三相异步电动机的控制电路

背景知识教学导航实物图烟台工程职业技术学院器材与元件自测题考核要求操作指导项目四三相异步电动机控制电路烟台工程职业技术学院教学导航返回教知识重点1.三相异步电动机基本控制电路常用低压电器的结构、工作原理、用途及型号含义；2.三相异步电动机基本控制电路工作原理；3.三相异步电动机基本控制电路安装方法。知识难点1.交流接触器工作原理；2.热继电器工作原理；3.三相异步电动机Y—△降压启动控制电路工作原理；4.三相异步电动机基本控制电路安装方法。推荐教学方式理论与实际紧密结合，注重实际操作。建议学时14学时学推荐学习方法积极动手操作，练中学、学中练。必须掌握的理论知识1.三相异步电动机基本控制电路常用低压电器的工作原理；2.三相异步电动机基本控制电路工作原理；必须掌握的技能三相异步电动机基本控制电路安装方法。烟台工程职业技术学院实物图返回三相异步电动机接触器联锁的正反转控制线路是工业生产中常见的的电机运行方式。由交流接触器、电源开关、熔断器、热继电器和按钮组成，按动按钮不同位置可实现三相异步电动机正反转控制。烟台工程职业技术学院器材与原件返回代号名称型号规格数量QF组合开关HZ10-25/31FU1熔断器RL1-60/3、熔体20A3FU2熔断器RL1-15、熔体5A2KM1、KM2交流接触器CJ0-20、线圈电压380V2FR热继电器JR16-20/3D、15.4A1SB按钮LA10-3H1XT接线端子JD0-10201M三相笼型异步电动机Y132M-4-B3、7.5kW、1450r/min1烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.24.1三相异步电动机控制电路常用低压电器知识分布网络刀开关组合开关按钮行程开关接触器常用低压电器的分类手动类电器保护类电器自动类电器低压开关主令电器时间继电器热继电器熔断器空气断路器烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.24.1.1手动电器1．刀开关刀开关外形如图4-1-1所示、结构如图4-1-2所示。刀开关主要由动触刀、静夹座、操作手柄和绝缘底座组成。靠手动来实现触刀与夹座的接触或分离，以便实现对电路的接通与分断的控制。图4-1-1刀开关的外形图4-1-2刀开关的符号QS静夹座动触刀图4-1-3刀开关的符号烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.2刀开关按刀的极数可分为单极、双极和三极。刀开关在电路图中的符号如图4-1-3所示，其文字符号为QS。刀开关一般用于接通或分断小负荷电路。主要用于照明、电热设备及小容量电动机控制电路中。供手动不频繁地接通和分断电路用，或用于电源侧作隔离开关（不带负载操作）。提示！安装时刀开关应垂直放置，保证开关分断时，动触刀自然垂落在下方。电源进线接上面进线座，负载接下面出线座。以保证操作时人身安全。刀开关又称开启式负荷开关，其型号及含义为:HK□—□/□开启式负荷开关极数设计序号额定电流烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.22．组合开关组合开关又叫转换开关，它触点对数多，接线方式灵活，体积小，操作方便，开关内部装有扭簧储能机构，能快速闭合与分断。图4-1-4是三极组合开关外形图。图4-1-5为组合开关结构图，三极组合开关有6个静触点和三个动触片，三个动触片装在绝缘板上并套在方轴上，手柄带动方轴作90度正反向转动，使动触片与静触点接通或分断。其图形符号如图4-1-6，文字符号是QS。QS动触点静触点转轴手柄图4-1-4组合开关外形图4-1-5组合开关结构图4-1-6组合开关的符号烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.2组合开关可作为电源隔离开关，也可不频繁地直接接通或分断小负荷电路，比如控制小容量（5KW以下）异步电动机的启动，正反转和停止。组合开关型号及含义为:HZ10□□□组合开关极数设计序号开关专门用途代号额定电流烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.23．按钮按钮也起接通或分断电路的作用，但它触点面积小，不能用来控制大电流的主电路，其额定电流不能超过5A，只能短时接通和分断小电流的控制电路，以发出指令。所以又称主令电器。