电工学chapterC资料学习教案

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1、会计学1电工学电工学chapterC资料资料(zlio)第一页，共71页。 在以电动机为动力的生产机械中，要根据生产过程的要求对电动机进行(jnxng)起动、停止、正转或反转、调速及制动等方面的控制。 应用应用(yngyng)电动机拖动生产机械，称电动机拖动生产机械，称为电力拖动。为电力拖动。 对电动机的控制常要用到开关、继对电动机的控制常要用到开关、继电器及接触器等控制电器组成的控制电路电器及接触器等控制电器组成的控制电路这这种控制电路称为继电接触器控制系统。种控制电路称为继电接触器控制系统。 控制电器可分为两大类：控制电器可分为两大类：手动电器手动电器( (如按钮、组如按钮、组合开关及闸刀

2、开关等合开关及闸刀开关等) )；自动电器自动电器( (如继电器、接触器如继电器、接触器及行程开关等及行程开关等) )。 本章主要介绍几种常用的低压电器的本章主要介绍几种常用的低压电器的用途用途及及电工电工表示表示符号符号，基本的控制环节和保护环节的典型线路。，基本的控制环节和保护环节的典型线路。第1页/共71页第二页，共71页。 通常用于接通或分断无负载通常用于接通或分断无负载(fzi)电路，作为电电路，作为电源引入开关或隔离开关。源引入开关或隔离开关。 这种开关易被电弧这种开关易被电弧烧坏，烧坏，不宜带重负载不宜带重负载接接通或分断电路，主要用通或分断电路，主要用于频率为于频率为50Hz，电

3、压低，电压低于于380V，电流小于，电流小于60A的电力线路中。作为一的电力线路中。作为一般照明、电热等回路的般照明、电热等回路的控制开关，也可以用作控制开关，也可以用作分支线路的配电开关。分支线路的配电开关。第2页/共71页第三页，共71页。 组合组合(zh)开关又称转换开关开关又称转换开关。1. 用途：常用于机床控制电路的电源开关，也用于用途：常用于机床控制电路的电源开关，也用于小容量电动机的起小容量电动机的起 / 停控制或照明线路停控制或照明线路(xinl)的开关的开关控制。控制。第3页/共71页第四页，共71页。 由数层动、静触片组装由数层动、静触片组装在绝缘盒而成的。在绝缘盒而成的。

4、 动触点装在转轴上，用动触点装在转轴上，用手柄转动转轴使动触片与静触手柄转动转轴使动触片与静触片接通片接通(ji tn)与断开。可实与断开。可实现多条线路、不同联接方式的现多条线路、不同联接方式的转换。转换。 实现三相电动机起停控实现三相电动机起停控制的接线图。制的接线图。 转换开关中的弹簧可使动转换开关中的弹簧可使动、静触片快速、静触片快速(kui s)断开，断开，利于熄灭电弧。但转换开关的利于熄灭电弧。但转换开关的触片通流能力有限，一般用于触片通流能力有限，一般用于交流交流380V、直流、直流220V，电流，电流100A以下的电路中做电源开关以下的电路中做电源开关。2.结构结构(jigu)

5、：对常用的三极开关来说，每一极有一：对常用的三极开关来说，每一极有一对对 静触片与盒外接线柱相接，动触片受手柄控制可静触片与盒外接线柱相接，动触片受手柄控制可以转动，以达到线路的通以转动，以达到线路的通 / 断控制。断控制。第4页/共71页第五页，共71页。3. 种类种类(zhngli)：有单极、双：有单极、双极、三极和四极等，额定电流有极、三极和四极等，额定电流有10、25、60 和和 100A等多种。等多种。4. 4. 例：用组合例：用组合(zh)(zh)开关起停电动开关起停电动机。机。M3第5页/共71页第六页，共71页。(a) 外形外形(wi xn)图图(b) 结构结构常闭触点常闭触点

