中職電氣控制與PLC技術(shù)（三菱機型）項目2任務(wù)1電子課件（高教版）項目二三相異步電動機啟動控制線路【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．通過對三相異步電動機啟動控制線路的實際接線，掌握由電氣原理圖繪制電氣安裝接線圖的知識。2．能夠合理布置電器元件，正確安裝連接電器與電動機控制線路。3．初步掌握電氣圖的分類（電氣原理圖、電氣安裝圖、電氣互連圖）與分析方法，熟悉安裝連接控制線路的步驟?！卷椖棵枋觥坷^電器-接觸器控制系統(tǒng)是應(yīng)用最早的控制系統(tǒng)。它具有結(jié)構(gòu)簡單、易于掌握、維護調(diào)整簡便、價格低廉等優(yōu)點，因此獲得了廣泛的應(yīng)用。由于各種生產(chǎn)機械的工藝過程不同，其控制電路也千差萬別，但任何簡單的、復(fù)雜的電氣控制電路，都遵循一定的原則和規(guī)律，都是由一些比較簡單的基本控制環(huán)節(jié)組合而成。掌握這些基本控制線路的分析、研究、安裝接線，對整個電氣控制系統(tǒng)工作原理分析以及系統(tǒng)維修都有著重要意義。本任務(wù)主要涉及電氣控制系統(tǒng)圖及類型、畫法及電氣控制系統(tǒng)原理圖的繪制原則介紹，分析電動機啟動運行控制線路。任務(wù)一

三相異步電動機的單向全壓啟動控制線路

【任務(wù)描述】

本任務(wù)是三相籠型異步電動機M單向直接啟動、自由停車的電氣控制線路。在該電路當(dāng)中，主電路刀開關(guān)QS起隔離作用，熔斷器FU對主電路進行短路保護，接觸器KM的主觸點控制電動機的啟動、運行和停車，熱繼電器FR用做過載保護?！救蝿?wù)分析】

本任務(wù)研究的是在實際應(yīng)用中經(jīng)常要求電動機能夠長時間轉(zhuǎn)動，這種控制就是連續(xù)控制。主電路由電源開關(guān)QS、熔斷器FU1、交流接觸器KM的動合主觸點、熱繼電器FR發(fā)熱元件和電動機構(gòu)成；控制電路由熔斷器FU2、啟動按鈕SB2、停止按鈕SB1、交流接觸器KM動合輔助觸點、熱繼電器FR的動斷觸點和交流接觸器線圈KM組成。

起動：合上電源開關(guān)QS，按下按鈕SB2→KM線圈得電→KM主觸點閉合（KM輔助觸點閉合）→電動機M起動運轉(zhuǎn)。實現(xiàn)了三相籠形異步電動機單向全壓起動控制。

停止：按下停止按鈕SB1→KM線圈失電→KM主觸點斷開→電動機M停止運轉(zhuǎn)?！竞粚嵒A(chǔ)】一、接觸器

接觸器是用來頻繁接通和切斷電動機或其它負(fù)載電路的一種自動切換電器。它由觸頭系統(tǒng)、電磁機構(gòu)、彈簧、滅弧裝置和支架底座等組成。通常分為交流接觸器和直流接觸器兩類。1．交流接觸器

交流接觸器是用于遠(yuǎn)距離控制電壓至380V、電流至600A的交流電路，以及頻繁起動和控制交流電動機的控制電器。交流接觸器的結(jié)構(gòu)

:它主要由電磁機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置等部分組成。交流接觸器的結(jié)構(gòu)、示意圖和原理圖中的符號如圖2-1所示。圖2-1CJ20系列交流接觸器示意圖(b)和圖形文字符號(c)動觸橋2—靜觸點3—銜鐵4—緩沖彈簧5—電磁線圈6—鐵心靜觸點7—墊氈8—觸點彈簧9—滅弧罩10—觸點壓力彈簧（1）電磁機構(gòu)電磁機構(gòu)由鐵心、線圈銜鐵等組成，其作用是產(chǎn)生電磁力，通過傳動機構(gòu)來通斷主、輔觸頭。當(dāng)操作線圈斷電或電壓顯著下降時，銜鐵在重力和彈簧力作用下跳閘，主觸點切斷主電路；當(dāng)其線圈通電時動作，銜鐵吸合，主觸頭及常開輔助觸點閉合。交流接觸器的電磁鐵常采用單U形轉(zhuǎn)動式、雙E形直動式和雙U形直動式等。（2）觸頭系統(tǒng)

