机电传动第六章继电器与接触器.ppt

1,第六章继电器与接触器控制系统,2,1、了解控制电器的分类及用途；2、熟悉继电器、接触器的工作原理；3、熟悉各种控制电器的表示符号；4、掌握继电器、接触器控制电路的设计方法，并能分析复杂控制电路。,本章要求：,3,本章知识点,1、常开接点、常闭接点、主触点、辅助触点、瞬时触点、延时触点的概念；2、自锁、互锁、连锁的实现；3、顺序控制、行程控制、时间控制的实现；,4,机电系统要很好发挥作用，除了要提供动力外，还必须根据工作要求，完成电机启动、停止、执行机构的前进、返回以及速度切换等逻辑控制动作。在可编程控制器出现以前，机电系统的逻辑控制和自动控制完全依赖继电器、接触器等实现。即使在计算机应用十分广泛的今天，继电器、接触器仍广泛应用，不过它的逻辑控制功能（继电功能）已被弱化，但作为大功率能量的隔离、传递功能，仍在发展。,5,第六章 继电器与接触器控制,6.1 低压电器简介6.2 基本控制环节（鼠笼式电动机控制电路、行程控制、时间控制、速度控制）6.3 电动机的保护,6,低压电器,配电电器,控制电器,开关熔断器,接触器继电器起动器,时间继电器热继电器,6.1 低压电器简介,接通或断开电路,实现自动控制,7,6.1.1 刀闸开关,控制对象：380V，5.5kW 以下小电机,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：取异步电机额定电流的（35)倍,电路符号,QS,8,1、刀开关,刀开关是最简单的手动配电电器，主要用于接通或断开电路，或用作隔离开关（产生明显的电路断开点）。,一、手动电器,9,1）胶盖开关,刀片,刀座,熔丝,上下胶木盖,瓷底座,安装时电源线应接在刀座上方，负载线应接在刀片下面熔丝的另一端。通常是垂直安装，刀片向下为断开。,常用的胶盖开关有HK1、HK2型，额定电流为15、30、60A.,10,铁壳,刀座,刀片,操作手柄,熔断器,2）铁壳开关,铁壳开关又称封闭式负荷开关，壳盖与手柄之间有机械联锁，壳盖打开时不能合闸，而合闸时壳盖不能打开，比较安全。熔断器可配用瓷插式或无填料密封管式。,11,2、组合开关（转换开关）,控制小电动机,断开位置,常用在机床控制电路中作电源引入开关，或 5.5kW 以下小容量电动机起动和停止开关。,12,接通位置,控制小电动机,组合开关种类很多，常用的有 HZ10系列，额定电流有10、25、60、100A等多种。,13,14,横线下面有黑点，表示在该状态下蓝点与红点连通，否则，蓝点与红点不连通。,15,6.1.2 熔断器,作用：用于短路保护。防止灾害进一步扩大。,16,半封闭瓷插入式,无填料密封管式,有填料螺旋式,有填料密封管式,熔断器的种类,熔断器外形,17,2、熔体额定电流 的选择：,3）频繁起动 的电机,异步电机的起动电流 Ist=(57)IN,2）一般电机,4）多台电动机回路：IF(1.52.5)I Nmax+IN,最大容量电动机的额定电流,其余电动机额定电流之和,18,复合按钮,电路符号,按钮帽,6.1.3 控制按钮,19,复合按钮,电路符号,按钮帽,常用的按钮为 LA系列。两个按钮组合的叫双联按钮；三个按钮组合的叫三联按钮。,20,6.1.4 行程开关,用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。,21,6.1.5 接触器,22,接触器有关符号：,接触器是利用电磁吸力使触头闭合或断开，从而自动接通或断开电机的一种自动电器开关。,23,交流接触器CJ20系列-1,CJ20系列交流接触器用于交流50Hz，额定电压至660V(个别等级至1140V)，电流至630A的电力线路中供远距离频繁接通和分断电路以及控制交流电动机，并适宜于与热继电器或电子保护装置组成电磁起动器，以保护电路或交流电动机可能发生的过负荷及断相。,24,带熔断器保护装置,大容量的,不带灭弧罩,带灭弧罩,25,简单的接触器控制,A,B,C,M3,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。,26,6.1.6 继电器,继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器 的主触头可以通过大电流，而继电器的 触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中的逻辑控制。,27,接触器的图形和文字符号：,28,接触器线圈的驱动电压,根据线圈驱动电压不同接触器分为直流接触器和交流接触器两种。直流电压有：5V、12V、24V。可根据控制设备输出端允许电压选择；交流电压有：220V、380V两种，一般用于最终输出级。