電工學(xué)課件：第八章 繼電接觸器控制系統(tǒng)

1、第一節(jié)第一節(jié) 常用控制電器常用控制電器第二節(jié)第二節(jié) 三相異步電動機的基本控制電路三相異步電動機的基本控制電路第三節(jié)第三節(jié) 應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 本章主要介紹幾種常用的低壓電器，基本的控本章主要介紹幾種常用的低壓電器，基本的控制環(huán)節(jié)和保護(hù)環(huán)節(jié)的典型線路。制環(huán)節(jié)和保護(hù)環(huán)節(jié)的典型線路。 利用繼電器、接觸器實現(xiàn)對電動機和生產(chǎn)設(shè)備利用繼電器、接觸器實現(xiàn)對電動機和生產(chǎn)設(shè)備的控制和保護(hù)，稱為繼電接觸器控制系統(tǒng)。的控制和保護(hù)，稱為繼電接觸器控制系統(tǒng)。繼電接觸器控制系統(tǒng)：繼電接觸器控制系統(tǒng)：控制電器：控制電器： 對電動機和生產(chǎn)機械實現(xiàn)控制和保護(hù)的電工設(shè)對電動機和生產(chǎn)機械實現(xiàn)控制和保護(hù)的電工設(shè)備。如：刀開關(guān)、組合開關(guān)

2、、按鈕、中間繼電器、備。如：刀開關(guān)、組合開關(guān)、按鈕、中間繼電器、交流接觸器、行程開關(guān)等。交流接觸器、行程開關(guān)等。一、開關(guān)電器一、開關(guān)電器按其動作方式可分為手動電器和自動電器兩類。按其動作方式可分為手動電器和自動電器兩類。 手動電器的動作是由工作人員手動操縱的，如手動電器的動作是由工作人員手動操縱的，如刀開關(guān)、組合開關(guān)、按鈕等。刀開關(guān)、組合開關(guān)、按鈕等。 自動電器的動作是根據(jù)指令、信號或某個物理自動電器的動作是根據(jù)指令、信號或某個物理量的變化自動進(jìn)行的，如中間繼電器、交流接觸器量的變化自動進(jìn)行的，如中間繼電器、交流接觸器、行程開關(guān)等。、行程開關(guān)等。 用于不頻繁接通或斷開電路的開關(guān)，或用于用于不頻

3、繁接通或斷開電路的開關(guān)，或用于機床電路電源的引入開關(guān)。機床電路電源的引入開關(guān)。圖8-1 刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)和符號1刀開關(guān) 是一種簡單而使用廣泛的手動電器，一般在不頻繁操作的低壓電路中用于接通和切斷電源，有時也用來控制小容量電動機的直接起動與停機。 手柄絕緣底板靜插座（靜觸點）閘刀（動觸點）鎖鉤鎖鉤主觸點主觸點手動閉合手動閉合 過流過流 脫扣器脫扣器 欠壓欠壓 脫扣器脫扣器銜鐵釋放銜鐵釋放連桿裝置連桿裝置釋放彈簧釋放彈簧( (自動開關(guān)、空氣開關(guān)自動開關(guān)、空氣開關(guān)) )管式熔斷器管式熔斷器插入式熔斷器插入式熔斷器插入式插入式熔斷器熔斷器作用：作用：形式：形式：符號符號:FU熔斷器熔體額定電流熔斷器熔體額

4、定電流IF的選擇的選擇(1) 電燈、電爐等電阻性負(fù)載電燈、電爐等電阻性負(fù)載IF IL(3) 頻繁起動的電動機頻繁起動的電動機(2) 單臺電動機單臺電動機5.2電動機的起動電流熔絲額定電流261 .電電動動機機的的起起動動電電流流熔熔絲絲額額定定電電流流 (4) 幾臺電動機合用的總?cè)垠w幾臺電動機合用的總?cè)垠w熔體額定電流（熔體額定電流（1.52.5）容量最大的電動機額定電流容量最大的電動機額定電流 其余電動機的額定電流之和其余電動機的額定電流之和三、主令電器 主令電器是一種專門發(fā)出指令、直接或通過電磁主令電器是一種專門發(fā)出指令、直接或通過電磁式電器間接作用于控制電路的電器。常用來控制電式電器間接作

