繼電器與接觸器控制教程

1、第十一章 繼電接觸器 控制系統 第第11章章 繼電接觸器控制系統繼電接觸器控制系統 11.111.1 常用控制電器常用控制電器 11.211.2 鼠籠式電動機直接起動控制線路鼠籠式電動機直接起動控制線路 11.3 11.3 鼠籠式電動機正反轉控制線路鼠籠式電動機正反轉控制線路 11.411.4 行程控制行程控制 11.511.5 時間控制時間控制 低壓低壓 電器電器 配電配電 電器電器 控制控制 電器電器 開關開關 熔斷器熔斷器 接觸器接觸器 繼電器繼電器 起動器起動器 時間繼電器時間繼電器 熱繼電器熱繼電器 11.1 11.1 常用控制電器常用控制電器 11.1.1 11.1.1 刀閘開關刀

2、閘開關 控制對象：控制對象： 380V， 5.5kW 以下小電機以下小電機 考慮到電機較大的起動電流，刀考慮到電機較大的起動電流，刀 閘的額定電流值應如下選擇：閘的額定電流值應如下選擇： （35)異步電機額定電流異步電機額定電流 電路符號電路符號 Q 11.1.2 控制按鈕控制按鈕 常開常開(動合動合)按鈕按鈕 電路符號電路符號 SB 復合按鈕復合按鈕 復合按鈕：復合按鈕： 常開按鈕和常開按鈕和 常閉按鈕做在一起。常閉按鈕做在一起。 電路符號電路符號 SB 常閉常閉(動斷動斷)按鈕按鈕 電路符號電路符號 SB 線圈線圈 鐵芯鐵芯 銜鐵銜鐵 主觸頭主觸頭 彈簧彈簧 輔助輔助 觸頭觸頭 M 3 電

3、機電機 11.1.3 交流接觸器交流接觸器 動作過程動作過程 線圈通電線圈通電 銜鐵被吸合銜鐵被吸合 觸頭閉合觸頭閉合 電機接通電機接通 電源電源 接觸器有關符號：接觸器有關符號： 接觸器線圈接觸器線圈 接觸器主觸頭接觸器主觸頭用于主電路用于主電路 （流過的電流大，（流過的電流大，需加滅弧裝置需加滅弧裝置） 常開常開 常閉常閉 接觸器輔助觸頭接觸器輔助觸頭用于控制電路用于控制電路 （流過的電流小，無（流過的電流小，無需加滅弧裝置需加滅弧裝置） 接觸器控制對象：電動機及其它電力負載接觸器控制對象：電動機及其它電力負載 接觸器技術指標：額定工作電壓、電流、觸點數目等。接觸器技術指標：額定工作電壓、

4、電流、觸點數目等。 KM KM KM KM 簡單的接觸器控制：簡單的接觸器控制： ABC M 3 刀閘起隔離作用刀閘起隔離作用 自保持自保持 停止停止 按鈕按鈕 起動起動 按鈕按鈕 特點：特點：小電流控小電流控 制大電流。制大電流。 Q FU SB2 SB1 KM KM KM 11.1.4 行程開關行程開關 用作電路的限位保護、行程控制、自動切換等。用作電路的限位保護、行程控制、自動切換等。 結構與按鈕類似，但其動結構與按鈕類似，但其動 作要由機械撞擊。作要由機械撞擊。 常開（動合）觸頭常開（動合）觸頭 電路符號電路符號 ST 常閉（動斷）觸頭常閉（動斷）觸頭 電路符號電路符號 ST 11.1

5、.5 繼電器繼電器 繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于，接觸器繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于，接觸器 的主觸頭可以通過大電流，而繼電器的的主觸頭可以通過大電流，而繼電器的 觸頭只能通過小電流。觸頭只能通過小電流。 所以，繼電器只能用于控制電路中。所以，繼電器只能用于控制電路中。 中間繼電器中間繼電器 電壓繼電器電壓繼電器 電流繼電器電流繼電器 時間繼電器（具有延時功能）時間繼電器（具有延時功能） 熱繼電器（做過載保護）熱繼電器（做過載保護） . 繼電器類型：繼電器類型： 功能功能：過載保護：過載保護熱繼電器熱繼電器 工作原理：工作原理： 發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載

