| 任务二 实现电动机点动控制 |
任务引入
点动控制适用于电动机较短时间运转，例如，点动控制常用于起吊重物或调整生产设备的初始工作状态。图1.7所示为电动机点动控制线路原理图。电动机点动控制的操作为：按下点动按钮SB，电动机M启动运转；松开点动按钮SB，电动机M停止。
图1.7 点动控制线路原理图
图1.8所示为电动机点动控制线路安装接线图。接线图是根据电气控制原理图与电器安装位置绘制的图形，接线图中的粗实线由多根实际连接线构成，称为母线；细实线表示单根连接线，称为分支线。分支线与母线连接时呈45°或135°。
图1.8 点动控制线路安装接线图
图1.9所示为接触器点动控制线路实物图。
图1.9 点动控制线路实物图
相关知识
一、电路构成
如图1.7所示，电气控制线路可分为主电路和控制电路两大部分。主电路是电动机电流流经的电路。主电路的特点是电压高（380V）、电流大。控制电路是对主电路起控制作用的电路。控制电路的特点是电压不确定（有24V、36V、48V、110V、220V、380V 6个等级）、电流小。在电气原理图中，电源线水平绘制，主电路垂直绘在左侧，控制电路垂直绘在右侧。同一个电气元器件的各个部分可以分别绘在不同的电路中。例如，接触器的主触头绘在主电路中，线圈绘在控制电路中，主触头和线圈的图形符号不同；但文字符号相同，表示为同一个电气器件。
二、组合开关
组合开关属于控制电器，主要用作电源引入开关。图1.10所示为HZ10系列组合开关。开关有3对静触头，分别装在3层绝缘垫板上，并附有接线端伸出盒外，以便和电源及用电设备相接；3个动触头装在附有手柄的绝缘杆上，手柄每次转动90°角，带动3个动触头分别与3对静触头接通或断开。
图1.10 HZ10-10/3组合开关
图1.10 HZ10-10/3组合开关（续）
三、按钮
按钮属于控制电器，按钮不直接控制主电路的通断，而是控制接触器的线圈。图1.11所示为控制设备中常用按钮及按钮的结构、电路符号与型号规格。
图1.11 按钮
1.分类与型号规格
按钮一般分为常开按钮、常闭按钮和复合按钮，其电路符号如图1.11（b）所示。按钮的型号规格如图1.11（c）所示，例如，LA10-2K表示为开启式双联按钮。常用按钮的额定电压为380V，额定电流为5A。
2.按钮的选用
（1）根据使用场合和用途选择按钮的种类。例如，手持移动操作的应选用带有保护外壳的按钮；嵌装在操作面板上可选用开启式按钮；需显示工作状态的选用光标式按钮；为防止无关人员误操作，在重要场合应选用带钥匙操作的按钮。
（2）合理选用按钮的颜色。停止按钮选用红色；启动按钮优先选用绿色，但也允许选用黑、白或灰色；一钮双用（如用单按钮操作启动/停止控制）的按钮不得使用绿、红色，而应选用黑、白或灰色。
四、接触器
接触器属于控制电器，是依靠电磁吸引力与复位弹簧反作用力配合动作，使触头闭合或断开的电磁开关，主要控制对象是电动机。具有控制容量大、工作可靠、操作频率高、使用寿命长和便于自动化控制的特点，但本身不具备短路和过载保护的功能，因此，常与熔断器、热继电器或低压断路器等配合使用。目前在电气设备上较多使用CJX1系列交流接触器（或CJX1系列直流接触器）。
1.结构
交流接触器的外形与结构如图1.12（a）、（b）、（c）、（d）所示。
接触器主要由电磁系统和触头系统组成。
（1）电磁系统。电磁系统主要由线圈、静铁心和动铁心3部分组成。为了减少铁心的磁滞和涡流损耗，铁心用硅钢片叠压而成。线圈额定电压分别为交流24V、36V、48V、110V、220V和380V，供不同电压等级的控制电路选用。
CJX系列的接触器在线圈上可方便地插接配套的阻容串联元件，以吸收线圈通、断电时产生的感生电动势，延长PLC输出端口物理继电器触头的寿命。
（2）触头系统。交流接触器采用双断点的桥式触头，有3对主触头，2对辅助常开触头和2对辅助常闭触头，辅助触头的额定电流均为5A。低压接触器的主、辅触头的额定电压均为380V。CJX接触器可组装积木式辅助触头组、空气延时头、机械联锁机构等附件，组成延时接触器、
—△启动器等。
通常主触头额定电流在10A以上的接触器配有灭弧罩，作用是减小或消除触头电弧。灭弧罩对接触器的安全使用起着重要的作用。
2.电路符号与型号规格
接触器的电路符号如图1.12（e）所示。型号规格如图1.12（f）所示，例如，CJX1-16表示主触头为额定电流16A的接触器。
图1.12 交流接触器
3.交流接触器的工作原理
交流接触器的工作原理如图1.13所示。接触器的线圈和静铁心固定不动，当线圈通电时，铁心线圈产生电磁吸力，将动铁心吸合并带动动触头运动，使常闭触头分断，常开触头接通。当线圈断电时，动铁心依靠弹簧作用力而复位，其常开触头恢复分断，常闭触头恢复闭合。