,29,接触器的选择,选择接触器是根据控制设备的输出选择线圈驱动电压，根据负载选择触点的容量（允许电流）要特别注意的是线圈的驱动电压与触点的允许工作电压可以不相同直流接触器由于磁场稳定没振动，噪声小，但响应慢。交流接触器电磁铁磁场是交变的，电磁力不稳定，处理不好会振动，噪声大。当衔铁卡住时，由于气隙过大电感变小电流过大容易烧线圈。I=（UE）/Z,30,中间继电器,中间继电器的工作原理与接触器相同，只是用途有所不同。接触器主要用来接通或断开主电路，中间继电器则主要用在控制电路中，用来扩大辅助触点的数目。,常用的中间继电器有JZ7系列，适用于电压500V以下、电流在5A以下的控制电路。,31,发热元件,功能：过载保护,热继电器,结构：,I,常闭触头,32,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,33,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 行程控制 时间控制 速度控制,6.2 基本控制环节,34,6.2.1 异步机的直接起动,A,B,C,KM,FU,QS,B,C,KM,SB,一、点动控制（满足试车或调整、对刀等的需要）,动作过程,控制电路,主电路,35,热继电器KH,起动按钮SB1,交流接触器KM,M3,3,停车按钮SB2,开关Q,熔断器FU,直接起动控制电路,36,热继电器KH,起动按钮SB1,交流接触器KM,M3,3,停车按钮SB2,开关Q,熔断器FU,直接起动控制电路,闭合Q,37,起动按钮SB1,M3,3,停车按钮SB2,热继电器KH,交流接触器KM,开关Q,熔断器FU,直接起动控制电路,按SB1,38,起动按钮SB1,M3,3,停车按钮SB2,热继电器KH,交流接触器KM,开关Q,熔断器FU,直接起动控制电路,松开SB1,电机连续运转,39,热继电器KH,起动按钮SB1,交流接触器KM,M3,3,停车按钮SB2,开关Q,熔断器FU,直接起动控制电路,按SB2,电机停转,40,二、电动机连续运行,41,KM,SB1,KM,SB2,KH,A,B,C,KM,FU,QS,KH,电流成回路，只要接两相就可以了。,三、异步机的直接起动+过载保护,该电路的保护功能,熔断器FU,热继电器KH,接触器KM（带自锁）,42,例如：甲、乙两地同时控制一台电机。,方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。,四、多地点控制,甲地,43,QS,KH,方法一：用复合按钮。,五、点动+连续运行,主电路,控制电路,44,SB,KA,SB1,KA,SB2,KH,KM,KA,方法二：加中间继电器（KA）。,45,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！,46,6.2.2 电机的正反转控制,A,B,C,KMF,FU,QS,KH,47,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,KMR,KMR,48,电机的正反转控制双重互锁,49,6.2.3 行程控制,50,1滚轮，2接杆，3凸轮，4复位弹簧，5触点，6推杆。,6-4 行程控制,用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。,一、行程开关,结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。,51,行程开关图形符号,52,行程控制电路（1）,（反向运行同样分析）,53,行程控制(2)-自动往复运动,正程,逆程,电 机,工作要求：1.能正向运行也能反向运行 2.到位后能自动返回,54,自动往复运动控制电路,55,时间继电器定时类型：,钟表式,空气式,电子式,阻容式数字式,6.2.4 定时控制,。,56,空气式时间继电器的工作原理,57,气囊式,电子式,单片机（智能型）,时间继电器,58,时间继电器触头类型,通 电 式,瞬时动作,延时动作,常闭触点,常开触点,常开通电后延时闭合,常闭通电后延时断开,59,60,KM,FU,QS,KH,A,x,B,y,C,z,主电路,定时控制例一：电机的Y起动,61,Y 转换完成,62,控制要求：1.M1 起动后，M2才能起动 2.M2 可单独停,定时控制例二：顺序控制,63,顺序控制电路（1）：两电机只保证起动的先后顺序，没有延时要求。,FU,KM2,KH2,A,B,C,FU,M3,A,B,C,KM1,KH1,M3,主电路,控制电路,64,不可以!两电机各自要有独立的电源；这样接，主触头（KM1）的负荷过重。,主电路,控制电路,65,KM1,SB1,SB2,KT,KH,KM1,KM2,KM2,KM2,KT,顺序控制电路(2)：M1起动后，M2延时起动。,SB2,主电路同前,控制电路,66,实现M1起动后M2延时起动的顺序控制，用以下电路可不可以？