继电器与接触器控制(38-42).ppt

第十一章 继电接触器 控制系统 第11章 继电接触器控制系统 11.1 常用控制电器 11.2 鼠笼式电动机直接起动控制线路 11.3 鼠笼式电动机正反转控制线路 11.4 行程控制 11.5 时间控制 低压 电器 配电 电器 控制 电器 开关 熔断器 接触器 继电器 起动器 时间继电器 热继电器 11.1 常用控制电器 11.1.1 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： （35)异步电机额定电流 电路符号 Q 11.1.2 控制按钮 常开(动合)按钮 电路符号 SB 复合按钮 复合按钮： 常开按钮和 常闭按钮做在一起。 电路符号 SB 常闭(动断)按钮 电路符号 SB 线圈 铁芯 衔铁 主触头 弹簧 辅助 触头 M 3 电机 11.1.3 交流接触器 动作过程 线圈通电 衔铁被吸合 触头闭合 电机接通 电源 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 接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。 KM KM KM KM 简单的接触器控制： ABC 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。 Q FU SB2 SB1 KM KM KM 11.1.4 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。 常开（动合）触头 电路符号 SQ 常闭（动断）触头 电路符号 SQ 11.1.5 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） . 继电器类型： 功能：过载保护热继电器 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。 发热元件 结构： I 常闭触头 双金 属片 扣板 热继电器的符号 发热元件 串联在主电路中 串联在控制电路中 常闭触头 FR FR 11.1.6 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： 3. 频繁起动 的电机 异步电机的起动电流 Ist=(57) 额定电流 2. 一般电机 （稍大） 1. 无冲击电流的场合 （如电灯、电炉） 作用：可实现短路、过载、失压保护。 11.1.6 自动空气断路器（自动开关） 工作原理：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。 结构： 过流 脱扣器 欠压 脱扣器 锁钩 电机起动、停车、点动、连续运行、多地点 控制、顺序控制等。 11.2 鼠笼式电动机直接起动控制线路 （1）异步机的直接起动-点动控制 M 3 ABC KM FU Q KM SB 动作过程 主触头（KM）打开 按钮松开（SB） 线圈（KM）断电 电机停车。 主触头（KM）闭合 按下按钮（SB） 线圈（KM）通电 电机运行； 控制电路 主电路 （2）异步机的直接起动-连续运行控制 KM 自锁 自锁（失压保护）的作用 按下按钮（SB2），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 连续运行。 KM SB2 M 3 ABC KM FU Q SB1 起动 按钮 停车 按钮 主电路 控制电路 M 3 ABC KM FU Q 主 电 路 失压保护：采用继电器、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。 KM SB1 KM SB2 控制电路 KM M 3 ABC KM FU Q FR 电流形成回路， 只要接两相就可以了。 （3）异步机的直接起动 + 过载保护 发热 元件 热继电 器触头 主电路 控制电路 KM SB1 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 Q FR 过载保护：加热继电器 热继电器 的热元件 热继电 器触头 KM SB1 KM SB2 FR 例如：甲、乙两地同时控制一台电机 方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。 (4) 异步机的直接起动-多地点控制 乙地 甲地 KM SB1甲 SB2甲 KM SB1乙 SB2乙 FR Q FR M 3 A B C KM FU 方法一：用复合按钮。 (5)异步机的直接起动-点动+连续运行控制 SB3：点动 SB2：连续运行 控制 关系 该电路缺点：动作不够可靠。 KM SB1 KM SB2 FR SB3 主电路 控制电路 (6)异步机的直接起动-点动+连续运行控制 SB KA SB1 KA SB2 FR KM KA M 3 A B C KM FU 方法二：加中间继电器（KA） 控制 关系 SB：点动 SB2：连续运行 FR Q 以下控制电路能否实现既能点动、 又能连续运行 思考? KM SB1 KM SB2 SB 不能点动！ FR 11.3 鼠笼式电机的正反转控制(1) FR KMF 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！ ABC KMR M 3 FU Q FR SB1 操作过程： SBF正转 SBR反转停车 KMF KMFSB1 SBF 鼠笼式电机的正反转控制(2) - 加联锁 电器联锁(互锁)作用：正转时，SBR不 起作用；反转时，SBF不起作用。从而避 免两触发器同时工作造成主回路短路。 KMF SB1 KMF SBF FR KMR KMR KMF KMR M 3 A B C KMF FR FU Q KMR SBR 互锁 KMR 鼠笼式电机的正反转控制(3)-双重联锁 KMR KMF M 3 A B C FU Q FR 电器联锁 KMF SB1 KMF FR KMR KMR KMF SBR SBF 机械联锁 双保险 机械联锁（复合按钮） 电器联锁（互锁触头） 11.4 行程控制 KMR M 3 ABC KMF FU Q FR 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。 