继电器控制

下一页总目录 章目录 返回 上一页 第第1010章章继电接触控制系统继电接触控制系统 10.4 行程控制 10.5 时间控制 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 下一页总目录 章目录 返回 上一页 本章要求： 1.了解常用低压电器的结构、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。 第第1010章章 继电接触控制系统继电接触控制系统 下一页总目录 章目录 返回 上一页 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。 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10章 继电接触控制系统第10章 继电接触控制系统 下一页总目录 章目录 返回 上一页 10.110.1 常用控制电器常用控制电器 10.1.1 组合开关 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。图10.1.1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100A以下的电 路中做电源开关。 下一页总目录 章目录 返回 上一页 M 3~ 图图 10.1.1 10.1.1 用组合开关起停电动机的接线图用组合开关起停电动机的接线图 下一页总目录 章目录 返回 上一页 10.1.2 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 常开触点常开触点 下一页总目录 章目录 返回 上一页 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 4 SB SB SB 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 1 2 3 4 1 2 3 按钮帽 动画 下一页总目录 章目录 返回 上一页 交流接触器的外形与结构交流接触器的外形与结构 10.1.3 10.1.3 接触器接触器 用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。 (a) (a) 外形外形 (b) (b) 结构结构 下一页总目录 章目录 返回 上一页 10.1.4 10.1.4 继电器继电器 继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。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：主要区别在于： 接触器的主触点可以通过大电流；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，且只继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只 能通过能通过小电流小电流。所以，继电器一般用于。所以，继电器一般用于控制电路控制电路中。中。 1. 1. 电流及电压继电器电流及电压继电器 电流继电器：电流继电器：可用于过载或过载保护，可用于过载或过载保护， 电压继电器：电压继电器：主要作为欠压、失压保护。主要作为欠压、失压保护。 下一页总目录 章目录 返回 上一页 2. 2. 中间继电器中间继电器 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。 中间继电器触头容量小，触点数目多，用于控中间继电器触头容量小，触点数目多，用于控 制线路。制线路。 (b) (b) 符号符号 KAKA 线圈线圈 常开触头常开触头 KAKA 常闭触头常闭触头 KAKA (a) (a) 外形外形中间继电器外形与符号中间继电器外形与符号 下一页总目录 章目录 返回 上一页 3. 3. 时间继电器时间继电器 是从得到输入信号是从得到输入信号((线圈线圈 通电或断电通电或断电))起，经过一段时起，经过一段时 间延时后才动作的继电器。间延时后才动作的继电器。 适用于定时控制适用于定时控制 + 直流电磁式结构图直流电磁式结构图 阻尼铜套阻尼铜套 衔铁 工作原理：工作原理：当衔铁未吸合当衔铁未吸合 时，磁路气隙大，线圈电时，磁路气隙大，线圈电 感小，通电后激磁电流很感小，通电后激磁电流很 快建立，将衔铁吸合，继快建立，将衔铁吸合，继 电器触点立即改变状态。电器触点立即改变状态。 而当线圈断电时，铁心中而当线圈断电时，铁心中 的磁通将衰减，磁通的变的磁通将衰减，磁通的变 化将在铜套中产生感应电化将在铜套中产生感应电 动势，并产生感应电流，动势，并产生感应电流， 阻止磁通衰减，当磁通下阻止磁通衰减，当磁通下 降到一定程度时，衔铁才降到一定程度时，衔铁才 能释放，触头改变状态。能释放，触头改变状态。 因此继电器吸合时是瞬时因此继电器吸合时是瞬时 动作，而释放时是延时动作，而释放时是延时 的，故称为断电延时。的，故称为断电延时。 (1)(1)直流电磁式直流电磁式 时间继电器时间继电器 下一页总目录 章目录 返回 上一页 下一页总目录 章目录 返回 上一页 通电延时的空气式时间继电器结构示意图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 微动开关微动开关22 微动开关微动开关11 常开触头 常闭触头 线圈通电线圈通电⇒⇒ 衔铁向下吸合衔铁向下吸合 ⇒⇒ 连杆动作连杆动作 ⇒⇒ 触头动作触头动作 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) (2) 空气式时间继电器空气式时间继电器 下一页总目录 章目录 返回 上一页 断电延时的空气式时间继电器结构示意图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 空气式时间继电空气式时间继电 器的延时范围大器的延时范围大 ((有有 0.4 ~ 60 s 0.4 ~ 60 s 和和 0.4 ~180s0.4 ~180s两种两种))。。 结构简单，但准结构简单，但准 确度较低。确度较低。 时间继电器的型号有时间继电器的型号有JS7JS7--AA和和JJSK2JJSK2等多种类型。等多种类型。 下一页总目录 章目录 返回 上一页 10. 1.5 10. 1.5 热继电器热继电器 用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。 热继电器外形与结构热继电器外形与结构 (a) (a) 外形外形 (b) (b) 结构结构 下一页总目录 章目录 返回 上一页 ~ 发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金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。向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。 发热元件 杠杆 10.1.5 10.1.5 热继电器热继电器 工作原理工作原理 结构原理图结构原理图 双金属片 常闭触头 用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。 动画 下一页总目录 章目录 返回 上一页 10.1.6 10.1.6 熔断器熔断器 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。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。 52 . 电动机的起动电流熔丝额定电流 ≥ 261 ~. 电动机的起动电流熔丝额定电流 ≥ 下一页总目录 章目录 返回 上一页 用于自动往复控制或限位保护等。用于自动往复控制或限位保护等。 10. 1.7 10. 1.7 行程开关行程开关(限位开关) 结构与按钮类似，但 其动作要由机械撞击。 (b)(b)示意图示意图 未撞击未撞击 撞击撞击 (a)(a)外形图外形图 STST 常开触点 常闭触点 STST (c) (c) 符号符号行程开关的外形符号行程开关的外形符号 下一页总目录 章目录 返回 上一页 可实现短路、过载、失压保护。可实现短路、过载、失压保护。 10.1.8 10.1.8 自动空气断路器自动空气断路器(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 动画 自动空气断路器原理图自动空气断路器原理图 连杆装置 释放弹簧 下一页总目录 章目录 返回 上一页 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。 下一页总目录 章目录 返回 上一页 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。 分析和控制电路时应注意以下几点：分析和设计控制电路时应注意以下几点： (1)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。 下一页总目录 章目录 返回 上一页 熔断器熔断器FUFU 交流接触器交流接触器KMKM 组合开关组合开关QQ 按扭按扭SBSBSB1 SB233 5 热继电器热继电器FRFR MM 33～～ 4 2 1 10.210.2鼠笼式电动机直接起动的控制线路鼠笼式电动机直接起动的控制线路 1.1.直接起动直接起动 (a)(a)结构图结构图 下一页总目录 章目录 返回 上一页 电动机的保护电动机的保护 下一页总目录 章目录 返回 上一页 2. 2. 既能长期工作又能点动的控制电路既能长期工作又能点动的控制电路 KMKM SBSB22 FRFR KMKMSBSB11~ SB3 后闭合后闭合 先断开先断开 按下按下SBSB33 闭合闭合 电机运转电机运转点动时：点动时： 自锁触点不起作用自锁触点不起作用 通电通电 下一页总目录 章目录 返回 上一页 KMKM SBSB22 FRFR KMKMSBSB11~ SB3 先断开先断开 后闭合后闭合 断开 断电断电 2. 2. 既能长期工作又能点动的控制电路既能长期工作又能点动的控制电路 松开松开SBSB33 下一页总目录 章目录 返回 上一页 2. 