继电器接触器控制系统

关于继电器接触器控制系统第一页，共七十二页，编辑于2023年，星期三

机电传动控制发展方向：无触点、连续控制、弱电化、微机控制。

继电器接触器控制系统结构简单、价格便宜、能够满足生产机械一般生产的要求。日前仍然获得广泛的应用。

利用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制和保护，称为继电器－接触器控制。继电器－接触器控制系统特点第二页，共七十二页，编辑于2023年，星期三第三页，共七十二页，编辑于2023年，星期三6.1常用控制电器与执行电器

电器按动作性质可分为两类：

(1)非自动电器：没有动力机构，依靠人力或其他外力来接通或切断电路。如刀开关、转换开关、行程开关等。

(2)自动电器：有电磁铁等动力机构，按照指令信号或参数变化而自动动作，使工作电路接通和切断。如接触器、继电器、自动开关等。电器按其用途又可分为：

控制电器、保护电器、执行电器。第四页，共七十二页，编辑于2023年，星期三1、刀开关

刀开关（闸刀）一般用于不需要经常切断与闭合的交、直流低压(＜500v)电路。在机床上，刀开关主要用作电源开关。

刀开关结构和符号如下。第五页，共七十二页，编辑于2023年，星期三第六页，共七十二页，编辑于2023年，星期三2、转换开关

转换开关（组合开关），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。第七页，共七十二页，编辑于2023年，星期三第八页，共七十二页，编辑于2023年，星期三下图为用转换开关实现三相电动机起停控制的接线图。转换开关的触片通流能力有限，一般用于交流380V、直流220V，电流100A以下的电路中做电源开关。M3~转换开关的图形符号，如用在主电路中则同刀开关，用在控制电路中则同万能转换开关。转换开关的文字符号用QB表示。第九页，共七十二页，编辑于2023年，星期三3、接触器用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。第十页，共七十二页，编辑于2023年，星期三接触器的工作原理~M3~线圈辅助触点铁心衔铁电源电机主触点常闭常开弹簧第十一页，共七十二页，编辑于2023年，星期三符号线圈KM

用于主电路流过的大电流(需加灭弧装置)用于控制电路流过的小电流(无需加灭弧装置)KM动合(常开)辅助触点动断(常闭)辅助触点KM属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示动合(常开)主触点KM第十二页，共七十二页，编辑于2023年，星期三接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。直流接触器是CZO系列。

如CJ10系列主触点额定电流5、10、20、40、75、120A等数种；额定工作电压通常是220V或380V。交流接触器灭弧的方法：1、利用触头回路本身电动力的简单灭弧法2、多断口灭弧法3、磁吹灭弧4、纵缝灭弧5、栅片灭弧直流接触器灭弧的方法：磁吹灭弧和纵缝灭弧灭弧第十三页，共七十二页，编辑于2023年，星期三

继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。主要区别在于：

接触器的主触点可以通过大电流；

继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过小电流。所以，继电器一般用于控制电路中。继电器是一种根据外界输入信号来控制电路通断的自动切换电器。4、继电器按它反映信号的种类可分为：电流、电压、速度、压力、热继电器等；按动作时间分为：瞬时动作和延时动作的(后者常称时间继电器)；按作用原理分为：电磁式、感应式、电动式、电子式和机械式等。第十四页，共七十二页，编辑于2023年，星期三1）电流继电器电流继电器：可用于欠载或过载保护。第十五页，共七十二页，编辑于2023年，星期三

感受的是电流信号，电流继电器的线圈和被保护的设备串联。

欠电流继电器：正常工作时，衔铁是吸合的，当电流降到某一数值时（一般为额定电流的20％一30%)，继电器才释放，输出信号；欠电流保护。

过电流继电器：正常工作时不动作，当电流超过某一整定值时继电器吸合动作；过电流保护。电流继电器特点及应用

第十六页，共七十二页，编辑于2023年，星期三电压继电器：主要作为欠压(失压)保护或过压保护。2）电压继电器第十七页，共七十二页，编辑于2023年，星期三1）线圈感受的是电压信号。使用时电压继电器的线圈与负载并联2）过电压继电器在电路电压为额定电压的105％~120％时吸合动作；过电压保护。3）欠电压继电器正常时吸合，当电路电压减小到额定值的30%~50％时释放；欠电压保护。4）零电压继电器在电路电压降到额定值的5％~25％时释放；零电压保护。电压继电器特点及应用

