继电接触控制系统

关于继电接触控制系统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。第8章继电接触控制系统

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。第2页,共70页，2024年2月25日，星期天1.用途：组合开关也称转换开关，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。1、组合开关8.1

低压电器简介第3页,共70页，2024年2月25日，星期天M3~用组合开关起停电动机的接线图手柄转轴静触头动触头用手柄转动转轴时，就可将三个触点同时接通或断开。刀开关Q第4页,共70页，2024年2月25日，星期天2、按钮(手动切换电器)(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第5页,共70页，2024年2月25日，星期天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SBSBSB结构符号名称常闭按钮(停止按钮)常开按钮(起动按钮)复合按钮12344123按钮帽第6页,共70页，2024年2月25日，星期天3、熔断器符号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。第7页,共70页，2024年2月25日，星期天可实现短路、过载、失压保护。4、自动空气断路器(自动开关)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第8页,共70页，2024年2月25日，星期天用于自动往复控制或限位保护等。5、行程开关(限位开关)(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第9页,共70页，2024年2月25日，星期天交流接触器的外形与结构6、交流接触器用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。(a)外形(b)结构第10页,共70页，2024年2月25日，星期天交流接触器用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。~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11页,共70页，2024年2月25日，星期天符号线圈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接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。动合(常开)主触点KM常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。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。第12页,共70页，2024年2月25日，星期天7热继电器用于电动机的过载保护。热继电器外形与结构(a)外形(b)结构第13页,共70页，2024年2月25日，星期天~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用于电动机的过载保护。第14页,共70页，2024年2月25日，星期天a)通电延时继电器b)断电延时继电器KT线圈通电延时闭合常开触点KT通电延时断开常闭触点KTKT线圈(b)符号断电延时断开常开触点KT断电延时闭合常闭触点KT延时继电器的外形与结构(a)外形(4)空气式延时继电器第15页,共70页，2024年2月25日，星期天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(2)空气式时间继电器第16页,共70页，2024年2月25日，星期天断电延时的空气式时间继电器结构示意图常闭延时闭合常闭延时断开常开触头常闭触头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17页,共70页，2024年2月25日，星期天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。第18页,共70页，2024年2月25日，星期天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19页,共70页，2024年2月25日，星期天熔断器FU交流接触器KM组合开关Q按扭SBSB1SB235热继电器FRM3～4218.2

三相异步电动机的基本控制线路1.直接起动(a)结构图第20页,共70页，2024年2月25日，星期天主电路控制电路鼠笼式电动机直接起动的控制线路(1)电路SB1KMSB2FRKM

FRKMFUQ3~M..保险丝热继电器发热元件开关接触器主触点起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21页,共70页，2024年2月25日，星期天FRKMKMSB1SB2控制电路KM合上开关Q起动(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KM主电路

FR3~MFUQQ转动第22页,共70页，2024年2月25日，星期天合上开关Q(2)控制原理松开起动按钮SB2利用自身辅助触点，维持线圈通电的作用称自锁自锁FRKM..KMSB1SB2..控制电路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。通电起动KM转动主电路

FR3~MFUQQ第23页,共70页，2024年2月25日，星期天(2)控制原理FRKM..KMSB1SB2..控制电路通电主电路

FRFUQ3~MQ转动KM自锁停车

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。第24页,共70页，2024年2月25日，星期天(2)控制原理转动停车

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25页,共70页，2024年2月25日，星期天控制电路电动机的保护SB1KMSB2FRKM

FRKMFUQ3~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第26页,共70页，2024年2月25日，星期天既能长期工作又能点动的控制电路按下起动按钮，电动机运转，松开起动按钮，电动机停转。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。KMSB2FRKMSB1~SB3复合按钮第27页,共70页，2024年2月25日，星期天2.既能长期工作又能点动的控制电路KMSB2FRKMSB1~SB3后闭合先断开按下SB3闭合电机运转点动时：自锁触点不起作用通电4123第28页,共70页，2024年2月25日，星期天KMSB2FRKMSB1~SB3先断开后闭合断开断电2.既能长期工作又能点动的控制电路松开SB34123第29页,共70页，2024年2月25日，星期天2.既能长期工作又能点动的控制电路KMSB2FRKMSB1~SB3松开SB3电机停转实现点动用途:试车、检修以及车床主轴的调整等。先断开后闭合断开断电第30页,共70页，2024年2月25日，星期天KM1FUQKM2M1M23~3~.SBSB1KM1KM1SB2KM2KM2按SB1通电闭合再按SB2闭合通电闭合闭合1.控制顺序：M1起动后M2才能起动。M2既不能单独起动，也不能单独停车。M1转动3.电机的顺序控制M2转动....第31页,共70页，2024年2月25日，星期天M13~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~思考第32页,共70页，2024年2月25日，星期天

