第八章继电接触器控制系统

1、第一节第一节 常用控制电器常用控制电器第二节第二节 三相异步电动机的基本控制电路三相异步电动机的基本控制电路第三节第三节 应用举例应用举例 利用继电器、接触器实现对电动机和生产设备利用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制和保护，称为继电接触器控制系统。的控制和保护，称为继电接触器控制系统。 本章主要介绍几种常用的低压电器，基本的控本章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。制环节和保护环节的典型线路。继电接触器控制系统：继电接触器控制系统：控制电器：控制电器： 对电动机和生产机械实现控制和保护的电工设对电动机和生产机械实现控制和保护的电工设备。如：刀开关、组合开关

2、、按钮、中间继电器、备。如：刀开关、组合开关、按钮、中间继电器、交流接触器、行程开关等。交流接触器、行程开关等。一、开关电器一、开关电器 用于不频繁接通或断开电路的开关，或用于机用于不频繁接通或断开电路的开关，或用于机床电路电源的引入开关。按其动作方式可分为手动床电路电源的引入开关。按其动作方式可分为手动电器和自动电器两类。电器和自动电器两类。 手动电器的动作是由工作人员手动操纵的，如手动电器的动作是由工作人员手动操纵的，如刀开关、组合开关、按钮等。刀开关、组合开关、按钮等。 自动电器的动作是根据指令、信号或某个物理自动电器的动作是根据指令、信号或某个物理量的变化自动进行的，如中间继电器、交流

3、接触器量的变化自动进行的，如中间继电器、交流接触器、行程开关等。、行程开关等。 图8-1 刀开关的结构和符号1刀开关 是一种简单而使用广泛的手动电器，一般在不频繁操作的低压电路中用于接通和切断电源，有时也用来控制小容量电动机的直接起动与停机。 手柄绝缘底板静插座（静触点）闸刀（动触点）锁钩锁钩主触点主触点手动闭合手动闭合 过流过流 脱扣器脱扣器 欠压欠压 脱扣器脱扣器衔铁释放衔铁释放连杆装置连杆装置释放弹簧释放弹簧( (自动开关、空气开关自动开关、空气开关) )管式熔断器管式熔断器插入式熔断器插入式熔断器插入式插入式熔断器熔断器作用：作用：形式：形式：符号符号:FU熔断器熔体额定电流熔断器熔体

4、额定电流IF的选择的选择(1) 电灯、电炉等电阻性负载电灯、电炉等电阻性负载IF IL(3) 频繁起动的电动机频繁起动的电动机(2) 单台电动机单台电动机5.2电动机的起动电流熔丝额定电流261 .电电动动机机的的起起动动电电流流熔熔丝丝额额定定电电流流 (4) 几台电动机合用的总熔体几台电动机合用的总熔体熔体额定电流（熔体额定电流（1.52.5）容量最大的电动机额定电流容量最大的电动机额定电流 其余电动机的额定电流之和其余电动机的额定电流之和三、主令电器 主令电器是一种专门发出指令、直接或通过电磁主令电器是一种专门发出指令、直接或通过电磁式电器间接作用于控制电路的电器。常用来控制电式电器间接

5、作用于控制电路的电器。常用来控制电力拖动系统中电动机的起动、停车、调速及制动等力拖动系统中电动机的起动、停车、调速及制动等。主令电器主要有控制按钮、行程开关、接近开关。主令电器主要有控制按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关等。、万能转换开关等。(b) 结构结构按钮常用于按钮常用于控制电路控制电路的接通和断开。的接通和断开。按钮的外形图和结构如图所示。按钮的外形图和结构如图所示。(a) 外形图外形图1 1、 按钮按钮( (手动切换电器手动切换电器) )复位弹簧复位弹簧支柱连杆支柱连杆常闭静触头常闭静触头动触头动触头常开静触头常开静触头外壳外壳4 4SBSBSBSBSBSB结结构构符符号号名名称

6、称常闭按钮常闭按钮( (停止按钮停止按钮) )常开按钮常开按钮( (起动按钮起动按钮) )复合按钮复合按钮1 12 23 34 41 12 23 3按钮帽按钮帽按钮开关的符号：按钮开关的符号：动作时，动作时，先断后通先断后通由静触片、动触片由静触片、动触片组装在绝缘组装在绝缘盒而成的。盒而成的。2.万能转换开关（又称组合开关）万能转换开关（又称组合开关） 动触点装在转轴上，手动触点装在转轴上，手柄转动转轴使动触片与静触柄转动转轴使动触片与静触片接通与断开。片接通与断开。 可实现多条线路、不同可实现多条线路、不同联接方式的转换联接方式的转换可由数层组合而成。可由数层组合而成。 一般用于低压、电流

