第10章 继电接触器控制系统

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第,10,章 继电接触控制系统,10.1,常用控制电器,10.2,笼型电动机直接起动的控制线路,10.3,笼型电动机正反转的控制线路,11/6/2024,1,1.,了解常用控制电器的结构、功能和用途。,2.,掌握自锁、,(,互锁,),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。,第,10,章 继电接触控制系统,本章要求：,11/6/2024,2,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和保护，称为,继电接触控制,，它是一种,有触点的断续控制,，因为其中控制电器是断续动作的。,对电动机的控制主要是控制它的起动、停止、正反转、调速、制动及顺序运行等。,第,10,章 继电接触控制系统,11/6/2024,3,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。,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。下面介绍常用控制电器的用途及表示符号。,第,10,章 继电接触控制系统,11/6/2024,4,低压,电器,配电,电器,控制,电器,开关,熔断器,自动空气断路器,接触器,继电器,起动器,时间继电器,热继电器,10.1,常用控制电器,11/6/2024,5,1.,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。,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。,10.1.1,组合开关,11/6/2024,6,M,3,用组合开关起停电动机的接线图,手柄,转轴,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。,11/6/2024,7,(b),结构图,按钮常用于接通和断开控制电路。,按钮的外形图和结构如图所示。,(a),外形图,常闭触点,常开触点,10.1.2,按钮,SB(,手动切换电器,),11/6/2024,8,复位弹簧,支柱连杆,常闭静触头,桥式静触头,常开静触头,外壳,4,SB,SB,SB,结,构,符,号,名,称,常闭按钮,(,停止按钮,),常开按钮,(,起动按钮,),复合按钮,1,2,3,4,1,2,3,按钮帽,动画,11/6/2024,9,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。,(a),外形,(b),结构,10.1.3,交流接触器,KM,11/6/2024,10,10.1.3,交流接触器,交流接触器控制对象：电动机及其它电力负载,接触器技术指标：线圈额定工作电压、主触点,额定电流、触点数目等。,接触器,电磁铁,触 点,主触点：能通过较大的电流，常接在电动机的主电路中。,辅助触点：通过的电流较小，常用在电动机的控制电路中。,11/6/2024,11,线圈,铁芯,衔铁,主触头,弹簧,辅助,触头,M,3,电机,动作过程,线圈通电,衔铁被吸合,触头闭合,电机接通,电源,动画,11/6/2024,12,接触器有关符号,接触器线圈,接触器主触头,常开,常闭,接触器辅助触头,11/6/2024,13,简单的接触器控制,A,B,C,M,3,刀闸起隔离作用,自保持,停止,按钮,起动,按钮,特点：,小电流控,制大电流,11/6/2024,14,继电器和接触器的结构、工作原理大致相同。,主要区别在于：,接触器的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：,可用于过载保护。,电压继电器：,主要作为欠压、失压保护。,10.1.4,继电器,11/6/2024,15,2.,中间继电器,(b),符号,KA,线圈,常开触头,KA,常闭触头,KA,(a),外形,用于传递信号和同时控制多个电路，也可直接控制小容量电动机或其他电气执行元件。,11/6/2024,16,主要用于,电动机的过载保护。,由于热惯性，不可做短路保护。,10.1.5,热继电器,FR,11/6/2024,17,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。,热元件,杠杆,工作原理：,原理图：,双金属片,常闭触头,10.1.5,热继电器,FR,I,动画,11/6/2024,18,热继电器的符号,热元件,串联在主电路中,串联在控制电路中,常闭触头,11/6/2024,19,符号,FU,熔断器额定电流,I,F,的选择,(1),电灯、电炉等电阻性负载,I,F,I,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。,10.1.6,熔断器,FU,11/6/2024,20,可实现短路、过载、失压保护。,锁钩,主触点,手动闭合,过流,脱扣器,欠压,脱扣器,衔铁释放,空气断路器原理图,连杆装置,释放弹簧,10.1.7,空气断路器,(,自动空气开关,),动画,11/6/2024,21,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。,电器自动控制原理图的绘制原则及读图方法：,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。,11/6/2024,22,4.,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。