第6章继电接触器控制系统

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1、6.1 常用低压控制系统常用低压控制系统6.2 三相鼠笼式异步电动机的控制电路三相鼠笼式异步电动机的控制电路第第 6 章章 继电接触器控制系统继电接触器控制系统 教学基本要求教学基本要求分析与思考题分析与思考题练习题练习题返回主页返回主页 教教 学学 基基 本本 要要 求求 1. 了解常用低压电器的基本结构和功能了解常用低压电器的基本结构和功能; 2. 掌握笼式异步电动机的掌握笼式异步电动机的起停控制起停控制和和正反转正反转控制电路控制电路以及电路的以及电路的自锁自锁和和互锁互锁方法方法; 3. 了解短路、过载和失压保护的方法；了解短路、过载和失压保护的方法； 4. 能读懂简单控制电路的原理图

2、能读懂简单控制电路的原理图; 返返 回回 应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。利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和生产设备的控制用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制和保护，称为和保护，称为继电接触控制继电接触控制。 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。制环节和保护环节的典型线路。 实现继电接触控制的电气设备，统称为实现继电接触控制的电气设备，统称为控制控制电电器，如闸刀开关、按钮、继电器、接触器等。器，如闸刀开关、按钮、继电器、接触器等。 具有保护作用的电气设备，统称为具有保护

3、作用的电气设备，统称为保护保护电器，电器，如熔断器、热继电器等。如熔断器、热继电器等。 按动作形式还可把低压电器分为：按动作形式还可把低压电器分为：手动手动电器和电器和自动自动电器。电器。 上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节6.1 常用低压控制电器常用低压控制电器返返 回回下一节下一节下一页下一页控制电器按照在电器控制系统中的作用，分为：控制电器按照在电器控制系统中的作用，分为：信号元件：把非电量的变化转换为电信号的控制信号元件：把非电量的变化转换为电信号的控制 电器，如行程开关、接近开关、热继电器，如行程开关、接近开关、热继 电器等电器等控制元件：电器逻辑门，输入和输

4、出都是电信控制元件：电器逻辑门，输入和输出都是电信 号，如接触器、继电器等号，如接触器、继电器等执行元件：用来操纵机器的执行机构，如电动机、执行元件：用来操纵机器的执行机构，如电动机、 电磁铁等电磁铁等( (一一) )刀开关（刀开关（Q）1. 作用：作用：起接通电源的作用。起接通电源的作用。 分为：分为：单级：用在某一相线上单级：用在某一相线上双级：用在两相上双级：用在两相上三级三级: : 用在三相上用在三相上图片图片1、 开关开关胶盖开关的结构2. 符号：符号：Q Q3. 选择选择: 选择额定电压和额定电流分别等于或稍大于选择额定电压和额定电流分别等于或稍大于电动机的电动机的 额定电压和额定

5、电流。额定电压和额定电流。( (二二) )组合开关组合开关作用：用于接通和断开电路的手动电器。作用：用于接通和断开电路的手动电器。1. 作用作用: 用于接通或断开辅助电路，靠手动操作。用于接通或断开辅助电路，靠手动操作。2. 结构：结构： ( (三三) )按钮开关（按钮开关（SB）1 常闭触点或动断触点常闭触点或动断触点2 常开触点或动合触点常开触点或动合触点触点触点1 1触点触点2 2上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节图片图片 按钮按钮按下按钮帽：按下按钮帽：常闭触点断开常闭触点断开 常开触点闭合常开触点闭合松开按钮帽：松开按钮帽：常开触点断开常开触点断开 常闭触点闭

6、合常闭触点闭合4. 种类：种类：联动按钮联动按钮紧急按钮紧急按钮自锁按钮自锁按钮用指示灯表示其工作状态用指示灯表示其工作状态3. 符号符号:动断触点动断触点动合触点动合触点SB上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节( (四四) )行程开关行程开关 也称限位开关也称限位开关 动作原理动作原理: :运动部件撞击产生动作。运动部件撞击产生动作。 符号：符号： 动断触点：动断触点： 动合触点：动合触点：ST上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节图片图片主电路：主电路：一台电机正反转。一台电机正反转。STA1STA2STB1STB2例例:工作台前进、后退往复运动。

7、工作台前进、后退往复运动。控制电路：控制电路：应在正反转的基础上，在每套支路应在正反转的基础上，在每套支路 中分别串联行程开关的动断触点。中分别串联行程开关的动断触点。上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节( (五五) )接近开关接近开关非接触型的行程开关，利用功率晶体管的开关效非接触型的行程开关，利用功率晶体管的开关效应来实现电路的通断与保护。应来实现电路的通断与保护。 它的主要部分就是熔体，也叫保险丝。它的主要部分就是熔体，也叫保险丝。1. 作用：作用：短路保护短路保护2. 符号：符号：2 2、 熔断器（熔断器（FU）FU3. 选择熔体：选择熔体： 对于无冲击电流的电路

