第10章 繼電接觸器控制系統(tǒng)

第10章繼電接觸器控制系統(tǒng)10.1常用控制電器10.2鼠籠式電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制電路10.3鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路10.4行程控制10.5時(shí)間控制10.6綜合控制電路舉例返回1.了解常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、功能和用途。2.掌握自鎖、聯(lián)鎖的作用和方法。3.掌握過(guò)載、短路和失壓保護(hù)的作用和方法。4.掌握基本控制環(huán)節(jié)的組成、作用和工作過(guò)程。能讀懂簡(jiǎn)單的控制電路原理圖、能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制電路。本章要求：利用繼電器、接觸器實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)等生產(chǎn)設(shè)備的控制和保護(hù)的控制系統(tǒng)，稱(chēng)為繼電接觸器控制系統(tǒng)。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。

實(shí)現(xiàn)繼電接觸控制的電氣設(shè)備，統(tǒng)稱(chēng)為控制電器，如刀閘、按鈕、繼電器、接觸器等?？刂齐娖魇謩?dòng)電器自動(dòng)電器刀閘開(kāi)關(guān)組合開(kāi)關(guān)按鈕……接觸器繼電器行程開(kāi)關(guān)……10.1常用控制電器一、刀閘開(kāi)關(guān)控制對(duì)象：380V，5.5kW以下小電機(jī)

考慮到電機(jī)較大的起動(dòng)電流，刀閘的額定電流值應(yīng)如下選擇：（3~5)*異步電機(jī)額定電流電路符號(hào)Q電源引入開(kāi)關(guān)二、按鈕(手動(dòng)切換電器)(b)結(jié)構(gòu)按鈕常用于接通和斷開(kāi)控制電路。按鈕的外形圖和結(jié)構(gòu)如圖所示。(a)外形圖常閉觸點(diǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)二、按鈕常開(kāi)(動(dòng)合)按鈕電路符號(hào)SB復(fù)合按鈕：常開(kāi)按鈕和常閉按鈕做在一起。常閉(動(dòng)斷)按鈕電路符號(hào)SB接通或斷開(kāi)控制電路電路符號(hào)SB復(fù)位彈簧支柱連桿常閉靜觸點(diǎn)橋式動(dòng)觸點(diǎn)常開(kāi)靜觸點(diǎn)外殼4SBSBSB結(jié)構(gòu)符號(hào)名稱(chēng)常閉按鈕(停止按鈕)常開(kāi)按鈕(起動(dòng)按鈕)復(fù)合按鈕1234123按鈕帽三、交流接觸器用來(lái)接通或斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)或其他設(shè)備的主電路構(gòu)成:電磁鐵和觸點(diǎn)，觸點(diǎn)又可分為主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)。(a)外形(b)結(jié)構(gòu)~~~線圈鐵芯銜鐵主觸點(diǎn)彈簧輔助觸點(diǎn)M3~電機(jī)動(dòng)作過(guò)程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機(jī)接通電源1.交流接觸器線圈2.接觸器主觸點(diǎn)－－用于主電路流過(guò)的電流大，需加滅弧裝置3.接觸器輔助觸點(diǎn)－－用于控制電路流過(guò)的電流小，無(wú)需加滅弧裝置接觸器的符號(hào)KM常開(kāi)常閉KMKMKM四、繼電器主要區(qū)別：接觸器的主觸點(diǎn)可以通過(guò)大電流；繼電器的觸點(diǎn)只能通過(guò)小電流。繼電器只能用來(lái)傳遞信號(hào)或用于控制電路中。中間繼電器電壓繼電器電流繼電器時(shí)間繼電器（具有延時(shí)功能）熱繼電器（做過(guò)載保護(hù)）…...繼電器類(lèi)型：繼電器和接觸器的工作原理一樣。

中間繼電器觸點(diǎn)容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，用于控制線路。通常用于傳遞信號(hào)和同時(shí)控制多個(gè)電路，也可直接用它來(lái)控制小容量電動(dòng)機(jī)或其他電氣執(zhí)行元件。符號(hào)：KA線圈常開(kāi)觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)KAKA用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。熱繼電器外形與結(jié)構(gòu)(a)外形(b)結(jié)構(gòu)五、熱繼電器發(fā)熱元件功能：過(guò)載保護(hù)1.結(jié)構(gòu)：I常閉觸頭雙金屬片2.工作原理：發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載，雙金屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。扣板五、熱繼電器3.熱繼電器的符號(hào)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點(diǎn)FRFR

