工厂电气控制技术(第二版) 项目二 三相鼠笼式异步电动机双向运行控制线路
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11 5 February 2019
工作原理为： 当有金属物体靠近一个以一定频率稳定振荡的高频振 荡器的感应头附近时，由于感应作用，该物体内部会产生 涡流及磁滞损耗，以致振荡回路因电阻增大、能耗增加而 使振荡减弱，直至停止振荡。检测电路根据振荡器的工作 状态控制输出电路的工作，输出信号去控制继电器或其他 电器。以达到控制目的。
图2‐8 交流两线接近开关的外形和接线方式 a) 外形 b) 接线方式 c) 符号 1－感应面 2－圆柱螺纹型外壳 3－LED指示 4－电缆
12 5 February 2019
3.
微动开关
微动开关是行程非常小的瞬时动作开关，其特点是操 作力小和操作行程短。
图2‐9 微动式行程开关 1－推杆 2－弹簧 3－压缩弹簧4－ 动断触点 5－动合触点
接近开关
接近开关又称为无触点位置开关，是一种与运动部件 无机械接触而能操作的位置开关。 按工作原理来分，接近开关有高频振荡型、感应电桥 型、霍尔效应型、光电型、永磁及磁敏元件型、电容型和 超声波型等多种类型，其中以高频振荡型最为常用。其电 路结构可以归纳为如图2‐7所示的几个组成部分。
表2‐1 常见故障及处理方法
6 5 February 2019
（1）型号及含义
7 5 February 2019
（2）结构及工作原理
图2‐4 位置开关实物图 a) 直动式行程开关 b) 单轮滚动式行程开关 b) c) 微动开关d) 双轮滚动式行程开关 e) 接近开关
8 5 February 2019
图2‐5 直动式行程开关 1－动触头 2－静触头 3－推杆
5 February 2019
2.1 相关知识
2.1.2 位置开关
位置开关是操动机构在机器的运动部件到达一个预定 位置时操作的一种指示开关。
１． 行程开关
行程开关是一种按工作机械的行程，发出操作命令以 控制其运动方向和行程大小的开关。其作用原理与按钮相 同，区别在于它不是靠手指的按压而是利用生产机械运动 部件的碰压使其触头动作，从而将机械信号转变为电信号， 用以控制机械动作或用作程序控制。
图2‐6 滚轮旋转式行程开关的内部结构及行程开关的符号 1－滚轮 2－上传臂 3－盘形弹簧 4－推杆 5－小滚轮 6－擒纵件 7－压缩弹簧 8－左右弹簧
9 5 February 2019
1）直动式行程开关的动作原理如图2‐5所示。其作 用原理与按钮相同，只是它用运动部件上的挡铁碰压行 程开关的推杆。 这种开关不宜用在碰块移动的速度小于0.4m/min的场 合。
2.2.1 双向运转控制线路 1. 组合开关控 制双向运转
图2‐1 组合开关正反转控制电路
15 5 February 2019
工作原理：
如图2‐1所示，线路的工作原理如下： 合上QS，操作组合开关SA，当手柄处于“停”位置时， SA的 动、静触头不接触，电路不通，电动机不转；当手柄扳至“顺”位 置时，SA的动触头和左边的静触头相接触，按下SB2，KM线圈得电， KM的三对主触头闭合，同时KM的自锁触头也闭合，电路按L1－U、 L2－V、L3－W接通，输入电动机定子绕组的电源电压为L1－L2－ L3，电动机正转；当手柄扳至“倒”位置时，SA的动触头和右边的 静触头相连接，电路按L1－W、L2－V、L3－U接通，输入电动机定 子绕组的电源相序变为L3－L2－L1，电动机反转。 注意：当电动机处于正转状态时，要使它反转，应先把手柄扳 到“停”的位置（或按下SB1），使电动机先停转，然后再把手柄扳 到“倒”的位置，使它反转。若直接把手柄由“顺”扳至“倒”的 位置，电动机的定子绕组会因为电源突然反接而产生很大的反接电 流，易使电动机定子绕组因过热而损坏。
项目二 三相异步电动机的双向运转 控制线路设计、安装与调试
2.1 2.2 2.3 相关知识 电气控制线路 知识拓展
1 5 February 2019
2.1 相关知识
2.1.1 组合开关
组合开关又叫转换开关，实质为刀开关，常用于交 流50Hz、380V以下及直流220V以下的电气线路中，非频 繁的接通和分断电路、换接电源和负载以及控制5kW以 下小容量感应电动机的启动、停止和正反转。 种类有单极、双极、三极和四极等几种。外形、符 号、内部结构如图1‐2所示。组合开关的型号及含义：
13 5 February 2019
