第八章继电器接触器控制系统

1、第八章第八章 继电器继电器- -接触器控制系接触器控制系统统 1控制系统控制系统 生产机械的运动需要电动机的拖动，即电动机是拖动生产机械生产机械的运动需要电动机的拖动，即电动机是拖动生产机械的主体。但电动机的启动、调速、正反转、制动等的控制，则需要的主体。但电动机的启动、调速、正反转、制动等的控制，则需要另一套装置，即控制系统；另一套装置，即控制系统； 2继电器接触器控制系统继电器接触器控制系统 用继电器、接触器、按钮、行程开关等电器元件，按一定的接用继电器、接触器、按钮、行程开关等电器元件，按一定的接线方式组成的机电传动（电力拖动）控制系统线方式组成的机电传动（电力拖动）控制系统继电器接触器

2、继电器接触器控制系统。控制系统。 3目的和任务目的和任务 实现机电传动系统的起动、调速、反转、制动等运行性能的控实现机电传动系统的起动、调速、反转、制动等运行性能的控制和保护，从而实现生产机械各种生产工艺的要求。制和保护，从而实现生产机械各种生产工艺的要求。 4继电器接触器控制系统的优点继电器接触器控制系统的优点 结构简单，价格便宜，能满足一般生产工艺要求。结构简单，价格便宜，能满足一般生产工艺要求。熟悉各种电器的工作原理、作用、特点、应用场所和表示符号；熟悉各种电器的工作原理、作用、特点、应用场所和表示符号； 学习要求：学习要求：掌握继电器接触器控制电路中基本控制环节和常用的几种自动控掌握继

3、电器接触器控制电路中基本控制环节和常用的几种自动控制方式；制方式；学会设计一些较简单的继电器接触器控制电路。学会设计一些较简单的继电器接触器控制电路。8.1 常用电器元件常用电器元件一、常用电器分类一、常用电器分类 1. 1.电器电器 用来接通或断开电路，以及用来控制、调节和保护用电设备的用来接通或断开电路，以及用来控制、调节和保护用电设备的电气器件。电气器件。 2. 分类分类 电器元电器元件分类件分类按工作电按工作电压等级压等级按动作按动作性质性质按用途按用途高压电器：高压电器：用于用于 1200v,-1500v1200v,-1500v及以上电路中的及以上电路中的电器电器低压电器低压电器：用

4、于用于 1200v1200v（50hz)50hz)以下以下,-1500v,-1500v以下以下电路中的电器电路中的电器非自动电器：非自动电器：无动力机构，靠人力或外力来接通无动力机构，靠人力或外力来接通或切断电路或切断电路自动电器：自动电器：有电磁铁等动力机构，按照信号指令有电磁铁等动力机构，按照信号指令或参数变化而自动动作或参数变化而自动动作控制电器：控制电器：控制电动机的各种动作控制电动机的各种动作保护电器：保护电器：用来保护电动机，使其安全运行，以及保用来保护电动机，使其安全运行，以及保护生产机械使其不受损坏护生产机械使其不受损坏执行电器：执行电器：用来操纵带动生产机械和支撑与保持机械用

5、来操纵带动生产机械和支撑与保持机械装置在固定位置上的一种执行元件装置在固定位置上的一种执行元件配电电器：配电电器：用于电能的输送与分配用于电能的输送与分配主令电器：主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的电器。用于自动控制系统中发送动作指令的电器。二、常用非自动电器二、常用非自动电器 1. 刀开关刀开关 刀开关又称闸刀，一般用于不需要经常切断与接通的交、直流刀开关又称闸刀，一般用于不需要经常切断与接通的交、直流低压电路中。低压电路中。 在机床中，刀开关主要用作电源开关，它一般不用来开断电动在机床中，刀开关主要用作电源开关，它一般不用来开断电动机的工作电流。机的工作电流。 一般刀开关结构如图所

6、示：一般刀开关结构如图所示：一般刀开关一般刀开关 刀开关分单极、双极和三刀开关分单极、双极和三极，常用的三极刀开关长期允许极，常用的三极刀开关长期允许通过电流有通过电流有100a、200a、400a、600a和和1000a五种。目前生产的五种。目前生产的产品有产品有hd（单极）和（单极）和hs（双投）（双投）等系列。等系列。 在电气系统中，刀开关用在电气系统中，刀开关用如图所示符号表示，其文字符如图所示符号表示，其文字符号用号用q或或qg表示。表示。 2. 转换开关转换开关 实质上是一种刀开关。主要作为电源引入开关，也可用来直接实质上是一种刀开关。主要作为电源引入开关，也可用来直接控制小容量异

