第三单元三相异步电动机的启动与反转..

第三单元 三相异步电动机的启动与反转

三、课堂探析 （一）探析问题

【问题一】 三相异步电动机启动与负载转矩有哪些关系？是否负载越大，启动电流越大？

【解题思路】：

（1）根据启动转子电流的公式220

2

2

202X

r E I st +=

可知，转子启动电流与负载大小无关，它只与E 20、r 2和

X 20这几个量有关，E 20的大小决定于电源电压、r 2和X 20决定于电动机本身参数。

（2）根据电动机磁动势平衡方程式102211N I N I N I ?

?

?

=+可以得到I 1st ，从而得到电动机启动电流的大小是由电机本身参数、电源电压大小决定而与负载大小无关。 【解题过程】：

启动电流是指n =0时的定子电流，它与电机本身参数、电源电压大小有关，与负载大小无关。负载大小对启动的影响表现在如负载转矩大于电机的启动转矩，电机将无法启动，此时n =0，定转子长时间承受很大的启动电流，很快烧坏电机； 如果电机带重负载启动，虽然电机启动转矩比负载转矩大一些，但电机加速过程慢，启动时间长，会引起电机过热。 【归纳总结】：

（1）启动电流不是转子启动电流而是定子启动电流；

（2）定子启动电流的分析必须要通过先分析转子启动电流，再通过电动机磁动势平衡方程式才能得到。

【问题二】 三相异步电动机在轻载启动和重载启动时，启动转矩是否相等？为什么？

【解题思路】：

根据电动机的机械特性曲线，可以看出起动转矩的大小与负载的大小无关，启动转矩只于电源电压、电动机的结构、转子的起动电流和转子启动瞬间的功率因数有关。 【解题过程】：

启动转矩相等。在启动瞬间转子启动电流和转子绕组的功率因数是相等的，由起动转矩公式

st st m T st I C T 22cos ?φ=可知启动转矩也是相等的，起动转矩与负载大小无关。

【归纳总结】：

既可以用机械特性解题，也可以用转矩公式来解题，两种方法何以相互验证。

【问题三】 若三相异步电动机在额定电压下启动，其启动电流是额定电流的6倍，问启动时的电磁转矩是否也为额定电磁转矩的6倍？为什么？

【解题思路】：

起动转矩与启动电流不成正比关系。注意启动电流是电动机的定子电流，而决定启动转矩的是电动机的转子启动电流，所以分析是要从转子侧进行分析。 【解题过程】： 起动转矩不是额定转矩的6倍。根据电磁转矩公式可得到起动转矩公式为st st m T st I C T 22cos ?φ=，而

220

2

2

22cos X

r r st +=

?，在启动时转子感抗达到最大，所以启动时的功率因数st 2cos ?很小，因此启动转

矩达不到额定转矩的6倍，一般只有3~4倍。 【归纳总结】：

做此类的题目要理清思路，要知道为什么起动电流会很大，这个分析要通过磁路；为什么起动电流大而启动转矩并不是很大，要通过电磁转矩公式分析。

【问题四】 三相绕线式异步电动机转子回路中串三相对称电抗器启动时，能否改善启动性能？为什么？

【解题思路】：

绕线式异步电动机在转子绕组中串联可调电阻器可以改善启动性能，改善启动性能是指既能减小启动电流又可以增加起动转矩。转子回路串三相对称电抗器启动时能否改善启动性能，应该从启动电流和启动转矩入手进行分析。起动电流利用转子启动电流公式和电动势平衡方程式来分析（220

22

202X

r E I st +=

，

102211N I N I N I ?

?

?

=+），启动转矩通过电磁转矩与转子电流关系式分析（st st T st I C T 22cos ?Φ=，220

2

2

22cos X

r r st +=

?）

【解题过程】：

不能。 转子回路串三相对称电抗器启动虽然能减小启动电流（220

2

2

202X

r E I st +=

，式子中X 20增大，E 20、

r 2未变，所以I 2st 减小，由102211N I N I N I ?

?

?

