第10章繼電接觸器控制

電氣控制技術(shù)執(zhí)行電器控制電器+開關(guān)按鈕繼電器接觸器行程開關(guān)空氣開關(guān)時間繼電器熱繼電器可編程序控制器電機電磁閥機械設(shè)備各種機床電梯洗衣機2/1/2023電器是一種能根據(jù)外界的信號（機械力、電動力和其它物理量），自動或手動接通和斷開電路，從而斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)或狀態(tài)，實現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、保護、檢測和調(diào)節(jié)用的電氣元件或設(shè)備。什么是電器低壓電器：常指用于交流額定電壓1200v、直流額定電壓1500v及以下的電路中的電器產(chǎn)品2/1/2023分類（1）按適用的電壓范圍分類分為低壓電器和高壓電器。（2）低壓電器按所控制的對象分類根據(jù)其控制的對象分為低壓配電電器和低壓控制電器。（3）按所起作用分類依據(jù)電器所起的作用可分為控制電器和保護電器。（4）按動作性質(zhì)分類依據(jù)電器的動作性質(zhì)可分為自動控制電器和非自動控制電器。2/1/2023第10章繼電接觸器控制系統(tǒng)在以電動機為動力的生產(chǎn)機械中，要根據(jù)生產(chǎn)過程的要求對電動機進行起動、停止、正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)、調(diào)速及制動等方面的控制。對電動機的控制常要用到開關(guān)、繼電器及接觸器等控制電器組成的控制電路——這種控制電路稱為繼電接觸器控制系統(tǒng)。2/1/202310.1.常用控制電器10.1.1.低壓隔離器一、組合開關(guān)（轉(zhuǎn)換開關(guān)）1.用途：常用于機床控制電路的電源引入開關(guān)，也用于小容量電動機的起/?？刂苹蛘彰骶€路的開關(guān)控制。2.結(jié)構(gòu)：對常用的三極開關(guān)來說，每一極有一對靜觸片與盒外接線柱相接，動觸片受手柄控制可以轉(zhuǎn)動，以達到線路的通/斷控制。2/1/2023三極組合開關(guān)M3~M3~n符號Q2/1/2023二、刀開關(guān)1、用途：用于電氣線路中隔離電源，也可作為不頻繁地接通和斷開空載電路或小電流電路。

