机电传动控制第八章.ppt

8.2 继电器接触器控制的基本线路继电器接触器控制的基本线路 一、电器控制线路的构成和基本保护一、电器控制线路的构成和基本保护 1. 继电器继电器-接触器控制电路的表示方法接触器控制电路的表示方法 继继电电器器-接接触触器器控控制制电电路路一一般般有有安安装装接接线线图图和和工工作作原原理理图图两两种种表表示示方法 · 安安装装接接线线图图：：这这种种表表示示方方法法能能形形象象地地表表示示出出控控制制电电路路中中各各电电器器的的安安装装情情况及相互之间的连线况及相互之间的连线 特点：特点： （（1）初看电路者比较合适；）初看电路者比较合适； （（2）绘制难度大；）绘制难度大； （（3）电器施工的依据电器施工的依据 · 工作原理图工作原理图：根据工作原理和便于阅读而绘制的电路图根据工作原理和便于阅读而绘制的电路图 特特点点：：便便于于阅阅读读和和设设计计较较复复杂杂的的控控制制电电路路它它是是生生产产机机械械电电气气设设备备设设计计的的基基本本和和重重要要的的技术资料技术资料2. 原理图的绘制规则原理图的绘制规则主电路主电路控制电路控制电路电源线电源线电源线电源线辅助触点辅助触点线圈线圈主触点主触点同类电器同类电器1) 主电路：粗线，左或上部主电路：粗线，左或上部 控制线路：细线，右或下部控制线路：细线，右或下部2) 控制线路的电源线分列两边，按电器元件的动作顺序由上而下平控制线路的电源线分列两边，按电器元件的动作顺序由上而下平行绘制行绘制3) 所有电器元件不画实际外形，而用标准图形和文字符号表示。

所有电器元件不画实际外形，而用标准图形和文字符号表示器件的各部分分别画在完成作用的地方各电器部件的状态处器件的各部分分别画在完成作用的地方各电器部件的状态处于未动作前的状态于未动作前的状态4) 同类电器在文字符号前或后加序号区分同类电器在文字符号前或后加序号区分5) 两条以上导线连接处用小圆点表示电气连接，每一接点标一编两条以上导线连接处用小圆点表示电气连接，每一接点标一编号，左单右双，以线圈为界限号，左单右双，以线圈为界限6) 对具有循环运动的机构，应给出工作循环图，万能转换开关对具有循环运动的机构，应给出工作循环图，万能转换开关和行程开关应绘出动作程序和动作位置和行程开关应绘出动作程序和动作位置 3. 电气系统中的基本保护电气系统中的基本保护 1）电流保护）电流保护 (1) 短路保护：防止用电设备（电动机、接触器等）短路而产短路保护：防止用电设备（电动机、接触器等）短路而产生大电流冲击电网，损坏电源设备或保护用电设备突然流过短路电生大电流冲击电网，损坏电源设备或保护用电设备突然流过短路电流而引起用电设备、导线和机械上的严重损坏流而引起用电设备、导线和机械上的严重损坏。

采用的电器：熔断器、自动断路器采用的电器：熔断器、自动断路器 原原理理：：熔熔断断器器或或自自动动断断路路器器串串入入被被保保护护的的电电路路中中，，当当电电路路发发生生短短路路或或严严重重过过载载时时，，熔熔断断器器的的熔熔体体部部分分自自动动迅迅速速熔熔断断，，自自动动断断路路器器的过电流脱钩器脱开，从而切断电路，使导线和电器设备不受损坏的过电流脱钩器脱开，从而切断电路，使导线和电器设备不受损坏 (2) 过载保护：防止用电设备（如电动机等）长期过载而损坏过载保护：防止用电设备（如电动机等）长期过载而损坏用电设备用电设备 采用的电器：热继电器、自动断路器采用的电器：热继电器、自动断路器 原理：热继电器的线圈接在电动机的回路中，而触头接在控制原理：热继电器的线圈接在电动机的回路中，而触头接在控制回路中当电动机过载时，长时间的发热使热继电器的线圈动作，回路中当电动机过载时，长时间的发热使热继电器的线圈动作，从而触头动作，断开控制回路，使电动机脱离电网从而触头动作，断开控制回路，使电动机脱离电网 2）零压（或欠压）保护）零压（或欠压）保护 作用：防止因电源电压的消失或降低引起机械设备停止运行，作用：防止因电源电压的消失或降低引起机械设备停止运行，当故障消失后，在没有人工操作的情况下，设备自动启动运行而可当故障消失后，在没有人工操作的情况下，设备自动启动运行而可能造成的机械或人身事故。

