1、繼電接觸控制系統(tǒng)介紹和控制線路 行程控制 常用控制電器 鼠籠式電動機(jī)直接起動的控制線路 鼠籠式電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路本章要求：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 程。能讀懂簡單的控制電路原理圖、能設(shè) 計簡單的控制電路。第10章 繼電接觸控制系統(tǒng) 應(yīng)用電動機(jī)拖動生產(chǎn)機(jī)械，稱為電力拖動。利用繼電器、接觸器實現(xiàn)對電動機(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。第10章 繼電接觸控制系統(tǒng) 實現(xiàn)繼電接觸控制的電

2、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。 常用控制電器10.1.1 組合開關(guān) 組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，由數(shù)層動、靜觸片組裝在絕緣盒而成的。動觸點(diǎn)裝在轉(zhuǎn)軸上，用手柄轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸使動觸片與靜觸片接通與斷開?？蓪崿F(xiàn)多條線路、不同聯(lián)接方式的轉(zhuǎn)換。圖為用轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)三相電動機(jī)起?？刂频慕泳€圖。 轉(zhuǎn)換開關(guān)中的彈簧可使動、靜觸片快速斷開，利于熄滅電弧。但轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸片通流能力有限，一般用于交流380V、直流220V，電流100A以下的電路中做電源開關(guān)。M3圖 10.1.1 用組合開關(guān)起停電動機(jī)的接線圖10.1.2 按鈕(手動切換電器)(b) 結(jié)構(gòu)按鈕常用于

3、接通和斷開控制電路。按鈕的外形圖和結(jié)構(gòu)如圖所示。按鈕開關(guān)的外形和符號(a) 外形圖常閉觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)復(fù)位彈簧支柱連桿常閉靜觸頭橋式靜觸頭常開靜觸頭外殼4SBSBSB結(jié)構(gòu)符號名稱常閉按鈕(停止按鈕)常開按鈕(起動按鈕)復(fù)合按鈕1234123按鈕帽動畫交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu)10.1.3 接觸器用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)電器。(a) 外形(b) 結(jié)構(gòu)10. 1.3 接觸器用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)電器。M3線圈輔助觸點(diǎn)鐵心銜鐵電源電機(jī)主觸點(diǎn)常閉常開動畫彈簧符號線圈KM 用于主電路 流過的大電流 (需加滅弧 裝置)用于控制電路流過的小電流 (無需加滅弧裝置)KM動合(常開)輔助觸點(diǎn)動

4、斷(常閉)輔助觸點(diǎn)KM屬于同一器件的線圈和觸點(diǎn)用相同的文字表示接觸器技術(shù)指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點(diǎn)數(shù)目等。動合(常開)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。10.1.4 繼電器 繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。主要區(qū)別在于： 接觸器的主觸點(diǎn)可以通過大電流； 繼電器的體積和觸點(diǎn)容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，且只能通過小電流。所以，繼電器一般用于控制電路中。1. 電流及電壓繼電器電流繼電器：可用于過載或過載保護(hù)，電壓繼電器：主要作為欠壓、失壓保護(hù)。2.

5、 中間繼電器 中間繼電器觸頭容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，用于控制線路。 通常用于傳遞信號和同時控制多個電路，也可直接用它來控制小容量電動機(jī)或其他電氣執(zhí)行元件。(b) 符號KA線圈常開觸頭KA常閉觸頭KA(a) 外形中間繼電器外形與符號3. 時間繼電器 是從得到輸入信號(線圈通電或斷電)起，經(jīng)過一段時間延時后才動作的繼電器。適用于定時控制+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，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，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)電動勢，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，銜鐵

