第10章 继电接触器控制系统.ppt

1、2019年3月20日星期三,1,第10章 继电接触控制系统,10.1 常用控制电器,10.2 笼型电动机直接起动的控制线路,10.3 笼型电动机正反转的控制线路,2019年3月20日星期三,2,1. 了解常用控制电器的结构、功能和用途。 2. 掌握自锁、(互锁)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。,第10章 继电接触控制系统,本章要求：,2019年3月20日星期三,3,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

2、接触控制，它是一种有触点的断续控制，因为其中控制电器是断续动作的。对电动机的控制主要是控制它的起动、停止、正反转、调速、制动及顺序运行等。,第10章 继电接触控制系统,2019年3月20日星期三,4,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。,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表示符号。,第10章 继电接触控制系统,2019年3月20日星期三,5,低压 电器,配电 电器,控制 电器,开关 熔断器 自动空气断路器 ,接触器 继电器 起动器 ,时间继电器 热继电器 ,10.1 常用控制电器,2019年3

3、月20日星期三,6,1. 用途：组合开关也称转换开关，常用于机床控制电路的电源开关，也用于小容量电动机的起 / 停控制或照明线路的开关控制。,2. 结构：对常用的三极开关来说，每一极有一对静触片与盒外接线柱相接，动触片受手柄控制可以转动，以达到线路的通 / 断控制。,3. 种类：有单极、双极、三极和四极等，额定电流有10、25、60 和 100A等多种。,10.1.1 组合开关,2019年3月20日星期三,7,用组合开关起停电动机的接线图,静触头,动触头,用手柄转动 转轴时，就 可将三个触 点同时接通 或断开。,2019年3月20日星期三,8,(b) 结构图,按钮常用于接通和断开控制电路。,按

4、钮的外形图和结构如图所示。,(a) 外形图,10.1.2 按钮SB (手动切换电器),2019年3月20日星期三,9,动画,2019年3月20日星期三,10,交流接触器的外形与结构,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,10.1.3 交流接触器KM,2019年3月20日星期三,11,10.1.3 交流接触器,交流接触器控制对象：电动机及其它电力负载,接触器技术指标： 线圈额定工作电压、主触点额定电流、触点数目等。,2019年3月20日星期三,12,动画,2019年3月20日星期三,13,接触器有关符号,接触器线圈,接触器主触头,常开,常闭,接触器辅助触头,20

5、19年3月20日星期三,14,简单的接触器控制,A,B,C,M 3,刀闸起隔离作用,自保持,停止 按钮,起动 按钮,特点：小电流控制大电流,2019年3月20日星期三,15,继电器和接触器的结构、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,电流继电器：可用于过载保护。 电压继电器：主要作为欠压、失压保护。,10.1.4 继电器,2019年3月20日星期三,16,2. 中间继电器,(a) 外形,用于传递信号和同时控制多个电路，也可直接控制小容量电动机或其他电气执行

6、元件。,2019年3月20日星期三,17,主要用于电动机的过载保护。 由于热惯性，不可做短路保护。,10.1.5 热继电器FR,2019年3月20日星期三,18,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。,热元件,杠杆,工作原理：,原理图：,双金属片,常闭触头,10.1.5 热继电器FR,I,动画,2019年3月20日星期三,19,热继电器的符号,热元件,串联在主电路中,串联在控制电路中,2019年3月20日星期三,20,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

7、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。,10.1.6 熔断器FU,2019年3月20日星期三,21,可实现短路、过载、失压保护。,锁钩,主触点 手动闭合,衔铁释放,空气断路器原理图,连杆装置,释放弹簧,10.1.7 空气断路器 (自动空气开关),动画,2019年3月20日星期三,22,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)

8、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。,2019年3月20日星期三,23,4. 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。,继电接触控制线路的绘制,

