電工演講文稿

1第1章低壓常用控制電器的計算第2章低壓常用電器的簡介第3章控制電路圖繪制與分析第4章電動機基本控制方式和實例電氣控制系統(tǒng)

常用控制電器（圖形符號、動作過程、觸點狀態(tài)的變化）電動機的基本控制電路、保護環(huán)節(jié)電動機的基本控制方式（行程、時間、速度控制）

重點4.掌握基本控制環(huán)節(jié)的組成、作用和工作過程.5.能讀懂和設計簡單的控制電路。3.掌握過載、短路和失壓保護的作用和方法;2.掌握自鎖、聯(lián)鎖的作用和方法;1.了解常用低壓電器的選配、結構、功能和用途;

本講內(nèi)容提要第1章低壓常用控制電器的計算1-11-21-3[例]1-41-51-61-71-8導線安全載流量的確定二點五下乘以九，往上減一順號走。三十五乘三點五，雙雙成組減點五。條件有變加折算，高溫九折銅升級。穿管根數(shù)二三四，八七六折滿載流。

1-9第2章低壓常用電器的簡介應用電動機拖動生產(chǎn)機械，稱為電力拖動。利用繼電器、接觸器實現(xiàn)對電動機和生產(chǎn)設備的控制和保護，稱為繼電接觸控制。本章主要介紹幾種常用的低壓電器，基本的控制環(huán)節(jié)和保護環(huán)節(jié)的典型線路。

實現(xiàn)繼電接觸控制的電氣設備，統(tǒng)稱為控制電器，如刀閘、按鈕、繼電器、接觸器等。下面介紹常用控制電器的用途及電工表示符號。概述常用控制電器組合開關(switchgroup)

組合開關又稱轉換開關，由數(shù)層動、靜觸片組裝在絕緣盒而成的。動觸點裝在轉軸上，用手柄轉動轉軸使動觸片與靜觸片接通與斷開?？蓪崿F(xiàn)多條線路、不同聯(lián)接方式的轉換。圖10.1.1為用轉換開關實現(xiàn)三相電動機起停控制的接線圖。轉換開關中的彈簧可使動、靜觸片快速斷開，利于熄滅電弧。但轉換開關的觸片通流能力有限，一般用于交流380V、直流220V，電流100A以下的電路中做電源開關。2-1組合開關電路符號組合開關內(nèi)部解剖圖組合開關常用于接通/斷開控制電路的電源。改變電路工作狀態(tài)組合開關外形圖組合開關有若干個動觸片和靜觸片，分別裝于數(shù)層絕緣件內(nèi)，靜觸片固定在絕緣墊板上，動觸片裝在轉軸上，旋轉轉軸，動觸片隨之使其與靜觸片接通或斷開。組合開關原理圖2-2組合開關（QS）1.用途：常用于機床控制電路的電源開關，也用于小容量電動機的起/?？刂苹蛘彰骶€路的開關控制。2.結構：對常用的三極開關來說，每一極有一對靜觸片與盒外接線柱相接，動觸片受手柄控制可以轉動，以達到線路的通/斷控制。3.種類：有單極、雙極、三極和四極等，額定電流有10、25、60和100A等多種。M3~圖10.1.1用組合開關起停電動機的接線圖

閘刀開關(switch)

QS作用：接通、斷開電源，產(chǎn)生一個明顯的間斷點。結構：常用的三相閘刀開關由三極刀片（動觸點）和刀座（靜觸點）安裝于瓷質底座上，并蓋上膠木蓋組成。2-3按鈕(SB)(b)結構按鈕常用于接通和斷開控制電路。按鈕的外形圖和結構如圖所示。按鈕開關的外形和符號(a)外形圖常閉觸點常開觸點2-4復位彈簧支柱連桿常閉靜觸頭橋式靜觸頭常開靜觸頭外殼4SBSBSB結構符號名稱常閉按鈕(停止按鈕)常開按鈕(起動按鈕)復合按鈕1234123按鈕帽按鈕SBSB常開觸點

