四、繼電器—接觸器控制

1、四、繼電器與接觸器控制技術四、繼電器與接觸器控制技術電氣控制系統(tǒng)：用電器元件組裝起來進行控制的系統(tǒng)。電器：是一種能根據外界的信號和要求，手動或自動的接通或斷開電路，實現斷續(xù)或連續(xù)的改變電路的參數，以達到對電路或非電對象的控制、切換、保護、檢測、變換和調節(jié)作用的控制設備，又稱控制電器。一種能控制電的工具。自動控制：用自動電器來實現電力拖動的控制。*控制手動控制：操作者以簡單的手控電器來實 現電力拖動控制。用電動機帶動一切生產機械的過程電力拖動電力拖動。一、常用控制電器與執(zhí)行電器一、常用控制電器與執(zhí)行電器(2)自動電器自動電器： 這類電器有電磁鐵等動力機構，按照 指令、信號或參數變化而自動動作，

2、使工作電路接通和切斷，低壓電器的分類1.電器按動作性質電器按動作性質(1)非自動電器非自動電器：這類電器沒有動力機構，依靠人力或 其他外力來接通或切斷電路，如刀開關、轉換開關、行程開關等。如接觸器、繼電器、自動開關等。2.電器按其用途又可分電器按其用途又可分大多數電器既可作控制電器，亦可作保護電器，它們之間沒有明顯的界線。如電流繼電器和行程開關。(1)控制電器控制電器：用來控制電動機的啟動、反轉、調速、制動等動作，如磁力啟動器、接觸器、繼電器等。(2)保護電器保護電器：用來保護電動機，使其安全運行，以及保護生產機械使其不受損壞，如熔斷器、電流繼電器、熱繼電器等。(3)執(zhí)行電器執(zhí)行電器：用來操縱

3、、帶動生產機械和支撐與保持機械裝置在固定位置上的一種執(zhí)行元件，如電磁鐵、電磁離合器等。低壓低壓電器電器配電配電電器電器控制控制電器電器開關開關熔斷器熔斷器斷路器斷路器接觸器接觸器繼電器繼電器起動器起動器主令電器主令電器時間繼電器時間繼電器熱繼電器熱繼電器速度繼電器速度繼電器電流繼電器電流繼電器中間繼電器中間繼電器3.按控制對象按控制對象 二、非自動控制電器二、非自動控制電器 考慮到電機較大的起動電流，刀考慮到電機較大的起動電流，刀閘的額定電流值應如下選擇：閘的額定電流值應如下選擇：（35)倍異步電機額定電流倍異步電機額定電流圖形符號圖形符號QG(Q)1.刀閘開關刀閘開關極數單極雙極三極切換功能

4、單投雙投結構最簡單，應用最廣泛的手控電器。用于低壓電路不頻繁動作。 2.轉換開關轉換開關圖形符號：主電路中同刀開關，控制電路同萬能轉換開關小電流的情況下用來作為線路的接通、斷開和換接控制，又稱組合開關。轉換開關的結構緊湊，操作時用手擰轉，操作方便、省力。在機床電氣設備中，主要作為電源引入開關；或直接用于控制非頻繁起動和停止的小容量異步電動機。 文字符號： QB三、三、 自動控制電器自動控制電器1.接觸器接觸器優(yōu)點：適用于頻繁操作，并具有低壓釋放的保護性能、工作可靠、壽命長和體積小等。接觸器是在外界輸人信號下能夠自動地接通或斷開帶有負載的主電路(如電動機)的自動控制電器。 根據主觸頭所接回路的電

5、流種類：交流接觸器 直流接觸器線圈線圈鐵芯鐵芯銜鐵銜鐵主觸點主觸點彈簧彈簧輔助輔助觸點觸點M3電機電機動作過程動作過程線圈通電線圈通電銜鐵被吸合銜鐵被吸合觸頭閉合觸頭閉合電機接通電機接通電源電源3801)接觸器結構接觸器結構M3動作過程動作過程線圈通電線圈通電銜鐵被吸合銜鐵被吸合觸頭閉合觸頭閉合電機接通電機接通電源電源 2203802)接觸器有關符號：接觸器有關符號：接觸器線圈接觸器線圈接觸器主觸點用于主電路接觸器主觸點用于主電路 （流過的電流大，（流過的電流大，需加滅弧裝置需加滅弧裝置）常開常開常閉常閉接觸器輔助觸點用于控制電路接觸器輔助觸點用于控制電路 （流過的電流小，無（流過的電流小，無

