第14章继电器控制ppt课件

1、 教学根本要求1. 了解常用低压电器的构造和功能了解常用低压电器的构造和功能2. 掌握继电接触器控制系统中的自锁、联锁以及行程、时间控制原那么。3. 了解过载、短路、失压维护的方法。了解过载、短路、失压维护的方法。4. 能设计简单的控制电路原理图，读懂较复杂的能设计简单的控制电路原理图，读懂较复杂的控制电路。控制电路。 就现代机床或其它消费机械而言，它们的运动部件大多是由电动机来带动的。因此，在消费过程中要求对电动机进展自动控制，使消费机械各部件的动作按顺序进展，以保证消费过程和加工工艺符合预定要求。由开关、按钮、继电器、接触器等组成的控制电路，对异步电动机的起动、停顿、正反转、调速、制动等进

2、展的控制，称为继电接触器控制电路 。此控制是一种有触点的断续控制，其优点是构造简单、价钱廉价、维护方便、抗干扰才干强；缺陷是电器的体积大、触点容易烧坏、寿命短，尤其是消费工艺流程改动时，需撤除原有线路，重新接线。 电动机在运用过程中由于各种缘由能够会出现一些异常情况，如电源电压过低、电动机电流过大、电动机定子绕组相间短路或电动机绕组与外壳短路等等，如不及时切断电源那么能够会对设备或人身带来危险，因此必需采取维护措施。常用的维护环节有短路维护、过载维护、零压(欠压)维护等。 任何复杂的控制线路，都是由一些根本的单元电路组成的。因此，本章主要讨论继电接触控制的一些根本单元控制线路。它们是点动控制、

3、单向直接起停控制、正反转控制、行程控制、时间控制等。 凡是自动或手动接通和断开电路，以及能实凡是自动或手动接通和断开电路，以及能实现对电路或非电对象切换、控制、维护、检现对电路或非电对象切换、控制、维护、检测、变换和调理目的的电气元件称为电器。测、变换和调理目的的电气元件称为电器。 电器按其任务电压分类，可分为低压电器和电器按其任务电压分类，可分为低压电器和高压电器。任务电压在交流高压电器。任务电压在交流1200V1200V或直流或直流1500V1500V以下的各种电器，称低压电器。高于交以下的各种电器，称低压电器。高于交流流1200V1200V或直流或直流1500V1500V的电器，称高压电

4、器。的电器，称高压电器。 电器按其职能又可分为控制电器和维护电器。用于各种控制电路和控制系统的电器，称为控制电器。如开关、按钮、接触器等。用于维护电路及用电设备的电器称为维护电器。如熔断器、热继电器等。 控制电器的种类很多，按其动作方式可分为手控制电器的种类很多，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任务人员手动和自动两类。手动电器的动作是由任务人员手动支配的，如刀开关、组合开关、按钮等。自动动支配的，如刀开关、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电器的动作是根据指令、信号或某个物理量的变化自动进展的，如各种继电器、接触器、行程开化自动进展的，如各种继

5、电器、接触器、行程开关等。关等。刀开关由闸刀动触点、静插座静触点、刀开关由闸刀动触点、静插座静触点、手柄和绝缘底板等组成。手柄和绝缘底板等组成。刀开关又叫闸刀开关，适用中有胶盖闸刀开关刀开关又叫闸刀开关，适用中有胶盖闸刀开关和铁壳开关。普通用于不频繁操作的低压电路中，和铁壳开关。普通用于不频繁操作的低压电路中，用作接通和切断电源，或用来将电路与电源隔离，用作接通和切断电源，或用来将电路与电源隔离，有时也用来控制小容量电动机的直接起动与停机。有时也用来控制小容量电动机的直接起动与停机。刀开关的种类很多。按极数刀片数分为单刀开关的种类很多。按极数刀片数分为单极、双极和三极；按接线方式分板前接线和板

