三相異步電動機基本控制線路的安裝與調(diào)試.doc

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三相異步電動機基本控制線路的安裝與調(diào)試 任務1-1　 三相異步電動機的單向運行控制 　　?學習內(nèi)容: 　1、常用低壓電器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、圖形符號和文字符號、主要技術(shù)參數(shù)及其應用； 　　　　　　? 2、三相異步電動機的啟/停、點動/長動控制。 　 　學習目標:　 1、知道：常用低壓電器的工作原理、圖形符號和文字符號；常用低壓電器的用途。 　　　　 　　　? 2、能根據(jù)控制要求正確選擇低壓電器。 　　　　　 　　? 3、了解：常用低壓電器的基本結(jié)構(gòu)；主要技術(shù)參數(shù)。 　　　　　? 　　 4、掌握三相異步電動機的啟/停、點動/長動控制電路的原理。 　　 學習重點:　　工作原理、圖形符號、文字符號、選擇使用。 　　 學習難點:　　工作原理、選擇使用?? ? §1-1　機床電氣控制中常用的低壓電器 　 目標任務： 1、了解低壓電器的基本知識，熟悉常用的低壓電器種類； 　　　　? 　? ?2、熟悉常用的各種低壓電器的結(jié)構(gòu)及原理、符號、選用； 　　　　　　? ?3、熟練掌握常用低壓電器的使用。 　　 相關(guān)知識： 1-1.?低壓電器基本知識? 　??凡是對電能的生產(chǎn)、輸送、分配和應用能起到切換、控制、調(diào)節(jié)、檢測以及保護等作用的電工器械，均稱為電器。低壓電器通常是指在交流1200V及以下、直流1500V及以下的電路中使用的電器。機床電氣控制線路中使用的電器多數(shù)屬于低壓電器。? 一、低壓電器的分類 　　低壓電器是指工作在交流電壓?1200V?、直流電壓?1500V?以下的各種電器。生產(chǎn)機械上大多用低壓電器。低壓電器種類繁多，按其結(jié)構(gòu)、用途及所控制對象的不同，可以有不同的分類方式。 　　1?．按用途和控制對象不同，可將低壓電器分為配電電器和控制電器。 　　用于電能的輸送和分配的電器稱為低壓配電電器，這類電器包括刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、空氣斷路器和熔斷器等。用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器稱為控制電器，這類電器包括接觸器、起動器和各種控制繼電器等。 　　?2?．按操作方式不同，可將低壓電器分為自動電器和手動電器。 　??通過電器本身參數(shù)變化或外來信號（如電、磁、光、熱等）自動完成接通、分斷、起動、反向和停止等動作的電器稱為自動電器。常用的自動電器有接觸器、繼電器等。 　　通過人力直接操作來完成接通、分斷、起動、反向和停止等動作的電器稱為手動電器。常用的手動電器有刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)和主令電器等。 　　3?．按工作原理可分為電磁式電器和非電量控制電器 　　電磁式電器是依據(jù)電磁感應原理來工作的電器，如接觸器、各類電磁式繼電器等。非電量控制電器的工作是靠外力或某種非電量的變化而動作的電器，如行程開關(guān)、速度繼電器等。? 二、低壓電器的作用? 控制作用、保護作用、測量作用、調(diào)節(jié)作用、指示作用、轉(zhuǎn)換作用 三、低壓電器的基本結(jié)構(gòu)　 　　電磁式低壓電器大都有兩個主要組成部分，即：感測部分──電磁機構(gòu)和執(zhí)行部分──觸頭系統(tǒng)。 　　?1?．電磁機構(gòu) 　　電磁機構(gòu)的主要作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換成機械能量，帶動觸頭動作，從而完成接通或分斷電路的功能。 　　電磁機構(gòu)由吸引線圈、鐵心和銜鐵?3?個基本部分組成。常用的電磁機構(gòu)如圖所示，可分為?3?種形式。? ? 2.?直流電磁鐵和交流電磁鐵 　　按吸引線圈所通電流性質(zhì)的不同，電磁鐵可分為直流電磁鐵和交流電磁鐵。 　　