08机电传动控制5控制电器与继电器接触器控制系统①
机电传动控制 第八章《继电器-接触器控制系统》
四. 按钮
通常用来短时间接通或断开控 制电路的手动电器。
复位弹簧 动断（常 闭）触头
按钮帽
表示符号：
复合按钮 SB SB SB
动合（常 开）触头
常闭按钮 常开按钮
按钮的额定电流 一般不超过5A
LA18系列按钮开关。 一般钮 蘑茹头钮 带灯钮 旋钮 钥匙钮 自锁钮
五、 常用保护电器 1.熔断器（保险丝） 是一种广泛应用于电力拖动控制系统中的保护电器。熔断器 串于被保护电路中，当电路发生短路或严重过载时，它的熔体能 自动迅速熔断，从而切断电路，起到保护作用。
组成：熔体——熔点低，易于熔断，导电性能良好的合金材料。 熔管——安装熔体的外壳。 熔断特性：熔体的熔断时间与通过熔体的电流有关 I/IN1.25时，熔体能长期工作。 I/IN=2时，熔体在30s~40s后熔断。 I/IN>10时，认为熔体瞬时熔断。
熔断器的选配： 无冲击电流的电路——熔断器的额定电流=电路的额定电流 有冲击电流的电路——熔断器的额定电流>电路的额定电流 如：交流电机三相绕组中，熔断器的额定=电路启动电流/K（K： 1.6~2.5） 熔断器的特点：结构简单、价廉，但动作准确性较差。熔断 后须更换熔体，若只断一相会引起电机断相运行。适用于要求不 高的电器控制系统中。
(2) 过载保护：防止用电设备（如电动机等）长期过载而损坏 用电设备。 采用的电器：热继电器、自动断路器。 原理：热继电器的线圈接在电动机的回路中，而触头接在控制 回路中。当电动机过载时，长时间的发热使热继电器的线圈动作， 从而触头动作，断开控制回路，使电动机脱离电网。
2）零压（或欠压）保护 作用：防止因电源电压的消 失或降低引起机械设备停止运行， 当故障消失后，在没有人工操作 的情况下，设备自动启电压过小时 切断电路。
机电传动控制第五版课后答案--最全版
机电传动控制第五版课后答案--最全版机电传动控制是一门涉及机械、电气和控制等多领域知识的重要学科，对于相关专业的学生和从业者来说，掌握这门课程的知识至关重要。
而课后习题的答案则是检验学习成果、加深理解的重要工具。
以下为您提供机电传动控制第五版的课后答案，希望能对您的学习有所帮助。
第一章绪论1、机电传动控制的目的是什么？答：机电传动控制的目的是将电能转变为机械能，实现生产机械的启动、停止、调速、反转以及各种生产工艺过程的要求，以满足生产的需要，提高生产效率和产品质量。
2、机电传动系统由哪些部分组成？答：机电传动系统通常由电动机、传动机构、生产机械、控制系统和电源等部分组成。
电动机作为动力源，将电能转化为机械能；传动机构用于传递动力和改变运动形式；生产机械是工作对象；控制系统用于控制电动机的运行状态；电源则为整个系统提供电能。
3、机电传动系统的运动方程式是什么？其含义是什么？答：运动方程式为 T M T L ＝J(dω/dt) 。
其中，T M 是电动机产生的电磁转矩，T L 是负载转矩，J 是转动惯量，ω 是角速度，dω/dt 是角加速度。
该方程式表明了机电传动系统中电动机的电磁转矩与负载转矩之间的平衡关系，当 T M ＞ T L 时，系统加速；当 T M ＜ T L 时，系统减速；当 T M ＝ T L 时，系统以恒定速度运行。
第二章机电传动系统的动力学基础1、为什么机电传动系统中一般需要考虑转动惯量的影响？答：转动惯量反映了物体转动时惯性的大小。
在机电传动系统中，由于电动机的转速变化会引起负载的惯性力和惯性转矩，转动惯量越大，系统的加速和减速过程就越困难，响应速度越慢。
因此，在设计和分析机电传动系统时，需要考虑转动惯量的影响，以确保系统的性能和稳定性。
2、多轴传动系统等效为单轴系统的原则是什么？答：多轴传动系统等效为单轴系统的原则是：系统传递的功率不变，等效前后系统的动能相等。
3、如何计算机电传动系统的动态转矩？答：动态转矩 T d ＝ T M T L ，其中 T M 是电动机的电磁转矩，TL 是负载转矩。
机电传动控制-5控制电器与继电器-接触器控制系统②
机 电 传 动 控 制
16
5.2.2 三相笼型异步电动机全压起动控制
一、单向全压起动控制线路 二、正反转控制线路
三、自动往复控制线路
机 电 传 动 控 制
四、点动控制线路
五、顺序起动控制线路
17
5.2.2 三相笼型异步电动机全压起动控制
一、单向全压起动控制线路
“启-保-停”电路
例：空气阻尼式时间继电器
机 电 传 动 控 制
通电延时型
26
断电延时型
复习：5.1.6 继电器 三、时间继电器