正程逆程 B A 行程控制电路（1） 正程 限位开关 SQASQB 逆程 至右极端位置撞开SQA 动作过程 SB2正向运行 电机停车 （反向运行同样分析） 控制电路 KMF FR KMR SB1 KMF SB2 SQA SB3 SQB KMR KMR KMF 限位开关 行程控制(2) -自动往复运动 正程逆程 电 机 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 电机 SQaSQb KMR SQa 行程控制(2)-自动往复运动控制电路 限位开 关用复合式 开关。正向 运行停车的 同时，自动 起动反向运 行；反之亦 然。 SQa SBR KMF KMF SB1 KMF SBF KMR KMRSQb 关键措施 FR SQb 11.5 时间控制 时间继电器 定时类型： 钟表式 空气式 电子式 阻容式 数字式 。 时间控制就是采用时间继电器进行延时控制。 空气式时间继电器的工作原理 线圈 常开触头 延时闭合 常闭触头 延时打开 衔铁 常闭触头 常开触头 线圈通电 衔铁吸合（向下） 连杆动作 触头动作 动作过程 时间继电器触头类型 常闭 断电后 延时闭合 常开 断电后 延时断开 通电延时式 瞬 时 动 作 延 时 动 作 常闭触点 常开触点 常开 通电后 延时闭合 常闭 通电后 延时断开 断电延时式 KM FU Q FR 电机 绕组 U1 U2 V1 V2 W1 W2 KM -Y U1 V1 W1 U2 V2 W2 Y W2 V1V2 U2 W1 U1 KM- 主电路 1:电机的Y起动 KM -Y闭合 ，电机接成 Y 形； KM- 闭合 ，电机接成 形。 例 KM FU Q FR U1 U2 V1 V2 W1 W 2 KM -Y KM- KT 主电路接通电源 延时 KM- KM- Y Y 转换完成 SB2 KM KT KM-Y KM- KM- KT KTKM-Y KM-Y KM- KM- KT KM- KM SB1 SB2 KM Y 起动控制电路 FR 1 电机M1 控制要求： 1. M1 起动后，M2才能起动， 2. M2 可单独停车。 2 电机M2 例2 ：顺序控制 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。 FU KM2 A B C FU M 3 A B C KM1 M 3 主电路 控制电路 FR1 KM1 KM2SB3 SB4 KM2 KM1SB1 SB2 KM1 FR FR1 FR2 FR2 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。 M 3 KM1 FR KM2 M 3 KM2 KM1 SB2 KM2 KM1 SB3 SB1 主电路 控制电路 这样实现顺序 控制可不可以? FR KM1 SB1 SB2 KT FR KM1 KM2 KM2 KM2 KT 顺序控制电路(2)：M1起动后，M2延时起动。 SB2 KM1 KT KM2 延时 KM2 M1起动 KT M2起动 主电路同前 控制电路 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？ 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。 KM1 SB1 SB2 KT FR KM1 KM2 KM2 KT 例3：反接制动控制电路 M 3 KM1 R KM2 正常工作时，KM1通电，电 机正向运转，时间继电器（KT） 常开延时触头闭合。停车时，按 SB1，KM1断电， KM2通电， KT 断电延时，开始反接制动。延时 时间到，KT延时触头断开，电机 停止运转，反接制动结束。 限流 电阻 KM1 KM1 SB1 KM2 KM2 SB2 KM1 SB1 KM2 KT KT 改变相序 例4：电动机能耗制动控制线路 控制线路及控制原理见教材 P350页，自己看。 * 电动机的保护 电动机保护 的类型： 失压保护：采用继电器、接触器控制 短路保护：加熔断器 过载保护：加热继电器 联锁保护： 电器联锁 机械联锁 例1：运料小车的控制 设计一个运料小车控制电路，控制要求如下： 1. 小车起动后，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。 正程 逆程 电机 B A 11.6 控制电路综合举例 运料小车控制电路 STa 、STb 为A、B 两端的限位开关 KTa 、KTb 为 两个时间继电器 M 3 A B C KMF FU Q FR KMR 主电路 SQb FR KTb KMF KMR SBF SB1 KMF SQa SQa KTa KMR KMR KMF SQb KTa KTb SBR 该电路的问题：小车在两极端位置时，不 能停车。 动作过程 SBFKMF 小车正向运行 至A端撞SQa KTa 延时2分钟 KMR 小车 反向运行至B端 撞SQb KTb 延时2分钟 KMF 小车正 向运行如此往 复运行。 STb FR KTb KMF KMR SBF SB1 KMF SQa STa KTa KMR KMR KMF SQb KQa KQb SBR FR 加中间继电器（KA）实现任意位置停车的要求 KMF KMF SBF KMR SQa SQa KTa SQb KTb KMR KTa KMR KMF SQb KTb SB1 SB2 KA KA SBR 工作台位置控制例2: 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3 自动循环 B M1 A M2 SQ3SQ4SQ2SQ1 1234 工作台位置控制电路 (1)根据动作顺序 设计控制电路。 (2)检查有无互锁。 (3)检查能否正确 启动 、停车。 设计步骤： KMAF SQ4 KMBR SQ2 KMBF KMBR KMAF SQ4 KMAFSQ1 KMAR KMBF SQ1 KMBR SQ3 KMBF KMAF SB1 SB2 KMARSQ2 SQ3 FR 工作台位置控制电路 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。 KMAF SQ4 KMBR SQ2 KMBF KMBR KMAF SQ4 KMAFSQ1 KMAR KMBF SQ1 KMBR SQ3 KMBF KMAF SB1 SB2 KMARSQ2 SQ3 FR 电路的改进方法同前：加中间继电器（KA） KA FR SQ4 KMBR SQ2 KMBF KMBR KMAF SQ4 KMAFSQ1 KMAR KMBF SQ1 KMBR SQ3 KMBF KMAF