继电—接触器控制.ppt

1、第9章 继电接触器控制,第9章 继电接触器控制,9.1 常用控制电器,9.1.1 闸刀开关 9.1.2 铁壳开关 9.1.3 按钮 9.1.4 转换开关,9.1 常用控制电器,9.1.5 接触器 9.1.6 继电器 9.1.7 自动空气开关 9.1.8 行程开关 9.1.9 熔断器,9.1.1 闸刀开关,电路符号：,Q,作用：通常用来接通和断开电源（做电源隔离开关）,分类：单极、双极、三极,通常电源的进线要接在静触头，负载接在另一侧。这样，当切断电源时，触刀不带电。,9.1.2 铁壳开关,铁壳开关，主要由钢板外壳、触刀开关、操作机构、熔断器等组成,二是设有联锁装置，以保证开关合闸后便不能打开箱

2、盖，而在箱盖打开后，不能再合开关，起到安全保护作用。,一是采用储能合闸方式，即利用一根弹簧以执行合闸和分闸的功能，使开关的闭合和分断时的速度与操作速度无关。,铁壳开关的操作结构有两个特点：,9.1.3 按钮,作用：用于控制电路的接通或断开。,结构：,在常态下：上面的一对触点接通，称为常闭触点。 下面的一对触点断开，称为常开触点。,按下按钮：,动作过程：,松开按钮：,常闭触点先断开，常开触点后闭合。,常开触点先断开，常闭触点后闭合。,常开(动合)按钮,电路符号,复合按钮,常开按钮和 常闭按钮做在一起。,常闭(动断)按钮,9.1.4 转换开关,作用：常用作电源引入开关，也可以用来直接启动和停止小容

3、量的电动机。,工作过程：,转动手柄 ,转轴转动（动触电和转轴固定）,转动动触电，静触电不动，顺时针转过90,动静触电接触在一起，接通电源。,在顺时针转过90，动静触点分开。,电路符号：,Q,结构：,作用：,用于接通和断开电动机或其他电气设备的主电路。,电磁铁,触点,主触点（3对）常开,辅助触点,常开,常闭,9.1.5 接触器,主触点做成桥式： 为了减小每个断点上的电压。每个触点有两个断点，主触点是连动的。,吸引线圈： 引出两个接线端子通过按钮接在电源上。,主触点能通过比较大的电流，接在电机的主电路中，辅助触点通过的电流较小，接在电机的控制电路中。,主触点和辅助触点固定在绝缘架上，与动铁心一起动

4、作。,接触器电路符号：,接触器控制对象：电动机及其它电力负载,接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。,继电器和接触器的主要区别在于，触发器 的主触头可以通过大电流，而继电器的 触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。,结构：,若干对,工作原理：,同交流接触器。,作用：,符号：,9.1.6 继电器,热元件,1).热继电器,结构：,常闭触头,热元件,电动机过载时 转速降低,热元件,一段电阻不大的电阻丝, n0-n增大, I2增大, I1增大, 电阻丝发热,热元件要串联在主电路中。,双金属片,两种具有不同线膨胀系数的金属片。,受热时，双金属片的膨胀程度不同，下层的膨胀系数大，下

5、层的膨胀程度大于上层，双金属片向上弯曲，使扣板托扣，触点动作。,常闭触点接在控制电路中。,工作原理：,主电路电流超过额定值 ,电阻丝发热, 双金属片受热膨胀 ,向上弯曲 ,双金属片与扣板托扣 ,弹簧带动扣板将常闭触点断开, 断开控制电路 ,断开主电路,应用：,用于电动机的过载保护。,由于热惯性，热继电器不能用作短路保护（发生短路时，要求电路立即断开，而热继电器不能立即动作。）,特点：,电动机起动或短时过载时，虽然电路电流大，但热继电器不会动作，可避免电动机不必要的停车。,热继电器的符号,串联在主电路中,串联在控制电路中,常闭触头,热继电器的技术指标,整定电流：热元件中的电流超过此电流20%时，

6、热继电器应在20分钟内动作。（整定电流与电动机的额定电流基本一致。）,热元件,时间继电器 定时类型：,钟表式,空气式,电子式,阻容式 数字式,2). 时间继电器,。,空气式时间继电器,作用,用于电路的时间控制。,结构,吸引线圈,静铁心,伞型活塞,气室,活塞杆,杠杆,释放弹簧,通电延时型,动作过程,吸引线圈通电,动铁吸合（向下）,瞬时触点动作,活塞杆缓慢下移 (空气阻尼作用),延时触点动作常闭触点延时断开常开触点延时闭合,断电时：各触点瞬时动作。恢复常态。,延时时间,通过调整进气螺钉可以调整延时时间。,电路符号,作用：可实现短路、过载、失压保护。,9.1.7 自动空气开关,短路（过载）保护：,I

