第八章 继电-接触器控制

1、第八章 继电-接触器控制8181.常用控制电器 8282.控制线路图示法 8383.电动机的全压起动控制 8484.电动机的降压起动控制 8585.电动机的制动停车控制 8686.直流电动机的起动控制 8787.机舱电动辅机的自动控制学习第八章应该注意的点第八章学习应注意的几个问题第八章学习应注意的几个问题： 1.常用电器常用电器 有哪些？各自如何工作？有哪些？各自如何工作？ 2.什么是控制线路图示法什么是控制线路图示法 ？国家标准进行了什么？国家标准进行了什么规定？规定？ 3. 如何分析起动、自动及常用控制线路？这些线如何分析起动、自动及常用控制线路？这些线路设置了那些保护环节？它们的工作过

2、程如何？路设置了那些保护环节？它们的工作过程如何？相对比较难的点相对比较难的点： 1.常用电器的工作原理（尤其是时间继电器的符常用电器的工作原理（尤其是时间继电器的符号）；号）；2.部分直流电动机起动控制线路中继电器的工部分直流电动机起动控制线路中继电器的工作（触点竞争问题）。作（触点竞争问题）。8181.常用控制电器本节介绍的控制电器主要有四种：组合开关组合开关接触器接触器 继电器继电器 熔断器熔断器 总体要求总体要求：各种电器主要应该掌握其工作原理，结构则可一般了解。各种电器主要应该掌握其工作原理，结构则可一般了解。接触器接触器：应注意：应注意参数参数及交流接触器及交流接触器短路环短路环的

3、作用原理的作用原理。继电器继电器和和熔断器熔断器：应注意：应注意选择的方法和规定选择的方法和规定。 l组合开关：常用有常用有HZ10HZ10系列：系列： H - H - 开关类电器，开关类电器，Z Z 转换开关。转换开关。注意注意：若解体应注意弹簧的安装。：若解体应注意弹簧的安装。弹簧的作用弹簧的作用：快速通断。：快速通断。l接触器：接触器接触器: :( (ContactorContactor) )结构结构：触头：触头(Contact)(Contact)系统系统（含灭弧装置），电磁机构，（含灭弧装置），电磁机构，释放弹簧。释放弹簧。 原理原理： 通电：电磁力吸通电：电磁力吸合；断电：弹簧力释放

4、。合；断电：弹簧力释放。 技术参数技术参数： . .线圈额定电压；线圈额定电压；.(.(触头触头) )额定电流；额定电流； . .动作值。动作值。 书书P.101P.101 102102。主触头主触头( (main contactmain contact):):主电路、大电流；主电路、大电流；辅助触头辅助触头( (auxiliary contactauxiliary contact) ) ：控制电路、小电流。：控制电路、小电流。l继电器：种类种类：电磁式、感应式、机械式、双金属片式、：电磁式、感应式、机械式、双金属片式、电子式、电动式等。电子式、电动式等。 电磁式电磁式、常用常用为主。为主。电

5、磁式电磁式继电器继电器： 继电器继电器( (relayrelay) )：没有主触头。原理与接触器同。：没有主触头。原理与接触器同。电压电压继电器继电器：线圈匝多、线细，有：线圈匝多、线细，有过压过压和和欠压欠压继电器之分。继电器之分。电流继电器电流继电器：线圈匝少、线粗，有：线圈匝少、线粗，有过流过流和和欠流欠流继电器之分。继电器之分。中间继电器中间继电器：实质就是电压继电器，：实质就是电压继电器，作用作用：1.1.放大放大；2.2.增加触头增加触头。时间时间继电器继电器： 作用：产生延时，有作用：产生延时，有通电延时通电延时和和断电延时断电延时之分。之分。通电延时线圈。通电延时线圈。断电延时

6、线圈。断电延时线圈。1.1.2.2.3.3.4.4.通电延时闭合，断电瞬时断开的常开触头。通电延时闭合，断电瞬时断开的常开触头。通电瞬时闭合，断电延时断开的常开触头。通电瞬时闭合，断电延时断开的常开触头。通电延时断开，断电瞬时闭合的常闭触头。通电延时断开，断电瞬时闭合的常闭触头。通电瞬时断开，断电延时闭合的常闭触头。通电瞬时断开，断电延时闭合的常闭触头。空气阻尼空气阻尼( (气囊气囊) )式式时间时间继电器继电器：有有通电延时通电延时和和断断电延时电延时之分。之分。P.103P.103，图，图8-1-38-1-3。电动式时间电动式时间继电器继电器：组成组成：一台小型：一台小型同步电动机和机同步