6、1.用途用途(yngt)：常用来接通或断开小电流的控制电路：常用来接通或断开小电流的控制电路，2. 以便进一步控制电动机或其它电气设备的运行。以便进一步控制电动机或其它电气设备的运行。第6页/共71页第七页，共71页。2. 结构(jigu)：从剖面结构(jigu)图可看到，有两对静触点、 一对动触点、按钮帽及弹簧等部分。在常态时，静触点在常态时，静触点1由动触点由动触点接通、静触点接通、静触点2是断开是断开(dun ki)的；按下按钮帽时静触的；按下按钮帽时静触点的通断状态发生变化。点的通断状态发生变化。3. 种类：单联按钮开关只有(zhyu)一组常开触点和常闭触点，还有双联和三联等等。第7页

7、/共71页第八页，共71页。第8页/共71页第九页，共71页。1.用途：交流接触器用来接通或断开用途：交流接触器用来接通或断开(dun ki)电动机电动机或其它电气设备的主电路。如：电焊机、变压器等或其它电气设备的主电路。如：电焊机、变压器等。 接触器从表面上看，它的作用与刀开关相似，但接触器接触器从表面上看，它的作用与刀开关相似，但接触器不仅能接通或断开电路；还具有不仅能接通或断开电路；还具有低压保护作用。并具有控制容量大，低压保护作用。并具有控制容量大，适用频繁起动和远距离控制、工作适用频繁起动和远距离控制、工作可靠、寿命长等特点。可靠、寿命长等特点。第9页/共71页第十页，共71页。2.

8、 结构：主要由电磁铁和触点、灭弧装置等部分结构：主要由电磁铁和触点、灭弧装置等部分(b fen)组成。组成。作用是用来作用是用来(yn li)操作触点的断开与闭合。操作触点的断开与闭合。电路电路由线圈构成。线圈通电后产生由线圈构成。线圈通电后产生。磁路磁路是由是由0. 05mm的硅钢片冲成山字形、的硅钢片冲成山字形、 浸柒、绝缘叠成。分动、静铁心。浸柒、绝缘叠成。分动、静铁心。静铁心固定在底坐上，线圈套在静铁心静铁心固定在底坐上，线圈套在静铁心上。动铁心由反力弹簧支撑着，动铁心上。动铁心由反力弹簧支撑着，动铁心上固定有带动动触点的横上固定有带动动触点的横梁。梁。 动、静触点上装有短路环，用来动

9、、静触点上装有短路环，用来消除噪音。消除噪音。主触点主触点辅助触点辅助触点第10页/共71页第十一页，共71页。 主触点为三个常开触点主触点为三个常开触点 ，主触点一般接在主电路中，主触点一般接在主电路中，控制的开关电流较大，必须采取控制的开关电流较大，必须采取(ciq)灭弧措施。四个辅灭弧措施。四个辅助触点为两个常开、两个常闭，一般接在控制电路中。助触点为两个常开、两个常闭，一般接在控制电路中。 灭弧装置灭弧装置(zhungzh)： 主触点通过的电流较大，故断开时主触点通过的电流较大，故断开时容易产生电弧容易产生电弧(dinh)。为了迅速灭。为了迅速灭弧，在交流接触器上装有减弧罩和灭弧，在交

10、流接触器上装有减弧罩和灭弧珊、或弧珊、或采用双断灭弧。采用双断灭弧。第11页/共71页第十二页，共71页。3. 交流接触器的工作原理：交流接触器的工作原理： 建立在电磁建立在电磁(dinc)吸力的基础上。吸力的基础上。M3线圈线圈辅助触点辅助触点铁心铁心衔铁衔铁主触点主触点第12页/共71页第十三页，共71页。QFUSBKMFRM3M3M3n吸合后自锁第13页/共71页第十四页，共71页。动合动合(常开常开)辅助触点辅助触点动断动断(常闭常闭)辅助触点辅助触点属于同一属于同一(tngy)器器件的线圈件的线圈和触点和触点用相同的用相同的文字表示文字表示由于主电路流由于主电路流过的大电流过的大电流

