電工第5章 繼電接觸器控制系統(tǒng)

1、山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 5.4 行程控制行程控制 5.1 常用控制電器常用控制電器 5.2 鼠籠式電動機直接起動的控制線路鼠籠式電動機直接起動的控制線路 5.3 鼠籠式電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路鼠籠式電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路 5.5 時間控制時間控制 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 本章要求：本章要求： 1.了解常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、功能和用途了解常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、功能和用途; 2. 掌握自鎖、聯(lián)鎖的作用和方法掌握自鎖、聯(lián)鎖的作用和方法; 3. 掌握過載、短路和失壓保護的作用和方法掌握過載、短路和失壓保護的作用和方法; 4. 掌握基本控制環(huán)節(jié)的組成、作用和工作過程。掌握基本控制環(huán)節(jié)的組成、作用和工作過程

2、。 能讀懂簡單的控制電路原理圖、能設(shè)計簡單的能讀懂簡單的控制電路原理圖、能設(shè)計簡單的 控制電路?？刂齐娐?。 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 應(yīng)用電動機拖動生產(chǎn)機械，稱為電力拖動。利應(yīng)用電動機拖動生產(chǎn)機械，稱為電力拖動。利 用繼電器、接觸器實現(xiàn)對電動機和生產(chǎn)設(shè)備的控制用繼電器、接觸器實現(xiàn)對電動機和生產(chǎn)設(shè)備的控制 和保護，稱為繼電接觸控制。和保護，稱為繼電接觸控制。 本章主要介紹幾種常用的低壓電器，基本的控本章主要介紹幾種常用的低壓電器，基本的控 制環(huán)節(jié)和保護環(huán)節(jié)的典型線路。制環(huán)節(jié)和保護環(huán)節(jié)的典型線路。 實現(xiàn)繼電接觸控制的電氣設(shè)備，統(tǒng)稱為控制電實現(xiàn)繼電接觸控制的電氣設(shè)備，統(tǒng)稱為控制電 器，如刀閘、按鈕、

3、繼電器、接觸器等。下面介紹器，如刀閘、按鈕、繼電器、接觸器等。下面介紹 常用控制電器的用途及電工表示符號。常用控制電器的用途及電工表示符號。 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 1. 用途：用途：組合開關(guān)也稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，組合開關(guān)也稱轉(zhuǎn)換開關(guān)， 常用于機床控制電路的電源開關(guān)，常用于機床控制電路的電源開關(guān)， 也用于小容量電動機的起也用于小容量電動機的起 / ?？刂仆？刂?或照明線路的開關(guān)控制?；蛘彰骶€路的開關(guān)控制。 2. 結(jié)構(gòu)：對常用的三極開關(guān)來說，結(jié)構(gòu)：對常用的三極開關(guān)來說， 每一極有一對靜觸片與盒外接線柱每一極有一對靜觸片與盒外接線柱 相接，動觸片受手柄控制可以轉(zhuǎn)動，相接，動觸片受手柄控制可以轉(zhuǎn)動， 以達

4、到線路的通以達到線路的通 / 斷控制。斷控制。 3. 種類：有單極、雙極、三極和種類：有單極、雙極、三極和 四極等，額定電流有四極等，額定電流有10、25、60 和和 100A等多種。等多種。 5.1.1 組合開關(guān)組合開關(guān) 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) M 3 手柄手柄 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸 靜觸頭靜觸頭 動觸頭動觸頭 用手柄轉(zhuǎn)動用手柄轉(zhuǎn)動 轉(zhuǎn)軸時，就轉(zhuǎn)軸時，就 可將三個觸可將三個觸 點同時接通點同時接通 或斷開?；驍嚅_。 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 5.1.2 按鈕按鈕(手動切換電器手動切換電器) (b) 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 按鈕常用于接通和斷開控制電路。按鈕常用于接通和斷開控制電路。 按鈕的外形圖和結(jié)構(gòu)如圖所示。按鈕

