繼電器接觸器控制系統(tǒng)

關(guān)于繼電器接觸器控制系統(tǒng)第1頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五

機(jī)電傳動(dòng)控制發(fā)展方向：無觸點(diǎn)、連續(xù)控制、弱電化、微機(jī)控制。

繼電器接觸器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、能夠滿足生產(chǎn)機(jī)械一般生產(chǎn)的要求。日前仍然獲得廣泛的應(yīng)用。

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)，稱為繼電器－接觸器控制。繼電器－接觸器控制系統(tǒng)特點(diǎn)第2頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五第3頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五6.1常用控制電器與執(zhí)行電器

電器按動(dòng)作性質(zhì)可分為兩類：

(1)非自動(dòng)電器：沒有動(dòng)力機(jī)構(gòu)，依靠人力或其他外力來接通或切斷電路。如刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)等。

(2)自動(dòng)電器：有電磁鐵等動(dòng)力機(jī)構(gòu)，按照指令信號(hào)或參數(shù)變化而自動(dòng)動(dòng)作，使工作電路接通和切斷。如接觸器、繼電器、自動(dòng)開關(guān)等。電器按其用途又可分為：

控制電器、保護(hù)電器、執(zhí)行電器。第4頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五1、刀開關(guān)

刀開關(guān)（閘刀）一般用于不需要經(jīng)常切斷與閉合的交、直流低壓(＜500v)電路。在機(jī)床上，刀開關(guān)主要用作電源開關(guān)。

刀開關(guān)結(jié)構(gòu)和符號(hào)如下。第5頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五第6頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五2、轉(zhuǎn)換開關(guān)

轉(zhuǎn)換開關(guān)（組合開關(guān)），由數(shù)層動(dòng)、靜觸片組裝在絕緣盒而成的。動(dòng)觸點(diǎn)裝在轉(zhuǎn)軸上，用手柄轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸使動(dòng)觸片與靜觸片接通與斷開?？蓪?shí)現(xiàn)多條線路、不同聯(lián)接方式的轉(zhuǎn)換。第7頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五第8頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五下圖為用轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)現(xiàn)三相電動(dòng)機(jī)起?？刂频慕泳€圖。轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸片通流能力有限，一般用于交流380V、直流220V，電流100A以下的電路中做電源開關(guān)。M3~轉(zhuǎn)換開關(guān)的圖形符號(hào)，如用在主電路中則同刀開關(guān)，用在控制電路中則同萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)。轉(zhuǎn)換開關(guān)的文字符號(hào)用QB表示。第9頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五3、接觸器用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)電器。第10頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五接觸器的工作原理~M3~線圈輔助觸點(diǎn)鐵心銜鐵電源電機(jī)主觸點(diǎn)常閉常開彈簧第11頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五符號(hào)線圈KM

用于主電路流過的大電流(需加滅弧裝置)用于控制電路流過的小電流(無需加滅弧裝置)KM動(dòng)合(常開)輔助觸點(diǎn)動(dòng)斷(常閉)輔助觸點(diǎn)KM屬于同一器件的線圈和觸點(diǎn)用相同的文字表示動(dòng)合(常開)主觸點(diǎn)KM第12頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五接觸器技術(shù)指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點(diǎn)數(shù)目等。常用的交流接觸器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。直流接觸器是CZO系列。

如CJ10系列主觸點(diǎn)額定電流5、10、20、40、75、120A等數(shù)種；額定工作電壓通常是220V或380V。交流接觸器滅弧的方法：1、利用觸頭回路本身電動(dòng)力的簡單滅弧法2、多斷口滅弧法3、磁吹滅弧4、縱縫滅弧5、柵片滅弧直流接觸器滅弧的方法：磁吹滅弧和縱縫滅弧滅弧第13頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五

繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。主要區(qū)別在于：

接觸器的主觸點(diǎn)可以通過大電流；

繼電器的體積和觸點(diǎn)容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，且只能通過小電流。所以，繼電器一般用于控制電路中。繼電器是一種根據(jù)外界輸入信號(hào)來控制電路通斷的自動(dòng)切換電器。4、繼電器按它反映信號(hào)的種類可分為：電流、電壓、速度、壓力、熱繼電器等；按動(dòng)作時(shí)間分為：瞬時(shí)動(dòng)作和延時(shí)動(dòng)作的(后者常稱時(shí)間繼電器)；按作用原理分為：電磁式、感應(yīng)式、電動(dòng)式、電子式和機(jī)械式等。第14頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五1）電流繼電器電流繼電器：可用于欠載或過載保護(hù)。第15頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五

