第4章-继电器接触器控制系统

4.2三相异步电动机的基本控制线路和基本控制方法4.1常用控制电器第4章继电器、接触器控制系统设计4.3继电器—接触器控制线路设计中的注意问题基本要求:1.熟悉各种电器的工作原理、作用、特点、应用场所和表示符号；2.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制方式；3.学会设计一些较简单的继电器接触器控制电路。1.掌握电磁式交流接触器与直流接触器的区别；2.掌握三相异步电动机启动的控制电路及保护装置，特别是长期过载保护装置；3.掌握互锁与连锁的控制方式；4.掌握按行程和时间与原则控制的控制方法。重点:继电器、接触器控制系统:继电器、接触器控制系统利用继电器、接触器等控制电器，通过对电动机的启动、停止、正转、反转及调速等自动控制，实现生产机械各种生产工艺的要求。4.1常用控制电器与执行电器一、分类按动作分：1.非自动电器（手动）--刀开关、组合开关、按钮、行程开关等.2.自动电器—按电信号（或光、磁、速度、时间等信号）自动动作。如接触器、继电器、自动开关等.按用途分：2.保护电器—保护电动机。如熔断器、电流继电器、热继电器.1.控制电器—控制电动机的启动、停止、正转、反转及调速等动作。如按钮、继电器、接触器.3.执行电器—直接带动、操纵生产机械的电器。如电磁铁、电磁离合器、电磁工作台。不少电器既可作为控制电器，也可用作保护电器(如电流继电器)，它们之间并无明显的界限。二、手动电器1.刀开关----刀开关分为单刀、双刀、三刀三种，掷向可分为单掷、双掷两种。QQ双掷刀开关单掷刀开关缺点是：不宜带负载切断电源，电源电压消失后，不能自动复原。QQ静触头动触头触点（开关）2.组合开关--也称转换开关.可同时接通（断开）多条支路.一般用作小电流电源的引入开关。可以用来直接起动小容量（7.5Kw）、启动次数不多（20次/小时）异步电动机和对电动机进行正、反转控制。QB当用手柄转动转轴时，就可将三个触点同时接通或断开.选择:以额定持续电流为主要选用参数，一般有10A,20A，40A和60A等多种.例:用组合开关起停异步电动机的接线图--倒顺开关接电动机3.按钮--通常用来短时间接通或断开控制电路的手动电器。常开触点常闭触点按钮帽复位弹簧当按下按钮帽时,常闭触点先断开,常开触点后闭合.SB常开触点（NO）常闭触点(NC)SB复合按钮SB双联按钮SB常开触点（NO）SB常闭触点（NC）复合按钮常用的按钮按钮有：LA18、LA19、1A20、LAY3等型号.4.行程开关常开触点（NO）常闭触点（NC）复合触点符号：ST---行程开关是位置控制开关，是利用运动部件的撞击来闭合和切断控制电路，从而实现工作机械的运动行程控制。常开触点常闭触点运动部件按钮式行程开关结构示意图闭合断开行程开关的作用：作行程限制及终点保护滚轮式行程开关基本结构:如图由滚轮、传动杠杆、内部的微动开关等部件组成。动作原理：当运动部件与滚轮相撞时，压下滚轮，并经传动杠杆把内部的传动开关快速换接,发出触点通断的信号。特点：滚轮式行程开关的不断工作是依靠两个方向的运动部件来回撞击实现的。由于它带有瞬时运动机构，使触点切换快速。三、自动电器接触器是利用电磁力来接通和断开大电流电路的一种自动控制电器，它常用在控制电动机的主电路上。1.接触器交流接触器直流接触器U结构：铁心+线圈+触点（1）交流接触器1)交流接触器的结构原理图11´22´33´3个主触点(常开)2个辅助触点吸引线圈静铁心动铁心静触头动触头复位弹簧常闭触点常开触点交流接触器线圈通电后,静铁心和动铁心吸合,通过连杆带动触头动作:常开触点闭和,常闭触点断开.11´22´33´i主触点闭合常闭触点断开常开触点闭合辅助触点吸引线圈复位弹簧u2)交流接触器的工作原理交流接触器线圈通以交流电流，其静铁心被磁化，吸引动铁心，带动动触头移动，使得：常开触点闭合，常闭触点断开.线圈断电，各触点复位（常开触点断开，常闭触点闭合）。主触点辅助触点～线圈符号：KM辅助触点---用在控制回路中.