通 线 电 圈 延 时 型 通电时
断电时 延时 闭合 常开 触头 延时t秒闭合 立即断开 延时 断开 常开 触头 立即闭合 延时t秒断开
时间继电器结构分类动作表
延时 断开 常闭 触头 延时t秒断开 立即闭合 延时 闭合 常闭 触头 立即断开 延时t秒闭合 瞬动 常开 触头 瞬动 常闭 触头
二、自耦变压器降压起动控制线路 时间继电器KT延时到，启动→运行， 左图：同时使KM1断电、KM2通电。 右图：KM1先断电，KM2才能通电。 注意： 中间继电器 KA的应用
机 电 传 动 控 制
启动： 运行：
KM1通 KM2断
31
接触器线圈的通电情况
启动： 运行：
KM1通 KM2断 KM1断 KM2通
6
5.2.1 绘制电气控制线路的若干规则 二、电气原理图
(一)绘制电气原理图时应遵循的原则
机 电 传 动 控 制
2、各电器元件不画实际的外形图，而采用国家规定的
统一标准，文字符号也要符合国家规定。 3、各个电气元件和部件在控制线路中的位置，应根据 便于阅读的原则安排，同一电器元件的各部件根据需要 可以不画在一起，但文字符号要相同。 4、图中所有电器的触头，都应按没有通电和没有外力 作用时的初始开闭状态画出。 5、各电气元件一般按动作顺序从上到下，从左到右依 次排列，可水平布置或者垂直布置。 6、有直接电联系的交叉导线连接点，用黑圆点表示。
机电传动控制5控制电器与继电器接触器控制系统④PPT演示文稿
运行6s后，
第三台电机自动启动，
停止时，三台电机全部断电。
两种线路比较 过载保护方式
8
8
机
5.4.3 电气控制线路的经验设计法和逻辑设计法
电 传
一、经验设计法
控制要求：
动 控
制
4.经验设计法举例
(1)既能点动又能连续运转；
QS
FU2
(2)停止时采用反接制动； (3)能在两处进行启动和制动。
FR
FU1
电 传
一、经验设计法
动 控
制
4.经验设计法举例
6
6
机
5.4.3 电气控制线路的经验设计法和逻辑设计法
电 传
一、经验设计法
动
控制要求：
控
制
4.经验设计法举例
第一台电机启动运行3s后，
第二台电机才能自行启动，
QS FU1
KM1
FU2 KM2
FU4 FU3 KM3
FR1 运行8s后，第一台电机停转， FR2 同时第三台电机启动， FR3 运行5s后，电动机全部断电。
3
机
5.4.3 电气控制线路的经验设计法和逻辑设计法
电 传
动
电气控制线路的两种设计方法：
控 制
经验设计法，逻辑设计法。
一、经验设计法
1.经验设计法的基本特点
首先根据生产机械对电气控制电路的要求， 设计出各个独立环节的控制电路或单元电路，
❖ 然后根据生产工艺要求 找出各个控制环节之间的相互关系，
QS
FU1
FR (2)返回到位立即向前。
SB1
SB2
KM1
KM2
SQ1 KM1 SQ2 SB3 KT KM2
机电传动控制-5控制电器与继电器-接触器控制系统②共58页
机电传动控制-5控制电器与继电器-接 触器控制系统②
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人，受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
机电控制技术课程继电器接触器控制系统
制系统
自动开关结构示意图
锁扣
分断弹簧
过电流脱扣器 机电控制技术课程继电器接触器控
制系统
自动开关分类
按用途分：保护线路、保护电动机、保护照 明电路；
按所含脱扣器分：失压脱扣器、过载脱扣 器、过电流脱扣器等；
按主电路极数可分为：单极、双极、三极。
低压电器分类
按其作用，一般分为两类：
（ 1 ） 低 压 配 电 电 器 --- 低 压 配 电 电 器 用 于 输 配电系统。
典型产品有：刀开关、自动开关、熔断器 等；
（2）低压控制电器---低压控制电器用于电力拖动 控制系统。
典型产品有：继电器、接触器、主令电器
等。
机电控制技术课程继电器接触器控 制系统
１．控制按钮
图2－4 按钮开关的图形及文字符号 a) 常开触机点电控制b技)术常课程闭继触电器点接触c器)控复式触点
制系统
２．行程开关
图2-5 行程开关的图形及文字符号 a）常开触点 b）常闭触点
机电控制技术课程继电器接触器控 制系统
三、熔断器
串接在所保护的电路中，当电路发生短路或 严重过载时，它的熔体能自动迅速熔断，从而切 断电路，使导线和电气设备不致损坏。
热继电器结构示意图
机电控制技术课程继电器接触器控 制系统
机电控制技术
机电控制技术课程继电器接触器控 制系统
