第14章繼電器控制ppt課件

1、 教學根本要求1. 了解常用低壓電器的構造和功能了解常用低壓電器的構造和功能2. 掌握繼電接觸器控制系統(tǒng)中的自鎖、聯(lián)鎖以及行程、時間控制原那么。3. 了解過載、短路、失壓維護的方法。了解過載、短路、失壓維護的方法。4. 能設計簡單的控制電路原理圖，讀懂較復雜的能設計簡單的控制電路原理圖，讀懂較復雜的控制電路。控制電路。 就現(xiàn)代機床或其它消費機械而言，它們的運動部件大多是由電動機來帶動的。因此，在消費過程中要求對電動機進展自動控制，使消費機械各部件的動作按順序進展，以保證消費過程和加工工藝符合預定要求。由開關、按鈕、繼電器、接觸器等組成的控制電路，對異步電動機的起動、停頓、正反轉、調速、制動等進

2、展的控制，稱為繼電接觸器控制電路 。此控制是一種有觸點的斷續(xù)控制，其優(yōu)點是構造簡單、價錢廉價、維護方便、抗干擾才干強；缺陷是電器的體積大、觸點容易燒壞、壽命短，尤其是消費工藝流程改動時，需撤除原有線路，重新接線。 電動機在運用過程中由于各種緣由能夠會出現(xiàn)一些異常情況，如電源電壓過低、電動機電流過大、電動機定子繞組相間短路或電動機繞組與外殼短路等等，如不及時切斷電源那么能夠會對設備或人身帶來危險，因此必需采取維護措施。常用的維護環(huán)節(jié)有短路維護、過載維護、零壓(欠壓)維護等。 任何復雜的控制線路，都是由一些根本的單元電路組成的。因此，本章主要討論繼電接觸控制的一些根本單元控制線路。它們是點動控制、

3、單向直接起停控制、正反轉控制、行程控制、時間控制等。 凡是自動或手動接通和斷開電路，以及能實凡是自動或手動接通和斷開電路，以及能實現(xiàn)對電路或非電對象切換、控制、維護、檢現(xiàn)對電路或非電對象切換、控制、維護、檢測、變換和調理目的的電氣元件稱為電器。測、變換和調理目的的電氣元件稱為電器。 電器按其任務電壓分類，可分為低壓電器和電器按其任務電壓分類，可分為低壓電器和高壓電器。任務電壓在交流高壓電器。任務電壓在交流1200V1200V或直流或直流1500V1500V以下的各種電器，稱低壓電器。高于交以下的各種電器，稱低壓電器。高于交流流1200V1200V或直流或直流1500V1500V的電器，稱高壓電

4、器。的電器，稱高壓電器。 電器按其職能又可分為控制電器和維護電器。用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器，稱為控制電器。如開關、按鈕、接觸器等。用于維護電路及用電設備的電器稱為維護電器。如熔斷器、熱繼電器等。 控制電器的種類很多，按其動作方式可分為手控制電器的種類很多，按其動作方式可分為手動和自動兩類。手動電器的動作是由任務人員手動和自動兩類。手動電器的動作是由任務人員手動支配的，如刀開關、組合開關、按鈕等。自動動支配的，如刀開關、組合開關、按鈕等。自動電器的動作是根據指令、信號或某個物理量的變電器的動作是根據指令、信號或某個物理量的變化自動進展的，如各種繼電器、接觸器、行程開化自動進展的，如各種繼

5、電器、接觸器、行程開關等。關等。刀開關由閘刀動觸點、靜插座靜觸點、刀開關由閘刀動觸點、靜插座靜觸點、手柄和絕緣底板等組成。手柄和絕緣底板等組成。刀開關又叫閘刀開關，適用中有膠蓋閘刀開關刀開關又叫閘刀開關，適用中有膠蓋閘刀開關和鐵殼開關。普通用于不頻繁操作的低壓電路中，和鐵殼開關。普通用于不頻繁操作的低壓電路中，用作接通和切斷電源，或用來將電路與電源隔離，用作接通和切斷電源，或用來將電路與電源隔離，有時也用來控制小容量電動機的直接起動與停機。有時也用來控制小容量電動機的直接起動與停機。刀開關的種類很多。按極數刀片數分為單刀開關的種類很多。按極數刀片數分為單極、雙極和三極；按接線方式分板前接線和板

