低压电器拖动及其控制环节.ppt

《低压电器拖动及其控制环节.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《低压电器拖动及其控制环节.ppt（89页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、第一章 低压电器及控制环节,电器是指能自动或手动接通和断开电路，以及对电路或非电路现象能进行切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件。低压电器通常是指工作在交流电压小于1200V、直流电压小于1500V的电器。控制环节是由常用控制电器组成的简单控制单元。,第一节 低压电器与电气图的基本知识,一、低压电器的基本知识1、低压电器的分类1）按动作方式可分为：非自动切换电器依靠外力（如人工）直接操作来进行切换的电器，如刀开关、按钮开关等。自动切换电器依靠指令或本身物理量（如电流、电压、时间、速度等）变化而自动动作的电器，如接触器、继电器等。2）按用途可分为：低压控制电器主要在低压配电系统及动力设备中起

2、控制作用，如刀开关、低压断路器等。低压保护电器主要在低压配电系统及动力设备中起保护作用，如熔断器、继电器等。,3）按种类可分为：刀开关、刀形转换开关、熔断器、低压断路器、接触器、继电器、主令电器和自动开关等。4）按电器的执行机能分 有触点电器、无触点电器5）按控制作用分执行电器用来完成某种动作或传递功率。例如：电磁铁等。控制电器用来控制电路的通断。例如：开关、继电器等。主令电器用来控制其它自动电器的动作，以发出控制“指令”。例如：按钮、转换开关等。保护电器用来保护电源、电路及用电设备，使它们不致在短路、过载等故障状态下长时运行。例如：熔断器、热继电器等。,2、低压电器的基本结构与特点低压电器一

3、般都有两个基本部分：感受部分，执行部分。3、低压电器的型号含义我国低压电器型号是按产品种类编制的，产品型号采用汉语拼音字母和阿拉伯数字组合表示，其组合方式如下:,二、电气图形符号和文字符号,1、电气图中的图形符号1）符号要素2）一般符号3）限定符号2、电气图中的文字符号1）基本文字符号基本文字符号分为单字母符号和双字母符号两种。2）辅助文字符号,三、电气图的分类与作用,1、电气原理图图1.1为笼型异步电动机直接起停控制电气原理图。在阅读和绘制电气原理图时应注意以下几点：1)电气原理图中各元器件的文字符号和图形符号必须按标准绘制和标注。同一电器的所有元件必须用同一文字符号标注。2)电气原理图应按

4、功能来组合，同一功能的电气相关元件应画在一起，但同一电器的各部件不一定画在一起。电路应按动作顺序和信号流程自上而下或自左向右排列。3)电气原理图分主电路和控制电路，一般主电路在左侧，控制电路在右侧。4)电气原理图中各电器应该是未通电或未动作的状态.,2、电气安装图,图1.2为笼型异步电动机直接起停控制线路安装图。,图1.2 笼型异步电动机控制线路安装图,图1.3 笼型异步电动机控制线路电气互连图,阅读和绘制电气安装图时注意事项,1)按电气原理图要求，应将动力、控制和信号电路分开布置，并各自安装在相应的位置，以便于操作、维护。2)电气控制柜中各元件之间、上下左右之间的连线应保持一定间距，并且应考

5、虑器件的发热和散热因素，应便于布线、接线和检修。3)给出部分元器件型号和参数。4)图中的文字符号应与电气原理图、电气互连图和电气设备清单等一致。,3、电气互连图,在阅读和绘制电气互连图时应注意以下几点：外部单元同一电器的各部件画在一起，其布置尽量符合电器的实际情况。不在同一控制柜或同一配电屏上的各电气元件的连接，必须经过接线端子排进行。图中文字符号、图形符号及接线端子排编号应与原理图相一致。电气设备的外部连接应标明电源的引入点。,1.2 手动启停控制,低压电器定义定义：交流1200V以下、直流1500V以下为低压，在此电压范围内使用的电器元件，统称低压电器发展方向：小体积、高可靠性、使用方便、

