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1、 第八章 继电器接触器控制系统本章基本要求：（1）熟悉各种电路工作原理、作用、特点、应用场所和表示符号；（3）学会分析较复杂的继电器-接触器控制电路；（4）学会设计一些较简单的继电器-接触器控制电路.（2）掌握继电器-接触器控制电路中的基本控制环节和常用的几 种自动控制方法；主要内容8.2 继电器和接触器控制的常用基本线路8.3 生产机械中常用的几种自动控制方法8.1 常用控制电器和执行电器8.1 常用控制电器和执行电器电器广泛应用于发电、输电、配电和各种生产设备中，起切换、控制、保护和调节等作用。低压电器电器按通过电压大小分为高压电器低压电器是根据外界特定的信号和要求，自动或手动接通和断开电
2、路的装置。低压电器种类繁多，主要应用在电力拖动和自动控制系统中。指电压在500V以下，用来接通或断开电路，以及用来控制、调节和保护用电设备的电器。低压电器低压电器（1）非自动电器依靠人力或其他外力来接通或切断的电器。低压电器的分类：按照动作性质分类：非自动电器非自动电器自动电器自动电器（2）自动电器指按照指令、信号或参数变化而自动动作，使工作电路接通和切断的电器。a.控制电器用来控制电动机启动、反转、制动等的电器低压电器的分类：按照用途分类：执行电器执行电器保护电器保护电器控制电器控制电器例如：继电器、接触器等b.保护电器保护电动机或生产机械不被损害的电器。熔断器熔断器热继电器热继电器电流继电
3、器等电流继电器等c.执行电器用来操纵、带动生产机械和支撑和保持机械装置在固定的位置上。例如：电磁铁、电磁离合器等8.1.1非自动电器一、刀开关（闸刀开关）刀开关是手动电器的一种，在电路中起通断电流的作用。非自动电器刀开关主要用于接通或切断长期工作的生产设备的电源。非自动电器按刀的极数分为单极、双极和三极刀开关。刀开关可用于电动机的全压起动。非自动电器工作原理：转动手柄后，刀极刀夹座相连，从而接通电路。非自动电器接线时刀开关的出线端接负载，这样刀开关断开时闸刀及熔丝上没有电压，以保证检修或更换熔丝时操作的安全。非自动电器非自动电器具体安装时，刀开关应该垂直安装，静插座安装在上方，即合闸时手柄向上
4、，分闸时手柄向下，以防止闸刀因为自重或受振动而误合闸。非自动电器a实物接线图 b不正确的安装刀开关的安装非自动电器a单极 b双极 c三极图 刀开关的图形和符号符号用Q或者QG表示。 非自动电器常用的三极刀开关允许通过的电流有有HD（单投）、HS（双投）等形型号。100A，200A，400A, 600A, 1000A 五种。非自动电器二、转换开关二、转换开关( (组合开关组合开关) )（QBQB）l l转换开关是一种同时切换多路电路的开关。转换开关是一种同时切换多路电路的开关。l l在电路中作为电源引入开关，也称电源隔离开关。可以用在电路中作为电源引入开关，也称电源隔离开关。可以用作为正反向转换
5、的开关和双速电动机的双速开关。作为正反向转换的开关和双速电动机的双速开关。非自动电器结构见图结构见图非自动电器l它是由一个或者多个单线旋转开关叠成的。用 公共轴的旋转来控制。非自动电器非自动电器转换开关图形符号电路中用QB表示转换开关图形如同闸刀开关。非自动电器8.1.2 自动控制电器自动控制电器广泛用于各种电气控制系统中，完成不同的控制任务。举例：手动电器的局限。接触器是用来接通或断开交直流电动机主电路及大容量控制电路的控制电器。一、接触器接触器它利用电磁力将开关打开或者闭合的电器。接触器1. 1. 用途用途2. 2. 分类分类3. 3. 作用作用4. 4. 特点特点5. 5. 组成组成6.