6、后極、雙極和三極；按接線方式分板前接線和板后接線；按轉換方向分為單投接線；按轉換方向分為單投(HD)(HD)和雙投和雙投(HS)(HS)等。等。 刀開關普通與熔斷器串聯(lián)運用，以便在短路時熔刀開關普通與熔斷器串聯(lián)運用，以便在短路時熔斷器熔斷而自動切斷電路。斷器熔斷而自動切斷電路。 安裝刀開關時，電源線應接在靜觸點上，負荷線安裝刀開關時，電源線應接在靜觸點上，負荷線接在與閘刀相連的端子上。對有熔斷絲的刀開關，接在與閘刀相連的端子上。對有熔斷絲的刀開關，負荷線應接在閘刀下側熔斷絲的下方，以確保刀負荷線應接在閘刀下側熔斷絲的下方，以確保刀開關切斷電源后閘刀和熔斷絲不帶電。在垂直安開關切斷電源后閘刀和熔

7、斷絲不帶電。在垂直安裝時，手柄向上合為接通電源，向下拉為斷開電裝時，手柄向上合為接通電源，向下拉為斷開電源，不能反裝，否那么會因閘刀松動自然落下而源，不能反裝，否那么會因閘刀松動自然落下而誤將電源接通。誤將電源接通。 刀開關的額定電壓為交流刀開關的額定電壓為交流220V220V、380V380V，直流，直流250V250V和和440V440V，額定電流通常在，額定電流通常在1500A1500A以下。以下。 刀開關的文字符號用刀開關的文字符號用Q Q或或S S ，圖形符號如以下，圖形符號如以下圖所示：圖所示：單極單極三極多線表示三極多線表示三極單線表示三極單線表示Q S Q S Q S FUFU

8、FU 組合開關又叫轉換開關，是一種轉動式的閘刀開組合開關又叫轉換開關，是一種轉動式的閘刀開關，主要用于接通或切斷電路、換接電源、控制關，主要用于接通或切斷電路、換接電源、控制小型鼠籠式三相異步電動機的起動、停頓、正反小型鼠籠式三相異步電動機的起動、停頓、正反轉或部分照明。轉或部分照明。 組合開關有假設干個動觸片和靜觸片，分別裝于組合開關有假設干個動觸片和靜觸片，分別裝于數層絕緣件內，靜觸片固定在絕緣墊板上，動觸數層絕緣件內，靜觸片固定在絕緣墊板上，動觸片裝在轉軸上，隨轉軸旋轉而變卦通、斷位置。片裝在轉軸上，隨轉軸旋轉而變卦通、斷位置。 轉換開關種類很多，常用的有轉換開關種類很多，常用的有HZ1

9、0HZ10系列，額定電系列，額定電流為流為1010、2525、6060和和100A100A四種。適用于交流四種。適用于交流380V380V以以下和直流下和直流220V220V以下的電路中。以下的電路中。 轉換開關具有一定的滅弧才干，它的圖形符號和轉換開關具有一定的滅弧才干，它的圖形符號和文字符號如以下圖示實踐中用得較少。文字符號如以下圖示實踐中用得較少。 Q (SA)圖形符號和文字符號圖形符號和文字符號 按鈕是用來發(fā)出指令信號的手動電器，主要用于按鈕是用來發(fā)出指令信號的手動電器，主要用于接通或斷開小電流的控制電路，從而控制電動機接通或斷開小電流的控制電路，從而控制電動機或其他電氣設備的運轉?；?/p>