6、后极、双极和三极；按接线方式分板前接线和板后接线；按转换方向分为单投接线；按转换方向分为单投(HD)(HD)和双投和双投(HS)(HS)等。等。 刀开关普通与熔断器串联运用，以便在短路时熔刀开关普通与熔断器串联运用，以便在短路时熔断器熔断而自动切断电路。断器熔断而自动切断电路。 安装刀开关时，电源线应接在静触点上，负荷线安装刀开关时，电源线应接在静触点上，负荷线接在与闸刀相连的端子上。对有熔断丝的刀开关，接在与闸刀相连的端子上。对有熔断丝的刀开关，负荷线应接在闸刀下侧熔断丝的下方，以确保刀负荷线应接在闸刀下侧熔断丝的下方，以确保刀开关切断电源后闸刀和熔断丝不带电。在垂直安开关切断电源后闸刀和熔

7、断丝不带电。在垂直安装时，手柄向上合为接通电源，向下拉为断开电装时，手柄向上合为接通电源，向下拉为断开电源，不能反装，否那么会因闸刀松动自然落下而源，不能反装，否那么会因闸刀松动自然落下而误将电源接通。误将电源接通。 刀开关的额定电压为交流刀开关的额定电压为交流220V220V、380V380V，直流，直流250V250V和和440V440V，额定电流通常在，额定电流通常在1500A1500A以下。以下。 刀开关的文字符号用刀开关的文字符号用Q Q或或S S ，图形符号如以下，图形符号如以下图所示：图所示：单极单极三极多线表示三极多线表示三极单线表示三极单线表示Q S Q S Q S FUFU

8、FU 组合开关又叫转换开关，是一种转动式的闸刀开组合开关又叫转换开关，是一种转动式的闸刀开关，主要用于接通或切断电路、换接电源、控制关，主要用于接通或切断电路、换接电源、控制小型鼠笼式三相异步电动机的起动、停顿、正反小型鼠笼式三相异步电动机的起动、停顿、正反转或部分照明。转或部分照明。 组合开关有假设干个动触片和静触片，分别装于组合开关有假设干个动触片和静触片，分别装于数层绝缘件内，静触片固定在绝缘垫板上，动触数层绝缘件内，静触片固定在绝缘垫板上，动触片装在转轴上，随转轴旋转而变卦通、断位置。片装在转轴上，随转轴旋转而变卦通、断位置。 转换开关种类很多，常用的有转换开关种类很多，常用的有HZ1

9、0HZ10系列，额定电系列，额定电流为流为1010、2525、6060和和100A100A四种。适用于交流四种。适用于交流380V380V以以下和直流下和直流220V220V以下的电路中。以下的电路中。 转换开关具有一定的灭弧才干，它的图形符号和转换开关具有一定的灭弧才干，它的图形符号和文字符号如以下图示实践中用得较少。文字符号如以下图示实践中用得较少。 Q (SA)图形符号和文字符号图形符号和文字符号 按钮是用来发出指令信号的手动电器，主要用于按钮是用来发出指令信号的手动电器，主要用于接通或断开小电流的控制电路，从而控制电动机接通或断开小电流的控制电路，从而控制电动机或其他电气设备的运转。或

10、其他电气设备的运转。 按钮由外壳、按钮帽、触点和复位弹簧组成。按按钮由外壳、按钮帽、触点和复位弹簧组成。按钮的触点分常闭触点动断触点和常开触点钮的触点分常闭触点动断触点和常开触点动合触点两种。对于复合按钮，按下时，常动合触点两种。对于复合按钮，按下时，常闭触点先断开，然后常开触点闭合；松开后，常闭触点先断开，然后常开触点闭合；松开后，常开触点先复位，常闭触点后复位。按钮内的触点开触点先复位，常闭触点后复位。按钮内的触点对数及类型可根据需求组合，最少具有一对常闭对数及类型可根据需求组合，最少具有一对常闭触点或常开触点。触点或常开触点。按钮外形图按钮外形图动触点动触点按钮构造图按钮构造图按钮按钮复

