第四章工厂低压电器及继电接触控制

1、第四章第四章 工厂低压电器与继电接触控制工厂低压电器与继电接触控制线路线路一、负载开关直接启动控制线路一、负载开关直接启动控制线路1.1、开启式刀开关、开启式刀开关负载开关可以在照明、电热及小容量电动机控制线路中，做手动不频繁地接通和断开电路，其熔体可起短路保护作用。130 31.2、封闭封闭式负式负载开载开关关俗称铁壳开关，特点如下：俗称铁壳开关，特点如下：(1)有封闭的铁壳，防护性能好；有封闭的铁壳，防护性能好；(2)装有速断弹簧和装有速断弹簧和灭弧装置，能迅速熄灭电弧；灭弧装置，能迅速熄灭电弧；(3)有机械联锁装置，外壳开启时不能接通电源，有机械联锁装置，外壳开启时不能接通电源，以保证操

2、作安全。以保证操作安全。1.3、组合开关、组合开关1.4、隔离开关、隔离开关HL32型隔离开关，其类型有单极、两极、三极和四极，适用型隔离开关，其类型有单极、两极、三极和四极，适用于额定电压于额定电压400V以下、额定电流在以下、额定电流在100A以下的场所，用作以下的场所，用作电源在负载情况下的频繁操作，具有明显合断状态指示，采电源在负载情况下的频繁操作，具有明显合断状态指示，采取导轨安装、安全性高的指触防护接线端子。目前，已取代取导轨安装、安全性高的指触防护接线端子。目前，已取代组合开关在电气设备上广泛应用。组合开关在电气设备上广泛应用。1.5、熔断熔断器器（1）熔断器属于保护电器，其熔体

3、在过流时迅速熔化切断电路，起保护熔断器属于保护电器，其熔体在过流时迅速熔化切断电路，起保护用电设备和线路安全运行的作用。熔断器在一般低压照明线路中作用电设备和线路安全运行的作用。熔断器在一般低压照明线路中作过载和短路保护，在电动机控制线路中主要作短路保护。过载和短路保护，在电动机控制线路中主要作短路保护。1.5、熔断器（、熔断器（2）熔断器由熔体、熔管和熔座三部分组成：熔断器由熔体、熔管和熔座三部分组成：熔体：制作熔体的材料一般有铅锡合金、铜、银等，常做成熔体：制作熔体的材料一般有铅锡合金、铜、银等，常做成丝状或片状；丝状或片状；熔管：安装熔体，做熔体的保护外壳并在熔体熔断时兼有灭熔管：安装熔

4、体，做熔体的保护外壳并在熔体熔断时兼有灭弧作用：弧作用：熔座：起固定熔管和连接引线作用。熔座：起固定熔管和连接引线作用。负载开关直接启动控制线路负载开关直接启动控制线路二、点动控制线路二、点动控制线路 负载开关直接启动控制线路简单，但安全负载开关直接启动控制线路简单，但安全性差，也不便于实现自动控制。因此，通性差，也不便于实现自动控制。因此，通常都采用按钮、接触器控制电动机的启动常都采用按钮、接触器控制电动机的启动或停止，在线路中负载开关仅起电源隔离或停止，在线路中负载开关仅起电源隔离作用。作用。2.1 按钮按钮LA-2K表示为开启式双联按钮表示为开启式双联按钮2.2 接触器（接触器（1）CT

5、X2系列 交流接触器常用来接交流接触器常用来接通或断开电动机或其通或断开电动机或其他设备的主电路，每他设备的主电路，每小时可开闭好几百次，小时可开闭好几百次， 接触器主要由电磁铁接触器主要由电磁铁和触头两部分组成。和触头两部分组成。它是利用电磁铁的吸它是利用电磁铁的吸引力而动作的。图是引力而动作的。图是交流接触器的主要结交流接触器的主要结构图。当吸引线圈通构图。当吸引线圈通电后，吸引山字形动电后，吸引山字形动铁心铁心(上铁心上铁心)，而使，而使常开触头闭合。常开触头闭合。2.2 接触器（接触器（2） 接触器属于控制电器，是依靠电磁吸引力与弹簧反作用力配合接触器属于控制电器，是依靠电磁吸引力与弹