7、步电机非频繁起、停控制。较刀开关更灵巧方便，除控制小容量异步电机非频繁起、停控制。较刀开关更灵巧方便，除通断外，还有转换功能。通断外，还有转换功能。盒式转换开关结构示意图盒式转换开关结构示意图转换手柄转换手柄公共轴公共轴动触片动触片静触片静触片x1x1x2x2x3x3d1d1d2d2d3d3表示符号表示符号q qb bhz10hz10系列转换开关系列转换开关三、常用自动控制电器三、常用自动控制电器 手控电器的通性：手控电器的通性：每小时的关合次数有限；每小时的关合次数有限；操作较笨重、工作不太安全；操作较笨重、工作不太安全；保护性能差，例如，当电网电压突然消失时，因为这些开关保护性能差，例如，

8、当电网电压突然消失时，因为这些开关不能自动复原，故它不能自动把电动机从电源切断，如果不另不能自动复原，故它不能自动把电动机从电源切断，如果不另加保护设备则可能发生意外。加保护设备则可能发生意外。 1接触器接触器 接触器接触器是一种在电磁力的作用下，能够自动地接通或断开带有是一种在电磁力的作用下，能够自动地接通或断开带有负载的主电路（如电动机）的自动控制电器。负载的主电路（如电动机）的自动控制电器。 接触器是继电器接触器是继电器-接触器控制系统中最重要和常用的元件之一，接触器控制系统中最重要和常用的元件之一，它的工作原理如图所示。它的工作原理如图所示。接触器接触器 当按钮揿下时，线圈通电，静铁心

9、被磁化，并把动铁心（衔铁）当按钮揿下时，线圈通电，静铁心被磁化，并把动铁心（衔铁）吸上，带动转轴使触头闭合，从而接通电路。吸上，带动转轴使触头闭合，从而接通电路。 当放开按钮时，过程与上述相反，使电路断开。当放开按钮时，过程与上述相反，使电路断开。接触器的结构和工作原理如下：接触器的结构和工作原理如下：传感部分：传感部分：线圈静铁心；线圈静铁心；静铁心静铁心线圈线圈释放弹簧释放弹簧触头系统触头系统线圈得电，衔铁吸合线圈得电，衔铁吸合触点动作触点动作常开触点合常开触点合常闭触点断常闭触点断线圈失电，衔铁释放线圈失电，衔铁释放触点复位触点复位常开触点断常开触点断常闭触点合常闭触点合 接触器的结构接

10、触器工作原理接触器的结构接触器工作原理接触器.swf执行部分：执行部分：触头。触头。 主、辅触点内部结构不一样，主触点连接到主电路中，能通以大电流；辅触点则用在主、辅触点内部结构不一样，主触点连接到主电路中，能通以大电流；辅触点则用在控制回路中。主触点设有专门的灭弧装置。控制回路中。主触点设有专门的灭弧装置。 触头按通过的电流的大小分主触头和辅助触头两种。触头按通过的电流的大小分主触头和辅助触头两种。 触头按状态的不同分动断（常闭）触头和动合（常开）触头两种。触头按状态的不同分动断（常闭）触头和动合（常开）触头两种。动铁心（衔铁）动铁心（衔铁）表示符号：表示符号： 线圈线圈主触点主触点辅触辅触

11、点点动合（常开）动合（常开）动合（常开）动合（常开）动断（常闭）动断（常闭）动断（常闭）动断（常闭）kmkmkmkmkmkmkmkmkmkm 接触器的种类：按主触头所接回路的电流种类分为：接触器的种类：按主触头所接回路的电流种类分为： 交流接触器：主要用以控制交流电路（主电路、控制电路、激磁电路）交流接触器：主要用以控制交流电路（主电路、控制电路、激磁电路） 直流接触器：主要用以控制直流电路（主电路、控制电路、激磁电路）直流接触器：主要用以控制直流电路（主电路、控制电路、激磁电路） 接触器的参数主要有：额定电压、额定电流、常开主辅触头个数、额定操接触器的参数主要有：额定电压、额定电流、常开主辅