7、 过流脱扣器的线圈产生较强的电磁吸力, 衔铁吸下, 顶开锁钩, 使主触点断开,欠压保护：,U严重下降或断电时 欠压脱扣器的衔铁被释放, 顶开锁钩, 使主触点断开,9.1.8 行程开关,行程开关是根据运动部件的位移信号动作的，是行程控制和限位保护不可缺少的电器。 常用的行程开关有撞块式（也称直线式）和滚轮式。滚轮式又分为自动恢复式和非自动恢复式。非自动恢复式需要运动部件反向运行时撞压使其复位。运动部件速度慢时要选用滚轮式。,行程开关结构示意图及符号,作用：用于短路保护（电路中电流过大，熔断）。,常用熔断器,(a)管式熔断器 (b)插式熔断器 (c)螺旋式熔断器,9.1.9 熔断器,电路符号：,F

8、U,熔体额定电流IF 的选择：,3. 频繁起动 的电机,异步电机的起动电流 Ist=(57) 额定电流,2. 一般电机,（稍大）,1. 无冲击电流的场合 （如电灯、电炉）,9.2 常用的基本控制电路,9.2.1 点动控制电路 9.2.2 自锁控制电路 9.2.3 互锁控制电路 9.2.4 联锁控制电路 9.2.5 电动机的制动控制电路,9.2.1 点动控制电路,动作过程,9.2.2 自锁控制电路,自锁的作用,9.2.3 互锁控制电路,KMF的常闭触点串联在KMR线圈电路中;KMR的常闭触点串联在KMF线圈电路中:,这两个常闭触点称为互锁触点或联锁触点。,控制过程：,电机正转：,按下SBF,KM

9、F线圈通电,KMF主触点闭合,KMF常开触点闭合，并自锁,KMF常闭触点断开,电机正转,反转接触器不能接通。,电机反转：,按下SBR,KMR线圈通电,KMR主触点闭合,KMR常开触点闭合，并自锁,KMR常闭触点断开,电机反转,正转接触器不能接通。,9.2.4 联锁控制电路,控制要求： 1. M1 起动后，M2才能起动 2. M2 可单独停车,思路：,M1、M2分别由不同的交流接触器控制；,控制交流接触器线圈通电的顺序达到顺序控制电动机的目的；,主电路,KM1有电，M1转动， KM2有电，M2转动,控制电路,KM1通电后KM2才可能通电,工作过程,按下SB2,KM1线圈通电并自锁,M1起动,按下

10、SB4,KM2线圈通电并自锁,M2起动,起动时：,按下SB3,KM2线圈断电,M2单独停车,按下SB1,KM1、KM2线圈断电,M1、M2停车,停机时：,串联,或,工作过程,起动时：,停机时：,当电动机须停转时，将三根电源线中的任意两根对调位置而使旋转磁场反向，此时产生一个与转子惯性旋转方向相反的电磁转矩，从而使电动机迅速减速。当转速接近零时必须立即切断电源，否则电动机将会反转。,1.反接制动,9.2.5 电动机的制动控制电路,当电动机断电后，立即向定子绕组中通入直流电而产生一个固定的不旋转的磁场。由于转子仍以惯性转速运转，转子导条与固定磁场间有相对运动并产生感应电流。这时，转子电流与固定磁场

11、相互作用产生的转矩方向与电动机惯性转动的方向相反，起到制动作用。,2.能耗制动,例如：甲、乙两地同时控制一台电机,方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。,9.3 异地控制,9.4 时间控制,时间控制：,在自动化生产线中，常要求各项操作或各种工艺过程之间有准确的时间间隔，或者按一定的时间起动或关停某些电动机。,实现方法：,利用时间继电器控制。,要求：,实现：,用时间继电器实现延时。,两台电机的顺序控制。,M1起动后，M2延时自行起动。,KM1有电，M1转动， KM2有电，M2转动,控制电路,实现M1起动后M2延时起动的顺序控制，用以下电路可不可以？,不可以！ 继电器、接触器的线圈有各自的额定值，

12、线圈不能串联。,9.5 行程控制,行程控制：,按生产机械所处的位置对电动机实施控制。,正程：电动机正转；,逆程：电动机反转。,要求：,1、A在原位时，起动电机只能正转；,2、A前进至终点自动停车；,3、A在终点时，起动电机只能反转；,4、A后退至原位自动停车；,5、A在前进或后退途中均可停车，再起动后既可进也可退。,实现方法：,在生产机械行程的终点和原位安装行程开关。,行程开关,至终点位置撞开STb,动作过程,SB2,正向运行,电机停车,（反向运行同样分析）,若要求：1. 其它要求同前； 2. 到终点后能自动返回。,控制电路（2）,终点行程开关采用复合式开关。正向运行停车的同时，自动起动反向运