6、需加滅弧裝置需加滅弧裝置）接觸器控制對象：電動機及其它電力負載接觸器控制對象：電動機及其它電力負載接觸器技術指標：額定工作電壓、電流、觸點數目等。接觸器技術指標：額定工作電壓、電流、觸點數目等。文字符號：文字符號：KM簡單的接觸器控制簡單的接觸器控制ABCM3刀閘起隔離作用刀閘起隔離作用自保持自保持停止停止按鈕按鈕起動起動按鈕按鈕特點：特點：小電流控小電流控 制大電流。制大電流。自保持自保持KMSB2CM3ABCKMFUQSBSB1起動起動按鈕按鈕停車停車按鈕按鈕KM2.2.繼電器繼電器 繼電器和接觸器的工作原理一樣。繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于主要區(qū)別在于，觸發(fā)器，觸發(fā)器的主觸

7、點可以通過大電流，而繼電器的觸點只能通過小電流。的主觸點可以通過大電流，而繼電器的觸點只能通過小電流。所以，所以，繼電器只能用于控制電路中。繼電器只能用于控制電路中。中間繼電器中間繼電器電壓繼電器電壓繼電器電流繼電器電流繼電器 時間繼電器（具有延時功能）時間繼電器（具有延時功能） 熱繼電器（做過載保護）熱繼電器（做過載保護） 速度繼電器速度繼電器繼電器類型：繼電器類型： 繼電器實質上是一種傳遞信號的電器,它可根據輸人的信號達到不同的控制目的。繼電器繼電器 接觸器接觸器l相同點：相同點：觸點用來控制電路的通斷l(xiāng)區(qū)別：區(qū)別：l控制場合l輸入信號不同 l功能不同l應正確選用繼電器或接觸器(1) 控制

8、場合不同控制場合不同接觸器：接觸器：用來控制大電流的電路l負載主電路l大容量控制電路繼電器：繼電器：用于控制電路中（小電流控制）l不能直接帶負載l不設滅弧裝置(2) 輸入信號不同輸入信號不同l繼電器：繼電器：*對各種物理量作出反應*作為保護電器l接觸器：接觸器：*在一定的電壓信號下動作(3)功能不同功能不同繼電器：繼電器：l用于反映控制信號l進行信號的傳遞l轉換l放大l控制觸點數量較多接觸器：接觸器：l大電流的開關電器特點：觸頭多、觸點承受的電流較大(額定電流 5A10A)、 動作靈敏(動作時間小于0.05s)等。 第一，用作中間傳遞信號；1）中間繼電器）中間繼電器中間繼電器本質上是電壓繼電器

9、。用途:第二，用作同時控制多條線路。符號：符號：線圈K觸點KK欠欠(零零)電壓繼電器電壓繼電器：當控制線路電壓過低，使控制系統(tǒng)不能正常工作,此時利用欠電壓繼電器電壓過低時動作，使控制系統(tǒng)或電動機脫離不正常的工作狀態(tài)，這種保護稱欠壓保護。 2）電壓繼電器）電壓繼電器電壓繼電器是根據電壓信號動作的電壓繼電器也可分為過電壓繼電器和欠(零)電壓繼電器兩種:過電壓繼電器過電壓繼電器：當控制線路出現超過允許的正常電壓時，繼電器動作而控制切換電器(接觸器)，使電動機等停止工作，以保護電氣設備不致因過高的電壓而損壞。UUIKA熔斷器和過電流繼電器只能保護電動機不超過允許最大電流，不能反映電動機的發(fā)熱狀況，而電

