單元一電氣控制基本知識課題一

常用電動機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理（一、直流電動機(jī)部分）一、教學(xué)目標(biāo)二、電動機(jī)的分類及其特點三、直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理（一）直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)（二）直流電動機(jī)的工作原理（三）直流電動機(jī)連接方式（四）他勵式直流電動機(jī)的重要特性（五）直流電動機(jī)的銘牌（六）直流電動機(jī)的優(yōu)缺點四、課題小結(jié)目錄（一）知識目標(biāo)1．了解三種電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其主要作用；2．掌握三種電動機(jī)的工作原理和正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)要求；3．掌握三種電動機(jī)的啟動特點、啟動要求和各種啟動方法；4．了解電動機(jī)的固有（自然）機(jī)械特性與人為機(jī)械特性的概念及特點5．了解三種電動機(jī)的的性能和特點。一、教學(xué)目標(biāo)（二）能力目標(biāo)1．熟悉直流電動機(jī)的型號意義；銘牌參數(shù)；接線端子的連接情況；2．熟悉和掌握三相鼠籠式異步電動機(jī)的型號意義；銘牌參數(shù)；接線端子的連接情況；3．熟悉和掌握三相繞線式異步電動機(jī)的型號意義；銘牌參數(shù)；接線端子的連接情況。1.按照電能的使用情況進(jìn)行分類:二、電動機(jī)的分類及其特點2.按照防護(hù)型式分類：可分為開啟式、防護(hù)式、封閉式、防爆式、防水式、潛水式等。3.按安裝結(jié)構(gòu)型式分類：可分為臥式、立式等。4.按絕緣等級分類：可分為E級、B級、F級、H級等。5.按冷卻方式分類：可分為自冷式、自扇風(fēng)冷式、他扇風(fēng)冷式等。（一）直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)由定子部分（靜止部分）、電樞部分（旋轉(zhuǎn)部分）和機(jī)座等部分組成。三、直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理

直流電動機(jī)的外形圖和總裝配圖直流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)圖1、定子部分定子部分由主磁極、換向磁極、機(jī)座、電刷裝置、端蓋和軸承等部分組成。定子的作用一是產(chǎn)生磁場和構(gòu)成磁路；二是對電動機(jī)起支撐作用。（1）主磁極------

主磁極的作用是產(chǎn)生恒定主磁場。主磁極上的線圈是用來產(chǎn)生主磁通的，稱為勵磁繞組。（2）換向磁極------換向磁極又稱為附加極。用來改善換向，減小電機(jī)運行時電刷與換向器之間可能產(chǎn)生的換向火花。換向繞組與電樞繞組串聯(lián)。向磁極的極性根據(jù)換向要求確定。3）機(jī)座-----

電動機(jī)定子的外殼稱為機(jī)座。機(jī)座的作用有兩個：一是用來固定主磁極、換向極和端蓋，并起整個電機(jī)的支撐和固定作用；二是磁路的一部分。

（4）電刷裝置------電刷的作用是與換向器配合引入、引出電流。（5）端蓋-----電動機(jī)中的端蓋主要起支撐作用。電樞又稱轉(zhuǎn)子，是電動機(jī)的轉(zhuǎn)動部分，其作用是產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電磁轉(zhuǎn)矩，從而實現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。電樞（轉(zhuǎn)子）由電樞鐵芯、電樞繞組、換向器、轉(zhuǎn)軸、軸承和風(fēng)扇等部分組成。2、電樞（轉(zhuǎn)子）部分①

電樞鐵芯-----電樞鐵芯用0.35mm或0.5mm厚的涂有絕緣漆的硅鋼片沖片疊成。②

電樞繞組-----電樞繞組是電動機(jī)的核心部件。③

換向器-----換向器的作用是與電刷配合，將直流電動機(jī)輸入的直流電流轉(zhuǎn)換成電樞繞組內(nèi)的交變電流或是將直流發(fā)電機(jī)電樞繞組中的交變電動勢轉(zhuǎn)換成輸出的直流電壓。④轉(zhuǎn)軸

轉(zhuǎn)軸起支撐轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用。⑤風(fēng)扇

用來降低運行中電動機(jī)的溫升。⑥空氣隙

主磁極的極靴和電樞間的間隙稱為空氣隙，是磁路的重要組成部分。（二）直流電動機(jī)的工作原理圖中：N和S代表主磁極；線圈連著換向片。電刷A、B在空間上固定不動。換向器與電刷配合，可以始終保持經(jīng)過N極下的電樞繞組與電刷A（電源負(fù)極）相連，經(jīng)過S極下的電樞繞組與電刷B（電源正極）相連，這樣就將外加輸入的直流電流轉(zhuǎn)換成電樞繞組內(nèi)的交變電流，確保電動機(jī)保持恒定方向旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并拖動生產(chǎn)機(jī)械，這就是直流電動機(jī)的工作原理。直流電動機(jī)的工作原理（三）直流電動機(jī)連接方式

直流電動機(jī)按勵磁方式可分為他勵式、并勵式、串勵式、復(fù)勵式四類。圖1-1-1-8直流電動機(jī)的連接方式1、他勵式直流電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)改變他勵直流電動機(jī)轉(zhuǎn)向的方法有兩種：一是改變勵磁繞組的極性，即改變磁場的方向，但需保持電樞繞組的極性不變。二是改變電樞繞組的極性，但需保持勵磁繞組的極性不變。（四）他勵式直流電動機(jī)的重要特性2、他勵式直流電動機(jī)的啟動電動機(jī)的啟動是指電動機(jī)接通電源后，由靜止?fàn)顟B(tài)加速到穩(wěn)定運行狀態(tài)的過程。他勵直流電動機(jī)在額定電壓下直接啟動，啟動電流為

很大，通?？蛇_(dá)到（10～20）IN。過大的啟動電流會使電動機(jī)的換向嚴(yán)重惡化、損壞電樞繞組和傳動機(jī)構(gòu)、會引起電網(wǎng)電壓下降。（1）電樞回路串電阻降壓啟動圖1-1-9他勵式直流電動機(jī)電樞串電阻啟動機(jī)械特性當(dāng)直流電源電壓可調(diào)時，可以采用降壓方法啟動。生產(chǎn)實踐中常用的降壓啟動方式方法有兩種，一是在二極管橋式整流前使用調(diào)壓器降低整流電路的輸入電壓實現(xiàn)降壓啟動，二是通過改變晶閘管可控整流的導(dǎo)通角，達(dá)到降低晶閘管整流橋的直流輸出電壓實現(xiàn)降壓啟動。（2）電樞降壓啟動直流電動機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩之間的函數(shù)關(guān)系式為：改變電動機(jī)轉(zhuǎn)速的方法有三種：（a）是改變電樞電壓調(diào)速；（b）是改變定子勵磁強(qiáng)弱調(diào)速；（c）是在電樞回路串入電阻進(jìn)行調(diào)速。3、他勵（并勵）直流電動機(jī)的調(diào)速特性固有（自然）機(jī)械特性和人為機(jī)械特性圖1-1-11降低電樞電壓的機(jī)械特性圖1-1-10直流電動機(jī)固有機(jī)械特性圖1-1-12直流電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻機(jī)械特性圖1-1-13直流電動機(jī)勵磁降壓機(jī)械特性直流電動機(jī)的制動有：機(jī)械制動和電氣制動兩種。（1）機(jī)械制動具有快速、準(zhǔn)確的優(yōu)點，但是對于高速、慣性大的設(shè)備，機(jī)械沖擊比較大。（2）電氣制動則具有制動相對平穩(wěn)、制動轉(zhuǎn)矩容易控制的特點。電氣制動又分為:能耗制動、反接制動和回饋制動三種方式。4、他勵式直流電動機(jī)的制動1、型號---電機(jī)的產(chǎn)品型號表示電機(jī)的結(jié)構(gòu)和使用特點，國產(chǎn)電機(jī)型號一般采用大寫的漢語拼音字母和阿拉伯?dāng)?shù)字表示。2、額定功率PN---指在額定條件下電動機(jī)所能供給的功率，單位為KW。3、額定電壓UN4、額定電流ＩN5、額定轉(zhuǎn)速nN（五）直流電動機(jī)的銘牌6、額定勵磁電壓和電流

