第八章 繼電接觸器控制系統(tǒng)

1、第一節(jié)第一節(jié) 常用控制電器常用控制電器第二節(jié)第二節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)的基本控制電路第三節(jié)第三節(jié) 應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 利用繼電器、接觸器實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)設(shè)備利用繼電器、接觸器實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)設(shè)備的控制和保護(hù)，稱為繼電接觸器控制系統(tǒng)。的控制和保護(hù)，稱為繼電接觸器控制系統(tǒng)。 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(hù)環(huán)節(jié)的典型線路。制環(huán)節(jié)和保護(hù)環(huán)節(jié)的典型線路。繼電接觸器控制系統(tǒng)：繼電接觸器控制系統(tǒng)：控制電器：控制電器： 對(duì)電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械實(shí)現(xiàn)控制和保護(hù)的電工設(shè)對(duì)電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械實(shí)現(xiàn)控制和保護(hù)的電工設(shè)備。如：刀開關(guān)、組合開關(guān)

2、、按鈕、中間繼電器、備。如：刀開關(guān)、組合開關(guān)、按鈕、中間繼電器、交流接觸器、行程開關(guān)等。交流接觸器、行程開關(guān)等。一、開關(guān)電器一、開關(guān)電器 用于不頻繁接通或斷開電路的開關(guān)，或用于機(jī)用于不頻繁接通或斷開電路的開關(guān)，或用于機(jī)床電路電源的引入開關(guān)。按其動(dòng)作方式可分為手動(dòng)床電路電源的引入開關(guān)。按其動(dòng)作方式可分為手動(dòng)電器和自動(dòng)電器兩類。電器和自動(dòng)電器兩類。 手動(dòng)電器的動(dòng)作是由工作人員手動(dòng)操縱的，如手動(dòng)電器的動(dòng)作是由工作人員手動(dòng)操縱的，如刀開關(guān)、組合開關(guān)、按鈕等。刀開關(guān)、組合開關(guān)、按鈕等。 自動(dòng)電器的動(dòng)作是根據(jù)指令、信號(hào)或某個(gè)物理自動(dòng)電器的動(dòng)作是根據(jù)指令、信號(hào)或某個(gè)物理量的變化自動(dòng)進(jìn)行的，如中間繼電器、交流

3、接觸器量的變化自動(dòng)進(jìn)行的，如中間繼電器、交流接觸器、行程開關(guān)等。、行程開關(guān)等。 圖8-1 刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)和符號(hào)1刀開關(guān) 是一種簡單而使用廣泛的手動(dòng)電器，一般在不頻繁操作的低壓電路中用于接通和切斷電源，有時(shí)也用來控制小容量電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)與停機(jī)。 手柄絕緣底板靜插座（靜觸點(diǎn)）閘刀（動(dòng)觸點(diǎn)）鎖鉤鎖鉤主觸點(diǎn)主觸點(diǎn)手動(dòng)閉合手動(dòng)閉合 過流過流 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( (自動(dòng)開關(guān)、空氣開關(guān)自動(dòng)開關(guān)、空氣開關(guān)) )管式熔斷器管式熔斷器插入式熔斷器插入式熔斷器插入式插入式熔斷器熔斷器作用：作用：形式：形式：符號(hào)符號(hào):FU熔斷器熔體額定電流熔斷器熔體

4、額定電流IF的選擇的選擇(1) 電燈、電爐等電阻性負(fù)載電燈、電爐等電阻性負(fù)載IF IL(3) 頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)(2) 單臺(tái)電動(dòng)機(jī)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)5.2電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流熔絲額定電流261 .電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)的的起起動(dòng)動(dòng)電電流流熔熔絲絲額額定定電電流流 (4) 幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)合用的總?cè)垠w幾臺(tái)電動(dòng)機(jī)合用的總?cè)垠w熔體額定電流（熔體額定電流（1.52.5）容量最大的電動(dòng)機(jī)額定電流容量最大的電動(dòng)機(jī)額定電流 其余電動(dòng)機(jī)的額定電流之和其余電動(dòng)機(jī)的額定電流之和三、主令電器 主令電器是一種專門發(fā)出指令、直接或通過電磁主令電器是一種專門發(fā)出指令、直接或通過電磁式電器間接作用于控制電路的電器。常用來控制電式電器間接