直流電磁鐵由于通入的是直流電，其鐵心不發(fā)熱，只有線圈發(fā)熱，因此線圈與鐵心接觸以利散熱，線圈做成無骨架、高而薄的瘦高型，以改善線圈自身散熱。鐵心和銜鐵由軟鋼和工程純鐵制成。 　　交流電磁鐵由于通入的是交流電，鐵心中存在磁滯損耗和渦流損耗，線圈和鐵心都發(fā)熱，所以交流電磁鐵的吸引線圈有骨架，使鐵心與線圈隔離并將線圈制成短而厚的矮胖形，以利于鐵心和線圈的散熱。鐵心用硅鋼片疊加而成，以減小渦流。 　　當線圈中通以直流電時，氣隙磁感應強度不變，?直流電磁鐵的電磁吸力?為恒值。當線圈中通以交流電時，磁感應強度為交變量，交流電磁鐵的電磁吸力?F?在?0?（最小值）～?F?m?（最大值）之間變化，其吸力曲線如下圖所示。在一個周期內(nèi)，當電磁吸力的瞬時值大于反力時，銜鐵吸合；當電磁吸力的瞬時值小于反力時，銜鐵釋放。所以電源電壓每變化一個周期，電磁鐵吸合兩次、釋放兩次，使電磁機構(gòu)產(chǎn)生劇烈的振動和噪聲，因而不能正常工作。? 　　? ? 　　 為了消除交流電磁鐵產(chǎn)生的振動和噪?聲?，在鐵心的端面開一小槽，在槽內(nèi)嵌入銅制短路環(huán)，如下圖所示。 3?．觸頭系統(tǒng) 　　　觸頭是電器的執(zhí)行部分，起接通和分斷電路的作用。 　　　觸頭主要有兩種結(jié)構(gòu)形式：橋式觸頭和指形觸頭，具體如下圖所示。? 4．滅弧裝置 　??在大氣中分斷電路時，電場的存在使觸頭表面的大量電子溢出從而產(chǎn)生電弧。電弧一經(jīng)產(chǎn)生，就會產(chǎn)生大量熱能。電弧的存在既燒蝕觸頭金屬表面，降低電器的使用壽命，又延長了電路的分斷時間，所以必須迅速把電弧熄滅。 　　常用的滅弧方法： 　　電動力滅弧、磁吹滅弧、金屬柵片滅弧 ? ? 　　　　　　　 ? 1-2?主令電器? 　　主令電器是一種專門發(fā)布命令、直接或通過電磁式電器間接作用于控制電路的電器。常用來控制電力拖動系統(tǒng)中電動機的起動、停車、調(diào)速及制動等。 一、控制按鈕 　　控制按鈕由按鈕帽?1?、復位彈簧?2?、橋式觸頭?3?、4?、5?和外殼等組成，通常做成復合式，即具有動合觸點和動斷觸點，其結(jié)構(gòu)示意圖見下圖所示。? 　　控制銨鈕的種類很多，指示?燈式按鈕內(nèi)可裝入信號燈顯示信號；緊急式按鈕裝有蘑菇形鈕帽，以便于緊急操作；旋鈕式按鈕用于扭動旋鈕來進行操作。?常見按鈕的外形如下圖所示：? ? ? 二、行程開關(guān) 　??行程開關(guān)又稱位置開關(guān)或限位開關(guān)。它的作用與按鈕相同，只是其觸點的動作不是靠手動操作，而是利用生產(chǎn)機械某些運動部件上的擋鐵碰撞其滾輪使觸頭動作來實現(xiàn)接通或分斷電路的。 　??行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)分為?3?個部分：操作機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和外殼，行程開關(guān)的外形及結(jié)構(gòu)如下圖所示? 行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖? 　?行程開關(guān)的型號含義和電氣符號如下圖所示。 ? (a)?型號含義?　　　　　　　　?　　(b)?電氣符號? 行程開關(guān)的型號含義和電氣符號? 三、接近開關(guān) 前述行程開關(guān)和微動開關(guān)均屬接觸式行程開關(guān)，工作時均有擋塊與推桿的機械碰撞和觸點的機械分合，在動作頻繁時，容易發(fā)生故障，工作可靠性較低。近年來，隨著電子器件的發(fā)展和控制裝置的需要，一些非接觸式的行程開關(guān)應運而生，這類產(chǎn)品的特點是，當擋塊運動時，無須與開關(guān)的部件接觸即可發(fā)出電信號，故以其使用壽命長、操作頻率高、動作迅速可靠而得到了廣泛的應用。這類開關(guān)有接近開關(guān)、光電開關(guān)等。 　　接近開關(guān)是一種非接觸式的位置開關(guān)，它由感應頭、高頻振蕩器、放大器和外殼組成。當運動部件與接近開關(guān)的感應頭接近時，就使其輸出一個電信號。 　??接近開關(guān)有高頻振蕩型、電容型、感應電橋型、永久磁鐵型、霍爾效應型等多種，其中以高頻振蕩型最為常用。