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1、2020/8/3,1,第 8 章 继电接触控制系统,8.4 时间控制,8.1 常用控制电器介绍,8.2 三相异步电动机的基本控制线路,8.3 行程控制,8.5 顺序控制,2020/8/3,2,本章要求： 1.了解常用低压电器的结构、功能和用途; 2. 掌握自锁、互锁的作用和方法; 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。 5. 能读懂简单的控制电路（直接起动、正反转、 顺序、行程、时间控制）原理图、能设计简单的 控制电路。,第 8 章 继电接触控制系统,2020/8/3,3,应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。利用继电器、接触器实现对电动机
2、和生产设备的控制和保护，称为继电接触控制。,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。,第 8 章 继电接触控制系统,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。下面先介绍常用控制电器的用途及电工表示符号。,2020/8/3,4,1. 刀开关,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: （35)倍异步电机的额定电流,电路符号,QS,由刀闸（动触点）、刀夹（静触点）、手柄和绝缘底板组成。,8.1 常用控制电器简介,8.1.1 手动电器,用于接通和切断电源或控制小容量电动机,2020/8
3、/3,5,1. 用途：组合开关也称转换开关，常用于机床控制电路的电源开关，也用于小容量电动机的起 / 停控制或照明线路的开关控制。,2. 结构：对常用的三极开关来说，每一极有一对静触片与盒外接线柱相接，动触片受手柄控制可以转动，以达到线路的通 / 断控制。,2. 组合开关,3. 种类：有单极、双极、三极和四极等，额定电流有10、25、60 和 100A等多种。,2020/8/3,6,用组合开关起停电动机的接线图,静触头,动触头,用手柄转动转轴时，就可将三个触 点同时接通或断开。,2020/8/3,7,8.1.2 主令电器,(b) 结构图,按钮常用于接通和断开控制电路。,在控制电路中发出各种指令
4、，对电动机等进行控制。,按钮开关的外形和符号,(a) 外形图,1. 按钮：按钮的外形图和结构如图所示。,2020/8/3,8,2020/8/3,9,2. 行程开关,电路的限位保护、行程控制、 自动切换等。,常开（动合）触头,常闭（动断）触头,与按钮类似，但其动作要由机械撞击。,作用,结构,将机械位移变为电信号，实现对机械运动的电气控制。,2020/8/3,10,交流接触器的外形与结构,1. 接触器,用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。,(a) 外形,(b) 结构,8.1.3 自动电器,2020/8/3,11,2. 继电器,继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。 主要区别在于： 接触器的
5、主触点可以通过大电流； 继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过小电流。所以，继电器一般用于控制电路中。,（1） 电流及电压继电器,电流继电器：可用于过载或短路保护； 电压继电器：主要作为欠压、失压保护。,2020/8/3,12,（2）中间继电器,中间继电器触头容量小，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。,(a) 外形,中间继电器外形与符号,2020/8/3,13,（3）时间继电器,是从得到输入信号(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。,直流电磁式结构图,阻尼铜套,衔铁,
6、工作原理：当衔铁未吸合时，磁路气隙大，线圈电感小，通电后激磁电流很快建立，将衔铁吸合，继电器触点立即改变状态。 当线圈断电时，铁心中的磁通将衰减，磁通的变化将在铜套中产生感应电动势，并产生感应电流，阻止磁通衰减，当磁通下降到一定程度时，衔铁才能释放，触头改变状态。 因此继电器吸合时是瞬时动作，而释放时是延时的，故称为断电延时。,(a) 直流电磁式时间继电器,2020/8/3,14,通电延时的空气式时间继电器结构示意图,微动开关2,微动开关1,(b) 空气式时间继电器,KT,KT,2020/8/3,15,断电延时的空气式时间继电器结构示意图,常闭 延时闭合,常开 延时断开,空气式时间继电 器的延
7、时范围大 (有 0.4 60 s 和 0.4 180s两种)。 结构简单，但准 确度较低。,时间继电器的型号有JS7-A和JJSK2等多种类型。,KT,KT,2020/8/3,16,（4）热继电器,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,2020/8/3,17,发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。,发热元件,杠杆,（4）热继电器,工作原理,结构原理图,双金属片,常闭触头,2020/8/3,18,（5）熔断器,熔断器额定电流IF的选择,(1) 电灯、电炉等电阻性负载,IF I
8、L,(3) 频繁起动的电机,(2) 单台电机,用于低压线路中的短路保护。,常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、管式熔断器和有填料式熔断器。,2020/8/3,19,可实现短路、过载、失压保护。,（6）自动空气断路器(自动开关),锁钩,主触点 手动闭合,衔铁释放,自动空气断路器原理图,连杆装置,释放弹簧,2020/8/3,20,继电接触控制线路由一些基本控制环节组成，下面介绍继电接触控制线路的绘制。,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。,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
