第8章繼電接觸控制系統(tǒng)

應用電動機拖動生產機械，稱為電力拖動。利用繼電器、接觸器實現(xiàn)對電動機和生產設備的控制和保護，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)和保護環(huán)節(jié)的典型線路。第8章繼電接觸控制系統(tǒng)

實現(xiàn)繼電接觸控制的電氣設備，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。當前1頁，總共66頁。1.用途：組合開關也稱轉換開關，常用于機床控制電路的電源開關，也用于小容量電動機的起/?？刂苹蛘彰骶€路的開關控制。2.結構：對常用的三極開關來說，每一極有一對靜觸片與盒外接線柱相接，動觸片受手柄控制可以轉動，以達到線路的通/斷控制。3.種類：有單極、雙極、三極和四極等，額定電流有10、25、60和100A等多種。1、組合開關8.1

低壓電器簡介當前2頁，總共66頁。M3~用組合開關起停電動機的接線圖手柄轉軸靜觸頭動觸頭用手柄轉動轉軸時，就可將三個觸點同時接通或斷開。刀開關Q當前3頁，總共66頁。2、按鈕(手動切換電器)(b)結構按鈕常用于接通和斷開控制電路。按鈕的外形圖和結構如圖所示。按鈕開關的外形和符號(a)外形圖常閉觸點常開觸點當前4頁，總共66頁。復位彈簧支柱連桿常閉靜觸頭橋式靜觸頭常開靜觸頭外殼SBSBSB結構符號名稱常閉按鈕(停止按鈕)常開按鈕(起動按鈕)復合按鈕12344123按鈕帽當前5頁，總共66頁。3、熔斷器符號FU熔斷器額定電流IF的選擇(1)電燈、電爐等電阻性負載IF>IL(3)頻繁起動的電機(2)單臺電機用于低壓線路中的短路保護。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。當前6頁，總共66頁?？蓪崿F(xiàn)短路、過載、失壓保護。4、自動空氣斷路器(自動開關)鎖鉤主觸點手動閉合過流脫扣器欠壓脫扣器銜鐵釋放自動空氣斷路器原理圖連桿裝置釋放彈簧當前7頁，總共66頁。用于自動往復控制或限位保護等。5、行程開關(限位開關)(b)示意圖結構與按鈕類似，但其動作要由機械撞擊。未撞擊撞擊(a)外形圖ST常開觸點常閉觸點ST(c)符號行程開關的外形符號當前8頁，總共66頁。交流接觸器的外形與結構6、交流接觸器用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關電器。(a)外形(b)結構當前9頁，總共66頁。交流接觸器用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關電器。~M3~線圈輔助觸點鐵心銜鐵電源電機主觸點常閉常開彈簧當前10頁，總共66頁。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)輔助觸點動斷(常閉)輔助觸點KM屬于同一器件的線圈和觸點用相同的文字表示接觸器技術指標：額定工作電壓、電流、觸點數(shù)目等。動合(常開)主觸點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。當前11頁，總共66頁。7熱繼電器用于電動機的過載保護。熱繼電器外形與結構(a)外形(b)結構當前12頁，總共66頁。~發(fā)熱元件接入電機主電路，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，常閉觸點斷開。發(fā)熱元件杠桿工作原理結構原理圖雙金屬片常閉觸頭用于電動機的過載保護。當前13頁，總共66頁。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KT通電延時斷開常閉觸點KTKT線圈(b)符號斷電延時斷開常開觸點KT斷電延時閉合常閉觸點KT延時繼電器的外形與結構(a)外形(4)空氣式延時繼電器當前14頁，總共66頁。通電延時的空氣式時間繼電器結構示意圖常開觸頭延時閉合常閉觸頭延時打開微動開關2微動開關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節(jié)螺絲進氣孔托板線圈動鐵心恢復彈簧擋塊釋放彈簧活塞桿橡皮膜排氣孔(2)空氣式時間繼電器當前15頁，總共66頁。斷電延時的空氣式時間繼電器結構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0.4~60s和0.4~180s兩種)。結構簡單，但準確度較低。時間繼電器的型號有JS7-A和JJSK2等多種類型。當前16頁，總共66頁。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。在電工技術中所繪制的控制線路圖為原理圖，它不考慮電器的結構和實際位置，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)按其功能和所接電路的不同分別畫在不同的電路中，但必須標注相同的文字符號。當前17頁，總共66頁。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.