=+可知，电动机启动电流减小），但启动转矩也减小很多。（st st T st I C T 22cos ?Φ=，220

2

2

22cos X

r r st +=?转子绕组功率因数太低，I 2st 和T st 都减小，所以启动转

矩减小很多。）

【归纳总结】：

分析是否改善启动性能，应该从起动电流的减小和起动转矩的增大入手进行分析。

【问题五】

【解题思路】：

首先由额定功率与额定电流的关系求出额定电流，再根据Y 形启动的启动电流与全压启动的电流的关系求出降压启动的启动电流。 【解题过程】：

A I I A I I A

U P I st stY N st N N N

N 47.304.913

1

314.9123.156623.1588

.085.038037500cos 3=?==

=?===???=

=

η

?

【问题六】

【解题思路】：

对于告知具体功率、电网容量（或变压器容量）电动机能否直接启动，要利用直接启动的经验公式：

N

N

N st P S I I 443+

≤来进行验证，如果满足就可以，反之则不可以直接启动。 【解题过程】：

VA

S P S I I P S N N N N

st

N N k 420204)4

36(443626220410043443=??-≥'

'+≤∴>==?+=+时可以直接启动

不许直接启动

【归纳总结】：

有具体条件的要用经验公式进行验证。一般情况下，电动机容量在7.5kW 以下的电动机可以直接启动。

【问题七】

【解题思路】：

在考虑电动机是轻载还是空载启动，主要是看其起动转矩的大小。当串电阻器启动，在启动时的转子功率因数比较大。而串频敏变电阻器启动启动，由于频敏变电阻器是一个铁心损耗非常大的三相电抗器，启动是频率很高，所以对应的功率因数很低。两者都可以降低启动电流，但串电阻器启动的起动转矩大于串频敏变电阻器启动的起动转矩。 【解题过程】：

绕线式异步电动机转子串电阻器启动，启动时的功率因数比较高（220

2

2

22cos X

r r st +=

?，r 2增大，X 20

未变）转子串电阻器启动时启动转矩最大可以达到最大电磁转矩T m ；转子串频敏变电阻器启动，启动时功率因数并不是很高（频敏变电阻器是个大电感元件，所以转子的X 20大大增加，r 2虽也有所增加，但增加幅度不大，因此启动时功率因数不高），串频敏变电阻器启动时，起动转矩只有最大电磁转矩T m 的50%~60%。 【归纳总结】：

看电动机能否重载启动，主要看其启动时的启动转矩，而启动转矩主要取决于起动电流和功率因数。

第四节三相异步电动机的制动、调速及选用原则

三、课堂探析

（一）探析问题

【问题一】：如图所示，三相异步电动机由A点状态沿AB连续缓慢地过渡到B点状态。由A 到B的过程是（ A ）

【解题思路】：

三相异步电动机的调速有三种方法，每种调速方法的机械特性是不同的，改变转差率调速（改变转子电阻或改变电源电压），由于电源频率和电动机磁极对数未变，所以同步转速也不变；变极调速和变频调速，都改变了旋转磁场的同步转速，但变极调速同步转速的关系是2倍（或1/2），从图中可以看出，两根曲线中的同步转速不是2倍（或1/2）的关系，所以应该是变频调速。

【归纳总结】：

熟练掌握各种调速的机械特性和特点，就可以轻松解题。

【问题三】几种电气制动的工作原理、特点和转差率的范围是什么？

【解题思路】：

从几种制动的特性搞清几种制动的工作过程和工作原理。

【解题思路】：

三相异步电动机的选择一般要考虑到电动机的电压和频率、电动机的工作环境、电动机的负载情况和电动机的转速及电动机种类这几个方面，对于这几个方面要综合考虑，根据具体的情况进行正确的选择。【解题过程】：

1．三相异步电动机的电压和频率的选择

电动机电压必须与供电电压相一致，我国Y及Y2系列笼型异步电动机的额定电压与供电电压一致，为380V。有些功率较大的三相异步电动机（100kW以上），在允许的条件下可选用3~10kV的高压电机。

电动机的频率必须与供电电源频率一致，我国为50H Z，国外有些国家为60 H Z。

2．按电动机工作环境选择防护型式

一般拖动用三相异步电动机的外壳防护型式有开启式、防护式和封闭式，在比较干燥、尘土较少、不会有水滴、杂物等浸入的场合可选用防护式；如与上述使用环境不相符的作一般拖动用的则可选用封闭式；如在水中工作的可选用水密式或潜水式；特殊场合、易燃、易爆工厂及矿井应选用防爆式。