6、功能可组合性方向发展,一.刀开关,刀开关也称闸刀开关。主要作为电源引入开关或不频繁接通或分断容量不太大的负载。,刀开关分为单刀、双刀、三刀三种，掷向可分为单掷、双掷两种。,1、外形结构及符号,1）外形结构,2）刀开关符号,刀开关的缺点是：不宜带负载切断电源，电源电压消失后，不能自动复原。,双掷刀开关,单掷刀开关,动触点（刀片）,静触点（刀座）,2、刀开关的型号含义,刀开关有HD（单投）系列和 HS（双投）系列,HD-2511/39表示手柄在中央、额定电流为25A、三极、板后接线、单投刀开关,3、组合开关结构,1）组合开关外形结构,结构,结构 示意图,2）组合开关符号,3）组合开关的型号含义,二

7、.熔断器,熔断器俗称保险丝，是进行短路保护的电器。当电路发生短路，负载电流超过额定电流许多倍时，熔体立既熔断，保护电路及用电设备不遭损坏。,1、外型结构与符号,1）外型结构,1）外型结构,若一台电机，熔丝的选择按,Ifu=(1.5 2.5)IN,若多台电机，熔丝的选择按,Ifu=Im/2.5,可能出现的最大电流,表示符号,熔丝的额定电流,电动机的额定电流,2）熔断器符号,三.空气开关,空气开关又称空气断路器或自动开关,作用：不频繁的接通和断开电路，具有过载、短路、欠压保护功能,1外型结构与符号,1）外型结构,一旦发生过载或短路时,过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。

8、,M3,主触点,弹簧,连杆装置,锁钩,2）空气开关 动作原理,一旦发生过载或短路时,过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。,M3,主触点,弹簧,连杆装置,锁钩,2）空气开关 动作原理,M3,主触点,弹簧,连杆装置,一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。,2）空气开关 动作原理,M3,主触点,弹簧,连杆装置,一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。,2）空气开关 动作原理,3）空气开关符号,文字符号,图形符号,四、手动直接控制电路,M3,FU,3,优点:简单、成本低,缺点:(1)只适合不频繁启动的小容量电

9、机,不得超过75KW.(2)只能就地操作,不能远程控制(3)无失压、欠压保护功能，断电后不能自动复位。,第三节 点动与长动控制电路,一.按钮,按钮也称控制按钮或按钮开关，是一种主令电器，用来短时间接通或断开控制电路的手动电器。,1、按钮外形结构,1、按钮外形结构,动合（常开）触头,动断（常闭）触头,按钮帽,复位弹簧,3、按钮符号：,按钮的额定电流一般不超过5A,2、动作原理,二.交流接触器,接触器是利用电磁力来频繁接通和断开大电流电路的一种自动控制电器，它常用在控制电动机的主电路上。,1、外形结构,2、交流接触器的结构原理图,3、交流接触器的动作原理图,复位弹簧,动铁心,线圈,静铁心,1,2,

10、3,1,2,3,主触点动合(常开),辅助触头,动断触点,动合触点,交流接触器线圈通电后的状态,1,2,3,1,2,3,动断触点断开,动合触点闭合,i,主触点闭合,辅助触头,线圈,复位弹簧,动铁心,静铁心,4、交流接触器的图形及文字符号：,KM,SB1,FR,Q,FR,FU,KM,M3,三.点动控制线路,控制电路,主电路,先闭合开关Q，接通电源。,按SB1KM线圈得电,KM主触头闭合M运转,松SB1KM线圈失电,KM主触头恢复M停转,M3,M3,点动电路功能,控制电机在很短时间内工作。,工作原理,KM,SB2,KM,FR,QS,FR,FU,KM,M3,四.长动控制线路,控制电路,主电路,工作原理

11、先闭合开关QS 接通电源。,按SB2KM线圈得电,KM主触头闭合M运转,按SB1KM线圈失电,KM主触头恢复M停转,M3,M3,KM辅助触头闭合 自锁,KM辅助触头恢复失去自锁,长动电路功能,控制电机长时 间连续工作,SB1,五.热继电器,热继电器是利用电流的热效应而动作的电器，它是用来保护电动机使之免受长期过载的危害。,1、外形,2、热继电器动作原理,发热元件,双金属片,常闭触点,复位按钮,弹簧,扣板,当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时，它便向上弯曲，因而脱钩。,2、热继电器动作原理,发热元件,双金属片,常闭触点,复位按钮,弹簧,扣板,2、热继电器动作原理,发热元件,双金属片,常闭触