高頻振蕩型接近開關(guān)的電路由振蕩器、晶體管放大器和輸出電路三部分組成，其控制由裝在運動部件上的一個金屬片移近或離開振蕩線圈來實現(xiàn)。接近開關(guān)的型號有LJ1、LJ2及LXJ0等。其圖形、文字符號如下圖 　　常用的電感式接近開關(guān)型號有?LJ1?、?LJ2?等系列，電容式接近開關(guān)型號有?LXJ15?、?TC?等系列產(chǎn)品。?接近開關(guān)的外形所示： ? 三、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) 　 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種具有多個操作位置，能夠換接多個電路的一種手動電器 　 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)由凸輪機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和定位裝置等部分組成。依靠操作手柄帶動轉(zhuǎn)軸和凸輪轉(zhuǎn)動，使觸頭動作或復位，從而按所需要的規(guī)律接通或斷開電路，同時由定位裝置確保其動作的準確可靠。 　 常用的萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)有LW5、LW6、LW8等系列。其中LW6系列還可裝配成雙列形式，列與列之間用齒輪嚙合，并由公共手柄進行操作，因此裝入的觸頭最多可達60對。 　 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)常用于需要控制多回路的場合。在操作不太頻繁的情況下，也可用于小容量電動機的啟動、換速或換向。轉(zhuǎn)換開關(guān)的外形圖如下圖所示。 　 轉(zhuǎn)換開關(guān)外形圖 1-3　 接觸器? 　　接觸器是一種根據(jù)外來輸入信號利用電磁鐵操作，頻繁地接通或斷開交、直流主電路及大容量控制電路的自動切換電器。主要用于控制電動機、電焊機、電熱設(shè)備、電容器組等。其工作原理為：當電磁鐵線圈得電，電磁鐵吸合時，帶動接觸器觸頭閉合，使電路接通。線圈失電時，電磁鐵在彈簧力作用下釋放，接觸器觸頭斷開，使電路切斷。 　　接觸器不僅能實現(xiàn)遠距離集中控制，而且操作頻率高、控制容量大，具有低壓釋放保護、工作可靠、使用壽命長和體積小等優(yōu)點，是繼電器——接觸器控制系統(tǒng)中最重要和最常用的元件之一。 　　接觸器的基本參數(shù)包括：主觸頭的額定電壓、主觸頭允許切斷電流、觸頭數(shù)、線圈電壓、操作頻率、機械壽命和電壽命等。現(xiàn)代生產(chǎn)的接觸器，其額定電流最大可達2500A，允許接通次數(shù)為150～1500次/h，總壽命可達到1500萬～2000萬次 一、接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理 　　如下圖所示，交流接觸器主要由電磁機構(gòu)（包括電磁線圈?1?、鐵心?2?和銜鐵?3?）、觸頭系統(tǒng)（主觸頭?4?和輔助觸頭?5?）、滅弧裝置（圖中未畫出）及其他部分組成。 　? ? 　??如上圖所示，當接觸器線圈?1?通電后，?在鐵心?2?中產(chǎn)生磁通及電磁吸力。此電磁吸力克服彈簧反力使得銜鐵?3?吸合，帶動觸點機構(gòu)?4?和?5?動作，常閉觸點打開，常開觸點閉合，互鎖或接通線路。線圈失電或線圈兩端電壓顯著降低時，電磁吸力小于彈簧反力，使得銜鐵釋放，觸點機構(gòu)復位，斷開線路或解除互鎖。 二、接觸器的主要技術(shù)參數(shù)及型號 1、接觸器的主要技術(shù)參數(shù)有： 　（?1?）額定電壓　　　 　（?2?）額定電流　 　（?3?）吸引線圈額定電壓　 ?。?4?）通斷能力 （?5?）電氣壽命和機械壽命 　（?6?）額定操作頻率（次?/h?）? 　接觸器外形圖? 接觸器的型號含義及電氣符號如下圖所示。 2、接觸器的型號 　　?常見接觸器有?CJ20?系列、?3TH?和?CJX1(3TB)?系列。其中?CJ20?系列是較新的產(chǎn)品，而?3TH?和?CJX1(3TB)?系列是從德國西門子公司引進制造的新型接觸器。接觸器的各種型號的用途如下圖所示： ? 