11、位弹簧复位弹簧动触点动触点常开触点常开触点常闭触点常闭触点按钮图形符号和文字符号如以下图所示：按钮图形符号和文字符号如以下图所示：SBSBSB常开触点常开触点常闭触点常闭触点复合触点复合触点 熔断器主要作短路熔断器主要作短路( (或严或严重过载重过载) )维护用，串联在维护用，串联在被维护的线路中。线路被维护的线路中。线路正常任务时好像一根导正常任务时好像一根导线，起通路作用；当线线，起通路作用；当线路短路路短路( (或严重过载或严重过载) )时时熔断器熔断，起到维护熔断器熔断，起到维护线路及电器设备的作用。线路及电器设备的作用。FU 熔体额定电流的选择方法如下：熔体额定电流的选择方法如下：1

12、 1照明或电热设备：熔体额定电流照明或电热设备：熔体额定电流INR INLINR INL负载额定电流。负载额定电流。2 2长期任务的单台电动机的熔体：长期任务的单台电动机的熔体： 熔体熔体 INR (1.5 INR (1.5 2.5) IN 2.5) IN 电机额定电流电机额定电流 3 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 INR (1.5 INR (1.5 2.5) INmax+2.5) INmax+ IN IN假设电动机起动频繁，那么：假设电动机起动频繁，那么： 熔体额定电流熔体额定电流 INR (3 INR (3 3.5) IN3.5) IN 断路器

13、又叫自动空气开关或自动开关，它的断路器又叫自动空气开关或自动开关，它的主要特点是具有自动维护功能，当发生短路、主要特点是具有自动维护功能，当发生短路、过载、过压、欠压等缺点时能自动切断电路，过载、过压、欠压等缺点时能自动切断电路，起到维护作用。起到维护作用。Q QF 行程开关也称位置开关，主要用于将机行程开关也称位置开关，主要用于将机械位移变换为电信号，以实现对机械运械位移变换为电信号，以实现对机械运动的电气控制。当机械的运动部件撞击动的电气控制。当机械的运动部件撞击到行程开关时，将使其常闭触点断开，到行程开关时，将使其常闭触点断开，常开触点闭合；当运动部件分开后，在常开触点闭合；当运动部件分

14、开后，在复位弹簧的作用下，各触点恢复常态。复位弹簧的作用下，各触点恢复常态。行程开关的图形符号和文字符号如以下图所示：行程开关的图形符号和文字符号如以下图所示：SQSQ常闭触点常闭触点常开触点常开触点 当电磁铁的吸引线圈通电时产生电磁吸引力当电磁铁的吸引线圈通电时产生电磁吸引力将衔铁吸下，使常开触点闭合，常闭触点断开。将衔铁吸下，使常开触点闭合，常闭触点断开。线圈断电后电磁吸引力消逝，依托弹簧使其触线圈断电后电磁吸引力消逝，依托弹簧使其触点恢复到原来的形状点恢复到原来的形状 。 交流接触器是利用电磁原理制成的一种自交流接触器是利用电磁原理制成的一种自动电器，是继电接触器控制系统中最重要和最动电

15、器，是继电接触器控制系统中最重要和最常用的电器。它主要由电磁铁、触点、和灭弧常用的电器。它主要由电磁铁、触点、和灭弧安装三部份组成。安装三部份组成。交流接触器图形符号及文字符号如以下图所示：交流接触器图形符号及文字符号如以下图所示： 根据用途不同，交流接触器的触点分主触点根据用途不同，交流接触器的触点分主触点和辅助触点两种。主触点普通比较大，接触电阻和辅助触点两种。主触点普通比较大，接触电阻较小，用于接通或分断较大的电流，常接在主电较小，用于接通或分断较大的电流，常接在主电路中；辅助触点普通比较小，接触电阻较大，用路中；辅助触点普通比较小，接触电阻较大，用于接通或分断较小的电流，常接在控制电路

16、中。于接通或分断较小的电流，常接在控制电路中。 主触点上常装有灭弧安装，以熄灭由于主触主触点上常装有灭弧安装，以熄灭由于主触点断开而产生的电弧，防止烧坏触点。点断开而产生的电弧，防止烧坏触点。KM吸引线圈吸引线圈常开辅助触点常开辅助触点KMKM常闭辅助触点常闭辅助触点KM常开主触点常开主触点 热继电器是一种过载维护电器。当主电热继电器是一种过载维护电器。当主电路中电流超越允许值而使双金属片受热变形，路中电流超越允许值而使双金属片受热变形，从而带动其触点动作从而带动其触点动作( (常闭断开、常开闭合。常闭断开、常开闭合。通常在电动机控制回路中串接有热继电器的通常在电动机控制回路中串接有热继电器的

