常用控制電路

會(huì)計(jì)學(xué)1常用控制電路§6—1．常用控制電路§6—2．異步電機(jī)的基本保護(hù)環(huán)節(jié)§6—3．三相異步電機(jī)的各種控制電路§6—4．典型控制電路§6—5．錨機(jī)、絞纜機(jī)電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)§6—6．起貨機(jī)的電力拖動(dòng)§6—7．自動(dòng)操舵控制系統(tǒng)第1頁(yè)/共43頁(yè)本節(jié)介紹的控制電器主要有五種主令電器、熔斷器、接觸器、繼電器、空氣斷路器總體要求：

各種電器主要應(yīng)該掌握其工作原理，結(jié)構(gòu)則可一般了解。

§6-1、常用控制電器低壓電器：常指用于交流額定電壓1200v、直流額定電壓1500v及以下的電路中的電器產(chǎn)品第2頁(yè)/共43頁(yè)第3頁(yè)/共43頁(yè)HK系列刀開(kāi)關(guān)帶熔斷器刀開(kāi)關(guān)帶熔斷器刀開(kāi)關(guān)

三相刀開(kāi)關(guān)三相刀開(kāi)關(guān)防爆刀開(kāi)關(guān)

第4頁(yè)/共43頁(yè)自動(dòng)電源轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)可逆轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)各種類型按鈕帶燈普通按鈕第5頁(yè)/共43頁(yè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)各種類型行程開(kāi)關(guān)接近開(kāi)關(guān)各種接近開(kāi)關(guān)第6頁(yè)/共43頁(yè)單元件斷路器單相斷路器三相斷路器帶漏電保護(hù)斷路器

RL1系列螺旋式熔斷器RT0系列有填料封閉管式熔斷器瓷插式熔斷器第7頁(yè)/共43頁(yè)

RO,RT系列熔斷芯子慢溶保險(xiǎn)絲

高分子PTC自復(fù)保險(xiǎn)絲

CFC36系列交流接觸器CKC1（CJ40）系列接觸器第8頁(yè)/共43頁(yè)

中間繼電器中間繼電器熱繼電器熱繼電器

第9頁(yè)/共43頁(yè)

空氣囊時(shí)間繼電器空氣囊時(shí)間繼電器電子式時(shí)間繼電器

AR-731F2AR-731F3JSS1P1--時(shí)間繼電器DH11S-S--時(shí)間繼電器第10頁(yè)/共43頁(yè)按鈕是一種短時(shí)接通或斷開(kāi)小電流電路的手動(dòng)電器，常用于控制電路中發(fā)出啟動(dòng)或停止等指令，以控制接觸器、繼電器等電器的線圈電流的接通或斷開(kāi)，再由它們?nèi)ソ油ɑ驍嚅_(kāi)主電路。結(jié)構(gòu)：按鈕由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式動(dòng)觸頭、靜觸頭和外殼組成一、主令電器

按鈕開(kāi)關(guān)主令電器是切換控制線路的單極或多極電器，其觸頭容量小，不能切換主電路。主要包括按鈕、行程開(kāi)關(guān)、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、主令控制器等。

第11頁(yè)/共43頁(yè)第12頁(yè)/共43頁(yè)常開(kāi)按鈕：手指未按下時(shí)，觸頭是斷開(kāi)的；當(dāng)手指按下時(shí)，觸頭接通；手指松開(kāi)后，在復(fù)位彈簧作用下觸頭又返回原位斷開(kāi)。它常用作啟動(dòng)按鈕。

常閉按鈕：手指未按下時(shí)，觸頭是閉合的；當(dāng)手指按下時(shí)，觸頭被斷開(kāi)；手指松開(kāi)后，在復(fù)位彈簧作用下觸頭又返回原位閉合。它常用作停止按鈕。

