項目1直接啟動電機(jī)控制課件

項目一直接啟動電機(jī)控制機(jī)電工程杜恩明電氣控制與PLC本章內(nèi)容任務(wù)一電機(jī)、按鈕、接觸器等低壓電器認(rèn)識任務(wù)二電氣識圖、點(diǎn)動控制電路講解及應(yīng)用12何為電氣控制?把用電動機(jī)來拖動生產(chǎn)機(jī)械，稱為電力拖動。它由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)等組成控制電路，控制一臺或多臺電機(jī)按照設(shè)計順序運(yùn)轉(zhuǎn)，其控制方式是斷續(xù)的，所以又?jǐn)嗬m(xù)控制系統(tǒng)。由于這種系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、維護(hù)容易、抗干擾能力強(qiáng)，至今仍廣泛應(yīng)用，也是學(xué)習(xí)其它先進(jìn)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。一、電動機(jī)的應(yīng)用家庭應(yīng)用洗衣機(jī)冰箱、空調(diào)抽油煙機(jī)風(fēng)扇吸塵機(jī)電風(fēng)吹、須刨電動玩具電腦、DVD二、電動機(jī)的分類1、按電源性質(zhì)分交流電動機(jī)直流電動機(jī)三相電動機(jī)單相電動機(jī)并勵電動機(jī)復(fù)勵電動機(jī)串勵電動機(jī)他勵電動機(jī)三相異步電動機(jī)的構(gòu)造三相籠型異步電動機(jī)典型結(jié)構(gòu)圖前端蓋前軸承機(jī)座定子鐵芯定子繞組轉(zhuǎn)子鐵芯后軸承后端蓋風(fēng)扇葉風(fēng)扇罩異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)都是由定子和轉(zhuǎn)子兩結(jié)論：大部分組成，定子與轉(zhuǎn)子之間有均勻氣隙。接線盒0.2~2mm轉(zhuǎn)子繞組U2U1W2V1W1V2n轉(zhuǎn)動原理1、電生磁：三相對稱繞組通過三相對稱電流產(chǎn)生圓形旋轉(zhuǎn)磁場。2、磁生電：旋轉(zhuǎn)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體感應(yīng)電動勢和電流。3、電磁力：轉(zhuǎn)子載流（有功分量電流）體在磁場作用下受電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動電動機(jī)旋轉(zhuǎn)，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。一.交流電動機(jī)工作原理旋轉(zhuǎn)磁場分析oAYCBZX(?)電流出()電流入三相對稱交流繞組通入三相對稱交流電流時，將在電機(jī)氣隙空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場；

tAXYCBZAXYCBZAXYCBZ三相電流合成磁

場的分布情況600o9006相異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)1.定子鐵心：由內(nèi)周有槽的0.5mm厚硅鋼片疊成。磁路的一部分

A----XB----YC----Z三相繞組機(jī)座：鑄鐵或鋼板焊接支撐鐵心和固定電機(jī)硅鋼片裝有三相繞組的定子定子繞組接線盒BZACXYXAZBYCABCZXYZXYBCAY聯(lián)結(jié)CABZXY聯(lián)結(jié)籠型轉(zhuǎn)子(1)籠型轉(zhuǎn)子

鐵芯槽內(nèi)放銅條，端部用短路環(huán)形成一體?；蜩T鋁形成轉(zhuǎn)子繞組。(2)繞線式轉(zhuǎn)子繞線式轉(zhuǎn)子繞組與外接變阻器的連接

7.三相異步電動機(jī)旋轉(zhuǎn)相關(guān)問題

1.轉(zhuǎn)差率（異步）轉(zhuǎn)子速度n與磁場速度n1的轉(zhuǎn)差Δn，與磁場速度n1的比值叫轉(zhuǎn)差率S。S=（n1-n）/n1

很小，0.01~0.052.旋轉(zhuǎn)磁場方向AAXZBCYAAXZBCY取決于三相電流的相序結(jié)論：任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線，則旋轉(zhuǎn)磁場反轉(zhuǎn)。任意調(diào)換兩根電源進(jìn)線AXBYCZ常用低壓電器對電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用起控制、調(diào)節(jié)、檢測、轉(zhuǎn)換及保護(hù)作用的電工器械稱電器。工作在交流電壓1200V，或直流電壓1500V及以下的電路中起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電器產(chǎn)品叫做低壓電器。低壓電器的分類1.按用途分類按用途分控制電器：用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器，如接觸器、繼電器等。主令電器：用于自動控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令的電器，如按鈕、行程開關(guān)等。保護(hù)電器：用于保護(hù)電路及用電設(shè)備的電器，如熔斷器、熱繼電器等。配電電器：用于電能的輸送和分配的電器。如低壓斷路器、隔離器等。執(zhí)行電器：用于完成某種動作或傳動功能的電器，如電磁鐵、電磁離合器等。3.按操作方式分類：（1）自動電器：時間繼電器、速度繼電器等（2）手動電器：按鈕、刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)等4.按觸點(diǎn)類型：（1）有觸點(diǎn)電器：繼電器、接觸器、行程開關(guān)等（2）無觸點(diǎn)電器：固態(tài)繼電器、接近開關(guān)等低壓電器的發(fā)展方向目前正沿著體積小、重量輕、安全可靠、使用方便的方向發(fā)展，大力發(fā)展電子化的新型控制電器，如接近開關(guān)、光電開關(guān)、電子式時間繼電器、固態(tài)繼電器與接觸器等以適應(yīng)控制系統(tǒng)迅速電子化的需要。2.按鈕和指示燈按鈕的分類：結(jié)構(gòu)形式（組合式、指示燈式）操作方式（帶鎖定按動式（無自動復(fù)位功能）、不帶鎖定按動式、旋轉(zhuǎn)式）按鈕結(jié)構(gòu)原理復(fù)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(jié)構(gòu)符號名稱常閉（動斷）(停止按鈕)常開（動合）(起動按鈕)復(fù)合按鈕1234123按鈕帽按鈕和指示燈電氣符號按鈕和指示燈選用考慮：額定電壓、電流、結(jié)構(gòu)形式、操作方式、觸點(diǎn)對數(shù)、按鈕顏色、有無指示燈及帽形（急停式）。指示燈：氖泡、燈泡、半導(dǎo)體發(fā)光器件等。主要參數(shù)及選擇：額定電壓３８０、２２０、１２７、３６、６.３發(fā)光器件、顏色。一般用：紅色表示停止和急停；綠色表示起動；黑色表示點(diǎn)動；藍(lán)色表示復(fù)位；另外還有黃、白等顏色，供不同場合使用。按鈕LA2系列

LA2系列按鈕供交流50Hz，電壓至380V及直流電壓至220V的電路中作遠(yuǎn)距離手動控制電磁起動器、接觸器、繼電器線圈及其它電氣信號電器之用。按鈕LA19系列-1

LA19系列按鈕適用于交流50Hz電壓至380V及直流電壓至220V的磁力起動器、接觸器、繼電器及其它電氣線路中作遙遠(yuǎn)控制之用。按鈕LAY9系列-1

適用于交流50(或60)Hz、電壓至660V，直流電壓于440V電路中作控制、信號、連鎖等用途。綜合日本和泉公司、德國西門子公司等產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)而設(shè)計制作，符合IEC337標(biāo)準(zhǔn)。本產(chǎn)品美觀新穎，結(jié)構(gòu)合理，性能可靠，具有國際先進(jìn)水平的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。3、低壓斷路器(自動開關(guān))低壓斷路器又稱自動空氣開關(guān)或自動空氣斷路器，簡稱自動開關(guān)。低壓斷路器的作用及分類作用：用于電動機(jī)和其他用電設(shè)備的電路中，在正常情況下，它可以分?jǐn)嗪徒油üぷ麟娏?；?dāng)電路發(fā)生過載、短路、失壓等故障時，它能自動切斷故障電路，有效地保護(hù)串接于它后面的電器設(shè)備；還可用于不頻繁地接通、分?jǐn)嘭?fù)荷的電路，控制電動機(jī)的運(yùn)行和停止。分類：按結(jié)構(gòu)分為框架式（萬能式）塑料外殼式（裝置式）低壓斷路器工作原理原理：脫扣電磁脫扣—電壓、電流（過流和短路時）熱脫扣實驗脫扣（按鈕）

