.3.1电磁转矩 T 与转子转速 n2 的关系曲线,T 与 n2 的关系曲线称为电动机的机械特性曲线。n20,

10、运行特性,(2)电动机工作在特性曲线 CA 段时，当负载变化电磁转矩会自动变化并与负载平衡，重新平衡时转速 n2 改变；若负载大于最大转矩 Tm , T 会沿 CD 线,减小至零堵转。堵转电动机电流 I = (4 7) IN ，时间稍长将损坏电动机。,(4)电动机的过载系数,电动机起动能力,一般为 2 2.2,，一般为 1.7 2.2,(3)AC 段为稳定运行区，转速下降很少 ，n0/nN 约为 2% 6%,运行特性n20n0TACDTstTmnNTNB(2)电动,同理, 电动机在额定状态下运行则有,式中: TN 为电动机输出额定转矩，单位牛顿米(Nm)； PN 为电动机输出的额定功率，单位千

11、瓦(kW)； nN 为电动机额定转速，单位是转每分(r/min)。,电动机带载运行的转矩为 T2，轴上输出的机械功率为 P2，转子的转速 n2，则,5.3.2转矩和功率的关系,同理, 电动机在额定状态下运行则有式中:电动机带载运行的,可以证明，电磁转矩 T 与电动机定子绕组上所加电压 U 的平方成正比。即,不同电源电压的转矩特性,n2,n0,a,Tst,Tmax,nN,TN,d,电压降低时，电磁转矩迅速下降;,带载能力降低，若负载转矩大于最大转矩，电机会被迫停转，时间稍长，电机会因电流过大而损坏。,5.3.3电磁转矩和电源电压的关系,可以证明，电磁转矩 T 与电动机定子绕组上所加电压 U,例某

12、三相异步电动机额定功率 PN = 4 kW，额定转数 nN = 1440 r/min，过载能力为 2.2，起动能力为 1.8。试求额定转矩 TN、起动转矩 Tst、最大转矩 Tm。若电动机满载运行，定子电压下降 20% 时，电动机能否继续旋转？能否在此状态下满载起动？,起动转矩为,解 额定转矩,例某三相异步电动机额定功率 PN = 4 kW,当电压降低 20% 时，由于,满载运行时，因为负载转矩等于电磁转矩，TN = 26.5 Nm，小于 T ，降压后能在新的平衡点以新的转速稳定运行。,满载起动时，因为负载转矩等于电磁转矩，TN = 26.5 Nm，小于 Tst，降压后可满载直接起动。,最大转

13、矩,当电压降低 20% 时，由于 满载运行时，因为负,电动机的外壳上都有一块铭牌，标出了电动机的型号以及主要技术数据，以便能正确使用电动机。图示为一台三相异步电动机的铭牌。,*5.4三相异步电动机的铭牌,电动机的外壳上都有一块铭牌，标出了电动机的型号以及主要技,电动机型号 Y 112 M - 4,额定转速 nN(1440 r/min)：表示电动机在额定运行时转子的转速。,额定功率 PN(4.0 kW)：表示电动机在额定工作状态下运行时输出的机械功率。,额定电压 UN(380 V)：表示定子绕组上应施加的线电压。,额定电流 IN(8.8 A)：表示电动机额定运行时定子绕组的线电流。,Y 系列异步

14、电动机,机座中心高度112 mm,中机座 L长机座 S 短机座,旋转磁场为 4 个极(p = 2)。,电动机型号 Y 112 M - 4额定转速 n,防护方式(IP44)：表示电动机外壳防护在方式为封闭式电动机。,频率 f(50 Hz)：表示电动机定子绕组输入交流电源的频率。,工作制(工作制 S1)：表示电动机可以在铭牌标出的额定状态下连续运行。S2 为短时运行，S3 为短时重复运行。,绝缘等级(B级绝缘)：表示电动机各绕组及其他绝缘部件所用绝缘材料的等级。绝缘材料按耐热性能可分为 Y、A、E、B、F、H、C 七个等级。目前，国产 Y 系列电动机一般采用 B 级绝缘。,防护方式(IP44)：表

