繼電器與接觸器控制

1、海南風(fēng)光 第第12-13講講 第11章 繼電器與接觸器 控制 第第11章章 繼電器與接觸器控制繼電器與接觸器控制 11.1 低壓電器簡介低壓電器簡介 11.2 基本控制環(huán)節(jié)基本控制環(huán)節(jié) 11.3 電動機的保護電動機的保護 11.4 控制電路綜合舉例控制電路綜合舉例 低壓低壓 電器電器 配電配電 電器電器 控制控制 電器電器 開關(guān)開關(guān) 熔斷器熔斷器 接觸器接觸器 繼電器繼電器 起動器起動器 時間繼電器時間繼電器 熱繼電器熱繼電器 11.1 低壓電器簡介低壓電器簡介 11.1.1 刀閘開關(guān)刀閘開關(guān) 控制對象：控制對象：380V， 5.5kW 以下小電機以下小電機 考慮到電機較大的起動電流，刀考慮到

2、電機較大的起動電流，刀 閘的額定電流值應(yīng)如下選擇：閘的額定電流值應(yīng)如下選擇： （35)*異步電機額定電流異步電機額定電流 電路符號電路符號 QS 11.1.2 熔斷器熔斷器作用：用于短路保護。作用：用于短路保護。 電路符號電路符號 FU 熔體額定電流熔體額定電流 的選擇：的選擇： F I 異步電機的起動電流異步電機的起動電流 Ist=(57) 額定額定 電流。電流。 stF II 3 1 5.2 1 2. 空載電機空載電機 LF II （稍大）（稍大） 1. 無沖擊電流的場合無沖擊電流的場合 （如電燈、電爐）（如電燈、電爐） st F II 2 1 6 .1 1 3. 頻繁起動頻繁起動 的電機

3、的電機 安秒特性安秒特性 t IF 11.1.3 控制按鈕控制按鈕 常開常開(動合動合)按鈕按鈕 電路符號電路符號 SB 常閉常閉(動斷動斷)按鈕按鈕 電路符號電路符號 SB 復(fù)合按鈕復(fù)合按鈕 電路符號電路符號 SB 11.1.4 行程開關(guān)行程開關(guān) 用作電路的限位保護、行程控制、自動切換等。用作電路的限位保護、行程控制、自動切換等。 結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動 作要由機械撞擊。作要由機械撞擊。 常開（動合）觸頭常開（動合）觸頭 電路符號電路符號 ST 常閉（動斷）觸頭常閉（動斷）觸頭 電路符號電路符號 ST 線圈線圈 鐵芯鐵芯 銜鐵銜鐵 主觸頭主觸頭 彈簧彈簧 輔助輔助 觸頭

4、觸頭 M 3 電機電機 11.1.5 接觸器接觸器 動作過程動作過程 線圈通電線圈通電 銜鐵被吸合銜鐵被吸合 觸頭閉合觸頭閉合 電機接通電機接通 電源電源 380 M 3 接觸器接觸器 動作過程動作過程 線圈通電線圈通電 銜鐵被吸合銜鐵被吸合 觸頭閉合觸頭閉合 電機接通電機接通 電源電源 220 380 接觸器有關(guān)符號：接觸器有關(guān)符號： 接觸器線圈接觸器線圈 接觸器主觸頭用于主電路接觸器主觸頭用于主電路 （流過的電流大，（流過的電流大，需加滅弧裝置需加滅弧裝置） 常開常開 常閉常閉 接觸器輔助觸頭用于控制電路接觸器輔助觸頭用于控制電路 （流過的電流小，無（流過的電流小，無需加滅弧裝置需加滅弧裝

5、置） 接觸器控制對象：電動機及其它電力負載接觸器控制對象：電動機及其它電力負載 接觸器技術(shù)指標：額定工作電壓、電流、觸點數(shù)目等。接觸器技術(shù)指標：額定工作電壓、電流、觸點數(shù)目等。 簡單的接觸器控制簡單的接觸器控制 ABC M 3 刀閘起隔離作用刀閘起隔離作用 自保持自保持 停止停止 按鈕按鈕 起動起動 按鈕按鈕 特點：特點：小電流控小電流控 制大電流。制大電流。 11.1.6 繼電器繼電器 繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于，觸發(fā)器繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于，觸發(fā)器 的主觸頭可以通過大電流，而繼電器的的主觸頭可以通過大電流，而繼電器的 觸頭只能通過小電流。觸頭只能通過小電

