第5章-變壓器和三相異步時機(jī)及其控制

第5章變壓器和三相異步電動機(jī)及其控制

學(xué)習(xí)要點磁路的基本概念變壓器的工作原理及使用三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及使用繼電-接觸器控制系統(tǒng)由鐵磁物質(zhì)所組成的，能使絕大部分磁通通過的路徑稱為磁路。

第5章變壓器和三相異步電動機(jī)及其控制

5.1磁路的基本知識磁路的基本概念2．磁通Ф1．磁感應(yīng)強(qiáng)度B

磁感應(yīng)強(qiáng)度B是表示磁場內(nèi)某點的磁場強(qiáng)弱和方向的物理量，它是一個矢量。磁感應(yīng)強(qiáng)度與產(chǎn)生它的電流之間的方向關(guān)系滿足右螺旋法則。單位為特斯拉，簡稱特，用字母T表示。

在均勻磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直于磁場方向的面積S的乘積，稱為通過該截面的磁通Ф，又稱為磁通密度。

或磁通的單位是韋伯，簡稱韋，用字母Wb表示。

磁路的主要物理量3．磁導(dǎo)率μ磁導(dǎo)率μ是用來表征物質(zhì)導(dǎo)磁能力的物理量，它的單位是H/m（亨/米）。實驗測出，真空（或空氣）的磁導(dǎo)率是一個常數(shù)，為H/m其他物質(zhì)的磁導(dǎo)率μ與真空的磁導(dǎo)率μ0的比值，稱為該物質(zhì)的相對磁導(dǎo)率μr，即

磁場強(qiáng)度H是為了方便分析和計算磁路而引入的一個物理量，它也是一個矢量，反映的是電流產(chǎn)生的磁場中某點磁場的強(qiáng)弱和方向，而與磁場中有無磁介質(zhì)無關(guān)。4．磁場強(qiáng)度H或單位是安/米（A/m）。

鐵心中的磁通Ф與通過線圈的電流I、線圈匝數(shù)N以及磁路橫截面面積S成正比，與磁路的長度l成反比，還與組成磁路鐵心的磁導(dǎo)率μ成正比，F(xiàn)=IN稱為磁動勢，單位為安培（A）；Rm=l/μs稱為磁阻，單位為1/亨（1/H）。

F反映勵磁電流的大??；Rm反映磁路對磁通所具有的阻礙特性，其大小由鐵心材料及其形狀尺寸決定。磁路歐姆定律1．電磁關(guān)系

設(shè)線圈電阻為R，線圈的匝數(shù)為N，當(dāng)在線圈兩端加上正弦交流電壓u時，就有交變勵磁電流i流過，在交變磁動勢Ni的作用下產(chǎn)生交變的主磁通Ф和漏磁通Фσ。鐵心線圈的漏磁電感Lσ是一個常數(shù)，為交流鐵心線圈電路鐵心線圈是一個非線性電感元件，鐵心線圈的等效主磁電感L與勵磁電流i的關(guān)系類似于μ與H的變化關(guān)系。設(shè)主磁通

線圈電阻上的電壓降Ri和漏磁通電動勢eσ都很小，與主磁通電動勢e比較，均可忽略。是主電動勢e的幅值，其有效值

外加電壓的相位超前于鐵心中磁通90°，外加電壓的有效值當(dāng)線圈匝數(shù)N、外加電壓U和頻率f都一定時，鐵心中的磁通最大值將保持基本不變。

2．功率損耗在交流鐵心線圈電路中，除了在線圈電阻上有功率損耗外，鐵心中也會有功率損耗。線圈上損耗的功率稱為銅損

鐵心中損耗的功率稱為鐵損，鐵損包括磁滯損耗和渦流損耗兩部分。用ΔPFe表示

1）磁滯損耗由磁滯現(xiàn)象所引起的損耗稱為磁滯損耗，用ΔPh表示。

2）渦流損耗ΔPe由渦流所引起的損耗稱為渦流損耗，用ΔPe表示。

交流鐵心線圈的功率損耗為5.2變壓器變壓器的結(jié)構(gòu)變壓器按鐵心和線圈裝配形式的不同，可分為心式和殼式兩種

變壓器的工作原理連接電源的線圈稱為原繞組（或原邊），也稱一次側(cè)，匝數(shù)為N1，相對應(yīng)的物理量用u1、i1、e1表示；連接負(fù)載的線圈稱為副繞組（或副邊），也稱二次側(cè)，匝數(shù)為N2，相應(yīng)的物理量用u2、i2、e2表示。原繞組輸入功率，副繞組輸出功率。