第一部分 继电器接触器控制系统
机电控制技术课程继电器接触器控 制系统
第一章 继电器接触器控制系统
继电器接触器控制系统是应用最早的控制 系统。
它由各种有触点的接触器、继电器、控制 器、行程开关等低压电器组成的控制系统。
《机电传动控制》第五版课后习题答案
第3章直流电机的工作原理及特性习题3.1 为什么直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？答案：直流电动机工作时，（1）电枢绕组中流过交变电流，它产生的磁通当然是交变的。
这个（2）变化的磁通在铁芯中产生感应电流。
铁芯中产生的感应电流，在（3）垂直于磁通方向的平面内环流，所以叫涡流。
涡流损耗会使铁芯发热。
为了减小这种涡流损耗，电枢铁芯采用彼此绝缘的硅钢片叠压而成，使涡流在狭长形的回路中，通过较小的截面，以（4）增大涡流通路上的电阻，从而起到（5）减小涡流的作用。
如果没有绝缘层，会使整个电枢铁芯成为一体，涡流将增大，使铁芯发热。
因此，如果没有绝缘，就起不到削减涡流的作用。
习题3.4 一台他励直流电动机在稳态下运行时，电枢反电势E ＝E1，如负载转矩TL ＝常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳定值后，电枢反电势将如何变化？是大于、小于还是等于E1？答案：∵当电动机再次达到稳定状态后，输出转矩仍等于负载转矩，即输出转矩T ＝T L ＝常200aae e ae m ae m e e R U n I K K R U n E K n T K I n n n K K K U T K =Φ=−ΦΦ=∴=Φ−Φ∴−∆=Φ=ΦQ Q 又当T=0a aU E I R =+数。
又根据公式（3.2）， T ＝K t ФI a 。
∵励磁磁通Ф减小，T 、K t 不变。
∴电枢电流I a 增大。
再根据公式（3.11），U ＝E ＋I a ·R a 。
∴E=U －I a ·R a 。
又∵U 、R a 不变，I a 增大。
∴E 减小即减弱励磁到达稳定后，电动机反电势将小于E 1。
习题3.8 一台他励直流电动机的铭牌数据为：P N ＝5.5KW ，U N ＝110V ，I N ＝62A ，n N ＝1000r/min ，试绘出它的固有机械特性曲线。
（1）第一步，求出n 0 （2）第二步，求出（T N ，n N ）答案：根据公式（3.15），（1-1）Ra ＝（0.50~0.75）(N N N I U P −1)NN I U我们取Ra ＝0.7(N N N I U P −1)NN I U， 计算可得，Ra ＝0.24 Ω 再根据公式（3.16）得，（1-2） Ke ФN ＝（U N －I N Ra ）/n N =0.095 又根据（1-3） n 0＝U N /（Ke ФN ），计算可得，n 0＝1158 r/min 根据公式（3.17），（2-1） T N ＝9.55NNn P ， 计算可得，T N ＝52.525 N ·M 根据上述参数，绘制电动机固有机械特性曲线如下：3.10一台他励直流电动机的技术数据如下：P N =6.5KW ，U N =220V ， IN=34.4A ， n N =1500r/min ， R a =0.242Ω，试计算出此电动机的如下特性：①固有机械特性；②电枢附加电阻分别为3Ω和5Ω时的人为机械特性；③电枢电压为U N /2时的人为机械特性； ④磁通φ=0.8φN 时的人为机械特性；并绘出上述特性的图形。
机电传动控制第八章继电器-接触器控制
继电器和接触器是成熟的电气产品，价格 相对较低，因此使用继电器-接触器控制系 统的成本也较低。
易于维护
适应性强
继电器和接触器的结构简单，易于检测和 维修，如果出现故障，可以快速更换损坏 的元件，降低维护成本。
继电器和接触器可以在不同的电压和电流 条件下工作，适应性强，能够满足各种不 同的控制需求。
缺点
THANKS
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体积较大
响应速度较慢
继电器和接触器的体积较大， 会增加控制系统的体积和重 量，不利于小型化和轻量化。
继电器和接触器的机械结构 决定了其响应速度较慢，对 于需要快速控制的系统来说 不太适用。
能耗较高
噪声较大
由于继电器和接触器在控制 过程中需要消耗一定的电能， 因此对于能耗要求较高的系 统来说不太适用。
实现电动机的正反转
通过改变继电器和接触器的接点组合，可以实现电动机的 正反转控制。
保护电路
