大学电工电子技术《继电接触控制》专题课件

电气控制技术继电接触控制元件·环节·线路·设计2026年课程导览01低压电器元件认识接触器、继电器等核心器件02基本控制环节掌握点动、自锁、互锁控制逻辑03典型控制线路剖析正反转、顺序、多地控制线路04线路设计方法学会原理图设计与故障排查CHAPTER01低压电器元件控制系统的基石认识每一个元件，才能读懂每一条线路LOW-VOLTAGEELECTRICALCOMPONENTS继电接触控制概述继电接触控制是电气自动化的入门基石。继电接触控制的四大优势：结构简单成本低廉维护方便抗干扰能力强“控制电路是大脑，主电路是手脚”—系统定位系统组成1输入环节发出指令按钮、行程开关等主令电器发出指令2逻辑环节通断与运算接触器、继电器完成通断与逻辑运算3执行环节完成机械动作电动机等负载完成机械动作4保护环节保障系统安全熔断器、热继电器保障系统安全低压电器分类低压电器是工作在交流1000V或直流1500V以下电路的电器，按用途可分为四大类类别主要作用典型元件主令电器发出控制指令按钮、行程开关控制电器通断电路、逻辑控制接触器、继电器保护电器故障时切除电路熔断器、热继电器配电电器电源分配与隔离刀开关、低压断路器自动电器依靠电磁力或热量等信号自动动作如接触器、继电器手动电器由人工直接操作完成动作如刀开关、按钮认清类别，就能预判元件在系统中的位置开关电器与熔断器刀开关结构刀片、刀座、绝缘底板与操作手柄作用隔离电源，接通或断开小容量电路注意带负荷拉闸会产生电弧，操作前应先断开负载熔断器原理电流超过熔体额定值，熔体受热熔断，切断电路特点动作迅速，专门承担短路保护常见类型插入式、螺旋式、密封管式选用原则熔体额定电流应大于线路正常工作电流短路时能可靠熔断，正常运行时不被误熔断熔断器额定电压不低于线路工作电压熔断器管短路，热继电器管过载，分工不可混淆主令电器与按钮“按钮是使用最广泛的主令电器，用于发出短时控制指令”常态指未操作时的触点状态，绘制电路图与识图均以此为准同时具有常开与常闭触点，按下时常闭先断开、常开后闭合，这是实现互锁的重要基础3复合按钮先断后合的特性是此功能的关键前提先断后合，是复合按钮的天然优势常开触点不受力时断开按下后闭合常闭触点不受力时闭合按下后断开结构组成4项按钮帽人工按压的部分复位弹簧松开后使触点恢复原位桥式触点实现电路的通断转换外壳与接线柱保护与连接用交流接触器结构与原理接触器是利用电磁力实现远距离、频繁通断主电路的自动电器，是控制系统的核心执行元件“电生磁，磁生力，力动触点”三大组成部分电磁机构由线圈、静铁芯和衔铁组成，是动力来源触点系统分为主触点与辅助触点灭弧装置用于熄灭主触点断开时产生的电弧触点系统分工3类主触点接在主电路中，容量大，用于通断电动机电源辅助常开触点常用于自锁辅助常闭触点常用于互锁线圈通电产生磁场，衔铁被吸向铁芯，带动触点动作线圈断电后磁场消失，靠反力弹簧使衔铁复位接触器动作过程与选用通电动作过程线圈得电产生电磁吸力›衔铁吸合克服弹簧力›主触点闭合主电路接通›辅助触点切换常开闭·常闭开断电复位过程线圈失电电磁吸力消失›衔铁复位反力弹簧推动›触点恢复主触点断开·辅助复位主触点额定电压与额定电流应满足负载要求线圈电压须与控制电源电压一致触点数量与类型应满足控制逻辑需要容量裕度操作频率高·频繁通断需留裕度触点容量决定它能带多大负载热继电器保护原理热继电器是