低壓斷路器符號與規(guī)格1符號：2主要參數(shù)：額定電壓額定電流：流過脫扣器的電流通斷能力：給定條件下能夠接通或分?jǐn)嗟淖畲箅娏髦捣謹(jǐn)鄷r間：切斷故障電流的時間塑殼式斷路器低壓斷路器的選用原則①根據(jù)電氣裝置的要求確定斷路器的類型②根據(jù)對線路的保護(hù)要求確定斷路器的保護(hù)形式③低壓斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)大于或等于線路、設(shè)備的正常工作電壓和工作電流④低壓斷路器的極限通斷能力大于或等于電路最大短路電流⑤欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓⑥過電流脫扣器的額定電流大于或等于線路的最大負(fù)載電流4、接觸器接觸器是一種接通或切斷電動機(jī)或其他負(fù)載主電路的自動切換電器。它是利用電磁力來使開關(guān)打開或斷開的電器，適用于頻繁操作、遠(yuǎn)距離控制強(qiáng)電電路，并具有低壓釋放的保護(hù)性能。接觸器通常分為交流接觸器和直流接觸器。交流接觸器直流接觸器接觸器結(jié)構(gòu)1.其主要結(jié)構(gòu)：電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧機(jī)構(gòu)、回位彈簧力裝置、支架與底座等。1-動觸頭2-靜觸頭3-銜鐵4-緩沖彈簧5-電磁線圈6-鐵心7-墊氈8-觸頭彈簧9-滅弧罩10-觸頭壓力簧片

2.工作原理：當(dāng)線圈得電后，銜鐵被吸合，帶動三對主觸點(diǎn)閉合，接通電路，輔助觸點(diǎn)也閉合或斷開；當(dāng)線圈失電后，銜鐵被釋放，三對主觸點(diǎn)復(fù)位，電路斷開，輔助觸點(diǎn)也斷開或閉合線圈鐵芯銜鐵主觸頭彈簧輔助觸頭M3~電機(jī)動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機(jī)接通電源~380~~接觸器工作原理M3~動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機(jī)接通電源

~220~380~~接觸器工作原理接觸器有關(guān)符號圖形符號、文字符號、產(chǎn)品型號KMKMKM線圈主觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)

