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1、第第5 5章章 继电接触器控制系统控制电器控制电器手动电器手动电器自动电器自动电器刀开关刀开关组合开关组合开关按钮按钮接触器接触器继电器继电器 行程开关行程开关 5.1 5.1 常用控制电器常用控制电器由操作人员由操作人员手动操纵手动操纵按照指令、信号、或某个物理量的变化而自动动作按照指令、信号、或某个物理量的变化而自动动作一、刀闸开关一、刀闸开关控制对象：控制对象：380V380V，5.5kW 5.5kW 以下小电机以下小电机 考虑到电机较大的起动电流，刀考虑到电机较大的起动电流，刀闸的额定电流值一般选择：闸的额定电流值一般选择：（3-53-5）异步电机额定电流）异步电机额定电流电路符号电路
2、符号Q Q二、按钮二、按钮常开常开( (动合动合) )按钮按钮电路符号电路符号SB复合按钮：复合按钮： 常开按钮和常开按钮和 常闭按钮做在一起。常闭按钮做在一起。电路符号电路符号SB常闭常闭( (动断动断) )按钮按钮电路符号电路符号SB作用作用：接通或断开控制电路接通或断开控制电路(b) 结构结构按钮的外形图和结构如图所示。按钮的外形图和结构如图所示。按钮开关的外形和符号按钮开关的外形和符号(a) 外形图外形图常闭触点常闭触点常开触点常开触点常开触点常开触点复位弹簧复位弹簧支柱连杆支柱连杆常闭静触头常闭静触头桥式静触头桥式静触头常开静触头常开静触头外壳外壳4SBSBSB结结构构符符号号名名称
3、称常闭按钮常闭按钮( (停止按钮停止按钮) )常开按钮常开按钮( (起动按钮起动按钮) )复合按钮复合按钮1234123按钮帽按钮帽三、三、交流接触器交流接触器用来接通或断开电动机用来接通或断开电动机或其他设备的主电路或其他设备的主电路构成构成；主要由电磁铁和触点两部分组成，主要由电磁铁和触点两部分组成， 触点又可分为主触点和辅助触点触点又可分为主触点和辅助触点。接触器技术接触器技术指标指标：额定工作电压、电额定工作电压、电 流、触点数目等流、触点数目等交流接触器的外形与结构交流接触器的外形与结构交流接触器的外形与结构交流接触器的外形与结构用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。用于频繁地接
4、通和断开大电流电路的开关电器。用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。(a) (a) 外形外形外形外形(b) (b) 结构结构结构结构动作过程动作过程线圈通电衔铁被吸合触点闭合接通电源线圈线圈铁芯铁芯衔铁衔铁主触点主触点弹簧弹簧辅助辅助触点触点M3电动机电动机接触器线圈接触器线圈接触器主触点用于主电路接触器主触点用于主电路( (流过的电流大，需加灭弧装置）流过的电流大，需加灭弧装置）常开常开常闭常闭接触器接触器辅助触点辅助触点用于控制电路用于控制电路（流过的电流小，无需加灭弧装置）（流过的电流小，无需加灭弧装置）四、四、 中间继电器中间继电器 继电器
5、和接触器的工作原理一样。主要区别在继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器的主触点可以通过大电流，而继电器的于，接触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触点只能通过小电流。中间继电器中间继电器速度继电器速度继电器时间继电器（具有延时功能）时间继电器（具有延时功能）热继电器（做过载保护）热继电器（做过载保护）.继电器类型：继电器类型： 作用作用：继电器用来传递信号或用于控制电路中。继电器用来传递信号或用于控制电路中。发热元发热元件件1.结构结构：I I常闭触点常闭触点双金双金属片属片2.工作原理工作原理： 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
