第10章 繼電接觸器控制系統(tǒng)

第10章繼電接觸器控制系統(tǒng)10.1常用控制電器10.2鼠籠式電動機(jī)直接起動控制電路10.3鼠籠式電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路10.4行程控制10.5時間控制10.6綜合控制電路舉例返回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。本章要求：利用繼電器、接觸器實現(xiàn)對電動機(jī)等生產(chǎn)設(shè)備的控制和保護(hù)的控制系統(tǒng)，稱為繼電接觸器控制系統(tǒng)。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?？刂齐娖魇謩与娖髯詣与娖鞯堕l開關(guān)組合開關(guān)按鈕……接觸器繼電器行程開關(guān)……10.1常用控制電器一、刀閘開關(guān)控制對象：380V，5.5kW以下小電機(jī)

考慮到電機(jī)較大的起動電流，刀閘的額定電流值應(yīng)如下選擇：（3~5)*異步電機(jī)額定電流電路符號Q電源引入開關(guān)二、按鈕(手動切換電器)(b)結(jié)構(gòu)按鈕常用于接通和斷開控制電路。按鈕的外形圖和結(jié)構(gòu)如圖所示。(a)外形圖常閉觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)二、按鈕常開(動合)按鈕電路符號SB復(fù)合按鈕：常開按鈕和常閉按鈕做在一起。常閉(動斷)按鈕電路符號SB接通或斷開控制電路電路符號SB復(fù)位彈簧支柱連桿常閉靜觸點(diǎn)橋式動觸點(diǎn)常開靜觸點(diǎn)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按鈕帽三、交流接觸器用來接通或斷開電動機(jī)或其他設(shè)備的主電路構(gòu)成:電磁鐵和觸點(diǎn)，觸點(diǎn)又可分為主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)。(a)外形(b)結(jié)構(gòu)~~~線圈鐵芯銜鐵主觸點(diǎn)彈簧輔助觸點(diǎn)M3~電機(jī)動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機(jī)接通電源1.交流接觸器線圈2.接觸器主觸點(diǎn)－－用于主電路流過的電流大，需加滅弧裝置3.接觸器輔助觸點(diǎn)－－用于控制電路流過的電流小，無需加滅弧裝置接觸器的符號KM常開常閉KMKMKM四、繼電器主要區(qū)別：接觸器的主觸點(diǎn)可以通過大電流；繼電器的觸點(diǎn)只能通過小電流。繼電器只能用來傳遞信號或用于控制電路中。中間繼電器電壓繼電器電流繼電器時間繼電器（具有延時功能）熱繼電器（做過載保護(hù)）…...繼電器類型：繼電器和接觸器的工作原理一樣。

中間繼電器觸點(diǎn)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。符號：KA線圈常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)KAKA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)五、熱繼電器發(fā)熱元件功能：過載保護(hù)1.結(jié)構(gòu)：I常閉觸頭雙金屬片2.工作原理：發(fā)熱元件接入電機(jī)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(shù)大，使其向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸點(diǎn)斷開?？郯逦?、熱繼電器3.熱繼電器的符號發(fā)熱元件串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在控制電路中常閉觸點(diǎn)FRFR

符號：FU用于短路保護(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；六、熔斷器六、熔斷器熔體額定電流的選擇：3.頻繁起動的電機(jī)異步電機(jī)的起動電流Ist=(5~7)額定電流2.一般電機(jī)（稍大）1.無沖擊電流的場合（如電燈、電爐）可實現(xiàn)短路、過載、失壓保護(hù)。鎖鉤主觸點(diǎn)過流脫扣器欠壓脫扣器釋放銜鐵連桿裝置釋放彈簧七、自動空氣斷路器（自動開關(guān)）工作原理：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。一、異步機(jī)的直接起動（1）M3~ABCKMFUQB'C'KMSB動作過程主觸點(diǎn)（KM）斷開按鈕松開線圈（KM）斷電電機(jī)停轉(zhuǎn)。主觸點(diǎn)（KM）閉合按下按鈕（SB）