5、用于控制電路的電器。常用來控制電力拖動系統(tǒng)中電動機的起動、停車、調(diào)速及制動等力拖動系統(tǒng)中電動機的起動、停車、調(diào)速及制動等。主令電器主要有控制按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)。主令電器主要有控制按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。(b) 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)按鈕常用于按鈕常用于控制電路控制電路的接通和斷開。的接通和斷開。按鈕的外形圖和結(jié)構(gòu)如圖所示。按鈕的外形圖和結(jié)構(gòu)如圖所示。(a) 外形圖外形圖1 1、 按鈕按鈕( (手動切換電器手動切換電器) )復(fù)位彈簧復(fù)位彈簧支柱連桿支柱連桿常閉靜觸頭常閉靜觸頭動觸頭動觸頭常開靜觸頭常開靜觸頭外殼外殼4 4SBSBSBSBSBSB結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)符符號號名名稱稱

6、常閉按鈕常閉按鈕( (停止按鈕停止按鈕) )常開按鈕常開按鈕( (起動按鈕起動按鈕) )復(fù)合按鈕復(fù)合按鈕1 12 23 34 41 12 23 3按鈕帽按鈕帽按鈕開關(guān)的符號：按鈕開關(guān)的符號：動作時，動作時，先斷后通先斷后通由靜觸片、動觸片由靜觸片、動觸片組裝在絕緣組裝在絕緣盒而成的。盒而成的。2.萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)（又稱組合開關(guān)）萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)（又稱組合開關(guān)） 動觸點裝在轉(zhuǎn)軸上，手動觸點裝在轉(zhuǎn)軸上，手柄轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸使動觸片與靜觸柄轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸使動觸片與靜觸片接通與斷開。片接通與斷開。 可實現(xiàn)多條線路、不同可實現(xiàn)多條線路、不同聯(lián)接方式的轉(zhuǎn)換聯(lián)接方式的轉(zhuǎn)換可由數(shù)層組合而成。可由數(shù)層組合而成。 一般用于低壓、電流一

7、般用于低壓、電流100A以下的電路中做電源開關(guān)。以下的電路中做電源開關(guān)。M3結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動作要結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動作要由機械撞擊。由機械撞擊。常開觸點常開觸點常閉觸點常閉觸點( (限位開關(guān)限位開關(guān)) )交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)和滅弧裝置組成和滅弧裝置組成。 其中：觸點系統(tǒng)是接觸器的執(zhí)其中：觸點系統(tǒng)是接觸器的執(zhí)行部分，包括主觸點、輔助觸行部分，包括主觸點、輔助觸點和彈簧。主觸點的作用是接點和彈簧。主觸點的作用是接通和分?jǐn)嘀骰芈?，控制較大的通和分?jǐn)嘀骰芈罚刂戚^大的電流，而輔助觸點是在控制回電流，而輔助觸點是在控制回路中，用于接通或分?jǐn)噍^小的路

8、中，用于接通或分?jǐn)噍^小的電流。交流接觸器一般具有三電流。交流接觸器一般具有三對常開主觸點，常開、常閉輔對常開主觸點，常開、常閉輔助觸點各兩對。助觸點各兩對。 M3線圈線圈輔助觸點輔助觸點鐵心鐵心銜鐵銜鐵主觸點主觸點常閉常閉常開常開彈簧彈簧五、繼電器 繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號（電壓、電流繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號（電壓、電流、轉(zhuǎn)速、時間、溫度等）的變化來接通或斷開控制電、轉(zhuǎn)速、時間、溫度等）的變化來接通或斷開控制電路，實現(xiàn)自動控制或保護(hù)電力裝置的電器。路，實現(xiàn)自動控制或保護(hù)電力裝置的電器。 主要特點在于：主要特點在于：中間繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。中間繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工