12、触头个数、额定操作频率等作频率等常见交流接触器：常见交流接触器：cjx1cjx1系列交流接触系列交流接触器器cjx2cjx2系列交流接触器系列交流接触器常见直流接触器：常见直流接触器：czoczo系列直流接触器系列直流接触器cjt1cjt1系列交流接触器系列交流接触器注：注：电器元件的各部分，在外电器元件的各部分，在外观上看是一个整体，但电气原观上看是一个整体，但电气原理图中同一电器的各部分是分理图中同一电器的各部分是分散的散的 ，分散的各部分都用相同，分散的各部分都用相同的文字符号表示。的文字符号表示。简单的接触器控制简单的接触器控制abcm3刀闸起隔离作用刀闸起隔离作用自保持自保持停止停止

13、按钮按钮起动起动按钮按钮特点：特点：小电流控小电流控 制大电流。制大电流。 是一种根据某种输入信号的变化，接通或断开控制电路，实现是一种根据某种输入信号的变化，接通或断开控制电路，实现控制目的的自动控制电器。控制目的的自动控制电器。 结构特点：结构特点： 传感部分：感测输入量的高低。传感部分：感测输入量的高低。 执行部分：触头。执行部分：触头。 无主辅之分，一般较小（无主辅之分，一般较小（5a5a以下），用于控制回路以下），用于控制回路输入信号输入信号电量：电流、电压、功率等电量：电流、电压、功率等非电量：热、光、声、速度等非电量：热、光、声、速度等 2. 2. 继电器继电器 继电器的分类：继

14、电器的分类： 按它反应信号的种类分：电流、电压、速度、压力、热继电按它反应信号的种类分：电流、电压、速度、压力、热继电器等器等 按动作时间分：瞬时动作和延时动作继电器等按动作时间分：瞬时动作和延时动作继电器等 按作用原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、机械式按作用原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、机械式等等应用最广（应用最广（9090以上继电器以上继电器为电磁式）为电磁式）1).1).电磁式继电器：电磁式继电器：结构及工作原理与接触器大体相似结构及工作原理与接触器大体相似跳跃式的输入输出特跳跃式的输入输出特性性 a. a.电流继电器：电流继电器：根据电流信号而动作，具有保护作用。一般

15、串于电路中。根据电流信号而动作，具有保护作用。一般串于电路中。 当电流小于某值当电流小于某值时，衔铁释放。用于时，衔铁释放。用于电流过小时切断电路。电流过小时切断电路。 当电流大于某值时，当电流大于某值时，衔铁吸合。用于电流过大衔铁吸合。用于电流过大时切断电路。时切断电路。欠电流继电器欠电流继电器i i kaka b. b.电压继电器：电压继电器：根据电压信号而动作，具有保护作用。一般并于电路中。根据电压信号而动作，具有保护作用。一般并于电路中。欠电压继电器欠电压继电器u u ukvkviikaka过电流继电器过电流继电器吸吸 合合 值值释释 放放 值值输输 入入输输 出出x2x1 当电压小于

16、某值当电压小于某值时，衔铁释放。用于时，衔铁释放。用于电压过小时切断电路。电压过小时切断电路。 当电压大于某值时，当电压大于某值时，衔铁吸合。用于电压过大衔铁吸合。用于电压过大时切断电路。时切断电路。 c. c.中间继电器：中间继电器：本质上是电压继电器，但还具有触头多，触头承受电流大本质上是电压继电器，但还具有触头多，触头承受电流大（5 510a10a）、动作灵敏（动作时间小于）、动作灵敏（动作时间小于0.05s0.05s）k k用途：用途： 用作中间传递信号。用作中间传递信号。 用作同时控制多条线路。用作同时控制多条线路。jz7jz7系列中间继电器适用于交流系列中间继电器适用于交流50hz

17、50hz，电压至电压至380v380v及直流电压及直流电压220v220v的控制的控制电器中，用来控制各种电磁线圈，电器中，用来控制各种电磁线圈，以使讯号得到放大，或将讯号同时以使讯号得到放大，或将讯号同时传给数个有关的控制元件传给数个有关的控制元件jz7jz744:44:中间继电器中间继电器吸引线圈起动功率：吸引线圈起动功率：75va75va吸引线圈吸持功率：吸引线圈吸持功率：12va12va时间继电器时间继电器定时类型：定时类型：空气式空气式晶体管式晶体管式。 d. d.时间继电器：时间继电器：在输入信号经过一定时间能控制电流流通的自动控制电器。在输入信号经过一定时间能控制电流流通的自动控