5、的外形圖和結(jié)構(gòu)如圖所示。 按鈕開關(guān)的外形和符號按鈕開關(guān)的外形和符號 (a) 外形圖外形圖 常閉觸點常閉觸點 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 復(fù)位彈簧復(fù)位彈簧 支柱連桿支柱連桿 常閉靜觸頭常閉靜觸頭 橋式靜觸頭橋式靜觸頭 常開靜觸頭常開靜觸頭 外殼外殼 4 SBSB SB 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 符符 號號 名名 稱稱 常閉按鈕常閉按鈕 ( (停止按鈕停止按鈕) ) 常開按鈕常開按鈕 ( (起動按鈕起動按鈕) ) 復(fù)合按鈕復(fù)合按鈕 1 2 34 12 3 按鈕帽按鈕帽 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) M 3 線圈線圈 輔助觸點輔助觸點 鐵心鐵心銜鐵銜鐵 主觸點主觸點 常閉常閉 常開常開 彈簧彈

6、簧 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 通常用于傳遞信號和同時控制多個電路，也可通常用于傳遞信號和同時控制多個電路，也可 直接用它來控制小容量電動機或其他電氣執(zhí)行元件。直接用它來控制小容量電動機或其他電氣執(zhí)行元件。 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) + 銜鐵銜鐵 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 常開觸頭常開觸頭 延時閉合延時閉合 常閉觸頭常閉觸頭 延時打開延時打開 常開觸頭常開觸頭 常閉觸頭常閉觸頭 工作原理工作原理 調(diào)節(jié)螺絲調(diào)節(jié)螺絲進氣孔進氣孔 托板托板 線圈線圈 動鐵心動鐵心恢復(fù)彈簧恢復(fù)彈簧 擋塊擋塊 釋放彈簧釋放彈簧 活塞桿活塞桿 橡

7、皮膜橡皮膜 排氣孔排氣孔 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 常閉常閉 延時閉合延時閉合 常閉常閉 延時斷開延時斷開 常開觸頭常開觸頭 常閉觸頭常閉觸頭 空氣式時間繼電空氣式時間繼電 器的延時范圍大器的延時范圍大 (有有 0.4 60 s 和和 0.4 180s兩種兩種)。 結(jié)構(gòu)簡單，但準結(jié)構(gòu)簡單，但準 確度較低。確度較低。 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 發(fā)熱元件發(fā)熱元件 杠桿杠桿 雙金屬片雙金屬片 常閉觸頭常閉觸頭 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 符號符號 FU 熔斷器額定電流熔斷器額定電流IF的選擇的選擇 (1) 電燈、電爐等電阻性負載電燈、電爐等電阻性負載 IF IL (3) 頻繁

8、起動的電機頻繁起動的電機 (2) 單臺電機單臺電機 常用的熔斷器有插入式熔斷器、螺旋式熔斷常用的熔斷器有插入式熔斷器、螺旋式熔斷 器、管式熔斷器和有填料式熔斷器。器、管式熔斷器和有填料式熔斷器。 52. 電電動動機機的的起起動動電電流流 熔熔絲絲額額定定電電流流 261 . 電電動動機機的的起起動動電電流流 熔熔絲絲額額定定電電流流 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) (限位開關(guān)限位開關(guān)) 結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但 其動作要由機械撞擊。其動作要由機械撞擊。 常開觸點常開觸點 常閉觸點常閉觸點 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) (自動開關(guān)自動開關(guān)) 鎖鉤鎖鉤 主觸點主觸點 手動閉合手動閉合 過流過流