3．根据负载情况来选择

（1）电动机功率的选择

电动机的功率要满足负载的要求。一般来说，电动机的额定功率要比负载的功率大些，以留有余地，但也不能太大，以免造成大马拉小车的现象，这样会使电动机工作时效率及功率因数较低，造成浪费。反之，如果选择的电动机的功率比负载功率小，电动机长期处于过载运行，会出现因绝缘老化而容易烧毁，这更不可取。

（2）电动机定额工作制的选择

电动机按其工作方式不同分为连续工作制、短时工作制和断续周期工作制三种，原则上，电动机与生产机械的工作方式应该一致，但也可用连续工作制的电动机来代替。

4．电动机转速的选择

各种负载有一定的转速要求，选用电动机时必须满足这些要求。如电动机和负载转速要求不一致时，可用皮带轮或齿轮等变速装置变速。一般情况下选用4极三相异步电动机为宜。因为在功率相同的情况下，2极电动机机械磨损大，启动电流也相应较大，而启动转矩较小；如果电动机极数多，则转速低，使电动机体积、尺寸大，价格贵，且效率也较低。

5．电动机种类的选择

三相笼型异步电动机：在不要求调速和启动性能不高的场合，如各种机床、水泵等生产机械应优先选用。

三相绕线转子异步电动机：在启动、制动比较频繁，启动、制动转矩较大，而且有一定调速要求的生产机械上，如桥式起重机、矿井提升机等优先选用。

【归纳总结】：

三相异步电动机的选择要根据实际情况具体考虑，不能仅仅考虑其中的某一点。

第五节单相异步电动机的结构、启动原理及其反转

三、课堂探析

（一）探析问题

【问题二】单相异步电动机中电阻分相和电容分相有什么异同？各自适用的场合？

【解题思路】：

电阻分相式是利用在副绕组中增加一定的电阻，使得通入两个绕组中的电流产生一定的相位差；而电容分相式是利用在副绕组中串入合适的电容，使得通入两个绕组中的电流产生一定的相位差，目地都是得到一个旋转磁场。由于通入两个绕组中的电流的相位差不同，所以产生的磁场也不相同。

【解题过程】：

相同点：都可以产生旋转磁场，使得单相异步电动机得到起动转矩。

不同点：电阻分相式只能产生一个椭圆形旋转磁场，启动转矩比较小；电容分相式可以产生一个圆形的旋转磁场，启动转矩比较大。

【归纳总结】：

电阻分相式与电容分相式不同的地方是：在工作绕组和启动绕组中产生的电流的相位差不同。

【问题三】为什么单相异步电动机不能自行启动？怎样才能使它启动？

【解题思路】：

单相异步电动机的启动必须要用启动转矩，获得启动转矩就必须要有旋转磁场。

【解题过程】：

单相异步电动机的磁场是脉振磁势，它可以分解成两个转速和幅值相等、转向相反的圆形旋转磁场，两者产生的电磁转矩大小相等，方向相反，所以电动机不能自行启动。

将单相异步电动机的定子绕组分成两部分，一部分为启动绕组，一部分为工作绕组，两绕组在空间上互差90°；在两绕组中通入互差90°的交流电流。即可产生旋转磁场，使得电动机获得起动转矩。

【归纳总结】：

牢记获得旋转磁场的条件以及旋转磁场的产生过程。

【问题四】三相异步电动机断了一根电源线后，为什么不能启动？而在运行中断了一根电源线，为什么仍能继续转动？这两种情况对电动机本身有何影响？

【解题思路】：

断了一根电源线后，所产生的是脉振磁场，电动机能否转动要看电动机原来是否是转动的，如果是静止的，电动机保持静止；如果原来是转动的，有可能继续转动。

【解题过程】：

断了一根电源线，产生的是脉动磁场，如果电动机是静止的，其合成转矩为零，电动机无法获得启动转矩；如果运行中断了一相，产生的依旧是脉振磁场，由于转子是转动的，因此合成转矩不为零，所以能够继续转动，但转速下降；第一种情况下，电动机无法启动，转子电流很大；第二种情况为缺相运行，会使其中未断一相电流过大，引起发热，两种情况如长期运行，均会损坏电机。

