1、5.1 三相异步电动机的基本结构与旋转磁场三相异步电动机的基本结构与旋转磁场15.2 三相异步电动机的转动原理及转差率三相异步电动机的转动原理及转差率25.3 三相异步电动机的运行特性三相异步电动机的运行特性3*5.4 三相异步电动机的铭牌三相异步电动机的铭牌4*5.5直流电动机直流电动机5*5.6控制电机控制电机6知识要点知识要点学会三相异步电动机的基本内连接方式学会三相异步电动机的基本内连接方式 1学会动车牵引电动机的简单检测及维修方法学会动车牵引电动机的简单检测及维修方法2任务目标任务目标5.1 三相异步电动机的基本结构与旋转磁场三相异步电动机的基本结构与旋转磁场5.1.1三相异步电动机
2、的基本结构三相异步电动机的基本结构5.1.2三相异步电动机的旋转磁场三相异步电动机的旋转磁场主要有两部分：主要有两部分：定子和转子定子和转子5.1.1三相异步电动机的基本结构三相异步电动机的基本结构1定子定子定子是电动机的固定子是电动机的固定部分。它包括：定部分。它包括：机壳机壳定子铁心定子铁心定子铁心定子铁心的硅钢片的硅钢片三相对称绕组三相对称绕组a机壳机壳b定子铁心定子铁心定子铁心由表面涂有绝缘漆的定子铁心由表面涂有绝缘漆的硅钢片叠压而成内圆均匀分布槽孔；硅钢片叠压而成内圆均匀分布槽孔；c硅钢片内嵌置三相定子绕组。硅钢片内嵌置三相定子绕组。所以，定子绕组可以接成星形或三角形。所以，定子绕组
3、可以接成星形或三角形。当电动机每相绕组额定电压等于电源的相电压时，绕组接当电动机每相绕组额定电压等于电源的相电压时，绕组接成星形联结；等于电源的线电压时，绕组接成三角形联结。成星形联结；等于电源的线电压时，绕组接成三角形联结。接电源接线盒接线盒三相异步电动机定子绕组属于三相对称负载三相异步电动机定子绕组属于三相对称负载2 转子转子是电动机的旋转部分。是电动机的旋转部分。由转子铁心和转子绕组组成。由转子铁心和转子绕组组成。笼型转子笼型转子转子绕组又分笼型转子和绕线型转子。转子绕组又分笼型转子和绕线型转子。转子绕组是在铁心槽内压进铜条，两端分别焊在两个铜环转子绕组是在铁心槽内压进铜条，两端分别焊在
4、两个铜环上。中小型电动机一般用熔化的铝浇铸成转子绕组。上。中小型电动机一般用熔化的铝浇铸成转子绕组。铁心是由厚的硅钢片叠压而成的圆柱体，其外圆周冲有槽铁心是由厚的硅钢片叠压而成的圆柱体，其外圆周冲有槽孔，以嵌置转子绕组。孔，以嵌置转子绕组。铁心与笼型相同，但铁心槽内嵌置对称三相绕组并作星形铁心与笼型相同，但铁心槽内嵌置对称三相绕组并作星形联结。各相绕组首端通过滑环和电刷引到相应的接线盒里，在联结。各相绕组首端通过滑环和电刷引到相应的接线盒里，在起动和调速时可在转子电路中串入附加电阻。起动和调速时可在转子电路中串入附加电阻。绕线型异步电动机能获得较好的起动与调速性能。绕线型异步电动机能获得较好的
5、起动与调速性能。绕线转子绕线转子接线示意图接线示意图iU=Imsin tiV=Imsin(t 120 )iW=Imsin(t+120 )iUiViW相序相序 U1-V1-W1-U1 ti0iUiViWU1V1W1U2V2W2定子绕组分布定子绕组分布定子绕组定子绕组U1W2V1U2W1V2+绕组中形成三相对称电流。绕组中形成三相对称电流。定子绕组作星形联结通入定子绕组作星形联结通入 三相对称电源。三相对称电源。5.1.2三相异步电动机的旋转磁场三相异步电动机的旋转磁场iU t=0时时 tiU1V2V1U2W1W2iU=0iV 为为负负值值iW为为正正值值NS0设：设：电流的流入端用电流的流入端用
6、 表示表示 iViW电流的流出端用电流的流出端用 表示表示1旋转磁场的产生旋转磁场的产生 t t=60时时iU1V2V1U2W1W2NS60iW=0iV 为为负负值值iU为为正正值值iUiViW01 旋转磁场的产生旋转磁场的产生 t=90时时U1V2V1U2W1W2NS90iU 为为正正值值iV 为为负负值值iW 为为负负值值 tiiUiViW01旋转磁场的产生旋转磁场的产生 t=180时时U1V2V1U2W1W2iU=0iV 为为正正值值iW 为为负负值值180NS tiiUiViW01 旋转磁场的产生旋转磁场的产生 t=0U1W2V1U2W1V2NS0N t=180 U1W2V1U2W1V