6、，雙發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙 金屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數大，使金屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數大，使 其向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開。其向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開。 發(fā)熱元件發(fā)熱元件 結構結構： I I 常閉觸頭常閉觸頭 雙金雙金 屬片屬片 扣板扣板 熱繼電器的符號熱繼電器的符號 發(fā)熱元件發(fā)熱元件 串聯在串聯在主電路主電路中中 串聯在串聯在控制電路控制電路中中 常閉觸頭常閉觸頭 FR FR 11.1.6 熔斷器熔斷器 作用：用于短路保護。作用：用于短路保護。 電路符號電路符號 FU 熔體額定電流熔體額定電流 的選擇：的選擇： F I st

7、 F II 2 1 6 .1 1 3. 頻繁起動頻繁起動 的電機的電機 stF II 3 1 5.2 1 異步電機的起動電流異步電機的起動電流 Ist=(57) 額定電流額定電流 2. 一般電機一般電機 LF II （稍大）（稍大） 1. 無沖擊電流的場合無沖擊電流的場合 （如電燈、電爐）（如電燈、電爐） 作用：作用：可實現短路、過載、失壓保護?？蓪崿F短路、過載、失壓保護。 11.1.6 自動空氣斷路器自動空氣斷路器（自動開關）（自動開關） 工作原理：工作原理：過流時，過流脫扣器將脫鉤頂開，斷開電過流時，過流脫扣器將脫鉤頂開，斷開電 源；欠壓時，欠壓脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源。源；欠壓時，欠壓

8、脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源。 結構：結構： 過流過流 脫扣器脫扣器 欠壓欠壓 脫扣器脫扣器 鎖鉤鎖鉤 電機起動、停車、點動、連續(xù)運行、多地點電機起動、停車、點動、連續(xù)運行、多地點 控制、順序控制等。控制、順序控制等。 11.2 11.2 鼠籠式電動機直接起動控制線路鼠籠式電動機直接起動控制線路 （1 1）異步機的異步機的直接起動直接起動-點動點動控制控制 M 3 ABC KM FU Q KM SB 動作過程動作過程 主觸頭（主觸頭（KM）打開）打開 按鈕按鈕松開松開（SB） 線圈（線圈（KM）斷電）斷電 電機停車電機停車。 主觸頭（主觸頭（KM）閉合）閉合 按下按下按鈕按鈕（SB） 線圈（線圈

9、（KM）通電）通電 電機運行電機運行； 控制電路控制電路 主電路主電路 （2 2）異步機的直接起動異步機的直接起動-連續(xù)運行連續(xù)運行控制控制 KM 自鎖自鎖 自鎖（自鎖（失壓保護失壓保護）的作用的作用 按下按鈕按下按鈕（SB2），），線圈（線圈（KM）通電，）通電， 電機起動；同時，輔助觸頭（電機起動；同時，輔助觸頭（KM）閉合，）閉合， 即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)，電機即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)，電機 連續(xù)運行。連續(xù)運行。 KM SB2 M 3 ABC KM FU Q SB1 起動起動 按鈕按鈕 停車停車 按鈕按鈕 主電路主電路 控制電路控制電路 M 3 ABC KM FU Q 主主

10、 電電 路路 失壓保護失壓保護：采用繼電器、接觸器控制采用繼電器、接觸器控制 采用繼電器、接觸器控制后，電采用繼電器、接觸器控制后，電 源電壓源電壓85%時，接觸器觸頭自動時，接觸器觸頭自動 斷開，可避免燒壞電機；另外，在斷開，可避免燒壞電機；另外，在 電源停電后突然再來電時，可避免電源停電后突然再來電時，可避免 電機自動起動而傷人。電機自動起動而傷人。 KM SB1 KM SB2 控制電路控制電路 KM M 3 ABC KM FU Q FR 電流形成回路，電流形成回路， 只要接兩相就可以了。只要接兩相就可以了。 （3 3）異步機的直接起動異步機的直接起動 + + 過載保護過載保護 發(fā)熱發(fā)熱

11、元件元件 熱繼電熱繼電 器觸頭器觸頭 主電路主電路 控制電路控制電路 KM SB1 SB2 FR 電機工作時，若因負載過重而使電機工作時，若因負載過重而使 電流增大，但又比短路電流小。此電流增大，但又比短路電流小。此 時熔斷器起不了保護作用，應加熱時熔斷器起不了保護作用，應加熱 繼電器，進行過載保護。繼電器，進行過載保護。 M 3 A B C KM FU Q FR 過載保護：過載保護：加熱繼電器加熱繼電器 熱繼電器熱繼電器 的熱元件的熱元件 熱繼電熱繼電 器觸頭器觸頭 KM SB1 KM SB2 FR 例如：甲、乙兩地同時控制一臺電機例如：甲、乙兩地同時控制一臺電機 方法：兩起動按鈕方法：兩起