10、其他電氣設備的運轉。 按鈕由外殼、按鈕帽、觸點和復位彈簧組成。按按鈕由外殼、按鈕帽、觸點和復位彈簧組成。按鈕的觸點分常閉觸點動斷觸點和常開觸點鈕的觸點分常閉觸點動斷觸點和常開觸點動合觸點兩種。對于復合按鈕，按下時，常動合觸點兩種。對于復合按鈕，按下時，常閉觸點先斷開，然后常開觸點閉合；松開后，常閉觸點先斷開，然后常開觸點閉合；松開后，常開觸點先復位，常閉觸點后復位。按鈕內的觸點開觸點先復位，常閉觸點后復位。按鈕內的觸點對數及類型可根據需求組合，最少具有一對常閉對數及類型可根據需求組合，最少具有一對常閉觸點或常開觸點。觸點或常開觸點。按鈕外形圖按鈕外形圖動觸點動觸點按鈕構造圖按鈕構造圖按鈕按鈕復

11、位彈簧復位彈簧動觸點動觸點常開觸點常開觸點常閉觸點常閉觸點按鈕圖形符號和文字符號如以下圖所示：按鈕圖形符號和文字符號如以下圖所示：SBSBSB常開觸點常開觸點常閉觸點常閉觸點復合觸點復合觸點 熔斷器主要作短路熔斷器主要作短路( (或嚴或嚴重過載重過載) )維護用，串聯(lián)在維護用，串聯(lián)在被維護的線路中。線路被維護的線路中。線路正常任務時好像一根導正常任務時好像一根導線，起通路作用；當線線，起通路作用；當線路短路路短路( (或嚴重過載或嚴重過載) )時時熔斷器熔斷，起到維護熔斷器熔斷，起到維護線路及電器設備的作用。線路及電器設備的作用。FU 熔體額定電流的選擇方法如下：熔體額定電流的選擇方法如下：1

12、 1照明或電熱設備：熔體額定電流照明或電熱設備：熔體額定電流INR INLINR INL負載額定電流。負載額定電流。2 2長期任務的單臺電動機的熔體：長期任務的單臺電動機的熔體： 熔體熔體 INR (1.5 INR (1.5 2.5) IN 2.5) IN 電機額定電流電機額定電流 3 3幾臺電動機合用的總熔體：熔體額定電流幾臺電動機合用的總熔體：熔體額定電流 INR (1.5 INR (1.5 2.5) INmax+2.5) INmax+ IN IN假設電動機起動頻繁，那么：假設電動機起動頻繁，那么： 熔體額定電流熔體額定電流 INR (3 INR (3 3.5) IN3.5) IN 斷路器

13、又叫自動空氣開關或自動開關，它的斷路器又叫自動空氣開關或自動開關，它的主要特點是具有自動維護功能，當發(fā)生短路、主要特點是具有自動維護功能，當發(fā)生短路、過載、過壓、欠壓等缺點時能自動切斷電路，過載、過壓、欠壓等缺點時能自動切斷電路，起到維護作用。起到維護作用。Q QF 行程開關也稱位置開關，主要用于將機行程開關也稱位置開關，主要用于將機械位移變換為電信號，以實現(xiàn)對機械運械位移變換為電信號，以實現(xiàn)對機械運動的電氣控制。當機械的運動部件撞擊動的電氣控制。當機械的運動部件撞擊到行程開關時，將使其常閉觸點斷開，到行程開關時，將使其常閉觸點斷開，常開觸點閉合；當運動部件分開后，在常開觸點閉合；當運動部件分

