继电器-接触器控制系统

第八章继电器-接触器控制系统本章要求：熟悉常用控制电器的工作原理、作用、符号（文字和图形）。掌握继电器-接触器控制线路中基本控制环节的构成和工作原理。三相异步电机的常用控制电路。第一节常用控制电器一、手动电器1、刀开关刀开关又称闸刀。一般用于不经常切断与闭合的电路中；文字符号：Q图形符号：Q2、组合开关由分别装在数层绝缘体内的动静触头组合而成，所以称为组合开关。HZ10系列组合开关适用于交流50Hz380V以下或直流220V以下的电路中，作为电源引入开关，或作为控制5.5KW以下小容量电动机的直接启动，也可作为机床照明电路的控制开关。文字符号：QB图形符号：QB（a）外形（b）符号（c)结构HZ10系列转换开关3、按钮是一种以短时接通或分断小电流电路的电器，它不直接去控制主电电路的通断，而在控制电路中发出“指令”去控制接触器、继电器等电器，再由它们去控制主电路。接触头的结构：停止按钮、起动按钮、复合按钮文字符号：SB图形符号：SBSB常闭触头常开触头复合触头控制按钮4、行程开关行程开关是实现行程控制的小电流电路的主令电器，它不直接去控制主电电路的通断，而在利用生产机械运动部件的碰撞来发出“指令”去控制接触器、继电器等电器，再由它们去控制主电路。行程开关的结构：触头系统、操作机构、外壳。文字符号：SQ图形符号：SQSQSQ常闭触头常开触头复合触头单轮式双轮式接近开关二、保护电器保护电器的作用：当电路发生故障危及电动机和电器设备安全时，能自动及时地切断电源。1、熔断器：主要由熔体和安装熔体的熔管（或座）两部分组成。熔断器是配电线路及电动机控制电路中用作过载和短路保护的电器。三个参数：额定工作电压、额定电流、断流能力。螺旋式熔断器，在装接时，用电设备的连接线接到连接金属螺纹壳的上接线端，电源线接到瓷座座板的下接线端，这样在更换熔芯时，旋出瓷帽后螺纹壳上不会带电，保证了安全。分类：瓷插式、螺旋式、无填料封闭管式、有填料封闭管式文字符号：FU图形符号：FU瓷插式熔断器螺旋式熔断器有填料式熔断器无填料密封式熔断器快速熔断器自恢复熔断器2、热继电器若电动机过载时间过长或电流过大，使绕组温升超过允许值，将会损坏绕组的绝缘，缩短电动机的使用年限，严重时甚至会使电动机绕组烧毁。因此，要采用热继电器作为电动机的过载保护。工作原理：当电动机过载时，过载电流通过串联在定子电路中的电阻丝使之发热过量，双金属片受热膨胀，推动传动机构，使触头动作，切断控制回路，使接触器线圈断电，主触头分断，电动机便脱离电源受到保护。组成：热元件、触头、动作机构、复位按钮、整定电流装置。文字符号：FR图形符号：FRFR热元件常闭触头a）外形b）结构图1-电流整定装置2-主电路接线柱3-复位按钮4-常闭触头5-动作机构6-热元件31-常闭触头接线柱32-公共动触头接线柱33-常开触头接线柱双金属片式热继电器1-1.接线端子2-主双金属片3-热元件4-推动导板5-补偿双金属片6-常闭触头7-常开触头8-复位调节螺钉9-动触头110-复位按钮11-偏心轮12-支撑件13-弹簧双金属片式热继电器原理示意图双金属片式热继电器原理动画三、交流接触器是一种遥控电器，在机床电气自动控制中用它频繁地接通和切断交流电路，具有低电压释放保护性能，控制容量大，能远距离控制等优点。组成：电磁系统、触头系统、灭弧系统。工作原理：当电磁线圈通入电流，铁心中产生交流变磁通动铁芯吸合，带动触头系统动作，自动复位。文字符号：KM图形符号：线圈主触头常开辅助触头常闭辅助触头工作原理常见交流接触器：CJX1系列交流接触器CJX2系列交流接触器常见直流接触器：CZO系列直流接触器CJT1系列交流接触器注：电器元件的各部分，在外观上看是一个整体，但电气原理图中同一电器的各部分是分散的，分散的各部分都用相同的文字符号表示。用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。工作原理：与交流接触器基本相同。直流接触器四、其他继电器1、电流继电器特点：线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。分类：过电流继电器、欠电流继电器过流电流继电器欠流电流继电器1.底座2.反力弹簧3、4.调节螺钉5.非磁性垫片6.衔铁7.铁芯8.极靴9.电磁线圈10.触点系统电磁式继电器结构图1.底座2.反力弹簧3、4.调节螺钉5.非磁性垫片6.衔铁7.铁芯8.极靴9.电磁线圈10.触点系统电磁式继电器结构图欠电流继电器KAIKAKA过电流继电器IKAKAKA特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细分类：过电压继电器和欠电压继电器结构原理：与电流继电器类似欠电压继电器KAUKAKA过电压继电器UKAKAKA2、电压继电器中间继电器实质上是一种电压继电器，结构和工作原理与接触器相同。但它的触点数量较多，在电路中主要是扩展触点的数量。另外其触头的额定电流较大。