12、動按鈕并聯并聯；兩停車按鈕；兩停車按鈕串聯串聯。 (4) 異步機的直接起動異步機的直接起動-多地點多地點控制控制 乙地乙地 甲地甲地 KM SB1甲甲 SB2甲甲 KM SB1乙乙 SB2乙乙 FR Q FR M 3 A B C KM FU 方法一：方法一：用復合按鈕。用復合按鈕。 (5)(5)異步機的直接起動異步機的直接起動-點動點動+ +連續(xù)運行連續(xù)運行控制控制 SB3：點動點動 SB2：連續(xù)運行連續(xù)運行 控制控制 關系關系 該電路缺點：動作不夠可靠。該電路缺點：動作不夠可靠。 KM SB1 KM SB2 FR SB3 主電路主電路 控制電路控制電路 (6)異步機的直接起動異步機的直接起動

13、-點動點動+ +連續(xù)運行連續(xù)運行控制控制 SB KA SB1 KA SB2 FR KM KA M 3 A B C KM FU 方法二：方法二：加中間繼電器（加中間繼電器（KA） 控制控制 關系關系 SB：點動：點動 SB2：連續(xù)運行：連續(xù)運行 FR Q 以下以下控制電路能否實現既能點動、控制電路能否實現既能點動、 又能連續(xù)運行又能連續(xù)運行 思考思考? KM SB1 KM SB2 SB 不能點動！不能點動！ FR 11.3 11.3 鼠籠式電機的鼠籠式電機的正反轉正反轉控制控制(1)(1) FR KMF KMR KMR SBR 該電路必須該電路必須先停車先停車才能由正轉到反轉或由才能由正轉到反轉

14、或由 反轉到正轉。反轉到正轉。SBF和和SBR不能同時按下，不能同時按下， 否則會造成短路！否則會造成短路！ ABC KMR M 3 FU Q FR SB1 操作過程：操作過程： SBF 正轉正轉 SBR反轉反轉停車停車 KMF KMFSB1 SBF 鼠籠式電機的鼠籠式電機的正反轉正反轉控制控制(2) - (2) - 加加聯聯鎖鎖 電器聯鎖電器聯鎖(互鎖互鎖)作用作用：正轉時，：正轉時，SBR不不 起作用；反轉時，起作用；反轉時，SBF不起作用。從而避不起作用。從而避 免兩觸發(fā)器同時工作造成主回路短路。免兩觸發(fā)器同時工作造成主回路短路。 KMF SB1 KMF SBF FR KMR KMR K

15、MF KMR M 3 A B C KMF FR FU Q KMR SBR 互鎖互鎖 KMR 鼠籠式電機的鼠籠式電機的正反轉正反轉控制控制(3)-(3)-雙重聯鎖雙重聯鎖 KMR KMF M 3 A B C FU Q FR 電器聯鎖電器聯鎖 KMF SB1 KMF FR KMR KMR KMF SBR SBF 機械聯鎖機械聯鎖 雙保險雙保險 機械聯鎖機械聯鎖（復合按鈕）（復合按鈕） 電器聯鎖電器聯鎖（互鎖觸頭）（互鎖觸頭） 11.4 11.4 行程控制行程控制 KMR M 3 ABC KMF FU Q FR 行程控制實質為電機的行程控制實質為電機的 正反轉正反轉控制，只是在行程控制，只是在行程

16、的終端要的終端要加限位開關加限位開關。 正程正程逆程逆程 B A 行程控制電路行程控制電路（1 1） 正程正程 限位開關限位開關 STASTB 逆程逆程 至右極端位置撞開至右極端位置撞開STA 動作過程動作過程 SB2 正向運行正向運行 電機停車電機停車 （反向運行同樣分析）（反向運行同樣分析） 控制電路控制電路 KMF FR KMR SB1 KMF SB2 STA SB3 STB KMR KMR KMF 限位開關限位開關 行程控制行程控制(2) -(2) -自動自動往復運動往復運動 正程正程逆程逆程 電電 機機 工作要求：工作要求：1. 能正向運行也能反向運行能正向運行也能反向運行 2. 到