線圈（KM）通電電機(jī)轉(zhuǎn)動；控制電路主電路10.2籠型電動機(jī)直接起動的控制線路二、異步機(jī)的直接起動（2）KM自鎖自鎖的作用按下SB2，線圈（KM）通電，電機(jī)起動；同時，輔助觸點(diǎn)（KM）閉合，即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)，電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。KMSB2C'M3~ABCKMFUQB'SB1起動按鈕停車按鈕電動機(jī)連續(xù)運(yùn)行KMSB1KMSB2FRM3~ABCKMFUQFR電流成回路，只接兩相即可三、異步機(jī)的直接起動（3）發(fā)熱元件熱繼電器觸點(diǎn)過載保護(hù)甲、乙兩地同時控制一臺電機(jī)方法：兩起動按鈕并聯(lián)；兩停車按鈕串聯(lián)乙地甲地四、多地點(diǎn)控制KMSB1甲SB2甲KMSB1乙SB2乙FRQSFRM3~ABCKMFU方法一：用復(fù)合按鈕。SB3：點(diǎn)動SB2：連續(xù)運(yùn)行控制關(guān)系該電路缺點(diǎn)：動作不夠可靠。主電路KMSB1KMSB2FRSB3控制電路五、點(diǎn)動+連續(xù)運(yùn)行KMSB2FRKMSB1~SB3后閉合先斷開按下SB3閉合電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)動時：自鎖觸點(diǎn)不起作用通電五、點(diǎn)動+連續(xù)運(yùn)行KMSB2FRKMSB1~SB3先斷開后閉合斷開斷電松開SB3五、點(diǎn)動+連續(xù)運(yùn)行KMSB2FRKMSB1~SB3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五、點(diǎn)動+連續(xù)運(yùn)行SBKASB1KASB2FRKMKAM3~ABCKMFU方法二：加中間繼電器（KA）?？刂脐P(guān)系SB：點(diǎn)動SB2：連續(xù)運(yùn)行FR失壓保護(hù)：采用繼電器、接觸器控制短路保護(hù)：加熔斷器過載保護(hù)：加熱繼電器六、保護(hù)措施1、保護(hù)類型3、短路保護(hù)當(dāng)發(fā)生短路時為防止損壞電動機(jī)和電器設(shè)備，故要求迅速、可靠切斷電源。2、失壓（零壓）保護(hù)零壓保護(hù)就是當(dāng)電源暫時斷電或電壓嚴(yán)重下降時，電動機(jī)即自動從電源切除。M3~ABCKMFUQSKMSB1KMSB2控制電路采用繼電器、接觸器控制后：（1）電源電壓<85%時，接觸器觸點(diǎn)自動斷開；（2）在電源停電后突然再來電時，可避免電機(jī)自動起動而意外事故（如傷人等)。主電路KMKMSB2C'M3~ABCKMFUQB'SB1原理圖FRFR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)和實際位置，突出的是電氣原理。熔斷器FU交流接觸器KM組合開關(guān)Q按扭SBSB1SB235熱繼電器FRM3～421結(jié)構(gòu)圖籠型電動機(jī)直接起動的控制線路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。七、畫圖要求4.所有電器的觸點(diǎn)均表示在起始情況下的位置，即在沒有通電或沒有發(fā)生機(jī)械動作時的位置；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，電器元件少，而且工作又要準(zhǔn)確可靠（4）必須保證每個繼電器、接觸器線圈的額定電壓，兩個繼電器或接觸器線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。（2）控制電路和主電路要清楚地分開設(shè)計和閱讀；（3）控制電路中，根據(jù)控制要求按自上而下、自左而右

的順序進(jìn)行設(shè)計或閱讀；KMSB1KMSB2(a)答：不能。按下起動按鈕SB2，線圈KM通電，常開觸點(diǎn)KM閉合，其不僅將線圈KM短路，同時也將控制電路的電源短路。思考1(b)KMSB1KMSB2答：能起動，但不能停止。按下起動按鈕SB2，線圈KM通電，電動機(jī)起動，同時常開觸點(diǎn)閉合，同時停止按鈕SB1被短路，即使按下SB1，線圈KM也不會失電，因此無法停止。10.3正反轉(zhuǎn)控制電路一、基本正反轉(zhuǎn)控制M3~ABCFUQFRKMR1.基本原理2.基本要求KMF對調(diào)任意兩根電源的進(jìn)線端。必須保證兩個交流接觸器不能同時工作KMFKMFSB1SBFFRM3~ABCKMFFUQFRKMRKMRKMRSBR操作過程：SBF正轉(zhuǎn)SBR反轉(zhuǎn)停車SB13.動作過程缺點(diǎn)？？二、加互鎖的電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制互鎖作用：正轉(zhuǎn)時，SBR不起作用；反轉(zhuǎn)時，SBF不起作用。從而避免兩交流接觸器同時工作造成主回路短路的事故。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRM3~ABCKMFFUQSFRKMRSBR互鎖缺點(diǎn)？？KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR三、雙重互鎖的電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制KMRM3~ABCKMFFUQSFR電器互鎖機(jī)械互鎖雙保險機(jī)械互鎖（復(fù)合按鈕）電器互鎖（互鎖觸點(diǎn)）一、行程開關(guān)（限位開關(guān)）用作自動往復(fù)控制或限位保護(hù)等。結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動作要由機(jī)械撞擊。常開（動合）觸點(diǎn)電路符號ST常閉（動斷）觸點(diǎn)電路符號ST10.4行程控制未撞擊撞擊KMRM3~ABCKMFFUQFR二、行程控制控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)終端保護(hù)、自動循環(huán)、制動等各項要求行程控制電路（1）控制回路KMFFRSB1KMFSB2STAKMRKMRSB3STBKMRKMF限位開關(guān)正程限位開關(guān)STASTB逆程至右極端位置撞開STA