第十八页，共七十二页，编辑于2023年，星期三3)中间继电器

中间继电器触头容量小，触点数目多，起扩展触点数量或触点容量的作用。

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容量电动机或其他电气执行元件。(b)符号K线圈(a)外形中间继电器外形与符号K动合(常开)触点动断(常闭)触点K第十九页，共七十二页，编辑于2023年，星期三第二十页，共七十二页，编辑于2023年，星期三4)时间继电器

从得到输人信号（线圈的通电或断电）开始，经过一定的延迟后才输出信号（触点的闭合或断开）的继电器，称为时间继电器。适用于定时控制。按其动作原理可分为空气阻尼式时间继电器，电磁式时间继电器，电子式时间继电器等。按触点延时方式可分为通电延时型和断电延时型。第二十一页，共七十二页，编辑于2023年，星期三第二十二页，共七十二页，编辑于2023年，星期三+直流电磁式结构图阻尼铜套衔铁工作原理：当衔铁未吸合时，磁路气隙大，线圈电感小，通电后激磁电流很快建立，将衔铁吸合，继电器触点立即改变状态。而当线圈断电时，铁心中的磁通将衰减，磁通的变化将在铜套中产生感应电动势，并产生感应电流，阻止磁通衰减，当磁通下降到一定程度时，衔铁才能释放，触头改变状态。(a)直流电磁式时间继电器继电器吸合时是瞬时动作，释放时是延时的，为失电延时继电器。第二十三页，共七十二页，编辑于2023年，星期三得电延时的空气式时间继电器结构示意图常开触头

延时闭合常闭触头

延时打开微动开关2微动开关1常开触头常闭触头线圈通电衔铁向下吸合连杆动作触头动作工作原理调节螺丝进气孔托板线圈动铁心恢复弹簧挡块释放弹簧活塞杆橡皮膜排气孔(b)空气式时间继电器第二十四页，共七十二页，编辑于2023年，星期三断电延时的空气式时间继电器结构示意图空气式时间继电器的延时范围大(有0.4~60s和0.4~180s两种)。结构简单，但准确度较低。时间继电器的型号有JS7-A和JJSK2等多种类型。第二十五页，共七十二页，编辑于2023年，星期三(b)电子式时间继电器时间设置灵活、精度高。第二十六页，共七十二页，编辑于2023年，星期三用于电动机的过载保护。5)热继电器第二十七页，共七十二页，编辑于2023年，星期三~

发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。发热元件杠杆热继电器工作原理工作原理结构原理图双金属片常闭触头第二十八页，共七十二页，编辑于2023年，星期三5、按钮(手动切换电器)按钮常用于接通和断开控制电路。第二十九页，共七十二页，编辑于2023年，星期三复位弹簧支柱连杆常闭静触头桥式静触头常开静触头外壳4SBSBSB结构符号名称动断按钮(常闭按钮)动合按钮(常开按钮)复合按钮1234123按钮帽第三十页，共七十二页，编辑于2023年，星期三用于自动往复控制或限位保护等。(b)示意图结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击完成。未撞击撞击(a)外形图ST动合触点动断触点ST(c)符号行程开关的外形及符号6、行程开关(限位开关)第三十一页，共七十二页，编辑于2023年，星期三第三十二页，共七十二页，编辑于2023年，星期三7、接近开关第三十三页，共七十二页，编辑于2023年，星期三8、光电开关第三十四页，共七十二页，编辑于2023年，星期三9、自动空气断路器(自动开关)可实现短路、过载、失压保护。第三十五页，共七十二页，编辑于2023年，星期三第三十六页，共七十二页，编辑于2023年，星期三符号FU熔断器额定电流IF的选择(1)电灯、电炉等电阻性负载IF>IL(3)频繁起动的电机(2)单台电机用于低压线路中的短路保护。

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。

10、熔断器第三十七页，共七十二页，编辑于2023年，星期三第三十八页，共七十二页，编辑于2023年，星期三11、电磁铁、电磁离合器、电磁夹具第三十九页，共七十二页，编辑于2023年，星期三第四十页，共七十二页，编辑于2023年，星期三第四十一页，共七十二页，编辑于2023年，星期三6.2继电器－接触器控制的

常用基本线路一、电器自动控制原理图的绘制原则：1.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(被控制负载所在电路)

和控制电路(控制主电路状态)组成。3.

属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和

触点)按其功能和所接电路的不同分别画在不同

的电路中，但必须标注相同的文字符号。第四十二页，共七十二页，编辑于2023年，星期三4.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，即按通电前的状态绘制。5.

与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等)在控

制电路中不画出。分析和设计控制电路时应注意以下几点：使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准

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

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

串联。第四十三页，共七十二页，编辑于2023年，星期三二、常用基本线路1、启动控制线路及保护直接启动熔断器FU交流接触器KM组合开关Q按扭SBSB1SB235热继电器FRM3～421(a)结构图交流异步电动机第四十四页，共七十二页，编辑于2023年，星期三接触器主触点主电路控制电路(1)电路SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..保险丝热继电器发热元件开关启动按钮停止按钮接触器线圈接触器辅助触点热继电器动断触点(b)原理图第四十五页，共七十二页，编辑于2023年，星期三KMFRKM..KMSB1SB2..控制电路合上开关Q启动(2)控制原理KM辅助触点闭合自锁。按下起动按钮SB2

,KM线圈通电，KM主触点闭合，电动机运转。通电转动KM主电路FR3~MFUQQ

利用自身辅助触点，维持线圈通电的作用称自锁自锁松开起动按钮SB2第四十六页，共七十二页，编辑于2023年，星期三停车

按下停止按钮SB1,

KM线圈断电KM主触点断开,电动机停转。KM辅助触点断开，取消自锁。FRKM..KMSB1SB2..控制电路通电主电路FRFUQ3~MQ转动KM自锁第四十七页，共七十二页，编辑于2023年，星期三转动停车

按下停止按钮SB1,

KM线圈断电KM主触点断开,电动机停转。KM辅助触点断开，取消自锁。

停转FRKM..KMSB1SB2..控制电路通电主电路FRFUQ3~MQ断电KM去掉KM辅助触点,实现点动控制。第四十八页，共七十二页，编辑于2023年，星期三控制电路直接启动SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..热继电器过载保护保险丝短路保护接触器零压、欠压保护热继电器动断触点主电路控制电路电动机的保护第四十九页，共七十二页，编辑于2023年，星期三电动机的保护

短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏产生强大的电动力，使电动机和电器设备产生机械性损坏，故要求迅速、可靠切断电源。通常采用熔断器FU和过流继电器等。

欠压是指电动机工作时电压过低，引起电流增加甚至使电动机停转，失压(零压)是指电源电压消失而使电动机停转，在电源电压恢复时，电动机可能自动重新起动(亦称自起动)，易造成人身或设备故障。常用的失压和欠压保护有：对接触器实行自锁；用低电压继电器组成失压、欠压保护。

过载保护是为防止三相电动机在运行中电流超过额定值而设置的保护。常采用热继电器FR保护，也可采用自动开关和电流继电器保护。第五十页，共七十二页，编辑于2023年，星期三2、正反转的控制线路

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。

需要用两个接触器来实现这一要求。

当正转接触器工作时，电动机正转；

当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任意两根联线对调一下，电动机反转。第五十一页，共七十二页，编辑于2023年，星期三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..........反转按钮反转触点第五十二页，共七十二页，编辑于2023年，星期三按下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联锁。KMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.....通电断开断电电机正转闭合第五十三页，共七十二页，编辑于2023年，星期三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机械联锁电气联锁KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR复合按钮4123第五十四页，共七十二页，编辑于2023年，星期三3、点动的控制线路

按下启动按钮，电动机运转，松开启动按钮，电动机停转。简单的点动控制线路简单的点动和长期运行控制线路第五十五页，共七十二页，编辑于2023年，星期三点动按钮SB3的作用：(1)使接触器线圈KM通电；(2)使线圈KM不能自锁。既能长期工作又能点动的控制电路KMSB2FRKMSB1~SB3复合按钮第五十六页，共七十二页，编辑于2023年，星期三实用线路既能长期工作又能点动的控制电路第五十七页，共七十二页，编辑于2023年，星期三4、多台电动机的联锁控制线路(a)工作互锁，可同时停车两台电动机的互锁第五十八页，共七十二页，编辑于2023年，星期三(b)工作互锁，可单独停车第五十九页，共七十二页，编辑于2023年，星期三(c)工作、停车都有互锁第六十页，共七十二页，编辑于2023年，星期三(d)两电动机不能同时工作的互锁第六十一页，共七十二页，编辑于2023年，星期三集中控制与分散控制

线路的特点是各拖动电动机的操作独立性更好，操作也简单、许多生产自动线上都采用这样的控制线路。1SB和2SB装在集中控制台上。而3SB、4SB和5SB、6SB分别装在每一台机床的控制台上。第六十二页，共七十二页，编辑于2023年，星期三5、多点控制线路第六十三页，共七十二页，编辑于2023年，星期三6、顺序控制线路第六十四页，共七十二页，编辑于2023年，星期三7、多速异步电动机的基本控制线路

第六十五页，共七十二页，编辑于2023年，星期三三、常用的自动控制方法（1）按预定位置的自行停车与终端保护控制1、行程控制行程控制：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。第