例1：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：起动时:M1起动后M2才能起动；停车时:M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？起动：通电通电KM2SBKM2SBKM1FR1FR2KM1闭合闭合第33页,共70页，2024年2月25日，星期天SB1KM1FR1

例：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：起动时:M1起动后M2才能起动；停车时:M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？KM2SB2KM2FR2KM1停止：断电断电断开断开第34页,共70页，2024年2月25日，星期天8.2.2

三相异步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。第35页,共70页，2024年2月25日，星期天

方法：任意调换电源的两根进线，电动机反转。电动机正转电动机反转三相异步电动机的正、反转电源~UVWM3~UVW电源~M3~8.2.2

三相异步电动机正反转的控制线路

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36页,共70页，2024年2月25日，星期天

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37页,共70页，2024年2月25日，星期天按下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第38页,共70页，2024年2月25日，星期天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KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR第39页,共70页，2024年2月25日，星期天KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR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第40页,共70页，2024年2月25日，星期天在图示控制电路中，SB是按钮，KM是接触器，KM1控制辅电动机M1，KM2控制主电动机M2，且两个电动机均已起动运行，停车操作顺序必须是()。

A.先按SB3停M1，再按SB4停M2B.先按SB4停M2，再按SB3停M1C.操作顺序无限定B第41页,共70页，2024年2月25日，星期天

某人设计的具有短路，过载保护的三相异步电动机正反转控制电路如下图，但结果不能实现其功能，请找出图中的错误，并用文字说明。若用KM1控制电动机的正转，KM2控制反转，电动机从正转换成反转应如何操作？第42页,共70页，2024年2月25日，星期天一、错误之处：(1)主电路及反转电路错，电流相序未变；(2)缺短路保护；(3)控制电路应加FR的动断触点；(4)KM1、KM2自锁，互锁触点错；(5)控制电路的电源接错；(6)KM1线圈接错，应接于3、4点之间；(7)SB3错，应是停止按钮。 二、操作过程：(1)先按SB3；(2)再按SB2。 第43页,共70页，2024年2月25日，星期天请分析图示电路的控制功能，并说明电路的工作过程。第44页,共70页，2024年2月25日，星期天

图示电路为M1和M2电动机的顺序起停电路，起停的顺序是M1起动后才能起动M2，M2停止后才能停止M1。M1可单独运行，M2不可单独运行。另外电路还具有短路、过载和零压保护。

工作过程：合电源开关QS→按动一下SB1→KM1线圈通电→KM1－1主触点闭合，M1起动。→KM1－2闭合(自锁)，KM1－3闭合(联锁作用)→按SB2→KM2线圈通电→KM2－1闭合，M2起动→KM2－2闭合(自锁)，KM2－3闭合(使KM1不能先断电)。停止：按SB3→KM2线圈断电→KM2－1复位，M2停转。→KM2－2、KM2－3复位(给KM1断电打基础)→按SB4→KM1线圈断电→KM1－1复位→M1停转。 第45页,共70页，2024年2月25日，星期天用于自动往复控制或限位保护等。行程开关(限位开关)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SQ常开触点常闭触点SQ符号8.3

行程控制第46页,共70页，2024年2月25日，星期天8.3

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。SQaSQb电机正程限位开关SQaSQb逆程第47页,共70页，2024年2月25日，星期天按SB2时KM通电(其常闭断开)KM断电自动往返运动：电机正转工作台前进到达预定位置，挡块1撞击SQSB1SB2KMSQKM停止正转电动机的限位控制第48页,共70页，2024年2月25日，星期天SQbSQa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SQaSBKMRSBFKMFKMFKMRSQaSQbKMFKMRSBR停止正转

