第8章 继电接触控制系统

1、8.1 常用控制电器常用控制电器 8.2 鼠笼式电动机直接起动的控制线路鼠笼式电动机直接起动的控制线路 8.3 鼠笼式电动机正反转的控制线路鼠笼式电动机正反转的控制线路 8.4 行程控制行程控制 8.5 时间控制时间控制 教学要求教学要求 1. 1.了解常用低压电器的结构、功能和用途。了解常用低压电器的结构、功能和用途。 2. 2. 掌握自锁、联锁的作用和方法。掌握自锁、联锁的作用和方法。 3. 3. 掌握过载、短路和失压保护的作用和方掌握过载、短路和失压保护的作用和方 法。法。 4. 4. 掌握基本控制环节的组成、作用和工作掌握基本控制环节的组成、作用和工作 过过 程。能读懂简单的控制电路原

2、理图、能程。能读懂简单的控制电路原理图、能 设计简单的控制电路。设计简单的控制电路。 控制电器主要用来实现对电工设备的控制和保护，控制电器主要用来实现对电工设备的控制和保护， 按其动作方式可分为手动和自动两类。手动电器的动按其动作方式可分为手动和自动两类。手动电器的动 作是由工作人员手动操纵的，如组合开关、按钮等。作是由工作人员手动操纵的，如组合开关、按钮等。 自动电器的动作是根据指令、信号或某个物理量的变自动电器的动作是根据指令、信号或某个物理量的变 化自动进行的，如中间继电器、交流接触器等。化自动进行的，如中间继电器、交流接触器等。 组合开关组合开关 按钮按钮 交流接触器交流接触器 中间继

3、电器中间继电器 热继电器热继电器 熔断器熔断器 自动空气断路器自动空气断路器 组合开关又称转换开关，组合开关又称转换开关，是手动控制电器，它是一是手动控制电器，它是一 种凸轮式的作旋转运动的刀开关。种凸轮式的作旋转运动的刀开关。由数层动、静触片由数层动、静触片 组装在绝缘盒而成的。动触点装在转轴上，用手柄转组装在绝缘盒而成的。动触点装在转轴上，用手柄转 动转轴使动触片与静触片接通与断开。可实现多条线动转轴使动触片与静触片接通与断开。可实现多条线 路、不同联接方式的转换。图路、不同联接方式的转换。图6.1.1为用转换开关为用转换开关 实现三相电动机起停控制的接线图。实现三相电动机起停控制的接线图

4、。 转换开关中的弹簧可使动、静触片快速断开，利转换开关中的弹簧可使动、静触片快速断开，利 于熄灭电弧。但转换开关的触片通流能力有限，一于熄灭电弧。但转换开关的触片通流能力有限，一 般用于交流般用于交流380V、直流直流220V，电流电流100A以下的电以下的电 路中做电源开关；路中做电源开关；或用于或用于5.5 kW以下电动机的直接以下电动机的直接 起动、停止、反转、调速等场合起动、停止、反转、调速等场合。 1. 1. 组合开关组合开关 M 3 2. 按钮(手动切换电器) (b) 结构结构 按钮常用于接通和断开控制电路。按钮常用于接通和断开控制电路。 按钮的外形图和结构如图所示。按钮的外形图和

5、结构如图所示。 按钮开关的外形和符号按钮开关的外形和符号 (a) 外形图外形图 常闭触点常闭触点 复位弹簧复位弹簧 支柱连杆支柱连杆 常闭静触头常闭静触头 桥式静触头桥式静触头 常开静触头常开静触头 外壳外壳 4 SBSB SB 结结 构构 符符 号号 名名 称称 常闭按钮常闭按钮 ( (停止按钮停止按钮) ) 常开按钮常开按钮 ( (起动按钮起动按钮) ) 复合按钮复合按钮 1 2 34 12 3 按钮帽按钮帽 使用时可视使用时可视 需要只选其需要只选其 中的常闭触中的常闭触 头或常开触头或常开触 头，也可以头，也可以 两者同时选两者同时选 用。用。 功能功能：能实现欠电压、失电压的保护，但

6、却 不具备短路保护和过载保护功能。 结构结构：由电磁铁和触头两部分组成。 工作原理：工作原理：利用线圈通电时产生的电磁吸引 力将衔铁吸下，使常开触头闭合，常闭触头 断开，从而实现对电路的频繁接通和断开。 线圈断电后电磁吸引力消失，依靠弹簧使触 头恢复到原来的状态。 交流接触器的内部结构：交流接触器的内部结构： M 3 线圈线圈 辅助触点辅助触点 铁心铁心衔铁衔铁 主触点主触点 常闭常闭 常开常开 弹簧弹簧 电气符号电气符号 选用时应注意的问题：选用时应注意的问题： 1 1、电流问题：选用接触器时主要应根据负荷的额定、电流问题：选用接触器时主要应根据负荷的额定 电流来确定。一般情况下，主触头的额

