電工與電子技術(shù)B第五章第二版

5.2籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路5.5時(shí)間控制5.6應(yīng)用舉例5.1常用控制電器5.3籠型電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路第5章繼電接觸器控制系統(tǒng)5.4行程控制退出本章要求了解常用低壓電器的功能和用法;掌握繼電—接觸器控制電路的自鎖、互鎖、聯(lián)鎖以及行程控制、時(shí)間控制的原則;了解短路、過(guò)載和失壓保護(hù)的方法;能讀懂簡(jiǎn)單的控制電路原理圖

。§5.1常用控制電器

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。

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。

具有保護(hù)作用的電氣設(shè)備，統(tǒng)稱為保護(hù)電器，如熔斷器、熱繼電器等。

按動(dòng)作形式還可把低壓電器分為：手動(dòng)電器和自動(dòng)電器。

5.1.1組合開(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，刀開(kāi)關(guān)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)Q1.刀開(kāi)關(guān)M3~

用組合開(kāi)關(guān)起停電動(dòng)機(jī)的接線圖組合開(kāi)關(guān)內(nèi)部解剖圖2.組合開(kāi)關(guān)組合開(kāi)關(guān)外形圖5.1.2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。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)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5.1.2控制按鈕交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu)5.1.3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。(a)外形(b)結(jié)構(gòu)~~~線圈鐵芯銜鐵主觸頭彈簧輔助觸頭M3~電機(jī)5.1.3交流接觸器動(dòng)作過(guò)程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機(jī)接通電源接觸器有關(guān)符號(hào)：接觸器線圈接觸器主觸頭－－用于主電路（流過(guò)的電流大，需加滅弧裝置）常開(kāi)常閉接觸器輔助觸頭－－用于控制電路（流過(guò)的電流小，無(wú)需加滅弧裝置）接觸器控制對(duì)象：電動(dòng)機(jī)及其它電力負(fù)載接觸器技術(shù)指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點(diǎn)數(shù)目等。KMKMKMKM5.1.4中間繼電器

中間繼電器常用來(lái)傳遞多個(gè)信號(hào)和同時(shí)控制多個(gè)電路，

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，觸點(diǎn)多些。也可以直接控制小容量電動(dòng)機(jī)或其它電氣執(zhí)行元件。

選用中間繼電器主要考慮電壓等級(jí)和觸點(diǎn)數(shù)量。外形5.1.5熱繼電器用于電動(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)功能：過(guò)載保護(hù)5.1.5熱繼電器工作原理：

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，常閉觸頭斷開(kāi)。發(fā)熱元件結(jié)構(gòu)：I常閉觸頭雙金屬片扣板熱繼電器的符號(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頭FRFR5.1.6熔斷器作用：用于短路保護(hù)。電路符號(hào)FU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)。5.1.7自動(dòng)空氣斷路器(自動(dòng)開(kāi)關(guān))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連桿裝置釋放彈簧銜鐵吸合ABCM3~A、組合開(kāi)關(guān)不能適用于頻繁的開(kāi)斷B、缺乏保護(hù)電路（1）電路缺點(diǎn)：暫時(shí)停電或電壓嚴(yán)重下降？過(guò)載？短路？5.2

鼠籠式電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路2、帶控制電路的直接起動(dòng)ABCM3~A、用交流接觸器控制電路開(kāi)關(guān)(2)改進(jìn)措施：特點(diǎn)：小電流控制大電流。刀閘起隔離作用停止按鈕起動(dòng)按鈕自保持熔斷器FU交流接觸器KM組合開(kāi)關(guān)Q按扭SBSB1SB235熱繼電器FRM3～4213、電氣控制原理圖5.2籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路為了讀圖和設(shè)計(jì)線路的方便，控制線路常根據(jù)其作用原理畫出，把控制電路和主電路分開(kāi)。這樣的圖稱為控制線路原理圖。

在控制線路原理圖中，各種電器都用統(tǒng)一的符號(hào)來(lái)代表。同一電器的各部件是分散的。為了識(shí)別起見(jiàn)，它們用統(tǒng)一的符號(hào)表示。

在原理圖中，規(guī)定所有電器觸點(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?？刂齐娐冯妱?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KMFUQ..M3~FRSB2KMSB1FR主電路控制電路（1）直接起動(dòng)----點(diǎn)動(dòng)控制點(diǎn)動(dòng)：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)。主觸頭（KM）打開(kāi)按鈕松開(kāi)（SB）

線圈（KM）斷電

電機(jī)停車。主觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB）

線圈（KM）通電電機(jī)運(yùn)行；（2）異步機(jī)的直接起動(dòng)----連續(xù)運(yùn)行控制KM自鎖KMSB2M3~ABCKMFUQSB1起動(dòng)按鈕停車按鈕合上Q，按下SB2→控制電路接通→KM線圈通電→主觸點(diǎn)閉合→主電路接通→輔助觸點(diǎn)閉合→自鎖→電動(dòng)機(jī)起動(dòng)KMKMFUQ..M3~FRSB2KMSB1FR（3）直接起動(dòng)－－停車控制按下SB1→控制電路斷開(kāi)→KM線圈斷電→主觸點(diǎn)斷開(kāi)→主電路斷開(kāi)→電動(dòng)機(jī)停車→輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)M3~ABCKMFUQ主電路失壓保護(hù)：采用繼電器、接觸器控制

