三相异步电动机典型控制电路(上)

第5章 电动机的基本控制
第5章 电动机的基本控制
学
◎ 学会绘制、识读电气控制电路图、接线图和布置图。
习
◎ 熟悉电气控制电路中常用的低压电器的功能、型号意义、基本
目
结构和工作原理，熟记它们的图形符号和文字符号。
标
◎ 熟悉各种控制电路的构成和工作原理。
技 能 目 标
◎ 学会正确选用、安装、使用和检测、维修电气控制电路中常用 的低压电器。
绘制、识读电路图应遵循的原则
（2）电路图中，元器件不用实际的外形图表示，而是采用国家统一规定的 电气图形符号表示。同一电器的各元件不按它们的实际位置画在一起，而 是按其在电路中所起的作用分画在不同的电路中，但它们的动作却是相互 关联的，必须用同一文字符号标注。
（3）电路图采用电路编号法，即对电路中的各个接点用字母或数字编号。
2．组合开关
（1）组合开关的功能
用作非频繁接通和分断电路，换接电源和负载， 测量三相电压，控制小容量异步电动机的起动、停止、 换向、星三角起动等。
（2）组合开关的、符号与型号
结构：HZ10-10/3型组合开关的结构如图所示。
符号：组合开关的文字符号为QS，电气图形符号 如图所示。
型号：HZ系列组合开关的型号表示设计序号及额定电 流等参数。
② 主电路是指受电的动力装置及控制、保护电 器的支路等，在图纸上用粗实线表示，绘于电路 图的左侧并垂直于电源电路。
③ 辅助电路一般包括控制主电路工作状态的控制电路、显示主电路工作状态的 指示电路、提供机床设备局部照明的照明电路等。一般按照控制电路、指示电 路和照明电路的顺序，用细实线依次垂直画在主电路的右侧。
（3）型号 熔断器的型号表示类型、设计序号及额定参数。
（4）主要参数 ① 额定电压。额定电压是指熔断器长期正常工作所能承受的最高电压。
② 额定电流。额定电流是指保证熔断器能长期正常工作的电流。
③ 时间-电流特性。在规定的条件下，表 示流过熔体电流与熔体熔断时间的关系曲线， 称为时间-电流特性。形符号（如正源自形、矩形、圆形等）而绘制的一种简图。
它不表达各电器的具体结构、作用、接线情况以及工作原理，主要 用于电器元件的布置和安装。
布置图中各电器的文字符号必须与电路图和接线图的标注一致。
3．接线图 接线图是根据电气设备和元器件的实际位置和安装情况绘制的，只用
来表示电气设备和元器件的位置、配线方式和接线方式，而不明显表示电 气动作原理和元器件之间的控制关系。
（3）低压断路器使用前应将脱扣器工作面上的防锈油脂擦净，以免影响其正 常工作。应定期进行检修，清除断路器上的积尘，并为操作机构添加润滑油。 （4）各脱扣器的动作值经调整好后，不允许随意变动，应定期检查各脱扣器 的动作值是否满足要求。 （5）断路器的触头在使用一定次数或分断短路电流后，应及时检查触头系 统。
这些符号是电气工程技术的通用技术语言。
国家标准对图形符号的绘制尺寸没有作统一的规定，实际绘图时可按 实际情况以使用方便为原则，合理选择尺寸进行绘制，图形符号一般依水 平或垂直布置。
5.1.3 绘制、识读电路图、布置图和接线图的原则
1．电路图 电路图是根据生产机械运动形式对电气控制系统的要求，采用国家统一规 定的电气图形符号和文字符号，按照电气设备和电器的工作顺序排列，详细表 示电路、设备或成套装置的全部基本组成和连接关系，但不涉及元器件的结构 尺寸、材料选用、安装位置和实际配线方法的一种简图。
IZ≥KIst 式中 K—安全系数，可取1.5～1.7；
Ist—电动机的起动电流。
（4）欠压脱扣器的额定电压应等于电路的额定电压。
（5）断路器的极限通断能力应不小于电路的最大短路电流。
4．低压断路器的安装与使用
（1）低压断路器应垂直安装，电源线接在上端，负载线接在下端。
（2）低压断路器用作电源总开关或电动机的控制开关时，在电源进线侧必 须加装刀开关或熔断器等，以形成明显的断开点。
低压电器的种类繁多，按其用途和所控制的对象，可分为低压配电电器和低 压控制电器两类；按低压电器的动作方式，可分为自动切换电器和非自动切换电 器两类；按低压电器的执行机构，又可分为有触头电器和无触头电器两类。
常用的低压电器
常用的低压电器
低压电器的分类
分类方法 按低压电器的用 途和所控制的对 象分
◎ 学会安装、调试与检修电动机的基本控制电路。
第5章 电动机的基本控制
5.1 概 述 5.2 手动正转控制 5.3 点动正转控制 5.4 连续运转正转控制 5.5 正反转控制 5.6 位置控制与自动往返控制
5.1 概 述
5.1.1 低压电器的基本知识 5.1.2 电气图形符号标准 5.1.3 绘制、识读电路图、布置图和接线图的原则
（3）组合开关的选用
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。用于控制小型异步电动机的运转时，开关的额定电流一般取电动机额定 电流的1.5～2.5倍。
（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，其操作手柄最好伸出 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位置。
