第八章 继电器-接触器控制系统-2

1、8.2 继电器接触器控制的基本线路继电器接触器控制的基本线路 一、电器控制线路的构成和基本保护一、电器控制线路的构成和基本保护 1. 继电器继电器-接触器控制电路的表示方法接触器控制电路的表示方法 继电器继电器-接触器控制电路一般有安装接线图和工作原理图两种表示接触器控制电路一般有安装接线图和工作原理图两种表示 方法。方法。 安装接线图安装接线图：这种表：这种表 示方法能形象地表示出控示方法能形象地表示出控 制电路中各电器的安装情制电路中各电器的安装情 况及相互之间的连线。况及相互之间的连线。 特点：特点： （1）初看电路者比较合适；）初看电路者比较合适； （2）绘制难度大；）绘制难度大； （

2、3）电器施工的依据。）电器施工的依据。 工作原理图工作原理图：根据工作原理和便于阅读而绘制的电路图。：根据工作原理和便于阅读而绘制的电路图。 特点：便于阅特点：便于阅 读和设计较复杂的读和设计较复杂的 控制电路。它是生控制电路。它是生 产机械电气设备设产机械电气设备设 计的基本和重要的计的基本和重要的 技术资料。技术资料。 2. 原理图的绘制规则原理图的绘制规则 主电路主电路控制电路控制电路 电源线电源线电源线电源线 辅助触点辅助触点 线圈线圈 主触点主触点 同类电器同类电器 1) 主电路：粗线，左或上部主电路：粗线，左或上部 控制线路：细线，右或下部控制线路：细线，右或下部 2) 控制线路的

3、电源线分列两边，按电器元件的动作顺序由上而下控制线路的电源线分列两边，按电器元件的动作顺序由上而下 平行绘制平行绘制 3) 所有电器元件不画实际外形，而用标准图形和文字符号表示。所有电器元件不画实际外形，而用标准图形和文字符号表示。 器件的各部分分别画在完成作用的地方。各电器部件的状态处器件的各部分分别画在完成作用的地方。各电器部件的状态处 于未动作前的状态。于未动作前的状态。 4) 同类电器在文字符号前或后加序号区分同类电器在文字符号前或后加序号区分 5) 两条以上导线连接处用小圆点表示电气连接，每一接点标一编两条以上导线连接处用小圆点表示电气连接，每一接点标一编 号，左单右双，以线圈为界限

4、号，左单右双，以线圈为界限 6) 对具有循环运动的机构，应给出工作循环图，万能转换开关对具有循环运动的机构，应给出工作循环图，万能转换开关 和行程开关应绘出动作程序和动作位置和行程开关应绘出动作程序和动作位置 3. 电气系统中的基本保护电气系统中的基本保护 1）电流保护）电流保护 (1) 短路保护：防止用电设备（电动机、接触器等）短路而产短路保护：防止用电设备（电动机、接触器等）短路而产 生大电流冲击电网，损坏电源设备或保护用电设备突然流过短路电生大电流冲击电网，损坏电源设备或保护用电设备突然流过短路电 流而引起用电设备、导线和机械上的严重损坏。流而引起用电设备、导线和机械上的严重损坏。 采用

5、的电器：熔断器、自动断路器。采用的电器：熔断器、自动断路器。 原理：熔断器或自动断路器串入被保护的电路中，当电路发生原理：熔断器或自动断路器串入被保护的电路中，当电路发生 短路或严重过载时，熔断器的熔体部分自动迅速熔断，自动断路器短路或严重过载时，熔断器的熔体部分自动迅速熔断，自动断路器 的过电流脱钩器脱开，从而切断电路，使导线和电器设备不受损坏。的过电流脱钩器脱开，从而切断电路，使导线和电器设备不受损坏。 (2) 过载保护：防止用电设备（如电动机等）长期过载而损坏过载保护：防止用电设备（如电动机等）长期过载而损坏 用电设备。用电设备。 采用的电器：热继电器、自动断路器。采用的电器：热继电器、

