电工第5章继电接触器控制系统

1、山东理工大学山东理工大学5.4 行程控制行程控制5.1 常用控制电器常用控制电器5.2 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5.3 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5.5 时间控制时间控制山东理工大学山东理工大学本章要求：本章要求：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. 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. 掌握过载、短路和失压保护的作用和方法掌握过载、短路和失压保护的作用和方法;4. 掌握基本控制环节的组成、作用和工作过程。掌握基本控制环节的组成、作用和工作过程。 能读懂简单的控制电

2、路原理图、能设计简单的能读懂简单的控制电路原理图、能设计简单的 控制电路。控制电路。山东理工大学山东理工大学 应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。利应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。利用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制和保护，称为继电接触控制。和保护，称为继电接触控制。 本章主要介绍几种常用的低压电器，基本的控本章主要介绍几种常用的低压电器，基本的控制环节和保护环节的典型线路。制环节和保护环节的典型线路。 实现继电接触控制的电气设备，统称为控制电实现继电接触控制的电气设备，统称为控制电器，如刀闸、按钮、继电器、接触器等。下面介绍器，如

3、刀闸、按钮、继电器、接触器等。下面介绍常用控制电器的用途及电工表示符号。常用控制电器的用途及电工表示符号。山东理工大学山东理工大学1. 用途：用途：组合开关也称转换开关，组合开关也称转换开关，常用于机床控制电路的电源开关，常用于机床控制电路的电源开关，也用于小容量电动机的起也用于小容量电动机的起 / 停控制停控制或照明线路的开关控制。或照明线路的开关控制。2. 结构：对常用的三极开关来说，结构：对常用的三极开关来说，每一极有一对静触片与盒外接线柱每一极有一对静触片与盒外接线柱相接，动触片受手柄控制可以转动，相接，动触片受手柄控制可以转动，以达到线路的通以达到线路的通 / 断控制。断控制。3.

4、种类：有单极、双极、三极和种类：有单极、双极、三极和四极等，额定电流有四极等，额定电流有10、25、60 和和 100A等多种。等多种。5.1.1 组合开关组合开关山东理工大学山东理工大学M3手柄手柄转轴转轴静触头静触头动触头动触头用手柄转动用手柄转动转轴时，就转轴时，就可将三个触可将三个触点同时接通点同时接通或断开。或断开。 山东理工大学山东理工大学5.1.2 按钮按钮(手动切换电器手动切换电器)(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

5、点常闭触点山东理工大学山东理工大学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4SBSBSB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1234123按钮帽按钮帽山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学M3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山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学 通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可直接用它来控制小

6、容量电动机或其他电气执行元件。直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。山东理工大学山东理工大学+衔铁衔铁山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学常开触头常开触头 延时闭合延时闭合 常闭触头常闭触头 延时打开延时打开 常开触头常开触头常闭触头常闭触头工作原理工作原理调节螺丝调节螺丝进气孔进气孔托板托板线圈线圈动铁心动铁心恢复弹簧恢复弹簧挡块挡块释放弹簧释放弹簧活塞杆活塞杆橡皮膜橡皮膜排气孔排气孔山东理工大学山东理工大学常闭常闭 延时闭合延时闭合 常闭常闭 延时断开延时断开 常开触头常开触头常闭触头常闭触头空气式时间继电空气式时间继电器的延时范围大器的延时范围大(有有 0.4 60

7、s 和和0.4 180s两种两种)。结构简单，但准结构简单，但准确度较低。确度较低。山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学发热元件发热元件杠杆杠杆双金属片双金属片常闭触头常闭触头山东理工大学山东理工大学符号符号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(3) 频繁起动的电机频繁起动的电机(2) 单台电机单台电机 常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、管式熔断器和有填料式熔断器。器、管式熔断器和有填料式熔断器。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 26

8、1 .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 山东理工大学山东理工大学(限位开关限位开关) 结构与按钮类似，但结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。其动作要由机械撞击。常开触点常开触点常闭触点常闭触点山东理工大学山东理工大学(自动开关自动开关)锁钩锁钩主触点主触点手动闭合手动闭合 过流过流 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山东理工大学山东理工大学 继电接触控制线路由一些基本控制环节组成，继电接触控制线路由一些基本控制环节组成，下面介绍继电接触控制线路的绘制。下面介绍继电接触控制线路的绘制。 在电工技术中所绘制的控制线路图为原

9、理图，在电工技术中所绘制的控制线路图为原理图，它不考虑电器的结构和实际位置，突出的是电气原它不考虑电器的结构和实际位置，突出的是电气原理。理。电器自动控制原理图的绘制原则及读图方法：电器自动控制原理图的绘制原则及读图方法：1. 按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。2. 控制线路由主电路控制线路由主电路(被控制负载所在电路被控制负载所在电路) 和控制电路和控制电路 (控制主电路状态控制主电路状态)组成。组成。 3. 属同一电器元件的不同部分属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和如接触器的线圈和 触点触点)按其功能和所接电路的不同分别画在不同按其功能

10、和所接电路的不同分别画在不同 的电路中，但的电路中，但必须标注相同的文字符号。必须标注相同的文字符号。山东理工大学山东理工大学4. 所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下 的正常状态画出，即的正常状态画出，即按通电前的状态绘制按通电前的状态绘制。5. 与电路无关的部件与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等如铁心、支架、弹簧等) 在控在控 制电路中不画出。制电路中不画出。使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准 确可靠确可靠 (2) 尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一尽可能避免多个电器元件依次动作才

11、能接通另一 个电器的控制电路。个电器的控制电路。(3) 必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈 串联。串联。山东理工大学山东理工大学SB1SB2 25421山东理工大学山东理工大学主主电电路路控制电路控制电路SB1KMSB2FRKM FRKMFUQ3M.保险丝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山东理工大学山东理工大学SB1KMKM3M.山东理工大学山东理工大学山东理工大学山东理工大学合上开关合上开关QK

