第10章 继电接触器控制系统.ppt

第第1010章章 继电接触器控制系统继电接触器控制系统10.1 常用控制电器常用控制电器10.2 鼠笼式电动机直接起动控制电路鼠笼式电动机直接起动控制电路10.3 鼠笼式电动机正反转控制电路鼠笼式电动机正反转控制电路10.4 行程控制行程控制10.5 时间控制时间控制10.6 综合控制电路举例综合控制电路举例返回返回1.了解常用低压电器的结构、功能和用途了解常用低压电器的结构、功能和用途2. 掌握自锁、联锁的作用和方法掌握自锁、联锁的作用和方法3. 掌握过载、短路和失压保护的作用和方法掌握过载、短路和失压保护的作用和方法4. 掌握基本控制环节的组成、作用和工作过掌握基本控制环节的组成、作用和工作过 程能读懂简单的控制电路原理图、能设程能读懂简单的控制电路原理图、能设 计简单的控制电路计简单的控制电路本章要求：本章要求： 利用继电器、接触器实现对电动机等生产设备利用继电器、接触器实现对电动机等生产设备的控制和保护的控制系统，称为的控制和保护的控制系统，称为继电接触器控制系继电接触器控制系统 本章主要介绍几种常用的低压电器，基本的本章主要介绍几种常用的低压电器，基本的控控制环节制环节和和保护环节保护环节的典型线路。

的典型线路 实现继电接触控制的电气设备，统称为控制电实现继电接触控制的电气设备，统称为控制电器，如刀闸、按钮、继电器、接触器等器，如刀闸、按钮、继电器、接触器等控制电器控制电器手动电器手动电器自动电器自动电器刀闸开关刀闸开关组合开关组合开关按钮按钮……接触器接触器继电器继电器行程开关行程开关…… 10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器一、一、 刀闸开关刀闸开关控制对象：控制对象：380V，， 5.5kW 以下小电机以下小电机 考虑到电机较大的起动电流，刀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：闸的额定电流值应如下选择：（（3~5)*异步电机额定电流异步电机额定电流电路符号电路符号Q电源引入开关电源引入开关二、二、 按钮按钮(手动切换电器手动切换电器)(b) 结构结构按钮常用于接通和断开控制电路按钮常用于接通和断开控制电路按钮的外形图和结构如图所示按钮的外形图和结构如图所示a) 外形图外形图常闭触点常闭触点常开触点常开触点常开触点常开触点二、二、 按钮按钮常开常开(动合动合)按钮按钮电路符号电路符号SB复合按钮：复合按钮： 常开按钮和常开按钮和 常闭按钮做在一起。

常闭按钮做在一起常闭常闭(动断动断)按钮按钮电路符号电路符号SB接通或断开控制电路接通或断开控制电路电路符号电路符号SB复位弹簧复位弹簧支柱连杆支柱连杆常闭静触点常闭静触点桥式动触点桥式动触点常开静触点常开静触点外壳外壳4SBSBSB结结构构符符号号名名称称常闭按钮常闭按钮( (停止按钮停止按钮) )常开按钮常开按钮( (起动按钮起动按钮) )复合按钮复合按钮1234123按钮帽按钮帽三、交流接触器三、交流接触器用来接通或断开电动机或其他设备的用来接通或断开电动机或其他设备的主电路主电路构成构成:电磁铁和触点，触点又可分为电磁铁和触点，触点又可分为主触点主触点和和辅助触点辅助触点a) (a) 外形外形外形外形(b) (b) 结构结构结构结构~~~线圈线圈铁芯铁芯衔铁衔铁主触点主触点弹簧弹簧辅助辅助触点触点M3~电机电机动作过程动作过程线圈通电线圈通电衔铁被吸合衔铁被吸合触头闭合触头闭合电机接通电机接通电源电源1.交流接触器线圈交流接触器线圈2.接触器接触器主主触点触点 －－用于－－用于主电路主电路流过的电流大，需加灭弧装置流过的电流大，需加灭弧装置3.接触器接触器辅助辅助触点触点 －－用于－－用于控制电路控制电路流过的电流小，无需加灭弧装置流过的电流小，无需加灭弧装置接触器的符号接触器的符号KMKM常开常开常闭常闭KMKMKMKMKMKM四、继电器四、继电器主要区别：主要区别：接触器接触器 的主触点可以通过的主触点可以通过大电流大电流；； 继电器的继电器的 触点只能通过触点只能通过小电流小电流。