17、常闭触点，当热继电器动作时，控制电路中常闭触点，当热继电器动作时，控制电路中的常闭触点断开，使交流接触器线圈失电，的常闭触点断开，使交流接触器线圈失电，从而断开电动机的主电路电源，起到过载维从而断开电动机的主电路电源，起到过载维护的作用。护的作用。 热继电器的复位方式有手动和自动两种。热继电器动作后两分种可手动复位，五分钟后可自动复位。 热继电器的主要技术目的是整定电流，整定时应使热继电器的额定电流等于电动机的额定电流。电动机正常任务时，热继电器不动作；当电动机过载，过载电流为整定电流的1.2倍时，热继电器在20min内动作，过载电流为整定电流的1 .5倍时，热继电器在2min内动作。热继电器

18、图形符号及文字符号为：热继电器图形符号及文字符号为：FR热元件热元件FR动断触点动断触点FR动合触点动合触点 时间继电器有延时触点，当线圈通电后，经时间继电器有延时触点，当线圈通电后，经过人为整定的延时时间后，其触点才动作。目前过人为整定的延时时间后，其触点才动作。目前广泛运用的有空气式和电子式时间继电器。广泛运用的有空气式和电子式时间继电器。 时间继电器的图形符号、文字符号及四种常时间继电器的图形符号、文字符号及四种常用延时触点如以下图所示：用延时触点如以下图所示：KT线圈线圈KT常闭触点通电延时断常闭触点通电延时断KT常开触点断电延时断常开触点断电延时断KT常闭触点断电延时闭常闭触点断电延

19、时闭KT常开触点通电延时闭常开触点通电延时闭KTKT 一个复杂的控制系统，通常是在根本控制一个复杂的控制系统，通常是在根本控制电路的根底上进展修正、综合与完善的。因此，电路的根底上进展修正、综合与完善的。因此，本节内容是继电接触器控制系统中的根底和重本节内容是继电接触器控制系统中的根底和重点，应熟练掌握。在分析、绘制控制系统的电点，应熟练掌握。在分析、绘制控制系统的电气原理图时，应遵照以下原那么：气原理图时，应遵照以下原那么： 1. 1. 主电路主电路( (动力电路，经过大电流动力电路，经过大电流) )用粗实线画出，用粗实线画出，位于图面的左侧或上方；控制电路辅助电路，经位于图面的左侧或上方；

20、控制电路辅助电路，经过小电流是为主电路效力的，用细实线画出，位过小电流是为主电路效力的，用细实线画出，位于图面的右侧或下方。于图面的右侧或下方。 2. 2. 普通交流接触器线圈的任务电压为普通交流接触器线圈的任务电压为380V380V或或220V220V，即民用供电的电压。因此，当接触器线圈额定电压为即民用供电的电压。因此，当接触器线圈额定电压为380V380V时，控制电路的电源线可以与主电路相衔接，主、时，控制电路的电源线可以与主电路相衔接，主、辅电路绘制在一个图面，分别左、右绘制。辅电路绘制在一个图面，分别左、右绘制。 3. 分析、绘制电气原理图时是从上到下、从左至右的顺序进展。图中，线圈

21、是处于未带电形状，触点、按钮均未遭到外力的作用，即各电器处于自然形状。4. 4. 同一电器的不同部件不论在什么位置，都用同一同一电器的不同部件不论在什么位置，都用同一文字符号标注。文字符号标注。 SB (a) 接线示意图 (b) 电气原理图 M 3 SB Q FU KM M 3 Q FU KM KM M 3 Q FU KM KM SB2 SB1 KM FR FR 与与SBlSBl并联的并联的KMKM辅助常辅助常开触点的这种作用称开触点的这种作用称为自锁。为自锁。起短路维护的是串接在起短路维护的是串接在主电路中的熔断器主电路中的熔断器FUFU。起过载维护的是热继电起过载维护的是热继电器器FRFR