11、 (需需加灭弧装置加灭弧装置)第14页/共71页第十五页，共71页。注意：注意： 选择接触器时应注意触点选择接触器时应注意触点(ch din)的的数量和允许数量和允许 通过的额定电流；还要注意接触器线圈通过的额定电流；还要注意接触器线圈 的额定电压值。的额定电压值。第15页/共71页第十六页，共71页。1.用途：中间继电器常用于传递信号以及用于同时用途：中间继电器常用于传递信号以及用于同时2. 控制多个电路，也可直接用于小容量电动控制多个电路，也可直接用于小容量电动3. 机或其它电气的执行机或其它电气的执行(zhxng)元件。所以，中元件。所以，中间继间继4. 电器一般用于控制电路中。电器一般

12、用于控制电路中。2.结构：中间结构：中间(zhngjin)继电器与交流接触器的结构基本继电器与交流接触器的结构基本相同，相同，3. 只是其电磁系统小一些，体积小一些只是其电磁系统小一些，体积小一些 , 触点触点4. 多一些。多一些。3. 种类：从工作电源分为(fn wi)直流、交流和交直流通用等 类型。选用时主要应考虑额定电压及触点的 允许额定电流值和触点数量。第16页/共71页第十七页，共71页。第17页/共71页第十八页，共71页。发热发热(f r)元件元件杠杆杠杆(gnggn)双金属片双金属片常闭触头常闭触头 热继电器是一种保护电器热继电器是一种保护电器 , 用来保护电动机免受长期用来保

13、护电动机免受长期过载的危害。过载的危害。1.结构：结构：热继电器是利热继电器是利用电流的热效用电流的热效应而动作的。应而动作的。 主电路主电路控制电路控制电路第18页/共71页第十九页，共71页。（五版书）（五版书）（六版书）（六版书）图形符号：图形符号：第19页/共71页第二十页，共71页。第20页/共71页第二十一页，共71页。 常用常用(chn yn)的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、器、 管式熔断器和有填料式熔断器。管式熔断器和有填料式熔断器。熔断器是最简便且有效的短路熔断器是最简便且有效的短路(dunl)保护电保护电器。器。第21页/共71页第二

14、十二页，共71页。 符号：符号：FU 熔断器额定电流熔断器额定电流 IF 的选择的选择(xunz)：(1) 电灯电灯(dindng)、电炉等电阻性、电炉等电阻性负载：负载：IF IL(3) 频繁起动频繁起动(q dn)的的电机：电机：(2) 单台电机：单台电机：52.电电动动机机的的起起动动电电流流熔熔丝丝额额定定电电流流 26 . 1电动机的起动电流熔丝丝额定电 其中的熔片或熔丝俗称保险丝，常为电阻率较高其中的熔片或熔丝俗称保险丝，常为电阻率较高的易熔合金或用截面积很小的良导体制成。的易熔合金或用截面积很小的良导体制成。 线路在正常工作时，熔断器不应熔断；而当线路发线路在正常工作时，熔断器不

15、应熔断；而当线路发生短路或严重过载时，熔断器应立即熔断。生短路或严重过载时，熔断器应立即熔断。常用规格有常用规格有4、6、10、15、20A 乃至数百安等乃至数百安等。第22页/共71页第二十三页，共71页。 自动自动(zdng)空气断路器也叫自动空气断路器也叫自动(zdng)开关或开关或空气开关，可实现短路、过载和失压保护。是常用的多空气开关，可实现短路、过载和失压保护。是常用的多性能低压保护电器。性能低压保护电器。 自动空气断路器的结构形式自动空气断路器的结构形式(xngsh)很多。下面很多。下面是其一般原理图。是其一般原理图。第23页/共71页第二十四页，共71页。锁钩锁钩主触点主触点(

