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第五章继电接触器控制系统 5 1常用低压电器 5 2三相异步电动机继电接触器控制电路 5 1 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 本章要求 5 1常用低压电器 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 本讲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电工表示符号 刀开关和组合开关 一 闸刀开关 QS 1 作用 起接通电源的作用分为 2 符号 3 选择 选择额定电压和额定电流分别等于或稍大于电动机的额定电压和额定电流 二 组合开关 QS 1 作用 与刀开关的作用相同 一般用在电柜上2 符号 3 结构 由多层动触点和静触点组成 万能转换开关的符号及触点通断表 主令电器 控制按钮 SB 主令电器 1 作用 用于接通或断开控制电路 靠手动 2 结构 1 常闭触点或动断触点2 常开触点或动合触点 3 符号 b 结构 按钮常用于控制电路的接通和断开 按钮的外形图和结构如图所示 a 外形图 按钮 手动切换电器 分析复合按钮时请注意 手按下时 常闭先断 t后常开才闭 动作原理 运动部件撞击产生动作 也称限位开关 行程开关 ST 主令电器 用作电路的限位保护 行程控制 自动切换等 熔断器和热继电器 一 熔断器 FU 1 作用 短路保护2 符号 3 选择熔体 对于无冲击电流的电路 如照明电路 IFN I I为电路的最大电流 对于有冲击电流的电路 如电动机的起动 IFN 1 5 3 IMN若有几台电动机共用一熔断器 IFN 1 5 3 IMN IMN 它的主要部分就是熔体 也叫保险丝 1 作用 用于电动机的长期过载保护 发热元件接入电机主电路 若长时间过载 热量积累 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 二 热继电器 FR 2 结构 3 功能 串联在主电路中 串联在控制电路中 4 符号 交流接触器和中间继电器 一 交流接触器 KM CJX1系列交流接触器 CJX2系列交流接触器 CJT1系列交流接触器 线圈通电后 触头才动作 1 作用 接通或断开电路的 利用电磁吸力的作用而动作的 2 符号 KM KM KM 二 中间继电器 K 1 作用 用于控制电路 弥补触点的不足 2 工作原理 与交流接触器相同 简单的接触器控制 A B C M3 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 低压断路器 QF 自动开关或空气开关1 作用 兼有刀开关和熔断器的作用2 符号 3 动作原理 低压断路器 可实现短路 过载 失压保护 自动空气断路器 自动开关 线圈 KT 常开通电后延时闭合 常闭通电后延时断开 KT KT 常开断电后延时断开 常闭断电后延时闭合 时间继电器定时类型 钟表式 空气式 电子式 阻容式数字式 时间继电器 2 符号 1 分类 KT KT 空气式时间继电器的工作原理 3 工作原理 断电延时的空气式时间继电器结构示意图 常闭延时闭合 常开延时断开 空气式时间继电器的延时范围大 有0 4 60s和0 4 180s两种 结构简单 但准确度较低 时间继电器的型号有JS7 A和JJSK2等多种类型 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 5 2三相异步电动机继电控制电路 5 2三相异步电动机继电控制电路 点动控制 单向旋转控制线路 直接接电源有问题 停电或电压严重不足时 不能自行切断电源 若停电时忘拉掉S 则来电后就会重新起动 这时可能已下班 电压严重不足时 可造成电动机电流增大导致发热 所以必须加入接触器 使其能自动断电 称为失压保护 点动控制 直接接电源有问题 主电路 A B C FU S 加入接触器后 使其能自动断电 称为失压保护 相应的控制电路如下 单向旋转控制线路 B C KM SB 点动控制 动作过程 控制电路 A B C KM FU S 主电路 电动机连续运行 由 点动 引出 手松开按钮后 仍继续转动 KM SB2 C 手松开后按钮的常开触点断 此处必须经另外路径闭合 与按钮的常开并联 而按钮 按下后 松开前接触器的常开触点已闭合 所以可用此触点并联 要让电机停止 就需添加停止按钮 电动机连续运行 按下SB2 线圈 KM 通电 电机起动 同时 辅助触头 KM 闭合 即使松开SB2 线圈保持通电状态 电机连续运转 称为自锁或自保持 KM SB2 C SB1 动作过程 按下SB1 线圈 KM 断电 电机停止 同时 辅助触头 KM 断开 下次起动仍要按SB2 同时用三个发热元件 防止单相运行或 接而断了一根相线的情况 这时若不用三个发热元件 则发热元件所在线的电流并非最大 而起不到保护作用 异步机的过载保护 电机发热到一定程度 常闭断开 KM线圈断电 电机停转 起到保护作用 发热元件串在电机主回路 其常闭触点串在控制回路 点动 连续运行 主电路 既能点动运行 又能连续运行 是 或 即并联 但 实际上无法点动 SB2 连续 SB3 点动 不行 而SB2 连续 SB1 停止 SB3 KM通电 自锁 点动仍不行 所以需在此基础上 加入复合按钮 点动 连续 A B C KMF FU S FR 正反转控制线路 电机的正反转控制 2 加互锁 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 KMR M3 A B C KMF FU S FR 但 正转 停车 反转或反转 停车 正转 电机的正反转控制 3 双重互锁 KMR M3 A B C KMF FU S FR KMF SB1 KMF SBF FR KMR KMR KMR KMF SBR 正转 反转或反转 正转 无需先停车 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 两地控制 顺序控制 起动要求 1 电机先起动 2 电机才动 停车要求 2 电机先停 1 电机才停 起动要求 1 电机先起动 2 电机才动 停车要求 2 电机先停 1 电机才停 KM1 KM2 主电路 一台电机正反转 例 工作台前进 后退往复运动 控制电路 应在正反转的基础上 在每套支路中分别串联行程开关的动断触点 行程控制 二 控制电路 时间控制 时间控制就是利用时间继电器按要求间隔一定时间来切换控制电路的控制方式 1 电动机的丫 换接起动 按SB1 延时时间到 Y接法 接法 KM3 SB1 SB2 KT KM1 KM3 KM2 KM2 KM1 KT KM3 KT FR 接触器作用 KM 接通电源KM1 绕组Y连接KM2 绕组 连接 按SB2 绕组Y接 常开闭合 自锁 KM1通电 KM2 SB1 SB2 KT KM KM2 KM1 KM1 KM KT KM2 KT FR 通电 常闭断开 通电 电机仍处于Y接起动状态 2 笼型电动机能耗制动的控制电路 在断开三相电源的同时 将直流电流通入定子绕组 产生制动转矩 使电动机快速停转 按SB2 延时时间到 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 通常采用熔断器FU和过流继电器等 欠压是指电动机工作时 引起电流增加甚至使电动机停转 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 常用的失压和欠压保护有 对接触器实行自锁 用低电压继电器组成失压 欠压保护 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 常采用热继电器FR保护 也可采用自动开关和电流继电器保护 继电接触控制线路由一些基本控制环节组成 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 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 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 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 复习 1 等效转动惯量的折算 等效负载的折算 2 分析系统运行的稳定性 3 电动机的励磁方式 4 串电阻时的人为特性 比较 按特性比较串电阻的大小 按特性比较电压的大小 按特性比较励磁的大小 5 电动机的启动条件 6