主触点---用在主回路中.选择原则：根据额定电流、线圈电压及触点数目来定。CJ10系列接触器的主触点的额定电流有5、10、20、40、75、120A等数种；线圈额定电压有36、110、220、380V四种.交流接触器型号:CJ10、CJ12、CJ12B、CJ20、CJX1等主触点辅助触点五对触点吸引线圈线圈得电：五对触点同时动作，常开触点闭合，常闭触点打开;线圈断电：五对触点同时复位，常开触点打开，常闭触点闭合.CJ10-40A内部结构3M380~380~3MSBKMKM控制回路主回路注意：同一电器的各部分均标以同一文字符号.安装接线图电路原理图（2）直流接触器直流接触器结构与交流接触器基本相同，工作原理也相同.只是交流接触器的线圈由交流电源供电，而直流接触器的线圈由直流电源供电。注意：直流接触器线圈（铁心由整块钢制成）不能加同电压的交流电压(会在铁心中产生涡流使铁心发热)，而交流接触器的线圈（线圈电阻很小）不能加同电压的直流电压(线圈中会流过很大的电流)。否则都会烧坏线圈。2.继电器继电器是用来接通、断开控制回路的，一般用在控制电动机的控制回路上。按控制信号继电器可分为中间继电器热继电器时间继电器电流继电器电压继电器速度继电器等按作用原理继电器可分为电动式感应式机械式电子式电磁式（1）中间继电器中间继电器的结构和交流接触器基本相同，只是电磁系统容量小些，触头个数多些，共有八对触头，其中四对常开触头，四对常闭触头，而且没有主、辅触头之分。触头容量相当于接触器的辅助触头。中间继电器主要用在控制电路中，起信号传递与转换作用以及同时控制多个支路.文字符号:K线圈常闭触点常开触点图形符号:是一种电压继电器常用型号:JT3，JT4,JZ7,JZ8等（2）热继电器热继电器是是根据控制对象的温度变化来控制电流流通的继电器，利用电流的热效应而动作的电器，它是用来保护电动机使之免受长期过载的危害。当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时，它便向上弯曲，因而脱钩。常闭触点打开从而断开电动机与电源的连接。按复位按钮使触点复位。发热元件流过的电流是电动机的电流，常闭触点串联在电动机的控制电路中.结构：双金属片+发热元件+常闭触点文字符号:FR（KH、JR）发热元件（每个热继电器有两个或三个）--串联在电动机的主电路中常闭触点（每个热继电器有一个）--串联在电动机的控制电路中注意:热继电器是靠电流的热效应积累动作的，不能立即动作，故不能做短路保护。图形符号:热继电器有JR14、JR15、JR16等系列.（3）时间继电器(定时器)时间继电器是按一定时间要求来延时接通或延时断开被控制电路的控制电器，用以协调和控制生产机械的各种动作。（0.05s几十小时）时间继电器断电延时型时间继电器通电延时型时间继电器在交流电路中常采用空气式时间继电器，它是利用空气阻尼作用而达到动作延时的目的。a.通电延时型时间继电器动作特点：线圈通电触点延时动作--常开触点延时闭合常闭触点延时断开线圈断电触点立即复位--常开触点立即断开常闭触点立即闭合通电延时型时间继电器文字符号:KT线圈延时闭合的常开触点：通电延时闭合，断电立即断开;延时打开的常闭触点：通电延时断开，断电立即闭合.注意:除了延时触点外，时间继电器中还有瞬时触点（开关）：线圈得电触点立即动作.通电延时型时间继电器图形符号:b.断电延时型时间继电器动作特点：线圈断电触点延时复位--常开触点延时断开常闭触点延时闭合线圈通电触点立即动作--常开触点立即闭合常闭触点立即断开断电延时型时间继电器的文字符号：KT延时打开的常开触点：通电立即闭合，断电延时断开;延时闭合的常闭触点：通电立即断开，断电延时闭合.断电延时型时间继电器的图形符号：线圈也有瞬时开关：线圈得电触点立即动作.3.熔断器熔断器俗称保险丝，是进行短路保护的电器。串入主回路。当电路发生短路，负载电流超过额定电流许多倍时，熔体立既熔断，保护电路及用电设备不遭损坏。