12、点,复位按钮,弹簧,扣板,常闭触点打开从而断开电动机的主电路,3、热继电器的图形及文字符号,发热元件将串联在电动机的主电路中,常闭触点将串联在电动机的控制电路中,文字符号,图形符号,文字符号,图形符号,六.中间继电器,中间继电器的结构和交流接触器基本相同，只是电磁系统小些，触头个数多些，共有八对触头，其中四对常开触头，四对常闭触头，而且没有主、辅触头之分。触头容量相当于接触器的辅助触头，其额定电流为5A。,1、外形结构与符号,中间继电器主要用在控制电路中，起信号递与转换作用以及同时控制多个电路。,2、中间继电器的图形符号,KM,SB1,KM,FR,QS,FR,FU,KM,M3,SB3,七.点动

13、及长动控制线路(1),M3,M3,M3,M3,控制电路,主电路,工作原理：先闭合Q，接通电源,按SB1KM线圈得电,KM触头闭合M长动运转,按SB3KM线圈得电,KM触头闭合M点动运转,按SB2KM线圈失电,KM触头恢复M停转,松SB3KM线圈失电,KM触头恢复M停转,SB2,KA,SB1,SB2,QS,FR,FU,KM,M3,KM,SB3,KA,KA,中间继电器 KA的功能：实现自锁 从而实现M长动运转。,七.点动及长动控制线路（2）,按SB1KA线圈得电,KM触头闭合M长动运转,按SB3KM线圈得电,KM触头闭合M点动运转,KM线圈得电,KA触头闭合自锁,按SB2KM线圈失电,KM触头恢复

14、M停转,工作原理 合Q,QS,FR,FU,KM,M3,KA,SB2,KM,SB3,KA,KA,SB1,1.4 正、反转控制,正反转控制也称为可逆控制，要实现反转控制，只要在正转的基础上将电源的相序改变即可，方法是任意调换其中两根相线，如右图。,KM2,SB2,SB1,FR,QS,FR,FU,M3,SB3,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,按SB2KM1线圈得电,KM1触头动作M正转；,按SB3KM2线圈得电,KM2触头动作M反转；,KM1、KM2常闭触头互锁：,防止KM1KM2同时得电造成电源 短路,一、正-停-反工作原理,合QS，接通电源,按SB1KM1线圈失电,KM1

15、触头恢复M停转；,正转 反转必须先按停止按钮 SB1,KM1,KM2,SB2,SB1,FR,QS,FR,FU,M3,SB3,KM1,KM2,KM2,KM1,按SB2KM1得电,KM1常开触头闭合M运转,误按SB3KM2得电,KM2,若去掉互锁 KM1、KM2常闭触头，合QS，,KM2常开触头闭合,A B C,则电源A、C线间短路,M3,熔断器 FU烧毁！,KM1,一定要加互锁触头,KM2,SB1,SB3,FR,QS,FR,FU,M3,SB2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,KM2,KM1,二、正-反-停控制线路,利用复合按钮SB1、SB2，可以实现：正转反转直接转换,不必再按SB3。,

16、KM1和 KM2的电气互锁必不可少！工作更可靠！,二、正-反-停控制线路,通常画成对称式的，如右图,1.5 顺序、多点与行程控制,在主电路上完成顺序控制。,顺序为：M1先启 动或M1、M2同时启动,顺序启动控制线路(1),一、顺序控制,SB1,SB3,QS,FR1,FU,KM1,M13,SB2,M23,KM2,FR2,KM1,KM2,FR1,FR2,KM1,KM1,KM2,顺序控制,L2,L1,顺序启动控制线路(2),利用KM1常开触头可实现顺序控制功能：M1起动后M2才能起动。,在后启动电路中串先启动接触器的动合触点,顺序启动控制线路(3),自锁和顺序控制,按SB1KM1线圈得电 KM1各触

17、头动作按SB2KM2线圈才能得电,工作原理,若先按 SB2，电路不能工作。,在后停止电路中停止按钮上并联先停止接触器的动合触点,顺序停车控制线路,M1必修在M2停止之后才能停止。,SB1,SB3,QS,FR1,FU,KM1,M13,SB2,M23,KM2,FR2,KM1,KM2,FR1,FR2,KM1,KM1,KM2,L2,L1,SB4,KM2,利用KM1常开触头：M1起动后M2才能起动。,例：分析电路的控制功能。,解：电路可实现顺序控制功能：,利用KM2常开触头：M2停车后M1才能停车。,KM,SB1,SB4,FR,QS,FR,FU,KM,M3,SB2,KM,SB3,SB5,SB6,二、多地