6、自动断路器。 原理：热继电器的线圈接在电动机的回路中，而触头接在控制原理：热继电器的线圈接在电动机的回路中，而触头接在控制 回路中。当电动机过载时，长时间的发热使热继电器的线圈动作，回路中。当电动机过载时，长时间的发热使热继电器的线圈动作， 从而触头动作，断开控制回路，使电动机脱离电网。从而触头动作，断开控制回路，使电动机脱离电网。 2）零压（或欠压）保护）零压（或欠压）保护 作用：防止因电源电压的消失或降低引起机械设备停止运行，作用：防止因电源电压的消失或降低引起机械设备停止运行， 当故障消失后，在没有人工操作的情况下，设备自动启动运行而可当故障消失后，在没有人工操作的情况下，设备自动启动运

7、行而可 能造成的机械或人身事故。能造成的机械或人身事故。 4) 零励磁保护：防止直流电动机在没有加上励磁电压时，就加零励磁保护：防止直流电动机在没有加上励磁电压时，就加 上电枢电压而造成机械上电枢电压而造成机械“飞车飞车”或电动机电枢绕组烧怀的一种保或电动机电枢绕组烧怀的一种保 护。护。 3）互锁保护：保护一个电器通电时，）互锁保护：保护一个电器通电时， 另一个电器不能通电，若需后者通电，则另一个电器不能通电，若需后者通电，则 前者必须先断电的一种保护。前者必须先断电的一种保护。 零励磁保护线路：零励磁保护线路： 直流电动机零励磁保护直流电动机零励磁保护 I 空气开关空气开关 励磁励磁 欠电流

8、继电器欠电流继电器 电枢电枢 反向续流反向续流 短路、保护短路、保护 直流电源直流电源1 直流电源直流电源2 共地端共地端 二、基本的控制线路二、基本的控制线路 1. 异步电动机的启动控制电路异步电动机的启动控制电路 1) 直接启动控制电路直接启动控制电路 鼠笼式异步电动机直接启动控制线路 起动 停止 刀开关 热继电器线圈 熔断器 接触器线圈 常开辅助触点 常开主触点 热继电 器常闭 触点 图中左边部分为主回路，右边部分为控制回路。图中左边部分为主回路，右边部分为控制回路。 C6-1.SWF （1）主回路：由电路可知：当）主回路：由电路可知：当QG合上后，只有控制接触器合上后，只有控制接触器K

9、M的触头合上或的触头合上或 断开时，才能控制电动机接通或断开电源而启动运行或停止运行，即要求控制回断开时，才能控制电动机接通或断开电源而启动运行或停止运行，即要求控制回 路能控制路能控制KM的动合主触头合上或断开。的动合主触头合上或断开。 （2）控制回路：当）控制回路：当QG合上后，合上后，A、B两端有电压。两端有电压。 初始状态时，接触器初始状态时，接触器KM的线圈失电，其动合主触头和动合辅助触头均为断的线圈失电，其动合主触头和动合辅助触头均为断 开状态；开状态； 当按下启动按钮当按下启动按钮1SB时，接触器时，接触器KM的线圈通电，其辅助动合触头自锁（松开的线圈通电，其辅助动合触头自锁（松

10、开 按钮按钮1SB使其复位后，接触器使其复位后，接触器KM的线圈能维持通电状态的一种控制方法），动的线圈能维持通电状态的一种控制方法），动 合主触头合上使电动机接通电源而运转；合主触头合上使电动机接通电源而运转； 当按下停止按钮当按下停止按钮2SB后，接触器后，接触器KM的线圈失电，其动合主触头断开使电动的线圈失电，其动合主触头断开使电动 机脱离电网而停止运转。机脱离电网而停止运转。 （3）保护）保护 短路保护短路保护 过载保护过载保护 零压（欠压）保护零压（欠压）保护 自锁：自锁：利用电器自己的触头使自己的线利用电器自己的触头使自己的线 圈得电从而保持长期工作的线路环节称圈得电从而保持长期工

