4.1

常用低壓電器

低壓電器是指在1200V及以下的交流電路或1500V及以下直流電路中工作的電器，主要用作接通或者斷開電路。

低壓電器的種類繁多，按控制作用分控制電器和保護電器；按操作方式分為手動電器（如閘刀開關、組合開關和按鈕等）和自動電器（熱繼電器、交流接觸器等）。4.1.1開關類控制電器

用途：主要用來接通和斷開不頻繁操作的設備的電源。

（刀開關分為單極、雙極和三極）操作手柄閘刀1.刀開關2.組合開關（轉換開關）選擇：根據(jù)電源種類、電壓等級、設備容量及使用場合來選用。廣泛用于照明電路和在電動機控制電路作電源引入用。注意：刀開關安裝時，合閘狀態(tài)手柄必須向上，不得倒裝。用途：接通或切斷電源、控制小型籠型電動機的起動、停止、正反轉等。LW5D系列萬能轉換開關適用于交流50HZ、額定電壓至500V及以下控制線路中。手柄文字符號及圖形符號Q轉換開關（Q）▲4.1.2按鈕用途：接通或切斷控制電路。LAY39系列按鈕按鈕結構圖按鈕帽復位彈簧動斷觸點動合觸點SBSB文字符號及圖形符號動合觸點（常開觸點）動斷觸點（常閉觸點）按鈕帽復位彈簧動斷觸點動合觸點按鈕帽復位彈簧動斷觸點動合觸點按鈕（SB）▲RT14圓筒形熔斷器熔斷器底座螺旋式熔斷器熔體額定電流的選擇：1.照明線路等沒有沖擊電流的負載

熔體額定電流≥被保護設備的額定電流2.一臺電動機的熔體熔體額定電流≥電動機的起動電流2.5熔體額定電流≥電動機的起動電流1.6~2如果電動機起動頻繁，則為3.多臺電動機合用的總熔體熔絲額定電流=(1.5~2.5)容量最大的電動機額定電流+其余電動機額定電流之和4.1.4交流接觸器線圈主觸點輔助觸點動鐵心靜鐵心i主觸點輔助觸點動鐵心交流接觸器示意圖用途：用來頻繁地接通或分斷帶有負載的主電路（如電動機）的自動控制電器。i復位彈簧線圈KM交流接觸器的圖形和文字符號輔助觸點主觸點動合觸點動斷觸點選擇接觸器主要考慮：

主觸點額定電壓、額定電流；輔助觸點種類、數(shù)量及觸點額定電流；電磁線圈的電源種類，頒率和額定電壓。主觸點電壓、電流≥負載額定電壓、電流電流4.1.5熱繼電器ii熱元件雙金屬片動斷觸點復位按鈕

扣板

彈簧iiii熱元件雙金屬片動斷觸點復位按鈕

扣板

彈簧熱繼電器原理圖用途：主要用于電動機的過載保護。熱繼電器的圖形和文字符號動斷觸點FR熱元件4.1.6中間繼電器

用途：用來傳遞或轉換信號，或同時控制多個電路，也可以直接控制小容量電動機或其它電氣執(zhí)行元件。

結構：與交流接觸器基本相同，只是容量小些，觸點多些。

選用：中間繼電器主要考慮電壓等級和觸點數(shù)量。7.1.8自動空氣開關（空氣斷路器）自動空氣開關示意圖主觸點釋放彈簧連桿裝置鎖鉤過電流脫扣器欠電壓脫扣器用途：用于低壓電路的短路、嚴重過載及欠電壓保護。自動空氣開關▲4.3

三相異步電動機的控制電路4.3.1單向運轉控制電路

一、用刀開關（或轉換開關）直接控制電路優(yōu)點：控制電路簡單。缺點：沒有失壓保護;