其外形如图4-1-7所示，结构图如图4-1-8所示，图形符号如图4-1-9所示，其文字符号为SB。图4-1-7按钮外形图按钮一般由按钮帽、复位弹簧、桥式动触点、静触点、支柱连杆及外壳等部分组成。如图4—1-8所示。按钮按静态（不受外力作用）时触点的分合状态，可分为常开按钮（启动按钮）、常闭按钮（停止按钮）和复合按钮。烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.2常开按钮在常态下触点是断开的，当按下按钮帽时，触点闭合；松开后，按钮在复位弹簧作用下按钮自动复位。常闭按钮在常态下其触点是闭合的，当按下按钮帽时，触点断开；松开后，在复位弹簧作用下按钮自动复位。图4-1-8复合按钮结构1.按钮帽2.复位弹簧3.桥式动触点4.静触点5.连杆6.外壳456321（a）（b）（c）图4-1-9按钮的符号（a）常开按钮（b）常闭按钮（c）复合按钮SB烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.2复合按钮是将常开和常闭按钮组合为一体，当按下复合按钮时，常闭触点先断开，常开触点后闭合，当按钮释放后，在复位弹簧作用下按钮复原，复原过程中常开触点先恢复断开，常闭触点后恢复闭合。按钮的型号及含义为：LA□—□□□主令电器结构形式代号按钮常闭触点数设计序号常开触点数提示！所谓常开触点、常闭触点是指电器在不受外力或电力作用时触点所处的状态。在很多电器上都存在常开触点、常闭触点组成的复合触点，当电器受外力或电力作用时，常闭触点先分断，常开触点后闭合；当电器失去外力或电力时，常开触点先分断，常闭触点后闭合。这种动作顺序对分析电路控制原理非常重要。烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.24、行程开关行程开关也是主令电器的一种，通常行程开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定的位置或行程实现自动停止，反向运动，变速运动或自动往返运动等。图4-1-10为各类行程开关的外形图。图4-1-10行程开关的外形从结构上来看，行程开关可分为三个部分，触点系统、操作机构和外壳。烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.2图4-1-11为单轮式形成开关结构示意图。当运动部件的挡铁碰压行程开关的滚轮时，杠杆与转轴一起转动，使凸轮推动撞块，当撞块被压到一定位置时，推动微动开关快速动作，使其常闭触点断开，常开触点闭合。当滚轮上的挡铁移开后，复位弹簧就使行程开关各部分恢复原始位置，图4-1-11行程开关结构示意图行程开关在电路图中的符号如图4-1-12所示，其文字符号为SQ。（a）(b)（c）图4-1-12行程开关的符号（a）常开触点（b）常闭触点（c）复合触点SQ烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.2行程开关有LX19和JLXK1系列。型号含义为：JLXK1—□□□□机床电器派生代号主令电器常闭触点数行程开关常开触点数快速1—单轮；2—双轮；3—直动无轮设计序号4—直动带轮：5—万向型烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.25．接近开关接近开关又叫无触点行程开关，当物体与之接近到一定距离时就发出动作信号。接近开关也可作为检测装置使用，用于高速计数、测速、检测金属等。接近开关按工作原理可分为高频振荡型、电容型、磁感应式接近开关和非磁性金属接近开关几种。接近开关在电路图中的符号如图4-1-13所示，其文字符号为SQ。（a）（b）图4-1-13接近开关的符号（a）常开触点（b）常闭触点SQ烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.24.1.2自动控制电器1．交流接触器接触器是一种自动的电磁式开关。适用于远距离频繁地接通或断开交直流主电路。可分为交流接触器和直流接触器两类，二者结构相似。本书只介绍交流接触器。图4-1-14为交流接触器外形。（a）图为CJ10系列交流接触器，（b）图为CJ20系列交流接触器。（a）（b）图4-1-14交流接触器的外形（a）CJ10系列交流接触器（b）CJ20系列交流接触器烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.2图4-1-15为CJ10-20型交流接触器的结构示意图。