第10章继电接触控制系统[ENG].ppt
第10章 继电接触控制系统Ch10 Relay-Contactor Control System,10.4 行程控制,10.1 常用控制电器,10.2 鼠笼式电动机直接起动的控制线路,10.3 鼠笼式电动机正反转的控制线路,10.5 时间控制,本章要求：1.了解常用控制电器结构、功能和用途。2.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。4.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 计简单的控制电路。,应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。利用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制和保护，称为继电接触控制。,本章主要介绍几种常用的低压电器，基本的控制环节和保护环节的典型线路。,Ch10 Relay-Contactor Control System,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。下面介绍常用控制电器的用途及电工表示符号。,10.1 General controlling apparatus,10.1.1 组合开关 Switch-group,组合开关又称转换开关，由数层动、静触片组装在绝缘盒而成的。动触点装在转轴上，用手柄转动转轴使动触片与静触片接通与断开。可实现多条线路、不同联接方式的转换。为用转换开关实现三相电动机起停控制的接线图。,转换开关中的弹簧可使动、静触片快速断开，利于熄灭电弧。但转换开关的触片通流能力有限，一般用于交流380V、直流220V，电流40A以下的电路中做电源开关。,图 10.1.1 用组合开关起停电动机的接线图,10.1.2 按钮(Button),(b)结构,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。,按钮开关的外形和符号,(a)外形图,4,SB,SB,SB,结,构,符,号,名,称,常闭按钮,Normally closedbutton,常开按钮,Normally openbutton,复合按钮Combined button,1,2,3,4,1,2,3,交流接触器的外形与结构,10.1.3 接触器 Contactor,用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。,(a)外形,(b)结构,接触器通常为三对常开触点，允许通过大电流，常用于主电路中。,交流接触器,线圈通电,衔铁被吸合,主触头闭合,电机通电,接触器有关符号：,10.1.4 继电器 Relay,继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。主要区别在于：接触器的主触点可以通过大电流；继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过小电流。所以，继电器一般用于控制电路中。,1.电流及电压继电器 Current or Voltage Relay,电流继电器：可用于过载或过载保护，电压继电器：主要作为欠压、失压保护。,2.中间继电器 Intermediate Relay,中间继电器触头容量小，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，也可直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。,(a)外形,中间继电器外形与符号,3.时间继电器 Time Relay,是从得到输入信号(线圈通电或断电)起，经过一段时间延时后才动作的继电器。适用于定时控制,通电延时的空气式时间继电器结构示意图,空气式时间继电器,时间继电器触头类型,通电延时式,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,断电延时式,10.1.5 热继电器 Thermal Overload Relay,用于电动机的过载保护。,热继电器外形与结构,(a)外形,(b)结构,发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。,发热元件,杠杆,工作原理,结构原理图,双金属片,常闭触头,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,10.1.6 熔断器 Fuse,熔断器额定电流IF的选择,(1)电灯、电炉等电阻性负载,IF IL,(3)频繁起动的电机,(2)单台电机,用于低压线路中的短路保护。,常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、管式熔断器和有填料式熔断器。,用于自动往复控制或限位保护等。,10.1.7 行程开关(限位开关)Position Switch,(b)示意图,结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。,(a)外形图,行程开关的外形符号,可实现短路、过载、失压保护。,10.1.8 自动空气断路器(Auto Air Circuit-breaker),锁钩,主触点手动闭合,衔铁释放,自动空气断路器原理图,连杆装置,释放弹簧,继电接触控制线路由一些基本控制环节组成，下面介绍继电接触控制线路的绘制。,在电工技术中所绘制的控制线路图为原理图，它不考虑电器的结构和实际位置，突出的是电气原理。,电器自动控制原理图的绘制原则及读图方法：,1.按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。,2.控制线路由主电路(被控制负载所在电路)和控制电路(控制主电路状态)组成。,3.属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和 触点)按其功能和所接电路的不同分别画在不同 的电路中，但必须标注相同的文字符号。,4.所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下 的正常状态画出，即按通电前的状态绘制。,5.与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等)在控 制电路中不画出。,分析和设计控制电路时应注意以下几点：,使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准 确可靠,(2)尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一 个电器的控制电路。,(3)必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈 串联。,10.2 鼠笼式电动机直接起动的控制线路,A,B,C,KM,FU,QS,B,C,KM,SB,（1）点动控制,动作过程,控制电路,主电路,（2）连续运行控制,自锁（失压保护）的作用,主电路,控制电路,A,B,C,KM,FU,Q,主电路,失压保护：采用继电器、接触器控制,KM,A,B,C,KM,FU,Q,FR,电流形成回路，只要接两相就可以了。,（3）直接起动+过载保护,主电路,控制电路,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。,过载保护：加热继电器,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。,（4）多地点控制,QS,FR,方法一：用复合按钮。,（5）点动+连续运行,主电路,控制电路,SB,KA,SB1,KA,SB2,FR,KM,KA,方法二：加中间继电器（KA）。,FR,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！,M13,两电机各自要有独立的电源；这样接，主触头(KM1)的负荷过重。,KM1,主电路,10.3 鼠笼式电动机正反转的控制线路,将电动机接到电源的任意两根线对调一下，即可使电动机反转。,需要用两个接触器来实现这一要求。当正转接触器工作时，电动机正转；当反转接触器工作时，将电动机接到电源的任意两根联线对调一下，电动机反转。,SBF和SBR决不允许同时按下，否则造成电源两相短路。,正反转的控制线路,3,M,FR,FU,正转触点,KMR,动画,KMF,KMF,.,KMR,FR,Q,KMF,正转接触器,正转按钮,正反转控制电路必须保证正转、反转接触器不能同时动作。,反转接触器,反转按钮,反转触点,按下SBF,SB,KMF,在同一时间内，两个接触器只允许一个通电工作的控制作用，称为“联锁”。,“联锁”触点,利用接触器的触点实现联锁控制称电气联锁。,缺点：改变转向时必须先按停止按 钮。,解决措施：在控制电路中加入机械连锁。,KMR,SBF,KMF,KMF,SBR,KMR,KMR,.,.,.,.,.,通电,断开,断电,闭合,利用复合按钮的触点实现联锁控制称机械联锁。,鼠笼式电动机正反转的控制线路,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,当电机正转时，按下反转按钮SBR,先断开,断电,闭合,通电,断开,闭合,闭合,电机反转,10.4 行程控制,自动往返运动：,1.能正向运行也能 反向运行2.到位后能自动返 回,行程控制：,控制某些机械的行程，当运动部件到达一定行程位置时利用行程开关进行控制。,STa,STb,1,2,按SBF时,(其常闭断开，常开闭合),KMF断电,KMR通电,行程开关,自动往返运动：,挡块,动画,KM,FU,Q,FR,U1,U2,V1,V2,W1,W2,W2,V1,V2,U2,W1,U1,主电路,电机的Y起动,KM-Y闭合，电机接成 Y 形；KM-闭合，电机接成 形。,10.5 时间控制,控制要求：1.M1 起动后，M2才能起动 2.M2 可单独停,顺序控制,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。,控制电路,顺序控制电路(2)：M1起动后，M2延时起动。,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。,继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题：,小 结,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。,电器符号标注,刀闸 熔断器按钮接触器热继电器行程开关时间继电器中间继电器,QSFUSBKMFRSTKTKA,
