电力拖动控制线路与技能训练教案

第一单元低压电器一、低压电器的分类和常用术语。

电力拖动；是指用电动机拖动生产机械的工作机构，使之运转的一种方法。

电力拖动系统由控制设备、电动机、传动机构、工作机构组成。

二、低压熔断器1、作用：短路保护2、符号：3、分类：RC1A系列、RL1A系列4、选用：不频繁启动I FUN=（~）I MN（I MN为电机I N）频繁启动 I FUN=（3~）I MN5、安装要求：低进高出（下进上出）三、低压开关1、用途：控制作用和保护作用2、结构：电磁脱扣器、热脱扣器、欠压脱扣器3、选用：断路器电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流应大于负载电路正常工作（K=1~7）峰值电流：I ≥KIST四、主令电器1、按钮分类：停止按钮、启动按钮、复合按钮符号；原理：按下：常闭先断开常开后闭合；松开：常开先断开常闭后闭合。

型号：LA10-3H2、行程开关结构：P37符号：原理：撞压：常闭先断开常开后闭合；分开：常开先断开常闭后闭合。

五、接触器1、型号：CJT1-202、结构：3、符号：六、继电器1、作用：根据输入信号（电量或非电量）的变化，来接通或分断小电流电路（如控制电路），实现自动控制和保护电力拖动装置的电器。

2、分类：按输入信号的性质分：电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器、压力继电器按工作原理分：电磁式继电器、电动式继电器、感应式继电器、晶体管式继电器、热继电器按输出方式分：有触点继电器、无触点继电器3、结构：任何一种继电器，都主要分为三个部分：感测机构：把感测到的电量或非电量传递给中间机构，并将它与预定值（整定值）相比较中间机构：当比较值达到预定值（过量或欠量时），使执行机构动作执行机构：执行动作一、电磁式继电器1、中间继电器：具有多组触头，所以当其他电器的触头数或触点容量不够时，可借助中间继电器作中间转换，来控制多个元件或回路。

2、电流继电器电流继电器：反映输入量为电流的继电器。

它的线圈串联在被测电路中，当通过线圈的电流达到预定值时，其触头动作。

一般电流继电器的线圈的匝数少，导线粗，阻抗小（可降低串入电流继电器线圈后，对原电路工作状态的影响）。

可分为过电流继电器和欠电流继电器。

（1）过电流继电器（2）欠电流继电器3、电压继电器（1）过电压继电器：用于对电路或设备的过电压保护。

（2）欠压继电器：当电压降至某一规定范围时释放的电压继电器。

当继电器的电压降至接近消失时才释放的电压继电器。

二、时间继电器利用电磁原理或机械动作原理来实现触头延时闭合或分断的自动控制电器。

分类：电磁式、电动式、空气阻尼式、晶体管式（空气阻尼式和晶体管式应用比较多）三、热继电器利用流过继电器的电流所产生的热效应而反时限动作（指电器的延时动作时间随通过电路电流的增加而缩短）的自动保护电器。

作用：与接触器配合使用，用作电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行的保护、其他电气设备发热状态的控制。