继电器只能用来继电器只能用来传递信号或用于控制电路中传递信号或用于控制电路中中间继电器中间继电器电压继电器电压继电器电流继电器电流继电器 时间继电器（具有延时功能）时间继电器（具有延时功能）热继电器（做过载保护）热继电器（做过载保护）…...继电器类型：继电器类型： 继电器和接触器的工作原理一样继电器和接触器的工作原理一样 中间继电器中间继电器 触点容量小，触点数目多，用于控制线路触点容量小，触点数目多，用于控制线路触点容量小，触点数目多，用于控制线路触点容量小，触点数目多，用于控制线路 通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件符号：符号：符号：符号：KAKA线圈线圈线圈线圈常开触点常开触点常开触点常开触点常闭触点常闭触点常闭触点常闭触点KAKAKAKA用于电动机的过载保护用于电动机的过载保护用于电动机的过载保护用于电动机的过载保护热继电器外形与结构热继电器外形与结构热继电器外形与结构热继电器外形与结构(a) (a) 外形外形外形外形(b) (b) 结构结构结构结构五、五、 热继电器热继电器发热元件发热元件功能功能：过载保护：过载保护1.结构：结构：I I常闭触头常闭触头双金双金属片属片2.工作原理：工作原理： 发热元件接入电机发热元件接入电机主电路主电路，若长时间过载，双金，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，向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触点断开常闭触点断开扣板扣板五、五、 热继电器热继电器3.热继电器的符号热继电器的符号发热元件发热元件串联在主电路中串联在主电路中串联在控制电路中串联在控制电路中常闭触点常闭触点FRFR                                                                          符号：符号：FU用于用于用于用于短路短路短路短路保护常用的熔断器有：常用的熔断器有： 插入式熔断器；插入式熔断器； 螺旋式熔断器；螺旋式熔断器； 管式熔断器；管式熔断器；六、熔断器六、熔断器六、熔断器六、熔断器熔体额定电流熔体额定电流 的选择：的选择：3. 频繁起动频繁起动 的电机的电机异步电机的起动电流异步电机的起动电流 Ist=(5~7) 额定电流额定电流2. 一般电机一般电机（稍大）（稍大）1. 无冲击电流的场合无冲击电流的场合（如电灯、电炉）（如电灯、电炉）可实现短路、过载、失压保护。

可实现短路、过载、失压保护可实现短路、过载、失压保护可实现短路、过载、失压保护锁钩锁钩主触点主触点 过流过流 脱扣器脱扣器 欠压欠压 脱扣器脱扣器释放衔铁释放衔铁连杆装置连杆装置释放弹簧释放弹簧七、自动空气断路器（自动开关）七、自动空气断路器（自动开关）工作原理工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电：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，断开电源源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源一、异步机的直接起动（一、异步机的直接起动（1 1））M3~ABCKMFUQB'C'KMSB动作过程动作过程主触主触点（点（KM）断开）断开按钮松开按钮松开线圈（线圈（KM））断电断电 电机停转电机停转主触点（主触点（KM））闭合闭合按下按钮按下按钮（（SB）） 线圈（线圈（KM））通电通电电机转动；电机转动；控控制制电电路路主主电电路路10.2 10.2 笼型电动机直接起动的控制线路笼型电动机直接起动的控制线路二、异步机的直接起动（二、异步机的直接起动（2 2））KM自锁自锁自锁的作用自锁的作用按下按下SB2，线圈（，线圈（KM））通电，通电，电机电机起动起动；；同时，同时，辅助触点辅助触点（（KM））闭合闭合，，即使按钮松即使按钮松开，线圈保持开，线圈保持通电通电状态，电机状态，电机连续连续运转。

