電工技術(shù)ch8繼電接觸控制系統(tǒng)

8.4行程控制8.1常用控制電器8.2鼠籠式電動機(jī)直接起動的控制線路8.3鼠籠式電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路8.5時(shí)間控制第八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(shí)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。

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。下面介紹常用控制電器的用途及電工表示符號。概述M3~圖8.1.1用組合開關(guān)起停電動機(jī)的接線圖8.1常用控制電器8.1.1組合開關(guān)轉(zhuǎn)動手柄，轉(zhuǎn)軸就可以帶動三個(gè)動觸片將三對靜觸片(彼此相差一定角度)同時(shí)接通或斷開。手柄轉(zhuǎn)軸靜觸片動觸片組合開關(guān)有單極、雙極、三極和四極幾種，額定持續(xù)電流有10A、25A、60A和100A等多種。組合開關(guān)圖形符號(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。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)8.1.2按鈕(手動切換電器)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按鈕帽動畫動畫交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu)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)8.1.3交流接觸器8.1.3交流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)常閉常開動畫彈簧動畫符號線圈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)動斷(常閉)輔助觸點(diǎn)KM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。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)8.1.4熱繼電器~發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長時(shí)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8.1.4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)。動畫動畫符號FU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。8.1.5熔斷器可實(shí)現(xiàn)短路、過載、失壓保護(hù)。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8.1.6自動空氣斷路器(自動開關(guān))動畫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(jì)控制電路時(shí)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(2)盡可能避免多個(gè)電器元件依次動作才能接通另一個(gè)電器的控制電路。(3)必須保證每個(gè)線圈的額定電壓，不能將兩個(gè)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FRM3～4211.直接起動(a)結(jié)構(gòu)圖8.2鼠籠式電動機(jī)直接起動的控制線路主電路控制電路8.2鼠籠式電動機(jī)直接起動的控制線路(1)電路KMSB1KMSB2FRFRKMFUQ3~M..保險(xiǎn)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FR3~MFUQQ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FR3~MFUQQ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FRFUQ3~MQ轉(zhuǎn)動KM自鎖停車

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。(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FRFUQ3~MQ斷電KM去掉KM輔助觸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動控制。動畫控制電路(3)電動機(jī)的保護(hù)SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..熱繼電器過載保護(hù)保險(xiǎn)絲短路保護(hù)接觸器零壓、欠壓保護(hù)熱繼電器動斷觸點(diǎn)主電路控制電路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。KMSB2FRKMSB1~SB3復(fù)合按鈕2.既能長期工作又能點(diǎn)動的控制電路KMSB2FRKMSB1~SB3后閉合先斷開按下SB3閉合電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)動時(shí)：自鎖觸點(diǎn)不起作用通電KMSB2FRKMSB1~SB3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KMSB2FRKMSB1~SB3松開SB3電機(jī)停轉(zhuǎn)實(shí)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KM1FUQKM2M1M23~3~.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。KM1KM2M23~思考KM2SB2KM2SB1KM1FR1FR2KM1

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(shí):M1起動后M2才能起動；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：通電通電閉合閉合SB1KM1FR1

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(shí):M1起動后M2才能起動；停車時(shí):M2停車后M1才能停車。應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)控制？KM2SB2KM2FR2KM1停止：斷電斷電斷開斷開8.3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(gè)接觸器來實(shí)現(xiàn)這一要求。

當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，電動機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)反轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，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(shí)按下，否則造成電源兩相短路。正反轉(zhuǎn)的控制線路3~MFRFU正轉(zhuǎn)觸點(diǎn)KMRKMFKMF.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(shí)動作。SBRKMRKMR..........反轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)反轉(zhuǎn)接觸器按下SBFSBKMF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”?！奥?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。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(shí)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(shí)，按下反轉(zhuǎn)按鈕SBR先斷開斷電閉合通電停止正轉(zhuǎn)閉合閉合電機(jī)反轉(zhuǎn)動畫8.4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(shí)利用行程開關(guān)進(jìn)行控制。用于自動往復(fù)控制或限位保護(hù)等。1.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STaSTb前進(jìn)(正轉(zhuǎn)）后退12壓下STa，按SBF時(shí)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)原位壓下STa，停止2.控制線路動畫8.5時(shí)間控制a)通電延時(shí)繼電器b)斷電延時(shí)繼電器KT線圈通電延時(shí)閉合常開觸點(diǎn)KT通電延時(shí)斷開常閉觸點(diǎn)KTKT線圈斷電延時(shí)斷開常開觸點(diǎn)KT斷電延時(shí)閉合常閉觸點(diǎn)KT1.空氣式延時(shí)繼電器動畫通電延時(shí)的空氣式時(shí)間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖常開觸頭延時(shí)閉合常閉觸頭延時(shí)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.Y–換接起動控制線路Y接法KM3KM1FUQ接法動畫.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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)繼電器通電延時(shí)斷開KM1斷電常開斷開常閉閉合當(dāng)KT常閉觸點(diǎn)延時(shí)斷開時(shí)斷電復(fù)合按鈕KM1接通電源KM2—繞