6、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。扣板扣板五、五、 热继电器热继电器功能功能：过载保护过载保护热继电器外形与结构热继电器外形与结构热继电器外形与结构热继电器外形与结构(a) (a) 外形外形外形外形(b) (b) 结构结构结构结构3.热继电器的符号热继电器的符号发热元件发热元件常闭触点常闭触点FRFR串联在主电路中串联在主电路中串联在控制电路中串联在控制电路中熔断器熔断器符号符号FU熔断器额定电流熔断器额定电流IF的选择的选择(1) 电灯、电炉等电阻性负电灯、电炉等电阻性负载载IF IL(3) 频繁起动的电机频繁起动的电机(2) 单台电机单台电机用于低压线路中的短
7、路保护。用于低压线路中的短路保护。用于低压线路中的短路保护。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。器、管式熔断器和有填料式熔断器。作用作用：可实现短路、过载、失压保护。可实现短路、过载、失压保护。结构结构：过流过流脱扣器脱扣器欠压欠压脱扣器脱扣器工作原理工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电过流时，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，断开电源源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。七、七、自动空气断路器（自动开关自动空气断路器（自动开关）画图要求画图要求（1）
8、首先了解工艺过程及控制要求，搞清控制系统中 各电动机、控制电器的作用以及它们的控制关系；（2）在原理图中，同一电器的各部件是分散的，为便 于识别，它们必须按国家规定的统一符号来表示；（3）所有电器的触点均表示在起始情况下的位置，即 在没有通电或没有发生机械动作时的位置；（4）控制电路和主电路要清楚地分开设计和阅读；（5）控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而 右的顺序进行设计或阅读；（6）继电器、接触器线圈只能并联，不能串联；KM自锁自锁按下按钮（按下按钮（SBSB2 2），），线圈（线圈（KMKM）通电，通电，电机起动；同时辅助触点（电机起动；同时辅助触点（KMKM）闭合。闭合。 即使按
9、钮松开，线圈保持通电状态，即使按钮松开，线圈保持通电状态， 电机连续运转。电机连续运转。KMSB2M3ABCKMFUQSB1起动起动按钮按钮停车停车按钮按钮自锁的作用自锁的作用5.2 5.2 鼠笼式电动机直接起动控制电路鼠笼式电动机直接起动控制电路短路保护短路保护方法：加熔断器方法：加熔断器 选择熔体额定电流时，必须躲开起动电流，但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。对短路电流仍能起保护作用。 一旦发生短路事故，熔丝立即熔断，电动机立一旦发生短路事故，熔丝立即熔断，电动机立即停车。即停车。异步电机的起动电流异步电机的起动电流 I Istst=(5-7) =(5-7
10、) 额定电流额定电流 保护措施保护措施电动机工作时，若因负载过重而使电动机工作时，若因负载过重而使电流增大，但又比短路电流小。此电流增大，但又比短路电流小。此 时熔断器起不了保护作用时熔断器起不了保护作用。 加热继电器，进行过载保护。加热继电器，进行过载保护。 将任意两相热元件串接在电动机任意将任意两相热元件串接在电动机任意 两相中。两相中。将其常闭触点串接在控制电路中。将其常闭触点串接在控制电路中。KMSB1KMSB2FR热继电热继电器触点器触点M3ABCKMFUQFR热元件热元件加加一个或三一个或三个热元件是个热元件是否也可以？否也可以？零压（失压）保护零压（失压）保护 零压保护就是当电源
11、暂时断电或电压严重下降时，电动机即自动从电源切除。方法：采用继电器、接触器控制方法：采用继电器、接触器控制电源电压电源电压85%85%时，接触器触点自动时，接触器触点自动断开，可避免烧坏电机。断开，可避免烧坏电机。ABCM3KMFUQ控制电路控制电路KMSB1KMSB2在电源停电后突然再来电时，可避免在电源停电后突然再来电时，可避免电机自动起动而发生意外事故电机自动起动而发生意外事故。主电路主电路方法：方法：起动按钮并联；停止按钮串联起动按钮并联；停止按钮串联乙地乙地甲地甲地KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB1乙乙SB2乙乙FR 两地控制一台电动机两地控制一台电动机方法一：方法一：用用复合按钮复
