61常用控制电路.pptx

第六章第六章 电力拖动控制电路及系统电力拖动控制电路及系统61常用控制电路常用控制电路62异步电机的基本保护环节异步电机的基本保护环节63三相异步电机的各种控制电路三相异步电机的各种控制电路64典型控制电路典型控制电路65锚机、绞缆机电力拖动控制系统锚机、绞缆机电力拖动控制系统66起货机的电力拖动起货机的电力拖动67自动操舵控制系统自动操舵控制系统本节介绍的控制电器主要有五种本节介绍的控制电器主要有五种主令电器、熔断器、主令电器、熔断器、接触器、继电器、空气断路器接触器、继电器、空气断路器 总体要求总体要求：各种电器主要应该掌握其工作原理，结构则可一般了解。各种电器主要应该掌握其工作原理，结构则可一般了解。6-1、常用控制电器、常用控制电器低压电器：常指用于交流额定电压低压电器：常指用于交流额定电压1200v1200v、直流额、直流额定电压定电压1500v1500v及以下的电路中的电器产品及以下的电路中的电器产品HK系列刀开关带熔断器刀开关带熔断器刀开关三相刀开关三相刀开关防爆刀开关自动电源转换开关万能转换开关可逆转换开关各种类型按钮带灯普通按钮微动开关各种类型行程开关接近开关各种接近开关单元件断路器单相断路器三相断路器带漏电保护断路器RL1系列螺旋式熔断器RT0系列有填料封闭管式熔断器瓷插式熔断器 RO,RT系列熔断芯子 慢溶保险丝 高分子PTC自复保险丝CFC36系列交流接触器CKC1（CJ40）系列接触器中间继电器中间继电器热继电器热继电器空气囊时间继电器空气囊时间继电器电子式时间继电器AR-731F2AR-731F3JSS1P1-时间继电器DH11S-S-时间继电器按钮是一种短时接通或断开小电流电路的手动电器，常用于控制电路中发出启动或停止等指令，以控制接触器、继电器等电器的线圈电流的接通或断开，再由它们去接通或断开主电路。结构：按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式动触头、静触头和外壳组成一、主令电器一、主令电器 按钮开关按钮开关主令电器是切换控制线路的单极或多极电器，其触头容量小，不能切换主电路。主要包括按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器等。常开按钮：手指未按下时，触头是断开的；当手指按下时，触头接通；手指松开后，在复位弹簧作用下触头又返回原位断开。它常用作启动按钮。常闭按钮：手指未按下时，触头是闭合的；当手指按下时，触头被断开；手指松开后，在复位弹簧作用下触头又返回原位闭合。它常用作停止按钮。复合按钮：将常开按钮和常闭按钮组合为一体。当手指按下时，其常闭触头先断开，然后常开触头闭合；手指松开后，在复位弹簧作用下触头又返回原位。它常用在控制电路中作电气联锁。常用有HZ10系列：H-开关类电器，Z-转换开关。注意：1.这是通断较大电流的转换开关，与通过小电流的万能转换开关不同。2.若解体应注意弹簧的安装。弹簧的作用：快速通断，避免损坏触头。组装后的样子组装后的样子 组合开关组合开关组合开关又称转换开关，由分别装在多层绝缘件内的动、静触片组成。手柄沿任一方向每转动90，触片便轮流接通或分断。为了使开关在切断电路时能迅速灭弧，在开关转轴上装有扭簧储能机构，使开关能快速接通与断开，从而提高了开关的通断能力。用途：行程开关又称限位开关，是利用机械运动部件的碰撞或接近来控制其触头动作的开关电器。结构：主要由触头系统、操作机构和外壳组成。常用型式有按钮式和转臂式两种。行程开关行程开关 主令控制器主令控制器用途：主令控制器是一种多位置多回路的控制开关，适合于频繁操作并要求有多种控制状态的场合，例如起货机、锚机的控制等。表示：1.图形符号：触点用小圆圈表示，虚线表示档位，在虚线上涂上黑点表示触点在对应的档位接通，没有黑点则表示断开。2.触头表表示：将触点与档位分别画在表格中的行和列，对应的格子内用“”表示触点在该档位接通，空白表示断开。主令控制主令控制器的外观器的外观熔断器按结构可分为开启式、半封闭式和封闭式。封闭式熔断器又分为有填料、无填料管式和有填料螺旋式等。按用途分有工业用熔断器、保护半导体器件熔断器、具有两段保护特性的快慢动作熔断器、自复式熔断器等。结构和特征结构和特征 用途：作为短路保护的电器。熔丝具有“反时限特性”。