機電傳動控制第10章(10)

1、1第八章第八章 繼電器繼電器- -接觸器控制系接觸器控制系統(tǒng)統(tǒng) 1控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 生產(chǎn)機械的運動需要電動機的拖動，即電動機是拖動生產(chǎn)機械生產(chǎn)機械的運動需要電動機的拖動，即電動機是拖動生產(chǎn)機械的主體。但電動機的啟動、調(diào)速、正反轉(zhuǎn)、制動等的控制，則需要的主體。但電動機的啟動、調(diào)速、正反轉(zhuǎn)、制動等的控制，則需要另一套裝置，即控制系統(tǒng)；另一套裝置，即控制系統(tǒng)； 2繼電器接觸器控制系統(tǒng)繼電器接觸器控制系統(tǒng) 用繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)等電器元件，按一定的接用繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)等電器元件，按一定的接線方式組成的機電傳動（電力拖動）控制系統(tǒng)線方式組成的機電傳動（電力拖動）控制系統(tǒng)繼電器接觸

2、器繼電器接觸器控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)。 3目的和任務(wù)目的和任務(wù) 實現(xiàn)機電傳動系統(tǒng)的起動、調(diào)速、反轉(zhuǎn)、制動等運行性能的控實現(xiàn)機電傳動系統(tǒng)的起動、調(diào)速、反轉(zhuǎn)、制動等運行性能的控制和保護，從而實現(xiàn)生產(chǎn)機械各種生產(chǎn)工藝的要求。制和保護，從而實現(xiàn)生產(chǎn)機械各種生產(chǎn)工藝的要求。 4繼電器接觸器控制系統(tǒng)的優(yōu)點繼電器接觸器控制系統(tǒng)的優(yōu)點 結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，能滿足一般生產(chǎn)工藝要求。結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，能滿足一般生產(chǎn)工藝要求。2熟悉各種電器的工作原理、作用、特點、應(yīng)用場所和表示符號；熟悉各種電器的工作原理、作用、特點、應(yīng)用場所和表示符號； 學習要求：學習要求：掌握繼電器接觸器控制電路中基本控制環(huán)節(jié)和常用的幾種自動控掌

3、握繼電器接觸器控制電路中基本控制環(huán)節(jié)和常用的幾種自動控制方式；制方式；學會設(shè)計一些較簡單的繼電器接觸器控制電路。學會設(shè)計一些較簡單的繼電器接觸器控制電路。38.1 常用電器元件常用電器元件一、常用電器分類一、常用電器分類 1. 1.電器電器 用來接通或斷開電路，以及用來控制、調(diào)節(jié)和保護用電設(shè)備的用來接通或斷開電路，以及用來控制、調(diào)節(jié)和保護用電設(shè)備的電氣器件。電氣器件。 2. 分類分類 4電器元電器元件分類件分類按工作電按工作電壓等級壓等級按動作按動作性質(zhì)性質(zhì)按用途按用途高壓電器：高壓電器：用于用于 1200V,-1500V1200V,-1500V及以上電路中的及以上電路中的電器電器低壓電器低壓

4、電器：用于用于 1200V1200V（50HZ)50HZ)以下以下,-1500V,-1500V以下以下電路中的電器電路中的電器非自動電器：非自動電器：無動力機構(gòu)，靠人力或外力來接通無動力機構(gòu)，靠人力或外力來接通或切斷電路或切斷電路自動電器：自動電器：有電磁鐵等動力機構(gòu)，按照信號指令有電磁鐵等動力機構(gòu)，按照信號指令或參數(shù)變化而自動動作或參數(shù)變化而自動動作控制電器：控制電器：控制電動機的各種動作控制電動機的各種動作保護電器：保護電器：用來保護電動機，使其安全運行，以及保用來保護電動機，使其安全運行，以及保護生產(chǎn)機械使其不受損壞護生產(chǎn)機械使其不受損壞執(zhí)行電器：執(zhí)行電器：用來操縱帶動生產(chǎn)機械和支撐與保