6、 6. 原理原理 主要内容主要内容接触器接触器接触器用途：主要用于控制电动机的起动、反转、制动等。接触器分类分交流接触器和直流接触器两类，常用的接触器多为交流接触器。接触器作用在外界输入信号下，能够自动接通或断开带有负载 的主电路。对交流或直流大容量控制回路及主回路进行接通和 分断。接触器特点：工作中动作频率可以达到1500次/小时。工作可靠，寿命长。接触器组成包括电磁铁芯、线圈（一段缠于电磁铁芯上的导线 ）、衔铁、多对触点（触头）、灭弧装置等。接触器触点（触头）触点：用来完成接触器接通或断开电路的。 触点要保证接通时，良好的导电性，不过热，不振动、噪 音小。接触器接触器中的触点分主触点和辅助
7、触点。接触器（1）主触点：（2）辅助触点： 用于通断电流较小的回路，体积小。辅助触点有常 开和常闭两种触点。用于通断电流较大的回路，体积较大，由三 对常开触点组成。接触器触点又有常开触点和常闭触点之分。接触器处于断电状态时， 闭合的触点叫常闭触点也称动断触点； 当通电的时候，触点打开。接触器接触器处于断电状态时， 断开的触点叫常开触点也称动合触点。接触器当通电的时候，触点闭合。接触器中一般有多对触点。接触器的工作原理接触器是根据电磁原理，当接触器的线圈通电时 ，电磁铁芯产生电磁力吸引衔铁动作，与衔铁相联 的接触器内各种触点同时动作，接触器中的常开触 点闭合，常闭触点断开。接触器交流接触器灭弧装
8、置由于接触器在断开大电流时，在动静触头间会产 生强烈的电弧。接触器以致于烧坏触头，并使切断时间延长。因此需要灭 弧装置时电弧迅速熄灭。灭弧的方法l简单灭弧法l多端口灭弧法l磁吹灭弧l纵缝灭弧l栅片灭弧接触器铁芯：采用硅钢片叠铆而成，在铁芯上端加短路环，以 便减少涡流的存在。接触器线圈：l产生磁场，以便让铁芯吸引衔铁（带有动静触 点）动作。接触器注意：交流接触器内线圈匝数少，纯电阻大，电抗小， 因此不适用频繁启动的场合。另外，不要把交流接触器的线圈接到直流电源上， 这样会烧毁线圈。接触器直流接触器直流接触器主要应用在直流电路中。接触器1.铁芯 2.线圈 3.衔铁 4.静触点5.动触点 6.辅助触
9、点 7、8、11连接线端 9.反作用弹簧 10.底板a外形 b结构图 直流接触器的外形和动作原理接触器常用吹磁和纵缝装置灭弧。接触器直流接触器灭弧：因无涡流存在因此一般用软钢或纯铁制成圆形。接触器铁芯a接触器线圈b常开主触点c常开辅助触点d常闭主触点e常闭辅助触点接触器符号KM我国直流接触器的产品主要有CZO系列等，交流接触器的主要产品有CJ10、CJ12、CJ12等。接触器注意：接触器线圈通电时，该接触器中无论是主触点还是 辅助触点，也不管是常开还是常闭的触点，所有触 点是同时动作的。接触器线圈断电时也是如此。接触器二、继电器继电器是根据电流、电压、时间、转速、温度和压力等信号的变化进行通、
10、断小电流电路的自动控制电器。继电器是用来传递信号的一种电器。可以根据不同的输入信号，实现不同的控制目的。继电器继电器用途广泛，种类繁多，按工作原理分电磁式（90）、感应式、光电式继电器等。按继电器在电路中的作用分热继电器、时间继电器、电流继电器、电压继电器、和中间继电器等。继电器电磁式继电器的原理与接触器原理基本相同，。继电器当继电器的线圈通电时，电磁铁芯产生电磁吸力吸引衔铁，与衔铁相联的继电器的各触点同时动作；当线圈断电时，衔铁带着触点回位。图形符号见图。a继电器线圈 b常开触点 c常闭触点 图 电磁式继电器的图形符号符号-K继电器电磁式继电器由线圈、铁芯、衔铁、常开触点、常闭触点等部分组成