2、結(jié)構(gòu)：靜觸點（刀座）、動觸點（刀片）。2/1/2023QQQQ刀開關(guān)的缺點是：不宜帶負載切斷電源，電源電壓消失后，不能自動復(fù)原。雙擲刀開關(guān)單擲刀開關(guān)動觸點（刀片）靜觸點（刀座）2/1/202310.1.2.按鈕1.用途：常用來接通或斷開小電流電路，而進一步控制電動機或其它電氣設(shè)備的運行。2.結(jié)構(gòu)：從剖面結(jié)構(gòu)圖可看到，有兩對靜觸點、一對動觸點、按鈕帽及彈簧等部分。在常態(tài)時，靜觸點1由動觸點接通、靜觸點2是斷開的；按下按鈕帽時靜觸點的通斷狀態(tài)發(fā)生變化。3.種類：單聯(lián)按鈕開關(guān)只有一組常開觸點和常閉觸點，還有雙聯(lián)和三聯(lián)等等。常開觸點常閉觸點2/1/2023常開(動合)按鈕電路符號SB常閉(動斷)按鈕電路符號SB復(fù)合按鈕復(fù)合按鈕：常開按鈕和常閉按鈕做在一起。電路符號SB2/1/202310.1.3.交流接觸器1.用途：交流接觸器用來接通或斷開電動機或其它電氣設(shè)備的主電路。2.結(jié)構(gòu)：主要由電磁鐵和觸點兩部分組成。靠電磁鐵吸引動鐵心帶動觸點完成對電路的接通與關(guān)斷。交流接觸器的觸點有三個常開主觸點，四個輔助觸點(兩個常開，兩個常閉)。主觸點控制開關(guān)電流較大，必須采取滅弧措施，一般都為橋梁形結(jié)構(gòu)，并且設(shè)置兩個斷點。2/1/2023~~~線圈鐵芯銜鐵主觸頭彈簧輔助觸頭M3~電機動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機接通電源2/1/2023接觸器有關(guān)符號：接觸器線圈接觸器主觸頭－－用于主電路（流過的電流大，需加滅弧裝置）常開常閉接觸器輔助觸頭－－用于控制電路（流過的電流小，無需加滅弧裝置）2/1/2023為了減小鐵損，交流接觸器的鐵心由硅鋼片疊成；為消除鐵心的顫動和噪音，還要在鐵心的部分端面加上短路環(huán)。3.選擇接觸器時應(yīng)注意觸點的數(shù)量和允許通過的額定電流；還要注意接觸器線圈的額定電壓值。CJ10系列接觸器主觸點的額定電流有5、10、20、40、75、120A等。2/1/2023繼電器是控制系統(tǒng)中一種重要的元件，它的作用就是按照某種要求接通或斷開控制系統(tǒng)中的電路。當(dāng)繼電器輸入電壓、電流和頻率等電量或溫度、壓力和轉(zhuǎn)速等非電量達到規(guī)定值時，繼電器的觸點便接通或分斷所控制或保護的電路。繼電器一般由輸入感測機構(gòu)和輸出執(zhí)行機構(gòu)兩部分組成，前者用以反映輸入量的高低，后者用以接通或切斷電路。常用的繼電器是有觸點的，觸點有通和斷兩種狀態(tài)，狀態(tài)的改變由某種機構(gòu)帶動。繼電器2/1/2023中間繼電器電壓繼電器電流繼電器時間繼電器（具有延時功能）熱繼電器（做過載保護）…...繼電器類型：2/1/202310.1.4.中間繼電器1.用途：中間繼電器常用于傳遞信號以及用于同時控制多個電路，也可直接用于小容量電動機或其它電氣的執(zhí)行元件。2.結(jié)構(gòu)：中間繼電器與交流接觸器的結(jié)構(gòu)基本相同，只是其電磁系統(tǒng)小一些，觸點多一些。3.種類：從工作電源分為直流、交流和交直流通用等類型。選用時主要應(yīng)考慮額定電壓及觸點的允許額定電流值和觸點數(shù)量。2/1/2023中間繼電器的結(jié)構(gòu)和交流接觸器基本相同，只是電磁系統(tǒng)小些，觸頭個數(shù)多些，共有八對觸頭，其中四對常開觸頭，四對常閉觸頭，而且沒有主、輔觸頭之分。觸頭容量相當(dāng)于接觸器的輔助觸頭，其額定電流為5A。線圈KAKA常閉觸點常開觸點KAKA復(fù)合觸點中間繼電器的圖形符號2/1/2023IIII10.1.5.熱繼電器1.結(jié)構(gòu)：熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)而動作的。右側(cè)是它的結(jié)構(gòu)原理圖。熱元件常閉觸點II由于熱慣性，熱繼電器不能作短路保護，對電動機的瞬間過載不會造成不必要的停車現(xiàn)象。2/1/2023熱繼電器的符號發(fā)熱元件串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在控制電路中常閉觸頭FRFR2/1/202310.1.6.熔斷器3、熔絲選擇：(1)電燈支線(2)一臺電動機頻繁起動，則(3)多臺電動機1、用途：嚴重過載和短路保護；熔斷器是利用金屬的融化作用來切斷電路的。它串接在電路中，在短路與嚴重過載時，起保護作用。2、結(jié)構(gòu)：熔斷器主要由熔體(俗稱保險絲)和安裝熔體的熔座兩部分組成。2/1/2023觸頭鎖鍵搭鉤杠桿鉸鏈銜鐵2欠電壓脫鉤加熱電阻絲雙金屬片銜鐵1過電流脫扣器彈簧彈簧自動空氣斷路器也叫自動開關(guān)或空氣開關(guān)，可實現(xiàn)短路、過載和失壓保護。10.1.7.自動空氣斷路器2/1/2023一旦發(fā)生過載或短路時,過流脫鉤器將吸合而頂開鎖鉤，將主觸頭斷開，從而起到過載、短路保護作用。M3~主觸點彈簧連桿裝置鎖鉤2/1/2023一旦發(fā)生過載或短路時,過流脫鉤器將吸合而頂開鎖鉤，將主觸頭斷開，從而起到短路保護作用。M3~主觸點彈簧連桿裝置鎖鉤2/1/2023M3~主觸點彈簧連桿裝置一旦電壓嚴重下降或斷電時，銜鐵就被釋放而使主觸頭斷開，實現(xiàn)欠壓保護作用。2/1/2023M3~主觸點彈簧連桿裝置一旦電壓嚴重下降或斷電時，銜鐵就被釋放而使主觸頭斷開，實現(xiàn)欠壓保護作用。2/1/2023電氣控制系統(tǒng)是由各種有觸點的接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等電氣元件按一定要求連接而成的。