18、点控制线路,利用SB1、SB2、SB3并联，可实现多地点起动；,利用SB4、SB5、SB6串联，可实现多地点停机。,1、行程开关,三、行程控制,1）外型结构及符号机械式行程开关的外型结构及符号如图所示，其中文字符号为SQ。,SQ2,SQ1,三、行程控制,行程开关的动作过程,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,三、行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,三、行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,三、行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,三、行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,三、行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,三 行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的

19、动作过程,三 行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,三 行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,三 行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,三 行程控制,SQ2,SQ1,行程开关的动作过程,三 行程控制,符号,行程开关是利用运动部件的撞击来闭合和切断控制电路的。,常开触头,常闭触头,结构示意图,闭合,断开,三、行程控制,KM2,SB1,SB3,FR,Q,FR,FU,SB2,KM1,KM2,KM1,KM1,KM2,KM1,SQ1,SQ3,KM2,L1,L2,L2,L1,SQ4,SQ2,工作台,右移,左移,SQ4,SQ2,SQ1,SQ3,设KM1得电M正转,工作台左移;,KM2

20、得电M反转,工作台右移;,M3,三 行程控制,KM2,SB1,SB3,FR,SB2,KM1,KM2,KM1,KM1,SQ1,SQ3,KM2,L1,L2,SQ4,SQ2,左移,按SB1KM1线圈得电,KM1触头动作M正转工作台左移,工作原理 合Q,直至压住行程开关SQ2：,常闭触头断开 KM1线圈 失电,M停转;,常开触头闭合 KM2线圈 得电,M自行起动反转,工作台返回右移。,SQ4,SQ2,SQ1,SQ3,右移,三 行程控制,KM2,SB1,SB3,FR,SB2,KM1,KM2,KM1,KM1,SQ1,SQ3,KM2,L1,L2,SQ4,SQ2,工作台,右移,当工作台右移至压住行程开关SQ1

21、：,常闭触头断开 KM2线圈 失电,M停转;,常开触头闭合 KM1线圈 得电,M自行 起动正转,工作台返回左移,如此循环可实现工 作台自动往复运。,SQ4,SQ2,SQ1,SQ3,左移,三 行程控制,1.6 时间控制,时间继电器也称为延时继电器，是一种用来实现触点延时接通或断开的控制电器。,空气阻尼式电动式晶体管式直流电磁式,按结构分:,按延时方式分,通电延时型:,和电延时型:,通电延时动作，断电立即复位,通电立即动作，断电延时复位,通电延时型空气式时间继电器,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,线圈,微动开关2,微动开关1,恢复弹簧,调节螺钉,1结构及工作原理,时间继电器线

22、圈通电后,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,恢复弹簧,调节螺钉,1结构及工作原理,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,恢复弹簧,调节螺钉,1结构及工作原理,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,恢复弹簧,调节螺钉,1结构及工作原理,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,恢复弹簧,调节螺钉,1结构及工作原理,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,恢复弹簧,调节螺钉,1结构及工作原理,释放弹簧,活塞,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,线圈,微动开关2,微动开关1,断电后立刻复位,恢复弹簧,调节螺钉,1结构及工

23、作原理,释放弹簧,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,线圈,恢复弹簧,调节螺钉,断电延时时间继电器,释放弹簧,杠杆,动铁心,静铁心,线圈,进气孔,出气孔,调节螺钉,断电延时时间继电器通电后,释放弹簧,杠杆,静铁心,进气孔,出气孔,调节螺钉,断电后开始延时,线圈,微动开关,释放弹簧,杠杆,静铁心,进气孔,出气孔,调节螺钉,断电后开始延时,线圈,微动开关,释放弹簧,杠杆,进气孔,出气孔,动铁心,静铁心,线圈,恢复弹簧,调节螺钉,断电后开始延时,2、符号,断电延时型时间继电器的符号,通电延时型时间继电器符号,1.6时间控制线路,1、通电延时型控制线路,SB2KA+KT+tKM+,2、断电延时型控制线路,SB2KA+KT+KM+,SB1KA KT t KM,