常閉觸點

常開觸點(normallyopencontact)：在正常狀態(tài)下，斷開的觸點。常閉觸點(normallyclosedcontact)：在正常狀態(tài)下，接通的觸點。交流接觸器的外形與結構交流接觸器(contactor)

KM用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關電器。(a)外形(b)結構2-5輔助觸點接線端子（2個常開，2個常閉）主觸點接線端子（3對常開觸點）線圈接線端子接觸器外形圖接觸器符號：接觸器主觸頭－－用于通、斷主電路（流過的電流大，需加滅弧裝置）接觸器輔助觸頭－－用于控制電路（流過的電流小，自鎖和互鎖）接觸器線圈KMKM常開常閉KM同一器件的不同部分(線圈和觸點)必須用相同的字符表示.注意：接觸器的選用指標：額定工作電壓、電流、觸點數(shù)目等線圈

主觸點常開觸點常閉觸點中間繼電器(relay)

KA

繼電器和接觸器的結構和工作原理大致相同。主要區(qū)別在于：

接觸器的主觸點可以通過大電流；

繼電器的體積和觸點容量小，觸點數(shù)目多，且只能通過小電流。所以，繼電器一般用于控制電路中。1.電流及電壓繼電器電流繼電器：可用于過載或過載保護，電壓繼電器：主要作為欠壓、失壓保護。2-6中間繼電器KA

中間繼電器觸頭容量小，觸點數(shù)目多，用于控制線路。通常用于傳遞信號和同時控制多個電路，也可直接用它來控制小容量電動機或其他電氣執(zhí)行元件。(b)符號KA線圈常開觸頭KA常閉觸頭KA(a)外形中間繼電器外形與符號

時間繼電器KT

是從得到輸入信號(線圈通電或斷電)起，經(jīng)過一段時間延時后才動作的繼電器。適用于定時控制+直流電磁式結構圖阻尼銅套銜鐵時間繼電器是一種利用電磁原理或機械原理實現(xiàn)延時控制的自動開關裝置。它的種類很多，有空氣阻尼型、電動型和電子型和其他型等。(1)直流電磁式時間繼電器2-753常閉

延時閉合常閉延時斷開空氣式時間繼電器的延時范圍大(有0.4~60s和0.4~180s兩種)。結構簡單，但準確度較低。熱繼電器(FR)熱繼電器是利用流過繼電器的電流所產(chǎn)生的熱效應而反時限動作的自動保護電器，用作電動機的過載保護、斷相保護、電流不平衡運行的保護。2-8熱元件

傳動機構

常閉觸頭

常開觸頭

過載前

過載后

（1）結構571/15/202358熱繼電器

作用：主要用于電動機的過載保護。由于熱慣性，不可做短路保護。

~發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，杠桿被彈簧拉回，常閉觸點斷開。發(fā)熱元件杠桿熱繼電器(thermaloverloadrelay(OLR))

工作原理結構原理圖雙金屬片常閉觸頭用于電動機的過載保護。速度繼電器是用來反映轉速與轉向變化的繼電器。2-9速度繼電器速度繼電器(KS)1.組成：

主要由轉子、轉軸、定子和觸點等部分組成，轉子是一個圓柱形永久磁鐵，定子是一個籠形空心圓環(huán)，并裝有籠形繞組。其外形、結構示意圖和符號如圖所示：2.工作過程：

速度繼電器的轉軸和電動機的軸通過聯(lián)軸器相連，當電動機轉動時，速度繼電器的轉子隨之轉動，定子內(nèi)的繞組便切割磁力線，產(chǎn)生感應電流，此電流與轉子磁場作用產(chǎn)生轉矩，使定子隨轉子方向開始轉動。電動機轉速達到某一值時，產(chǎn)生的轉矩能使定子轉到一定角度使擺桿推動常閉觸點動作；當電動機轉速低于某一值或停轉時，定子產(chǎn)生的轉矩會減小或消失，觸點在彈簧的作用下復位。KSKSb）常開觸點

c）常閉觸點a）轉子KSnn３.功能：(1)通過觀察速度繼電器觸點的動作與否，來判斷電動機的轉向與轉速。(2)經(jīng)常被用在電動機的反接制動回路中。通常當速度繼電器轉軸的轉速達到120r/min時，觸頭即動作；當轉速低于100r/min時,觸頭即復位。熔斷器FU