8、：如照明电路，对于无冲击电流的电路：如照明电路， IFN I m (I m为电路的最大电流为电路的最大电流) 对于有冲击电流的电路：如电动机的对于有冲击电流的电路：如电动机的启动，启动，IFN (1.53) IMN 若有几台电动机共用一熔断器，若有几台电动机共用一熔断器， IFN (1.53) IMm +IMN上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页图片图片 三刀开关的三刀开关的手动控制电路手动控制电路1.作用作用: 用于过载保护用于过载保护,靠电流热效应产生动作的。靠电流热效应产生动作的。2.结构与动作原理结构与动作原理:3、热继电器（热继电器（FR）3.符号符号:发热元件发热元件FR

9、动断触点动断触点FR上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节图片图片热继电器热继电器4、低压断路器、低压断路器 （Q） 自动开关或空气开关自动开关或空气开关1. 作用作用:兼有刀开关和熔断器的作用。兼有刀开关和熔断器的作用。2. 符号符号:Q3.动作原理动作原理:上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页图片图片 断路器断路器短路或严重过载时，短路或严重过载时，电流很大，电流很大，电磁铁吸下衔铁。电磁铁吸下衔铁。1. 作用作用: 接通或断开电路，接通或断开电路，利用电磁吸力的作用而利用电磁吸力的作用而动作的。动作的。2. 结构结构:5 5、交流接触器、交流接触器( (KM

10、) )按状态分按状态分按用途分按用途分动合触点动合触点动断触点动断触点主触点主触点辅助触点辅助触点上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节图片图片 交流接触器交流接触器电磁系统、触点电磁系统、触点3. 符号符号：KM动合主触点动合主触点KM动断辅助触点动断辅助触点KM线圈线圈上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节KM动合辅助触点动合辅助触点( (二二) )中间继电器（中间继电器（KAKA）1. 作用作用: 用于辅助电路用于辅助电路,弥补触点的不足。弥补触点的不足。2. 工作原理工作原理: 与交流接触器相同。与交流接触器相同。上一页上一页返返 回回下一节下一

11、节下一页下一页上一节上一节图片图片衔铁衔铁线圈线圈静铁心静铁心恢复弹簧恢复弹簧托板托板释放弹簧释放弹簧杠杆杠杆活塞杆活塞杆橡皮膜橡皮膜撞块撞块延时闭合延时闭合常开触头常开触头延时断开延时断开常闭触头常闭触头瞬时断开瞬时断开常闭触头常闭触头瞬时闭合瞬时闭合常开触头常开触头6 时间继电器与速度继电器时间继电器与速度继电器(一一) 时间继电器时间继电器(KT)上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节图片图片 时间继电器时间继电器(二二) 速度速度继电器继电器(KS) 用来反映转速和转向变化的继电器。用来反映转速和转向变化的继电器。工作原理：工作原理： 速度继电器的转子与电动机的轴相

12、连速度继电器的转子与电动机的轴相连 接，当电动机的速度达到一定值时，定接，当电动机的速度达到一定值时，定 子带动顶块使触点动作；速度低于一定子带动顶块使触点动作；速度低于一定 值时，触点恢复原位。值时，触点恢复原位。 继电接触控制线路继电接触控制线路由一些基本控制环节组成。由一些基本控制环节组成。 在电工技术中所绘制的控制线路图为在电工技术中所绘制的控制线路图为原理图原理图，不考虑电器的结构和实际位置，突出电气原理。不考虑电器的结构和实际位置，突出电气原理。电器自动控制原理图的电器自动控制原理图的绘制原则绘制原则及及读图方法读图方法：1. 1. 按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。按国家规

13、定的电工图形符号和文字符号画图。2. 2. 控制线路由控制线路由主电路主电路( (被控制负载所在三相电路被控制负载所在三相电路) ) 和和控制电路控制电路 ( (控制主电路状态的单相电路控制主电路状态的单相电路) )组成。组成。3.3. 同一电器元件的不同部分同一电器元件的不同部分( (如接触器的线圈和触点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按其功能和所接电路的不同分别画在不同的电路 中，但中，但必须标注相同的文字符号。必须标注相同的文字符号。上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节6.2 三相鼠笼式异步电动机的控制电路三相鼠笼式异步电动机的

14、控制电路4. 4. 所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下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，即按的正常状态画出，即按通电前的状态通电前的状态绘制。绘制。5.5. 与电路无关的部件与电路无关的部件( (如铁心、支架、弹簧等如铁心、支架、弹簧等) ) 在控在控 制电路中不画出。制电路中不画出。分析和设计控制电路时应注意分析和设计控制电路时应注意(1)(1)使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准(2)(2) 确可靠确可靠 (2)(2)尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一 个电器

15、的控制电路。个电器的控制电路。(3)(3)必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈 串联。串联。上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节1.直接启动控制电路直接启动控制电路（2）保护环节）保护环节: 短路保护短路保护控制要求控制要求:（1）带点动的控制）带点动的控制点动按钮点动按钮SB2的作用的作用：(1) 使接触器线圈使接触器线圈KM通电通电；(2) 使线圈使线圈KM不能自锁不能自锁。SB2FRKMSB1上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节（一）带点动的直接起动控制（一）带点动的直接起动控制按下按下SB2电机

16、运转电机运转点动时点动时：上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节松开松开SB2电机停转电机停转实现点动实现点动用途用途: :试车、检修以及车床主轴的调整等。试车、检修以及车床主轴的调整等。（2）保护环节）保护环节: 短路保护短路保护 过载保护过载保护 失压保护失压保护(欠压保护欠压保护)上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节KMSBstKMSBstpFRQFUKMFR3 控制要求控制要求:（1）电动机直接启动）电动机直接启动的长动控制的长动控制（二）长动控制电路（二）长动控制电路练习题练习题 7.2.1 下列电路能否控制电机启停下列电路能否控制电机启停?