继电器和接触器可以作为电路的保护元件，当电路中出现 过载、短路等故障时，可以自动切断电源，保护电路和设 备的安全。
在自动化生产线中的应用
自动化生产线的顺序控制
继电器-接触器控制系统可以按照预设的程序，自动控制生产线上 的设备按照一定的顺序进行工作。
接触器的工作原理
接触器是一种用于大电流控制的开关设备，具有承载电流大、控制容量大、可频繁 操作等优点。
当接触器的线圈通电后，线圈产生磁场，使接触器内部的触点闭合，接通或断开主 电路。
接触器通常用于电动机的启动、停止和正反转控制，以及其它大功率设备的控制。
继电器-接触器控制的基本电路
01
继电器-接触器控制电路主要由电源、开关、继电器、 接触器、保护装置等组成。
机电传动控制第八章继电 器-接触器控制
电机拖动控制(机电传动控制)6--继电器—接触器控制系统
第六章 继电器接触器控制第六章 继电器接触器控制 主要内容： 6.1常用低压电器 6.2电气原理图 6.3三相异步电动机基本控制线路 6.4其他常用基本控制线路 6.5自动循环工作控制线路第六章 继电器接触器控制学习要求： ¾ 熟悉各种电器的工作原理、作用、特点、应 用场所和表示符号；¾ 掌握继电器接触器控制电路中基本控制 环节和常用的几种自动控制方式；¾ 学会设计一些简单的继电器接触器控制电路。
电力拖动控制是指对电动机的起动、调速、 停止、反转、制动等过程所实施的控制。
可按 作用方式分为手动控制与自动控制。
手动控制：用闸刀、转换开关等手控电器来实 现电动机传动控制。
自动控制：用自动电器来实现电力拖动控制， 控制系统也向无触点连续控制、微机控制发展， 但由于继电器—接触器所用的控制电器结构简 单价格便宜，对小型机床、老机床的改进中也 还是很重要，本章，主要介绍最常用的控制电 器与执行电器，在此基础上，分析继电器—接 触器的基本路线。
6.1 常用控制电器与执行电器1.概念 ☆控制电器（用于生产机械中）多属低压电器，U <500V☆用来接通或断开电路，以及用来控制、 调节和保护用电设备的电气器具。
2.分类ぬ电器按动作性质可分为以下两类。
✡ （1）非自动电器：这类电器没有动力 机构，依靠人力或其他外力来接通或切断电路， 如：刀开关、转换开关、行程开关等。
✡ （2）自动电器：这类电器有电磁铁等 动力机构，按照指令、信号或参数变化而自动 动作，是工作电路接通和切断，如：接触器、 继电器、自动开关等。
ぬ电器按其用途又可分为以下三类。
✡ （1）控制电器：用来控制电动机的起动、反 转、调速、制动等动作，如：磁力起动器、接触器、 继电器等。
✡ （2）保护电器：用来保护电动机，使其安全 运行，以及保护生产机械使其不受损坏，如：熔断器、 电流继电器、热继电器等。
《机电传动技术》 第八章 继电器-接触器控制系统
(a)直流电磁式 时间继电器
工作原理：当衔铁未吸合 时，磁路气隙大，线圈电 感小，通电后激磁电流很 快建立，将衔铁吸合，继 电器触点立即改变状态。 而当线圈断电时，铁心中 的磁通将衰减，磁通的变 化将在铜套中产生感应电 动势，并产生感应电流， 阻止磁通衰减，当磁通下 降到一定程度时，衔铁才 能释放，触头改变状态。
3. 属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和 触点)按其功能和所接电路的不同分别画在不同 的电路中，但必须标注相同的文字符号。
4. 所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下 的正常状态画出，即按通电前的状态绘制。 5. 与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等) 在控 制电路中不画出。 分析和设计控制电路时应注意以下几点： (1) 使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准 确可靠 。 (2) 尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一 个电器的控制电路。 (3) 必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈 串联。
.
.
KM 通电
控 制 电 路
KM 自锁 利用自身辅助触点，维 持线圈通电的作用称自锁
停车 Q FU
主 电 KM 路
按下停止按钮SB1 , KM线圈断电 KM主触点断开, 电动机停转。 KM辅助触点断开，取消自锁。
.
.
SB1 SB2
FR
FR 转动 M 3~ 自锁
.
.