復(fù)合按鈕：將常開(kāi)按鈕和常閉按鈕組合為一體。當(dāng)手指按下時(shí)，其常閉觸頭先斷開(kāi)，然后常開(kāi)觸頭閉合；手指松開(kāi)后，在復(fù)位彈簧作用下觸頭又返回原位。它常用在控制電路中作電氣聯(lián)鎖。

第13頁(yè)/共43頁(yè)常用有HZ10系列：

H-開(kāi)關(guān)類電器，Z-轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。注意：1.這是通斷較大電流的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，與通過(guò)小電流的萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)不同。

2.若解體應(yīng)注意彈簧的安裝。彈簧的作用：快速通斷，避免損壞觸頭。組裝后的樣子

組合開(kāi)關(guān)第14頁(yè)/共43頁(yè)組合開(kāi)關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，由分別裝在多層絕緣件內(nèi)的動(dòng)、靜觸片組成。手柄沿任一方向每轉(zhuǎn)動(dòng)90°，觸片便輪流接通或分?jǐn)唷榱耸归_(kāi)關(guān)在切斷電路時(shí)能迅速滅弧，在開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)軸上裝有扭簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，使開(kāi)關(guān)能快速接通與斷開(kāi)，從而提高了開(kāi)關(guān)的通斷能力。第15頁(yè)/共43頁(yè)第16頁(yè)/共43頁(yè)用途：行程開(kāi)關(guān)又稱限位開(kāi)關(guān)，是利用機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰撞或接近來(lái)控制其觸頭動(dòng)作的開(kāi)關(guān)電器。結(jié)構(gòu)：主要由觸頭系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)和外殼組成。常用型式有按鈕式和轉(zhuǎn)臂式兩種。

行程開(kāi)關(guān)第17頁(yè)/共43頁(yè)

主令控制器用途：主令控制器是一種多位置多回路的控制開(kāi)關(guān)，適合于頻繁操作并要求有多種控制狀態(tài)的場(chǎng)合，例如起貨機(jī)、錨機(jī)的控制等。表示：1.圖形符號(hào)：觸點(diǎn)用小圓圈表示，虛線表示檔位，在虛線上涂上黑點(diǎn)表示觸點(diǎn)在對(duì)應(yīng)的檔位接通，沒(méi)有黑點(diǎn)則表示斷開(kāi)。

2.觸頭表表示：將觸點(diǎn)與檔位分別畫(huà)在表格中的行和列，對(duì)應(yīng)的格子內(nèi)用“×”表示觸點(diǎn)在該檔位接通，空白表示斷開(kāi)。主令控制器的外觀第18頁(yè)/共43頁(yè)熔斷器按結(jié)構(gòu)可分為開(kāi)啟式、半封閉式和封閉式。封閉式熔斷器又分為有填料、無(wú)填料管式和有填料螺旋式等。按用途分有工業(yè)用熔斷器、保護(hù)半導(dǎo)體器件熔斷器、具有兩段保護(hù)特性的快慢動(dòng)作熔斷器、自復(fù)式熔斷器等。

結(jié)構(gòu)和特征

用途：作為短路保護(hù)的電器。熔絲具有“反時(shí)限特性”。二、熔斷器第19頁(yè)/共43頁(yè)

(1）瓷插式熔斷器：常用的瓷插式熔斷器為RC1A系列，它由瓷蓋、瓷底座、靜觸頭、動(dòng)觸頭和熔體組成，動(dòng)觸頭在瓷蓋兩端，熔體沿凸起部分跨接在兩個(gè)動(dòng)觸頭上。瓷插式熔斷器一般用于交流50Hz，額定電壓380V及以下、

額定電流200A以下的電路末端，用于電氣設(shè)備的短路保護(hù)和照明電路的保護(hù)。

第20頁(yè)/共43頁(yè)