5、作用于控制電路的電器。常用來控制電力拖動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停車、調(diào)速及制動(dòng)等力拖動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停車、調(diào)速及制動(dòng)等。主令電器主要有控制按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)。主令電器主要有控制按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。(b) 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)按鈕常用于按鈕常用于控制電路控制電路的接通和斷開。的接通和斷開。按鈕的外形圖和結(jié)構(gòu)如圖所示。按鈕的外形圖和結(jié)構(gòu)如圖所示。(a) 外形圖外形圖1 1、 按鈕按鈕( (手動(dòng)切換電器手動(dòng)切換電器) )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動(dòng)觸頭動(dòng)觸頭常開靜觸頭常開靜觸頭外殼外殼4 4SBSBSBSBSBSB結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)符符號(hào)號(hào)名名稱

6、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(dòng)按鈕起動(dòng)按鈕) )復(fù)合按鈕復(fù)合按鈕1 12 23 34 41 12 23 3按鈕帽按鈕帽按鈕開關(guān)的符號(hào)：按鈕開關(guān)的符號(hào)：動(dòng)作時(shí)，動(dòng)作時(shí)，先斷后通先斷后通由靜觸片、動(dòng)觸片由靜觸片、動(dòng)觸片組裝在絕緣組裝在絕緣盒而成的。盒而成的。2.萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)（又稱組合開關(guān)）萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)（又稱組合開關(guān)） 動(dòng)觸點(diǎn)裝在轉(zhuǎn)軸上，手動(dòng)觸點(diǎn)裝在轉(zhuǎn)軸上，手柄轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸使動(dòng)觸片與靜觸柄轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸使動(dòng)觸片與靜觸片接通與斷開。片接通與斷開。 可實(shí)現(xiàn)多條線路、不同可實(shí)現(xiàn)多條線路、不同聯(lián)接方式的轉(zhuǎn)換聯(lián)接方式的轉(zhuǎn)換可由數(shù)層組合而成?？捎蓴?shù)層組合而成。 一般用于低壓、電流

7、一般用于低壓、電流100A以下的電路中做電源開關(guān)。以下的電路中做電源開關(guān)。M3結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動(dòng)作要結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動(dòng)作要由機(jī)械撞擊。由機(jī)械撞擊。常開觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)( (限位開關(guān)限位開關(guān)) )交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)和滅弧裝置組成和滅弧裝置組成。 其中：觸點(diǎn)系統(tǒng)是接觸器的執(zhí)其中：觸點(diǎn)系統(tǒng)是接觸器的執(zhí)行部分，包括主觸點(diǎn)、輔助觸行部分，包括主觸點(diǎn)、輔助觸點(diǎn)和彈簧。主觸點(diǎn)的作用是接點(diǎn)和彈簧。主觸點(diǎn)的作用是接通和分?jǐn)嘀骰芈罚刂戚^大的通和分?jǐn)嘀骰芈?，控制較大的電流，而輔助觸點(diǎn)是在控制回電流，而輔助觸點(diǎn)是在控制回路中，用于接通或分?jǐn)噍^小的

8、路中，用于接通或分?jǐn)噍^小的電流。交流接觸器一般具有三電流。交流接觸器一般具有三對(duì)常開主觸點(diǎn)，常開、常閉輔對(duì)常開主觸點(diǎn)，常開、常閉輔助觸點(diǎn)各兩對(duì)。助觸點(diǎn)各兩對(duì)。 五、繼電器 繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號(hào)（電壓、電流繼電器是一種根據(jù)某種輸入信號(hào)（電壓、電流、轉(zhuǎn)速、時(shí)間、溫度等）的變化來接通或斷開控制電、轉(zhuǎn)速、時(shí)間、溫度等）的變化來接通或斷開控制電路，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制或保護(hù)電力裝置的電器。路，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制或保護(hù)電力裝置的電器。 主要特點(diǎn)在于：主要特點(diǎn)在于：中間繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相中間繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。同。發(fā)熱元件發(fā)熱元件杠桿杠桿雙金屬片雙金屬片動(dòng)斷觸點(diǎn)動(dòng)斷觸點(diǎn)符號(hào)：

9、符號(hào)：發(fā)熱元件發(fā)熱元件FR動(dòng)斷觸點(diǎn)動(dòng)斷觸點(diǎn)FR 時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械動(dòng)作原時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械動(dòng)作原理實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)延時(shí)接通或斷開的自動(dòng)控制電器。理實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)延時(shí)接通或斷開的自動(dòng)控制電器。 3時(shí)間繼電器 時(shí)間繼電器的種類很多，有空氣阻尼式、電磁時(shí)間繼電器的種類很多，有空氣阻尼式、電磁式、電動(dòng)式和電子式等，一般分為通電延時(shí)和斷式、電動(dòng)式和電子式等，一般分為通電延時(shí)和斷電延時(shí)兩種類型。電延時(shí)兩種類型。 時(shí)間繼電器的圖形符號(hào)及文字符號(hào) +銜鐵銜鐵常開觸頭常開觸頭 延時(shí)閉合延時(shí)閉合 常閉觸頭常閉觸頭 延時(shí)打開延時(shí)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

10、進(jìn)氣孔進(jìn)氣孔托板托板線圈線圈動(dòng)鐵心動(dòng)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皮膜橡皮膜排氣孔排氣孔常閉常閉 延時(shí)閉合延時(shí)閉合 常閉常閉 延時(shí)斷開延時(shí)斷開 常開觸頭常開觸頭常閉觸頭常閉觸頭第二節(jié)第二節(jié) 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本控制電路三相異步電動(dòng)機(jī)的基本控制電路 三相異步電動(dòng)機(jī)的基本控制電路包括三相異步電動(dòng)機(jī)的基本控制電路包括點(diǎn)動(dòng)控制點(diǎn)動(dòng)控制直接起動(dòng)控制直接起動(dòng)控制正反轉(zhuǎn)控制正反轉(zhuǎn)控制多地控制多地控制行程控制行程控制時(shí)間控制時(shí)間控制 這些電路都是用繼電接觸器和按鈕控制電動(dòng)機(jī)這些電路都是用繼電接觸器和按鈕控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與停止，用熔斷器和熱繼電器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行的起動(dòng)與停止，用熔斷器和熱

11、繼電器對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行短路保護(hù)和過載保護(hù)。短路保護(hù)和過載保護(hù)。12231如何繪制和閱讀電氣控制原理圖？如何繪制和閱讀電氣控制原理圖？ 3.弄清各種電器的符號(hào)和意義，圖中各電器的觸點(diǎn)弄清各種電器的符號(hào)和意義，圖中各電器的觸點(diǎn) 均處于常態(tài)，即各電氣元件在未操作時(shí)觸點(diǎn)所處的均處于常態(tài)，即各電氣元件在未操作時(shí)觸點(diǎn)所處的狀態(tài)，如接觸器線圈沒有通電、按鈕不受外力時(shí)的狀態(tài)，如接觸器線圈沒有通電、按鈕不受外力時(shí)的狀態(tài)。狀態(tài)。 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(shí)際位置，突出的是電氣原它不考慮電器的結(jié)構(gòu)和實(shí)際位置，突出的是電氣原理。理。電器自動(dòng)控制原

