08低压电器及继电接触器控制

第八章低压电器及继电接触控制低压电器配电电器控制电器开关熔断器……接触器继电器起动器……中间继电器热继电器时间继电器……§1低压电器简述现代低压电器的发展趋势——高性能、小型化、电子化、智能化、模块化、组合化、多功能化以及可通信功能。现代低压电器的特点：（1）低压电器产品中装有微处理器（2）低压电器带有通信接口，能与现场总线连接；（3）采用标准化结构，具有互换性，内部可更换部件采用模块化结构（4）保护功能齐全（5）外部故障记录显示（6）参数测量显示（7）内部故障自诊断（8）能进行双向通信胶盖开关是一种最常用的简易开关，可用于照明电路的通断，也可用于不频繁地手动操作小型电动机（功率在5.5kW及以下）。胶盖开关§2常用低压电器刀片刀座熔丝上下胶木盖瓷底座铁壳开关可手动不频繁地通断电路或作为线路末端的短路保护之用。由于铁壳开关具有全封闭的可开合的外壳，所以可用于有粉尘的场所。铁壳开关的壳盖打开时不能合闸，而合闸时壳盖不能打开，比较安全。铁壳灭弧罩刀座刀片操作手柄熔断器铁壳开关组合开关M3～3～组合开关又称转换开关，它有三对静触点和三个动触片，通过手柄转动绝缘转轴，即可转动装在转轴上的三个动触片，从而使电路接通或断开。组合开关可以直接用来控制小容量电动机的起停；对于较大容量的电动机，不能带负载操作。自动空气开关113～13245678910负载1、3、11——拉力弹簧，2——锁扣，4、8、10——顶杆，5、9——电磁铁，6——发热元件，7——双金属片。自动空气开关又称低压断路器，是重要的配电电器。除具有全负荷分断能力外，还具有短路、过载、欠压或失压等保护功能，并具有很好的灭弧能力。常用作配电箱中的总开关或分路开关。在建筑工程中是应用最广泛的一种电器设备。按钮按钮用来接通或断开控制电路，从而控制电动机或其它电气设备的运行。有的按钮只有一个常开触点；有的按钮只有一个常闭触点；有一种复合按钮，其中有一个常开触点，一个常闭触点，两个触点是互相联动的。按钮还有其它情况。按钮中通过的电流较小，额定电流在5A以下。交流接触器3～静铁芯动铁芯主触点辅助触点M3~吸引线圈继电器电压继电器电流继电器中间继电器热继电器时间继电器…...继电器中间继电器的工作原理与接触器相同，只是用途有所不同。接触器主要用来接通或断开主电路，中间继电器则主要用在控制电路中，用来扩大辅助触点的数目。发热元件I常闭触头双金属片扣板热继电器热继电器是用于电动机的过载保护。由于热惯性，热继电器不能用作短路保护，这一点正合乎控制的要求，在电动机启动或短时过载时，热继电器不会动作，避免了不必要的停车。如果要热继电器复位，可按复位按钮，有的热继电器可以自动复位。延时动作触点瞬时动作触点活塞及活塞杆铁芯及线圈时间继电器§3三相异步电动机直接启动的控制电路1启动合上QS，为启动作准备按下SB2KM的线圈通电KM的主触点、辅助触点都闭合电动机启动。KM的辅助触点也称自锁触点，其作用是，即使SB2打开，也可使KM的线圈继续通电，这种作用称自锁。2停车要使电动机停车，按下SB1即可。热继电器FR启动按钮SB2交流接触器KMM3~3～停车按钮SB1组合开关QS熔断器FU热继电器FR交流接触器KMM3~3～熔断器FU启动按钮SB2停车按钮SB1组合开关QS热继电器FR交流接触器KMM3~3～熔断器FU启动按钮SB2停车按钮SB1组合开关QS热继电器FR交流接触器KMM3~3～熔断器FU启动按钮SB2停车按钮SB1组合开关QS热继电器FR交流接触器KMM3~3～熔断器FU启动按钮SB2停车按钮SB1组合开关QS热继电器FR交流接触器KMM3~3～熔断器FU启动按钮SB2停车按钮SB1组合开关QS3保护3.1短路保护：起短路保护的电器是熔断器。当电路短路时，熔断器熔断，电动机立即停车。3.2过载保护：起过载保护的电器是热继电器。当过载时，热继电器的热元件发热，其常闭触点断开，电动机也停车。重新启动时，热继电器的常闭触点应复位。热继电器可以是三个热元件，也可以是两个热元件，但不能只是一个热元件。否则单相短路时，不能起到过载保护作用。3.3欠压或失压保护：当欠压或失压时，交流接触器的动铁芯释放，其主触点、辅助触点都断开，电动机即停车。当电源电压恢复时，如不按启动按钮，电动机不能自行启动。这一点较之用刀开关或组合开关直接启动电动机安全。热继电器FR交流接触器KMM3~3～熔断器FU启动按钮SB2停车按钮SB1×××组合开关QS上述电路分主电路和控制电路两部分：主电路：三相电源QSFUKM主触点FR热元件电动机控制电路：电源SB1SB2KM线圈FR常闭触点电源KM辅助触点上述电路中，各控制电器按其实际位置画出，属于同一控制电器的各元件集中在一起，这样的图称为控制线路的结构图。