單元一電氣控制基本知識課題一

常用電動機結構與工作原理（一、直流電動機部分）一、教學目標二、電動機的分類及其特點三、直流電動機的結構和工作原理（一）直流電動機的結構（二）直流電動機的工作原理（三）直流電動機連接方式（四）他勵式直流電動機的重要特性（五）直流電動機的銘牌（六）直流電動機的優(yōu)缺點四、課題小結目錄（一）知識目標1．了解三種電動機的基本結構及其主要作用；2．掌握三種電動機的工作原理和正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)要求；3．掌握三種電動機的啟動特點、啟動要求和各種啟動方法；4．了解電動機的固有（自然）機械特性與人為機械特性的概念及特點5．了解三種電動機的的性能和特點。一、教學目標（二）能力目標1．熟悉直流電動機的型號意義；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行分類:二、電動機的分類及其特點2.按照防護型式分類：可分為開啟式、防護式、封閉式、防爆式、防水式、潛水式等。3.按安裝結構型式分類：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、自扇風冷式、他扇風冷式等。（一）直流電動機的結構直流電動機的結構由定子部分（靜止部分）、電樞部分（旋轉(zhuǎn)部分）和機座等部分組成。三、直流電動機的結構和工作原理

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

電動機定子的外殼稱為機座。機座的作用有兩個：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-----電動機中的端蓋主要起支撐作用。電樞又稱轉(zhuǎn)子，是電動機的轉(zhuǎn)動部分，其作用是產(chǎn)生感應電動勢和電磁轉(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風扇

用來降低運行中電動機的溫升。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，確保電動機保持恒定方向旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)將電能轉(zhuǎn)換成機械能并拖動生產(chǎn)機械，這就是直流電動機的工作原理。直流電動機的工作原理（三）直流電動機連接方式

直流電動機按勵磁方式可分為他勵式、并勵式、串勵式、復勵式四類。圖1-1-1-8直流電動機的連接方式1、他勵式直流電動機的正反轉(zhuǎn)改變他勵直流電動機轉(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）他勵式直流電動機的重要特性2、他勵式直流電動機的啟動電動機的啟動是指電動機接通電源后，由靜止狀態(tài)加速到穩(wěn)定運行狀態(tài)的過程。他勵直流電動機在額定電壓下直接啟動，啟動電流為

很大，通?？蛇_到（10～20）IN。過大的啟動電流會使電動機的換向嚴重惡化、損壞電樞繞組和傳動機構、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他勵式直流電動機電樞串電阻啟動機械特性當直流電源電壓可調(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通角，達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轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩之間的函數(shù)關系式為：改變電動機轉(zhuǎn)速的方法有三種：（a）是改變電樞電壓調(diào)速；（b）是改變定子勵磁強弱調(diào)速；（c）是在電樞回路串入電阻進行調(diào)速。3、他勵（并勵）直流電動機的調(diào)速特性固有（自然）機械特性和人為機械特性圖1-1-11降低電樞電壓的機械特性圖1-1-10直流電動機固有機械特性圖1-1-12直流電動機轉(zhuǎn)子串電阻機械特性圖1-1-13直流電動機勵磁降壓機械特性直流電動機的制動有：機械制動和電氣制動兩種。（1）機械制動具有快速、準確的優(yōu)點，但是對于高速、慣性大的設備，機械沖擊比較大。（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、他勵式直流電動機的制動1、型號---電機的產(chǎn)品型號表示電機的結構和使用特點，國產(chǎn)電機型號一般采用大寫的漢語拼音字母和阿拉伯數(shù)字表示。2、額定功率PN---指在額定條件下電動機所能供給的功率，單位為KW。3、額定電壓UN4、額定電流ＩN5、額定轉(zhuǎn)速nN（五）直流電動機的銘牌6、額定勵磁電壓和電流

IfN7、勵磁方式——指直流電機的勵磁線圈與其電樞線圈的連接方式。8、定額——指電動機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——指電動機所采用的絕緣材料的耐熱等級。1、直流電動機的優(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、直流電機的缺點①結構復雜，設備價格高；②直流電動機有電流換向的問題；③需附加整流裝置，成本高；④故障率高，維修復雜。（六）直流電動機的優(yōu)缺點四、課題小結謝謝！Theend《直流電動機部分》結束單元一電氣控制基本知識課題一

常用電動機結構與工作原理（二、交流電動機部分）一、教學目標二、鼠籠式三相交流異步電動機三、繞線式三相交流異步電動機四、電動機的銘牌五、技能訓練六、效果測評七、課題小結目錄(一)知識目標1．了解三種電動機的基本結構及其主要作用；2．掌握三種電動機的工作原理和正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)要求；3．掌握三種電動機的啟動特點、啟動要求和各種啟動方法；4．了解電動機的固有（自然）機械特性與人為機械特性的概念及特點5．了解三種電動機的的性能和特點。一、教學目標（二）能力目標1．熟悉直流電動機的型號意義；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的型號意義；銘牌參數(shù)；接線端子的連接情況。