18、制电器。空气式时间继电器的工作原理空气式时间继电器的工作原理常开触头常开触头延时闭合延时闭合 常闭触头常闭触头延时打开延时打开 线圈线圈衔铁衔铁常闭触头常闭触头常开触头常开触头线圈通电线圈通电 衔铁吸合（向下）衔铁吸合（向下） 连杆动作连杆动作 触头动作触头动作动作过程动作过程时间继电器触头类型时间继电器触头类型断断 电电 式式常闭常闭断电后断电后延时闭合延时闭合常开常开断电后断电后延时断开延时断开通通 电电 式式瞬瞬时时动动作作延延时时动动作作常闭触点常闭触点常开触点常开触点常开常开通电后通电后延时闭合延时闭合常闭常闭通电后通电后延时断开延时断开2).2).热继电器：热继电器：是一种常见的保

19、护电器。利用电流的热效应而动作，是一种常见的保护电器。利用电流的热效应而动作，主要用来对连续运行的电动机进行过载保护。主要用来对连续运行的电动机进行过载保护。工作原理：工作原理：发热电阻丝发热电阻丝双金属片双金属片导板导板触头触头调节旋钮调节旋钮手动复位按扭手动复位按扭受热变形方向受热变形方向frfr表示符号：表示符号：jr36jr36热继电器电流与动作时热继电器电流与动作时间的关系曲线间的关系曲线ti/in1使用热继电器时注意几个问题：使用热继电器时注意几个问题：动作时间不应过分小于电动机的允许发热时间，应充分发挥电动动作时间不应过分小于电动机的允许发热时间，应充分发挥电动机的过载能力机的过

20、载能力热继电器不能作短路保护热继电器不能作短路保护用热继电器保护三相异步电动用热继电器保护三相异步电动机时，至少要有两相接热元件机时，至少要有两相接热元件m m注意热继电器所处的周围环境温度，应保证它与电动机有相同注意热继电器所处的周围环境温度，应保证它与电动机有相同的散热条件。的散热条件。 热继电器的主要参数：热继电器的主要参数：热元件的额定电流热元件的额定电流 指热元件能够长期通过而不致于引起热继电器动作的最大电流指热元件能够长期通过而不致于引起热继电器动作的最大电流值。（有一定的整定范围，如值。（有一定的整定范围，如i in n=5a,=5a,整定范围整定范围3.2-5a)3.2-5a)

21、。同一种热继。同一种热继电器有多种规模的热元件系列。电器有多种规模的热元件系列。 热元件的额定电流与电动机的额定电流相等时，然继电器能准热元件的额定电流与电动机的额定电流相等时，然继电器能准确地反映电动机发热。确地反映电动机发热。四、主令电器四、主令电器 是用来闭合和断开控制回路，以发出命令改变控制系统工作状是用来闭合和断开控制回路，以发出命令改变控制系统工作状态的电器。常用的主令电器有：按钮、万能转换开关、主令控制器、态的电器。常用的主令电器有：按钮、万能转换开关、主令控制器、行程开关等。行程开关等。 按扭按扭(b) 结构结构(a) 外形图外形图常闭触点常闭触点五、五、 常用保护电器常用保护

22、电器1.熔断器（保险丝熔断器（保险丝） 是一种广泛应用于电力拖动控制系统中的保护电器。熔断器是一种广泛应用于电力拖动控制系统中的保护电器。熔断器串于被保护电路中，当电路发生短路或严重过载时，它的熔体能自串于被保护电路中，当电路发生短路或严重过载时，它的熔体能自动迅速熔断，从而切断电路，起到保护作用。动迅速熔断，从而切断电路，起到保护作用。组成：组成：熔体熔体熔点低，易于熔断，导电性能良好的合金材料。熔点低，易于熔断，导电性能良好的合金材料。 熔管熔管安装熔体的外壳。安装熔体的外壳。熔断特性：熔断特性：熔体的熔断时间与通过熔体的电流有关熔体的熔断时间与通过熔体的电流有关 i/in 1.25时，熔