能造成的机械或人身事故 4) 零励磁保护：防止直流电动机在没有加上励磁电压时，就加上零励磁保护：防止直流电动机在没有加上励磁电压时，就加上电枢电压而造成机械电枢电压而造成机械“飞车飞车”或电动机电枢绕组烧怀的一种保护或电动机电枢绕组烧怀的一种保护 3））互互锁锁保保护护：：保保护护一一个个电电器器通通电电时时，，另另一一个个电电器器不不能能通通电电，，若若需需后后者者通通电电，，则则前者必须先断电的一种保护前者必须先断电的一种保护零励磁保护线路：零励磁保护线路： 直流电动机零励磁保护直流电动机零励磁保护I<空气开关空气开关励磁励磁欠电流继电器欠电流继电器电枢电枢反向续流反向续流短路、保护短路、保护直流电源直流电源1直流电源直流电源2共地端共地端二、基本的控制线路二、基本的控制线路 1. 异步电动机的启动控制电路异步电动机的启动控制电路 1) 直接启动控制电路直接启动控制电路 鼠笼式异步电动机直接启动控制线路起动停止刀开关热继电器线圈熔断器接触器线圈常开辅助触点常开主触点热继电器常闭触点 图中左边部分为主回路，右边部分为控制回路。

图中左边部分为主回路，右边部分为控制回路 C6-1.SWF （（1））主主回回路路：：由由电电路路可可知知：：当当QG合合上上后后，，只只有有控控制制接接触触器器KM的的触触头头合合上上或或断断开开时时，，才才能能控控制制电电动动机机接接通通或或断断开开电电源源而而启启动动运运行行或或停停止止运运行行，，即即要要求求控控制制回回路路能控制能控制KM的动合主触头合上或断开的动合主触头合上或断开 （（2）控制回路：当）控制回路：当QG合上后，合上后，A、、B两端有电压两端有电压 · 初初始始状状态态时时，，接接触触器器KM的的线线圈圈失失电电，，其其动动合合主主触触头头和和动动合合辅辅助助触触头头均均为为断断开状态；开状态； · 当当按按下下启启动动按按钮钮1SB时时，，接接触触器器KM的的线线圈圈通通电电，，其其辅辅助助动动合合触触头头自自锁锁（（松松开开按按钮钮1SB使使其其复复位位后后，，接接触触器器KM的的线线圈圈能能维维持持通通电电状状态态的的一一种种控控制制方方法法）），，动动合主触头合上使电动机接通电源而运转；合主触头合上使电动机接通电源而运转； ·当按下停止按钮当按下停止按钮2SB后，接触器后，接触器KM的线圈失电，其动合主触头断开使电动的线圈失电，其动合主触头断开使电动机脱离电网而停止运转。

机脱离电网而停止运转 （（3）保护）保护 · 短路保护短路保护 · 过载保护过载保护 · 零压（欠压）保护零压（欠压）保护 自锁：自锁：利用电器自己的触头使自己的线利用电器自己的触头使自己的线圈得电从而保持长期工作的线路环节称圈得电从而保持长期工作的线路环节称为自锁环节这种触头叫自锁触头为自锁环节这种触头叫自锁触头2））Y-△△降压启动控制电路降压启动控制电路 对控制电路的要求：对控制电路的要求： 启动时启动时定子绕组接成定子绕组接成Y形形，，启动结束启动结束后，定子绕组换接成后，定子绕组换接成△△形形 左边部分为主回路，左边部分为主回路，右边部分为控制回路右边部分为控制回路 (1)主回路主回路ØKM1、、KM3的的动动合合触触头头同同时时闭闭合合时时，，电电动动机机的的定定子子绕绕组接成组接成Y形；形； 启启动动时时控控制制接接触触器器KM1和和KM3得得电电，，启启动动结结束束时时，，控控制制接接触触器器KM1和和KM2得得电，在任何时候不能使电，在任何时候不能使KM2和和KM3同时得电同时得电。