14、開后，在復位彈簧的作用下，各觸點恢復常態(tài)。復位彈簧的作用下，各觸點恢復常態(tài)。行程開關的圖形符號和文字符號如以下圖所示：行程開關的圖形符號和文字符號如以下圖所示：SQSQ常閉觸點常閉觸點常開觸點常開觸點 當電磁鐵的吸引線圈通電時產生電磁吸引力當電磁鐵的吸引線圈通電時產生電磁吸引力將銜鐵吸下，使常開觸點閉合，常閉觸點斷開。將銜鐵吸下，使常開觸點閉合，常閉觸點斷開。線圈斷電后電磁吸引力消逝，依托彈簧使其觸線圈斷電后電磁吸引力消逝，依托彈簧使其觸點恢復到原來的形狀點恢復到原來的形狀 。 交流接觸器是利用電磁原理制成的一種自交流接觸器是利用電磁原理制成的一種自動電器，是繼電接觸器控制系統(tǒng)中最重要和最動電

15、器，是繼電接觸器控制系統(tǒng)中最重要和最常用的電器。它主要由電磁鐵、觸點、和滅弧常用的電器。它主要由電磁鐵、觸點、和滅弧安裝三部份組成。安裝三部份組成。交流接觸器圖形符號及文字符號如以下圖所示：交流接觸器圖形符號及文字符號如以下圖所示： 根據用途不同，交流接觸器的觸點分主觸點根據用途不同，交流接觸器的觸點分主觸點和輔助觸點兩種。主觸點普通比較大，接觸電阻和輔助觸點兩種。主觸點普通比較大，接觸電阻較小，用于接通或分斷較大的電流，常接在主電較小，用于接通或分斷較大的電流，常接在主電路中；輔助觸點普通比較小，接觸電阻較大，用路中；輔助觸點普通比較小，接觸電阻較大，用于接通或分斷較小的電流，常接在控制電路

16、中。于接通或分斷較小的電流，常接在控制電路中。 主觸點上常裝有滅弧安裝，以熄滅由于主觸主觸點上常裝有滅弧安裝，以熄滅由于主觸點斷開而產生的電弧，防止燒壞觸點。點斷開而產生的電弧，防止燒壞觸點。KM吸引線圈吸引線圈常開輔助觸點常開輔助觸點KMKM常閉輔助觸點常閉輔助觸點KM常開主觸點常開主觸點 熱繼電器是一種過載維護電器。當主電熱繼電器是一種過載維護電器。當主電路中電流超越允許值而使雙金屬片受熱變形，路中電流超越允許值而使雙金屬片受熱變形，從而帶動其觸點動作從而帶動其觸點動作( (常閉斷開、常開閉合。常閉斷開、常開閉合。通常在電動機控制回路中串接有熱繼電器的通常在電動機控制回路中串接有熱繼電器的

17、常閉觸點，當熱繼電器動作時，控制電路中常閉觸點，當熱繼電器動作時，控制電路中的常閉觸點斷開，使交流接觸器線圈失電，的常閉觸點斷開，使交流接觸器線圈失電，從而斷開電動機的主電路電源，起到過載維從而斷開電動機的主電路電源，起到過載維護的作用。護的作用。 熱繼電器的復位方式有手動和自動兩種。熱繼電器動作后兩分種可手動復位，五分鐘后可自動復位。 熱繼電器的主要技術目的是整定電流，整定時應使熱繼電器的額定電流等于電動機的額定電流。電動機正常任務時，熱繼電器不動作；當電動機過載，過載電流為整定電流的1.2倍時，熱繼電器在20min內動作，過載電流為整定電流的1 .5倍時，熱繼電器在2min內動作。熱繼電器

18、圖形符號及文字符號為：熱繼電器圖形符號及文字符號為：FR熱元件熱元件FR動斷觸點動斷觸點FR動合觸點動合觸點 時間繼電器有延時觸點，當線圈通電后，經時間繼電器有延時觸點，當線圈通電后，經過人為整定的延時時間后，其觸點才動作。目前過人為整定的延時時間后，其觸點才動作。目前廣泛運用的有空氣式和電子式時間繼電器。廣泛運用的有空氣式和電子式時間繼電器。 時間繼電器的圖形符號、文字符號及四種常時間繼電器的圖形符號、文字符號及四種常用延時觸點如以下圖所示：用延時觸點如以下圖所示：KT線圈線圈KT常閉觸點通電延時斷常閉觸點通電延時斷KT常開觸點斷電延時斷常開觸點斷電延時斷KT常閉觸點斷電延時閉常閉觸點斷電延