6、簧反作用力配合动作，而使触头闭合或断开的电磁开关，主要控制对象是电动动作，而使触头闭合或断开的电磁开关，主要控制对象是电动机，它本身不具备短路和过载保护，因此，常与熔断器、热继机，它本身不具备短路和过载保护，因此，常与熔断器、热继电器等配合使用。电器等配合使用。 交流接触器采用双断点的桥式触头，通常有交流接触器采用双断点的桥式触头，通常有3对主触头，对主触头，2对辅对辅助常开触头和助常开触头和2对辅助常闭触头，辅助触头的额定电流均为对辅助常闭触头，辅助触头的额定电流均为5A。2.3 中间继电器中间继电器中间继电器在控制电路中起着信号传递、分配和逻辑中间继电器在控制电路中起着信号传递、分配和逻辑

7、等作用，因其主要作为转换控制的中间元件，故称为等作用，因其主要作为转换控制的中间元件，故称为中间继电器。中间继电器。中间继电器的结构和动作原理与接触器相似，不同点是中间继中间继电器的结构和动作原理与接触器相似，不同点是中间继电器只有辅助触头，没有用于主电路的主触头。触头的额定电电器只有辅助触头，没有用于主电路的主触头。触头的额定电流为流为5A，额定电压为，额定电压为380v。通常，中间继电器有。通常，中间继电器有4个常开触头个常开触头和和4个常闭触头。个常闭触头。JZ7型中间继电器应用举例中间继电器应用举例 图中的电机点动及长动线路采用中间继电器图中的电机点动及长动线路采用中间继电器KA实现控

8、制。点动实现控制。点动控制时，按动点动按钮控制时，按动点动按钮SB3 KM线圈通电线圈通电电机电机M实现点动；实现点动； 长动控制时，按动长动按钮长动控制时，按动长动按钮SB2中间继电器中间继电器KA线圈通电线圈通电KM线圈通电并自锁线圈通电并自锁M实现长动，此时即使松开长动按钮实现长动，此时即使松开长动按钮SB2，由，由于自锁触点于自锁触点KA闭合，故接触器线圈闭合，故接触器线圈KM通电，电机通电，电机M仍然运转。仍然运转。若要使电动机停止，必须按动停止按钮若要使电动机停止，必须按动停止按钮SB1。中间继电器在中间继电器在电路中起着信电路中起着信号传递、分配号传递、分配和逻辑等作用，和逻辑等

9、作用，因其主要作为因其主要作为转换控制的中转换控制的中间元件，故称间元件，故称为中间继电器。为中间继电器。点动控制线路点动控制线路点动控制线路点动控制线路三三 自锁控制线路自锁控制线路 松开启动按钮后，接触器线圈通过自身辅助常开触头仍可松开启动按钮后，接触器线圈通过自身辅助常开触头仍可保持通电状态叫做自锁。保持通电状态叫做自锁。停止按钮停止按钮启动按钮启动按钮自锁触头自锁触头接触器自锁控制线路具有欠压和失压保护功能接触器自锁控制线路具有欠压和失压保护功能3.1 热继电器热继电器 热继电器是利用电流热效应的过载保护电器。它主要与接热继电器是利用电流热效应的过载保护电器。它主要与接触器配合使用，用

10、作电动机的过载保护。触器配合使用，用作电动机的过载保护。热继电器结构与电器符号热继电器结构与电器符号3.2 具有过载保护的自具有过载保护的自锁控制线路锁控制线路将热继电器的热元件串联接入主电路，将热继电器的热元件串联接入主电路，常闭触头串联接入控制电路。常闭触头串联接入控制电路。四四 点动和自锁混合控制及顺序控制线路点动和自锁混合控制及顺序控制线路4.1 低压断路器低压断路器 低压断路器又称为自动空气开关，简称断路器。它集控制低压断路器又称为自动空气开关，简称断路器。它集控制和多种保护于一体，在电路正常工作时，作为电源开关进和多种保护于一体，在电路正常工作时，作为电源开关进行不频繁的接通和分断

11、电路；而在电路发生短路、过载等行不频繁的接通和分断电路；而在电路发生短路、过载等故障时，又能自动切断电路，起到保护作用，有的断路器故障时，又能自动切断电路，起到保护作用，有的断路器还具备漏电保护功能。低压断路器外形结构紧凑、，体积还具备漏电保护功能。低压断路器外形结构紧凑、，体积小，采用导轨安装，目前常用于电气设备中取代组合开关、小，采用导轨安装，目前常用于电气设备中取代组合开关、熔断器和热继电器。熔断器和热继电器。低压断路器型号低压断路器型号DZ5系列低压断路器的内部结构和电路符号系列低压断路器的内部结构和电路符号 DZ5系列低压断路器的内部结构以及断路器的电路符号如图系列低压断路器的内部结