1．電壓變換原、副繞組回路電壓方程

2．電流變換當(dāng)電源頻率f及原繞組線圈匝數(shù)N1一定時，變壓器主磁通的大小主要由外施電源電壓U1決定，而與負(fù)載大小無關(guān)。

其相量形式為空載電流i10很小，常可忽略不計

原、副繞組的磁動勢在相位上近似反相，且電流有效值的關(guān)系

3．阻抗變換設(shè)變壓器副邊接一阻抗為ZL的負(fù)載

從一次側(cè)看進(jìn)去等效阻抗

從一次側(cè)看進(jìn)去的等效阻抗就變?yōu)閗2ZL，實現(xiàn)了阻抗的變換

【例5-2】某交流信號源US=80V，內(nèi)阻R0=200Ω，負(fù)載電阻RL=50Ω，試求：（1）負(fù)載直接接入信號源時，負(fù)載獲取的功率PL？（2）在信號源與負(fù)載之間接入一個輸出變壓器，要使負(fù)載獲得最大功率，那么變壓器的電壓比應(yīng)取多少？負(fù)載獲取的最大功率PLmax是多少？解：（1）負(fù)載直接接入信號源時,電路電流

負(fù)載吸取的功率WA

（2）要使負(fù)載獲得最大功率,負(fù)載電阻等于信號源內(nèi)阻。

變壓器的電壓比為信號源輸出的電流

負(fù)載獲得最大功率

A

W

變壓器的額定值和運行特性1．變壓器的額定值1）額定電壓U1N、U2N2）額定電流I1N、I2N3）額定容量SN4）額定頻率fN根據(jù)變壓器的絕緣強(qiáng)度和允許溫升所規(guī)定的一次側(cè)應(yīng)加的電壓值叫做一次繞組的額定電壓

。當(dāng)一次繞組加額定電壓而二次側(cè)開路時的二次繞組的電壓叫做二次繞組的額定電壓

變壓器在額定運行條件下，一、二次繞組允許長時間通過的電流。三相變壓器額定電流一律指線電流。

變壓器二次側(cè)額定電壓和額定電流的乘積。

變壓器應(yīng)接入的電源頻率。

2．變壓器的外特性和電壓變化率當(dāng)變壓器一次繞組電壓U1和負(fù)載功率因數(shù)一定時，二次繞組電壓稱為變壓器的外特性。

U2隨負(fù)載電流I2變化的關(guān)系電壓變化率△U衡量變壓器輸出電壓穩(wěn)定性的主要指標(biāo)。一般變壓器的漏阻抗很小，故電壓變化率不大，約在5%左右。

3．變壓器的損耗和效率輸出功率P2與輸入功率P1之比稱為變壓器的效率，通常用百分?jǐn)?shù)表示

。當(dāng)外加電壓U1和頻率f一定時，鐵損也基本不變，故鐵損又稱為不變損耗。而銅損是由電流I1、I2分別在一、二次繞組的電阻R1、R2上產(chǎn)生的損耗，它隨負(fù)載電流的變化而變化，故又稱為可變損耗。

變壓器效率η與負(fù)載電流I2的關(guān)系

【5-3】有一單相變壓器，U1=220V，f=50Hz?？蛰d時U20=110V，I10=1A，空載損耗功率P0=55W。二次側(cè)接電阻額定負(fù)載時，I1=9.2A，I2=18A，U2=106V，一次側(cè)輸入功率P1=2120W。試求：（1）變壓器的變比k；（2）電壓變化率△U%；（3）效率及變壓器的鐵損耗PFe、銅損耗PCu。解：（1）變比（2）電壓變化率（3）效率鐵損W銅損W5.3三相異步電動機(jī)

