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1、,1,第九章,继电器与接触器,控制,2,第九章 继电接触控制系统,本章要求：,1.了解常用低压电器的结构、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。,3,第九章 继电器与接触器控制,9.1 低压电器简介9.2 基本控制环节9.3 电动机的保护,9.4 控制电路综合举例,9.1 低压电器简介,开关熔断器,配电电器,低压,电器,接触器继电器起动器,4,时间继电器热继电器,控制电器,9.1.1 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
2、动电流，刀,闸的额定电流值应如下选择：,QS,（35)*异步电机额定电流电路符号5,I st,I F,Ist,流。,9.1.2 熔断器,作用：用于短路保护。,电路符号,FU,熔体额定电流,的选择：,IF,1 2,11.6,3.频繁起的电机,I F,1 3,1 2.5,异步电机的起动电流 Ist=(57)额定电6,2.一般电,IF IL,（稍大）,1.无冲击电流的场（如电灯、电炉）,安秒特,t,IF,7,9.1.3 控制按钮,电路符号,电路符号常闭(动断)按钮SB,复合按钮常开(动合)按钮SB,SB电路符号复合按钮：常开按钮和,常闭按钮做在一起。,8,9.1.4 行程开关用作电路的限位保护、行程
3、控制、自动切换等。结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。,电路符号,常闭（动断）触头ST,电路符号,常开（动合）触头ST,9,线圈,铁芯,衔铁,主触头,辅助触头,M,3,电机,动作过程,线圈通电,弹簧衔铁被吸合触头闭合,电机接通电源,9.1.5 接触器,接触器有关符号：,接触器线圈接触器主触头用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）,常开常闭,接触器辅助触头用于控制电路（流过的电流小，无需加灭弧装置）,接触器控制对象：电动机及其它电力负载10,11,A,B,C,简单的接触器控制,M3,自保持,停止,按钮起动按钮刀闸起隔离作用,特点：小电流控制大电流。,9.1.6 继电器继电器和接触器的工作原理
4、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。中间继电器电压继电器,电流继电器时间继电器（具有延时功能）热继电器（做过载保护）.12,继电器类型：,13,热继电器,功能：过载保护,发热元件,结构：,I,双金属片,常闭触头工作原理：发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其,向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。,扣板,热继电器的符号,KH,发热元件常闭触头,KH14,串联在主电路中串联在控制电路中,9.2 基本控制环节,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
5、反转控制行程控制时间控制速度控制15,16,9.2.1 异步机的直接起动,M3,A,B C,FUKM,QS,一、点动控制,C,KM,触头（KM）打开,按钮松开,线圈（KM）断电,电机停转。,触头（KM）闭合,SBB动作过程按下按钮（SB）线圈（KM）通电,电机转动；,控制电,路,主电,路,17,18,二、电动机连续运行,KM,自保持,自保的作用按下按钮（SB），线圈（KM）通电，,电机起动；同时，辅助触头（KM）闭合，即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机,连续运转。,SB2,C,M3,A,B C,KM,QSFU,B,SB1,起动按钮 KM,停车按钮,19,KM,SB1,SB2KM,KH,M3,
6、A,B C,FUKMKH,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,发热元件,热继电,器触头QS,以下控制电路能否实现即能点动、又能连续运行?,KM,SB1,SB2,KHKM,SB,思考,不能点动！20,9.2.2 电机的正反转控制,KMF,KMF,SB1,SBF,KH,M3,A,B C,KMF,FU,QS,KH,KMR,SBRKMRKMR,该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。SBF和SBR不能同时按 21 下，否则会造成短路！,操作过程：SBF,正转,SBR,反转,停车,SB1,22,电机的正反转控制 加互锁,SB1,KH,KMFKMR,KMRKMF,M