（2）有填料螺旋式熔斷器：它由瓷帽、熔管、瓷套及瓷座等組成。熔管是一個(gè)瓷管，內(nèi)裝熔體和滅弧介質(zhì)石英砂，熔體的兩端焊在熔管兩端的金屬蓋上，其一端標(biāo)有不同顏色的熔斷指示器，當(dāng)熔體熔斷時(shí)指示器彈出，便于發(fā)現(xiàn)并更換同型號(hào)的熔管。

這種熔斷器的特點(diǎn)是其熔管內(nèi)充滿了石英砂填料，以增強(qiáng)熔斷器的滅弧能力。因?yàn)槭⑸熬哂泻艽蟮臒釕T性與較高的絕緣性能，且它為顆粒狀，同電弧接觸面大，能大量吸收電弧的能量，使電弧很快冷卻，從而加快電弧熄滅過(guò)程。第21頁(yè)/共43頁(yè)（3）無(wú)填料封閉管式熔斷器：這種熔斷器由熔管、熔體和插座組成，熔體被封閉在不充填料的熔管內(nèi)。第22頁(yè)/共43頁(yè)總原則：熔斷器的額定電壓和額定電流應(yīng)不小于線路的額定電壓和所裝熔體的額定電流。熔斷器的分?jǐn)嗄芰Ρ仨毚笥陔娐分锌赡艹霈F(xiàn)的最大故障電流。

選用原則（1）對(duì)于電爐和照明等電阻性負(fù)載，可用作過(guò)載保護(hù)和短路保護(hù)，熔體的額定電流應(yīng)稍大于或等于負(fù)載的額定電流。（2）電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流很大，熔體的額定電流應(yīng)考慮啟動(dòng)時(shí)熔體不能熔斷而選得較大些，因此對(duì)電動(dòng)機(jī)只宜作短路保護(hù)而不能作過(guò)載保護(hù)。

對(duì)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)，熔體的額定電流（IfN）應(yīng)不小于電動(dòng)機(jī)額定電流（∑IN）的1.5~2.5倍，即IfN≥(1.5~2.5)IN

輕載啟動(dòng)或啟動(dòng)時(shí)間較短時(shí)，系數(shù)可取1.5，帶負(fù)載啟動(dòng)、啟動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)或啟動(dòng)較頻繁時(shí)，系數(shù)可取2.5。

第23頁(yè)/共43頁(yè)（1）熔斷器的插座和插片的接觸應(yīng)保持良好。（2）熔體燒斷后，應(yīng)首先查明原因，排除故障。更換熔體時(shí)，應(yīng)使新熔體的規(guī)格與換下來(lái)的一致。（3）更換熔體或熔管時(shí)，必須將電源斷開(kāi)，防觸電。（4）安裝螺旋式熔斷器時(shí)，電源線應(yīng)接在瓷底座的下接線座上，負(fù)載線應(yīng)接在螺紋殼的上接線座上。這樣可保證更換熔管時(shí)，

螺紋殼體不帶電，

保證操作者人身安全。

使用時(shí)的注意事項(xiàng)第24頁(yè)/共43頁(yè)接觸器是利用電磁吸力與彈簧彈力配合動(dòng)作，使觸頭閉合或分?jǐn)?，以控制電路的分?jǐn)嗟摹．?dāng)吸引線圈得電后，銜鐵被吸合，各個(gè)動(dòng)合觸頭閉合，動(dòng)斷觸頭分?jǐn)啵佑|器處于得電狀態(tài)。當(dāng)吸引線圈失電后，銜鐵釋放，在恢復(fù)彈簧的作用下，銜鐵和所有觸頭都恢復(fù)常態(tài)，

接觸器處于失電狀態(tài)。

三、接觸器第25頁(yè)/共43頁(yè)1）電磁系統(tǒng)：線圈、動(dòng)鐵心、靜鐵心組成。鐵心上裝有短路銅環(huán)，以減少銜鐵吸合后的振動(dòng)和噪聲。