6、才能釋放，觸頭改變狀態(tài)。因此繼電器吸合時是瞬時動作，而釋放時是延時的，故稱為斷電延時。(1)直流電磁式 時間繼電器a) 通電延時繼電器b) 斷電延時繼電器KT線圈通電延時閉合常開觸點(diǎn)KT通電延時斷開常閉觸點(diǎn)KTKT線圈(b)符號斷電延時斷開常開觸點(diǎn)KT斷電延時閉合常閉觸點(diǎn)KT延時繼電器的外形與結(jié)構(gòu)(a) 外形(2) 空氣式延時繼電器通電延時的空氣式時間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖常開觸頭 延時閉合 常閉觸頭 延時打開 微動開關(guān)2微動開關(guān)1常開觸頭常閉觸頭線圈通電 銜鐵向下吸合 連桿動作 觸頭動作工作原理調(diào)節(jié)螺絲進(jìn)氣孔托板線圈動鐵心恢復(fù)彈簧擋塊釋放彈簧活塞桿橡皮膜排氣孔(2) 空氣式時間繼電器斷電延時的空氣

7、式時間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖常閉 延時閉合 常閉 延時斷開 常開觸頭常閉觸頭空氣式時間繼電器的延時范圍大(有 0.4 60 s 和0.4 180s兩種)。結(jié)構(gòu)簡單，但準(zhǔn)確度較低。時間繼電器的型號有JS7-A和JJSK2等多種類型。10. 1.5 熱繼電器用于電動機(jī)的過載保護(hù)。熱繼電器外形與結(jié)構(gòu)(a) 外形(b) 結(jié)構(gòu) 發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長時間過載，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。發(fā)熱元件杠桿10.1.5 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機(jī)的過載保護(hù)。動畫10.1.6 熔斷器符號FU熔斷器額定電流IF的選擇(1) 電燈、

8、電爐等電阻性負(fù)載IF IL(3) 頻繁起動的電機(jī)(2) 單臺電機(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。用于自動往復(fù)控制或限位保護(hù)等。10. 1.7 行程開關(guān)(限位開關(guān))(b)示意圖 結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動作要由機(jī)械撞擊。未撞擊撞擊(a)外形圖ST常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)ST(c) 符號行程開關(guān)的外形符號可實現(xiàn)短路、過載、失壓保護(hù)。10.1.8 自動空氣斷路器(自動開關(guān))鎖鉤主觸點(diǎn)手動閉合 過流 脫扣器 欠壓 脫扣器銜鐵釋放動畫自動空氣斷路器原理圖連桿裝置釋放彈簧 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

9、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)和實際位置，突出的是電氣原理。電器自動控制原理圖的繪制原則及讀圖方法：1. 按國家規(guī)定的電工圖形符號和文字符號畫圖。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在不同 的電路中，但必須標(biāo)注相同的文字符號。4. 所有電器的圖形符號均按無電壓、無外力作用下 的正常狀態(tài)畫出，即按通電前的狀態(tài)繪制。5. 與電路無關(guān)的部件(如鐵心、支架、彈簧等) 在控 制電路中不畫出。分析和設(shè)計控制電路時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：使控制電路簡單，電器元件

10、少，而且工作又要準(zhǔn) 確可靠 (2) 盡可能避免多個電器元件依次動作才能接通另一 個電器的控制電路。(3) 必須保證每個線圈的額定電壓，不能將兩個線圈 串聯(lián)。熔斷器FU交流接觸器KM組合開關(guān)Q按扭SBSB1SB235熱繼電器FRM3421 鼠籠式電動機(jī)直接起動的控制線路1.直接起動(a)結(jié)構(gòu)圖主電路控制電路 鼠籠式電動機(jī)直接起動的控制線路(1) 電路SB1KMSB2FRKM FRKMFUQ3M.保險絲熱繼電器發(fā)熱元件開關(guān)接觸器主觸點(diǎn)起動按鈕停止按鈕接觸器線圈接觸器輔助觸點(diǎn)熱繼電器動斷觸點(diǎn)動畫(b)原理圖控制電路一、直接起動電動機(jī)的保護(hù)SB1KMSB2FRKM FRKMFUQ3M.熱繼電器過載保護(hù)

