四、继电器—接触器控制

1、四、继电器与接触器控制技术,电气控制系统：,用电器元件组装起来进行控制的系统。,电器：,是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动的接通或断开电路，实现断续或连续的改变电路的参数，以达到对电路或非电对象的控制、切换、保护、检测、变换和调节作用的控制设备，又称控制电器。,一种能控制电的工具。,自动控制：用自动电器来实现电力拖动的控制。,*控制,手动控制：操作者以简单的手控电器来实 现电力拖动控制。,用电动机带动一切生产机械的过程电力拖动。,一、常用控制电器与执行电器,(2)自动电器： 这类电器有电磁铁等动力机构，按照 指令、信号或参数变化而自动动作， 使工作电路接通和切断，,低压电器的分类,1.电器按动作性质,(1)非自动电器：这类电器没有动力机构，依靠人力或 其他外力来接通或切断电路，,如刀开关、转换开关、行程开关等。,如接触器、继电器、自动开关等。,2.电器按其用途又可分,大多数电器既可作控制电器，亦可作保护电器，它们之间没有明显的界线。如电流继电器和行程开关。,(1)控制电器：用来控制电动机的启动、反转、调速、制动等动作，如磁力启动器、接触器、继电器等。,(2)保护电器：用来保护电动

2、机，使其安全运行，以及保护生产机械使其不受损坏，如熔断器、电流继电器、热继电器等。,(3)执行电器：用来操纵、带动生产机械和支撑与保持机械装置在固定位置上的一种执行元件，如电磁铁、电磁离合器等。,低压 电器,配电 电器,控制 电器,开关 熔断器 断路器,接触器 继电器 起动器 主令电器,时间继电器 热继电器 速度继电器 电流继电器 中间继电器,3.按控制对象,二、非自动控制电器,考虑到电机较大的起动电流，刀 闸的额定电流值应如下选择： （35)倍异步电机额定电流,1.刀闸开关,极数,单极 双极 三极,切换功能,单投 双投,结构最简单，应用最广泛的手控电器。用于低压电路不频繁动作。,2.转换开关,图形符号： 主电路中同刀开关， 控制电路同万能转 换开关,小电流的情况下用来作为线路的接通、断开和换接控制，又称组合开关。,转换开关的结构紧凑，操作时用手拧转，操作方便、省力。在机床电气设备中，主要作为电源引入开关；或直接用于控制非频繁起动和停止的小容量异步电动机。,文字符号： QB,三、 自动控制电器,1.接触器,优点：适用于频繁操作，并具有低压释放的保护性能、工作可靠、寿命长和体积小等。,接

3、触器是在外界输人信号下能够自动地接通或断开带有负载的主电路(如电动机)的自动控制电器。,根据主触头所接回路的电流种类：交流接触器 直流接触器,动作过程,线圈通电,衔铁被吸合,触头闭合,电机接通 电源,1)接触器结构, 220,2)接触器有关符号：,接触器线圈,常开,常闭,文字符号：KM,简单的接触器控制,A,B,C,M 3,刀闸起隔离作用,自保持,停止 按钮,起动 按钮,特点：小电流控 制大电流。,自保持,KM,SB2,C,A,B,C,KM,FU,QS,B,SB1,2.继电器,继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，触发器 的主触点可以通过大电流，而继电器的触点只能通过小电流。 所以，继电器只能用于控制电路中。,继电器实质上是一种传递信号的电器,它可根据输人的信号达到不同的控制目的。,继电器 接触器,相同点：触点用来控制电路的通断 区别： 控制场合 输入信号不同 功能不同 应正确选用继电器或接触器,(1) 控制场合不同,接触器： 用来控制大电流的电路 负载主电路 大容量控制电路,继电器： 用于控制电路中 （小电流控制） 不能直接带负载 不设灭弧装置,(2) 输入信号不同,继电器：

4、*对各种物理量作出反应 *作为保护电器 接触器： *在一定的电压信号下动作,(3)功能不同,继电器： 用于反映控制信号 进行信号的传递 转换 放大 控制触点数量较多,接触器： 大电流的开关电器,特点：触头多、触点承受的电流较大(额定电流 5A10A)、 动作灵敏(动作时间小于0.05s)等。,第一，用作中间传递信号；,1）中间继电器,中间继电器本质上是电压继电器。,用途:,第二，用作同时控制多条线路。,符号：,线圈,K,触点,欠(零)电压继电器：当控制线路电压过低，使控制系统不能正常工作,此时利用欠电压继电器电压过低时动作，使控制系统或电动机脱离不正常的工作状态，这种保护称欠压保护。,2）电压继电器,电压继电器是根据电压信号动作的,电压继电器也可分为过电压继电器和欠(零)电压继电器两种:,过电压继电器：当控制线路出现超过允许的正常电压时，继电器动作而控制切换电器(接触器)，使电动机等停止工作，以保护电气设备不致因过高的电压而损坏。,U,KV,如在直流电动机的电路中，当励磁电流过小时，电流继电器的触头便打开，从而控制接触器以切除电动机的电源，防止电动机因转速过高或电枢电流过大而损坏，具有