電動機(jī)按其使用電源的種類不同，可分為交流電動機(jī)和直流電動機(jī)。交流電動機(jī)按其工作特點又分為同步電動機(jī)和異步電動機(jī)。異步電動機(jī)按電源的相數(shù)不同又分為單相異步電動機(jī)和三相異步電動機(jī)。三相異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)

三相異步電動機(jī)主要有定子和轉(zhuǎn)子兩部分組成，兩部分之間由空氣隙隔開。按照其轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的不同，將三相異步電動機(jī)分成籠型和繞線型兩種。

１．定子

三相異步電動機(jī)的定子主要由機(jī)座、定子鐵心和定子繞組等組成，是固定不動的部分。機(jī)座是用來固定和支撐定子鐵心的，由鑄鐵或鑄鋼澆鑄成型。定子鐵心是電動機(jī)磁路的一部分，裝在機(jī)座的內(nèi)壁上，由厚度為0.5mm，彼此相互絕緣的硅鋼片疊成。在定子鐵心的內(nèi)圓周上沖壓有均勻分布的線槽，槽內(nèi)放置定子繞組，由絕緣導(dǎo)線繞制而成，繞組與鐵心間有良好的絕緣。定子繞組是電動機(jī)的電路部分，共分三組，分布在定子鐵心槽內(nèi)，它們在定子內(nèi)圓周空間的排列彼此相隔120°，構(gòu)成對稱的三相繞組。三相繞組根據(jù)需要可接成星形（Y）和三角形（△），由接線盒的端子板引出。

２．轉(zhuǎn)子

三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子主要由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)軸及其風(fēng)扇等組成，是能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的部分。轉(zhuǎn)子鐵心是電動機(jī)磁路的另一部分，一般用硅鋼片疊成圓柱形，固定在轉(zhuǎn)軸上，鐵心外圓周上有均勻分布的槽，槽內(nèi)放置轉(zhuǎn)子繞組。轉(zhuǎn)子繞組按結(jié)構(gòu)的不同可分為籠型和繞線型兩種?；\型轉(zhuǎn)子繞組是由澆鑄在轉(zhuǎn)子鐵心槽內(nèi)的若干導(dǎo)電條組成的，兩端分別焊接在兩個短接的端環(huán)上，并與風(fēng)扇焊成一個整體，如果去掉鐵心，轉(zhuǎn)子繞組的外形就像一個籠，故稱籠型轉(zhuǎn)子。三相異步電動機(jī)的工作原理１．旋轉(zhuǎn)磁場1）旋轉(zhuǎn)磁場的產(chǎn)生三相異步電動機(jī)的定子鐵心槽內(nèi)放置有對稱的三相定子繞組U1U2、V1V2、W1W2。設(shè)每相只含有一個繞組，三相繞組接成星形聯(lián)結(jié)。當(dāng)定子繞組的三個首端U1、V1和W1分別與三相交流電源A、B、C接通時，在三相定子繞組中便有對稱的三相交流電流iA、iB、iC。以iA作參考正弦量，則對稱三相電流的瞬時表達(dá)式為2）旋轉(zhuǎn)磁場的方向

三相電源存在兩種相序：正序和逆序。通入三相繞組的電流相序為A→B→C→A，即正序，得到的是順時針旋轉(zhuǎn)的磁場；如果調(diào)換三相電源的任意兩根相線（如對調(diào)B與C），那么電源的相序即可發(fā)生改變，變?yōu)槟嫘駻→C→B→A，逆序的三相電源接入三相定子繞組時，產(chǎn)生的合成磁場的旋轉(zhuǎn)方向就會改變。這就是說，如果改變相序，則旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)方向也隨之改變，三相異步電動機(jī)的反轉(zhuǎn)正是利用這個道理。

