继电器与接触器控制-2.ppt

第八章 继电器-接触器控制 低压 电器 配电 电器 控制 电器 开关 熔断器 接触器 继电器 起动器 时间继电器 热继电器 8-1 常用低压电器 1.1 刀闸 控制对象： 380V， 5.5kW 以下小电机 考虑到电机较大的起动电流，刀 闸的额定电流值应如下选择： （35)异步电机额定电流 电路符号 Q 1.手动电器 1.2 控制按钮 常开(动合)按钮 电路符号 SB 复合按钮 复合按钮： 常开按钮和 常闭按钮做在一起。 电路符号 SB 常闭(动断)按钮 电路符号 SB 线圈 铁芯 衔铁 主触头 弹簧 辅助 触头 M 3 电机 2.1 交流接触器 动作过程 线圈通电 衔铁被吸合 触头闭合 电机接通 电源 2.自动控制器 接触器有关符号： 接触器线圈 接触器主触头用于主电路 （流过的电流大，需加灭弧装置） 常开 常闭 接触器辅助触头用于控制电路 （流过的电流小，无需加灭弧装置） 接触器控制对象：电动机及其它电力负载 接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。 KM KM KM KM 简单的接触器控制： ABC M 3 刀闸起隔离作用 自保持 停止 按钮 起动 按钮 特点：小电流控 制大电流。 Q FU SB2 SB1 KM KM KM 2.2 行程开关 用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。 结构与按钮类似，但其动 作要由机械撞击。 常开（动合）触头 电路符号 ST 常闭（动断）触头 电路符号 ST 2.3 继电器 继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器 的主触头可以通过大电流，而继电器的 触头只能通过小电流。 所以，继电器只能用于控制电路中。 中间继电器 电压继电器 电流继电器 时间继电器（具有延时功能） 热继电器（做过载保护） . 继电器类型： 功能：过载保护热继电器 工作原理： 发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双 金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使 其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。 发热元件 结构： I 常闭触头 双金 属片 扣板 热继电器的符号 发热元件 串联在主电路中 串联在控制电路中 常闭触头 FR FR 2.4 熔断器作用：用于短路保护。 电路符号 FU 熔体额定电流 的选择： 3. 频繁起动 的电机 异步电机的起动电流 Ist=(57) 额定电流 2. 一般电机 （稍大） 1. 无冲击电流的场合 （如电灯、电炉） 作用：可实现短路、过载、失压保护。 2.4 自动空气断路器（自动开关） 工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电 源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。 结构： 过流 脱扣器 欠压 脱扣器 锁钩 电机起动、停车、点动、连续运行、多地点 控制、顺序控制等。 8-2基本控制环节 1.直接启动停车控制 1.1点动 M 3 ABC KM FU Q KM SB 动作过程 主触头（KM）打开 按钮松开（SB） 线圈（KM）断电 电机停车。 主触头（KM）闭合 按下按钮（SB） 线圈（KM）通电 电机运行； 控制电路 主电路 M 3 ABC KM FU Q 主 电 路 失压保护：采用继电器、接触器控制 采用继电器、接触器控制后，电 源电压85%时，接触器触头自动 断开，可避免烧坏电机；另外，在 电源停电后突然再来电时，可避免 电机自动起动而伤人。 KM SB1 KM SB2 控制电路 KM M 3 ABC KM FU Q FR 电流形成回路， 只要接两相就可以了。 1.2基本启动停车控制 发热 元件 热继电 器触头 主电路 控制电路 KM SB1 SB2 FR 电机工作时，若因负载过重而使 电流增大，但又比短路电流小。此 时熔断器起不了保护作用，应加热 继电器，进行过载保护。 M 3 A B C KM FU Q FR 过载保护：加热继电器 热继电器 的热元件 热继电 器触头 KM SB1 KM SB2 FR 例如：A、B两地同时控制一台电机 方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。 1.3多地点启动停车控制 B地 A地 KM SB1A SB2A KM SB1B SB2B FR Q FR M 3 A B C KM FU 方法一：用复合按钮。 1.4无延时要求的顺序启动停车控制 SB3：点动 SB2：连续运行 控制 关系 该电路缺点：动作不够可靠。 KM SB1 KM SB2 FR SB3 主电路 控制电路 SB KA SB1 KA SB2 FR KM KA M 3 A B C KM FU 方法二：加中间继电器（KA） 控制 关系 SB：点动 SB2：连续运行 FR Q 2.电机的正反转控制 FR KMF KMR KMR SBR 该电路必须先停车才能由正转到反转或由 反转到正转。