IfN7、勵磁方式——指直流電機(jī)的勵磁線圈與其電樞線圈的連接方式。8、定額——指電動機(jī)在額定值時允許持續(xù)運行的時間。一般分為連續(xù)、短時和斷續(xù)三種。9、溫升——指電動機(jī)在額定運行時，允許發(fā)熱的最高溫度與周圍環(huán)境溫度之差。10、絕緣等級——指電動機(jī)所采用的絕緣材料的耐熱等級。1、直流電動機(jī)的優(yōu)點①調(diào)速性能好、調(diào)速范圍大、調(diào)速均勻平滑且能無級調(diào)速。②啟動、制動轉(zhuǎn)矩大,易于快速啟動、停車。③易于控制。2、直流電機(jī)的缺點①結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備價格高；②直流電動機(jī)有電流換向的問題；③需附加整流裝置，成本高；④故障率高，維修復(fù)雜。（六）直流電動機(jī)的優(yōu)缺點四、課題小結(jié)謝謝！Theend《直流電動機(jī)部分》結(jié)束單元一電氣控制基本知識課題一

常用電動機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理（二、交流電動機(jī)部分）一、教學(xué)目標(biāo)二、鼠籠式三相交流異步電動機(jī)三、繞線式三相交流異步電動機(jī)四、電動機(jī)的銘牌五、技能訓(xùn)練六、效果測評七、課題小結(jié)目錄(一)知識目標(biāo)1．了解三種電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其主要作用；2．掌握三種電動機(jī)的工作原理和正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)要求；3．掌握三種電動機(jī)的啟動特點、啟動要求和各種啟動方法；4．了解電動機(jī)的固有（自然）機(jī)械特性與人為機(jī)械特性的概念及特點5．了解三種電動機(jī)的的性能和特點。一、教學(xué)目標(biāo)（二）能力目標(biāo)1．熟悉直流電動機(jī)的型號意義；銘牌參數(shù)；接線端子的連接情況；2．熟悉和掌握三相鼠籠式異步電動機(jī)的型號意義；銘牌參數(shù)；接線端子的連接情況；3．熟悉和掌握三相繞線式異步電動機(jī)的型號意義；銘牌參數(shù)；接線端子的連接情況。

（一）基本結(jié)構(gòu)交流異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。還有端蓋、軸承、風(fēng)扇、接線盒、吊環(huán)等其它附件組成。二、鼠籠式交流異步電動機(jī)圖1-1-14三相鼠籠式交流異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖定子部分包括定子鐵芯、定子繞組、機(jī)座等部分組成。①定子鐵芯：定子鐵芯一般由0.35～0.5毫米厚表面涂有絕緣漆的硅鋼片沖制、疊壓而成，在鐵芯的內(nèi)圓沖有均勻分布的槽。1、定子圖1-1-15三相異步電動機(jī)的定子鐵芯圖1-1-16定子鐵芯槽形②定子繞組定子繞組一般用漆包線繞制而成。按照一定規(guī)律分別連接成三個結(jié)構(gòu)完全相同、在空間互差1200電角度。三個繞組的六個線端分別接到電動機(jī)接線盒內(nèi)，可以作Y形和?形兩種接法。③機(jī)座：機(jī)座一般用鑄鐵或鑄鋼鑄造而成，并起防護(hù)、散熱等作用。圖1-1-18三相交流異步電動機(jī)的機(jī)座圖1-1-17三相交流異步電動機(jī)定子繞組Y形與△連接轉(zhuǎn)子是電動機(jī)的轉(zhuǎn)動部分，主要由轉(zhuǎn)子鐵芯、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸等三部分組成。①轉(zhuǎn)子鐵芯：轉(zhuǎn)子鐵芯也是用0.5毫米厚的硅鋼片沖制、疊壓而成。硅鋼片外圓沖有均勻分布的孔，用來嵌放轉(zhuǎn)子繞組。2、轉(zhuǎn)子圖1-1-19三相鼠籠式交流異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子圖1-1-20雙籠轉(zhuǎn)子和深槽轉(zhuǎn)子②轉(zhuǎn)子繞組：三相鼠籠式交流異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組是在轉(zhuǎn)子鐵芯每個槽中插入一根銅條，銅條兩端各用一個銅環(huán)（也稱端環(huán)或短路環(huán)）焊接。③轉(zhuǎn)軸：轉(zhuǎn)軸的作用是支撐轉(zhuǎn)子鐵芯和轉(zhuǎn)子繞組，并傳遞電動機(jī)輸出的機(jī)械轉(zhuǎn)矩。端蓋：端蓋多用鑄鐵鑄成。起防護(hù)和支撐轉(zhuǎn)子的作用。軸承：軸承裝在端蓋上，起支撐轉(zhuǎn)軸的作用。軸承端蓋：保護(hù)軸承，防止軸承內(nèi)的潤滑油溢出。風(fēng)扇：用來冷卻電動機(jī)。3、三相異步電動機(jī)的其它附件三相鼠籠式異步電動機(jī)的定子繞組接通電源后，產(chǎn)生一個與電源頻率一致的旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子繞組間形成相對運動，切割了磁力線，于是就在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢并形成感生電流，產(chǎn)生感生電流的轉(zhuǎn)子繞組又受到旋轉(zhuǎn)磁場的作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，從而推動轉(zhuǎn)子追隨旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)動起來。轉(zhuǎn)子與旋轉(zhuǎn)磁場的這一步之遙，被稱為“異步”，三相鼠籠式異步電動機(jī)也因此而得名。異步電動機(jī)又被稱感應(yīng)電動機(jī)。（二）三相鼠籠式異步電動機(jī)的工作原理1、鼠籠式異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)改變?nèi)嘟涣麟娫吹南嘈颍ㄈ我庹{(diào)換兩相電源）就可以改變旋轉(zhuǎn)磁場的方向。2、鼠籠式異步電動機(jī)的啟動三相異步電動機(jī)的三個繞組接通電源的瞬間，就會在定子線圈中瞬間產(chǎn)生額定電流4～7倍的啟動電流，導(dǎo)致電動機(jī)繞組迅速發(fā)熱、絕緣損壞，燒毀電動機(jī)，同時造成供電線路電網(wǎng)電壓明顯降低。（三）三相鼠籠式異步電動機(jī)的重要特性為了改善三相交流異步電動機(jī)的啟動性能，通常采用降壓啟動，即在電動機(jī)啟動時降低定子繞組上的外加電壓。啟動結(jié)束后，將外加電壓恢復(fù)為額定電壓，進(jìn)入額定運行。三相鼠籠式異步電動機(jī)常用的降壓啟動方法有：定子串電阻或電抗器降壓啟動、Y/?降壓啟動、定子串自耦變壓器降壓啟動、延邊三角形降壓啟動。（1）定子串電阻或電抗器降壓啟動目前已較少采用，且只適用于空載和輕載啟動。（2）Y/?降壓啟動啟動時將電動機(jī)定子繞組作Y形聯(lián)接，待電動機(jī)啟動完畢，再恢復(fù)成?連接，轉(zhuǎn)為額定電壓下正常運行，這種啟動方式為Y/?降壓啟動（或星形/三角形降壓啟動）。（3）自耦變壓器降壓啟動在電動機(jī)啟動時，利用自耦變壓器來降低加在電動機(jī)定子繞組上的啟動電壓，待電動機(jī)的轉(zhuǎn)速接近于額定轉(zhuǎn)速時，再使電動機(jī)與自耦變壓器脫離，從而在全壓下正常運行。（4）延邊三角形降壓啟動啟動時，把定子三相繞組的一部分聯(lián)接成三角形，另一部分聯(lián)接成星形，待電動機(jī)啟動運轉(zhuǎn)后，再將定子繞組改接成三角形全壓運行。（5）軟啟動器降壓啟動軟啟動器是一種集電動機(jī)軟啟動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置。軟啟動器采用三相反并聯(lián)晶閘管作為調(diào)壓器。它不僅實現(xiàn)在整個起動過程中無沖擊而平滑的起動電流，而且可根據(jù)電動機(jī)負(fù)載的特性來調(diào)節(jié)起動過程中的參數(shù)。但不適用于重載啟動的大型電機(jī)（功率315KW以上），而且設(shè)備價格很高。1、交流鼠籠式異步電動機(jī)的固有機(jī)械特性與直流電動機(jī)同理，交流異步電動機(jī)也存在固有（自然）機(jī)械特性和人為機(jī)械特性。2、交流異步電動機(jī)降壓啟動的機(jī)械特性如圖所示為交流異步電動機(jī)降低定子線圈啟動的機(jī)械特性。因此，交流異步電動機(jī)降壓啟動只適用于輕載和空載啟動，不適合于重載啟動。（四）鼠籠式異步電動機(jī)的機(jī)械特性圖1-1-21交流異步電動機(jī)固有機(jī)械特性圖1-1-22交流異步電動機(jī)降壓啟動機(jī)械特性電氣制動方法主要有：1、反接線制動