7、2S180 t=90U1W2V1U2W1V2NS90 t=60 U1W2V1U2W1V2NS60旋转磁场旋转磁场空间相差空间相差 120 角的三相绕组，通入对称角的三相绕组，通入对称三相电流时，产生的是一对磁极的旋转磁场三相电流时，产生的是一对磁极的旋转磁场,当电流经过一个周期变化时，磁场也沿着顺当电流经过一个周期变化时，磁场也沿着顺时针方向旋转了一周时针方向旋转了一周(在空间旋转的角度为在空间旋转的角度为360)。综上分析可以得出：tiiUiViW0U1V1W1U2W2V2iUiW90 600 U1W2V1U2W1V2NS0U1W2V1U2W1V2NS60相序相序 U1-W1-V1-U1U1
8、W2V1U2W1V2NS90iV2改变旋转磁场的转向改变旋转磁场的转向改变流入三相绕组的电流相序，就能改变流入三相绕组的电流相序，就能改变旋转磁场的转向；改变了旋转磁场的改变旋转磁场的转向；改变了旋转磁场的转向转向,三相异步电动机的转子旋转方向会三相异步电动机的转子旋转方向会改变。改变。综上分析可以得出：前面讨论的旋转磁场是一对极磁场，当改变定子绕前面讨论的旋转磁场是一对极磁场，当改变定子绕组在空间的排列，可以制成两对、三对或更多对磁极的组在空间的排列，可以制成两对、三对或更多对磁极的旋转磁场，而磁极对数影响旋转磁场的转速。旋转磁场，而磁极对数影响旋转磁场的转速。电源的频率电源的频率 磁极对数
9、磁极对数若若 f1=50 Hz 3旋转磁场的磁极对数旋转磁场的磁极对数 p 旋转磁场的转速旋转磁场的转速 n0旋转磁场的转速旋转磁场的转速 n0pfn1060 n0 的单位：的单位：r/min磁极对数 p12345旋转磁场转速n0/(r.min-1)3 0001 5001 0007506001转动原理转动原理旋转磁场以同步转速旋转磁场以同步转速 n0 顺时针方向旋转；顺时针方向旋转；转子导线逆时针方向切割转子导线逆时针方向切割磁力线，产生感应电动势、感磁力线，产生感应电动势、感应电流；应电流；转子电流在旋转磁场中受转子电流在旋转磁场中受到电磁力的作用形成转矩，转到电磁力的作用形成转矩，转子沿旋
10、转磁场的方向异步转动子沿旋转磁场的方向异步转动 n T2(负载转矩负载转矩)通通电电动机逐渐加速，转矩电电动机逐渐加速，转矩 T 沿沿DC 段增大段增大Tm沿沿 CA 段减小段减小T=T2 n2 不变不变5.3.1电磁转矩电磁转矩 T 与转子转速与转子转速 n2 的关系曲线的关系曲线运行特性运行特性n20n0TACDTstTmnNTNB(2)电动机工作在特性电动机工作在特性曲线曲线 CA 段时，当负载变化电磁转段时，当负载变化电磁转矩会自动变化并与负载平衡，矩会自动变化并与负载平衡，重新平衡时转速重新平衡时转速 n2 改变；若负改变；若负载大于最大转矩载大于最大转矩 Tm,T 会沿会沿 CD
11、线线减小至零堵转。减小至零堵转。堵转电动机堵转电动机电流电流 I=(4 7)IN，时间稍长将，时间稍长将损坏电动机。损坏电动机。(4)电动机的电动机的过载系数过载系数NmTT 电动机电动机起动能力起动能力NStStTT 一般为一般为 2 2.2，一般为，一般为 1.7 2.2(3)AC 段为稳定运行区段为稳定运行区，转速，转速下降很少下降很少，n0/nN 约为约为 2%6%2225509nPT 同理同理,电动机在额定状态下运行则有电动机在额定状态下运行则有NNN5509nPT 式中式中:TN 为电动机输出额定转矩，单位牛为电动机输出额定转矩，单位牛 顿顿 米米(Nm)；PN 为电动机输出的额定
12、功率，单位千瓦为电动机输出的额定功率，单位千瓦(kW)；nN 为电动机额定转速，单位是转每分为电动机额定转速，单位是转每分(r/min)。电动机带载运行的转矩为电动机带载运行的转矩为 T2，轴上输出的机械功率为，轴上输出的机械功率为 P2，转子的转速，转子的转速 n2，则，则5.3.2转矩和功率的关系转矩和功率的关系可以证明，电磁转矩可以证明，电磁转矩 T 与电动机定子绕组上所加电压与电动机定子绕组上所加电压 U 的平方成正比。即的平方成正比。即2UT 不同电源电压的转矩特性不同电源电压的转矩特性n2n0OTaTstTmaxnNTNd1U11UU U1电压降低时，电磁转电压降低时，电磁转矩迅速
13、下降矩迅速下降;带载能力降低，若带载能力降低，若负载转矩大于最大转矩，负载转矩大于最大转矩，电机会被迫停转，时间电机会被迫停转，时间稍长，电机会因电流过稍长，电机会因电流过大而损坏。大而损坏。5.3.3电磁转矩和电源电压的关系电磁转矩和电源电压的关系 例例 某三相异步电动机额定功率某三相异步电动机额定功率 PN=4 kW，额定转数，额定转数 nN=1440 r/min，过载能力为，过载能力为 2.2，起动能力为，起动能力为 1.8。试求额定。试求额定转矩转矩 TN、起动转矩、起动转矩 Tst、最大转矩、最大转矩 Tm。若电动机满载运行，定子电压下降若电动机满载运行，定子电压下降 20%时，电动