1、结构、工作原理结构的核心是发热元件，包括双金属片和绕在外面的电阻丝。

工作原理：将热元件串联在主电路中，常闭触头串联在控制电路中，当过载发生，电流会增加，电阻丝发热增多，温度升高，双金属片弯曲，常用闭触头断开。

定子绕组接成三角形的电动机，必须采用三极带断相保护装置的热继电器，才能实现断相保护。

2、型号含义JR36-20额定电流20A36系列具有断相保护、温度裣、自动与手动复位功能。

3、选用与安装所保护的电动机的额定电流来确定规格和热元件的电流等级。

安装时热继电器应安装在其他电器的下方，以免受到其他电器发热的影响。

导线的粗细会影响热元件传导到外部热量的多少，所以应注意按规定选择。

四、速度继电器反映转速和转向的继电器。

输入为旋转速度的快慢。

与接触器配合实现对电动机的反接制动控制。

1、结构与原理继电器的轴与电机的轴同步旋转，带动转子旋转，产生旋转磁场，定子绕组中有感应电动势（电流）产生，通电导体在磁场中受力产生转距，定子发生偏转。

2、选用与安装速度继电器的转轴应与电动机同轴连接，且使两轴的中心线重合。

金属外壳应可靠接地。

五、压力继电器根据压力源压力的变化情况决定触头的断开或闭合。

经常用于机械设备的液压或气压控制系统中。

当管路压力超过整定值时，通过缓冲器和橡皮膜顶起顶杆，推动微动开关使其触头动作。

六、固态继电器SSR，又叫半导体继电器。

具有相当于电磁继电器的功能，但没有可动部件。

是一种四端组件，即一组输入、一组输出。

第二单元、电动机的基本控制线路一、三相异步电动机的正传控制线路当启动按钮松开后，接触器通过自身的辅助敞开出头使其线圈保持的店的作用，叫做自锁。

与启动按钮并联，起自锁作用的辅助常开触头叫做自锁触头。

1、电路图2、原理在接触器自锁正转控制线路中，增加一只热继电器KH，构成了具有过载保护的自锁正转控制线路。

若电动机在运行过程中，由于过载或其他原因使电流超过额定值，热继电器的串接在主电路中的热元件因受热发生弯曲，通过传动机构使串接在控制电路中的常闭触头分断，切断控制电路。

接触器KM线圈失电，主触头和自锁触头分断，电动机M失电停转。

在三相异步电动机控制线路中，熔断器不能起到过载保护的作用（在低压电器控制电路中可以），是因为三相异步电动机的启动电流远大于额定电流，若用熔断器做过载保护，则在电动机启动时一定会熔断，所以只能选择额定电流较大的熔断器，用于短路保护。

热继电器的动作时间太长，不能用于短路保护，只能用于过载保护。

二、接触器联锁正反转控制线路当一个接触器得电动作时，通过其辅助常闭触头使另一个接触器不能得电动作，接触器之间这种相互制约的作用叫做接触器联锁（或互锁）。

实现作用的辅助常闭触头称为联锁触头（或互锁触头），联锁用符号“”表示。

1、电路图2、工作原理：先合上开关QS。

按下SB1，KM1线圈得电，KM1自锁触头闭合自锁，KM1主触头闭合，同时KM1联锁触头分断对KM2联锁，电动机M启动连续正转，工作台向左运动，移至限定位置时，挡铁1碰撞位置开关SQ1，SQ1-1常闭触头先分断，KM1线圈失电KM1自锁触头分断解除自锁，KM1主触头分断，KM1联锁触头恢复闭合解除联锁，电动机M失电停转，工作台停止左移，同时SQ1-2后闭合，使KM2自锁触头闭合自锁，KM2主触头闭合，同时KM2联锁触头分断对KM1联锁，电动机M 启动连续反转，工作台右移（SQ1触头复位），移至限定位置时，挡铁2碰撞位置开关SQ2，SQ2-1先分断，KM2线圈失电，KM2自锁触头分断解除自锁，KM2主触头分断，KM2联锁触头恢复闭合解除联锁，电动机M失电停转，工作台停止左移，同时SQ2-2后闭合，使KM1自锁触头闭合自锁，KM1主触头闭合，同时KM1联锁触头分断对KM2联锁。

电动机M启动连续正转，工作台向左运动，以次循环动作使机床工作台实现自动往返动作。

三、位置控制与自动往返控制线路1、位置控制线路利用生产机械运动部件上的挡铁与行程开关碰撞，使其触头动作来接通或断开电路，以实现对生产机械运动部件的搁置或行程的自动控制的方法称为位置控制，又称行程控制或限位控制。

实现这种控制要求所依靠的主要电器是行程开关。

利用生产机械运动部件上的挡铁与行程开关碰撞，使其触头动作来接通或断开电路，以实现对生产机械运动部件的位置或行程的自动控制的方法称为位置控制，又称行程控制或限位控制。