23、体能长期工作。时，熔体能长期工作。 i/in=2时，熔体在时，熔体在30s40s后熔断。后熔断。 i/in10时，认为熔体瞬时熔断。时，认为熔体瞬时熔断。熔断器的选配：熔断器的选配： 无冲击电流的电路无冲击电流的电路熔断器的额定电流熔断器的额定电流=电路的额定电流电路的额定电流 有冲击电流的电路有冲击电流的电路熔断器的额定电流熔断器的额定电流电路的额定电流电路的额定电流如：交流电机三相绕组中，熔断器的额定如：交流电机三相绕组中，熔断器的额定=电路启动电流电路启动电流/k（k：1.62.5） 熔断器的特点：熔断器的特点：结构简单、价廉，但动作准确性较差。熔断结构简单、价廉，但动作准确性较差。熔断

24、后须更换熔体，若只断一相会引起电机断相运行。适用于要求不高后须更换熔体，若只断一相会引起电机断相运行。适用于要求不高的电器控制系统中。的电器控制系统中。 不但能用于正常工作时手动通、断电路，而且当电路发生过不但能用于正常工作时手动通、断电路，而且当电路发生过载、短路或失压等故障时，能自动切断电路。有效地保护串接在载、短路或失压等故障时，能自动切断电路。有效地保护串接在后的电器设备。后的电器设备。结构：结构：包括触头系统、灭弧系统、保护机构、传动机构等部分。包括触头系统、灭弧系统、保护机构、传动机构等部分。由于灭弧能力强，能断开短路电流。由于灭弧能力强，能断开短路电流。特点：特点：具有过载、短路

25、、失压保护作用。跳闸后，不需更换元件。具有过载、短路、失压保护作用。跳闸后，不需更换元件。2.自动开关（自动空气断路器）自动开关（自动空气断路器）dz47高分断小型断路高分断小型断路器器qf过电流脱扣器过电流脱扣器热脱扣器热脱扣器失压脱扣器失压脱扣器分励脱扣器分励脱扣器自由脱扣机构自由脱扣机构释放弹簧释放弹簧主触点主触点一般刀开关一般刀开关 接触器接触器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

26、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； （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

27、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

28、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

29、：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

30、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、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

31、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

32、时，另一个）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，则前者必须先断电器不能通电，若需后者通电，则前者必须先断电的一种保护。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

33、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km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

34、，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

35、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。 (1)主回路主回路 km1、km3的动合触头

36、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

37、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

38、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

39、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

40、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

41、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

42、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

43、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。 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：picc6-6.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k

44、m1、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

45、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.swf3. 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 picc6-8.swf 2) 反接制动控制电路反接制动控制电路picc6-9.swf 制动过程是由速度来控制的。在电气系统中常把这种控制方制动过程是由速度来控制的。在电气系统中常把这种控制方式称之为式称之为速度控制原则速度控制原则4. 其它基本控制电路其它基本控制电路 1）点动与长动）点动与长动c6-10.swf 点动：点动：调试或维修状态下的一种间断性工作方式。调试或维

46、修状态下的一种间断性工作方式。 长动：长动：正常状态下的一种连续工作方式。正常状态下的一种连续工作方式。 2）多点控制）多点控制t6-43.swf 主要用于大型机械设备，能在不同的位置对运动机构进行控制，主要用于大型机械设备，能在不同的位置对运动机构进行控制，如对驱动某一运动机构的电动机在多处进行启动和停止的控制。如对驱动某一运动机构的电动机在多处进行启动和停止的控制。 两地都能控两地都能控制一电动机制一电动机启动、停止启动、停止的控制电路的控制电路 3）顺序启停控制）顺序启停控制 两个以上运动部件的启动、停止需按一定顺序进行的控制，称两个以上运动部件的启动、停止需按一定顺序进行的控制，称为为

47、顺序控制顺序控制。 例例1：有两台电动机：有两台电动机m1和和m2，要求，要求m1启动启动后，后，m2才能启动，而才能启动，而m2停止后，停止后，m1才能停才能停止止。c6-11.swf 例例2：若把例：若把例1中的要中的要求改为：要求电动机求改为：要求电动机m1启动一段时间后，启动一段时间后，m2才才能启动，则控制电路变为能启动，则控制电路变为有时间要求的控制电路。有时间要求的控制电路。t6-45.swf 8.3 继电器接触器控制电路的分析与设计继电器接触器控制电路的分析与设计一、一、 无进刀切削的制动控制无进刀切削的制动控制 1. 动作示意图动作示意图 工作台工作台电动机驱动电动机驱动工作