感受的是電流信號(hào)，電流繼電器的線圈和被保護(hù)的設(shè)備串聯(lián)。

欠電流繼電器：正常工作時(shí)，銜鐵是吸合的，當(dāng)電流降到某一數(shù)值時(shí)（一般為額定電流的20％一30%)，繼電器才釋放，輸出信號(hào)；欠電流保護(hù)。

過電流繼電器：正常工作時(shí)不動(dòng)作，當(dāng)電流超過某一整定值時(shí)繼電器吸合動(dòng)作；過電流保護(hù)。電流繼電器特點(diǎn)及應(yīng)用

第16頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五電壓繼電器：主要作為欠壓(失壓)保護(hù)或過壓保護(hù)。2）電壓繼電器第17頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五1）線圈感受的是電壓信號(hào)。使用時(shí)電壓繼電器的線圈與負(fù)載并聯(lián)2）過電壓繼電器在電路電壓為額定電壓的105％~120％時(shí)吸合動(dòng)作；過電壓保護(hù)。3）欠電壓繼電器正常時(shí)吸合，當(dāng)電路電壓減小到額定值的30%~50％時(shí)釋放；欠電壓保護(hù)。4）零電壓繼電器在電路電壓降到額定值的5％~25％時(shí)釋放；零電壓保護(hù)。電壓繼電器特點(diǎn)及應(yīng)用

第18頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五3)中間繼電器

中間繼電器觸頭容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，起擴(kuò)展觸點(diǎn)數(shù)量或觸點(diǎn)容量的作用。

通常用于傳遞信號(hào)和同時(shí)控制多個(gè)電路，也可直接用它來控制小容量電動(dòng)機(jī)或其他電氣執(zhí)行元件。(b)符號(hào)K線圈(a)外形中間繼電器外形與符號(hào)K動(dòng)合(常開)觸點(diǎn)動(dòng)斷(常閉)觸點(diǎn)K第19頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五第20頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五4)時(shí)間繼電器

從得到輸人信號(hào)（線圈的通電或斷電）開始，經(jīng)過一定的延遲后才輸出信號(hào)（觸點(diǎn)的閉合或斷開）的繼電器，稱為時(shí)間繼電器。適用于定時(shí)控制。按其動(dòng)作原理可分為空氣阻尼式時(shí)間繼電器，電磁式時(shí)間繼電器，電子式時(shí)間繼電器等。按觸點(diǎn)延時(shí)方式可分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型。第21頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五第22頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五+直流電磁式結(jié)構(gòu)圖阻尼銅套銜鐵工作原理：當(dāng)銜鐵未吸合時(shí)，磁路氣隙大，線圈電感小，通電后激磁電流很快建立，將銜鐵吸合，繼電器觸點(diǎn)立即改變狀態(tài)。而當(dāng)線圈斷電時(shí)，鐵心中的磁通將衰減，磁通的變化將在銅套中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，并產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻止磁通衰減，當(dāng)磁通下降到一定程度時(shí)，銜鐵才能釋放，觸頭改變狀態(tài)。(a)直流電磁式時(shí)間繼電器繼電器吸合時(shí)是瞬時(shí)動(dòng)作，釋放時(shí)是延時(shí)的，為失電延時(shí)繼電器。第23頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五得電延時(shí)的空氣式時(shí)間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖常開觸頭

延時(shí)閉合常閉觸頭

延時(shí)打開微動(dòng)開關(guān)2微動(dòng)開關(guān)1常開觸頭常閉觸頭線圈通電銜鐵向下吸合連桿動(dòng)作觸頭動(dòng)作工作原理調(diào)節(jié)螺絲進(jìn)氣孔托板線圈動(dòng)鐵心恢復(fù)彈簧擋塊釋放彈簧活塞桿橡皮膜排氣孔(b)空氣式時(shí)間繼電器第24頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五斷電延時(shí)的空氣式時(shí)間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖空氣式時(shí)間繼電器的延時(shí)范圍大(有0.4~60s和0.4~180s兩種)。結(jié)構(gòu)簡單，但準(zhǔn)確度較低。時(shí)間繼電器的型號(hào)有JS7-A和JJSK2等多種類型。第25頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五(b)電子式時(shí)間繼電器時(shí)間設(shè)置靈活、精度高。第26頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五用于電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)。5)熱繼電器第27頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五~