9、作原理大致相同。發(fā)熱元件發(fā)熱元件杠桿杠桿雙金屬片雙金屬片動斷觸點動斷觸點符號：符號：發(fā)熱元件發(fā)熱元件FR動斷觸點動斷觸點FR 時間繼電器是一種利用電磁原理或機械動作原時間繼電器是一種利用電磁原理或機械動作原理實現(xiàn)觸點延時接通或斷開的自動控制電器。理實現(xiàn)觸點延時接通或斷開的自動控制電器。 3時間繼電器 時間繼電器的種類很多，有空氣阻尼式、電磁時間繼電器的種類很多，有空氣阻尼式、電磁式、電動式和電子式等，一般分為通電延時和斷式、電動式和電子式等，一般分為通電延時和斷電延時兩種類型。電延時兩種類型。 時間繼電器的圖形符號及文字符號 +銜鐵銜鐵常開觸頭常開觸頭 延時閉合延時閉合 常閉觸頭常閉觸頭 延時

10、打開延時打開 常開觸頭常開觸頭常閉觸頭常閉觸頭工作原理工作原理調(diào)節(jié)螺絲調(diào)節(jié)螺絲進(jìn)氣孔進(jìn)氣孔托板托板線圈線圈動鐵心動鐵心恢復(fù)彈簧恢復(fù)彈簧擋塊擋塊釋放彈簧釋放彈簧活塞桿活塞桿橡皮膜橡皮膜排氣孔排氣孔常閉常閉 延時閉合延時閉合 常開常開 延時斷開延時斷開 常開觸頭常開觸頭常閉觸頭常閉觸頭第二節(jié)第二節(jié) 三相異步電動機的基本控制電路三相異步電動機的基本控制電路 三相異步電動機的基本控制電路包括三相異步電動機的基本控制電路包括點動控制點動控制直接起動控制直接起動控制正反轉(zhuǎn)控制正反轉(zhuǎn)控制多地控制多地控制行程控制行程控制時間控制時間控制 這些電路都是用繼電接觸器和按鈕控制電動機這些電路都是用繼電接觸器和按鈕控

11、制電動機的起動與停止，用熔斷器和熱繼電器對電動機進(jìn)行的起動與停止，用熔斷器和熱繼電器對電動機進(jìn)行短路保護(hù)和過載保護(hù)。短路保護(hù)和過載保護(hù)。12231如何繪制和閱讀電氣控制原理圖？如何繪制和閱讀電氣控制原理圖？ 3.弄清各種電器的符號和意義，圖中各電器的觸點弄清各種電器的符號和意義，圖中各電器的觸點 均處于常態(tài)，即各電氣元件在未操作時觸點所處的均處于常態(tài)，即各電氣元件在未操作時觸點所處的狀態(tài)，如接觸器線圈沒有通電、按鈕不受外力時的狀態(tài)，如接觸器線圈沒有通電、按鈕不受外力時的狀態(tài)。狀態(tài)。 在電工技術(shù)中所繪制的控制線路圖為原理圖，在電工技術(shù)中所繪制的控制線路圖為原理圖，它不考慮電器的結(jié)構(gòu)和實際位置，突