15、示电动机外壳防护在方式为封闭式电,绝缘材料耐热性能等级,LW 82 dB： 电动机的噪声等级。,其他一些技术数据,温升：额定负载时绕组的工作温度与环境温度的差值。,功率因数：额定负载下定子电路的功率因数。,效率：电动机在额定负载时的效率，它等于额定状态下输出功率与输入功率之比，即,绝缘材料耐热性能等级绝缘等级YAEBFHC最高允许温度/,例某异步电动机，若 UN = 380 V，cosj = 0.82，Ist/IN = 7.0，PN = 4kW,效率 h = 0.84，求额定电流、起动电流。,可得,解根据效率公式,三相异步电动机结构简单，成本较低，运行可靠，使用和维护方便。可以用来拖动机床、水

16、泵、鼓风机、压缩机、起重卷扬设备。据统计，90% 电力拖动电动机是异步电动机，异步电动机用电量占电网总负荷的 50% 以上。,例某异步电动机，若 UN = 380 V，cosj,*5.5直流电动机,直流电动机主要由定子和转子两部分组成。,结构,转动原理,电流方向 Aa b c d B,电流方向 Ad c b a B,*5.5直流电动机 直流电动机主要由定子和转子两部分组成,直流电动机定子磁极,永久磁铁,励磁绕组通入直流电产生,励磁绕组励磁方式：他励、并励、串励、复励。,直流电动机定子磁极永久磁铁励磁绕组通入直流电产生励磁绕组励磁,直流电动机的机械特性曲线与励磁方式有关。,他励和并励直流电动机,

17、具有硬机械特性。适用于需要调速的轧机、金属切削机床、纺织印染、造纸和印刷机械。,串励电动机,具有软机械特性。用于起重及交通运输机械上，如起重吊车、电瓶车、城市电车、电传动机车等。,直流电动机的机械特性曲线与励磁方式有关。他励和并励直流电动机,复励电动机,复励电动机的机械特性曲线介于并励(他励)、串励两种电动机机械特性曲线之间。,适用于起动转矩较大转速变化不大的负载，如冶金辅助机械、空气压缩机等。,复励电动机复励电动机的机械特性曲线介于并励(他励)、串励,* *5.6控制电机,5.6.1伺服电动机,5.6.2 步进电动机,* *5.6控制电机5.6.1伺服电动机5.6.2,特殊性能的小功率电机。

18、应用在信号的检测、转换、传递、控制及驱动执行机构等方面。,是将输入信号转换成轴上的角位移或角速度输出的电动机。,伺服电动机又分,直流伺服电动机,交流伺服电动机,交流伺服电动机电路图,伺服电动机又称执行电动机,5.6.1伺服电动机,特殊性能的小功率电机。应用在信号的检测、转换、传递、控制,交流伺服电动机的结构与单相电容异步电动机相似。一相为励磁绕组 U1 U2，始终接交流电源 uf ；,另一相为控制绕组 V1 V2，接输入信号 uC ，励磁绕组上串接有电容 C。,工作原理：,1V1 V2 绕组输入电压 uC，电机旋转，uC 改变转速改变；,2uC = 0，电机迅速停转；,3uC 反向时，转子反转

19、。,交流伺服电动机的结构与单相电容异步电动机相似。一相为励磁,转子是一步一步转动的电动机。每给它输入一个电脉冲信号，就对应转过一个角度。是把输入电脉冲信号转换成机械位移的执行元件。,5.6.2 步进电动机,转子是一步一步转动的电动机。每给它输入一个电脉冲信号，就,步进电动机转动原理,1 当向 U 相绕组通入电脉时，由于磁通总是沿磁阻最小的路径闭合，于是产生磁场力使转子铁心齿 1、3 与 U 相绕组轴线对齐，参见图(a)。,2电脉冲通入到 V 相绕组中，转子铁心齿 2、4 与 V 相绕组轴线对齐，参见图(b)。,3 按 U-V-W-U的顺序重复通入电脉冲，转子就按顺时针的方向一步一步转动。,步进

20、电动机转动原理1 当向 U 相绕组通入电脉时，由于,步进电动机广泛应用于数控机床、自动记录仪表计算机绘图仪、钟表行业等许多领域。,4 如果改变通入电脉冲的顺序，按 U-W-V-U的顺序，转子反方向一步一步转动。,步进电动机转动原理,实际中，为了提高步进电动机的精度，常将步进电动机定子每一个极分成许多小齿。,步进电动机广泛应用于数控机床、自动记录仪表计算机绘图仪、,Thank You !,Thank You !,项目六 低压电器与控制电路,项目六 低压电器与控制电路,各种低压电器的结构、工作原理及用途,1,三相异步电动机的启动和调速方法,2,三相异步电动机的正反转控制原理,3,* 三相异步电动机