符號(hào)：FU用于短路保護(hù)。常用的熔斷器有：插入式熔斷器；螺旋式熔斷器；管式熔斷器；六、熔斷器六、熔斷器熔體額定電流的選擇：3.頻繁起動(dòng)的電機(jī)異步電機(jī)的起動(dòng)電流Ist=(5~7)額定電流2.一般電機(jī)（稍大）1.無(wú)沖擊電流的場(chǎng)合（如電燈、電爐）可實(shí)現(xiàn)短路、過(guò)載、失壓保護(hù)。鎖鉤主觸點(diǎn)過(guò)流脫扣器欠壓脫扣器釋放銜鐵連桿裝置釋放彈簧七、自動(dòng)空氣斷路器（自動(dòng)開(kāi)關(guān)）工作原理：過(guò)流時(shí)，過(guò)流脫扣器將脫鉤頂開(kāi)，斷開(kāi)電源；欠壓時(shí)，欠壓脫扣器將脫鉤頂開(kāi)，斷開(kāi)電源。一、異步機(jī)的直接起動(dòng)（1）M3~ABCKMFUQB'C'KMSB動(dòng)作過(guò)程主觸點(diǎn)（KM）斷開(kāi)按鈕松開(kāi)線圈（KM）斷電電機(jī)停轉(zhuǎn)。主觸點(diǎn)（KM）閉合按下按鈕（SB）

線圈（KM）通電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；控制電路主電路10.2籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路二、異步機(jī)的直接起動(dòng)（2）KM自鎖自鎖的作用按下SB2，線圈（KM）通電，電機(jī)起動(dòng)；同時(shí)，輔助觸點(diǎn)（KM）閉合，即使按鈕松開(kāi)，線圈保持通電狀態(tài)，電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。KMSB2C'M3~ABCKMFUQB'SB1起動(dòng)按鈕停車(chē)按鈕電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行KMSB1KMSB2FRM3~ABCKMFUQFR電流成回路，只接兩相即可三、異步機(jī)的直接起動(dòng)（3）發(fā)熱元件熱繼電器觸點(diǎn)過(guò)載保護(hù)甲、乙兩地同時(shí)控制一臺(tái)電機(jī)方法：兩起動(dòng)按鈕并聯(lián)；兩停車(chē)按鈕串聯(lián)乙地甲地四、多地點(diǎn)控制KMSB1甲SB2甲KMSB1乙SB2乙FRQSFRM3~ABCKMFU方法一：用復(fù)合按鈕。SB3：點(diǎn)動(dòng)SB2：連續(xù)運(yùn)行控制關(guān)系該電路缺點(diǎn)：動(dòng)作不夠可靠。主電路KMSB1KMSB2FRSB3控制電路五、點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行KMSB2FRKMSB1~SB3后閉合先斷開(kāi)按下SB3閉合電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)時(shí)：自鎖觸點(diǎn)不起作用通電五、點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行KMSB2FRKMSB1~SB3先斷開(kāi)后閉合斷開(kāi)斷電松開(kāi)SB3五、點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行KMSB2FRKMSB1~SB3松開(kāi)SB3電機(jī)停轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)用途:試車(chē)、檢修以及車(chē)床主軸的調(diào)整等。先斷開(kāi)后閉合斷開(kāi)斷電五、點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行SBKASB1KASB2FRKMKAM3~ABCKMFU方法二：加中間繼電器（KA）?？刂脐P(guān)系SB：點(diǎn)動(dòng)SB2：連續(xù)運(yùn)行FR失壓保護(hù)：采用繼電器、接觸器控制短路保護(hù)：加熔斷器過(guò)載保護(hù)：加熱繼電器六、保護(hù)措施1、保護(hù)類(lèi)型3、短路保護(hù)當(dāng)發(fā)生短路時(shí)為防止損壞電動(dòng)機(jī)和電器設(shè)備，故要求迅速、可靠切斷電源。2、失壓（零壓）保護(hù)零壓保護(hù)就是當(dāng)電源暫時(shí)斷電或電壓嚴(yán)重下降時(shí)，電動(dòng)機(jī)即自動(dòng)從電源切除。M3~ABCKMFUQSKMSB1KMSB2控制電路采用繼電器、接觸器控制后：（1）電源電壓<85%時(shí)，接觸器觸點(diǎn)自動(dòng)斷開(kāi)；（2）在電源停電后突然再來(lái)電時(shí)，可避免電機(jī)自動(dòng)起動(dòng)而意外事故（如傷人等)。主電路KMKMSB2C'M3~ABCKMFUQB'SB1原理圖FRFR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(shí)際位置，突出的是電氣原理。熔斷器FU交流接觸器KM組合開(kāi)關(guān)Q按扭SBSB1SB235熱繼電器FRM3～421結(jié)構(gòu)圖籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路繪制原則及讀圖方法：1.按國(guó)家規(guī)定的電工圖形符號(hào)和文字符號(hào)畫(huà)圖。2.控制線路由主電路(被控制負(fù)載所在電路)和控制電路(控制主電路狀態(tài))組成。

3.

