機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)

第二章電機(jī)與電器控制★★★機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制★▲▲機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制2.1繼電器接觸器控制電路機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制2.1繼電器接觸器控制電路

2.1.1常見低壓電器

低壓電器：用于交流1200V、直流1500V級(jí)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。按用途分為：（1）低壓控制電器：用于各種電路控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的控制。主要有接觸器、繼電器、控制器、按鈕等。

（2）低壓配電電器：用于低壓配電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的輸送、分配和保護(hù)。主要有低壓斷路器(空氣開關(guān)）、刀開關(guān)、熔斷器等。

接觸器是一種適用于遠(yuǎn)距離頻繁接通和分?jǐn)嘟恢绷髦麟娐泛涂刂齐娐返淖詣?dòng)控制電器。其主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，也可用于其他電力負(fù)載，如電熱器、電焊機(jī)等。接觸器還具有欠電壓釋放保護(hù)、零壓保護(hù)、控制容量大、工作可靠、壽命長等優(yōu)點(diǎn)，是自動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用最多的一種電器。接觸器的觸頭控制交流電還是直流電，分為交流接觸器和直流接觸器，二者之間的差異主要是滅弧方法不同。機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制接觸器結(jié)構(gòu)及工作原理

接觸器的工作原理是利用電磁鐵吸力及彈簧反作用力配合動(dòng)作，使觸頭接通或斷開。機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制接觸器的圖形符號(hào)及文字符號(hào)機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制接觸器型號(hào)、含義舉例：CJX2-09請(qǐng)說明含義？機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制二、熱繼電器熱繼電器的外形與結(jié)構(gòu)(a)外形1(b)外形2機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制定義：具有過載保護(hù)特性的繼電器。作用：三相電機(jī)長期過載、頻繁啟動(dòng)、欠電壓、斷相運(yùn)行均會(huì)引起電機(jī)過電流發(fā)熱，當(dāng)超過允許溫度時(shí)熱繼電器觸頭動(dòng)作，從而起到保護(hù)電機(jī)的作用。用于：電動(dòng)機(jī)或其他設(shè)備的過載保護(hù)和斷相保護(hù)。注意：由于熱慣性，熱繼電器不能用于短時(shí)過載保護(hù)。機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制熱繼電器的圖形符號(hào)及文字符號(hào)機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制熱繼電器型號(hào)、含義機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制繼電器分類：用途分：控制繼電器、保護(hù)繼電器、中間繼電器。原理分：電磁式、機(jī)械式、熱繼電器等。參數(shù)分：電流、電壓、速度、壓力繼電器。電磁繼電器定義：

根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在控制線圈內(nèi)電磁的作用下，使機(jī)械觸點(diǎn)產(chǎn)生開合動(dòng)作的一種繼電器。

機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制

以下我們主要學(xué)習(xí)最常用的中間繼電器。（電磁式）中間繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。中間繼電器的體積和觸點(diǎn)容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，且只能通過小電流。其通常用于傳遞信號(hào)和同時(shí)控制多個(gè)電路，也可直接用它來控制小容量電動(dòng)機(jī)或其他電氣執(zhí)行元件。機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制中間繼電器結(jié)構(gòu)及工作原理機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制中間繼電器與接觸器的區(qū)別：繼電器：用于控制電路、電流小，沒有滅弧裝置，可在電量或非電量的作用下動(dòng)作。接觸器：用于主電路、電流大，有滅弧裝置，一般只能在電壓作用下動(dòng)作。機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制中間繼電器的圖形符號(hào)及文字符號(hào)機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制中間繼電器型號(hào)、含義機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制四、空氣開關(guān)空氣開關(guān)的外形與結(jié)構(gòu)(a)外形1(b)外形2機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)及工作原理機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制空氣開關(guān)具有短路、過載、欠壓和失壓保護(hù)功能空氣開關(guān)的圖形符號(hào)及文字符號(hào)機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制熔斷器其與空氣開關(guān)的區(qū)別：可靠性、可恢復(fù)性、多功能性等方面不如后者。用于低壓線路中的短路保護(hù)。組成：熔體、容管、觸點(diǎn)插座；類型：管式、插式、螺旋式；符號(hào)FU機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制五、主令電器（按鈕、開關(guān)、行程開關(guān)等）

