第10章 继电接触器控制系统

第10章继电接触器控制系统10.1常用控制电器10.2鼠笼式电动机直接起动控制电路10.3鼠笼式电动机正反转控制电路10.4行程控制10.5时间控制10.6综合控制电路举例返回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。本章要求：利用继电器、接触器实现对电动机等生产设备的控制和保护的控制系统，称为继电接触器控制系统。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。控制电器手动电器自动电器刀闸开关组合开关按钮……接触器继电器行程开关……10.1常用控制电器一、刀闸开关控制对象：380V，5.5kW以下小电机考虑到电机较大的起动电流，刀闸的额定电流值应如下选择：（3~5)*异步电机额定电流电路符号Q电源引入开关二、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。(a)外形图常闭触点常开触点二、按钮常开(动合)按钮电路符号SB复合按钮：常开按钮和常闭按钮做在一起。常闭(动断)按钮电路符号SB接通或断开控制电路电路符号SB复位弹簧支柱连杆常闭静触点桥式动触点常开静触点外壳4SBSBSB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1234123按钮帽三、交流接触器用来接通或断开电动机或其他设备的主电路构成:电磁铁和触点，触点又可分为主触点和辅助触点。(a)外形(b)结构~~~线圈铁芯衔铁主触点弹簧辅助触点M3~电机动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源1.交流接触器线圈2.接触器主触点－－用于主电路流过的电流大，需加灭弧装置3.接触器辅助触点－－用于控制电路流过的电流小，无需加灭弧装置接触器的符号KM常开常闭KMKMKM四、继电器主要区别：接触器的主触点可以通过大电流；继电器的触点只能通过小电流。继电器只能用来传递信号或用于控制电路中。中间继电器电压继电器电流继电器时间继电器（具有延时功能）热继电器（做过载保护）…...继电器类型：继电器和接触器的工作原理一样。中间继电器触点容量小，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。符号：KA线圈常开触点常闭触点KAKA用于电动机的过载保护。热继电器外形与结构(a)外形(b)结构五、热继电器发热元件功能：过载保护1.结构：I常闭触头双金属片2.工作原理：发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触点断开。扣板五、热继电器3.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点FRFR符号：FU用于短路保护。常用的熔断器有：插入式熔断器；螺旋式熔断器；管式熔断器；六、熔断器六、熔断器熔体额定电流的选择：FIstFII21~6.113.频繁起动的电机stFII31~5.21异步电机的起动电流Ist=(5~7)额定电流2.一般电机LFII（稍大）1.无冲击电流的场合（如电灯、电炉）可实现短路、过载、失压保护。锁钩主触点过流脱扣器欠压脱扣器释放衔铁连杆装置释放弹簧七、自动空气断路器（自动开关）工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。一、异步机的直接起动（1）M3~ABCKMFUQB'C'KMSB动作过程主触点（KM）断开按钮松开线圈（KM）断电电机停转。主触点（KM）闭合按下按钮（SB）线圈（KM）通电电机转动；控制电路主电路10.2笼型电动机直接起动的控制线路二、异步机的直接起动（2）KM自锁自锁的作用按下SB2，线圈（KM）通电，电机起动；同时，辅助触点（KM）闭合，即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机连续运转。KMSB2C'M3~ABCKMFUQB'SB1起动按钮停车按钮KMSB1KMSB2FRM3~ABCKMFUQFR电流成回路，只接两相即可三、异步机的直接起动（3）发热元件热继电器触点甲、乙两地同时控制一台电机方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联乙地甲地四、多地点控制KMSB1甲SB2甲KMSB1乙SB2乙FRQSFRM3~ABCKMFU方法一：用复合按钮。SB3：点动SB2：连续运行控制关系该电路缺点：动作不够可靠。主电路KMSB1KMSB2FRSB3控制电路五、点动+连续运行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五、点动+连续运行KMSB2FRKMSB1~SB3先断开后闭合断开断电松开SB3五、点动+连续运行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五、点动+连续运行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失压保护：采用继电器、接触器控制短路保护：加熔断器过载保护：加热继电器六、保护措施1、保护类型3、短路保护当发生短路时为防止损坏电动机和电器设备，故要求迅速、可靠切断电源。2、失压（零压）保护零压保护就是当电源暂时断电或电压严重下降时，电动机即自动从电源切除。M3~ABCKMFUQSKMSB1KMSB2控制电路采用继电器、接触器控制后：（1）电源电压85%时，接触器触点自动断开；（2）在电源停电后突然再来电时，可避免电机自动起动而意外事故（如伤人等)。主电路KMKMSB2C'M3~ABCKMFUQB'SB1原理图FRFR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。熔断器FU交流接触器KM组合开关Q按扭SBSB1SB235热继电器FRM3～421结构图笼型电动机直接起动的控制线路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。