KM 通电
控 制 电 路
KM
停车 Q
2、正反转的控制线路
将电动机接到电源的任意两根线对调一下，即可 使电动机反转。
需要用两个接触器来实现这一要求。 当正转接触器工作时，电动机正转； 当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任 意两根联线对调一下，电动机反转。
继电器接触器控制系统
8.1 控制电器
6. 接通和分断能力
接触器的接通和分断能力是指接触器的主触点 在规定条件下，能可靠地接通和分断的电流值。 在此电流值下，接通时主触点不应发生熔焊， 分断时应能可靠灭弧。
接触器用途广泛，使用场合的电压等级或工作 电流、电路的通断频繁程度、负载的工作性质 等因素，决定了接触器有不同的使用类别。
低压电器种类繁多、用途广泛，其工作原理和 结构组成多种多样，因而有不同的分类方法。
4
第八章 继电器一接触器控制系统
通常按其用途或控制对象分为以下几类： (1)低压配电电器 通常用于低压配电系统，主要
有刀开关、组合开关、负荷开关、自动开关、 熔断器等。 (2)低压控制电器通常用于电力拖动自动控制系 统，主要有接触器、继电器、控制器等。
18
8.1 控制电器
直流接触器的工作原理与交流接触器基本相同。 在结构上也是由电磁结构、触点系统、灭弧装 置等部分组成。不同之处在于，两者的线圈形 式、铁心结构、触点形状和数量、灭弧方式以 及吸力特性等方面有所区别。
(二)接触器的主要技术参数 接触器的主要技术参数有额定电压、额定电流、 操作频率、接通与分断能力、电气与机械寿命 等。
按工作原理分为电磁式继电器感应式继电器电动式继电器电子式继电器和热继电器等按输入信号分为电流继电器电压继电器温度继电器压力继电器时间继电器速度继电器和功率中间继电器等按输出形式分为有触点继电器和无触点继电器按动作时问分为瞬时继电器动作时间小于005s和延时继电器动作时间大于015s按用途分为控制继电器和保护继电器
19
8.1 控制电器
1. 额定电压 接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点的额 定工作电压。其电压等级如下：
①交流接触器为36V、127V、220V、380V、 500V、660V(特殊场合可高达1140V)；
机电传动控制第8章 继电器接触器控制系统PPT课件
21
二、异步电动机的正反转控制电路
22
二、异步电动机的正反转控制电路
23
三、异步电动机的制动控制电路 1.电源反接制动
24
三、异步电动机的制动控制电路 1.电源反接制动
动画
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三、异步电动机的制动控制电路 2.能耗制动
动画
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三、异步电动机的制动控制电路 2.能耗制动
动画
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四、行程的自动控制电路
讲师：XXXXXX
XX年XX月XX日
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15
CY6140车床电气原理图
16
第8章 继电器--接触器控制系统 8.2 继电器-接触器自动控制的基本线路 8.2.2 继电器-接触器基本控制电路 一、异步电动机的起停控制
Hale Waihona Puke 171. 直接启停控制18
1. 直接启停控制
动画
19
2. 降压启动控制 3. 1）星角降压启动
20
2. 降压启动控制 3. 1）星角降压启动
35
六、其它基本控制电路 4．联合控制与分别控制
36
例1.设计两台电动机M1、M2顺序启停的控制线 路。
要求：1. M1启动后M2立即启动 2. M1停止后M2延时一段时间后才停止； 3. M1可以在两地控制启停， M2可以实
现点动调整工作； 4.两台电动机均有短路保护和长期过载
保护。
37
写在最后
8.1 常用控制电器
8.1.1 非自动控制电器 1）开关 （1）刀开关
刀开关动画
2
第8章 继电器--接触器控制系统
8.1 常用控制电器 8.1.1 非自动控制电器 1）开关 （2）自动空气开关--QF
自动空气开关动画
机电传动控制5控制电器与继电器接触器控制系统①
转动式(拍合式)电磁机构示意图
10
机
5.1.1 电器的功能、分类和工作原理
电 传
三、电磁式电器的工作原理
动 控
制
2、电磁机构
(2)电磁机构的工作原理
当吸引线圈通入电流后，产生磁场；
磁通经铁心、衔铁和工作气隙形成闭合回路，产生电磁吸力；
衔铁在电磁吸力的作用下产生机械位移，被铁心吸合；
与此同时，衔铁还要受到弹簧的拉力等
1
机
第5章 控制电器与继电器-接触器控制系统
电 传
5.1 常用控制电器与执行电器
动 控
制
5.2 继电器-接触器控制的常用基本线路
5.3 继电器-接触器控制线路设计简介
① 熟悉各种电器的 工作原理、作用、特点、应用场所和表示符号；
② 掌握继电器-接触器控制电路中的 基本控制环节和常用的几种自动控制方法；
Ir为熔体的额定电流即熔体长期不熔断电流。
熔断器的安秒特性