優(yōu)點是所需設(shè)備簡單、制動力強(qiáng)、制動迅速。缺點是沖擊力大、制動不夠準(zhǔn)確。適用于小型異步電動機(jī)。能耗制動（動力制動）

優(yōu)點：制動準(zhǔn)確、平穩(wěn)、沖擊力小，對電網(wǎng)影響也小。缺點是需增加附加直流電源裝置、投資較大、低速制動力弱。再生發(fā)電制動（回饋制動）

優(yōu)點：經(jīng)濟(jì)性好。缺點：應(yīng)用范圍窄。（五）鼠籠式異步電動機(jī)的制動（1）優(yōu)點三相異步電動機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、價格便宜、運行可靠、工作效率高、堅固耐用、維護(hù)方便等優(yōu)點，所以被廣泛應(yīng)用于調(diào)速性能要求不高的各種機(jī)床、水泵、通風(fēng)機(jī)等機(jī)械設(shè)備中。（2）缺點是直接啟動電流大（啟動電流Ist約為額定電流的4～7倍），不允許直接啟動；②是如果采用降壓啟動，機(jī)械特性變“軟”，啟動能力和過載能力均下降，難以滿足帶負(fù)載起動的需要。③是調(diào)速困難，并且調(diào)速時需要調(diào)速設(shè)備等缺點。（六）三相鼠籠式異步電動機(jī)的優(yōu)缺點（一）三相交流繞線式異步電動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)三相交流繞線式異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)與三相鼠籠式異步電動機(jī)的結(jié)構(gòu)基本相同。也是由定子（靜止部分）和轉(zhuǎn)子（轉(zhuǎn)動部分）這兩大部分組成。所不同的是：一頭合并接成星形，另一端三個出線頭接到與轉(zhuǎn)軸絕緣的三個集電環(huán)上，再通過電刷與外電路聯(lián)接。三、三相交流繞線式異步電動機(jī)圖1-1-23三相繞線式異步電動機(jī)的外形圖和電氣符號圖1-1-24繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子的外形圖三相交流繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻結(jié)構(gòu)示意圖。圖1-1-25繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻三相繞線式異步電動機(jī)的工作原理與三相鼠籠式異步電動機(jī)的工作原理一樣，此處不再敘述。（二）三相繞線式異步電動機(jī)的工作原理

（1）繞線式電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)繞線式異步電動機(jī)改變轉(zhuǎn)向的方法與鼠籠式異步電動機(jī)改變轉(zhuǎn)向的方法相同。（2）繞線式異步電動機(jī)的啟動特性三相繞線式異步電動機(jī)的啟動，一般采用轉(zhuǎn)子回路串接電阻和轉(zhuǎn)子回路串接頻敏變阻器的方法啟動。（三）三相繞線式異步電動機(jī)的重要特性繞線式異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子回路串入適當(dāng)?shù)碾娮?，既可減小啟動電流，又可提高啟動轉(zhuǎn)矩，改善電動機(jī)的啟動性能。隨著串入電阻的逐步增大，機(jī)械特性變軟，啟動轉(zhuǎn)矩增大，當(dāng)轉(zhuǎn)子回路的總電阻與電動機(jī)漏感抗X20相等時，啟動轉(zhuǎn)矩可達(dá)到最大值。繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路串接電阻的啟動

圖1-1-26繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路串電阻啟動如圖所示為采用轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器的啟動方式。頻敏變阻器是一個三相鐵芯繞組（三相繞組接成星形），頻敏變阻器的阻抗隨線圈中所通過的電流頻率而變化。（四）繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路串接頻敏變阻器的啟動圖1-1-27繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速關(guān)系為：在給定負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL不變的前提下，調(diào)節(jié)異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速有改變p、f、s。（1）變極調(diào)速變極調(diào)速是通過改變電動機(jī)的極對數(shù)來實現(xiàn)電動機(jī)速度的改變。這種方法一般只用于鼠籠式異步電動機(jī)。（五）交流異步電動機(jī)的調(diào)速特性（2）變頻調(diào)速變頻調(diào)速是改變電動機(jī)定子電源頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。隨著電源頻率的降低，機(jī)械特性硬度基本不變，臨界轉(zhuǎn)矩基本不變，啟動轉(zhuǎn)矩增大，過載能力增強(qiáng)。正是變頻器如此出色的性能，使得變頻調(diào)速成為最佳的調(diào)速方式，能夠獲得與直流電動機(jī)調(diào)速性能相近的無極調(diào)速效果。（3）變轉(zhuǎn)差率調(diào)速改變轉(zhuǎn)差率有兩種方法，即轉(zhuǎn)子回路串電阻及轉(zhuǎn)子回路串附加電動勢。轉(zhuǎn)子回路串電阻調(diào)速只適用于繞線式異步電動機(jī)。轉(zhuǎn)子回路串電阻后，最大轉(zhuǎn)矩不變，臨界轉(zhuǎn)差率增大，機(jī)械特性變軟，在額定負(fù)載下，只能得到到低于額度轉(zhuǎn)速的速度，故屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。異步電動機(jī)降壓調(diào)速屬于改變轉(zhuǎn)差率的調(diào)速方式，降壓后轉(zhuǎn)矩大幅度降低，只適用于低速、負(fù)載輕的場合。圖1-1-28交流電動機(jī)變極調(diào)速的機(jī)械特性圖1-1-29交流電動機(jī)變頻調(diào)速機(jī)械特性（1）優(yōu)點

三相繞線式異步電動機(jī)在轉(zhuǎn)子回路中串入電阻啟動，實現(xiàn)了減小啟動電流、增大啟動轉(zhuǎn)矩的目的，解決了大容量重載設(shè)備不易啟動的問題。被廣泛應(yīng)用于礦山、化工、機(jī)械等各領(lǐng)域的球磨機(jī)、破碎機(jī)、電梯、風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、橋式起重機(jī)、礦井提升機(jī)、軋鋼機(jī)等機(jī)械設(shè)備中。（2）缺點

繞線式異步電動機(jī)由于增加了轉(zhuǎn)子繞組，集電環(huán)和電刷，造成結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本增加，降低了啟動和運行的可靠性，維護(hù)費用增加等。（六）三相繞線式異步電動機(jī)的基本特點（1）型號:

型號不同表明用途不同，使用環(huán)境不同。（2）額定功率PN：轉(zhuǎn)軸上輸出的機(jī)械功率。（3）額定電壓UN：電網(wǎng)加在定子繞組上的線電壓。（4）額定電流IN：定子繞組中的線電流。（5）額定轉(zhuǎn)nN：轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位是轉(zhuǎn)／分(r／min)。（6）額定頻率?N四、電動機(jī)的銘牌（7）額定功率因數(shù)COSΦN：一般中小型異步電動機(jī)COSφN為0.8左右。（8）接法：有Y形或Δ形接法。（9）定額(工作制)：通常分為連續(xù)、短時和斷續(xù)三種工作制。（10）溫升：電動機(jī)發(fā)熱的最高溫度與環(huán)境溫度之差，叫做電動機(jī)的溫升。（11）絕緣等級：反映了電動機(jī)允許的最高工作溫度。一般有7個等級，即為：Y級，90℃；A級，105℃；E級，120℃；B級，130℃；F級，155℃；H級，180℃；C級，大于180℃。根據(jù)學(xué)生人數(shù)，準(zhǔn)備好直流電動機(jī)、鼠籠式和繞線式三相交流異步電動機(jī)各數(shù)臺，開展下述訓(xùn)練：1、對電動機(jī)外形結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)真觀察，查看銘牌數(shù)據(jù)，熟悉和理解相關(guān)數(shù)據(jù)的基本含義，并填寫銘牌數(shù)據(jù)說明表。2、打開電動機(jī)接線盒，對接線端子和繞組進(jìn)行識別，用萬用表對繞組進(jìn)行測量，熟悉繞組與與接線端子的對應(yīng)連接關(guān)系，畫出繞組端子連接示意圖。3、對電動機(jī)模型或拆卸后的電動機(jī)進(jìn)行認(rèn)真觀察，進(jìn)一步加深對電動機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理的理解，填寫電動機(jī)結(jié)構(gòu)與功能表。4、在有條件的情況下，也可組織學(xué)生對電動機(jī)進(jìn)行拆裝訓(xùn)練，掌握電動機(jī)拆裝步驟和方法。五、技能訓(xùn)練根據(jù)本課題學(xué)習(xí)內(nèi)容，按照教材所列測評內(nèi)容，對教學(xué)效果進(jìn)行測評，檢驗教學(xué)達(dá)標(biāo)情況。下表1-1-3為效果測評統(tǒng)計表六、效果測評考核目標(biāo)考核內(nèi)容考核要求評分標(biāo)準(zhǔn)配分自評互評師評知識目標(biāo)70電動機(jī)的分類熟悉電動機(jī)分類方法（1）分類方法3分；（2）種類2分5直流電動機(jī)結(jié)構(gòu)組成與作用熟悉組成及功能（1）結(jié)構(gòu)3分；（2）作用2分5工作原理概念清楚，表述準(zhǔn)確（1）磁場的產(chǎn)生2分；（2）轉(zhuǎn)矩的形成3分5重要特性思路清晰，內(nèi)容完整（1）正反轉(zhuǎn)2分；

（2）啟動方法2分；（3）機(jī)械特性3分；

（4）制動方法2分9優(yōu)缺點熟悉電動機(jī)特點（1）優(yōu)點2分；（2）缺點1分3鼠籠式交流異步電動機(jī)結(jié)構(gòu)組成與作用熟悉組成及功能（1）結(jié)構(gòu)3分；（2）作用2分5工作原理概念清楚，表述準(zhǔn)確（1）磁場的產(chǎn)生2分；（2）轉(zhuǎn)矩的形成3分5重要特性思路清晰，內(nèi)容完整（1）正反轉(zhuǎn)1分；（2）啟動方法4分；（3）機(jī)械特性3分；（4）制動方法1分9優(yōu)缺點熟悉電動機(jī)特點（1）優(yōu)點2分；（2）缺點1分3繞線式交流異步電機(jī)結(jié)構(gòu)組成與作用熟悉組成及功能（1）結(jié)構(gòu)2分；（2）作用3分5工作原理概念清楚，表述準(zhǔn)確（1）磁場的產(chǎn)生2分；（2）轉(zhuǎn)矩的形成3分5重要特性思路清晰，內(nèi)容完整（1）正反轉(zhuǎn)2分；（2）啟動方法2分；（3）機(jī)械特性2分；（4）制動方法2分8優(yōu)缺點熟悉電動機(jī)特點（1）優(yōu)點2分；（2）缺點1分3能力目標(biāo)30直流電動機(jī)填寫銘牌參數(shù)表表格規(guī)范，表述準(zhǔn)確（1）型號含義1分；（2）參數(shù)2分3繪制電動機(jī)電氣符號與端子連接示意圖掌握電動機(jī)電氣符號與端子連線示意圖（1）電動機(jī)電氣符號2分；（2）端子連線示意圖2分4填寫電動機(jī)結(jié)構(gòu)與功能表結(jié)構(gòu)完整，作用明確（1）名稱1分，功能2分3鼠籠式交流異步電動機(jī)填寫銘牌參數(shù)表表格規(guī)范，表述準(zhǔn)確（1）型號含義1分；（2）參數(shù)2分3繪制電動機(jī)電氣符號與端子連接示意圖掌握電動機(jī)電氣符號與端子連線示意圖（1）電動機(jī)電氣符號2分；（2）端子連線示意圖2分4填寫電動機(jī)結(jié)構(gòu)與功能表結(jié)構(gòu)完整，作用明確（1）名稱1分，功能2分3繞線式交流異步電機(jī)填寫銘牌參數(shù)表表格規(guī)范，表述準(zhǔn)確（1）型號含義1分；（2）參數(shù)2分3繪制電動機(jī)電氣符號與端子連接示意圖掌握電動機(jī)電氣符號與端子連線示意圖（1）電動機(jī)電氣符號2分；（2）端子連線示意圖2分4填寫電動機(jī)結(jié)構(gòu)與功能表結(jié)構(gòu)完整，作用明確（1）名稱1分，功能2分3總

分100七、課題小結(jié)謝謝！Theend

單元一電氣控制基本知識課題二常用低壓電器一、教學(xué)目標(biāo)二、教學(xué)任務(wù)（一）低壓電器的分類

（二）斷路器

（三）熔斷器

（四）接觸器（五）熱繼電器

（六）中間繼電器

（七）時間繼電器

（八）按鈕（九）行程開關(guān)

（十）凸輪控制器（十一）電磁鐵三、技能訓(xùn)練四、課題小結(jié)目錄（一）知識目標(biāo)1．了解電氣分類方法，熟悉各類電器的特點和用途；2．熟悉和掌握常用低壓電器的結(jié)構(gòu)和工作原理；3．熟悉和掌握常用低壓電器的圖形符號和文字符號。一、教學(xué)目標(biāo)（二）能力目標(biāo)1．能熟練識別各類常用低壓電器；2．熟悉和掌握常用低壓電器的用途、型號和規(guī)格；3．掌握常用低壓電器的選擇和使用方法。低壓電器是電力拖動與運行控制的重要器件，是實現(xiàn)電氣控制的物質(zhì)基礎(chǔ)。熟悉和掌握電器、特別是常見低壓電器的結(jié)構(gòu)和工作原理，是實施電氣控制的需要，也是電氣運行、電氣控制線路日常檢修維護(hù)的需要。低壓電器是指用于交流額定電壓1200V及以下、直流額定電壓1500V及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。二、教學(xué)任務(wù)1、按用途分類（1）控制電器

例如接觸器、中間繼電器、時間繼電器等。（2）主令電器

如按鈕、主令開關(guān)、限位開關(guān)等。（3）保護(hù)電器

如熔斷器、熱繼電器、避雷器等。（4）配電電器

如斷路器、刀開關(guān)等。（一）低壓電器的分類2、按工作原理分類（1）電磁式電器如交直流接觸器、各種電磁式繼電器等。（2）非電量控制電器

如刀開關(guān)、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。3、按動作方式分類（1）手動電器

如刀開關(guān)、按鈕等。（2）自動電器

如接觸器、中間繼電器等。常用的低壓開關(guān)一般有負(fù)荷開關(guān)、組合開關(guān)和低壓斷路器，主要用于隔離、轉(zhuǎn)換、接通或分?jǐn)嚯娐贰?/p>