21、的制动原理,4,* 各种电动机控制电路电路的工作原理,5,* * 轨道交通控制系统中几种继电器的应用,6,知识要点,各种低压电器的结构、工作原理及用途1三相异步电动机的启动和调,能识别常见低压电器的符号,1,学会选择和使用各种低压电器符号,2,任务目标,能根据电气原理图正确连接控制电路,3,学会简单的电动机控制电路的设计,4,能识别常见低压电器的符号1学会选择和使用各种低压电器符号2任,相关问题的提出,在城市轨道交通中，列车的牵引主要是由三相异步电动机来完成的，还有运用直流电动机来拖动的部分，如地铁屏蔽门等。因此认识并掌握电力拖动装置是我们学习本课程的一个重要部分，它由电动机、传动机构和控制电

22、动机的电气设备等环节组成，为了是电动机能按地铁运营所需要求工作，通常采用继电器，接触器，按钮及可编程序控制器等控制电器来实现生产过程的自动控制。,相关问题的提出 在城市轨道交通中，列车的牵引主要,相关问题的提出,提出问题： 我们已经学了如何选用三相异步电动机，那么电动机的控制该如何实现呢?如图7-1所示，为三相异步电动机直接启动的电路图及所用的电器元件。,对于不同类型，不同功率和不同负载的电动机，启动方式是否相同?需要哪些电器元件，你了解这些元件吗?,相关问题的提出提出问题： 对于不同类型，不同功率和不同负载,要解决以上问题，我们先来学习一些常用的低压电器。,6.1 各种低压电器的结构、工作原

23、理及用途,低压电器通常是指工作在1000V以下的电力线路中起保护、控制或调节等作用的电气设备。低压配电电器主要用于低压配电系统中，要求工作可靠，在系统发生异常情况下动作准确，并有足够的热稳定性和动稳定性。低压控制电器主要用于电力传动系统中，要求使用寿命长，体积小，重量轻，工作可靠。低压电器的种类繁多，用途很广，但就其用途或所控制的对象可分为低压配电电器和低压控制电器两大类。,要解决以上问题，我们先来学习一些常用的低压电器。6.1 各种,电器的定义和分类,电器的定义凡是对电能的生产输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的器件均称为电器。 电器的分类 (1) 按工作电压分类(2) 按动

24、作方式分类(3) 按作用分类(4) 按工作环境分类,电器的定义和分类电器的定义,低压电器结构的基本特点,低压电器在结构上种类繁多，且没有固定的结构形式。从低压电器各组成部分的作用上去理解，低压电器一般有三个基本组成部分：感受部分、执行部分和灭弧机构。,低压电器结构的基本特点 低压电器在结构上种类繁多,感受部分 用来感受外界信号并根据外界信号作特定的反应或动作。不同的电器，感受部分结构不一样，对手动电器来说，操作手柄就是感受部分；而对电磁式电器而言，感受部分一般指电磁机构。执行部分 根据感受机构的指令，对电路进行“通断”操作。对电路实行“通断”控制的工作由触点来完成，所以执行部分一般是指电器的触

25、点。灭弧机构 触点在一定条件下断开电流时往往伴随有电弧或火花，电弧或火花对断开电流的时间和触点的使用寿命都有极大的影响，特别是电弧，必须及时熄灭。用于熄灭电弧的机构称为灭弧机构。 从某种意义上说，可以将低压电器定义为：根据外界信号的规律(有无或大小等)，实现电路通断的一种“开关”。,感受部分,常用低压电器,刀开关、组合开关 低压断路器 熔断器按钮 接触器 热继电器 时间继电器,刀开关行程开关万能转换开关电磁式继电器 中间继电器,常用低压电器 刀开关,组合开关,组合开关包括转换开关和倒顺开关。其特点是用动触片的旋转代替闸刀的推合和拉开，实质上是一种由多组触点组合而成的刀开关。主要在电气设备中作为

26、电源引入开关，用于非频繁接通和分断电路。在机床电气系统中，组合开关多用作电源开关，一般不带负荷接通或断开电源，而是在开车前空载接通电源，在应急、检修或长时间停用时，空载断开电源。其优点是体积小、寿命长、结构简单、操作方便、灭弧性能较好，多用于机床控制电路。,组合开关 组合开关包括转换开关和倒顺开关。其特点是用动触片的,组合开关的结构,(1) 转换开关 它主要由手柄、转轴、凸轮、动触片、静触片及接线柱等组成。当转动手柄时，每层的动触片随方形转轴一起转动，或使动触片插入静触片中，使电路接通；或使动触片离开静触片，使电路分断。各极是同时通断的。,组合开关的结构 (1) 转换开关 它主要由手柄、转轴,