3）旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速三相異步電動機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)與三相定子繞組中每相所接繞組的數(shù)目及其聯(lián)結(jié)方式有關(guān)。三相對稱定子繞組的每相只含有一個繞組，產(chǎn)生一對磁極旋轉(zhuǎn)磁場，即p=1，p表示磁極對數(shù)；如果每相串接兩個繞組，且三相繞組同樣具有對稱性，則合成的旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)p=2，依此類推，如果每相串接n個繞組，合成的旋轉(zhuǎn)磁場的磁極對數(shù)p=n。而當(dāng)磁極對數(shù)p=2時，三相電流變化一周，旋轉(zhuǎn)磁場在空間只旋轉(zhuǎn)半圈。事實上，對于p對磁極的電動機(jī)，其旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速為一對磁極時的1/p。旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速又稱為同步轉(zhuǎn)速，用n1表示，單位是轉(zhuǎn)/分（r/min）。，那么當(dāng)三相異步電動機(jī)磁極對數(shù)為p時，其同步轉(zhuǎn)速n1即為2．轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動原理

當(dāng)旋轉(zhuǎn)磁場順時針轉(zhuǎn)動時，處于磁場中的籠型轉(zhuǎn)子的導(dǎo)條因相對運動的出現(xiàn)而相當(dāng)于逆時針方向切割磁力線，于是在轉(zhuǎn)子的導(dǎo)條中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，籠型轉(zhuǎn)子端面短接的結(jié)果使得導(dǎo)條中形成感應(yīng)電流，其方向可用右手螺旋定則確定。通有電流的導(dǎo)條因處于磁場中，又會與磁場相互作用，根據(jù)左手定則，便可確定導(dǎo)條所受電磁力F作用的方向。上半部分導(dǎo)條受到的電磁合力F方向向右，下半部分導(dǎo)條受到的電磁合力F的方向向左，且兩者大小相等，方向相反。這樣的一對電磁力相對于轉(zhuǎn)軸形成電磁轉(zhuǎn)矩T，其方向與旋轉(zhuǎn)磁場的方向一致，此轉(zhuǎn)矩帶動籠型轉(zhuǎn)子跟著旋轉(zhuǎn)磁場順時針旋轉(zhuǎn)。

異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的方向與旋轉(zhuǎn)磁場的方向一致。通過改變?nèi)嚯娫吹南嘈?，可使三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)向發(fā)生變化。但轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速n不可能達(dá)到與旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速n1相等，必須小于n1，這也正是異步電動機(jī)得名的原因。如果n=n1，那么轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場將出現(xiàn)相對靜止現(xiàn)象，轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流都將消失，電磁力及電磁轉(zhuǎn)矩也會失去，所以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速之間必須有差別。

3．轉(zhuǎn)差率

同步轉(zhuǎn)速n1與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n之差稱為轉(zhuǎn)速差，轉(zhuǎn)速差與同步轉(zhuǎn)速的比值稱為轉(zhuǎn)差率，用s表示?！纠?-4】一臺三相異步電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速為1460r/min，電源頻率為50Hz，試求：該電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速、磁極對數(shù)和額定運行時的轉(zhuǎn)差率。解：由于電動機(jī)的額定轉(zhuǎn)速小于且接近于同步轉(zhuǎn)速，與1460r/min最接近的同步轉(zhuǎn)速為n1=1500r/min，與此相對應(yīng)的磁極對數(shù)是p=2。額定運行時的轉(zhuǎn)差率為三相異步電動機(jī)的特性1．三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性

異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是由定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電流相互作用而產(chǎn)生的。磁場愈強(qiáng)，轉(zhuǎn)子電流愈大，則電磁轉(zhuǎn)矩也愈大。電磁轉(zhuǎn)矩T不僅與電源電壓U1的平方成正比，而且與轉(zhuǎn)差率s、轉(zhuǎn)子等效電路中的電阻R2及空載等效電抗X20有關(guān)。

2．三相異步電動機(jī)的機(jī)械特性

轉(zhuǎn)矩特性T=f(s)曲線表示了電源電壓一定時，電磁轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)差率s的關(guān)系。但在實際應(yīng)用中，更需要直接了解的是電源電壓一定時轉(zhuǎn)速n與電磁轉(zhuǎn)矩T的關(guān)系，即n=f(T)曲線，這條曲線稱為電動機(jī)的機(jī)械特性曲線。