7、电动机和机械减速机构。械减速机构。电子式时间电子式时间继电器继电器： 原理图：原理图：P.104P.104，图，图8-1-48-1-4。速度速度继电器继电器： 感应式原理图：感应式原理图：P.104P.104，图，图8-1-58-1-5。热热继电器继电器： 原理：利用电流的热效应，使双原理：利用电流的热效应，使双金属片弯曲，从而使触头动作。金属片弯曲，从而使触头动作。注意：注意： 1.1.热继电器只能用来作为过载保护或缺相热继电器只能用来作为过载保护或缺相保护，不能用作短路保护。保护，不能用作短路保护。 2.2.热继电器动作后须经过一段时间冷却后热继电器动作后须经过一段时间冷却后按动复位按钮才

8、能复位。按动复位按钮才能复位。 第一节要点第一节要点 ：各种电器：各种电器(作用原理作用原理)；接触器；接触器(参数、交流短路环参数、交流短路环)；继电器（继电器（U、I、timer、n、热）；熔断器（作用、选择）。、热）；熔断器（作用、选择）。 主令控制器：主令控制器： 已经不是继电器的内容，属于已经不是继电器的内容，属于“主令电主令电器器”。用来频繁切换用来频繁切换( (通断通断) )控制线路控制线路( (小电流线小电流线路路) )的手动电器。船上：起货机、锚机都的手动电器。船上：起货机、锚机都由它操作控制。由它操作控制。符号：虚线表示档位，黑点表示接通。符号：虚线表示档位，黑点表示接通。

9、触头表：触头表：表示接通。表示接通。l熔断器：作为短路保护的电器。熔丝具有作为短路保护的电器。熔丝具有“反时限特性反时限特性”。熔断器主要掌握熔丝的选择：书熔断器主要掌握熔丝的选择：书P.105P.105至至106106。 1.1.平稳负载：略大于；平稳负载：略大于； 2.2.单台电动机单台电动机( (频繁频繁/ /不频繁不频繁):):起动电流除起动电流除2.52.5或者或者1.61.62 2。 3.3.多台电动机：多台电动机：1.51.52.5I2.5Inmaxnmax+I+In n。8282.控制线路图示法本节主要内容：注意注意：篇幅虽然小，但内容重要，对看图及分析意义重大。：篇幅虽然小，

10、但内容重要，对看图及分析意义重大。 尤其是：有关尤其是：有关规定规定，一定要，一定要记住记住，且，且会用会用。内容内容： 控制线路中电器和元件的图形符号和文字符号；控制线路中电器和元件的图形符号和文字符号； 电气线路图；电气线路图； 绘制电路图的规定。绘制电路图的规定。 虽然是绘制规定，但若不懂虽然是绘制规定，但若不懂这些规定，将无从读图，更不用说分析。这些规定，将无从读图，更不用说分析。l图形文字符号：图形符号和文字符号图形符号和文字符号： 符合符合GB4728-84GB4728-84、8585和和GB7159-87GB7159-87的标准。见书的标准。见书P.121. 至至 P.123。（

11、前面各种电器已对部分符号进行说明，这里略讲）（前面各种电器已对部分符号进行说明，这里略讲）l电气线路图：电气线路图：电气线路图： 有多种，书上介绍两种：有多种，书上介绍两种：电路图电路图和和接线图接线图。电路图：电路图：接线图：接线图：用符号按其工作顺序排列，详细表示电路设备或全套装置的全部用符号按其工作顺序排列，详细表示电路设备或全套装置的全部组成和电气连接。组成和电气连接。 不考虑实际位置；分析原理用。不考虑实际位置；分析原理用。 用规定的符号既表明各电气元件在电路上的联系，又表明各元件用规定的符号既表明各电气元件在电路上的联系，又表明各元件相互间位置的图形，施工、检修用。相互间位置的图形