12、合按钮KMSB1KMSB2FRSB3SBSB3 3：点动点动SBSB2 2：连续运行连续运行方法二：方法二：加加中间继电器中间继电器SB：点动点动SBSB2 2：连续运行连续运行SBKASB1KASB2FRKMKA主电路同方法一主电路同方法一5.3 5.3 正反转控制电路正反转控制电路一、正反转控制原理一、正反转控制原理1. 基本原理基本原理 将接到电源的任意两根将接到电源的任意两根联线对调一头即可实现电动联线对调一头即可实现电动机的正反转，为此可用两个机的正反转，为此可用两个交流接触器来实现。交流接触器来实现。2. 基本要求基本要求 必须保证两个交流必须保证两个交流接触器接触器不能同时工作不
13、能同时工作ABCKMRM3FUQFRKMFKMFKMFSB1SBFFRKMRKMRKMRSBR操作过程：操作过程： SBF正转正转SBR反转反转停车停车SB13. 3. 动作过程动作过程接触器接触器不能同时工作不能同时工作KMFKMRM3ABCFUQFR二、二、加互锁的正反转控制加互锁的正反转控制正转时，正转时，SBSBR R不起作用；反转时，不起作用；反转时， SBSBF F不起作用。从而避免两个接触不起作用。从而避免两个接触器同时工作造成主回路短路器同时工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRSBR互锁互锁互锁作用互锁作用：主主电路同前电路同前三、三、双重互
14、锁的正反转控制双重互锁的正反转控制电器互锁电器互锁机械互锁机械互锁KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR缺点：缺点：正转过程中要求反转，必须先按停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止按钮，然后才能按反转按钮。用于自动往复控制或限位保护等。用于自动往复控制或限位保护等。用于自动往复控制或限位保护等。用于自动往复控制或限位保护等。行程开关行程开关(限位开关限位开关)(b)(b)示意图示意图示意图示意图 结构与按钮类似，但结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。其动作要由机械撞击。未撞击未撞击未撞击未撞击撞击撞击撞击撞击(a)(a)外形图外形图外形图外形图S
15、TST常开触点常开触点常闭触点常闭触点STST(c) (c) 符号符号符号符号行程开关的外形符号行程开关的外形符号行程开关的外形符号行程开关的外形符号5.4 行程控制行程控制自动往返运动：自动往返运动：自动往返运动：自动往返运动：1. 1. 能正向运行也能能正向运行也能能正向运行也能能正向运行也能 反向运行反向运行反向运行反向运行2. 2. 到位后能自动返到位后能自动返到位后能自动返到位后能自动返 回回回回行程控制：行程控制：行程控制：行程控制： 控制某些机械的行控制某些机械的行控制某些机械的行控制某些机械的行程，当运动部件到达程，当运动部件到达程，当运动部件到达程，当运动部件到达一定行程位置
16、时利用一定行程位置时利用一定行程位置时利用一定行程位置时利用行程开关进行控制。行程开关进行控制。行程开关进行控制。行程开关进行控制。STaSTb电机电机正程正程正程正程限位开关限位开关STSTa aSTSTb b逆程逆程逆程逆程STSTa aSTSTb b前进前进前进前进( (正转）正转）正转）正转）后退后退后退后退12按按按按SBSBF F时时时时KMKMF F通电通电通电通电( (其常闭断开，其常闭断开，其常闭断开，其常闭断开， 常开闭合常开闭合常开闭合常开闭合) )KMF断电断电KMKMR R通电通电通电通电行程开关行程开关行程开关行程开关自动往返运动：自动往返运动：自动往返运动：自动往