19、時閉KT常開觸點通電延時閉常開觸點通電延時閉KTKT 一個復雜的控制系統(tǒng)，通常是在根本控制一個復雜的控制系統(tǒng)，通常是在根本控制電路的根底上進展修正、綜合與完善的。因此，電路的根底上進展修正、綜合與完善的。因此，本節(jié)內容是繼電接觸器控制系統(tǒng)中的根底和重本節(jié)內容是繼電接觸器控制系統(tǒng)中的根底和重點，應熟練掌握。在分析、繪制控制系統(tǒng)的電點，應熟練掌握。在分析、繪制控制系統(tǒng)的電氣原理圖時，應遵照以下原那么：氣原理圖時，應遵照以下原那么： 1. 1. 主電路主電路( (動力電路，經過大電流動力電路，經過大電流) )用粗實線畫出，用粗實線畫出，位于圖面的左側或上方；控制電路輔助電路，經位于圖面的左側或上方；

20、控制電路輔助電路，經過小電流是為主電路效力的，用細實線畫出，位過小電流是為主電路效力的，用細實線畫出，位于圖面的右側或下方。于圖面的右側或下方。 2. 2. 普通交流接觸器線圈的任務電壓為普通交流接觸器線圈的任務電壓為380V380V或或220V220V，即民用供電的電壓。因此，當接觸器線圈額定電壓為即民用供電的電壓。因此，當接觸器線圈額定電壓為380V380V時，控制電路的電源線可以與主電路相銜接，主、時，控制電路的電源線可以與主電路相銜接，主、輔電路繪制在一個圖面，分別左、右繪制。輔電路繪制在一個圖面，分別左、右繪制。 3. 分析、繪制電氣原理圖時是從上到下、從左至右的順序進展。圖中，線圈

21、是處于未帶電形狀，觸點、按鈕均未遭到外力的作用，即各電器處于自然形狀。4. 4. 同一電器的不同部件不論在什么位置，都用同一同一電器的不同部件不論在什么位置，都用同一文字符號標注。文字符號標注。 SB (a) 接線示意圖 (b) 電氣原理圖 M 3 SB Q FU KM M 3 Q FU KM KM M 3 Q FU KM KM SB2 SB1 KM FR FR 與與SBlSBl并聯(lián)的并聯(lián)的KMKM輔助常輔助常開觸點的這種作用稱開觸點的這種作用稱為自鎖。為自鎖。起短路維護的是串接在起短路維護的是串接在主電路中的熔斷器主電路中的熔斷器FUFU。起過載維護的是熱繼電起過載維護的是熱繼電器器FRFR

22、。起零壓或欠壓維護的是接觸器起零壓或欠壓維護的是接觸器KMKM線圈線圈和自鎖觸點來實現(xiàn)的。和自鎖觸點來實現(xiàn)的。 SB3 M 3 Q FU KM KM SB1 KM FR FR SB2 SB4 為了操作方便，大為了操作方便，大型機械設備如龍門型機械設備如龍門刨床、萬能銑床要刨床、萬能銑床要求能在兩個不同地求能在兩個不同地點使電動機起動或點使電動機起動或仃止運轉。實現(xiàn)這仃止運轉。實現(xiàn)這一功能的控制電路一功能的控制電路稱為兩地控制電路。稱為兩地控制電路。從圖中可以看出，實現(xiàn)兩地控制的原那么是兩個仃止按鈕相串聯(lián)，兩個起動按鈕相并聯(lián)。通常將仃止按鈕SB1和起動按鈕SB3放在龍門刨床的首端，仃止按鈕SB2