不能實現(xiàn)遙控和自控；不便頻繁起、?？刂啤?/p>

M3~

QFU刀開關控制電路

二、用接觸器、按鈕控制的單向運轉電路1.點動控制電路KM

QFUM3~KMSB主電路控制電路閉合開關Q接通電源按SB→KM線圈得電→KM主觸點閉合動作過程→M運轉松SB→KM線圈失電

→M停。M3~KM

QFUM3~KMSBKMSBSTKM

QFUM3~2.單向運行控制電路FR自鎖KMSBSTP

用接觸器本身的觸點使其線圈保持通電的環(huán)節(jié)稱自鎖環(huán)節(jié)。

工作過程：按下SBST→

KM得電→電動機起動→按下SBSTP→

KM斷電→電動機停止。FR過載保護直接起動控制原理圖直接起動控制結構圖

與SBl并聯(lián)的KM的輔助常開觸點的這種作用稱為自鎖。圖示控制電路還可實現(xiàn)短路保護、過載保護和零壓保護。起短路保護的是串接在主電路中的熔斷器FU。一旦電路發(fā)生短路故障，熔體立即熔斷，電動機立即停轉。

起零壓（或欠壓）保護的是接觸器KM本身。當電源暫時斷電或電壓嚴重下降時，接觸器KM線圈的電磁吸力不足，銜鐵自行釋放，使主、輔觸點自行復位，切斷電源，電動機停轉，同時解除自鎖。

起過載保護的是熱繼電器FR。當過載時，熱繼電器的發(fā)熱元件發(fā)熱，將其常閉觸點斷開，使接觸器KM線圈斷電，串聯(lián)在電動機回路中的KM的主觸點斷開，電動機停轉。同時KM輔助觸點也斷開，解除自鎖。故障排除后若要重新起動，需按下FR的復位按鈕，使FR的常閉觸點復位（閉合）即可。4.3.2可逆運轉控制電路FUKMFQM3~FRKMR

KMF主觸點接通，電動機正轉。KMR主觸點接通，電動機反轉。KMF、

KMR不能同時接通，否則造成電源短路。注意？KMF、

KMR同時接通，會出現(xiàn)什么問題？主電路KMFSBSTPSBFFRKMRSBRKMRFUKMFQM3~FRKMRKMFKMRKMF互鎖籠型電動機正反轉控制線路主觸點閉合→正轉按SBF→

KMF通電輔動合閉合→自鎖輔動斷開→互鎖→存在問題：要想改變電機轉向，必須先按停止按鈕。具有互鎖環(huán)節(jié)的正反轉控制電路KMFKMFSBSTPSBFFRKMRSBRKMRKMRKMF采用復合按鈕的電動機正反轉控制線路FUKMFQM3~FRKMR

要想改變電機轉向，不必先按停止按鈕，直接按相應的起動即可。雙重互鎖補充：基本電氣識圖

繪制電氣原理圖的規(guī)則：繼電—接觸控制電氣圖分為電氣控制原理圖電氣設備安裝圖電氣設備接線圖1.電器原理圖分為主電路和控制電路。主電路畫在左側（或上方），控制電路畫在右側（或下方）。各電氣元件按動作順序由上到下、從左到右依次排列。2.電氣元件必須用國家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字符號標注。3.同一電器的各部件如線圈和觸點常常不畫在一起，但用同一文字標明。4.電氣控制原理圖中的全部觸點都按“常”狀態(tài)繪出。

1.首先了解控制系統(tǒng)的主要技術性能及機械傳動、液壓和氣動的工作原理。識圖注意問題：3.結合說明書或有關的技術資料把控制線路劃分成幾個部分，按動作先后逐一進行分析。4.搞清各電器之間的動作關系，相互間的聯(lián)鎖及電路的保護環(huán)節(jié)等。

