【正文】 制技術(shù) 時(shí)間繼電器 在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，有時(shí)需要繼電器得到信號后不立即動(dòng)作，而是要順延一段時(shí)間后再動(dòng)作并輸出控制信號，以達(dá)到按時(shí)間順序進(jìn)行控制的目的。 時(shí)間繼電器按工作原理分可分為：電磁式、空氣阻尼式（氣囊式）、晶體管式、 單片機(jī)控制 式等。 第 2章 電氣控制技術(shù) 時(shí)間繼電器 空氣阻尼式時(shí)間繼電器是利用空氣阻尼原理獲得延時(shí)的。 空氣阻尼時(shí)間繼電器由電磁機(jī)構(gòu)、延時(shí)機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)三部分組成。斷電延時(shí)型結(jié)構(gòu)及工作原理見圖：當(dāng)線圈通電后，使上方微動(dòng)開關(guān)觸頭迅速轉(zhuǎn)換。當(dāng)線圈斷電時(shí)，在空氣室內(nèi)與橡皮膜相連的活塞桿在彈簧作用下向上移動(dòng)，由于橡皮膜下方的空氣稀薄形成負(fù)壓，起到空氣阻尼的作用，因此活塞桿只能緩慢向上移動(dòng)，可通過調(diào)節(jié)螺釘調(diào)整。 第 2章 電氣控制技術(shù) 時(shí)間繼電器 空氣阻尼式斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器的工作過程演示： 第 2章 電氣控制技術(shù) 時(shí)間繼電器 按延時(shí)方式可分為通電延時(shí)型時(shí)間繼電器和斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器。當(dāng)線圈失電時(shí)，其延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)迅速斷開，延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)迅速閉合。當(dāng)線圈失電時(shí)，其延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)要延時(shí)一段時(shí)間再斷開，延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)要延時(shí)一段時(shí)間再閉合。 熱繼電器的形式有多種，其中以雙金屬片式應(yīng)用最多。主雙金屬片 2 是熱繼電器的感測元件，由兩種膨脹系數(shù)不同的金屬片輾壓而成。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，雙金屬片的彎曲程度不足以使熱繼電器動(dòng)作。 熱繼電器動(dòng)畫演示 第 2章 電氣控制技術(shù) 熱繼電器 JR0 、 JRl 、 JR2 和 JRl5 系列的熱繼電器均為兩相結(jié)構(gòu)，是雙熱元件的熱繼電器，可以用作三相異步電動(dòng)機(jī)的均衡過載保護(hù)和定子繞組為 Y 聯(lián)結(jié)的三相異步電動(dòng)機(jī)的斷相保護(hù)，但不能用作定子繞組為 △ 聯(lián)結(jié)的三相異步電動(dòng)機(jī)的斷相保護(hù)。選擇時(shí)主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)定子繞組的聯(lián)結(jié)方式來確定熱繼電器的型號，在三相異步電動(dòng)機(jī)電路中，對 Y 聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)可選用兩相或三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，一般采用兩相結(jié)構(gòu)，即在兩相主電路中串接熱元件。 熱繼電器的型號含義及圖形符號如下圖所示。 速度繼電器主要由定子、轉(zhuǎn)子和觸點(diǎn)三部分組成。 第 2章 電氣控制技術(shù) 速度繼電器 速度繼電器的軸與電動(dòng)機(jī)的軸相連接，轉(zhuǎn)子 2 固定在軸上，定子 3 與軸同心。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降到接近零時(shí)，轉(zhuǎn)矩減小，擺錘在彈簧力的作用下恢復(fù)原位，觸點(diǎn)也復(fù)位。 速度繼電器的 圖形符號和 文字符號如圖所示。 