與電路無關的部件(如鐵心、支架、彈簧等)在控制電路中不畫出。分析和設計控制電路時應注意以下幾點：使控制電路簡單，電器元件少，而且工作又要準確可靠(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)。當前18頁，總共66頁。熔斷器FU交流接觸器KM組合開關Q按扭SBSB1SB235熱繼電器FRM3～4218.2

三相異步電動機的基本控制線路1.直接起動(a)結構圖當前19頁，總共66頁。主電路控制電路鼠籠式電動機直接起動的控制線路(1)電路SB1KMSB2FRKM

FRKMFUQ3~M..保險絲熱繼電器發(fā)熱元件開關接觸器主觸點起動按鈕停止按鈕接觸器線圈接觸器輔助觸點熱繼電器動斷觸點(b)原理圖當前20頁，總共66頁。FRKMKMSB1SB2控制電路KM合上開關Q起動(2)控制原理KM輔助觸點閉合自鎖。按下起動按鈕SB2

,KM線圈通電，KM主觸點閉合，電動機運轉。通電KM主電路

FR3~MFUQQ轉動當前21頁，總共66頁。合上開關Q(2)控制原理松開起動按鈕SB2利用自身輔助觸點，維持線圈通電的作用稱自鎖自鎖FRKM..KMSB1SB2..控制電路KM輔助觸點閉合自鎖。按下起動按鈕SB2

,KM線圈通電，KM主觸點閉合，電動機運轉。通電起動KM轉動主電路

FR3~MFUQQ當前22頁，總共66頁。(2)控制原理FRKM..KMSB1SB2..控制電路通電主電路

FRFUQ3~MQ轉動KM自鎖停車

按下停止按鈕SB1,

KM線圈斷電KM主觸點斷開,電動機停轉。KM輔助觸點斷開，取消自鎖。當前23頁，總共66頁。(2)控制原理轉動停車

按下停止按鈕SB1,

KM線圈斷電KM主觸點斷開,電動機停轉。KM輔助觸點斷開，取消自鎖。

停轉FRKM..KMSB1SB2..控制電路通電主電路

FRFUQ3~MQ斷電KM去掉KM輔助觸點,實現(xiàn)點動控制。當前24頁，總共66頁?？刂齐娐冯妱訖C的保護SB1KMSB2FRKM

FRKMFUQ3~M..熱繼電器過載保護保險絲短路保護接觸器零壓、欠壓保護熱繼電器動斷觸點主電路控制電路當前25頁，總共66頁。既能長期工作又能點動的控制電路按下起動按鈕，電動機運轉，松開起動按鈕，電動機停轉。點動按鈕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復合按鈕當前26頁，總共66頁。2.既能長期工作又能點動的控制電路KMSB2FRKMSB1~SB3后閉合先斷開按下SB3閉合電機運轉點動時：自鎖觸點不起作用通電4123當前27頁，總共66頁。KMSB2FRKMSB1~SB3先斷開后閉合斷開斷電2.既能長期工作又能點動的控制電路松開SB34123當前28頁，總共66頁。2.既能長期工作又能點動的控制電路KMSB2FRKMSB1~SB3松開SB3電機停轉實現(xiàn)點動用途:試車、檢修以及車床主軸的調整等。先斷開后閉合斷開斷電當前29頁，總共66頁。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既不能單獨起動，也不能單獨停車。M1轉動3.電機的順序控制M2轉動....當前30頁，總共66頁。M13~這樣的順序控制是否合理？兩電機各自要有獨立的電源；這樣接，主觸頭(KM1)的負荷過重。KM1KM2M23~思考當前31頁，總共66頁。

例1：兩條皮帶運輸機分別由兩臺鼠籠異步電動機拖動，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運輸機上，要求電動機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。應如何實現(xiàn)控制？起動：通電通電KM2SBKM2SBKM1FR1FR2KM1閉合閉合當前32頁，總共66頁。SB1KM1FR1

例：兩條皮帶運輸機分別由兩臺鼠籠異步電動機拖動，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運輸機上，要求電動機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。應如何實現(xiàn)控制？KM2SB2KM2FR2KM1停止：斷電斷電斷開斷開當前33頁，總共66頁。