【归纳总结】：

断了一根电源线，就是一个单相，所产生的磁场就是脉振磁场，要从脉振磁场的角度进行分析。【问题五】一台吊扇采用电容运转单相异步电动机，通电后无法启动，而用手拨动风叶后即能运转，问是由哪些故障造成的？

【解题思路】：

无法启动说明是无启动转矩，用手拨动一下，就是给了电动机一个启动转矩，电动机就能运转了。故障出在产生旋转磁场的电容上。

【解题过程】：

故障应该是电容运转单相异步电动机的电容被击穿或电容的接头接触不良造成的。

【归纳总结】：

单相异步电动机无法启动，首先考虑产生旋转磁场的电器是否坏了；如果用手拨动转子就可以转动起来，故障点就确定在产生旋转磁场的电器上了。如果用手拨动转子也无法转动，故障点就应该是工作绕组和单相异步电动机的接线了。

第二章电器控制技术

第一节低压开关

三、课堂探析

（一）探析问题

【问题一】

【解题思路】：

相同点：它们在线路中的具体作用基本相同。

不同点：1、结构不同2、适用的场合不同3、安装与使用方法不同

【解题过程】：

相同点：开启式负荷开关和封闭式负荷开关都属于负荷开关，都由刀开关和熔断器组合而成，供手动不频繁地接通和分断电路，并起着短路保护。

不同点：1、结构

开启式负荷开关：由磁底座、进线座、静触头、熔体、出线座刀式动触头和胶盖组成。启式负荷开关开接通和断开的速度由人的操作速度决定。

封闭式负荷开关：刀开关、熔断器、操作机构和外壳组成。由于其具有储能分合闸装置，所以接通和断开的速度与人操作速度的快慢无关，有较高的通断能力。

2、适用的场合

开启式负荷开关：用于一般的照明电路和功率小于5.5kW的电动机控制线路。

封闭式负荷开关：用于手动不频繁地接通和断开带负载的电路以及作为线路末端的短路保护，也可用于控制15kW以下的电动机不频繁的直接启动和停止。

3、安装与使用

开启式负荷开关：①开启式负荷开关必须垂直安装在控制屏或开关板上，合闸状态时手柄应朝上；②开启式负荷开关控制照明和电热负载使用时，要装接熔断器作短路和过载保护；开启式负荷开关用作电动机的控制开关时，应将开关的熔体部分用铜导线直连，并在出线端加装熔断器作短路保护；③更换熔体时，必须在闸刀断开的情况下按原规格更换；④在分闸和合闸操作时，应动作迅速，使电弧尽快熄灭。

封闭式负荷开关：①封闭式负荷开关必须垂直安装，安装高度一般离地不低于1.3~1.5m；②开关外壳的接地螺钉必须可靠接地；③进出线必须穿过开关的进出线孔；④分合闸操作时，要站在开关的手柄侧，不准面对开关，以免因意外故障电流使开关爆炸，铁壳飞出伤人；⑤一般不用于额定电流100A及以上的封闭式负荷开关控制较大容量电动机，以免发生飞弧灼伤手事故。

【归纳总结】：

对于不同的开关电器在比较时，应从它们的结构、工作原理入手进行分析。

【问题二】

【解题过程】：

封闭式负荷开关主要由操作机构、熔断器、触头系统和铁壳组成。

操作机构具有快速分断装置，开关的闭合和分断速度与操作者手动速度无关，从而保证了操作人员和设备的安全；触头系统全部封装在铁壳内，并带有灭弧室以保证安全；罩盖与操作机构设置了联锁装置，保证开关在合闸状态下罩盖不能开启，罩盖开启时不能合闸；罩盖可以加锁，确保操作安全。

【归纳总结】：

熟练记住封闭式负荷开关的结构，区分出封闭式负荷开关与开启式负荷开关的不同点。

【问题三】

【解题过程】：

低压断路器由触头系统、灭弧装置、操作机构、热脱扣器、电磁脱扣器及绝缘外壳等部分组成。

断路器的热脱扣器用于过载保护，整定电流的大小由电流电流调节装置调节；电磁脱扣器用作短路保护；欠压脱扣器用作零压和欠压保护，欠压脱扣器两端无电压或电压过低时不能接通电路。