12、，施工、检修用。 属于安装图之一。属于安装图之一。l绘制规定：主要规定主要规定： 1. 控制系统内全部电机、电器或其它带电部分按标准绘制和控制系统内全部电机、电器或其它带电部分按标准绘制和标注图形和文字符号；标注图形和文字符号； 2. 电路图分为主电路和控制电路两部分，主电路绘制在左边电路图分为主电路和控制电路两部分，主电路绘制在左边或上部；或上部； 3. 各电器按各电器按“常开常开”（未通电或不受外力作用）绘制；（未通电或不受外力作用）绘制； 4. 同一电器的不同部件按作用画在不同位置，但标以相同的同一电器的不同部件按作用画在不同位置，但标以相同的文字符号（及数字进行区别）；文字符号（及数字

13、进行区别）； 5. 图中各元件动作顺序一般是：图中各元件动作顺序一般是：“从上到下，从左到右从上到下，从左到右”。直接连接点要用小圆圈或小黑点表示。直接连接点要用小圆圈或小黑点表示。 第二节要点第二节要点 ：常用符号；图的种类；规定：常用符号；图的种类；规定 。 8383.电动机的全压起动控制本节主要内容：主要内容主要内容： 三类控制线路三类控制线路 一一. 点动、连续和多地点控制线路；点动、连续和多地点控制线路； 二二. 正反转互锁控制线路；正反转互锁控制线路； 三三. 顺序起动联锁控制线路。顺序起动联锁控制线路。学习要求学习要求： 1. 掌握各种控制线路的功能、用途、特点；掌握各种控制线路

14、的功能、用途、特点； 2. 能够分析线路的工作原理；能够分析线路的工作原理； 3. 注意各个线路中的保护措施和实现环节。注意各个线路中的保护措施和实现环节。l点动、连续控制和多地点控制：点动控制线路：点动控制线路：用途与功能用途与功能： 试车、调整时用；按试车、调整时用；按动按钮电机运行，松开按钮电机停车。动按钮电机运行，松开按钮电机停车。原理分析原理分析： 线圈有电，触头改变状线圈有电，触头改变状态；线圈失电触头恢复原状。态；线圈失电触头恢复原状。起、停和起、停和运行都需操作者参与运行都需操作者参与。保护措施保护措施： 主、控制电路短路保护。主、控制电路短路保护。连续控制线路：连续控制线路：

15、用途与功能用途与功能： 远距离控制和保护异远距离控制和保护异步电动机。步电动机。原理分析原理分析：起、停需操作者参与起、停需操作者参与，运行则不需操作者参与运行则不需操作者参与。保护措施保护措施： 失欠压、过载、短路保失欠压、过载、短路保护。（护。（注意注意：自锁触头作用自锁触头作用 2个个）多地点控制线路：多地点控制线路：用途与功能用途与功能： 在两个或以上对同一在两个或以上对同一台异步电动机进行连续台异步电动机进行连续（起动、停止）控制。（起动、停止）控制。注意注意： 控制线路的画法。控制线路的画法。接线要点接线要点： 起动按钮并联；起动按钮并联；停止按钮串联。停止按钮串联。改进改进： 从

16、起停按钮接从起停按钮接线处引线可节省一线处引线可节省一条线。条线。l正反转互锁控制：互锁目的互锁目的： 避免同时工作，避免短路。避免同时工作，避免短路。反转的实现反转的实现： 改变相序，任意两线改变相序，任意两线对调。由两个接触器实现。对调。由两个接触器实现。互锁形式互锁形式：电气、机械和多重互锁。：电气、机械和多重互锁。电气互锁：电气互锁：特点：特点：可直接反转可直接反转，但不但不太可靠太可靠。电气互锁电气互锁机械互锁机械互锁特点：特点：相对可靠相对可靠，但但不可直接反转不可直接反转。多重互锁多重互锁特点：特点：相对可靠相对可靠，可直接反转可直接反转。多重互锁多重互锁机械机械互锁互锁主令控制

17、器互锁应用：主令控制器互锁应用：零压保护零压保护l顺序起动联锁控制：联锁控制联锁控制 ： 就是按顺序起动或停止就是按顺序起动或停止的控制。的控制。用途：用途： 许多设备要求机油泵电许多设备要求机油泵电机必须先起动，后停止。机必须先起动，后停止。 书书P.109，图，图8-3-6所示所示电路就是先起动控制线路，电路就是先起动控制线路，此外还有后停止线路。此外还有后停止线路。联锁控制联锁控制 要点要点： 先起动接触器的常开触头与后起动接触器线圈串联先起动接触器的常开触头与后起动接触器线圈串联。 先停止接触器的常闭触头与后停止的停止按钮并联先停止接触器的常闭触头与后停止的停止按钮并联。 第三节要点第