補充：電氣控制系統(tǒng)圖的類型及有關(guān)標準電氣設(shè)備圖樣有電氣原理圖、電氣安裝接線圖和電器布置圖三類。它僅表示電氣控制線路的工作原理、以及各電器元件的作用和相互關(guān)系。其一般繪制原則如下：(1)電氣控制線路分主電路和控制電路。主電路用粗線繪出（畫在左側(cè)），而控制線路用細線畫（畫在右側(cè)）。

1．電氣原理圖

2/1/2023

(2)電氣控制線路中，同一電器的各導(dǎo)電部件如線圈和觸點常常不畫在一起，但用同一文字標明。(3)電器應(yīng)是未通電時的狀態(tài)。

2．電器元件布置圖表示各種電氣元件在機床機械設(shè)備和電氣控制柜的實際安裝位置。各電氣元件的安裝位置是由機床的結(jié)構(gòu)和工作要求決定的。

3．電氣安裝接線圖

表示各電氣元件之間實際接線情況。繪制接線圖時應(yīng)把各電器元件的各個部分(如觸點與線圈)應(yīng)畫在一起；文字符號、元件連接順序；線路號碼編制都應(yīng)與電氣原理圖一致。電氣設(shè)備安裝圖和接線圖是用于安裝接線、檢查維修和施工的。2/1/2023系統(tǒng)圖2/1/2023位置圖用來表示成套裝置、設(shè)備中各個項目位置的一種圖。例如，右圖為某工廠電器位置圖，圖中詳細地繪制出了電氣設(shè)備中每個電器元件的相對位置，圖中各電器元件的文字代號必須與相關(guān)電路圖中電器元件的代號相同。位置圖2/1/2023接線圖是電氣裝備進行施工配線、敷線和校線工作時所應(yīng)依據(jù)的圖樣之一。它必須符合電器裝備的電路圖的要求，并清晰地表示出各個電器元件和裝備的相對安裝與敷設(shè)位置，以及它們之間的電連接關(guān)系。它是檢修和查找故障時所需的技術(shù)文件，如下圖所示。在國家標準GB6988.5—86《電氣制圖接線圖和接線表》中詳細規(guī)定了編制接線圖的規(guī)則。2/1/2023接線圖2/1/202310.2.籠型電動機直接起動的控制線路如圖是對中、小容量鼠籠式電動機直接起、停的控制線路。主要電器：組合開關(guān)、熔斷器、交流接觸器、熱繼電器和按鈕開關(guān)。M3~QFUKMFRSB2SB1特點：小電流控制大電流。刀閘起隔離作用自保持停止按鈕起動按鈕2/1/2023一、起動M3~起動時，接通組合開關(guān)，按動起動按鈕SB2，則交流接觸器通電，使銜鐵吸合帶動觸頭將常開觸點接通，電動機通電開始運行。M3~M3~nQFUSBKMKH吸合后自鎖2/1/2023M3~nM3~SB1二、停止停止時，按下停止按鈕SB2，則交流接觸器斷電，使銜鐵釋放觸頭將常開觸點斷開，電動機停轉(zhuǎn)。2/1/2023M3~n三、短路保護當(dāng)電路出現(xiàn)短路時，線路電流突然變大，熔斷器燒斷而切斷線路電源，電動機停轉(zhuǎn)。常開觸點斷開，線路恢復(fù)供電后電機不會自行起動(失壓保護)。FU2/1/2023M3~n四、過載保護當(dāng)電路電動機過載時，熱繼電器的發(fā)熱元件將常閉觸點斷開，使接觸器線圈斷電主觸點斷開，電動機停轉(zhuǎn)。M3~該電路的電氣控制原理圖如下圖所示2/1/2023繼電接觸器控制系統(tǒng)可分為主電路和控制電路兩部分。主電路M3~FRSB1SB2FRKMKMKMFUABCQ12345三相電源QFUKM（主觸點）FR（熱元件）M控制電路1SB1SB2KM（輔助觸點）KM（線圈）FR（常閉觸點）22/1/2023M3~FRSB1SB2FRKMKMKMFUABC控制電路具有的功能1、短路保護FU2、過載保護FR3、失壓、欠壓保護KM4、自鎖KM5、SB2起動按鈕6、SB1停車按鈕Q2/1/2023若將控制電路中的自鎖觸點KM除去，就可以實現(xiàn)對電動機的點動控制。