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 鼠籠式電動機直接起動的控制線路,5.3 鼠籠式電動機正反轉的控制線路,5.5 時間控制,本章要求： 1.了解常用低壓電器的結構、功能和用途; 2. 掌握自鎖、聯鎖的作用和方法; 3. 掌握過載、短路和失壓保護的作用和方法; 4. 掌握基本控制環(huán)節(jié)的組成、作用和工作過程。 能讀懂簡單的控制電路原理圖、能設計簡單的 控制電路。,第5章 繼電接觸控制系統(tǒng),應用電動機拖動生產機械，稱為電力拖動。利用繼電器、接觸器實現對電動機和生產設備的控制和保護，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

2、線路。,第5章 繼電接觸控制系統(tǒng),實現繼電接觸控制的電氣設備，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：組合開關也稱轉換開關，常用于機床控制電路的電源開關，也用于小容量電動機的起 / ?？刂苹蛘彰骶€路的開關控制。,2. 結構：對常用的三極開關來說，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,5.1 常用控制電器,用組合開關起停電動機的接線圖,靜觸頭,動觸頭,用手柄轉動 轉軸時

3、，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) 結構,按鈕常用于接通和斷開控制電路。,按鈕的外形圖和結構如圖所示。,按鈕開關的外形和符號,(a) 外形圖,交流接觸器的外形與結構,5.1.3 接觸器,用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關電器。,(a) 外形,(b) 結構,5.1.3 接觸器,用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關電器。,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,接觸器技術指標：額定工作電

4、壓、電流、觸點數目等。,常用的交流接觸器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。,5.1.4 繼電器,繼電器和接觸器的結構和工作原理大致相同。 主要區(qū)別在于： 接觸器的主觸點可以通過大電流； 繼電器的體積和觸點容量小，觸點數目多，且只能通過小電流。所以，繼電器一般用于控制電路中。,1. 電流及電壓繼電器,電流繼電器：可用于過載或過載保護， 電壓繼電器：主要作為欠壓、失壓保護。,2. 中間繼電器,中間繼電器觸頭容量小，觸點數目多，用于控 制線路。,通常用于傳遞信號和同時控制多個電路，也可 直接用它來控制小容量電動機或其他電氣執(zhí)行元件。,(a) 外形,中間繼電器外形與符號,3. 時間繼電器,

5、是從得到輸入信號(線圈通電或斷電)起，經過一段時間延時后才動作的繼電器。適用于定時控制,直流電磁式結構圖,阻尼銅套,銜鐵,工作原理：當銜鐵未吸合時，磁路氣隙大，線圈電感小，通電后激磁電流很快建立，將銜鐵吸合，繼電器觸點立即改變狀態(tài)。而當線圈斷電時，鐵心中的磁通將衰減，磁通的變化將在銅套中產生感應電動勢，并產生感應電流，阻止磁通衰減，當磁通下降到一定程度時，銜鐵才能釋放，觸頭改變狀態(tài)。因此繼電器吸合時是瞬時動作，而釋放時是延時的，故稱為斷電延時。,(1)直流電磁式 時間繼電器,a) 通電延時繼電器,b) 斷電延時繼電器,延時繼電器的外形與結構,(a) 外形,(2) 空氣式延時繼電器,通電延時的空

6、氣式時間繼電器結構示意圖,微動開關2,微動開關1,(2) 空氣式時間繼電器,斷電延時的空氣式時間繼電器結構示意圖,常閉 延時閉合,常閉 延時斷開,空氣式時間繼電 器的延時范圍大 (有 0.4 60 s 和 0.4 180s兩種)。 結構簡單，但準 確度較低。,時間繼電器的型號有JS7-A和JJSK2等多種類型。,5. 1.5 熱繼電器,用于電動機的過載保護。,熱繼電器外形與結構,(a) 外形,(b) 結構,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,結構原理圖,雙

7、金屬片,常閉觸頭,用于電動機的過載保護。,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。,用于自動往復控制或限位保護等。,5.1.7 行程開關(限位開關),(b)示意圖,結構與按鈕類似，但 其動作要由機械撞擊。,(a)外形圖,行程開關的外形符號,可實現短路、過載、失壓保護。,5.1.8 自動空氣斷路器(自動開關),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,繼電接觸控制線路由一些