18、三节要点 ：各种控制：各种控制 特点、目的、接线、保护、应用场合和原理。特点、目的、接线、保护、应用场合和原理。 8484.电动机的降压起动控制本节主要内容：主要内容主要内容： 三个控制线路三个控制线路 一一. 星形星形- -三角形降压起动控制；三角形降压起动控制； 二二. 自耦变压器降压起动控制；自耦变压器降压起动控制； 三三. 转子电路串电阻起动控制。转子电路串电阻起动控制。学习要求学习要求： 1. 掌握各种控制线路的功能、用途、特点；掌握各种控制线路的功能、用途、特点； 2. 能够分析线路的工作原理；能够分析线路的工作原理； 3. 注意各个线路中的保护措施和实现环节；注意各个线路中的保护

19、措施和实现环节； 4. 注意各个线路换接的方法。注意各个线路换接的方法。l星形-三角形降压起动控制：降压起动降压起动目的目的： Ist大，线压降大大，线压降大 影响其它设备正常工作。影响其它设备正常工作。要降压。要降压。 降压起动降压起动方法方法（常用）（常用） ： 1.Y/；2.自耦变压器自耦变压器；3. 转子串电阻转子串电阻；4. 定子定子串阻抗串阻抗（不讲）。（不讲）。 使用场合不同使用场合不同。 Y/降压起动：降压起动：使用场合使用场合：轻载、空载：轻载、空载 起动。只能带小于起动。只能带小于1/3的额定负载转矩起动。的额定负载转矩起动。换接方法换接方法：根据：根据“时间原则时间原则”

20、，用时间继电器换接。，用时间继电器换接。起动过程起动过程： 分析：合上分析：合上QS，按下起动按钮，按下起动按钮SB2 . . 。保护分析保护分析：过载、短路、失压。：过载、短路、失压。l自耦变压器降压起动控制：使用场合使用场合： 轻载、半载轻载、半载 起动。可带起动。可带1/k2的额定负载转的额定负载转矩起动（矩起动（k为自为自耦变压器的变耦变压器的变比）。比）。换接方法换接方法： 根据根据“时间时间原则原则”，用时，用时间继电器换接。间继电器换接。起动过程起动过程： 分析：合上分析：合上QS，按下起动按钮，按下起动按钮SB2 . . 。保护分析保护分析：过载、短路、失压。：过载、短路、失压

21、。l转子电路串电阻起动控制：使用场合使用场合： 重载重载 起动。可带额定负载转矩起动，起动。可带额定负载转矩起动，尤其适合起重设备用绕线式异步机。尤其适合起重设备用绕线式异步机。换接方法换接方法： 根据根据“电流原则电流原则”，用欠电流继电，用欠电流继电器换接。器换接。起动过程起动过程： 分析：合上分析：合上QS，按，按下起动按钮下起动按钮SB2 . . 。注意：。注意：KI1和和KI2的动作时间比的动作时间比KM2和和KM3快，因快，因此此KM1闭合后，闭合后， KM2不会立即得电。不会立即得电。此线路的最大不足是此线路的最大不足是：在起动时，没有串电阻：在起动时，没有串电阻起动的保障措施。

22、（起动的保障措施。（分析分析KM3触头熔粘的后果触头熔粘的后果） 第四节要点第四节要点 ：线路分析；所设保护及其作用；：线路分析；所设保护及其作用；各线路工作原理。各线路工作原理。 8585.电动机的制动停车控制本节主要内容：主要内容主要内容： 两个控制线路两个控制线路 一一. 能耗制动停车控制；能耗制动停车控制； 二二. 反接制动停车控制。反接制动停车控制。学习要求学习要求： 1. 能够分析线路的工作原理；能够分析线路的工作原理； 2. 知道制动过程中的能量关系；知道制动过程中的能量关系； 3. 知道制动时间的调整。知道制动时间的调整。l能耗制动停车控制：能量关系能量关系： 电动机转子的动能