7、3,A B C,QS,FU,KMF,KMR互锁作用：正转时，SBR不起作用；反转,时，SBF不起作用。从而避免两接触器,同时工作造成主回路短路。,KH,KMR,SBFKMFSBR,互锁,23,SB1,KMF,SBF,KMFKMR,KMR,KMRKMF,SBR,电机的正反转控制双重互锁,M3,A B C,QS,FU,KMF,KMR,KH,电器互锁,KH机械互锁,双保险,机械互锁（复合按钮）电器互锁（互锁触头）,24,25,26,27,28,小,结,继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题：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
8、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。,四、多地点控制,例如：甲、乙两地同时控制一台电机。,KM,SB1甲,SB2甲KM,SB1乙,SB2乙,方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。,乙地29,甲地,30,QS,KH,M3,A B C,FUKM,方法一：用复合按钮。,五、点动+连续运行,SB3：点动SB2：连续运行,控制关系
9、,该电路缺点：动作不够可靠。,KM,SB1,KM,SB2,KH,SB3,主电路,控制电路,31,方法二：加中间继电器（KA）。,KA,SB1,KA,SB2,KH,KM,KASB,M,3,A B C,KM,FU,控制,关系,SB：点动,SB2：连续运行,9.2.3 行程控制,KMR,M3,A,B C,FU,QS,KMFKH,行程控制实质为电机的正反转控制，只是在行程的终端要加限位开关。32,B逆程,A正程,控制回路 33,KMF,KH,KMR,SB1,KMF,SB2,STA,STB,KMR,KMR,SB3KMF,限位开关,正程,限位开关,STA,STB,逆程,至右极端位置撞开STA,行程控制电路
10、（1）动作过程,SB2,正向运行,电机停车,（反向运行同样分析）,行程控制(2)-自动往复运动电 机,逆程,正程,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34,电机,STa35,STb,KMR,SBR,KMF,KH,KMF,SB1,KMF,SBF,KMR,KMR,STa,STb,自动往复运动控制电路,限位开关,采用复合式,开关。正向运行停车的同时，自动起,动反向运行；反之亦然。,关键措施,9.2.4 定时控制,空气式,时间继电器定时类型：,钟表式,阻容式电子式数字式。36,空气式时间继电器的工作原理,见教材P348,常开触头延时闭合常闭触头延时打开,线圈,衔铁,常闭触头,常开触
11、头,衔铁吸合（向下）连杆动作,触头动作 37,动作过程线圈通电,38,时间继电器触头类型,断,电,式,常闭断电后延时闭合,常开断电后,延时断开,通,电,式,瞬时,动作,常闭触点,常开触点,常开通电后延时闭合,延时,动作,常闭通电后,延时断开,QSFU,KH,电机绕组,A Bx y,Cz,KM-Y,B,C,Y,Z X,Y,XB,C,Z A,KM-,定时控制例一：电机的Y起动A Y KM,KM-Y闭合，电机接成 Y形；KM-闭合，电机接成 形。,主电 39路,Y 转换完成,KM,QSFU,KH,A B C电机x y z,KM-Y,KM-,KM-,KT,KT,KM-Y,KM-Y,KM-,KM-,KM
12、-,KMKT,SB1,SB2,KM,Y 起动控制电路,KH,主电路接通电源KM-KT KM-Y40,SB2,KM 延时KT KM-Y KM-,41,定时控制例二：顺序控制,控制要求：1.M1 起动后，M2才能起动2.M2 可单独停,1 电机,M1,2 电机,M2,42,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,KM1,KM2,SB3,KH2,KM2,KM1,SB1,SB2,KH1,KM1SB4,控制电路,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。,M3,
13、KM1,KH,KM2,KH,M3,KM1,KM243,SB2KM1,SB3,SB1,主电路,这样实现顺序控制可不可以?,KM2控制电路,44,SB1,KM1KT,SB2,顺序控制电路(2)：M1起动后，M2延时起动。KH,KM2,KM2,KM1KM2KT,主电路同前,控制电路,KM1 延时KT KM2,M1起动KM2,M2起动KT,SB2,KM1,SB1,SB2,KT,KH,KM1,KM2,KTKM2,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？,SB2,KM1 延时KT KM2,M1起动KM2,M2起动,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。45,9.2
