电工基础第10章 继电-接触器控制

10.2三相笼型异步电动机的直接起动控制10.5联锁控制10.6电气原理图的阅读10.1常用低压电器10.3三相笼型异步电动机的正反转控制第10章继电--接触器控制10.4开关自动控制第10章继电-接触器控制采用继电器、接触器及按钮等控制电器来实现电动机的起动、停止、正反转、调速及制动的控制系统称为继电接触器控制系统。10.1.1组合开关组合开关也称转换开关，在机床电气控制线路中常用作电源的引入开关，也可以用来直接起动和停止小容量笼型电动机和对电动机进行正、反转控制。组合开关图形符号Q组合开关文字符号10.1常用低压电器手柄转轴用组合开关起停电动机的接线图M3~静触片动触片转动手柄，转轴就可以带动三个动触片将三对静触片（彼此相差一定角度）同时接通或断开。用组合开关起停电动机的接线图手柄转轴M3~静触片动触片转动手柄，转轴就可将三个触点（彼此相差一个角度）同时接通或断开，从而控制电动机起动或停止。组合开关有单极、双极、三极和四极几种，额定持续电流有10、25、60和100A等多种。按钮是通常用来短时间接通或断开控制电路的手动电器。常闭触点（动断触点）按钮帽复位弹簧表示符号：当按下按钮帽时,常闭触点先断开,常开触点后闭合SB常开按钮SB常闭按钮SB复合按钮10.1.2按钮常开触点（动合触点）10.1.3交流接触器交流接触器是利用电磁吸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。线圈KM交流接触器的图形及文字符号：KM辅助触点KM辅助触点KM主触点交流接触器的结构原理图复位弹簧动铁心线圈静铁心1231´2´3´主触点(常开)辅助触点常闭触点常开触点交流接触器线圈通电后的状态1231´2´3´常闭触点断开常开触点闭合i主触点闭合辅助触点线圈复位弹簧动铁心静铁心交流接触器交流接触器是利用电磁吸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。线圈KM交流接触器的图形及文字符号：KM辅助触点KM辅助触点KM主触点10.1.4中间继电器中间继电器的结构和交流接触器基本相同，只是电磁系统小些，触点个数多些，共有八对触点，其中四对常开触点，四对常闭触点，而且没有主、辅触点之分。触点容量相当于接触器的辅助触点，其额定电流为5A。线圈KAKA常闭触点常开触点KAKA复合触点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电路。10.1.5热继电器热继电器是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。热继电器的图形及文字符号发热元件将串联在电动机的主电路中FR常闭触点将串联在电动机的控制电路中FR热继电器的结构原理图发热元件双金属片常闭触点复位按钮弹簧扣板II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。热继电器的结构原理图发热元件双金属片常闭触点复位按钮弹簧II扣板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。热继电器的结构原理图发热元件双金属片常闭触点复位按钮弹簧II扣板常闭触点打开从而断开电动机的主电路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。熔断器俗称保险丝，是最简便而且最有效的短路保护电器。熔断器中的熔丝或熔片用电阻率较高的易熔合金制成。线路正常工作时，熔体不应熔断，当电路发生短路或严重过载时，熔体立即熔断，以保护电路及用电设备不遭损坏。FU10.1.6熔断器文字符号和图形符号选择熔丝的方法（1）电灯支线的熔丝熔丝额定电流≥支线上所有电灯的工作电流在无冲击电流的电路，如照明电路中，熔体的额定电流IFN的选择按熔丝额定电流≥电动机的起动电流1.6~2如果电动机起动频繁，则为（3）几台电动机合用的总熔丝熔丝额定电流=(1.5~2.5)容量最大的电动机额定电流+其余电动机额定电流之和熔丝的额定电流有4A；6A；10A；15A；20A；25A；35A；60A；80A；100A；125A；350A；600A等多种。