23、转换电动机转子的动能转换成电能消耗在电动机的转子成电能消耗在电动机的转子回路。回路。工作原理分析工作原理分析： 工作状态工作状态：电动机正常运：电动机正常运转，转，KM1和和KT线圈通电工作，线圈通电工作，因为因为KM1常闭触头断开，所常闭触头断开，所以以KM2线圈无电。线圈无电。 制动过程制动过程：按下：按下SB1，KM1线圈断电，线圈断电， KM2线圈得电，线圈得电，电动机进入能耗制动，电动机进入能耗制动， KT线圈开始断电延时。延时时线圈开始断电延时。延时时间到，间到，KT触头断开，触头断开， KM2线圈断电，能耗制动结束。线圈断电，能耗制动结束。制动时间的调整制动时间的调整： 通过调节

24、时间继电器通过调节时间继电器KT的断电的断电延时时间的长短，可以调整能耗制延时时间的长短，可以调整能耗制动过程的时间。动过程的时间。 属于按时间原属于按时间原则换接（切换）则换接（切换）。l反接制动停车控制：能量关系能量关系： 电动机转子的动能转换电动机转子的动能转换成电能及电源提供的电能都成电能及电源提供的电能都消耗在电动机的转子回路。消耗在电动机的转子回路。工作原理分析工作原理分析： 工作状态工作状态：电机正常运转，：电机正常运转，KM1线圈通电，转速在接近线圈通电，转速在接近nn，继电器，继电器KS常开触头闭合。常开触头闭合。 制动过程制动过程：按下：按下SB1，KM1线圈断电，线圈断电

25、，同时同时使使KM2线圈线圈得电，电动机进入反接制动。得电，电动机进入反接制动。 当当n降低到接近降低到接近0 0时，时，KS触头触头断开，断开， KM2线圈断电，反接线圈断电，反接制动结束。制动结束。制动时间的控制制动时间的控制： 通过调节转速继电器通过调节转速继电器KS的释放值，的释放值，可以调整制动终止的转速，保证电动可以调整制动终止的转速，保证电动机准确停车，不进入反向起动。机准确停车，不进入反向起动。 属于按转速原则换接（切换）属于按转速原则换接（切换）。 第五节要点第五节要点 ：能量关系；制动时间控制；各线路工作原理。：能量关系；制动时间控制；各线路工作原理。 8686.直流电动机

26、的起动控制本节主要内容：主要内容主要内容： 三个控制线路，电枢回路串电阻起动。三个控制线路，电枢回路串电阻起动。 一一. 按时间方式自动起动控制线路；按时间方式自动起动控制线路； 二二. 按电流方式自动起动控制线路；按电流方式自动起动控制线路； 三三. 按转速（电势）方式自动起动控制线路。按转速（电势）方式自动起动控制线路。学习要求学习要求： 1. 能够分析线路的工作原理；能够分析线路的工作原理； 2. 注意线路中各个电器线圈通电及动作关系；注意线路中各个电器线圈通电及动作关系； 3. 知道直流电动机控制线路的主要保护环节。知道直流电动机控制线路的主要保护环节。按时间方式自动起动控制线路按时间

27、方式自动起动控制线路应用场合应用场合： 用于负荷不变的场合用于负荷不变的场合 。工作原理工作原理： 时间继电器是断电延时时间继电器是断电延时型，起动开始时已经通电型，起动开始时已经通电动作，常闭触头断开。动作，常闭触头断开。FA的作用的作用： 1. 电机工作时若励磁回电机工作时若励磁回路断电，电枢电流很大，路断电，电枢电流很大，FA动作进行保护。动作进行保护。 2. 如果起动过程中电阻如果起动过程中电阻切除的时间不准确，则起切除的时间不准确，则起动电流可能超过允许值，动电流可能超过允许值，此时由过电流继电器此时由过电流继电器FA进进行过电流保护。行过电流保护。线路具有的保护措施线路具有的保护措