48、台的原点工作台的原点工作台前进到位位置工作台前进到位位置 2. 动作过程动作过程 操作者的操作下，工作台自动从位置操作者的操作下，工作台自动从位置a运动到运动到b，在，在b处停留一段时间后再回处停留一段时间后再回到到a而停止。而停止。 3. 控制电路控制电路 二、顺序控制二、顺序控制 某一生产机械有炉门和推料机构两个运动部件，炉门由交流电动机某一生产机械有炉门和推料机构两个运动部件，炉门由交流电动机m1来控来控制，推料机构由交流电动机制，推料机构由交流电动机m2来控制。来控制。 设定由接触器设定由接触器km1、km4分别控制电动机分别控制电动机m1正转（炉门开）和反转（炉门正转（炉门开）和反转

49、（炉门关），接触器关），接触器km2、km3分别控制电动机分别控制电动机m2正转（推料机进）和反转（推料机正转（推料机进）和反转（推料机退退 例三：运料小车的控制例三：运料小车的控制设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求：设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求： 1. 1. 小车启动后，前进到小车启动后，前进到a a地。然后做以下往复运动：地。然后做以下往复运动： 到到a a地后停地后停2 2分钟等待装料，然后自动走向分钟等待装料，然后自动走向b b。 到到b b地后停地后停2 2分钟等待卸料，然后自动走向分钟等待卸料，然后自动走向a a。 2. 2. 有过载和短路保护。有过载和短路保

50、护。 3. 3. 小车可停在任意位置。小车可停在任意位置。 正程正程逆程逆程电机电机b ba a运料小车控制电路运料小车控制电路sta sta 、stb stb 为为a a、b b 两端的限位开关两端的限位开关 kta kta 、ktb ktb 为为 两个时间继电器两个时间继电器 m3a a bc ckmfkmffufuq sq sfrfrkmrkmr主回路主回路kmfkmfsb1sb1stbstbktbktbkmfkmfkmrkmrsbfsbfkmfkmfstastaktaktakmrkmrkmrkmrstbstbktaktastastafrfrktbktb该电路的问题：该电路的问题：小车在

51、两极端位置时，不小车在两极端位置时，不 能停车。能停车。动作过程动作过程sbfsbfkmfkmf小车正向运行小车正向运行至至a a端端撞撞sta sta ktakta 延时延时2 2分钟分钟kmr kmr 小车小车反向运行反向运行至至b b端端撞撞stbstb ktb ktb 延时延时2 2分钟分钟kmf kmf 小车正小车正向运行向运行如此往如此往反运行。反运行。frfrkmfkmfsb1sb1stbstbktbktbkmfkmfkmrkmrsbfsbfkmfkmfstastaktaktakmrkmrkmrkmrstbstbktaktastastaktbktbkmfkmfkmfkmfsbfs

52、bfkmrkmrstastastastaktaktastbstbktbktbkmrkmrktaktakmrkmrkmfkmfstbstbktbktbsb1sb1sb2sb2kakakaka加中间继电器加中间继电器（kaka）实现任实现任意位置停车的要求意位置停车的要求sbrsbrfrfr例四：工作台位置控制例四：工作台位置控制起动后工作台控制要求：起动后工作台控制要求： (1) (1) 运动部件运动部件a a从从1 1到到2 2 (2)(2)运动部件运动部件b b从从3 3到到4 4(3)(3)运动部件运动部件a a从从2 2回到回到1 1(4)(4)运动部件运动部件b b从从4 4回到回到3

53、 3自动循环自动循环b bm m1 1a am m2 2stst3 3stst4 4stst2 2stst1 11 12 23 34 4正转正转反转反转工作台位置控制电路工作台位置控制电路(1)(1)根据动作顺序根据动作顺序 设计控制电路。设计控制电路。(2)(2)检查有无互锁。检查有无互锁。(3)(3)检查能否正确检查能否正确启动启动 、停车。、停车。设计步骤：设计步骤：a a正转正转1 12 2b b反转反转3 34 4a a反转反转2 21 1b b正转正转4 43 3kmafkmafst4st4kmbrkmbrst2st2kmbfkmbfkmbrkmbrkmarkmarst4st4km

54、afkmafst1st1kmarkmarkmbfkmbfst1st1kmbrkmbrst3st3kmbfkmbfkmafkmafsb1sb1sb2sb2kmarkmarst2st2st3st3frfr工作台位置控制电路工作台位置控制电路kmafkmafsb1sb1frfrkmarkmarst2st2 该电路有何该电路有何问题？问题？小车若在小车若在1 1、2 2、3 3、4 4规定的位置时，不能规定的位置时，不能正常停车。正常停车。kmbrkmbrkmarkmarkmbfkmbfsb2sb2kmafkmafst4st4kmbrkmbrst2st2kmbfkmbfkmarkmarst4st4km