7、定电流应大电流来确定。一般情况下，主触头的额定电流应大 于电动机的额定电流，如果电动机工作在频繁正反于电动机的额定电流，如果电动机工作在频繁正反 转的场合，则主触头的额定电流应比电动机的额定转的场合，则主触头的额定电流应比电动机的额定 电流大一倍。电流大一倍。 2 2、电压：应满足接触器的额定电压不小于主电路的、电压：应满足接触器的额定电压不小于主电路的 额定电压。额定电压。 ， 发热元件发热元件 杠杆杠杆 内部结构和电气符号：内部结构和电气符号： 双金属片双金属片 常闭触头常闭触头 FR 发热元件 常闭触头 FR 注意：选用热继电器时，应使其额定电流与电动选用热继电器时，应使其额定电流与电动

8、 机的额定电流一致机的额定电流一致 。此外，由于双金属片存。此外，由于双金属片存 在的热惯性，热继电器只能用作过载保护，不在的热惯性，热继电器只能用作过载保护，不 能用作短路保护。能用作短路保护。 适用场合：适用场合：用于低压线路中的短路保护。用于低压线路中的短路保护。 熔断器俗称保险丝，是电路中最常用的一种熔断器俗称保险丝，是电路中最常用的一种 简便而有效的短路保护电器。简便而有效的短路保护电器。 组成：组成：熔断体、绝缘管或绝缘座熔断体、绝缘管或绝缘座 工作原理：工作原理：当线路短路或过载时熔断器熔断。当线路短路或过载时熔断器熔断。 种类：种类：常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋常用的熔断器

9、有插入式熔断器、螺旋 式熔断器、管式熔断器和有填料式熔断器。式熔断器、管式熔断器和有填料式熔断器。 (3)几台电动机合用的总熔体：熔体额定电流几台电动机合用的总熔体：熔体额定电流 =(1.52.5)容量最大的电动机的额定电流容量最大的电动机的额定电流+其余电其余电 动机的额定电流之和动机的额定电流之和 52. 电电动动机机的的起起动动电电流流 熔熔丝丝额额定定电电流流 符号符号 FU 熔断器额定电流熔断器额定电流IF的选择的选择 (1) 电灯、电炉等电阻性负载电灯、电炉等电阻性负载 IF IL (2) 单台电机单台电机 频繁起动的电机频繁起动的电机 261. 电电动动机机的的起起动动电电流流

10、熔熔丝丝额额定定电电流流 ( (自动开关自动开关) ) 自动空气断路器也叫自动开关，是常用的一种低自动空气断路器也叫自动开关，是常用的一种低 压保护电器。压保护电器。 适用场合适用场合：短路、过载和欠压保护短路、过载和欠压保护 工作原理：工作原理：利用线圈通电产生的电磁吸力使其保利用线圈通电产生的电磁吸力使其保 护装置（过流脱扣器和欠压脱扣器）产生动作，护装置（过流脱扣器和欠压脱扣器）产生动作， 达到对设备的短路、过载和欠压保护。达到对设备的短路、过载和欠压保护。 选用方法：选用方法：以额定电压和额定电流为参考标准以额定电压和额定电流为参考标准 锁钩锁钩 主触点主触点 手动闭合手动闭合 过流过

11、流 脱扣器脱扣器 欠压欠压 脱扣器脱扣器 衔铁释放衔铁释放 连杆装置连杆装置 释放弹簧释放弹簧 内部结构内部结构 SB1 SB2 2 5 4 21 直接起动，就直接起动，就 是在电动机的是在电动机的 定子绕组上直定子绕组上直 接加上额定电接加上额定电 压来进行起动。压来进行起动。 适用场合：适用场合：当当 电动机的起动电动机的起动 不是很频繁，不是很频繁， 而且电源的容而且电源的容 量又足够大时，量又足够大时， 这时可以采用这时可以采用 直接起动的控直接起动的控 制方式。制方式。 主主 电电 路路 控制电路控制电路 SBR KM SBF FR KM FR KM FU Q 3 M . . 保险丝