2.先看主電路，由電源到被控設備（由上到下），了解各電氣設備的特點和控制要求。

異步電動機是把交流電能轉變?yōu)闄C械能的動力機械，廣泛應用于工業(yè)（如：機床、紡織機械、起重機、礦山機械等）、農業(yè)（脫粒機、粉碎機、水泵及加工機械等）、家用電器（電風扇、空調、洗衣機、電冰箱及小功率電動工具等）。電動機發(fā)電機電機直流電機交流電機同步電機

異步電機（籠型、繞線型）特殊電機三相異步電機單相異步電機本章重點介紹三相異步電機。三相異步電機接線盒轉軸三相異步電動機的結構機座定子鐵心定子繞組接線盒端蓋罩殼風扇轉子主要部件是由定子和轉子兩大部分組成。此外，還有端蓋、軸承、風扇等部件。轉軸1.定子

三相異步電動機的定子是由機座、定子鐵心和定子繞組組成。定子繞組機座鐵心定子鐵心沖片U1U2三相定子繞組（U相）2.轉子根據(jù)轉子繞組結構的不同分為：

三相異步電動機的轉子是由轉子鐵心、轉子繞組和轉軸組成。轉子鐵心沖片鐵心轉子繞組轉軸籠型轉子去掉鐵心后的轉子導條（轉子鐵心槽內嵌有鑄鋁導條）籠型轉子繞線型轉子（轉子鐵心槽內嵌有三相繞組）旋轉磁場1.旋轉磁場的產生

三相異步電動機的定子鐵心中放入三相定子繞組。定子繞組U1U2V1V2W1W2U1V1W1iuiviw定子繞組Y接接入三相對稱電源。t02iuiwivit=0°iu=0iv為負值iw為正值U1V1V2W1W2U2++U1V1V2W1W2U2++t=0°360°240°120°t=120°t=240°t=360°U1V1V2W1W2U2++U1V1V2W1W2U2++NSNNNSSS2.磁場的旋轉方向

與繞組中電流的相序一致U-V-W-U。t02iuiwivi

空間相差120o

角的三相繞組，通入對稱三相電流時，產生的是一對磁極的旋轉磁場，磁場的旋轉方向與繞組中電流的相序一致。

如果改變流入三相繞組的電流相序,就能改變旋轉磁場的旋轉方向，三相異步電動機的旋轉方向也就跟著改變。U1V1V2W1W2U2++NS如果電流的相序為U-V-W-U則旋轉磁場為順時針方向。n1U1V1V2W1W2U2++NSU1V1V2W1W2U2++NSU1V1V2W1W2U2++NSt0iuiwivit=0°360°240°120°U1V1W1iuiwivU1V1V2W1W2U2++NSt=120°U1V1V2W1W2U2++NSU1V1V2W1W2U2++NSt=0°t=240°繞組中電流的相序為U-W-V-U，磁場逆時針旋轉。

把三相異步電動機的三根線任意調換兩根與電源相接，電動機旋轉方向反向。t=360°

旋轉磁場的磁極對數(shù)p與取決于三相定子繞組的結構和連接方式。3.旋轉磁場的磁極對數(shù)p4.旋轉磁場的轉速n0(轉/每分）電源頻率電動機的磁極對數(shù)7501000150030004321pn(轉/每分)U1U2V1V2W1W2++SN三相異步電動機的運轉原理?+ff轉子轉速n旋轉的磁場可以帶動轉子同方向旋轉異步電動機原理圖???+++轉子定子磁場轉速n1n

三相異步電動機轉子在旋轉磁場的作用下轉動起來，其轉向與旋轉磁場的轉向相同。磁場轉速n1轉子感應電動勢(電流)n=(1–s)n1轉差率：0<s

<sN=0.01~0.06例

一臺額定轉速為1450r/min的三相異步電動機，求：額定轉差率。解：因為sN=0.01~0.06，所以該電動機為4極電機，旋轉磁場轉速為1500r/min。三相異步電動機的機械特性STem10TstTmsmsNTNTem=f(S)