5、持機械用來操縱帶動生產(chǎn)機械和支撐與保持機械裝置在固定位置上的一種執(zhí)行元件裝置在固定位置上的一種執(zhí)行元件配電電器：配電電器：用于電能的輸送與分配用于電能的輸送與分配主令電器：主令電器：用于自動控制系統(tǒng)中發(fā)送動作指令的電器。用于自動控制系統(tǒng)中發(fā)送動作指令的電器。5二、常用非自動電器二、常用非自動電器 1. 刀開關(guān)刀開關(guān) 刀開關(guān)又稱閘刀，一般用于不需要經(jīng)常切斷與接通的交、直流刀開關(guān)又稱閘刀，一般用于不需要經(jīng)常切斷與接通的交、直流低壓電路中。低壓電路中。 在機床中，刀開關(guān)主要用作電源開關(guān)，它一般不用來開斷電動在機床中，刀開關(guān)主要用作電源開關(guān)，它一般不用來開斷電動機的工作電流。機的工作電流。 一般刀開關(guān)

6、結(jié)構(gòu)如圖所示：一般刀開關(guān)結(jié)構(gòu)如圖所示： 刀開關(guān)分單極、雙極和三刀開關(guān)分單極、雙極和三極，常用的三極刀開關(guān)長期允許極，常用的三極刀開關(guān)長期允許通過電流有通過電流有100A、200A、400A、600A和和1000A五種。目前生產(chǎn)的五種。目前生產(chǎn)的產(chǎn)品有產(chǎn)品有HD（單極）和（單極）和HS（雙投）（雙投）等系列。等系列。 在電氣系統(tǒng)中，刀開關(guān)用在電氣系統(tǒng)中，刀開關(guān)用如圖所示符號表示，其文字符如圖所示符號表示，其文字符號用號用Q或或QG表示。表示。 6782. 轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換開關(guān) 實質(zhì)上是一種刀開關(guān)。主要作為電源引入開關(guān)，也可用來直接實質(zhì)上是一種刀開關(guān)。主要作為電源引入開關(guān)，也可用來直接控制小容量異步電

7、機非頻繁起、停控制。較刀開關(guān)更靈巧方便，除控制小容量異步電機非頻繁起、?？刂啤］^刀開關(guān)更靈巧方便，除通斷外，還有轉(zhuǎn)換功能。通斷外，還有轉(zhuǎn)換功能。盒式轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖盒式轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖轉(zhuǎn)換手柄轉(zhuǎn)換手柄公共軸公共軸動觸片動觸片靜觸片靜觸片X1X1X2X2X3X3D1D1D2D2D3D3表示符號表示符號Q QB BHZ10HZ10系列轉(zhuǎn)換開關(guān)系列轉(zhuǎn)換開關(guān)9用來控制電動機正反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換開關(guān)亦稱倒順開關(guān)。如圖 所示。 10三、常用自動控制電器三、常用自動控制電器 手控電器的通性：手控電器的通性：每小時的關(guān)合次數(shù)有限；每小時的關(guān)合次數(shù)有限；操作較笨重、工作不太安全；操作較笨重、工作不太安全；保護性能差

8、，例如，當電網(wǎng)電壓突然消失時，因為這些開關(guān)保護性能差，例如，當電網(wǎng)電壓突然消失時，因為這些開關(guān)不能自動復(fù)原，故它不能自動把電動機從電源切斷，如果不另不能自動復(fù)原，故它不能自動把電動機從電源切斷，如果不另加保護設(shè)備則可能發(fā)生意外。加保護設(shè)備則可能發(fā)生意外。11 1接觸器接觸器 接觸器接觸器是一種在電磁力的作用下，能夠自動地接通或斷開帶有是一種在電磁力的作用下，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。負載的主電路（如電動機）的自動控制電器。 接觸器是繼電器接觸器是繼電器-接觸器控制系統(tǒng)中最重要和常用的元件之一，接觸器控制系統(tǒng)中最重要和常用的元件之一，它的工作原理如圖所示。它

