第5章继电接触控制系统2.ppt
第5章,继电-接触器控制系统,主讲：张波,1、掌握异步电动机的基本控制电路和 制动控制电路2、理解直流电动机的控制电路和调速 系统。,本节要点：,在工业、农业、交通运输等部门中，广泛使用着各种生产机械，它们大都以电动机作为动力来进行拖动。电动机是通过某种自动控制方式来进行控制的，最常见的是继电接触器自动控制系统，又称电气控制。,主要由继电器、接触器、按钮、行程开关等传统的低压电器元件组成，以传统的测试方式为手段，以控制电动机的起动、制动、换向、调速为主要内容。这种系统具有结构简单、价格低廉、维护容易、抗干扰能力强等优点。缺点：是采用固定接线方式、功能简单、体积庞大、灵活性差、工作频率低、触点易损坏、可靠性差。,继电-接触器自动控制系统,异步电动机基本控制电路,电动机的基本控制环节：,优点：它结构简单，制造方便，价格低廉，而且坚固耐用，惯量小，运行可靠，很少需要维护，可用于恶劣环境等优点，在实际生产生活中得到广泛的应用。,鼠笼式电动机直接起动控制,三相鼠笼异步电机,全压起动,三相鼠笼异步电机直接起动的工作原理：,直接将三相对称交流电接入电动机的三相定子绕组相应的出线端上。,U,V,W,控制？,在低压电路中作为不频繁接通和分断电路用，主要用来将电路与电源隔离。,U,V,W,QS,电路图中电器元件的触点均按手柄置于零位、元件没有受外力作用、吸引线圈为断电时的情况画出。,主要用于低压配电电路不频繁通断控制，在电路发生短路、过载、欠压和漏电等故障时能分断故障电路。,U,V,W,如果要频繁动作？,用来频繁接通或断开电动机或其他设备的主电路，每小时可开闭好几百次。,QS,KM,主电路：传输能量的线路，流过电气设备负载电流的电路，其导线用加粗的实线表示，一般画在图面的左侧。,当接触器的常开触点（KM）闭合电机接通电源开始转动；当接触器的常开触点（KM）断开，电机停止运行。,主电路：传输能量的线路，流过电气设备负载电流的电路，其导线用加粗的实线表示，一般画在图面的左侧。,KM触点如何动作？,控制电路,接触器的工作原理？,只要控制交流接触器线圈电路的通断就能控制电机的起停。,控制电路：传送控制信号的线路，其导线用细实线表示，一般画在图面的右侧。,线圈KM如何带电？,1、鼠笼式电动机的点动控制,SB,点动控制：通常用在电动机检修后试车或生产机械的位置调整。,2、连续运行控制,这种依靠接触器辅助触点使其线圈保持通电的作用称为自锁。起自锁作用的辅助触点称为自锁触点。,SB0,停止按钮,自锁触点,起动按钮,保护环节？,QS,KM,发生短路事故短路保护,FU1,FU2,FU2,当电动机在运行过程中长期过载，或发生断相故障使电动机电流超过额定值时。过载保护：热继电器FR。,QS,KM,热继电器如何实现过载保护?,FU1,FR,FR,还能消除由于电压恢复线路自起动而产生的安全隐患。,当电源电压由于某种原因严重欠压（或失压）时。,欠压保护：是依靠接触器KM本身的电磁机构来实现的（主电路和控制电路为同一电源）。,1,2,1,2,既能实现连续运行又能实现点动的控制电路？,方案1：用转换开关SA（旋转操作）与自锁触点KM串联。,解自锁,SA,方案2：用一个复合按钮SB2，操作SB2实现点动控制。,SB1,KM,SB0,FU2,FU2,FR,复合按钮的动作顺序：按下SB2，先断常闭触头，解除控制电路的自锁功能；后合常开触头，接通KM的线圈。,方案3：使用中间继电器KA和控制按钮SB2实现点动。,SB1,KM,SB0,FU2,FU2,FR,KA,KA,SB2,3、鼠笼式电动机两地控制,SB2,KM,SB1,FU2,FU2,FR,并联起动按钮串联停止按钮,4、鼠笼式电动机正、反转控制,电动机的转向与定子电流的相序有关。,主电路,U,V,W,QS,FU1,FR,L1,L2,L3,KM1控制电动机正转。,KM2控制电动机反转。,相序 L1 L2 L3正转 U V W反转 W V U,控制电路,KM1,SB0,FU2,FU2,FR,1,2,如何保证在同一时间内只有一个接触器动作，以确保电源不会短路？