23、和起動按鈕SB4放在龍門刨床的尾端。 SB3 M 3 Q FU KM KM SB1 KM FR FR SB2 SB4 M 3 Q FU KM1 SB3 SB1 KM2 SB2 KM1 KM1 KM2 KM2 FR FR 1 1正向起動過程。正向起動過程。2 2停頓過程。停頓過程。留意：留意：KM1KM1和和KM2KM2線圈不線圈不能同時通電，否者會呵能同時通電，否者會呵斥主電路電源短路。斥主電路電源短路。帶電氣聯(lián)鎖的正反轉控制電路帶電氣聯(lián)鎖的正反轉控制電路 SB3 SB1 SB2 KM1 KM1 KM2 KM2 KM2 KM1 FR 這樣接觸器的輔助常閉觸點KMl和KM2保證了兩個接觸器線圈不

24、能同時通電，這種控制方式稱為聯(lián)鎖或者互鎖，這兩個輔助常閉觸點稱為聯(lián)鎖觸點或者互鎖觸點。 SB3 SB1 SB2 KM1 KM1 KM2 KM2 KM2 KM1 FR 存在問題：電路在存在問題：電路在詳細操作時，假設詳細操作時，假設電動機處于正轉形電動機處于正轉形狀要反轉時必需先狀要反轉時必需先按停頓按鈕按停頓按鈕SB3SB3，使聯(lián)鎖觸點使聯(lián)鎖觸點KMlKMl閉閉合后按下反轉起動合后按下反轉起動按鈕按鈕SB2SB2才干使電才干使電動機反轉，反之亦動機反轉，反之亦然。然。 SB3 SB1 SB2 KM1 KM1 KM2 KM2 KM2 KM1 FR 同時具有電氣聯(lián)鎖和機械聯(lián)鎖同時具有電氣聯(lián)鎖和機械

25、聯(lián)鎖 的正反轉控制電路的正反轉控制電路采用復合按鈕，采用復合按鈕，將將SB1SB1按鈕的常閉按鈕的常閉觸點串接在觸點串接在KM2KM2的的線圈電路中；將線圈電路中；將SB2SB2的常閉觸點串的常閉觸點串接在接在KMlKMl的線圈電的線圈電路中；路中； SB3 SB1 SB2 KM1 KM2 KM2 KM2 KM1 KM1 FR 這樣，無論何時，只需按下反轉起動按鈕，在KM2線圈通電之前就首先使KM1斷電，從而保證KM1和KM2不同時通電；從反轉到正轉的情況也是一樣。這種由機械按鈕實現(xiàn)的聯(lián)鎖也叫機械聯(lián)鎖或按鈕聯(lián)鎖。電氣電氣聯(lián)鎖聯(lián)鎖機械機械聯(lián)鎖聯(lián)鎖 SB3 SB1 SB2 KM1 KM2 KM2

26、KM2 KM1 KM1 FR 當消費機械的運動部件到達預定的位置時壓下行程開關的觸桿，將常閉觸點斷開，接觸器線圈斷電，使電動機斷電而停頓運轉。 M 3 Q FU KM KM SB2 SB1 KM ST FR FR SB3 SB1 SB2 KM1 KM1 KM2 KM2 KM1 (b) 自動往返控制電路 ST1 ST2 KM2 ST2 ST1 ST2 ST1 (a) 往返運動圖 FR 后退 前進 傳傳送送帶帶1 傳傳送送帶帶2 傳傳送送帶帶3 KM3 SB1 KM2 KM3 KT3 FR3 KT4 KT3 KT1 FR2 KT2 KT2 FR1 KM1 SB2 KT1 KT4 KM2 KT1 M 3 Q FU1 KM1 KM2 KM3 U1 W2 V1 U2 W1 V2 SB2 KM1