9、的工作原理如圖所示。 當按鈕撳下時，線圈通電，靜鐵心被磁化，并把動鐵心（銜鐵）當按鈕撳下時，線圈通電，靜鐵心被磁化，并把動鐵心（銜鐵）吸上，帶動轉(zhuǎn)軸使觸頭閉合，從而接通電路。吸上，帶動轉(zhuǎn)軸使觸頭閉合，從而接通電路。 當放開按鈕時，過程與上述相反，使電路斷開。當放開按鈕時，過程與上述相反，使電路斷開。接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理如下：接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理如下：適用于頻繁操作（高達每小時 1500次），遠距離控制強電流電路，并具有低壓釋放的保護性能、工作可靠、壽命長（機械壽命達 2000 萬次，電壽命達 200 萬次）和體積小等優(yōu)點12傳感部分：傳感部分：線圈靜鐵心；線圈靜鐵心；靜鐵心靜鐵心線圈線圈釋

10、放彈簧釋放彈簧觸頭系統(tǒng)觸頭系統(tǒng)線圈得電，銜鐵吸合線圈得電，銜鐵吸合觸點動作觸點動作常開觸點合常開觸點合常閉觸點斷常閉觸點斷線圈失電，銜鐵釋放線圈失電，銜鐵釋放觸點復(fù)位觸點復(fù)位常開觸點斷常開觸點斷常閉觸點合常閉觸點合 接觸器的結(jié)構(gòu)接觸器工作原理接觸器的結(jié)構(gòu)接觸器工作原理執(zhí)行部分：執(zhí)行部分：觸頭。觸頭。 主、輔觸點內(nèi)部結(jié)構(gòu)不一樣，主觸點連接到主電路中，能通以大電流；輔觸點則用在主、輔觸點內(nèi)部結(jié)構(gòu)不一樣，主觸點連接到主電路中，能通以大電流；輔觸點則用在控制回路中。主觸點設(shè)有專門的滅弧裝置?？刂苹芈分小Ｖ饔|點設(shè)有專門的滅弧裝置。 觸頭按通過的電流的大小分主觸頭和輔助觸頭兩種。觸頭按通過的電流的大小分主

11、觸頭和輔助觸頭兩種。 觸頭按狀態(tài)的不同分動斷（常閉）觸頭和動合（常開）觸頭兩種。觸頭按狀態(tài)的不同分動斷（常閉）觸頭和動合（常開）觸頭兩種。動鐵心（銜鐵）動鐵心（銜鐵）13表示符號：表示符號： 線圈線圈主觸點主觸點輔觸輔觸點點動合（常開）動合（常開）動合（常開）動合（常開）動斷（常閉）動斷（常閉）動斷（常閉）動斷（常閉）KMKMKMKMKMKMKMKMKMKM14 接觸器的種類：按主觸頭所接回路的電流種類分為：接觸器的種類：按主觸頭所接回路的電流種類分為： 交流接觸器：主要用以控制交流電路（主電路、控制電路、激磁電路）交流接觸器：主要用以控制交流電路（主電路、控制電路、激磁電路） 直流接觸器：主

12、要用以控制直流電路（主電路、控制電路、激磁電路）直流接觸器：主要用以控制直流電路（主電路、控制電路、激磁電路） 接觸器的參數(shù)主要有：額定電壓、額定電流、常開主輔觸頭個數(shù)、額定操接觸器的參數(shù)主要有：額定電壓、額定電流、常開主輔觸頭個數(shù)、額定操作頻率等作頻率等常見交流接觸器：常見交流接觸器：CJX1CJX1系列交流接觸器系列交流接觸器 CJX2CJX2系列交流接觸器系列交流接觸器常見直流接觸器：常見直流接觸器：CZOCZO系列直流接觸器系列直流接觸器注：注：電器元件的各部分，在外觀電器元件的各部分，在外觀上看是一個整體，但電氣原理圖上看是一個整體，但電氣原理圖中同一電器的各部分是分散的中同一電器的

13、各部分是分散的 ，分散的各部分都用相同的文字符分散的各部分都用相同的文字符號表示。號表示。15 是一種根據(jù)某種輸入信號的變化，接通或斷開控制電路，實現(xiàn)是一種根據(jù)某種輸入信號的變化，接通或斷開控制電路，實現(xiàn)控制目的的自動控制電器。控制目的的自動控制電器。 結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點： 傳感部分：感測輸入量的高低傳感部分：感測輸入量的高低。 執(zhí)行部分：觸頭。執(zhí)行部分：觸頭。 無主輔之分，一般較?。o主輔之分，一般較?。?A5A以下），用于控制回路以下），用于控制回路輸入信號輸入信號電量：電流、電壓、功率等電量：電流、電壓、功率等非電量：熱、光、聲、速度等非電量：熱、光、聲、速度等 2. 2. 繼電器繼電器