按下起動按鈕電動機就轉(zhuǎn)動，一松手就停止。點動控制在生產(chǎn)中也是常見的。M3~FRSB1SB2FRKMKMKMFUABC此時，無自鎖。Q2/1/2023可見：長動與點動的主要區(qū)別是控制電器能否自鎖。思考：如何實現(xiàn)既可以點動又可以連動的控制電路？2/1/202310.3.籠型電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路在生產(chǎn)上往往要求運動部件向正反兩個方向運動。也就是讓電動機做正反轉(zhuǎn)運動。我們在學(xué)習(xí)電動機的工作原理時已經(jīng)知道，只要將接到電源的任意兩根聯(lián)線對調(diào)即可。為此我們采用了圖示的控制線路。BM3~ACKMFKMRQFU2/1/2023KMRAM3~KHSB1SBFKHKMFKMFKMFFUBCQKMRKMRSBR我們先看前面已經(jīng)講過的直接起動控制線路KMRAM3~SB1SBFKHKMFKMFKMFFUBCQKMRKMRSBRKHKMRAM3~SB1SBFKHKMFKMFKMFFUBCQKMRKMRSBRKMRAM3~KHSB1SBFKHKMFKMFKMFFUBCQKMRKMRSBR2/1/2023M3~FRSB1SBFFRKMRKMRKMFKMFSBRKMFKMRKMRKMFFUABCM3~FRSB1SBFFRKMRKMRKMFKMFSBRKMFKMRKMRKMFFUABCM3~FRSB1SBFFRKMRKMRKMFKMFSBRKMFKMRKMRKMFFUBCQ帶有互鎖的控制線路2/1/2023帶有互鎖、聯(lián)動的控制線路M3~KHSB1SBFKHKMRKMRKMFKMFSBRKMFKMRKMRKMFFUABC短路保護FU自鎖KM自鎖KM失壓、欠壓保護KM失壓、欠壓保護KM過載保護KH過載保護FR自鎖KM互鎖KM自鎖KM聯(lián)動Q2/1/202310.4.行程控制行程控制就是當(dāng)運動部件到達一定行程位置時采用行程開關(guān)來進行控制。行程開關(guān)的種類很多，但其工作原理和按鈕相同。2/1/2023SQ常開觸頭SQ常閉觸頭SQ復(fù)合觸頭符號行程開關(guān)是利用運動部件的撞擊來閉合和切斷控制電路的。常開觸頭常閉觸頭運動部件結(jié)構(gòu)示意圖閉合斷開2/1/2023前進后退終點原點STaSTbSTbSTaFRSB1SBFKMRKMRKMFKMFSBRKMFKMRSTaSTbSTbSTa2/1/202310.5.時間控制時間控制就是利用時間繼電器進行延時控制。分類：通電延時時間繼電器斷電延時時間繼電器2/1/2023常開延時閉常閉延時開常閉常開通電延時時間繼電器常開延時閉常閉延時開常閉常開常開延時閉常閉延時開常閉常開常開延時閉常閉延時開常閉常開2/1/2023斷電延時時間繼電器常閉延時閉常開延時開常閉常開×常閉延時閉常開延時開常閉常開×常閉延時閉常開延時開常閉常開×常閉延時閉常開延時開常閉常開×2/1/2023通電延時型時間繼電器符號KT線圈KT延時閉合的常開觸頭KT延時打開的常閉觸頭常開KTKT常閉斷電延時型時間繼電器的符號線圈KT延時恢復(fù)閉合的常閉觸頭KT延時打開的常開觸頭KT2/1/2023普通型與時間繼電器觸頭類型比較斷電式常閉斷電后延時閉合常開斷電后延時斷開通電式（常用）瞬時動作延時動作常閉觸點常開觸點常開通電后延時閉合常閉通電后延時斷開2/1/2023KM11KHBACKHSB1SB2FUU2V1W1V2U1W2KM32KM13KM2KTKTKM22KM3KM1