（一）基本結構交流異步電動機的結構由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。還有端蓋、軸承、風扇、接線盒、吊環(huán)等其它附件組成。二、鼠籠式交流異步電動機圖1-1-14三相鼠籠式交流異步電動機的結構示意圖定子部分包括定子鐵芯、定子繞組、機座等部分組成。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構完全相同、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接線盒內(nèi)，可以作Y形和?形兩種接法。③機座：機座一般用鑄鐵或鑄鋼鑄造而成，并起防護、散熱等作用。圖1-1-18三相交流異步電動機的機座圖1-1-17三相交流異步電動機定子繞組Y形與△連接轉(zhuǎn)子是電動機的轉(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，并傳遞電動機輸出的機械轉(zhuǎn)矩。端蓋：端蓋多用鑄鐵鑄成。起防護和支撐轉(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：保護軸承，防止軸承內(nèi)的潤滑油溢出。風扇：用來冷卻電動機。3、三相異步電動機的其它附件三相鼠籠式異步電動機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也因此而得名。異步電動機又被稱感應電動機。（二）三相鼠籠式異步電動機的工作原理1、鼠籠式異步電動機的正反轉(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、鼠籠式異步電動機的啟動三相異步電動機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，導致電動機繞組迅速發(fā)熱、絕緣損壞，燒毀電動機，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的重要特性為了改善三相交流異步電動機的啟動性能，通常采用降壓啟動，即在電動機啟動時降低定子繞組上的外加電壓。啟動結束后，將外加電壓恢復為額定電壓，進入額定運行。三相鼠籠式異步電動機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定子繞組作Y形聯(lián)接，待電動機啟動完畢，再恢復成?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啟動時，利用自耦變壓器來降低加在電動機定子繞組上的啟動電壓，待電動機的轉(zhuǎn)速接近于額定轉(zhuǎn)速時，再使電動機與自耦變壓器脫離，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軟啟動、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護功能于一體的新穎電機控制裝置。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)電動機負載的特性來調(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（功率315KW以上），而且設備價格很高。1、交流鼠籠式異步電動機的固有機械特性與直流電動機同理，交流異步電動機也存在固有（自然）機械特性和人為機械特性。2、交流異步電動機降壓啟動的機械特性如圖所示為交流異步電動機降低定子線圈啟動的機械特性。因此，交流異步電動機降壓啟動只適用于輕載和空載啟動，不適合于重載啟動。（四）鼠籠式異步電動機的機械特性圖1-1-21交流異步電動機固有機械特性圖1-1-22交流異步電動機降壓啟動機械特性電氣制動方法主要有：1、反接線制動

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

優(yōu)點：制動準確、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)濟性好。缺點：應用范圍窄。（五）鼠籠式異步電動機的制動（1）優(yōu)點三相異步電動機具有結構簡單、重量輕、價格便宜、運行可靠、工作效率高、堅固耐用、維護方便等優(yōu)點，所以被廣泛應用于調(diào)速性能要求不高的各種機床、水泵、通風機等機械設備中。（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，機械特性變“軟”，啟動能力和過載能力均下降，難以滿足帶負載起動的需要。③是調(diào)速困難，并且調(diào)速時需要調(diào)速設備等缺點。（六）三相鼠籠式異步電動機的優(yōu)缺點（一）三相交流繞線式異步電動機的基本結構三相交流繞線式異步電動機的結構與三相鼠籠式異步電動機的結構基本相同。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圖1-1-23三相繞線式異步電動機的外形圖和電氣符號圖1-1-24繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子的外形圖三相交流繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻結構示意圖。圖1-1-25繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串電阻三相繞線式異步電動機的工作原理與三相鼠籠式異步電動機的工作原理一樣，此處不再敘述。（二）三相繞線式異步電動機的工作原理

（1）繞線式電動機的正反轉(zhuǎn)繞線式異步電動機改變轉(zhuǎn)向的方法與鼠籠式異步電動機改變轉(zhuǎn)向的方法相同。（2）繞線式異步電動機的啟動特性三相繞線式異步電動機的啟動，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的重要特性繞線式異步電動機的轉(zhuǎn)子回路串入適當?shù)碾娮?，既可減小啟動電流，又可提高啟動轉(zhuǎn)矩，改善電動機的啟動性能。隨著串入電阻的逐步增大，機械特性變軟，啟動轉(zhuǎn)矩增大，當轉(zhuǎn)子回路的總電阻與電動機漏感抗X20相等時，啟動轉(zhuǎn)矩可達到最大值。繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子回路串接電阻的啟動