12、构以及断路器的电路符号如图127所示。它主要由动、静触头、操作机构、灭弧装置、所示。它主要由动、静触头、操作机构、灭弧装置、保护机构及外壳等部分组成。其中保护机构由热脱扣器保护机构及外壳等部分组成。其中保护机构由热脱扣器(起起过载保护作用过载保护作用)、电磁脱扣器、电磁脱扣器(起短路保护作用起短路保护作用)和欠压脱扣器和欠压脱扣器(起欠压及失压保护作用起欠压及失压保护作用)构成。构成。低压断路器型号低压断路器型号热脱扣器起过载保护作用，电磁脱扣器起短路保护热脱扣器起过载保护作用，电磁脱扣器起短路保护4.2点动和自点动和自锁混合控制锁混合控制线路线路连续控制连续控制点动控制点动控制点动和自锁混合

13、控制线路点动和自锁混合控制线路回顾回顾4.3顺序控制线路顺序控制线路 KM2的线圈电路串接了的线圈电路串接了KM1的常开触头的常开触头(7、8)，KM2的常的常开触头开触头(3、4)与与M1的停止按钮并接。实现了的停止按钮并接。实现了M1启动，启动，M2才能启动；而才能启动；而M2停机后，停机后，M1才能停机的控制要求，即才能停机的控制要求，即M1、M2是顺序启动，逆序停机。是顺序启动，逆序停机。五五 正反转正反转控制线路控制线路 正转接触器正转接触器KM1与反转接触器与反转接触器KM2不允许同时接通，否则会出不允许同时接通，否则会出现电源短路事故。主电路中的现电源短路事故。主电路中的“ ”符

14、号为机械联锁符号，表示符号为机械联锁符号，表示KM1与与KM2互相机械联锁，可采用互相机械联锁，可采用CJX1N系列联锁接触器。系列联锁接触器。在控制电路中，也必须采取接触器联锁措施。在控制电路中，也必须采取接触器联锁措施。 联锁的方法是将接触器的常闭触头与对方接触器线圈相串联。当联锁的方法是将接触器的常闭触头与对方接触器线圈相串联。当正转接触器工作时，其常闭触头断开反转控制电路，使反转接触正转接触器工作时，其常闭触头断开反转控制电路，使反转接触器线圈无法通电工作。同理，反转接触器联锁控制正转接触器电器线圈无法通电工作。同理，反转接触器联锁控制正转接触器电路。在电路中起联锁作用的触头称为联锁触

15、头。路。在电路中起联锁作用的触头称为联锁触头。思考题（思考题（1） 请对号入座，下图中的电路图形符号和文字符号分别是哪请对号入座，下图中的电路图形符号和文字符号分别是哪个低压电器的符号？个低压电器的符号？封闭式负载开关封闭式负载开关 开启式负载开关开启式负载开关 组合开关组合开关 熔断器熔断器思考题（思考题（2） 接触器和中间继电器有何区别？接触器和中间继电器有何区别？思考题（思考题（3） 什么是点动控制，下面什么是点动控制，下面哪个选项能实现点动控哪个选项能实现点动控制？制？思考题（思考题（4） 什么是自锁控制，下面哪个选项能实现自锁控制？即：按什么是自锁控制，下面哪个选项能实现自锁控制？即

16、：按启动按钮启动，启动按钮启动， 实现自锁，由于自锁，松开启动按钮，实现自锁，由于自锁，松开启动按钮，依然串联的线圈得电，只有按下停止按钮，线圈才失电。依然串联的线圈得电，只有按下停止按钮，线圈才失电。思考题（思考题（5 ） 什么叫联锁控制？在电动机正反转控制线路中为什么必须什么叫联锁控制？在电动机正反转控制线路中为什么必须有联锁控制？下图中哪是联锁触头，哪是自锁触头？哪是有联锁控制？下图中哪是联锁触头，哪是自锁触头？哪是机械联锁，哪是电气联锁？机械联锁，哪是电气联锁？六六 自动往返控制线路自动往返控制线路 生产机械运动部件的行程或位置要受到一定范围的限制，否生产机械运动部件的行程或位置要受到