KM接觸器主觸頭－用于主電路（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，無需加滅弧裝置）接觸器線圈－連接于控制電路輔助觸頭接觸器有關(guān)符號圖形符號、文字符號、產(chǎn)品型號CJ20系列交流接觸器：用于交流50Hz，額定電壓至660V(個別等級至1140V)，電流至630A的電力線路中供遠(yuǎn)距離頻繁接通和分?jǐn)嚯娐芬约翱刂平涣麟妱訖C(jī)，并適宜于與熱繼電器或電子保護(hù)裝置組成電磁起動器，以保護(hù)電路或交流電動機(jī)可能發(fā)生的過負(fù)荷及斷相。直流接觸器CZ18系列-2接觸器有關(guān)符號圖形符號、文字符號、產(chǎn)品型號CZ18系列直流接觸器：主要供遠(yuǎn)距離接通與斷開額定電壓至440V額定發(fā)熱電流至1600A的直流電力線路之用。并適宜于直流電動機(jī)的頻繁起動，停止，換向及反接制動。交流接觸器（１）交流接觸器：主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置等部分組成?！綦姶畔到y(tǒng)：電磁系統(tǒng)用來操作觸頭的閉合與分?jǐn)?，包括線圈、動鐵心和靜鐵心。交流接觸器的鐵心由硅鋼片疊壓而成，以減少鐵心中的渦流損耗，避免鐵心過熱。再鐵心上裝有一個短路環(huán)，具有分磁作用，以減少交流接觸器吸合時產(chǎn)生的噪音。線圈是由絕緣銅導(dǎo)線繞制而成，一般制成粗而短的圓筒形，并與鐵心有一定的間隙，以免與鐵心直接接觸而受熱燒壞?！粲|頭系統(tǒng)：觸頭系統(tǒng)用來直接接通和分?jǐn)嗨刂频碾娐罚譃橹饔|頭和輔助觸頭。主觸頭用以通斷電流較大的主電路，體積較大，一般由三對常開觸頭組成；輔助觸頭用以通斷電流較小的控制電路，體積較小，它有常開和常閉兩對觸頭。觸頭使用導(dǎo)電性能較好的紫銅制成，并在接觸點(diǎn)部分鑲上銀塊，減少接觸電阻。為了使觸頭接觸得更緊密，以減少接觸電阻，并消除開始接觸時發(fā)生的有害振動，在觸頭上裝有接觸彈簧，以加大觸頭閉合時的相互壓力。◆滅弧裝置：用來熄滅主觸頭在切斷電路時產(chǎn)生的電弧，保護(hù)觸頭不受電弧灼傷。常用滅弧方法有電動力滅弧、縱縫滅弧、磁吹滅弧?！羝渌b置：反作用彈簧、緩沖彈簧、傳動機(jī)構(gòu)、接線柱等。直流接觸器◆電磁系統(tǒng)：包括線圈、靜鐵心、動鐵心。直流接觸器的線圈也是由絕緣銅導(dǎo)線繞制而成，與交流接觸器相比，匝數(shù)較多、電阻大，故制成簿而長的圓筒形，保證線圈散熱良好。直流接觸器的鐵心在直流電通入時不會產(chǎn)生渦流，故鐵心可用整塊鑄鋼或鑄鐵制成。由于直流電沒有過零點(diǎn)，因此鐵心極面上不需短路環(huán)，為保證動鐵心的可靠釋放，長在磁路中加有非磁性墊片，以減小剩磁影響?！粲|頭系統(tǒng)：與交流接觸器相同◆滅弧系統(tǒng)：直流接觸器的主觸頭在切斷電路時，滅弧更困難。故在直流接觸中一般采用磁吹滅弧法，對小容量的接觸器也有采用永久磁鐵產(chǎn)生磁吹力的，對中大容量的接觸器也有采用縱縫滅弧加磁吹滅弧。◆其它部分：復(fù)位機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、接線柱等。滅弧用途：用于熄滅觸頭分?jǐn)嘭?fù)載電流時產(chǎn)生

的電弧。電弧種類：交流電弧和直流電弧

交流電弧存在交流過零點(diǎn)，電弧易熄滅滅弧原理：

①迅速拉長電?、诶鋮s和去游離法滅弧方法：１）電動力滅弧法：利用電動力、迅速拉長電?。玻┱p滅弧法：分割電弧，并有冷卻作用。如：縱縫陶土滅弧罩．３）磁吹滅弧法：電磁吸力的作用下迅速拉長電弧使用于熄滅直流電弧。４）柵片滅弧法：金屬柵片分割電弧

柵片滅弧示意圖1-滅弧柵片2-觸頭3-電弧窄縫滅弧1-縱縫2-介質(zhì)3-磁性夾板4-電弧5-磁場柵片滅弧窄縫滅弧55.1電氣原理圖圖形符號和文字符號5.3電器元件布置圖5.5電氣識圖方法與步驟5.4電氣安裝接線圖5.2電氣原理圖繪制5

電氣控制線路的繪制電氣控制系統(tǒng)圖：指根據(jù)國家電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)，用規(guī)定的電氣符號、圖線來表示系統(tǒng)中各電氣設(shè)備、裝置、元器件的連接關(guān)系的電氣工程圖。電氣控制系統(tǒng)圖包括：1、電氣原理圖2、電器元件布置圖3、電氣安裝接線圖電氣原理圖：表示電流從電源到負(fù)載的傳送情況和各電氣元件的動作原理及相互關(guān)系，而不考慮各電器元件實際安裝的位置和實際連線情況。5.1電氣原理圖圖形符號和文字符號文字符號和圖形符號1、文字符號用來表示電氣設(shè)備、裝置、元器件的名稱、功能、狀態(tài)和特征的字符代碼。例如，F(xiàn)R表示熱繼電器。2、圖形符號