【归纳总结】：

断路器的几个脱扣器和各脱扣器所对应的保护作用，特别是欠压脱扣器必须要在通有额定电压时才能正常工作。

【问题四】

【解题过程】：

1．低压断路器的额定电压和额定电流应不小于线路、设备的正常工作电压和工作电流；

2．热脱扣器的整定电流应等于所控制负载的额定电流；

3．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时的峰值电流。

用于控制电动机的断路器，其瞬时脱扣器整定电流可按下式选取：

I Z≥KI st(K为安全系数，可取1.5~1.7)

4．欠压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压；

5．断路器的极限通断能力应不小于电路的最大短路电流。

【归纳总结】：

不同脱扣器由于具有不同的保护，所以整定电流的选择也是不一样的。

【问题五】

【解题过程】：

DZ5—20/330中“DZ”表示塑壳式断路器，“5”表示设计序号，第一个“3”表示3极，第二个“3”表示复式脱扣器，“0”表示为不带附件。

【归纳总结】：

对于型号意义，要不断重复记忆，不同低压电器的型号意义也是不一样的，基本没有什么规律可寻。

第二节熔断器和主令电器

三、课堂探析

（一）探析问题

【问题一】：

【解题思路】：

解题时要注意不同的负载要选用不同类型的熔断器。

【解题过程】：

应根据适用环境和负载性质选择适当类型的熔断器：用于容量较小的照明线路，可选用RC1A系列；在机床线路中多选用RL1系列；在开关柜或配电屏中可选用RM10系列；对于短路电流相当大或有易燃气体的地方，应选用RT0系列；用于半导体功率元件及晶闸管保护时，可选用RLS或RS系列。

【问题二】

【解题思路】：

从熔断器的伏安特性可知熔断器的熔断时间随电流的增大而缩短，对于10倍的额定电流，可以在0.4s 熔断，而对于1.25倍额定电流，熔体是不熔断的；对于2倍的额定电流，熔断器需要40s才能熔断。所以熔断器对过载的反应并不灵敏。

【解题过程】：

由伏安特性曲线可知，熔断器对过载的反应是很不灵敏的，当电气设备发生轻度过载时，熔断器将持续很长时间才能熔断，有时甚至不熔断。因此，除照明和电加热电路外，熔断器一般不宜用作过载保护电

器，主要用作短路保护。

【归纳总结】：

分析时一定要从伏安特性入手，知晓其反时限特性。

【问题三】

【解题思路】：

熔断器的额定电流是指保证熔断器能长期正常工作而不损坏的最大电流；而熔体的额定电流是指熔体能长期正常工作而不熔断的最大电流。

【解题过程】：

熔断器的额定电流是指保证熔断器能长期正常工作的电流，是由熔断器各部分长期工作的允许的温升决定的。而熔体的额定电流是指在规定的工作条件下，长时间通过熔体而熔体不熔断的最大电流值。

熔断器的额定电流大于或等于熔体的额定电流（即最小等于熔体的额定电流）；熔体的额定电流是个确定的数值。对于一个熔断器可以配多个熔体，只要熔体的额定电流小于或等于熔断器的额定电流即可。【归纳总结】：

熔断器的额定电流是一个低压电器整体的，而熔体的额定电流是指熔体本身的。

【问题四】

【解题思路】：

行程开关的工作原理与按钮的工作原理相同，分清行程开关和按钮的使用场合，找出它们的不同点。【解题过程】：

行程开关是利用生产机械某些运动部件的碰撞发出指令，以控制其运动方向、行程的大小或位置的控制电器。

行程开关的作用和按钮相同，都是对控制线路发出接通、断开和信号转换等指令，以实现对相关控制的要求。与按钮不同的是行程开关不靠手按而是利用生产机械某些运动部件的碰撞使触头动作，从而将机械信号转变为电信号，实现接通、分断控制线路，实现相关功能要求。