圖1-1-26繞線式異步電動機轉(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繞線式異步電動機轉(zhuǎn)子串頻敏變阻器啟動異步電動機的轉(zhuǎn)速關系為：在給定負載轉(zhuǎn)矩TL不變的前提下，調(diào)節(jié)異步電動機的轉(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的極對數(shù)來實現(xiàn)電動機速度的改變。這種方法一般只用于鼠籠式異步電動機。（五）交流異步電動機的調(diào)速特性（2）變頻調(diào)速變頻調(diào)速是改變電動機定子電源頻率，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。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。轉(zhuǎn)子回路串電阻后，最大轉(zhuǎn)矩不變，臨界轉(zhuǎn)差率增大，機械特性變軟，在額定負載下，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、負載輕的場合。圖1-1-28交流電動機變極調(diào)速的機械特性圖1-1-29交流電動機變頻調(diào)速機械特性（1）優(yōu)點

三相繞線式異步電動機在轉(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備不易啟動的問題。被廣泛應用于礦山、化工、機械等各領域的球磨機、破碎機、電梯、風機、空壓機、橋式起重機、礦井提升機、軋鋼機等機械設備中。（2）缺點

繞線式異步電動機由于增加了轉(zhuǎn)子繞組，集電環(huán)和電刷，造成結構復雜，成本增加，降低了啟動和運行的可靠性，維護費用增加等。（六）三相繞線式異步電動機的基本特點（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、電動機的銘牌（7）額定功率因數(shù)COSΦN：一般中小型異步電動機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：電動機發(fā)熱的最高溫度與環(huán)境溫度之差，叫做電動機的溫升。（11）絕緣等級：反映了電動機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)學生人數(shù)，準備好直流電動機、鼠籠式和繞線式三相交流異步電動機各數(shù)臺，開展下述訓練：1、對電動機外形結構進行認真觀察，查看銘牌數(shù)據(jù)，熟悉和理解相關數(shù)據(jù)的基本含義，并填寫銘牌數(shù)據(jù)說明表。2、打開電動機接線盒，對接線端子和繞組進行識別，用萬用表對繞組進行測量，熟悉繞組與與接線端子的對應連接關系，畫出繞組端子連接示意圖。3、對電動機模型或拆卸后的電動機進行認真觀察，進一步加深對電動機結構和工作原理的理解，填寫電動機結構與功能表。4、在有條件的情況下，也可組織學生對電動機進行拆裝訓練，掌握電動機拆裝步驟和方法。五、技能訓練根據(jù)本課題學習內(nèi)容，按照教材所列測評內(nèi)容，對教學效果進行測評，檢驗教學達標情況。下表1-1-3為效果測評統(tǒng)計表六、效果測評考核目標考核內(nèi)容考核要求評分標準配分自評互評師評知識目標70電動機的分類熟悉電動機分類方法（1）分類方法3分；（2）種類2分5直流電動機結構組成與作用熟悉組成及功能（1）結構3分；（2）作用2分5工作原理概念清楚，表述準確（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）機械特性3分；

（4）制動方法2分9優(yōu)缺點熟悉電動機特點（1）優(yōu)點2分；（2）缺點1分3鼠籠式交流異步電動機結構組成與作用熟悉組成及功能（1）結構3分；（2）作用2分5工作原理概念清楚，表述準確（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）機械特性3分；（4）制動方法1分9優(yōu)缺點熟悉電動機特點（1）優(yōu)點2分；（2）缺點1分3繞線式交流異步電機結構組成與作用熟悉組成及功能（1）結構2分；（2）作用3分5工作原理概念清楚，表述準確（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）機械特性2分；（4）制動方法2分8優(yōu)缺點熟悉電動機特點（1）優(yōu)點2分；（2）缺點1分3能力目標30直流電動機填寫銘牌參數(shù)表表格規(guī)范，表述準確（1）型號含義1分；（2）參數(shù)2分3繪制電動機電氣符號與端子連接示意圖掌握電動機電氣符號與端子連線示意圖（1）電動機電氣符號2分；（2）端子連線示意圖2分4填寫電動機結構與功能表結構完整，作用明確（1）名稱1分，功能2分3鼠籠式交流異步電動機填寫銘牌參數(shù)表表格規(guī)范，表述準確（1）型號含義1分；（2）參數(shù)2分3繪制電動機電氣符號與端子連接示意圖掌握電動機電氣符號與端子連線示意圖（1）電動機電氣符號2分；（2）端子連線示意圖2分4填寫電動機結構與功能表結構完整，作用明確（1）名稱1分，功能2分3繞線式交流異步電機填寫銘牌參數(shù)表表格規(guī)范，表述準確（1）型號含義1分；（2）參數(shù)2分3繪制電動機電氣符號與端子連接示意圖掌握電動機電氣符號與端子連線示意圖（1）電動機電氣符號2分；（2）端子連線示意圖2分4填寫電動機結構與功能表結構完整，作用明確（1）名稱1分，功能2分3總

分100七、課題小結謝謝！Theend

單元一電氣控制基本知識課題二常用低壓電器一、教學目標二、教學任務（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

（十）凸輪控制器（十一）電磁鐵三、技能訓練四、課題小結目錄（一）知識目標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構和工作原理；3．熟悉和掌握常用低壓電器的圖形符號和文字符號。一、教學目標（二）能力目標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。熟悉和掌握電器、特別是常見低壓電器的結構和工作原理，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、控制或調(diào)節(jié)作用的電器產(chǎn)品。二、教學任務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、限位開關等。（3）保護電器