符號FU熔斷器額定電流IF的選擇(1)電燈、電爐等電阻性負載IF>IL(3)頻繁起動的電機(2)單臺電機用于低壓線路中的短路保護。常用的熔斷器有插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、管式熔斷器和有填料式熔斷器。2-10用于自動往復控制或限位保護等。行程開關(限位開關)(b)示意圖結構與按鈕類似，但其動作要由機械撞擊。未撞擊撞擊(a)外形圖ST常開觸點常閉觸點ST(c)符號行程開關的外形符號2-11斷路器（自動空氣開關QF）符號:2-12可實現(xiàn)短路、過載、失壓保護。自動空氣斷路器(自動開關)鎖鉤主觸點手動閉合過流脫扣器欠壓脫扣器銜鐵釋放自動空氣斷路器原理圖連桿裝置釋放彈簧第3章控制電路圖繪制與分析在電工技術中所繪制的控制線路圖為原理圖，它不考慮電器的結構和實際位置，突出的是電氣原理。電器自動控制原理圖的繪制原則及讀圖方法：1.按國家規(guī)定的電工圖形符號和文字符號畫圖。2.控制線路由主電路(被控制負載所在電路)

和控制電路(控制主電路狀態(tài))組成。

3.

屬同一電器元件的不同部分(如接觸器的線圈和觸點)按其功能和所接電路的不同分別畫在不同的電路中，但必須標注相同的文字符號。概述4.

所有電器的圖形符號均按無電壓、無外力作用下的正常狀態(tài)畫出，即按通電前的狀態(tài)繪制。5.

與電路無關的部件(如鐵心、支架、彈簧等)在控制電路中不畫出。分析和設計控制電路時應注意以下幾點：使控制電路簡單，電器元件少，而且工作又要準確可靠(2)盡可能避免多個電器元件依次動作才能接通另一個電器的控制電路。(3)必須保證每個線圈的額定電壓，不能將兩個線圈串聯(lián)。D65由各種有觸點的接觸器、繼電器、按鈕、行程開關等按不同連接方式組合而成的。電氣控制線路：電氣控制線路的作用：實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的啟動、正反轉、制動、調速和保護，滿足生產(chǎn)工藝要求，實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識3-1電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識D65電氣控制線路：電動機常見的基本控制線路：點動控制線路正轉控制線路正反轉控制線路位置控制線路順序控制線路多地控制線路降壓啟動控制線路調速控制線路制動控制線路電氣控制線路的作用：電氣控制系統(tǒng)圖的基本知識一、圖形符號和文字符號D65圖形符號文字符號符號要素一般符號限定符號基本文字符號輔助文字符號補助文字符號通常用于圖樣或其它文件，用以表示一個設備或概念的圖形、標記或字符。用于電氣技術領域中技術文件的編制，表示電氣設備、裝置和元件的名稱、功能、狀態(tài)和特征。圖形符號和文字符號D651.圖形符號符號要素：具有確定意義的簡單圖形，必須同其它圖形組合構成一個設備或概念的完整符號。如接觸器常開主觸點符號，由接觸器觸點功能符號和常開觸點符號組合而成。一般符號：表示一類產(chǎn)品和此類產(chǎn)品特征的一種簡單的符號，如電動機可用一個圓圈表示。限定符號：提供附加信息的一種加在其它符號上的符號。圖形符號和文字符號D652.文字符號基本文字符號：單字母符號：雙字母符號按拉丁字母順序將各種電氣設備、裝置和元器件劃分成為23大類，每一類用一個專用單字母符號表示，如“C”表示電容器類，“R”表示電阻器類等。由一個表示種類的單字母符號與另一個字母組成，且以單字母符號在前，另一字母在后的次序列出，如“F”表示保護器件類，“FU”則表示為熔斷器。圖形符號和文字符號D652.文字符號基本文字符號：輔助文字符號：表示電氣設備、裝置和元器件以及電路的功能、狀態(tài)和特征。如“RD”表示紅色，“L”表示限制等。單字母符號：雙字母符號:繪制、識讀電氣控制系統(tǒng)圖的原則D65電氣控制系統(tǒng)圖電氣原理圖電氣安裝圖框圖電器安裝圖電氣互連圖主電路控制電路照明和顯示電路電氣控制系統(tǒng)圖的結構3-2繪制、識讀電氣控制系統(tǒng)圖的原則D65原則：