14、机能否继时，电动机能否继续旋转？能否在此状态下满载起动？续旋转？能否在此状态下满载起动？mN 5.26mN1440495509550NNN nPT起动转矩为起动转矩为mN 7.47mN5.268.18.1Nst TT 解解 额定转矩额定转矩mN 3.58mN5.262.22.2Nm TT当电压当电压降低降低 20%时时，由于，由于 2UT mN 3.37mN 3.5864.08.0mN 30mN 7.4764.08.0m2mst2st TTTT满载运行时，因为负载转矩等于电磁转矩，满载运行时，因为负载转矩等于电磁转矩，TN=26.5 Nm，小于小于 T ，降压后能在新的平衡点以新的转速稳定运行
15、。，降压后能在新的平衡点以新的转速稳定运行。满载起动时，因为负载转矩等于电磁转矩，满载起动时，因为负载转矩等于电磁转矩，TN=26.5 Nm，小于小于 Tst，降压后可满载直接起动。，降压后可满载直接起动。最大转矩最大转矩电动机的外壳上都有一块铭牌，标出了电动机的型号以及电动机的外壳上都有一块铭牌，标出了电动机的型号以及主要技术数据，以便能正确使用电动机。图示为一台三相异步主要技术数据，以便能正确使用电动机。图示为一台三相异步电动机的铭牌。电动机的铭牌。*5.4三相异步电动机的铭牌三相异步电动机的铭牌电动机型号电动机型号 Y 112 M-4额定转速额定转速 nN(1440 r/min)：表示电
16、动机在额定运行时转：表示电动机在额定运行时转子的转速。子的转速。额定功率额定功率 PN(4.0 kW)：表示电动机在额定工作状态下运：表示电动机在额定工作状态下运行时输出的机械功率。行时输出的机械功率。额定电压额定电压 UN(380 V)：表示定子绕组上应施加的线电压。：表示定子绕组上应施加的线电压。额定电流额定电流 IN(8.8 A)：表示电动机额定运行时定子绕组的：表示电动机额定运行时定子绕组的线电流。线电流。Y 系列异系列异步电动机步电动机机座中心高度机座中心高度112 mm中机座中机座 L长机长机座座 S 短机座短机座旋转磁场为旋转磁场为 4 个个极极(p=2)。防护方式防护方式(IP
17、44)：表示电动机外壳防护在方式为封闭式电：表示电动机外壳防护在方式为封闭式电动机。动机。频率频率 f(50 Hz)：表示电动机定子绕组输入交流电源的频率。：表示电动机定子绕组输入交流电源的频率。工作制工作制(工作制工作制 S1)：表示电动机可以在铭牌标出的额定状：表示电动机可以在铭牌标出的额定状态下连续运行。态下连续运行。S2 为短时运行，为短时运行，S3 为短时重复运行。为短时重复运行。绝缘等级绝缘等级(B级绝缘级绝缘)：表示电动机各绕组及其他绝缘部件：表示电动机各绕组及其他绝缘部件所用绝缘材料的等级。绝缘材料按耐热性能可分为所用绝缘材料的等级。绝缘材料按耐热性能可分为 Y、A、E、B、F
18、、H、C 七个等级。七个等级。目前，国产目前，国产 Y 系列电动机一般采用系列电动机一般采用 B 级绝缘。级绝缘。绝缘材料耐热性能等级绝缘材料耐热性能等级绝缘等级YAEBFHC最高允许温度/90105120130155180大于 180LW 82 dB：电动机的噪声等级。电动机的噪声等级。其他一些技术数据其他一些技术数据%100cos3%100NNN2N1N2N IUPPP温升：温升：额定负载时绕组的工作温度与环境温度的差值。额定负载时绕组的工作温度与环境温度的差值。功率因数：功率因数：额定负载下定子电路的功率因数。额定负载下定子电路的功率因数。效率：效率：电动机在额定负载时的效率，它等于额定
19、状态下输电动机在额定负载时的效率，它等于额定状态下输出功率与输入功率之比，即出功率与输入功率之比，即 例例 某异步电动机，若某异步电动机，若 UN=380 V，cos =0.82，Ist/IN=7.0，PN=4kW,效率效率 =0.84，求额定电流、起动电流。，求额定电流、起动电流。84.082.03803104cos3N3NNN IIUP 可得可得 A8.8 A82.084.038031043N I A6.61 A8.877Nst II 解解 根据效率公式根据效率公式三相三相异步电动机结构简单，成本较低，运行可靠，使用和异步电动机结构简单，成本较低，运行可靠，使用和维护方便。可以用来拖动机床
