聊城大学机械与汽车工程学院机电传动第6章1

第6章继电器-接触器控制熟悉常用低压控制电器的作用、特点、应用和电气符号；掌握继电器-接触器控制电路中的基本控制环节；学会分析较复杂的继电器-接触器控制电路；学会设计一般的继电器-接触器控制电路。6.1常用控制电器6.2继电器-接触器控制电路的组成6.3继电器-接触器控制的基本电路6.1.1电器的分类1.按动作性质分类（1）非自动电器：如刀开关、转换开关、行程开关等，没有动力机构，依靠人力或其他外力来接通或切断电路。（2）自动电器：如接触器、继电器、自动开关等，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，使工作电路接通或切断。6.1常用控制电器2.按用途分类（1）控制电器：如磁力启动器、接触器、继电器等。用来控制电动机的启动、反转、调速、制动等动作。（2）保护电器：如：熔断器、过电流继电器、热继电器等。用来保护电动机，使其安全运行，或者保护生产机械，使其不被损坏。（3）执行电器：如：电磁离合器、电磁夹具等。用来操纵、带动生产机械、支撑与保持机械装置在固定位置上。特点：有明显的断开点；作电源开关。选择：根据电源电压种类，电动机容量，所需极数来选择。1.刀开关Q（QG）6.1.2非自动控制电器一般用于不频繁操作的低压电路中，用作接通和切断电源。有时也用来控制小容量电动机的直接起动与停机。一般与熔断器串联使用，以便在短路或过负荷时熔断器熔断而自动切断电路。刀开关具有断弧刀片的刀开关结构1—主刀极2—刀夹座3—断弧刀片4—快断刀极弹簧5—底座6—接线端子特点：占地面积小，在机床上应用广，作电源开关。选择：同刀开关。倒顺开关触点开合表实质上是一种刀开关。主要作为电源引入开关，也可用来直接控制小容量异步电机非频繁起、停控制。较刀开关更灵巧方便，除通断外，还有转换功能。2.转换开关（QB）转换开关手控电器的通性：每小时的关合次数有限；操作较笨重、工作不太安全；保护性能差，例如，当电网电压突然消失时，因为这些开关不能自动复原，故它不能自动把电动机从电源切断，如果不另加保护设备则可能发生意外。6.1.3自动控制电器接触器是一种在电磁力的作用下，能够自动地接通或断开带有负载的主电路（如电动机）的自动控制电器。是继电器-接触器控制系统中最重要和常用的元件之一。当线圈通电时，静铁心被磁化，并把动铁心（衔铁）吸上，带动转轴使触头闭合，从而接通电路。当线圈断电时，过程与上述相反，使电路断开。1.接触器1）交流接触器(1)触点要求：•接通时导电性能良好•不跳动（振动）•噪音小•不过热•断开时电弧小接触器中除了主触头外，还有辅助（联锁）触头，用来闭合或断开辅助（控制）电路(2)灭弧装置当触头断开大电流时，在动、静触头间产生强烈电弧，会烧坏触头，并使切断时间拉长，为使接触器可靠工作，必须使电弧迅速熄灭，故要采用灭弧装置。•灭弧方法：电动力灭弧、磁吹灭弧、纵缝灭弧、栅片灭弧(3)铁芯（磁路）短路环结构铁芯吸力的变化（4）线圈交流线圈的匝数较少，纯电阻小，因此，在接通电路的瞬间，由于铁心气隙大，电抗小，电流可达到15倍的工作电流，所以，交流接触器不适合在极频繁启停的条件下工作。特别注意：不要把交流接触器的线圈接在直流电源上，否则将因电阻小而流过很大的电流使线圈烧坏。电气图形符号文字符号KMKM交流接触器2）直流接触器直流接触器的铁心与交流接触器不同，它没有涡流的存在，因此一般用软钢或工程纯铁制成圆形。由于直流接触器的吸引线圈通以直流，所以，没有冲击的启动电流。也不会产生铁心猛烈撞击现象，因而它的寿命长，适用于频繁启动、制动的场合。直流接触器2.继电器继电器：用于信号传递的电器，根据不同的输入信号达到不同的控制目的。是一种根据某种输入信号的变化，接通或断开控制电路，实现控制目的的自动控制电器。按反应信号的种类分：电流、电压、速度、压力、热继电器等按动作时间分：瞬时动作和延时动作继电器等按作用原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、机械式等应用最广（90％以上继电器为电磁式）3、中间继电器1、电流继电器2、电压继电器1)电流继电器：根据电流信号而动作，具有保护作用，一般串于电路中。当电流小于某值时，衔铁释放。用于电流过小时切断电路。欠电流继电器IKA当电流大于某值时，衔铁吸合。用于电流过大时切断电路。IKA过电流继电器2）电压继电器：根据电压信号而动作，具有保护作用。一般并于电路中。欠电压继电器UKV当电压小于某值时，衔铁释放。用于电压过小时切断电路。过电压继电器UKV当电压大于某值时，衔铁吸合。用于电压过大时切断电路。3)中间继电器本质上是电压继电器，但还具有触头多，触头承受电流大（5－10A）、动作灵敏（动作时间小于0.05S）KMJZ7－44:中间继电器吸引线圈起动功率：75VA吸引线圈吸持功率：12VA用途：用作中间传递信号。用作同时控制多条线路。JZ7系列中间继电器适用于交流50Hz，电压至380V及直流电压220V的控制电器中，用来控制各种电磁线圈，以使讯号得到放大，或将讯号同时传给数个有关的控制元件。4）热继电器热继电器是对电动机进行过载保护的一种常用电器，它是根据电流的热效应原理工作的。