1.電氣原理圖用圖形符號和項目代號表示電路各個電器元件連接關系和工作原理的圖主電路、控制電路和信號電路應分開繪出。表示出各個電源電路的電壓值、極性或頻率及相數(shù)。主電路的電源電路一般繪制成水平線，受電的動力裝置（電動機）及其保護電器支路用垂直線繪制在圖的左側，控制電路用垂直線繪制在圖面的右側，D65主電路接點表示：三相交流電源采用L1、L2、L3標記主電路按U、V、W順序標記分級電源在U、V、W前加數(shù)字1、2、3來標記分支電路在U、V、W后加數(shù)字1、2、3來標記控制電路用不多于3位的阿拉伯數(shù)字編號外購的成套電氣裝置，其詳細電路與參數(shù)繪在電氣原理圖上。電氣原理圖的全部電機、電器元件的型號、文字符號、用途、數(shù)量、額定技術數(shù)據(jù)，均應填寫在元件明細表內(nèi)。為閱圖方便，圖中自左向右或自上而下表示操作順序，并盡可能減少線條和避免線條交叉。將圖分成若干圖區(qū)，上方為該區(qū)電路的用途和作用，下方為圖區(qū)號。在繼電器、接觸器線圈下方列有觸點表以說明線圈和觸點的從屬關系。原則：電氣原理圖示例：D65電氣安裝圖電器安裝圖：表示電氣控制系統(tǒng)中各電器元件的實際位置和接線情況。詳細繪制出電器元件安裝位置。

50505050320360線槽端子板FU1FU2KMFRTCFU3FU4CW6132型車床電器位置圖3-3第4章電動機基本控制方式和實例一、單向旋轉控制1．手動控制D65QFM3～開啟式負荷開關控制自動空氣開關控制FUM3～QS特點:電氣原理圖：應用:控制三相電風扇和砂輪機第一節(jié)三相異步電動機全壓啟動控制2.點動控制QSL1L3L2FU1KMM3～SBKMFU2電氣原理圖：電路實際接線圖M3~特點：小電流控制大電流。點動控制應用：常用于電葫蘆控制和車床拖板箱快速移動的電機控制保護環(huán)節(jié)：短路保護控制電路短路保護主電路短路保護QSL1L3L2FU1KMM3～SBKMFU2動作過程觸頭（KM）打開按鈕松開線圈（KM）斷電電機停轉。觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB）

線圈（KM）通電電機轉動；電氣原理圖3.接觸器自鎖控制自鎖觸點熱繼電器熱元件熱繼電器常閉觸點KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3～FRFRSB1一、單向旋轉控制自鎖的作用按下按鈕（SB2），線圈（KM）通電，主觸點閉合，電機起動；輔助觸頭閉合，即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)，電機連續(xù)運轉。電動機連續(xù)運行控制KML1L3L2FU1KMQSSB2FU2KMM3～FRFRSB1工作原理演示電氣原理圖3.接觸器自鎖控制工作原理保護環(huán)節(jié)短路保護：FU1、FU2L1L3L2FU1KMQSSB1FU2KMM3～FRKMFRSB2一、單向旋轉控制短路保護：FU1、FU2過載保護：FR一、單向旋轉控制3.接觸器自鎖控制工作原理保護環(huán)節(jié)L1L3L2FU1KMQSSB1FU2KMM3～FRKMFRSB2電氣原理圖短路保護：FU1、FU2一、單向旋轉控制3.接觸器自鎖控制工作原理保護環(huán)節(jié)欠壓、失壓保護：KML1L3L2FU1KMQSSB1FU2KMM3～FRKMFRSB2電氣原理圖過載保護：FR開關切換4．連續(xù)與點動混合控制按鈕切換一、單向旋轉控制開關切換點動控制：SA斷開4．連續(xù)與點動混合控制FU1KMM3～FRQL1L3L2主電路FU2SB1KMKMFRSB2SA控制電路一、單向旋轉控制一、單向旋轉控制開關切換4．連續(xù)與點動混合控制FU1KMM3～FRQL1L3L2主電路點動控制：SA斷開連續(xù)控制：SA閉合

