第三章常用低压电器与基本控制电路

第三章 常用低压电器与基本控制电路内容提要： 内容提要： 介绍三相交流异步电动机基本结构 和工作原理； 和工作原理；讲述三相交流异步电动机 的名牌数据和施工现场常用电动机型号； 的名牌数据和施工现场常用电动机型号； 阐述常用低压控制电器； 阐述常用低压控制电器；引导同学识读 简单建筑机械控制电路。 简单建筑机械控制电路。

概

述

1、电器： 、电器： 控制电能的器具或装置；作用是， 控制电能的器具或装置；作用是，对电能 进行控制、分配和调节。 进行控制、分配和调节。 2、电力拖动自动控制系统： 2、电力拖动自动控制系统： 利用电器元件组成， 利用电器元件组成，实现对外界信号或要 求进行自动或手动地切断 接通电路，连续、 行自动或手动地切断、 求进行自动或手动地切断、接通电路，连续、 断续地控制被控对象进行运行状态的变化， 断续地控制被控对象进行运行状态的变化，这 样的系统称为电力拖动自动控制系统

3、电力系统的组成 、电源

控制设备

电动机

传动装置

生产机械

4、电器分类方法 (1)按工作电压分类 ) 以交流1000V、直流1200V为界，以上为高压 、直流 为界， 以交流 为界 控制电器， 控制电器，以下为低压控制电器 (2)按操作方式分类 ) 自动控制电器、 自动控制电器、手动控制电器和半自动控制电器

第一节 三相交流异步电动机基本结构和 工作原理一、三相交流异步电动机的基本结构 三相异步电动 机按转子结构 分有 ① 绕线式异 步电动机 只针对鼠笼式异 只针对鼠笼式异步电动机

② 鼠笼式异 步电动机

1、异步电动机的定子： 、异步电动机的定子： 异步电动机的定子是由机座、定子铁心 异步电动机的定子是由机座、 和定子绕组三个部分组成的。 和定子绕组三个部分组成的。 2、异步电动机的转子： 、异步电动机的转子： 异步电动机的转子是由转子铁心、 异步电动机的转子是由转子铁心、转子绕 组和转轴组成的 。

二、常用异步电动机的型号

JZ2 和JZL2系列是起重和冶金用的三相异 系列是起重和冶金用的三相异 步电动机，JZ2是鼠笼式，JZL2是绕线式。 步电动机， 是鼠笼式， 是绕线式。 是鼠笼式 是绕线式 BJO2 系列是防爆式鼠笼异步电动机。 系列是防爆式鼠笼异步电动机。 JPZ系列是旁磁式制动异步电动机。 JPZ系列是旁磁式制动异步电动机。 系列是旁磁式制动异步电动机 JD2 和JDO2系列是防护式和封闭式多速异 系列是防护式和封闭式多速异 步电动机 JZZ系列是锥形转子制动异步电动机。 系列是锥形转子制动异步电动机。 系列是锥形转子制动异步电动机 JZT

系列是电磁调速异步电动机 系列是电磁调速异步电动机

三、三相交流异步电动机的工作原理三相异步电动机定子 接三相电源后， 接三相电源后，电机 内便形成圆形旋转磁 动势 设其方向为逆时针转

若转子不转， 若转子不转，转子鼠笼 导条与旋转磁密有相对 运动 导条中有感应电动势e, 导条中有感应电动势 ， 方向由右手定则确定 由于转子导条彼此在端部短 路，于是导条中有电流

导条就在磁场中受力f, 导条就在磁场中受力 ，用左手定则确定受力方向 转子受力，产生转矩 ，为电磁转矩， 转子受力，产生转矩T,为电磁转矩，方向与旋转磁 动势同方向， 动势同方向，转子便在该方向上旋转起来 转子旋转后，转速为 ，只要n 转子旋转后，转速为n,只要 <n1(n1为旋转磁动 为旋转磁动 势同步转速), ),转子导条与磁场仍有相对运动 势同步转速),转子导条与磁场仍有相对运动 转子继续旋转，稳定运行在T=TL情况下 转子继续旋转，稳定运行在 在正常情况下，异步电动机的转子转速总是略低 在正常情况下， 与旋转磁场的转速(同步转速)。 )。转差率是一个表征 与旋转磁场的转速(同步转速)。转差率是一个表征 异步电动机运行状态的一个基本参数。 异步电动机运行状态的一个基本参数。感应电动机的 转速随负载的变化而变化。 转速随负载的变化而变化。

第二节 常用低压控制电器及基本控制电路一、接触器 接触器的作用是通、 接触器的作用是通、断电动机电路或其它负 载电路 是可以实现远 距离控制的一种控 制电器 通、断电路的电 流种类不同

接触器可分为交流接触器和直流接触器两种 接触器可分为交流接触器和直流接触器两种 交流接触器 1、接触器的基本结构 、注意： 注意：铁芯中的短路铜 由三大部分组成：电磁系统、 由三大部分组成：电磁系统、触头系统和灭弧系统 环作用是减少交流电磁 铁芯的振动

1、2,3、 、 , 、 4是静触点 是静触点 5、6是动触点 、 是动触点 7、8是吸引线圈 、 是吸引线圈 9、10分别是动、静铁心 、 分别是动 分别是动、 11是弹簧 是弹簧

