1、第5章 繼電接觸控制系統(tǒng),5.4 行程控制,5.1 常用控制電器,5.2 籠型電動機直接起動的控制線路,5.3 籠型電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路,5.5 時間控制,應(yīng)用電動機拖動生產(chǎn)機械，稱為電力拖動。利用繼電器、接觸器實現(xiàn)對電動機和生產(chǎn)設(shè)備的控制和保護，稱為繼電接觸控制。,本章主要介紹幾種常用的低壓電器，基本的控制環(huán)節(jié)和保護環(huán)節(jié)的典型線路。,第5章 繼電接觸控制系統(tǒng),實現(xiàn)繼電接觸控制的電氣設(shè)備，統(tǒng)稱為控制電器，如刀閘、按鈕、繼電器、接觸器等。下面介紹常用控制電器的用途及電工表示符號。,1. 用途：組合開關(guān)也稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，常用于機床控制電路的電源開關(guān)，也用于小容量電動機的起 / ?？刂苹蛘彰骶€路的開關(guān)

2、控制。,2. 結(jié)構(gòu)：對常用的三極開關(guān)來說，每一極有一對靜觸片與盒外接線柱相接，動觸片受手柄控制可以轉(zhuǎn)動，以達到線路的通 / 斷控制。,3. 種類：有單極、雙極、三極和四極等，額定電流有10、25、60 和 100A等多種。,5.1.1 組合開關(guān),5.1 常用控制電器,用組合開關(guān)起停電動機的接線圖,靜觸頭,動觸頭,用手柄轉(zhuǎn)動 轉(zhuǎn)軸時，就 可將三個觸 點同時接通 或斷開。,5.1.2 按鈕(手動切換電器),(b) 結(jié)構(gòu),按鈕常用于接通和斷開控制電路。,按鈕的外形圖和結(jié)構(gòu)如圖所示。,按鈕開關(guān)的外形和符號,(a) 外形圖,交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu),5.1.3 接觸器,用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)

3、電器。,(a) 外形,(b) 結(jié)構(gòu),5.1.3 接觸器,用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)電器。,線圈,輔助觸點,鐵心,銜鐵,電源,電機,主觸點,常閉,常開,彈簧,符號,用于主電路 流過的大電流 (需加滅弧 裝置),用于控制電路流過的小電流 (無需加滅弧裝置),屬于同一器件的線圈和觸點用相同的文字表示,接觸器技術(shù)指標：額定工作電壓、電流、觸點數(shù)目等。,常用的交流接觸器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。,中間繼電器的結(jié)構(gòu)和交流接觸器基本相同，只是電磁系統(tǒng)小些，觸頭個數(shù)多些，共有八對觸頭，其中四對常開觸頭，四對常閉觸頭，而且沒有主、輔觸頭之分。觸頭容量相當于接觸器的輔助觸頭，其額定電

4、流為5A。,中間繼電器主要用在 控制電路中，起信號 傳遞與轉(zhuǎn)換作用以及 同時控制多個電路。,中間 繼電 器的 圖形 符號,5.1.4 中間繼電器,5. 1.5 熱繼電器,用于電動機的過載保護。,熱繼電器外形與結(jié)構(gòu),(a) 外形,(b) 結(jié)構(gòu),發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，杠桿被彈簧拉回，常閉觸點斷開。,發(fā)熱元件,杠桿,5.1.5 熱繼電器,工作原理,結(jié)構(gòu)原理圖,雙金屬片,常閉觸頭,用于電動機的過載保護。,熱繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖,發(fā)熱元件,雙金屬片,常閉觸點,復位按鈕,彈簧,扣板,當主電路中電流超過 容許值而使雙金屬片 受熱時，它便