利用电流热效应实现过载保护

的电器，防止电动机长期过载烧毁热继电器以电流热效应感知过载，动作需时间，短路则交由熔断器快速切断01热元件串联主电路，电流通过时发热02双金属片膨胀系数不同的两层金属压合，受热后向一侧弯曲03导板与触点弯曲推动导板，使常闭触点断开04复位方式分为手动复位与自动复位过载让热继电器出手，短路只能靠熔断器接线与选用5项接线热元件接主电路，感知电动机电流接线常闭触点接控制电路，断开接触器线圈回路特性具有热惯性，动作需要一定时间范围仅作过载保护，短路由熔断器承担选型整定电流按电动机额定电流选取时间继电器与其他继电器时间继电器4项作用接受信号后延时一段时间再使触点动作分类通电延时型与断电延时型触点延时闭合常开触点、延时断开常闭触点应用电动机降压启动、顺序控制中的时间配合中间继电器3项本质是电压继电器，触点数量多、容量小主要作用扩展触点数量、传递信号、放大控制规模典型用途常用于控制回路中增加逻辑支路速度继电器2项工作原理通过检测电动机转速实现触点动作典型应用反接制动中，转速接近零时切断制动电路元件图形符号与文字符号识图第一步，就是识符号——电气图样依靠统一的图形符号与文字符号表达。元件名称文字符号图形符号特征刀开关QS闸刀与触点组合熔断器FU矩形框内画斜线按钮SB触点加按钮帽示意交流接触器KM线圈方框加触点热继电器FR热元件与常闭触点组合时间继电器KT线圈方框加半圆延时标记中间继电器KA线圈方框加多组触点行程开关SQ触点加撞头示意同一元件的线圈与触点

文字符号相同，通过编号区分组别；触点一律按

未通电、未操作

的常态绘制。CHAPTER02基本控制环节控制逻辑的最小单元点动是起点，自锁与互锁是核心BASICCONTROLCIRCUITS点动控制环节点动控制是最基本的控制环节：按下按钮电动机运转，松开按钮立即停止。“点动是控制线路的起点，也是自锁的对照面。”—控制基础1按下按钮SB线圈得电2主触点闭合电动机启动运转3松开按钮SB线圈失电4主触点断开电动机断电停转优点线路简单、操作直观缺点必须持续按住按钮，无法实现连续运行应用机床调整、起重机点动微调等场合主电路三相电源经刀开关、熔断器、接触器主触点接至电动机控制电路电源经熔断器、按钮常开触点接至接触器线圈自锁控制环节自锁的本质，是让线路

记住

启动信号，实现连续运行自锁触点，是线路的"记忆细胞"动作过程5步01启动按下启动按钮

SB2，接触器KM线圈得电02闭合主触点闭合，电动机启动03自馈辅助常开触点闭合，为线圈提供另一条电流通路04保持松开SB2，线圈经自锁触点继续得电，电动机持续运行05停止按下停止按钮

SB1，线圈回路切断，电动机停转自锁触点的作用3项保持通电记住按钮的"按下"状态，实现

松开后仍保持通电持续运行电源不中断、未按停止按钮，线路就持续运行失压保护天然具备

失压保护：电源中断后恢复，电动机不会自行启动互锁控制环节互锁的本质，是用逻辑约束换取安全互锁是用一个接触器的状态去限制另一个接触器得电的控制手段，防止相互冲突的动作同时发生电气互锁做法：将接触器

KM1

的常闭触点串入KM2线圈回路，反之亦然效果：KM1

得电时，其常闭触点断开，KM2无法得电按钮互锁做法：采用复合按钮，将常闭触点串入对方线圈回路效果：按下正转按钮时，反转回路被先断开特点：先断开、后闭合，切换更加迅速为什么必须互锁3大原因原因1

两个接触器同时得电会造成主电路电源相间短路原因2

机械动作互相冲突，可能损坏设备原因3

互锁把危险性在控制逻辑层面直接消除保护环节设置完整的控制线路必须设置

多重保护，任何单一保护都无法覆盖全部故障多一层保护，少一分风险短路保护熔断器瞬时切断短路电流过载保护热继电器防止电动机长期过载发热失压保护接触器自锁环节承担，电压消失后自动断开限位保护行程开关防止运动部件越位配合关系短路保护与过载保护

分工不同，必须同时设置热继电器动作后需

手动复位，排除故障后方可重新启动失压保护避免来电后设备自行启动造成人身伤害设置原则保护范围要覆盖

主电路与控制电路保护动作后应

便于判断故障位置控制线路识读方法“读图不是逐字看，而是按固定顺序拆解电路结构”先主后控，逐支路推演识读步骤5步1先看主电路从电源出发，沿路径找到电动机，明确由哪些元件控制2再看控制电路分析各支路的串联与并联关系3寻找关键触点区分常开与常闭，判断其受哪个线圈控制4逐步推演假想按下某按钮，沿线判断各元件状态的连锁变化5验证逻辑检查是否存在互锁、自锁与保护环节识图要点触点一律按

常态

分析同一文字符号的元件，线圈与触点要对应找齐从左到右、自上而下，按支路逐一分析常见误区只看主电路，忽略控制电路的逻辑关系把常闭触点误认为断开状态CHAPTER03典型控制线路从环节到系统的跨越正反转、顺序、多地控制，皆是环节的组合TYPICALCONTROLCIRCUITS正反转控制基础三相异步电动机的旋转方向由电源相序决定，任意调换两相进线，电动机即可反转。线路构成vs基本控制方式线路构成正转接触器KM1