LXW系列微动开关（以下 简称微动开关）适用于交流 50HZ（60Hz），额定工作电 。 压250V，额定电流16A的控 制电路中，将机械信号转换 为电器信号，作为控制电路 的通断行程之用。由于优异 的设计，动作准确、可靠。
14 5 February 2019
2.2 电气控制线路
5Hale Waihona Puke BaiduFebruary 2019
图1‐2 组合开关 a) 实物图 b) 结构图 c)符号
3.组合开关的选用 组合开组合开关应根据电源种类、电压等级、 所需触头数、接线方式和负载容量进行选用。 （1） 用于照明或电热电路时，组合开关的 额定电流应等于或大于电路中各负载电流的总和。 （2） 用于直接控制异步电动机的启动和正、 反转时，开关的额定电流一般取电动机额定电流 的1.5～2.5倍。
5 February 2019
4.组合开关的安装与使用
（1）HZ10系列组合开关应安装在控制箱（或壳体） 内，其操作手柄最好在控制箱的前面或侧面。开关为断开 状态时应使手柄在水平旋转位置。HZ3系列组合开关外壳 上的接地螺钉应可靠接地。 （2）若需在箱内操作，开关最好装在箱内右上方， 并且在它的上方不安装其它电器，否则应采取隔离或绝缘 措施。 （3）组合开关的通断能力较低，不能用来分断故障 电流。用于控制异步电动机的正反转时，必须在电动机完 全停止转动后才能反向启动，且每小时的接通次数不能超 过15～20次。
１． 组合开关型号及含义
5 February 2019
2.组合开关的结构与工作原理
HZ10－10/3的三对静触头分 别装在三层绝缘垫板上，并附有 接线柱，用于与电源及用电设备 相接。动触头和绝缘垫板一起套 在附有手柄的方形绝缘转轴上。 手柄和转轴能在平行于安装面的 平面内，沿顺时针或逆时针方向 每次转动90度。带动三个动触头 分别与三对静触头接触或分离， 实现接通或分断电器的目的。开 关的顶盖部分是由滑板、凸轮、 扭簧和手柄等构成的操作机构。
2）滚轮旋转式行程开关的动作原理如图2‐6所示。为了 克服直动式行程开关的缺点，可采用能瞬时动作的滚轮旋转 式行程开关。 这类行程开关适用于低速运动的机械。 行程开关在电路图中的符号如图2‐6所示。 （3）选用行程开关 主要根据动作要求、安装位置及触头数量选择。
10 5 February 2019
2.
工作原理为： 当有金属物体靠近一个以一定频率稳定振荡的高频振 荡器的感应头附近时，由于感应作用，该物体内部会产生 涡流及磁滞损耗，以致振荡回路因电阻增大、能耗增加而 使振荡减弱，直至停止振荡。检测电路根据振荡器的工作 状态控制输出电路的工作，输出信号去控制继电器或其他 电器。以达到控制目的。
图2‐8 交流两线接近开关的外形和接线方式 a) 外形 b) 接线方式 c) 符号 1－感应面 2－圆柱螺纹型外壳 3－LED指示 4－电缆
12 5 February 2019
3.
微动开关
微动开关是行程非常小的瞬时动作开关，其特点是操 作力小和操作行程短。
图2‐9 微动式行程开关 1－推杆 2－弹簧 3－压缩弹簧4－ 动断触点 5－动合触点
接近开关
接近开关又称为无触点位置开关，是一种与运动部件 无机械接触而能操作的位置开关。 按工作原理来分，接近开关有高频振荡型、感应电桥 型、霍尔效应型、光电型、永磁及磁敏元件型、电容型和 超声波型等多种类型，其中以高频振荡型最为常用。其电 路结构可以归纳为如图2‐7所示的几个组成部分。
表2‐1 常见故障及处理方法
6 5 February 2019
（1）型号及含义
7 5 February 2019
（2）结构及工作原理
图2‐4 位置开关实物图 a) 直动式行程开关 b) 单轮滚动式行程开关 b) c) 微动开关d) 双轮滚动式行程开关 e) 接近开关
8 5 February 2019
图2‐5 直动式行程开关 1－动触头 2－静触头 3－推杆
5 February 2019
2.1 相关知识
2.1.2 位置开关
位置开关是操动机构在机器的运动部件到达一个预定 位置时操作的一种指示开关。
１． 行程开关
行程开关是一种按工作机械的行程，发出操作命令以 控制其运动方向和行程大小的开关。其作用原理与按钮相 同，区别在于它不是靠手指的按压而是利用生产机械运动 部件的碰压使其触头动作，从而将机械信号转变为电信号， 用以控制机械动作或用作程序控制。