9、2019年3月20日星期三,24,结 构 图,10.2 笼型电动机直接起动的控制线路,2019年3月20日星期三,25,主 电 路,实现 点动控制,控制电路,原 理 图,2019年3月20日星期三,26,异步机的连续运行,自锁的作用,动画,2019年3月20日星期三,27,KM,SB1,KM,SB2,KH,A,B,C,KM,FU,QS,KH,电流成回路， 只要接两相就可以了。,异步机的直接起动 + 过载保护,2019年3月20日星期三,28,电动机的保护,电动机保护 的类型,失压保护：采用交流接触器控制,短路保护：加熔断器,过载保护：加热继电器,2019年3月20日星期三,29,采用上述控制线

10、路实现的电动机的保护：, 短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘 损坏产生强大的电动力，使电动机和电器设备产 生机械性损坏，故要求迅速、可靠切断电源。, 欠压是指电动机工作时，电压严重下降；失压(零压)是指电源电压消失而使电动机停转，在电源电压恢复时，电动机可能自动重新起动(亦称自起动)，易造成人身或设备故障。, 过载保护是为防止三相电动机在运行中电流 超过额定值而设置的保护。,2019年3月20日星期三,30,A,B,C,KM,FU,QS,主 电 路,失压保护：采用交流接触器控制,2019年3月20日星期三,31,短路保护：加熔断器,频繁起动的电机：,异步电动机的起动电流 （ Is t）约为

11、额定电流（IN）的 (57）倍。选择熔体额定电流 （ ）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：,一般电机：,2019年3月20日星期三,32,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,2019年3月20日星期三,33,既能长期工作又能点动的控制电路, 点动：按下起动按钮SB3，电动机运转，松开起动按钮 SB3，电动机停转。,点动按钮SB3的作用：,(1) 使接触器线圈KM通电； (2) 使线圈KM不能自锁。,复合按钮,2019年3月20日星期三,34,后闭合,先断开

12、,按下SB3,闭合,电机运转,点动时：,通电,2019年3月20日星期三,35,先断开,后闭合,断开,断电,松开SB3：,自锁触点不起作用,2019年3月20日星期三,36,松开SB3,电机停转,实现点动,用途:试车、检修以及车床主轴的调整等。,2019年3月20日星期三,37,按钮SB2,实现电动机连续运行的起动按钮,起动,自锁 触点,动画,2019年3月20日星期三,38,KM1,FU,Q,KM2,M1,M2,3,3,.,SB,SB1,KM1,KM1,SB2,KM2,KM2,按SB1,通电,闭合,再按SB2,闭合,通电,闭合,闭合,1. 控制顺序：M1起动后M2才能起动。M2既不能单独起动

13、，也不能单独停车。,电动机的顺序控制,.,.,.,.,2019年3月20日星期三,39,M1 3,两电机各自 要有独立的 电源；这样 接，主触头 (KM1)的负 荷过重。,KM1,M2 3,2019年3月20日星期三,40,10.3 笼型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。,2019年3月20日星期三,41,三、电机的正反转控制(1),A,B,C,KMF,FU,Q,FR,2019年3月20日星期三,42,电机的

14、正反转控制(2) - “联锁保护”,联锁作用：正转时，SBR不起作用，反转时，SBF不起作用，从而避免两按钮同时动作而造成电源短路。,KMF,SB1,KMF,SBF,FR,KMR,KMR,M 3,A,B,C,KMF,FU,Q S,FR,2019年3月20日星期三,43,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,20

15、19年3月20日星期三,44,利用复式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,电动机的正反转控制(3)“双重联锁”,2019年3月20日星期三,45,KMF,SB1,KMF,SBF,FR,KMR,KMR,KMR,KMF,KMR,M 3,A,B,C,KMF,FU,QS,FR,SBR,2019年3月20日星期三,46,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,动画,2019年3月20日星期三,47,正反转控制线路,下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中 有几处错误，请改正之。,2019年3月20日星期三,48,课后作业题,10.2.7,第10章 继电接触控制系统,2019年3月20日星期三,49,E N D,第10章 继电接触控制系统,