10、動機短時過載是允許的，但長期過載時電動機就要發(fā)熱，因此，必須采用熱繼電器進行保護。4）熱繼電器）熱繼電器熱繼電器是根據控制對象的溫度變化來控制電流流通的繼電器，是利用電流的熱效應而動作的電器。它主要用來保護電動機的過載保護電動機的過載.反映溫度信號，設有感應部分發(fā)熱元件與雙金屬片; 控制電流流通，設有執(zhí)行部分觸點。發(fā)熱元件發(fā)熱元件功能功能：過載保護：過載保護熱繼電器熱繼電器結構結構：I I常閉觸頭常閉觸頭雙金雙金屬片屬片工作原理：工作原理： 發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數大，使其向上彎曲，扣烤熱。因

11、雙金屬片的下層膨脹系數大，使其向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開。板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開。扣板扣板熱繼電器的符號熱繼電器的符號發(fā)熱元件發(fā)熱元件串聯在主電路中串聯在主電路中串聯在控制電路中串聯在控制電路中常閉觸頭常閉觸頭FRFR熱繼電器有熱慣性，大電流出現時它不能立即動作，不能用作短路保護。四 主令電器主令電器主要用來切換控制線路。按鈕是一種專門發(fā)號施令的電器，用以接通或斷開控制回路中的電流。按鈕開關按鈕開關萬能轉換開關萬能轉換開關主令控制器主令控制器1.按鈕按鈕 控制按鈕控制按鈕常開常開(動合動合)按鈕按鈕電路符號電路符號常閉常閉(動斷動斷)按鈕按鈕電路符號電路符號復合按鈕復合按鈕電路

12、符號電路符號SBSBSB2.主令控制器與萬能轉換開關主令控制器與萬能轉換開關 主令控制器與萬能轉換開關廣泛應用在控制線路中，以滿足需要多聯鎖的電力拖動系統(tǒng)的要求。主令控制器SL 萬能轉換開關SA文字符號文字符號萬能轉換開關圖形符號和主令控制器類似圖形符號圖形符號l萬能轉換開關的圖形文字符號為SA。在圖形符號中，觸點下方虛線上的“ ”表示當操作手柄處于該位置時，該對觸點閉和；如果虛線上沒有“ ”，則表示當操作手柄處于該位置時該對觸點處于斷開狀態(tài)。為了更清楚的表示萬能轉換開關的觸點分合狀態(tài)與操作手柄的位置關系，在機電控制系統(tǒng)中經常把萬能轉換開關的圖形符號和觸頭合斷表結合使用。在觸點分合表中，用“”

13、來表示手柄處于該位置時觸點處于閉合經濟鈕 雙位鈕 鑰匙復位緊急停止鈕 緊急停止鈕 帶燈蘑茹鈕 帶燈方鈕 帶燈圓鈕 方柄旋鈕 圓柄旋鈕 萬能轉換開關萬能轉換開關C型圓鈕 五、執(zhí)行電器五、執(zhí)行電器1.電磁鐵電磁鐵 把電磁能轉換為機械能的電器。這里介紹的電磁鐵是指將電流信號轉換成機械位移的執(zhí)行電器。2.電磁離合器電磁離合器電磁連軸器電磁連軸器傳遞扭矩3.電磁夾具電磁夾具 電磁工作臺，常用于磨床。六、繼電器與接觸器的常用基本線路六、繼電器與接觸器的常用基本線路1、 繼電器與接觸器自動控制線路的構成繼電器與接觸器自動控制線路的構成繪制原理圖的一般原則：繪制原理圖的一般原則：1 主回路在左，控制回路在右。

14、2電路或元件按功能布置 左 右，上 下。3 統(tǒng)一電器元件可分開畫，但必須用同一文字符號表明。4元件都應該在非上電或不工作狀態(tài)下。5電器線圈或電阻盡量放在各行的一邊。6對循環(huán)運動機構，繪出工作循環(huán)圖。繪制原理圖的一般原則：繪制原理圖的一般原則： 電機起動、停車（點動、連續(xù)運行、多地點電機起動、停車（點動、連續(xù)運行、多地點 控制、順序控制等）控制、順序控制等） 電機正反轉控制電機正反轉控制基本控制環(huán)節(jié)基本控制環(huán)節(jié)2.啟動控制線路及保護裝置啟動控制線路及保護裝置 1）啟動控制線路a、電動機連續(xù)運行、電動機連續(xù)運行自保持自保持KMSB2CM3ABCKMFUQSBSB1起動起動按鈕按鈕停車停車按鈕按鈕K