二、熔断器二、熔断器(1）瓷插式熔断器：常用的瓷插式熔断器为RC1A系列，它由瓷盖、瓷底座、静触头、动触头和熔体组成，动触头在瓷盖两端，熔体沿凸起部分跨接在两个动触头上。瓷插式熔断器一般用于交流50 Hz，额定电压380 V及以下、额定电流200A以下的电路末端，用于电气设备的短路保护和照明电路的保护。（2）有填料螺旋式熔断器：它由瓷帽、熔管、瓷套及瓷座等组成。熔管是一个瓷管，内装熔体和灭弧介质石英砂，熔体的两端焊在熔管两端的金属盖上，其一端标有不同颜色的熔断指示器，当熔体熔断时指示器弹出，便于发现并更换同型号的熔管。这种熔断器的特点是其熔管内充满了石英砂填料，以增强熔断器的灭弧能力。因为石英砂具有很大的热惯性与较高的绝缘性能，且它为颗粒状，同电弧接触面大，能大量吸收电弧的能量，使电弧很快冷却，从而加快电弧熄灭过程。（3）无填料封闭管式熔断器：这种熔断器由熔管、熔体和插座组成，熔体被封闭在不充填料的熔管内。总原则：熔断器的额定电压和额定电流应不小于线路的额定电压和所装熔体的额定电流。熔断器的分断能力必须大于电路中可能出现的最大故障电流。选用原则选用原则（1）对于电炉和照明等电阻性负载，可用作过载保护和短路保护，熔体的额定电流应稍大于或等于负载的额定电流。（2）电动机的启动电流很大，熔体的额定电流应考虑启动时熔体不能熔断而选得较大些，因此对电动机只宜作短路保护而不能作过载保护。对单台电动机，熔体的额定电流（IfN）应不小于电动机额定电流（IN）的1.52.5倍，即IfN(1.52.5)IN轻载启动或启动时间较短时，系数可取1.5，带负载启动、启动时间较长或启动较频繁时，系数可取2.5。（1）熔断器的插座和插片的接触应保持良好。（2）熔体烧断后，应首先查明原因，排除故障。更换熔体时，应使新熔体的规格与换下来的一致。（3）更换熔体或熔管时，必须将电源断开，防触电。（4）安装螺旋式熔断器时，电源线应接在瓷底座的下接线座上，负载线应接在螺纹壳的上接线座上。这样可保证更换熔管时，螺纹壳体不带电，保证操作者人身安全。使用时的注意事项使用时的注意事项接触器是利用电磁吸力与弹簧弹力配合动作，使触头闭合或分断，以控制电路的分断的。当吸引线圈得电后，衔铁被吸合，各个动合触头闭合，动断触头分断，接触器处于得电状态。当吸引线圈失电后，衔铁释放，在恢复弹簧的作用下，衔铁和所有触头都恢复常态，接触器处于失电状态。三、接触器三、接触器1）电磁系统：线圈、动铁心、静铁心组成。铁心上装有短路铜环，以减少衔铁吸合后的振动和噪声。交流接触器交流接触器2）触头系统：接触器的执行元件,必须工作可靠，接触良好。触头按接触情况可分为点接触式、线接触式和面接触式三种。3）灭弧装置：电弧的产生，会损坏触头，减少触头的使用寿命；而且延长电路切断时间，甚至引起弧光短路，造成事故。交流接触器常见故障1)触头过热：接触压力不足、触点表面氧化、触点容量不够等，造成触头表面接触电阻过大，使触头发热。2)触头磨损：一是电气磨损，由电弧的高温使触头上的金属氧化和蒸发所造成；另一是机械磨损，由于触头闭合时的撞击，触头表面相对滑动摩擦所造成。3)线圈失电后触头不能复位：触头被电弧熔焊在一起、铁心剩磁太大、复位弹簧弹力不足、活动部分被卡住等。4)铁心噪声大：短路环损坏或脱落；衔铁歪斜或衔铁与铁心接触不良；其它机械方面的原因，如复位弹簧弹力太大、衔铁不能完全吸合等也会产生较强的噪声。5)线圈过热或烧毁：线圈匝间短路、衔铁闭合后有间隙、操作频繁、外加电压过高或过低等。直流接触器主要用于额定电压至440 V、额定电流至600 A的直流电力线路中，作为远距离接通和分断线路，以控制直流电动机的启动、停止和反向，多用在冶金、起重和运输等设备中。直流接触器和交流接触器一样，也是由电磁系统、触头系统和灭弧装置等部分组成的。直流接触器直流接触器1 电磁系统由线圈、铁心和衔铁组成。铁心用整块铸铁或铸钢制成，无需安装短路环。线圈的匝数较多，电阻大，线圈本身发热，因此线圈做成长而薄的圆筒状，且不设线圈骨架，使线圈与铁心直接接触，以便散热。2 触点系统 分主触点和辅助触点。主触点一般做成单极或双极，因主触点接通或断开的电流较大，故采用滚动接触的指形触点，以延长触头的使用寿命；辅助触点的通断电流较小，常采用点接触的双断点桥式触点3 灭弧装置直流接触器的主触头在分断较大电流时，会产生强大的电弧。