（二）斷路器低壓斷路器又叫自動空氣開關(guān)（空氣開關(guān)、自動空氣斷路器），簡稱斷路器。它集控制和多種保護(hù)功能于一體，除能完成接通和分?jǐn)嚯娐吠猓€能對電路中發(fā)生的短路、嚴(yán)重過載和欠電壓等故障實現(xiàn)自動跳閘切斷故障電路，保護(hù)用電設(shè)備的安全。圖1-2-3低壓斷路器的外形圖低壓斷路器主要由觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置、操作機(jī)構(gòu)和保護(hù)裝置（各種脫扣機(jī)構(gòu)）等幾部分組成。如圖所示為DZ5系列斷路器結(jié)構(gòu)圖。

斷路器的符號斷路器的工作原理：（1）將斷路器的三對主觸頭串聯(lián)在被控制的三相主電路中，按下合閘按鈕（綠色）時，三對主觸頭閉合，接通主電路電源。

（2）過載保護(hù)功能。當(dāng)線路發(fā)生過載時，三對主觸頭分開，切斷主電路電源，用電設(shè)備得到保護(hù)。（3）短路保護(hù)功能。當(dāng)線路發(fā)生短路故障時，切斷電路，實現(xiàn)短路保護(hù)。（4）欠電壓保護(hù)功能。若電網(wǎng)電壓下降至額定工作電壓的70%時，自由脫扣機(jī)構(gòu)動作，從而切斷電路，保證了電路及設(shè)備的安全。圖1-2-5斷路器的工作原理示意圖圖1-2-6低壓斷路器型號及意義低壓斷路器的選用原則如下：

（1）根據(jù)額定電流和保護(hù)要求確定低壓斷路器的類型（即框架式、塑料外殼式、限流式）。（2）額定電流和額定電壓≥電路工作電壓和電流。（3）熱脫扣器的整定電流應(yīng)等于所控制負(fù)載的額定電流。（4）過電流脫扣器的整定電流IZ＞負(fù)載電路正常工作時的峰值電流；控制電動機(jī)的斷路器，應(yīng)滿足：IZ≥KIST（IST為電動機(jī)啟動電流，K=1.5～1.7)。（5）欠壓脫扣器的額定電壓應(yīng)等于線路的額定電壓。（6）斷路器的極限通斷能力≥電路的最大短路電流。1.熔斷器的功能熔斷器在低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動系統(tǒng)中主要用于短路保護(hù)。熔斷器串聯(lián)在被保護(hù)電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時，過大的電流通過熔體，能自動切斷電路，起到短路和過載保護(hù)。（三）熔斷器熔斷器對短路故障的動作具有瞬時動作特性，而對過載反應(yīng)是很不靈敏的。因此，熔斷器一般不宜用作過載保護(hù)，主要用作短路保護(hù)。2．熔斷器的結(jié)構(gòu)熔斷器一般由熔體、安裝熔體的熔管和熔座三部分組成。熔體

是熔斷器的核心組成部分，常用做成絲狀、片狀或柵狀。熔體的材料通常有兩種，一種是由鉛、鉛錫合金或鋅等低熔點材料制成，多用于小電流電路；另一種是由銀、銅等較高熔點的金屬制成，多用于大電流電路。熔管

是熔體的保護(hù)外殼，用耐熱絕緣材料制成，在熔體熔斷時兼有滅弧作用。熔座

是熔斷器的底座，作用是固定熔管和外接引線。3.熔斷器的種類低壓熔斷器的類型很多，按結(jié)構(gòu)形式可分為：瓷插式RC、螺旋式RL、有填料式RT、無填料密封式RM、快速熔斷器RS、自恢復(fù)熔斷器等幾種。圖1-2-8熔斷器的外形及符號（1）瓷插入式熔斷器它由瓷座、瓷蓋、動觸點、靜觸點及熔絲五部分組成。一般用在交流50HZ、額定電壓380V及以下，額定電流200A及以下的低壓線路末端或分支電路中，作為電氣設(shè)備的短路保護(hù)及一定程度的過載保護(hù)。在有易燃易爆的工作場所禁止使用。（2）螺旋式熔斷器螺旋式熔斷器屬于有填料封閉管式，它由瓷帽、熔斷管、瓷套、上接線座、下接線座及瓷座等部分組成。螺旋式熔斷器廣泛應(yīng)用于控制箱、配電屏、機(jī)床設(shè)備及振動較大的場合，在交流額定電壓500V、額定電流200A及以下的電路中，作為短路保護(hù)器件。接線時應(yīng)按“下進(jìn)上出”（即底座接進(jìn)線端、上接線端接出線）的原則進(jìn)行接線，以保證使用的安全。（3）有填料封閉管式熔斷器有填料封閉管式熔斷器主要由瓷熔管、柵狀銅熔體、夾頭、夾座和底座等部分組成。在熔體周圍填滿了石英砂，用于冷卻使電弧迅速滅弧。是一種大分?jǐn)嗄芰Φ娜蹟嗥鳌V泛用于短路電流較大的電力輸配電系統(tǒng)中，作為電纜、導(dǎo)線和電氣設(shè)備的短路保護(hù)及導(dǎo)線、電纜的過載保護(hù)。（4）無填料封閉管式熔斷器無填料封閉管式熔斷器主要由纖維管、變截面的鋅熔片、夾頭及夾座等部分組成。適用于交流50Hz、額定電壓380V或直流額定電壓440V及以下電壓等級的電力線路和成套配電設(shè)備中，作為導(dǎo)線、電纜及較大容量電氣設(shè)備的短路和連續(xù)過載保護(hù)。（5）快速熔斷器自復(fù)式熔斷器是一種采用氣體、超導(dǎo)體或液態(tài)金屬鈉等作為熔體的限流電器。在常溫下是固體，電阻值較小，構(gòu)成電流通路。當(dāng)發(fā)生短路故障時，在短路電流產(chǎn)生的高溫作用下，局部液態(tài)金屬鈉迅速氣化而蒸發(fā)使阻值劇增，即瞬間呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，從而限制了短路電流。當(dāng)故障消失后，溫度下降，金屬鈉蒸氣冷卻并凝結(jié)，自動恢復(fù)至原來的導(dǎo)電狀態(tài)。自復(fù)式熔斷器具有動作時間短、動作后不需跟換熔體、限流作用顯著和能重復(fù)使用等優(yōu)點。主要用于交流380V的電路中與斷路器配合使用。熔斷器的電流有100A、200A、400A、600A四個等級。4．熔斷器的型號規(guī)格5．熔斷器的選擇方法(1)類型選擇(2)額定電壓選擇(3)額定電流選擇(4)極限分?jǐn)嗄芰x擇：熔斷器的分?jǐn)嗄芰?yīng)大于電路中可能出現(xiàn)的最大短路電流。（5）熔體額定電流選擇①對一臺不經(jīng)常啟動且啟動時間不長的電動機(jī)的短路保護(hù)時，熔體的額定電流應(yīng)選擇為：

IRN≥(1.5～2.5)IN②對多臺電動機(jī)的短路保護(hù)時，應(yīng)為：IRN≥(1.5～2.5)INmax+∑IN③電路上、下兩級均設(shè)短路保護(hù)時，兩級熔體額定電流的比值不小于1.6∶1。④對照明電路、電爐等阻性負(fù)載因沒有沖擊電流的短路保護(hù)，可取

IRN≥IN接觸器是用來接通或斷開交、直流主電路以實現(xiàn)自動控制的電器。能實施遠(yuǎn)距離控制，頻繁接通和斷開主電路，并具有失電和欠壓自動保護(hù)功能。接觸器大致可分以下兩類：①交流接觸器，如CJ10、CJ40、CJ12、CJ20和引進(jìn)的CJX、3TB、B等系列。②直流接觸器，如CZ0-20、CZ0-40、CZ0-150、CZ0-250等系列。（四）接觸器圖

交流接觸器的外形圖

1．交流接觸器

(1)交流接觸器的結(jié)構(gòu)

交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置及輔助部件等部分組成。如圖所示為交流接觸器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1-2-10交流接觸器的結(jié)構(gòu)示意圖電磁系統(tǒng)主要由線圈、靜鐵心和動鐵心（銜鐵）三部分組成，其作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，產(chǎn)生電磁吸力帶動觸點動作。為了減小剩磁的影響，在鐵芯的兩個端面上嵌裝有短路環(huán)。CJ10系列交流接觸器的銜鐵運動方式一般有兩種，即直線運動式和繞軸轉(zhuǎn)動拍合式。圖1-2-11交流接觸器的短路環(huán)圖1-2-12交流接觸器的電磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖②