20、、水泵、鼓风机、压缩机、起重维护方便。可以用来拖动机床、水泵、鼓风机、压缩机、起重卷扬设备。据统计，卷扬设备。据统计，90%电力拖动电动机是异步电动机，异步电力拖动电动机是异步电动机，异步电动机用电量占电网总负荷的电动机用电量占电网总负荷的 50%以上。以上。*5.5直流电动机直流电动机 直流电动机主要由定子和转子两部分组成。直流电动机主要由定子和转子两部分组成。结构结构转动原理转动原理 电流方向电流方向 Aa b c d B电流方向电流方向 Ad c b a B直流电动机定子磁极直流电动机定子磁极永久磁铁永久磁铁励磁绕组通入直流电产生励磁绕组通入直流电产生励磁绕组励磁方式：励磁绕组励磁方式：
21、他励、并励、串励、复励。他励、并励、串励、复励。直流电动机的机械特性曲线直流电动机的机械特性曲线与励磁方式有关。与励磁方式有关。他励和并励直流电动机他励和并励直流电动机具有硬机械特性。具有硬机械特性。适用于需要调速的轧机、金属切削机适用于需要调速的轧机、金属切削机床、纺织印染、造纸和印刷机械。床、纺织印染、造纸和印刷机械。串励电动机串励电动机具有软机械特性。具有软机械特性。用于用于起重及交通运输机械上，如起重及交通运输机械上，如起重吊车、电瓶车、城市电起重吊车、电瓶车、城市电车、电传动机车等。车、电传动机车等。复励电动机复励电动机复励电动机的机复励电动机的机械特性曲线介于械特性曲线介于并励并励
22、(他励他励)、串励、串励两种电两种电动机机械特性曲线之动机机械特性曲线之间。间。适用于起动转矩较大转速变化不大的负载，如冶金辅助适用于起动转矩较大转速变化不大的负载，如冶金辅助机械、空气压缩机等。机械、空气压缩机等。*5.6控制电机控制电机5.6.1伺服电动机伺服电动机5.6.2 步进电动机步进电动机特殊性能的小功率电机。特殊性能的小功率电机。应用在信号的检测、转换、传应用在信号的检测、转换、传递、控制及驱动执行机构等方面。递、控制及驱动执行机构等方面。是将是将输入信号转换成输入信号转换成轴轴上的上的角位移或角速度输出的角位移或角速度输出的电动机。电动机。伺服电动机又分伺服电动机又分直流直流伺
23、服电动机伺服电动机交流交流伺服电动机伺服电动机交流交流伺服电动机电路图伺服电动机电路图伺服电动机又称执行电动机伺服电动机又称执行电动机5.6.1伺服电动机伺服电动机交流伺服电动机的结构与单相电容异步电动机相似。一交流伺服电动机的结构与单相电容异步电动机相似。一相为励磁绕组相为励磁绕组 U1 U2，始终接交流电源，始终接交流电源 uf ；另一相为控制绕组另一相为控制绕组 V1 V2，接输入信号，接输入信号 uC，励磁绕励磁绕组上串接有电容组上串接有电容 C。工作原理：工作原理：1V1 V2 绕组输入电压绕组输入电压 uC，电机旋转，电机旋转，uC 改变转速改变转速改变；改变；2uC=0，电机迅速
24、停转；，电机迅速停转；3uC 反向时，转子反转。反向时，转子反转。转子是一步一步转动的电动机。每给它输入一个电脉冲转子是一步一步转动的电动机。每给它输入一个电脉冲信号，就对应转过一个角度。信号，就对应转过一个角度。是把输入电脉冲信号转换成机是把输入电脉冲信号转换成机械位移的执行元件。械位移的执行元件。定子铁心由硅钢片叠成，其定定子铁心由硅钢片叠成，其定子上装有子上装有 6 个均匀分布的磁极，每个均匀分布的磁极，每对磁极上都绕有控制绕组，每相绕对磁极上都绕有控制绕组，每相绕组首端组首端 U1、V1、W1 接电源，未端接电源，未端 U2、V2、W2 相连，以构成星形联相连，以构成星形联结。转子也由
25、硅钢片叠成，转子形结。转子也由硅钢片叠成，转子形状为凸极，称为齿。状为凸极，称为齿。5.6.2 步进电动机步进电动机步进电动机转动原理步进电动机转动原理1 当向当向 U 相绕组通入电脉时，由于磁通总是沿磁阻最小相绕组通入电脉时，由于磁通总是沿磁阻最小的路径闭合，于是产生磁场力使转子铁心齿的路径闭合，于是产生磁场力使转子铁心齿 1、3 与与 U 相绕组相绕组轴线对齐，参见图轴线对齐，参见图(a)。2电脉冲通入到电脉冲通入到 V 相绕组中，转子铁心齿相绕组中，转子铁心齿 2、4 与与 V 相绕组轴线对相绕组轴线对齐，参见图齐，参见图(b)。3 按按 U-V-W-U的顺序重复通入电脉冲，的顺序重复通