SBF和SBR不能同时按下， 否则会造成短路！ ABC KMR M 3 FU Q FR SB1 操作过程： SBF正转 SBR反转停车 KMF KMFSB1 SBF 电器联锁(互锁)作用：正转时，SBR不 起作用；反转时，SBF不起作用。从而避 免两触发器同时工作造成主回路短路。 KMF SB1 KMF SBF FR KMR KMR KMF KMR M 3 A B C KMF FR FU Q KMR SBR 互锁 3.行程控制 KMR M 3 ABC KMF FU Q FR 行程控制实质为电机的 正反转控制，只是在行程 的终端要加限位开关。 正程逆程 B A 行程控制电路 正程 限位开关 STASTB 逆程 至右极端位置撞开STA 动作过程 SB2正向运行 电机停车 （反向运行同样分析） 控制电路 KMF FR KMR SB1 KMF SB2 STA SB3 STB KMR KMR KMF 限位开关 行程控制-自动往复运动 正程逆程 电 机 工作要求：1. 能正向运行也能反向运行 2. 到位后能自动返回 4. 时间控制 时间继电器 定时类型： 钟表式 空气式 电子式 阻容式 数字式 。 时间控制就是采用时间继电器进行延时控制。 空气式时间继电器的工作原理 线圈 常开触头 延时闭合 常闭触头 延时打开 衔铁 常闭触头 常开触头 线圈通电 衔铁吸合（向下） 连杆动作 触头动作 动作过程 时间继电器触头类型 常闭 断电后 延时闭合 常开 断电后 延时断开 通电延时式 瞬 时 动 作 延 时 动 作 常闭触点 常开触点 常开 通电后 延时闭合 常闭 通电后 延时断开 断电延时式 KM FU Q FR 电机 绕组 U1 U2 V1 V2 W1 W2 KM -Y U1 V1 W1 U2 V2 W2 Y W2 V1V2 U2 W1 U1 KM- 主电路 1:电机的Y起动 KM -Y闭合 ，电机接成 Y 形； KM- 闭合 ，电机接成 形。 例 KM FU Q FR U1 U2 V1 V2 W1 W 2 KM -Y KM- KT 主电路接通电源 延时 KM- KM- Y Y 转换完成 SB2 KM KT KM-Y KM- KM- KT KTKM-Y KM-Y KM- KM- KT KM- KM SB1 SB2 KM Y 起动控制电路 FR 1 电机M1 控制要求： 1. M1 起动后，M2才能起动， 2. M2 可单独停车。 2 电机M2 例2 ：顺序控制 顺序控制电路（1）：两电机只保证起动的先 后顺序，没有延时要求。 FU KM2 A B C FU M 3 A B C KM1 M 3 主电路 控制电路 FR1 KM1 KM2SB3 SB4 KM2 KM1SB1 SB2 KM1 FR FR1 FR2 FR2 不可以 ! 两电机各自要有独立 的电源；这样接，主触头 （KM1）的负荷过重。 M 3 KM1 FR KM2 M 3 KM2 KM1 SB2 KM2 KM1 SB3 SB1 主电路 控制电路 这样实现顺序 控制可不可以? FR KM1 SB1 SB2 KT FR KM1 KM2 KM2 KM2 KT 顺序控制电路(2)：M1起动后，M2延时起动。 SB2 KM1 KT KM2 延时 KM2 M1起动 KT M2起动 主电路同前 控制电路 实现M1起动后M2延时起动的顺序控制， 用以下电路可不可以？ 不可以！ 继电器、接触器的线圈有各自的额定值， 线圈不能串联。 KM1 SB1 SB2 KT FR KM1 KM2 KM2 KT 例3：反接制动控制电路 M 3 KM1 R KM2 正常工作时，KM1通电，电 机正向运转，时间继电器（KT） 常开延时触头闭合。停车时，按 SB1，KM1断电， KM2通电， KT 断电延时，开始反接制动。延时 时间到，KT延时触头断开，电机 停止运转，反接制动结束。 限流 电阻 KM1 KM1 SB1 KM2 KM2 SB2 KM1 SB1 KM2 KT KT 改变相序 * 电动机的保护 电动机保护 的类型： 失压保护：采用继电器、接触器控制 短路保护：加熔断器 过载保护：加热继电器 联锁保护： 电器联锁 机械联锁 M 3 ABC KM FU QS 主 电 路 失压保护 采用继电器、接触器控制后，电 源电压85%时，接触器触头自动 断开，可避免烧坏电机；另外，在 电源停电后突然再来电时，可避免 电机自动起动而伤人。 方法：采用继电器、接触器控制。 AC KM SB1 KM SB2 控制电路 AC 线圈电压 380V 短路保护 频繁起动 的电机： 异步电动机的起动电流 （ Is t）约为额定电流（IN ）的 (57）倍。选择熔体额定电流 （ ）时，必 须 躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。通 常用以下关系： 一般电机 ： 方法：加熔断器。 过载保护 KM SB1 KM SB2 FR 电机工作时，若因负载过重 而使电流增大，但又比短路电流 小。此时熔断器起不了保护作用 ，应加热继电器，进行过载保护 。 M 3 A B C KM FU QS FR 热继电器 的热元件 热继电 器触头 方法：加热继电器。 作用：可实现短路、过载、失压保护。 