三相異步電動機正反轉的控制線路將電動機接到電源的任意兩根線對調一下，即可使電動機反轉。

需要用兩個接觸器來實現(xiàn)這一要求。

當正轉接觸器工作時，電動機正轉；

當反轉接觸器工作時，將電動機接到電源的任意兩根聯(lián)線對調一下，電動機反轉。當前34頁，總共66頁。

方法：任意調換電源的兩根進線，電動機反轉。電動機正轉電動機反轉三相異步電動機的正、反轉電源~UVWM3~UVW電源~M3~

三相異步電動機正反轉的控制線路

需要用兩個接觸器來實現(xiàn)這一要求。

當正轉接觸器工作時，電動機正轉；

當反轉接觸器工作時，將電動機接到電源的任意兩根聯(lián)線對調一下，電動機反轉。當前35頁，總共66頁。

SBF和SBR決不允許同時按下，否則造成電源兩相短路。正反轉的控制線路3~MFRFU正轉觸點KMRKMFKMF.KMRFRQKMFSB..SBFKMF正轉接觸器正轉按鈕正反轉控制電路必須保證正轉、反轉接觸器不能同時動作。反轉接觸器SBRKMRKMR..........反轉按鈕反轉觸點當前36頁，總共66頁。按下SBFSBKMF在同一時間內，兩個接觸器只允許一個通電工作的控制作用，稱為“聯(lián)鎖”。“聯(lián)鎖”觸點利用接觸器的觸點實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱電氣聯(lián)鎖。缺點：改變轉向時必須先按停止按鈕。解決措施：在控制電路中加入機械連鎖。KMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.....通電斷開斷電電機正轉閉合當前37頁，總共66頁。機械聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖利用復合按鈕的觸點實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱機械聯(lián)鎖。鼠籠式電動機正反轉的控制線路KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR當前38頁，總共66頁。KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR當電機正轉時，按下反轉按鈕SBR先斷開斷電閉合通電斷開停止正轉閉合閉合電機反轉當前39頁，總共66頁。在圖示控制電路中，SB是按鈕，KM是接觸器，KM1控制輔電動機M1，KM2控制主電動機M2，且兩個電動機均已起動運行，停車操作順序必須是()。

A.先按SB3停M1，再按SB4停M2B.先按SB4停M2，再按SB3停M1C.操作順序無限定B當前40頁，總共66頁。

某人設計的具有短路，過載保護的三相異步電動機正反轉控制電路如下圖，但結果不能實現(xiàn)其功能，請找出圖中的錯誤，并用文字說明。若用KM1控制電動機的正轉，KM2控制反轉，電動機從正轉換成反轉應如何操作？當前41頁，總共66頁。一、錯誤之處：(1)主電路及反轉電路錯，電流相序未變；(2)缺短路保護；(3)控制電路應加FR的動斷觸點；(4)KM1、KM2自鎖，互鎖觸點錯；(5)控制電路的電源接錯；(6)KM1線圈接錯，應接于3、4點之間；(7)SB3錯，應是停止按鈕。 二、操作過程：(1)先按SB3；(2)再按SB2。 當前42頁，總共66頁。請分析圖示電路的控制功能，并說明電路的工作過程。當前43頁，總共66頁。

圖示電路為M1和M2電動機的順序起停電路，起停的順序是M1起動后才能起動M2，M2停止后才能停止M1。M1可單獨運行，M2不可單獨運行。另外電路還具有短路、過載和零壓保護。

工作過程：合電源開關QS→按動一下SB1→KM1線圈通電→KM1－1主觸點閉合，M1起動。→KM1－2閉合(自鎖)，KM1－3閉合(聯(lián)鎖作用)→按SB2→KM2線圈通電→KM2－1閉合，M2起動→KM2－2閉合(自鎖)，KM2－3閉合(使KM1不能先斷電)。停止：按SB3→KM2線圈斷電→KM2－1復位，M2停轉?！鶮M2－2、KM2－3復位(給KM1斷電打基礎)→按SB4→KM1線圈斷電→KM1－1復位→M1停轉。 當前44頁，總共66頁。用于自動往復控制或限位保護等。行程開關(限位開關)示意圖結構與按鈕類似，但其動作要由機械撞擊。未撞擊撞擊SQ常開觸點常閉觸點SQ符號8.3