17、位后能自動返回到位后能自動返回 電機電機 STaSTb KMR STa 行程控制行程控制(2)-(2)-自動往復運動自動往復運動控制電路控制電路 限位開限位開 關用復合式關用復合式 開關。正向開關。正向 運行停車的運行停車的 同時，自動同時，自動 起動反向運起動反向運 行；反之亦行；反之亦 然。然。 STa SBR KMF KMF SB1 KMF SBF KMR KMRSTb 關鍵措施關鍵措施 FR STb 11.5 時間控制時間控制 時間繼電器時間繼電器 定時類型：定時類型： 鐘表式鐘表式 空氣式空氣式 電子式電子式 阻容式阻容式 數字式數字式 。 時間控制就是采用時間控制就是采用時間繼電器

18、時間繼電器進行進行延時延時控制?？刂?。 空氣式時間繼電器空氣式時間繼電器的工作原理的工作原理 線圈線圈 常開觸頭常開觸頭 延時閉合延時閉合 常閉觸頭常閉觸頭 延時打開延時打開 銜鐵銜鐵 常閉觸頭常閉觸頭 常開觸頭常開觸頭 線圈通電線圈通電 銜鐵吸合（向下）銜鐵吸合（向下） 連桿動作連桿動作 觸頭動作觸頭動作 動作過程動作過程 時間繼電器觸頭類型時間繼電器觸頭類型 常閉常閉 斷電后斷電后 延時閉合延時閉合 常開常開 斷電后斷電后 延時斷開延時斷開 通電延時式通電延時式 瞬瞬 時時 動動 作作 延延 時時 動動 作作 常閉觸點常閉觸點 常開觸點常開觸點 常開常開 通電后通電后 延時閉合延時閉合 常

19、閉常閉 通電后通電后 延時斷開延時斷開 斷電延時式斷電延時式 KM FU Q FR 電機電機 繞組繞組 U1 U2 V1 V2 W1 W2 KM -Y U1 V1 W1 U2 V2 W2 Y W2 V1V2 U2 W1 U1 KM- 主電路主電路 1:1:電機的電機的Y Y 起動起動 KM -Y閉合，閉合， 電機接成電機接成 Y 形；形； KM- 閉合，閉合， 電機接成電機接成 形。形。 例例 KM FU Q FR U1 U2 V1 V2 W1 W2 KM -Y KM- KT 主電路接通電源主電路接通電源 延時延時 KM- KM- Y Y 轉換完成轉換完成 SB2 KM KT KM-Y KM-

20、 KM- KT KTKM-Y KM-Y KM- KM- KT KM- KM SB1 SB2 KM Y Y 起動起動控制電路控制電路 FR 1 電機電機 M1 控制要求：控制要求： 1. M1. M1 1 起動后，起動后，M M2 2才能起動，才能起動， 2. M2. M2 2 可單獨停車。可單獨停車。 2 電機電機M2 例例2 ：順序控制順序控制 順序控制電路順序控制電路（1）：）：兩電機兩電機只保證起動的先只保證起動的先 后順序，沒有延時要求后順序，沒有延時要求。 FU KM2 A B C FU M 3 A B C KM1 M 3 主電路主電路 控制電路控制電路 FR1 KM1 KM2SB3

21、 SB4 KM2 KM1SB1 SB2 KM1 FR FR1 FR2 FR2 不可以不可以 ! 兩電機各自要有獨立兩電機各自要有獨立 的電源；這樣接，主觸頭的電源；這樣接，主觸頭 （KM1）的負荷過重。）的負荷過重。 M 3 KM1 FR KM2 M 3 KM2 KM1 SB2 KM2 KM1 SB3 SB1 主電路主電路 控制電路控制電路 這樣實現順序這樣實現順序 控制可不可以控制可不可以? FR KM1 SB1 SB2 KT FR KM1 KM2 KM2 KM2 KT 順序控制電路順序控制電路(2)(2)：M M1 1起動后，起動后，M M2 2延時起動。延時起動。 SB2 KM1 KT