主令電器主要用來切換控制電路，即用它來控制接觸器、繼電器等電器的線圈得電與失電，從而控制電力拖動(dòng)系統(tǒng)的起動(dòng)與停止，以及改變系統(tǒng)的工作狀態(tài)，如正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)等。由于它是一種專門發(fā)號(hào)施令的電器，故稱為主令電器。主令電器應(yīng)用廣泛，種類繁多。常用的主令電器有按鈕開關(guān)、組合開關(guān)、行程開關(guān)（位置開關(guān)）和主令控制器等。機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制（1）按鈕(a)普通按鈕外形(b)急停按鈕外形按鈕的外形與結(jié)構(gòu)機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制按鈕結(jié)構(gòu)、圖形、文字符號(hào)及工作原理機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制天逸按鈕型號(hào)、含義機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制（2）組合開關(guān)機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制組合開關(guān)結(jié)構(gòu)、圖形、文字符號(hào)及工作原理機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制天逸組合開關(guān)型號(hào)、含義機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制（3）行程開關(guān)機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制行程開關(guān)結(jié)構(gòu)、圖形、文字符號(hào)及工作原理機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制蘭鳥行程開關(guān)（微動(dòng)開關(guān)）型號(hào)、含義RZ-15

GW

22-B3

250VAC

5A

開關(guān)代號(hào)觸發(fā)形式杠桿形式封裝形式觸頭額定電流最大工作電壓機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制

同學(xué)們

休息一下▲▲▲機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制2.1.2電器原理圖的繪制▲▲▲機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制2.1.2電器原理圖的繪制電氣原理圖是用規(guī)定的圖形和文字符號(hào)表示的繼電-接觸器控制系統(tǒng)電路圖。

其根據(jù)電路工作原理而繪制，它采用規(guī)定的圖形符號(hào)和文字符號(hào)，具有結(jié)構(gòu)簡單、層次分明、便于研究和分析電路的工作原理等優(yōu)點(diǎn)，在電氣設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)中都得到了廣泛的應(yīng)用。機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制(1)電器原理圖的圖形、文字符號(hào)序號(hào)名稱圖形符號(hào)文字符號(hào)1三極開關(guān)（組合開關(guān)）QS2空氣開關(guān)正式圖符QF簡化圖符機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制序號(hào)名稱圖形符號(hào)文字符號(hào)3接觸器線圈KM常開主觸頭常開輔助觸頭常閉輔助觸頭機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制序號(hào)名稱圖形符號(hào)文字符號(hào)4繼電器線圈K常開觸頭常閉觸頭5熱繼電器熱元件FR常閉觸頭機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制序號(hào)名稱圖形符號(hào)文字符號(hào)6按鈕常開觸頭SB常閉觸頭急停常閉7行程開關(guān)常開觸頭SQ常閉觸頭機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制M序號(hào)名稱圖形符號(hào)文字符號(hào)8蜂鳴器H9指示燈HL10電動(dòng)機(jī)/三相異步M11熔斷器FU12接近開關(guān)SQ3~M機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制(2)電器原理圖的繪制原則

①主電路用粗實(shí)線，一般畫于左側(cè)（上方）?？刂齐娐酚眉?xì)實(shí)線，一般畫于右側(cè)（下方）。電路中各電氣元件一般均按動(dòng)作順序由上到下、從左到右依次排列。線路交叉處應(yīng)標(biāo)明有否電的連接，若有電路相連，應(yīng)在交叉處畫一個(gè)圓點(diǎn)。②原理圖中，各種電機(jī)、電器等電氣元件必須用國家統(tǒng)一規(guī)定的符號(hào)和文字畫出。

機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制圖2.1.2機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制③同一電氣元件的各部件均以統(tǒng)一文字符號(hào)表示，原理圖中有幾個(gè)相同的電氣元件時(shí)，可用下角標(biāo)形式以號(hào)碼或字母排列。