12、M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SB2 , 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KM3MQ转动转动山东理工大学山东理工大学合上开关合上开关Q自锁自锁.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SB2 , 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KM转动转动3MQ山东理工大学山东理工大学.通电通电3MQ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。山

13、东理工大学山东理工大学转动转动, 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3MQ山东理工大学山东理工大学(1) 使接触器线圈使接触器线圈KM通电；通电；(2) 使线圈使线圈KM不能自锁。不能自锁。SB3复合按钮复合按钮山东理工大学山东理工大学SB3山东理工大学山东理工大学SB3断开断开山东理工大学山东理工大学SB3实现点动实现点动断开断开山东理工大学山东理工大学 以下控制电路能否实现即能点动、以下控制电路能否实现即能点动、又能连续运行又能连续运行 KMSB1KMSB2FRSB不能点动！不能点动！思考

14、思考因为按下因为按下SBSB，KMKM线圈加电线圈加电常开辅助触点常开辅助触点闭合，松开闭合，松开SBSB线圈线圈KMKM继续有继续有电，电机继续电，电机继续运转。运转。山东理工大学山东理工大学例如：甲、乙两地同时控制一台电机例如：甲、乙两地同时控制一台电机KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB1乙乙SB2乙乙方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。乙地乙地甲地甲地3. .多地点控制多地点控制山东理工大学山东理工大学QKM2.KM1.山东理工大学山东理工大学M13这样的顺序控这样的顺序控制是否合理？制是否合理？M23思考思考山东理工大学山东理工大学SBSBFR1F

15、R2山东理工大学山东理工大学SBFR1 例例1：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：起动时起动时: M1起动后起动后 M2才能起动；才能起动；停车时停车时: M2停车后停车后M1才能停车。应如何实现控制？才能停车。应如何实现控制？SBFR2断开断开断开断开山东理工大学山东理工大学其工作原理如下：按下起动按钮其工作原理如下：按下起动按钮SB1，KM1线圈加电，辅助触点线圈

16、加电，辅助触点KM1闭合，致使闭合，致使KM2线圈加电，常开触点线圈加电，常开触点KM2闭合，主控闭合，主控线路的常开触点线路的常开触点KM1、KM2均闭合，电动均闭合，电动机机M1、M2依次转动。而依次转动。而b图中，按下停止图中，按下停止按钮按钮SB2，线圈，线圈KM2断电，常开触点断电，常开触点KM2断开，致使线圈断开，致使线圈KM1断电，常开触点断电，常开触点KM1断开，主控线路中主触点断开，主控线路中主触点KM1、KM2均断均断开，电动机开，电动机M2、M1依次停止工作。依次停止工作。山东理工大学山东理工大学 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

17、，即可使电动机反转。即可使电动机反转。山东理工大学山东理工大学3MFRFU.FRQ.山东理工大学山东理工大学.通电通电断开断开断电断电闭合闭合山东理工大学山东理工大学KMFKMF山东理工大学山东理工大学KMF通电通电闭合闭合闭合闭合山东理工大学山东理工大学(限位开关限位开关) 结构与按钮类似，但结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。其动作要由机械撞击。常开触点常开触点常闭触点常闭触点山东理工大学山东理工大学STaSTb电机电机限位开关限位开关山东理工大学山东理工大学5 5.4.4 自动往返行程控制电路自动往返行程控制电路KMFKMRM3FUQFR主控制主控制电路为电路为电机的电机的正反转正反转

18、电路。电路。山东理工大学山东理工大学行程控制行程控制-自动往复运动自动往复运动工作要求：工作要求：1. 能正向运行也能反向运行能正向运行也能反向运行 2. 到位后能自动返回到位后能自动返回电机电机逆程逆程正程正程STaSTb山东理工大学山东理工大学12KMF断电断电山东理工大学山东理工大学工作原理工作原理 关键措施关键措施限位开关采用复合式开关。正向限位开关采用复合式开关。正向运行停车的同时，自动起动反向运行停车的同时，自动起动反向运行；反之亦然。运行；反之亦然。按下正向起动按钮按下正向起动按钮SB1，电动机正向起动运行，带动工作台，电动机正向起动运行，带动工作台向前运动。同时自锁触点向前运动

19、。同时自锁触点KM1闭合，互锁触点闭合，互锁触点KM1断开。当断开。当运行到运行到STa位置时，挡块压下位置时，挡块压下STa，使，使STa的动断断开，动合的动断断开，动合触点闭合，致使接触器线圈触点闭合，致使接触器线圈KMl断电，工作台停止前进。而断电，工作台停止前进。而同时接触器线圈同时接触器线圈KM2通电吸合，自锁触点通电吸合，自锁触点KM2闭合，互锁触闭合，互锁触点点KM2断开，电动机反向起动运行，使工作台后退。工作台断开，电动机反向起动运行，使工作台后退。工作台退到退到STb位置时，挡块压下位置时，挡块压下STb，接触器，接触器KM2断电释放，而断电释放，而接触器接触器KM1通电吸合，电动机又正向起动运行，工作台又向通电吸合，电动机又正向起动运行，工作台又向前进，如此一直循环下去，直到需要停止时按下前进，如此一直循环下去，直到需要停止时按下SB3，KMl和和KM2线圈同时断电释放，电动机脱离电源停止转动。线圈同时断电释放，电动机脱离电源停止转动。山东理工大学山东理工大学FU.SB1.SB2山东理工大学山东理工大学通通电电.SB1.SB2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山东理工大学山东理工大学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.SB1.SB2山东理工大学山东理工大