第6章 继电器接触器控制

第6章继电器与接触器控制§6.1低压电器简介§6.2基本控制环节6.1低压电器简介

6.1.1简介

按我国现行标准规定，低压电器通常是指工作在交流1200Ｖ和直流1500Ｖ以下，用来切换、控制、调节和保护用电设备的电器。

常用低压电器的分类

1、按用途分类

1）控制电器2）保护电器

2、按动作方式分类

1）手动电器2）自动电器

3、按工作原理分类

1）电磁式电器2）非电量控制电器

保护电器控制电器热继电器熔断器……接触器继电器起动器开关……时间继电器热继电器……

低压电器一般都有两个基本部分，即感受部分和执行部分。感受部分接收外界输入的信号，并通过转换、放大与判断做出有规律的反应，使执行部分动作，输出相应的指令，实现控制的目的。自控电器中，感受部分大多由电磁机构组成；手控电器中，感受部分通常为电器的操作手柄。执行部分根据指令，执行接通、切断电路等任务，包括触点系统及灭弧系统。

1.电磁机构

电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触点动作，从而接通或分断电路。电磁机构由吸引线圈、铁芯和衔铁三个基本部分组成。电磁机构的形式很多，其工作原理基本一致，下图为单E形电磁机构示意图。当线圈通入电流之后，铁芯和衔铁的端面上出现了不同极性的磁极，彼此相吸，使衔铁向铁芯运动，由连动机构带动触点动作。2.触点系统触点系统是电器的执行部分，起接通和分断电路的作用。触点又称为触头，触点按其原始状态可分为常开触点和常闭触点。所谓“常开”、“常闭”触点，是以电器在非激励状态下，即原始状态时，触点所处的状态来命名的。原始状态时断开，受外力后闭合的触点叫常开触点。原始状态闭合，受外力后断开的触点叫常闭触点。常闭触点又称为动断触点，常开触点又称为动合触点。此外还应注意到，电器在外力作用下动作时，动断触点先断开，动合触点后闭合。外力消失后，动合触点先分断，动断触点后复位。

触点还可分为主触点和辅助触点。主触点用于接通或断开主电路，允许通过较大的电流；辅助触点用于接通或断开控制电路，只能通过较小的电流。

常开触点闭合示意图

按钮是一种最简单的手动电器。它的作用通常为发出操作信号、接通和断开电流较小的控制电路，以控制电流较大的电动机运行。6.1.2常用低压电器

1.按钮复合按钮结构图几种按钮的外形图

控制按钮文字符号为SB，其常开按钮、常闭按钮与复合按钮的图形符号如图所示

常开（动合）按钮常闭（动断）按钮复合按钮复合按钮电路符号SB常开(动合)按钮电路符号SB常闭(动断)按钮电路符号SB2.刀开关刀开关是手动操作电器中结构最简单的一种，一般用于不频繁地接通、分断容量不是很大的低压供电电路或直接启动小容量的三相异步电动机，也可以作为电源隔离开关。单极刀开关双极刀开关三级刀开关3.熔断器熔断器俗称保险丝，是一种最常用、简单有效的严重过载和短路保护电器。使用时，熔断器串联在被保护电路的首端，当电路工作正常时，熔体温度低于熔化温度，熔体不熔断。当电路发生短路或过流等故障时，电流大于熔体允许的正常发热电流，当温度超过其熔点时，熔体（熔丝或熔片）会自动熔断，从而自动切断电路，起到保护电路及电气设备的目的。

几种常见的熔断器的外形图

熔断器图形符号

4.热继电器

继电器是根据某一种输入量来切换执行机构的电器，起着传递信号的作用。继电器广泛应用于电动机的控制与保护电路中。热继电器的外观图

b）图6-13热继电器图形符号a）发热元件b）常闭触点发热元件功能：过载保护热继电器结构：I常闭触头双金属片工作原理：发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。扣板热继电器的符号发热元件串联在主电路中串联在控制电路中常闭触头FRFR5.交流接触器接触器是一种用于频繁地接通或断开交、直流主电路、大容量控制电路等大电流电路的自动切换电器。在功能上接触器除能自动切换外，还具有手动开关所缺乏的远距离操作功能和失压及欠压保护功能。交流接触器工作原理示意图根据用途不同，接触器的触点分主触点和辅助触点两种，主触点用于接通、断开电流较大的负荷电路即主电路。辅助触点常接于电机的控制电路。交流接触器的主触点多为常开触点，辅助触点则有常开触点及常闭触点两种。如CJ10-20型交流接触器有三个主触点，四个辅助触点（两个常开触点、两个常闭触点）

线圈主触点常开辅助触点常闭辅助触点线圈铁芯衔铁主触头弹簧辅助触头M3~电机接触器动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源~380~~M3~接触器动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源