运转KMSB2C'M3~ABCKMFUQB'SB1起动起动按钮按钮停车停车按钮按钮KMSB1KMSB2FRM3~ABCKMFUQFR电流成回路，电流成回路，只接两相即可只接两相即可三、异步机的直接起动（三、异步机的直接起动（3 3））发热发热元件元件热继电热继电器触点器触点甲、乙两地同时控制一台电机甲、乙两地同时控制一台电机方法：两方法：两起动起动按钮按钮并联并联；两；两停车停车按钮按钮串联串联乙地乙地甲地甲地四、多地点控制四、多地点控制 KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB1乙乙SB2乙乙FRQSFRM3~AB CKMFU方法一：用复合按钮方法一：用复合按钮SB3：：点动点动SB2：：连续运行连续运行控制控制关系关系该电路该电路缺点缺点：动作不够可靠动作不够可靠主电路主电路KMSB1KMSB2FRSB3控制电路控制电路五、点动五、点动+ +连续运行连续运行 KMKMSBSB2 2FRFRKMKMSBSB1 1~SB3后闭合后闭合后闭合后闭合先断开先断开先断开先断开按下按下按下按下SBSB3 3闭合闭合闭合闭合电机运转电机运转电机运转电机运转点动时：点动时：点动时：点动时：自锁触点不起作用自锁触点不起作用自锁触点不起作用自锁触点不起作用通电通电通电通电五、点动五、点动+ +连续运行连续运行 KMKMSBSB2 2FRFRKMKMSBSB1 1~SB3先断开先断开先断开先断开后闭合后闭合后闭合后闭合断开断开断电断电断电断电松开松开松开松开SBSB3 3五、点动五、点动+ +连续运行连续运行 KMKMSBSB2 2FRFRKMKMSBSB1 1~SB3松开松开松开松开SBSB3 3电机停转电机停转电机停转电机停转实现点动实现点动用途用途用途用途: :试车、检修以及车床主轴的调整等。

试车、检修以及车床主轴的调整等试车、检修以及车床主轴的调整等试车、检修以及车床主轴的调整等先断开先断开先断开先断开后闭合后闭合后闭合后闭合断开断开断电断电断电断电五、点动五、点动+ +连续运行连续运行 SBKASB1KASB2FRKMKAM3~AB CKMFU方法二：加中间继电器（方法二：加中间继电器（KA）控制控制关系关系SB：：点动点动SB2：：连续运行连续运行FR失压保护失压保护：：采用继电器、接触器控制采用继电器、接触器控制短路保护短路保护：：加熔断器加熔断器过载保护过载保护：：加热继电器加热继电器六、保护措施六、保护措施1 1、保护类型、保护类型3 3、短路保护、短路保护 当发生短路时为防止损坏电动机和电器设备，当发生短路时为防止损坏电动机和电器设备，当发生短路时为防止损坏电动机和电器设备，当发生短路时为防止损坏电动机和电器设备，故要求迅速、可靠切断电源故要求迅速、可靠切断电源故要求迅速、可靠切断电源故要求迅速、可靠切断电源2、失压（零压）保护、失压（零压）保护 零压保护就是当电源暂时断电或电压严重下降零压保护就是当电源暂时断电或电压严重下降时，电动机即自动从电源切除。