14、16171).1).電磁式繼電器：電磁式繼電器：結(jié)構(gòu)及工作原理與接觸器大體相似結(jié)構(gòu)及工作原理與接觸器大體相似跳躍式的輸入輸出特性跳躍式的輸入輸出特性 a. a.電流繼電器電流繼電器(JL)(JL)：根據(jù)電流信號而動作，具有保護作用。一般串于電路中。根據(jù)電流信號而動作，具有保護作用。一般串于電路中。 當電流小于某值當電流小于某值時，銜鐵釋放。用于時，銜鐵釋放。用于電流過小時切斷電路。電流過小時切斷電路。 當電流大于某值時，當電流大于某值時，銜鐵吸合。用于電流過大銜鐵吸合。用于電流過大時切斷電路。時切斷電路。欠電流繼電器欠電流繼電器IIKAKA b. b.電壓繼電器電壓繼電器(JT)(JT)：根據(jù)

15、電壓信號而動作，具有保護作用。一般并于電路中。根據(jù)電壓信號而動作，具有保護作用。一般并于電路中。欠電壓繼電器欠電壓繼電器UUUKVKVIIKAKA過電流繼電器過電流繼電器 當電壓小于某值當電壓小于某值時，銜鐵釋放。用于時，銜鐵釋放。用于電壓過小時切斷電路。電壓過小時切斷電路。 當電壓大于某值時，當電壓大于某值時，銜鐵吸合。用于電壓過大銜鐵吸合。用于電壓過大時切斷電路。時切斷電路。18 c. c.中間繼電器：中間繼電器：本質(zhì)上是電壓繼電器，但還具有觸頭多，觸頭承受電流大本質(zhì)上是電壓繼電器，但還具有觸頭多，觸頭承受電流大（5 510A10A）、動作靈敏（動作時間小于）、動作靈敏（動作時間小于0.0

16、5S0.05S）K K用途：用途： 用作中間傳遞信號。用作中間傳遞信號。 用作同時控制多條線路。用作同時控制多條線路。JZ7JZ7系列中間繼電器適用于交流系列中間繼電器適用于交流50Hz50Hz，電壓至電壓至380V380V及直流電壓及直流電壓220V220V的控制的控制電器中，用來控制各種電磁線圈，電器中，用來控制各種電磁線圈，以使訊號得到放大，或?qū)⒂嵦柾瑫r以使訊號得到放大，或?qū)⒂嵦柾瑫r傳給數(shù)個有關(guān)的控制元件傳給數(shù)個有關(guān)的控制元件JZ7JZ744:44:中間繼電器中間繼電器192).2).熱繼電器：熱繼電器：是一種常見的保護電器。利用電流的熱效應(yīng)而動作，是一種常見的保護電器。利用電流的熱效應(yīng)

17、而動作，主要用來對連續(xù)運行的電動機進行過載保護。主要用來對連續(xù)運行的電動機進行過載保護。工作原理：工作原理：發(fā)熱電阻絲發(fā)熱電阻絲雙金屬片雙金屬片導(dǎo)板導(dǎo)板觸頭觸頭調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)旋鈕手動復(fù)位按扭手動復(fù)位按扭受熱變形方向受熱變形方向FRFR表示符號：表示符號：JR36JR36熱繼電器電流與動作時熱繼電器電流與動作時間的關(guān)系曲線間的關(guān)系曲線tI/In120使用熱繼電器時注意幾個問題：使用熱繼電器時注意幾個問題：動作時間不應(yīng)過分小于電動機的允許發(fā)熱時間，應(yīng)充分發(fā)揮電動動作時間不應(yīng)過分小于電動機的允許發(fā)熱時間，應(yīng)充分發(fā)揮電動機的過載能力機的過載能力熱繼電器不能作短路保護熱繼電器不能作短路保護用熱繼電器保護三