17、返运动：挡块挡块挡块挡块电机正转电机正转电机正转电机正转工作台前进工作台前进工作台前进工作台前进到达预定位置，到达预定位置，到达预定位置，到达预定位置，挡块挡块挡块挡块1 1撞击撞击撞击撞击STSTb bSBSBKMKMR RSBSBF FKMKMF FKMKMF FKMKMR RSTSTb bSTSTa aKMKMF FKMKMR RSBSBR R停止正转停止正转停止正转停止正转 电机反转电机反转电机反转电机反转( (工作台后退工作台后退工作台后退工作台后退) )a) a) 通电延时继电器通电延时继电器通电延时继电器通电延时继电器b) b) 断电延时继电器断电延时继电器断电延时继电器断电延时
18、继电器KTKT线圈线圈线圈线圈通电延时闭合通电延时闭合通电延时闭合通电延时闭合常开触点常开触点常开触点常开触点KTKT通电延时断开通电延时断开通电延时断开通电延时断开常闭触点常闭触点常闭触点常闭触点KTKTKTKT线圈线圈线圈线圈(b)(b)符号符号符号符号断电延时断开断电延时断开断电延时断开断电延时断开常开触点常开触点常开触点常开触点KTKT断电延时闭合断电延时闭合断电延时闭合断电延时闭合常闭触点常闭触点常闭触点常闭触点KTKT延时继电器的外形与结构延时继电器的外形与结构延时继电器的外形与结构延时继电器的外形与结构(a) (a) 外形外形外形外形空气式延时继电器空气式延时继电器通电延时的空气
19、式时间继电器结构示意图通电延时的空气式时间继电器结构示意图通电延时的空气式时间继电器结构示意图通电延时的空气式时间继电器结构示意图常开触头常开触头 延时闭合延时闭合 常闭触头常闭触头 延时打开延时打开 微动开关微动开关微动开关微动开关2 2微动开关微动开关微动开关微动开关1 1常开触头常开触头常闭触头常闭触头线圈通电线圈通电线圈通电线圈通电 衔铁向下吸合衔铁向下吸合衔铁向下吸合衔铁向下吸合 连杆动作连杆动作连杆动作连杆动作 触头动作触头动作触头动作触头动作工作原理工作原理调节螺丝调节螺丝进气孔进气孔托板托板线圈线圈动铁心动铁心恢复弹簧恢复弹簧挡块挡块释放弹簧释放弹簧活塞杆活塞杆橡皮膜橡皮膜排气
20、孔排气孔(2) (2) 空气式时间继电器空气式时间继电器空气式时间继电器空气式时间继电器断电延时的空气式时间继电器结构示意图断电延时的空气式时间继电器结构示意图断电延时的空气式时间继电器结构示意图断电延时的空气式时间继电器结构示意图常闭常闭 延时闭合延时闭合 常闭常闭 延时断开延时断开 常开触头常开触头常闭触头常闭触头空气式时间继电空气式时间继电空气式时间继电空气式时间继电器的延时范围大器的延时范围大器的延时范围大器的延时范围大( (有有有有 0.4 60 s 0.4 60 s 和和和和0.4 180s0.4 180s两种两种两种两种) )。结构简单，但准结构简单，但准结构简单，但准结构简单，
21、但准确度较低。确度较低。确度较低。确度较低。时间继电器的型号有时间继电器的型号有时间继电器的型号有时间继电器的型号有JS7-AJS7-A和和和和JJSK2JJSK2等多种类型。等多种类型。等多种类型。等多种类型。5. 5 时间控制时间控制1. Y1. Y 换接起动控制线路换接起动控制线路换接起动控制线路换接起动控制线路Y Y接法接法接法接法 KM KM3 3 KM KM1 1FUQQ 接法接法接法接法.SB1.SB2KTKTKMKM1 1KMKM3 3KMKM2 2KMKM3 3KMKM1 1KMKM1 1KTKTKMKM2 2KTKTKMKM2 2KMKM2 2通通通通电电电电通通电电.SB
22、1.SB2KTKTKMKM1 1KMKM3 3KMKM2 2KMKM3 3KMKM1 1KMKM1 1KTKTKMKM2 2KTKTKMKM2 2通通通通电电电电断断断断电电电电通电延时通电延时通电延时通电延时继电器继电器继电器继电器通电延通电延通电延通电延时断开时断开时断开时断开复合复合按钮按钮起动过程：起动过程：起动过程：起动过程：按按按按SBSB2 2KMKM1 1通电通电通电通电KM2断电断电绕组绕组绕组绕组Y Y接接接接KMKM2 2断电断电断电断电KMKM1 1接通电源接通电源接通电源接通电源KMKM2 2绕组绕组绕组绕组 联接联接联接联接KMKM3 3绕组绕组绕组绕组Y Y联接联