FU2SB1KMKMFRSB2SA控制電路按鈕切換4．連續(xù)與點動混合控制工作原理：連續(xù)控制：松開按鈕SB3點動控制：按下按鈕SB3FU1KMM3～FRQL1L3L2主電路FU2SB1KMKMFRSB2SB3控制電路一、單向旋轉控制主電路實現(xiàn)順序控制5．順序控制控制電路實現(xiàn)順序控制要求幾臺電動機的啟動或停止按一定的先后順序來完成的控制方式一、單向旋轉控制順序啟動同時停止控制順序啟動逆序停止控制順序啟動同時停止控制特點:電氣原理圖：FU1KM1M13～FR1QL1L3L2KM2M23～FR2主電路控制電路KM2FU2FRSB3FRKM1SB1SB4SB2KM1KM2KM1

順序控制演示順序啟動逆序停止控制FU1KM1M3～FR1QL1L3L2KM2M3～FR2KM2FU2FRSB3FRKM1SB1SB4SB2KM1KM2KM1KM2電氣原理圖：特點:主電路控制電路一、單向旋轉控制５．多地控制特點：工作原理：在兩地或多地控制同一臺電動機的控制方式啟動(常開)按鈕并聯(lián)，停止(常閉)按鈕串聯(lián)三地控制演示二、可逆旋轉控制電路形式:電動機原理：改變電動機三相電源的相序，可改變電動機的旋轉方向倒順開關控制的正反轉按鈕、接觸器控制的正反轉位置控制1.倒順開關控制正反轉控制電路5.5KW以下的電動機電路直接控制電動機正反轉特點:電氣原理圖：應用:SB1KMFU2FRKMSB2M3~L1L2L3KMFRQSFU1SA主電路控制電路用倒順開關實現(xiàn)電源調相倒順開關2.按鈕控制正反轉控制電路主電路：KM2FU1KM1M3～FRQL1L3L2主電路控制電路：控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2正轉按鈕反轉按鈕工作原理：缺點：基本控制電路2.按鈕控制正反轉控制電路控制電路：工作原理：接觸器聯(lián)鎖控制聯(lián)鎖接觸器聯(lián)鎖按鈕聯(lián)鎖控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1接觸器聯(lián)鎖2.按鈕控制正反轉控制電路控制電路：工作原理：接觸器聯(lián)鎖控制聯(lián)鎖接觸器聯(lián)鎖按鈕聯(lián)鎖控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1合上電源開關按下按鈕SB1KM1線圈通電M正轉啟動按下停止按鈕SB3KM1線圈斷電電動機M停止按下按鈕SB2反向啟動2.按鈕控制正反轉控制電路控制電路：工作原理：優(yōu)點：接觸器聯(lián)鎖控制聯(lián)鎖接觸器聯(lián)鎖按鈕聯(lián)鎖控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2KM2KM1工作安全可靠缺點：操作不便2.按鈕控制正反轉控制電路控制電路：工作原理：優(yōu)點：按鈕聯(lián)鎖控制操作方便控制電路FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2缺點：易產(chǎn)生故障2.按鈕控制正反轉控制電路控制電路：工作原理：優(yōu)點：接觸器、按鈕雙重聯(lián)鎖控制安全可靠，操作方便FU2FRSB3SB1KM1KM1KM2KM2SB2SB1SB2KM2KM1控制電路圖接觸器聯(lián)鎖正反轉控制電路演示3.位置開關控制有些生產(chǎn)機械如萬能銑床，要求工作臺在一定距離內(nèi)能自動往返，通常利用行程開關控制電動機正反轉實現(xiàn)。工作臺自動往返控制演示加裝中間繼電器斷相保護電路圖電動機全壓啟動優(yōu)點是節(jié)省材料，控制簡單。缺點是引起電網(wǎng)電壓波動，傷害電機絕緣，降低電機壽命，對機械設備的傷害大小結第二節(jié)三相異步電動機降壓啟動控制降壓啟動的方法定子繞組串電阻（電抗）啟動自耦變壓器降壓啟動