,不可以！继电器、接触器的线圈有各自的额定值，线圈不能串联。,67,顺序（程序）控制线路,顺序控制线路设计的规律：用前一动作的常开触点作为后一动作的准备；用后一动作的常闭触点，断开前一动作，实现连锁。,后一动作,前一动作,68,6.2.5 速度控制,速度继电器,69,速度控制反接制动电路,KM1,R,KM2,KS,70,6.3 电动机的保护,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：加熔断器,过载保护：加热继电器,71,KM,FU,QS,6.3.1 失压保护,方法：采用继电器、接触器控制。,72,6.3.2 短路保护,频繁起动 的电机：,一般电机：,方法：加熔断器。,异步电动机的起动电流（Is t）约为额定电流（IN）的(57）倍。选择熔体额定电流（IF）时，必须躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。通常用以下关系：,73,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。,6.3.3 过载保护,方法：加热继电器。,74,作用：可实现短路、过载、失压保护。,自动空气断路器（自动开关）,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。,负载,75,（2）多点控制,在大型机床设备中，为了操作方便或安全起见，常用到多点控制。这时的电气控制线路、即使较复杂，常常也是动合和动断触点串联或并联组合而成。现把它们的相互关系归纳为以下几个方面：,76,1)动合触点串联,当要求几个条件同时具备时，才使电器线圈得电动作，可用几个常开触点与线圈串联的方法实现。,77,2)动合触点并联,当在几个条件中、只要求具备其中任一条件，所控制的继电器线圈就能得电，这可以通过几个动合触点并联来实现。,78,3)动断触点串联,当几个条件仅具备一个时，被控制电器线圈就断电，可用几个动断触点与被控制电器线圈串联的方法来实现。,79,4)动断触点并联,当要求几个条件都具备时、电器线圈才断电，可用几个动断触点并联，再与被控制的电器线圈串联的方法来实现。,80,（3）联锁和互锁,1）联锁,在机床控制线路中，常要求电动机或其他电器有一定的得电顺序。某些机床主轴须在液压泵工作后才工作；龙门刨床工作台移动时，导轨内必须有足够的润滑油；在铣刀旋转后，工作台方可移动。这种先后顺序关系称为联锁。,81,2）互锁,在机床控制制线路中，要求两个或多个电器不能同时得电动作，相互之间有排他性，这种关系称为互锁。如控制电动机的正反转的两个接触器如同时得电，将导致电源短路。在比较复杂的机床中，不仅运动方向上有互锁关系，各运动之间也有互锁关系。故常用操作手柄和行程开关形成机械和电气双重互锁。,82,两地控制的电路图。,1SB和2SB，A地；,3SB和4SB，B地,83,寄生电路,在控制线路的动作过程中，那种意外接通的电路叫寄生电路(或叫假回路)。图8-72是一个具有指示灯和热保护的电路。在正常工作时，能完成起动、停止和信号显示。接触器KM 2工作时，若热继电器KR动作，线路就出现了寄生电路，如图2-23中虚线所示，使接触器KM2有可能继续保持而不能释放，起不了保护作用。,84,竞争现象举例,竞争电路看起来正确，但由于触头动作时间差的影响，使程序不能完成转换，因而可能发生误动作的现象称为竞争。,a:断开,b:闭合,85,1、首先了解工艺过程及控制要求；2、搞清控制系统中各电机、电器的作用以及它们的控制关系；3、主电路、控制电路分开阅读或设计；4、控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而右的顺序进行读图或设计；5、同一个电器的所有线圈、触头不论在什么位置都叫相同的名字；6、原理图上所有电器，必须按国家统一符号标注，且均按未通电状态表示；7、继电器、接触器的线圈只能并联，不能串联；8、控制顺序只能由控制电路实现不能由主电路实现。,继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题：,86,本章要求掌握的内容,一、常用低压电器的图形、文字符号,二、直接起动控制电路的构成和原理（自锁作用、有哪些保护功能）,三、正反转控制电路的构成和原理（互锁作用）,四、行程开关和行程控制电路的构成和原理,五、时间继电器和时间控制电路的构成和原理（通电延时式、断电延时式的区别）,六、会阅读和分析继电接触控制电路的动作过程（起动、停止）和了解设计中应注意的问题。,87,作业：,6.3、6.7、6.13、6.16、6.23、6.258.3、8.7、8.14、8.18、8.25、8.27,第六章 结 束,88,