23、接联接联接常闭断开常闭断开常闭断开常闭断开常开闭合常开闭合常闭延时断开常闭延时断开电动机电动机电动机电动机Y Y接起动接起动接起动接起动常闭断开常闭断开常闭断开常闭断开常开闭合常开闭合常开闭合常开闭合自锁自锁自锁自锁KTKT通电通电通电通电KMKM3 3通电通电通电通电通电瞬通电瞬时闭合时闭合KMKM1 1接通电源接通电源接通电源接通电源KMKM2 2绕组绕组绕组绕组 联接联接联接联接KMKM3 3绕组绕组绕组绕组Y Y联接联接联接联接KTKT通电通电通电通电起动过程：起动过程：起动过程：起动过程：按按按按SBSB2 2KMKM1 1通电通电通电通电KM2断电断电绕组绕组绕组绕组Y Y接接接接
24、KMKM2 2断电断电断电断电常闭断开常闭断开常闭断开常闭断开常开闭合常开闭合常闭延时断开常闭延时断开电动机电动机电动机电动机Y Y接起动接起动接起动接起动常闭断开常闭断开常闭断开常闭断开常开闭合常开闭合常开闭合常开闭合自锁自锁自锁自锁KMKM3 3通电通电通电通电通通通通电电电电通通电电.SB1.SB2KTKTKMKM1 1KMKM3 3KMKM2 2KMKM3 3KMKM1 1KMKM1 1KTKTKMKM2 2KTKTKMKM2 2通通通通电电电电断断断断电电电电松开松开松开松开SBSB2 2, , 电机仍处于电机仍处于电机仍处于电机仍处于Y Y 接起动状态。接起动状态。接起动状态。接起
25、动状态。KMKM1 1接通电源接通电源接通电源接通电源KMKM2 2绕组绕组绕组绕组 联接联接联接联接KMKM3 3绕组绕组绕组绕组Y Y联接联接联接联接通通通通电电电电通通电电SB1SB2KTKTKMKM1 1KMKM3 3KMKM2 2KMKM3 3KMKM1 1KMKM1 1KTKTKMKM2 2KTKTKMKM2 2通通通通电电电电断断断断电电电电通电延时通电延时继电器继电器通电延通电延时断开时断开KMKM1 1断电断电断电断电常开断开常开断开常开断开常开断开常闭闭合常闭闭合常闭闭合常闭闭合当当当当 KT KT 常闭触常闭触常闭触常闭触点延时断开时点延时断开时点延时断开时点延时断开时断
26、断电电复合复合按钮按钮KMKM1 1接通电源接通电源接通电源接通电源KMKM2 2绕组绕组绕组绕组 联接联接联接联接KMKM3 3绕组绕组绕组绕组Y Y联接联接联接联接通通通通电电电电通通电电SB1SB2KTKTKMKM1 1KMKM3 3KMKM2 2KMKM3 3KMKM1 1KMKM1 1KTKTKMKM2 2KTKTKMKM2 2通通通通电电电电断断断断电电电电通电延时通电延时继电器继电器通电延通电延时断开时断开复合复合按钮按钮断断电电KMKM1 1断电断电断电断电常开断开常开断开常开断开常开断开常闭闭合常闭闭合常闭闭合常闭闭合当当当当 KT KT 常闭触常闭触常闭触常闭触点延时断开时
27、点延时断开时点延时断开时点延时断开时通通电电断断电电KMKM2 2通电通电通电通电常闭断开常闭断开KMKM3 3断电断电断电断电常闭闭合常闭闭合绕组绕组绕组绕组 接接接接Y接断开接断开KMKM1 1接通电源接通电源接通电源接通电源KMKM2 2绕组绕组绕组绕组 联接联接联接联接KMKM3 3绕组绕组绕组绕组Y Y联接联接联接联接通通通通电电电电通通电电SB1SB2KTKTKMKM1 1KMKM3 3KMKM2 2KMKM3 3KMKM1 1KMKM1 1KTKTKMKM2 2KTKTKMKM2 2通通通通电电电电断断断断电电电电通电延时通电延时继电器继电器通电延通电延时断开时断开复合复合按钮按钮KMKM1 1断电断电断电断电常开断开常开断开常开断开常开断开常闭闭合常闭闭合常闭闭合常闭闭合当当当当 KT KT 常闭触常闭触常闭触常闭触点延时断开时点延时断开时点延时断开时点延时断开时通通电电断断电电KMKM2 2通电通电通电通电常闭断开常闭断开KMKM3 3断电断电断电断电常闭闭合常闭闭合绕组绕组绕组绕组 接接接接Y接断开接断开通通电电电机电机电机电机 接运行接运行接运行接运行KMKM1 1通电通电通电通电