11、。继电器继电器与接触器的区别：（1）继电器主要用于小电流回路，例如：控制回路。接触器主要用于控制大电流的主回路即电动机回路。（2）继电器可以对各种物理量进行反应，例如：电压、温度、压力等。接触器一般只对电流信号作出反应。（1）电流继电器电流是用于反映电路中电流变化的电器，根据电路中电流和电压的大小使触点动作，从而接通或断开电路。继电器电流继电器：过电流继电器过电流继电器欠电流继电器欠电流继电器继电器将电流继电器的线圈串接在电路中，当电路中的电流过大或过小时，继电器触点动作。继电器当电路中的电流高于规定数值时，触点动作（常闭触点打开）的电流继电器为过电流继电器。继电器当电路中的电流低于规定数值时
12、，触点动作（常闭触点打开）的电流继电器为欠电流继电器。继电器电流继电器的图形符号见下图。a电流继 b欠电流继电器 c过电流继电器 图 电流继电器图形符号继电器（2）电压继电器电压继电器是依据电路中电压大小动作的继电器。继电器电压继电器又分为：继电器过电压继电器欠电压继电器当电路电压超过规定的电压值时触点动作的继电器就是过电压继电器；继电器当电路电压低于规定的电压值时触点动作的继电器就是欠电压继电器。a电压继电器 b欠电压继电器 c过电压继电器 图 电压继电器的图形符号继电器电压继电器的图形符号见图。（3）中间继电器主要在电路中进行信号的传递与转换，用于增加控制回路数目或起信号放大作用。继电器中
13、间继电器具有触点多，动作灵敏等特点。常用的中间继电器有JZ7，JZ8等产品。继电器（4）热继电器热继电器是利用电流的热效应原理进行工作的保护电器.继电器主要用途：主要用于对电动机进行过载保护，避免因电动机长期过载使电动机温升过高、绝缘层老化甚至使电动机内部的绕组烧毁。继电器组成和连接方法热继电器主要由热元件和触点组成。继电器热继电器的触点为常闭触点。热元件与电动机主回路连接，常闭触点与控制电 路相连。l当电动机运行中没有过载时，热继电器的触点闭合，对电路没有任何影响。继电器l当电动机处于长时间过载时，热继电器的热元件（敏感元件或称驱动元件）受热后，产生变形，驱动电路中的热继电器的常闭触点动作，
14、即触点由闭合状态变为打开状态，从而切断线路，使电动机停止运转。注意：对于工作时间短、停歇时间较长的电动机，或长期运行但过载可能性很小的电动机，可以不设置过载保护。继电器我国生产的热继电器主要有JR1、JR2、JR10、JR14 、JR15、JR16、JR20等。热继电器的外形见图。图 热继电器的外形继电器a热元件 b触点图 热继电器的图形符号热继电器在电气控制中的图形符号见图继电器热继电器的使用：热继电器应该与被保护的电机有相同的散热条 件； 热继电器热惯性的存在大电流出现瞬间不会立 即动作，不能当作短路保护用。 当保护三相交流电动机时，要用至少两个热元 件的热继电器，保证在不正常的情况下也能
15、起到 保护作用。继电器8.1.3主令电器l用于发号施令的电器。l操作人员只要操作这类电器，就能控制线路工 作。机床上常用的主令电器有按钮开关、万能转换开关、主令控制器等。一、控制按钮控制按钮是一种短时接通或断开小 电流电路的电器。一般用来遥控继电器和接触器，从而控制电 动机的运行。按钮的种类（1 1）掀钮式（按钮）：用手按动操作，当手松开后）掀钮式（按钮）：用手按动操作，当手松开后 按钮复位。按钮复位。 （2 2）钥匙式：按钮上带有钥匙，通过旋转钥匙进行）钥匙式：按钮上带有钥匙，通过旋转钥匙进行 操作，以便防止错误操作。操作，以便防止错误操作。 （3 3）旋钮式：用手钮动旋转进行操作。）旋钮式：用手钮动旋转进行操作。（4 4）紧急式：带蘑菇头的按钮，以表示紧急操作。）紧急式：带蘑菇头的按钮，以表示紧急操作。紧急时用于切断电源，保证人身和机器安全，一般紧急时用于切断电源，保证人身和机器安全，一般为红色蘑菇头按钮。为红色蘑菇头按钮。2.2.按钮的原理和组成：按钮的原理和组成： 掀钮式按钮的结构一般由按钮帽、复位弹簧、动触头掀钮式按钮的结构一般由按钮帽、复位弹簧、动触头 、静触头和外壳及接线柱等组成。、静触头和外壳及接线柱等组成。1 1按钮帽按钮帽 2 2复位弹簧复位弹簧 3 3常闭触点常闭触点4 4常开触点常开触点 图图 按钮的外形和结构按钮的外形和结构
