第9章继电器与接触器控制课件

1第九章继电器与接触器控制1第九章继电器与接触器控制12第九章 继电接触控制系统本章要求：1.了解常用低压电器的结构、功能和用途。2.掌握自锁、联锁的作用和方法。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。能读懂简单的控制电路原理图、能设计简单的控制电路。2第九章 继电接触控制系统本章要求：1.了解常用低压电器的23第九章 继电器与接触器控制9.1 低压电器简介9.2 基本控制环节9.3 电动机的保护9.4 控制电路综合举例3第九章 继电器与接触器控制9.1 低压电器简介939.1 低压电器简介开关熔断器配电电器低压电器接触器继电器起动器4时间继电器热继电器控制电器9.1 低压电器简介开关配电低压电器接触器时间继电器49.1.1 刀闸开关控制对象：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择：QS（35)*异步电机额定电流电路符号59.1.1 刀闸开关闸的额定电流值应如下选择：QS（35 I stI F Ist流。9.1.2 熔断器作用：用于短路保护。电路符号FU熔体额定电流的选择：IF1 2 11.63.频繁起的电机I F1 3 1 2.5异步电机的起动电流 Ist=(57)额定电62.一般电IF IL（稍大）1.无冲击电流的场（如电灯、电炉）安秒特tIF I stI F Ist流。9.1.2 熔679.1.3 控制按钮电路符号电路符号常闭(动断)按钮SB复合按钮常开(动合)按钮SBSB电路符号复合按钮：常开按钮和常闭按钮做在一起。79.1.3 控制按钮电路符号电路符号复合按钮789.1.4 行程开关用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。电路符号常闭（动断）触头ST电路符号常开（动合）触头ST89.1.4 行程开关电路符号常闭（动断）触头电路符号常89 线圈铁芯衔铁主触头辅助触头M3电机动作过程线圈通电弹簧衔铁被吸合触头闭合电机接通电源9.1.5 接触器9 线圈铁芯衔铁主触头辅助M3电机动作过程线圈通电弹簧9接触器有关符号：接触器线圈接触器主触头用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）常开常闭接触器辅助触头用于控制电路（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10接触器有关符号：接触器线圈常开接触器辅助触头用于控制电1011ABC简单的接触器控制M3自保持停止按钮起动按钮刀闸起隔离作用特点：小电流控制大电流。11ABC简单的接触器控制M自保持停止 按钮特点：小电流控119.1.6 继电器继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器的主触头可以通过大电流，而继电器的 触头只能通过小电流。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）.12继电器类型：9.1.6 继电器电流继电器继电器类型：1213热继电器功能：过载保护发热元件结构：I双金属片常闭触头工作原理：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13热继电器功能：过载保护发热元件结构：I双金常闭触头13热继电器的符号KH发热元件常闭触头KH14串联在主电路中串联在控制电路中热继电器的符号KH发热元件KH串联在主电路中149.2 基本控制环节电机起动、停车（点动、连续运行、多地点控制、顺序控制等）电机正反转控制行程控制时间控制速度控制159.2 基本控制环节电机起动、停车（点动、连续运行、多15169.2.1 异步机的直接起动M3AB CFUKMQS一、点动控制CKM触头（KM）打开按钮松开线圈（KM）断电电机停转。触头（KM）闭合SBB动作过程按下按钮（SB）线圈（KM）通电电机转动；控制电路主电路169.2.1 异步机的直接起动MAB CFUQS一1617171718二、电动机连续运行KM自保持自保的作用按下按钮（SB），线圈（KM）通电，电机起动；同时，辅助触头（KM）闭合，即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机连续运转。SB2CM3AB CKMQSFUBSB1起动按钮 KM停车按钮18二、电动机连续运行KM自保持自保的作用电机起动；同时，1819KMSB1SB2KMKHM3AB CFUKMKH电流成回路，只要接两相就可以了。三、异步机的直接起动+过载保护发热元件热继电器触头QS19KMSB1SB2KHMAB CFU电流成回路，只19以下控制电路能否实现即能点动、又能连续运行?KMSB1SB2KHKMSB思考不能点动！20以下控制电路能否实现即能点动、KMSB1SB2KHSB思209.2.2 电机的正反转控制KMFKMFSB1SBFKHM3AB CKMFFUQSKHKMRSBRKMRKMR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 21 下，否则会造成短路！操作过程：SBF正转SBR反转停车SB19.2.2 电机的正反转控制KMFKMFSB1SBFKHM2122电机的正反转控制 加互锁SB1KHKMFKMRKMRKMFM3A B CQSFUKMFKMR互锁作用：正转时，SBR不起作用；反转时，SBF不起作用。从而避免两接触器同时工作造成主回路短路。