28、施：短路、过流、：短路、过流、失磁、失欠压等。失磁、失欠压等。保护保护放电回路放电回路：由：由R-V组成的放电回路为组成的放电回路为并励绕组断电时提供放电回路（工作并励绕组断电时提供放电回路（工作时放电回路不消耗能量）。时放电回路不消耗能量）。按电流方式自动起动控制线路按电流方式自动起动控制线路应用场合应用场合： 用于负荷变化的场合用于负荷变化的场合 。注意注意： 接触器线圈接触器线圈属于电压线圈，属于电压线圈，匝数多、线径细、电感大，匝数多、线径细、电感大，吸合吸合动作时间相对较慢动作时间相对较慢；电电流继电器线圈流继电器线圈属于电流线圈，属于电流线圈，匝数少、线径粗、电感小，匝数少、线径粗

29、、电感小，吸合吸合动作时间相对较快动作时间相对较快。工作原理工作原理： 起动时间起动时间KM1线圈通电，接通主电路，电动机起动；线圈通电，接通主电路，电动机起动；FA2与与KM2两个线圈同时通电，但由于两个线圈同时通电，但由于FA2的动作时间比的动作时间比KM2快，于是电动机快，于是电动机串联电阻串联电阻R1、R2起动，只有电动机转速上升到一定值后，电枢电流起动，只有电动机转速上升到一定值后，电枢电流下降，下降，FA2释放，释放，KM2才能吸合并切除电阻才能吸合并切除电阻R1，电动机继续起动。，电动机继续起动。保护措施保护措施：短路、失磁、过流、失压等。：短路、失磁、过流、失压等。按转速方式自

30、动起动控制线路按转速方式自动起动控制线路应用场合应用场合： 用于负荷变化的场合用于负荷变化的场合 。注意注意： FV1、FV2是电压继电器是电压继电器，用来检测电机的电枢电势，用来检测电机的电枢电势，相当于检测转速相当于检测转速。 R3、R4为接触器经济电阻为接触器经济电阻，使直流接触器使直流接触器KM1、KM3线线圈圈正常工作电流减小正常工作电流减小。工作原理工作原理： 起动瞬时，电枢电势为零，起动瞬时，电枢电势为零，FV1、FV2不动作，串电阻不动作，串电阻R1、R2起动，起动，当转速上升，电势增加到动作值时当转速上升，电势增加到动作值时FV1、FV2分别动作，分别切除分别动作，分别切除R

31、1、R2使电机进一步加速。使电机进一步加速。保护措施保护措施：短路：短路FU、失磁、失磁FA2、过流、过流FA1、失压、失压KM1等。等。 第六节要点第六节要点 ：线路分析；各线路中保护措施；各线路工作原理。：线路分析；各线路中保护措施；各线路工作原理。 8787.机舱电动辅机的自动控制本节主要内容：主要内容主要内容： 两个控制线路。两个控制线路。 一一. 压力水泵控制线路压力水泵控制线路 双位控制；双位控制； 二二. 机组自动切换控制线路。机组自动切换控制线路。学习要求学习要求： 1. 能够分析线路的工作原理；能够分析线路的工作原理； 2. 知道双位控制的目的和用途；知道双位控制的目的和用途

32、； 3. 知道机组自动切换线路的功能。知道机组自动切换线路的功能。双位（限）原理的自动控制双位（限）原理的自动控制应用场合应用场合 ： 控制量允许在一个范围（高控制量允许在一个范围（高低限）内变化的场合。低限）内变化的场合。控制元件控制元件： 高低压压力继电器组合而成高低压压力继电器组合而成的元件。高压时的元件。高压时KP（H）断开，）断开，低压时低压时KP（L）闭合。）闭合。实质实质： 自动时自动时就是利用压力继电器代替按钮的就是利用压力继电器代替按钮的多地点控制多地点控制线路。线路。 手动时手动时则是则是连续控制连续控制线路。线路。机组自动切换控制机组自动切换控制应用场合应用场合 ： 重要泵浦重要泵浦等设备。不能停机。等设备。不能停机。功能功能： 自动顺序起动；故自动顺序起动；故障时自动起动备用机障时自动起动备用机组；备用机组起动后组；备用机组起动后自动停止故障机组；自动停止故障机组；可双机组运行。可双机组运行。KA11/KA21：为自动起动备用机组做好准备用。：为自动起动备用机组做好准备用。KA12/KA22：另一机组不起动时保证本身机组运行用，有自锁触头。：另一机组不起动时保证本身机组运行用，有自锁触头。KA13/KA23：压力监测投入工作用。动作后机组是否继续工作或是：压力监测投入工作用。动作后机组