继电器一接触器控制系统

1第八章继电器接触器控制系统2第八章继电器一接触器控制系统本章要求熟悉各种控制电器的工作原理、作用、特点、表示符号和应用场所掌握继电器一接触器控制线路中基本控制环节的构成和工作原理，会分析较复杂的控制线路会设计一些较简单的控制线路。38.1继电器一接触器控制系统电器是所用电工机械的简称，它能对电能的产生、分配起控制和保护作用。应用这些电器组成的自动控制系统，称为电气控制系统。根据工作电压，电器通常划分为高压电器和低压电器。低压电器通常指工作在额定电压交流1200V、直流1500v以下电路中起保护、控制、调节、转换和通断作用的电器。4第八章继电器一接触器控制系统其作用就是根据外界施加的信号和要求，自动或手动地接通与断开电路，断续或连续地改变电路参数，从而实现对电路或非电对象的切换、控制、检测、保护和调节。低压电器种类繁多、用途广泛，其工作原理和结构组成多种多样，因而有不同的分类方法。5第八章继电器一接触器控制系统通常按其用途或控制对象分为以下几类：(1)低压配电电器通常用于低压配电系统，主要有刀开关、组合开关、负荷开关、自动开关、熔断器等。(2)低压控制电器通常用于电力拖动自动控制系统，主要有接触器、继电器、控制器等。6第八章继电器一接触器控制系统(3)低压保护电器通常用于电路勺电气设备的安全保护，主要有断路器、熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器、避雷器等。(4)低压主令电器通常用于发送控制信号，主要有按钮、主令开关、行程开关、万能转换开关等。7第八章继电器一接触器控制系统通常按其用途或控制对象分为以下几类：(1)低压配电电器通常用于低压配电系统，主要有刀开关、组合开关、负荷开关、自动开关、熔断器等。(2)低压控制电器通常用于电力拖动自动控制系统，主要有接触器、继电器、控制器等。8第八章继电器一接触器控制系统(3)低压保护电器通常用于电路勺电气设备的安全保护，主要有断路器、熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器、避雷器等。(4)低压主令电器通常用于发送控制信号，主要有按钮、主令开关、行程开关、万能转换开关等。9第八章继电器一接触器控制系统(5)低压执行电器通常用于传送动力、驱动负载，主要有电磁阀、电磁铁、气动阀等。低压电器还可以按操作方式分为自动电器和手动电器，按执行功能分为有触点电器和无触点电器，按工作原理分为电磁式电器和非电量控制电器。108.1控制电器低压控制电器通常用于电力拖动控制系统，这类电器主要有接触器、继电器、控制器等。对这类电器的要求是寿命长、体积小、重量轻，动作迅速准确、安全可靠。一、接触器接触器是用来接通或切断电动机或其他负载主电路的一种控制电器，它具有比工作电流大数倍乃至十几倍的接通和分断能力，通过它可以远距离频繁地接通或断开交、直流主电路和大容量控制电路。118.1控制电器接触器的主要控制对象是电动机，也可以用于控制其他电力负载，如电热设备、照明线路、电焊机、电容器组等，是电力拖动控制系统中最重要也是最常用的控制电器。接触器按其主触点控制电路中电流的种类，分为交流接触器和直流接触器两大类。128.1控制电器交流接触器常用于远距离、频繁地接通和分断额定电压至1140v、额定电流至630A的交流电路。直流接触器主要用于接通和分断额定电压至440v、额定电流至630A的直流电路，可直接控制直流电动机的起动、停止、反转及反接制动。直流接触器的结构组成、工作原理与交流接触器类似。相对而言，交流接触器的用途更加广泛。138.1控制电器(一)接触器的结构组成和工作原理1.交流接触器的结构组成接触器一般由下列部分组成：电磁机构、触点系统、灭弧装置、反力装置、支架与底座。148.1控制电器1）电磁机构电磁机构由吸引线圈、铁心及衔铁组成。它的作用是将电磁能转换成机械能，带动触点使之闭合或断开。(2)触点系统触点是接触器的执行元件，用来接通和断开电路。接触器触点系统包括主触点和辅助触点。