9、脫扣器脫扣器 欠壓欠壓 脫扣器脫扣器 銜鐵釋放銜鐵釋放 連桿裝置連桿裝置 釋放彈簧釋放彈簧 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 繼電接觸控制線路由一些基本控制環(huán)節(jié)組成，繼電接觸控制線路由一些基本控制環(huán)節(jié)組成， 下面介紹繼電接觸控制線路的繪制。下面介紹繼電接觸控制線路的繪制。 在電工技術(shù)中所繪制的控制線路圖為原理圖，在電工技術(shù)中所繪制的控制線路圖為原理圖， 它不考慮電器的結(jié)構(gòu)和實際位置，突出的是電氣原它不考慮電器的結(jié)構(gòu)和實際位置，突出的是電氣原 理。理。 電器自動控制原理圖的繪制原則及讀圖方法：電器自動控制原理圖的繪制原則及讀圖方法： 1. 按國家規(guī)定的電工圖形符號和文字符號畫圖。按國家規(guī)定的電工圖形符號

10、和文字符號畫圖。 2. 控制線路由主電路控制線路由主電路(被控制負載所在電路被控制負載所在電路) 和控制電路和控制電路 (控制主電路狀態(tài)控制主電路狀態(tài))組成。組成。 3. 屬同一電器元件的不同部分屬同一電器元件的不同部分(如接觸器的線圈和如接觸器的線圈和 觸點觸點)按其功能和所接電路的不同分別畫在不同按其功能和所接電路的不同分別畫在不同 的電路中，但的電路中，但必須標注相同的文字符號。必須標注相同的文字符號。 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 4. 所有電器的圖形符號均按無電壓、無外力作用下所有電器的圖形符號均按無電壓、無外力作用下 的正常狀態(tài)畫出，即的正常狀態(tài)畫出，即按通電前的狀態(tài)繪制按通電前的狀態(tài)

11、繪制。 5. 與電路無關(guān)的部件與電路無關(guān)的部件(如鐵心、支架、彈簧等如鐵心、支架、彈簧等) 在控在控 制電路中不畫出。制電路中不畫出。 (1)使控制電路簡單，電器元件少，而且工作又要準使控制電路簡單，電器元件少，而且工作又要準 確可靠確可靠 (2) 盡可能避免多個電器元件依次動作才能接通另一盡可能避免多個電器元件依次動作才能接通另一 個電器的控制電路。個電器的控制電路。 (3) 必須保證每個線圈的額定電壓，不能將兩個線圈必須保證每個線圈的額定電壓，不能將兩個線圈 串聯(lián)。串聯(lián)。 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) SB1 SB2 2 5 4 21 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 主主 電電 路路 控制電路控制電

12、路 SB1 KM SB2 FR KM FR KM FU Q 3 M . . 保險絲保險絲 熱繼電器熱繼電器 發(fā)熱元件發(fā)熱元件 開關(guān)開關(guān) 接觸器接觸器 主觸點主觸點 起動按鈕起動按鈕 停止按鈕停止按鈕 接觸器接觸器 線圈線圈 接觸器接觸器 輔助觸點輔助觸點 熱繼電器熱繼電器 動斷觸點動斷觸點 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) SB1 KM KM 3 M . . 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 合上開關(guān)合上開關(guān)Q KM輔助觸點閉合自鎖。輔助觸點閉合自鎖。 按下起動按鈕按下起動按鈕SB2 , KM線圈通電，線圈通電， KM主觸點閉合，主觸點閉合， 電動機運轉(zhuǎn)。電動機運轉(zhuǎn)。 通電通電 KM

13、 3 M Q 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 合上開關(guān)合上開關(guān)Q 自鎖自鎖 . . . KM輔助觸點閉合自鎖。輔助觸點閉合自鎖。 按下起動按鈕按下起動按鈕SB2 , KM線圈通電，線圈通電， KM主觸點閉合，主觸點閉合， 電動機運轉(zhuǎn)。電動機運轉(zhuǎn)。 通電通電 KM 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動 3 M Q 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) . . . 通電通電 3 M Q 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動 KM 自鎖自鎖 , KM線圈斷電線圈斷電 KM主觸點斷開主觸點斷開, 電動機停轉(zhuǎn)。電動機停轉(zhuǎn)。 KM輔助觸點斷開，取消自鎖。輔助觸點斷開，取消自鎖。 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動 , KM線圈斷電線圈斷電 KM主觸點斷開主觸點斷開,