22、。起零压或欠压维护的是接触器起零压或欠压维护的是接触器KMKM线圈线圈和自锁触点来实现的。和自锁触点来实现的。 SB3 M 3 Q FU KM KM SB1 KM FR FR SB2 SB4 为了操作方便，大为了操作方便，大型机械设备如龙门型机械设备如龙门刨床、万能铣床要刨床、万能铣床要求能在两个不同地求能在两个不同地点使电动机起动或点使电动机起动或仃止运转。实现这仃止运转。实现这一功能的控制电路一功能的控制电路称为两地控制电路。称为两地控制电路。从图中可以看出，实现两地控制的原那么是两个仃止按钮相串联，两个起动按钮相并联。通常将仃止按钮SB1和起动按钮SB3放在龙门刨床的首端，仃止按钮SB2

23、和起动按钮SB4放在龙门刨床的尾端。 SB3 M 3 Q FU KM KM SB1 KM FR FR SB2 SB4 M 3 Q FU KM1 SB3 SB1 KM2 SB2 KM1 KM1 KM2 KM2 FR FR 1 1正向起动过程。正向起动过程。2 2停顿过程。停顿过程。留意：留意：KM1KM1和和KM2KM2线圈不线圈不能同时通电，否者会呵能同时通电，否者会呵斥主电路电源短路。斥主电路电源短路。带电气联锁的正反转控制电路带电气联锁的正反转控制电路 SB3 SB1 SB2 KM1 KM1 KM2 KM2 KM2 KM1 FR 这样接触器的辅助常闭触点KMl和KM2保证了两个接触器线圈不

24、能同时通电，这种控制方式称为联锁或者互锁，这两个辅助常闭触点称为联锁触点或者互锁触点。 SB3 SB1 SB2 KM1 KM1 KM2 KM2 KM2 KM1 FR 存在问题：电路在存在问题：电路在详细操作时，假设详细操作时，假设电动机处于正转形电动机处于正转形状要反转时必需先状要反转时必需先按停顿按钮按停顿按钮SB3SB3，使联锁触点使联锁触点KMlKMl闭闭合后按下反转起动合后按下反转起动按钮按钮SB2SB2才干使电才干使电动机反转，反之亦动机反转，反之亦然。然。 SB3 SB1 SB2 KM1 KM1 KM2 KM2 KM2 KM1 FR 同时具有电气联锁和机械联锁同时具有电气联锁和机械

25、联锁 的正反转控制电路的正反转控制电路采用复合按钮，采用复合按钮，将将SB1SB1按钮的常闭按钮的常闭触点串接在触点串接在KM2KM2的的线圈电路中；将线圈电路中；将SB2SB2的常闭触点串的常闭触点串接在接在KMlKMl的线圈电的线圈电路中；路中； SB3 SB1 SB2 KM1 KM2 KM2 KM2 KM1 KM1 FR 这样，无论何时，只需按下反转起动按钮，在KM2线圈通电之前就首先使KM1断电，从而保证KM1和KM2不同时通电；从反转到正转的情况也是一样。这种由机械按钮实现的联锁也叫机械联锁或按钮联锁。电气电气联锁联锁机械机械联锁联锁 SB3 SB1 SB2 KM1 KM2 KM2

26、KM2 KM1 KM1 FR 当消费机械的运动部件到达预定的位置时压下行程开关的触杆，将常闭触点断开，接触器线圈断电，使电动机断电而停顿运转。 M 3 Q FU KM KM SB2 SB1 KM ST FR FR SB3 SB1 SB2 KM1 KM1 KM2 KM2 KM1 (b) 自动往返控制电路 ST1 ST2 KM2 ST2 ST1 ST2 ST1 (a) 往返运动图 FR 后退 前进 传传送送带带1 传传送送带带2 传传送送带带3 KM3 SB1 KM2 KM3 KT3 FR3 KT4 KT3 KT1 FR2 KT2 KT2 FR1 KM1 SB2 KT1 KT4 KM2 KT1 M 3 Q FU1 KM1 KM2 KM3 U1 W2 V1 U2 W1 V2 SB2 KM1