1-4? ?繼電器 　　?繼電器是根據(jù)一定的信號（如電流、電壓、時間和速度等物理量）的變化來接通或分斷小電流電路和電器的自動控制電器。 一、電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理 　1.?結(jié)構(gòu)及工作原理 　　繼電器一般由?3?個基本部分組成：檢測機構(gòu)、中間機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)。 　　低壓控制系統(tǒng)中的控制繼電器大部分為電磁式結(jié)構(gòu)。下?圖為電磁式繼電器的典型結(jié)構(gòu)示意圖。?電磁式繼電器由電磁機構(gòu)和觸頭系統(tǒng)兩個主要部分組成。電磁機構(gòu)由線圈?1?、鐵心?2?、銜鐵?7?組成。觸頭系統(tǒng)由于其觸點都接在控制電路中，且電流小，故不裝設(shè)滅弧裝置。它的觸點一般為橋式觸點，有動合和動斷兩種形式。另外，為了實現(xiàn)繼電器動作參數(shù)的改變，繼電器一般還具有改變彈簧松緊和改變銜鐵打開后氣隙大小的裝置，即反作用調(diào)節(jié)螺釘?6?。 　　當通過電流線圈?1?的電流超過某一定值，電磁吸力大于反作用彈簧力，銜鐵?7?吸合并帶動絕緣支架動作，使動斷觸點?9?斷開，動合觸點?10?閉合。通過調(diào)節(jié)螺釘?6?來調(diào)節(jié)反作用力的大小，即調(diào)節(jié)繼電器的動作參數(shù)值。? 2.?繼電特性 　　繼電器的主要特性是輸入－輸出特性，又稱繼電特性，繼電特性曲線如下圖所示。當繼電器輸入量?X?由零增至?X?ｏ?以前，繼電器輸出量?Y?為零。當輸入量?X?增加到?X?ｏ?時，繼電器吸合，輸出量為?Y?ｌ?；若?X?繼續(xù)增大?，?Y?保持不變。當?X?減小到?X?r?時，繼電器釋放，輸出量由?Y?ｌ?變?yōu)榱悖?X?繼續(xù)減小，?Y?值均為零。? 二、電流繼電器 　　電流繼電器?主要用于過載及短路保護。 　　電流繼電器的線圈串聯(lián)接入主電路，?其線圈匝數(shù)少、導線粗、阻抗小，?用來感測主電路的電流，觸點接于控制電路，為執(zhí)行元件。 　　電流繼電器反映的是電流信號，常用的電流繼電器有欠電流繼電器和過電流繼電器兩種。 　　欠電流繼電器用于欠電流保護，在電路正常工作時，欠電流繼電器的銜鐵是吸合的，?其動合觸點閉合，動斷觸點斷開。?只有當電流降低到某一整定值時，銜鐵釋放，控制電路失電，從而控制接觸器及時分斷電路。 　　過電流繼電器在電路正常工作時不動作，整定范圍通常為額定電流的?1.1?～?3.5?倍。當被保護線路的電流高于額定值，并達到過電流繼電器的整定值時，銜鐵吸合，觸點機構(gòu)動作，控制電路失電，從而控制接觸器及時分斷電路，對電路起過流保護作用。 　? 　　　 　　　　　　　　　　　　　? ? 過流繼電器外形圖　　　　　　　　　　　　　　? 欠流繼電器外形圖 三、電壓繼電器 　　電壓繼電器反映的是電壓信號。它的線圈并聯(lián)在被測電路的兩端，所以匝數(shù)多、導線細、阻抗大。 　　電壓繼電器用于電力拖動系統(tǒng)的電壓保護和控制。其線圈并聯(lián)接入主電路，感測主電路的電壓；觸點接于控制電路，為執(zhí)行元件。 　??按吸合電壓的大小，電壓繼電器可分為過電壓繼電器和欠電壓繼電器。 　??過電壓繼電器用于線路的過電壓保護，，?當被保護的電路電壓正常時銜鐵不動作，當被保護電路的電壓高于額定值，達到過電壓繼電器的整定值時，銜鐵吸合，觸點機構(gòu)動作，控制電路失電，控制接觸器及時分斷被保護電路。 　　欠電壓繼電器用于電路的欠電壓保護，其釋放整定值為電路額定電壓的?0.1?～?0.6?倍。當被保護電路電壓正常時銜鐵可靠吸合，當被保護電路電壓降至欠電壓繼電器的釋放整定值時銜鐵釋放，觸點機構(gòu)復位，控制接觸器及時分斷被保護電路。 中間繼電器外形圖 　　中間繼電器實質(zhì)上是一種電壓繼電器。它的特點是觸點數(shù)目較多，電流容量可增大，起到中間放大?(?觸點數(shù)目和電流容量?)?的作用。 　　繼電器的型號含義和電氣符號如下圖所示。? (a)?型號含義? 　 (b)?電氣符號 繼電器的型號含義和電氣符號? ?