交流接觸器2）觸頭系統(tǒng)：接觸器的執(zhí)行元件,必須工作可靠，接觸良好。觸頭按接觸情況可分為點(diǎn)接觸式、線接觸式和面接觸式三種。3）滅弧裝置：電弧的產(chǎn)生，會(huì)損壞觸頭，減少觸頭的使用壽命；而且延長(zhǎng)電路切斷時(shí)間，甚至引起弧光短路，造成事故。第26頁(yè)/共43頁(yè)交流接觸器常見(jiàn)故障1)觸頭過(guò)熱：接觸壓力不足、觸點(diǎn)表面氧化、觸點(diǎn)容量不夠等，造成觸頭表面接觸電阻過(guò)大，使觸頭發(fā)熱。2)觸頭磨損：一是電氣磨損，由電弧的高溫使觸頭上的金屬氧化和蒸發(fā)所造成；另一是機(jī)械磨損，由于觸頭閉合時(shí)的撞擊，

觸頭表面相對(duì)滑動(dòng)摩擦所造成。3)線圈失電后觸頭不能復(fù)位：觸頭被電弧熔焊在一起、鐵心剩磁太大、復(fù)位彈簧彈力不足、活動(dòng)部分被卡住等。4)鐵心噪聲大：短路環(huán)損壞或脫落；銜鐵歪斜或銜鐵與鐵心接觸不良；其它機(jī)械方面的原因，如復(fù)位彈簧彈力太大、銜鐵不能完全吸合等也會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的噪聲。5)線圈過(guò)熱或燒毀：線圈匝間短路、銜鐵閉合后有間隙、操作頻繁、外加電壓過(guò)高或過(guò)低等。

第27頁(yè)/共43頁(yè)直流接觸器主要用于額定電壓至440V、額定電流至600A的直流電力線路中，作為遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嗑€路，以控制直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止和反向，多用在冶金、起重和運(yùn)輸?shù)仍O(shè)備中。直流接觸器和交流接觸器一樣，也是由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置等部分組成的。直流接觸器第28頁(yè)/共43頁(yè)1．電磁系統(tǒng)由線圈、鐵心和銜鐵組成。鐵心用整塊鑄鐵或鑄鋼制成，無(wú)需安裝短路環(huán)。線圈的匝數(shù)較多，電阻大，線圈本身發(fā)熱，因此線圈做成長(zhǎng)而薄的圓筒狀，且不設(shè)線圈骨架，使線圈與鐵心直接接觸，以便散熱。2．觸點(diǎn)系統(tǒng)分主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)。主觸點(diǎn)一般做成單極或雙極，因主觸點(diǎn)接通或斷開(kāi)的電流較大，故采用滾動(dòng)接觸的指形觸點(diǎn)，以延長(zhǎng)觸頭的使用壽命；輔助觸點(diǎn)的通斷電流較小，常采用點(diǎn)接觸的雙斷點(diǎn)橋式觸點(diǎn)3．滅弧裝置直流接觸器的主觸頭在分?jǐn)噍^大電流時(shí)，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的電弧。在同樣的電氣參數(shù)下，熄滅直流電弧比熄滅交流電弧要困難，因此，直流接觸器的滅弧一般采用瓷吹式滅弧裝置。第29頁(yè)/共43頁(yè)四、繼電器過(guò)電流繼電器I>Id電動(dòng)機(jī)過(guò)載及短路保護(hù)動(dòng)作用途欠電流繼電器I<Id直流電動(dòng)機(jī)磁場(chǎng)控制及失磁保護(hù)。用途動(dòng)作電壓為1.1倍額定電壓以上時(shí)動(dòng)作，以對(duì)電路進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)過(guò)電壓繼電器U>Ud欠電壓（或零壓）繼電器在電壓低于規(guī)定值時(shí)動(dòng)作，對(duì)電路進(jìn)行欠電壓（或零壓）保護(hù)。欠電壓繼電器U<Ud第30頁(yè)/共43頁(yè)