笼式异步电动机电路中，起动电流为额定电流的5.5~7倍，为保证既能使电动机起动，又能发挥熔体的短路保护作用，熔体额定电流IFN的选择按（2）一台电动机的熔丝熔丝额定电流≥电动机的起动电流2.510.1.7低压断路器低压断路器又称空气开关或自动开关，当电流超过额定值或短路时，将主触点断开，起过载、短路保护作用。低压断路器还有欠压保护作用，一旦电压严重下降或断电时，将主触点断开，起欠压保护作用。自动空气断路器又称空气开关或自动开关,当电流超过额定值或短路时，将主触点断开，起短路保护作用。M3~主触点开断弹簧连杆装置锁钩空气开关还有欠压保护作用,一旦电压严重下降或断电时，将主触点断开，起欠压保护作用。过流脱钩器欠压脱钩器空气开关一旦发生过载或短路时,过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触点断开，从而起到过载或短路保护作用。M3~主触点弹簧连杆装置锁钩空气开关过流脱钩器欠压脱钩器一旦发生过载或短路时,过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触点断开，从而起到短路保护作用。M3~主触点弹簧连杆装置锁钩空气开关M3~主触点弹簧连杆装置一旦电压严重下降或断电时，欠压脱钩器的衔铁就被释放而使主触点断开，实现欠压保护作用。空气开关欠压脱钩器M3~主触点弹簧连杆装置空气开关一旦电压严重下降或断电时，欠压脱钩器的衔铁就被释放而使主触点断开，实现欠压保护作用。10.2三相笼型异步电动机的直接起动控制为了读图和设计线路的方便，控制线路常根据其作用原理画出，把控制电路和主电路分开。这样的图称为控制线路原理图。在控制线路原理图中，各种电器都用统一的符号来代表。同一电器的各部件是分散的。为了识别起见，同一电器用同一文字符号表示。在原理图中，规定所有电器触点均表示在起始情况下的位置，即在没有通电或没有发生机械动作时的位置。在起始情况下，如果触点是断开的，则称为常开触点或动合触点；如果触点是闭合的，则称为常闭触点或动断触点。KMSB1FRQFRFUKMM3~~~（1）.点动控制线路控制电路主电路先闭合开关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主触点恢复→M停转M3~M3~点动电路功能控制电机在很短时间内工作。工作原理热继电器笼型电动机直接起动的控制线路原理图交流接触器KMSB1KMSB2FRQFRFUKMM3~~~（2）.长动控制线路控制电路主电路工作原理先闭合开关Q接通电源。按SB1→KM线圈得电→KM主触点闭合→M运转按SB2→KM线圈失电→KM主触点恢复→M停转M3~M3~→KM辅助触点闭合—实现自锁→KM辅助触点恢复—撤消自锁长动电路功能控制电机长时间连续工作KASB1SB2FRQFRFUKMM3~~~KMSB3KAKA中间继电器KA的功能：实现自锁—从而实现M长动运转。（3）.点动及长动控制线路（1）按SB1→KA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→KA触点闭合——自锁按SB2→KM线圈失电→KM触点恢复→M停转工作原理合QKMSB1KMSB2FRQFRFUKMM3~~~SB3（3）.点动及长动控制线路(2)M3~M3~M3~M3~控制电路主电路工作原理：先闭合Q，接通电源按SB1→KM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点动运转按SB2→KM线圈失电→KM触点恢复→M停转松SB3→KM线圈失电→KM触点恢复→M停转KMSB1SB4FRQFRFUKMM3~~~SB2KMSB3SB5SB6（4）.多地点控制线路利用SB1、SB2、SB3并联，可实现多地点起动；利用SB4、SB5、SB6串联，可实现多地点停机。三种保护作用a.短路保护—FUb.过载保护—FRc.零压`欠压保护—KM10.3三相笼型异步电动机的正反转控制FRFUKMFQKMR要使电动机给够实现反转，只要把接到电源的任意两根联线对调一头即可。