6、流。 所以，繼電器只能用于控制電路中。所以，繼電器只能用于控制電路中。 中間繼電器中間繼電器 電壓繼電器電壓繼電器 電流繼電器電流繼電器 時間繼電器（具有延時功能）時間繼電器（具有延時功能） 熱繼電器（做過載保護）熱繼電器（做過載保護） . 繼電器類型：繼電器類型： 發(fā)熱元件發(fā)熱元件 功能功能：過載保護：過載保護熱繼電器熱繼電器 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)： I I 常閉觸頭常閉觸頭 雙金雙金 屬片屬片 工作原理：工作原理： 發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金 屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其 向上彎曲，扣

7、板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開。向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開。 扣板扣板 熱繼電器的符號熱繼電器的符號 發(fā)熱元件發(fā)熱元件 串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在主電路中 串聯(lián)在控制電路中串聯(lián)在控制電路中 常閉觸頭常閉觸頭 FR FR 電機起動、停車（點動、連續(xù)運行、多地點電機起動、停車（點動、連續(xù)運行、多地點 控制、順序控制等）控制、順序控制等） 電機正反轉(zhuǎn)控制電機正反轉(zhuǎn)控制 行程控制行程控制 時間控制時間控制 速度控制速度控制 11.2 基本控制環(huán)節(jié)基本控制環(huán)節(jié) 11.2.1 異步機的直接起動異步機的直接起動 M 3 ABC KM FU QS B C KM SB 一、點動控制一、點動控制 動作過程動作過

8、程 觸頭（觸頭（KM）打開）打開 按鈕松開按鈕松開 線圈（線圈（KM）斷電）斷電 電機停轉(zhuǎn)。電機停轉(zhuǎn)。 觸頭（觸頭（KM）閉合）閉合 按下按鈕按下按鈕（SB） 線圈（線圈（KM）通電）通電 電機轉(zhuǎn)動；電機轉(zhuǎn)動； 控制電路控制電路 主電路主電路 簡單的接觸器控制簡單的接觸器控制 ABC M 3 刀閘起隔離作用刀閘起隔離作用 自保持自保持 停止停止 按鈕按鈕 起動起動 按鈕按鈕 二、電動機連續(xù)運行二、電動機連續(xù)運行 自保持自保持 KM SB2 C M 3 ABC KM FU QS B SB1 起動起動 按鈕按鈕 停車停車 按鈕按鈕 KM 注意：接觸器線圈電壓注意：接觸器線圈電壓380V時，時， 采

9、用此種接線方式。采用此種接線方式。 KM SB1 KM SB2 FR M 3 ABC KM FU QS FR 電流成回路，電流成回路， 只要接兩相就可以了。只要接兩相就可以了。 三、異步機的直接起動三、異步機的直接起動 + 過載保護過載保護 發(fā)熱發(fā)熱 元件元件 熱繼電熱繼電 器觸頭器觸頭 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。 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)。 四、多地點控制四、多地點控制 KM SB1甲甲 SB2甲甲 KM SB3乙乙 SB4乙乙 乙地乙地 甲地甲地 QS FR M 3 A B C KM FU 方法一：

10、用復(fù)合按鈕。方法一：用復(fù)合按鈕。 五、點動五、點動+連續(xù)運行連續(xù)運行 SB3：點動：點動 SB2：連續(xù)運行：連續(xù)運行 控制控制 關(guān)系關(guān)系 該電路缺點：動作不夠可靠。該電路缺點：動作不夠可靠。 KM SB1 KM SB2 FR SB3 主電路主電路 控制電路控制電路 SB KA SB1 KA SB2 FR KM KA M 3 A B C KM FU 方法二：加中間繼電器（方法二：加中間繼電器（KA）。）。 控制控制 關(guān)系關(guān)系 SB：點動：點動 SB2：連續(xù)運行：連續(xù)運行 FR 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 思考思考 不能點動！不能點動！