16、ch din)手动闭合手动闭合 过流过流 脱扣器脱扣器 欠压欠压 脱扣器脱扣器衔铁衔铁(xinti)释放释放连杆装置连杆装置释放弹簧释放弹簧第24页/共71页第二十五页，共71页。 自动自动(zdng)空气断路器的工作原理空气断路器的工作原理:F释放释放(shfng)拉簧拉簧主触点主触点(ch din)脱扣连杆脱扣连杆锁钩连杆锁钩连杆欠压欠压过流脱扣器过流脱扣器空气开关可实现空气开关可实现短路短路、过载过载和和失压失压保护。保护。第25页/共71页第二十六页，共71页。 继电接触器控制线路继电接触器控制线路(xinl)是由一些基本控制环是由一些基本控制环节组成，下面介绍继电接触控制线路节组成，

17、下面介绍继电接触控制线路(xinl)的有关知的有关知识。识。 在电工技术在电工技术(jsh)中所绘制的控制线路图为原理图中所绘制的控制线路图为原理图，它，它不考虑电器的结构和实际位置，突出的是电气原理。不考虑电器的结构和实际位置，突出的是电气原理。电器自动控制原理图的绘制电器自动控制原理图的绘制(huzh)原则及读图方法：原则及读图方法：1. 按国家规定的按国家规定的电工图形符号电工图形符号和和文字符号文字符号画图。画图。2. 控制线路由控制线路由主电路主电路(被控制对象被控制对象(负载负载)所在电路所在电路) 和和控制电路控制电路 (控制主电路状态控制主电路状态)组成。组成。 3. 属同一电

18、器元件的不同部分属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和如接触器的线圈和 触点触点)按其功能和所接电路的不同按其功能和所接电路的不同分别画分别画在不同在不同 的电路中，但的电路中，但必须标注必须标注相同相同的文字符号。的文字符号。第26页/共71页第二十七页，共71页。4. 所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下 的正常状态的正常状态(zhungti)画出，即按通电前的状态画出，即按通电前的状态(zhungti)绘制。绘制。5. 与电路无关的部件与电路无关的部件(如铁心如铁心(ti xn)、支架、弹簧等、支架、弹簧等) 在在控控 制电路中不画出。

19、制电路中不画出。熔断器熔断器 组合开关组合开关控制按钮控制按钮接触器接触器 辅助触点辅助触点第27页/共71页第二十八页，共71页。中间继电器中间继电器 时间继电器时间继电器 热继电器热继电器 常开触点常开触点常闭触点常闭触点第28页/共71页第二十九页，共71页。(1) 使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要(2) 准确准确(zhnqu)可靠可靠 。(2) 尽可能避免多个电器元件依次动作尽可能避免多个电器元件依次动作(dngzu)才能接通另一才能接通另一 个电器的控制电路。个电器的控制电路。(3) 必须必须保证保证每个线圈加每个线圈加额定电压额定电压

20、工作，工作，不能不能将两个将两个 电压线圈串联。电压线圈串联。第29页/共71页第三十页，共71页。SB1SB2 25第30页/共71页第三十一页，共71页。SB1SB2 25421第31页/共71页第三十二页，共71页。起动时，接通起动时，接通组合开关组合开关Q，按，按动起动按钮动起动按钮SB2，则交流，则交流接触器通电，接触器通电，使衔铁使衔铁(xinti)吸合带动触头吸合带动触头将常开触点接将常开触点接通，电动机通通，电动机通电开始运行。电开始运行。QFUSBKMFRM3M3M3n吸合后自锁第32页/共71页第三十三页，共71页。M3nM3 SB1 停止时，按下停止时，按下停止按钮停止按