26、入电脉冲，转子就按顺时针的方向转子就按顺时针的方向一步一步转动。一步一步转动。步进电动机广泛应用于数控机床、自动记录仪表计算机步进电动机广泛应用于数控机床、自动记录仪表计算机绘图仪、钟表行业等许多领域。绘图仪、钟表行业等许多领域。4 如果改变通入电脉冲的如果改变通入电脉冲的顺序，按顺序，按 U-W-V-U的顺序，的顺序，转子转子反方向反方向一步一步转动。一步一步转动。步进电动机转动原理步进电动机转动原理实际中，为了提高步进电动实际中，为了提高步进电动机的精度，常将步进电动机定子机的精度，常将步进电动机定子每一个极分成许多小齿。每一个极分成许多小齿。各种低压电器的结构、工作原理及用途各种低压电器
27、的结构、工作原理及用途1三相异步电动机的启动和调速方法三相异步电动机的启动和调速方法2三相异步电动机的正反转控制原理三相异步电动机的正反转控制原理3*三相异步电动机的制动原理三相异步电动机的制动原理4*各种电动机控制电路电路的工作原理各种电动机控制电路电路的工作原理5*轨道交通控制系统中几种继电器的应用轨道交通控制系统中几种继电器的应用6知识要点知识要点能识别常见低压电器的符号能识别常见低压电器的符号1学会选择和使用各种低压电器符号学会选择和使用各种低压电器符号2任务目标任务目标能根据电气原理图正确连接控制电路能根据电气原理图正确连接控制电路3学会简单的电动机控制电路的设计学会简单的电动机控制
28、电路的设计4相关问题的提出相关问题的提出 在城市轨道交通中，列车的牵引主要是由三相异步电在城市轨道交通中，列车的牵引主要是由三相异步电动机来完成的，还有运用直流电动机来拖动的部分，如地动机来完成的，还有运用直流电动机来拖动的部分，如地铁屏蔽门等。因此认识并掌握电力拖动装置是我们学习本铁屏蔽门等。因此认识并掌握电力拖动装置是我们学习本课程的一个重要部分，它由电动机、传动机构和控制电动课程的一个重要部分，它由电动机、传动机构和控制电动机的电气设备等环节组成，为了是电动机能按地铁运营所机的电气设备等环节组成，为了是电动机能按地铁运营所需要求工作，通常采用继电器，接触器，按钮及可编程序需要求工作，通常
29、采用继电器，接触器，按钮及可编程序控制器等控制电器来实现生产过程的自动控制。控制器等控制电器来实现生产过程的自动控制。相关问题的提出相关问题的提出提出问题：提出问题：我们已经学了如何选用三相异步电动机，那么电动机我们已经学了如何选用三相异步电动机，那么电动机的控制该如何实现呢的控制该如何实现呢?如图如图7-17-1所示，为三相异步电动机直所示，为三相异步电动机直接启动的电路图及所用的电器元件。接启动的电路图及所用的电器元件。对于不同类型，对于不同类型，不同功率和不同不同功率和不同负载的电动机，负载的电动机，启动方式是否相启动方式是否相同同?需要哪些电需要哪些电器元件，你了解器元件，你了解这些元
30、件吗这些元件吗?要解决以上问题，我们先来学习一些常用的低压电器。要解决以上问题，我们先来学习一些常用的低压电器。6.1 6.1 各种低压电器的结构、工作原理及用途各种低压电器的结构、工作原理及用途v 低压电器通常是指工作在低压电器通常是指工作在1000V以下的电力线路中起保以下的电力线路中起保护、控制或调节等作用的电气设备。低压配电电器主要护、控制或调节等作用的电气设备。低压配电电器主要用于低压配电系统中，要求工作可靠，在系统发生异常用于低压配电系统中，要求工作可靠，在系统发生异常情况下动作准确，并有足够的热稳定性和动稳定性。低情况下动作准确，并有足够的热稳定性和动稳定性。低压控制电器主要用于
31、电力传动系统中，要求使用寿命长，压控制电器主要用于电力传动系统中，要求使用寿命长，体积小，重量轻，工作可靠。低压电器的种类繁多，用体积小，重量轻，工作可靠。低压电器的种类繁多，用途很广，但就其用途或所控制的对象可分为低压配电电途很广，但就其用途或所控制的对象可分为低压配电电器和低压控制电器两大类。器和低压控制电器两大类。电器的定义和分类电器的定义和分类v 电器的定义v 凡是对电能的生产输送、分配和使用起控制、调节、检凡是对电能的生产输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的器件均称为电器。测、转换及保护作用的器件均称为电器。v 电器的分类 v(1)按工作电压分类按工作电压分类v(2)