11、KM SB1 KM SB2 FR SB 11.2.2 電機的正反轉(zhuǎn)控制電機的正反轉(zhuǎn)控制 KMF KMFSB1 SBF FR KMR KMR KMR SBR M 3 ABC KMF FU QS FR 該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由該電路必須先停車才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由 反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。SBF和和SBR不能同時按下，不能同時按下， 否則會造成短路！否則會造成短路！ 操作過程：操作過程： SBF正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn) SBR反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)停車停車 SB1 正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn) 電機的正反轉(zhuǎn)控制電機的正反轉(zhuǎn)控制 加互鎖加互鎖 互鎖作用互鎖作用：正轉(zhuǎn)時，：正轉(zhuǎn)時，SBR不起作用；反轉(zhuǎn)不起作用；反轉(zhuǎn) 時，時，SBF不起作用。

12、從而避免兩觸發(fā)器不起作用。從而避免兩觸發(fā)器 同時工作造成主回路短路。同時工作造成主回路短路。 KMF SB1 KMF SBF FR KMR KMR KMF KMR M 3 A B C KMF FU Q S FR KMR SBR 互鎖互鎖 KMF SB1 KMF SBF FR KMR KMR KMR KMF SBR 電機的正反轉(zhuǎn)控制電機的正反轉(zhuǎn)控制雙重互鎖雙重互鎖 KMR M 3 A B C KMF FU QS FR 電器互鎖電器互鎖 機械互鎖機械互鎖 雙保險雙保險 機械互鎖（復(fù)合按鈕）機械互鎖（復(fù)合按鈕） 電器互鎖（互鎖觸頭）電器互鎖（互鎖觸頭） 11.2.3 行程控制行程控制 行程控制實質(zhì)為

13、電機的行程控制實質(zhì)為電機的 正反轉(zhuǎn)控制，只是在行程正反轉(zhuǎn)控制，只是在行程 的終端要加限位開關(guān)。的終端要加限位開關(guān)。 正程正程逆程逆程 B A KMR M 3 ABC KMF FU QS FR 行程控制電路（行程控制電路（1 1） 正程正程 限位開關(guān)限位開關(guān) STASTB 逆程逆程 至右極端位置撞開至右極端位置撞開STA 動作過程動作過程 SB2 正向運行正向運行 電機停車電機停車 （反向運行同樣分析）（反向運行同樣分析） 控制回路控制回路 KMF FR KMR SB1 KMF SB2 STA SB3 STB KMR KMR KMF 限位開關(guān)限位開關(guān) 行程控制行程控制(2) -(2) -自動自動

14、往復(fù)運動往復(fù)運動 正程正程逆程逆程 電電 機機 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 STaSTb 自動往復(fù)運動控制電路自動往復(fù)運動控制電路 限位開關(guān)限位開關(guān) 采用復(fù)合式采用復(fù)合式 開關(guān)。正向運開關(guān)。正向運 行停車的同時，自動起行停車的同時，自動起 動反向運行；反之亦然。動反向運行；反之亦然。 關(guān)鍵措施關(guān)鍵措施 KMR SBR KMF FR KMF SB1 KMF SBF KMR KMR STa STb 時間繼電器時間繼電器 定時類型：定時類型： 鐘表式鐘表式 空氣式空氣式 電子式電子式 阻容式阻容式 數(shù)字式數(shù)

15、字式 11.2.4 定時控制定時控制 。 空氣式時間繼電器的工作原理空氣式時間繼電器的工作原理 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 線圈線圈 銜鐵銜鐵 常閉觸頭常閉觸頭 常開觸頭常開觸頭 線圈通電線圈通電 銜鐵吸合（向下）銜鐵吸合（向下） 連桿動作連桿動作 觸頭動作觸頭動作 動作過程動作過程 時間繼電器觸頭類型時間繼電器觸頭類型 斷斷 電電 式式 常閉常閉 斷電后斷電后 延時閉合延時閉合 常開常開 斷電后斷電后 延時斷開延時斷開 通通 電電 式式 瞬瞬 時時 動動 作作 延延 時時 動動 作作 常閉觸點常閉觸點 常開觸點常開觸點 常開常開 通電后通電后 延時