ØKM1、、KM2的动合触头同的动合触头同时闭合时，电动机的定子绕时闭合时，电动机的定子绕组接成组接成△△形；形；Ø如果如果KM2和和KM3同时闭合，同时闭合，则电源短路则电源短路 (2) 控制回路控制回路 C6-2.SWFØ 当当电电路路处处于于初初始始状状态态时时，，接接触触器器KM1、、KM2、、KM3和和时时间间继继电电器器KT的的线线圈圈均失电，电动机脱离电网而禁止不动均失电，电动机脱离电网而禁止不动Ø 当操作者按下启动按钮时，当操作者按下启动按钮时，KM1首先得电自锁，同时首先得电自锁，同时KM3、、KT得电，得电，KM1和和KM3的动合触头闭合，电动机接成的动合触头闭合，电动机接成Y形开始启动形开始启动Ø 启动一段时间后，启动一段时间后，KT的延时时间到，其延时断开动断触头断开，使的延时时间到，其延时断开动断触头断开，使KM3失电，失电，KM3的动合触头断开，同时，延时继电器的延时闭合动合触头使的动合触头断开，同时，延时继电器的延时闭合动合触头使KM2得电，得电，KM2的动合触头闭合，由于的动合触头闭合，由于KM1继续得电，故当时间继电器的延时时间到后，控制电继续得电，故当时间继电器的延时时间到后，控制电路自动控制路自动控制KM1、、KM2得电，使电动机的定子绕组换接成得电，使电动机的定子绕组换接成△△形而运行。

形而运行3）保护：）保护：Ø电流保护：电流保护：KH、、FU，，同异步电动机直接启动电路同异步电动机直接启动电路Ø零压（欠压）保护：同异步电动机直接启动电路零压（欠压）保护：同异步电动机直接启动电路Ø互锁（连锁）保护：主回路要求互锁（连锁）保护：主回路要求KM2、、KM3中任何时候只能有一个得电，所以中任何时候只能有一个得电，所以在控制回路的在控制回路的KM2、、KM3 支路中互串对方的动断辅助触头达到保护的目的支路中互串对方的动断辅助触头达到保护的目的4）） 特点：特点： 启动过程是按时间来控制的，时间长短可由时间继电器的延时时间来控制在启动过程是按时间来控制的，时间长短可由时间继电器的延时时间来控制在控制领域中，常把用时间来控制某一过程的方法称为控制领域中，常把用时间来控制某一过程的方法称为时间原则控制时间原则控制 3）定子串电阻降压启动控制电路）定子串电阻降压启动控制电路1 要求：启动时，电动机的定子绕组串接电阻，启动接触后，电动机定子绕组要求：启动时，电动机的定子绕组串接电阻，启动接触后，电动机定子绕组直接接入电网而运行直接接入电网而运行 1）） 主回路主回路·当当KM2的的主主触触头头闭闭合合，，KM1的的主主触触头头断断开开时时，，电电动动机机定定子子绕绕组组串串接接电电阻阻后后接接入电网；入电网；·KM1的主触头闭合，的主触头闭合，KM2的主触头处入任何状态时，电动机直接接入电网。

的主触头处入任何状态时，电动机直接接入电网即即主主回回路路要要求求控控制制回回路路：：启启动动时时，，控控制制KM1得得电电，，KM2失失电电，，当当启启动动结结束束时时，，控制控制KM2得电（（2）） 控制回路控制回路C6-3.SWF（（3）保护）保护 与前相同与前相同 当电路处于初始状态时，接触器当电路处于初始状态时，接触器KM1、、KM2和时间继电器和时间继电器KT的线圈都失电，的线圈都失电，电动机脱离电网处于静止状态；电动机脱离电网处于静止状态； 当操作者按下启动按钮当操作者按下启动按钮SB1时，接触器时，接触器KM2的线圈首先得电并自锁，其主的线圈首先得电并自锁，其主触头闭合，电动机定子绕组串接电阻启动在开始启动时，时间继电器触头闭合，电动机定子绕组串接电阻启动在开始启动时，时间继电器KT同时同时开始延时；开始延时； 当启动一段时间后，延时继电器的延时时间到，其延时动合触头闭合，使接当启动一段时间后，延时继电器的延时时间到，其延时动合触头闭合，使接触器触器KM2的线圈得电，其动合主触头闭合，短接电阻，使电动机直接接入电网而的线圈得电，其动合主触头闭合，短接电阻，使电动机直接接入电网而运行。

