第10章 继电接触控制系统ENG

第10章继电接触控制系统

Ch10Relay-ContactorControlSystem10.4

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

时间控制本章要求：1.了解常用控制电器结构、功能和用途。2.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。4.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路原理图、能设计简单的控制电路。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，基本的控制环节和保护环节的典型线路。Ch10Relay-ContactorControlSystem

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。下面介绍常用控制电器的用途及电工表示符号。10.1Generalcontrollingapparatus10.1.1组合开关Switch-group组合开关又称转换开关，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。为用转换开关实现三相电动机起停控制的接线图。转换开关中的弹簧可使动、静触片快速断开，利于熄灭电弧。但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40A以下的电路中做电源开关。M3~图10.1.1用组合开关起停电动机的接线图10.1.2按钮(Button)(b)结构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。按钮开关的外形和符号(a)外形图常闭触点常开触点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结构符号名称常闭按钮Normallyclosedbutton常开按钮Normallyopenbutton复合按钮Combinedbutton1234123按钮帽交流接触器的外形与结构10.1.3

接触器Contactor用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。(a)外形(b)结构接触器通常为三对常开触点，允许通过大电流，常用于主电路中。交流接触器线圈通电衔铁被吸合主触头闭合电机通电接触器有关符号：接触器线圈接触器主触头－－用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）常开常闭接触器辅助触头－－用于控制电路（流过的电流小，无需加灭弧装置）接触器控制对象：电动机及其它电力负载接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。10.1.4

继电器Relay

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。1.电流及电压继电器CurrentorVoltageRelay电流继电器：可用于过载或过载保护，电压继电器：主要作为欠压、失压保护。2.中间继电器IntermediateRelay

中间继电器触头容量小，触点数目多，用于控制线路。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KA线圈常开触头KA常闭触头KA(a)外形中间继电器外形与符号3.时间继电器TimeRelay

是从得到输入信号(线圈通电或断电)起，经过一段时间延时后才动作的继电器。适用于定时控制时间继电器定时类型：钟表式空气式电子式阻容式数字式。。。。。。。。通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空气式时间继电器时间继电器触头类型常闭断电后延时闭合常开断电后延时断开通电延时式瞬时动作延时动作常闭触点常开触点常开通电后延时闭合常闭通电后延时断开断电延时式10.1.5

热继电器ThermalOverloadRelay用于电动机的过载保护。热继电器外形与结构(a)外形(b)结构~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。发热元件杠杆工作原理结构原理图双金属片常闭触头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KHKH10.1.6

熔断器Fuse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。用于自动往复控制或限位保护等。10.

1.7行程开关(限位开关)PositionSwitch(b)示意图结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。未撞击撞击(a)外形图ST常开触点常闭触点ST(c)

符号行程开关的外形符号可实现短路、过载、失压保护。10.1.8

自动空气断路器(AutoAirCircuit-breaker)锁钩主触点手动闭合过流脱扣器欠压脱扣器衔铁释放自动空气断路器原理图连杆装置释放弹簧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。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，突出的是电气原理。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。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。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。10.2

鼠笼式电动机直接起动的控制线路M3~ABCKMFUQSB'C'KMSB（1）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（2）连续运行控制KM自锁自锁（失压保护）的作用按下按钮（SB2），线圈（KM）通电，电机起动；同时，辅助触头（KM）闭合，即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机连续运行。KMSB2M3~ABCKMFUQSB1起动按钮停车按钮主电路控制电路M3~ABCKMFUQ主电路失压保护：采用继电器、接触器控制采用继电器、接触器控制后，电源电压<85%时，接触器触头自动断开，可避免烧坏电机；另外，在电源停电后突然再来电时，可避免电机自动起动而伤人。KMSB1KMSB2控制电路~KMM3~ABCKMFUQFR电流形成回路，只要接两相就可以了。（3）直接起动+过载保护发热元件热继电器触头主电路控制电路KMSB1SB2FR~电机工作时，若因负载过重而使电流增大，但又比短路电流小。此时熔断器起不了保护作用，应加热继电器，进行过载保护。M3~ABCKMFUQFR过载保护：加热继电器热继电器的热元件热继电器触头KMSB1KMSB2FR~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。（4）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。（5）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！KMSB1KMSB2FRSBM13~这样的顺序控制是否合理？两电机各自要有独立的电源；这样接，主触头(KM1)的负荷过重。KM1KM2M23~思考KM2KM1SB2KM2KM1SB3SB1控制电路~主电路10.3鼠笼式电动机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。

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KMR动画KMFKMF.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10.4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：挡块动画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)KMFUQFR电机绕组U1U2V1V2W1W2KM-YU1V1W1U2V2W2Y

W2V1V2U2W1U1KM-

主电路电机的Y－

起动

KM-Y闭合，电机接成Y形；

KM-

闭合，电机接成

形。10.5

时间控制KMFUQFRU1U2V1V2W1W2KM-YKM-

KT

主电路接通电源延时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