八 继电器—接触器

第八章继电器—接触器控制系统第八章继电器与接触器控制§8.1常用控制电器与执行电器§8.2继电器与接触器的常用基本线路§8.3继电器与接触器控制线路举例§8.4继电器与接触器控制线路设计简介电气控制系统：用电器元件组装起来进行控制的系统。电器：是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动的接通或断开电路，实现断续或连续的改变电路的参数，以达到对电路或非电对象的控制、切换、保护、检测、变换和调节作用的控制设备，又称控制电器。一种能控制电的工具。自动控制：用自动电器来实现电力拖动的控制。*控制手动控制：操作者以简单的手控电器来实现电力拖动控制。§8.1常用控制电器与执行电器(2)自动电器：这类电器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，使工作电路接通和切断，低压电器的分类1.电器按动作性质(1)非自动电器：这类电器没有动力机构，依靠人力或其他外力来接通或切断电路，如刀开关、转换开关、行程开关等。如接触器、继电器、自动开关等。2.电器按其用途又可分大多数电器既可作控制电器，亦可作保护电器，它们之间没有明显的界线。如电流继电器和行程开关。(1)控制电器：用来控制电动机的启动、反转、调速、制动等动作，如磁力启动器、接触器、继电器等。(2)保护电器：用来保护电动机，使其安全运行，以及保护生产机械使其不受损坏，如熔断器、电流继电器、热继电器等。(3)执行电器：用来操纵、带动生产机械和支撑与保持机械装置在固定位置上的一种执行元件，如电磁铁、电磁离合器等。低压电器配电电器控制电器开关熔断器断路器接触器继电器起动器主令电器时间继电器热继电器速度继电器电流继电器中间继电器3.按控制对象8.1.1非自动控制电器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)倍异步电机额定电流图形符号QG(Q)1.刀闸开关极数单极双极三极切换功能单投双投结构最简单，应用最广泛的手控电器。用于低压电路不频繁动作。2.转换开关图形符号：主电路中同刀开关，控制电路同万能转换开关小电流的情况下用来作为线路的接通、断开和换接控制，又称组合开关。转换开关的结构紧凑，操作时用手拧转，操作方便、省力。在机床电气设备中，主要作为电源引入开关；或直接用于控制非频繁起动和停止的小容量异步电动机。文字符号：QB8.1.2自动控制电器1.接触器优点：适用于频繁操作，并具有低压释放的保护性能、工作可靠、寿命长和体积小等。接触器是在外界输人信号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。根据主触头所接回路的电流种类：交流接触器直流接触器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~380~~1)接触器结构M3~动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源~220~380~~2)接触器有关符号：接触器线圈接触器主触点－－用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）常开常闭接触器辅助触点－－用于控制电路（流过的电流小，无需加灭弧装置）接触器控制对象：电动机及其它电力负载接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。文字符号：KM简单的接触器控制ABCM3~刀闸起隔离作用自保持停止按钮起动按钮特点：小电流控制大电流。自保持KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1起动按钮停车按钮KM2.继电器继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，触发器的主触点可以通过大电流，而继电器的触点只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。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）速度继电器继电器类型：继电器实质上是一种传递信号的电器,它可根据输人的信号达到不同的控制目的。继电器接触器相同点：触点用来控制电路的通断区别：控制场合输入信号不同功能不同应正确选用继电器或接触器(1)控制场合不同接触器：用来控制大电流的电路负载主电路大容量控制电路继电器：用于控制电路中（小电流控制）不能直接带负载不设灭弧装置(2)输入信号不同继电器：*对各种物理量作出反应*作为保护电器接触器：*在一定的电压信号下动作(3)功能不同继电器：用于反映控制信号进行信号的传递转换放大控制触点数量较多接触器：大电流的开关电器特点：触头多、触点承受的电流较大(额定电流5A～10A)、动作灵敏(动作时间小于0.05s)等。第一，用作中间传递信号；1）中间继电器中间继电器本质上是电压继电器。用途:第二，用作同时控制多条线路。符号：线圈K触点KK欠(零)电压继电器：当控制线路电压过低，使控制系统不能正常工作,此时利用欠电压继电器电压过低时动作，使控制系统或电动机脱离不正常的工作状态，这种保护称欠压保护。2）电压继电器电压继电器是根据电压信号动作的电压继电器也可分为过电压继电器和欠(零)电压继电器两种:过电压继电器：当控制线路出现超过允许的正常电压时，继电器动作而控制切换电器(接触器)，使电动机等停止工作，以保护电气设备不致因过高的电压而损坏。UUKV如在直流电动机的电路中，当励磁电流过小时，电流继电器的触头便打开，从而控制接触器以切除电动机的电源，防止电动机因转速过高或电枢电流过大而损坏，具有这种性质的继电器叫欠电流继电器。3）电流继电器电流继电器是根据电流信号而动作的。为了防止电动机短路或过大的电枢电流(如严重过载)而损坏电动机，就要采用过电流继电器。IIKA熔断器和过电流继电器只能保护电动机不超过允许最大电流，不能反映电动机的发热状况，而电动机短时过载是允许的，但长期过载时电动机就要发热，因此，必须采用热继电器进行保护。4）热继电器热继电器是根据控制对象的温度变化来控制电流流通的继电器，是利用电流的热效应而动作的电器。它主要用来保护电动机的过载.反映温度信号，设有感应部分——发热元件与双金属片;控制电流流通，设有执行部分——触点。