1. 刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)和安裝 刀開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)較為簡單的手動(dòng)電器，主要由手柄、觸刀、靜插座和絕緣底板等組成，如下圖所示。 接線時(shí)應(yīng)將電源線接在上端，負(fù)載接在下端，這樣拉閘后刀片與電源隔離，可防止意外發(fā)生。 （１） HD 系列及 HS 系列刀開關(guān) （ 2 ） HK 系列開啟式負(fù)荷開關(guān) （ 3 ） HH 系列封閉式負(fù)荷開關(guān) 刀開關(guān)的外形如圖所示。 1. 熔斷器的結(jié)構(gòu)和工作原理 熔斷器主要由熔體（俗稱保險(xiǎn)絲）和安裝熔體的熔管（或熔座）組成。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，熔體中流過很大的故障電流，當(dāng)電流產(chǎn)生的熱量使熔體溫度升高達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)，熔體熔斷并切斷電路，從而達(dá)到保護(hù)的目的。 熔斷器的外形如右圖所示。 型號含義 電氣符號 第 2章 電氣控制技術(shù) 斷路器 低壓斷路器 ( 也稱自動(dòng)開關(guān) ) 是一種既可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流和過負(fù)荷電流，又可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏鞯拈_關(guān)電器。 1. 斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理 低壓斷路器主要由觸頭、滅弧裝置、操動(dòng)機(jī)構(gòu)和保護(hù)裝置等組成。斷路器的脫扣器形式有：欠壓脫扣器、過電流脫扣器、分勵(lì)脫扣器等。 第 2章 電氣控制技術(shù) 斷路器 1. 斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理 第 2章 電氣控制技術(shù) 斷路器 2. 斷路器的分類 低壓斷路器的分類方式很多，按結(jié)構(gòu)形式分有 DW15 、 DW16 、 CW 系列萬能式 ( 又稱框架式 ) 和 DZ5 系列、 DZ15 系列、 DZ20 系列、 DZ25 系列塑殼式斷路器； 按滅弧介質(zhì)分有空氣式和真空式 ( 目前國產(chǎn)多為空氣式 ) ； 按操作方式分有手動(dòng)操作、電動(dòng)操作和彈簧儲(chǔ)能機(jī)械操作； 按極數(shù)分有單極式、二極式、三極式和四極式；按安裝方式分有固定式、插入式、抽屜式和嵌入式等。 第 2章 電氣控制技術(shù) 斷路器 1. 滅弧罩 2. 開關(guān)本體 3. 抽屜座 4. 合閘按鈕 5. 分閘按鈕 6. 智能脫扣器 7. 搖勻柄插入位置 8. 連接 / 試驗(yàn) / 分勵(lì)指示 斷路器的安裝示意圖： 第 2章 電氣控制技術(shù) 斷路器 斷路器的實(shí)物圖： 第 2章 電氣控制技術(shù) 基本電氣控制電路 電氣圖概述 基本控制規(guī)律 降壓起動(dòng)控制電路 制動(dòng)控制電路 調(diào)速控制電路 第 2章 電氣控制技術(shù) 電氣圖概述 電氣控制線路是由許多電器元件按照一定的要求和規(guī)律連接而成的。 常用電氣圖的圖形符號與文字符號 在國家標(biāo)準(zhǔn)中，電氣技術(shù)中的文字符號分為基本文字符號 ( 單字母或雙字母 ) 和輔助文字符號。如 “ K” 表示繼電器、接觸器類，“ F” 表示保護(hù)器件類等，單字母符號應(yīng)優(yōu)先采用。 第 2章 電氣控制技術(shù) 電氣圖概述 電氣原理圖 電氣原理圖用圖形和文字符號表示電路中各個(gè)電器元件的連接關(guān)系和電氣工作原理，它并不反映電器元件的實(shí)際大小和安裝位置。 CW6132 型普通車床的電氣原理圖 第 2章 電氣控制技術(shù) 電氣圖概述 電氣原理圖 1. 電氣原理圖一般分為主電路、控制電路和輔助電路 3 個(gè)部分。 3. 在電氣原理圖中，所有電器的可動(dòng)部分均按原始狀態(tài)畫出。 5. 應(yīng)盡量減少線條數(shù)量，避免線條交叉。 7. 為方便閱圖，在電氣原理圖中可將圖幅分成若干個(gè)圖區(qū)，圖區(qū)行的代號用英文字母表示，一般可省略，列的代號用阿拉伯?dāng)?shù)字表示，其圖區(qū)編號寫在圖的下面，并在圖的頂部標(biāo)明各圖區(qū)電路的作用。