以最大轉(zhuǎn)矩Tm為界，機(jī)械特性分為兩個區(qū)，上邊為穩(wěn)定區(qū)，下邊為不穩(wěn)定區(qū)。當(dāng)電動機(jī)工作在穩(wěn)定區(qū)上某一點時，電磁轉(zhuǎn)矩T能適應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL的變化而自動調(diào)節(jié)達(dá)到穩(wěn)定運行，故稱之為穩(wěn)定區(qū)。如果電動機(jī)工作在不穩(wěn)定區(qū)，則電磁轉(zhuǎn)矩不能自動適應(yīng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩的變化，因而不能穩(wěn)定運行。1）額定轉(zhuǎn)矩TN2）最大轉(zhuǎn)矩Tm最大轉(zhuǎn)矩與額定轉(zhuǎn)矩的比值Tm/TN來表示異步電動機(jī)短時的過載能力，稱之過載系數(shù)3）起動轉(zhuǎn)矩Ｔst三相異步電動機(jī)的使用1．起動

電動機(jī)的起動就是把電動機(jī)的定子繞組與電源接通，使電動機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速由零開始運轉(zhuǎn)，直至以一定轉(zhuǎn)速穩(wěn)定運行的過程。

對電動機(jī)起動要求是：起動電流小，起動轉(zhuǎn)矩大，起動時間短。

籠型異步電動機(jī)的起動方法有直接起動和降壓起動兩種。1）直接起動

直接起動是中小型籠型異步電動機(jī)常用的起動方法，起動時把電動機(jī)的定子繞組直接加上額定電壓。此方法最簡單、方便、經(jīng)濟(jì)，而且起動時間短，起動可靠。主要缺點是起動電流大，對電網(wǎng)電壓的影響較大。但是這一影響將隨著電源容量的增大而減小，所以當(dāng)電源容量相對于電動機(jī)的功率足夠大時，可采取此方法起動。

2）降壓起動

降壓起動的主要目的是為了限制起動電流，在起動時借助起動設(shè)備將電源電壓適當(dāng)降低后加到定子繞組上進(jìn)行起動，待電動機(jī)轉(zhuǎn)速升高到接近穩(wěn)定時，再使電壓恢復(fù)到額定值，轉(zhuǎn)入正常運行。但問題是在限制起動電流的同時，起動轉(zhuǎn)矩也受限制。最常用的降壓起動方法有Y-△換接起動和自耦降壓起動。

Y-△換接起動只適用于定子繞組為△形聯(lián)結(jié)，且每相繞組都有兩個引出端子的三相籠型異步電動機(jī)。

用Y-△換接起動時的起動電流是△形聯(lián)結(jié)直接起動時的1/3。

電磁轉(zhuǎn)矩與定子繞組相電壓的平方成正比，所以用Y-△換接起動時的起動轉(zhuǎn)矩也減小為直接起動時的1/3。

對于正常運行時，定子繞組是Y形聯(lián)結(jié)的電動機(jī)，不能采用這種起動方法，可采用自耦降壓起動法。自耦降壓起動就是利用三相自耦變壓器將電動機(jī)起動時的定子繞組線電壓降低，以達(dá)到減小起動電流的目的，

自耦降壓起動時，電動機(jī)定子繞組電壓降為直接起動時的1/k（k為變比），起動轉(zhuǎn)矩降為直接起動時的1/k2；定子電流（即變壓器副繞組電流）降為直接起動時的1/k，而變壓器原繞組電流（即線路電流）則要降為直接起動時的1/k2。起動用的自耦變壓器專用設(shè)備稱為起動補(bǔ)償器，它通常都制作有幾個抽頭，輸出不同的電壓，例如分別為電源電壓的80%、60%和40%，可供用戶選用。自耦降壓起動的優(yōu)點是起動電壓可根據(jù)需要選擇，但設(shè)備較笨重，一般只用于功率較大和不能用Y-△換接起動的場合。至于繞線轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的起動，只要在轉(zhuǎn)子回路串入適當(dāng)?shù)碾娮?，就既可限制起動電流，又可增大起動轉(zhuǎn)矩，克服了籠型異步電動機(jī)起動電流大、起動轉(zhuǎn)矩小的缺點。2．調(diào)速