发热元件功能：过载保护热继电器结构：I常闭触头双金属片工作原理：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，常闭触头断开。扣板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头FRFR热继电器有热惯性，大电流出现时它不能立即动作，不能用作短路保护。8·1·3主令电器主令电器主要用来切换控制线路。按钮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。按钮开关万能转换开关主令控制器1.按钮控制按钮常开(动合)按钮电路符号常闭(动断)按钮电路符号复合按钮电路符号SBSBSB2.主令控制器与万能转换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。主令控制器SL万能转换开关SO文字符号万能转换开关图形符号和主令控制器类似图形符号经济钮双位钮钥匙复位紧急停止钮紧急停止钮带灯蘑茹钮带灯方钮带灯圆钮方柄旋钮圆柄旋钮万能转换开关C型圆钮8.1.4执行电器1.电磁铁把电磁能转换为机械能的电器。这里介绍的电磁铁是指将电流信号转换成机械位移的执行电器。2.电磁离合器—电磁连轴器传递扭矩3.电磁夹具电磁工作台，常用于磨床。§8.2继电器与接触器的常用基本线路8.2.1继电器与接触器自动控制线路的构成绘制原理图的一般原则：1主回路在左，控制回路在右。2电路或元件按功能布置左右，上下。3统一电器元件可分开画，但必须用同一文字符号表明。4元件都应该在非上电或不工作状态下。5电器线圈或电阻尽量放在各行的一边。6对循环运动机构，绘出工作循环图。§8.2继电器与接触器的常用基本线路8.2.1继电器与接触器自动控制线路的构成绘制原理图的一般原则：SB3KM2SB2KM1KM2KM1SB1KM2M3~VWKM1KM2UL3L1L2QFFUKM1电机起动、停车（点动、连续运行、多地点控制、顺序控制等）电机正反转控制8.2.2基本控制环节1.启动控制线路及保护装置1）启动控制线路a、电动机连续运行自保持KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1起动按钮停车按钮KM2）保护装置电动机保护的类型：失压保护：采用继电器、接触器控制短路保护：熔断器、过电流继电器、自动空气断路器过载保护：热继电器直流电机零励磁保护：欠电流继电器a短路保护FI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。方法1：加熔断器。异步电动机的起动电流（Ist）约为额定电流（IN）的（5~7）倍。熔断器作用：用于短路保护。电路符号FU安秒特性作用：可实现短路、过载、失压保护。2.自动空气断路器（自动开关）结构：过流脱扣器欠压脱扣器工作原理：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。11.欠电压脱扣器12、13.双金属片及其加热元件过载脱扣器自动空气断路器原理图1、9.弹簧2.触点3.锁扣4.搭钩5.轴6.过电流脱扣器7.杠杆8、10.衔铁(1)组合型接线端子；(2)用于过载保护的热双金属片；(3)用于短路保护的电磁脱扣器；(4)机械锁定和手柄装置；(5)触头系统；(6)快速灭弧系统；(7)外壳和卡轨部件。QFb过载保护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~ABCKMFUQSFR热继电器的热元件热继电器触头方法：加热继电器。c失压保护采用继电器、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。方法：采用接触器控制。M3~ABCKMFUQS主电路A'C'KMSB1KMSB2控制电路A'C'线圈电压2电机的正反转控制KMFKMFSB1SBFFRKMRM3~ABCKMFFUQSFR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SB1正转KMRKMRSBR电机的正反转控制—加互锁互锁作用：正转时，SBR不起作用；反转时，SBF不起作用。从而避免两触发器同时工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRM3~ABCKMFFUQSFRKMRSBR互锁KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR电机的正反转控制—双重互锁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（互锁触头）1)异步机的直接起动M3~ABCKMFUQSB'C'KMSB3、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。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QSFRM3~ABCKMFU方法一：用复合按钮。2)点动+连续运行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SBKSB1KSB2FRKMKM3~ABCKMFU方法二：加中间继电器（KA）。控制关系SB：点动SB2：连续运行FR2)点动+连续运行以下控制电路能否实现即能点动、又能连续运行思考不能点动！KMSB1KMSB2FRSB4.多台电动机的连锁控制线路1)两台电动机的互锁a)工作互锁，同时停车a)如机床主传动与润滑油泵传动间的连锁就是一种最常见的连锁：要求主传动电动机应该在润滑油泵工作后才准启动4.多台电动机的连锁控制线路1)两台电动机的互锁a)如机床主传动与润滑油泵传动间的连锁就是一种最常见的连锁：要求主传动电动机应该在润滑油泵工作后才准启动b)工作互锁,可单独停车b)铣床中不仅要求进给装置只有在主轴旋转后方能工作和两者能同时停车，而且要求在主轴旋转时进给装置可以单独停车。这里1M代表主轴电动机，2M代表进给电动机。c)工作、停车都有互锁c)铣床不仅要求主轴旋转后才允许进给装置工作，而且最好能满足只有在进给装置停止后，才允许主轴旋转停止。这里1M代表主轴电动机，2M代表进给电动机。c)工作、停车都有互锁c)铣床不仅要求主轴旋转后才允许进给装置工作，而且最好能满足只有