繼電接觸器控制課件

1、第7章 繼電-接觸器控制7.1 常用低壓電器7.2 三相籠型電動(dòng)機(jī)的基本控制電路7.3 開關(guān)自動(dòng)控制7.4 基本電氣識圖7.5 安全用電7.1 常用低壓電器7.1.1開關(guān)電器開關(guān)電器是控制電路中用于不頻繁地接通或斷開電路的開關(guān).或用于機(jī)床電路電源的引人開關(guān)。開關(guān)電器包括刀開關(guān)、組合開關(guān)及自動(dòng)開關(guān)等。1.刀開關(guān)刀開關(guān)是一種簡單且使用廣泛的手動(dòng)電器.又稱為閘刀開關(guān)一般在不頻繁操作的低壓電路中.用作接通和切斷電源.或用來將電路與電源隔離.有時(shí)也用來控制小容量電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)與停機(jī)下一頁返回7.1 常用低壓電器刀開關(guān)由閘刀(動(dòng)觸點(diǎn))、靜插座(靜觸點(diǎn))、手柄和絕緣底板等組成.如圖7-1(a)所不是常見的

2、膠蓋瓷底閘刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)不意圖。刀開關(guān)的種類很多.按極數(shù)(刀片數(shù))不同可分為單極、雙極和三極。如圖7-1(b)所不是它們在電路中的符號。刀開關(guān)一般與熔斷器串聯(lián)使用.以便在短路或過載時(shí)熔斷器熔斷而自動(dòng)切斷電路。刀開關(guān)的額定電壓通常為250 V和500 V，額定電流在1 500 A以下。上一頁下一頁返回7.1 常用低壓電器2.組合開關(guān)組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān).是一種轉(zhuǎn)動(dòng)式的閘刀開關(guān).主要用于接通或切斷電路、換接電源、控制小型鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、停止、正反轉(zhuǎn)和局部照明。組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)如圖7-2(a)所示，它有若干個(gè)動(dòng)觸片和靜觸片，分別裝于數(shù)層絕緣件內(nèi)，靜觸片固定在絕緣墊板上，動(dòng)觸片裝在轉(zhuǎn)軸上，隨轉(zhuǎn)

3、軸旋轉(zhuǎn)與靜觸頭接通或斷開。如圖7-2(b)所不為組合開關(guān)的電氣符號，如圖7-2(c)所不為用組合開關(guān)起停電動(dòng)機(jī)的接線圖。上一頁下一頁返回7.1 常用低壓電器組合開關(guān)按通斷類型可分為同時(shí)通斷和交替通斷兩種;按轉(zhuǎn)換位數(shù)分為二位轉(zhuǎn)換、三位轉(zhuǎn)換、四位轉(zhuǎn)換3種。額定電流有10 A,25 A,60 A和100 A等多種。與刀開關(guān)相比.組合開關(guān)具有體積小、使用方便、通斷電路能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。3.自動(dòng)開關(guān)自動(dòng)開關(guān)又稱自動(dòng)空氣開關(guān)或自動(dòng)空氣斷路器.其主要特點(diǎn)是具有自動(dòng)保護(hù)功能.當(dāng)發(fā)生短路、過載、欠電壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路.起到保護(hù)作用。上一頁下一頁返回7.1 常用低壓電器如圖7-3(a)所不是自動(dòng)開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理圖

4、，它主要由觸點(diǎn)系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)和保護(hù)元件等三部分組成主觸點(diǎn)靠操作機(jī)構(gòu)(手動(dòng)或電動(dòng))閉合開關(guān)的脫扣機(jī)構(gòu)是一套連桿裝置，有過流脫扣器和欠壓脫扣器等，它們都是電磁鐵。主觸點(diǎn)閉合后就被鎖鉤鎖住。在正常情況下，過流脫扣器的銜鐵是釋放的一旦發(fā)生嚴(yán)重過載或短路故障，線圈因流過大電流而產(chǎn)生較大的電磁吸力.把銜鐵子往下吸而頂開鎖鉤.使主觸點(diǎn)斷開.起到過流保護(hù)作用，欠壓脫扣器的工作情況與之相反.正常情況下吸住銜鐵.主觸點(diǎn)閉合，當(dāng)電壓嚴(yán)重下降或斷電時(shí)釋放銜鐵使主觸點(diǎn)斷開.實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)。如圖7-3(b)所不為自動(dòng)開關(guān)的電氣符號。若失壓(電壓嚴(yán)重下降或斷電)，其吸力減小或完全消失.銜鐵就被釋放而使主觸點(diǎn)斷開。當(dāng)電源電壓恢

5、復(fù)正常時(shí).必須重新合閘后才能工作，實(shí)現(xiàn)了失壓保護(hù)。上一頁下一頁返回7.1 常用低壓電器7.1.2熔斷器熔斷器是一種最簡單有效并且價(jià)格低廉的保護(hù)電器熔斷器主要用作短路保護(hù)，被串聯(lián)在被保護(hù)的線路中。線路正常工作時(shí)，熔斷器如同一根導(dǎo)線.起通路作用;當(dāng)線路短路或嚴(yán)重過載時(shí)，電流大大超過額定值.熔斷器中的熔體迅速熔斷，從而起到保護(hù)線路上其他電器設(shè)備的作用。 熔斷器一般由夾座、外殼和熔體組成。熔體有片狀和絲狀兩種.用電阻率較高的易熔合金或截面積很小的良導(dǎo)體制成。三種常用熔斷器的結(jié)構(gòu)及它在電路中的符號如圖7-4所示。上一頁下一頁返回7.1 常用低壓電器選擇熔斷器.主要是選擇熔體的額定電流。其方法如下:(1)

6、照明和電熱負(fù)載的熔體熔體額定電流被保護(hù)設(shè)備的工作電流之和(2)單臺電動(dòng)機(jī)的熔體因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)啟動(dòng)電流較大，為使電動(dòng)機(jī)正常啟動(dòng)，一般取如啟動(dòng)頻繁，則取上一頁下一頁返回7.1 常用低壓電器(3)多臺電動(dòng)機(jī)合用的總?cè)劢z為了有效地熄滅電路切斷時(shí)產(chǎn)生的電弧，通常將熔體裝在殼體內(nèi).并采取適當(dāng)措施，使其快速導(dǎo)熱而將電弧熄滅。安裝時(shí)，熔斷器應(yīng)安裝在開關(guān)的負(fù)載一側(cè)，這樣便可在不帶電的情況下將開關(guān)斷開，更換熔體。上一頁下一頁返回7.1 常用低壓電器 7. 1. 3主令電器主令電器是自動(dòng)控制系統(tǒng)中用于接通或斷開控制電路(指小電流電路)的電器設(shè)備.用以發(fā)送控制指令或進(jìn)行程序控制。主令電器主要有控制按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)

7、、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。這里只介紹應(yīng)用較多的控制按鈕。按鈕主要用于遠(yuǎn)距離操作繼電器、接觸器接通或斷開控制電路.從而控制電動(dòng)機(jī)或其他電氣設(shè)備運(yùn)行。 按鈕由按鈕帽、復(fù)位彈簧、接觸部件等組成.其外形、內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理和符號如圖7-5所示。按鈕帽有紅、綠、黑等顏色按鈕的觸點(diǎn)分為常閉觸點(diǎn)(又稱動(dòng)斷觸點(diǎn))和常開觸點(diǎn)(又稱動(dòng)合觸點(diǎn))兩種。常閉觸點(diǎn)是按鈕末按下時(shí)閉合、按下后斷開的觸點(diǎn);常開觸點(diǎn)是按鈕末按下時(shí)斷開，按下后閉合的觸點(diǎn)。上一頁下一頁返回7.1 常用低壓電器7.1.4 交流接觸器交流接觸器是用來遠(yuǎn)距離頻繁接通、切斷電動(dòng)機(jī)或其他負(fù)載主電路的一種控制電路。如圖7-6所不為交流接觸器的結(jié)構(gòu)原理圖和電氣符號。交流接觸器

8、利用電磁鐵的吸引力動(dòng)作，主要由電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)和滅弧裝置三部分組成。觸點(diǎn)用以接通或斷開電路，由動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn)和彈簧組成。電磁機(jī)構(gòu)實(shí)際上是一個(gè)電磁鐵.包括吸引線圈、鐵芯和銜鐵。當(dāng)電磁鐵的線圈通電時(shí).產(chǎn)生電磁吸引力，將銜鐵吸下，使常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。電磁鐵的線圈斷電后，電磁吸引力消失，依靠彈簧使觸點(diǎn)恢復(fù)到初始狀態(tài)。上一頁下一頁返回7.1 常用低壓電器根據(jù)用途可將交流接觸器觸點(diǎn)分為主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)兩種。主觸點(diǎn)一般比較大，接觸電阻較小，用于接通或分?jǐn)噍^大的電流，常接在主電路中。輔助觸點(diǎn)一般比較小，接觸電阻較大，用于接通或分?jǐn)噍^小電路(5 A以下) ，常接在控制電路(或稱輔助電路)中。有時(shí)為了

9、接通或分?jǐn)噍^大的電流，在主觸點(diǎn)上裝有滅弧裝置，以熄滅由于主觸點(diǎn)斷開而產(chǎn)生的電弧，防止燒毀觸點(diǎn)。7.1.5繼電器繼電器是一種根據(jù)電量(電壓、電流)或非電量(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)電力拖動(dòng)裝置的電器。上一頁下一頁返回7.1 常用低壓電器 1.中間繼電器中間繼電器通常用來傳遞信號和同時(shí)控制多個(gè)電路，也可用來直接控制小容量電動(dòng)機(jī)或其他電氣執(zhí)行元件。中間繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理與交流接觸器基本相同。它與交流接觸器的主要區(qū)別是觸點(diǎn)數(shù)目較多，且觸點(diǎn)容量小，只允許通過小電流。在選用中間繼電器時(shí)，主要是考慮電壓等級和觸點(diǎn)數(shù)目。如圖7-7 (a)所示是JZ7型電磁式中間繼

10、電器的外形圖，如圖7-7(b)所示是中間繼電器的圖形符號。上一頁下一頁返回7.1 常用低壓電器 2.熱繼電器熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理工作的保護(hù)電器，主要用來保護(hù)電動(dòng)機(jī)或其他負(fù)載免于過載電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常會遇到過載情況，只要過載不太嚴(yán)重，時(shí)間較短，繞組不超過允許溫升.這種過載是允許的。若電動(dòng)機(jī)長期超載運(yùn)行，其繞組溫升會超過允許值，其后果是加速絕緣材料的老化，縮短電動(dòng)機(jī)的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)會使電動(dòng)機(jī)損壞。因此，長期運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)都應(yīng)設(shè)置過載保護(hù)如圖7-8所不是熱繼電器的外形結(jié)構(gòu)、工作原理及符號。上一頁下一頁返回7.1 常用低壓電器熱繼電器觸點(diǎn)的動(dòng)作不是由電磁力產(chǎn)生的，而是利用感溫元件受熱產(chǎn)生

11、的機(jī)械變形推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作來開閉觸點(diǎn)。熱繼電器中的發(fā)熱元件是一段阻值不大的電阻絲，接在電動(dòng)機(jī)的主電路中，感溫元件是雙金屬片，由熱膨脹系數(shù)不同的兩種金屬碾壓而成。圖7-8(b)中，下層金屬膨脹系數(shù)大，上層金屬膨脹系數(shù)小。當(dāng)主電路中電流超過允許值而使雙金屬片受熱時(shí)，雙金屬片的自由端將向上彎曲超出扣板，扣板在彈簧拉力的作用下將常閉觸點(diǎn)斷開。觸點(diǎn)接在電動(dòng)機(jī)的控制電路中，控制電路斷開將使接觸器的線圈斷電，從而斷開電動(dòng)機(jī)的主電路。上一頁下一頁返回7.1 常用低壓電器需要注意的是，由于熱慣性，熱繼電器不能用作短路保護(hù)。因?yàn)榘l(fā)生短路事故時(shí)，要求電路能夠立即斷開.而熱繼電器是不能立即動(dòng)作的。但這個(gè)熱慣性也符合人們的

12、要求，在電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或短路過載時(shí)，熱繼電器不會動(dòng)作(也不應(yīng)該動(dòng)作) ，這可避免電動(dòng)機(jī)不必要的停車。熱繼電器動(dòng)作后如果要復(fù)位，按下復(fù)位按鈕即可。選用熱繼電器時(shí)，應(yīng)根據(jù)負(fù)載(電動(dòng)機(jī))的額定電流來確定其型號和發(fā)熱元件的電流等級。上一頁返回7. 2 三相籠型電動(dòng)機(jī)的基本控制電路7.2.1三相籠型電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)控制1.點(diǎn)動(dòng)控制電路如圖7-9所不為帶滅弧裝置的交流接觸器控制電路。主電路由刀開關(guān)QS、熔斷器FU、交流接觸器KM主觸點(diǎn)及電動(dòng)機(jī)定子繞組組成?？刂齐娐酚砂粹oSB,接觸器KM線圈組成。 其動(dòng)作過程如下。啟動(dòng):合上刀開關(guān)QS按下按鈕SB 接觸器KM線圈通電KM常開主觸點(diǎn)閉合電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行。停機(jī):松開按

13、鈕SB 接觸器KM線圈失電 KM常開主觸點(diǎn)打開電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。下一頁返回7. 2 三相籠型電動(dòng)機(jī)的基本控制電路2.單向運(yùn)行控制電路(起?？刂齐娐?如圖7-10所示為電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)控制電路.其動(dòng)作過程如下。啟動(dòng):按下按鈕SB1接觸器KM線圈通電停機(jī):按下停機(jī)按鈕SB2 接觸器KM線圈失電與SB1并聯(lián)的KM輔助常開觸點(diǎn)的這種作用稱為自鎖.上一頁下一頁返回7. 2 三相籠型電動(dòng)機(jī)的基本控制電路3.多地控制電路有些生產(chǎn)機(jī)械由于工作需要，要在兩個(gè)或兩個(gè)以上的地點(diǎn)進(jìn)行控制。如為了便于集中管理，每臺設(shè)備除就地進(jìn)行控制外，還需要在中央控制臺對設(shè)備進(jìn)行控制，這就需要兩地控制。對于圖7-10控制電路來說，它只能一

14、地控制，如要另一地進(jìn)行同樣控制，則就需在那個(gè)地方再裝一組啟動(dòng)和停止按鈕.利用這組按鈕也可控制這一接觸器KM線圈。這時(shí)這兩組按鈕的接線原則是:啟動(dòng)按鈕并聯(lián)，停止按鈕串聯(lián)，兩地控制的控制電路如圖7-11所示當(dāng)按下任一個(gè)啟動(dòng)按鈕SBst1或SBst2都使接觸器KM線圈通電，接通主電路使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。同樣按下任一個(gè)停止按鈕SBstp1或SBstp2都可以控制接觸器線圈斷電.停止主電路工作。上一頁下一頁返回7. 2 三相籠型電動(dòng)機(jī)的基本控制電路7.2.2 三相籠型電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制如圖7-12所示電路可以實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。在主電路中，當(dāng)接觸器KM1的主觸點(diǎn)將三相電源順序接人電動(dòng)機(jī)的定子三相繞組，而接

15、觸器KM2的主觸點(diǎn)斷開時(shí)，電動(dòng)機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn);當(dāng)接觸器KM2的主觸點(diǎn)閉合而KM1的主觸點(diǎn)斷開時(shí)，電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)。如果接觸器KM1和KM2的主觸點(diǎn)同時(shí)閉合，將引起電源相間短路，這種情況是不允許發(fā)生的。上一頁下一頁返回7. 2 三相籠型電動(dòng)機(jī)的基本控制電路為了實(shí)現(xiàn)主電路的要求，在控制電路中使用了三個(gè)按鈕SB1、SB2和SB3，用于發(fā)出控制指令。SB1為正向啟動(dòng)控制按鈕，SB2為反向啟動(dòng)控制按鈕，SB3為停機(jī)按鈕。通過接觸器KM1,KM2實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制.動(dòng)作過程如下正向啟動(dòng)過程:按下按鈕SB1接觸器KM1線圈通電停止過程:按下按鈕SB2 接觸器KM2線圈失電上一頁下一頁返回7. 2 三相籠型電動(dòng)

16、機(jī)的基本控制電路反向啟動(dòng)過程:按下按鈕SB2接觸器KM2線圈失電如圖7-12所示的控制電路在使用時(shí)應(yīng)該特別注意KM1和KM2的線圈不能同時(shí)通電，因此不能同時(shí)按下SB1和SB2，也不能在電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕，或在電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)時(shí)按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕。如果操作錯(cuò)誤，將引起主電路電源短路，給操作帶來潛在的危險(xiǎn)和很大的不便在控制電路中引人互鎖可以解決這一問題。上一頁下一頁返回7. 2 三相籠型電動(dòng)機(jī)的基本控制電路7.2.3互鎖控制如圖7-13(a)所示為帶接觸器互鎖的正反轉(zhuǎn)控制電路。將接觸器KM1的輔助常閉觸點(diǎn)串入KM2的線圈回路中，從而保證在KM1的線圈通電時(shí)，KM2的線圈回路總是斷開的，將接觸器K

17、M2的輔助常閉觸點(diǎn)串入KM1的線圈回路中，從而保證在KM2的線圈通電時(shí)KM1的線圈回路總是斷開的。這樣，接觸器的輔助常閉觸點(diǎn)KM1和KM2保證了兩個(gè)接觸器的線圈。不能同時(shí)通電.這種控制方式稱為互鎖，兩個(gè)輔助常閉觸點(diǎn)稱為互鎖觸點(diǎn)。上一頁下一頁返回7. 2 三相籠型電動(dòng)機(jī)的基本控制電路上述電路在具體操作時(shí)，若電動(dòng)機(jī)處于正轉(zhuǎn)狀態(tài)，要反轉(zhuǎn)必須先按停止按鈕SB3，使連鎖觸點(diǎn)KM1閉合后按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2,才能使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn);若電動(dòng)機(jī)處于反轉(zhuǎn)狀態(tài)，要正轉(zhuǎn)也必須先按下停止按鈕，SB3使聯(lián)鎖觸點(diǎn)KM2閉合后按下正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB1,才能使電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)。圖7-13(b)中采用了復(fù)式按鈕，將SB1按鈕的常閉觸點(diǎn)串接