27、转换开关的外形 和结构,转换开关的外形 和结构,转换开关的电气符号,转换开关的电气符号,自动空气开关,自动开关又名空气开关，是具有一种或多种保护功能的自动保护电器(可做短路、过载或失压保护)。它同时又具有开关的功能。因此，凡在输配电系统的重要环节，多选用这种开关。图7-8所示是常用的DZ系列的塑壳式自动开关。,自动空气开关 自动开关又名空气开关，是具有一种或多种保护功能,自动空气开关,(1)结构：主要由触头系统、操作系统、各种脱扣器和灭弧装置等组成。(2)工作原理：图7-9中的电路为正常工作时的状态，当主电路发生故障时，就会引起锁链2和搭钩3脱离，在弹簧7的作用下切断主电路，起到保护作用。比如

28、，当电路发生短路时，电磁脱扣器5中的线圈流过非常大的电流，产生的吸力增加，于是衔铁被吸合，它撞击滑竿4，顶开搭钩3，在弹簧作用下主触头1分断，切断电源。,1-主触头；2-锁链；3-搭钩；4-滑杆；5-电磁脱扣器；6-热脱扣器；7-恢复弹簧,自动空气开关 (1)结构：主要由触头系统、操作系统、各种脱,自动空气开关,(3)特点：具有操作方便和工作可靠的优点。它能自动地同时切断三相 主电路，可靠地避免电动机的缺相运行。 (4)图形符号 自动空气开关的图形符号如图7-10所示。,自动空气开关 (3)特点：具有操作方便和工作可靠的优点。它,熔断器,熔断器俗称保险器，是电网和用电设备的安全保护电器之一。低

29、压熔断器广泛用于低压供配电系统和控制系统中，主要用作短路保护，有时也可用于过负荷保护。 熔断器的种类很多，按其结构可分为半封闭插入式熔断器、螺旋式熔断器、无填料封闭管式熔断器、有填料管式快速熔断器、半导体保护用熔断器及自复式熔断器等。,熔断器熔断器俗称保险器，是电网和用电设备的安全保护电器之一。,熔断器结构,常用的熔断器有RCIA系列瓷插式(插入式)和RL1系列螺旋式。 常用的型号有RCIA系列，其额定电压为380V，额定电流有5A、10A、15A、30A、60A、100A、200A七个等级。螺旋式熔断器常用的型号有RL6、RL7(取代RLl、R L2)、RLS2(取代RLSl)等系列。,熔断

30、器结构常用的熔断器有RCIA系列瓷插式(插入式)和RL1,(1) 瓷插式熔断器,瓷插式熔断器也称为半封闭插入式熔断器，它主要由瓷座、瓷盖、静触点、动触点和熔丝等组成，熔丝安装在瓷插件内。熔丝通常用铅锡合金或铅锑合金等制成，也有的用铜丝作熔丝。,RCIA系列瓷插式(插入式)熔断器及其电气符号,(1) 瓷插式熔断器瓷插式熔断器也称为半封闭插入式熔断器，它,(2) 螺旋式熔断器,螺旋式熔断器主要由瓷帽、熔断管、瓷套、底座等组成，熔丝安装在熔断体的瓷质熔管内，熔管内部充满起灭弧作用石英砂。熔断体自身带有熔体熔断指示装置。螺旋式熔断器是一种有填料的封闭管式熔断器，结构较瓷插式熔断器复杂。螺旋式熔断器用于

31、交流400V以下、额定电流在200A以内的电气设备及电路的过负荷和短路保护，具有较好的抗振性能，灭弧效果与断流能力均优于瓷插式熔断器，它广泛用于机床电气控制设备中。,(2) 螺旋式熔断器螺旋式熔断器主要由瓷帽、熔断管、瓷套、底,RLl系列螺旋式熔断器,RLl系列螺旋式熔断器,按钮,按钮是一种手动操作接通或分断小电流控制电路的主令电器。一般情况下它不直接控制主电路的通断，而是在控制电路中发出“指令”去控制接触器、继电器等电器，再由它们来控制主电路。根据按钮触点结构、触点组数和用途的不同，按钮可分为启动按钮、停止按钮和复合按钮，一般使用的按钮多为复合按钮。,按钮按钮是一种手动操作接通或分断小电流控