12、理圖的繪制原則及讀圖方法：電器自動(dòng)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(hào)和文字符號(hào)畫圖。按國家規(guī)定的電工圖形符號(hào)和文字符號(hào)畫圖。2. 控制線路由主電路控制線路由主電路(被控制負(fù)載所在電路被控制負(fù)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。4.同一電器的各個(gè)部件（如接觸器的線圈和觸點(diǎn)），按同一電器的各個(gè)部件（如接觸器的線圈和觸點(diǎn)），按 其控制作用在原理圖中往往很分散，為了識(shí)別方便，用其控制作用在原理圖中往往很分散，為了識(shí)別方便，用同一文字符號(hào)標(biāo)注。同一文字符號(hào)標(biāo)注。6. 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

13、、彈簧等) 在控在控 制電路中不畫出。制電路中不畫出。5.習(xí)慣上，將主電路畫在電路的左邊（或上邊）；控習(xí)慣上，將主電路畫在電路的左邊（或上邊）；控制制 電路畫在電路的右邊（或下邊）。電路畫在電路的右邊（或下邊）。電路垂直方向繪制時(shí)，常開觸點(diǎn)向左，常閉觸點(diǎn)向右，電路垂直方向繪制時(shí)，常開觸點(diǎn)向左，常閉觸點(diǎn)向右，即左開右閉；電路水平方向繪制時(shí)，常開觸點(diǎn)向下，即左開右閉；電路水平方向繪制時(shí)，常開觸點(diǎn)向下，常閉觸點(diǎn)向上，即下開上閉。電路一般按垂直方向繪常閉觸點(diǎn)向上，即下開上閉。電路一般按垂直方向繪制。制。(1)使控制電路簡單，電器元件少，而且工作又要準(zhǔn)使控制電路簡單，電器元件少，而且工作又要準(zhǔn) 確可靠。

14、確可靠。 (2) 盡可能避免多個(gè)電器元件依次動(dòng)作才能接通另一盡可能避免多個(gè)電器元件依次動(dòng)作才能接通另一 個(gè)電器的控制電路。個(gè)電器的控制電路。(3) 必須保證每個(gè)線圈的額定電壓，不能將兩個(gè)線圈必須保證每個(gè)線圈的額定電壓，不能將兩個(gè)線圈 串聯(lián)。串聯(lián)。231要求：要求：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后連續(xù)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后連續(xù)長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn) 與點(diǎn)動(dòng)與點(diǎn)動(dòng)控制電控制電路相比路相比，增加，增加兩個(gè)環(huán)兩個(gè)環(huán)節(jié)：節(jié)：自鎖自鎖停止按鈕停止按鈕 與點(diǎn)動(dòng)控制電路相與點(diǎn)動(dòng)控制電路相比，增加兩個(gè)環(huán)節(jié)：比，增加兩個(gè)環(huán)節(jié)：為了使電動(dòng)機(jī)能夠?yàn)榱耸闺妱?dòng)機(jī)能夠連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，增加了自連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，增加了自鎖環(huán)節(jié)；鎖環(huán)節(jié)；要使連續(xù)運(yùn)行的電要使連續(xù)運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)

15、停轉(zhuǎn)，電路中串動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，電路中串接了停止按鈕。接了停止按鈕。 停止按鈕停止按鈕自鎖自鎖(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SB3SB3斷開斷開SB3實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)斷開斷開電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的基本控制電路1 。2、容易誤操作，若未先容易誤操作，若未先按按按下反向轉(zhuǎn)動(dòng)按按下反向轉(zhuǎn)動(dòng)按鈕鈕（ 在同一時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)接觸在同一時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)接觸器只允許一個(gè)通電工作的控制器只允許一個(gè)通電工作的控制作用，稱為作用，稱為“聯(lián)鎖聯(lián)鎖”。斷電斷電通電通電閉合自鎖閉合自鎖斷開斷開3SB2SB1SBKM2KM2KM1KM1FRFU2KM2KM1“