調(diào)速是指在電動機(jī)負(fù)載不變的情況下，人為地改變電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。

1）改變磁極對數(shù)p調(diào)速2）改變電源頻率f1調(diào)速

3）改變轉(zhuǎn)差率s調(diào)速3．制動

三相異步電動機(jī)常用的制動方法有能耗制動、反接制動和發(fā)電反饋制動。

1）能耗制動2）反接制動

3）發(fā)電反饋制動三相異步電動機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)1）型號2）電壓UN3）額定功率PN4）額定電流IN5）額定轉(zhuǎn)速nN【例5-6】型號為Y250M-4的三相異步電動機(jī)，其PN=55kW，UN=380V，nN=1470r/min，采用△聯(lián)結(jié)，λst=1.9。試回答：（1）若負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL=TN，采用直接起動和Y-△換接起動兩種方式，電動機(jī)能否起動？（2）當(dāng)TL=300N·m時，電動機(jī)能否采用Y-△換接起動？（3）當(dāng)TL=300N·m時，能否用自耦變壓器80%的抽頭進(jìn)行降壓起動？解：（1）采用直接起動時，

故可以直接起動。

采用Y-△換接起動時，

不能采用Y-△換接起動。

（2）

采用△聯(lián)結(jié)，直接起動時

采用Y-△換接起動時

電動機(jī)不能起動。

（3）若采用自耦變壓器80%的抽頭降壓起動

電動機(jī)能起動。

5.4繼電-接觸器控制系統(tǒng)常用低壓電器電器按用途又可分為控制電器和保護(hù)電器。各種開關(guān)、接觸器、繼電器等，用來控制電路的接通、斷開，稱為控制電器；熔斷器和熱繼電器等用來保護(hù)電源和用電設(shè)備，稱為保護(hù)電器。

１．刀開關(guān)刀開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)最簡單的手動電器。它的動作特點是動合型。刀開關(guān)主要由刀片（動觸點）和刀座（靜觸點）組成，按極數(shù)（刀片數(shù)）不同刀開關(guān)分單極、雙極和三極三種，

安裝刀開關(guān)時，電源線應(yīng)接在靜觸點上，負(fù)荷線接在和刀片相連的端子上。若有熔絲的刀開關(guān)，負(fù)荷線應(yīng)接在刀片下側(cè)熔絲的另一端，以保證刀開關(guān)切斷電源后，刀片和熔絲不帶電。２．組合開關(guān)

組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，屬于手動電器，主要用于接通電源或切斷電路、換接電源。由若干個動觸片和靜觸片組裝而成，有單極、雙極、三極和四極結(jié)構(gòu)。

３．按鈕

按鈕也是一種簡單的手動開關(guān)，通常用于發(fā)出操作信號，接通或斷開電流較小的控制電路，從而控制電流較大的電動機(jī)或其他電器設(shè)備的運行。

４．熔斷器

熔斷器是電路中最常用的保護(hù)電器，串接在被保護(hù)的電路中，它主要由熔體和外殼構(gòu)成。

5．交流接觸器

交流接觸器是用來頻繁地接通和斷開主電路或大容量控制電路的自動電器，但它本身不能切斷短路電流和過載電流。常用來作電動機(jī)的電源開關(guān)，

6．中間繼電器

在繼電-接觸器控制電路中，為解決接觸器觸點少的矛盾，而采用觸點多、容量相對較小的中間繼電器，用它作為中間控制環(huán)節(jié)，用以傳遞信號或同時控制多個電路，對小功率電動機(jī)也可代替接觸器作接通和切斷電源使用。7．熱繼電器

熱繼電器是利用電流熱效應(yīng)來進(jìn)行動作的一種保護(hù)電器，串聯(lián)在負(fù)載電路中，主要用來保護(hù)電動機(jī)或其他負(fù)載免于過載以及三相電動機(jī)的缺相運行。

8．自動空氣開關(guān)

自動空氣開關(guān)又稱自動空氣斷路器，簡稱自動開關(guān)，是常用的一種低壓保護(hù)電器，當(dāng)電路發(fā)生過載、短路和欠電壓等不正常情況時能自動斷開電路。它與熔斷器配合是低壓設(shè)備和線路保護(hù)的一種最基本的保護(hù)手段。