32、制电路的主令电器。一,按钮的结构,按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式动触点、静触点和外壳等组成。其触点允许通过的电流很小，一般不超过5A。根据触点结构不同，按钮可分为停止按钮(动断按钮)、启动按钮(动合按钮)及复合按钮(动断、动合组合为一体的按钮)。复合按钮在按下按钮帽时，首先断开动断触点，再通过一小段时间后接通动合触点；松开按钮帽时，复位弹簧先使动合触点分断，通过一小段时间后动开触点才闭合。,按钮的结构按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式动触点、静触点和外壳等,按钮开关的外形结构和原理示意图,按钮开关的外形结构和原理示意图,按钮开关的符号,按钮开关的符号,接触器,接触器是一种通用性很强的开关式电器，是电力

33、拖动与自动控制系统中一种重要的低压电器。可以频繁地接通和分断交直流主电路，它是有触点电磁式电器的典型代表，相当于一种自动电磁式开关，是利用电磁力的吸合和反向弹簧力作用使触点闭合和分断，从而使电路接通和断开。,接触器接触器是一种通用性很强的开关式电器，是电力拖动与自动控,具有欠电压释放保护及零电压保护，控制容量大，可运用于频繁操作和远距离控制，工作可靠、寿命长、性能稳定、维护方便等优点。主要用来控制电动机，也可用来控制电焊机、电阻炉和照明器具等电力负荷。接触器不能切断短路电流，因此通常须与熔断器配合使用。,接触器,具有欠电压释放保护及零电压保护，控制容量大，可运用于频繁操作,接触器的分类,按驱动

34、触点系统动力来源的不同分为电磁式接触器、气动式接触器和液动式接触器；按灭弧介质的性质，分为空气式接触器、油浸式接触器和真空接触器等；按主触点控制的电流性质，分为交流接触器和直流接触器等。本节主要介绍在电力控制系统中使用最为广泛的电磁式交流接触器。,接触器的分类按驱动触点系统动力来源的不同分为电磁式接触器、气,交流接触器结构,交流接触器由电磁机构、触点系统和灭弧系统三部分组成。吸引线圈为电压线圈，使用时并接在电压相应的控制电源上。触点可分为主触点和辅助触点，主触点一般为三极动合触点，电流容量大，通常装设灭弧机构，因此具有较大的电流通断能力，主要用于大电流电路(主电路)；辅助触点电流容量小，不专门

35、设置灭弧结构，主要用在小电流电路(控制电路或其他辅助电路)中作联锁或自锁之用。,交流接触器结构交流接触器由电磁机构、触点系统和灭弧系统三部分,CJ20接触器电磁系统结构图,CJ20接触器电磁系统结构图,交流接触器电气符号,交流接触器电气符号,热继电器,热继电器是利用电流的热效应来推动动作机构使触点闭合或断开的保护电器。它主要用于电动机的过负荷保护、断相保护、电流不平衡运行保护及其他电气设备发热状态的控制。,热继电器热继电器是利用电流的热效应来推动动作机构使触点闭合或,热继电器的结构,常用的热继电器有两个热元件组成的两相结构和三个热元件组成的三相结构两种形式。两相结构的热继电器主要由加热元件、主

36、双金属片动作机构、触点系统、电流整定装置、复位机构和温度补偿元件等组成。,热继电器的结构常用的热继电器有两个热元件组成的两相结构和三个,城市轨道交通电工电子课件项目5-6,热继电器工作原理,热继电器工作原理,6.2 交流电动机控制线路,电力拖动生产机械控制实质上是对电动机的控制，而对电动机的控制即是对 电动机的起动、正反转、调速和停机的控制。任何一个复杂的控制线路总是由一些最基本的控制环节和保护环节、根据生产过程和工艺的要求，按一定的规律组合起来的。,作用：当地铁电动列车需要试车或调整，或有些机械设备在运行过程中须有人监视，如地铁车站的自动扶梯起落机等需要有点动控制。,一、点动、连续控制,1、