7、一般用于低压、电流100A以下的电路中做电源开关。以下的电路中做电源开关。M3结构与按钮类似，但其动作要结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。由机械撞击。常开触点常开触点常闭触点常闭触点( (限位开关限位开关) )交流接触器主要由电磁系统、触点系统交流接触器主要由电磁系统、触点系统和灭弧装置组成和灭弧装置组成。 其中：触点系统是接触器的执其中：触点系统是接触器的执行部分，包括主触点、辅助触行部分，包括主触点、辅助触点和弹簧。主触点的作用是接点和弹簧。主触点的作用是接通和分断主回路，控制较大的通和分断主回路，控制较大的电流，而辅助触点是在控制回电流，而辅助触点是在控制回路中，用于接通或分断较小的

8、路中，用于接通或分断较小的电流。交流接触器一般具有三电流。交流接触器一般具有三对常开主触点，常开、常闭辅对常开主触点，常开、常闭辅助触点各两对。助触点各两对。 五、继电器 继电器是一种根据某种输入信号（电压、电流继电器是一种根据某种输入信号（电压、电流、转速、时间、温度等）的变化来接通或断开控制电、转速、时间、温度等）的变化来接通或断开控制电路，实现自动控制或保护电力装置的电器。路，实现自动控制或保护电力装置的电器。 主要特点在于：主要特点在于：中间继电器和接触器的结构和工作原理大致相中间继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。同。发热元件发热元件杠杆杠杆双金属片双金属片动断触点动断触点符号：

9、符号：发热元件发热元件FR动断触点动断触点FR 时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理实现触点延时接通或断开的自动控制电器。理实现触点延时接通或断开的自动控制电器。 3时间继电器 时间继电器的种类很多，有空气阻尼式、电磁时间继电器的种类很多，有空气阻尼式、电磁式、电动式和电子式等，一般分为通电延时和断式、电动式和电子式等，一般分为通电延时和断电延时两种类型。电延时两种类型。 时间继电器的图形符号及文字符号 +衔铁衔铁常开触头常开触头 延时闭合延时闭合 常闭触头常闭触头 延时打开延时打开 常开触头常开触头常闭触头常闭触头工作原理工作原理调节螺丝调节螺丝

10、进气孔进气孔托板托板线圈线圈动铁心动铁心恢复弹簧恢复弹簧挡块挡块释放弹簧释放弹簧活塞杆活塞杆橡皮膜橡皮膜排气孔排气孔常闭常闭 延时闭合延时闭合 常闭常闭 延时断开延时断开 常开触头常开触头常闭触头常闭触头第二节第二节 三相异步电动机的基本控制电路三相异步电动机的基本控制电路 三相异步电动机的基本控制电路包括三相异步电动机的基本控制电路包括点动控制点动控制直接起动控制直接起动控制正反转控制正反转控制多地控制多地控制行程控制行程控制时间控制时间控制 这些电路都是用继电接触器和按钮控制电动机这些电路都是用继电接触器和按钮控制电动机的起动与停止，用熔断器和热继电器对电动机进行的起动与停止，用熔断器和热

11、继电器对电动机进行短路保护和过载保护。短路保护和过载保护。12231如何绘制和阅读电气控制原理图？如何绘制和阅读电气控制原理图？ 3.弄清各种电器的符号和意义，图中各电器的触点弄清各种电器的符号和意义，图中各电器的触点 均处于常态，即各电气元件在未操作时触点所处的均处于常态，即各电气元件在未操作时触点所处的状态，如接触器线圈没有通电、按钮不受外力时的状态，如接触器线圈没有通电、按钮不受外力时的状态。状态。 在电工技术中所绘制的控制线路图为原理图，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，突出的是电气原它不考虑电器的结构和实际位置，突出的是电气原理。理。电器自动控制原

12、理图的绘制原则及读图方法：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。按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。2. 控制线路由主电路控制线路由主电路(被控制负载所在电路被控制负载所在电路) 和控制电路和控制电路 (控制主电路状态控制主电路状态)组成。组成。4.同一电器的各个部件（如接触器的线圈和触点），按同一电器的各个部件（如接触器的线圈和触点），按 其控制作用在原理图中往往很分散，为了识别方便，用其控制作用在原理图中往往很分散，为了识别方便，用同一文字符号标注。同一文字符号标注。6. 与电路无关的部件与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等如铁心、支架