主触点容量大，用于接通或断开主电路，根据其容量大小，有桥式触点和指形触点两种形式。辅助触点容量小，用于通断控制电路。158.1控制电器(3)灭弧装置接触器主触点分断大电流电路时，在动、静触点之间往往会出现强烈火花，这实际上是一种气体放电现象，称为“电弧”。电弧一方面会烧坏触点，另一方面会使电路切断时问延长，甚至会引起事故，因此灭弧是接触器的重点任务。168.1控制电器对于小容量的接触器(10A以下)，常采用双断口桥形触点以利于灭弧。容量较大(20A以上)的接触器常采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧结构。(4)反力装置由反力弹簧、缓冲弹簧和触点弹簧组成。反力弹簧的作用是当吸引线圈断电时，迅速使主触点和辅助触点断开。178.1控制电器缓冲弹簧的作用是缓冲衔铁在吸合时对铁心和外壳的冲击力。触点弹簧的作用是增大动、静触点之间的压力，使之良好接触以降低接触电阻，避免因触点接触不良而产生的故障现象。(5)支架与底座用于接触器的固定和安装。188.1控制电器2.交流接触器的工作原理交流接触器的工作原理如下：当电磁线圈通电后，铁心被磁化产生磁通。由此在衔铁气隙处产生电磁力将衔铁吸合，主触点在衔铁的带动下闭合，接通主电路。同时衔铁还带动辅助触点动作，动断辅助触点首先断开，接着动合辅助触点闭合。在反力弹簧的作用下衔铁释放，主触点、辅助触点又恢复到原来的状态。198.1控制电器直流接触器的工作原理与交流接触器基本相同。在结构上也是由电磁结构、触点系统、灭弧装置等部分组成。不同之处在于，两者的线圈形式、铁心结构、触点形状和数量、灭弧方式以及吸力特性等方面有所区别。(二)接触器的主要技术参数接触器的主要技术参数有额定电压、额定电流、操作频率、接通与分断能力、电气与机械寿命等。208.1控制电器1.额定电压接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点的额定工作电压。其电压等级如下：①交流接触器为36V、127V、220V、380V、500V、660V(特殊场合可高达1140V)；②直流接触器为24V、48V、110V、220V、440V。如某负载是380V的三相异步电动机，则应选择额定电压为380V的交流接触器。218.1控制电器2.额定电流接触器铭牌上标注的额定电流是指主触点的额定工作电流，它是在规定条件下(额定工作电压、使用类别和操作频率等)保证电器正常工作的电流值。目前常用的电流等级为6.3～800A。具体如下：①交流接触器为6.3A、10A、16A、25A、40A、60A、100A、160A、250A、400A、630A、800A：②直流接触器为10A、25A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。228.1控制电器上述电流值是指接触器安装在敞开式控制屏上，触点工作不超过额定温升，负载为间断一长期工作制时的电流值(间断—长期工作制指接触器长期工作时间一般不超过8小时)。若使用条件发生变化，选择时要相应修正接触器的电流值，具体如下：接触器安装在控制柜(箱)内，因散热条件差，电流值需降低10％～20％选用。接触器处于长期工作制、敞开式安装时，电流值需降低20％～25％，柜内安装电流值降低25％～35％。238.1控制电器3.线圈的额定电压一般交流负载采用交流接触器，直流负载采用直流接触器，交流负载若频繁动作可采用直流线圈的接触器。接触器线圈的常用电压等级如下：①交流接触器为36V、127V、220V、380V：②直流接触器为24V、48V、110V、220V、440V。248.1控制电器4.额定操作频率接触器额定操作频率是指接触器每小时允许的接通次数。一般为300次／小时、600次／小时和1200次／小时。5.机械与电气寿命接触器是频繁动作的电器，机械与电气寿命是其重要的技术指标。接触器的机械寿命一般为数百万次乃至一千万次，电气寿命一般为机械寿命的5％～20％。258.1控制电器6.