屬同一電器元件的不同部分(如接觸器的線圈和觸點(diǎn))按其功能和所接電路的不同分別畫(huà)在不同的電路中，但必須標(biāo)注相同的文字符號(hào)。七、畫(huà)圖要求4.所有電器的觸點(diǎn)均表示在起始情況下的位置，即在沒(méi)有通電或沒(méi)有發(fā)生機(jī)械動(dòng)作時(shí)的位置；5.與電路無(wú)關(guān)的部件(如鐵心、支架、彈簧等)在控制電路中不畫(huà)出。分析和設(shè)計(jì)控制電路時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：使控制電路簡(jiǎn)單，電器元件少，而且工作又要準(zhǔn)確可靠（4）必須保證每個(gè)繼電器、接觸器線圈的額定電壓，兩個(gè)繼電器或接觸器線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。（2）控制電路和主電路要清楚地分開(kāi)設(shè)計(jì)和閱讀；（3）控制電路中，根據(jù)控制要求按自上而下、自左而右

的順序進(jìn)行設(shè)計(jì)或閱讀；KMSB1KMSB2(a)答：不能。按下起動(dòng)按鈕SB2，線圈KM通電，常開(kāi)觸點(diǎn)KM閉合，其不僅將線圈KM短路，同時(shí)也將控制電路的電源短路。思考1(b)KMSB1KMSB2答：能起動(dòng)，但不能停止。按下起動(dòng)按鈕SB2，線圈KM通電，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)，同時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，同時(shí)停止按鈕SB1被短路，即使按下SB1，線圈KM也不會(huì)失電，因此無(wú)法停止。10.3正反轉(zhuǎn)控制電路一、基本正反轉(zhuǎn)控制M3~ABCFUQFRKMR1.基本原理2.基本要求KMF對(duì)調(diào)任意兩根電源的進(jìn)線端。必須保證兩個(gè)交流接觸器不能同時(shí)工作KMFKMFSB1SBFFRM3~ABCKMFFUQFRKMRKMRKMRSBR操作過(guò)程：SBF正轉(zhuǎn)SBR反轉(zhuǎn)停車(chē)SB13.動(dòng)作過(guò)程缺點(diǎn)？？二、加互鎖的電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制互鎖作用：正轉(zhuǎn)時(shí)，SBR不起作用；反轉(zhuǎn)時(shí)，SBF不起作用。從而避免兩交流接觸器同時(shí)工作造成主回路短路的事故。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRM3~ABCKMFFUQSFRKMRSBR互鎖缺點(diǎn)？？KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR三、雙重互鎖的電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制KMRM3~ABCKMFFUQSFR電器互鎖機(jī)械互鎖雙保險(xiǎn)機(jī)械互鎖（復(fù)合按鈕）電器互鎖（互鎖觸點(diǎn)）一、行程開(kāi)關(guān)（限位開(kāi)關(guān)）用作自動(dòng)往復(fù)控制或限位保護(hù)等。結(jié)構(gòu)與按鈕類(lèi)似，但其動(dòng)作要由機(jī)械撞擊。常開(kāi)（動(dòng)合）觸點(diǎn)電路符號(hào)ST常閉（動(dòng)斷）觸點(diǎn)電路符號(hào)ST10.4行程控制未撞擊撞擊KMRM3~ABCKMFFUQFR二、行程控制控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)終端保護(hù)、自動(dòng)循環(huán)、制動(dòng)等各項(xiàng)要求行程控制電路（1）控制回路KMFFRSB1KMFSB2STAKMRKMRSB3STBKMRKMF限位開(kāi)關(guān)正程限位開(kāi)關(guān)STASTB逆程至右極端位置撞開(kāi)STA