七、画图要求4.所有电器的触点均表示在起始情况下的位置，即在没有通电或没有发生机械动作时的位置；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：(1)使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准确可靠（4）必须保证每个继电器、接触器线圈的额定电压，两个继电器或接触器线圈只能并联不能串联。（2）控制电路和主电路要清楚地分开设计和阅读；（3）控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而右的顺序进行设计或阅读；KMSB1KMSB2(a)答：不能。按下起动按钮SB2，线圈KM通电，常开触点KM闭合，其不仅将线圈KM短路，同时也将控制电路的电源短路。思考1(b)KMSB1KMSB2答：能起动，但不能停止。按下起动按钮SB2，线圈KM通电，电动机起动，同时常开触点闭合，同时停止按钮SB1被短路，即使按下SB1，线圈KM也不会失电，因此无法停止。10.3正反转控制电路一、基本正反转控制M3~ABCFUQFRKMR1.基本原理2.基本要求KMF对调任意两根电源的进线端。必须保证两个交流接触器不能同时工作KMFKMFSB1SBFFRM3~ABCKMFFUQFRKMRKMRKMRSBR操作过程：SBF正转SBR反转停车SB13.动作过程缺点？？二、加互锁的电机正反转控制互锁作用：正转时，SBR不起作用；反转时，SBF不起作用。从而避免两交流接触器同时工作造成主回路短路的事故。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRM3~ABCKMFFUQSFRKMRSBR互锁缺点？？KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR三、双重互锁的电机正反转控制KMRM3~ABCKMFFUQSFR电器互锁机械互锁双保险机械互锁（复合按钮）电器互锁（互锁触点）一、行程开关（限位开关）用作自动往复控制或限位保护等。结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。常开（动合）触点电路符号ST常闭（动断）触点电路符号ST10.4行程控制未撞击撞击KMRM3~ABCKMFFUQFR二、行程控制控制电动机正反转，实现终端保护、自动循环、制动等各项要求行程控制电路（1）控制回路KMFFRSB1KMFSB2STAKMRKMRSB3STBKMRKMF限位开关正程限位开关STASTB逆程至右极端位置撞开STA动作过程SB2正向运行电机停车反向运行？？KMRSTaFRKMFSB1KMFSBFKMRSBRKMFKMRSTb行程控制(2)--自动往复运动控制电路限位开关采用复合式开关。正向运行停车的同时，自动起动反向运行；反之亦然。关键措施:时间继电器钟表式空气式电子式数字式10.5时间控制一、时间继电器阻容式线圈通电或断电起，经过一段时间延时后才动作的继电器，适用于定时控制。通电延时的空气式时间继电器结构示意图常开触点延时闭合常闭触点延时打开微动开关2微动开关1常开触点常闭触点线圈通电衔铁向下吸合连杆动作触点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断电延时的空气式时间继电器结构示意图常开延时断开常闭延时闭合常开触点常闭触点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。时间继电器触点类型断电式常闭断电后延时闭合常开断电后延时断开通电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KMFUQFR电机绕组A'xB'yC'zKM-YA'B'C'XYZYZB'YXC'A'KM-二、定时控制主电路电机的Y－起动KM-Y闭合，电机接成Y形；KM-闭合，电机接成形。KMFUQSFR电机A'xB'yC'zKM-YKM-KM-KTKTKM-YKM-YKM-KM-KTKM-KMSB1SB2KMY－起动控制电路FR主电路接通电源延时KTKM-KM-YY转换完成SB2KMKTKM-YKM-KM2KM3KM1KM2KTKM3KM1SB1SB2KTY－起动控制电路FRKM1KTKM2KM1SB1SB2FRKM1KTKM2KM2KM2KT顺序控制电路：M1起动后，M2延时起动。SB2KM1KTKM2延时KM2M1起动KTM2起动控制电路KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KT实现M1起动后M2延时起动的顺序控制，用以下电路可不可以？SB2KM1KTKM2延时KM2M1起动M2起动不可以！继电器、接触器的线圈有各自的额定值，线圈不能串联。返回不可以!两电机各自要有独立的电源；这样接，主触点（KM1）的负荷过重。M3~KM1FRKM2FRM3~KM2KM1SB2KM2KM1SB3SB1主电路控制电路这样实现顺序控制可不可以?例：运料小车的控制设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求：1.小车启动后，前进到A地。然后做以下往复运动：到A地后停2分钟等待装料，然后自动走向B。到B地后停2分钟等待卸料，然后自动走向A。2.有过载和短路保护。3.小车可停在任意位置。正程逆程电机BA10.6综合控制电路举例控制回路KMFFRKMRSB1KMFSBFSTASBRSTBKMRKMRKMF限位开关控制电路M3~ABCKMFFUQSFRKMRSTa、STb为A、B两端的限位开关KTa、KTb为两个时间继电器主回路KMFFRKMRSBFSB1KMFSTaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR该电路的问题：小车在两极端位置时，不能停车。动作过程SBFKMF小车正向运行KMFKMFFRKMRSBFSB1STaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFST