第6章 繼電器接觸器控制

第6章繼電器與接觸器控制§6.1低壓電器簡介§6.2基本控制環(huán)節(jié)6.1低壓電器簡介

6.1.1簡介

按我國現(xiàn)行標準規(guī)定，低壓電器通常是指工作在交流1200Ｖ和直流1500Ｖ以下，用來切換、控制、調(diào)節(jié)和保護用電設備的電器。

常用低壓電器的分類

1、按用途分類

1）控制電器2）保護電器

2、按動作方式分類

1）手動電器2）自動電器

3、按工作原理分類

1）電磁式電器2）非電量控制電器

保護電器控制電器熱繼電器熔斷器……接觸器繼電器起動器開關……時間繼電器熱繼電器……

低壓電器一般都有兩個基本部分，即感受部分和執(zhí)行部分。感受部分接收外界輸入的信號，并通過轉(zhuǎn)換、放大與判斷做出有規(guī)律的反應，使執(zhí)行部分動作，輸出相應的指令，實現(xiàn)控制的目的。自控電器中，感受部分大多由電磁機構(gòu)組成；手控電器中，感受部分通常為電器的操作手柄。執(zhí)行部分根據(jù)指令，執(zhí)行接通、切斷電路等任務，包括觸點系統(tǒng)及滅弧系統(tǒng)。

1.電磁機構(gòu)

電磁機構(gòu)的主要作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換成機械能量，帶動觸點動作，從而接通或分斷電路。電磁機構(gòu)由吸引線圈、鐵芯和銜鐵三個基本部分組成。電磁機構(gòu)的形式很多，其工作原理基本一致，下圖為單E形電磁機構(gòu)示意圖。當線圈通入電流之后，鐵芯和銜鐵的端面上出現(xiàn)了不同極性的磁極，彼此相吸，使銜鐵向鐵芯運動，由連動機構(gòu)帶動觸點動作。2.觸點系統(tǒng)觸點系統(tǒng)是電器的執(zhí)行部分，起接通和分斷電路的作用。觸點又稱為觸頭，觸點按其原始狀態(tài)可分為常開觸點和常閉觸點。所謂“常開”、“常閉”觸點，是以電器在非激勵狀態(tài)下，即原始狀態(tài)時，觸點所處的狀態(tài)來命名的。原始狀態(tài)時斷開，受外力后閉合的觸點叫常開觸點。原始狀態(tài)閉合，受外力后斷開的觸點叫常閉觸點。常閉觸點又稱為動斷觸點，常開觸點又稱為動合觸點。此外還應注意到，電器在外力作用下動作時，動斷觸點先斷開，動合觸點后閉合。外力消失后，動合觸點先分斷，動斷觸點后復位。

觸點還可分為主觸點和輔助觸點。主觸點用于接通或斷開主電路，允許通過較大的電流；輔助觸點用于接通或斷開控制電路，只能通過較小的電流。

常開觸點閉合示意圖

按鈕是一種最簡單的手動電器。它的作用通常為發(fā)出操作信號、接通和斷開電流較小的控制電路，以控制電流較大的電動機運行。6.1.2常用低壓電器

1.按鈕復合按鈕結(jié)構(gòu)圖幾種按鈕的外形圖

控制按鈕文字符號為SB，其常開按鈕、常閉按鈕與復合按鈕的圖形符號如圖所示

常開（動合）按鈕常閉（動斷）按鈕復合按鈕復合按鈕電路符號SB常開(動合)按鈕電路符號SB常閉(動斷)按鈕電路符號SB2.刀開關刀開關是手動操作電器中結(jié)構(gòu)最簡單的一種，一般用于不頻繁地接通、分斷容量不是很大的低壓供電電路或直接啟動小容量的三相異步電動機，也可以作為電源隔離開關。單極刀開關雙極刀開關三級刀開關3.熔斷器熔斷器俗稱保險絲，是一種最常用、簡單有效的嚴重過載和短路保護電器。使用時，熔斷器串聯(lián)在被保護電路的首端，當電路工作正常時，熔體溫度低于熔化溫度，熔體不熔斷。當電路發(fā)生短路或過流等故障時，電流大于熔體允許的正常發(fā)熱電流，當溫度超過其熔點時，熔體（熔絲或熔片）會自動熔斷，從而自動切斷電路，起到保護電路及電氣設備的目的。

幾種常見的熔斷器的外形圖

熔斷器圖形符號

4.熱繼電器

繼電器是根據(jù)某一種輸入量來切換執(zhí)行機構(gòu)的電器，起著傳遞信號的作用。繼電器廣泛應用于電動機的控制與保護電路中。熱繼電器的外觀圖

b）圖6-13熱繼電器圖形符號a）發(fā)熱元件b）常閉觸點發(fā)熱元件功能：過載保護熱繼電器結(jié)構(gòu)：I常閉觸頭雙金屬片工作原理：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，使其向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開?？郯鍩崂^電器的符號發(fā)熱元件串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在控制電路中常閉觸頭FRFR5.交流接觸器接觸器是一種用于頻繁地接通或斷開交、直流主電路、大容量控制電路等大電流電路的自動切換電器。在功能上接觸器除能自動切換外，還具有手動開關所缺乏的遠距離操作功能和失壓及欠壓保護功能。交流接觸器工作原理示意圖根據(jù)用途不同，接觸器的觸點分主觸點和輔助觸點兩種，主觸點用于接通、斷開電流較大的負荷電路即主電路。輔助觸點常接于電機的控制電路。交流接觸器的主觸點多為常開觸點，輔助觸點則有常開觸點及常閉觸點兩種。如CJ10-20型交流接觸器有三個主觸點，四個輔助觸點（兩個常開觸點、兩個常閉觸點）