16、閉合延時閉合 常閉常閉 通電后通電后 延時斷開延時斷開 KM FU QS FR 電機電機 繞組繞組 A x B y C z KM -Y A B C X Y Z Y Z BY X C A KM- 主電路主電路 定時控制例定時控制例一：一： 電機的電機的Y 起動起動 KM -Y閉合，閉合， 電機接成電機接成 Y 形；形； KM- 閉合，閉合， 電機接成電機接成 形。形。 KM FU QS FR 電機 A x B y C z KM -Y KM- 主電路接通電源主電路接通電源 延時延時 KT KM- KM- Y Y 轉(zhuǎn)換完成轉(zhuǎn)換完成 SB2 KM KT KM-Y KM- KM- KT KTKM-Y K

17、M-Y KM- KM- KT KM- KM SB1 SB2 KM Y Y 起動起動控制電路控制電路 FR 1 電機電機 M1 控制要求：控制要求： 1. M1 1. M1 起動后，起動后，M2M2才能起動才能起動 2. M2 2. M2 可單獨?？蓡为毻?2 電機電機M2 定時控制例定時控制例二：二：順序控制順序控制 順序控制電路順序控制電路（1）：）：兩電機兩電機只保證起動的先后順序，只保證起動的先后順序， 沒有延時要求。沒有延時要求。 FU KM2 FR2 A B C FU M 3 A B C KM1 FR1 M 3 主電路主電路 控制電路控制電路 KM1 KM2SB3 SB4 FR2 K

18、M2 KM1SB1 SB2 FR1 KM1 順序控制電路順序控制電路(2)(2)：M1起動后，起動后，M2延時起動。延時起動。 FR SB2 KM1 KT KM2 延時延時 KM2 M1起動起動 KT M2起動起動 主電路同前主電路同前 KM1 SB1 SB2 KT KM1 KM2 KM2 KM2 KT 控制電路控制電路 KM1 SB1 SB2 KT FR KM1 KM2 KM2 KT 實現(xiàn)實現(xiàn)M1起動后起動后M2延時起動的延時起動的順序控順序控 制，用以下電路可不可以？制，用以下電路可不可以？ SB2 KM1 KT KM2 延時延時 KM2 M1起動起動 M2起動起動 不可以不可以！ 繼電器

19、、繼電器、 接觸器的線接觸器的線 圈有各自的圈有各自的 額定值，額定值， 線圈不能串線圈不能串 聯(lián)聯(lián)。 11.3 電動機的保護電動機的保護 電動機保護電動機保護 的類型：的類型： 失壓保護失壓保護：采用繼電器、接觸器控制：采用繼電器、接觸器控制 短路保護短路保護：加熔斷器：加熔斷器 過載保護過載保護：加熱繼電器：加熱繼電器 M 3 ABC KM FU QS 主主 電電 路路 11.3.1 失壓保護失壓保護 采用繼電器、接觸器控制后，電采用繼電器、接觸器控制后，電 源電壓源電壓85%時，接觸器觸頭自動時，接觸器觸頭自動 斷開，可避免燒壞電機；另外，在斷開，可避免燒壞電機；另外，在 電源停電后突然

20、再來電時，可避免電源停電后突然再來電時，可避免 電機自動起動而傷人。電機自動起動而傷人。 方法：方法：采用繼電器、接觸器控制。采用繼電器、接觸器控制。 AC KM SB1 KM SB2 控制電路控制電路 AC 線圈電壓線圈電壓 380V 11.3.2 短路保護短路保護 stF II 2 1 6 .1 1 頻繁起動頻繁起動 的電機：的電機： F I 異步電動機的起動電流異步電動機的起動電流 （ Is t）約為額定電流（約為額定電流（IN） 的的 (57）倍。）倍。選擇熔體額定電流選擇熔體額定電流 （ ）時，必須）時，必須 躲開起動電流，但對短路電流仍能起保護作用。通躲開起動電流，但對短路電流仍能

21、起保護作用。通 常用以下關(guān)系：常用以下關(guān)系： stF II 3 1 5.2 1 一般電機：一般電機： 方法：方法：加熔斷器。加熔斷器。 11.3.3 過載保護過載保護 KM SB1 KM SB2 FR 電機工作時，若因負載過重電機工作時，若因負載過重 而使電流增大，但又比短路電流而使電流增大，但又比短路電流 小。此時熔斷器起不了保護作用，小。此時熔斷器起不了保護作用， 應(yīng)加熱繼電器，進行過載保護。應(yīng)加熱繼電器，進行過載保護。 M 3 A B C KM FU QS FR 熱繼電器熱繼電器 的熱元件的熱元件 熱繼電熱繼電 器觸頭器觸頭 方法：方法：加熱繼電器。加熱繼電器。 作用：作用：可實現(xiàn)短路、