13、行。,实现方法,利用速度继电器实现三相异步电动机反接制动控制线路。其动作过程如下：,为速度继电器,9.6 速度控制,9.7 控制电路设计举例,一般小型机床电气控制系统并不复杂，大多数是由继电接触器系统来实现其控制的。在进行简单电气控制线路设计时，确定控制方案后，可根据各电动机的控制任务不同，参照典型线路逐一分别设计局部线路，然后再根据各部分的相互关系综合而成完整的控制线路。,1.,设计利用继电器-接触器控制电路，完成3台电动机的控制,控制要求 按钮SB2控制电动机M1的起动，按钮SB4控制电动机M2的起动，按钮SB6 控制电动机M3的起动，按钮SB1、SB3、SB5分别控制3台电动机的停止；

14、按下SB2后M1起动，按下SB4后M2起，按下SB6后M3起动； 电动机M1不起动，M2、M3不能起动并且应有短路、零压和过载保护。,分析,（1）根据题意要求分析，三台电动机控制电路之间的关系是顺序控制的关系。 （2）主电路使用3个接触器KM1、KM2、KM3分别控制三台电动机的起动；热继电器FR1、FR2、FR3热元件串接在三台三相电动机主电路中，作为对电动机过载的保护环节。刀开关Q1、Q2、Q3用于主电路三相电源的通断。 （3）在控制电路中，KM1支路为正常单向启动控制电路，SB1为M1的停止按钮，SB2为起动按钮，KM1常开触点为自锁点；在KM2支路中电动机M2起动按钮SB4支路中串联了

15、KM1的常开触点，以保证KM1线圈通电其常开触点吸合，电动机M1起动后KM2线圈才能通电；同样，在KM3支路中电动机M3起动按钮SB6支路中串联了KM2的常开触点。通过引入接触器常开触点串联在起动按钮支路中，以此来保证了三台电动机的起动顺序。,（4）三台电动机停车互相独立，分别由停止按钮SB1、SB3、SB5控制。 （5）熔断器FU、FU1、FU2、FU3、FU4作短路保护；热继电器FR1、FR2、FR3的常闭点串联在各支路中作过载保护；接触器KM1、KM2和KM3的自锁触点作零压保护，完善了电路的保护环节。,控制电路,2.,设计继电器-接触器控制电路，用于控制电动机正反转,控制要求： 按下控

16、制按钮SB2，电动机M1起动；经过延时10s后，电动机M2自动起动； M2起动后，M1立即停车； 控制电路应有短路、过载和零压保护环节。,分析,（1）控制电路主要为电动机单向起动控制环节。其中SB1为两台电动机的停止按钮，SB2为电动机M1的起动按钮；电动机M1的自锁触点由时间继电器的瞬动触点KT代替；电动机M2的起动按钮由时间继电器的延时闭合的常开触点KT代替。在控制电路中，KT选用通电延时型时间继电器。,（2）当按下M1起动按钮SB2后，接触器KM1和时间继电器KT的线圈同时通电，电动机M1起动，时间继电器的瞬动触点KT闭合，保证了接触器KM1和时间继电器KT线圈的通电。 （3）经10s延

17、时后，时间继电器KT的延时闭合的常开触点闭合，使接触器KM2线圈通电，电动机M2起动，接触器KM2常开触点闭合自锁；同时接触器KM2串接在KM1支路上的常闭触点断开，切断接触器KM1线圈的供电，其串接在M1主电路上的KM1常开主触点断开，M1停车。 （4）时间继电器KT线圈由其瞬动触点KT保持供电。 （5）控制电路中主要有如下保护环节：熔断器FU作短路保护；热继电器FR1、FR2的常闭点串联在各支路中作过载保护；接触器KM1、KM2的自锁触点作零压保护。,控制电路,9.8 实验：电动机的时间控制与行程控制,实验目的 了解空气式时间继电器的结构与工作原理。 掌握空气式时间继电器在电动机控制电路中的作用及应用方法。 掌握行程开关的控制原理与应用。, 三相异步电动机1台。 自动空气开关1只。 熔断器3只。 交流接触器3只。 时间继电器1只。 行程开关两只。 按钮3只。 热继电器1只。,实验设备及器件,实验原理,用通电延时的时间继电器构成的时间控制电路如下图所示。,实验原理,用行程开关构成的工作台往返运动的控制电路如下图所示。,预习要求,（1）复习时间继电器的结构与工作原理。 （2）复习行程开关的结构与工作原理。 （3）设计能够使工作台自动往复运动的控制电路。 （4）设计一控制电路，使工作台运动到终点后