第10章 繼電接觸器控制系統(tǒng)

1、2024年3月31日星期日,1,第10章 繼電接觸控制系統(tǒng),10.1 常用控制電器,10.2 籠型電動機直接起動的控制線路,10.3 籠型電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路,※,※,2024年3月31日星期日,2,1. 了解常用控制電器的結(jié)構(gòu)、功能和用途。2. 掌握自鎖、(互鎖)聯(lián)鎖的作用和方法。3. 掌握過載、短路和失壓保護的作用和方法。4. 掌握基本控制環(huán)節(jié)的組成、作用和工作過 程，能讀懂簡單的控制電路原理圖、能設(shè)

2、 計簡單的控制電路。,第10章 繼電接觸控制系統(tǒng),本章要求：,2024年3月31日星期日,3,應(yīng)用電動機拖動生產(chǎn)機械，稱為電力拖動。利用繼電器、接觸器實現(xiàn)對電動機和生產(chǎn)設(shè)備的控制和保護，稱為繼電接觸控制，它是一種有觸點的斷續(xù)控制，因為其中控制電器是斷續(xù)動作的。 對電動機的控制主要是控制它的起動、停止、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速、制動及順序運行等。,第10章 繼電接觸控制系統(tǒng),2024年3月31日星期日,4,本章主要介紹幾種常用的

3、低壓電器、基本的控制環(huán)節(jié)和保護環(huán)節(jié)的典型線路。,實現(xiàn)繼電接觸控制的電氣設(shè)備，統(tǒng)稱為控制電器，如刀閘、按鈕、繼電器、接觸器等。下面介紹常用控制電器的用途及表示符號。,第10章 繼電接觸控制系統(tǒng),2024年3月31日星期日,5,低壓電器,配電電器,控制電器,開關(guān)熔斷器自動空氣斷路器……,接觸器繼電器起動器……,時間繼電器熱繼電器……,,,,,10.1 常用控制電器,2024年3月31日星期日,6,1. 用途：組合

4、開關(guān)也稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，常用于機床控制電路的電源開關(guān)，也用于小容量電動機的起 / ?？刂苹蛘彰骶€路的開關(guān)控制。,2. 結(jié)構(gòu)：對常用的三極開關(guān)來說，每一極有一對靜觸片與盒外接線柱相接，動觸片受手柄控制可以轉(zhuǎn)動，以達到線路的通 / 斷控制。,3. 種類：有單極、雙極、三極和四極等，額定電流有10、25、60 和 100A等多種。,,,10.1.1 組合開關(guān),2024年3月31日星期日,7,用組合開關(guān)起停電動機的接線圖,靜觸頭,動觸頭,用手柄轉(zhuǎn)動

5、轉(zhuǎn)軸時，就可將三個觸點同時接通或斷開。,2024年3月31日星期日,8,(b) 結(jié)構(gòu)圖,按鈕常用于接通和斷開控制電路。,按鈕的外形圖和結(jié)構(gòu)如圖所示。,(a) 外形圖,10.1.2 按鈕SB (手動切換電器),2024年3月31日星期日,9,動畫,2024年3月31日星期日,10,交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu),用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)電器。,(a) 外形,(b) 結(jié)構(gòu),10.1.3 交流接觸器KM,,,2024年3月31

6、日星期日,11,10.1.3 交流接觸器,●交流接觸器控制對象：電動機及其它電力負載,●接觸器技術(shù)指標： 線圈額定工作電壓、主觸點 額定電流、觸點數(shù)目等。,2024年3月31日星期日,12,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,動畫,2024年3月31日星期日,13,接觸器有關(guān)符號,接觸器線圈,,接觸器主觸頭,,常開,常閉,接觸器輔助觸頭,,,2024年3月31日星期日,14,,簡單的接觸器控制,A,B,C,M3~,,,,,,

7、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,刀閘起隔離作用,自保持,停止按鈕,起動按鈕,,,,,,,,,,,,,,,,特點：小電流控 制大電流,2024年3月31日星期日,15,繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)、工作原理大致相同。主要區(qū)別在于： 接觸器的主觸點可以通過大電流； 繼電器的體積和觸點容量小，

8、觸點數(shù)目多，且只能通過小電流。所以，繼電器一般用于控制電路中。,1. 電流及電壓繼電器,電流繼電器：可用于過載保護。電壓繼電器：主要作為欠壓、失壓保護。,10.1.4 繼電器,2024年3月31日星期日,16,2. 中間繼電器,(a) 外形,用于傳遞信號和同時控制多個電路，也可直接控制小容量電動機或其他電氣執(zhí)行元件。,2024年3月31日星期日,17,主要用于電動機的過載保護。由于熱慣性，不可做短路保護。,10.1.5 熱繼電