15、M2 2）保護裝置）保護裝置電動機保護電動機保護的類型：的類型：失壓保護失壓保護：采用繼電器、接觸器控制：采用繼電器、接觸器控制短路保護短路保護：熔斷器：熔斷器 、過電流繼電器、過電流繼電器、 自動空氣斷路器自動空氣斷路器 過載保護過載保護：熱繼電器：熱繼電器直流電機零勵磁保護直流電機零勵磁保護：欠電流繼電器欠電流繼電器a 短路保護短路保護FI選擇熔體額定電流選擇熔體額定電流 （ ）時，必須）時，必須躲開起動電流，但對短路電流仍能起保護作用。躲開起動電流，但對短路電流仍能起保護作用。方法方法1 1：加熔斷器。加熔斷器。異步電動機的起動電流異步電動機的起動電流 （ Ist）約為額定電流（約為額定

16、電流（IN）的）的 （57）倍。倍。熔斷器熔斷器作用：用于短路保護。作用：用于短路保護。電路符號電路符號FU安秒特性安秒特性作用：作用：可實現短路、過載、失壓保護?？蓪崿F短路、過載、失壓保護。3.自動空氣斷路器（自動開關）自動空氣斷路器（自動開關）結構：結構：過流過流脫扣器脫扣器欠壓欠壓脫扣器脫扣器工作原理：工作原理：過流時，過流脫扣器將脫鉤頂開，斷開電過流時，過流脫扣器將脫鉤頂開，斷開電 源；欠壓時，欠壓脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源。源；欠壓時，欠壓脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源。11.欠電壓脫扣器欠電壓脫扣器12 、13.雙金屬雙金屬片及其加熱元件片及其加熱元件過載脫扣器過載脫扣器自動空氣斷路器

17、原理圖自動空氣斷路器原理圖1、9.彈簧彈簧2.觸點觸點3.鎖扣鎖扣4.搭鉤搭鉤5.軸軸6.過電流脫扣器過電流脫扣器7.杠桿杠桿8、10.銜鐵銜鐵(1)組合型接線端子；(2)用于過載保護的熱雙金屬片；(3)用于短路保護的電磁脫扣器；(4)機械鎖定和手柄裝置；(5)觸頭系統(tǒng)；(6)快速滅弧系統(tǒng)；(7)外殼和卡軌部件。 QFb 過載保護過載保護KMSB1KMSB2FR電機工作時，若因負載過重而電機工作時，若因負載過重而使電流增大，但又比短路電流小。使電流增大，但又比短路電流小。此時熔斷器起不了保護作用，應加此時熔斷器起不了保護作用，應加熱繼電器，進行過載保護。熱繼電器，進行過載保護。M3A B CK

18、MFUQSFR熱繼電器熱繼電器的熱元件的熱元件熱繼電熱繼電器觸頭器觸頭方法：方法：加熱繼電器。加熱繼電器。c 失壓保護失壓保護 采用繼電器、接觸器控制后，電采用繼電器、接觸器控制后，電源電壓源電壓速度繼電器2)按速度控制的交流異步電動機反接制動的自動控按速度控制的交流異步電動機反接制動的自動控制線路制線路當電動機啟動至一定轉速時速度繼電器KS就動作，將動合觸點KS閉合，為KMB的通電作好準備。1)按下1SB后，KM得電使電動機旋轉KM的動斷觸點斷開，使制動接觸器KMB沒有可能得電。KM失電，其動斷觸點閉合，使KMB得電，電動機反接制動，轉速迅速下降。2)按2SB時當轉速接近于零時，KS之動合觸