12、出的是電氣原它不考慮電器的結(jié)構(gòu)和實際位置，突出的是電氣原理。理。電器自動控制原理圖的繪制原則及讀圖方法：電器自動控制原理圖的繪制原則及讀圖方法：1. 按國家規(guī)定的電工圖形符號和文字符號畫圖。按國家規(guī)定的電工圖形符號和文字符號畫圖。2. 控制線路由主電路控制線路由主電路(被控制負(fù)載所在電路被控制負(fù)載所在電路) 和控制電路和控制電路 (控制主電路狀態(tài)控制主電路狀態(tài))組成。組成。4.同一電器的各個部件（如接觸器的線圈和觸點），按同一電器的各個部件（如接觸器的線圈和觸點），按 其控制作用在原理圖中往往很分散，為了識別方便，用其控制作用在原理圖中往往很分散，為了識別方便，用同一文字符號標(biāo)注。同一文字符號

13、標(biāo)注。6. 與電路無關(guān)的部件與電路無關(guān)的部件(如鐵心、支架、彈簧等如鐵心、支架、彈簧等) 在控在控 制電路中不畫出。制電路中不畫出。5.習(xí)慣上，將主電路畫在電路的左邊（或上邊）；控習(xí)慣上，將主電路畫在電路的左邊（或上邊）；控制制 電路畫在電路的右邊（或下邊）。電路畫在電路的右邊（或下邊）。電路垂直方向繪制時，常開觸點向左，常閉觸點向右，電路垂直方向繪制時，常開觸點向左，常閉觸點向右，即左開右閉；電路水平方向繪制時，常開觸點向下，即左開右閉；電路水平方向繪制時，常開觸點向下，常閉觸點向上，即下開上閉。電路一般按垂直方向繪常閉觸點向上，即下開上閉。電路一般按垂直方向繪制。制。(1)使控制電路簡單，

14、電器元件少，而且工作又要準(zhǔn)使控制電路簡單，電器元件少，而且工作又要準(zhǔn) 確可靠。確可靠。 (2) 盡可能避免多個電器元件依次動作才能接通另一盡可能避免多個電器元件依次動作才能接通另一 個電器的控制電路。個電器的控制電路。(3) 必須保證每個線圈的額定電壓，不能將兩個線圈必須保證每個線圈的額定電壓，不能將兩個線圈 串聯(lián)。串聯(lián)。231要求：要求：電動機起動后連續(xù)長時間運轉(zhuǎn)電動機起動后連續(xù)長時間運轉(zhuǎn) 與點動與點動控制電控制電路相比路相比，增加，增加兩個環(huán)兩個環(huán)節(jié)：節(jié)：自鎖自鎖停止按鈕停止按鈕 與點動控制電路相與點動控制電路相比，增加兩個環(huán)節(jié)：比，增加兩個環(huán)節(jié)：為了使電動機能夠為了使電動機能夠連續(xù)運轉(zhuǎn)，

15、增加了自連續(xù)運轉(zhuǎn)，增加了自鎖環(huán)節(jié)；鎖環(huán)節(jié)；要使連續(xù)運行的電要使連續(xù)運行的電動機停轉(zhuǎn)，電路中串動機停轉(zhuǎn)，電路中串接了停止按鈕。接了停止按鈕。 停止按鈕停止按鈕自鎖自鎖(1) 使接觸器線圈使接觸器線圈KM通電；通電；(2) 使線圈使線圈KM不能自鎖。不能自鎖。SB3復(fù)合按鈕復(fù)合按鈕SB3SB3斷開斷開SB3實現(xiàn)點動實現(xiàn)點動斷開斷開電動機正反轉(zhuǎn)的基本控制電路1 。2、容易誤操作，若未先容易誤操作，若未先按按按下反向轉(zhuǎn)動按按下反向轉(zhuǎn)動按鈕鈕（ 在同一時間內(nèi)，兩個接觸在同一時間內(nèi)，兩個接觸器只允許一個通電工作的控制器只允許一個通電工作的控制作用，稱為作用，稱為“聯(lián)鎖聯(lián)鎖”。斷電斷電通電通電閉合自鎖閉合自