④圖中各電氣元件的圖形符號(hào)均以正常狀態(tài)表示。⑤識(shí)圖時(shí)遵循自上而下、從左到右的順序。⑥為便于現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)與分析，可為圖中每條線路編號(hào)，編號(hào)可用號(hào)碼或字母。請(qǐng)同學(xué)們課后將上頁圖2.1.2的工作原理再仔細(xì)品味一下！??！★▲▲機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制2.2繼電器接觸器控制線路設(shè)計(jì)★▲▲機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制2.2繼電器接觸器控制線路設(shè)計(jì)2.2.1控制線路設(shè)計(jì)的一般原則(1)最大限度地滿足生產(chǎn)機(jī)械和工藝對(duì)電氣控制線路的要求。電氣控制線路是為整個(gè)生產(chǎn)機(jī)械和工藝過程服務(wù)的，所以在設(shè)計(jì)前應(yīng)深入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，切實(shí)掌握生產(chǎn)機(jī)械的工藝要求、工作過程、工作方式及生產(chǎn)機(jī)械所需要的保護(hù)等。機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制(2)保證控制線路的工作安全、可靠。

為了保證電氣控制線路工作的安全性和可靠性，首先要選用可靠的電器元件；

在控制線路中，不能通過串聯(lián)兩個(gè)電器的線圈達(dá)到使其同時(shí)動(dòng)作的目的，應(yīng)用并聯(lián)方式。不合理K1K2K合理K1K2K機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制(3)在控制線路中，各控制器的線圈應(yīng)接在電源的同一端。這樣即使同一電器的兩對(duì)觸點(diǎn)間發(fā)生短路故障時(shí)，也不致引起電源短路。

機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制

(4)在電氣線路原理圖中，應(yīng)考慮各元件之間的實(shí)際接線情況，使之盡可能減少實(shí)際連線的數(shù)量和長度。

SB1SB2KM1KM2KM1SB1SB2KM1KM2KM1不合理合理機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制

(5)在控制線路中應(yīng)避免出現(xiàn)寄生電路。在控制線路的動(dòng)作過程中，那種意外接通的線路叫寄生電路(假回路)。

SB1HLKM1KM2KM1FR動(dòng)畫機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制

(6)控制線路中應(yīng)含有必要的保護(hù)環(huán)節(jié)，使其在出現(xiàn)誤操作的情況下也不致造成事故。設(shè)計(jì)控制線路時(shí)應(yīng)考慮各種聯(lián)鎖保護(hù)、限位保護(hù)，以及電氣系統(tǒng)應(yīng)有的過載、過流、過壓、失壓和熱保護(hù)，必要時(shí)還應(yīng)考慮設(shè)置合閘、斷開、事故、安全等的信號(hào)指示。

(7)控制線路設(shè)計(jì)應(yīng)考慮操作和維修的方便與安全性，有隔離開關(guān)，避免帶電檢修;控制線路具有手動(dòng)/自動(dòng)兩種控制方式;電器元件留有備用觸頭，必要時(shí)留有備用電器元件，以供檢修、調(diào)整和改接線時(shí)使用等。

機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制(8)盡量減少控制線路的電源種類，控制線路比較簡單的情況下，可直接利用電網(wǎng)電壓，即交流220V、380V供電，以省去控制變壓器。照明、顯示、及報(bào)警等電路應(yīng)采用36V以下安全電壓。(9)盡量縮減電器品種與數(shù)量，采用標(biāo)準(zhǔn)件和盡可能選用相同型號(hào)。▲▲▲機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制

2.2.2電氣控制線路的設(shè)計(jì)方法電氣線路的設(shè)計(jì)順序是：首先設(shè)計(jì)主電路，然后設(shè)計(jì)控制電路。繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的控制線路設(shè)計(jì)，常用的設(shè)計(jì)方法有邏輯設(shè)計(jì)法和分析設(shè)計(jì)法。１．分析設(shè)計(jì)法是根據(jù)機(jī)械設(shè)備的工藝要求和工作過程，整理出相應(yīng)的時(shí)序邏輯過程，再據(jù)經(jīng)驗(yàn)加以補(bǔ)充和修改，合成所需要的控制線路。此法的缺點(diǎn)如下：（1）在畫出來的線路達(dá)不到要求時(shí)，往往用增加元件或觸點(diǎn)的方法加以解決，所以設(shè)計(jì)的線路往往不是最簡單、最經(jīng)濟(jì)的。（2）設(shè)計(jì)中可能因?yàn)榭紤]不周發(fā)生差錯(cuò)，影響線路的可靠性或工作性能。機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制盡管如此，對(duì)于一些比較簡單的控制線路仍然采用分析設(shè)計(jì)法，但對(duì)于一些比較復(fù)雜的控制線路則多用邏輯設(shè)計(jì)法。