17、SBstpSBstKMKMSBstpSBstKMKMSBstpSBstKMKMKMSBstpSBstKMKM能启动能启动,不能停止。不能停止。不能启动不能启动,且造成电源短路。且造成电源短路。非正常启动非正常启动,且不能停止。且不能停止。只能点动。只能点动。上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节2.Y- 启动控制电路启动控制电路 将电动机接到电源的任意两根线对调一下，将电动机接到电源的任意两根线对调一下，即可使电动机反转。即可使电动机反转。 需要用需要用两个接触器两个接触器来实现这一要求。来实现这一要求。 当正转接触

18、器工作时，电动机正转；当正转接触器工作时，电动机正转； 当反转接触器工作时，当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任将电动机接到电源的任意两根联线对调一下，意两根联线对调一下，电动机反转。电动机反转。 在同一时间内，两个接触器只允许一个通电在同一时间内，两个接触器只允许一个通电工作的控制作用，称为工作的控制作用，称为“互锁互锁”。利用接触器的触点实现联锁控制称利用接触器的触点实现联锁控制称电气电气互锁。互锁。利用按钮的触点实现联锁控制称利用按钮的触点实现联锁控制称机械机械互锁。互锁。上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节3.正反转控制电路正反转控制电路上一页上一页返返 回回

19、下一节下一节下一页下一页上一节上一节 缺点：改变转向时必须缺点：改变转向时必须先按停止先按停止按钮。按钮。（一）电气互锁的正反转控制电路（一）电气互锁的正反转控制电路KMFKMFSBst1KMFKMRKMRSBst2KMRKMRSBstpKRQFUFR3 KMF上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节（二）机械、电气双重互锁的正反转控制电路（二）机械、电气双重互锁的正反转控制电路双重互锁双重互锁KMFKMFSBst2SBstpKMRSBst1KMFKMRKMR当电机正转时，当电机正转时，按下反转按钮按下反转按钮SBst2先断开先断开断电断电闭合闭合通电通电断开断开停止正转停止

20、正转闭合闭合闭合闭合电机反转电机反转上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节KMFKMFSBst2SBstpKMRSBst1KMFKMRKMR当电机反转时，当电机反转时，按下正转按钮按下正转按钮SBst1先断开先断开通电通电闭合闭合断电断电断开断开停止反转停止反转闭合闭合闭合闭合电机正转电机正转上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节STA1STA1STA2STB2STB1KMFKMRKMFKMRSBstFSBstRKMRKMFSBstpFR上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节 自动往返行程控制电路自动往返行程控制电路1#2# 例如：皮

21、带运输例如：皮带运输起动要求起动要求: 1#电机先启动，电机先启动，2#电机才动。电机才动。停车要求停车要求: 2#电机先停，电机先停，1#电机才停。电机才停。上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节4.顺序控制电路顺序控制电路上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节 顺序联锁控制电路顺序联锁控制电路练习题练习题 两条皮带运输机分别由两台笼式电动机拖动两条皮带运输机分别由两台笼式电动机拖动, 用一套用一套起停按钮控制它们的起停起停按钮控制它们的起停, 为了避免物体堆积在运输机上为了避免物体堆积在运输机上,要要求电动机按下述顺序起动和停止求电动机按下述顺序起动

22、和停止: 起动时起动时,M1 起动后起动后, M2 才随才随之起动之起动; 停止时停止时, M2 停止后停止后, M1 才随之停止。才随之停止。SBst KM1 KM2FR1 KM2 KM1SBstpFR2【解解】上一页上一页返返 回回下一节下一节下一页下一页上一节上一节按下按下SBstKM1通电通电M1起动起动KM1触点闭合触点闭合 KM2通电通电M2起动起动按下按下SBstpKM2断电断电M2停止停止KM2触点断开触点断开 KM1断电断电M1停止停止刀开关刀开关下一页下一页上一页上一页返返 回回返回返回熔断器熔断器 下一页下一页上一页上一页返返 回回返回返回断路器（空气开关）断路器（空气开关）下一页下一页上一页上一页返返 回回返回返回按按 钮钮下一页下一页上一页上一页返返 回回返回返回交流接触器交流接触器下一页下一页上一页上一页返返 回回返回返回热继电器热继电器下一页下一页上一页上一页返返 回回返回返回中间继电器中间继电器下一页下一页上一页上一页返返 回回返回返回行程开关行程开关下一页下一页上一页上一页返返 回回返回返回时间继电器时间继电器下一页下一页上一页上一页返返 回回返回返回