8、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。,在電工技術中所繪制的控制線路圖為原理圖，它不考慮電器的結構和實際位置，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. 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. 與電路無關的部件(如鐵心、支架、彈簧等) 在控 制電路中

9、不畫出。,分析和設計控制電路時應注意以下幾點：,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。,5.2 鼠籠式電動機直接起動的控制線路,1.直接起動,(a)結構圖,主電路,控制電路,5.2 鼠籠式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備絕緣 損壞產生強大的電動力，使電動機和電器設備產 生機械性損壞，故要求迅速

10、、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，失壓(零壓)是指電源電壓消失而 使電動機停轉，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 超過額定值而設置的保護。常采用熱繼電器FR 保護，也可采用自動開關和電流繼電器保護。,KM,合上開關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,轉動,合上開關Q,(2) 控制原理,松開起動

11、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,轉動,停車,(2) 控制原理,轉動,停車,停轉,去掉KM輔助觸點, 實現點動控制。,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，松開起動按鈕 ， 電動機停轉。,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,電機運轉,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

12、點動的控制電路,松開SB3,電機停轉,實現點動,用途:試車、檢修以及車床主軸的調整等。,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,KM2,SB,KM2,SB,KM1,FR1,KM1,例1：兩條皮帶運輸機分別由兩臺鼠籠異步電動機拖動，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體

13、堆積在運輸機上，要求電動機按下述順序起動和停止： 起動時: M1起動后 M2才能起動； 停車時: M2停車后M1才能停車。應如何實現控制？,起動：,通電,通電,閉合,閉合,SB,KM1,FR1,例：兩條皮帶運輸機分別由兩臺鼠籠異步電動機拖動，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運輸機上，要求電動機按下述順序起動和停止： 起動時: M1起動后 M2才能起動； 停車時: M2停車后M1才能停車。應如何實現控制？,停止：,斷電,斷電,斷開,斷開,5.3 鼠籠式電動機正反轉的控制線路,將電動機接到電源的任意兩根線對調一下， 即可使電動機反轉。,需要用兩個接觸器來實現這一要求。 當正轉接觸器工

14、作時，電動機正轉； 當反轉接觸器工作時，將電動機接到電源的任 意兩根聯線對調一下，電動機反轉。,SBF和SBR決不允許同時按下，否則造成電源兩相短路。,正反轉的控制線路,3,M,FR,FU,正轉觸點,KMR,KMF,KMF,.,KMR,FR,Q,KMF,正轉接觸器,正轉按鈕,正反轉控制電路必須保證正 轉、反轉接觸器不能同時動作。,反轉接觸器,反轉按鈕,反轉觸點,按下SBF,SB,KMF,在同一時間內，兩個接觸器只允許一個通電工作的控制作用，稱為“聯鎖”。,“聯鎖”觸點,利用接觸器的觸點實現聯鎖控制稱電氣聯鎖。,缺點： 改變轉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

15、,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聯鎖控制稱機械聯鎖。,鼠籠式電動機正反轉的控制線路,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,KMF,KMF,SBR,SB,KMR,SBF,KMF,KMR,KMR,當電機正轉時， 按下反轉按鈕SBR,先斷開,斷電,閉合,通電,斷開,閉合,閉合,電機反轉,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進行控制。,STa,STb,1,2,按

16、SBF時,(其常閉斷開， 常開閉合),KMF斷電,KMR通電,行程開關,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繞組聯接 KM3繞組Y聯接,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繞組聯接 KM3繞組Y聯接,松開SB2, 電機仍處于Y 接起動狀態(tài)。,KM1接通電源 KM2繞組聯接 KM3繞組Y聯接,通電延時 繼電器,通電延 時斷開,KM1斷電,常開斷開,常閉閉合,當 KT 常閉觸 點延時斷開時,斷電,復合 按鈕,KM1接通電源 KM2繞組聯接 KM3繞組Y聯接,通電,通電,SB1,SB2,KT,KM1,KM3,KM2,KM3,KM1,KM1,KT,KM2,KT,KM2,通電,斷電,通電延時 繼電器,通電延 時斷開,復合 按鈕,斷電,通電,斷電,通電,電機接運行,2. 鼠籠式電動機能耗制動控制線路,斷電延時 繼電器,直流電源,斷電延時斷開,正常運行：,按SB2,常開閉合 自鎖,常閉斷開,KT通電, 常開閉合,K