觸頭系統(tǒng)是接觸器的執(zhí)行元件，起分?jǐn)嗪烷]合電路的作用，有雙斷點橋式觸頭和單斷點指形觸頭兩類。（3）滅弧裝置

觸頭在分?jǐn)嚯娏鞯乃查g，在觸頭間的氣隙中就會產(chǎn)生電弧，電弧的溫度很高，能將觸頭燒損，并可能造成其它事故，因此，應(yīng)采用適當(dāng)措施迅速熄滅電弧。熄滅電弧的主要措施有：

①迅速增加電弧長度（拉長電?。?，使得單位長度內(nèi)維持電弧燃燒的電場強度不夠而使電弧熄滅。②使電弧與流體介質(zhì)或固體介質(zhì)相接觸，加強冷卻和去游離作用，使電弧加快熄滅。（1）速拉滅弧法通過機械裝置將電弧迅速拉長，從而加快電弧的熄滅。這種滅弧方法是開關(guān)電器中普遍采用的最基本的一種滅弧方法。常用的滅弧方法有以下幾種：（3）磁吹滅弧法利用永久磁鐵或電磁鐵產(chǎn)生的磁場對電流的作用力來拉長電??；或者利用氣流使電弧拉長和冷卻被熄滅。（5）金屬柵片滅弧法利用柵片對電弧的吸引作用及磁吹線圈的作用將電弧引入柵片中，柵片將電弧分割成許多串聯(lián)的短弧。（2）冷卻滅弧法降低電弧的溫度，可使電弧中的熱游離減弱，正負(fù)離子的復(fù)合增加，有助于電弧迅速熄滅。（4）窄縫滅弧法這種滅弧方法是利用滅弧罩的窄縫來實現(xiàn)的。滅弧罩內(nèi)有一條縱縫，縫的下部寬些上部窄些。當(dāng)觸頭斷開時，電弧在電動力的作用下進入縫內(nèi)，窄縫可將電弧弧柱直徑壓縮，使電弧同縫壁緊密接觸，加強冷卻和去游離作用，使電弧熄滅加快。。接觸器除了電磁機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置外，還有一些輔助零件和部件，如傳動結(jié)構(gòu)、外殼、接線端子等。交流接觸器工作原理：

當(dāng)線圈通電后，線圈流過電流產(chǎn)生磁場，使靜鐵心產(chǎn)生足夠的吸力，克服反作用彈簧與動觸點壓力彈簧片的反作用力，將動鐵心吸合，同時帶動傳動杠桿使動、靜觸點的狀態(tài)發(fā)生改變，其中三對常開主觸點閉合。主觸點兩側(cè)的兩對常閉的輔助觸點斷開，兩對常開的輔助觸點閉合。當(dāng)電磁線圈斷電后，由于鐵心電磁吸力消失，動鐵心在反作用彈簧力的作用下釋放，各觸點也隨之恢復(fù)原始狀態(tài)。2．直流接觸器直流接觸器用于控制直流供電負(fù)載和各種直流電動機，額定電壓直流400V及以下，額定電流40~600A，分為六個電流等級。直流接觸器其結(jié)構(gòu)

:主要由電磁機構(gòu)、觸頭與滅弧系統(tǒng)組成。

電磁系統(tǒng)的電磁鐵采用拍合式電磁鐵，電磁線圈為電壓線圈，用細(xì)漆包線繞制成長而薄的圓筒狀。直流接觸器的主觸頭一般為單極或雙極，有動合觸頭也有動斷觸頭，其觸點下方均裝有串聯(lián)的磁吹滅弧線圈。3．接觸器的主要參數(shù)（1）額定電壓:指主觸點的額定工作電壓，交流有220V、380V、500V等。直流有110V、220V、440V等。（2）額定電流:指主觸頭的額定工作電流,保證電器正常工作的電流值.（3）動作值:指接觸器的吸合電壓和釋放電壓。（4）接通與分?jǐn)嗄芰?指接觸器的主觸頭在規(guī)定條件下，能可靠地接通或分?jǐn)嗟碾娏髦?。?）電器壽命和電壽命:接觸器是頻繁操作電器，應(yīng)具有較高的機械壽命和電壽命，目前接觸器的機械壽命為100萬次，小容量接觸器的機械壽命可達300萬次。（6）操作頻率:指每小時允許的操作次數(shù)。目前一般為150～1200次/小時。（7）工作制:接觸器是工作制有長期工作制、間斷工作制、短時工作制、反復(fù)工作制。4．接觸器的選擇5．接觸器常見故障分析