32、按动作方式分类按动作方式分类v(3)按作用分类按作用分类v(4)按工作环境分类按工作环境分类 低压电器结构的基本特点低压电器结构的基本特点v 低压电器在结构上种类繁多，且没有固低压电器在结构上种类繁多，且没有固定的结构形式。从低压电器各组成部分的定的结构形式。从低压电器各组成部分的作用上去理解，低压电器一般有三个基本作用上去理解，低压电器一般有三个基本组成部分：组成部分：感受部分、执行部分和灭弧机感受部分、执行部分和灭弧机构构。感受部分感受部分v 用来感受外界信号并根据外界信号作特定的反应或动作。用来感受外界信号并根据外界信号作特定的反应或动作。不同的电器，感受部分结构不一样，对手动电器来说，
33、操不同的电器，感受部分结构不一样，对手动电器来说，操作手柄就是感受部分；而对电磁式电器而言，感受部分一作手柄就是感受部分；而对电磁式电器而言，感受部分一般指电磁机构。般指电磁机构。执行部分执行部分v 根据感受机构的指令，对电路进行根据感受机构的指令，对电路进行“通断通断”操作。对电操作。对电路实行路实行“通断通断”控制的工作由触点来完成，所以执行部分控制的工作由触点来完成，所以执行部分一般是指电器的触点。一般是指电器的触点。灭弧机构灭弧机构v 触点在一定条件下断开电流时往往伴随有电弧或火花，电弧或火触点在一定条件下断开电流时往往伴随有电弧或火花，电弧或火花对断开电流的时间和触点的使用寿命都有极
34、大的影响，特别是电弧，花对断开电流的时间和触点的使用寿命都有极大的影响，特别是电弧，必须及时熄灭。用于熄灭电弧的机构称为灭弧机构。必须及时熄灭。用于熄灭电弧的机构称为灭弧机构。v 从某种意义上说，可以将低压电器定义为：根据外界信号的规律从某种意义上说，可以将低压电器定义为：根据外界信号的规律(有无或大小等有无或大小等)，实现电路通断的一种，实现电路通断的一种“开关开关”。常用低压电器常用低压电器 v刀开关、组合开关 v低压断路器 v熔断器v按钮 v接触器 v热继电器 v时间继电器 v刀开关v行程开关v万能转换开关v电磁式继电器 v 中间继电器 组合开关组合开关 v 组合开关包括转换开关和倒顺开
35、关。其特点是用动触片的组合开关包括转换开关和倒顺开关。其特点是用动触片的旋转代替闸刀的推合和拉开，实质上是一种由多组触点组旋转代替闸刀的推合和拉开，实质上是一种由多组触点组合而成的刀开关。合而成的刀开关。v 主要在电气设备中作为电源引入开关，用于非频繁接通和主要在电气设备中作为电源引入开关，用于非频繁接通和分断电路。在机床电气系统中，组合开关多用作电源开关，分断电路。在机床电气系统中，组合开关多用作电源开关，一般不带负荷接通或断开电源，而是在开车前空载接通电一般不带负荷接通或断开电源，而是在开车前空载接通电源，在应急、检修或长时间停用时，空载断开电源。源，在应急、检修或长时间停用时，空载断开电
36、源。v 其优点是体积小、寿命长、结构简单、操作方便、灭弧性其优点是体积小、寿命长、结构简单、操作方便、灭弧性能较好，多用于机床控制电路。能较好，多用于机床控制电路。组合开关的组合开关的结构结构v (1)转换开关转换开关 它主要由手柄、转轴、凸轮、动它主要由手柄、转轴、凸轮、动触片、静触片及接线柱等组成。当转动手柄时，触片、静触片及接线柱等组成。当转动手柄时，每层的动触片随方形转轴一起转动，或使动触片每层的动触片随方形转轴一起转动，或使动触片插入静触片中，使电路接通；或使动触片离开静插入静触片中，使电路接通；或使动触片离开静触片，使电路分断。各极是同时通断的。触片，使电路分断。各极是同时通断的。
37、转换开关的外形转换开关的外形 和结构和结构 转换开关的电气符号转换开关的电气符号自动空气开关自动空气开关 自动开关又名空气开关，是具有一种或多种保护功能的自自动开关又名空气开关，是具有一种或多种保护功能的自动保护电器动保护电器(可做短路、过载或失压保护可做短路、过载或失压保护)。它同时又具有开。它同时又具有开关的功能。因此，凡在输配电系统的重要环节，多选用这关的功能。因此，凡在输配电系统的重要环节，多选用这种开关。图种开关。图7-8所示是常用的所示是常用的DZ系列的塑壳式自动开关。系列的塑壳式自动开关。自动空气开关自动空气开关 (1)结构：主要由触头系统、操作系统、各种脱扣器和灭弧装置等组成。
38、(2)工作原理：图7-9中的电路为正常工作时的状态，当主电路发生故障时，就会引起锁链2和搭钩3脱离，在弹簧7的作用下切断主电路，起到保护作用。比如，当电路发生短路时，电磁脱扣器5中的线圈流过非常大的电流，产生的吸力增加，于是衔铁被吸合，它撞击滑竿4，顶开搭钩3，在弹簧作用下主触头1分断，切断电源。1-主触头；2-锁链；3-搭钩；4-滑杆；5-电磁脱扣器；6-热脱扣器；7-恢复弹簧自动空气开关自动空气开关 (3)特点：具有操作方便和工作可靠的优点。它能自动地同时切断三相特点：具有操作方便和工作可靠的优点。它能自动地同时切断三相 主电路，可靠地主电路，可靠地避免电动机的缺相运行。避免电动机的缺相运