在同样的电气参数下，熄灭直流电弧比熄灭交流电弧要困难，因此，直流接触器的灭弧一般采用瓷吹式灭弧装置。四、继电器四、继电器过电流继电器IId电动机过载及短路保护动作动作用途用途欠电流继电器IUd欠电压（或零压）继电器在电压低于规定值时动作，对电路进行欠电压（或零压）保护。欠电压继电器UUd1 空气阻尼式时间继电器空气阻尼式时间继电器：利用空气阻尼的原理制成的，它由电磁系统、延时机构和触头系统三部分组成。通电延时型通电延时型断电延时型断电延时型根据触头延时的特点有根据触头延时的特点有时间继电器时间继电器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 线圈线圈衔铁衔铁常闭触头常闭触头常开触头常开触头线圈通电线圈通电 衔铁吸合（向下）衔铁吸合（向下）连杆动作连杆动作 触头动作触头动作动作过程动作过程铁心铁心出气孔出气孔进气孔进气孔橡皮膜橡皮膜伞形活塞伞形活塞 杠杆杠杆断断 电电 式式常闭常闭断电后断电后延时闭合延时闭合常开常开断电后断电后延时断开延时断开通通 电电 式式瞬瞬时时动动作作延延时时动动作作常闭触点常闭触点常开触点常开触点常开常开通电后通电后延时闭合延时闭合常闭常闭通电后通电后延时断开延时断开2 电磁式时间继电器电磁式时间继电器一般只用于直流电路，且只能直流断电延时动作。它是利用阻尼的方法来延缓磁通变化的速度，以达到延时的目的的。3 电子式时间继电器电子式时间继电器按其结构可分为阻容式时间继电器和数字式时间继电器，按延时方式分为通电延时型和断电延时型。阻容式利用RC电路充放电原理构成延时电路.热继电器:利用电流通过发热元件所产生的热效应，使双金属片受热弯曲而推动机构动作的继电器。用途：主要用于电动机的过载、断相及电流不平衡的保护及其他电器设备发热状态的控制。热继电器热继电器速度继电器是一种反映转速和转向的继电器.用途：是当转速达到规定值后继电器动作，常应用于电动机的反接制动控制线路，故又称为反接制动继电器。结构：速度继电器由转子、定子及触头三部分组成。速度继电器速度继电器感应式感应式转轴转轴永久磁铁永久磁铁圆环圆环鼠笼绕组鼠笼绕组摆槌摆槌弹簧弹簧触头触头触头触头电动机的机械制动采用电磁制动器来实现的，常见的有圆盘式和抱闸式两种。电磁制动器电磁制动器1)圆盘式电磁制动器 工作原理：当电动机运转时，电磁刹车线圈通电产生吸力，将静摩擦片吸住，而与动摩擦片相脱开，使电动机可自由旋转。停车时，刹车线圈失电，静摩擦片被反作用弹簧紧压到安装在电动机轴上的动摩擦片上，产生摩擦力矩，迫使电动机停转。调节过程：调整制动器外壳上的螺栓，用于改变反作用弹簧制动力矩，但必须注意所有螺栓要均匀调节，否则会造成摩擦片歪斜、气隙不均匀，出现噪声和振动。圆盘式电磁制动器工作时静、动摩擦片之间的间隙通常在2至6mm之间，间隙过小，容易造成松闸时静、动摩擦片之间的擦碰；间隙过大，则在制动时产生较大机械碰撞。2)2)抱闸式电磁制动器抱闸式电磁制动器抱闸式电磁制动器又叫电磁抱闸，其制动原理与圆盘式电磁制动器相仿。它由制动电磁铁和制动闸瓦制成。当制动电磁铁线圈通电后，产生吸力，使抱闸闸瓦松开，电动机便能自由转动；当线圈断电时，闸瓦在弹簧力作用下，将电动机闸轮刹住，使电动机迅速停转。空气断路器又叫自动空气开关或低压断路器，相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流继电器和欠压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。空气断路器主要由触头系统、操作机构和保护元件三部分组成。其主要参数是额定电压、额定电流和允许切断的极限电流。选择时空气断路器的允许切断极限电流应略大于线路最大短路电流。空气断路器空气断路器单元件断路器单相断路器三相断路器 空气断路器的工作原理：电磁脱扣器3的线圈和热脱扣器5的热元件电阻丝与电路串联，分离脱扣器4和失压脱扣器6的线圈与电路并联。保护功能：1、短路保护：当电路发生短路或较大过电流时，磁力增加将衔铁吸合，撞击杠杆，搭钩松开，触头分断。2、欠压保护：当电路电压下降较多或失去电压时，欠压脱扣器磁力减小或失去，其衔铁被弹簧拉开，撞击杠杆，顶上搭钩，触头分断。3、过载保护：当电路发生过载时，双金属片发生弯曲，撞击杠杆，顶开搭钩，触头分断。