时，电动机即自动从电源切除M3~ABCKMFUQSKMSB1KMSB2控制电路控制电路 采用继电器、接触器控制后：（采用继电器、接触器控制后：（1））电源电压电源电压<85%时，接触器触点自动时，接触器触点自动断开；（断开；（2）在电源停电后突然再来）在电源停电后突然再来电时，可避免电机自动起动而意外电时，可避免电机自动起动而意外事故（如伤人等事故（如伤人等)主电路主电路KMKMSB2C'M3~ABCKMFUQB'SB1原理图原理图原理图原理图FRFR 在电工技术中所绘制的控在电工技术中所绘制的控制线路图为制线路图为原理图原理图. 它不考虑电器的结构和实它不考虑电器的结构和实际位置，突出的是电气原理际位置，突出的是电气原理熔断器熔断器熔断器熔断器FUFU交流接触器交流接触器交流接触器交流接触器KMKM组合开关组合开关组合开关组合开关按扭按扭按扭按扭SBSBSB1SB2 23 35热继电器热继电器热继电器热继电器FRFRMM3 3～～～～421结构图结构图结构图结构图 笼型电动机笼型电动机直接起动直接起动的控制线路的控制线路绘制原则及读图方法：绘制原则及读图方法：1. 按国家规定的按国家规定的电工图形符号电工图形符号和和文字符号文字符号画图。

画图2. 控制线路由控制线路由主电路主电路(被控制负载所在电路被控制负载所在电路) 和和控制电路控制电路 (控制主电路状态控制主电路状态)组成 3. 属同一电器元件的不同部分属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和如接触器的线圈和 触点触点)按其功能和所接电路的不同分别画在不同按其功能和所接电路的不同分别画在不同 的电路中，但的电路中，但必须标注相同的文字符号必须标注相同的文字符号七、画图要求七、画图要求4. 所有电器的触点均表示在所有电器的触点均表示在起始情况起始情况下的位置，即下的位置，即 在在没有通电没有通电或或没有发生机械动作没有发生机械动作时的位置；时的位置；5. 与电路无关的部件与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等如铁心、支架、弹簧等) 在控在控 制电路中不画出制电路中不画出分析和设计控制电路时应注意以下几点：分析和设计控制电路时应注意以下几点：分析和设计控制电路时应注意以下几点：分析和设计控制电路时应注意以下几点：(1)使控制电路使控制电路简单简单，电器元件，电器元件少少，而且工作又要准，而且工作又要准(2) 确可靠确可靠 （（4）必须保证每个继电器、接触器线圈的额定电压，）必须保证每个继电器、接触器线圈的额定电压， 两个两个继电器或接触器线圈继电器或接触器线圈只能并联不能串联。

只能并联不能串联2））控制控制电路和电路和主主电路要清楚地电路要清楚地分开设计分开设计和和阅读阅读；；（（3））控制控制电路中，根据控制要求按电路中，根据控制要求按自上而下自上而下、、自左而右自左而右 的顺序进行设计或阅读；的顺序进行设计或阅读；KMSB1KMSB2(a)答：不能答：不能按下起动按钮按下起动按钮SB2 ，，线圈线圈KM通电，常通电，常开触点开触点KM闭合，其不仅将线圈闭合，其不仅将线圈KM短短路，同时也将控制电路的电源短路路，同时也将控制电路的电源短路思考思考1(b)KMSB1KMSB2答答：：能起动，但不能停止能起动，但不能停止 按下起动按钮按下起动按钮SB2 ，，线圈线圈KM通电，通电，电动机起动，同时常开触点闭合，同时电动机起动，同时常开触点闭合，同时停止按钮停止按钮SB1被短路，即使按下被短路，即使按下SB1 ，，线圈线圈KM也不会失电，因此无法停止也不会失电，因此无法停止10.3 10.3 正反转控制电路正反转控制电路一、基本正反转控制一、基本正反转控制M3~ABCFUQFRKMR1. 基本原理基本原理2. 基本要求基本要求KMF 对调任意两根电源对调任意两根电源的进线端。

的进线端 必须保证两个交流必须保证两个交流接触器不能同时工作接触器不能同时工作KMFKMFSB1SBFFRM3~ABCKMFFUQFRKMRKMRKMRSBR操作过程：操作过程： SBF正转正转SBR反转反转停车停车SB13. 动作过程动作过程缺点？？缺点？？二、加互锁的电机正反转控制二、加互锁的电机正反转控制互锁作用：互锁作用：正转时，正转时，SBR不起作用；反转不起作用；反转时，时，SBF不起作用从而避免两交流接触器不起作用从而避免两交流接触器同时工作造成主回路短路的事故同时工作造成主回路短路的事故KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRM3~A BCKMFFUQ SFRKMRSBR互锁互锁缺点？？缺点？？KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR三、双重互锁的电机正反转控制三、双重互锁的电机正反转控制KMRM3~A BCKMFFUQSFR电器互锁电器互锁机械互锁机械互锁双保险双保险机械互锁（复合按钮）机械互锁（复合按钮）电器互锁（互锁触点）电器互锁（互锁触点）一、行程开关（限位开关）一、行程开关（限位开关） 用作自动往复控制或限位用作自动往复控制或限位保护等。

结构与按钮类似，但保护等结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击其动作要由机械撞击常开（动合）触点常开（动合）触点电路符号电路符号ST常闭（动断）触点常闭（动断）触点电路符号电路符号ST10.4 10.4 行程控制行程控制未撞击未撞击未撞击未撞击撞击撞击撞击撞击KMRM3~ABCKMFFUQFR二、二、 行程控制行程控制控制电动机控制电动机正反转正反转，，实现实现终端保护终端保护、、自动循环自动循环、、制动制动等各项要求等各项要求行程控制电路（行程控制电路（1 1）） 控制回路控制回路KMFFRSB1KMFSB2STAKMRKMRSB3STBKMRKMF限位开关限位开关正程正程限位开关限位开关STASTB逆程逆程至右极端位置撞开至右极端位置撞开STA 动作过程动作过程SB2 正向运行正向运行电机停车电机停车反向运行？？反向运行？？KMRSTaFRKMFSB1KMFSBFKMRSBRKMFKMRSTb行程控制行程控制(2) --(2) --自动往复运动控制电路自动往复运动控制电路 限位开关采用复合式开关正向运行停车的限位开关采用复合式开关正向运行停车的同时，自动起动反向运行；反之亦然。

同时，自动起动反向运行；反之亦然关键措施关键措施:时间继电器时间继电器钟表式钟表式空气式空气式电子式电子式数字式数字式10.5 10.5 时间控制时间控制一、时间继电器一、时间继电器阻容式阻容式线圈线圈线圈线圈通电通电通电通电或或或或断电断电断电断电起，经过一起，经过一起，经过一起，经过一段时间段时间段时间段时间延时延时延时延时后才动作的继电后才动作的继电后才动作的继电后才动作的继电器，适用于器，适用于器，适用于器，适用于定时定时定时定时控制通电延时的空气式时间继电器结构示意图通电延时的空气式时间继电器结构示意图通电延时的空气式时间继电器结构示意图通电延时的空气式时间继电器结构示意图常开触点常开触点 延时闭合延时闭合 常闭触点常闭触点 延时打开延时打开 微动开关微动开关微动开关微动开关2 2微动开关微动开关微动开关微动开关1 1常开触点常开触点常闭触点常闭触点线圈通电线圈通电  衔铁向下吸合衔铁向下吸合  连杆动作连杆动作  触点动作触点动作工作原理工作原理调节螺丝调节螺丝进气孔进气孔托板托板线圈线圈动铁心动铁心恢复弹簧恢复弹簧挡块挡块释放弹簧释放弹簧活塞杆活塞杆橡皮膜橡皮膜排气孔排气孔 空气式时间继电器空气式时间继电器空气式时间继电器空气式时间继电器断电延时的空气式时间继电器结构示意图断电延时的空气式时间继电器结构示意图断电延时的空气式时间继电器结构示意图断电延时的空气式时间继电器结构示意图常开常开 延时断开延时断开 常闭常闭 延时闭合延时闭合 常开触点常开触点常闭触点常闭触点空气式时间继电空气式时间继电空气式时间继电空气式时间继电器的延时范围大器的延时范围大器的延时范围大器的延时范围大( (有有有有 0.4 ~ 60 s 0.4 ~ 60 s 和和和和0.4 ~180s0.4 ~180s两种两种两种两种) )。

结构简单，但准结构简单，但准结构简单，但准结构简单，但准确度较低确度较低确度较低确度较低时间继电器触点类型时间继电器触点类型断断 电电 式式常闭常闭断电后断电后延时闭合延时闭合常开常开断电后断电后延时断开延时断开通通 电电 式式瞬瞬时时动动作作延延时时动动作作常闭触点常闭触点常开触点常开触点常开常开通电后通电后延时闭合延时闭合常闭常闭通电后通电后延时断开延时断开KMFUQFR电机电机绕组绕组A'xB'yC'zKM -YA'B'C'XYZYZB'YXC'A'KM-  二、定时控制二、定时控制主电路主电路电机的电机的Y Y－－ 起动起动KM -Y闭合，闭合，电机接成电机接成 Y 形；形；KM-  闭合，闭合，电机接成电机接成   形KMFUQSFR电机A'xB'yC'zKM -YKM- KM- KTKTKM-YKM-YKM- KM- KTKM- KMSB1SB2KMY Y－－  起动起动控制电路控制电路FR主电路接通电源主电路接通电源延时延时KT   KM-    KM- Y Y 转换完成转换完成SB2  KM  KT   KM-Y   KM-   KM2KM3KM1KM2KTKM3KM1SB1SB2KTY Y－－  起动起动控制电路控制电路FRKM1KTKM2KM1SB1SB2FRKM1KTKM2KM2KM2KT顺序控制电路：顺序控制电路：M1起动后，起动后，M2延时起动。

延时起动SB2  KM1  KT   KM2  延时延时 KM2   M1起动起动KT   M2起动起动控制电路控制电路KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KT 实现实现M1起动后起动后M2延时起动的延时起动的顺序控顺序控制，用以下电路可不可以？制，用以下电路可不可以？SB2  KM1  KT   KM2  延时延时 KM2   M1起动起动 M2起动起动 不可以不可以！！继电器、继电器、接触器的线接触器的线圈有各自的圈有各自的额定值，额定值，线圈不能串线圈不能串联联返回返回不可以不可以 ! 两电机各自要有独立两电机各自要有独立的电源；这样接，主触点的电源；这样接，主触点（（KM1））的负荷过重的负荷过重M3~KM1FRKM2FRM3~KM2KM1SB2KM2KM1SB3SB1主电路主电路控制电路控制电路这样实现顺序这样实现顺序控制可不可以控制可不可以?例：例：运料小车的控制运料小车的控制设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求：设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求： 1. 小车启动后，前进到小车启动后，前进到A地。

然后做以下地然后做以下往复往复运动：运动： 到到A地后停地后停2分钟等待装料，然后自动走向分钟等待装料，然后自动走向B 到到B地后停地后停2分钟等待卸料，然后自动走向分钟等待卸料，然后自动走向A 2. 有有过载过载和和短路短路保护 3. 小车可停在小车可停在任意任意位置 正程正程逆程逆程电机电机BA10.6 10.6 综合控制电路举例综合控制电路举例 控制回路控制回路KMFFRKMRSB1KMFSBFSTASBRSTBKMRKMRKMF限位开关限位开关控制电路控制电路M3~A BCKMFFUQ SFRKMRSTa 、、STb 为为A、、B 两端的限位开关两端的限位开关 KTa 、、KTb 为为 两个时间继电器两个时间继电器 主回路主回路KMFFRKMRSBFSB1KMFSTaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR该电路的问题：小车在两极端位置时，不该电路的问题：小车在两极端位置时，不 能停车动作过程动作过程SBFKMF 小车小车正向正向运行运行KMFKMFFRKMRSBFSB1STaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR至至A端端撞撞STa KTa  延时延时2分钟分钟KMR  小车小车反向反向运行运行至至B端端撞撞STb KTb  延时延时2分钟分钟KMF   小车正小车正向运行向运行……如此如此往反往反运行。

运行KMFKMFSBFKMRFRSTaSTaKTaSTbKTbKMRKTaKMRKMFSTbKTbSB1SB2KAKA加中间继电器加中间继电器（（KA））实现任实现任意位置停车的要求意位置停车的要求SBR返回返回。