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、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、按鈕等。（2）自動電器

如接觸器、中間繼電器等。常用的低壓開關一般有負荷開關、組合開關和低壓斷路器，主要用于隔離、轉(zhuǎn)換、接通或分斷電路。

（二）斷路器低壓斷路器又叫自動空氣開關（空氣開關、自動空氣斷路器），簡稱斷路器。它集控制和多種保護功能于一體，除能完成接通和分斷電路外，還能對電路中發(fā)生的短路、嚴重過載和欠電壓等故障實現(xiàn)自動跳閘切斷故障電路，保護用電設備的安全。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、操作機構和保護裝置（各種脫扣機構）等幾部分組成。如圖所示為DZ5系列斷路器結構圖。

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）過載保護功能。當線路發(fā)生過載時，三對主觸頭分開，切斷主電路電源，用電設備得到保護。（3）短路保護功能。當線路發(fā)生短路故障時，切斷電路，實現(xiàn)短路保護。（4）欠電壓保護功能。若電網(wǎng)電壓下降至額定工作電壓的70%時，自由脫扣機構動作，從而切斷電路，保證了電路及設備的安全。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等于所控制負載的額定電流。（4）過電流脫扣器的整定電流IZ＞負載電路正常工作時的峰值電流；控制電動機的斷路器，應滿足：IZ≥KIST（IST為電動機啟動電流，K=1.5～1.7)。（5）欠壓脫扣器的額定電壓應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)絡和電力拖動系統(tǒng)中主要用于短路保護。熔斷器串聯(lián)在被保護電路中，當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，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。（三）熔斷器熔斷器對短路故障的動作具有瞬時動作特性，而對過載反應是很不靈敏的。因此，熔斷器一般不宜用作過載保護，主要用作短路保護。2．熔斷器的結構熔斷器一般由熔體、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，按結構形式可分為：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，作為電氣設備的短路保護及一定程度的過載保護。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用于控制箱、配電屏、機床設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，作為短路保護器件。接線時應按“下進上出”（即底座接進線端、上接線端接出線）的原則進行接線，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。是一種大分斷能力的熔斷器。廣泛用于短路電流較大的電力輸配電系統(tǒng)中，作為電纜、導線和電氣設備的短路保護及導線、電纜的過載保護。（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備中，作為導線、電纜及較大容量電氣設備的短路和連續(xù)過載保護。（5）快速熔斷器自復式熔斷器是一種采用氣體、超導體或液態(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，構成電流通路。當發(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。當故障消失后，溫度下降，金屬鈉蒸氣冷卻并凝結，自動恢復至原來的導電狀態(tài)。自復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)極限分斷能力選擇：熔斷器的分斷能力應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的短路保護時，熔體的額定電流應選擇為：

IRN≥(1.5～2.5)IN②對多臺電動機的短路保護時，應為：IRN≥(1.5～2.5)INmax+∑IN③電路上、下兩級均設短路保護時，兩級熔體額定電流的比值不小于1.6∶1。④對照明電路、電爐等阻性負載因沒有沖擊電流的短路保護，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)交流接觸器的結構