交流接觸器的觸頭系統(tǒng)觸頭分為主觸頭和輔助觸頭。主觸頭為三對常開觸頭組成。輔助觸頭為兩對常開觸頭和兩對常閉觸頭組成。常開觸頭是指未受外力作用或電磁系統(tǒng)未通電動作前處于斷開狀態(tài)的觸頭；常閉觸頭是指未受外力作用或電磁系統(tǒng)未通電動作前處于閉合狀態(tài)的觸。③

滅弧裝置

常用的滅弧裝置有雙斷口結(jié)構(gòu)的電動力滅弧、縱縫滅弧、柵片滅弧。④

輔助部件

包括反作用彈簧、緩沖彈簧、觸點壓力彈簧、傳動機(jī)構(gòu)、接線柱及絕緣外殼等。圖1-2-13接觸器的滅弧裝置交流接觸器工作原理：當(dāng)接觸器電磁線圈不通電時，在彈簧的反作用力下，克服銜鐵的自重使主觸點保持?jǐn)嚅_位置。當(dāng)接觸器的線圈通電后，線圈中流過電流產(chǎn)生磁通，在動、靜鐵芯之間產(chǎn)生電磁力，此電磁吸力克服彈簧反力的作用而將銜鐵吸合，帶動觸頭機(jī)構(gòu)動作，使常閉觸點先斷開，常開觸點后閉合。當(dāng)線圈失電或線圈兩端電壓顯著降低時，由于電磁吸力小于彈簧反力，使得銜鐵釋放，觸頭系統(tǒng)復(fù)位（恢復(fù)原始狀態(tài)）。圖1-2-14交流接觸器結(jié)構(gòu)示意圖圖---交流接觸器圖形符號2．直流接觸器直流接觸器主要用于遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)囝~定電壓至440伏、額定電流至600安的直流線路。適用于頻繁地啟動、停止、反轉(zhuǎn)和反接制動直流電動機(jī)，也用于頻繁地接通和斷開起重電磁鐵、電磁閥、離合器的電磁線圈等控制。圖-----直流接觸器的外形圖（1）直流接觸器的結(jié)構(gòu)直流接觸器的結(jié)構(gòu)與交流接觸器基本相同。①

電磁系統(tǒng)

電磁系統(tǒng)由鐵芯、線圈和銜鐵等組成，多采用繞棱角轉(zhuǎn)動的拍合式結(jié)構(gòu)。圖1-2-17直流接觸器的結(jié)構(gòu)圖②

觸頭系統(tǒng)

直流接觸器的觸頭也有主觸頭和輔助觸頭之分。多采用滾動接觸的指形觸頭；輔助觸頭常采用點接觸的雙斷點橋式觸頭。圖1-2-18滾動接觸的指形觸頭③

滅弧裝置

一般采用磁吹式滅弧裝置結(jié)合其他滅弧方法滅弧（裝有隔板及陶土滅弧罩）。直流接觸器線圈往往采用串聯(lián)雙繞組，其接線如圖所示。圖1-2-19雙線圈繞組的接線圖(2)直流接觸器的工作原理

直流接觸器的工作原理與交流接觸器的工作原理基本相同。（3）直流接觸器的電氣符號：直流接觸器在電路圖中的符號與交流接觸器相同。（4）接觸器的型號規(guī)格①

交流接觸器的型號及含義②直流接觸器的型號及含義（5）直流接觸器的選擇方法①

類型選擇：根據(jù)電路中負(fù)載電流的種類選擇接觸器的類型。②

主觸頭的額定電壓；③

主觸頭的額定電流；④

吸引線圈的額定電壓；⑤

觸頭的數(shù)量和種類。1.熱繼電器的功能熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理和反時限動作的自動保護(hù)電器。熱繼電器主要與接觸器配合使用，實現(xiàn)對電動機(jī)的過載保護(hù)、斷相保護(hù)、三相電流的不平衡保護(hù)及其它電氣設(shè)備的發(fā)熱狀態(tài)的控制保護(hù)。（五）熱繼電器圖1-2-20熱繼電器的外形圖2、熱繼電器的分類與結(jié)構(gòu)熱繼電器的形式有多種，其中以雙金屬片式熱繼電器應(yīng)用最廣。（1）分類：按極數(shù)可分為單極、兩極和三極；三極又可分為三相帶斷相保護(hù)裝置和三相不帶斷相保護(hù)裝置兩種。（2）結(jié)構(gòu)雙金屬片式熱繼電器主要由發(fā)熱元件、雙金屬片、觸頭、動作機(jī)構(gòu)、復(fù)位按鈕及電流整定裝置等部分組成。圖1-2-21雙金屬片式熱繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖3．熱繼電器的工作原理熱繼電器使用時，熱元件串聯(lián)在主電路中，常閉輔助觸頭串聯(lián)在控制電路中。（1）當(dāng)主電路正常工作時，流過熱元件的電流所產(chǎn)生的熱量，不足以推動雙金屬片彎曲；（2）當(dāng)電動機(jī)過載，電路發(fā)生過電流時，流過熱元件的電流產(chǎn)生的熱量劇增，雙金屬片逐步發(fā)生彎曲，推動連桿動作，促使其輔助觸頭動作，斷開控制電路，導(dǎo)致接觸器失電，主觸頭斷開，切斷電動機(jī)電源，使電動機(jī)受到保護(hù)。電源切斷后，彎曲的雙金屬片逐漸冷卻而復(fù)位。4．熱繼電器的型號含義5．熱繼電器的選用方法（1）按類型的選擇；（2）按額定電流的選擇（3）按熱元件整定電流的選擇6．熱繼電器的圖形符號與文字符號圖1-2-22熱繼電器電氣符號1.中間繼電器的功能中間繼電器主要用于傳遞中間信號。它的輸入信號為線圈的通電或斷電，輸出信號為觸頭的閉合動作或斷開動作。2.中間繼電器的結(jié)構(gòu)中間繼電器的結(jié)構(gòu)和原理與交流接觸器的基本相同，即由靜鐵芯、動鐵芯、彈簧、動觸點、靜觸點、線圈、接線端子和外殼等組成。（六）中間繼電器圖1-2-23中間繼電器的外形圖3．工作原理線圈通電，動鐵芯在電磁力作用下被吸合動作，帶動動觸頭動作，使常閉觸點先分開，常開觸點后閉合；線圈斷電，動鐵芯在彈簧的作用下帶動觸點復(fù)位。中間繼電器沒有滅弧罩，觸頭也沒有主、輔觸頭之分，只能用于控制電路中。中間繼電器的電氣符號圖----中間繼電器電氣符號1.時間繼電器的功能時間繼電器是一種利用電磁原理和機(jī)械動作原理來實現(xiàn)通電延時閉合或延時斷開控制電路的控制電器。有電磁式、空氣阻尼式、電動式和電子式等幾種。應(yīng)用廣泛的是空氣阻尼型時間繼電器和電子式時間繼電器。（七）時間繼電器圖-----時間繼電器的外形圖2.時間繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理空氣阻尼式時間繼電器又稱氣囊式時間繼電器。它主要由電磁系統(tǒng)、延時機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)三部分組成?？諝庾枘崾綍r間繼電器是利用空氣通過小孔節(jié)流的原理來獲得延時動作的。圖1-2-25空氣阻尼式時間繼電器的結(jié)構(gòu)圖時間繼電器根據(jù)觸頭延時的特點，可分為通電延時動作型和斷電延時動作型兩種類型?？諝庾枘嵝蜁r間繼電器的延時范圍大（有0.4～60s和0.4～180s兩種）。只適應(yīng)于控制精度要求不高的一般場所。圖1-2-26JS7-A時間繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖電子式時間繼電器也稱為半導(dǎo)體時間繼電器或晶體管式時間繼電器。按結(jié)構(gòu)可分為阻容式和數(shù)字式兩種；按延時方式可分為通電延時型、斷電延時型及帶瞬動觸點的通電延時型三類。圖-------JS20系列晶體管式時間繼電器3、JS7－A系列時間繼電器的型號含義和電氣符號圖1-2-28JS20系列通電延時型時間繼電器的電路圖圖------時間繼電器電氣符號4．時間繼電器的選擇方法（1）根據(jù)系統(tǒng)的延時范圍和精度選擇時間繼電器的類型和系列。（2）根據(jù)控制線路的要求選擇時間繼電器的延時方式。（3）根據(jù)控制線路電壓選擇時間繼電器吸引線圈的電壓。1.按鈕的功能按鈕是一種手動操作、并具有彈簧儲能復(fù)位的控制開關(guān)。是用其觸點的接通或斷開來實現(xiàn)控制電路的通斷。觸頭允許通過的電流較小，一般不超過5A。（八）按鈕圖1-2-29幾種按鈕的外形圖2、按鈕的結(jié)構(gòu)按鈕一般由按鈕帽、復(fù)位彈簧、支柱連桿、靜觸頭、橋式觸頭和外殼組成。按鈕按不受外力作用（靜態(tài)）時觸頭的狀態(tài)可分為：常開按鈕（啟動按鈕）、常閉按鈕（停止按鈕）和復(fù)合按鈕三種。