9、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。,8.1.4 电器控制原理图的绘制原则及读图方法：p177,2020/8/3,21,4. 所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下 的正常状态画出，即按通电前的状态绘制。,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。,8.1.5 分析和设计控制电路时应注意以下几点：,使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准 确可靠；,(2) 尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一 个电器的控制电路；,(3) 必须保证每
10、个线圈的额定电压，不能将两个线圈 串联。,2020/8/3,22,8.2 三相异步电动机的基本控制线路,8.2.1 简单的起停控制,(a)结构图,1.直接起动,2020/8/3,23,电动机的保护,短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘 损坏产生强大的电动力，使电动机和电器设备产 生机械性损坏，故要求迅速、可靠切断电源。通 常采用熔断器 FU和过流继电器等。,欠压是指电动机工作时，引起电流增加甚至 使电动机停转，失压(零压)是指电源电压消失而 使电动机停转，在电源电压恢复时，电动机可能 自动重新起动(亦称自起动)，易造成人身或设备 故障。常用的失压和欠压保护有：用接触器实行 保护；用低电压继电
11、器组成失压、欠压保护。,过载保护是为防止三相电动机在运行中电流 超过额定值而设置的保护。常采用热继电器FR 保护，也可采用自动开关和电流继电器保护。,2020/8/3,24,2. 既能长期工作又能点动的控制电路,按下起动按钮，电动机运转，松开起动按钮 ， 电动机停转。,点动按钮SB3的作用：,(1) 使接触器线圈KM通电； (2) 使线圈KM不能自锁。,复合按钮,2020/8/3,25,2. 既能长期工作又能点动的控制电路,后闭合,先断开,按下SB3,闭合,电机运转,点动时：,通电,2020/8/3,26,先断开,后闭合,断开,断电,2. 既能长期工作又能点动的控制电路,松开SB3,自锁触点不
12、起作用,2020/8/3,27,2. 既能长期工作又能点动的控制电路,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。,2020/8/3,28,方法：起动按钮并联；停止按钮串联,乙地,甲地,3. 两地控制一台电动机,2020/8/3,29,8.2.2 正反转控制电路,1. 基本原理 将接到电源的任意两根 联线对调一头即可实现电动 机的正反转，为此可用两个 交流接触器来实现。,2. 基本要求 必须保证两个交流 接触器不能同时工作。,2020/8/3,30,3. 动作过程,接触器不能同时工作,2020/8/3,31,4. 加互锁的正反转控制,正转时，SBR不起作用；反转时，S
13、BF不起作用。从而避免两个接触器同时工作造成主回路短路。,KMF,SB1,KMF,SBF,FR,KMR,互锁作用,主电路同前,2020/8/3,32,5. 双重互锁的正反转控制,缺点：正转过程中要求反转，必须先按停 止按钮，然后才能按反转按钮。,2020/8/3,33,8.3 行程控制,行程控制，就是当运动 部件到达一定行程位置时采 用行程开关来进行控制。,实质为电动机 的正反转控制,主电路与电动机的正反转电路相同,2020/8/3,34,1. 行程控制的基本原理,例：要求下图中的行车运动到A、B两处时能够自动停车。,主电路,2020/8/3,35,反向运行可同样分析,2020/8/3,36,
14、2. 自动往复运动控制,行程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。,措施,在前面要求基础上，到达A、B处能自动返回。,2020/8/3,37,行程开关除用来控制电动机正反转外，还可实现终端保护、自动循环、制动等各项要求,提示：,2020/8/3,38,8.4 时间控制,电动机Y起动控制,2020/8/3,39,起动时KM3、KM1工作，电动机接成Y形。,运行时KM2 、KM1工作，电动机接成形。,2020/8/3,40,Y 起动控制电路,KM2,KT,KM3,KM1,KM2,KT,KM2,KM1,SB1,SB2,KM1,FR,KM3,KT,2020/8/3,41,
15、Y 转换完成,使用了通电延时的时间继电器的两个触点：延时断开的常闭触点和瞬时闭合的常开触点,动作次序,Y起动,延时,KM1 通电,KM2 通电 KM3 断电,按SB2,KM1 断电,2020/8/3,42,KM1,FU,Q,KM2,M1,M2,3,3,.,SB,SB1,KM1,KM1,SB2,KM2,KM2,按SB1,通电,闭合,再按SB2,闭合,通电,闭合,闭合,1. 控制顺序：M1起动后M2才能起动。M2既不能单独起动，也不能单独停车。,8.5 顺序控制,.,.,.,.,2020/8/3,43,M1 3,两电机各自 要有独立的 电源；这样 接，主触头 (KM1)的负 荷过重。,KM1,2020/8/3,44,KM2,SB,KM2,SB,KM1,FR1,KM1,例1：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止： 起动时: M1起动后 M2才能起动； 停车时: M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？,起动：,通
