电大电工电子技术第四章-2控制电路

1、第四章异步电动机及其控制电路4.6三相异步电动机的控制线路4.7其他电动机简介4.8输配电简介与安全用电常识4.6三相异步电动机的控制电路1.点动控制线路2.长动控制线路3.正反转控制线路4.时间控制5.行程控制熔断器FU交流接触器KM组合开关Q按扭SBSB5M3～41.点动控制线路(a)接线图点动控制原理图M3~ABCKMFUQB'C'KMSB动作过程触头（KM）打开按钮松开线圈（KM）断电电机停转。触头（KM）闭合按下按钮（SB）线圈（KM）通电电机转动；控制电路主电路(b)2.长动控制线路电动机连续运行KM自保持自保的作用按下按钮（SB），线圈（KM）通电，电机起动；同时，辅助触头（KM）闭合，即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机连续运转。KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1起动按钮停车按钮FRFR电动机的保护短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏产生强大的电动力，使电动机和电器设备产生机械性损坏，故要求迅速、可靠切断电源。通常采用熔断器FU和过流继电器等。欠压是指电动机工作时，引起电流增加甚至使电动机停转，失压(零压)是指电源电压消失而使电动机停转，在电源电压。

2、恢复时，电动机可能自动重新起动(亦称自起动)，易造成人身或设备故障。常用的失压和欠压保护有：对接触器实行自锁；用低电压继电器组成失压、欠压保护。过载保护是为防止三相电动机在运行中电流超过额定值而设置的保护。常采用热继电器FR保护，也可采用自动开关和电流继电器保护。3、电机的正反转控制(1)KMFKMFSB1SBFFRM3~ABCKMFFUQSKHKMRKMRKMRSBR该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。SBF和SBR不能同时按下，否则会造成短路！操作过程：SBF正转SBR反转停车SB13、电机的正反转控制(2)--加互锁互锁作用：正转时，SBR不起作用；反转时，SBF不起作用。从而避免两触发器同时工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRM3~ABCKMFFUQSKHKMRSBR互锁KMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMRKMFSBR3、电机的正反转控制(3)--双重互锁KMRM3~ABCKMFFUQSKH电器互锁机械互锁双保险机械互锁（复合按钮）电器互锁（互锁触头）4.时间控制时间控制：利用时间继电器进行延时控制。下面以大容量鼠笼。

3、式三相异步电动机Y－降压起动为例讲解大容量鼠笼式三相异步电动机不能直接启动，否则会造成电网电压的波动，一般采取的措施式降压启动Y－起动：正常运行lUAZBYXClI起动ABCXYZlUlYIZUIllY33ZUIll设：电机每相阻抗为z31llYIIAZBYXC正常运行UPABCXYZ起动UP'StstYTT31PPUU31（2）Y－起动应注意的问题：（1）仅适用于正常接法为三角形接法的电机。所以降压起动适合于空载或轻载起动的场合)(2UTSTY－起动也时ststTI,。接线示意图U1V1W1W2U2V2U1V1W1W2U2V2U1V1W1U2V2W2U1V1W1(a)星型连接(b)三角形连接U2V2W2时间继电器触头类型断电式常闭断电后延时闭合常开断电后延时断开通电式瞬时动作延时动作常闭触点常开触点常开通电后延时闭合常闭通电后延时断开KMFUQSFR电机绕组A'xB'yC'zKM-YA'B'C'XYZYZB'YXC'A'KM-主电路电机的Y－起动KM-Y闭合，电机接成Y形；KM-闭合，电机接成形。KMFUQSFR电机A'xB'yC'zKM。

4、-YKM-KM-KTKTKM-YKM-YKM-KM-KTKM-KMSB1SB2KMY－起动控制电路FR主电路接通电源延时KTKM-KM-YY转换完成SB2KMKTKM-YKM-5、行程控制KMRM3~ABCKMFFUQSFR行程控制实质为电机的正反转控制，只是在行程的终端要加限位开关。正程逆程BA行程控制电路（1）控制回路KMFFRKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF限位开关正程限位开关STASTB逆程至右极端位置撞开STA动作过程SB2正向运行电机停车（反向运行同样分析）行程控制(2)--自动往复运动正程逆程电机工作要求：1.能正向运行也能反向运行2.到位后能自动返回电机STaSTbKMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTb自动往复运动控制电路限位开关采用复合式开关。正向运行停车的同时，自动起动反向运行；反之亦然。关键措施4.7其他电动机简介4.7.1单相异步电动机单相异步电动机是指用单相交流电驱动的异步电动机。它的结构原理与三相异步电动机基本相同，但在结构上有所区别其定子通常有两相绕组组。

5、成，转子是鼠笼型的。常见的单相异步电动机：1.单向电阻分相起步异步电动机2.单相电容分相起步异步电动机4.7.2直流电动机直流电动机是指把直流电转换为机械能的电动机。直流电动机的特点1.调速性能好。2.起动力矩大。一．直流电动机的结构直流电动机分为两部分：定子与转子。其中静止部分叫做定子，旋转部分叫做转子。1.定子包括：磁极，机座，端盖，电刷装置等。2.转子包括：电枢铁芯，电枢绕组，换向器，轴和风扇等。(转子也叫电枢)直流电动机工作原理IU–+SbNacd直流电从两电刷之间通入电枢绕组，电枢电流方向如图所示。由于换向片和电源固定联接，无论线圈怎样转动，总是S极有效边的电流方向向里,N极有效边的电流方向向外。电动机电枢绕组通电后中受力(左手定则)按顺时针方向旋转。U–+U–+电刷换向片U–+IFFTn换向器作用：将外部直流电转换成内部的交流电，以保持转矩方向不变。伺服电动机可分为两类：伺服电动机又称执行电动机。其功能是将输入的电压控制信号转换为轴上输出的角位移和角速度，驱动控制对象。交流伺服电动机直流伺服电动机4.7.3伺服电动机伺服电动机可控性好，反应迅速。是自动控制系统和计算机。

6、外围设备中常用的执行元件。1.交流伺服电动机交流伺服电动机就是一台两相交流异步电机。它的定子上装有空间互差90的两个绕组：励磁绕组和控制绕组，其结构如图所示。励磁绕组控制绕组杯形转子内定子交流伺服电动机结构图不同控制电压下的机械特性曲线n=f(T),U1=常数Ton交流伺服电动机的机械特性如图所示。在励磁电压不变的情况下，随着控制电压的下降，特性曲线下移。在同一负载转矩作用时，电动机转速随控制电压的下降而均匀减小。12.直流伺服电动机永磁式：定子磁极为永久磁铁，控制电动机只能控制电枢SMUfIfIaUa放大器U++––直流伺服电动机的接线图Uf为励磁电压Ua为电枢电压直流伺服电动机的结构与他励直流电动机基本相同。只是为减小转动惯量，电机做得细长一些。按照定子磁极的励磁方式分永磁式直流伺服电动机和电磁式直流伺服电动机。电磁式：励磁绕组和电枢分别由两个独立的电源供电。控制方式有电枢控制和磁场控制。磁场控制性能差，多采用电枢控制方式由机械特性可知：(1)一定负载转矩下，当磁通不变时，Uan。(2)Ua=0时，电机立即停转。电动机反转：改变电枢电压的极性，电动机反转。机械特性曲线如图。

7、所示。直流伺服电动机的n=f(T)曲线(Uf=常数)Uf为励磁电压Ua为电枢电压nTO4.7.4步进电机特点:(1)来一个脉冲，转一个步距角。(2)控制脉冲频率，可控制电机转速。(3)改变脉冲顺序，可改变转动方向。步进电机是利用电磁铁的作用原理，将脉冲信号转换为线位移或角位移的电机。每来一个电脉冲，步进电机转动一定角度，带动机械移动一小段距离。区别在于励磁式步进电机的转子上有励磁线圈，反应式步进电机的转子上没有励磁线圈。种类：励磁式和反应式两种。常用的是反应式反应式步进电动机定子的相数m一般为2、3、4、5、6，定子磁极个数为相数的2倍。下面以三相六级反应式步进电机为例说明步进电机的结构和工作原理。ABCIAIBIC定子内圆周均匀分布着六个磁极，磁极上有励磁绕组，每两个相对的绕组组成一相。转子有四个齿。定子转子1.三相单三拍CA'BB'C'A3412A相绕组通电，B、C相不通电。由于在磁场作用下，转子总是力图旋转到磁阻最小的位置，故在这种情况下，转子必然转到左图所示位置：1、3齿与A、A′极对齐。CA'BB'C'A同理，B相通电时，转子会转过30角，2、4齿和B、B´磁极轴线对齐；当。

8、C相通电时，转子再转过30角，1、3齿和C´、C磁极轴线对齐。C'CA'BB'A1.三相单三拍按ABCA……的顺序给三相绕组轮流通电，转子便一步一步转动起来。每一拍转过30°(步距角)，每个通电循环周期(3拍)转过90°(一个齿距角)。2.三相六拍一个通电循环周期如下：AABBBCCCA，每个循环周期分为六拍。每拍转子转过15（步距角），一个通电循环周期(6拍)转子转过90(齿距角)。3.三相双三拍一个通电循环周期如下：按ABBCCA的顺序给三相绕组轮流通电。每拍有两相绕组同时通电。3.三相双六拍循环周期：按AABBBCCCAA或者AACCCBBBAA的顺序这两种方式通电时，电动机运转更稳定发电机组发出的电压一般为6.3KV、10.5KV、13.8以及15.7KV4.8输配电简介与安全用电常识4.8.1输配电电力是现代工业的主要动力，在各行各业中都得到了广泛的应用。通常把发电、变电、输电、配电和所及用电五个环节组成的电能生产与消耗系统称为电力系统。1.发电－发电是将水力、火力、风力、核能和沼气等非电能转换成电能的过程。2.变电站－。

9、变换电压和交换电能的场所4.8.1输配电3.电力网－输送和分配电能的通道4.电能用户－电能的使用者4.8.2安全用电常识1.安全用电重要性2.电气事故的原因1)违章操作:违反“停电检修安全工作制度”，因误合闸造成维修人员触电、带电移动电器设备、用水冲洗或用湿布擦拭电气设备、违章救护他人触电，造成救护者一起触电2)施工不规范：误将电源保护接地与零线相接使机壳带电，插头接线不合理，造成电源线外露、照明线路敷射不合规范造成搭接物带电、施工中未对电气设备进行接地保护处理。3）产品质量不合格：电气设备缺少保护设施造成电器在正常情况下损坏和触电、带电作业时，使用不合理的工具或绝缘设施造成维修人员触电、产品使用劣质材料，使绝缘等级、抗老化能力很低，容易造成触电。4)偶然条件：电力线突然断裂使行人触电；狂风吹断树枝将电线砸断；雨水进入家用电器使机壳漏电等偶然事件均会造成触电事故3.电流对人体的危害人体触电时，电流对人体会造成两种伤害：电击和电伤。电击是指电流通过人体，影响呼吸系统、心脏和神经系统，造成人体内部组织的破坏乃至死亡。电伤是指在电弧作用下或熔断丝熔断时，对人体外部的伤害，如烧伤、金属溅伤。

10、等。人体允许的安全工频电流:30mA工频危险电流:50mA4.电压对人体的伤害触电电压越高，通过人体的电流越大就越危险。因此，把36V以下的电压定为安全电压。工厂进行设备检修使用的手灯及机床照明都采用安全电压。5.电气事故的紧急处理电气事故包括电气失火、设备烧毁以及人身触电。