發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長時(shí)間過載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，杠桿被彈簧拉回，常閉觸點(diǎn)斷開。發(fā)熱元件杠桿熱繼電器工作原理工作原理結(jié)構(gòu)原理圖雙金屬片常閉觸頭第28頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五5、按鈕(手動(dòng)切換電器)按鈕常用于接通和斷開控制電路。第29頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五復(fù)位彈簧支柱連桿常閉靜觸頭橋式靜觸頭常開靜觸頭外殼4SBSBSB結(jié)構(gòu)符號(hào)名稱動(dòng)斷按鈕(常閉按鈕)動(dòng)合按鈕(常開按鈕)復(fù)合按鈕1234123按鈕帽第30頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五用于自動(dòng)往復(fù)控制或限位保護(hù)等。(b)示意圖結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動(dòng)作要由機(jī)械撞擊完成。未撞擊撞擊(a)外形圖ST動(dòng)合觸點(diǎn)動(dòng)斷觸點(diǎn)ST(c)符號(hào)行程開關(guān)的外形及符號(hào)6、行程開關(guān)(限位開關(guān))第31頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五第32頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五7、接近開關(guān)第33頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五8、光電開關(guān)第34頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五9、自動(dòng)空氣斷路器(自動(dòng)開關(guān))可實(shí)現(xiàn)短路、過載、失壓保護(hù)。第35頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五第36頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五符號(hào)FU熔斷器額定電流IF的選擇(1)電燈、電爐等電阻性負(fù)載IF>IL(3)頻繁起動(dòng)的電機(jī)(2)單臺(tái)電機(jī)用于低壓線路中的短路保護(hù)。

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。

10、熔斷器第37頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五第38頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五11、電磁鐵、電磁離合器、電磁夾具第39頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五第40頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五第41頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五6.2繼電器－接觸器控制的

常用基本線路一、電器自動(dòng)控制原理圖的繪制原則：1.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(被控制負(fù)載所在電路)

和控制電路(控制主電路狀態(tài))組成。3.

屬同一電器元件的不同部分(如接觸器的線圈和

觸點(diǎn))按其功能和所接電路的不同分別畫在不同

的電路中，但必須標(biāo)注相同的文字符號(hào)。第42頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五4.所有電器的圖形符號(hào)均按無電壓、無外力作用下

的正常狀態(tài)畫出，即按通電前的狀態(tài)繪制。5.

與電路無關(guān)的部件(如鐵心、支架、彈簧等)在控

制電路中不畫出。分析和設(shè)計(jì)控制電路時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：使控制電路簡單，電器元件少，而且工作又要準(zhǔn)

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

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

串聯(lián)。第43頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五二、常用基本線路1、啟動(dòng)控制線路及保護(hù)直接啟動(dòng)熔斷器FU交流接觸器KM組合開關(guān)Q按扭SBSB1SB235熱繼電器FRM3～421(a)結(jié)構(gòu)圖交流異步電動(dòng)機(jī)第44頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五接觸器主觸點(diǎn)主電路控制電路(1)電路SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..保險(xiǎn)絲熱繼電器發(fā)熱元件開關(guān)啟動(dòng)按鈕停止按鈕接觸器線圈接觸器輔助觸點(diǎn)熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)(b)原理圖第45頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五KMFRKM..KMSB1SB2..控制電路合上開關(guān)Q啟動(dòng)(2)控制原理KM輔助觸點(diǎn)閉合自鎖。按下起動(dòng)按鈕SB2,KM線圈通電，KM主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。通電轉(zhuǎn)動(dòng)KM主電路FR3~MFUQQ

利用自身輔助觸點(diǎn)，維持線圈通電的作用稱自鎖自鎖松開起動(dòng)按鈕SB2第46頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五停車

按下停止按鈕SB1,

KM線圈斷電KM主觸點(diǎn)斷開,電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。KM輔助觸點(diǎn)斷開，取消自鎖。FRKM..KMSB1SB2..控制電路通電主電路FRFUQ3~MQ轉(zhuǎn)動(dòng)KM自鎖第47頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五轉(zhuǎn)動(dòng)停車

按下停止按鈕SB1,

KM線圈斷電KM主觸點(diǎn)斷開,電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。KM輔助觸點(diǎn)斷開，取消自鎖。

停轉(zhuǎn)FRKM..KMSB1SB2..控制電路通電主電路FRFUQ3~MQ斷電KM去掉KM輔助觸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。第48頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五控制電路直接啟動(dòng)SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..熱繼電器過載保護(hù)保險(xiǎn)絲短路保護(hù)接觸器零壓、欠壓保護(hù)熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)主電路控制電路電動(dòng)機(jī)的保護(hù)第49頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五電動(dòng)機(jī)的保護(hù)