19、點斷開，KMB失電，從而將電動機自電網上切除。 3) 轉速接近于零時4.4.按電流的自動控制按電流的自動控制在機床電氣控制系統(tǒng)中，除按測量其位移、速度、時間等進行自動控制外，還可以測量電動機的電流來進行控制，如電動機的啟動過程可以根據電流的大小進行控制，以逐步切除啟動電阻，進行啟動。有時根據生產需要，還要求測量出負載的機械力大小進行控制。機床的進刀傳動，當主軸負載過大時，要求減小其進刀量。又如各種機床的夾緊機構，當夾緊力達到一定時，要求給出信號使電動機停止。機床的負載與機械力，往往與電流成正比，因此，測量電流值即能反映負載或機械力大小。按電流控制的電動機定子串電阻啟動的控制線路按電流控制的電動

20、機定子串電阻啟動的控制線路此時KM不可能得電，因復合按鈕1SB將其電路斷開了，使得電動機定子繞組串人電阻Rst，接上電源進行降壓啟動。1)按下1SB，接觸器KMA得電并自鎖KM在1SB復位后也不能得電動作。2)剛接通瞬間啟動電流較大，電流繼電器KA得電動作，其動斷觸點是打開的，KM才得電并自鎖，KM的動合觸點把Rst短接，使電動機加上額定電壓正常運行。3)電動機達到相當高的轉速時定子電流下降到使KA釋放，其動斷觸點閉合。KM才得電并自鎖，KM的動合觸點把Rst短接，使電動機加上額定電壓正常運行。3)電動機達到相當高的轉速時定子電流下降到使KA釋放，其動斷觸點閉合。例一：例一：運料小車的控制運料

21、小車的控制設計一個運料小車控制電路，同時滿足以下要求：設計一個運料小車控制電路，同時滿足以下要求： 1. 小車啟動后，前進到小車啟動后，前進到A地。然后做以下往復運動：地。然后做以下往復運動： 到到A地后停地后停2分鐘等待裝料，然后自動走向分鐘等待裝料，然后自動走向B。 到到B地后停地后停2分鐘等待卸料，然后自動走向分鐘等待卸料，然后自動走向A。 2. 有過載和短路保護。有過載和短路保護。 3. 小車可停在任意位置。小車可停在任意位置。 正程正程逆程逆程電機電機BA5.控制電路綜合舉例控制電路綜合舉例運料小車控制電路運料小車控制電路KTa 、KTb 為為 兩個時間繼電器兩個時間繼電器 M3A

22、BCKMFFUQ SFRKMR主回路主回路STa 、STb 為為A、B 兩端的限位開關兩端的限位開關 KMFFRKMRSBFSB1KMFKMRKMRKMFSBRKTaSTaKTbSTbSTbSTaKTbKTa該電路的問題：該電路的問題：小車在兩極端位置時，不小車在兩極端位置時，不 能停車。能停車。動作過程動作過程SBFKMF小車正向運行小車正向運行至至A端端撞撞STa KTa 延時延時2分鐘分鐘KMR 小車小車反向運行反向運行至至B端端撞撞STb KTb 延時延時2分鐘分鐘KMF 小車正小車正向運行向運行如此往如此往反運行。反運行。KMFFRKMRSBFSB1KMFSTaSTaKTaSTbKT

23、bKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR加中間繼電器加中間繼電器（K）實現任意實現任意位置停車的要求位置停車的要求FRSB1SB2KKKMFKMRSBFKMFSTaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR例二：例二：工作臺位置控制工作臺位置控制起動后工作臺控制要求：起動后工作臺控制要求：ST3ST4ST2ST11234AM2BM1例二：例二：工作臺位置控制工作臺位置控制起動后工作臺控制要求：起動后工作臺控制要求：BM1AM2ST3ST4ST2ST11234 (1) 運動部件運動部件A從從1到到2 例二：例二：工作臺位置控制工作臺位置控制起動后工作臺控制要求：起動后