灭弧栅 1是灭弧室 是灭弧室 2和5分别为动、静触点 分别为动、 和 分别为动 3 为金属栅片 4为电弧 为电弧

灭弧栅是数片钢片制成的栅状装置， 灭弧栅是数片钢片制成的栅状装置，当触点断 开发生电弧时，电弧进入栅片内，被分割为数段， 开发生电弧时，电弧进入栅片内，被分割为数段， 迅速熄灭。 迅速熄灭。

2.交流接触器的工作原理线圈通入单相交流电 铁芯磁化吸合 触头动作 线圈失电

触头在弹簧的反作用力下复位

3.图形文字符号

KM KM KM

线圈

主触头

辅助触头

二、继电器 继电器是一种根据外界输入的电或非电信号 如电流、电压、时间、温度、转速等) (如电流、电压、时间、温度、转速等)进行触 头的接通或断开操作，是一种自动控制电器。 头的接通或断开操作，是一种自动控制电器。继 电器的种类很多，分类的方法也较多。 电器的种类很多，分类的方法也较多。 1、电磁式继电器 、 (1)基本结构 电磁系统、触头系统、 电磁系统、触头系统、 复位弹簧系统等组成。 复位弹簧系统等组成。

(2)工作原理 )信号电流通入线圈 线圈失电 电磁铁芯吸合 触头系统动作

信号电流切断

电磁铁芯释放

常开触头闭合、常闭触头断开 常开触头闭合、 所有触头复位(回 所有触头复位( 在复位弹簧作用下 到触头原始状态) 到触头原始状态)

电磁式继电器中最常用的是中间继电器图形文字符号如下图所示KA KA KA

2、时间继电器 、 接收信号到输出信号有一时间差的继电器我 们称之为时间继电器。 们称之为时间继电器。 时间继电器按其结构的不同，可分为电磁式、 时间继电器按其结构的不同，可分为电磁式、 电动式、空气阻尼式、 电动式、空气阻尼式、晶体管式等 只介绍空气阻尼式时间继电器 JS7—A JS7 A系列空气阻尼式时间继电器的基本结构 如下页图

(1)结构 (1)结构主要由电磁系统、 主要由电磁系统、 触头系统、 触头系统、活塞 气室等组成。 气室等组成。其 中触头系统分为 瞬时动作触头延 时动作触头

(2)工作原理： 工作原理： 工作原理线圈通电 瞬时动 铁芯吸合→ 推板瞬时动作→ 1234瞬时动 铁芯吸合→ 推板瞬时动作→ 作触头动作→ 作触头动作→ 活塞在宝塔形弹簧的作用下向上移动→ →活塞在宝塔形弹簧的作用下向上移动→ 经一段时间后活塞才推动扛杆移动到顶端→ →经一段时间后活塞才推动扛杆移动到顶端→ 触头动作( → 5678触头动作(常开触头延时闭合、常闭触头延时 触头动作 常开触头延时闭合、 断开) 断开)

当线圈失电→ 铁芯系统释放→ 当线圈失电→ 铁芯系统释放→ →衔铁在弹簧作用下迅速将活塞推向最下方→ 衔铁在弹簧作用下迅速将活塞推向最下方→ 触头系统在复位弹簧的作用下迅速复位→ →1234、5678触头系统在复位弹簧的作用下迅速复位→ 、 触头系统在复位弹簧的作用下迅速复位 →为下一次工作作好准备。 为下一次工作作好准备。 问：移动速度由 谁决定？ 谁决定？

(3)时间继电器的图形文字符号 (3)时间继电器的图形文字符号

3、热继电器 、 (1)热继电器的基本结构 (1)热继电器的基本结构感应机构：热膨胀系

数不同 感应机构： 的双金属片、加热元件； 的双金属片、加热元件；执 行机构：传动系统和触头系 行机构：传动系统和触头系 等组成，如右图所示。 统)等组成，如右图所示。

绕组

双金属 片

导板

(2)工作原理 (2)工作原理加热元件串接在被控制 电路中→ 通入额定电流→加热元件不发热→ 电路中→ 通入额定电流→加热元件不发热→ 双金属片不动作 当被控电路的电流增加超过额定电流 ←当被控电路的电流增加超过额定电流 ←触头不动作 加热元件开始发热并缓慢地将热量传递给双金属片→ 加热元件开始发热并缓慢地将热量传递给双金属片→ 导板推动温 ←双金属片推动导板 ←形成双金属片的定向弯曲 度补偿器→ 触头动作→ 度补偿器→ 触头动作→ 切断被控电路电流

(3)图形文字符号 (3)图形文字符号FR FR

三、其它控制电器 1、按钮 、 (1)基本结构 )按钮帽、复位弹簧和触 按钮帽、 头系统

(2)工作原理 )按钮按下→ 触头系统动作→ 弹簧储能→ 松手→ 按钮按下→ 触头系统动作→ 弹簧储能→ 松手→ 触头系统复位 ←复位弹簧作用

特点：受力触头动作， 特点：受力触头动作，力 消失触头复位 (3)图形文字符号 )2、闸刀开关 、 刀开关种类很多 按极数分为单极、 按极数分为单极、 双极和三极 刀开关一般与熔断器串联 使用， 使用，以便在短路或过负 荷时熔断器熔断而自动切 断电路

图形文字符号

3、自动开关

基本结构： 电流电磁系统、电压电磁系统、脱扣系统、 基本结构： 电流电磁系统、电压电磁系统、脱扣系统、 触头系统、弹簧系统等组成。 触头系统、弹簧系统等组成。

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