動作過程SB2正向運(yùn)行電機(jī)停車反向運(yùn)行？？KMRSTaFRKMFSB1KMFSBFKMRSBRKMFKMRSTb行程控制(2)--自動往復(fù)運(yùn)動控制電路限位開關(guān)采用復(fù)合式開關(guān)。正向運(yùn)行停車的同時，自動起動反向運(yùn)行；反之亦然。關(guān)鍵措施:時間繼電器鐘表式空氣式電子式數(shù)字式10.5時間控制一、時間繼電器阻容式線圈通電或斷電起，經(jīng)過一段時間延時后才動作的繼電器，適用于定時控制。通電延時的空氣式時間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖常開觸點(diǎn)延時閉合常閉觸點(diǎn)延時打開微動開關(guān)2微動開關(guān)1常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)線圈通電銜鐵向下吸合連桿動作觸點(diǎn)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空氣式時間繼電器斷電延時的空氣式時間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖常開延時斷開常閉延時閉合常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)空氣式時間繼電器的延時范圍大(有0.4~60s和0.4~180s兩種)。結(jié)構(gòu)簡單，但準(zhǔn)確度較低。時間繼電器觸點(diǎn)類型斷電式常閉斷電后延時閉合常開斷電后延時斷開通電式瞬時動作延時動作常閉觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)常開通電后延時閉合常閉通電后延時斷開KMFUQFR電機(jī)繞組A'xB'yC'zKM-YA'B'C'XYZYZB'YXC'A'KM-二、定時控制主電路電機(jī)的Y－起動KM-Y閉合，電機(jī)接成Y形；KM-閉合，電機(jī)接成形。KMFUQSFR電機(jī)A'xB'yC'zKM-YKM-KM-KTKTKM-YKM-YKM-KM-KTKM-KMSB1SB2KMY－起動控制電路FR主電路接通電源延時KTKM-KM-YY轉(zhuǎn)換完成SB2KMKTKM-YKM-KM2KM3KM1KM2KTKM3KM1SB1SB2KTY－起動控制電路FRKM1KTKM2KM1SB1SB2FRKM1KTKM2KM2KM2KT順序控制電路：M1起動后，M2延時起動。SB2KM1KT

KM2

延時

KM2

M1起動KTM2起動控制電路KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KT實現(xiàn)M1起動后M2延時起動的順序控制，用以下電路可不可以？SB2KM1KT

KM2

延時

KM2

M1起動M2起動不可以！繼電器、接觸器的線圈有各自的額定值，線圈不能串聯(lián)。返回不可以!兩電機(jī)各自要有獨(dú)立的電源；這樣接，主觸點(diǎn)（KM1）的負(fù)荷過重。M3~KM1FRKM2FRM3~KM2KM1SB2KM2KM1SB3SB1主電路控制電路這樣實現(xiàn)順序控制可不可以?例：運(yùn)料小車的控制設(shè)計一個運(yùn)料小車控制電路，同時滿足以下要求：1.小車啟動后，前進(jìn)到A地。然后做以下往復(fù)運(yùn)動：

到A地后停2分鐘等待裝料，然后自動走向B。到B地后停2分鐘等待卸料，然后自動走向A。2.有過載和短路保護(hù)。3.小車可停在任意位置。

正程逆程電機(jī)BA10.6綜合控制電路舉例控制回路KMFFRKMRSB1KMFSBFSTASBRSTBKMRKMRKMF限位開關(guān)控制電路M3~ABCKMFFUQSFRKMRSTa、STb為A、B兩端的限位開關(guān)

KTa、KTb為兩個時間繼電器

主回路KMFFRKMRSBFSB1KMFSTaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR該電路的問題：小車在兩極端位置時，不能停車。動作過程SBFKMF小車正向運(yùn)行KMFKMFFRKMRSBFSB1STaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR至A端撞STaKTa延時2分鐘KMR小車反向運(yùn)行至B端撞STbKTb延時2分