16、聯(lián)鎖聯(lián)鎖聯(lián)鎖聯(lián)鎖” 觸點(diǎn)觸點(diǎn)觸點(diǎn)觸點(diǎn)3SB2SB1SBKM2KM2KM1KM1FRFU2KM2KM1電氣聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖1SB2SB機(jī)械聯(lián)鎖機(jī)械聯(lián)鎖閉合閉合閉合閉合通電通電原已閉合原已閉合3MFUQ.FRKMR四、多地控制 要能夠從兩個(gè)或兩個(gè)以上地點(diǎn)控制同一臺(tái)電動(dòng)要能夠從兩個(gè)或兩個(gè)以上地點(diǎn)控制同一臺(tái)電動(dòng)機(jī)。每一個(gè)控制點(diǎn)都必須有一個(gè)起動(dòng)按鈕和一個(gè)機(jī)。每一個(gè)控制點(diǎn)都必須有一個(gè)起動(dòng)按鈕和一個(gè)停機(jī)按鈕。停機(jī)按鈕。 按鈕的接線原則：按鈕的接線原則： 所有起動(dòng)按鈕并聯(lián)所有起動(dòng)按鈕并聯(lián) 所有停機(jī)按鈕串聯(lián)所有停機(jī)按鈕串聯(lián)M13這樣的順序控這樣的順序控制是否合理？制是否合理？M23思考思考 例：例：兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)分

17、別由兩臺(tái)籠型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)分別由兩臺(tái)籠型異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，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(yùn)輸機(jī)上，要求電動(dòng)機(jī)按下述順序起動(dòng)和停止：運(yùn)輸機(jī)上，要求電動(dòng)機(jī)按下述順序起動(dòng)和停止：起動(dòng)時(shí)起動(dòng)時(shí): M1起動(dòng)后起動(dòng)后 M2才能起動(dòng)；才能起動(dòng)；停車時(shí)停車時(shí): M2停車后停車后M1才能停車。應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)控制？才能停車。應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)控制？斷開斷開斷開斷開六、行程控制 根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的位置或行程距離進(jìn)行的控制稱為行程控制。 行程開關(guān)是實(shí)現(xiàn)行程控制的自動(dòng)電器，當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，運(yùn)動(dòng)部件上的擋塊便撞動(dòng)行程開關(guān)，使行程開關(guān)上的觸點(diǎn)導(dǎo)通

18、狀態(tài)發(fā)生變化，常開觸點(diǎn)導(dǎo)通，常閉觸點(diǎn)斷開，從而對(duì)控制電路進(jìn)行切換。 行程控制按其控制方式分限位控制和自動(dòng)往返控制兩種。 1限位控制 12KM1斷電斷電2.2.自自動(dòng)動(dòng)往往返返運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)七、時(shí)間控制 時(shí)間控制就是利用時(shí)間繼電器按要求間隔一定時(shí)間控制就是利用時(shí)間繼電器按要求間隔一定時(shí)間來切換控制電路的控制方式。時(shí)間來切換控制電路的控制方式。1電動(dòng)機(jī)的丫電動(dòng)機(jī)的丫-換接起動(dòng)換接起動(dòng)KM1通電，通電， 2 2籠型電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)的控制電路籠型電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)的控制電路 在斷開三相電源的同時(shí)，將直流電流通入定子繞組，產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，使電動(dòng)機(jī)快速停轉(zhuǎn)。 KM2通電，通電，第三節(jié) 應(yīng)用舉例 一、水位控制一、水位控制1 1水位傳感器水位傳感器 （1 1）直管浮球式水位傳感器）直管浮球式水位傳感器 1管管2、3干簧管干簧管4、5擋環(huán)擋環(huán)6浮球浮球7磁鐵磁鐵 （2）側(cè)裝式浮球液位開關(guān) 1一鍋爐一鍋爐 2一浮球一浮球 3一調(diào)節(jié)板一調(diào)節(jié)板 4一樞軸一樞軸 5一上、下銷一上、下銷釘釘6、12一同極性永久磁鐵一同極性永久磁鐵 7一靜觸點(diǎn)