实现这种控制要求所依靠的主要电器是行程开关2、自动往返控制线路四、顺序控制与多地控制线路一、顺序控制线路要求几台电动机的启动或停止必须按一定的先后顺序来完成的控制方式，叫做电动机的顺序控制。

1、主电路实现顺序控制线路的特点是电动机M2的主电路接在KM主触头的下面。

2、控制电路实现顺序控制二、多地控制能在两地或多地控制同一台电动机的控制方式叫做电动机的多地控制。

对三地或多地控制，只要把各地的启动按钮并接、停止按钮串接就可以实现。

五、三相异步电动机的降压启动控制线路直接起动是一种简单、可靠、经济的起动方法，但电动机起动电流Ist为额定电流IN的4~7倍。

过大的起动电流一方面会造成电网电压显著下降，直接影响在同一电网工作的其他电动机及用电设备正常运行；另一方面电动机频繁起动会严重发热，加速线圈老化，缩短电动机的寿命。

1、鼠笼异步电动机定子绕组串接电阻降压启动控制线路电动机启动电阻的短接时间由时间继电器自动控制。

串电阻降压启动控制线路2.定子串自耦变压器（TM）降压启动控制（1）自耦变压器降压启动的方法自耦变压器降压启动是指电动机启动时利用自耦变压器来降低加在电动机定子绕组上的启动电压。

待电动机启动后，再使电动机与自耦变压器脱离，从而在全压下正常运动。

这种降压启动分为手动控制和自动控制两种。

接线：自耦变压器的高压边投入电网，低压边接至电动机，有几个不同电压比的分接头供选择。

特点：设自耦变压器的变比为K，原边电压为U1，副边电压U2=U1/K，副边电流I2（即通过电动机定子绕组的线电流）也按正比减小。

又因为变压器原副边的电流关系I1=I2/K，可见原边的电流（即电源供给电动机的启动电流）比直接流过电动机定子绕组的要小，即此时电源供给电动机的启动电流为直接启动时1/K2倍。

由于电压降低为1/K倍，所以电动机的转矩也降为1/K2倍。

自耦变压器副边有2～3组抽头，如二次电压分别为原边电压的80%、60%、40%。

自耦变压器降压启动优点：可以按允许的启动电流和所需的启动转矩来选择自耦变压器的不同抽头实现降压启动，而且不论电动机的定子绕组采用Y或Δ接法都可以使用。

缺点：设备体积大，投资较贵。

（2）自耦变压器降压启动控制线路自耦变压器降压启动控制线路如下图所示。

定子串自耦变压器降压启动控制线路（1）星形—三角形(Y-△)降压启动的方法星形—三角形降压启动是指电动机启动时，把定子绕组接成星形(Y)，以降低启动电压，限制启动电流；待电动机启动后，再把定子绕组改接成三角形(△)，使电动机全压运行。

只有正常运行时定子绕组作三角形(△)联接的异步电动机才可采用这种降压启动方法。

电动机启动时，接成星形，加在每相定子绕组上的启动电压只有三角形接法直接启动时的，启动电流为直接采用三角形接法时的1/3，启动转矩也只有三角形接法直接启动时的1/3。

所以这种降压启动方法，只适用于轻载或空载下启动。

星形—三角形降压启动的最大优点是设备简单，价格低，因而获得较广泛的应用。

缺点是只用于正常运行时为Δ接法的电动机，降压比固定，有时不能满足启动要求。

（2）星形—三角形(Y-△)降压启动控制线路控制线路及电路组成：三相异步电动机的Y—Δ降压启动控制线路如下图所示，它主要有以下元器件组成：三相异步电动机的Y—Δ降压启动控制线路①起动按钮SB2：手动按钮开关，可控制电动机的起动运行。

②停止按钮SB1：手动按钮开关，可控制电动机的停止运行。