第10章电动机的继电器接触器控制

第10章电动机的继电接触器控制内容提要常用控制电器及其符号电动机的基本控制环节和保护环节电动机的基本控制原则本章重点与难点•常用低压电器的结构及工作原理•三相异步电动机的点动、连续控制、正反转控制、两地控制、行程控制和时间控制•短路、失压、过载保护及互锁10.1常用控制电器根据动作性质分为手动和自动两类手动电器：手动操作动作，如刀开关、组合开关、按钮等自动电器：依指令、信号或某个物理量变化自动动作。如：熔断器、时间继电器、热继电器等1.闸刀开关10.1.1常用控制电器组成：刀片（动触点）和刀座（静触点）和瓷质底座和胶木盖（灭弧）作用：电源开关以及不频繁起动的小容量电动机（5.5kW以下）注意：根据额定电压和电流选用；安装和使用时，不能平装或倒装；做隔离开关时，分闸时，先断开负荷开关，再断刀开关，合闸时相反；三相同时合闸……电路符号（图形和文字）2.组合开关组成：动触片和静触片以及手柄和胶木盒（灭弧）作用：实现电路的转换，又称转换开关，用在控制和测量系统中电路符号3～3.熔断器作用：串联于电路中，用于短路保护。电路符号FU熔体额定电流的选择：RNI11~1.62stRNII3.频繁起动的电机11~2.53RNstII2.一般电机RNNII（稍大）1.无冲击电流的场合（如电灯、电炉）安秒特性tIRN组成：熔体（熔丝或片）和绝缘。原则：电路正常工作时，熔体不熔断；发生短路故障时，立即熔断，熔断时间与电流有关,见安秒特性.4.控制按钮复合按钮：常开按钮和常闭按钮做在一起。常开(动合)按钮SB常闭(动断)按钮电路符号SB电路符号SB作用：接通或断开控制回路（小电流）组成：按钮帽、动静触点以及弹簧等注意：自动复位功能；动作的顺序~~~线圈铁芯衔铁主触头弹簧辅助触头M3~电机5.交流接触器动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源接触器有关符号：接触器主触头－－用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）接触器辅助触头－－用于控制电路（流过的电流小，无需加灭弧装置）接触器控制对象：电动机及其它电力负载接触器选择指标：额定工作电压、电流、触点数目等。KM接触器线圈KM常开常闭KMKM6.中间继电器中间继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器的主触头可以通过大电流，而继电器的触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。作用：弥补接触器辅助触点数量不足电路符号注意：选择中间继电器主要考虑其线圈电压和触点数量是否满足电路要求发热元件功能：作为电动机的过载保护结构：I常闭触头双金属片工作原理：电流热效应原理：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，常闭触头断开，切断控制回路，接触器线圈断电，主触点断开，电动机停止工作。扣板7.热继电器热继电器的符号串联在主电路中串联在控制电路中常闭触头FR发热元件FR注意：使用时调整热继电器的整定电流等于电动机的额定电流。这样当电动机额定运行时，热继电器不动作；当电动机过载，电流为整定电流的1.2倍时，热继电器将在20分钟内动作；当过载电流为整定电流的1.5倍时，热继电器在2分钟内动作热继电器不能用于短路保护，因为热惯性，短路电流再大，继电器也不会立即动作。8.自动空气断路器（自动开关）结构：过流脱扣器欠压脱扣器作用：能正常接通和断开电路，也能在过电流、短路和失电压（欠电压）等非正常情况下自动动作，起到对线路和电动机的短路和过载以及欠压保护等。电路符号电气原理图的绘制•标准：GB4728，GB7159•电气原理图绘制原则主电路：粗实线（强电流），左边或上方控制电路：细实线（弱电流），右边或下方基本按动作顺序：由上而下或自左至右电器状态：未受外力和未通电的原始状态注意：同一电器的不同部件可分开画，但应标注同一个文字符号；同一种电器有多个可用下标1、2、3等区分，如SB1,SB2……点动控制电动机的直接起动单相连续运转控制电机正反转控制多机顺序联锁控制多处控制10.2电动机的基本控制电路M3~ABCKMFUQB'C'KMSB1.点动控制动作过程触头（KM）打开按钮松开线圈（KM）断电电机停转。主触头（KM）闭合按下按钮（SB）线圈（KM）通电电机转动；控制电路主电路10.2.1点动和连续控制2.电动机连续运行KM自保持自锁的作用按下按钮（SB2），线圈（KM）通电，电机起动；同时，辅助触头（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~ABCKMFUQSB'SB1起动按钮停车按钮控制实际接线图ABCM3~自保持停止按钮起动按钮特点：小电流控制大电流。KMSB1KMSB2FRM3~ABCKMFUQSFR电流成回路，只要接两相就可以了。异步机的直接起动+过载保护发热元件热继电器触头除过载保护外还有短路保护失（欠）压保护QSFRM3~ABCKMFU方法一：用复合按钮。点动+连续运行(1)SB3：点动SB2：连续运行控制关系该电路缺点：动作不够可靠。KMSB1KMSB2FRSB3主电路控制电路点动+连续运行(2)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以下控制电路能否实现即能点动、又能连续运行KMSB1KMSB2FRSB思考不能点动！KMSB1SB2FRKMS可以实现！10.2.2电机的正反转控制电路(1)M3~ABCKMFFUQSFRKMRKMRKMRSBR该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。SBF和SBR不能同时按下，否则会造成短路！