采用繼電器、接觸器控制后，電源電壓<85%時(shí)，接觸器觸頭自動(dòng)斷開(kāi)，可避免燒壞電機(jī)；另外，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)而傷人。KMSB1KMSB2控制電路~KMM3~ABCKMFUQFR電流形成回路，只要接兩相就可以了。（3）異步機(jī)的直接起動(dòng)+過(guò)載保護(hù)發(fā)熱元件熱繼電器觸頭主電路控制電路KMSB1SB2FR~

電機(jī)工作時(shí)，若因負(fù)載過(guò)重而使電流增大，但又比短路電流小。此時(shí)熔斷器起不了保護(hù)作用，應(yīng)加熱繼電器，進(jìn)行過(guò)載保護(hù)。M3~ABCKMFUQFR過(guò)載保護(hù)：加熱繼電器熱繼電器的熱元件熱繼電器觸頭KMSB1KMSB2FR~2.既能長(zhǎng)期工作又能點(diǎn)動(dòng)的控制電路KMFUQ..M3~FRSB2KMSB1FRKMSASA斷開(kāi)：點(diǎn)動(dòng)SA閉合：長(zhǎng)動(dòng)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2.既能長(zhǎng)期工作又能點(diǎn)動(dòng)的控制電路松開(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。KMSB2FRKMSB1~SB3先斷開(kāi)后閉合斷開(kāi)斷電3.多地點(diǎn)控制KMKMFUQ..M3~FRSB2KMFRSB1SB4起動(dòng)按鈕并聯(lián)停車按鈕串聯(lián)SB35.3

籠型電動(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)。5.3鼠籠式電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制(1)FRKMRKMRSBR

該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。SBF和SBR不能同時(shí)按下，否則會(huì)造成短路！操作過(guò)程：SBF正轉(zhuǎn)SBR反轉(zhuǎn)停車KMFKMFSB1SBF~3~MFRFUKMF.KMRQ......按下SBFSBKMF聯(lián)鎖：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。“聯(lián)鎖”觸點(diǎn)電氣聯(lián)鎖：利用接觸器的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)鎖控制。

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)械聯(lián)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)鎖機(jī)械聯(lián)鎖：利用復(fù)合按鈕的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)鎖控制。KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，按下反轉(zhuǎn)按鈕SBR先斷開(kāi)斷電閉合通電斷開(kāi)停止正轉(zhuǎn)閉合閉合電機(jī)反轉(zhuǎn)KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR當(dāng)電機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)，按下正轉(zhuǎn)按鈕SBF先斷開(kāi)斷電閉合通電斷開(kāi)停止反轉(zhuǎn)閉合閉合電機(jī)正轉(zhuǎn)5.4

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。STaSTb電機(jī)正程限位開(kāi)關(guān)STaSTb逆程KMRM3~ABCKMFFUQFR

行程控制實(shí)質(zhì)為電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，只是在行程的終端要加限位開(kāi)關(guān)。正程逆程BA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)行程控制電路（1）逆程限位開(kāi)關(guān)STASTB正程至右極端位置撞開(kāi)STB

動(dòng)作過(guò)程SB2正向運(yùn)行電機(jī)停車（反向運(yùn)行同樣分析）

控制電路KMFFRKMRSB1KMFSB2STBSB3STAKMRKMRKMF限位開(kāi)關(guān)~行程控制(2)--自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)正程逆程電機(jī)工作要求：1.能正向運(yùn)行也能反向運(yùn)行

2.到位后能自動(dòng)返回STaSTb前進(jìn)(正轉(zhuǎn)）后退12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)5.5時(shí)間控制時(shí)間繼電器定時(shí)類型：鐘表式空氣式電子式阻容式數(shù)字式。。。。。。。。

時(shí)間控制就是采用時(shí)間繼電器進(jìn)行延時(shí)控制。銜鐵線圈靜鐵心恢復(fù)彈簧托板釋放彈簧杠桿活塞桿橡皮膜撞塊延時(shí)閉合常開(kāi)觸頭延時(shí)斷開(kāi)常閉觸頭瞬時(shí)斷開(kāi)常閉觸頭瞬時(shí)閉合常開(kāi)觸頭圖5.5.1時(shí)間繼電器空氣式時(shí)間繼電器的工作原理時(shí)間繼電器觸頭類型常閉斷電后延時(shí)閉合常開(kāi)斷電后延時(shí)斷開(kāi)通電延時(shí)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)斷電延時(shí)式KM1FUQFR電機(jī)繞組U1U2V1V2W1W2KM3U1V1W1U2V2W2YW2V1V2U2W1U1KM2主電路電機(jī)的Y－起動(dòng)

KM3閉合，電機(jī)接成Y形；

KM2閉合，電機(jī)接成形。例1:1.Y–

換接起動(dòng)控制線路Y接法KM3KM1FUQ接法.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)斷電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)通電斷電KM2通電常閉斷開(kāi)KM3斷電常閉閉合繞組接Y接斷開(kāi)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)通電斷電KM2通電常閉斷開(kāi)KM3斷電常閉閉合繞組接Y接斷開(kāi)通電電機(jī)接運(yùn)行KM1通電3~MFRFUQ......KMFFRKMRSB1SBFKMFSBRKMRKMRKMFKMR

下圖所示的鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路中有幾處錯(cuò)誤，