電工技術(shù)ch8繼電接觸控制系統(tǒng)

8.4行程控制8.1常用控制電器8.2鼠籠式電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路8.3鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路8.5時(shí)間控制第八章繼電接觸控制系統(tǒng)應(yīng)用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械，稱為電力拖動(dòng)。利用繼電器、接觸器實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)設(shè)備的控制和保護(hù)，稱為繼電接觸控制。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)稱為控制電器，如刀閘、按鈕、繼電器、接觸器等。下面介紹常用控制電器的用途及電工表示符號(hào)。概述M3~圖8.1.1用組合開(kāi)關(guān)起停電動(dòng)機(jī)的接線圖8.1常用控制電器8.1.1組合開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，轉(zhuǎn)軸就可以帶動(dòng)三個(gè)動(dòng)觸片將三對(duì)靜觸片(彼此相差一定角度)同時(shí)接通或斷開(kāi)。手柄轉(zhuǎn)軸靜觸片動(dòng)觸片組合開(kāi)關(guān)有單極、雙極、三極和四極幾種，額定持續(xù)電流有10A、25A、60A和100A等多種。組合開(kāi)關(guān)圖形符號(hào)(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。按鈕開(kāi)關(guān)的外形和符號(hào)(a)外形圖常閉觸點(diǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)8.1.2按鈕(手動(dòng)切換電器)復(fù)位彈簧支柱連桿常閉靜觸頭橋式靜觸頭常開(kāi)靜觸頭外殼4SBSBSB結(jié)構(gòu)符號(hào)名稱常閉按鈕(停止按鈕)常開(kāi)按鈕(起動(dòng)按鈕)復(fù)合按鈕1234123按鈕帽動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu)用于頻繁地接通和斷開(kāi)大電流電路的開(kāi)關(guān)電器。(a)外形(b)結(jié)構(gòu)8.1.3交流接觸器8.1.3交流接觸器用于頻繁地接通和斷開(kāi)大電流電路的開(kāi)關(guān)電器。~M3~線圈輔助觸點(diǎn)鐵心銜鐵電源電機(jī)主觸點(diǎn)常閉常開(kāi)動(dòng)畫(huà)彈簧動(dòng)畫(huà)符號(hào)線圈KM用于主電路流過(guò)的大電流(需加滅弧裝置)用于控制電路流過(guò)的小電流(無(wú)需加滅弧裝置)KM動(dòng)合(常開(kāi))輔助觸點(diǎn)動(dòng)斷(常閉)輔助觸點(diǎn)KM接觸器技術(shù)指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點(diǎn)數(shù)目等。動(dòng)合(常開(kāi))主觸點(diǎn)KM常用的交流接觸器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。如CJ10系列主觸點(diǎn)額定電流5、10、20、40、75、120A等數(shù)種；額定工作電壓通常是220V或380V。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)8.1.4熱繼電器~發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，杠桿被彈簧拉回，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。發(fā)熱元件杠桿8.1.4熱繼電器工作原理結(jié)構(gòu)原理圖雙金屬片常閉觸頭用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà)符號(hào)FU熔斷器額定電流IF的選擇(1)電燈、電爐等電阻性負(fù)載IF>IL(3)頻繁起動(dòng)的電機(jī)(2)單臺(tái)電機(jī)用于低壓線路中的短路保護(hù)。常用的熔斷器有插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、管式熔斷器和有填料式熔斷器。8.1.5熔斷器可實(shí)現(xiàn)短路、過(guò)載、失壓保護(hù)。鎖鉤主觸點(diǎn)手動(dòng)閉合過(guò)流脫扣器欠壓脫扣器銜鐵釋放動(dòng)畫(huà)自動(dòng)空氣斷路器原理圖連桿裝置釋放彈簧8.1.6自動(dòng)空氣斷路器(自動(dòng)開(kāi)關(guān))動(dòng)畫(huà)繼電接觸控制線路由一些基本控制環(huán)節(jié)組成，下面介紹繼電接觸控制線路的繪制。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。電器自動(dòng)控制原理圖的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)。4.所有電器的圖形符號(hào)均按無(wú)電壓、無(wú)外力作用下的正常狀態(tài)畫(huà)出，即按通電前的狀態(tài)繪制。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(2)盡可能避免多個(gè)電器元件依次動(dòng)作才能接通另一個(gè)電器的控制電路。(3)必須保證每個(gè)線圈的額定電壓，不能將兩個(gè)線圈串聯(lián)。熔斷器FU交流接觸器KM組合開(kāi)關(guān)Q按扭SBSB1SB235熱繼電器FRM3～4211.直接起動(dòng)(a)結(jié)構(gòu)圖8.2鼠籠式電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路主電路控制電路8.2鼠籠式電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路(1)電路KMSB1KMSB2FRFRKMFUQ3~M..保險(xiǎn)絲熱繼電器發(fā)熱元件開(kāi)關(guān)接觸器主觸點(diǎn)起動(dòng)按鈕停止按鈕接觸器線圈接觸器輔助觸點(diǎn)熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)動(dòng)畫(huà)(b)原理圖KMFRKM..KMSB1SB2..控制電路合上開(kāi)關(guān)Q起動(dòng)(2)控制原理KM輔助觸點(diǎn)閉合自鎖。按下起動(dòng)按鈕SB2

,KM線圈通電，KM主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。通電轉(zhuǎn)動(dòng)KM主電路FR3~MFUQQ合上開(kāi)關(guān)Q(2)控制原理FRKM..KMSB1SB2..控制電路KM輔助觸點(diǎn)閉合自鎖。按下起動(dòng)按鈕SB2

,KM線圈通電，KM主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。通電起動(dòng)KM轉(zhuǎn)動(dòng)主電路FR3~MFUQQ松開(kāi)起動(dòng)按鈕SB2利用自身輔助觸點(diǎn)，維持線圈通電的作用稱自鎖自鎖(2)控制原理FRKM..KMSB1SB2..控制電路通電主電路FRFUQ3~MQ轉(zhuǎn)動(dòng)KM自鎖停車

按下停止按鈕SB1,

KM線圈斷電KM主觸點(diǎn)斷開(kāi),電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。KM輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)，取消自鎖。(2)控制原理轉(zhuǎn)動(dòng)停車

按下停止按鈕SB1,

KM線圈斷電KM主觸點(diǎn)斷開(kāi),電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。KM輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)，取消自鎖。

停轉(zhuǎn)FRKM..KMSB1SB2..控制電路通電主電路FRFUQ3~MQ斷電KM去掉KM輔助觸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。動(dòng)畫(huà)控制電路(3)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..熱繼電器過(guò)載保護(hù)保險(xiǎn)絲短路保護(hù)接觸器零壓、欠壓保護(hù)熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)主電路控制電路2.既能長(zhǎng)期工作又能點(diǎn)動(dòng)的控制電路按下起動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，松開(kāi)起動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3的作用：(1)使接觸器線圈KM通電；(2)使線圈KM不能自鎖。KMSB2FRKMSB1~SB3復(fù)合按鈕2.既能長(zhǎng)期工作又能點(diǎn)動(dòng)的控制電路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KMSB2FRKMSB1~SB3先斷開(kāi)后閉合斷開(kāi)斷電2.既能長(zhǎng)期工作又能點(diǎn)動(dòng)的控制電路松開(kāi)SB32.既能長(zhǎng)期工作又能點(diǎn)動(dòng)的控制電路KMSB2FRKMSB1~SB3松開(kāi)SB3電機(jī)停轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)用途:試車、檢修以及車床主軸的調(diào)整等。先斷開(kāi)后閉合斷開(kāi)斷電KM1FUQKM2M1M23~3~.SBSB1KM1KM1SB2KM2KM2按SB1通電閉合再按SB2閉合通電閉合閉合1.控制順序：M1起動(dòng)后M2才能起動(dòng)。M2既不能單獨(dú)起動(dòng)，也不能單獨(dú)停車。M1轉(zhuǎn)動(dòng)3.電機(jī)的順序控制M2轉(zhuǎn)動(dòng)....動(dòng)畫(huà)M13~這樣的順序控制是否合理？?jī)呻姍C(jī)各自要有獨(dú)立的電源；這樣接，主觸頭(KM1)的負(fù)荷過(guò)重。KM1KM2M23~思考KM2SB2KM2SB1KM1FR1FR2KM1

例1：兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)分別由兩臺(tái)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運(yùn)輸機(jī)上，要求電動(dòng)機(jī)按下述順序起動(dòng)和停止：起動(dòng)時(shí):M1起動(dòng)后M2才能起動(dòng)；停車時(shí):M2停車后M1才能停車。應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)控制？起動(dòng)：通電通電閉合閉合SB1KM1FR1

例：兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)分別由兩臺(tái)鼠籠異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運(yùn)輸機(jī)上，要求電動(dòng)機(jī)按下述順序起動(dòng)和停止：起動(dòng)時(shí):M1起動(dòng)后M2才能起動(dòng)；停車時(shí):M2停車后M1才能停車。應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)控制？KM2SB2KM2FR2KM1停止：斷電斷電斷開(kāi)斷開(kāi)8.3鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路將電動(dòng)機(jī)接到電源的任意兩根線對(duì)調(diào)一下，即可使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。