11、作的线路环节称 为自锁环节。这种触头叫自锁触头。为自锁环节。这种触头叫自锁触头。 2）Y-降压启动控制电路降压启动控制电路 对控制电路的要求：对控制电路的要求： 启动时启动时定子绕组接成定子绕组接成Y形形，启动结束启动结束后，定子绕组换接成后，定子绕组换接成形形。 左边部分为主回左边部分为主回 路，右边部分为控制路，右边部分为控制 回路。回路。 主回路主回路 KM1、KM3的动合触头的动合触头 同时闭合时，电动机的定子同时闭合时，电动机的定子 绕组接成绕组接成Y形；形； 启动时控制接触器启动时控制接触器KM1和和KM3得电，启动结束时，控制接触器得电，启动结束时，控制接触器KM1和和KM2得得

12、 电，在任何时候不能使电，在任何时候不能使KM2和和KM3同时得电。同时得电。 KM1、KM2的动合触头同的动合触头同 时闭合时，电动机的定子绕时闭合时，电动机的定子绕 组接成组接成形；形； 如果如果KM2和和KM3同时闭合同时闭合 ，则电源短路。，则电源短路。 (2) 控制回路控制回路 C6-2.SWF 当电路处于初始状态时，接触器当电路处于初始状态时，接触器KM1、KM2、KM3和时间继电器和时间继电器KT的线的线 圈均失电，电动机脱离电网而禁止不动。圈均失电，电动机脱离电网而禁止不动。 当操作者按下启动按钮时，当操作者按下启动按钮时，KM1首先得电自锁，同时首先得电自锁，同时KM3、KT

13、得电，得电，KM1 和和KM3的动合触头闭合，电动机接成的动合触头闭合，电动机接成Y形开始启动。形开始启动。 启动一段时间后，启动一段时间后，KT的延时时间到，其延时断开动断触头断开，使的延时时间到，其延时断开动断触头断开，使KM3失电失电 ，KM3的动合触头断开，同时，延时继电器的延时闭合动合触头使的动合触头断开，同时，延时继电器的延时闭合动合触头使KM2得电，得电， KM2的动合触头闭合，由于的动合触头闭合，由于KM1继续得电，故当时间继电器的延时时间到后，控继续得电，故当时间继电器的延时时间到后，控 制电路自动控制制电路自动控制KM1、KM2得电，使电动机的定子绕组换接成得电，使电动机的

14、定子绕组换接成形而运行。形而运行。 （3）保护：）保护： 电流保护：电流保护：KH、FU，同异步电动机直接启动电路。，同异步电动机直接启动电路。 零压（欠压）保护：同异步电动机直接启动电路。零压（欠压）保护：同异步电动机直接启动电路。 互锁（连锁）保护：主回路要求互锁（连锁）保护：主回路要求KM2、KM3中任何时候只能有一个得电，所中任何时候只能有一个得电，所 以在控制回路的以在控制回路的KM2、KM3 支路中互串对方的动断辅助触头达到保护的目的。支路中互串对方的动断辅助触头达到保护的目的。 （4） 特点：特点： 启动过程是按时间来控制的，时间长短可由时间继电器的延时时间来控制。在启动过程是按

15、时间来控制的，时间长短可由时间继电器的延时时间来控制。在 控制领域中，常把用时间来控制某一过程的方法称为控制领域中，常把用时间来控制某一过程的方法称为时间原则控制时间原则控制。 3）定子串电阻降压启动控制电路）定子串电阻降压启动控制电路1 要求：启动时，电动机的定子绕组串接电阻，启动接触后，电动机定子绕组要求：启动时，电动机的定子绕组串接电阻，启动接触后，电动机定子绕组 直接接入电网而运行直接接入电网而运行 。 （1） 主回路主回路 当当KM2的主触头闭合，的主触头闭合，KM1的主触头断开时，电动机定子绕组串接电阻后接的主触头断开时，电动机定子绕组串接电阻后接 入电网；入电网； KM1的主触头

