第6章繼電接觸器控制系統(tǒng)

1、第六章 繼電接觸控制系統(tǒng),6.1 常用控制電器,6.2 鼠籠式電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路,6.3 鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路,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，如刀閘、按鈕、繼電器、接觸器等。,繼電接觸器控制：,控制電器：,組裝在絕緣盒而成的。,6.1 常用控制電器,6.1.1 組合開(kāi)關(guān)（又稱轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)）,由靜觸片、,動(dòng)觸點(diǎn)裝在轉(zhuǎn)軸上，手柄轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸使動(dòng)觸片與靜觸片接通與斷開(kāi)。,可實(shí)現(xiàn)多條線路、不同聯(lián)接方式的轉(zhuǎn)換,可由數(shù)層組合而成。,一般用于低壓、電流100A以

2、下的電路中做電源開(kāi)關(guān)。,動(dòng)觸片,圖 6.1.1 用組合開(kāi)關(guān)起停電動(dòng)機(jī)的接線圖,(b) 結(jié)構(gòu),按鈕常用于控制電路的接通和斷開(kāi)。,按鈕的外形圖和結(jié)構(gòu)如圖所示。,(a) 外形圖,6.1.2 按鈕(手動(dòng)切換電器),動(dòng)畫(huà),按鈕開(kāi)關(guān)的符號(hào)：,動(dòng)作時(shí)，先斷后通,交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu),6.1.3 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。,主要特點(diǎn)在于：,6.1.4 中間繼電器,繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。,繼電器的體積和觸點(diǎn)容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，且只能通過(guò)小電流。所以，繼電器一般用于控制電路中。,中間繼電器的符號(hào)：,發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載，,發(fā)熱元件,杠桿,工作原理,結(jié)

3、構(gòu)原理圖,雙金屬片,動(dòng)斷觸點(diǎn),用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。,動(dòng)畫(huà),6.1.5 熱繼電器,雙金屬片被加熱，向上彎曲，直到托扣。,常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。,符號(hào)：,6.1.6 熔斷器,用于低壓線路中的短路保護(hù)。,管式熔斷器,插入式熔斷器,插入式熔斷器,作用：,形式：,熔體:,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),6.1.6 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,銜鐵釋放,動(dòng)畫(huà),自動(dòng)空氣斷路器原理圖與符號(hào),連桿裝置,釋放彈簧,6.1.7 自動(dòng)空氣斷路器(自動(dòng)開(kāi)關(guān)),用于自動(dòng)往復(fù)控制或限位保護(hù)等。,(b)示意圖,結(jié)構(gòu)與按

4、鈕類似，但其動(dòng)作要由機(jī)械撞擊。,(a)外形圖,行程開(kāi)關(guān)的外形符號(hào),6.1.8 行程開(kāi)關(guān)(限位開(kāi)關(guān)),1.直接起動(dòng),(a)結(jié)構(gòu)圖,6.2 鼠籠式電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路,電動(dòng)機(jī)的保護(hù),短路保護(hù)是因短路電流會(huì)引起電器設(shè)備絕緣 損壞產(chǎn)生強(qiáng)大的電動(dòng)力，使電動(dòng)機(jī)和電器設(shè)備產(chǎn) 生機(jī)械性損壞，故要求迅速、可靠切斷電源。通 常采用熔斷器 FU和過(guò)流繼電器等。,欠壓是指電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，引起電流增加甚至 使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，失壓(零壓)是指電源電壓消失而 使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，在電源電壓恢復(fù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)可能 自動(dòng)重新起動(dòng)(亦稱自起動(dòng))，易造成人身或設(shè)備 故障。常用的失壓和欠壓保護(hù)有：對(duì)接觸器實(shí)行 自鎖；用低電壓繼電器組成失壓、欠壓

5、保護(hù)。,過(guò)載保護(hù)是為防止三相電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中電流 超過(guò)額定值而設(shè)置的保護(hù)。常采用熱繼電器FR 保護(hù)，也可采用自動(dòng)開(kāi)關(guān)和電流繼電器保護(hù)。,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。,復(fù)合按鈕,2. 既能長(zhǎng)期工作又能點(diǎn)動(dòng)的控制電路,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,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)SB3,2. 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

6、、檢修以及車床主軸的調(diào)整等。,KM1,FU,Q,KM2,M1,M2,3,3,.,SB,SB1,KM1,KM1,SB2,KM2,KM2,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。,3. 電機(jī)的順序控制,.,.,.,.,動(dòng)畫(huà),M1 3,兩電機(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。,KM1,KM2,SB,KM2,SB,KM1,FR1,KM1,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

7、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,SB,KM1,FR1,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？,停止：,斷電,斷電,斷開(kāi),斷開(kāi),6.3 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

8、電源的任 意兩根聯(lián)線對(duì)調(diào)一下，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。,按下SBF,SB,KMF,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”。,“聯(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。,KMR,SBF,KMF,KMF,SBR,KMR,KMR,.,.,.,.,.,通電,斷開(kāi),斷電,閉合,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,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)

9、， 按下反轉(zhuǎn)按鈕SBR,先斷開(kāi),斷電,閉合,通電,斷開(kāi),閉合,閉合,電機(jī)反轉(zhuǎn),STa,STb,1,2,按SBF時(shí),(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,動(dòng)畫(huà),是從得到輸入信號(hào)(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,直流電磁式結(jié)構(gòu)圖,阻尼銅套,銜鐵,工作原理：當(dāng)銜鐵未吸合時(shí)，磁路氣隙大，線圈電感小，通電后激磁電流很快建立，將銜鐵吸合，繼電器觸點(diǎn)立即改變狀態(tài)。而當(dāng)線圈斷電時(shí)，鐵心中的磁通將衰減，磁通的變化將在銅套中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻止磁通衰減，當(dāng)磁通下降到一定程度時(shí)，銜鐵才能釋放，觸頭改變狀態(tài)。因此繼電器

10、吸合時(shí)是瞬時(shí)動(dòng)作，而釋放時(shí)是延時(shí)的，故稱為斷電延時(shí)。,(1)直流電磁式 時(shí)間繼電器,3. 時(shí)間繼電器,通電延時(shí)的空氣式時(shí)間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖,微動(dòng)開(kāi)關(guān)2,微動(dòng)開(kāi)關(guān)1,(2) 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,常閉 延時(shí)閉合,常閉 延時(shí)斷開(kāi),空氣式時(shí)間繼電 器的延時(shí)范圍大 (有 0.4 60 s 和 0.4 180s兩種)。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但準(zhǔn) 確度較低。,時(shí)間繼電器的型號(hào)有JS7-A和JJSK2等多種類型。,正反轉(zhuǎn)控制線路,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，請(qǐng)改正之。,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