若一台电机，熔丝的选择按:Ifu=(1.5~2.5)IN若多台电机，熔丝的选择按:Ifu=Im/2.5可能出现的最大电流熔丝的额定电流电动机的额定电流FU文字符号:图形符号:2.一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。1.一旦发生过载或短路时,过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。4.空气开关--串入主回路，用于接入电源.空气开关的文字符号：QF空气开关的图形符号：DZ47高分断小型断路器4.2三相异步电动机的基本控制线路继电接触器控制电路：用按钮、刀开关、行程开关等手动电器和交流接触器、中间继电器、时间继电器等自动电器组成的控制电路，实现对电机的启动、制动、正反转等控制，在生产实际中应用广泛。一、三相异步电机点动、长动控制线路（1）点动电路功能用按钮等控制电机在很短时间内工作。（2）保护电路FU—短路保护FR—长期过载保护1.点动控制线路380~3MSBKMKMFU~~KMFUQSBM3~M3~M3~QKMFRSBKMFR设计思路：根据设计要求1、选用合适的控制电器2、设计主回路：接触器的主触点控制电动机的启动停止。3、根据主回路对控制回路的要求设计控制回路：用按钮SB控制接触器的线圈得电与否，实现主回路的要求.主回路：接触器的主触点、熔断器、热继电器的发热元件等构成。控制回路：按钮、行程开关、接触器的辅助触点、线圈以及继电器的触点和线圈等组成。FRKMSB1FRQFRFUKM~~控制电路主电路M3~M3~M3~先闭合开关Q，接通电源。按SB1→KM线圈得电→KM主触点闭合→M运转松SB1→KM线圈失电→KM主触点断开→M停转（2）工作原理2、控制回路的分析从第一行的主令电器（如按钮的常开触点等）开始;3、分析次序为从左至右，从上到下.1、先分析主回路。判断电机的运行状态;注意：常开触点用于接通一条支路；常闭触点用于断开一条支路分析步骤1)长动电路功能用按钮等控制电机长时间连续工作.2)保护电路FU—短路保护FR—长期过载保护KMSB1FRQFRFUKM~~M3~SB2KMKM常开触点—实现自锁自锁：用自己的触点保证自己的线圈得电2.长动控制线路KMSB1SB2FRQFRFUKMM3~~~闭合开关Q接通电源。按SB1→KM线圈得电→KM主触点闭合→M运转按SB2→KM线圈失电→KM主触点断开→M停转M3~M3~→KM辅助触点闭合→自锁→KM辅助触点断开—失去自锁3)工作原理KM用自锁环节实现长动控制线路1）控制线路-1QFRFUKMM3~~~FRSB1利用开关S或复合按钮实现点动和长动功能.KMKMSSB2SB2关键：点动时要断开自锁环节.3.点动及长动控制线路复合按钮的触点:常闭触点先断开,常开触点才闭合.长动按钮点动按钮QFRFUKMM3~~~K中间继电器K的功能：利用自锁实现KM长期得电—从而实现M长动运转。按SB2→K线圈得电→KM触点闭合→M长动运转按SB3→KM线圈得电→KM触点闭合→M点动运转→KM线圈得电→K触点闭合——自锁按SB1→KM线圈失电→KM触点断开→M停转工作原理合QFRKMSB3KKSB2SB12）控制线路-2利用中间继电器K实现点动和长动功能电路功能：要求在两个或两个以上的地点都能对同一电机进行控制.~~KM1SBKMFRQFRFUKMM3~2SB3SB4.多地点控制4SBA地:1SB、2SB；B地:3SB、4SB。二、三相异步电动机的正、反转控制线路1.正、停、反控制线路M3~SB1SB2FRQFRFU~~FKMFKMFKMRKMSB3RKMRKM功能:用按钮等控制电机做正、反转运动.FKM控制电机做正转RKM控制电机做反转SB1SB2FRQFRFUM3~~~FKMFKMFKM按SB1→FKM线圈得电→FKM触点闭合→M正转按SB3→RKM线圈得电→RKM触点闭合→M反转合Q，接通电源按SB2→FKM线圈失电→FKM触点断开→M停转RKMSB3RKMRKM按SB2→RKM线圈失电→RKM触点断开→M