9、器FR,2024年3月31日星期日,18,發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，杠桿被彈簧拉回，常閉觸點斷開。,熱元件,杠桿,工作原理：,原理圖：,雙金屬片,常閉觸頭,10.1.5 熱繼電器FR,,I,,動畫,2024年3月31日星期日,19,熱繼電器的符號,熱元件,串聯(lián)在主電路中,串聯(lián)在控制電路中,2024年3月31日星期日,20,,熔斷器額定電流IF的選擇,(1) 電燈、電

10、爐等電阻性負載,IF > IL,(3) 頻繁起動的電機,(2) 單臺電機,用于低壓線路中的短路保護。,常用的熔斷器有插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、管式熔斷器。,10.1.6 熔斷器FU,2024年3月31日星期日,21,,可實現(xiàn)短路、過載、失壓保護。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,鎖鉤,主觸點手動閉合,銜鐵釋放,,,,,,空氣斷路器原理圖,連桿裝置,,,釋放彈簧,10.1.7 空氣

11、斷路器 (自動空氣開關(guān)),動畫,2024年3月31日星期日,22,繼電接觸控制線路的繪制,在電工技術(shù)中所繪制的控制線路圖為原理圖，它不考慮電器的結(jié)構(gòu)和實際位置，突出的是電氣原理。,電器自動控制原理圖的繪制原則及讀圖方法：,1. 按國家規(guī)定的電工圖形符號和文字符號畫圖。,2. 控制線路由主電路(被控制負載所在電路) 和控制電路 (控制主電路狀態(tài))組成。,3. 屬同一電器元件的不同部分(如接觸器的線圈和 觸點)按其功能和所

12、接電路的不同分別畫在不同 的電路中，但必須標注相同的文字符號。,2024年3月31日星期日,23,4. 所有電器的圖形符號均按無電壓、無外力作用下 的正常狀態(tài)畫出，即按通電前的狀態(tài)繪制。,5. 與電路無關(guān)的部件(如鐵心、支架、彈簧等) 在控 制電路中不畫出。,分析和設(shè)計控制電路時應(yīng)注意以下幾點：,使控制電路簡單，電器元件少，而且工作又要準 確可靠。,(2) 盡可能避免多個電器元件依次動作才能接通另一

13、 個電器的控制電路。,(3) 必須保證每個線圈的額定電壓，不能將兩個線圈 串聯(lián)。,繼電接觸控制線路的繪制,2024年3月31日星期日,24,結(jié)構(gòu)圖,10.2 籠型電動機直接起動的控制線路,2024年3月31日星期日,25,主電路,實現(xiàn)點動控制,控制電路,原 理 圖,2024年3月31日星期日,26,異步機的連續(xù)運行,自鎖的作用,動畫,2024年3月31日星期日,27,,,KM,SB1,,,KM,SB2,K

14、H,,,,,,,,,,,,,,A,B,C,KM,FU,QS,,,KH,電流成回路，只要接兩相就可以了。,,異步機的直接起動 + 過載保護,2024年3月31日星期日,28,電動機的保護,電動機保護的類型,失壓保護：采用交流接觸器控制,短路保護：加熔斷器,過載保護：加熱繼電器,,2024年3月31日星期日,29,采用上述控制線路實現(xiàn)的電動機的保護：,★ 短路保護是因短路電流會引起電器設(shè)備絕緣損壞產(chǎn)生強大的電動力，使電動機和電器

15、設(shè)備產(chǎn)生機械性損壞，故要求迅速、可靠切斷電源。,★ 欠壓是指電動機工作時，電壓嚴重下降；失壓(零壓)是指電源電壓消失而使電動機停轉(zhuǎn)，在電源電壓恢復(fù)時，電動機可能自動重新起動(亦稱自起動)，易造成人身或設(shè)備故障。,★ 過載保護是為防止三相電動機在運行中電流超過額定值而設(shè)置的保護。,2024年3月31日星期日,30,,,,,,,,,,,,,,A,B,C,KM,FU,QS,,主電路,失壓保護：采用交流接觸器控制,,2024年3

16、月31日星期日,31,短路保護：加熔斷器,頻繁起動 的電機：,異步電動機的起動電流 （ Is t）約為額定電流（IN）的 (5~7）倍。選擇熔體額定電流 （ ）時，必須躲開起動電流，但對短路電流仍能起保護作用。通常用以下關(guān)系：,一般電機：,2024年3月31日星期日,32,電機工作時，若因負載過重而使電流增大，但又比短路電流小。此時熔斷器起不了保護作用，應(yīng)加熱繼電器，進行過載保護。,過載保護：加熱繼電器,2024