【归纳总结】：

行程开关的是利用运动部件的碰撞使其触头动作，按钮是靠人手的按压使其触头动作。

【问题五】

【解题过程】：

（1）．用于安装使用的熔断器应完整无损，并标有额定电压、额定电流值。

（2）．熔断器安装时应保证熔体与夹头、夹头与夹座接触良好。

（3）．熔断器内要安装合格的熔体，不能用多根小规格的熔体并联代替一根大规格的熔体。

（4）．更换熔体或熔管时，必须切断电源，尤其不允许带负荷操作，以免发生电弧灼伤。

（5）．对RM10系列熔断器，在切断过三次相当于分断能力的电流后，必须更换熔断管，以保证能可靠地切断所规定分断能力的电流。

（6）．更换新的熔体时，不能轻易改变熔体的规格，更不能使用铜丝或铁丝代替熔体。

（7）．熔断器兼作隔离器件使用时，应安装在控制开关的电源进线端；若仅作短路保护用，应装在控制开关的出线端。

【归纳总结】：

使用注意事项要用心记住，最好要在自己理解的基础上进行记忆。

【问题六】

【解题过程】：

熔体额定电流的选择根据不同情况进行选择：在照明及电热等电流较平稳场合，熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流；对于一台不经常启动且启动时间不长的电动机电路中，熔体的额定电流应大于或等于1.5~2.5倍电动机额定电流；对于频繁启动或启动时间较长的电动机，系数应增加到3~3.5倍；对于多台电动机电路中，熔体的额定电流应大于或等于其中最大容量电动机的额定电流的1.5~2.5倍加上其余电动机额定电流之和。

【归纳总结】：

选择熔体额定电流时，要注意其使用的对象是照明及电热设备还是电动机，如果是电动机要注意是单台还是多台。

第三节 交流接触器和中间继电器

三、课堂探析 （一）探析问题

【问题一】

【解题思路】：

接触器实际上是一种自动的电磁式开关，其工作原理要从电磁感应入手进行分析。 【解题过程】：

交流接触器线圈接通电源后，线圈中的电流产生磁场，使静铁心产生足够的吸力克服弹簧反作用力，将动铁心向下吸合，衔铁通过传动机构带动辅助常闭触头先断开，三对常开主触头和辅助常开触头后闭合。当接触器线圈断电时，静铁心吸力消失，动铁心在反作用弹簧的作用下复位，并带动各触点恢复到原始状态。

【归纳总结】：

要能够熟练的应用电磁感应进行分析，分析的顺序不能有错。

【问题二】

【解题思路】：

交流接触器在运行过程中，线圈中通入的交流电在铁心中产生交变的磁通，因而铁心与衔铁间的吸力也是变化的。这会使衔铁产生振动，发出噪声。短路环的作用就是要减轻这种振动和噪音。 【解题过程】：

短路环的作用是：减小交流接触器的振动和噪音。

铁心装短路环后，当线圈通入交流电时，线圈电流产生交变的主磁通，主磁通的一部分穿过短路环，在短路环中产生感应电流，此感应电流又产生了一个磁通，这两个磁通的相位不同，即两个磁通不会同时为零，则两个磁通所产生的电磁吸力也不会同时为零，这就保证了铁心和衔铁在通电过程中任何时刻都有电磁吸力，衔铁始终被吸住，从而振动和噪声会显著减小。 【归纳总结】：