18、相異步電動用熱繼電器保護三相異步電動機時，至少要有兩個放熱元件機時，至少要有兩個放熱元件的熱繼電器的熱繼電器M M注意熱繼電器所處的周圍環(huán)境溫度，應(yīng)保證它與電動機有相同注意熱繼電器所處的周圍環(huán)境溫度，應(yīng)保證它與電動機有相同的散熱條件。的散熱條件。 熱繼電器的熱繼電器的主要參數(shù)：主要參數(shù)：熱元件的額定電流熱元件的額定電流 指熱元件能夠長期通過而不致于引起熱繼電器動作的最大電流指熱元件能夠長期通過而不致于引起熱繼電器動作的最大電流值。（有一定的整定范圍，如值。（有一定的整定范圍，如I IN N=5A,=5A,整定范圍整定范圍3.2-5A)3.2-5A)。 熱元件的額定電流與電動機的額定電流相等時，

19、熱繼電器能準熱元件的額定電流與電動機的額定電流相等時，熱繼電器能準確地反映電動機發(fā)熱。確地反映電動機發(fā)熱。21四、主令電器四、主令電器 是用來閉合和斷開控制回路，以發(fā)出命令改變控制系統(tǒng)工作狀是用來閉合和斷開控制回路，以發(fā)出命令改變控制系統(tǒng)工作狀態(tài)的電器。常用的主令電器有：按鈕、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、主令控制器、態(tài)的電器。常用的主令電器有：按鈕、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、主令控制器、行程開關(guān)等。行程開關(guān)等。 按扭按扭22LA18LA18系列按鈕開關(guān)。系列按鈕開關(guān)。一般鈕一般鈕蘑茹頭鈕蘑茹頭鈕帶燈鈕帶燈鈕旋鈕旋鈕鑰匙鈕鑰匙鈕自鎖鈕自鎖鈕23v2主令控制器與萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) v主令控制器與萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)廣泛應(yīng)用在控制線路中，

20、以滿足需要多聯(lián)鎖的電力拖動系統(tǒng)的要求，實現(xiàn)轉(zhuǎn)換線路的遙遠控制。 v主令控制器又名主令開關(guān)，它的主要部件是一套接觸元件，其中的一組如圖所示，具有一定形狀的凸輪 1 個和 7 固定在方形軸上。和靜觸頭 3 相連的接線頭 2 上連接被控制器所控制的線圈導(dǎo)線。橋形動觸頭 4 固定于能繞軸 6 轉(zhuǎn)動的支桿 5 上。當轉(zhuǎn)動凸輪 7 的軸時，使其凸出部分推壓小輪 8 并帶動杠桿 5，于是觸頭被打開，按照凸輪的形狀不同，可以獲得觸頭閉合、打開的任意次序，從而達到控制多回路的要求。它最多有 12 個接觸元件，能控制 12 條電路。 2425執(zhí)行電器 v電磁鐵、電磁離合器、電磁工作臺交流電磁鐵直流電磁鐵的線圈電流

21、與銜鐵位置無關(guān)，26v常用的電磁離合器有摩擦片式電磁離合器，摩擦粉末離合器，電磁轉(zhuǎn)差離合器。2728五、五、 常用保護電器常用保護電器1.熔斷器（保險絲熔斷器（保險絲） 是一種廣泛應(yīng)用于電力拖動控制系統(tǒng)中的保護電器。熔斷器是一種廣泛應(yīng)用于電力拖動控制系統(tǒng)中的保護電器。熔斷器串于被保護電路中，當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，它的熔體能自串于被保護電路中，當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，它的熔體能自動迅速熔斷，從而切斷電路，起到保護作用。動迅速熔斷，從而切斷電路，起到保護作用。組成：組成：熔體熔體熔點低，易于熔斷，導(dǎo)電性能良好的合金材料。熔點低，易于熔斷，導(dǎo)電性能良好的合金材料。 熔管熔管安裝熔體的外殼。安裝熔體的外殼。熔斷特性：熔斷特性：熔體的熔斷時間與通過熔體的電流有關(guān)熔體的熔斷時間與通過熔體的電流有關(guān) I/IN 1.25時，熔體能長期工作。時，熔體能長期工作。 I/IN=2時，熔體在時，熔體在30s40s后熔斷。后熔斷。 I/IN1