17、一定范围的限制，否则可能引起机械事故。通常利用生产机械运动部件上的挡铁则可能引起机械事故。通常利用生产机械运动部件上的挡铁与位置行程开关的滚轮碰撞，使其触头动作，来接通或断开与位置行程开关的滚轮碰撞，使其触头动作，来接通或断开电路，实现对运动部件行程或位置的控制。图所示为某生产电路，实现对运动部件行程或位置的控制。图所示为某生产设备机身上安装的运动工作台的左右位置限位行程开关。设备机身上安装的运动工作台的左右位置限位行程开关。6.1 行程开关行程开关 行程开关与按钮的作用相同，但两者的操作方式不同，按钮行程开关与按钮的作用相同，但两者的操作方式不同，按钮是用手指操纵，而行程开关则是靠生产机械运

18、动部件的挡铁是用手指操纵，而行程开关则是靠生产机械运动部件的挡铁碰撞而动作的。碰撞而动作的。行程开关型号规格行程开关型号规格6.2 自动往返控制线路自动往返控制线路 有些生产机械，要求工作台在一定的行程内能自动往返运动，有些生产机械，要求工作台在一定的行程内能自动往返运动，以实现对工件的连续加工。如图所示的磨床工作台，在磨床以实现对工件的连续加工。如图所示的磨床工作台，在磨床机身安装了机身安装了4个行程开关个行程开关SQ1、SQ2、SQ3和和SQ4，其中，其中SQ1、SQ2用来自动换向，当工作台运动到换向位置时，挡铁撞击用来自动换向，当工作台运动到换向位置时，挡铁撞击行程开关，使其触头动作，电

19、动机自动换向，通过传动机构行程开关，使其触头动作，电动机自动换向，通过传动机构使工作台自动往返运动。使工作台自动往返运动。SQ3、SQ4被用作终端限位保护，被用作终端限位保护，以防止以防止SQ1、SQ2损坏时，致使工作台越过极限位置而造成损坏时，致使工作台越过极限位置而造成事故。事故。七七 Y降压启动线路降压启动线路7.1 时间继电器时间继电器 时间继电器是一种利用电子或机械原理来延迟触头动作时时间继电器是一种利用电子或机械原理来延迟触头动作时间的控制电器，常用的有晶体管式及空气阻尼式。间的控制电器，常用的有晶体管式及空气阻尼式。 时间继电器按延时特性分为通电延时型和断电延时型两类。时间继电器

20、按延时特性分为通电延时型和断电延时型两类。 通电延时型是指电磁线圈通电后触头延时动作，断电延时通电延时型是指电磁线圈通电后触头延时动作，断电延时型是指电磁线圈断电后触头延时动作。型是指电磁线圈断电后触头延时动作。 通常时间继电器上既有起延时作用的触头也有无延时触头。通常时间继电器上既有起延时作用的触头也有无延时触头。时间继电器的型号规格时间继电器的型号规格7.2 Y降压启动线路降压启动线路时间继电器自动控制转子绕组串电阻启动控制线路时间继电器自动控制转子绕组串电阻启动控制线路机床电气控制电路机床电气控制电路 CA6140车床电气控制电路图接通电源开关接通电源开关QS，信号灯，信号灯HL亮。亮。

21、（1）主轴启动。按下启动按钮）主轴启动。按下启动按钮SB2，接触器，接触器KM1通电自锁，通电自锁，KM1主触点闭合，主触点闭合，M1通电启动。通电启动。（2）冷却泵启动。拨动开关）冷却泵启动。拨动开关SA1，因，因KM1常开触点已接通，所常开触点已接通，所以接触器以接触器KM2通电，通电，KM2主触点闭合，主触点闭合，M2通电启动。通电启动。（3）刀架快速移动。按下点动按钮）刀架快速移动。按下点动按钮SB3，接触器，接触器KM3通电，通电，KM3主触点闭合，主触点闭合，M3通电启动；松开点动按钮通电启动；松开点动按钮SB3，接触器，接触器KM3断电，断电，KM3主触点分断，主触点分断，M3停止。停止。（4）停止。按下停止按钮）停止。按下停止按钮SB1，主轴、冷却泵电动机均停止工，主轴、冷却泵电动机均停止工作。作。（5）照明灯工作。车床工作时，接通开关）照明灯工作。车床工作时，接通开关SA2，照明灯，照明灯EL工作。工作。工作结束后，断开电源开关工作结束后，断开电源开关QS，信号灯，信号灯HL灭。灭。 工作原理工作原理 通常机床电气控制电路包括主电路、控制电路和照明、指通常机床电气控制电路包括主电路、控制电路和照明、指示等辅助电路等。主电路是电动机电路，控制电路由接触示等辅助电路等。主电路是电动机电路，控制电路由接触器和继电器的线圈