16、鎖斷開斷開3SB2SB1SBKM2KM2KM1KM1FRFU2KM2KM1“ 聯(lián)鎖聯(lián)鎖聯(lián)鎖聯(lián)鎖” 觸點觸點觸點觸點3SB2SB1SBKM2KM2KM1KM1FRFU2KM2KM1電氣聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖1SB2SB機械聯(lián)鎖機械聯(lián)鎖閉合閉合閉合閉合通電通電原已閉合原已閉合3MFUQ.FRKMR四、多地控制 要能夠從兩個或兩個以上地點控制同一臺電動要能夠從兩個或兩個以上地點控制同一臺電動機。每一個控制點都必須有一個起動按鈕和一個機。每一個控制點都必須有一個起動按鈕和一個停機按鈕。停機按鈕。 按鈕的接線原則：按鈕的接線原則： 所有起動按鈕并聯(lián)所有起動按鈕并聯(lián) 所有停機按鈕串聯(lián)所有停機按鈕串聯(lián)M13這樣的順序

17、控這樣的順序控制是否合理？制是否合理？M23思考思考 例：例：兩條皮帶運輸機分別由兩臺籠型異步電動機拖動，兩條皮帶運輸機分別由兩臺籠型異步電動機拖動，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運輸機上，要求電動機按下述順序起動和停止：運輸機上，要求電動機按下述順序起動和停止：起動時起動時: M1起動后起動后 M2才能起動；才能起動；停車時停車時: M2停車后停車后M1才能停車。應(yīng)如何實現(xiàn)控制？才能停車。應(yīng)如何實現(xiàn)控制？斷開斷開斷開斷開六、行程控制 根據(jù)生產(chǎn)機械運動部件的位置或行程距離進(jìn)行的控制稱為行程控制。 行程開關(guān)是實現(xiàn)行程控制的自動電器，當(dāng)

18、運動部件到達(dá)預(yù)定位置時，運動部件上的擋塊便撞動行程開關(guān)，使行程開關(guān)上的觸點導(dǎo)通狀態(tài)發(fā)生變化，常開觸點導(dǎo)通，常閉觸點斷開，從而對控制電路進(jìn)行切換。 行程控制按其控制方式分限位控制和自動往返控制兩種。 1限位控制 12KM1斷電斷電2.2.自自動動往往返返運運動動FU.通通電電.復(fù)合復(fù)合按鈕按鈕KM2斷電斷電常開閉合常開閉合常閉延時斷開常閉延時斷開通電瞬通電瞬時閉合時閉合KM2斷電斷電常開閉合常開閉合常閉延時斷開常閉延時斷開通通電電.通通電電通電延時通電延時繼電器繼電器通電延通電延時斷開時斷開斷斷電電復(fù)合復(fù)合按鈕按鈕通通電電通電延時通電延時繼電器繼電器通電延通電延時斷開時斷開復(fù)合復(fù)合按鈕按鈕斷斷電

19、電通通電電斷斷電電常閉斷開常閉斷開常閉閉合常閉閉合通通電電通電延時通電延時繼電器繼電器通電延通電延時斷開時斷開復(fù)合復(fù)合按鈕按鈕通通電電斷斷電電常閉斷開常閉斷開常閉閉合常閉閉合通通電電斷電延時斷電延時繼電器繼電器直流電源直流電源斷電延時斷開斷電延時斷開.SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2.KM2FU23MFRKM1QFU1通通電電通通電電斷斷電電SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2通通電電通通電電斷斷電電SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2按按SB1KM1主觸點斷開主觸點斷開常開斷開常開斷開常閉閉合常閉閉合斷斷電電通通電電通通電電斷斷電電SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2斷斷電電通通電電斷斷電電按按SB1KM1主觸點斷開主觸點斷開常閉閉合常閉閉合常開斷開常開斷開通通電電通通電電通通電電SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2斷斷電電斷斷電電按按SB1KM1主觸點斷開主觸點斷開常閉閉合常閉閉合常開斷開常開斷開斷斷電電七、時間控制 時