21、钮SB1，则交流接触器断则交流接触器断电电(dun din)，使衔铁释放触，使衔铁释放触头将常开触点断头将常开触点断开，电动机停转开，电动机停转。M3第33页/共71页第三十四页，共71页。SB1KMSB2FRKM FRKMFU3M.121354Q主主电电路路(dinl)控制电路控制电路4 直接直接(zhji)起动原理图：起动原理图：保险丝保险丝热继电器热继电器发热元件发热元件开关开关接触器接触器主触点主触点起动按钮起动按钮停止按钮停止按钮接触器接触器线圈线圈接触器接触器辅助触点辅助触点热继电器热继电器动断触点动断触点第34页/共71页第三十五页，共71页。SB1KMSB2FRKM FRKMF

22、U3M.121354Q合上开关合上开关(kigun)QKM辅助触点闭合自锁辅助触点闭合自锁 , 按下起动按钮按下起动按钮SB2 , KM线圈通电，线圈通电，KM主触点闭合，主触点闭合， 电动机运转。电动机运转。通电通电转动转动Q自锁自锁自锁自锁第35页/共71页第三十六页，共71页。.3MQ转动转动(zhun dng) 通电通电, KM线圈断电。线圈断电。KM主触点断开主触点断开, 电动机停转。电动机停转。KM辅助触点断开，取消自锁。辅助触点断开，取消自锁。第36页/共71页第三十七页，共71页。3）点动控制）点动控制(kngzh)：.3MQ 按下起动按钮电动机就转动，按下起动按钮电动机就转动

23、，一松手就停止。点动控制一松手就停止。点动控制(kngzh)在生产中也是常见的。在生产中也是常见的。第37页/共71页第三十八页，共71页。过载保护过载保护短路保护短路保护零压、欠压保护零压、欠压保护SB1KMSB2FRKM FRKMFU3M.121354Q主主电电路路控制电路控制电路第38页/共71页第三十九页，共71页。 交流交流(jioli)接触接触器：器：M3线圈线圈辅助触点辅助触点铁心铁心衔铁衔铁主触点主触点发热发热(f r)元件元件第39页/共71页第四十页，共71页。第40页/共71页第四十一页，共71页。M3n短路短路(dunl)保保护演示护演示当电路出现短路当电路出现短路(d

24、unl)时，线时，线路电流突然变大路电流突然变大，熔断器烧断而，熔断器烧断而切断线路电源，切断线路电源，电动机停转。常电动机停转。常开触点断开，线开触点断开，线路恢复供电后电路恢复供电后电机不会自行起动机不会自行起动FUM3第41页/共71页第四十二页，共71页。M3n过载保护过载保护(boh)演示演示当电路电动机过当电路电动机过载时，热继电器载时，热继电器的发热元件的发热元件(yunjin)将常将常闭触点断开，使闭触点断开，使接触器线圈断电接触器线圈断电主触点断开，电主触点断开，电动机停转。动机停转。M3第42页/共71页第四十三页，共71页。 在生产上往往要求运动部件在生产上往往要求运动部

25、件(bjin)向正向正反两方向运动。也就是让电动机做正、反转反两方向运动。也就是让电动机做正、反转运动。运动。如：起重机提升如：起重机提升(tshng)和下放货物和下放货物，工作台，工作台 的前进与后退移动等。的前进与后退移动等。 我们在学习电动机的工作原理时我们在学习电动机的工作原理时已经知道，只要将接到电源的任意已经知道，只要将接到电源的任意两根联线对调即可。为此我们采用两根联线对调即可。为此我们采用了下图所示的控制线路。了下图所示的控制线路。第43页/共71页第四十四页，共71页。 当正转接触器当正转接触器 KMF工作工作(gngzu)时，电动机正转时，电动机正转； 当反转接触器当反转接