17、年3月31日星期日,33,既能長期工作又能點動的控制電路,☆ 點動：按下起動按鈕SB3，電動機運轉(zhuǎn)，松開起動按鈕 SB3，電動機停轉(zhuǎn)。,點動按鈕SB3的作用：,,(1) 使接觸器線圈KM通電；(2) 使線圈KM不能自鎖。,復(fù)合按鈕,2024年3月31日星期日,34,后閉合,先斷開,,,,,,,按下SB3,閉合,,電機運轉(zhuǎn),點動時：,,,,,通電,2024年3月31日星期日,35,,先斷開,后閉合,斷開,,斷電,松開SB3：,自鎖觸點不

18、起作用,2024年3月31日星期日,36,,松開SB3,,電機停轉(zhuǎn),實現(xiàn)點動,用途:試車、檢修以及車床主軸的調(diào)整等。,2024年3月31日星期日,37,按鈕SB2,,實現(xiàn)電動機連續(xù)運行的起動按鈕,起動,自鎖觸點,動畫,2024年3月31日星期日,38,,,,,,,,,,,,KM1,FU,Q,,,,,,,,KM2,M1,M2,3~,3~,,,,,,,,,.,SB,SB1,KM1,KM1,SB2,KM2,KM2,按SB1,通電,閉合,再按

19、SB2,閉合,通電,閉合,閉合,1. 控制順序：M1起動后M2才能起動。M2既不能單獨起動，也不能單獨停車。,,,電動機的順序控制,.,.,.,.,2024年3月31日星期日,39,M13~,,,,,兩電機各自要有獨立的電源；這樣接，主觸頭(KM1)的負荷過重。,,,,,KM1,,,,,,,,,M23~,2024年3月31日星期日,40,10.3 籠型電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路,將電動機接到電源的任意兩根線對調(diào)一下，即可

20、使電動機反轉(zhuǎn)。,需要用兩個接觸器來實現(xiàn)這一要求： 當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器工作時，電動機正轉(zhuǎn)； 當(dāng)反轉(zhuǎn)接觸器工作時，將電動機接到電源的任意兩根聯(lián)線對調(diào)一下，電動機反轉(zhuǎn)。,2024年3月31日星期日,41,三、電機的正反轉(zhuǎn)控制(1),,,,,,,,,,,,,,A,B,C,KMF,FU,Q,,,FR,,,,,,2024年3月31日星期日,42,,,電機的正反轉(zhuǎn)控制(2) -- “聯(lián)鎖保護”,聯(lián)鎖作用：正轉(zhuǎn)時，SBR不起

21、作用，反轉(zhuǎn) 時，SBF不起作用，從而避免兩按鈕 同時動作而造成電源短路。,KMF,SB1,,KMF,,,,,,SBF,,,,,,,FR,,,,,,KMR,,,,KMR,,,,,,,,,,,,,M3~,,,,,,,,,,,,,,,A,B,C,KMF,FU,Q S,,,FR,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,2024年3月31日星期日,43,按下SBF,,SB,KMF,,,在同一時間內(nèi)，兩個

22、接觸器只允許一個通電工作的控制作用，稱為“聯(lián)鎖”。,“聯(lián)鎖”觸點,,利用接觸器的觸點實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱電氣聯(lián)鎖。,缺點： 改變轉(zhuǎn)向時必須先按停止按鈕。,解決措施：在控制電路中加入機械連鎖。,KMR,,,,,,,,,,,,SBF,KMF,,,,,,,,KMF,SBR,KMR,KMR,,,,,,,,,,.,.,.,.,.,通電,斷開,斷電,閉合,2024年3月31日星期日,44,利用復(fù)式按鈕的觸點實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱“機械聯(lián)鎖”。,鼠籠式電動機正反

23、轉(zhuǎn)的控制線路,,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,,,,SBF,,,,,,KMF,KMR,KMR,,,,,,,電動機的正反轉(zhuǎn)控制(3)—“雙重聯(lián)鎖”,2024年3月31日星期日,45,,,,,,,,,,,KMF,SB1,,KMF,SBF,FR,,,,,KMR,,,KMR,,,,,,KMR,KMF,KMR,,,,,,,,,,,,,M3~,,,,,,,,,,,,,,,A,B,C,KMF,FU,QS,,,FR,,,,,,,,,,,,,,

24、,,,,,,,,,,,,,,,,,SBR,2024年3月31日星期日,46,,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,,,,SBF,,,,,,KMF,KMR,KMR,,,,,,,當(dāng)電機正轉(zhuǎn)時，按下反轉(zhuǎn)按鈕SBR,先斷開,斷電,,閉合,通電,斷開,閉合,閉合,,電機反轉(zhuǎn),,動畫,2024年3月31日星期日,47,正反轉(zhuǎn)控制線路,下圖所示的鼠籠式電動機正反轉(zhuǎn)控制線路中有幾處錯誤，請改正之。,2024年3月31日星期日,48,課后作業(yè)題,1