也就是在相應(yīng)線圈的下方，給出觸點(diǎn)的圖形符號（有時(shí)也可省去），對未使用的觸點(diǎn)用“ ”表明（或不作表明）。 第 2章 電氣控制技術(shù) 電氣圖概述 電器元件布置圖 電器元件布置圖反映各電器元件的實(shí)際安裝位置，在圖中電器元件用實(shí)線框表示，而不必按其外形形狀畫出；在圖中往往還留有 10% 以上的備用面積及導(dǎo)線管（槽）的位置，以供走線和改進(jìn)設(shè)計(jì)時(shí)用；在圖中還需要標(biāo)注出必要的尺寸。 CW6132 型普通車床的電器布置圖 第 2章 電氣控制技術(shù) 基本控制規(guī)律 自鎖控制電路 互鎖控制電路 行程控制電路 多地控制電路 順序控制電路 第 2章 電氣控制技術(shù) 自鎖控制電路 基本控制規(guī)律 1. 點(diǎn)動(dòng)控制電路 點(diǎn)動(dòng)控制電路是用按鈕和接觸器控制電動(dòng)機(jī)的最簡單的控制線路，其原理圖如下圖所示， 分為主電路和控制電路兩部分。 這種當(dāng)按鈕按下時(shí)電動(dòng)機(jī)就運(yùn)轉(zhuǎn)，按鈕松開后電動(dòng)機(jī)就停止的控制方式，稱為點(diǎn)動(dòng)控制。 起動(dòng)： 停止： 第 2章 電氣控制技術(shù) 自鎖控制電路 基本控制規(guī)律 3. 點(diǎn)動(dòng)和自鎖混合控制電路 右圖所示的電路既能進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)控制，又能進(jìn)行自鎖控制的動(dòng)畫演示，所以稱為點(diǎn)動(dòng)和自鎖混合控制電路。 4. 電路保護(hù)環(huán)節(jié) （ 1 ）短路保護(hù) （ 2 ）過載保護(hù) （ 3 ）欠壓和失壓保護(hù) 第 2章 電氣控制技術(shù) 互鎖控制電路 基本控制規(guī)律 互鎖的實(shí)現(xiàn)：將接至電動(dòng)機(jī)的三相電源線中的任意兩相對調(diào)，就可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)。圖中，若同時(shí)按下 SB2 和 SB3 ，則接觸器 KM1 和 KM2 線圈同時(shí)得電并自鎖，它們的主觸點(diǎn)都閉合，這時(shí)會(huì)造成電動(dòng)機(jī)三相電源的相間短路事故，所以該電路不能使用。 這種利用兩個(gè)接觸器（或繼電器）的動(dòng)斷觸點(diǎn)互相制約的控制方法叫做 互鎖 （也稱聯(lián)鎖），而這兩對起互鎖作用的觸點(diǎn)稱為互鎖觸點(diǎn)。 正轉(zhuǎn)起動(dòng)： 停止： 反轉(zhuǎn)起動(dòng)： 1. 接觸器互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路 第 2章 電氣控制技術(shù) 2. 按鈕、接觸器雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路 下圖所示的按鈕、接觸器雙重互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路。這樣，要使電動(dòng)機(jī)改變轉(zhuǎn)向，只要直接按反轉(zhuǎn)按鈕就可以了，而不必先按停止按鈕，簡化了操作。 右圖所示為兩地控制的電路。電路的特點(diǎn)是：兩地的起動(dòng)按鈕 SB3 、 SB4 （動(dòng)合觸點(diǎn)）要并聯(lián)接在一起，停止按鈕 SB1 、 SB2 （動(dòng)斷觸點(diǎn)）要串聯(lián)接在一起。 第 2章 電氣控制技術(shù) 順序控制電路 基本控制規(guī)律 常用的順序控制電路有兩種，一種是主電路的順序控制，一種是控制電路的順序控制。 只有當(dāng) KM1 閉合，電動(dòng)機(jī) M1 起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)后， KM2 才能使 M2 得電起動(dòng)，滿足電動(dòng)機(jī) M1 、 M2 順序起動(dòng)的要求。 順序控制電路 基本控制規(guī)律 圖中利用接觸器 KM1 的動(dòng)合觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)順序控制。過大的起動(dòng)電流將將影響接在同一電網(wǎng)上的其他用電設(shè)備的正常工作，甚至使它們停轉(zhuǎn)或無法起動(dòng)。 鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)常用的降壓起動(dòng)方法主要有：定子串電阻（或電抗）降壓起動(dòng)、自耦變壓器降壓起動(dòng)、 Y△ 降壓起動(dòng)等。其控制電路如右圖所示。 第 2章 電氣控制技術(shù) 自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路 自耦變壓器降壓起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)利用自耦變壓器來降低加在電動(dòng)機(jī)定子繞組上的起動(dòng)電壓。其控制電路如下： 第 2章 電氣控制技術(shù) 自耦變壓器降壓起動(dòng)控制電路 電路工作原理如下：首先合上電源開關(guān) QS 。右圖為按照時(shí)間控制的 Y △降壓起動(dòng)控制電路演示。 第 2章 電氣控制技術(shù) 繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻降壓起動(dòng)控制電路 繞線式三相異步電動(dòng)機(jī)降壓起動(dòng)方法：轉(zhuǎn)子電路串入起動(dòng)電阻或頻敏變阻器。 1. 電流控制原則 下圖為電流控制原則的轉(zhuǎn)子串三級電阻起動(dòng)控制電路，轉(zhuǎn)子電阻采用平衡短接法。 第 2章 電氣控制技術(shù) 繞線式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻降壓起動(dòng)控制電路 電路工作原理如下：首先合上電源開關(guān) QS 。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，轉(zhuǎn)子電流逐漸減小，逐次使 KA KA KA3釋放， 并逐次將電阻切除，直到全部電阻被切除，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)完畢，進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。圖中 KM 為電源接觸器， KM1~KM3 用來短接轉(zhuǎn)子電阻，時(shí)間繼電器 KT1~KT3 控制起動(dòng)過程。電動(dòng)機(jī)常用的制動(dòng)方法有機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)兩大類。機(jī)械制動(dòng)分為通電制動(dòng)型和斷電制動(dòng)型兩種。 機(jī)械制動(dòng)控制電路 工作原理： 上電源開關(guān) QS ，按下起動(dòng)按鈕 SB2 后，接觸器 KM 線圈得電自鎖，主觸點(diǎn)閉合，電磁鐵線圈 YB 通電，銜鐵吸合，使制動(dòng)器的閘瓦和閘輪分開，電動(dòng)機(jī) M 起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。 第 2章 電氣控制技術(shù) 反接制動(dòng)控制電路 用于快速停車的電 氣 制動(dòng)方法有反接制動(dòng)和能耗制動(dòng)等。通常采用速度繼電器檢測速度的過零點(diǎn)。 1. 能耗制動(dòng)控制原理 下面以手動(dòng)控制的能耗制動(dòng)控制電路進(jìn)行說明，按下 SB2，KM1線圈得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)；當(dāng)進(jìn)行能耗制動(dòng)時(shí)，手一直按住 SB1， KM2線圈得電，將直流電源接入電動(dòng)機(jī)進(jìn)行能耗制動(dòng)，延時(shí)兩秒左右，松開 SB1，能耗制動(dòng)結(jié)束。 能耗制動(dòng)控制電路 2. 按時(shí)間原則控制的能耗制動(dòng) 第 2章 電氣控制技術(shù) 調(diào)速控制電路 變級調(diào)速原理 變級調(diào)速控制電路 由上式可知，要改變異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可采用改變電源頻率 f 1 、改變磁極對數(shù) p 以及改變轉(zhuǎn)差率 s 等 3 種基本方法。 常見的交流變極調(diào)速電動(dòng)機(jī)有雙速電動(dòng)機(jī)和多速電動(dòng)機(jī)。右圖所示為 4/2 極△ /YY 的雙速電動(dòng)機(jī)定子繞組接線圖。 (a) 低速△形接法 (b) 高速 YY 形接法 第 2章 電氣控制技術(shù)