KHKMRSBFKMFSBR互锁22电机的正反转控制 加互锁SB1KHKMFKMRMA 2223SB1KMFSBFKMFKMRKMRKMRKMFSBR电机的正反转控制双重互锁M3A B CQSFUKMFKMRKH电器互锁KH机械互锁双保险机械互锁（复合按钮）电器互锁（互锁触头）23SB1KMFSBFKMFKMRKMRSBR电机的正反转控2324242425252526262627272728小结继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题：1、首先了解工艺过程及控制要求；2、搞清控制系统中各电机、电器的作用以及它们的控制关系；3、主电路、控制电路分开阅读或设计；4、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读图或设计；5、同一个电器的所有线圈、触头不论在什么位置都叫相同的名字；6、原理图上所有电器，必须按国家统一符号标注，且均按未通电状态表示；7、继电器、接触器的线圈只能并联，不能串联；8、控制顺序只能由控制电路实现，不能由主电路实现。28小结继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题：28四、多地点控制例如：甲、乙两地同时控制一台电机。KMSB1甲SB2甲KMSB1乙SB2乙方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。乙地29甲地四、多地点控制例如：甲、乙两地同时控制一台电机。KMSB1甲2930QSKHM3A B CFUKM方法一：用复合按钮。五、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。KMSB1KMSB2KHSB3主电路控制电路30QSKHMA B CFU方法一：用复合按钮。五3031方法二：加中间继电器（KA）。KASB1KASB2KHKMKASBM3A B CKMFU控制关系SB：点动SB2：连续运行31方法二：加中间继电器（KA）。KASB1KASB2KHK319.2.3 行程控制KMRM3AB CFUQSKMFKH行程控制实质为电机的正反转控制，只是在行程的终端要加限位开关。32B逆程A正程9.2.3 行程控制KMRMAB CFUQSKMF32控制回路 33KMFKHKMRSB1KMFSB2STASTBKMRKMRSB3KMF限位开关正程限位开关STASTB逆程至右极端位置撞开STA行程控制电路（1）动作过程SB2正向运行电机停车（反向运行同样分析）控制回路 33KMFKHKMRSB1KMFSB2STASTB33行程控制(2)-自动往复运动电 机逆程正程工作要求：1.能正向运行也能反向运行2.到位后能自动返回34行程控制(2)-自动往复运动逆程正程工作要求：1.能34电机STa35STbKMRSBRKMFKHKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTb自动往复运动控制电路限位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。关键措施电机STaSTbKMRSBRKMFKHKMFSB1KMFSB359.2.4 定时控制空气式时间继电器定时类型：钟表式阻容式电子式数字式。369.2.4 定时控制空气式时间继电器钟表式阻容式36空气式时间继电器的工作原理见教材P348常开触头延时闭合常闭触头延时打开线圈衔铁常闭触头常开触头衔铁吸合（向下）连杆动作触头动作 37动作过程线圈通电 空气式时间继电器的工作原理见教材常开触头线圈衔铁常闭触头3738时间继电器触头类型断电式常闭断电后延时闭合常开断电后延时断开通电式瞬时动作常闭触点常开触点常开通电后延时闭合延时动作常闭通电后延时断开38时间继电器触头类型断电式常闭常开延时断开通电式瞬动38QSFUKH电机绕组A Bx yCzKM-YBCYZ XYXBCZ AKM-定时控制例一：电机的Y起动A Y KMKM-Y闭合，电机接成 Y形；KM-闭合，电机接成 形。主电 39路QSKH电机A BCKM-YBCYZ 39Y 转换完成KMQSFUKHA B C电机x y zKM-YKM-KM-KTKTKM-YKM-YKM-KM-KM-KMKTSB1SB2KMY 起动控制电路KH主电路接通电源KM-KT KM-Y40SB2 KM 延时KT KM-Y KM-Y 转换完成KMQSKHA B CKM 4041定时控制例二：顺序控制控制要求：1.M1 起动后，M2才能起动2.M2 可单独停1 电机M12 电机M241定时控制例二：顺序控制控制要求：1 电机M12 4142顺序控制电路（1）：两电机只保证起动的先后顺序，没有延时要求。FUKM2KH2A B CFUM3A B CKM1KH1M3主电路KM1KM2SB3KH2KM2KM1SB1SB2KH1KM1SB4控制电路42顺序控制电路（1）：两电机只保证起动的先后顺序，没有延时42不可以!两电机各自要有独立的电源；这样接，主触头（KM1）的负荷过重。M3KM1KHKM2KHM3KM1KM243SB2KM1SB3SB1主电路这样实现顺序控制可不可以?KM2控制电路不可以!两电机各自要有独立MKM1KHKM2KHMKM4344SB1KM1KTSB2顺序控制电路(2)：M1起动后，M2延时起动。KHKM2KM2KM1KM2KT主电路同前控制电路KM1 延时KT KM2 M1起动KM2 M2起动KT SB2 44SB1KM1SB2顺序控制电路(2)：M1起动后，M2延44KM1SB1SB2KTKHKM1KM2KTKM2实现M1起动后M2延时起动的顺序控制，用以下电路可不可以？