12、保险丝 热继电器热继电器 发热元件发热元件 开关开关 接触器接触器 主触点主触点 起动按钮起动按钮 停止按钮停止按钮 接触器接触器 线圈线圈 接触器接触器 辅助触点辅助触点 热继电器热继电器 动断触点动断触点 SBR KM KM 3 M . . . . . 合上开关合上开关Q KM辅助触点闭合自锁。辅助触点闭合自锁。 按下起动按钮按下起动按钮SBF , KM线圈通电，线圈通电， KM主触点闭合，主触点闭合， 电动机运转。电动机运转。 通电通电 转动转动 KM 3 M Q 合上开关合上开关Q . . . KM辅助触点闭合自锁。辅助触点闭合自锁。 按下起动按钮按下起动按钮SBF , KM线圈通电，

13、线圈通电， KM主触点闭合，主触点闭合， 电动机运转。电动机运转。 通电通电 KM 转动转动 3 M Q 自锁自锁 . . . 通电通电 3 M Q 转动转动 KM 自锁自锁 , KM线圈断电线圈断电 KM主触点断开主触点断开, 电动机停转。电动机停转。 KM辅助触点断开，取消自锁。辅助触点断开，取消自锁。 转动转动 , KM线圈断电线圈断电 KM主触点断开主触点断开, 电动机停转。电动机停转。 KM辅助触点断开，取消自锁。辅助触点断开，取消自锁。 . . . 通电通电 3 M Q 将电动机接到电源的任意两根线对调一下，将电动机接到电源的任意两根线对调一下， 即可使电动机反转即可使电动机反转。

14、 实现正反转的根本要求实现正反转的根本要求：必须保证两个接触器不 能同时工作。 联锁：联锁：同一时间里两个接触器只有一个能起控制 作用的方式。 联锁可以分为：联锁可以分为：单一的电气联锁（ ）和电气与机械的双重互锁 3 M FR FU . FR Q . . . . . . . . . . 在实现正反转控在实现正反转控 制的时候必须按制的时候必须按 停止按钮停止按钮 . . . 通电通电 断开断开 断电断电 闭合闭合 KMFKMF KMF 通电通电 闭合闭合 闭合闭合 控制某些机械的行程，控制某些机械的行程， 当运动部件到达一定行当运动部件到达一定行 程位置时利用行程开关程位置时利用行程开关 进

15、行控制。进行控制。 行程开关的工作原理行程开关的工作原理： 利用装在运动部件上的利用装在运动部件上的 挡块的撞动来进行工作挡块的撞动来进行工作 STaSTb 电机电机 限位开关限位开关 SQ 常闭常闭常开常开 电气符号电气符号 12 (其常闭断开，其常闭断开， 常开闭合常开闭合) KMF断电断电 时间继电器的结构时间继电器的结构 及图形符号：及图形符号： 活塞 弹簧 活塞杆 衔铁及线圈 调节螺钉 微动开关 空气阻尼式时间继电器的结构及图形符号 时间控制时间控制：采用时间继电器来实现的延时控制。采用时间继电器来实现的延时控制。 FU . SBR . SBF 采用时间继电器的采用时间继电器的Y 换

16、接起动控制线路换接起动控制线路 通通 电电 . SBR . SBF 复合复合 按钮按钮 KM2断电断电 常开闭合常开闭合 常闭延时断开常闭延时断开 通电瞬通电瞬 时闭合时闭合 实现过程实现过程 KM2断电断电 常开闭合常开闭合 常闭延时断开常闭延时断开 通通 电电 . SBR . SBF 通通 电电 SBR SBF 通电延时通电延时 继电器继电器 通电延通电延 时断开时断开 断断 电电 复合复合 按钮按钮 通通 电电 SBR SBF 通电延时通电延时 继电器继电器 通电延通电延 时断开时断开 复合复合 按钮按钮 断断 电电 通通 电电 断断 电电 常闭断开常闭断开 常闭闭合常闭闭合 Y接断开接断开 通通 电电 SBR SBF 通电延时通电延时 继电器继电器 通电延通电延 时断开时断开 复合复合 按钮按钮 通通 电电 断断 电电 常闭断开常闭断开 常闭闭合常闭闭合 Y接断开接断开 通通 电电 3 M FU Q . . . . . . FR KMR 本章小结本章小结 将继电器、接触器、按钮等电器元件组合起来对将继电器、接触器、按钮等电器元件组合起来对 电动机或某些工艺过程进行自动控制，称为继电电动机或某些工艺过程进行自动控制，称为继电接接 触器控制。触器控制。 本章在叙述常用控制电器的构造、工作原理、电本章在叙述常用控制电器的构造、工作原理、