1.4 制定方案

分小组讨论交流：控制图1-1的实验室电机，实现起停控制。请分小组讨论控制方案。

1.4.1 低压断路器实现起停控制

可以通过低压断路器实现实验室电机的起停控制。

控制策略：合上低压断路器时，电机运行。断开断路器时，电机停止。熔断器实现短路保护。

1. 元器件清单

根据元器件选型方法完成表1-4元器件清单。

表1-4 元器件清单

注意：见参考答案第6页。

2. 电气原理图

电气控制图采用国家电气制图标准规定的文字符号、图形符号、规定的画法，用工程图的形式，将电气设备及电气元件按照一定的控制要求连接，表达设备电气控制系统的组成结构、工作原理及安装、调试、维修等技术要求等。我国采用的是国家标准GB-T 4728.7—2008等基本标准。

如图1-16所示，请将低压断路器实现实验室电机点动控制的电气原理图补充完整。可以使用CADe_SIMU软件进行仿真，通过仿真进一步理解控制过程。

图1-16 断路器控制电机原理图

注意：见参考答案第7页。

3. 元器件布置

图1-17 元件安装布局图

4. 方案分析

分小组讨论交流：讨论断路器控制电机运行是否适用于机床控制并分析原因。断路器控制电机运行的控制方案如图1-16所示，适用哪些场合？

注意：见参考答案第8页。

1.4.2 接触器实现点动控制

由于断路器控制通常用于低压配电线路的不频繁通断。因此断路器控制电机一般适用于不频繁通断电的场合。如果需要频繁操作，需要采用接触器实现控制。

1. 什么是接触器

接触器主要用于频繁地接通或断开交直流主电路，实现远距离的自动控制。接触器的主要控制对象是电机。接触器配合各种继电器可以实现对电机的定时操作、联锁控制及各种定量控制以及对线路进行失压、欠压保护。

接触器有交流接触器和直流接触器两大类型。交流接触器和直流接触器的结构和工作原理基本相同。

CJ20系列 Ex9C系列 CJT1系列 CJX2系列

图1-18 交流接触器

如图1-19、图1-20所示接触器主要由电磁系统（线圈、铁芯、衔铁）、触头系统（主触点、常闭辅助触点、常开辅助触点）等组成。大电流的接触器还需要有灭弧罩。接触器开断电流时会有拉弧，灭弧罩能够帮助迅速熄弧。通常大于20A的接触器需要配置灭弧罩。

图1-19 交流接触器示意图及其图形符号

图1-20 交流接触器的构成

（1）电磁系统。电磁系统主要由线圈、铁芯、衔铁组成。线圈装在铁芯上，交流接触器的铁芯两个端面上嵌有短路环（图1-21）。短路环的作用是消除电磁系统的振动和噪音。

图1-21 交流接触器铁芯短路环

（2）触头系统。接触器的触头分为主触点和辅助触点。如图1-19所示，主触头一般为三对常开触头，可以通断电流较大的主电路。辅助触头用以通断电流较小的控制电路。

接触器是一种自动的电磁式开关，触头的动作不是由手来控制。如图1-19所示，A1、A2为接触器线圈。当线圈A1、A2接通额定电压时，产生电磁力，克服弹簧弹力，吸引衔铁向下运动，衔铁带动绝缘连杆和动触头向下运动使常开触头闭合，常闭触头断开。当线圈失电或电压低于释放电压时，电磁力小于弹簧反力，触点恢复（常开触头恢复断开，常闭触头恢复闭合）。

2. 认识接触器铭牌

观察图1-22交流接触器，查阅相关手册，理解铭牌含义。并指出线圈A1、A2、主触头、辅助触头所在位置。

图1-22 交流接触器

注意：见参考答案第9页。

图1-23 交流接触器铭牌

观察图1-23，查阅相关手册，理解铭牌含义。

注意：见参考答案第10页。

3. 如何选择接触器

（1）根据接触器控制的负载性质选择接触器的类型。一般情况下，交流负载选择交流接触器，直流负载选择直流接触器。交流接触器按照负载的种类分为一类（AC1）、二类（AC2）、三类（AC3）、四类（AC4）。AC1类接触器是用来控制无感或微感负载、电阻炉；AC2类接触器是用来控制绕线式感应电动机的启动、分断；AC3类接触器是用来控制笼型感应电动机的启动、运转中分断；AC4类接触器是用来控制笼型感应电动机的启动、反接制动或反向运转、点动。

（2）根据控制线路选择主触头的额定电压、额定电流。接触器的主触头的额定电压要大于或等于主触头控制线路的额定电压。接触器主触头的额定电流应大于或等于负载的额定电流。一般情况下接触器主触点的额定电流（IN）应大于等于1.3~2倍的被控主回路的额定电流（rated current），即IN≥（1.3~2）Ie

（3）根据控制要求选择接触器线圈的额定电压、触头的数量和种类。若控制线路简单、使用电器较少时，可以直接选用380V或220V电压的线圈。

分小组讨论交流：采用接触器控制实现图1-1电机点动控制，应该选择何种型号接触器。

注意：见参考答案第11页。

4. 元器件清单

根据元器件选型方法完成表1-5元器件清单。

表1-5 元器件清单

5. 电气原理图

根据如图1-24所示，请将采用接触器实现实验室电机点动控制的电气原理图补充完整。可以使用CADe_SIMU软件进行仿真，通过仿真进一步理解控制过程。

图1-24 点动控制原理图

注意：见参考答案第12页。

6. 元器件布置

图1-25 元件安装布局图