24、工作臺控制要求：ST3ST4ST2ST11234 (1) 運動部件運動部件A從從1到到2 (2)運動部件運動部件B從從3到到4AM2BM1例二：例二：工作臺位置控制工作臺位置控制起動后工作臺控制要求：起動后工作臺控制要求：ST3ST4ST2ST11234 (1) 運動部件運動部件A從從1到到2 (2)運動部件運動部件B從從3到到4(3)運動部件運動部件A從從2回到回到1AM2BM1例二：例二：工作臺位置控制工作臺位置控制起動后工作臺控制要求：起動后工作臺控制要求： (1) 運動部件運動部件A從從1到到2 (2)運動部件運動部件B從從3到到4(3)運動部件運動部件A從從2回到回到1(4)運動部件

25、運動部件B從從4回到回到3自動循環(huán)自動循環(huán)ST3ST4ST2ST11234正轉正轉反轉反轉AM2BM1工作臺位置控制電路工作臺位置控制電路(1)根據動作順序根據動作順序 設計控制電路。設計控制電路。(2)檢查有無互鎖。檢查有無互鎖。(3)檢查能否正確檢查能否正確 啟動啟動 、停車。、停車。設計步驟：設計步驟：A正轉正轉12B反轉反轉34A反轉反轉21B正轉正轉43工作臺位置控制電路工作臺位置控制電路小車若在小車若在1、2、3、4規(guī)定的位置時，不能規(guī)定的位置時，不能正常停車。正常停車。 該電路有何該電路有何問題？問題？KMAFST4KMBRST2KMBFKMBRKMARST4KMAFST1KMA

26、RKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFSB1SB2KMARST2ST3FR電路的改進方法同前：電路的改進方法同前：加中間繼電器（加中間繼電器（K）FRKKSB1KSB3KMAFST4KMBRST2KMBFKMBRKMARST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFSB2KMARST2ST3例例3：機床自動間歇潤滑的控制線路圖，其中接觸器：機床自動間歇潤滑的控制線路圖，其中接觸器 KM為潤滑油泵電動機起停用接觸器為潤滑油泵電動機起停用接觸器(主電路未畫出主電路未畫出),控制線路可使?jié)櫥幸?guī)律地間歇工作。試分析此線控制線路可使?jié)櫥幸?guī)律地間歇工作。試分析此線路的

27、工作原理，并說明開關路的工作原理，并說明開關 S和按鈕和按鈕 SB的作用。的作用。S作用：長期工作，間歇潤滑。SB作用：點動 潤滑。潤滑時間1KT，間歇時間2KT。八、繼電器八、繼電器- -接觸器控制線路設計簡介接觸器控制線路設計簡介1.繼電器繼電器-接觸器控制線路設計程序一般過程：接觸器控制線路設計程序一般過程：5)最后繪出安裝接線圖。 1)了解生產機械的工藝過程以及它對電氣控己線路的要求；2)選擇自動控制的方法和原則；3)設計自動控制線路原理圖；4) 根據原理圖選擇所需要的電器元件；(1)應滿足生產工藝所提出的要求；2.對自動控制線路設計的基本要求是對自動控制線路設計的基本要求是:一種是經

28、驗設計法，另一種是邏輯分析設計法。(2)線路簡單，布局合理，電器元件選擇正確并得到充分利用;(3)操作、維修方便；(4)設有各種保護和防止發(fā)生故障的環(huán)節(jié)；(5)能長期準確、穩(wěn)定、可靠地工作。自動控制線路原理圖的設計方法一般有兩種:(3)根據工作程序的要求將各主令控制信號接人各對應的線路中。3.一般的設計思路和應注意的一些問題一般的設計思路和應注意的一些問題:(1) 掌握生產機械的工藝要求、運動變化規(guī)律、工作方式和需要的保護。(2) 逐一畫出各運動部件或程序的執(zhí)行元件的控制電路。對于電磁閥和電磁鐵等無記憶功能的元件，應利用中間繼電器進行記憶。對要記憶元件狀態(tài)的電路，要加自鎖環(huán)節(jié)；(4)將各程序或執(zhí)行元件間的連鎖和互鎖接人線路中。(5)將手動與自動選擇、點動控制、各種保護環(huán)節(jié)分別接人線路中。 (6)檢查電器觸頭類型及數量，如不滿足要求時，可用中間繼電器加以擴展。(7)注意在一條控制線路中，不能有兩個交流電