图2‐6 滚轮旋转式行程开关的内部结构及行程开关的符号 1－滚轮 2－上传臂 3－盘形弹簧 4－推杆 5－小滚轮 6－擒纵件 7－压缩弹簧 8－左右弹簧
9 5 February 2019
1）直动式行程开关的动作原理如图2‐5所示。其作 用原理与按钮相同，只是它用运动部件上的挡铁碰压行 程开关的推杆。 这种开关不宜用在碰块移动的速度小于0.4m/min的场 合。
2.2.1 双向运转控制线路 1. 组合开关控 制双向运转
图2‐1 组合开关正反转控制电路
15 5 February 2019
工作原理：
如图2‐1所示，线路的工作原理如下： 合上QS，操作组合开关SA，当手柄处于“停”位置时， SA的 动、静触头不接触，电路不通，电动机不转；当手柄扳至“顺”位 置时，SA的动触头和左边的静触头相接触，按下SB2，KM线圈得电， KM的三对主触头闭合，同时KM的自锁触头也闭合，电路按L1－U、 L2－V、L3－W接通，输入电动机定子绕组的电源电压为L1－L2－ L3，电动机正转；当手柄扳至“倒”位置时，SA的动触头和右边的 静触头相连接，电路按L1－W、L2－V、L3－U接通，输入电动机定 子绕组的电源相序变为L3－L2－L1，电动机反转。 注意：当电动机处于正转状态时，要使它反转，应先把手柄扳 到“停”的位置（或按下SB1），使电动机先停转，然后再把手柄扳 到“倒”的位置，使它反转。若直接把手柄由“顺”扳至“倒”的 位置，电动机的定子绕组会因为电源突然反接而产生很大的反接电 流，易使电动机定子绕组因过热而损坏。
项目二 三相异步电动机的双向运转 控制线路设计、安装与调试
2.1 2.2 2.3 相关知识 电气控制线路 知识拓展
1 5 February 2019
2.1 相关知识
2.1.1 组合开关
组合开关又叫转换开关，实质为刀开关，常用于交 流50Hz、380V以下及直流220V以下的电气线路中，非频 繁的接通和分断电路、换接电源和负载以及控制5kW以 下小容量感应电动机的启动、停止和正反转。 种类有单极、双极、三极和四极等几种。外形、符 号、内部结构如图1‐2所示。组合开关的型号及含义：
13 5 February 2019
LXW系列微动开关（以下 简称微动开关）适用于交流 50HZ（60Hz），额定工作电 。 压250V，额定电流16A的控 制电路中，将机械信号转换 为电器信号，作为控制电路 的通断行程之用。由于优异 的设计，动作准确、可靠。
14 5 February 2019
2.2 电气控制线路
5Hale Waihona Puke BaiduFebruary 2019
图1‐2 组合开关 a) 实物图 b) 结构图 c)符号
3.组合开关的选用 组合开组合开关应根据电源种类、电压等级、 所需触头数、接线方式和负载容量进行选用。 （1） 用于照明或电热电路时，组合开关的 额定电流应等于或大于电路中各负载电流的总和。 （2） 用于直接控制异步电动机的启动和正、 反转时，开关的额定电流一般取电动机额定电流 的1.5～2.5倍。
5 February 2019
4.组合开关的安装与使用
（1）HZ10系列组合开关应安装在控制箱（或壳体） 内，其操作手柄最好在控制箱的前面或侧面。开关为断开 状态时应使手柄在水平旋转位置。HZ3系列组合开关外壳 上的接地螺钉应可靠接地。 （2）若需在箱内操作，开关最好装在箱内右上方， 并且在它的上方不安装其它电器，否则应采取隔离或绝缘 措施。 （3）组合开关的通断能力较低，不能用来分断故障 电流。用于控制异步电动机的正反转时，必须在电动机完 全停止转动后才能反向启动，且每小时的接通次数不能超 过15～20次。
１． 组合开关型号及含义
5 February 2019
2.组合开关的结构与工作原理
HZ10－10/3的三对静触头分 别装在三层绝缘垫板上，并附有 接线柱，用于与电源及用电设备 相接。动触头和绝缘垫板一起套 在附有手柄的方形绝缘转轴上。 手柄和转轴能在平行于安装面的 平面内，沿顺时针或逆时针方向 每次转动90度。带动三个动触头 分别与三对静触头接触或分离， 实现接通或分断电器的目的。开 关的顶盖部分是由滑板、凸轮、 扭簧和手柄等构成的操作机构。
2）滚轮旋转式行程开关的动作原理如图2‐6所示。为了 克服直动式行程开关的缺点，可采用能瞬时动作的滚轮旋转 式行程开关。 这类行程开关适用于低速运动的机械。 行程开关在电路图中的符号如图2‐6所示。 （3）选用行程开关 主要根据动作要求、安装位置及触头数量选择。
10 5 February 2019
2.