图1.13 交流接触器工作原理
4.交流接触器的选用
（1）主触头额定电压的选择。接触器主触头的额定电压应大于或等于被控制电路的额定电压。
（2）主触头额定电流的选择。接触器主触头的额定电流应大于或等于电动机的额定电流。如果用作电动机频繁启动、制动及正反转的场合，应将接触器主触头的额定电流降低一个等级使用。
（3）线圈额定电压的选择。线圈额定电压应与设备控制电路的电压等级相同，通常选用380V或220V。若从安全方面考虑需用较低电压时，也可选用36V或110V等。
五、熔断器
熔断器属于保护电器，使用时串联在被保护的电路中，其熔体在过流时迅速熔化切断电路，起到保护用电设备和线路安全运行的作用。熔断器在一般低压照明线路或电热设备中作过载和短路保护，在电动机控制线路中作短路保护。表 1.2所示为常用熔体的安秒特性列表。
表1.2 常用熔体的安秒特性
表中，IN为熔体额定电流，通常取2IN为熔断器的熔断电流，其熔断时间约为40s。因此，熔断器对轻度过载反应迟缓，一般只能作短路保护。
1.外形、结构与电路符号
熔断器的外形、结构与电路符号如图1.14所示。
图1.14 熔断器外形、结构与电路符号
刀形触头熔断器多安装于配电柜。
RT系列圆筒帽形熔断器采取导轨安装和安全性能高的指触防护接线端子，目前在电气设备中广泛应用。
螺旋式熔断器熔断管的端口处装有熔断指示片，该指示片脱落时表示内部熔丝已断。不同规格的熔断器按电流等级配置熔断管，如380V/60A的RL1型熔断器配有20A、25A、30A、35A、40A、50A、60A额定电流等级的熔断管。螺旋式熔断器底座的中心端为连接电源端子。
熔断器由熔体、熔断管和熔座3部分组成。
熔体：熔体常做成丝状或片状，制作熔体的材料一般有铅锡合金和铜。
熔断管：安装熔体，是熔体的保护外壳并在熔体熔断时兼有灭弧作用。
熔座：起固定熔管和连接导线作用。
2.主要技术参数
（1）额定电压（V）。额定电压指熔断器长期安全工作的电压。
（2）额定电流（A）。额定电流指熔断器长期安全工作的电流。
3.熔体额定电流的选择
照明和电热负载：熔体额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。
电动机控制电路的选择应注意以下几点。
（1）对于单台电动机，熔体额定电流应大于或等于电动机额定电流的1.5～2.5倍。
（2）对于多台电动机，熔体额定电流应大于或等于其中最大功率电动机的额定电流的1.5～2.5倍，再加上其余电动机的额定电流之和。
对于启动负载重、启动时间长的电动机，熔体额定电流的倍数应适当增大。
任务实施
一、 工具与器材
完成任务所需的工具和器材见表1.3。
表1.3 工具及器材
二、操作步骤
（1）仔细观察各种不同类型、规格的按钮和接触器，熟悉它们的外形、结构、型号及主要技术参数的意义和动作原理。
（2）检测按钮和接触器的质量好坏，特别要注意检查接触器的线圈电压是否与控制电路的电压等级相同。
（3）检测熔断器是否开路。
（4）按照图1.7、图1.8、图1.9所示在控制板上安装器件和接线，要求各器件安装位置整齐、匀称、间距合理。
（5）检查安装的线路是否符合安装及控制要求。
（6）经指导教师检查合格后进行通电操作。
闭合电源组合开关QS。
启动：按下按钮SB→KM线圈通电→KM主触头闭合→电动机M通电运转。
停止：松开按钮SB→KM线圈断电→KM主触头分断→电动机M断电停止。
（7）断开电源组合开关QS。
知识扩展—中间继电器
中间继电器属于控制电器，在电路中起着信号传递、分配等作用，因其主要作为传递控制信号的中间元件，故称为中间继电器。中间继电器的外形与电路符号如图1.15所示。
图1.15 中间继电器的外形与电路符号
交流中间继电器的结构和动作原理与交流接触器相似，不同点是中间继电器只有辅助触头，触头的额定电压/电流为380V/5A。通常中间继电器有4对常开触头和4对常闭触头。中间继电器线圈的额定电压应与设备控制电路电压等级相同。JZC4系列中间继电器采取导轨安装和安全性高的指触防护接线端子，在电气设备上广泛应用。
练习题
1.电气控制线路的主电路和控制电路各有什么特点？
2.交流接触器有几对主触头，几对辅助触头？交流接触器的线圈电压一定是380V吗？怎样选择交流接触器？
3.交流接触器的灭弧罩起什么作用？
4.如何正确选择熔断器？
5.熔断器为什么在电动机控制线路中不能作过载保护？
6.接触器和中间继电器的触头系统有什么区别？
7.中间继电器的作用是什么？
8.点动控制主要应用在哪些场合？