1．空氣阻尼式時(shí)間繼電器空氣阻尼式時(shí)間繼電器：利用空氣阻尼的原理制成的，它由電磁系統(tǒng)、延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)三部分組成。{通電延時(shí)型斷電延時(shí)型根據(jù)觸頭延時(shí)的特點(diǎn)有時(shí)間繼電器第31頁(yè)/共43頁(yè)常開(kāi)觸頭延時(shí)閉合

常閉觸頭延時(shí)打開(kāi)

線圈銜鐵常閉觸頭常開(kāi)觸頭線圈通電銜鐵吸合（向下）連桿動(dòng)作觸頭動(dòng)作動(dòng)作過(guò)程鐵心出氣孔進(jìn)氣孔橡皮膜傘形活塞

杠桿第32頁(yè)/共43頁(yè)斷電式常閉斷電后延時(shí)閉合常開(kāi)斷電后延時(shí)斷開(kāi)通電式瞬時(shí)動(dòng)作延時(shí)動(dòng)作常閉觸點(diǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)常開(kāi)通電后延時(shí)閉合常閉通電后延時(shí)斷開(kāi)第33頁(yè)/共43頁(yè)

2．電磁式時(shí)間繼電器電磁式時(shí)間繼電器一般只用于直流電路，且只能直流斷電延時(shí)動(dòng)作。它是利用阻尼的方法來(lái)延緩磁通變化的速度，以達(dá)到延時(shí)的目的的。

3．電子式時(shí)間繼電器電子式時(shí)間繼電器按其結(jié)構(gòu)可分為阻容式時(shí)間繼電器和數(shù)字式時(shí)間繼電器，按延時(shí)方式分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型。阻容式利用RC電路充放電原理構(gòu)成延時(shí)電路.第34頁(yè)/共43頁(yè)熱繼電器:利用電流通過(guò)發(fā)熱元件所產(chǎn)生的熱效應(yīng)，使雙金屬片受熱彎曲而推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作的繼電器。用途：主要用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載、斷相及電流不平衡的保護(hù)及其他電器設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。熱繼電器第35頁(yè)/共43頁(yè)速度繼電器是一種反映轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的繼電器.

用途：是當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定值后繼電器動(dòng)作，常應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制線路，故又稱為反接制動(dòng)繼電器。結(jié)構(gòu)：速度繼電器由轉(zhuǎn)子、定子及觸頭三部分組成。速度繼電器感應(yīng)式轉(zhuǎn)軸永久磁鐵圓環(huán)鼠籠繞組擺槌彈簧觸頭觸頭第36頁(yè)/共43頁(yè)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械制動(dòng)采用電磁制動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，常見(jiàn)的有圓盤(pán)式和抱閘式兩種。電磁制動(dòng)器1)圓盤(pán)式電磁制動(dòng)器

工作原理：當(dāng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電磁剎車(chē)線圈通電產(chǎn)生吸力，將靜摩擦片吸住，而與動(dòng)摩擦片相脫開(kāi)，使電動(dòng)機(jī)可自由旋轉(zhuǎn)。停車(chē)時(shí)，剎車(chē)線圈失電，靜摩擦片被反作用彈簧緊壓到安裝在電動(dòng)機(jī)軸上的動(dòng)摩擦片上，產(chǎn)生摩擦力矩，迫使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。

第37頁(yè)/共43頁(yè)調(diào)節(jié)過(guò)程：調(diào)整制動(dòng)器外殼上的螺栓，用于改變反作用彈簧制動(dòng)力矩，但必須注意所有螺栓要均勻調(diào)節(jié)，否則會(huì)造成摩擦片歪斜、氣隙不均勻，出現(xiàn)噪聲和振動(dòng)。圓盤(pán)式電磁制動(dòng)器工作時(shí)靜、動(dòng)摩擦片之間的間隙通常在2至6mm之間，間隙過(guò)小，容易造成松閘時(shí)靜、動(dòng)摩擦片之間的擦碰；間隙過(guò)大，則在制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生較大機(jī)械碰