3、中间继电器空气阻尼时间继电器空气阻尼时间继电器作用：按整定时间长短通断电路分类：按构成原理分：电磁式电动式空气阻尼式晶体管式数字式按延时方式分：通电延时型断电延时型4、时间继电器原理(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(a)线圈一般符号(b)通电延时线圈(c)断电延时线圈(d)通电延时闭合动合（常开）触点(e)通电延时断开动断（常闭）触点（f）断电延时断开动合（常开）触点（g）断电延时闭合动断（常闭）触点（h）瞬动触点符号作用：根据速度的大小通断电路结构：定子、转子和触头原理：与异步电动机类似参数：动作转速：120rpm复位转速：100rpm5、速度继电器定子---由硅钢片迭成笼型空心圆环套在转子上，装有鼠笼型短路绕组。符号转子---圆柱形永久磁铁，与电动机同轴连接。压力继电器光电继电器温度继电器其它继电器功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。特点：操作安全，分断能力较高。分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式）结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。五、低压断路器万能式低压断路器结构图1.天弧罩2.开关本体3.抽屉座4.合闸按钮5.分闸按钮6.智能脱扣器7.摇匀柄插入位置8.连接/试验/分离指示1.天弧罩2.开关本体3.抽屉座4.合闸按钮5.分闸按钮6.智能脱扣器7.摇匀柄插入位置8.连接/试验/分离指示12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮工作原理12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮线路短路或严重过载保护12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮远距离跳闸，对电路不起保护作用12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮线路过载保护12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮电动机的失压保护第二节常用基本控制线路一、继电接触控制线路图1、电气控制系统继电器接触器控制系统是由继电器、接触器、电动机及其他电器元件，按照一定的要求和方式连接起来，实现电器的自动控制系统。为了表达电器控制系统的结构、原理，同时也为了便于安装、调整、使用和维修，需将各电器元件及其联结用一定的图形表示出来，即电气原理图。2、电器元件的图形符号和文字符号国家标准规定3、电气原理图组成：1)、电源电路由电源保护电器和开关组成，画成水平线。2)、主电路它是作用于被控对象的电路，它直接输出功率，能通过较大电流，主电路与电源电路垂直，画在原理图的左边。电源——电机3)、控制电路由它实现对被控对象的控制，具有逻辑、记忆、顺序动作等作用，应垂直地画在两条电源水平线之间。控制接触器线圈4)、辅助电路：由变压器、整流电源、照明灯、信号灯等低压电路组成。4、电气安装接线图用来安装电器设备和电器元件进行配线和检修故障的。基本逻辑电路：“与”逻辑电路：几个常开触头与线圈串联。如图：SB1SB2KM“非”逻辑电路：SB1SB2ＫＭSB1KM1KM2KM1“或”逻辑电路：几个常开触头并联、常闭触头串联后与线圈串联。二、三相异步电动机常用控制线路1、电动机的点动控制：QFUKMM~3UVWSBKMFU1工作原理：启动：按下SB→KM线圈得电→KM主触头闭合→电动机运转停止：松开SB→KM线圈失电→KM主触头断开→电动机停止所谓点动，即按下按钮时电动机转动工作，手松开按钮时电动机停转。2、电动机的长动控制：QFUKMM~3UVWFRSB1KMKMFRSB2工作原理：启动：按下SB2→KM线圈得电→KM主触头闭合、KM自锁触头闭合→电动机运转停止：按下SB1→KM线圈失电→KM主触头断开、KM自锁触头断开→电动机停止3、多地控制有些生产机械，为了操作方便，需要在多处控制同一台电动机。SB1SB2SB3SB4KMKM按下SB3、SB4，KM都得电，按下SB1、SB2，KM都失电。多个停止按钮串联，多个启动按钮并联，就可以实现多处控制同一台电动机。4、顺序控制有些生产机械，各个部件要按一定的顺序工作。如：铣床，只有主轴旋转后，工作台才可以移动。就要求各个电动机按顺序启动。SB1SB2SB3KM1KM2KM2KM15、电动机正反转控制1）、正-停-反转控制：QFUKM1M~3UVWFRKM2KM2KM1SB1KM1FRSB2SB3KM22）、接触器联锁正反转控制：KM2KM1SB1KM1FRSB2SB3KM2KM2KM1QKM1M~3UVWFRKM2FU3）、按钮联锁正反转控制：KM2KM1SB1KM1FRSB2SB3KM2SB3SB2QKM1M~3UVWFRKM2FU4）、按钮、接触器双重联锁正反转控制QFUKM1M~3UVWFRKM2KM2KM1SB1KM1FRSB2SB3KM2SB3SB2KM2KM1作业：设计一机床主轴、润滑油泵电动机控制线路（主电路、控制电路）。要求1、油泵电动机M2启动后，主轴电动机M1才能启动；2、主轴电动机M1可以直接正反转（双重联锁）；3、两电动机都有短路和过载保护。Q2FU2KM3M~3UVWFR2Q1KM1M~3UVWFR1KM2FU1SB2KM1SB1KM1FR1SB3KM2SB3SB2KM2KM1KM2KM3SB5SB4KM3FR2主轴电机油泵电机