２．邏輯設(shè)計(jì)法是用真值表與邏輯代數(shù)式相結(jié)合對(duì)控制線路進(jìn)行綜合分析，就是參照在控制要求中的執(zhí)行元件及主令電器的工作狀態(tài)表，找出執(zhí)行元件線圈同主令電器觸點(diǎn)間的邏輯關(guān)系，寫出有關(guān)邏輯代數(shù)式，最后根據(jù)邏輯式作出對(duì)應(yīng)電路。由于邏輯代數(shù)式可以通過有關(guān)計(jì)算法則進(jìn)行運(yùn)算和化簡，所以，邏輯設(shè)計(jì)法往往能得到功能相同，但簡單優(yōu)化的控制電路。

機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制3．設(shè)計(jì)法舉例：兩個(gè)繼電器互鎖，即任何時(shí)刻僅有一個(gè)繼電器動(dòng)作。分析法：一個(gè)繼電器控制線圈電路中串入另一個(gè)繼電器常閉觸點(diǎn)。邏輯法：K=K1?K2+K1?K2

(斜體符代表線圈,正體符代表觸點(diǎn)）K1K2K1K2SB1SB2▲▲▲機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制2.2.3常用控制電器元件的選用1.空氣開關(guān)的一般選用原則

(1)空氣開關(guān)的額定工作電壓≥電路的額定電壓；(2)對(duì)于阻性負(fù)載的保護(hù),自動(dòng)空氣開關(guān)的額定電流IR≥IN電路的額定電流。(3)對(duì)于電機(jī)的短路保護(hù)，因電機(jī)起動(dòng)有沖擊電流的影響，可選擇：IR≥(1.5~2.5)IN；(4)電磁脫扣器的瞬時(shí)脫扣整定電流>負(fù)載電路正常工作時(shí)的峰值電流;機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制２.接觸器的選擇正確地選擇接觸器可按下列步驟進(jìn)行：

①接觸器的額定電壓≥所控制電路的額定電壓；②接觸器的電磁線圈的額定電壓要與所接的電源電壓相符。交流電磁線圈的電壓等級(jí)有：36V、110V、220V和380V等。③接觸器的額定電流Ith≥IC被控制電路的額定電流。舉例：5KW380VAC三相異步電機(jī)IC=P?/U?=5000/380≈13AP?、U?：電機(jī)額定功率和額定電壓機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制

3.繼電器的選擇選擇中間繼電器可按下列步驟進(jìn)行：

①繼電器的額定電壓≥所控制電路的額定電壓；②繼電器的電磁線圈的額定電壓要與所接的電源電壓相符。繼電器電磁線圈的直流電壓等級(jí)有：6V、12V、24V、36V、48V和110V等。③繼電器的額定電流Ith≥IC被控制電路的額定電流。

機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制４.熱繼電器的選擇

一般情況下，可選用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器；對(duì)電網(wǎng)電壓嚴(yán)重不平衡、工作環(huán)境惡劣的電機(jī)，可選用三相式結(jié)構(gòu)的熱繼電器；對(duì)于三角形接線的電動(dòng)機(jī)，為了進(jìn)行斷相保護(hù)，可選用帶斷相保護(hù)的熱繼電器。工作時(shí)間較短的電機(jī)，如機(jī)床的刀架及恒定負(fù)載下長期運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)（如風(fēng)扇、油泵等），可不必設(shè)置熱過載保護(hù)。機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制熱繼電器的具體選擇如下：(1)保護(hù)電動(dòng)機(jī)的額定電流，一般選用熱繼電器額定電流的0.95~1.05倍。(2)根據(jù)需要整定的電流值選擇熱繼電器熱元件的編號(hào)和額定電流。選擇時(shí)應(yīng)使熱元件的整定電流等于電動(dòng)機(jī)的額定電流，同時(shí)整定電流應(yīng)留有一定限度的上、下調(diào)整范圍。機(jī)電系統(tǒng)綜合創(chuàng)新設(shè)計(jì)第二章電機(jī)與電器控制

5.按鈕

按鈕通常用做短時(shí)接通或斷開小電流控制電路的開關(guān)。按鈕有各種結(jié)構(gòu)形式，如:旋鈕式用于鈕轉(zhuǎn)進(jìn)行操作;指示燈式按鈕內(nèi)裝有信號(hào)燈來顯示信號(hào);緊急式:裝有蘑菇形鈕帽，以表示緊急操作。按鈕的額定電壓，交流是5