5、这种性质的继电器叫欠电流继电器。,3）电流继电器,电流继电器是根据电流信号而动作的。,为了防止电动机短路或过大的电枢电流(如严重过载)而损坏电动机，就要采用过电流继电器。,I,I,KA,熔断器和过电流继电器只能保护电动机不超过允许最大电流，不能反映电动机的发热状况，而电动机短时过载是允许的，但长期过载时电动机就要发热，因此，必须采用热继电器进行保护。,4）热继电器,热继电器是根据控制对象的温度变化来控制电流流通的继电器，是利用电流的热效应而动作的电器。,它主要用来保护电动机的过载.,反映温度信号，设有感应部分发热元件与双金属片; 控制电流流通，设有执行部分触点。,发热元件,功能：过载保护,热继电器,结构：,I,常闭触头,工作原理：,发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。,热继电器的符号,发热元件,串联在主电路中,串联在控制电路中,常闭触头,FR,热继电器有热惯性，大电流出现时它不能立即动作，不能用作短路保护。,四 主令电器,主令电器主要用来切换控制线路。,按钮是一种专门发号施令的电器，用以接通或断开

6、控制回路中的电流。,按钮开关,万能转换开关,主令控制器,1.按钮,控制按钮,常开(动合)按钮,电路符号,常闭(动断)按钮,电路符号,复合按钮,电路符号,SB,SB,SB,2.主令控制器与万能转换开关,主令控制器与万能转换开关广泛应用在控制线路中，以满足需要多联锁的电力拖动系统的要求。,主令控制器SL 万能转换开关SA,文字符号,万能转换开关图形符号和主令控制器类似,图形符号,万能转换开关的图形文字符号为SA。在图形符号中，触点下方虚线上的“ ”表示当操作手柄处于该位置时，该对触点闭和；如果虚线上没有“ ”，则表示当操作手柄处于该位置时该对触点处于断开状态。为了更清楚的表示万能转换开关的触点分合状态与操作手柄的位置关系，在机电控制系统中经常把万能转换开关的图形符号和触头合断表结合使用。在触点分合表中，用“”来表示手柄处于该位置时触点处于闭合,经济钮,双位钮,钥匙复位紧急停止钮,紧急停止钮,带灯蘑茹钮,带灯方钮,带灯圆钮,方柄旋钮,圆柄旋钮,万能转换开关,C型圆钮,五、执行电器,1.电磁铁,把电磁能转换为机械能的电器。 这里介绍的电磁铁是指将电流信号转换成机械位移的执行电器。,2.电磁离合

7、器电磁连轴器,传递扭矩,3.电磁夹具,电磁工作台，常用于磨床。,六、继电器与接触器的常用基本线路,1、 继电器与接触器自动控制线路的构成,绘制原理图的一般原则：,1 主回路在左，控制回路在右。,3 统一电器元件可分开画，但必须用同一文字符号表明。,4元件都应该在非上电或不工作状态下。,5电器线圈或电阻尽量放在各行的一边。,6对循环运动机构，绘出工作循环图。,绘制原理图的一般原则：, 电机起动、停车（点动、连续运行、多地点 控制、顺序控制等） 电机正反转控制,基本控制环节,2.启动控制线路及保护装置,1）启动控制线路,a、电动机连续运行,2）保护装置,电动机保护 的类型：,失压保护：采用继电器、接触器控制,短路保护：熔断器 、过电流继电器、 自动空气断路器,过载保护：热继电器,直流电机零励磁保护：欠电流继电器,a 短路保护,选择熔体额定电流 （ ）时，必须 躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。,方法1：加熔断器。,异步电动机的起动电流 （ Ist）约为额定电流（IN）的 （57）倍。,熔断器,作用：用于短路保护。,安秒特性,作用：可实现短路、过载、失压保护。,3.自动空气断路器（自

8、动开关）,结构：,工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电 源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。,11.欠电压脱扣器 12 、13.双金属片及其加热元件 过载脱扣器,自动空气断路器原理图,1、9.弹簧 2.触点 3.锁扣 4.搭钩 5.轴,6.过电流脱扣器,7.杠杆 8、10.衔铁,(1)组合型接线端子；(2)用于过载保护的热双金属片； (3)用于短路保护的电磁脱扣器； (4)机械锁定和手柄装置； (5)触头系统； (6)快速灭弧系统； (7)外壳和卡轨部件。,QF,b 过载保护,电机工作时，若因负载过重而使电流增大，但又比短路电流小。此时熔断器起不了保护作用，应加热继电器，进行过载保护。,方法：加热继电器。,c 失压保护,方法：采用接触器控制。,2 电机的正反转控制,KMF,KMF,SB1,SBF,FR,正转,电机的正反转控制 加互锁,互锁作用：正转时，SBR不起作用；反转 时，SBF不起作用。从而避免两触发器 同时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,KMF,SB1,KMF,SBF,FR,KMR,KMR,KMR,KMF,SBR,电机的正反转控制双重互锁,KMR,M 3,A,B,C,KMF,FU,QS,FR,1,2,3,4,6,7,8,5,0,FU2,FU2,KM2,KM1,FR,SB1,SB2,SB2,安装要求,1)异步机的直接起动,A,B,C,KM,FU,QS,B,C,KM,SB,3、点动控制,动作过程,控制电路,主电路,QS,FR,方法一：用复合按钮。,2)点动+连续运行,KM,SB1,KM,SB2,FR,SB3,主电路,控制电路,SB,K,SB1,K,SB2,FR,KM,K,方法二：加中间继电器（KA）。,FR,2)点动+连续运行,以下控制电路能否实现即能点动、 又能连续运行,思考,不能点动！,KM,SB1,KM,SB2,FR,SB,4.多台电动机的连锁控制线路,1)两台电动机的互锁,a)工作互锁，同时停

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