Y—△降壓啟動延邊三角形降壓啟動降壓啟動的實質：啟動時減小加在定子繞組上的電壓，以減小起動電流；啟動后再將電壓恢復到額定值，電動機進入正常工作狀態(tài)。一、定子繞組串電阻（電抗）啟動控制1.定子串電阻降壓自動啟動控制線路FU1KM1QS主電路M3～FRL1L3L2KM2RFRSB2SB1KM1KTKTKM1KM2KM2KM1KM2控制電路電氣原理圖工作原理合上電源開關按下按鈕SB1KM1、KT線圈通電M串電阻降壓啟動KT延時KM2線圈通電，KM1、KT線圈斷電M全壓運行一、定子繞組串電阻（電抗）啟動控制2.手動、自動啟動控制線路FU1KM1QS主電路M3～FRL1L3L2KM2R電氣原理圖工作原理FU2FRSB2SB1KM1KTKTKM1KM2KM2KM2KM1SAASB3AMM控制電路1.按鈕、接觸器控制自耦變壓器降壓啟動二、自耦變壓器降壓啟動控制M3~FU1KM3FRQSL1L3L2TKM1KM2主電路電氣原理圖正常運行接觸器變壓器星點接觸器變壓器電源接觸器1.按鈕、接觸器控制自耦變壓器降壓啟動二、自耦變壓器降壓啟動控制SB2KM1FU2FRSB3SB1KM2KM1KM2KAKM3KM1KAKM3KAKM3控制電路電氣原理圖降壓啟動按鈕全壓運行按鈕中間繼電器1.按鈕、接觸器控制自耦變壓器降壓啟動二、自耦變壓器降壓啟動控制M3~FU1KM3FRQSL1L3L2TKM1KM2主電路電氣原理圖SB2KM1FU2FRSB3SB1KM2KM1KM2KAKM3KM1KAKM3KAKM3控制電路工作原理2.時間繼電器控制自耦變壓器降壓啟動二、自耦變壓器降壓啟動控制電氣原理圖工作原理M3~FU1KM2FRQSL1L3L2KM1KM2T主電路FU2FRSB4SB1KM1SB2KM1KAKM1KM1KAKAKAKTSB3控制電路KT三、星形——三角形降壓啟動控制指電動機起動時，把定子繞組接成星形，以降低起動電壓，減小起動電流；待電動機起動后，再把定子繞組改接成三角形，使電動機全壓運行。Y—△起動只能用于正常運行時為△形接法的電動機。時間 繼電器控制Y—△降壓起動－－－三個接觸器控制三、星形——三角形降壓啟動控制電氣原理圖1234A電源接觸器星形接法接觸器三角形接法接觸器QSFRV1MU1W2FU1V23～KM2KM3KM1W1U2L1L2L3主電路工作原理Y—△降壓啟動控制演示第三節(jié)三相繞線式異步電動機啟動控制

繞線異步電動機的優(yōu)點：可以在轉子繞組中串接電阻來改善電動機的機械特性，從而達到減小啟動電流、增大啟動轉矩及平滑調速之目的。繞線異步電動機降壓啟動原理：起動時，在轉子回路中串入三相起動變阻器，并把起動電阻調到最大值，以減小起動電流，增大起動轉矩。隨著電動機轉速的升高，起動電阻逐級減小。起動完畢后，起動電阻減小到零，轉子繞組被短接，電動機在額定狀態(tài)下運行。1.按鈕操作控制一、轉子繞組串電阻啟動控制線路電氣原理圖：工作原理：用按鈕逐級切除啟動電阻啟動電阻缺點操