39、行。(4)图形符号图形符号 自动空气开关的图形符号如图自动空气开关的图形符号如图7-10所示。所示。熔断器熔断器v熔断器俗称保险器，是电网和用电设备的安全保熔断器俗称保险器，是电网和用电设备的安全保护电器之一。低压熔断器广泛用于低压供配电系护电器之一。低压熔断器广泛用于低压供配电系统和控制系统中，主要用作短路保护，有时也可统和控制系统中，主要用作短路保护，有时也可用于过负荷保护。用于过负荷保护。v熔断器的种类很多，按其结构可分为半封闭插入熔断器的种类很多，按其结构可分为半封闭插入式熔断器、螺旋式熔断器、无填料封闭管式熔断式熔断器、螺旋式熔断器、无填料封闭管式熔断器、有填料管式快速熔断器、半导体
40、保护用熔断器、有填料管式快速熔断器、半导体保护用熔断器及自复式熔断器等。器及自复式熔断器等。熔断器结构熔断器结构v常用的熔断器有常用的熔断器有RCIA系列瓷插式系列瓷插式(插入式插入式)和和RL1系列螺旋式。系列螺旋式。v常用的型号有常用的型号有RCIARCIA系列，其额定电压为系列，其额定电压为380V380V，额定电流有额定电流有5A5A、10A10A、15A15A、30A30A、60A60A、100A100A、200A200A七个等级。七个等级。v螺旋式熔断器常用的型号有螺旋式熔断器常用的型号有RL6RL6、RL7(RL7(取代取代RLlRLl、R L2)R L2)、RLS2(RLS2(
41、取代取代RLSl)RLSl)等系列。等系列。(1)瓷插式熔断器瓷插式熔断器v 瓷插式熔断器也称为半封闭插入式熔断器，它主要由瓷座、瓷瓷插式熔断器也称为半封闭插入式熔断器，它主要由瓷座、瓷盖、静触点、动触点和熔丝等组成，熔丝安装在瓷插件内。熔盖、静触点、动触点和熔丝等组成，熔丝安装在瓷插件内。熔丝通常用铅锡合金或铅锑合金等制成，也有的用铜丝作熔丝。丝通常用铅锡合金或铅锑合金等制成，也有的用铜丝作熔丝。RCIA系列瓷插式系列瓷插式(插入式插入式)熔断器及其电气符号熔断器及其电气符号(2)螺旋式熔断器螺旋式熔断器v螺旋式熔断器主要由瓷帽、熔断管、瓷套、底座等螺旋式熔断器主要由瓷帽、熔断管、瓷套、底座
42、等组成，熔丝安装在熔断体的瓷质熔管内，熔管内部组成，熔丝安装在熔断体的瓷质熔管内，熔管内部充满起灭弧作用石英砂。熔断体自身带有熔体熔断充满起灭弧作用石英砂。熔断体自身带有熔体熔断指示装置。螺旋式熔断器是一种有填料的封闭管式指示装置。螺旋式熔断器是一种有填料的封闭管式熔断器，结构较瓷插式熔断器复杂。熔断器，结构较瓷插式熔断器复杂。v螺旋式熔断器用于交流螺旋式熔断器用于交流400V以下、额定电流在以下、额定电流在200A以内的电气设备及电路的过负荷和短路保护，具有以内的电气设备及电路的过负荷和短路保护，具有较好的抗振性能，灭弧效果与断流能力均优于瓷插较好的抗振性能，灭弧效果与断流能力均优于瓷插式熔
43、断器，它广泛用于机床电气控制设备中。式熔断器，它广泛用于机床电气控制设备中。RLl系列螺旋式熔断器系列螺旋式熔断器 按钮按钮v按钮是一种手动操作接通或分断小电流控制电按钮是一种手动操作接通或分断小电流控制电路的主令电器。一般情况下它不直接控制主电路的主令电器。一般情况下它不直接控制主电路的通断，而是在控制电路中发出路的通断，而是在控制电路中发出“指令指令”去去控制接触器、继电器等电器，再由它们来控制控制接触器、继电器等电器，再由它们来控制主电路。主电路。v根据按钮触点结构、触点组数和用途的不同，根据按钮触点结构、触点组数和用途的不同，按钮可分为启动按钮、停止按钮和复合按钮，按钮可分为启动按钮、
44、停止按钮和复合按钮，一般使用的按钮多为复合按钮。一般使用的按钮多为复合按钮。按钮的结构按钮的结构v按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式动触点、静触点按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式动触点、静触点和外壳等组成。其触点允许通过的电流很小，一和外壳等组成。其触点允许通过的电流很小，一般不超过般不超过5A。v根据触点结构不同，按钮可分为停止按钮根据触点结构不同，按钮可分为停止按钮(动断动断按钮按钮)、启动按钮、启动按钮(动合按钮动合按钮)及复合按钮及复合按钮(动断、动断、动合组合为一体的按钮动合组合为一体的按钮)。复合按钮在按下按钮。复合按钮在按下按钮帽时，首先断开动断触点，再通过一小段时间后帽时，首先断开动断触