接通和分断能力接触器的接通和分断能力是指接触器的主触点在规定条件下，能可靠地接通和分断的电流值。在此电流值下，接通时主触点不应发生熔焊，分断时应能可靠灭弧。接触器用途广泛，使用场合的电压等级或工作电流、电路的通断频繁程度、负载的工作性质等因素，决定了接触器有不同的使用类别。268.1控制电器278.1控制电器使用类别不同，对接触器主触点接通和分断能力的要求也不一样。(三)接触器的常用型号及电气符号1.交流接触器常用的交流接触器有如下一些型号：①CJl0、CJl2系列为早期全国统一设计产品，目前仍在使用。288.1控制电器②CJ20系列为全国统一设计的新产品。该产品结构紧凑，用途广泛，可与热继电器或电子保护装置组成电磁启动器。(3)CJXI、3TB、3TF系列交流接触器是引进德国西门子公司技术生产的。3TB(32A及以下)、3TF(45A及以上)为国外产品型号，国内定型为CJXI。298.1控制电器(4)CJX2系列交流接触器是引进法国TE公司LCl系列产品的技术生产的。可加装LA系列辅助触头、空气延时头、机械连锁机构等附件。(5)B系列交流接触器和K型辅助接触器是引进德国ABB公司技术生产的。该系列产品具有通用部件多、附件多的特点，可装配的附件有辅助触点(最多有8对)、气囊式延时器、机械连锁机构以及自锁继电器等。308.1控制电器交流接触器的型号说明如图所示。2.直流接触器常用的直流接触器主要有CZ0、CZl6、CZl8、CZ21、CZ22系列等产品。其中CZl8是CZ0的更新替代产品，在结构形式、触点系统、灭弧装置等方面都有所改进。318.1控制电器328.1控制电器直流接触器的型号说明如图所示。3.接触器的图形符号和文字符号根据GB4728《电气图用图形符号》和GB7159《电气技术中的文字符号》，接触器的图形符号和文字符号如下图所示。338.1控制电器(四)接触器的选用原则接触器是一种控制功能强、用途广泛的控制电器。在不同的使用场合，其操作条件存在很大的差异，接触器的额定工作电流或额定控制功率是随使用条件(如额定工作电压、使用类别、操作频率、工作制等的不同而变化的。348.1控制电器为了保证接触器可靠动作、控制系统正常运行、必须正确、经济地选择接触器，使其技术参数满足使用要求。接触器的选择一般按以下步骤进行：①根据负载性质确定使用类别，再按照使用类别选择相应系列的接触器。②根据负载额定电压确定接触器的电压等级。接触器主触点的额定电压应不小于负载的额定电压。358.1控制电器③根据负载工作电流确定接触器的额定电流。对于电动机负载，应按照使用类别进行选择：用于AC－1、AC－3类别时，可按电动机的满载电流选择相应额定工作电流的接触器；用于AC-2或AC-4类别时，可以用降低控制容量的办法来增加电寿命。对于非电动机负载(如电阻炉、电容器、电焊机、照明设备等)，应考虑使用时可能出现的过电流，宜选用AC-4类的接触器。368.1控制电器④交流接触器吸引线圈的额定电压一般直接选用380V或220V。如果控制线路比较复杂，为安全起见，线圈的额定电压可选低一些(如127V、36V等)。直流接触器线圈的额定电压一般与其所控制的直流电路的电压一致。⑤根据操作次数校验接触器所允许的操作频率，即接触器的接通次数应在额定范围之内。378.1控制电器二、继电器继电器是一种在输入信号的作用下接通或断开控制电路的控制电器。这种输入信号可以是电量信号(电流、电压等)，也可以是非电量信号(温度、压力、时间、转速等)。与接触器不同，继电器主要用于控制小电流电路，触点额定电流不大于5A，通常接在控制回路中。388.1控制电器继电器应用广泛、种类繁多，有很多分类方法。按工作原理分为电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、电子式继电器和热继电器等，按输入信号分为电流继电器、电压继电器、温度继电器、压力继电器、时间继电器、速度继电器和功率(中间)继电器等，按输出形式分为有触点继电器和无触点继电器，按动作时问分为瞬时继电器(动作