9．行程開關(guān)

行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，是利用機(jī)械部件的位移來切換電路的自動電器，被廣泛應(yīng)用于改變運動方向、順序控制、定位以及安全限位等自動控制系統(tǒng)中。

10．時間繼電器

時間繼電器是在接收到輸入信號時，需要延長一段時間才產(chǎn)生響應(yīng)動作的自動電器。它的種類很多，在繼電-接觸器控制系統(tǒng)中常用的是空氣阻尼式時間繼電器，它是利用空氣阻尼作用來達(dá)到動作延時的目的。按延時的不同方式，分為通電延時型和斷電延時型兩種。

三相異步電動機(jī)控制電路用接觸器和按鈕來控制電動機(jī)的起停，用熱繼電器作電動機(jī)的過載保護(hù)，這就是繼電-接觸器控制的最基本電路。常見的一些基本環(huán)節(jié)有：點動控制、單向運行控制、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)互鎖控制、聯(lián)鎖控制、行程控制和時間控制等。一個比較復(fù)雜的控制電路，常包括幾個基本環(huán)節(jié)。

另外，在畫控制系統(tǒng)電氣電路圖時，對于采用的各種控制電器，用規(guī)定的電路圖形符號來代替實物，用規(guī)定的文字符號來加以識別，每個電器的各個部分可以分開來畫，但是同一個電器的各個部分要標(biāo)同一文字符號，電路中若用到幾個相同的電器時，用下標(biāo)來區(qū)別。另外，將整個電路分為主電路和控制電路兩部分。負(fù)載所在的電路，稱為主電路，主電路中流過的電流較大，一般由電源的引入開關(guān)（刀開關(guān)、組合開關(guān)、斷路器等）、熔斷器、接觸器的主觸點、熱繼電器的發(fā)熱元件、用電設(shè)備等組成；控制主電路的通、斷，監(jiān)測保護(hù)主電路正常工作的電路，稱為控制電路，控制電路中流過的電流較小，一般由按鈕、接觸器和繼電器的吸引線圈及輔助觸點、熱繼電器的的動斷觸點等組成。電路圖中各電器元件的觸點都是按電器元件未通電時的狀態(tài)畫出。1．三相異步電動機(jī)的直接起動控制

僅由刀開關(guān)、熔斷器和電動機(jī)三者構(gòu)成。這種控制電路的特點是元件少，接線簡單，操作方便。缺點是電路中沒有對電動機(jī)進(jìn)行多種保護(hù)，不能實現(xiàn)遙控和自控。

1）點動控制電路

點動控制就是按下按鈕時電動機(jī)就轉(zhuǎn)動，松開按鈕電動機(jī)就停轉(zhuǎn)。生產(chǎn)機(jī)械在進(jìn)行試車和調(diào)整時常要求點動控制。

2）單向運行控制電路

如果需要保持電動機(jī)連續(xù)運轉(zhuǎn)，則要在“點動控制電路”的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。

接觸器用自己的動合輔助觸點“鎖住”自己的線圈電路，這種作用稱為“自鎖”，該觸點稱為“自鎖觸點”。

為使電動機(jī)運行安全可靠，電路中還采用了短路、過載及欠電壓保護(hù)。短路保護(hù)靠熔斷器FU來完成，它串接在主電路中。欠電壓保護(hù)靠接觸器本身，過載保護(hù)由熱斷電器FR來完成。3）正、反轉(zhuǎn)互鎖控制電路

為了實現(xiàn)三相異步電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)，只要改變引入到電動機(jī)的三相電源的相序即可。

從主電路可以看出，KMF和KMR的主觸點是不允許同時閉合的，否則會發(fā)生相間短路，因此要求在各自的控制電路中串接入對方的動斷輔助觸點。兩個接觸器利用各自的動斷輔助觸點，封鎖對方的控制電路，稱為“互鎖”，這兩個動斷輔助觸點稱為“互鎖觸點”。4）聯(lián)鎖控制電路

聯(lián)鎖控制是指在多臺電動機(jī)工作的系統(tǒng)