5、向上彎 曲，因而脫鉤。,熱繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖,發(fā)熱元件,雙金屬片,常閉觸點,復位按鈕,彈簧,扣板,常閉觸點打開從而斷 開電動機的主電路,5.1.6 熔斷器,熔斷器額定電流IF的選擇,(1) 電燈、電爐等電阻性負載,IF IL,(3) 頻繁起動的電機,(2) 單臺電機,用于低壓線路中的短路保護。,常用的熔斷器有插入式熔斷器、螺旋式熔斷 器、管式熔斷器和有填料式熔斷器。,可實現(xiàn)短路、過載、失壓保護。,5.1.7 自動空氣斷路器(自動開關(guān)),鎖鉤,主觸點 手動閉合,銜鐵釋放,自動空氣斷路器原理圖,連桿裝置,釋放彈簧,一旦發(fā)生過載或短路時,過流脫鉤器將吸合而頂開鎖鉤，將主觸頭斷開，從而起到短路保護作用

6、。,M 3,主觸點,彈簧,連桿裝置,鎖鉤,一旦發(fā)生過載或短路時,過流脫鉤器將吸合而頂開鎖鉤，將主觸頭斷開，從而起到短路保護作用。,M 3,主觸點,彈簧,連桿裝置,鎖鉤,M 3,主觸點,彈簧,連桿裝置,一旦電壓嚴重下降或斷電時，銜鐵就被釋放而使主觸頭斷開，實現(xiàn)欠壓保護作用。,M 3,主觸點,彈簧,連桿裝置,一旦電壓嚴重下降或斷電時，銜鐵就被釋放而使主觸頭斷開，實現(xiàn)欠壓保護作用。,5.1.8 時間繼電器,時間繼電器是按一定要求來接通或斷開被控制電路的控制電器，用以協(xié)調(diào)和控制生產(chǎn)機械的各種動作。,時間繼電器的分類,通電延時型時間繼電器,斷電延時型時間繼電器,在交流電路中常采用空 氣式時間繼電器，它是

7、 利用空氣阻尼作用而達 到動作延時的目的。,時間繼電器的結(jié)構(gòu),通電延時型空氣式時間繼電器,釋放彈簧,活塞,杠桿,進氣孔,出氣孔,動鐵心,靜鐵心,線圈,微動開關(guān)2,微動開關(guān)1,恢復彈簧,調(diào)節(jié)螺釘,時間繼電器線圈通電后,釋放彈簧,活塞,杠桿,進氣孔,出氣孔,動鐵心,靜鐵心,恢復彈簧,調(diào)節(jié)螺釘,釋放彈簧,活塞,杠桿,進氣孔,出氣孔,動鐵心,靜鐵心,恢復彈簧,調(diào)節(jié)螺釘,釋放彈簧,活塞,杠桿,進氣孔,出氣孔,動鐵心,靜鐵心,恢復彈簧,調(diào)節(jié)螺釘,釋放彈簧,活塞,杠桿,進氣孔,出氣孔,動鐵心,靜鐵心,恢復彈簧,調(diào)節(jié)螺釘,釋放彈簧,活塞,杠桿,進氣孔,出氣孔,動鐵心,靜鐵心,恢復彈簧,調(diào)節(jié)螺釘,釋放彈簧,活塞

8、,杠桿,進氣孔,出氣孔,動鐵心,靜鐵心,線圈,微動開關(guān)2,微動開關(guān)1,斷電后立刻復位,恢復彈簧,調(diào)節(jié)螺釘,釋放彈簧,杠桿,進氣孔,出氣孔,動鐵心,靜鐵心,線圈,恢復彈簧,調(diào)節(jié)螺釘,斷電延時時間繼電器,釋放彈簧,杠桿,動鐵心,靜鐵心,線圈,進氣孔,出氣孔,調(diào)節(jié)螺釘,斷電延時時間繼電器通電后,釋放彈簧,杠桿,靜鐵心,進氣孔,出氣孔,調(diào)節(jié)螺釘,斷電后開始延時,線圈,微動開關(guān),釋放彈簧,杠桿,靜鐵心,進氣孔,出氣孔,調(diào)節(jié)螺釘,斷電后開始延時,線圈,微動開關(guān),釋放彈簧,杠桿,進氣孔,出氣孔,動鐵心,靜鐵心,線圈,恢復彈簧,調(diào)節(jié)螺釘,斷電后開始延時,通電延時型時間繼電器符號,斷電延時型時間繼電器的符號,5