18、在KM2的線圈電路中，將SB2的常閉觸點(diǎn)串接在KM1的線圈電路中。這樣，無論何時(shí)，只要按下反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕，就可在KM2的線圈通電之前斷開KM1的線圈，從而保證KM1和KM2不同時(shí)通電。從反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)的情況也是一樣。這種由機(jī)械按鈕實(shí)現(xiàn)的連鎖稱為機(jī)械互鎖或按鈕互鎖。相應(yīng)地，將上述由接觸器觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的互鎖稱為電器互鎖。在圖7-13(b)中用虛線表不機(jī)械聯(lián)動(dòng)關(guān)系，也可以不用虛線而將復(fù)式按鈕用相同的文字符號表示。上一頁返回7. 3 開關(guān)自動(dòng)控制7. 3. 1行程開關(guān)及行程控制1.行程開關(guān)行程開關(guān)也稱位置開關(guān)，主要用于將機(jī)械位移變?yōu)殡娦盘?，以?shí)現(xiàn)對機(jī)械運(yùn)動(dòng)的電氣控制。行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)及工作原理與按鈕的相似，如圖7

19、-14所示為直動(dòng)式行程開關(guān)的原理不意圖及符號。當(dāng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件撞擊觸桿時(shí)，觸桿下移使常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合;當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件離開后，在彈簧的作用下，觸桿回復(fù)到初始位置，各觸點(diǎn)恢復(fù)常態(tài)。下一頁返回7. 3 開關(guān)自動(dòng)控制2.行程控制行程控制使用的控制電器為行程開關(guān)，行程控制分限位控制和自動(dòng)往返控制兩類。(1)限位控制具有限位控制的控制電路.是將行程開關(guān)SQ的常閉觸點(diǎn)與接觸器KM的線圈串聯(lián)，如圖7-15所示。當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件達(dá)到預(yù)定位置時(shí)，壓下行程開關(guān)的觸桿，將常閉觸點(diǎn)斷開，接觸器的線圈斷電，使電動(dòng)機(jī)斷電而停止運(yùn)行。上一頁下一頁返回7. 3 開關(guān)自動(dòng)控制 (2)自動(dòng)往返控制有些生產(chǎn)機(jī)械如刨床、銑床等

20、要求工作臺在一定距離內(nèi)作子往復(fù)自動(dòng)循環(huán)運(yùn)行。如圖7-16所示為車床的自動(dòng)往返控制電路。當(dāng)電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，工作臺前進(jìn)到某一預(yù)定位置，工作臺上的撞塊a壓下行程開關(guān)SQ1觸桿，使SQ1的常閉觸點(diǎn)斷開，正轉(zhuǎn)接觸器KMF線圈失電，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，并聯(lián)接在反轉(zhuǎn)按鈕SBR兩端的SQ1常開觸點(diǎn)閉合，反轉(zhuǎn)接觸器KMR線圈通電（因此時(shí)串接在該的KMF常閉觸點(diǎn)已復(fù)位），電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，工作臺自動(dòng)后退。當(dāng)撞塊離開行程開關(guān)SQ1位置時(shí)，其觸點(diǎn)復(fù)位，準(zhǔn)備下次動(dòng)作。至于后退，當(dāng)撞塊b壓下行程開關(guān)SQ2觸桿，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)后又正轉(zhuǎn)。工作臺后退后又自動(dòng)前進(jìn)的過程請讀者自行分析。上一頁下一頁返回7. 3 開關(guān)自動(dòng)控制若要工作臺停止運(yùn)行

21、.只要按下停止按鈕SBstp即可。行程開關(guān)SQ3和SQ4仍起極限保護(hù)作用。7. 3. 2時(shí)間繼電器及時(shí)間控制某些生產(chǎn)機(jī)械的控制電路需要按一定的時(shí)間間隔來接通或斷開某些控制電路，如三相異步電動(dòng)機(jī)的Y-換接啟動(dòng)，這就需要采用時(shí)間繼電器來實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制。時(shí)間繼電器種類很多，有空氣式、電磁式及電子式。現(xiàn)介紹在交流控制電路中應(yīng)用最普遍的空氣式時(shí)間繼電器。上一頁下一頁返回7. 3 開關(guān)自動(dòng)控制 1.時(shí)間繼電器 吸引線圈得到動(dòng)作后，要延遲一段時(shí)間觸頭才動(dòng)作的繼電器稱為時(shí)間繼電器。如圖7-17所示為通電延時(shí)空氣式時(shí)間繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖及符號。 通電延時(shí)空氣式時(shí)間繼電器利用空氣的阻尼作用達(dá)到動(dòng)作延時(shí)的目的.主要由

22、電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)、空氣室和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。吸引線圈通電后將銜鐵吸下.使銜鐵與活塞桿之間產(chǎn)生一段距離.在釋放彈簧的作用下.活塞桿向下移動(dòng).傘形活塞的表面固定有一層橡皮膜.當(dāng)活塞向下移動(dòng)時(shí).膜上方將會出現(xiàn)空氣稀薄的空間.使空氣室中形成負(fù)壓.活塞又受到下面空氣的壓力.不能迅速下移.當(dāng)空氣由進(jìn)氣孔進(jìn)人時(shí).活塞才逐漸下移。上一頁下一頁返回7. 3 開關(guān)自動(dòng)控制移動(dòng)到最后位置時(shí).杠桿使微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作。延時(shí)時(shí)間即為從電磁鐵吸引線圈通電時(shí)刻起到微動(dòng)開關(guān)動(dòng)作時(shí)為止的這段時(shí)間。通過調(diào)節(jié)螺釘改變進(jìn)氣孔的大小可以調(diào)節(jié)延時(shí)時(shí)間。當(dāng)吸引線圈斷電后.依靠復(fù)位彈簧的作用而復(fù)原。如圖7-17所示的時(shí)間繼電器有兩對延時(shí)觸點(diǎn);一對是延