结构图的优点是比较容易识别电器，便于安装和检修；缺点是当线路比较复杂和使用电器较多时，线路不容易看清楚。为了读图和分析研究的方便，也为了设计的方便，控制电路常根据其工作原理画出，称为原理图。画原理图时，应遵循几个原则：（1）主电路和控制电路分开画。（2）同一电器的各元件按其作用分别画在主电路和控制电路中，并严格按照国标规定的图形符号和文字符号表示。（3）所有电器的触点都按最初未动作时的状态画出。（4）接触器或继电器的线圈只能并联，不能串联。（5）主电路用较粗的线条画在左侧或上方；控制电路用较细的线条画在右侧或下方。控制电路中各元件应按自上而下，自左而右的动作顺序排列，这样的图又称梯形图。三相异步电动机直接启动的控制电路原理图由于有自锁触点，所以可以连续运行。M3~ABCQSFRFRKMFUKMSB2SB1KMM3~ABCQSFRFRKMFUSB2SB1KM没有自锁触点，可以实现点动控制。一台电动机点动+连续运行的控制电路。M3~ABCQSFRKMFUFRKASB3KASB1KASB2KM~§4三相异步电动机正反转的控制电路在生产上往往要求运动部件向两个相反方向运动。例如机床工作台的前进与后退；起重机的提升与下降等，这时就需要电动机的正反转。为了实现电动机的正反转，只要对调电动机电源相序即可。在控制电路中，则需要两个交流接触器。在电动机正反转的控制电流中，两个交流接触器不能同时工作，否则将发生电源短接。为了防止两个交流接触器同时工作，在控制电路中使用了互锁触点起互锁作用。FRSB1M3~ABCQSFRKMFFUSBFSBRKMFKMFKMRKMRKMFKMRKMR互锁触点上述电路有个缺点，就是在电动机正转过程中若需要反转，必须先按下停车按钮SB1，让互锁触点KMF闭合后，再按下反转启动按钮SBR，电动机才反转。为了解决这个问题，常采用复合按钮以实现机械互锁。这时在电动机正转过程中若需要反转，直接按下反转启动按钮SBR即可；同样，在反转过程中若需要正转，直接按下正转启动按钮SBF即可。FRSB1M3~ABCQSFRKMFFUSBFSBRKMFKMRKMFKMRKMFKMRKMR机械互锁§5三相异步电动机Y-换接启动的控制电路1启动合上QS，为启动作准备2停车要使电动机停车，按下SB1即可。按下SB2KM1通电KMY通电KT通电KM断电KMY断电KM通电KT断电延时（Y接启动）（接运行）FRSB2SB1KM1M3~ABCQSFRFUKMKTKMYKM1KMKTKTKMKMYKMYKMKM1U1V1W1U2V2W2§6行程开关及行程控制1行程开关1——滚轮2——接杆3——凸轮，4——复位弹簧5——触点6——推杆行程开关又称限位开关，它有一个或几个常开触点或常闭触点，当机械部件所带动的挡块撞动行程开关的滚轮时，则行程开关动作，其常开触点闭合，常闭触点打开。2行程控制在生产上常需要使机械部件作上下或左右往返运动，这可以通过行程开关控制电动机的正反转来实现，这就是行程控制。STASTB正程逆程FRSB1SBFSBRKMFKMRKMFKMRKMFKMRSTASTBM3~ABCQSFRKMFFUKMRFRSB1SBFSBRKMFKMRKMFKMRKMFKMRSTASTBSTASTBM3~ABCQSFRKMFFU（皮带运输机的控制电路）皮带运输机通常采用多条皮带联合运行，以运送各种物料，几条皮带就需要几台电动机。假若是两条皮带，就需要两台电动机。为了防止运送物料在皮带上造成堵塞，对皮带运输机的要求是：启动时，要先启动第一条皮带，后启动第二条皮带；停止时，先停第二条皮带，再停第一条皮带。所以，皮带运输机的控制，实际上是顺序控制。M1M2第一条皮带第二条皮带§7三相异步电动机的顺序控制ABCQSM13~FR1KM1FU1M23~FR2KM2FU2SB1SB2SB4KM1KM2KM1FR1FR2KM2KM2SB3KM1附录：常用电机和电器符号（选自国标GB4728—85《电气标准规范汇编》）名称（文字符号）图形符号名称（文字符号）图形符号三相鼠笼式异步电动机（M）开关（Q）三相绕线式异步电动机（M）熔断器（FU）M3~M3~名称（文字符号）图形符号名称（文字符号）图形符号按钮（SB）常开触点接触器及继电器吸引线圈常闭触点交流接触器（KM）常开主触点热继电器（FR）热元件常开辅助触点常闭触点常闭辅助触点名称（文字符号）图形符号名称（文字符号）图形符号中间继电器（KA）常开触点时间继电器（KT）常开延时闭合常闭触点常闭延时断开行程开关（ST）常开触点常开延时断开常闭触点常闭延时闭合TheEnd