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構示意圖。圖1-2-10交流接觸器的結構示意圖電磁系統(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)結構圖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構的電動力滅弧、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、傳動機構、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斷開位置。當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，帶動觸頭機構動作，使常閉觸點先斷開，常開觸點后閉合。當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)復位（恢復原始狀態(tài)）。圖1-2-14交流接觸器結構示意圖圖---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距離接通和分斷額定電壓至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，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）直流接觸器的結構直流接觸器的結構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)動的拍合式結構。圖1-2-17直流接觸器的結構圖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原理和反時限動作的自動保護電器。熱繼電器主要與接觸器配合使用，實現(xiàn)對電動機的過載保護、斷相保護、三相電流的不平衡保護及其它電氣設備的發(fā)熱狀態(tài)的控制保護。（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構熱繼電器的形式有多種，其中以雙金屬片式熱繼電器應用最廣。（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裝置和三相不帶斷相保護裝置兩種。（2）結構雙金屬片式熱繼電器主要由發(fā)熱元件、雙金屬片、觸頭、動作機構、復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構示意圖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）當電動機過載，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，導致接觸器失電，主觸頭斷開，切斷電動機電源，使電動機受到保護。電源切斷后，彎曲的雙金屬片逐漸冷卻而復位。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.中間繼電器的結構中間繼電器的結構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.時間繼電器的結構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)、延時機構和觸頭系統(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構圖時間繼電器根據(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。空氣阻尼型時間繼電器的延時范圍大（有0.4～60s和0.4～180s兩種）。只適應于控制精度要求不高的一般場所。圖1-2-26JS7-A時間繼電器的結構原理圖電子式時間繼電器也稱為半導體時間繼電器或晶體管式時間繼電器。按結構可分為阻容式和數(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、并具有彈簧儲能復位的控制開關。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、按鈕的結構按鈕一般由按鈕帽、復位彈簧、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，先與動斷靜觸點分斷，再與動合靜觸點接通；一旦操作人員的手指離開按鈕帽，在復位彈簧的作用下，動觸點向上運動，恢復初始位置。在復位的過程中，動合觸點先分斷，動斷觸點后閉合。圖1-2-30所示為按鈕的結構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黃異常在出現(xiàn)不正常狀態(tài)時操作干預、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)下準備接通一個開關裝置；起動一臺或多臺設備藍強制性的在需要進行強制性干預的狀態(tài)下操作復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/分斷灰起動/接通；停止/分斷黑起動/接通；停止/分斷1.行程開關的功能行程開關又稱位置開關或限位開關，是利用生產(chǎn)機械的位移或碰撞（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?？梢詫崿F(xiàn)電動機自動停車、反轉(zhuǎn)、變速或循環(huán)等狀態(tài)，或者用于控制機械設備的行程限位保護。（九）行程開關圖1-2-32行程開關的外形圖2、行程開關的結構一般由操作機構、觸頭系統(tǒng)和外殼組成。行程開關常用的有兩種類型：直動式（按鈕式）和旋轉(zhuǎn)式(滾輪式)。3、JLXK1型行程開關的動作原理當運動部件的擋鐵碰壓行程開關時，杠桿連同轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動，使凸輪推動撞塊。當撞塊被壓到一定位置時，推動微動開關快速動作，使其常閉觸頭先斷開，常開觸頭后閉合。當運動部件的擋鐵離開行程開關后，行程開關的觸頭將復位。圖1-2-33JLXK1行程開關的結構圖行程開關廣泛用于各類機床和起重機械的限位保護。4、行程開關的電氣符號如圖所示：圖----

行程開關電氣符號5、接近開關接近開關是一種特殊的無觸點行程開關。工作原理：是當某種物體與之接近到一定距離時就發(fā)出“動作”信號，它不須施以機械力。接近開關可分為：高頻振蕩型（檢測各種金屬）、永磁型及磁敏元件型、電磁感應型、電容型、光電型和超聲波型等幾種。常用的接近開關是高頻振蕩型，由振蕩、檢測、晶閘管等部分組成。如圖所示為接近開關的外形圖和電氣符號。圖1-2-34接近開關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的靜觸頭進行接通或分斷，從而實現(xiàn)對電器的控制。主要用于起重設備中控制小型繞線式轉(zhuǎn)子異步電動機的啟動、停止、調(diào)速、換向和制動，也適用于其他類似場合，如卷揚機等。2.凸輪控制器的結構（十）凸輪控制器圖-----凸輪控制器的外形圖KTJ1型凸輪控制器的結構。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型凸輪控制器的結構圖如圖所示為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“×”標記，無此符號表示觸頭是分斷的。應用范圍：應用于鋼鐵、冶金、機械、輕工、礦山等自動化設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的改變其感應時間。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械裝置，以完成預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、制動電磁鐵的結構制動電磁鐵由線圈、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）實訓準備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：要在教師的指導下進行，預防因拆裝不當導致的元件損壞。三、技能訓練常用工具常用儀表（二）電器識別1.對照電氣實物，仔細觀察辨認，熟悉各種常用低壓電器的外形和結構、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）拆裝訓練進一步加深對電器結構和動作原理的理解，為合理、正確地選擇使用電器打下基礎。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、課題小結本課題內(nèi)容結構示意圖謝謝！Theend

單元一電氣控制基本知識課題三電氣圖與電路接線一、教學目標二、教學任務（一）電氣原理圖（二）電器元件布置圖（三）電氣安裝接線圖

三、技能訓練（一）識圖訓練（二）繪圖訓練

（三）板前接線訓練四、課題小結五、效果測評目錄（一）知識目標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、教學目標（二）能力目標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、教學任務（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、線條代表導線，然后根據(jù)各種電器之間的連接順序（關系），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)行標準是國家標準GB/T4728.2～4728.13-—1996～2000《電氣簡圖用圖形符號》、GB7159—1987《電氣技術中的文字符號制定通則》和GB/T6988.1～4—2002《電氣技術文件的編制》的基本標準。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）和保護地線PE。直流電源則電源正極“+”端在上，負極“—”端在下。電源開關要水平畫出。（2）主電路主電路也稱動力電路，一般由刀開關（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備如電動機等組成。通常位于電氣原理圖的左側排列，垂直于電源電路，用粗實線進行繪制。（3）控制電路用來對主電路設備以外電路的控制，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電器輔助觸點等組成。其流過的電流比較小（電流5A以下）。（4）輔助電路一般包括照明電路、信號電路和保護電路等。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或上方，輔助電路安排在圖面右側或下方。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，用細實線垂直于電源電路依次在主電路的右側畫出，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，導線、電纜線、設備的引線、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線的連接點，應畫小黑圓點標示，而無直接電連接的交叉跨越導線的連接點，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；開關之后用U、V、W表示；電動機各分支電路用文字符號加阿拉伯數(shù)字；控制電路用阿拉伯數(shù)字編號。①主電路編號主電路在電源開關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（或設備）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)控制復雜、幅面較大的電氣原理圖，采用分區(qū)標注的方法對電氣原理圖進行標注。分區(qū)及標注方法：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的控制電路從左至右進行分區(qū)，并在各分區(qū)方框內(nèi)加注文字說明，用以表明它所對應的下方元件或電路的功能。在電氣原理圖的下方，一般按照“支路居中”原則，逐一進行分區(qū)。通常是一條電路或一條支路劃分為一個圖區(qū)。并用阿拉伯數(shù)字1、2、3、4等按照從左至右順序?qū)Ψ謪^(qū)依次進行標注。②水平布置的電氣原理圖對于水平布置的電氣原理圖，則采用左右分區(qū)的方法進行分區(qū)和標注。左方自上而下進行分區(qū)并用文字進行說明；右方自上而下進行分區(qū)并用數(shù)字進行標注。（8）觸頭索引代號接觸器觸頭索引代號分為左中右三欄。左欄數(shù)字表示主觸頭所在的數(shù)字分區(qū)號；中欄數(shù)字表示常開輔助觸頭所在的數(shù)字分區(qū)號；右欄則表示常閉輔助觸頭所在的數(shù)字分區(qū)號。繼電器觸頭索引代號分為左右兩欄，左欄表示常開觸頭所在數(shù)字分區(qū)號，右欄表示常閉觸頭所在數(shù)字分區(qū)號。4、電氣原理圖的識讀看電氣控制電路圖一般方法是先看主電路，再看輔助電路，并用輔助電路的回路去研究主電路的控制程序。（1）主電路的識讀①看清主電路中用電設備②看清用電設備的控制方式③看清主電路中的電源開關和保護電器④看電源。要了解電源電壓等級，是380V還是220V，是從母線匯流排供電還是配電屏供電，還是從發(fā)電機組接出來的。（2）控制電路的識讀根據(jù)主電路中各電動機和執(zhí)行電器的控制要求，逐一找出控制電路中的其他控制環(huán)節(jié)，將控制線路“化整為零”，按功能不同劃分成若干個局部控制線路進行分析。①看電源②看清控制電器的用途③根據(jù)控制電路來研究主電路的動作情況。④弄清電器元件之間的相互關系⑤弄清其他電氣設備和電器元件工作原理：首先，合上電源開關QF，主電路和控制電路有電，為啟動控制做好準備。（二）電器元件布置圖1、電器元件布置圖的作用電器元件布置圖是根據(jù)電器元件所在控制板上的實際位置，采用簡化的外形圖（如正方形、矩形、圓形等）繪制的一種簡圖。主要是用于電器元件的布置和安裝。2、電器元件布置圖的特點布置圖中各電器元件標注的文字符號必須與電氣原理圖和接線圖中標注的文字符號一致。①上進下出，左進右出②避免頭重腳輕的原則③方便散熱的原則④利于維護的原則

⑤強電弱電分開走線的原則⑥安全合理、留有余地的原則⑦圖形按比例繪制的原則3、電器元件布置原則1、電氣安裝接線圖的作用電氣安裝接線圖（也稱安裝圖），是根據(jù)電氣設備和電器元件的布置位置和實際安裝位置，根據(jù)原理圖中各電器之間的連接關系而繪制的一種接線圖形。2、電氣安裝接線圖的繪制原則①遵循國家標準②

按實際位置繪制

③外部設備或元件通過端子排連接④導線規(guī)格標注清楚（三）電氣安裝接線圖①平直整齊，接線牢固②分類集中，緊貼板面③走線科學，經(jīng)濟合理④同一平面，避免交叉⑤安全可靠，間距一致⑥并線整齊，數(shù)量有限⑦不壓絕緣，不損線芯⑧下大上小，主線一面⑨用色科學，不忘編號3、板前明線布線工藝要求（一）識圖訓練1.識讀主電路；2.識讀控制電路；3.分析工作原理。

（二）繪圖訓練

1.繪制電氣原理圖，要求布局合理、分區(qū)正確、標注完整準確；2.繪制元件布置圖，要求布局合理、標注規(guī)范，比例合適；3.繪制電氣安裝接線圖，要求連接準確無誤，標注規(guī)范清楚。（三）板前接線訓練根據(jù)圖1-3-1所示的電氣原理圖及對應的元件布置圖和電氣原理圖，按照工藝要求實施板前布線訓練。三、技能訓練常用工具常用儀表四、課題小結圖1-3-8本課題內(nèi)容結構示意圖根據(jù)本課題學習內(nèi)容，按照教材所列測評內(nèi)容，對教學效果進行測評，檢驗教學達標情況。五、效果測評考核目標考核內(nèi)容考核要求評分標準配分自評互評師評知識目標（55）識記常用電氣符號熟練掌握常用電器的圖形符號和文字符號（1）圖形符號；（2）文字符號5分。10掌握電氣原理圖的相關知識掌握電氣原理圖的概念、組成、識讀方法、繪制方法、分析方法。（1）概念5分；（2）組成2分；（3）識讀方法5分；（4）繪圖方法8分；（5）分析方法5分；25掌握電氣元件布置圖的相關知識掌握電氣元件布置圖的作用、特點和元件布置原則。（1）作用2分；（2）特點3分；（3）布置原則5分；10掌握電氣安裝接線圖的相關知識掌握電氣安裝接線圖的作用、繪圖原則和板前布線工藝。（1）作用2分；（2）繪圖原則3分（3）板前布線工藝5分。10能力目標（45）（一）識圖能力按照識讀步驟和方法，完成技能訓練（一）的內(nèi)容，識讀電氣原理圖。（1）識讀主電路2分；（2）識讀控制電路3分；（3）分析工作原理5分。10（二）繪圖能力繪制電氣原理圖；繪制電氣元件布置圖；繪制電氣安裝接線圖。掌握繪圖步驟和要領。（1）繪制電氣原理圖10分，要求電路正確、分區(qū)和標注正確完整；（2）繪制電氣元件布置圖3分；（3）繪制電氣安裝接線圖7分。20（三）板前布線完成技能訓練（三），熟悉和熟悉板前布線工藝要求及其具體應用。（1）接線正確5分；（2）工藝符合要求10分。15總分100謝謝！Theend

單元二典型環(huán)節(jié)電氣控制課題一鼠籠式異步電動機單向啟動異地（兩地）控制一、知識目標和能力目標

二、課題分析三、相關知識四、技能訓練（一）工具、儀表和元件選擇（二）畫元件布置圖（三）安裝接線（安裝接線圖）步驟和工藝要求（四）通電試車五、課題小結六、效果測評目錄（一）知識目標1.掌握本課題電氣控制線路的構成，熟悉元件的功能和作用；2.準確理解自鎖和多地控制的概念；能夠根據(jù)本課題電氣原理圖，分析說明其工作原理。一、教學目標1.熟練識讀本課題的電氣原理圖，熟悉控制原理和方法，理解設計思路與步驟；2.正確繪制本課題電氣元件布置圖和電氣安裝接線圖，培養(yǎng)繪圖能力；3.根據(jù)電氣元件布置圖和電氣安裝接線圖，進行安裝接線，掌握電氣安裝的布局與接線方法。4.通過通電調(diào)試，掌握本課題電氣控制線路通電調(diào)試的方法和步驟。（二）能力目標

如圖所示為兩地控制的單向啟動控制電路。它具有短路、過載和失壓、欠壓保護的自鎖正轉(zhuǎn)控制線路基礎上增加了異地（兩地）控制。二、課題分析（一）自鎖當松開啟動按鈕后，接觸器線圈繼續(xù)保持得電的這種狀態(tài)就被稱為接觸器觸頭自鎖。自鎖就是“自我鎖定”的意思；自鎖也常被稱為自保。完成自鎖的電路要求：在啟動按鈕兩端并聯(lián)接觸器的常開輔助觸頭。