KM12KTKM21KM31KM23KM11KHBACKHSB1SB2FUU2V1W1V2U1W2KM32KM13KM2KTKTKM22KM3KM1KM12KTKM21KM31KM23KM11KHBACKHSB1SB2FUU2V1W1V2U1W2KM31KM13KM2KTKTKM22KM3KM1KM12KTKM21KM32KM23KM11KHBACKHSB1SB2FUU2V1W1V2U1W2KM31KM13KM2KTKTKM22KM3KM1KM12KTKM21KM32KM23KM11KHBACKHSB1SB2FUU2V1W1V2U1W2KM31KM13KM2KTKTKM22KM3KM1KM12KTKM21KM32KM23KM11KHBACKHSB1SB2FUU2V1W1V2U1W2KM31KM13KM2KTKTKM22KM3KM1KM12KTKM21KM32KM231、星—角換接起動控制電路2/1/2023KM11KHBACKHSB1SB2FUU2V1W1V2U1W2KM31KM13KM2KTKTKM22KM3KM1KM12KTKM21KM32KM232/1/20232/1/2023SB1SB2KM1KM2KM1KM1KM2KRKM2KTKTuvwFUKRKM1KM2uvKM23M3～能耗制動控制線路RPSB1SB2KM1KM2KM1KM1KM2KRKM2KTKTuvwFUKRKM1KM2uvKM23M3～能耗制動控制線路RPSB1SB2KM1KM2KM1KM1KM2KRKM2KTKTuvwFUKRKM1KM2uvKM23M3～能耗制動控制線路RPSB1SB2KM1KM2KM1KM1KM2KRKM2KTKTuvwFUKRKM1KM2uvKM23M3～能耗制動控制線路RPSB1SB2KM1KM2KM1KM1KM2KRKM2KTKTuvwFUKRKM1KM2uvKM23M3～能耗制動控制線路RPSB1SB2KM1KM2KM1KM1KM2KRKM2KTKTuvwFUKRKM1KM2uvKM23M3～能耗制動控制線路RP制動作用的強弱與通入直流電流的大小和電動機轉(zhuǎn)速有關(guān)，在同樣的轉(zhuǎn)速下電流越大制動作用越強。一般取直流電流為電動機空載電流的3-4倍，過大會使定子過熱。2、籠型電動機能耗制動的控制線路2/1/2023例一：運料小車的控制設(shè)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A地。然后做以下往復(fù)運動：

到A地后停2分鐘等待裝料，然后自動走向B。到B地后停2分鐘等待卸料，然后自動走向A。2.有過載和短路保護。3.小車可停在任意位置。

正程逆程小車BA*10.6.應(yīng)用舉例2/1/2023運料小車控制電路M3~ABCKMFFUQSFRKMRSTa、STb為A、B兩端的限位開關(guān)

KTa、KTb為兩個時間繼電器

主回路KMFFRKMRSBFSB1KMFSTaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR讀圖方法：認門牌2/1/2023該電路的問題：小車在兩極端位置時，不能停車，停車按鈕不能保持。動作過程SBFKMF小車正向運行至A端撞STaKTa延時2分鐘KMR小車反向運行至B端撞STbKTb延時2分鐘KMF小車正向運行……如此往反運行。KMFKMFFRKMRSBFSB1STaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR2/1/2023KMFKMFSBFKMRFRSTaSTaKTaSTbKTbKMRKTaKMRKMFSTbKTbSB1SB2KAKA加中間繼電器（