四、時間繼電器 　　在自動控制系統(tǒng)中，有時需要繼電器得到信號后不立即動作，而是要順延一段時間后再動作并輸出控制信號，以達到按時間順序進行控制的目的。時間繼電器就能實現(xiàn)這種功能。 　??時間繼電器按工作原理分可分為：電磁式、空氣阻尼式（氣囊式）、晶體管式、?單片機控制?式等。其外形如下圖所示。? 　　空氣阻尼式時間繼電器是利用空氣阻尼原理獲得延時的。其外形如下圖所示。 　 ?空氣阻尼時間繼電器由電磁機構(gòu)、延時機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)三部分組成。延時方式有通電延時和斷電延時兩種。斷電延時型結(jié)構(gòu)及工作原理見下圖：當線圈?1?通電后，銜鐵?3?連同推板?5?被鐵心?2?吸引向下吸合，上方微動開關(guān)?4?壓下，使上方微動開關(guān)觸頭迅速轉(zhuǎn)換。同時在空氣室?10?內(nèi)與橡皮膜?9?相連的活塞桿?6?也迅速向下移動，帶動杠桿?7?左端迅速上移，微動開關(guān)?14?的延時常開觸點馬上閉合，常閉觸點馬上斷開。當線圈斷電時，微動開關(guān)?4?迅速復位，在空氣室?10?內(nèi)與橡皮膜?9?相連的活塞桿?6?在彈簧?8?作用下也向上移動，由于橡皮膜下方的空氣稀薄形成負壓，起到空氣阻尼的作用，因此活塞桿只能緩慢向上移動，移動速度由進氣孔?12?的大小而定，可通過調(diào)節(jié)螺釘?11?調(diào)整。經(jīng)過一段延時后，活塞?13?才能移到最上端，并通過杠桿?7?壓動開關(guān)?14?，使其常開觸點延時斷開，常閉觸點延時閉合。 時間繼電器的圖形符號及文字符號如下圖所示。 時間繼電器的圖形符號及文字符號 按延時方式可分為通電延時型時間繼電器和斷電延時型時間繼電器。? 　??對于通電延時型時間繼電器，當線圈得電時，其延時動合觸點要延時一段時間才閉合，延時動斷觸點要延時一段時間才斷開。當線圈失電時，其延時動合觸點迅速斷開，延時動斷觸點迅速閉合。 　??對于斷電延時型時間繼電器，當線圈得電時，其延時動合觸點迅速閉合，延時動斷觸點迅速斷開。當線圈失電時，其延時動合觸點要延時一段時間再斷開，延時動斷觸點要延時一段時間再閉合。 五、熱繼電器 　　熱繼電器主要用于過載、缺相及三相電流不平衡的保護。 　　熱繼電器的形式有多種，其中以雙金屬片式應用最多。雙金屬片式熱繼電器主要由發(fā)熱元件?1?、主雙金屬片?2?和觸點?4?三部分組成，如下圖所示。主雙金屬片?2?是熱繼電器的感測元件，由兩種膨脹系數(shù)不同的金屬片輾壓而成。當串聯(lián)在電動機定子繞組中的熱元件有電流流過時，熱元件產(chǎn)生的熱量使雙金屬片伸長，由于膨脹系數(shù)不同，致使雙金屬片發(fā)生彎曲。電動機正常運行時，雙金屬片的彎曲程度不足以使熱繼電器動作。但是當電動機過載時，流過熱元件的電流增大，加上時間效應，就會加大雙金屬片的彎曲程度，最終使雙金屬片推動導板?3?使熱繼電器的觸點?4?動作，切斷電動機的控制電路。? 熱繼電器的動畫演示 ? ?熱繼電器的外形及結(jié)構(gòu)? JR0?、?JRl?、?JR2?和?JRl5?系列的熱繼電器均為兩相結(jié)構(gòu)，是雙熱元件的熱繼電器，可以用作三相異步電動機的均衡過載保護和定子繞組為?Y?聯(lián)結(jié)的三相異步電動機的斷相保護，但不能用作定子繞組為?△?聯(lián)結(jié)的三相異步電動機的斷相保護。 　　JRl6?和?JR20?系列熱繼電器均為帶斷相保護的熱繼電器，具有差動式斷相保護機構(gòu)。選擇時主要根據(jù)電動機定子繞組的聯(lián)結(jié)方式來確定熱繼電器的型號，在三相異步電動機電路中，對?Y?聯(lián)結(jié)的電動機可選用兩相或三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，一般采用兩相結(jié)構(gòu)，即在兩相主電路中串接熱元件。但對于定子繞組為△聯(lián)結(jié)的電動機必須采用帶斷相保護的熱繼電器。 　　熱繼電器的型號含義及圖形符號如下圖所示。 　　　　　　　　 (a)?型號含義?　　　　　　　　　?(b)?熱元件　?(c)?動斷觸點 熱繼電器的型號含義及圖形符號? 六、速度繼電器 　　速度繼電器是利用轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速來切換電路的自動電器，它主要用作鼠籠式異步電動機的反接制動控制中，故也稱為反接制動繼電器。 　　