它主要由电磁机构、触点系统、灭弧装置及辅助部件四部分组成。电磁机构由电磁线圈、静铁心和衔铁三部分组成。当电磁线圈通电或断电时，衔铁和铁心吸合或释放，从而带动动触点与静触点闭合或分断，来实现接通或分断电路。a）b）d）e）图4-1-16交流接触器的符号a）线圈b）主触点d）辅助常开触点e）辅助常闭触点KM图4-1-15交流接触器的结构1.电磁线圈2.静铁心3.反作用弹簧4.衔铁5.常开触点6.动触点7.常闭触点8.触点压力弹簧9.传动机构10.缓冲垫11.灭弧罩1297654381011烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.2触点系统分为主触点和辅助触点。主触点用于通断电流较大的主电路，一般由三对常开触点组成；辅助触点用以通断电流较小的控制电路，通常由两对常开和两对常闭触点组成，起电气连锁或控制作用。交流接触器在电路图中的符号如图4-1-16所示。其文字符号是KM。交流接触器的型号及含义为:CJT1—□交流接触器额定电流设计代号烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.22.中间继电器中间继电器的结构和工作原理与接触器基本相同。只是中间继电器的触点容量较小，且没有主、辅之分。但触点数量多，一般在控制电路中当其它触点数量不够时，作为补充触点以控制更多元件或回路。中间继电器的文字符号是KA,其线圈、触点的图形符号与接触器相同。（a）（b）（c）图4-1-17时间继电器的外形a）空气阻尼式时间继电器b）电子式时间继电器c）电动式时间继电器3．时间继电器烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.2时间继电器也是利用电磁原理控制触点的闭合或分断。但其一部分触点自线圈得电或断电时，延迟一段时间再动作。故称时间继电器。它的种类很多，按动作原理分，有电磁式、电动式、空气阻尼式、晶体管式等，本书只介绍空气阻尼式时间继电器。714图4-1-18空气阻尼式时间继电器原理示意图1-线圈2-铁心3-衔铁4-反力弹簧5-推板6-活塞杆7-杠杆8-塔形弹簧9-弱弹簧10-橡皮膜11-空气室壁12-活塞13-调节螺杆14-进气孔15-延时触点16-瞬动触点空气阻尼式时间继电器又称气囊式时间继电器，是利用空气阻尼的原理获得延时的。图4-1-18为通电延时型空气阻尼式时间继电器原理示意图。烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.2当线圈通电后，铁心产生吸力，衔铁吸合，带动推板立即动作，使瞬动触点受压其触点瞬时动作，同时活塞杆在宝塔形弹簧的作用下向上移动，带动活塞及橡皮膜向上移动，运动速度受进气孔进气速度的限制，这时橡皮膜下方气室的空气稀薄，与橡皮膜上方的空气形成压力差（形成负压），对活塞的移动产生阻尼作用，所以活塞杆只能缓慢地向上移动，经过一段时间后，活塞才能完成全部行程而压动行程开关，使延时常闭触点断开，常开触点闭合，达到通电延时的目的。这种时间继电器延时时间的长短取决于进气孔的大小，可通过调节螺钉进行调整。当线圈断电时，衔铁在反力弹簧的作用下释放，并通过活塞杆将活塞推向下端，这时橡皮膜下方气室内的空气通过橡皮膜和活塞的局部所形成的单向阀迅速从橡皮膜上方的气室缝隙中排掉，使瞬动触点15和延时触点16各对触点迅速复位。烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.2空气阻尼式时间继电器的优点：结构简单，延时范围大（0.4~180S）、寿命长、价格低。其缺点是：延时误差大，不能精确地整定延时值。因此，适合应用于延时精度要求不高的场合。图4-1-19为空气阻尼式时间继电器的线圈及触点的图形符号，其文字符号是KT。通电延时断电延时图4-1-19时间继电器的图形及文字符号KT烟台工程职业技术学院背景知识返回4.14.2提示！时间继电器分为通电延时型和断电延时型。通电延时时间继电器当其线圈通电以后延时触点延时动作，当线圈断电时延时触点瞬时动作；断电延时时间继电器当其线圈通电时延时触点瞬时动作，在线圈断电时延时触点延时动作。将通电延时时间继电器的电磁线圈倒转180度即可转换成断电延时时间继电器（空气阻尼式时间