23、時(shí)斷開的常閉觸點(diǎn).另一對是延時(shí)閉合的常開觸點(diǎn)。此外.還有兩對瞬動(dòng)觸點(diǎn)上一頁下一頁返回7. 3 開關(guān)自動(dòng)控制 2.時(shí)間控制現(xiàn)以籠型電動(dòng)機(jī)的Y-啟動(dòng)為例來分析時(shí)間控制的控制原理.如圖7-18所示。其中啟動(dòng)按鈕SBst是雙聯(lián)復(fù)合按鈕,一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn),一個(gè)動(dòng)斷觸點(diǎn);KT是通電延時(shí)時(shí)間繼電器.其中一個(gè)是延時(shí)斷開的動(dòng)斷觸點(diǎn),一個(gè)是瞬時(shí)閉合的動(dòng)合觸點(diǎn);KM2是Y型聯(lián)結(jié)的接觸器,KM3是形聯(lián)結(jié)的接觸器。合上電源開關(guān)QS,引人電源。按下啟動(dòng)按鈕SBst,其常開觸點(diǎn)閉合.使KM1,KM2,KT線圈通電.同時(shí)SBst的常閉觸點(diǎn)斷開.保證KM3失電。KM1,KM2主觸點(diǎn)閉合.電動(dòng)機(jī)便在Y形聯(lián)結(jié)情況下啟動(dòng)。經(jīng)過一定的延時(shí)

24、間隔,KT時(shí)間繼電器的延時(shí)斷開的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開.KM1線圈失電: KM1主觸點(diǎn)斷開.電動(dòng)機(jī)脫離電源; KM1閉輔助觸點(diǎn)復(fù)位(重新閉合).KM3線圈通電。上一頁下一頁返回7. 3 開關(guān)自動(dòng)控制其結(jié)果為:KM3常閉輔助觸點(diǎn)斷開，KM2線圈失電，KM2主觸點(diǎn)斷開，解除電動(dòng)機(jī)Y形聯(lián)結(jié)；KM3主觸點(diǎn)閉合.電動(dòng)機(jī)變成形聯(lián)結(jié)(實(shí)現(xiàn)了Y-變換);KM2常閉輔助觸點(diǎn)復(fù)位(重新閉合),KM1線圈又得電.其主觸點(diǎn)重新閉合.電動(dòng)機(jī)便在形聯(lián)結(jié)的情況下運(yùn)行。停機(jī):按下停機(jī)按鈕SBstp， KM1線圈,KM2線圈,KM3線圈,KT線圈都同時(shí)失電.電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。上一頁下一頁返回7. 3 開關(guān)自動(dòng)控制7. 3. 3速度繼電器及

25、速度控制1.速度繼電器速度繼電器是按照預(yù)定速度快慢而動(dòng)作的繼電器.因?yàn)樗饕獞?yīng)用在電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制電路中.所以也稱反接控制繼電器。速度繼電器外形結(jié)構(gòu)如圖7-19(a)所示.其文字符號為KV.如圖7-19(b)所示。速度繼電器轉(zhuǎn)軸與電動(dòng)機(jī)定子轉(zhuǎn)軸聯(lián)接.當(dāng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí).帶動(dòng)速度繼電器的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng).并推動(dòng)速度繼電器內(nèi)部的常閉觸點(diǎn)斷開常開觸點(diǎn)閉合。當(dāng)轉(zhuǎn)速減小到一定程度(如小于100 r/min)時(shí).觸點(diǎn)又恢復(fù)原來狀態(tài)。上一頁下一頁返回7. 3 開關(guān)自動(dòng)控制2.速度控制下面以單向運(yùn)轉(zhuǎn)反接制動(dòng)控制電路為例來介紹速度控制。如圖7-20所不為三相異步電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)反接制動(dòng)控制電路。主電路中所串電阻R為制動(dòng)限流