速度繼電器主要由定子、轉(zhuǎn)子和觸點三部分組成。?如下圖所示為速度繼電器的結(jié)構(gòu)原理示意圖。? 速度繼電器的動畫演示 ? 　　速度繼電器的軸與電動機的軸相連接，轉(zhuǎn)子?2?固定在軸上，定子?3?與軸同心。當電動機轉(zhuǎn)動時，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨之轉(zhuǎn)動，繞組切割磁場產(chǎn)生感應電動勢和電流，此電流和永久磁鐵的磁場作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使定子向軸的轉(zhuǎn)動方向偏擺，通過擺錘?5?撥動觸點?6?，使常閉觸點斷開、常開觸點閉合。當電動機轉(zhuǎn)速下降到接近零時，轉(zhuǎn)矩減小，擺錘在彈簧力的作用下恢復原位，觸點也復位。 ?速度繼電器根據(jù)電動機的額定轉(zhuǎn)速進行選擇。 ?速度繼電器的?圖形符號和?文字符號如下圖所示。 速度繼電器的圖形符號和文字符號? 1.5? 其他常用低壓電器? 一、刀開關(guān)? 　　刀開關(guān)是一種手動電器，在低壓電路中用于不頻繁地接通和分斷電路，或用于隔離電源，故又稱?“?隔離開關(guān)?”?。 1.?刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)和安裝 　　刀開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)較為簡單的手動電器，主要由手柄、觸刀、靜插座和絕緣底板等組成，如下圖所示。 刀開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖? 1?—靜觸頭?2?—手柄?3?—動觸頭?4?—鉸鏈支座?5?—絕緣底板 　　刀開關(guān)在切斷電源時會產(chǎn)生電弧，因此在安裝刀開關(guān)時手柄必須朝上，不得倒裝或平裝。 　　接線時應將電源線接在上端，負載接在下端，這樣拉閘后刀片與電源隔離，可防止意外發(fā)生。? 2.?常用刀開關(guān) 　　常用刀開關(guān)有?HD?系列及?HS?系列板用刀開關(guān)、?HK?系列開啟式負荷開關(guān)和?HH?系列封閉式負荷開關(guān)。 （?1?）?HD?系列及?HS?系列刀開關(guān) （?2?）?HK?系列開啟式負荷開關(guān) （?3?）?HH?系列封閉式負荷開關(guān) 　　刀開關(guān)的外形如下圖所示。? 　? 刀開關(guān)的型號含義和電氣符號如下圖所示。? (a)?型號含義　　　　　　　　　　?(b)?電氣符號　　　　? 刀開關(guān)的型號含義和電氣符號 另外，還有一種帶溶絲的刀開關(guān)，它將刀開關(guān)和熔斷器的功能綜合在一起，如下圖所示： 　 二、熔斷器　? 　? 熔斷器是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉、控制有效的短路保護電器。 　1、熔斷器的結(jié)構(gòu)和工作原理? 　　熔斷器主要由熔體（俗稱保險絲）和安裝熔體的熔管（或熔座）組成。 　??熔斷器的熔體與被保護的電路串聯(lián)，當電路正常工作時，熔體允許通過一定大小的電流而不熔斷。當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，熔體中流過很大的故障電流，當電流產(chǎn)生的熱量使熔體溫度升高達到熔點時，熔體熔斷并切斷電路，從而達到保護的目的。 　2、熔斷器的分類 　　熔斷器的類型很多，按結(jié)構(gòu)形式可分為插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、封閉管式熔斷器、快速熔斷器和自復式熔斷器等。 　??熔斷器的外形如下圖所示。? （ａ）螺旋式熔斷器　　（ｂ）圓筒形帽熔斷器　　?。ǎ悖┞菟ㄟB接熔斷器? 熔斷器的外形? 　　熔斷器的型號含義和電氣符號如下圖所示。 (a)?型號含義?　　　　　　　　　　　　?(b)?電氣符號? 三、斷路器 　　低壓斷路器?(?也稱自動開關(guān)?)