9、.1.9 行程開關(guān),符號：,行程開關(guān)是利用運動部件的撞擊來閉合和切斷控制電路的。,常開觸頭,常閉觸頭,結(jié)構(gòu)示意圖,閉合,斷開,繼電接觸控制線路由一些基本控制環(huán)節(jié)組成，下面介紹繼電接觸控制線路的繪制。,在電工技術(shù)中所繪制的控制線路圖為原理圖，它不考慮電器的結(jié)構(gòu)和實際位置，突出的是電氣原理。,電器自動控制原理圖的繪制原則及讀圖方法：,1. 按國家規(guī)定的電工圖形符號和文字符號畫圖。,2. 控制線路由主電路(被控制負載所在電路) 和控制電路 (控制主電路狀態(tài))組成。,3. 屬同一電器元件的不同部分(如接觸器的線圈和 觸點)按其功能和所接電路的不同分別畫在不同 的電路中，但必須標注相同的文字符號。,4.

10、 所有電器的圖形符號均按無電壓、無外力作用下 的正常狀態(tài)畫出，即按通電前的狀態(tài)繪制。,5. 與電路無關(guān)的部件(如鐵心、支架、彈簧等) 在控 制電路中不畫出。,分析和設(shè)計控制電路時應(yīng)注意以下幾點：,使控制電路簡單，電器元件少，而且工作又要準 確可靠,(2) 盡可能避免多個電器元件依次動作才能接通另一 個電器的控制電路。,(3) 必須保證每個線圈的額定電壓，不能將兩個線圈 串聯(lián)。,5.2 籠型電動機直接起動的控制線路,1.直接起動,(a)結(jié)構(gòu)圖,主電路,控制電路,5.2 籠型電動機直接起動的控制線路,(1) 電路,(b)原理圖,控制電路,一、直接起動,電動機的保護,過載保護,短路保護,零壓、欠壓保

11、護,主電路,控制電路,電動機的保護,短路保護是因短路電流會引起電器設(shè)備絕緣 損壞產(chǎn)生強大的電動力，使電動機和電器設(shè)備產(chǎn) 生機械性損壞，故要求迅速、可靠切斷電源。通 常采用熔斷器 FU和過流繼電器等。,欠壓是指電動機工作時，引起電流增加甚至 使電動機停轉(zhuǎn)，失壓(零壓)是指電源電壓消失而 使電動機停轉(zhuǎn)，在電源電壓恢復時，電動機可能 自動重新起動(亦稱自起動)，易造成人身或設(shè)備 故障。常用的失壓和欠壓保護有：對接觸器實行 自鎖；用低電壓繼電器組成失壓、欠壓保護。,過載保護是為防止三相電動機在運行中電流 超過額定值而設(shè)置的保護。常采用熱繼電器FR 保護，也可采用自動開關(guān)和電流繼電器保護。,KM,合上開

12、關(guān)Q,起動,(2) 控制原理,KM輔助觸點閉合自鎖。,按下起動按鈕SB2 , KM線圈通電，,通電,轉(zhuǎn)動,合上開關(guān)Q,(2) 控制原理,松開起動按鈕SB2,利用自身輔助觸點，維持線圈通電的作用稱自鎖,自鎖,(2) 控制原理,主電路,FR,FU,Q,Q,轉(zhuǎn)動,停車,(2) 控制原理,轉(zhuǎn)動,停車,停轉(zhuǎn),去掉KM輔助觸點, 實現(xiàn)點動控制。,2. 既能長期工作又能點動的控制電路,按下起動按鈕，電動機運轉(zhuǎn)，松開起動按鈕 ，電動機停轉(zhuǎn)。,點動按鈕SB3的作用：,(1) 使接觸器線圈KM通電； (2) 使線圈KM不能自鎖。,復合按鈕,2. 既能長期工作又能點動的控制電路,后閉合,先斷開,按下SB3,閉合,電