需要用兩個(gè)接觸器來(lái)實(shí)現(xiàn)這一要求。

當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)反轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，將電動(dòng)機(jī)接到電源的任意兩根聯(lián)線對(duì)調(diào)一下，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。SBF和SBR決不允許同時(shí)按下，否則造成電源兩相短路。正反轉(zhuǎn)的控制線路3~MFRFU正轉(zhuǎn)觸點(diǎn)KMRKMFKMF.KMRFRQKMFSB..SBFKMF正轉(zhuǎn)接觸器正轉(zhuǎn)按鈕正反轉(zhuǎn)控制電路必須保證正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器不能同時(shí)動(dòng)作。SBRKMRKMR..........反轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)反轉(zhuǎn)接觸器按下SBFSBKMF在同一時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)接觸器只允許一個(gè)通電工作的控制作用，稱為“聯(lián)鎖”?！奥?lián)鎖”觸點(diǎn)利用接觸器的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱電氣聯(lián)鎖。缺點(diǎn)：改變轉(zhuǎn)向時(shí)必須先按停止按鈕。解決措施：在控制電路中加入機(jī)械連鎖。KMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.....通電斷開(kāi)斷電電機(jī)正轉(zhuǎn)閉合機(jī)械聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖利用復(fù)合按鈕的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱機(jī)械聯(lián)鎖。鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMRKMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，按下反轉(zhuǎn)按鈕SBR先斷開(kāi)斷電閉合通電停止正轉(zhuǎn)閉合閉合電機(jī)反轉(zhuǎn)動(dòng)畫(huà)8.4行程控制自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)：1.能正向運(yùn)行也能反向運(yùn)行2.到位后能自動(dòng)返回行程控制：控制某些機(jī)械的行程，當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件到達(dá)一定行程位置時(shí)利用行程開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制。用于自動(dòng)往復(fù)控制或限位保護(hù)等。1.行程開(kāi)關(guān)(限位開(kāi)關(guān))(b)示意圖結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動(dòng)作要由機(jī)械撞擊。未撞擊撞擊(a)外形圖ST常開(kāi)觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)ST(c)符號(hào)行程開(kāi)關(guān)的外形符號(hào)STaSTb前進(jìn)(正轉(zhuǎn)）后退12壓下STa，按SBF時(shí)KMF通電(其常閉斷開(kāi)，常開(kāi)閉合)KMF斷電KMR通電行程開(kāi)關(guān)自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)：擋塊電機(jī)正轉(zhuǎn)工作臺(tái)前進(jìn)到達(dá)預(yù)定位置，擋塊1撞擊STbSBKMRSBFKMFKMFKMRSTbSTaKMFKMRSBR停止正轉(zhuǎn)

電機(jī)反轉(zhuǎn)(工作臺(tái)后退)原位壓下STa，停止2.控制線路動(dòng)畫(huà)8.5時(shí)間控制a)通電延時(shí)繼電器b)斷電延時(shí)繼電器KT線圈通電延時(shí)閉合常開(kāi)觸點(diǎn)KT通電延時(shí)斷開(kāi)常閉觸點(diǎn)KTKT線圈斷電延時(shí)斷開(kāi)常開(kāi)觸點(diǎn)KT斷電延時(shí)閉合常閉觸點(diǎn)KT1.空氣式延時(shí)繼電器動(dòng)畫(huà)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)觸頭延時(shí)閉合常閉觸頭延時(shí)打開(kāi)微動(dòng)開(kāi)關(guān)2微動(dòng)開(kāi)關(guān)1常開(kāi)觸頭常閉觸頭線圈通電銜鐵向下吸合連桿動(dòng)作觸頭動(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2.Y–換接起動(dòng)控制線路Y接法KM3KM1FUQ接法動(dòng)畫(huà).SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2KM2通電通電.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時(shí)繼電器通電延時(shí)斷開(kāi)復(fù)合按鈕起動(dòng)過(guò)程：按SB2KM1通電KM2斷電繞組Y接KM2斷電KM1接通電源KM2—繞組聯(lián)接KM3—繞組Y聯(lián)接常閉斷開(kāi)常開(kāi)閉合常閉延時(shí)斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)Y接起動(dòng)常閉斷開(kāi)常開(kāi)閉合自鎖KT通電KM3通電通電瞬時(shí)閉合KM1接通電源KM2—繞組聯(lián)接KM3—繞組Y聯(lián)接KT通電起動(dòng)過(guò)程：按SB2KM1通電KM2斷電繞組Y接KM2斷電常閉斷開(kāi)常開(kāi)閉合常閉延時(shí)斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)Y接起動(dòng)常閉斷開(kāi)常開(kāi)閉合自鎖KM3通電通電通電.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電松開(kāi)SB2,電機(jī)仍處于Y接起動(dòng)狀態(tài)。KM1接通電源KM2—繞組聯(lián)接KM3—繞組Y聯(lián)接通電通電SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時(shí)繼電器通電延時(shí)斷開(kāi)KM1斷電常開(kāi)斷開(kāi)常閉閉合當(dāng)KT常閉觸點(diǎn)延時(shí)斷開(kāi)時(shí)斷電復(fù)合按鈕KM1接通電源KM2—繞