26、触器KMR工作工作(gngzu)时，反转接触器时，反转接触器将电动机接到电源的任意将电动机接到电源的任意两根联线对调了一下，电两根联线对调了一下，电动机反转。动机反转。电机正、反转需要用电机正、反转需要用两个两个(lin )接触器来实现接触器来实现这一要求。这一要求。BM3ACKMFKMRQ第44页/共71页第四十五页，共71页。3MFRFU.FRQ.第45页/共71页第四十六页，共71页。3MFRFU.FRQ.第46页/共71页第四十七页，共71页。.断开断开(dun ki)断电断电(dun din)闭合闭合通电通电FR操作操作(cozu)：断电断电闭合闭合断开断开第47页/共71页第四十八

27、页，共71页。.断电断电通电通电FR操作：操作：断电断电第48页/共71页第四十九页，共71页。KMFKMF4123FR.第49页/共71页第五十页，共71页。KMF通电通电闭合闭合闭合闭合FR.4123操作过程操作过程：第50页/共71页第五十一页，共71页。 在生产在生产(shngchn)上往往要求运动部件向正上往往要求运动部件向正反两个方向运动。也就是让拖动部件反两个方向运动。也就是让拖动部件的电动机作正反转运动。的电动机作正反转运动。如：起重机的提升与下放货物。如：起重机的提升与下放货物。 工作台的前进工作台的前进(qinjn)与后退运动。与后退运动。第51页/共71页第五十二页，共7

28、1页。第52页/共71页第五十三页，共71页。 结构与按钮类似，但结构与按钮类似，但其动作其动作(dngzu)要由机械撞要由机械撞击。击。常开触点常开触点常闭触点常闭触点第53页/共71页第五十四页，共71页。STaSTb电机电机限位开关限位开关货物货物第54页/共71页第五十五页，共71页。12KMF断电断电(dun din)FR第55页/共71页第五十六页，共71页。第56页/共71页第五十七页，共71页。晶体管晶体管时间继电器时间继电器数字显示数字显示时间继电器时间继电器空气式空气式时间继电器时间继电器第57页/共71页第五十八页，共71页。空气空气(kngq)式时间继电器式时间继电器第

29、58页/共71页第五十九页，共71页。第59页/共71页第六十页，共71页。第60页/共71页第六十一页，共71页。 FRKMM1FU.Q.3SB1KTSB2KTFRKM.第61页/共71页第六十二页，共71页。FU.SB1.SB2第62页/共71页第六十三页，共71页。第63页/共71页第六十四页，共71页。常开触头常开触头 延时闭合延时闭合 常闭触头常闭触头 延时打开延时打开 常开触头常开触头常闭触头常闭触头线圈通电线圈通电 衔铁向下吸合衔铁向下吸合 连杆动作连杆动作 触头动作触头动作工作原理工作原理调节螺丝调节螺丝进气孔进气孔托板托板线圈线圈动铁心动铁心恢复弹簧恢复弹簧挡块挡块释放弹簧释

30、放弹簧活塞杆活塞杆橡皮膜橡皮膜排气孔排气孔第64页/共71页第六十五页，共71页。常闭常闭 延时闭合延时闭合(b h) 常闭常闭 延时断开延时断开(dun ki) 常开触头常开触头常闭触头常闭触头空气式时间继电空气式时间继电器的延时范围大器的延时范围大(有有 0.4 60 s 和和0.4 180s两种两种)。结构简单，但准结构简单，但准确度较低。确度较低。第65页/共71页第六十六页，共71页。第66页/共71页第六十七页，共71页。3 FR1KM1M1FU.Q. FR2KM23M2.1第67页/共71页第六十八页，共71页。SB1KM1SB2KM1FR1SB4KM2FR2SB3KM1KM2.12FU.第68页/共71页第六十九页，共71页。SB1KM1SB2KM1FR1SB4KM2FR2SB3KM1KM2.12FU.第69页/共71页第七十页，共71页。M3线圈线圈辅助触点辅助触点铁心铁心衔铁衔铁主触点主触点第70页/共71页第七十一页，共71页。