11、保險絲短路保護(hù)接觸器零壓、欠壓保護(hù)熱繼電器動斷觸點(diǎn)主電路控制電路電動機(jī)的保護(hù) 短路保護(hù)是因短路電流會引起電器設(shè)備絕緣損壞產(chǎn)生強(qiáng)大的電動力，使電動機(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和過流繼電器等。 欠壓是指電動機(jī)工作時，引起電流增加甚至使電動機(jī)停轉(zhuǎn)，失壓(零壓)是指電源電壓消失而使電動機(jī)停轉(zhuǎn)，在電源電壓恢復(fù)時，電動機(jī)可能自動重新起動(亦稱自起動)，易造成人身或設(shè)備故障。常用的失壓和欠壓保護(hù)有：對接觸器實行自鎖；用低電壓繼電器組成失壓、欠壓保護(hù)。 過載保護(hù)是為防止三相電動機(jī)在運(yùn)行中電流超過額定值而設(shè)置的保護(hù)。常采用熱繼電器FR保護(hù)，也可采用自動開關(guān)和電流繼電

12、器保護(hù)。KMFRKM.KMSB1SB2.控制電路合上開關(guān)Q起動(2) 控制原理KM輔助觸點(diǎn)閉合自鎖。按下起動按鈕SB2 , KM線圈通電，KM主觸點(diǎn)閉合， 電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。通電轉(zhuǎn)動KM主電路 FR3MFUQQ動畫合上開關(guān)Q(2) 控制原理FRKM.KMSB1SB2.控制電路KM輔助觸點(diǎn)閉合自鎖。按下起動按鈕SB2 , KM線圈通電，KM主觸點(diǎn)閉合， 電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。通電起動KM轉(zhuǎn)動主電路 FR3MFUQQ松開起動按鈕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 FRFUQ3MQ轉(zhuǎn)動KM自鎖停車 按下停止按鈕SB1 , KM線圈斷電

13、KM主觸點(diǎn)斷開, 電動機(jī)停轉(zhuǎn)。KM輔助觸點(diǎn)斷開，取消自鎖。(2) 控制原理轉(zhuǎn)動停車 按下停止按鈕SB1 , KM線圈斷電KM主觸點(diǎn)斷開, 電動機(jī)停轉(zhuǎn)。KM輔助觸點(diǎn)斷開，取消自鎖。 停轉(zhuǎn)FRKM.KMSB1SB2.控制電路通電主電路 FRFUQ3MQ斷電KM去掉KM輔助觸點(diǎn), 實現(xiàn)點(diǎn)動控制。2. 既能長期工作又能點(diǎn)動的控制電路 按下起動按鈕，電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，松開起動按鈕 ，電動機(jī)停轉(zhuǎn)。點(diǎn)動按鈕SB3的作用：(1) 使接觸器線圈KM通電；(2) 使線圈KM不能自鎖。KMSB2FRKMSB1SB3復(fù)合按鈕2. 既能長期工作又能點(diǎn)動的控制電路KMSB2FRKMSB1SB3后閉合先斷開按下SB3閉合電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)

14、點(diǎn)動時：自鎖觸點(diǎn)不起作用通電KMSB2FRKMSB1SB3先斷開后閉合斷開斷電2. 既能長期工作又能點(diǎn)動的控制電路松開SB32. 既能長期工作又能點(diǎn)動的控制電路KMSB2FRKMSB1SB3松開SB3電機(jī)停轉(zhuǎn)實現(xiàn)點(diǎn)動用途:試車、檢修以及車床主軸的調(diào)整等。先斷開后閉合斷開斷電KM1FUQKM2M1M233.SBSB1KM1KM1SB2KM2KM2按SB1通電閉合再按SB2閉合通電閉合閉合1. 控制順序：M1起動后M2才能起動。M2既不能單獨(dú)起動，也不能單獨(dú)停車。M1轉(zhuǎn)動3. 電機(jī)的順序控制M2轉(zhuǎn)動.動畫M13這樣的順序控制是否合理？ 兩電機(jī)各自要有獨(dú)立的電源；這樣接，主觸頭(KM1)的負(fù)荷過重。

15、KM1KM2M23思考KM2SBKM2SBKM1FR1FR2KM1 例1：兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)分別由兩臺鼠籠異步電動機(jī)拖動，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，要求電動機(jī)按下述順序起動和停止：起動時: M1起動后 M2才能起動；停車時: M2停車后M1才能停車。應(yīng)如何實現(xiàn)控制？起動：通電通電閉合閉合SBKM1FR1 例：兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)分別由兩臺鼠籠異步電動機(jī)拖動，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，要求電動機(jī)按下述順序起動和停止：起動時: M1起動后 M2才能起動；停車時: M2停車后M1才能停車。應(yīng)如何實現(xiàn)控制？KM2SBKM2FR2KM1停止：斷電斷電斷開