13、、弹簧等) 在控在控 制电路中不画出。制电路中不画出。5.习惯上，将主电路画在电路的左边（或上边）；控习惯上，将主电路画在电路的左边（或上边）；控制制 电路画在电路的右边（或下边）。电路画在电路的右边（或下边）。电路垂直方向绘制时，常开触点向左，常闭触点向右，电路垂直方向绘制时，常开触点向左，常闭触点向右，即左开右闭；电路水平方向绘制时，常开触点向下，即左开右闭；电路水平方向绘制时，常开触点向下，常闭触点向上，即下开上闭。电路一般按垂直方向绘常闭触点向上，即下开上闭。电路一般按垂直方向绘制。制。使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准 确可靠。确可靠

14、。 (2) 尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一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。个电器的控制电路。(3) 必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈 串联。串联。231要求：要求：电动机起动后连续长时间运转电动机起动后连续长时间运转 与点动与点动控制电控制电路相比路相比，增加，增加两个环两个环节：节：自锁自锁停止按钮停止按钮 与点动控制电路相与点动控制电路相比，增加两个环节：比，增加两个环节：为了使电动机能够为了使电动机能够连续运转，增加了自连续运转，增加了自锁环节；锁环节；要使连续运行的电要使连续运行的电动机停转，

15、电路中串动机停转，电路中串接了停止按钮。接了停止按钮。 停止按钮停止按钮自锁自锁(1) 使接触器线圈使接触器线圈KM通电；通电；(2) 使线圈使线圈KM不能自锁。不能自锁。SB3复合按钮复合按钮SB3SB3断开断开SB3实现点动实现点动断开断开电动机正反转的基本控制电路1 。2、容易误操作，若未先容易误操作，若未先按按按下反向转动按按下反向转动按钮钮（ 在同一时间内，两个接触在同一时间内，两个接触器只允许一个通电工作的控制器只允许一个通电工作的控制作用，称为作用，称为“联锁联锁”。断电断电通电通电闭合自锁闭合自锁断开断开3SB2SB1SBKM2KM2KM1KM1FRFU2KM2KM1“ 联锁联

16、锁联锁联锁” 触点触点触点触点3SB2SB1SBKM2KM2KM1KM1FRFU2KM2KM1电气联锁电气联锁1SB2SB机械联锁机械联锁闭合闭合闭合闭合通电通电原已闭合原已闭合3MFUQ.FRKMR四、多地控制 要能够从两个或两个以上地点控制同一台电动要能够从两个或两个以上地点控制同一台电动机。每一个控制点都必须有一个起动按钮和一个机。每一个控制点都必须有一个起动按钮和一个停机按钮。停机按钮。 按钮的接线原则：按钮的接线原则： 所有起动按钮并联所有起动按钮并联 所有停机按钮串联所有停机按钮串联M13这样的顺序控这样的顺序控制是否合理？制是否合理？M23思考思考 例：例：两条皮带运输机分别由两

17、台笼型异步电动机拖动，两条皮带运输机分别由两台笼型异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止：起动时起动时: M1起动后起动后 M2才能起动；才能起动；停车时停车时: M2停车后停车后M1才能停车。应如何实现控制？才能停车。应如何实现控制？断开断开断开断开六、行程控制 根据生产机械运动部件的位置或行程距离进行的控制称为行程控制。 行程开关是实现行程控制的自动电器，当运动部件到达预定位置时，运动部件上的挡块便撞动行程开关，使行程开关上的触点导通状态发

18、生变化，常开触点导通，常闭触点断开，从而对控制电路进行切换。 行程控制按其控制方式分限位控制和自动往返控制两种。 1限位控制 12KM1断电断电2.2.自自动动往往返返运运动动七、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。时间来切换控制电路的控制方式。1电动机的丫电动机的丫-换接起动换接起动KM1通电，通电， 2 2笼型电动机能耗制动的控制电路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。 KM2通电，通电，第三节 应用举例 一、水位控制一、水位控制1 1水位传感器水位传感器 （1 1）直管浮球式水位传感器）直管浮球式水位传感器 1管管2、3干簧管干簧管4、5挡环挡环6浮球浮球7磁铁磁铁 （2）侧装式浮球液位开关 1一锅炉一锅炉 2一浮球一浮球 3一调节板一调节板 4一枢轴一枢轴 5一上、下销一上、下销钉钉6、12一同极性永久磁铁一同极性永久磁铁 7一静触点