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5.1.3 熔断器 二、常用的熔断器
① RC1A系列瓷插式熔断器 ② RL6系列螺旋式熔断器 ③ RM10系列无填料封闭管式熔断器 ④ RT12系列有填料封闭管式熔断器 ⑤ RLS2系列螺旋式快速熔断器
1－熔丝 2－动触头 3－瓷盖 4－石棉带 5－静触头 6－瓷座
23
开起式负荷开关示意图
1—上胶盖 2—下胶盖 3—触刀座 4—触刀 5—瓷柄 6—胶盖紧固螺帽 7—出线端子 8—熔丝 9—触刀铰链
10—瓷底座 11—进线端子
5.1.2 开关电器 一、刀开关
3、封闭式负荷开关 （铁壳开关）
4、熔断器式刀开关
机 电 传 动 控 制
负荷开关
外形图
熔断器式刀开关结构示意图
《机电传动控制》(第五版)教案
第1章绪论1.1 机电系统的组成＝机械运动部件＋机电传动＋电气控制系统。
1.机械运动部件——完成生产任务的基础，机械执行部分；2.机电传动———＝电力传动或电力拖动，是驱动生产机械运动部件的原动机的总称；3.电气控制系统——控制电动机的系统。
1.2 机电传动的目的和任务1.机电传动的目的——将电能转变为机械能，实现生产机械的启动、停止、以及速度调节，满足各种生产工艺的要求，保证生产过程的正常进行2.机电传动的任务①广义上讲——使生产机械设备、生产线、车间甚至整个工厂都实现自动化。
②狭义上讲——专指控制电动机驱动生产机械，实现产品数量的增加、质量的提高、生产成本的降低、工人劳动条件的改善以及能源的合理利用。
1.3 机电传动控制的发展概况一、驱动系统的发展阶段：1.成组拖动——一台电动机拖动一根天轴—→通过带轮和传动带—→分别拖动各（一组）生产机械。
生产效率低、劳动条件差，一旦电动机或传动环节发生故障则造成成组生产机械停车。
2.单电动机——一台电动机拖动一台生产机械，较成组拖动进了一步。
但当生产机械的运动部件较多时，其机械传动机构则十分复杂。
3.多电动机拖动——一台生产机械的每一个运动部件都有专门的电动机拖动。
不仅大大简化了生产机械的传动机构，而且控制灵活，为自动化提供了有利条件，是现代化机电传动的典型方式。
二、控制系统的发展阶段：1.接触器＋继电器控制——出现在20世纪初，应用广泛、成本低；但控制速度慢、精度差。
2.电动机放大机控制（30年代）、磁放大机控制（40～50年代）——从断续控制发展到连续控制，并具有了输出反馈环节，简化了控制系统、减少了电路触点、提高了可靠性。
3.大功率可控电力半导体器件控制——具有效率高、反应快、寿命长、可靠性高、维修容易、体积小、重量轻等优点。
由此，开辟了机电传动控制的新纪元。
4.采样控制——数控技术＋微机应用的高水平断续控制，由于采样周期＜＜控制对象的变化周期，∴≌连续控制。
继电器-接触器控制系统(常用电器元件)ppt课件
转换手柄
公共轴
静触片
X3
D3
X2 X1
D2 D1
动触片
盒式转换开关结构示意图
HZ10系列转换开关
精选ppt
Q B
表示符号
6
三、常用自动控制电器
手控电器的通性：
➢每小时的关合次数有限； ➢操作较笨重、工作不太安全； ➢保护性能差，例如，当电网电压突然消失时，因为这些开关 不能自动复原，故它不能自动把电动机从电源切断，如果不另 加保护设备则可能发生意外。
➢学会设计一些较一、常用电器分类
8.1 常用电器元件
1.电器
用来接通或断开电路，以及用来控制、调节和保护用电设备的 电气器件。
2. 分类
精选ppt
3
电器元 件分类
按工作电 压等级
按动作 性质
高压电器：用于1200V,-1500V及以上电路中的 电器 低压电器：用于1200V（50HZ)以下,-1500V以下 电路中的电器
第八章 继电器-接触器控制系统
1．控制系统 生产机械的运动需要电动机的拖动，即电动机是拖动生产机械 的主体。但电动机的启动、调速、正反转、制动等的控制，则需要 另一套装置，即控制系统；
2．继电器－接触器控制系统 用继电器、接触器、按钮、行程开关等电器元件，按一定的接 线方式组成的机电传动（电力拖动）控制系统——继电器－接触器 控制系统。
精选ppt
7
1．接触器
接触器是一种在电磁力的作用下，能够自动地接通或断开带有 负载的主电路（如电动机）的自动控制电器。
接触器是继电器-接触器控制系统中最重要和常用的元件之一， 它的工作原理如图所示。t6-6.swf
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(2) 电弧的产生与灭弧装置
②磁吹灭弧 1－磁吹线圈 2－绝缘套 3－铁心 4－引弧角 5－导磁夹板 6－灭弧罩 7－动触头 8－静触头
磁吹灭弧示意图
20
5.1.1 电器的功能、分类和工作原理 三、电磁式电器的工作原理
3、触头系统
机 电 传 动 控 制
(2) 电弧的产生与灭弧装置
③金属栅片灭弧
1－金属栅片 2－触头 3－电弧
动触片装在转轴上，随转轴旋转而变更通、断位置。
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5.1.2 开关电器 二、组合开关
机 电 传 动 控 制
组合开关的触头系统
1－触头座 2－隔弧板 3－静触头 4－动触头 5－方轴