16、斷開 鼠籠式電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路 將電動機(jī)接到電源的任意兩根線對調(diào)一下，即可使電動機(jī)反轉(zhuǎn)。 需要用兩個接觸器來實現(xiàn)這一要求。 當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器工作時，電動機(jī)正轉(zhuǎn)； 當(dāng)反轉(zhuǎn)接觸器工作時，將電動機(jī)接到電源的任意兩根聯(lián)線對調(diào)一下，電動機(jī)反轉(zhuǎn)。 SBF和SBR決不允許同時按下，否則造成電源兩相短路。正反轉(zhuǎn)的控制線路3MFRFU正轉(zhuǎn)觸點(diǎn)KMR動畫KMFKMF.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)接觸器不能同時動作。反轉(zhuǎn)接觸器SBRKMRKMR.反轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)按下SBFSBKMF 在同一時間內(nèi)，兩個接觸器只允許一個通電工作的控制作用，稱為“聯(lián)鎖”?！奥?lián)鎖

17、”觸點(diǎn)利用接觸器的觸點(diǎn)實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱電氣聯(lián)鎖。 缺點(diǎn)： 改變轉(zhuǎn)向時必須先按停止按 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)實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱機(jī)械聯(lián)鎖。鼠籠式電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMRKMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時，按下反轉(zhuǎn)按鈕SBR先斷開斷電閉合通電斷開停止正轉(zhuǎn)閉合閉合電機(jī)反轉(zhuǎn) 行程控制自動往返運(yùn)動：1. 能正向運(yùn)行也能 反向運(yùn)行2. 到位后能自動返 回行程控制： 控制某些機(jī)械的行程，當(dāng)運(yùn)動部件到達(dá)一定行程位置時利用

18、行程開關(guān)進(jìn)行控制。STaSTb電機(jī)正程限位開關(guān)STaSTb逆程STaSTb前進(jìn)(正轉(zhuǎn)）后退12按SBF時KMF通電(其常閉斷開， 常開閉合)KMF斷電KMR通電行程開關(guān)自動往返運(yùn)動：擋塊動畫電機(jī)正轉(zhuǎn)工作臺前進(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)(工作臺后退)10. 5 時間控制1. Y 換接起動控制線路Y接法 KM3 KM1FUQ接法動畫.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2KM2通電通電.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時繼

19、電器通電延時斷開復(fù)合按鈕起動過程：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)接常閉斷開常開閉合常閉延時斷開電動機(jī)Y接起動常閉斷開常開閉合自鎖KT通電KM3通電通電瞬時閉合KM1接通電源KM2繞組聯(lián)接KM3繞組Y聯(lián)接KT通電起動過程：按SB2KM1通電KM2斷電繞組Y接KM2斷電常閉斷開常開閉合常閉延時斷開電動機(jī)Y接起動常閉斷開常開閉合自鎖KM3通電通電通電.SB1.SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電松開SB2, 電機(jī)仍處于Y 接起動狀態(tài)。KM1接通電源KM2繞組聯(lián)接KM3繞組Y聯(lián)接通電通電SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時繼電器通電延時斷開KM1斷電常開斷開常閉閉合當(dāng) KT 常閉觸點(diǎn)延時斷開時斷電復(fù)合按鈕KM1接通電源KM2繞組聯(lián)接KM3繞組Y聯(lián)接通電通電SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時繼電器通電延時斷開復(fù)合按鈕斷電KM1斷電常開斷開常閉閉合當(dāng) KT 常閉觸點(diǎn)延時斷開時通電斷電KM2通電常閉斷開KM3斷電常閉閉合繞組 接Y接斷開KM1接通電源KM2繞組聯(lián)接KM3繞組Y聯(lián)接通電通電SB1SB2KTKM1KM3KM2KM3KM1KM1KTKM2KTKM2通電斷電通電延時繼電器通