操作过程：SBF正转SBR反转停车SB1KMFKMFSB1SBFFRFU2电机的正反转控制(2)--加互锁互锁:接触器的辅助常闭触点串联在另一个接触器的通电回路中作用：一个接触器通电时保证另一个接触器先断电，避免两接触器同时工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRM3~ABCKMFFUQSFRKMRSBR互锁问题：正反转换时还要先停车！KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR电机的正反转控制(3)--双重互锁KMRM3~ABCKMFFUQSFR电气互锁机械互锁双保险机械互锁（复合按钮）电器互锁（互锁触头）而且：正反转换时不需先停车了，直接按相应按钮即可！例如：甲、乙两地同时控制一台电机KMSB1甲SB2甲KMSB1乙SB1乙方法：两起动按钮并联；两停止按钮串联。10.2.3多地控制乙地甲地＃1电机M1控制要求：1.M1起动后，M2才能起动2.M2可单独停＃2电机M210.2.4顺序控制两电机只保证起动的先后顺序，没有延时要求。FUKM2FR2ABCFUM13~ABCKM1FR1M23~主电路KM1KM2SB3SB4FR2KM2KM1SB1SB2FR1KM1控制电路不可以!两电机各自要有独立的电源；这样接，主触头（KM1）的负荷过重。M3~KM1FR1KM2FR2M3~KM2KM1SB2KM2KM1SB3SB1主电路控制电路这样实现顺序控制可不可以?基本保护环节电动机保护的类型：失（欠）压保护：采用继电接触器控制短路保护：加熔断器过载保护：热继电器1.短路保护：串接熔断器stFII21~6.11频繁起动的电机：FI异步电动机的起动电流（Ist）约为额定电流（IN）的(5~7）倍。选择熔体额定电流（）时，必须躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。通常用以下关系：stFII31~5.21一般电机：KMSB1KMSB2FR电机工作时，若因负载过重而使电流增大，但又比短路电流小。此时熔断器起不了保护作用，应加热继电器，进行过载保护。M3~ABCKMFUQSFR2.过载保护：加热继电器热继电器的热元件热继电器触头M3~ABCKMFUQS主电路KMSB1KMSB2控制电路3.失(欠)压保护：采用继电器、接触器控制采用继电器、接触器控制后，电源电压85%时，接触器触头自动断开，可避免烧坏电机；另外，在电源停电后突然再来电时，可避免电机自动起动而伤人。使用空气开关也可以起到短路过载及欠压等保护工作原理：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。结构：过流脱扣器欠压脱扣器10.3电动机的基本控制原则一、行程开关与行程控制原则二、时间继电器与时间控制原则三、速度继电器与速度控制原则行程开关用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。常开（动合）触头电路符号ST常闭（动断）触头电路符号ST10.3.1行程开关与行程控制原则行程控制KMRM3~ABCKMFFUQSFR行程控制实质为电机的正反转控制，只是在行程的终端要加限位开关。正程逆程BA行程控制电路（1）控制回路KMFFRKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF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（反向运行同样分析）行程控制(2)--自动往复运动正程逆程电机工作要求：1.能正向运行也能反向运行2.到位后能自动返回电机STaSTbKMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTb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。关键措施某机床工作台自动往返电路分析说明各行程开关作用时间继电器时间继电器定时类型：钟表式空气式电子式阻容式数字式。。。。。。。。10.3.2时间继电器与时间控制原则空气式时间继电器的工作原理见教材P268常开触头延时闭合常闭触头延时打开线圈衔铁常闭触头(瞬动）常开触头（瞬动）线圈通电衔铁吸合（向下）延时一段时间连杆动作触头动作动作过程时间继电器触头类型（文字符号KT）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KMFUQSFR电机绕组A'xB'yC'zKM-YA'B'C'XYZYZB'YXC'A'KM-定时控制电路--举例：主电路（1）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（Y起动）延时KTKM-KM-YY运行SB2KMKTKM-YKM-KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KM2KT顺序控制电路(2)：M1起动后，M2延时起动。SB2KM1KTKM2延时KM2M1起动KTM2起动主电路同前控制电路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。能耗制动控制电路（用延时断开触点切断直流电源，制动结束）SB1KM2KT触点断开延时电机运行SB（制动按钮）KM2通直流KM1（断交流）KT10.3.3速度继电器与速度控制原则动触点静触点外环工作原理速度继电器的轴由电动机带动，当正常运行时，其外环转动到一定角度撞击动触点，使常开触点闭合，常闭触点打开。速度过低时，外环归位，常开断开。速度继电器KVKVKV电路符号速度控制－反接制动电路M3~KM1RKM2KV正常工作时，KM1通电，电机正向运转，速度继电器（KV）常开触头闭合；停车时，按SB1，KM1断电，KM2通电，开始反接制动，当电机的速度接近零时，KV断开，电机停止运转，反接制动结束。限流电阻KM2KM1SB1KVKM2SB2KM1KM1SB1KM2n10.4控制电路应用举例•先阅读主电路起动控制、调速控制、制动控制、正反转控制•再阅读控制电路根据工艺，自上而下，基本环节，逐一分析，联系归纳，融会贯通。例(1)----运料小车的控制