~220~380~~简单的接触器控制ABCM3~刀闸起隔离作用自保持停止按钮起动按钮特点：小电流控制大电流。6.中间继电器中间继电器是用来传输和转换信号的一种低压继电器，主要作用是解决触点容量及数量的问题，以实现一点控多点、小功率控大功率的功能。

a）

b）

c）中间继电器图形符号a）线圈b）常开触点c）常闭辅助触点7.行程开关行程开关也称位置开关、限位开关，是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，可以用来限制机械运动行程。它可将机械位移信号转换成电信号，常用来做过程控制、改变运动方向、定位、限位及安全保护之用，广泛应用于各类机床、启动机械等设备上。

a）b）c）行程开关图形符号a）常开触点b）常闭触点c)复合触点8.时间继电器时间继电器也称为延时继电器，它是在电气控制系统中起着时间控制作用的继电器，当它的感测部分接收输入信号以后，需经过一定时间的延时，它的执行部分才会动作，并输出信号以操纵控制电路。

通电延时型时间继电器图形符号

断电延时型时间继电器图形符号c）动断触点（通电延时断开）

a）线圈b）动合触点（通电延时闭合）c）动断触点（断电延时闭合）

a）线圈b）动合触点（断电延时断开）

电机起动、停车（点动、连续运行、多地点控制、顺序控制等）

电机正反转控制

行程控制

时间控制

速度控制

……6.2基本控制环节6.2.1异步机的直接起动M3~ABCKMFUQSB'C'KMSB一、点动控制动作过程触头（KM）打开按钮松开线圈（KM）断电电机停转。触头（KM）闭合按下按钮（SB）

线圈（KM）通电电机转动；控制电路主电路二、电动机连续运行自保持KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1起动按钮停车按钮KM注意：接触器线圈电压380V时，采用此种接线方式。KMSB1KMSB2FRM3~ABCKMFUQSFR电流成回路，只要接两相就可以了。三、异步机的直接起动+过载保护发热元件热继电器触头例如：甲、乙两地同时控制一台电机。方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。四、多地点控制KMSB1甲SB2甲KMSB3乙SB4乙乙地甲地QSFRM3~ABCKMFU方法一：用复合按钮。五、点动+连续运行SB3：点动SB2：连续运行控制关系该电路缺点：动作不够可靠。KMSB1KMSB2FRSB3主电路控制电路SBKASB1KASB2FRKMKAM3~ABCKMFU方法二：加中间继电器（KA）。控制关系SB：点动SB2：连续运行FR以下控制电路能否实现即能点动、又能连续运行

思考不能点动！KMSB1KMSB2FRSB6.2.2电机的正反转控制KMFKMFSB1SBFFRKMRKMRKMRSBRM3~ABCKMFFUQSFR该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。SBF和SBR不能同时按下，否则会造成短路！操作过程：SBF正转SBR反转停车SB1正转电机的正反转控制—加互锁互锁作用：正转时，SBR不起作用；反转时，SBF不起作用。从而避免两触发器同时工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRM3~ABCKMFFUQSFRKMRSBR互锁KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR电机的正反转控制—双重互锁KMRM3~ABCKMFFUQSFR电器互锁机械互锁双保险机械互锁（复合按钮）电器互锁（互锁触头）6.2.3行程控制行程控制实质为电机的正反转控制，只是在行程的终端要加限位开关。正程逆程BAKMRM3~ABCKMFFUQSFR行程控制电路（1）正程限位开关STASTB逆程至右极端位置撞开STA

动作过程SB2

正向运行电机停车（反向运行同样分析）

控制回路KMFFRKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF限位开关行程控制(2)--自动往复运动正程逆程电机工作要求：1.能正向运行也能反向运行

2.到位后能自动返回电机STaSTb自动往复运动控制电路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；反之亦然。关键措施KMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTbKMFUQSFR电机绕组A'xB'yC'zKM-YA'B'C'XYZY

ZB'YXC'A'KM-

主电路定时控制例一：

电机的Y－

起动KM-Y闭合，电机接成Y形；KM-

闭合，电机接成

形。KMFUQSFR电机A'xB'yC'zKM-YKM-

主电路接通电源延时KT

KM-

KM-Y

Y

转换完成SB2

KM

KT

KM-Y

KM-

KM-

KTKTKM-YKM-YKM-

KM-

KTKM-

KMSB1SB2KMY－

起动控制电路FR＃1电机M1控制要求：

1.M1起动后，M2才能起动

2.M2可单独停＃2电机M2定时控制例二：顺序控制顺序控制电路（1）：两电机只保证起动的先后顺序，没有延时要求。

FUKM2FR2ABCFUM3~ABCKM1FR1M3~主电路控制电路KM1KM2SB3SB4FR2KM2KM1SB1SB2FR1KM1顺序控制电路(2)