TN

額定轉矩Tm

最大轉矩Tst起動定轉矩電動機的電磁轉矩與轉差率之間的關系當U1、R2

、X20為固定值時，

機械特性:電動機的電磁轉矩與轉速之間的關系曲線。Tem=f(S)n

=f(Tem)三相異步電動機的機械特性穩(wěn)定運行時，電動機軸上輸出的轉矩等于負載轉矩TemT2穩(wěn)定運行區(qū)域：AB段當負載轉矩發(fā)生變化時，電動機能自動調節(jié)到新的穩(wěn)定運行狀態(tài)。如：在N點穩(wěn)定運行，TN=T2，當T2，n,Tem,

時在D點穩(wěn)定。n0n1TemABTstTmnNTNNDnDn0n1TemTstTmnNTNN1.額定轉矩TN

電動機額定運行時的轉矩PN

單位：千瓦（kW）nN單位：轉每分（r/min）TN

單位：?！っ祝∟·m）例

有兩臺功率相同的異步電動機，一臺PN=7.5kW，nN=962r/min，UN=380V，另一臺PN=7.5kW，nN=1450r/min，UN=380V，求電動機額定轉矩。解

第一臺第二臺2.

最大轉矩Tm令代入得:smR2而與U1無關TmU12而與R2

無關n0TemU1sm0TmR2Temn3.

起動定轉矩Tst

過載能力(最大轉矩倍數(shù))

Y系列三相異步電動機T2

2.2起動瞬間n=0，s=1

當負載轉矩

T2<Tst

時，電動機可帶負載起動。起動轉矩倍數(shù)Tst起動轉矩越大，起動就越迅速。Y系列三相異步電動機K

st1.72.2三相異步電動機的銘牌和技術數(shù)據(jù)銘牌的作用：向使用者簡要說明電動機的一些額定數(shù)據(jù)和使用方法。例：某電動機銘牌數(shù)據(jù)如下。

三相異步電動機型號Y132M-4

功率7.5kW

頻率50HZ電壓

380V

電流15.4A

接法轉速1440r/min

絕緣等級B

工作方式

連續(xù)

年月編號電機廠1.型號Y132M-4三相異步電動機機座中心高(mm)磁極數(shù)機座長度代號(S短機座;M中機座;L長機座)2.

功率PN

額定運行時，軸上輸出的機械功率。輸入功率效率3.

電壓UN

額定運行時，定子繞組上應加的線電壓。4.

電流IN

在UN、PN時，流入定子繞組的線電流。5.

轉速nN

在UN、PN、IN時，電動機轉子的轉速。6.接法電動機三相定子繞組的接線方法。接線盒接線盒接Y接7.

頻率

fN

我國電網(wǎng)頻率為50HZ。8.溫升及絕緣等級電動機常用絕緣材料分為五個等級。AEBFH最高允許溫度/oC1051201301551809.工作方式連續(xù)工作、短時工作、斷續(xù)周期工作。10.其他可從電工手冊中查得功率因數(shù)、效率、三相異步電動機的選擇1.電動機容量（功率）的選擇選擇原則電動機的起動轉矩應大于負載轉矩。電動機在運行時的溫升不超過其容許值。電動機應具有一定的過載能力。選擇方法調查統(tǒng)計類比法。分析計算法。2.電動機類型的選擇

結構簡單，工作可靠，維護方便。但起動性能差，適用于空載或輕載起動的生產機械（風機、水泵、一般機床等）。

價格較貴，起動性能好，適用于起重機、軋鋼機等。3.結構形式的選擇

臥式（軸為水平）、立式（軸為垂直）、開啟式、封閉式、防護式。

繞線型電動機：籠型電動機（可優(yōu)先考慮）4.額定電壓的選擇5.轉速的選擇

電動機的轉速愈低則體積愈大，價格也愈高，功率因數(shù)和效率也就低，同步轉速有3000r／min；1500r／min；1000r／min；750r