37、点动控制,6.2 交流电动机控制线路 电力拖动生产机械控制实,即 点动控制的特点： 手按：“机” “转” 手松：“机” “停”,1）控制线路原理： 按下SBKM有电主触头KM闭合电动机M有电运 转； 松开SBKM失电主触头KM断开电动机M失停转。,2）保护环节 主、辅电路均设短路保护。,即 点动控制的特点： 1）控制线路原理：,2、连续控制线路,2、连续控制线路,线路构成特点： 在点动线路的起钮 SB两端并KM的常开辅触头，以实现 自保持自锁。 用途与功能：远距离控制和保护异步电动机。 原理分析： 起动：,停机：按下停止按钮SB1KM失电主触头KM断开电动机M失电停机。 保护环节：失欠压、过载

38、、短路保护。 注：常把这种由电源开关、熔断器、按钮、交流接触器和热继电器等组成的控制器称作磁力起动器。,线路构成特点： 停机：按下停止按钮SB1KM失,二、多地点控制线路,用途与功能： 在两个或以上对同一台异步电动机进行连续（起动、停止）控制。接线要点： 起动按钮并联；停止按钮串联。,控制线路,主电路,两个地点（用两个颜色表示）,二、多地点控制线路用途与功能：控制线路主电路两个地点（用两个,电气互锁,电气互锁,方法：将接触器的常闭辅触头串接到被互锁的另一个接触器的线圈回路中。 特点：直接按下反转按钮不能进入反转，但相对较可靠。,因为：接触器通断时，主触头若被电弧烧粘住，则其常闭辅触头不能闭合，

39、即使按下另外一个接触器控制按钮也不能使其通电工作相对较可靠。,电气互锁电气互锁 方法：将接触器的常闭辅触头串接到被互,机械互锁,机械互锁,方法：将按钮的常闭辅触头串接到被互锁的另一个接触器的线圈回路中。 特点：可直接按下按钮进入反转，但相对较不可靠。 因为：接触器通断时，主触头若被电弧烧粘住，虽然故障接触器线圈不通电，但却仍使主电路接通。若另一接触器线圈通电工作，则造成短路。,另一种互锁,机械互锁机械互锁 方法：将按钮的常闭辅触头串接到被,多重互锁,多重互锁,电气互锁较可靠，但不能直接反向起动（需先停车后才能反向起动）；机械互锁虽能直接反向起动，但却不太可靠，因此将电气互锁和机械互锁组合在一起

40、则成为多重互锁。 特点：既可直接反向，又较可靠（主触头粘连时也能起到互锁作用）。 注意：主令控制器互锁，应采用多重互锁（避免主令触头故障使互锁失效）。,主令控制器互锁,KA零压保护,多重互锁多重互锁 电气互锁较可靠，但不能直接反向起动,三、顺序起动联锁控制,联锁控制 ： 即按顺序起动或停止的控制 联合控制。用途： 许多设备要求机油泵电机必须先起动，后停止。,自锁,联锁,联锁,三、顺序起动联锁控制联锁控制 ：自锁联锁联锁,联锁控制线路,联锁控制要点： 先起动接触器的常开触头与后起动接触器线圈串联。 根据设备运行特点需要，可以有多种方案。,先起动，任意停止,先起动，后停止,先起动，先停止,联锁控制

41、线路联锁控制要点：先起动，任意停止先起动，后停止先,先起动任意停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2可单独停止也可同时停止。,KM2 SB4,SB3,先起动任意停止线路 KM1先起动KM2才能起动，K,先起动任意停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2可单独停止也可同时停止。,KM1 SB2,KM2 SB4,SB1,SB3,先起动任意停止线路 KM1先起动KM2才能起动，K,KM2 SB4,KM1 SB2,先起动任意停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2可单独停止也可同时停止。,SB1,SB3,KM2 SB4KM1 SB2 先起动任意停止线路,先起动任意停止线路,KM1先起动K

42、M2才能起动，KM2可单独停止也可同时停止。,KM1 SB2,KM2 SB4,SB1,SB3,先起动任意停止线路 KM1先起动KM2才能起动，K,先起动任意停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2可单独停止也可同时停止。,KM1 SB2,KM2 SB4,SB1,SB3,先起动任意停止线路 KM1先起动KM2才能起动，K,先起动任意停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2可单独停止也可同时停止。,KM2 SB4,SB1,SB3,KM1 SB2,先起动任意停止线路 KM1先起动KM2才能起动，K,先起动任意停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2可单独停止也可同时停止。,KM1 SB2

