第十章电工学-继电接触控制系统

第10章继电接触控制系统10.4行程控制10.1常用控制电器10.2鼠笼式电动机直接起动的控制线路10.3鼠笼式电动机正反转的控制线路10.5时间控制继电接触器控制系统

在以电动机为动力的生产机械中，要根据生产过程的要求对电动机进行起动、停止、正转或反转、调速及制动等方面的控制。

对电动机的控制常要用到开关、继电器及接触器等控制电器组成的控制电路——这种控制电路称为继电接触器控制系统。

控制电器可分为两大类：手动电器，如按钮、组合开关及闸刀开关等；自动电器，如继电器、接触器及行程开关等。10.1常用控制电器一、组合开关1.用途：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/停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，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，以达到线路的通/断控制。3.种类：有单极、双极、三极和四极等，额定电流有10、25、60和100A等多种。二、按钮1.用途：常用来接通或断开小电流的控制电路，而进一步控制电动机或其它电气设备的运行。2.结构：从剖面结构图可看到，有两对静触点、一对动触点、按钮帽及弹簧等部分。在常态时，静触点1由动触点接通、静触点2是断开的；按下按钮帽时静触点的通断状态发生变化。3.种类：单联按钮开关只有一组常开触点和常闭触点，还有双联和三联等等。三、交流接触器1.用途：交流接触器用来接通或断开电动机或其它电气设备的主电路。2.结构：主要由电磁铁和触点两部分组成。靠电磁铁吸引动铁心带动触点完成对电路的接通与关断。交流接触器的触点有三个常开主触点，四个辅助触点(两个常开，两个常闭)。主触点控制开关电流较大，必须采取灭弧措施，一般都为桥梁形结构，并且设置两个断点。为了减小铁损，交流接触器的铁心由硅钢片叠成；为消除铁心的颤动和噪音，还要在铁心的部分端面加上短路环。3.选择接触器时应注意触点的数量和允许通过的额定电流；还要注意接触器线圈的额定电压值。CJ10系列接触器主触点的额定电流有5、10、20、40、75、120A等。四、中间继电器1.用途：中间继电器常用于传递信号以及用于同时控制多个电路，也可直接用于小容量电动机或其它电气的执行元件。2.结构：中间继电器与交流接触器的结构基本相同，只是其电磁系统小一些，触点多一些。3.种类：从工作电源分为直流、交流和交直流通用等类型。选用时主要应考虑额定电压及触点的允许额定电流值和触点数量。五、热继电器热继电器是用来保护电动机免受长期过载的危害。1.结构：热继电器是利用电流的热效应而动作的。右侧是它的结构原理图。当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时，它便向上弯曲扣板在弹簧的拉力下将长闭触点断开，从而断开主电路。IIII由于热惯性，热继电器不能作短路保护，对电动机的瞬间过载不会造成不必要的停车现象。六、熔断器熔断器是最简便且有效的短路保护电器。其中的熔片或熔丝俗称保险丝，常为电阻率较高的易熔合金或用截面积很小的良导体制成。线路在正常工作时，熔断器不应熔断；而当线路发生短路或严重过载时，熔断器应立即熔断。应按以下方法选择熔丝：(1)电灯支线(2)一台电动机频繁起动，则(3)多台电动机常用规格有4、6、10、15、20A乃至数百安等。七、自动空气断路器自动空气断路器也叫自动开关或空气开关，可实现短路、过载和失压保护。是常用的多性能低压保护电器。自动空气断路器的结构形式很多。下面是其一般原理图。F释放拉簧主触点脱扣连杆锁钩连杆欠压过流脱扣器10.2鼠笼式电动机直接起动控制线路如图是对中、小容量鼠笼式电动机直接起、停的控制线路。主要电器：组合开关、熔断器、交流接触器、热继电器和按钮开关。M3~QFUKMKHSB2SB1M3~一、起动起动时，接通组合开关，按动起动按钮SB2，则交流接触器通电，使衔铁吸合带动触头将常开触点接通，电动机通电开始运行。M3~M3~nQFUSBKMKH吸合后自锁M3~n二、停止停止时，按下停止按钮SB2，则交流接触器断电，使衔铁释放触头将常开触点断开，电动机停转。M3~SB1M3~n三、短路保护当电路出现短路时，线路电流突然变大，熔断器烧断而切断线路电源，电动机停转。常开触点断开，线路恢复供电后电机不会自行起动(失压、欠压保护)。FUM3~n四、过载保护当电路电动机过载时，热继电器的发热元件将常闭触点断开，使接触器线圈断电主触点断开，电动机停转。M3~继电接触器控制系统可分为主电路和控制电路两部分。为便于读图和分析常把主电路和控制电路分开画。如图所示M3~KHSB1SB2KHKMKMKMFUABCM3~KHSB1SB2KHKMKMKMFUABCM3~KHSB1SB2KHKMKMKMFUABCM3~KHSB1SB2KHKMKMKMFUABCM3~KHSB1SB2KHKMKMKMFUABC继电接触器控制系统可分为主电路和控制电路两部分。为便于读图和分析常把主电路和控制电路分开画。如图所示若将控制电路中的自锁触点KM除去，就可以实现对电动机的点动控制。按下起动按钮电动机就转动，一松手就停止。点动控制在生产中也是常见的。M3~KHSB1SB2KHKMKMFUABC10.3鼠笼式电动机正反转的控制线路在生产上往往要求运动部件向正反两个方向运动。也就是让电动机做正反转运动。我们在学习电动机的工作原理时已经知道，只要将接到电源的任意两根联线对调即可。为此我们采用了图示的控制线路。BM3~ACKMFKMRQ

SBF和SBR决不允许同时按下，否则造成电源两相短路。正反转的控制线路3~MFRFU正转触点KMRKMFKMF.KMRFRQKMFSB..SBFKMF正转接触器正转按钮

正反转控制电路必须保证正转、反转接触器不能同时动作。反转接触器SBRKMRKMR..........反转按钮反转触点按下SBFSBKMF

在同一时间内，两个接触器只允许一个通电工作的控制作用，称为“联锁”。“联锁”触点利用接触器的触点实现联锁控制称电气联锁。缺点：改变转向时必须先按停止按钮。解决措施：在控制电路中加入机械连锁。KMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.....通电断开断电电机正转闭合机械联锁电气联锁利用复合按钮的触点实现联锁控制称机械联锁。鼠笼式电动机正反转的控制线路KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMRKMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR当电机正转时，按下反转按钮SBR先断开断电闭合通电断开停止正转闭合闭合电机反转M3~KHSB1SBFKHKMRKMRKMFKMFSBRKMFKMRKMRKMFFUABCM3~KHSBFKHKMRKMRKMFKMFSBRKMFKMRKMRKMFFUABCM3~KHSB1SBFKHKMRKMRKMFKMFSBRKMFKMRKMRKMFFUABC10.4行程控制自动往返运动：1.能正向运行也能反向运行2.到位后能自动返回行程控制：

控制某些机械的行程，当运动部件到达一定行程位置时利用行程开关进行控制。STaSTb电机正程限位开关STaSTb逆程STaSTb前进(正转）后退12按SBF时KMF通电(其常闭断开，常开闭合)KMF断电KMR通电行程开关自动往返运动：挡块电机正转工作台前进到达预定位置，挡块1撞击STbSBKMRSBFKMFKMFKMRSTbSTaKMFKMRSBR停止正转

电机反转(工作台后退)前进后退终点原点STaSTbSTbSTaKHSB1SBFKMRKMRKMFSBRKMFKMRSTaSTbSTbKMFKHSB1SBFKMRKMRKMFKMFSBRKMFKMRSTaSTbSTbKMF10.5时间控制

KM11KHBACKHSB1SB2FUU2V1W1V2U1W2KM3KM13KM2KTKTKM22KM3KM1KM12KTKM21KM24KM23常开延时闭常闭延时开常闭常开常开延时闭常闭延时开常闭常开常开延时闭常闭延时开常闭常开常开延时闭常闭延时开常