22、KM2 延時延時 KM2 M1起動起動 KT M2起動起動 主電路同前主電路同前 控制電路控制電路 實現實現M1M1起動后起動后M2M2延時起動的延時起動的順序控制，順序控制， 用以下電路可不可以？用以下電路可不可以？ 不可以不可以！ 繼電器、接觸器的線圈有各自的額定值，繼電器、接觸器的線圈有各自的額定值， 線圈不能串聯線圈不能串聯。 KM1 SB1 SB2 KT FR KM1 KM2 KM2 KT 例例3 3：反接制動反接制動控制電路控制電路 M 3 KM1 R KM2 正常工作時，正常工作時，KM1通電，電通電，電 機正向運轉，時間繼電器（機正向運轉，時間繼電器（KT） 常開延時觸頭閉合。

23、停車時，按常開延時觸頭閉合。停車時，按 SB1，KM1斷電，斷電， KM2通電，通電， KT 斷電延時，斷電延時，開始反接制動開始反接制動。延時。延時 時間到，時間到，KT延時觸頭斷開延時觸頭斷開，電機，電機 停止運轉，反接制動結束。停止運轉，反接制動結束。 限流限流 電阻電阻 KM1 KM1 SB1 KM2 KM2 SB2 KM1 SB1 KM2 KT KT 改變相序改變相序 例例4 4：電動機電動機能耗制動能耗制動控制線路控制線路 控制線路及控制原理見教材控制線路及控制原理見教材 P350P350頁，自己看。頁，自己看。 * * 電動機的保護電動機的保護 電動機保護電動機保護 的類型：的類

24、型： 失壓保護失壓保護：采用繼電器、接觸器控制：采用繼電器、接觸器控制 短路保護短路保護：加熔斷器：加熔斷器 過載保護過載保護：加熱繼電器：加熱繼電器 聯鎖保護聯鎖保護： 電器聯鎖電器聯鎖 機械聯鎖機械聯鎖 例例1 1：運料小車的控制運料小車的控制 設計一個運料小車控制電路，設計一個運料小車控制電路，控制要求控制要求如下：如下： 1. 小車起動后，前進到小車起動后，前進到A地。然后做以下往復運動：地。然后做以下往復運動： 到到A地后停地后停2分鐘等待裝料，然后自動走向分鐘等待裝料，然后自動走向B。 到到B地后停地后停2分鐘等待卸料，然后自動走向分鐘等待卸料，然后自動走向A。 2. 有過載和短路

25、保護。有過載和短路保護。 3. 小車可停在任意位置。小車可停在任意位置。 正程正程 逆程逆程 電機電機 B A 11.6 11.6 控制電路綜合舉例控制電路綜合舉例 運料小車控制電路運料小車控制電路 STa 、STb 為為A、B 兩端的限位開關兩端的限位開關 KTa 、KTb 為為 兩個時間繼電器兩個時間繼電器 M 3 A B C KMF FU Q FR KMR 主電路主電路 STb FR KTb KMF KMR SBF SB1 KMF STa STa KTa KMR KMR KMF STb KTa KTb SBR 該電路的問題：小車在兩極端位置時，不該電路的問題：小車在兩極端位置時，不 能停

26、車。能停車。 動作過程動作過程 SBFKMF 小車正向運行小車正向運行 至至A端端撞撞STa KTa 延時延時2分鐘分鐘 KMR 小車小車 反向運行反向運行至至B端端 撞撞STb KTb 延時延時2分鐘分鐘 KMF 小車正小車正 向運行向運行如此往如此往 復運行。復運行。 STb FR KTb KMF KMR SBF SB1 KMF STa STa KTa KMR KMR KMF STb KTa KTb SBR FR 加中間繼電器加中間繼電器（KAKA）實現任意位置停車的要求實現任意位置停車的要求 KMF KMF SBF KMR STa STa KTa STb KTb KMR KTa KMR

27、KMF STb KTb SB1 SB2 KA KA SBR 工作臺位置控制工作臺位置控制例例2:2: 起動后工作臺控制要求：起動后工作臺控制要求： (1) 運動部件運動部件A從從1到到2 (2)運動部件運動部件B從從3到到4 (3)運動部件運動部件A從從2回到回到1 (4)運動部件運動部件B從從4回到回到3 自動循環(huán)自動循環(huán) B M1 A M2 ST3ST4ST2ST1 1234 工作臺位置控制電路工作臺位置控制電路 (1)根據動作順序根據動作順序 設計控制電路。設計控制電路。 (2)檢查有無互鎖。檢查有無互鎖。 (3)檢查能否正確檢查能否正確 啟動啟動 、停車。、停車。 設計步驟：設計步驟： KMAF ST4 KMBR ST2 KMBF KM