,实现的控制功能：正转 停 反转,正转直接到反转的连续控制,机械互锁：采用复式按钮，实现正转直接到反转的控制,鼠笼式电动机正反转的控制线路,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,上一页,返 回,下一节,下一页,上一节,顺序联锁控制电路,KM2,KM1,限位开关,SQ2,SQ1,限位开关,5、自动往返行程控制线路,KM1,SB1,KM1,SB0,FU2,FU2,FR,1,2,SB2,KM2,KM2,（a）Y-降压起动控制,星形三角形换接减压起动控制线路,缺点：KM2和KM3是带电切换。,(b)Y-降压起动控制,2、鼠笼式电动机自耦降压起动控制,采用自耦变压器降压起动的控制电路中，电动机起动电流的限制，是依靠自耦变压器的降压作用来实现的。,电动机起动时，定子绕组得到的电压是自耦变压器的二次电压。一旦起动结束，自耦变压器便被切除，额定电压或者说自耦变压器的一次电压直接加在定子绕组，这时电动机进入全电压正常运行。通常习惯称自耦变压器为起动补偿器。,KI1、KI2、KI3为欠电流继电器。它们的吸合（衔铁）电流相同，均为电动机的最初起动电流；而释放（衔铁）电流调节成不同的大小，且KI1的释放电流大于KI2的，KI3的释放电流最小。,原理：利用电动机转子电流大小的变化来控制电阻切除。,利用电流继电器控制转子电路串电阻起动控制,3,M,FR,KM1,.,.,.,KM2,KM3,KM4,KI3,KI2,KI1,R1,R2,R3,启动：按SB2，KM1线圈通电，常开触点闭合自锁，电动机串三级电阻电阻启动，启动电流很大，电流继电器都吸合，它们的常闭触点断开。在启动瞬间电流继电器动作快于接触器，所以启动开始电动机先串全部电阻启动。,随着启动转速的增高，电流逐渐减小，KI1先释放，其常闭触点闭合，KM2线圈通电，其主触点吸合，切除电阻1R，使电流略有上升。电动机继续加速，电流又很快减小，KI2释放，其常闭触点闭合，KM3线圈通电，其主触点吸合，切除电阻2R。当转速继续升高，电流又减小，KI3释放，常闭触点闭合，KM4线圈通电，其主触点吸合，切除电阻3R，全部电阻切除，电动机启动完毕，正常运转。,时间控制,1.Y 换接起动控制线路,Y接法,接法,通电,通电,通电,断电,通电延时继电器,通电延时断开,复合按钮,起动过程：,按SB2,KM1通电,KM2断电,绕组Y接,KM1接通电源KM2绕组联接KM3绕组Y联接,常闭断开,常闭延时断开,电动机Y接起动,通电瞬时闭合,KM1接通电源KM2绕组联接KM3绕组Y联接,松开SB2,电机仍处于Y 接起动状态。,KM1接通电源KM2绕组联接KM3绕组Y联接,通电延时继电器,通电延时断开,KM1断电,常开断开,常闭闭合,当 KT 常闭触点延时断开时,断电,复合按钮,KM1接通电源KM2绕组联接KM3绕组Y联接,通电,通电,SB1,SB2,KT,KM1,KM3,KM2,KM3,KM1,KM1,KT,KM2,KT,KM2,通电,断电,通电延时继电器,通电延时断开,复合按钮,断电,通电,断电,通电,电机接运行,2.鼠笼式电动机能耗制动控制线路,断电延时继电器,直流电源,断电延时断开,2.鼠笼式电动机能耗制动控制线路,断电延时继电器,直流电源,断电延时断开,正常运行：,按SB2,常开闭合 自锁,常闭断开,KT通电,常开闭合,KM1接通电机电源KM2接通直流电源制动开始KT控制切断直流电源时间,断电延时断开,通电,通电,断电,断电延时继电器,KM1接通电机电源KM2接通直流电源制动开始KT控制切断直流电源时间,通电,通电,断电,断电延时断开,制动时：,按SB1,KM1主触点断开,常开断开,常闭闭合,断电,KM1接通电机电源KM2接通直流电源制动开始KT控制切断直流电源时间,断电延时断开,通电,断电,KM1接通电机电源KM2接通直流电源制动开始KT控制切断直流电源时间,常闭闭合,常开断开,KT触点断开,断电延时断开,断电,反接制动控制,由于反接制动是利用改变异步电动机定子绕组上三相电源的相序，使定子产生反向旋转的磁场，从而产生制动力矩的一种制动方法。显然，反接制动时，转子与旋转磁场的相对转速接近转子转速的两倍，因此，制动电流大，制动力矩大，制动迅速。但是这种方法对设备冲击也大，通常仅用于10kW以下的小容量电动机。,为减小制动电流，通常要求在电动机定子电路中串接一定的电阻（称为反接制动电阻）。串入的制动电阻既限制了制动电流，又限制了制动转矩。另外，当反接制动使转子转速接近于零时，必须及时切除电源，以防止反向再起动。,谢谢,