45、点，再通过一小段时间后接通动合触点；松开按钮帽时，复位弹簧先使动接通动合触点；松开按钮帽时，复位弹簧先使动合触点分断，通过一小段时间后动开触点才闭合。合触点分断，通过一小段时间后动开触点才闭合。按钮开关的外形结构和原理示意图按钮开关的外形结构和原理示意图 按钮开关的符号按钮开关的符号 接触器接触器v接触器是一种通用性很强的开关式电器，是电力接触器是一种通用性很强的开关式电器，是电力拖动与自动控制系统中一种重要的低压电器。可拖动与自动控制系统中一种重要的低压电器。可以频繁地接通和分断交直流主电路，它是有触点以频繁地接通和分断交直流主电路，它是有触点电磁式电器的典型代表，相当于一种自动电磁式电磁式
46、电器的典型代表，相当于一种自动电磁式开关，是利用电磁力的吸合和反向弹簧力作用使开关，是利用电磁力的吸合和反向弹簧力作用使触点闭合和分断，从而使电路接通和断开。触点闭合和分断，从而使电路接通和断开。v具有欠电压释放保护及零电压保护，控制容量具有欠电压释放保护及零电压保护，控制容量大，可运用于频繁操作和远距离控制，工作可大，可运用于频繁操作和远距离控制，工作可靠、寿命长、性能稳定、维护方便等优点。靠、寿命长、性能稳定、维护方便等优点。v主要用来控制电动机，也可用来控制电焊机、主要用来控制电动机，也可用来控制电焊机、电阻炉和照明器具等电力负荷。接触器不能切电阻炉和照明器具等电力负荷。接触器不能切断短
47、路电流，因此通常须与熔断器配合使用。断短路电流，因此通常须与熔断器配合使用。接触器接触器接触器的分类接触器的分类v按驱动触点系统动力来源的不同分为电磁式接触按驱动触点系统动力来源的不同分为电磁式接触器、气动式接触器和液动式接触器；按灭弧介质器、气动式接触器和液动式接触器；按灭弧介质的性质，分为空气式接触器、油浸式接触器和真的性质，分为空气式接触器、油浸式接触器和真空接触器等；按主触点控制的电流性质，分为交空接触器等；按主触点控制的电流性质，分为交流接触器和直流接触器等。流接触器和直流接触器等。v本节主要介绍在电力控制系统中使用最为广泛的本节主要介绍在电力控制系统中使用最为广泛的电磁式交流接触器
48、。电磁式交流接触器。交流接触器结构交流接触器结构v交流接触器由电磁机构、触点系统和灭弧系统三部交流接触器由电磁机构、触点系统和灭弧系统三部分组成。分组成。v吸引线圈为电压线圈，使用时并接在电压相应的控吸引线圈为电压线圈，使用时并接在电压相应的控制电源上。触点可分为主触点和辅助触点，主触点制电源上。触点可分为主触点和辅助触点，主触点一般为三极动合触点，电流容量大，通常装设灭弧一般为三极动合触点，电流容量大，通常装设灭弧机构，因此具有较大的电流通断能力，主要用于大机构，因此具有较大的电流通断能力，主要用于大电流电路电流电路(主电路主电路)；辅助触点电流容量小，不专门；辅助触点电流容量小，不专门设置
49、灭弧结构，主要用在小电流电路设置灭弧结构，主要用在小电流电路(控制电路或其控制电路或其他辅助电路他辅助电路)中作联锁或自锁之用。中作联锁或自锁之用。CJ20接触器电磁系统结构图接触器电磁系统结构图 交流接触器电气符号交流接触器电气符号热继电器热继电器v热继电器是利用电流的热效应来推动动作机构热继电器是利用电流的热效应来推动动作机构使触点闭合或断开的保护电器。它主要用于电使触点闭合或断开的保护电器。它主要用于电动机的过负荷保护、断相保护、电流不平衡运动机的过负荷保护、断相保护、电流不平衡运行保护及其他电气设备发热状态的控制。行保护及其他电气设备发热状态的控制。热继电器的结构热继电器的结构v常用的
50、热继电器有两个热元件组成的两相结构和常用的热继电器有两个热元件组成的两相结构和三个热元件组成的三相结构两种形式。两相结构三个热元件组成的三相结构两种形式。两相结构的热继电器主要由加热元件、主双金属片动作机的热继电器主要由加热元件、主双金属片动作机构、触点系统、电流整定装置、复位机构和温度构、触点系统、电流整定装置、复位机构和温度补偿元件等组成。补偿元件等组成。热继电器工作原理 电力拖动生产机械控制实质上是对电动机的控制，而对电动机电力拖动生产机械控制实质上是对电动机的控制，而对电动机的控制即是对的控制即是对 电动机的电动机的起动、正反转、调速和停机起动、正反转、调速和停机的控制。任何的控制。任