43、,KM2 SB4,SB1,SB3,先起动任意停止线路 KM1先起动KM2才能起动，K,先起动任意停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2可单独停止也可同时停止。,KM1 SB2,KM2 SB4,SB1,SB3,先起动任意停止线路 KM1先起动KM2才能起动，K,KM1 SB2,KM2 SB4,先起动任意停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2可单独停止也可同时停止。,SB1,SB3,KM1 SB2KM2 SB4 先起动任意停止线路,先起动任意停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2可单独停止也可同时停止。,KM1 SB2,KM2 SB4,SB1,SB3,先起动任意停止线路 KM1先

44、起动KM2才能起动，K,先起动任意停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2可单独停止也可同时停止。,KM1 SB2,KM2 SB4,SB1,SB3,先起动任意停止线路 KM1先起动KM2才能起动，K,KM2 SB4,KM1 SB2,先起动任意停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2可单独停止也可同时停止。,SB1,SB3,KM2 SB4KM1 SB2 先起动任意停止线路,KM2 SB4,KM1 SB2,先起动任意停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2可单独停止也可同时停止。,SB1,SB3,KM2 SB4KM1 SB2 先起动任意停止线路,先起动后停止线路,KM1先起动KM2才能

45、起动，KM2先停止后KM1才能停止。,KM1 SB2,KM2 SB4,SB1,SB3,先起动后停止线路 KM1先起动KM2才能起动，KM2,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能停止。,KM1 SB2,KM2 SB4,SB1,SB3,先起动后停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能,KM1 SB2,KM2 SB4,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能停止。,SB1,SB3,先起动后停止线路,KM1 SB2KM2 SB4 KM1先起动KM,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能停止。,KM1 SB2,KM2 SB4,SB1,SB3

46、,先起动后停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能停止。,KM1 SB2,KM2 SB4,SB1,SB3,先起动后停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能停止。,KM1 SB2,KM2 SB4,SB1,SB3,先起动后停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能,KM1 SB2,KM2 SB4,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能停止。,SB1,SB3,先起动后停止线路,KM1 SB2KM2 SB4 KM1先起

47、动KM,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能停止。,KM1 SB2,KM2 SB4,SB1,SB3,先起动后停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能停止。,KM1 SB2,KM2 SB4,SB1,SB3,先起动后停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能停止。,KM1 SB2,KM2 SB4,SB1,SB3,先起动后停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能,KM2 SB4,KM1先起动KM2才能起动，KM2先

48、停止后KM1才能停止。,KM1 SB2,SB1,SB3,先起动后停止线路,KM2 SB4 KM1先起动KM2才能起动，KM2,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能停止。,KM1 SB2,KM2 SB4,SB1,SB3,先起动后停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能停止。,KM1 SB2,KM2 SB4,SB1,SB3,先起动后停止线路,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能,KM1 SB2,KM2 SB4,KM1先起动KM2才能起动，KM2先停止后KM1才能停止。,SB1,SB3,先起动

49、后停止线路,KM1 SB2KM2 SB4 KM1先起动KM,6.3 电动机的降压启动控制,分析思路（方法）,1）先从主电路着手，即看有几组触发器的主触头？它们之间的关系是什么（即读懂主电路的控制要求）？,2）再从辅电路中找到相应的控制线圈及控制环节。,3）按动作顺序（接通电源 按下按钮）分析电路的控制原理,6.3 电动机的降压启动控制分析思路（方法）1）先从主电,降压起动目的与方法,降压起动目的： 电动机起动时，Ist大，线压降大 影响其它设备正常工作，要降压。降压起动目的是减少起动电流（不是减小起动转矩）。降压起动常用方法： 1.Y/降压起动；2.自耦变压器降压起动；3.转子串电阻起动（绕线

50、式）。 此外，还有：定子串阻抗、延边三角形降压起动等（不讲）。 选用什么方法，主要看使用场合不同。,降压起动目的与方法降压起动目的：,降压起动是在起动初期，将电源电压适当降低加到电动机的定子绕组上进行起动，当电动机的转速到一定值后，再使电压恢复到其正常运行时的额定值。 Y/降压起动只适用于正常工作时定子绕组作三角形连接的异步电动机。其启动转矩只有全压启动的1/3，故只适用于空载或轻载启动。,城市轨道交通电工电子课件项目5-6,一、星形-三角形降压起动控制,思路： 从主电路看控制要求；从控制电路找对应元件。 换接方法：根据“时间原则”，用时间继电器控制。保护分析：过载、短路、失压。使用场合：轻载