線圈主觸點常開輔助觸點常閉輔助觸點線圈鐵芯銜鐵主觸頭彈簧輔助觸頭M3~電機接觸器動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機接通電源~380~~M3~接觸器動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機接通電源

~220~380~~簡單的接觸器控制ABCM3~刀閘起隔離作用自保持停止按鈕起動按鈕特點：小電流控制大電流。6.中間繼電器中間繼電器是用來傳輸和轉(zhuǎn)換信號的一種低壓繼電器，主要作用是解決觸點容量及數(shù)量的問題，以實現(xiàn)一點控多點、小功率控大功率的功能。

a）

b）

c）中間繼電器圖形符號a）線圈b）常開觸點c）常閉輔助觸點7.行程開關行程開關也稱位置開關、限位開關，是一種根據(jù)運動部件的行程位置而切換電路的電器，可以用來限制機械運動行程。它可將機械位移信號轉(zhuǎn)換成電信號，常用來做過程控制、改變運動方向、定位、限位及安全保護之用，廣泛應用于各類機床、啟動機械等設備上。

a）b）c）行程開關圖形符號a）常開觸點b）常閉觸點c)復合觸點8.時間繼電器時間繼電器也稱為延時繼電器，它是在電氣控制系統(tǒng)中起著時間控制作用的繼電器，當它的感測部分接收輸入信號以后，需經(jīng)過一定時間的延時，它的執(zhí)行部分才會動作，并輸出信號以操縱控制電路。

通電延時型時間繼電器圖形符號

斷電延時型時間繼電器圖形符號c）動斷觸點（通電延時斷開）

a）線圈b）動合觸點（通電延時閉合）c）動斷觸點（斷電延時閉合）

a）線圈b）動合觸點（斷電延時斷開）

電機起動、停車（點動、連續(xù)運行、多地點控制、順序控制等）

電機正反轉(zhuǎn)控制

行程控制

時間控制

速度控制

……6.2基本控制環(huán)節(jié)6.2.1異步機的直接起動M3~ABCKMFUQSB'C'KMSB一、點動控制動作過程觸頭（KM）打開按鈕松開線圈（KM）斷電電機停轉(zhuǎn)。觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB）

線圈（KM）通電電機轉(zhuǎn)動；控制電路主電路二、電動機連續(xù)運行自保持KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1起動按鈕停車按鈕KM注意：接觸器線圈電壓380V時，采用此種接線方式。KMSB1KMSB2FRM3~ABCKMFUQSFR電流成回路，只要接兩相就可以了。三、異步機的直接起動+過載保護發(fā)熱元件熱繼電器觸頭例如：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)。四、多地點控制KMSB1甲SB2甲KMSB3乙SB4乙乙地甲地QSFRM3~ABCKMFU方法一：用復合按鈕。五、點動+連續(xù)運行SB3：點動SB2：連續(xù)運行控制關系該電路缺點：動作不夠可靠。KMSB1KMSB2FRSB3主電路控制電路SBKASB1KASB2FRKMKAM3~ABCKMFU方法二：加中間繼電器（KA）。控制關系SB：點動SB2：連續(xù)運行FR以下控制電路能否實現(xiàn)即能點動、又能連續(xù)運行

思考不能點動！KMSB1KMSB2FRSB6.2.2電機的正反轉(zhuǎn)控制KMFKMFSB1SBFFRKMRKMRKMRSBRM3~ABCKMFFUQSFR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)。SBF和SBR不能同時按下，否則會造成短路！操作過程：SBF正轉(zhuǎn)SBR反轉(zhuǎn)停車SB1正轉(zhuǎn)電機的正反轉(zhuǎn)控制—加互鎖互鎖作用：正轉(zhuǎn)時，SBR不起作用；反轉(zhuǎn)時，SBF不起作用。從而避免兩觸發(fā)器同時工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRM3~ABCKMFFUQSFRKMRSBR互鎖KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR電機的正反轉(zhuǎn)控制—雙重互鎖KMRM3~ABCKMFFUQSFR電器互鎖機械互鎖雙保險機械互鎖（復合按鈕）電器互鎖（互鎖觸頭）6.2.3行程控制行程控制實質(zhì)為電機的正反轉(zhuǎn)控制，只是在行程的終端要加限位開關。正程逆程BAKMRM3~ABCKMFFUQSFR行程控制電路（1）正程限位開關STASTB逆程至右極端位置撞開STA

動作過程SB2

正向運行電機停車（反向運行同樣分析）

控制回路KMFFRKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF限位開關行程控制(2)--自動往復運動正程逆程電機工作要求：1.能正向運行也能反向運行

2.到位后能自動返回電機STaSTb自動往復運動控制電路限位開關采用復合式開關。正向運行停車的同時，自動起動反向運行；反之亦然。關鍵措施KMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTbKMFUQSFR電機繞組A'xB'yC'zKM-YA'B'C'XYZY

ZB'YXC'A'KM-

主電路定時控制例一：

電機的Y－

起動KM-Y閉合，電機接成Y形；KM-

閉合，電機接成

形。KMFUQSFR電機A'xB'yC'zKM-YKM-

主電路接通電源延時KT

KM-

KM-Y

Y

轉(zhuǎn)換完成SB2

KM

KT

KM-Y

KM-

KM-

KTKTKM-YKM-YKM-

KM-

KTKM-

KMSB1SB2KMY－

起動控制電路FR＃1電機M1控制要求：

1.M1起動后，M2才能起動

2.M2可單獨停＃2電機M2定時控制例二：順序控制順序控制電路（1）：兩電機只保證起動的先后順序，沒有延時要求。

FUKM2FR2ABCFUM3~ABCKM1FR1M3~主電路控制電路KM1KM2SB3SB4FR2KM2KM1SB1SB2FR1KM1順序控制電路(2)