55、afkmafst1st1kmbfkmbfst1st1kmbrkmbrst3st3st3st3电路的改进方法同前：电路的改进方法同前：加中间继电器（加中间继电器（kaka）kakafrfrst4st4kmbrkmbrst2st2kmbfkmbfkmbrkmbrkmarkmarst4st4kmafkmafst1st1kmarkmarkmbfkmbfst1st1kmbrkmbrst3st3kmbfkmbfkmafkmafkakakmafkmafsb2sb2kmarkmarst2st2st3st3sb1sb1kakasb3sb3设计举例 拟设计某机床主电动机控制线路。要求：1)可正反转；2)双向点动控

56、制13)双向反接制4)有短路和过载保护。 1电路设计 (1)主电路设计 点动时要频繁起动，定子回路应串入限流电阻，反接制动时为减少制动电流，定子回路也应串入限流电阻。而在正常正反转运转时，应旁路限流电阻。故主电路应具有正反转选择和是否串入限流电阻选择功能、如图所示，正常正反转运转时，km主触点应闭合；点动或制动时，km主触点应断开。(2)控制电路设计图2-25 点动控制线路 图2-26 正反向及制动控制线路 1)点动控制 点动时定子回路应串入限流电阻，按下按钮sb4，接触器km1得电吸台。它的主触点闭合，km 4不得电，电动机的定子绕组经限流电阻r和电源接通电动机在较低速度下正向起动。松开按钮

57、sb4，kml断电，电动机停止转动。在点动过程中继电器km线圈不通电，kml线圈不会自锁。反方向时类同。见图2-25。 2)主轴电动机的反接制动控制 反接制动时定子回路也应串人限流电阻。速度继电器与被控电动机是同轴联结的，当电动机正转时速度继电器正转动合触点ksl闭合；电动机反转时，速度继电器的反转动合触点ks2闭合。当电动机正向旋转时，接触器kml和km都处于得电动作状态，速度继电器正转动合触点ks1闭合，这样就为电动机正转时的反接制动做好了准备。当要停车制动时，按下制动按钮sbi，各接触器都失电；松开按钮sb1，经正转动合触点ksl接通反转接触器km2。当电动机的转速下降到速度继电器的复位

58、转速时，速度继电器ksl动合触点断开，切断了接触器km2线圈的通电回路，电动机停止。电动机反转时的制动与正转时的制动相似，见图。 图 车床电气原理图。c650-2平面车床电气线路的工作原理 c650-2型普通车床是一种中型车床，除有主轴电动机m1和冷却泵电动机m2外，还设置了刀架快速移动电动机m3。它的控制特点是： 主轴的正反转不是通过机械方式来实现，而是通过电气方式，即主轴电动机m1的正反转来实现的，从而简化了机械结构。 主轴电动机的制动采用了电气反接制动形式，并用速度继电器进行控制，实现快速停车。 为便于对刀操作，主轴设有点动控制。 采用电流表来检测电动机负载情况。 控制回路由于电器元件很

59、多，故通过控制变压器tc同三相电网进行电隔离，提高了操作和维修时的安全性。 电气控制线路分析主电路分析图中qs1为电源开关。fu1为主轴电动机m1的短路保护用熔断器，fr1为其过载保护用热继电器。r为限流电阻，在主轴点动时，限制起动电流，在停车反接制动时，又起限制过大的反向制动电流的作用。电流表a用来监视主电动机m1的绕组电流，由于实际机床中m1功率很大，故a接入电流互感器ta回路。机床工作时，可调整切削用量，使电流表a的电流接近主轴电动机m1额定电流的对应值（经ta后减小了的电流值），以便提高生产效率和充分利用电动机的潜力。km1、km2为正反转接触器，km3为用于短接电阻r的接触器，由它们的主触点控制主轴电动机m1。图中km4为接通冷却泵电动机m2的接触器，fr2为m2过载保护用热继电器。km5为接通快速移动电动机m3的接触器，由于m3点动短时运转，故不设置热继电器。 主轴电动机的点动调整控制当按下点动按钮sb2不松手时，接触器km1线圈通电，km1主触点闭合，电网电压经