26、電阻.因?yàn)樵诜唇又苿?dòng)瞬間電動(dòng)機(jī)的電流比啟動(dòng)電流還要大.若不加限制.很可能會損壞電動(dòng)機(jī)。速度繼電器KV與電動(dòng)機(jī)同軸.KV的常開觸點(diǎn)串人制動(dòng)接觸器KM2的線圈電路。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到一定數(shù)值時(shí).KV的常開觸點(diǎn)閉合.為制動(dòng)做好準(zhǔn)備。制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速迅速下降.當(dāng)其轉(zhuǎn)速下降到接近零時(shí).速度繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)恢復(fù)斷開.接觸器KM2線圈斷電.防止電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。上一頁返回7.4 基本電氣識圖7.4.1讀圖的方法和步驟1.了解生產(chǎn)工藝與執(zhí)行電器的關(guān)系電氣線路是為生產(chǎn)機(jī)械和工藝過程服務(wù)的，不熟悉被控對象和動(dòng)作情況，就很難正確分析電氣線路。因此，在分析電氣線路之前，應(yīng)該充分了解生產(chǎn)機(jī)械要完成哪些動(dòng)作.這些動(dòng)作之間又有什么聯(lián)系，即熟悉

27、生產(chǎn)機(jī)械的工藝情況，必要時(shí)可以畫出簡單的工藝流程圖，明確各個(gè)動(dòng)作的關(guān)系。此外，還應(yīng)進(jìn)一步明確生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)作與執(zhí)行電器的關(guān)系，給分析電氣線路提供線索和方便。例如，車床主軸拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，伺服控制對象對控制線路提出了按順序工作的聯(lián)鎖要求。下一頁返回7.4 基本電氣識圖2.分析主電路在分析電氣線路時(shí)一般應(yīng)先從電動(dòng)機(jī)著手，即從主電路看有哪些控制元件的主觸點(diǎn)、電阻等。然后根據(jù)其組合規(guī)律就大致可判斷電動(dòng)機(jī)是否有正反轉(zhuǎn)控制，是否制動(dòng)，是否要求調(diào)速等。這樣，在分析控制電路的工作原理時(shí)，就能做到心中有數(shù)，有的放矢。3.讀圖和分析控制電路在控制電路中，根據(jù)主電路控制兀件主觸點(diǎn)的文字符號，找到有關(guān)的控制環(huán)節(jié)以及環(huán)節(jié)

28、間的相互聯(lián)系。通常對控制電路多半是由上往下或由左往右閱讀然后.上一頁下一頁返回7.4 基本電氣識圖設(shè)想按動(dòng)了操作按鈕(應(yīng)記住各信號元件、控制元件或執(zhí)行元件的原始狀態(tài)).查對線路(跟蹤追擊)觀察有哪些元件受控動(dòng)作。逐一查看這些動(dòng)作元件的觸點(diǎn)又是如何控制其他元件動(dòng)作的.進(jìn)而驅(qū)動(dòng)被控機(jī)械或被控對象有何運(yùn)動(dòng)。還要繼續(xù)追查執(zhí)行元件帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí).會使哪些信號元件狀態(tài)發(fā)生變化.再查對線路;看執(zhí)行元件如何動(dòng)作。在讀圖過程中.特別要注意相互間的聯(lián)系和制約關(guān)系.直至將線路全部看完為止上一頁下一頁返回7.4 基本電氣識圖7.4.2讀圖舉例對于如圖7-21所示電氣線路的主電路，可以分成電動(dòng)機(jī)M1和M2兩個(gè)部分，其控

29、制電路也可相應(yīng)分解成兩個(gè)基本環(huán)節(jié)。其中停止按鈕SB1和啟動(dòng)按鈕SB2、接觸器KM1、熱繼電器觸點(diǎn)FR構(gòu)成直接啟動(dòng)電路;接觸器KM2、旋轉(zhuǎn)開關(guān)SA1也構(gòu)成電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)電路，這兩個(gè)基本環(huán)節(jié)分別控制電動(dòng)機(jī)M1和M2其控制過程如下:上一頁下一頁返回7.4 基本電氣識圖合上刀閘開關(guān)QS，按啟動(dòng)按鈕SB2 ，接觸器KM1的吸引線圈得電，其主觸點(diǎn)KM1閉合，主電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)，而接觸器KM1的輔助觸點(diǎn)自鎖。按下停止按鈕SB1 ，接觸器KM1的吸引線圈失電，其主觸點(diǎn)斷開，主電動(dòng)機(jī)M1停止。接通旋轉(zhuǎn)開關(guān)SA1 ，接觸器KM2吸引線圈得電，主觸點(diǎn)KM2閉合，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)，斷開旋轉(zhuǎn)開關(guān)SA1 ，接觸器KM2