,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),必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈,串联。,继电接触控制线路的绘制,11/6/2024,23,熔断器,FU,交流接触器,KM,组合开关,Q,按扭,SB,SB,1,SB,2,3,5,热继电器,FR,M,3,4,2,1,结,构,图,10.2,笼型电动机直接起动的控制线路,11/6/2024,24,主,电,路,KM,SB2,C,M,3,A,B,C,KM,FU,Q,B,SB1,FR,FR,实现,点动控制,控制电路,原 理 图,11/6/2024,25,异步机的,连续运行,KM,自锁,自锁的作用,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。,KM,SB2,C,M,3,A,B,C,KM,FU,QS,B,SB1,动画,11/6/2024,26,KM,SB1,KM,SB2,KH,M,3,A,B,C,KM,FU,QS,KH,电流成回路，,只要接两相就可以了。,异步机的直接起动,+,过载保护,发热,元件,热继电,器触头,11/6/2024,27,电动机的保护,电动机保护,的类型,失压保护,：采用交流接触器控制,短路保护,：加熔断器,过载保护,：加热继电器,11/6/2024,28,采用上述控制线路实现的电动机的保护：,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。,欠压,是指电动机工作时，电压严重下降；,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。,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。,11/6/2024,29,M,3,A,B,C,KM,FU,QS,主,电,路,KM,SB1,KM,SB2,控制电路,失压保护,：,采用交流接触器控制,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。,11/6/2024,30,短路保护：,加熔断器,频繁起动,的电机：,异步电动机的起动电流（,I,s t,）,约为额定电流（,I,N,）,的,(57,）倍。,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。,通常用以下关系：,一般电机：,11/6/2024,31,KM,SB1,KM,SB2,FR,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。,M,3,A,B,C,KM,FU,QS,FR,过载保护：,加热继电器,热继电器,的热元件,热继电,器触头,11/6/2024,32,既能,长期工作,又能,点动,的控制电路,点动：,按下起动按钮,SB,3,，电动机运转，松开起动按钮,SB,3,，电动机停转。,点动按钮,SB,3,的作用：,(1),使接触器线圈,KM,通电；,(2),使线圈,KM,不能自锁。,KM,SB,2,FR,KM,SB,1,SB,3,复合按钮,11/6/2024,33,KM,SB,2,FR,KM,SB,1,SB,3,后闭合,先断开,按下,SB,3,闭合,电机运转,点动时：,通电,11/6/2024,34,KM,SB,2,FR,KM,SB,1,SB,3,先断开,后闭合,断开,断电,松开,SB,3,：,自锁触点不起作用,11/6/2024,35,KM,SB,2,FR,KM,SB,1,SB,3,松开,SB,3,电机停转,实现点动,用途,:,试车、检修以及车床主轴的调整等。,先断开,后闭合,断开,断电,11/6/2024,36,KM,SB,2,FR,KM,SB,1,SB,3,按钮,SB,2,实现电动机连续运行的起动按钮,起动,自锁,触点,动画,11/6/2024,37,KM,1,FU,Q,KM,2,M,1,M,2,3,3,.,SB,SB,1,KM,1,KM,1,SB,2,KM,2,KM,2,按,SB,1,通电,闭合,再按,SB,2,闭合,通电,闭,合,闭合,1.,控制顺序：,M,1,起动后,M,2,才能起动。,M,2,既不能单独起动，也不能单独停车。,M,1,转动,电动机的顺序控制,M,2,转动,.,.,.,.,11/6/2024,38,M1,3,这样的顺序控制是否合理？,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,KM2,M2,3,思考,M2,3,11/6/2024,39,10.3,笼型电动机正反转的控制线路,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。,需要用两个接触器来实现这一要求：,当正转接触器工作时，电动机正转；,当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任,意两根联线对调一下，电动机反转。,11/6/2024,40,三、电机的正反转控制,(1),KMF,KMF,SB1,SBF,FR,M,3,A,B,C,KMF,FU,Q,FR,KMR,KMR,KMR,SBR,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,不能同时按下，否则会造成短路！,操作过程：,SBF,正转,SBR,反转,停车,SB1,11/6/2024,41,电机的正反转控制,(2)-“,联锁保护”,联锁作用,：正转时，,SBR,不起作用，反转,时，,SBF,不起作用，从而避免两按钮,同时动作而造成电源短路。,KMF,SB1,KMF,SBF,FR,KMR,KMR,