3．工作原理操作時，將按鈕帽往下按，橋式動觸點就向下運動，先與動斷靜觸點分?jǐn)?，再與動合靜觸點接通；一旦操作人員的手指離開按鈕帽，在復(fù)位彈簧的作用下，動觸點向上運動，恢復(fù)初始位置。在復(fù)位的過程中，動合觸點先分?jǐn)啵瑒訑嘤|點后閉合。圖1-2-30所示為按鈕的結(jié)構(gòu)原理圖按鈕顏色的含義顏色含義說明舉例紅緊急情況、“停止”或“斷電”在危險狀態(tài)或在緊急狀況時操作緊急停機(jī)黃異常在出現(xiàn)不正常狀態(tài)時操作干預(yù)、制止異常情況，避免不必要的變化（事故）綠安全在安全條件下操作或正常狀態(tài)下準(zhǔn)備接通一個開關(guān)裝置；起動一臺或多臺設(shè)備藍(lán)強(qiáng)制性的在需要進(jìn)行強(qiáng)制性干預(yù)的狀態(tài)下操作復(fù)位動作白未賦予特定含義除緊急以外的一般功能起動/接通；停止/分?jǐn)嗷移饎?接通；停止/分?jǐn)嗪谄饎?接通；停止/分?jǐn)?.行程開關(guān)的功能行程開關(guān)又稱位置開關(guān)或限位開關(guān)，是利用生產(chǎn)機(jī)械的位移或碰撞（碰壓）來發(fā)出控制信號，促使其觸頭動作以通斷控制電路的主令電器。可以實現(xiàn)電動機(jī)自動停車、反轉(zhuǎn)、變速或循環(huán)等狀態(tài)，或者用于控制機(jī)械設(shè)備的行程限位保護(hù)。（九）行程開關(guān)圖1-2-32行程開關(guān)的外形圖2、行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)一般由操作機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和外殼組成。行程開關(guān)常用的有兩種類型：直動式（按鈕式）和旋轉(zhuǎn)式(滾輪式)。3、JLXK1型行程開關(guān)的動作原理當(dāng)運動部件的擋鐵碰壓行程開關(guān)時，杠桿連同轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動，使凸輪推動撞塊。當(dāng)撞塊被壓到一定位置時，推動微動開關(guān)快速動作，使其常閉觸頭先斷開，常開觸頭后閉合。當(dāng)運動部件的擋鐵離開行程開關(guān)后，行程開關(guān)的觸頭將復(fù)位。圖1-2-33JLXK1行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖行程開關(guān)廣泛用于各類機(jī)床和起重機(jī)械的限位保護(hù)。4、行程開關(guān)的電氣符號如圖所示：圖----

行程開關(guān)電氣符號5、接近開關(guān)接近開關(guān)是一種特殊的無觸點行程開關(guān)。工作原理：是當(dāng)某種物體與之接近到一定距離時就發(fā)出“動作”信號，它不須施以機(jī)械力。接近開關(guān)可分為：高頻振蕩型（檢測各種金屬）、永磁型及磁敏元件型、電磁感應(yīng)型、電容型、光電型和超聲波型等幾種。常用的接近開關(guān)是高頻振蕩型，由振蕩、檢測、晶閘管等部分組成。如圖所示為接近開關(guān)的外形圖和電氣符號。圖1-2-34接近開關(guān)1.凸輪控制器的功能利用凸輪轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動，帶動動觸頭依次與相應(yīng)的靜觸頭進(jìn)行接通或分?jǐn)?，從而實現(xiàn)對電器的控制。主要用于起重設(shè)備中控制小型繞線式轉(zhuǎn)子異步電動機(jī)的啟動、停止、調(diào)速、換向和制動，也適用于其他類似場合，如卷揚機(jī)等。2.凸輪控制器的結(jié)構(gòu)（十）凸輪控制器圖-----凸輪控制器的外形圖KTJ1型凸輪控制器的結(jié)構(gòu)。它主要由靜觸點、動觸點、杠桿、凸輪、轉(zhuǎn)軸、手輪和外殼等部分組成。其觸頭系統(tǒng)共有12對觸頭即9對常開和3對常閉。手輪在轉(zhuǎn)動過程中共有11個檔位，中間為零位，向左、向右均可以轉(zhuǎn)動5檔。圖1-2-37KTJ1型凸輪控制器的結(jié)構(gòu)圖如圖所示為KTJ1-50/1型凸輪控制器的觸頭分合表。各觸頭在手輪處于某一位置時的接通狀態(tài)用符號“×”標(biāo)記，無此符號表示觸頭是分?jǐn)嗟?。?yīng)用范圍：應(yīng)用于鋼鐵、冶金、機(jī)械、輕工、礦山等自動化設(shè)備及各種自動流水線上。調(diào)整凸輪張角及凸輪組的相對角度可以相應(yīng)的改變其感應(yīng)時間。圖1-2-38KTJ1-50/1型凸輪控制器的觸頭分合表1.電磁鐵的功能和特點電磁鐵是利用電磁吸力來操縱牽引機(jī)械裝置，以完成預(yù)期的動作或用于鋼鐵零件的吸持固定、鐵磁物體的起重搬運等，因此它是將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種低壓電器裝置。（十一）電磁鐵電磁鐵的特點：（1）電磁鐵磁性的有無，可用通斷電來控制；（2）電磁鐵磁性強(qiáng)弱，可用改變電流大小來控制；（3）電磁鐵的極性變換，可用改變電流的方向來實現(xiàn)。2．電磁鐵的分類為（1）按電流分：①交流電磁鐵；