?是一種既可以接通和分斷正常負荷電流和過負荷電流，又可以接通和分斷短路電流的開關(guān)電器。低壓斷路器在電路中除起控制作用外，還具有一定的保護功能，如過負荷、短路、過載、欠壓和漏電保護等。 ?1.?斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理 　　低壓斷路器主要由觸頭、滅弧裝置、操動機構(gòu)和保護裝置等組成。斷路器的保護裝置由各種脫扣器來實現(xiàn)。斷路器的脫扣器形式有：欠壓脫扣器、過電流脫扣器、分勵脫扣器等。其結(jié)構(gòu)如下圖所示。? 1.?滅弧室?2.?分勵脫扣器?3.?輔助觸頭?4.?欠壓脫扣器?5.?合閘電磁鐵?6.?智能控制器? 7.?操作機構(gòu)?8.?電動操作機構(gòu)?9.?面板?10.?安全隔板?11.?二次回路接線端子?12.?抽屜座? 　　?低壓斷路器工作原理如下圖所示。當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，電流脫扣器線圈中的電流急劇增加，將銜鐵?11?吸合，使自由脫扣機構(gòu)?2?、3?動作，主觸點?1?在彈簧作用下分開，從而切斷電路。熱脫扣器的熱元件?9?在電路過載時使雙金屬片?10?向上彎曲，推動自由脫扣機構(gòu)?2?、3?動作。當電路發(fā)生失壓或欠壓故障時，電壓線圈?8?中的磁通下降，使電磁吸力下降或消失，銜鐵?7?在彈簧?6?作用下向上移動，推動自由脫扣機構(gòu)?2?、3?動作。? 斷路器的動畫演示 ? ? 2.?斷路器的分類 　　低壓斷路器的分類方式很多，按結(jié)構(gòu)形式分有?DW15?、?DW16?、?CW?系列萬能式?(?又稱框架式?)?和?DZ5?系列、?DZ15?系列、?DZ20?系列、?DZ25?系列塑殼式斷路器； 　　按滅弧介質(zhì)分有空氣式和真空式?(?目前國產(chǎn)多為空氣式?)?； 　　按操作方式分有手動操作、電動操作和彈簧儲能機械操作； 　　按極數(shù)分有單極式、二極式、三極式和四極式；按安裝方式分有固定式、插入式、抽屜式和嵌入式等。低壓斷路器容量范圍很大，最小為?4A?，而最大可達?5000A?。 1.?滅弧罩?2.?開關(guān)本體?3.?抽屜座?4.?合閘按鈕?5.?分閘按鈕?6.?智能脫扣器 7.?搖勻柄插入位置?8.?連接?/?試驗?/?分勵指示 斷路器的外形? 　　斷路器的型號含義和電氣符號如下圖所示。 (a)?型號含義　　　　　　　　　　　　　　　?(b)?電氣符號? 斷路器的型號含義和電氣符號? 小　　 結(jié)? 　 ?本環(huán)節(jié)主要介紹了常用低壓電器的用途、基本構(gòu)造、工作原理及其主要參數(shù)、型號與電氣符號。對于這些種類繁多的低壓電器應抓住它們的共同本質(zhì)，了解其特點，這對于正確選擇和合理使用這些電器是很有必要的。? 　 ?每種電器都有一定的使用范圍，要根據(jù)使用要求正確選用。電器的技術(shù)參數(shù)是選用的主要依據(jù)。其參數(shù)可以在產(chǎn)品說明書及電工手冊中查閱。 　 ?開關(guān)電器是利用觸頭來接通和斷開電路的，在斷開過程中由于電弧存在而需要滅弧裝置，選擇電器時要考慮到觸頭通斷電路的能力。 　 ?從工作原理上來說低壓電器絕大部分都是利用電磁原理制成的，所以自動化電器普遍帶有電磁機構(gòu)，因此電磁線圈的電流種類、電壓高低也是這些電器選擇的重要依據(jù)。對電磁式繼電器而言，為適應控制系統(tǒng)要求，其電磁系統(tǒng)能夠進行調(diào)整并有足夠的調(diào)整范圍。 　 ?學習本環(huán)節(jié)時一定要聯(lián)系實際，對照實物，并進行實驗實訓。同時對照電器產(chǎn)品目錄了解電器參數(shù)，學會正確選擇和合理使用電器。? §1-2　三相異步電動機的單向運行控制 2-1?電氣圖繪制規(guī)則和符號? 　??電氣控制線路是由許多電器元件按照一定的要求和規(guī)律連接而成的。 　　將電氣控制系統(tǒng)中各電器元件及它們之間的連接線路用一定的圖形表達出來，這種圖形就是電氣控制系統(tǒng)圖，一般包括電氣原理圖、電器布置圖和電氣安裝接線圖?3?種。 一、常用電氣圖的圖形符號與文字符號 　??在國家標準中，電氣技術(shù)中的文字符號分為基本文字符號?