三、相關知識（二）多地控制多地控制也叫異地控制，就是能在兩地以上地點對同一臺設備進行啟動和停止控制。多點地控制原則：各地啟動按鈕（常開按鈕）并聯(lián)，各地停止按鈕（常閉按鈕）串聯(lián)。（三）元件作用和線路特點在圖中，熔斷器FU起短路保護作用；熱繼電器KH起過載保護作用；接觸器帶有失壓、欠壓保護。在圖中，SB11和SB12為甲地的啟動按鈕和停止按鈕；SB21和SB22為安乙地的啟動按鈕和停止按鈕。線路的特點是：兩地的停止按鈕串聯(lián)，兩地的啟動按鈕并聯(lián)。（四）工作原理分析工作原理如下：先合上電源開關QF。（一）訓練內(nèi)容對鼠籠式異步電動機單向啟動異地（兩地）控制的故障進行檢修、分析及排除（二）工具、儀表和元件選擇1、常用工具：螺釘旋具（俗稱起子。分為一字形和十字形）、測電筆、鋼絲鉗、尖嘴鉗、斷線鉗（又稱斜口鉗）、剝線鉗、電工刀、活動扳手等電工常用工具。2、常用儀表：萬用表（MF47型）、鉗形電流表（MG3-1型）、兆歐表（ZC25-3型）。3、需用元件規(guī)格如表2-1-1中所示。四、技能訓練常用工具常用儀表表2-1-1序號名稱代號型號規(guī)格數(shù)量備注1三相四線電源ACAC3×380/220V、20A12三相鼠籠型異步電動機MY-44KW、380V、接法、8.8A、1440r/min13低壓斷路器QFDZ47—63/3三極、400V、63A14螺旋式熔斷器FU1RL1-60/25500V、60A、熔體額定電流25A35螺旋式熔斷器FU2RL1-15/2500V、15A、熔體額定電流2A26交流接觸器KMCJT1—2020A、線圈電壓220V17熱繼電器KHJR36—20/3三極、20A、熱元件11A、整定電流8.8A18按鈕SBLA10-2H保護式29接線端子板XTJX2—Y01015A、15節(jié)、600V110控制安裝板500mm╳400mm╳30mm111行線槽40mm╳40mm,兩邊打Φ3.5mm孔12主電路塑銅線BV-1.5mm2和BVR-1.5mm2若干13控制電路塑銅線BVR-1mm2若干14按鈕塑銅線BVR-0.75mm2若干15接地塑銅線BVR-1.5mm2(黃綠雙色)若干16編碼套管若干17緊固體木螺釘：ф3×20mm；ф3×15mm平墊圈：ф4mm若干（三）畫元件布置圖電器元件布置圖是根據(jù)所有電器元件在控制板上的實際位置，采用簡化的外形圖（如正方形、矩形、圓形等）繪制的一種簡圖。圖2-1-2三相異步電動機異地（兩地）控制線路的元件布置圖和安裝圖1、畫安裝接線圖電氣安裝接線圖是根據(jù)電氣設備和電器元件的布置位置和實際安裝位置，根據(jù)原理圖中各電器之間的連接關系而繪制的一種接線圖形。2、元件安裝按布置圖在控制板上進行元件安裝，并貼上醒目相應的文字符號。（四）安裝接線（安裝接線圖）步驟和工藝要求圖2-1-3三相異步電動機異地（兩地）控制線路的安裝接線圖3、布線及工藝要求按接線圖進行接線。4、連接電動機根據(jù)電氣原理圖中的連接，將電動機的三相繞組端子U1、V1、W1用導線引至相應接線端子上。同時將電動機和按鈕的金屬外殼與接地線可靠連接。圖2-1-4電動機的接線1、熟悉鼠籠式異步電動機單向啟動異地（兩地）控制的原理。2、在老師的監(jiān)督下，接上三相電源。合上斷路器QF，電源指示燈HL燈亮。3、由老師在控制電路上設置三個電氣故障點。4、排除故障時，學生依據(jù)電路圖用邏輯分析法初步確定故障范圍，并在電路圖中標出最小故障范圍。5、查出故障后，必須修復故障點。（五）訓練過程在通電試車時，必須遵循下列步驟：1、在通電試車時，要認真執(zhí)行電氣安全操作規(guī)程的有關規(guī)定，一人監(jiān)護，一人操作。同時需再次檢查控制接線是否有不安全的因素存在。同時檢查連接線是否牢固、有無松動現(xiàn)象。2、電動機、按鈕金屬外殼必須可靠接地。（六）通電試車3、用兆歐表檢查線路的絕緣電阻值，一般不應小于1MΩ。4、通電試車前，需經(jīng)指導教師認可，并在指導教師的操作下接通三相電源L1、L2、L3。5、在指導教師現(xiàn)場監(jiān)護下，學生開始通電操作：6、同理，進行乙地啟動和停止操作，完成兩地操作實驗。7、通電試車完畢后，按下停止按鈕SB12，斷開電源開關。待電動機停止后，開始拆線，先拆除三相電源線，再拆除電動機的接線。8、做好實操現(xiàn)場的物品清理和衛(wèi)生清掃，養(yǎng)成良好的安全文明生產(chǎn)習慣。

（七）注意事項1、在通電試車時，必須遵循相應步驟。設備操作時，做到安全第一。2、安裝電源線、電動機線、接地線時，必須仔細查看各接線端，以免通電后發(fā)生觸電意外或損壞電器。3、實訓結束后，應切斷電源，將模擬設備上各開關置于斷開位置。4、檢修時，所用工具、儀表應符合所用要求。5、認真做好實訓記錄，包括在原理圖上標注故障范圍、故障點、故障現(xiàn)象等。五、課堂小結根據(jù)本課題學習內(nèi)容，按照教材所列測評內(nèi)容，對教學效果進行測評，檢驗教學達標情況。六、效果測評考核評分記錄表考核目標考核內(nèi)容考核要求評分標準配分自評互評師評知識目標（30）元件作用考核對元件的熟悉情況（1）元件2分；（2）作用3分。5自鎖準確理解自鎖概念（1）概念2分；（2）用途3分。5多地控制多地控制的概念、方法。（1）概念2分；（2）實現(xiàn)方法3分5原理圖組成組成結構和控制功能（1）組成結構2分；（2）控制功能3分；5工作原理分析原理圖的工作原理（1）口答說明5分；（2）完整書寫5分。10能力目標（65）準備工作元件檢查電器元件的漏檢或錯檢，每一處扣1分5繪圖繪制電氣元件布置圖和電氣安裝接線圖（1）電氣元件布置圖5分；（2）電氣安裝接線圖5分。15元件安裝正確、合理安裝元件（1）按圖施工5分；（2）元件安裝牢固2分；（3）元件布局合理3分