为此用两个接触器来实现这一要求。设KMF为实现电机正转的接触器，KMR为实现电机反转的接触器。ABCUVW合上Q接通电源其主触点闭合让KMF线圈通电三相电源ABC分别通入电机三相绕组UVW，电动机正转。其主触点闭合让KMR线圈通电三相电源ABC通入电机三相绕组变为A--U未变，但B--W，C—V。电动机将反转KMF线圈断电，主触点打开，电机停。M3~→电机正转并自锁主电路三相笼型异步电动机正反转的控制线路KMFFRFUSB1SBFKMFKMFFRQM3~KMRKMRSBRKMRKMFKMR控制电路动作次序按SBF→KMF通电动合触点闭合→实现互锁功能合上Q接通电源动断触点打开按SB1→KMF断电→电机停转按SBR→KMR通电动合触点闭合→实现互锁功能动断触点打开→电机反转并自锁缺点：要想改变电机转向，必须先按停止按钮。KM2SB1SB3KHQKHFUM3~~~SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1按SB1→KM1线圈得电→KM1触点动作→M正转；按SB2→KM2线圈得电→KM2触点动作→M反转；KM1、KM2常闭触点——互锁：防止KM1`KM2同时得电造成电源短路工作原理合Q，接通电源按SB3→KM1线圈失电→KM1触点恢复→M停转；正转反转必须先按停止按钮SB3电源短路是如何造成的？KM2SB1SB3KHQKHFUM3~~~SB2KM1KM2KM2KM1按SB1→KM1得电→KM1常开触点闭合→M运转误按SB2→KM2得电KM1KM2若去掉互锁—KM1、KM2常闭触点，合Q，→KM2常开触点闭合→ABC则电源A、C线间短路M3~—熔断器FU烧毁！KM1一定要加互锁触点KM1KM2采用复式按钮笼型电动机正反转的控制线路KMFFRFUSB1SBFKMFKMFFRQM3~KMRKMRSBRKMRKMFKMR此电路要想改变电机转向，可不必须先按停止按钮。请自已分析线路的动作次序。KMF与KMR的电气互锁必不可少！工作更可靠！KM2SB1SB3KHQKHFUM3~~~SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1正、反转控制线路利用复合按钮SB1、SB2，可以实现：正转反转直接转换,不必再按SB3。KM1KM2的电气互锁必不可少！工作更可靠！5.4行程控制行程控制，就是当运动部件到达一定行程位置时采用行程开关来进行控制。行程的种类很多，它有动合触点和动断触点，由装在运动部件上的档块来撞动。当运动部件到达一定行程位置时，其上的挡块撞动行程开关，使动合触点闭合，动断触点断开。见动画“行程控制”用行程开关控制工作台的前进与后退线路见动画。动断触点动合触点行程开关符号5.5时间控制时间控制是指采用时间继电器进行延时控制。例如电动机的Y--△起动。在交流电路中常采用时间继电器进行延时控制。其结构及原理见动画。见动画“时间继电器”时间继电器的图形和文字符号通电延时时间继电器文字符号KT图形符号断电延时时间继电器图形符号文字符号KTFU1KM1FRSB1SB2KTKM2FRQKTKM3KM1KM2KM1U1V1W1U2V2W2M3~KTFU2KM3KM2KM2KM1按SB2→KM1通电→KT通电→KM2断电→KM3通电（Y起动）KM1断电→KM2通电→KM3断电（△运行）KM3→KM1通电延时线路动作次序笼型电动机Y--△起动控制线路主电路5.6应用举例KMF1M13~KMR1KMF2M23~KMR25.6.1加热炉自动上料控制线路炉门开闭电动机推料机进退电动机SB1KMF1SB2KMF1KMR1STdSTaKMF2KMF2KMR2STaSTbKMR2KMR2KMF2STbSTcKMR1KMR1KMF1STcSTd炉门开推料机进推料机退炉门闭炉门开推料机进推料机退炉门闭STdSB2STcSTaSTb加热炉自动上料控制线路按SB2→KMF1通电→M1正转→炉门开压STa—→KMF1断电→M1停转→KMF2通电→M2正转→推料机进，送料入炉，到料位压STb—→KMF2断电→KMR2通电→M2反转→推料机退，到原位→KMR1断电→M1停转→