(?單字母或雙字母?)?和輔助文字符號?；疚淖址栔械膯巫帜阜柊从⑽淖帜笇⒏鞣N電氣設(shè)備、裝置和元器件劃分為?23?個大類，每個大類用一個專用單字母符號表示。如?“K”?表示繼電器、接觸器類，“F”?表示保護器件類等，單字母符號應優(yōu)先采用。雙字母符號是由一個表示種類的單字母符號與另一字母組成，其組合應以單字母符號在前，另一字母在后的次序列出。 二、電氣原理圖 　　電氣原理圖用圖形和文字符號表示電路中各個電器元件的連接關(guān)系和電氣工作原理，它并不反映電器元件的實際大小和安裝位置。如下圖所示。? ?CW6132?型普通車床的電氣原理圖? （?1?）?電氣原理圖一般分為主電路、控制電路和輔助電路?3?個部分。 （?2?）?電氣原理圖中所有電器元件的圖形和文字符號必須符合國家規(guī)定的統(tǒng)一標準。 （?3?）?在電氣原理圖中，所有電器的可動部分均按原始狀態(tài)畫出。 （?4?）?動力電路的電源線應水平畫出；主電路應垂直于電源線畫出；控制電路和輔助電路應垂直于兩條或幾條水平電源線之間；耗能元件（如線圈、電磁閥、照明燈和信號燈等）應接在下面一條電源線一側(cè)，而各種控制觸點應接在另一條電源線上。 （?5?）?應盡量減少線條數(shù)量，避免線條交叉。 （?6?）?在電氣原理圖上應標出各個電源電路的電壓值、極性或頻率及相數(shù)；對某些元器件還應標注其特性（如電阻、電容的數(shù)值等）；不常用的電器（如位置傳感器、手動開關(guān)等）還要標注其操作方式和功能等。 （?7?）?為方便閱圖，在電氣原理圖中可將圖幅分成若干個圖區(qū)，圖區(qū)行的代號用英文字母表示，一般可省略，列的代號用阿拉伯數(shù)字表示，其圖區(qū)編號寫在圖的下面，并在圖的頂部標明各圖區(qū)電路的作用。 （?8?）?在繼電器、接觸器線圈下方均列有觸點表以說明線圈和觸點的從屬關(guān)系，即“符號位置索引”。也就是在相應線圈的下方，給出觸點的圖形符號（有時也可省去），對未使用的觸點用“?×?”表明（或不作表明）。 　???接觸器各欄表示的含義如下： ? 　　左　 欄 　　? 中　? ??欄 　　　?右? ? ? 欄 主觸點所在圖區(qū)號? 輔助動合觸點所在圖區(qū)號? 輔助動斷觸點所在圖區(qū)號? 　　??繼電器各欄表示的含義如下：? 　　? 左　??欄? 　　? 右　　?欄? 動合觸點所在圖區(qū)號? 動斷觸點所在圖區(qū)號? 三、電器元件布置圖 　　?電器元件布置圖反映各電器元件的實際安裝位置，在圖中電器元件用實線框表示，而不必按其外形形狀畫出；在圖中往往還留有?10%?以上的備用面積及導線管（槽）的位置，以供走線和改進設(shè)計時用；在圖中還需要標注出必要的尺寸。如下圖所示。? 四、電氣安裝接線圖 　　電氣安裝接線圖反映的是電氣設(shè)備各控制單元內(nèi)部元件之間的接線關(guān)系。 2-2　三相異步電動機的單向運行控制 　 一、三相異步電動機的點動控制電路 　　點動控制電路是用按鈕和接觸器控制電動機的最簡單的控制線路，其原理圖如下圖所示，?分為主電路和控制電路兩部分。 點動控制電路 　 電路工作原理如下： 　?首先合上電源開關(guān)?QS?。 　　　　　　 起動：? 　?　　　　　停止：? 這種當按鈕按下時電動機就運轉(zhuǎn)，按鈕松開后電動機就停止的控制方式，稱為點動控制。 二、?三相異步電動機的連續(xù)運行控制電路 　??如下圖所示，在點動控制電路的基礎(chǔ)上，在控制回路中增加了一個停止按鈕?SB1?，還在起動按鈕?SB2?的兩端并接了接觸器的一對輔助動合觸點?KM?。? 　　電路工作原理如下：首先合上電源開關(guān)?QS?。 　?　　　起動： 　　當松開?SB2?后，由于?KM?輔助動合觸點閉合，?KM?線圈仍得電，電動機?M?繼續(xù)運轉(zhuǎn)。這種依靠接觸器自身輔助動合觸點使其線圈保持通電的現(xiàn)象稱為?自鎖?（或稱自保），起自鎖作用的輔助動合觸點?，稱為自鎖觸點（或稱自保觸點），這樣的控制線路稱為具有自鎖（或自保）的長動控制線路。 　?　　?停止：? 　 三、點動和長動控制電路 　??下圖之b、c、d所示的電路既能進行點動控制，又能進行自鎖控制，所以稱為點動和長動控制電路。其中b圖，當?SA?閉合時為自鎖控制，當?SA?斷開時為點動控制。?