短路保護(hù)是因短路電流會(huì)引起電器設(shè)備絕緣損壞產(chǎn)生強(qiáng)大的電動(dòng)力，使電動(dòng)機(jī)和電器設(shè)備產(chǎn)生機(jī)械性損壞，故要求迅速、可靠切斷電源。通常采用熔斷器FU和過流繼電器等。

欠壓是指電動(dòng)機(jī)工作時(shí)電壓過低，引起電流增加甚至使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，失壓(零壓)是指電源電壓消失而使電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，在電源電壓恢復(fù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)可能自動(dòng)重新起動(dòng)(亦稱自起動(dòng))，易造成人身或設(shè)備故障。常用的失壓和欠壓保護(hù)有：對(duì)接觸器實(shí)行自鎖；用低電壓繼電器組成失壓、欠壓保護(hù)。

過載保護(hù)是為防止三相電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中電流超過額定值而設(shè)置的保護(hù)。常采用熱繼電器FR保護(hù)，也可采用自動(dòng)開關(guān)和電流繼電器保護(hù)。第50頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五2、正反轉(zhuǎn)的控制線路

將電動(dòng)機(jī)接到電源的任意兩根線對(duì)調(diào)一下，即可使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。

需要用兩個(gè)接觸器來實(shí)現(xiàn)這一要求。

當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；

當(dāng)反轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，將電動(dòng)機(jī)接到電源的任意兩根聯(lián)線對(duì)調(diào)一下，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。第51頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五SBF和SBR決不允許同時(shí)按下，否則造成電源兩相短路。正反轉(zhuǎn)的控制線路3~MFRFU正轉(zhuǎn)觸點(diǎn)KMRKMFKMF.KMRFRQKMFSB..SBFKMF正轉(zhuǎn)接觸器正轉(zhuǎn)按鈕

正反轉(zhuǎn)控制電路必須保證正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器不能同時(shí)動(dòng)作。反轉(zhuǎn)接觸器SBRKMRKMR..........反轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)第52頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五按下SBFSBKMF

在同一時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)接觸器只允許一個(gè)通電工作的控制作用，稱為“聯(lián)鎖”?！奥?lián)鎖”觸點(diǎn)利用接觸器的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱電氣聯(lián)鎖。

缺點(diǎn)：

改變轉(zhuǎn)向時(shí)必須先按停止按鈕。解決措施：在控制電路中加入機(jī)械聯(lián)鎖。KMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.....通電斷開斷電電機(jī)正轉(zhuǎn)閉合第53頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五利用復(fù)合按鈕的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱機(jī)械聯(lián)鎖。鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路機(jī)械聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR復(fù)合按鈕4123第54頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五3、點(diǎn)動(dòng)的控制線路

按下啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，松開啟動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。簡單的點(diǎn)動(dòng)控制線路簡單的點(diǎn)動(dòng)和長期運(yùn)行控制線路第55頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3的作用：(1)使接觸器線圈KM通電；(2)使線圈KM不能自鎖。既能長期工作又能點(diǎn)動(dòng)的控制電路KMSB2FRKMSB1~SB3復(fù)合按鈕第56頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五實(shí)用線路既能長期工作又能點(diǎn)動(dòng)的控制電路第57頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五4、多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的聯(lián)鎖控制線路(a)工作互鎖，可同時(shí)停車兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的互鎖第58頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五(b)工作互鎖，可單獨(dú)停車第59頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五(c)工作、停車都有互鎖第60頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五(d)兩電動(dòng)機(jī)不能同時(shí)工作的互鎖第61頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五集中控制與分散控制

線路的特點(diǎn)是各拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的操作獨(dú)立性更好，操作也簡單、許多生產(chǎn)自動(dòng)線上都采用這樣的控制線路。1SB和2SB裝在集中控制臺(tái)上。而3SB、4SB和5SB、6SB分別裝在每一臺(tái)機(jī)床的控制臺(tái)上。第62頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五5、多點(diǎn)控制線路第63頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五6、順序控制線路第64頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五7、多速異步電動(dòng)機(jī)的基本控制線路

第65頁，共72頁，2023年，2月20日，星期五三、常用的自動(dòng)控制方法（1）按預(yù)定位置的自行停車與終端保護(hù)控制1、行程控制行程控制：控制某些機(jī)械的行程，當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件到達(dá)一定行程位置時(shí)利用行程開關(guān)進(jìn)行控制。