SB2 KM1 延时KT KM2 M1起动KM2 M2起动不可以！继电器、接触器的线圈有各自的额定值，线圈不能串联。45KM1SB1SB2KTKHKM1KM2KT实现M1起动后M2459.2.5 速度控制工作原理速度继电器的轴由电动机带动，其外环转动到一定速度时，撞击动触点，使常开触点闭合，常闭触点打开。46速度继电器外环动触点静触点9.2.5 速度控制工作原理速度继电器46打开，电机停止运转，反接47速度控制反接制动电路M3KM1RKM2KM1SB1KSKM2KM1SB2KM1KM2SB1KM2KS正常工作时，KM1通电，电机正向运转，速度继电器（KS）常开触头闭合；停车时，按SB1，KM1断电，KM2通电，开始反接制动，当电机的速度接近零时，KS制动结束。限流电阻打开，电机停止运转，反接47速度控制反接制动电路M3KM47489.3 电动机的保护失压保护：采用继电器、接触器控制电动机保护的类型：短路保护：加熔断器过载保护：加热继电器489.3 电动机的保护失压保护：采用继电器、接触器控489.3.1 失压保护AB CM3QSFUKM主电路方法：采用继电器、接触器控制。KMSB1SB2控制电路KM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。499.3.1 失压保护AB CQS主 方法：采用49 I stI F I st509.3.2 短路保护方法：加熔断器。异步电动机的起动电流（Is t）约为额定电流（IN）的(57）倍。选择熔体额定电流（I F）时，必须躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。通常用以下关系：I F1 3 1 2.5一般电机：1 2 11.6频繁起动的电机：I stI F I st509.3.2 50519.3.3 过载保护方法：加热继电器。M3KMA B CQSFU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。KMSB1KMSB2KHKH热继电器的热元件热继电器触头519.3.3 过载保护方法：加热继电器。MKMA 51自动空气断路器（自动开关）作用：可实现短路、过载、失压保护。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52自动空气断路器（自动开关）作用：可实现短路、过载、失压保护。52539.4 控制电路综合举例例一：运料小车的控制正程逆程电机BA设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求：1.小车启动后，前进到A地。然后做以下往复运动：到A地后停2分钟等待装料，然后自动走向B。到B地后停2分钟等待卸料，然后自动走向A。2.有过载和短路保护。3.小车可停在任意位置。539.4 控制电路综合举例例一：运料小车的控制正程逆程5354运料小车控制电路M3A B CKMFFUQSKHKMRSTa、STb 为A、B 两端的限位开关KTa、KTb 为 两个时间继电器主回路KMFKHKMRSBFSB1KMFSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSTaSBR54运料小车控制电路MA B CKMFFUQSKHKMR54能停车。KMFKMF动作过程SBFKMF小车正向运行至A端 撞STa KTa 延时2分钟 KMR 小车反向运行 至B端 撞STb KTb 延时2分钟KMF 小车正向运行如此往反运行。KHKMRSBFSB1STaSTb该电路的问题：小车在两极端位置时，不55KTaKTbKMRSTbKMFKMRKTaKTbSTaSBR能停车。KMFKMF动作过程SBFKMF小车正向运行55SBFKMRKHSTa56STbKTaKMRKTbKMFSTbSB1SB2KAKAKMF加中间继电器（KA）实现任意位置停车的要求KMFKTbSTaSBRKMRKTaSBFKMRKHSTa56KTaKMFSTbSB1SB256例二：工作台位置控制BM1AM2ST3ST4 ST2ST11234起动后工作台控制要求：(1)运动部件A从1到2(2)运动部件B从3到4(3)运动部件A从2回到1(4)运动部件B从4回到357自动循环例二：工作台位置控制BM1AM2ST3ST4 ST2ST15758工作台位置控制电路(2)检查有无互锁。(3)检查能否正确启动、停车。设计步骤：(1)根据动作顺序设计控制电路。KHST4KMAFKMBFKMAFST4ST1KMBRKMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFSB1SB2KMAR ST2KMAFST3ST2KMBR58工作台位置控制电路(2)检查有无互锁。(3)检查能否正确5859工作台位置控制电路ST4KMBRKMBFKMBRST4KMAFKMAFST1KMARST1KMBFKMBRST3KMBFKMAFSB1KHKMAFSB2KMAR ST2ST3ST2该电路有何问题？小车若在1、2、3、4规定的位置时，不能正常停车。59工作台位置控制电路ST4KMBRKMBFKMBRST459KAKHKHST4KMBRKMBFKMBRST4KMAFST1KMARKMBF60KMAFST1KMBRST3KMBFKMAFKAKMAFSB2KMAR ST2ST3ST2SB1KASB3电路的改进方法同前：加中间继电器（KA）KAKHKHST4KMBRKMBFKMBRST4KMAFST6061第九章结 束61第九章结 束61