电机反转(工作台后退)第49页,共70页，2024年2月25日，星期天8.4

时间控制1.Y–

换接起动控制线路Y接法

KM2

KM1FUQ

接法..KM3SB3SB1KM1KM2KM1KM2KTKM3KM3KM1KTKM2第50页,共70页，2024年2月25日，星期天SB3SB1KM1KM2KM1KM2KTKM3KM3KM1KTKM2KM1接通电源KM3—绕组

联接KM2—绕组Y联接起动过程：按SB1KM2通电联锁常闭断开常闭延时断开主触点常开闭合常开闭合自锁KT通电通电辅助触点常开闭合KM1通电通电辅助触点常闭打开绕组Y常开闭合Y型起动KM2断电KM3通电Y型起动结束，△正常运行断电通电辅助触点常闭打开与KT、KM2形成联锁第51页,共70页，2024年2月25日，星期天2.鼠笼式电动机能耗制动控制线路断电延时继电器直流电源断电延时断开....SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2..KM2FU23~MFRKM1QFU1第52页,共70页，2024年2月25日，星期天正常运行：按SB2KM1通电KM1主触点闭合电机运转常开闭合自锁常闭断开KM2断电KT通电,常开闭合KM1接通电机电源KM2接通直流电源制动开始KT控制切断直流电源时间~断电延时断开通电通电断电断电延时继电器SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2第53页,共70页，2024年2月25日，星期天KM1接通电机电源KM2接通直流电源制动开始KT控制切断直流电源时间~通电通电断电SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2断电延时断开制动时：按SB1KM1断电KM1主触点断开电机脱离三相电源常开断开常闭闭合断电第54页,共70页，2024年2月25日，星期天KM1接通电机电源KM2接通直流电源制动开始KT控制切断直流电源时间断电延时断开~通电通电断电SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2断电通电断电KT断电KM2通电制动开始制动时：按SB1KM1断电KM1主触点断开电机脱离三相电源常闭闭合常开断开第55页,共70页，2024年2月25日，星期天KM1接通电机电源KM2接通直流电源制动开始KT控制切断直流电源时间~通电通电通电SB1KM1SB2FRKM1KTKTKM1KM2断电断电KT断电KM2通电制动开始制动时：按SB1KM1断电KM1主触点断开电机脱离三相电源常闭闭合常开断开延时KT触点断开KM2断电制动结束断电延时断开断电第56页,共70页，2024年2月25日，星期天10.6.2C620-1型普通车床控制线路控制原理和动作顺序请自行分析。M13~KMFR1SB1SB2KMM23~FR2FU1FU2FU3FU4FR2FR1Q1Q3Q2TrKMS第57页,共70页，2024年2月25日，星期天正反转控制线路3~MFRFUQ......KMFFRKMRSB1SBFKMFSBRKMRKMRKMFKMR下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中有几处错误，请改正之。第58页,共70页，2024年2月25日，星期天思考：如何改动直接起动电路图实现正反转？M3~KMFQL1L2L3

FR×

×

×

SBstp

SBFKMFFRKMF

SBRKMRKMR

SBstpRKMR需要两个停止按钮？第59页,共70页，2024年2月25日，星期天

SBstF

SBF×

×

×KMFQL1L2L3

FRM3~

SBstpKMFFR

SBRKMRKMFKMRKMR

SBstp操作步骤：①合闸。②正转起动。③正转停止。第60页,共70页，2024年2月25日，星期天

SBF

SBstR×

×

×KMFQL1L2L3

FRM3~

SBstpKMFFR

SBRKMRKMFKMRKMR

SBstp操作步骤：①合闸。②正转起动。③正转停止。④反转起动。⑤反转停止。第61页,共70页，2024年2月25日，星期天

SBF×

×

×KMFQL1L2L3

FRM3~

SBstpKMFFR

SBRKMRKMFKMRKMR操作步骤：①合闸。②正转起动。③正转停止。④反转起动。⑤反转停止。第62页,共70页，2024年2月25日，星期天

SBstR

SBR

SBF×

×

×KMFQL1L2L3

FRM3~

SBstpKMFFRKMRKMFKMRKMR正转运行时反转起动，会发生什么情况？造成电源两相短路怎样保证错误操作系统不动作？

M3~第63页,共70页，2024年2月25日，星期天

SBR

SBF×

×

×KMFQL1L2L3

FRM3~

SBstpKMFFRKMR