电工技术基础电工学 I第2版 王英电工技术基础.10.ppt

* 第10章 电气控制 现代生产中广泛采用自动控制系统，由继电器组成的有 触点（开关）控制电路，是实现自动控制的一种简便方法。 对常用低压电器进行简要介绍，然后着重介绍继电器控制电路的工作原理、控制方法及简单控制电路的设计。最后对可编程序控制器（PLC）进行介绍。 10.1　低压控制电器 常用的低压电器有两类，一类是手动控制的通断电器，也称为主令电器。如开关、按钮等，是人工操作直接控制的电器；另一类是用于自动控制的通断电器，如接触器、继电器等，这类电器是依靠控制电压、电流或其他物理量来改变其工作状态。 低压 电器 配电 电器 控制 电器 开关 熔断器 …… 接触器 继电器 起动器 …… 时间继电器 热继电器 …… 10.1　低压控制电器 10.1.1　刀开关 1．低压闸刀开关 低压闸刀开关是手动电器中的基本设备，其结构和操作方 法较为简单，主要用作分断小容量的低压配电线路，或者 用于直接起动小容量电动机，闸刀的级数分为单极、双 极和三极几种。每种又有单掷与双掷的区别。 低压闸刀开关 2． 转换开关 转换开关又称组合开关，是由数层动、静触片组装在绝缘盒内而成的。动触片装在转轴上，用手柄转动转轴使动触片与静触片接通与断开。可实现多条线路、不同联结方式的转换。 转换开关的结构和符号 10.1.2　按钮 按钮用手按下后接通，松手后靠弹簧力将它恢复到断开的状态，按钮一般不用于分合主电路，它只起发出“接通”和“断开”信号的作用。最常见的按钮是复合式的，包括一个动合触头和一个动断触头。 按钮及符号 10.1.3　熔断器 熔断器是一种最常见的短路保护器件。熔断器按照其结构和用途分有插入式、螺旋式、无填料密封式、有填料密封式、快速式等。 熔断器的符号及保护特性 10.1.4 热继电器 热继电器主要用于电动机的过载保护。 热继电器的发热元件串接在电动机的主电路中，常闭触点串接在电动机的控制电路中。正常情况下，双金属片变形不大，但当电动机过载到一定程度时，热继电器将在规定时间内动作，切断电动机的供电电路，使电动机断电停车，受到保护。 热继电器的结构图和电路符号 10.1.5 低压断路器 低压断路器结构图 1－主触点；2－锁键；3－搭钩；4－转轴；5－杠杆；6－分励脱扣器；7、9、13－衔铁； 8、15－弹簧；10－欠电压脱扣器；11－热元件；12－双金属片；14－过电流脱扣器 低压断路器又称空气自动开关。在功能上，它相当于闸刀开发、热继电器、 过电流继电器和欠电压继电器的组合，能有效地对电路进行过载、短路、 欠电压保护，以及不频繁地分、合电路。一旦电路发生故障，其保护装置 立即动作切断电路，当故障排除后，无需更换零件，可迅速恢复供电。 10.1.6 交流接触器与中间继电器 交流接触器和中间继电器的基本结构相似，都采用电磁工 作原理，属于电磁式低压电器。交流接触器主要是由电磁 系统、触头系统和灭弧装置三大部分组成 。 交流接触器的结构示意图和电路符号 中间继电器的图形符号 中间继电器在控制线路中主要起扩大触点容量和扩展触点数量的作用。其工作原理与小型接触器相同，当采用其他小容量的继电器控制接触器，继电器的容量或触点数量不足时，可采用中间继电器进行扩展。 10.2　继电一接触器控制电路 10.2.1　继电接触控制器控制电路图的阅读方法 1．应了解机械设备和工艺过程，掌握生产过程对控制电 路的要求。 2．要掌握控制电路构成的特点，通常一个系统的总控制电 路分为主电路和控制电路两部分。 3．为表达清楚，识图方便，在一份总电路图中，同一电器 的各个部件经常不画在一起，而是分布在不同地方，甚至 不在一张图上。 4．电路图中的所有电器的触头的状态均为常态，即吸引线 圈不带电、按钮没按下的情况等。 5．一般控制电路，其各条支路的排列常依据生产工艺顺序 的先后，由上至下排列。 10.2.2　继电接触器控制的基本电路 1．三相异步电动机点动控制电路 M 3~ A B C KM FU Q KM SB 动作过程 主触头（KM）打开 按钮松开（SB） 线圈（KM）断电 电机停车。 主触头（KM）闭合 按下按钮（SB） 线圈（KM）通电 电机运行； 控制电路 主电路 2．三相异步电动机的直接起、停控制电路 KM M 3~ A B C KM FU Q FR 电流形成回路， 只要接两相就可以了。 发热 元件 热继电 器触头 主电路 控制电路 KM SB1 SB2 FR ~ 电机工作时，若因负载过重而使 电流增大，但又比短路电流小。此 时熔断器起不了保护作用，应加热 继电器，进行过载保护。 M 3~ A B C KM FU Q FR 过载保护：加