13、機運轉(zhuǎn),點動時：,自鎖觸點不起作用,通電,先斷開,后閉合,斷開,斷電,2. 既能長期工作又能點動的控制電路,松開SB3,2. 既能長期工作又能點動的控制電路,松開SB3,電機停轉(zhuǎn),實現(xiàn)點動,用途:試車、檢修以及車床主軸的調(diào)整等。,KM1,FU,Q,KM2,M1,M2,3,3,.,SB,SB1,KM1,KM1,SB2,KM2,KM2,按SB1,通電,閉合,再按SB2,閉合,通電,閉合,閉合,1. 控制順序：M1起動后M2才能起動。M2既不能單獨起動，也不能單獨停車。,3. 電機的順序控制,.,.,.,.,M1 3,兩電機各自 要有獨立的 電源；這樣 接，主觸頭 (KM1)的負 荷過重。,KM1,

14、5.3 籠型電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路,將電動機接到電源的任意兩根線對調(diào)一下， 即可使電動機反轉(zhuǎn)。,需要用兩個接觸器來實現(xiàn)這一要求。 當正轉(zhuǎn)接觸器工作時，電動機正轉(zhuǎn)； 當反轉(zhuǎn)接觸器工作時，將電動機接到電源的任 意兩根聯(lián)線對調(diào)一下，電動機反轉(zhuǎn)。,SBF和SBR決不允許同時按下，否則造成電源兩相短路。,正反轉(zhuǎn)的控制線路,3,M,FR,FU,正轉(zhuǎn)觸點,KMR,KMF,KMF,.,KMR,FR,Q,KMF,正轉(zhuǎn)接觸器,正轉(zhuǎn)按鈕,正反轉(zhuǎn)控制電路必須保證正 轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器不能同時動作。,反轉(zhuǎn)接觸器,反轉(zhuǎn)按鈕,反轉(zhuǎn)觸點,按下SBF,SB,KMF,在同一時間內(nèi)，兩個接觸器只允許一個通電工作的控制作用，稱為“聯(lián)鎖”

15、。,“聯(lián)鎖”觸點,利用接觸器的觸點實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱電氣聯(lián)鎖。,缺點： 改變轉(zhuǎn)向時必須先按停止按 鈕。,解決措施：在控制電路中加入機械連鎖。,KMR,SBF,KMF,KMF,SBR,KMR,KMR,.,.,.,.,.,通電,斷開,斷電,閉合,利用復合按鈕的觸點實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱機械聯(lián)鎖。,鼠籠式電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,當電機正轉(zhuǎn)時， 按下反轉(zhuǎn)按鈕SBR,先斷開,斷電,閉合,通電,斷開,閉合,閉合,電機反轉(zhuǎn),5.4 行程控制,自動往返運動：,1. 能正向運行也能 反向運行 2. 到位后能自動返 回,行程控制：,控制某些機械的行程，當運動部件到達一定行程位置時利用行程開關(guān)進行控制。,STa,STb,1,2,按SBF時,(其常閉斷開， 常開閉合),KMF斷電,KMR通電,行程開關(guān),自動往返運動：,擋塊,5. 5 時間控制,1. Y 換接起動控制線路,Y接法,接法,通電,通電,通電,斷電,通電延時 繼電器,通電延 時斷開,復合 按鈕,起動過程：,按SB2,KM1通電,KM2斷電,繞組Y接,KM1接通電源 KM2繞組聯(lián)接 KM3繞組Y聯(lián)接,常閉斷開,常閉延時斷開,電動機Y接起動,通電瞬 時閉合,KM1接通電源 KM2繞組