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组合开关示意图
5.1.2 开关电器 二、组合开关
机 电 传 动 控 制
28
5.1.2 开关电器 三、低压断路器
3
第5章 控制电器与继电器-接触器控制系统 内容 基本要求 重点 应用
机 电 传 动 控 制
第1部分 常用低压电器 熟悉原理特点 和表示符号 第2部分 电气控制线路 掌握基本环节 的基本控制规律 和控制方法 第3部分 电气控制系统 学会分析 分析 较复杂的电路 第4部分 电气控制系统 学会设计 的设计 较简单的电路
金属栅片灭弧示意图
21
5.1.2 开关电器 一、刀开关
刀开关又叫闸刀开关
机 电 传 动 控 制
一般用于不频繁操作的低压电路中，用作接通和切断电源。
有时也用来控制小容量电动机的直接起动与停机。 一般与熔断器串联使用，
以便在短路或过负荷时熔断器熔断而自动切断电路。
选用时主要考虑： ①回路额定电压、②长期工作电流、③短路电流等因素。
机 电 传 动 控 制
Ir为熔体的额定电流即熔体长期不熔断电流。
熔断器的安秒特性
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5.1.3 熔断器 二、常用的熔断器
① RC1A系列瓷插式熔断器 ② RL6系列螺旋式熔断器 ③ RM10系列无填料封闭管式熔断器 ④ RT12系列有填料封闭管式熔断器 ⑤ RLS2系列螺旋式快速熔断器
机 电 传 动 控 制
5.1.2 开关电器 三、低压断路器
机 电 传 动 控 制
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5.1.2 开关电器 四、开关的图形符号
机 电 传 动 控 制
刀开关的图形符号
低压断路器的 图形符号 组合开关的图形符号
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5.1.3 熔断器 一、熔断器的结构及工作原理
熔断器是一种利用物质过热熔化的性质制作的保护电器。 熔断器主要由熔体和安装熔体的熔管或熔座两部分组成。 当电路正常即电流为熔体的额定电流时，熔体长期不熔断； 当电路发生短路时，熔体能在瞬间熔断。 当电路发生严重过载时，熔体在较短时间内熔断； 电流与熔断时间的关系曲线称为安秒特性。 流过熔体的电流越大，熔断所需的时间越短。
⑥按有无触点分 有触点电器、无触点电器、混合式电器；
⑦按使用场合分 一般工业用电器、特殊工矿用电器、农用电器、
家用电器、其他场合(如航空、船舶、热带)用电器。
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5.1.1 电器的功能、分类和工作原理 三、电磁式电器的工作原理
1、电磁式电器的基本组成
机 电 传 动 控 制
在常用低压控制电器中大部分为电磁式电器
2、电磁机构 反力特性是指 弹簧反力F反与 工作气隙δ 之间的关系。
机 电 传 动 控 制
(2)电磁机构的工作原理
② 反力特性
2—拧紧释放弹簧时的反力特性 1—释放弹簧不变时的反力特性 3—放松释放弹簧时的反力特性
电磁机构 的反力特性
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5.1.1 电器的功能、分类和工作原理 三、电磁式电器的工作原理
3、触头系统
机 电 传 动 控 制
(1) 触头的结构形式和接触方式
触头的结构形式 桥式触头(a)(b) 指形触头(c) 触头的接触方式 点接触(a) 线接触(b) 面接触(c)
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5.1.1 电器的功能、分类和工作原理 三、电磁式电器的工作原理
3、触头系统
机 电 传 动 控 制
(2) 电弧的产生与灭弧装置
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5.1.1 电器的功能、分类和工作原理 三、电磁式电器的工作原理
2、电磁机构 吸力特性是指 电磁吸力 F 与 工作气隙δ 之间的关系。
机 电 传 动 控 制
(2)电磁机构的工作原理
电磁 吸力 线圈 电流
① 吸力特性
衔铁与铁心 吸合过程
交流电磁机构的吸力特性
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工作 气隙
直流电磁机构的吸力特性
5.1.1 电器的功能、分类和工作原理 三、电磁式电器的工作原理
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5.1.1 电器的功能、分类和工作原理 三、电磁式电器的工作原理
3、触头系统
机 电 传 动 控 制
(2) 电弧的产生与灭弧装置
①双断口灭弧 (电动力吹弧)
双断口灭弧示意图
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1—动触点 2—静触点 3—电弧
5.1.1 电器的功能、分类和工作原理 三、电磁式电器的工作原理
3、触头系统
机 电 传 动 控 制
机 电 传 动 控 制
②按控制对象分 低压配电电器、低压控制电器。
③按使用系统分 电力系统用电器、自动化通信系统用电器、