用來表示一臺設(shè)備或概念的圖形、標(biāo)記或字符。例如，“～”表示交流，表示電阻等。

國家電氣圖用符號標(biāo)準(zhǔn)GB/T4728-1985規(guī)定了電氣簡圖中圖形符號的畫法，該標(biāo)準(zhǔn)及國家電氣制圖標(biāo)準(zhǔn)GB/T6988-1986于1990年1月1日正式開始執(zhí)行。電器元件采用國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖形符號和文字符號表示。主電路用粗線條畫在左（上）邊；控制電路用細(xì)線條畫在右（下）邊。同一電器元件的各部件可不畫在一起，但文字符號要相同。若有多個同一種類的電器元件，可在文字符號后加上數(shù)字符號的下標(biāo)，如KM1、KM2等。所有按鈕、觸點(diǎn)均按沒有外力作用和沒有通電時的原始狀態(tài)畫出當(dāng)圖形垂直放置時，各元器件觸點(diǎn)圖形符號以“左開右閉”繪制。當(dāng)圖形為水平放置時以“上閉下開”繪制。5.2電氣原理圖繪制電路圖應(yīng)按主電路、輔助電路（控制電路、照明電路、信號電路、保護(hù)電路）分開繪制?？刂齐娐返姆种щ娐罚瓌t上按動作順序和信號流自上而下或自左至右的原則繪制。直流和單相電源電路用水平線畫出，一般畫在圖樣上方，相序自上而下排列。主電路與電源電路垂直畫出?？刂齐娐放c信號電路垂直畫在兩條水平電源線之間。耗電元件（如電器的線圈，電磁鐵，信號燈等）直接與下方水平線連接。控制觸點(diǎn)連接在上方水平線與耗電元件之間。需要測試和拆、接外部引線的端子，應(yīng)用圖形符號“空心圓”表示。電路的連接點(diǎn)用“實心圓”表示。中性線（N）和保護(hù)接地線（PE）放在相線之下。5.2電氣原理圖繪制圖區(qū)的劃分在圖樣的下方沿橫坐標(biāo)方向劃分圖區(qū)，并用數(shù)字編號。同時在圖樣的上方沿橫坐標(biāo)方向劃區(qū)，分別標(biāo)明該區(qū)電路的功能。接觸器和繼電器的觸點(diǎn)位置可采用附圖的方式表示。左欄中欄右欄主觸點(diǎn)的圖區(qū)號輔助動合觸點(diǎn)的圖區(qū)號輔助動斷觸點(diǎn)的圖區(qū)號接觸器各欄的含義：繼電器各欄的含義：左欄右欄動合觸點(diǎn)的圖區(qū)號動斷觸點(diǎn)的圖區(qū)號主電路各接點(diǎn)標(biāo)記三相交流電源引入線采用L1、L2、L3標(biāo)記。電源開關(guān)之后的分別按U、V、W順序標(biāo)記。分級三相交流電源主電路可采用1U、1V、1W；2U、2V、2W等。各電動機(jī)分支電路各接點(diǎn)可采用三相文字代號后面加數(shù)字來表示如：U11、U21等，數(shù)字中的十位數(shù)字表示電動機(jī)代號，個位數(shù)字表示該支路的接點(diǎn)代號?？刂齐娐凡捎冒⒗?dāng)?shù)字編號，一般由三位或三位以下的數(shù)字組成電器元件布置圖詳細(xì)繪制出電氣設(shè)備、零件的安裝位置。圖中各電器代號應(yīng)與有關(guān)電路和電器清單上所有元器件代號相同。5.3電器元件布置圖5.4安裝接線圖安裝接線圖是用來表明電氣設(shè)備各單元之間的接線關(guān)系。圖中表明了電氣設(shè)備外部元件的相對位置及它們之間的電氣連接，是實際安裝接線的依據(jù)。5.5電氣識圖方法與步驟識圖方法1、結(jié)合電工基礎(chǔ)知識識圖在掌握電工基礎(chǔ)知識的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確、迅速地識別電氣圖。如改變電動機(jī)電源相序，即