运行 KM2的线圈得电后，的线圈得电后，KM1的状态不影响电路的工作状态，但为了节省能源的状态不影响电路的工作状态，但为了节省能源和增加电器的使用寿命，和增加电器的使用寿命，KM1和和KT用用KM1的动断辅助触头使其断开的动断辅助触头使其断开 4) 定子串电阻降压启动控制电路定子串电阻降压启动控制电路2 C6-4.SWF 主回路与电路主回路与电路1基本相似，不同之处在定子串电阻的回路中，同时串接电流基本相似，不同之处在定子串电阻的回路中，同时串接电流继电器，用以检测定子电流的大小继电器，用以检测定子电流的大小 特点特点 启启动动过过程程是是由由电电流流来来控控制制的的在在电电气气系系统统中中常常把把这这种种控控制制方方式式称称之之为为电电流流控控制原则 2. 异步电动机的正反转控制电路异步电动机的正反转控制电路 1) 基本的正反转控制电路：基本的正反转控制电路：PIC\C6-6.SWF KM1的主触头闭合，电动机为正转；的主触头闭合，电动机为正转； KM2的动合主触头闭合时，电动机反转；的动合主触头闭合时，电动机反转； 当当KM1、、KM2同时闭合时，电源短路。

同时闭合时，电源短路 （（2）控制回路）控制回路 (1) 主回路主回路 （（3）保护）保护 ·电流保护；电流保护； ·互互锁锁保保护护：：接接触触器器KM1、、KM2支支路路中中的的动动断断触触头头KM2、、KM1保保证证KM1、、KM2两电器在任何时候都只能有一个得电两电器在任何时候都只能有一个得电存在的问题：如果电动机存在的问题：如果电动机已经在正转（或反转），已经在正转（或反转），要使电动机改为反转（或要使电动机改为反转（或正转），必须先按停止按正转），必须先按停止按钮钮SB1，再按反向（或正，再按反向（或正向）按钮向）按钮  2)实用的正反转控制电路实用的正反转控制电路 c6-15.swf 与上述电路不同的地方是：正反转的改变变得更容易与上述电路不同的地方是：正反转的改变变得更容易 3) 典型的龙门刨控制电路典型的龙门刨控制电路 典型的龙门刨的工作示意图典型的龙门刨的工作示意图 C6-7.SWF 龙门刨自动控制电器系统龙门刨自动控制电器系统 C6-5.SWF3. 异步电动机的制动控制电路异步电动机的制动控制电路 1) 能耗制动控制电路能耗制动控制电路 PIC\C6-8.SWF 2) 反接制动控制电路反接制动控制电路PIC\C6-9.SWF 制动过程是由速度来控制的。

在电气系统中常把这种控制方制动过程是由速度来控制的在电气系统中常把这种控制方式称之为式称之为速度控制原则速度控制原则4. 其它基本控制电路其它基本控制电路 1）点动与长动）点动与长动C6-10.SWF 点动：点动：调试或维修状态下的一种间断性工作方式调试或维修状态下的一种间断性工作方式 长动：长动：正常状态下的一种连续工作方式正常状态下的一种连续工作方式 2）多点控制）多点控制t6-43.swf 主要用于大型机械设备，能在不同的位置对运动机构进行控制，主要用于大型机械设备，能在不同的位置对运动机构进行控制，如对驱动某一运动机构的电动机在多处进行启动和停止的控制如对驱动某一运动机构的电动机在多处进行启动和停止的控制 两地都能控两地都能控制一电动机制一电动机启动、停止启动、停止的控制电路的控制电路  3）顺序启停控制）顺序启停控制 两个以上运动部件的启动、停止需按一定顺序进行的控制，称两个以上运动部件的启动、停止需按一定顺序进行的控制，称为为顺序控制顺序控制 例例1：有两台电动机：有两台电动机M1和和M2，要求，要求M1启动后，启动后，M2才能启动，而才能启动，而M2停止停止后，后，M1才能停止才能停止。

C6-11.SWF 例例2：若把例：若把例1中的要中的要求改为：要求电动机求改为：要求电动机M1启动一段时间后，启动一段时间后，M2才才能启动，则控制电路变为能启动，则控制电路变为有时间要求的控制电路有时间要求的控制电路T6-45.swf 。