16、闭合，的主触头闭合，KM2的主触头处入任何状态时，电动机直接接入电网。的主触头处入任何状态时，电动机直接接入电网。 即主回路要求控制回路：启动时，控制即主回路要求控制回路：启动时，控制KM1得电，得电，KM2失电，当启动结束时失电，当启动结束时 ，控制，控制KM2得电。得电。 （2） 控制回路控制回路C6-3.SWF （3）保护）保护 与前相同。与前相同。 当电路处于初始状态时，接触器当电路处于初始状态时，接触器KM1、KM2和时间继电器和时间继电器KT的线圈都失电的线圈都失电 ，电动机脱离电网处于静止状态；，电动机脱离电网处于静止状态； 当操作者按下启动按钮当操作者按下启动按钮SB1时，接触

17、器时，接触器KM2的线圈首先得电并自锁，其主的线圈首先得电并自锁，其主 触头闭合，电动机定子绕组串接电阻启动。在开始启动时，时间继电器触头闭合，电动机定子绕组串接电阻启动。在开始启动时，时间继电器KT同时同时 开始延时；开始延时； 当启动一段时间后，延时继电器的延时时间到，其延时动合触头闭合，使当启动一段时间后，延时继电器的延时时间到，其延时动合触头闭合，使 接触器接触器KM2的线圈得电，其动合主触头闭合，短接电阻，使电动机直接接入电的线圈得电，其动合主触头闭合，短接电阻，使电动机直接接入电 网而运行。网而运行。 KM2的线圈得电后，的线圈得电后，KM1的状态不影响电路的工作状态，但为了节省能

18、源的状态不影响电路的工作状态，但为了节省能源 和增加电器的使用寿命，和增加电器的使用寿命，KM1和和KT用用KM1的动断辅助触头使其断开。的动断辅助触头使其断开。 4) 定子串电阻降压启动控制电路定子串电阻降压启动控制电路2 C6-4.SWF 主回路与电路主回路与电路1基本相似，不同之处在定子串电阻的回路中，同时串接电流基本相似，不同之处在定子串电阻的回路中，同时串接电流 继电器，用以检测定子电流的大小。继电器，用以检测定子电流的大小。 特点特点 启动过程是由电流来控制的。在电气系统中常把这种控制方式称之为启动过程是由电流来控制的。在电气系统中常把这种控制方式称之为电流控电流控 制原则。制原则

19、。 2. 异步电动机的正反转控制电路异步电动机的正反转控制电路 1) 基本的正反转控制电路：基本的正反转控制电路：C6-6.SWF KM1的主触头闭合，电动机为正转；的主触头闭合，电动机为正转； KM2的动合主触头闭合时，电动机反转；的动合主触头闭合时，电动机反转； 当当KM1、KM2同时闭合时，电源短路。同时闭合时，电源短路。 （2）控制回路）控制回路 (1) 主回路主回路 （3）保护）保护 电流保护；电流保护； 互锁保护：接触器互锁保护：接触器KM1、KM2支路中的动断触头支路中的动断触头KM2、KM1保证保证KM1、 KM2两电器在任何时候都只能有一个得电。两电器在任何时候都只能有一个得

20、电。 存在的问题：如果电动机存在的问题：如果电动机 已经在正转（或反转），已经在正转（或反转）， 要使电动机改为反转（或要使电动机改为反转（或 正转），必须先按停止按正转），必须先按停止按 钮钮SB1，再按反向（或正，再按反向（或正 向）按钮。向）按钮。 2)实用的正反转控制电路实用的正反转控制电路 c6-15.swf 与上述电路不同的地方是：正反转的改变变得更容易。与上述电路不同的地方是：正反转的改变变得更容易。 3) 典型的龙门刨控制电路典型的龙门刨控制电路 典型的龙门刨的工作示意图典型的龙门刨的工作示意图 C6-7.SWF 龙门刨自动控制电器系统龙门刨自动控制电器系统 C6-5.SWF 3. 异步电动机的制动控制电路异步电动机的制动控制电路 1) 能耗制动控制电路能耗制动控制电路 C6-8.SWF 2) 反接制动控制电路反接制动控制电