电力拖动及自动控制系统用电器；
④按工作职能分 手动操作电器、自动控制电器(切换、控制、保护)、
其他电器(稳压与调压、起动与调速、检测与变换等)
⑤按电器组合分 单个电器、成套电器与自动化装置；
触头分断时，在刚出现断口之际，由于两触头间距离极 小，其间将形成很强的电场，使阴极中的自由电子溢出 到气隙中并向阳极加速运动，这称为场致发射。 在电场作用下，大量带电粒子作定向运动形成电流，于 是绝缘的气体就变成了导体，致使两个触头间出现强烈 的火花，这就是所谓“电弧”。是一种气体放电现象。
常用的灭弧方法有: ①双断口灭弧；②磁吹灭弧；③金属栅片灭弧。
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5.1.1 电器的功能、分类和工作原理 三、电磁式电器的工作原理
2、电磁机构
机 电 传 动 控 制
(2)电磁机构的工作原理
当吸引线圈通入电流后，产生磁场； 磁通经铁心、衔铁和工作气隙形成闭合回路，产生电磁吸力；
衔铁在电磁吸力的作用下产生机械位移，被铁心吸合；
与此同时，衔铁还要受到弹簧的拉力等 与电磁吸力方向相反的反力的作用； 只有当电磁吸力大于反力时，衔铁才能可靠地被铁心吸住。 电磁机构的特性通常是指吸力特性和反力特性。
低压断路器又叫自动空气开关或自动开关。
特点 当电路发生短路、过载、欠电压等故障时， 能够自动切断电路，起到保护作用。 结构 主要由触点系统、操作机构和保护元件三部分组成。 原理 主触点靠操作机构（手动或电动）来闭合。 电磁脱扣器起短路保护和过流保护的作用。 欠压脱扣器起欠压保护作用。 热脱扣器起过载保护的作用。
电磁机构通常采用电磁铁的形式，
由吸引线圈、铁心和衔铁三部分组成，
其结构形式按衔铁的运动方式, 一般可分为直动式和转动式(拍合式)两种。
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5.1.1 电器的功能、分类和工作原理 三、电磁式电器的工作原理
2、电磁机构
机 电 传 动 控 制
(1)电磁机构的组成
直动式电磁机构示意图
1—衔铁 2—铁心 3—吸引线圈 转动式(拍合式)电磁机构示意图
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1—上胶盖 2—下胶盖 3—触刀座 4—触刀 5—瓷柄 6—胶盖紧固螺帽 7—出线端子 8—熔丝 9—触刀铰链 10—瓷底座 11—进线端子
5.1.2 开关电器 一、刀开关 3、封闭式负荷开关 （铁壳开关） 4、熔断器式刀开关
负荷开关 外形图
机 电 传 动 控 制
熔断器式刀开关结构示意图
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5.1.2 开关电器 一、刀开关
5.1.1 5.1.2 电器的功能、分类和工作原理 开关电器
机 电 传 动 控 制
5.1.3
5.1.4 5.1.5 5.1.6 5.1.7
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熔断器
主令电器 接触器 继电器 其它控制器件
5.1.1 电器的功能、分类和工作原理 一、电器的功能
电器就是广义的电气设备
机 电 传 动 控 制
在工业意义上，电器是指：
1－衔铁 2－铁心 3－线圈 4－短路环 交流电磁铁的短路环
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5.1.1 电器的功能、分类和工作原理 三、电磁式电器的工作原理
2、电磁机构
机 电 传 动 控 制
(2)电磁机构的工作原理
④交流电磁机构短路环的作用
加短路环后的磁通和电磁吸力图
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5.1.1 电器的功能、分类和工作原理 三、电磁式电器的工作原理
能根据特定的信号和要求， 自动或手动地接通或断开电路，
断续或连续地改变电路参数，
实现对电路或非电对象的 切换、控制、保护、检测、变换、调节的电气设备。
电器：一种能控制电路的设备 最基本的功能——“通”“断”→“开”“关”。
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5.1.1 电器的功能、分类和工作原理 二、电器的分类
①按电压等级分 高压电器、低压(交流1200V直流1500V及其以下)电器
2、电磁机构
机 电 传 动 控 制
(2)电磁机构的工作原理
③吸力特性和反力特性的配合
1-吸合时最小吸力特性 2-释放时允许最大吸力特性
吸力特性和反力特性
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特性的配合
5.1.1 电器的功能、分类和工作原理 三、电磁式电器的工作原理
2、电磁机构
机 电 传 动 控 制
(2)电磁机构的工作原理
④交流电磁机构短路环的作用
第5章 控制电器与继电器-接触器控制系统
5.1 常用控制电器与执行电器 5.2 继电器-接触器控制的常用基本线路 5.3 继电器-接触器控制线路举例 5.4 继电器-接触器控制线路设计简介
机 电 传 动 控 制