14、電動機停轉(zhuǎn)。電動機停轉(zhuǎn)。 KM輔助觸點斷開，取消自鎖。輔助觸點斷開，取消自鎖。 . . . 通電通電 3 M Q 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) (1) 使接觸器線圈使接觸器線圈KM通電；通電； (2) 使線圈使線圈KM不能自鎖。不能自鎖。 SB3 復(fù)合按鈕復(fù)合按鈕 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) SB3 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) SB3 斷開斷開 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) SB3 實現(xiàn)點動實現(xiàn)點動 斷開斷開 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 以下控制電路能否實現(xiàn)即能點動、以下控制電路能否實現(xiàn)即能點動、 又能連續(xù)運行又能連續(xù)運行 KM SB1 KM SB2 FR SB 不能點動！不能點動！ 思考思考 因為按下因為

15、按下SBSB， KMKM線圈加電線圈加電 常開輔助觸點常開輔助觸點 閉合，松開閉合，松開SBSB 線圈線圈KMKM繼續(xù)有繼續(xù)有 電，電機繼續(xù)電，電機繼續(xù) 運轉(zhuǎn)。運轉(zhuǎn)。 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 例如：甲、乙兩地同時控制一臺電機例如：甲、乙兩地同時控制一臺電機 KM SB1甲甲 SB2甲甲 KM SB1乙乙 SB2乙乙 方法：兩起動按鈕并聯(lián)；兩停車按鈕串聯(lián)。方法：兩起動按鈕并聯(lián)；兩停車按鈕串聯(lián)。 乙地乙地 甲地甲地 3. .多地點控制多地點控制 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) Q KM2 . KM1 . . . . 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) M1 3 這樣的順序控這樣的順序控 制是否合理？制是否合理？

16、 M2 3 思考思考 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) SB SB FR1 FR2 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) SB FR1 例例1：兩條皮帶運輸機分別由兩臺鼠籠異步電動機拖動，兩條皮帶運輸機分別由兩臺鼠籠異步電動機拖動， 由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在 運輸機上，要求電動機按下述順序起動和停止：運輸機上，要求電動機按下述順序起動和停止： 起動時起動時: M1起動后起動后 M2才能起動；才能起動； 停車時停車時: M2停車后停車后M1才能停車。應(yīng)如何實現(xiàn)控制？才能停車。應(yīng)如何實現(xiàn)控制？ SB FR2 斷開斷開 斷開斷開 山東理工大學(xué)山東理工大

17、學(xué) 其工作原理如下：按下起動按鈕其工作原理如下：按下起動按鈕SB1， KM1線圈加電，輔助觸點線圈加電，輔助觸點KM1閉合，致使閉合，致使 KM2線圈加電，常開觸點線圈加電，常開觸點KM2閉合，主控閉合，主控 線路的常開觸點線路的常開觸點KM1、KM2均閉合，電動均閉合，電動 機機M1、M2依次轉(zhuǎn)動。而依次轉(zhuǎn)動。而b圖中，按下停止圖中，按下停止 按鈕按鈕SB2，線圈，線圈KM2斷電，常開觸點斷電，常開觸點KM2 斷開，致使線圈斷開，致使線圈KM1斷電，常開觸點斷電，常開觸點KM1 斷開，主控線路中主觸點斷開，主控線路中主觸點KM1、KM2均斷均斷 開，電動機開，電動機M2、M1依次停止工作。依