②直流電磁鐵。（2）按用途來劃分電磁鐵，主要可分成以下五種：①牽引電磁鐵；②起重電磁鐵；③制動電磁鐵；④自動電器的電磁系統(tǒng)；⑤其他用途的電磁鐵等。2、制動電磁鐵的結(jié)構(gòu)制動電磁鐵由線圈、鐵心及銜鐵三部分組成。鐵心和銜鐵一般用軟磁材料制成。電磁抱閘制動器分為兩種，即斷電制動型和通電制動型。圖1-2-39電磁抱閘制動器3．電磁抱閘制動的工作原理電磁抱閘制動器分為兩種，即斷電制動型和通電制動型。通電制動型的基本工作原理：當(dāng)線圈通電后，鐵心和銜鐵被磁化，在它們之間產(chǎn)生電磁吸力。當(dāng)吸力大于彈簧的反作用力時，銜鐵開始向著鐵心方向運動，使閘瓦緊緊抱住閘輪制動。當(dāng)線圈中的電流小于某一定值或中斷供電時，電磁吸力小于彈簧的反作用力，銜鐵將在反作用力的作用下釋放動作而返回原來的位置而松閘。制動電磁鐵的電氣符號如圖所示：圖-----制動電磁鐵的符號（一）實訓(xùn)準(zhǔn)備1.拆裝工具：螺絲刀（一字和十字）、鑷子、尖嘴鉗、萬用表、兆歐表、電工刀等電工常用工具。2.拆裝電器的準(zhǔn)備：CJ10-20接觸器、JR36-20熱繼電器、JS7-2A時間繼電器。3．拆裝注意事項：要在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行，預(yù)防因拆裝不當(dāng)導(dǎo)致的元件損壞。三、技能訓(xùn)練常用工具常用儀表（二）電器識別1.對照電氣實物，仔細(xì)觀察辨認(rèn)，熟悉各種常用低壓電器的外形和結(jié)構(gòu)、動作原理、功能作用、圖形符號和文字符號表示方法。2.根據(jù)實物寫出它們的系列名稱、型號、文字符號，畫出圖形符號并說出其作用。（三）拆裝訓(xùn)練進(jìn)一步加深對電器結(jié)構(gòu)和動作原理的理解，為合理、正確地選擇使用電器打下基礎(chǔ)。在拆裝與校驗中，重點是接觸器、熱繼電器和時間繼電器的拆裝或校驗。四、課題小結(jié)本課題內(nèi)容結(jié)構(gòu)示意圖謝謝！Theend

單元一電氣控制基本知識課題三電氣圖與電路接線一、教學(xué)目標(biāo)二、教學(xué)任務(wù)（一）電氣原理圖（二）電器元件布置圖（三）電氣安裝接線圖

三、技能訓(xùn)練（一）識圖訓(xùn)練（二）繪圖訓(xùn)練

（三）板前接線訓(xùn)練四、課題小結(jié)五、效果測評目錄（一）知識目標(biāo)1．能熟練識記常用電氣元件圖形符號和文字符號；2．掌握電路圖的分類、繪制特點和用途；3．掌握電氣原理圖的組成；繪制方法；識讀方法；原理分析方法；4．掌握電氣元件布置圖的作用、特點、布置原則；5.掌握電氣安裝接線圖的作用、原則和板前布線的工藝要求。一、教學(xué)目標(biāo)（二）能力目標(biāo)1.掌握電氣原理圖的識圖步驟和方法；2.掌握的電氣圖的繪圖步驟和方法；3.掌握板前安裝接線的方法和技巧。

二、教學(xué)任務(wù)（一）電氣原理圖電氣控制系統(tǒng)圖一般包括電氣原理圖、電器元件布置圖和電氣安裝接線圖。電氣原理圖是用國家統(tǒng)一規(guī)定的圖形符號和文字符號代表各種電器元件、線條代表導(dǎo)線，然后根據(jù)各種電器之間的連接順序（關(guān)系），按照一定的原則繪制而成的圖形。它只反映各種電器元件之間的連接順序和連接關(guān)系（串聯(lián)或并聯(lián)），并不按照電器元件的實際布置位置和真實大小來繪制。1、電氣符號電氣符號包括圖形符號和文字符號（或項目代號），我國的電氣符號執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T4728.2～4728.13-—1996～2000《電氣簡圖用圖形符號》、GB7159—1987《電氣技術(shù)中的文字符號制定通則》和GB/T6988.1～4—2002《電氣技術(shù)文件的編制》的基本標(biāo)準(zhǔn)。常用電器的圖形符號和文字符號見表1-3-1。2、電氣原理圖的組成電氣原理圖一般分電源電路、主電路和輔助電路（控電路）三部分。（1）電源電路電源電路一般畫成水平線。三相交流電源按相序L1、L2、L3自上而下排列，在相線之下依次畫出中性線N（零線）和保護(hù)地線PE。直流電源則電源正極“+”端在上，負(fù)極“—”端在下。電源開關(guān)要水平畫出。（2）主電路主電路也稱動力電路，一般由刀開關(guān)（或斷路器）、主熔斷器、接觸器主觸點、熱繼電器的熱元件和用電設(shè)備如電動機(jī)等組成。通常位于電氣原理圖的左側(cè)排列，垂直于電源電路，用粗實線進(jìn)行繪制。（3）控制電路用來對主電路設(shè)備以外電路的控制，一般由按鈕、接觸器線圈及輔助觸點、繼電器線圈及輔助觸點、熱繼電器輔助觸點以及其他保護(hù)電器輔助觸點等組成。其流過的電流比較?。娏?A以下）。（4）輔助電路一般包括照明電路、信號電路和保護(hù)電路等。3、電氣原理圖的繪制方法（1）電路布局主電路安排在圖面左側(cè)或上方，輔助電路安排在圖面右側(cè)或下方。一般按照從左至右、從上至下的原則來排列。輔助電路在兩相電源之間跨接畫出，一般按照控制電路、指示電路、照明電路的順序，用細(xì)實線垂直于電源電路依次在主電路的右側(cè)畫出，并且耗能元件（各種電器的線圈、指示燈、照明燈等）要畫在電路原理圖的最下方，而電器的輔助觸頭要畫在耗能元件與上邊電源線之間。（2）線路連接在電氣原理圖中，導(dǎo)線、電纜線、設(shè)備的引線、信號通路及元件均屬于連接線，繪制電氣原理圖時一般采用實線；而無線電信號的通路則采用虛線繪制。對有直接電連接的交叉導(dǎo)線的連接點，應(yīng)畫小黑圓點標(biāo)示，而無直接電連接的交叉跨越導(dǎo)線的連接點，則不用畫小黑圓點。（3）電氣元件排列在電氣原理圖中，電器元件不畫實物的實際外形圖，而是采用國家統(tǒng)一規(guī)定的電氣圖形符號和文字符號來表示。圖形符號的布置一般為垂直或水平位置。（4）電器狀態(tài)表示所有電器的可動部分均按沒有通電或沒有受外力作用時的常態(tài)狀態(tài)畫出。（5）符號標(biāo)注在電氣原理圖中，同一電器元件的不同部件（如線圈、觸點），分散畫在不同位置，電器元件的不同部件處需標(biāo)注統(tǒng)一的文字符號。若同一電路原理圖中，有許多同類器件，則要在其文字符號后(或在文字符號前)加數(shù)字序號來區(qū)別。（6）電路編號法對電氣原理圖中線路接點用字母和數(shù)字進(jìn)行編號，字母在前，數(shù)字在后。從電源引入用L1、L2、L3表示；開關(guān)之后用U、V、W表示；電動機(jī)各分支電路用文字符號加阿拉伯?dāng)?shù)字；控制電路用阿拉伯?dāng)?shù)字編號。①主電路編號主電路在電源開關(guān)的出線端按相序依次編號為U11、V11、W11。然后按從左至右、從上至下的順序，每經(jīng)過一個電器元件符號后，編號依次遞增，如U12、V12、W12；U13、V13、W13；……。對于單臺電動機(jī)（或設(shè)備）的三根引出線，按相序依次編號為U、V、W。對于多臺電動機(jī)的三根引出線編號，可在字母前用數(shù)字加以區(qū)分，如1U、1V、1W，2U、2V、2W，3U、3V、3W……。②控制電路編號控制電路的編號是按等電位原則，從左至右、從上至下的順序，用數(shù)字編號。每經(jīng)過一個電器元件符號后，編號依次遞增?？刂齐娐返木幪柶鹗紨?shù)字是從1至100。照明電路的編號起始數(shù)字是從101至200；指示電路的編號起始數(shù)字是從201至300；……等等。其它輔助電路的編號起始數(shù)字較前一個輔助控制電路的編號遞增100。（7）圖幅分區(qū)規(guī)則對系統(tǒng)控制復(fù)雜、幅面較大的電氣原理圖，采用分區(qū)標(biāo)注的方法對電氣原理圖進(jìn)行標(biāo)注。分區(qū)及標(biāo)注方法：①垂直布置的電氣原理圖對于垂直布置的電氣原理圖，上方一般按各主電路的功能及對應(yīng)的控制電路從左至