按正相序接入电动机反转接触器KM2

调换两相后接入电动机两个接触器的主触点不能同时闭合基本控制方式正转按钮控制KM1线圈，反转按钮控制KM2线圈两个接触器共用一组熔断器与热继电器存在的缺陷vs改进方向存在的缺陷只设置两个启动按钮、不加互锁时，若两个按钮被同时按下，或一个接触器触点粘连未断开两个接触器同时得电，主电路将发生相间短路改进方向必须引入互锁环节，这正是下一节要解决的问题能反转，还必须锁得住双重互锁正反转线路在正反转线路中同时采用电气互锁与机械互锁，构成工业生产中最常用的双重互锁线路。叠两种互锁的叠加电气KM1

常闭触点串入

KM2

线圈回路，KM2

常闭触点串入

KM1

线圈回路机械采用复合按钮，正转按钮的常闭触点串入反转回路，反之亦然动动作过程正转常闭触点先断开反转回路，常开触点闭合使

KM1

得电，电动机正转反转按下反转按钮，先切断正转回路，KM1

失电，随后

KM2

得电优双重互锁的优势防粘连电气互锁防止任一接触器触点粘连导致的误动作免停切换机械互锁使切换时无需先按停止按钮，操作更便捷互为备份两种互锁互为备份，安全性显著提高“双重互锁，是现代机床的标配”顺序控制线路实现思路将前一台接触器KM1的常开触点串入后一台KM2的线圈回路只有KM1得电后，KM2才具备得电条件停止按钮与总停按钮串联，实现顺序停止典型形式顺序启动、同时停止—各启动按钮独立，停止按钮共用顺序启动、顺序停止—后级停止按钮串在前级回路之前同时启动、顺序停止—利用延时元件配合将前一台的常开触点串入后一台线圈回路，即实现电机的顺序启停控制1按下启动按钮KM1得电，自锁触点闭合常开触点闭合，为KM2线圈接通通路2按下KM2启动第二台电动机才能启动顺序得以保证先来后到，是生产安全的硬要求——机床冷却泵先于主轴启动、皮带运输机逐级启停多地控制线路在大型设备或长距离生产线上，需要在两个或多个地点都能控制同一台电动机。启动并联、停止串联，规律简单却极其可靠接线规律多地启动按钮并联—任一处按下启动按钮，均可启动电动机多地停止按钮串联—任一处按下停止按钮，均可停止电动机动作说明启动按钮并联后，任何一路闭合都能使线圈得电停止按钮串联后，任何一处断开都能切断线圈回路各地点的按钮

各自独立接线，互不干扰连接线路应集中敷设，便于检修行程控制与限位保护行程开关利用运动部件的机械碰撞使触点动作，把位置信号转换为电信号基本作用限位保护

运动部件到达极限位置时自动切断电源，防止越位终端停止

到达预定位置准确停车自动往返

配合两个行程开关实现工作台往复运动自动往返的实现1工作台前进时碰到前进限位开关2其常闭触点断开前进接触器回路3其常开触点闭合，启动后退接触器4后退到终点时碰到后退限位开关，动作过程反向重复双重保护除行程开关外，线路末端还应设置极限保护开关，防止行程开关失效应用场景机床工作台往复运动起重机行程限位门机启闭限位位置一变，逻辑就变CHAPTER04线路设计方法从读懂到会设计会分析是基础，会设计才是目标CIRCUITDESIGNMETHODS电气原理图绘制规范电气原理图表达工作原理与连接关系，不反映实际位置绘制规范主电路与控制电路分开绘制主电路左侧或上方，控制电路右侧或下方电源线水平绘制三相电源自上而下引出触点按常态绘制未通电、未操作时的状态同一元件分散绘制线圈与触点按逻辑需要分布，文字符号保持一致编号与标注1主电路各节点按顺序编号2控制电路按支路编号便于检修与查找3元件明细表列出名称、符号、规格与数量布置图与接线图图纸分工明确，施工才不会出错三类图样分工电气原理图表达工作原理与逻辑关系，用于分析电路电器布置图表达各元件的实际安装位置与外形尺寸，用于装配电气接线图表达元件之间的实际接线关系与导线走向，用于安装接线接线图的特点按实际位置绘制元件按实际位置绘制，接线关系清晰编号对应原理图导线与接线端子均有编号，与原理图对应走向一致可合并走向一致的导线可合并绘制，标注线号控制系统设计步骤1明确工艺要求弄清设备要实现哪些动作、动作顺序如何、有无特殊限制2确定动作顺序画出工作循