发热元件动断触点符号：热继电器的发热元件直接串联在被保护的电动机主回路中，动断触点与控制电机的接触器线圈串联。热元件的额定电流指热元件能够长期通过而不致于引起热继电器动作的最大电流值。（有一定的整定范围，如IN=5A,整定范围3.2-5A)。同一种热继电器有多种规模的热元件系列。热元件的额定电流与电动机的额定电流相等时，继电器能准确地反映电动机发热。热继电器电流与动作时间的关系曲线tI/In1热继电器的主要参数：使用热继电器时注意几个问题：应采用适当的发热元件。热继电器不能作短路保护。用热继电器保护三相异步电动机时，至少要有两相接热元件。注意热继电器所处的周围环境温度，应保证它与电动机有相同的散热条件。JR36JR28JR20热继电器6.1.4主令电器主要用来切换控制电路。有的由操作人员操纵；有的由生产机械的运动部件操纵。分为按钮、行程开关等。是一种专门发号施令的电器，用以接通或断开控制回路中的电流。按下按钮帽，动合触头闭合而动断触头断开，从而同时控制了两条电路；松开按钮帽，则在弹簧的作用下使触头恢复原位。1.按钮SBLA2、LA4系列按钮开关LA19系列按钮开关LA18系列按钮开关主令控制器与万能转换开关（凸轮开关）主令控制器与万能转换开关广泛应用在控制线路中，以满足需要多联锁的电力拖动系统的要求，实现转换线路的控制。主令控制器的文字符号是SL。主令控制器符号表图形符号触点断合表万能转换开关作业：6.1、6.3、6.5、6.71.熔断器：6.1.5其他常用控制电器俗称保险盒，是进行短路保护的电器。串入主回路。当电路发生短路或严重过载时，熔体（保险丝）能自动迅速熔断，从而切断线路，保护电路及用电设备不致损坏。熔断特性：熔断时间与通过熔体之间电流的关系熔断器的选择：根据线路的工作电压和额定电流。一般电路、直流电动机和绕线异步电动机的保护，按额定电流选择。对笼型异步电动机按启动电流的1/K（K=1.6~2.5）来选择。分类：插入式、密封管式、螺旋式FU符号2.自动空气断路器（自动开关）（QF）既具有熔断器能直接断开主回路的特点，又具有过电流继电器动作准确性高、容易复位、不会造成单项运行的优点。不仅具有作为短路保护的过流脱扣器，而且具有作为长期过载保护的热脱扣器，还有失压保护，在自动化程度和工作特性要求较高的系统中，是一种很好的保护电器。2.一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。1.一旦发生过载或短路时,过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。自动空气断路器3.时间继电器(定时器)是按一定时间要求来延时接通或延时断开被控制电路的控制电器，用以协调和控制生产机械的各种动作。（0.05s几十小时）时间继电器断电延时型时间继电器通电延时型时间继电器在交流电路中常采用空气式时间继电器，它是利用空气阻尼作用而达到动作延时的目的。a.通电延时型时间继电器动作特点：线圈通电触点延时动作--常开触点延时闭合常闭触点延时断开线圈断电触点立即复位--常开触点立即断开常闭触点立即闭合通电延时型时间继电器文字符号:KT线圈延时闭合的常开触点：通电延时闭合，断电立即断开;延时打开的常闭触点：通电延时断开，断电立即闭合。注意:除了延时触点外，时间继电器中还有瞬时触点（开关）：线圈得电触点立即动作。通电延时型时间继电器图形符号:b.断电延时型时间继电器动作特点：线圈断电触点延时复位--常开触点延时断开常闭触点延时闭合线圈通电触点立即动作--常开触点立即闭合常闭触点立即断开断电延时型时间继电器的文字符号：KT延时打开的动合触点：通电立即闭合，断电延时断开;延时闭合的动断触点：通电立即断开，断电延时闭合。断电延时型时间继电器的图形符号：线圈也有瞬时开关：线圈得电触点立即动作优点：（1）延时范围大。0.4~180s，可以平滑调节。（2）通用性强。（3）结构简单，价格便宜。缺点：准确度低，延时误差不大于20%。空气式时间继电器的特点4.行程开关常开触点（NO）常闭触点（NC）复合触点符号：ST位置控制开关，是利用运动部件的撞击来闭合和切断控制电路，从而实现工作机械的运动行程控制。有按钮式，滑轮式，电子式几种。常开触点常闭触点运动部件按钮式行程开关结构示意图闭合断开行程开关的作用：作行程限制及终点保护滑轮式行程开关基本结构:如图由滑轮、传动杠杆、内部的微动开关等部件组成。动作原理：当运动部件与滑轮相撞时，压下滚轮，并经传动杠杆把内部的传动开关快速换接，发出触点通断的信号。特点：滑轮式行程开关的不断工作是依靠两个方向的运动部件来回撞击实现的。由于它带有瞬时运动机构，使触点切换快速。接近开关5.速度继电器继电器的轴与需控制的电动机轴相连，继电器轴上装有转子，是一块永久磁铁，定子圆环内有绕组，当轴旋转时，永久磁铁旋转，相当于一个永久磁场在空间旋转在绕组中产生感应电势，产生力作用于拉杆（定子）上，触点动作，当转轴接近停止时，弹簧使其拉杆复位，触点复位。速度继电器是一种以转速为输入量的非电信号检测电器，它能在被测转速升或降至某一预定设定的动作时输出开关信号，该电器可用在粮食，化工，纺织，电力，水泥及重型机械等行业中做转速监测，控制和保护之用。速度继电器作业：6.11、6.12