行程控制當前45頁，總共66頁。8.3

行程控制自動往返運動：1.能正向運行也能反向運行2.到位后能自動返回行程控制：控制某些機械的行程，當運動部件到達一定行程位置時利用行程開關進行控制。SQaSQb電機正程限位開關SQaSQb逆程當前46頁，總共66頁。按SB2時KM通電(其常閉斷開)KM斷電自動往返運動：電機正轉工作臺前進到達預定位置，擋塊1撞擊SQSB1SB2KMSQKM停止正轉電動機的限位控制當前47頁，總共66頁。SQbSQa前進(正轉）后退12按SBF時KMF通電(其常閉斷開，常開閉合)KMF斷電KMR通電行程開關自動往返運動：擋塊電機正轉工作臺前進到達預定位置，擋塊1撞擊SQaSBKMRSBFKMFKMFKMRSQaSQbKMFKMRSBR停止正轉

電機反轉(工作臺后退)當前48頁，總共66頁。8.4

時間控制1.Y–

換接起動控制線路Y接法

KM2

KM1FUQ接法..KM3SB3SB1KM1KM2KM1KM2KTKM3KM3KM1KTKM2當前49頁，總共66頁。SB3SB1KM1KM2KM1KM2KTKM3KM3KM1KTKM2KM1接通電源KM3—繞組聯(lián)接KM2—繞組Y聯(lián)接起動過程：按SB1KM2通電聯(lián)鎖常閉斷開常閉延時斷開主觸點常開閉合常開閉合自鎖KT通電通電輔助觸點常開閉合KM1通電通電輔助觸點常閉打開繞組Y常開閉合Y型起動KM2斷電KM3通電Y型起動結束，△正常運行斷電通電輔助觸點常閉打開與KT、KM2形成聯(lián)鎖當前50頁，總共66頁。2.鼠籠式電動機能耗制動控制線路斷電延時繼電器直流電源斷電延時斷開....SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2..KM2FU23~MFRKM1QFU1當前51頁，總共66頁。正常運行：按SB2KM1通電KM1主觸點閉合電機運轉常開閉合自鎖常閉斷開KM2斷電KT通電,常開閉合KM1接通電機電源KM2接通直流電源制動開始KT控制切斷直流電源時間~斷電延時斷開通電通電斷電斷電延時繼電器SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2當前52頁，總共66頁。KM1接通電機電源KM2接通直流電源制動開始KT控制切斷直流電源時間~通電通電斷電SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2斷電延時斷開制動時：按SB1KM1斷電KM1主觸點斷開電機脫離三相電源常開斷開常閉閉合斷電當前53頁，總共66頁。KM1接通電機電源KM2接通直流電源制動開始KT控制切斷直流電源時間斷電延時斷開~通電通電斷電SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2斷電通電斷電KT斷電KM2通電制動開始制動時：按SB1KM1斷電KM1主觸點斷開電機脫離三相電源常閉閉合常開斷開當前54頁，總共66頁。KM1接通電機電源KM2接通直流電源制動開始KT控制切斷直流電源時間~通電通電通電SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2斷電斷電KT斷電KM2通電制動開始制動時：按SB1KM1斷電KM1主觸點斷開電機脫離三相電源常閉閉合常開斷開延時KT觸點斷開KM2斷電制動結束斷電延時斷開斷電當前55頁，總共66頁。10.6.2C620-1型普通車床控制線路控制原理和動作順序請自行分析。M13~KMFR1SB1SB2KMM23~FR2FU1FU2FU3FU4FR2FR1Q1Q3Q2TrKMS當前56頁，總共66頁。正反轉控制線路3~MFRFUQ......KMFFRKMRSB1SBFKMFSBRKMRKMRKMFKMR下圖所示的鼠籠式電動機正反轉控制線路中有幾處錯誤，請改正之。當前57頁，總共66頁。思考：如何改動直接起動電路圖實現(xiàn)正反轉？M3~KMFQL1L2L3

FR×

×

×

SBstp

SBFKMFFRKMF

SBRKMRKMR

SBstpRKMR需要兩個停止按鈕？當前58頁，總共66頁。

SBstF

SBF×

×

×KMFQL1L2L3

FRM3~

SBstpKMFFR

SBRKMRKMFKMRKMR

SBstp操作步驟：①合閘。②正轉起動。③正轉停止。當前59頁，總共66頁。

SBF

SBstR×

×

×KMFQL1L2L3

FRM3~

SBstpKMFFR

SBRKMRKMFKMRKMR

SBstp操作步驟：①合閘。②正轉起動。③正轉停止。④反轉起動。⑤反轉停止。當前60頁，總共66頁。

SBF×

×

×KMFQL1L2L3

FRM3~

SBstpKMFFR

SBRKMRKMFKMRKMR操作步驟：①合閘。②正轉起動。③正轉停止。④反轉起動。⑤反轉停止。當前