交流接触器中利用楞次定律产生一个与主磁通不同步的感应磁通，从而改善交流接触器的工作状态。

【问题三】

【解题思路】：

当接触器衔铁吸合不紧时，工作气隙较大，从磁路的角度进行分析。由于工作电压未变，其磁通不变，利用磁路欧姆定律，可以分析出励磁电流变大。 【解题过程】：

由于电源电压不变，线圈中的磁通基本保持不变。交流接触器衔铁吸合不紧，工作气隙大，则磁阻增大。根据磁路欧姆定律m

R NI

=

φ可知，励磁电流变大，如果长时间工作可能会导致线圈过热烧毁。 【归纳总结】：

这是磁路在实际工作中的应用，要能够熟练使用磁路的知识进行分析。

【问题四】

【解题过程】：

交流接触器的选用主要考虑四个方面：一是接触器主触头的额定电压应大于或等于控制线路的额定电

压；二是接触器主触头的额定电流应不小于负载电路的额定电流；三是接触器线圈与实际控制电路电压相一致；四是触头数量和类型应满足控制线路要求。 【归纳总结】：

选择时要综合考虑，一般考虑的要素是：电流、电压和触头数。

【问题五】

【解题过程】：

相同点：中间继电器与交流接触器工作原理基本相同。 中间继电器与交流接触器的区别有以下几点：

（1）功能不同 接触器可直接用来接通和切断带有负载的交流电路；中间继电器主要用来反映控

制信号；

（2）结构不同 一般接触器带有灭弧装置，中间继电器一般不带灭弧装置；

（3）触头不同 交流接触器触头有主、辅之分，而中间继电器的触头不仅无主辅触头之分，且数

量较多。

对于电动机额定工作电流不超过5A 的电气控制线路，可用中间继电器代替接触器控制。 【归纳总结】：

由于中间继电器与交流接触器工作原理基本相同，所以要重点比较其不同之处。

【问题六】

【解题思路】：

交流接触器的工作是利用磁路工作的，所以要分析磁路中的磁通、磁阻和励磁电流的变化。 【解题过程】：

交流接触器在线圈电压一定的情况下，铁心中的磁通幅值基本不变，因而铁心与衔铁间的电磁吸力也基本不变。但线圈中的电流主要取决于线圈的感抗，在电磁铁吸合的过程中，随着气隙的减小，磁阻减小，线圈电流减小。 【归纳总结】： 当电源电压不变，接触器结构不变，可利用m f N K E U φ1111144.4=≈公式，得到磁通基本保持不变。

第四接 热继电器、时间继电器及速度继电器

三、课堂探析 （一）探析问题

【问题一】

【解题思路】：

从熟知气囊式时间继电器的结构入手，用实际低压电器进行演示，再按照其各部分的动作顺序，逐步写出其工作原理。 【解题过程】：

气囊式断电延时型时间继电器，当线圈通电后，衔铁克服反力弹簧阻力与铁心吸合，推杆在推板的作用下，压缩宝塔弹簧，带动气室内的橡皮薄膜和活塞迅速向右移动，此时，通过弹簧簧片使瞬时触头和通过杠杆使延时触头都瞬时动作；当线圈断电后，衔铁在反力弹簧的作用下迅速释放，瞬时触头瞬时复位，而推杆在宝塔弹簧的作用下，带动橡皮薄膜和活塞向左移动，移动的速度要视气室内进气口的节流程度而定，可通过调节螺钉调节，经过一定的延时时间后，推杆才回到最左端，这时，延时触头通过杠杆才动作。 【归纳总结】：

对于这类题目，主要考学生对实物工作过程的理解及电器各部分的作用。所以最好首先能够熟练的拆

装时间继电器。

【问题二】

【解题思路】：

热继电器在通过故障电流时，是利用电流的热效应使双金属片受热弯曲，弯曲到一定的程度推动导杆而发出保护动作的。双金属片受热产生弯曲必须有一个过程，而不会发生突然弯折，因此热继电器的动作是比较缓慢的。

【解题过程】：

由于热继电器主双金属片受热膨胀的热惯性及动作机构的惰性原因，热继电器从电动机过载到触头动作需要一定的时间，也就是说，即使电动机严重过载甚至短路，热继电器也不会瞬时动作，因而热继电器不能用作短路保护。

【归纳总结】：

其实正是利用了热继电器的热惯性和机械惰性，从而保证了热继电器在电动机启动过程中不会发生误动作（启动电流一般是额定电流的4~7倍，热继电器的整定电流一般为电动机额定电流的0.95~1.05倍，启动电流远远超过了热继电器的整定电流）；有时在电动机短时间过载时不会发出动作，从而满足了电动机的运行要求。

【问题三】

【解题过程】：

热继电器的工作原理：热继电器使用时，需要将热元件串联在主电路中，常闭触点串联在控制电路中。当电动机过载时，流过电阻丝的电流超过热继电器的整定电流，电阻丝发热增多，温度升高，由于两块金属片的热膨胀程度不同而使主双金属片发生弯曲，通过传动机构推动常闭触头断开，分断控制电路，再通过接触器切断主电路，实现对电动机的过载保护。电源切除后，主双金属片逐渐冷却复位。

【归纳总结】：

重点在于主双金属片受热后会发生弯曲。

【问题四】

【解题过程】：

（1）．时间继电器应按说明书规定的方向安装。无论是通电延时型还是断电延时型，都必须使继电器在断电后，释放时衔铁的运动方向向下，其倾斜度不得超过5°

（2）．时间继电器的整定值，应预先在不通电时整定好，并在试车时校正

（3）．时间继电器金属板上的接地螺钉必须与接地线可靠连接。