自动空气断路器（自动开关） 结构： 过流 脱扣器 欠压 脱扣器 工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电 源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。 例1：运料小车的控制 设计一个运料小车控制电路，控制要求如下： 1. 小车起动后，前进到A地。然后做以下往复运动： 到A地后停2分钟等待装料，然后自动走向B。 到B地后停2分钟等待卸料，然后自动走向A。 2. 有过载和短路保护。 3. 小车可停在任意位置。 正程 逆程 电机 B A 8-3 控制电路综合举例 运料小车控制电路 STa 、STb 为A、B 两端的限位开关 KTa 、KTb 为 两个时间继电器 M 3 A B C KMF FU Q FR KMR 主电路 STb FR KTb KMF KMR SBF SB1 KMF STa STa KTa KMR KMR KMF STb KTa KTb SBR 该电路的问题：小车在两极端位置时，不 能停车。 动作过程 SBFKMF 小车正向运行 至A端撞STa KTa 延时2分钟 KMR 小车 反向运行至B端 撞STb KTb 延时2分钟 KMF 小车正 向运行如此往 复运行。 STb FR KTb KMF KMR SBF SB1 KMF STa STa KTa KMR KMR KMF STb KTa KTb SBR FR 加中间继电器（KA）实现任意位置停车的要求 KMF KMF SBF KMR STa STa KTa STb KTb KMR KTa KMR KMF STb KTb SB1 SB2 KA KA SBR 工作台位置控制例2: 起动后工作台控制要求： (1) 运动部件A从1到2 (2)运动部件B从3到4 (3)运动部件A从2回到1 (4)运动部件B从4回到3 自动循环 B M1 A M2 ST3ST4ST2ST1 1234 工作台位置控制电路 (1)根据动作顺序 设计控制电路。 (2)检查有无互锁。 (3)检查能否正确 启动 、停车。 设计步骤： KMAF ST4 KMBR ST2 KMBF KMBR KMAF ST4 KMAFST1 KMAR KMBF ST1 KMBR ST3 KMBF KMAF SB1 SB2 KMARST2 ST3 FR 工作台位置控制电路 该电路有何 问题？ 小车若在1、2、3、4 规定的位置时，不能 正常停车。 KMAF ST4 KMBR ST2 KMBF KMBR KMAF ST4 KMAFST1 KMAR KMBF ST1 KMBR ST3 KMBF KMAF SB1 SB2 KMARST2 ST3 FR 电路的改进方法同前：加中间继电器（KA） KA FR ST4 KMBR ST2 KMBF KMBR KMAF ST4 KMAFST1 KMAR KMBF ST1 KMBR ST3 KMBF KMAF KA KMAF SB2 KMARST2 ST3 SB1 KA SB3 继电接触控制电路读图和设计中应注意的问题： 小 结 1、首先了解工艺过程及控制要求； 2、搞清控制系统中各电机、电器的作用以及它们的 控制关系； 3、主电路、控制电路分开阅读或设计； 4、控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而 右的顺序进行读图或设计； 5、同一个电器的所有线圈、触头不论在什么位置都 叫相同的名字； 6、原理图上所有电器，必须按国家统一符号标注， 且均按未通电状态表示； 7、继电器、接触器的线圈只能并联，不能串联； 8、控制顺序只能由控制电路实现，不能由主电路实现。 课课 堂 讨讨 论论 讨论题1 电机的正反转控制主电路 KMR M 3 ABC KMF FU QS FR 主电路 有问题吗？ 正反转控制 接线要点是什么？ 讨论题2 电机的正反转控制主电路 KMR M 3 ABC KMF FU QS FR 主电路 A B 设接触器线圈电压 为380V，如何引出 控制电路电源线？ A B A B A B A B C X Y Z Y Z BY X C A 讨论题3 电机的Y起动 KM FU QS FR A x B y C z KM -Y KM- 主电路 什么类型的 电机可使用 Y起动？ Y 起动控制电路 KM- KT KTKM-Y KM-Y KM- KM- KT KM- KM SB1 SB2 KM FR KM FU QS FR 电机 A x B y C z KM -Y KM- 讨论题4 行程控制 -自动往复运动 正程逆程 电 机 工作要求：1. 能正向运行也能反向运行 2. 到位后能自动返回 KMR M 3 ABC KMF FU QS FR 小车自动往复运动 主电路是什么？ 电机 STaSTb 小车自动往复运动控制电路 KMR SBR KMF FR KMF SB1 KMF SBF KMR KMR STa STb STb STa 问题：若要求小车在A、B两地停留一段时间 再返回，如何修改控制电路？ 控制要求：两台电机， 1.按启动按钮，M1 起动后，M2延时30秒自动起动； 2. M2 起动后, M1立即自动停止； 3. 按停止按钮，两台电机都立即停； 4. 两台电机都要求有短路保护和过载保护。 讨论题5 电机的继电器接触器控制 讨论题讨论题 5 答案 FU M1 3 AB C KM1 FR1 主电路 FU M2 3 AB C KM2 FR2