電氣控制系統(tǒng)圖一般有三種。電路圖（又稱電氣原理圖）、電器元件布置圖、電氣安裝接線圖。電氣控制系統(tǒng)圖中的圖形符號必須按國家標(biāo)準(zhǔn)繪制。二、電氣控制系統(tǒng)圖基本知識1．電氣圖中的圖形符號（1）符號要素（2）一般符號（3）限定符號2．電氣圖中的文字符號（1）基本文字符號（2）輔助文字符號（3）補充文字符號的原則3．主電路各接點標(biāo)記三、電氣圖的分類與作用1．電氣原理圖圖2-3所示為CW6132型車床電氣原理圖。圖2-3CW6132型車床電氣原理圖。四、電器元件安裝圖

電器元件安裝圖表示各種電氣設(shè)備在機械設(shè)備和電氣控制柜中的實際安裝位置。圖2-4所示為CW6132型車床電器元件安裝圖。圖2-4CW6132型車床電器元件安裝圖。五、電氣互連圖

電氣互連圖是用來表明電氣設(shè)備各單元之間的接線關(guān)系的，一般不包括單元內(nèi)部的連接，著重表明電氣設(shè)備外部元件的相對位置及它們之間的電氣連接。圖2-5所示為CW6132型車床電氣控制系統(tǒng)接線圖。圖2-5CW6132型車床電氣控制系統(tǒng)接線圖。六、

異步電動機單向全壓起動控制線路圖2-6所示為三相籠形異步電動機單向全壓起動控制線路。圖2-6三相籠形異步電動機單向全壓起動控制線路。1.電路組成由刀開關(guān)QS、熔斷器FU1、接觸器KM的主觸頭、熱繼電器FR的熱元件與電動機M構(gòu)成主電路。起動按鈕SB2、停止按鈕SB1、接觸器KM的線圈及其常開輔助觸頭、熱繼電器FR的常閉觸頭和熔斷器FU2構(gòu)成控制回路。2.電路的動作過程起動時，合上QS，引入三相電源。按下SB2，交流接觸器KM的吸引線圈通電，接觸器主觸頭閉合，電動機接通電源直接起動運轉(zhuǎn)。同時與起動按鈕并聯(lián)的接觸器常開輔助觸頭閉合，當(dāng)松開SB2時，KM線圈通過本身輔助觸點繼續(xù)保持通電，從而保證了電動機連續(xù)運轉(zhuǎn)。3.該電路可實現(xiàn)保護環(huán)節(jié)有：（1）短路保護由熔斷器FU2、FU1分別實現(xiàn)主電路和控制電路的短路保護。（2）過載保護由于熔斷器具有反時限保護特性和分散性，難以實現(xiàn)電動機的長期過載保護，為此采用熱繼電器FR實現(xiàn)電動機的長期過載保護。（3）欠壓和失壓保護當(dāng)電源電壓由于某種原因嚴(yán)重欠壓和失壓時，接觸器電磁吸力急劇下降或消失，銜鐵釋放，常開主觸點與自鎖觸點斷開，電動機停止運轉(zhuǎn)?！救蝿?wù)實施】1．任務(wù)實施所需設(shè)備任務(wù)實施所需實訓(xùn)設(shè)備和元器件見表2.1.2。表2.1.2任務(wù)實施所需實訓(xùn)設(shè)備和元器件明細(xì)表代號名稱型號規(guī)格數(shù)量M電動機Y-112M-44KW、380V、8.8A、1440r/min1QS組合開關(guān)HZ10-25/3三極額定電流25A若干個FU1熔斷器RL1-60/25500V、60A、配熔體額定電流25A3臺FU2熔斷器RL1-15/2500V、15A、配熔體額定電流2A2只KM交流接觸器CJ10-2020A線圈電壓380V1SB按鈕LA4-3H保護式按鈕3（代用）2FR熱繼電器JR16-20/3三極、20A、整定電流8.8A1XT端子板JX2-101510A15節(jié)12．訓(xùn)練任務(wù)實施的步驟及要求（1）分析識讀三相異步電動機的單向啟動控制線路的電氣原理圖。（2）根據(jù)電氣原理圖2-6繪制安裝接線圖。（3）檢查電氣元件，并固定元件。（4）按電氣安裝接線圖接線，注意接線要牢固，接觸要良好，工藝力求美觀。（5）檢查控制線路的接線是否正確，是否牢固。（6）接線完成后，檢查無誤，經(jīng)指導(dǎo)教師檢查允許后方可通電調(diào)試。三相異步電動機的單向啟動控制電氣元件布置圖

QSFU1FU2KMFRSB2SB1XT圖2-7三相異步電動機的單向啟動控制電氣元件布置圖電氣安裝接線圖圖2-8三相異步電動機的單向啟動控制電氣安裝接線圖SB1SB2L1L2L3L1L2L3U111V111W111U111V111U121V121W12110U111V111W111123233440