22、過載、失壓保護?？蓪崿F(xiàn)短路、過載、失壓保護。 自動空氣斷路器（自動開關(guān)）自動空氣斷路器（自動開關(guān)） 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 過流過流 脫扣器脫扣器 欠壓欠壓 脫扣器脫扣器 工作原理：工作原理：過流時，過流脫扣器將脫鉤頂開，斷開電過流時，過流脫扣器將脫鉤頂開，斷開電 源；欠壓時，欠壓脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源。源；欠壓時，欠壓脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源。 例一：例一：運料小車的控制運料小車的控制 設(shè)計一個運料小車控制電路，同時滿足以下要求：設(shè)計一個運料小車控制電路，同時滿足以下要求： 1. 小車啟動后，前進到小車啟動后，前進到A地。然后做以下往復(fù)運動：地。然后做以下往復(fù)運動： 到到A地后停地后停2分鐘等待

23、裝料，然后自動走向分鐘等待裝料，然后自動走向B。 到到B地后停地后停2分鐘等待卸料，然后自動走向分鐘等待卸料，然后自動走向A。 2. 有過載和短路保護。有過載和短路保護。 3. 小車可停在任意位置。小車可停在任意位置。 正程正程 逆程逆程 電機電機 B A 11.4 控制電路綜合舉例控制電路綜合舉例 運料小車控制電路運料小車控制電路 STa 、STb 為為A、B 兩端的限位開關(guān)兩端的限位開關(guān) KTa 、KTb 為為 兩個時間繼電器兩個時間繼電器 M 3 A B C KMF FU Q S FR KMR 主回路主回路 KMF FR KMR SBF SB1 KMF STa STa KTa STb K

24、Tb KMR KMR KMF STb KTa KTb SBR 該電路的問題：該電路的問題：小車在兩極端位置時，不小車在兩極端位置時，不 能停車。能停車。 動作過程動作過程 SBFKMF 小車正向運行小車正向運行 至至A端端撞撞STa KTa 延時延時2分鐘分鐘 KMR 小車小車 反向運行反向運行至至B端端 撞撞STb KTb 延時延時2分鐘分鐘 KMF 小車正小車正 向運行向運行如此往如此往 反運行。反運行。 KMF FR KMR SBF SB1 KMF STa STa KTa STb KTb KMR KMR KMF STb KTa KTb SBR KMF KMF SBF KMR FR STa

25、 STa KTa STb KTb KMR KTa KMR KMF STb KTb SB1 SB2 KA KA 加中間繼電器加中間繼電器（KA）實現(xiàn)實現(xiàn) 任意位置停車的要求任意位置停車的要求 SBR 例二：例二：工作臺位置控制工作臺位置控制 起動后工作臺控制要求：起動后工作臺控制要求： (1) 運動部件運動部件A從從1到到2 (2)運動部件運動部件B從從3到到4 (3)運動部件運動部件A從從2回到回到1 (4)運動部件運動部件B從從4回到回到3 自動循環(huán)自動循環(huán) B M1 A M2 ST3ST4ST2ST1 1234 正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn) 工作臺位置控制電路工作臺位置控制電路 (1)根據(jù)動作順序根據(jù)動作順序 設(shè)計控制電路。設(shè)計控制電路。 (2)檢查有無互鎖。檢查有無互鎖。 (3)檢查能否正確檢查能否正確 啟動啟動 、停車。、停車。 設(shè)計步驟：設(shè)計步驟： A正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn) 12 B反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn) 34 A反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn) 21 B正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn) 43 KMAF FR ST4 KMBR ST2 KMBF KMBR KMAR ST4 KMAFST1 KMAR KMBF ST1 KMBR ST3 KMBF KMAF SB1 SB2 KMARST2 ST3 工作臺位置控制電路工作臺位置控制電路 ST4 KMBR ST2 KMBF KMB