18、次停止工作。 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 將電動機接到電源的任意兩根線對調(diào)一下，將電動機接到電源的任意兩根線對調(diào)一下， 即可使電動機反轉(zhuǎn)。即可使電動機反轉(zhuǎn)。 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 3 M FR FU . FR Q . . . . . . . . . . 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) . . . 通電通電 斷開斷開 斷電斷電 閉合閉合 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) KMFKMF 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) KMF 通電通電 閉合閉合 閉合閉合 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) (限位開關(guān)限位開關(guān)) 結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但 其動作要由機械撞擊。其動作要由機械撞擊。 常開觸點常開觸點 常閉觸點常閉觸點

19、 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) STaSTb 電機電機 限位開關(guān)限位開關(guān) 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 5.45.4 自動往返行程控制電路自動往返行程控制電路 KMF KMR M 3 FU Q FR 主控制主控制 電路為電路為 電機的電機的 正反轉(zhuǎn)正反轉(zhuǎn) 電路。電路。 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 行程控制行程控制-自動往復(fù)運動自動往復(fù)運動 工作要求：工作要求：1. 能正向運行也能反向運行能正向運行也能反向運行 2. 到位后能自動返回到位后能自動返回 電機電機 逆程逆程正程正程 STa STb 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 12 KMF斷電斷電 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 工作原理工作原理 關(guān)鍵措施關(guān)鍵措施限位

20、開關(guān)采用復(fù)合式開關(guān)。正向限位開關(guān)采用復(fù)合式開關(guān)。正向 運行停車的同時，自動起動反向運行停車的同時，自動起動反向 運行；反之亦然。運行；反之亦然。 按下正向起動按鈕按下正向起動按鈕SB1，電動機正向起動運行，帶動工作臺，電動機正向起動運行，帶動工作臺 向前運動。同時自鎖觸點向前運動。同時自鎖觸點KM1閉合，互鎖觸點閉合，互鎖觸點KM1斷開。當斷開。當 運行到運行到STa位置時，擋塊壓下位置時，擋塊壓下STa，使，使STa的動斷斷開，動合的動斷斷開，動合 觸點閉合，致使接觸器線圈觸點閉合，致使接觸器線圈KMl斷電，工作臺停止前進。而斷電，工作臺停止前進。而 同時接觸器線圈同時接觸器線圈KM2通電吸

21、合，自鎖觸點通電吸合，自鎖觸點KM2閉合，互鎖觸閉合，互鎖觸 點點KM2斷開，電動機反向起動運行，使工作臺后退。工作臺斷開，電動機反向起動運行，使工作臺后退。工作臺 退到退到STb位置時，擋塊壓下位置時，擋塊壓下STb，接觸器，接觸器KM2斷電釋放，而斷電釋放，而 接觸器接觸器KM1通電吸合，電動機又正向起動運行，工作臺又向通電吸合，電動機又正向起動運行，工作臺又向 前進，如此一直循環(huán)下去，直到需要停止時按下前進，如此一直循環(huán)下去，直到需要停止時按下SB3，KMl 和和KM2線圈同時斷電釋放，電動機脫離電源停止轉(zhuǎn)動。線圈同時斷電釋放，電動機脫離電源停止轉(zhuǎn)動。 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) FU . SB1 . SB2 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 通通 電電 . SB1 . SB2 復(fù)合復(fù)合 按鈕按鈕 KM2斷電斷電 常開閉合常開閉合 常閉延時斷開常閉延時斷開 通電瞬通電瞬 時閉合時閉合 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) KM2斷電斷電 常開閉合常開閉合 常閉延時斷開常閉延時斷開 通通 電電 . SB1 . SB2 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 通通 電電 SB1 SB2 通電延時通電延時 繼電器繼電器 通電延通電延 時斷開時斷開 斷斷 電電 復(fù)合復(fù)合 按鈕按鈕 山東理工大學(xué)山東理工大學(xué) 通通 電電 SB1 SB2 通電延時通電延時 繼電器繼電器 通電延通電延 時斷開時斷開 復(fù)合