5.1.1 低压电器的基本知识
电器是一种能够根据外界的信号和要求，手动或自动地接通或断开电路， 实现对电路或非电对象进行切换、控制、保护、检测和调节的元件或设备。
根据工作电压的高低，电器可分为高压电器和低压电器。
工作在交流额定电压1 200V及以下、直流额定电压1 500V及以下的电器称为 低压电器。低压电器是组成各种控制设备的基础配套组件，它的正确使用是电力 拖动系统安全、可靠运行的基础和重要保证，
按低压电器的动 作方式分
按低压电器的执 行机构分
类别 低压配电电器 低压控制电器 自动切换电器 非自动切换电器
有触头电器 无触头电器
说明及用途
包括低压开关、低压熔断器等，主要用于低压配电系统及动力 设备
包括接触器、继电器、电磁铁等，主要用于电力拖动及自动控 制系统
依靠电器本身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或 分断等动作的电器，如接触器、继电器等
主要依靠外力（如手控）直接操作来进行切换的电器，如按钮、 低压开关等
具有可分离的动触头和静触头，主要利用触头的接触和分离来 实现电路的接通和断开控制，如接触器、继电器等
没有可分离的触头，主要利用半导体元器件的开关效应来实 现电路的通断控制，如接近开关、固态继电器等
5.1.2 电气图形符号标准
我国的电气图形符号标准采用的是国家标准GB/T 4728《电气简图用 图形符号》中所规定的图形符号，文字符号标准采用的是GB 7159《电气 图形中的文字符号制定规则》中的文字符号。
① 主电路在电源开关的出线端按相序依次编号为U11、V11、W11，然后按 从上至下、从左至右的顺序，每经过一个电器元件后，编号要递增，
② 辅助电路编号按“等电位”原则，按从上至下、从左至右的顺序用数字 依次编号，每经过一个元器件后，编号要依次递增。
2．布置图 布置图是根据电器元件在控制板上的实际安装位置，采用简化的外
它是电气施工的主要图纸，主要在安装接线、电路检查和故障处理时应用。
绘制、识读接线图应遵循以下原则 （1）接线图中表示电气设备和元器件的相对位置、文字符号、端子号、 导线号、导线类型、导线截面积、屏蔽和导线绞合等。
（2）所有的电气设备和元器件都按其所在的实际位置绘制在图样上。 （3）接线图中的导线有单根导线、导线组（或线扎）、电缆等之分，可 用连续线和中断线表示。
② 若需在箱内操作，开关最好装在箱内右上方，并且不要在它的上方安装 其他电器，如要安装则应采取隔离或绝缘措施。
③ 组合开关的通断能力较低，故不能用来分断故障电流。
④ 当操作频率过高或负载功率因数较低时，应降低开关的容量使用以延 长其使用寿命。
1．熔断器的功能
5.2.3 熔断器
熔断器是低压配电网络和电力拖动系统中用作短路保护的主要电器。
低压断路器的型号表示分类、设计序号及额定电流等参数。
3．低压断路器的选用 （1）低压断路器的额定电压和额定电流应不小于电路、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，其瞬时脱扣整定电流可按下式选取：
电路图能充分表达电气设备和电器的用途、作用和电路的工作原理，是电 气电路安装、调试和维修的理论依据。
在电路图中，导线、电缆线、信号通路及元器 件、设备的引线均称为连接线。
绘制、识读电路图应遵循的原则
（1）电路图一般分电源电路、主电路和辅助电 路3部分。
① 电源电路一般画成水平线，三相交流电源相 序L1、L2、L3自上而下依次画出。
① 用于照明和电热负载时，选用额定电压为220V或250V，额定电流不 小于所有负载额定电流之和的两极开关；
② 用于控制电动机的直接起动和停止时，选用额定电压为380V或 500V，额定电流不小于电动机额定电流3倍的三极开关。
（4）开启式负荷开关的安装与使用
① 开启式负荷开关防尘、防水且防潮性能差，不可放在地上或户外， 必须垂直安装在控制屏或开关板上，且合闸状态时手柄应朝上，不允许倒装 或平装，以防止发生误合闸事故。
CA6140型车床接线图
5.2 手动正转控制
5.2.1 低压断路器 5.2.2 开关 5.2.3 熔断器 5.2.4 手动正转控制
5.2.1 低压断路器
1．低压断路器的功能
低压断路器集控制和多种保护功能于一体，在电路工作正常时，它作为 电源开关不频繁地接通和分断电路；当电路中发生短路、过载或失压等故障 时，它就能自动跳闸切断故障电路，保护电路和电气设备。
2．低压断路器的分类、结构、工作原理、符号及型号
低压断路器按结构型式可分为塑壳式（又称装置式）、框架式（又称 万能式）和小型模数式；按操作方式分，有人力操作、动力操作和储能操 作3类；按极数可分为单极式、二极式、三极式和四极式；按安装方式又可 分为固定式、插入式和抽屉式；按断路器在电路中的用途又可分为配电用 断路器、电动机保护用断路器和其他负载（如照明）用断路器。