14、.5 速度控制,工作原理速度继电器的轴由电动机带动，其外环转动到一定速度时，撞击动触点，使常开触点闭合，常闭触点打开。46,速度继电器外环动触点静触点,打开，电机停止运转，反接,47,速度控制反接制动电路,M,3,KM1,R,KM2,KM1,SB1,KS,KM2,KM1,SB2KM1,KM2SB1,KM2,KS,正常工作时，KM1通电，电机正向运转，速度继电器,（KS）常开触头闭合；停车时，按SB1，KM1断电，KM2通电，开始反接制动，,当电机的速度接近零时，KS,制动结束。,限流,电阻,48,9.3 电动机的保护,失压保护：采用继电器、接触器控制电动机保护,的类型：,短路保护：加熔断器过载
15、保护：加热继电器,9.3.1 失压保护,A,B CM3,QSFUKM,主电路,方法：采用继电器、接触器控制。KMSB1SB2控制电路KM采用继电器、接触器控制后，电源电压85%时，接触器触头自动断开，可避免烧坏电机；另外，在电源停电后突然再来电时，可避免电机自动起动而伤人。49,I st,I F,I st,50,9.3.2 短路保护,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（I F）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：,I F,1 3,1 2.5,一般电机：,1 2,11.6,频繁起动的电机：,51,9.3
16、.3 过载保护,方法：加热继电器。,M3,KM,A B CQSFU,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。,KM,SB1,KM,SB2,KHKH,热继电器的热元件,热继电器触头,自动空气断路器（自动开关）,作用：可实现短路、过载、失压保护。,结构：,过流脱扣器,欠压脱扣器,工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电52,53,9.4 控制电路综合举例,例一：运料小车的控制,正程,逆程,电机,B,A,设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求：,1.小车启动后，前进到A地。然后做以下往复运动：到A地后停2分钟等待装料，然
17、后自动走向B。到B地后停2分钟等待卸料，然后自动走向A。2.有过载和短路保护。,3.小车可停在任意位置。,54,运料小车控制电路,M3,A B C,KMF,FU,QS,KH,KMR,STa、STb 为A、B 两端的限位开关KTa、KTb 为 两个时间继电器,主回路,KMF,KH,KMR,SBF,SB1,KMF,STa,KTa,STb,KTb,KMR,KMR,KMF,STb,KTa,KTb,STaSBR,能停车。,KMF,KMF,动作过程,SBFKMF,小车正向运行至A端撞STa,KTa 延时2分钟KMR 小车,反向运行至B端,撞STb KTb延时2分钟,KMF 小车正向运行如此往反运行。,KH
18、,KMR,SBF,SB1,STa,STb该电路的问题：小车在两极端位置时，不55,KTa,KTb,KMR,STb,KMF,KMRKTa,KTb,STaSBR,SBF,KMR,KH,STa,56STb,KTaKMRKTb,KMF,STb,SB1,SB2,KA,KAKMF,加中间继电器（KA）实现,任意位置停车的要求,KMFKTbSTaSBRKMRKTa,例二：工作台位置控制,B,M1,A,M2,ST3,ST4 ST2,ST1,1,2,3,4,起动后工作台控制要求：,(1)运动部件A从1到2(2)运动部件B从3到4(3)运动部件A从2回到1,(4)运动部件B从4回到357,自动循环,58,工作台位
19、置控制电路,(2)检查有无互锁。,(3)检查能否正确启动、停车。,设计步骤：(1)根据动作顺序设计控制电路。,KH,ST4KMAF,KMBFKMAF,ST4ST1,KMBRKMAR,KMBF,ST1,KMBR,ST3,KMBF,KMAF,SB1,SB2,KMAR ST2,KMAFST3ST2KMBR,59,工作台位置控制电路,ST4,KMBR,KMBF,KMBR,ST4KMAF,KMAF,ST1,KMAR,ST1KMBF,KMBR,ST3,KMBF,KMAF,SB1,KH,KMAF,SB2,KMAR ST2,ST3ST2,该电路有何,问题？,小车若在1、2、3、4规定的位置时，不能,正常停车。,KA,KH,KH,ST4,KMBR,KMBF,KMBR,ST4,KMAF,ST1,KMAR,KMBF60,KMAFST1,KMBR,ST3,KMBF,KMAF,KA,KMAF,SB2,KMAR ST2,ST3ST2,SB1,KA,SB3,电路的改进方法同前：加中间继电器（KA）,61,第九章,结 束,