動(dòng)作過(guò)程SB2正向運(yùn)行電機(jī)停車(chē)反向運(yùn)行？？KMRSTaFRKMFSB1KMFSBFKMRSBRKMFKMRSTb行程控制(2)--自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制電路限位開(kāi)關(guān)采用復(fù)合式開(kāi)關(guān)。正向運(yùn)行停車(chē)的同時(shí)，自動(dòng)起動(dòng)反向運(yùn)行；反之亦然。關(guān)鍵措施:時(shí)間繼電器鐘表式空氣式電子式數(shù)字式10.5時(shí)間控制一、時(shí)間繼電器阻容式線圈通電或斷電起，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間延時(shí)后才動(dòng)作的繼電器，適用于定時(shí)控制。通電延時(shí)的空氣式時(shí)間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖常開(kāi)觸點(diǎn)延時(shí)閉合常閉觸點(diǎn)延時(shí)打開(kāi)微動(dòng)開(kāi)關(guān)2微動(dòng)開(kāi)關(guān)1常開(kāi)觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)線圈通電銜鐵向下吸合連桿動(dòng)作觸點(diǎn)動(dòng)作工作原理調(diào)節(jié)螺絲進(jìn)氣孔托板線圈動(dòng)鐵心恢復(fù)彈簧擋塊釋放彈簧活塞桿橡皮膜排氣孔空氣式時(shí)間繼電器斷電延時(shí)的空氣式時(shí)間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖常開(kāi)延時(shí)斷開(kāi)常閉延時(shí)閉合常開(kāi)觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)空氣式時(shí)間繼電器的延時(shí)范圍大(有0.4~60s和0.4~180s兩種)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但準(zhǔn)確度較低。時(shí)間繼電器觸點(diǎn)類(lèi)型斷電式常閉斷電后延時(shí)閉合常開(kāi)斷電后延時(shí)斷開(kāi)通電式瞬時(shí)動(dòng)作延時(shí)動(dòng)作常閉觸點(diǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)常開(kāi)通電后延時(shí)閉合常閉通電后延時(shí)斷開(kāi)KMFUQFR電機(jī)繞組A'xB'yC'zKM-YA'B'C'XYZYZB'YXC'A'KM-二、定時(shí)控制主電路電機(jī)的Y－起動(dòng)KM-Y閉合，電機(jī)接成Y形；KM-閉合，電機(jī)接成形。KMFUQSFR電機(jī)A'xB'yC'zKM-YKM-KM-KTKTKM-YKM-YKM-KM-KTKM-KMSB1SB2KMY－起動(dòng)控制電路FR主電路接通電源延時(shí)KTKM-KM-YY轉(zhuǎn)換完成SB2KMKTKM-YKM-KM2KM3KM1KM2KTKM3KM1SB1SB2KTY－起動(dòng)控制電路FRKM1KTKM2KM1SB1SB2FRKM1KTKM2KM2KM2KT順序控制電路：M1起動(dòng)后，M2延時(shí)起動(dòng)。SB2KM1KT

KM2

延時(shí)

KM2

M1起動(dòng)KTM2起動(dòng)控制電路KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KT實(shí)現(xiàn)M1起動(dòng)后M2延時(shí)起動(dòng)的順序控制，用以下電路可不可以？SB2KM1KT

KM2

延時(shí)

KM2

M1起動(dòng)M2起動(dòng)不可以！繼電器、接觸器的線圈有各自的額定值，線圈不能串聯(lián)。返回不可以!兩電機(jī)各自要有獨(dú)立的電源；這樣接，主觸點(diǎn)（KM1）的負(fù)荷過(guò)重。M3~KM1FRKM2FRM3~KM2KM1SB2KM2KM1SB3SB1主電路控制電路這樣實(shí)現(xiàn)順序控制可不可以?例：運(yùn)料小車(chē)的控制設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)料小車(chē)控制電路，同時(shí)滿足以下要求：1.小車(chē)啟動(dòng)后，前進(jìn)到A地。然后做以下往復(fù)運(yùn)動(dòng)：

到A地后停2分鐘等待裝料，然后自動(dòng)走向B。到B地后停2分鐘等待卸料，然后自動(dòng)走向A。2.有過(guò)載和短路保護(hù)。3.小車(chē)可停在任意位置。

正程逆程電機(jī)BA10.6綜合控制電路舉例控制回路KMFFRKMRSB1KMFSBFSTASBRSTBKMRKMRKMF限位開(kāi)關(guān)控制電路M3~ABCKMFFUQSFRKMRSTa、STb為A、B兩端的限位開(kāi)關(guān)

KTa、KTb為兩個(gè)時(shí)間繼電器

主回路KMFFRKMRSBFSB1KMFSTaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR該電路的問(wèn)題：小車(chē)在兩極端位置時(shí)，不能停車(chē)。動(dòng)作過(guò)程SBFKMF小車(chē)正向運(yùn)行KMFKMFFRKMRSBFSB1STaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR至A端撞STaKTa延時(shí)2分鐘KMR小車(chē)反向運(yùn)行至B端撞STbKTb延時(shí)2分