30、吸引線圈失電，冷卻泵電動(dòng)機(jī)M2停轉(zhuǎn)。上一頁返回7. 5 安全用電7.5.1安全用電的意義隨著電氣化的發(fā)展，在生產(chǎn)和生活中大量使用了電氣設(shè)備和家用電器，給我們的生產(chǎn)和生活帶來了很大的好處和方便。但在使用電能的過程中，如果不注意用電安全，可能造成人身觸電傷亡事故或電氣設(shè)備的損壞，甚至影響到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，造成大面積的停電事故，使國家財(cái)產(chǎn)遭受損失，給生產(chǎn)和生活造成很大的影響。因此在使用電能的同時(shí)，必須注意安全用電，以保證人身、設(shè)備、電力系統(tǒng)三個(gè)方面的安全，防止事故的發(fā)生。下一頁返回7. 5 安全用電7.5.2安全用電的措施“安全第一預(yù)防為主”是安全用電的基本方針。為了使電氣設(shè)備能正常運(yùn)行.人身不

31、致遭受傷害.我們必須采取各種安全措施。通常從以下幾個(gè)方面著手。建立、健全各種安全操作規(guī)程和安全管理制度.宣傳和普及安全用電的基本知識。電氣設(shè)備采用保護(hù)接地和保護(hù)接零。電氣設(shè)備的保護(hù)接地和保護(hù)接零是為了防止人體觸及絕緣損壞的電氣設(shè)備所引起的觸電事故而采取的有效措施。二者的保護(hù)原理和使用范圍如下。上一頁下一頁返回7. 5 安全用電 1.保護(hù)接地將電氣設(shè)備的金屬外殼或構(gòu)架，與接地裝置良好聯(lián)接，這種保護(hù)方式叫保護(hù)接地，如圖7-22所示。當(dāng)電氣設(shè)備的絕緣損壞使設(shè)備的金屬外殼帶電時(shí)，若此時(shí)人體接觸到金屬外殼，接地短路電流ID就通過人體流人大地，與三相導(dǎo)線對地分布電容構(gòu)成回路，危害人身安全。當(dāng)采用了保護(hù)接地

32、后，若人體接觸到外殼，人體就與接地裝置的接地電阻rD并聯(lián)，共同流過短路電流ID，只要接地電阻rD足夠小(一般為生幾以下范圍)，那么人體流過的電流就非常小.從而對人體不會產(chǎn)生傷害。上一頁下一頁返回7. 5 安全用電2.保護(hù)接零將電氣設(shè)備的金屬外殼或構(gòu)架與電網(wǎng)的零線相聯(lián)接.這種保護(hù)方式叫保護(hù)接零，如圖7-23所示。當(dāng)電氣設(shè)備電線一相碰殼時(shí)，該相就通過金屬外殼對零線發(fā)生單相對地短路，短路電流能促使線路上的保護(hù)裝置迅速動(dòng)作，切除故障部分的電流，消除人體觸及外殼時(shí)的觸電危險(xiǎn)。保護(hù)接零適用于電壓為380 V/220 V中性點(diǎn)直接接地的三相四線制系統(tǒng)。在這種系統(tǒng)中，凡是由于絕緣破壞或其他原因可能出現(xiàn)危險(xiǎn)電壓

33、的金屬部分，除有另行規(guī)定外，均應(yīng)采取接零保護(hù)。上一頁下一頁返回7. 5 安全用電3.安裝漏電保護(hù)裝置漏電保護(hù)裝置的作用，主要是防止由電氣設(shè)備漏電引起的觸電事故和單相觸電事故。對于一些特殊電氣設(shè)備(如機(jī)床局部照明、攜帶式照明燈等)以及在潮濕場所、礦井等危險(xiǎn)環(huán)境，必須采用安全電壓(36 V,22 V和12 V)供電。7.5.3 觸電急救1.迅速脫離電源觸電急救，首先要使觸電者迅速脫離電源.越快越好，因?yàn)殡娏髯饔脮r(shí)間越長，傷害就越重。在脫離電源的過程中，救護(hù)人員既要救人，也要保護(hù)自己。使觸電者脫離電源有以下幾種方法，可根據(jù)具體情況選擇采用。上一頁下一頁返回7. 5 安全用電(1)脫離低壓電源的方法迅速切斷電源，如拉開電源開關(guān)或刀閘開關(guān)。但應(yīng)注意，普通拉線開關(guān)只能切斷一相電源線，不一定切斷的是相線，所以不能認(rèn)為已切斷了電源線。如果電源開關(guān)或刀閘開關(guān)距觸電者較遠(yuǎn)，可用帶有絕緣柄的電工鉗或有干燥木柄的斧頭、鐵鍬等將電源線切斷。觸電者由于肌肉痙攣，手指握緊導(dǎo)線不放松或?qū)Ь€纏繞在身上時(shí)，可首先用干燥的木板塞進(jìn)觸電者的身下，使其與地絕緣來隔斷電源，然后再采取其他辦法切斷電源。上一頁下一頁返回7. 5 安全用電導(dǎo)線搭落在觸電者身上或壓在身下時(shí)，可用干燥的木棒、竹竿挑開導(dǎo)線或用干燥的絕緣繩索套拉導(dǎo)線和觸電者，使其脫離電源。救護(hù)者可用一只手戴上絕緣手套或站