2. 既能长期工作又能点动的控制电路既能长期工作又能点动的控制电路 KMKM SBSB22 FRFR KMKMSBSB11~ SB3 松开松开SBSB33 电机停转电机停转 实现点动 用途用途::试车、检修以及车床主轴的调整等。试车、检修以及车床主轴的调整等。 先断开先断开 后闭合后闭合 断开 断电断电 下一页总目录 章目录 返回 上一页 KMKM11 FUFU Q KM2 MM11 MM22 3~3~ 3~3~ . SBSB SBSB11 KMKM11 KM1 SBSB22 KMKM22 KMKM22 按按SBSB11 通电通电闭合闭合 再按再按SBSB22 闭合闭合 通电通电闭闭合合 闭合闭合 1. 1. 控制顺序：控制顺序：MM11起动后起动后MM22才能起动。才能起动。 MM22既不能单独起动，也不能单独停车。既不能单独起动，也不能单独停车。 MM11转动转动 3. 3. 电机的顺序控制电机的顺序控制 MM22转动转动 .... 动画 下一页总目录 章目录 返回 上一页 M1 3~ 这样的顺序控 制是否合理？ 两电机各自两电机各自 要有独立的要有独立的 电源；这样电源；这样 接，主触头接，主触头 (KM1)(KM1)的负的负 荷过重。荷过重。 KM1KM1 KM2KM2 M2 3~ 思考 下一页总目录 章目录 返回 上一页 KM2KM2 SB KM2KM2 SB KM1KM1 FR1 FR2KM1KM1 例例11：：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖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：积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止： 起动时起动时: : MM11起动后起动后 MM22才能起动；才能起动； 停车时停车时: : MM22停车后停车后MM11才能停车。应如何实现控制？才能停车。应如何实现控制？ 起动：起动： 通电通电 通电通电闭合闭合 闭合闭合 下一页总目录 章目录 返回 上一页 SB KM1KM1 FR1 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？ KM2KM2 SB KM2KM2 FR2KM1KM1 停止：停止： 断电断电 断电断电断开 断开 下一页总目录 章目录 返回 上一页 10.310.3 鼠笼式电动机正反转的控制线路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。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。意两根联线对调一下，电动机反转。 下一页总目录 章目录 返回 上一页 按下按下SBSBFF SBSB KMKMFF 在同一时间内，两个接触器只允许一个通电工在同一时间内，两个接触器只允许一个通电工 作的控制作用，称为作的控制作用，称为““联锁联锁””。。 ““联锁联锁””触点触点 利用接触器的触点实现联锁控制称电气联锁。利用接触器的触点实现联锁控制称电气联锁。 缺点：缺点： 改变转向时必须改变转向时必须 先按停止按先按停止按 钮。钮。 解决措施：在控制电路中加入机械连锁。解决措施：在控制电路中加入机械连锁。 KMKMRR SBSBFF KMKMFF KMKMFFSBSBRR KMKMRR KMKMRR .. . . . 通电 断开 断电 电机正转电机正转 闭合 下一页总目录 章目录 返回 上一页 机械联锁机械联锁 电气联锁电气联锁 利用复合利用复合 按钮的触按钮的触 点实现联点实现联 锁控制称锁控制称 机械联锁。机械联锁。 鼠笼式电动机正反转的控制线路鼠笼式电动机正反转的控制线路 KMF KMKMFF SBSBRR SBSB KMKMRR SBSBFF KMF KMKMRR KMKMRR 下一页总目录 章目录 返回 上一页 KMF KMKMFF SBSBRR SBSB KMKMRR SBSBFF KMKMFF KMKMRR KMKMRR 当电机正转时，当电机正转时， 按下反转按钮按下反转按钮SBSBRR 先断开先断开 断电断电 闭合闭合 通电 断开断开 停止正转停止正转 闭合 闭合 电机反转电机反转 下一页总目录 章目录 返回 上一页 STSTaaSTSTbb 前进前进((正转）正转） 后退后退 1 2 按按SBSBFF时时 KMKMFF通电通电 ((其常闭断开，其常闭断开， 常开闭合常开闭合)) KMF断电 KMKMRR通电通电 行程开关行程开关 自动往返运动：自动往返运动： 挡块挡块 动画 电机正转电机正转 工作台前进工作台前进 到达预定位置，到达预定位置， 挡块挡块11撞击撞击STSTbb SBSB KMKMRR SBSBFF KMKM FF KMKMFF KMKMRRSTSTbb STSTaa KMKMFF KMKMRR SBSBRR 停止正转停止正转 电机反转电机反转 ((工作台后退工作台后退)) 第10章 继电接触控制系统 电动机的保护 10.3 鼠笼式电动机正反转的控制线路