第10章電動(dòng)機(jī)的繼電器-接觸器控制

第10章電動(dòng)機(jī)的繼電接觸器控制內(nèi)容提要常用控制電器及其符號(hào)電動(dòng)機(jī)的基本控制環(huán)節(jié)和保護(hù)環(huán)節(jié)

電動(dòng)機(jī)的基本控制原則本章重點(diǎn)與難點(diǎn)常用低壓電器的結(jié)構(gòu)及工作原理三相異步電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)控制、正反轉(zhuǎn)控制、兩地控制、行程控制和時(shí)間控制短路、失壓、過(guò)載保護(hù)及互鎖10.1常用控制電器根據(jù)動(dòng)作性質(zhì)分為手動(dòng)和自動(dòng)兩類(lèi)手動(dòng)電器：手動(dòng)操作動(dòng)作，如刀開(kāi)關(guān)、組合開(kāi)關(guān)、按鈕等自動(dòng)電器：依指令、信號(hào)或某個(gè)物理量變化自動(dòng)動(dòng)作。如：熔斷器、時(shí)間繼電器、熱繼電器等1.閘刀開(kāi)關(guān)10.1.1常用控制電器組成：刀片（動(dòng)觸點(diǎn)）和刀座（靜觸點(diǎn)）和瓷質(zhì)底座和膠木蓋（滅?。┳饔茫弘娫撮_(kāi)關(guān)以及不頻繁起動(dòng)的小容量電動(dòng)機(jī)（5.5kW以下）注意：根據(jù)額定電壓和電流選用；安裝和使用時(shí)，不能平裝或倒裝；做隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，分閘時(shí)，先斷開(kāi)負(fù)荷開(kāi)關(guān)，再斷刀開(kāi)關(guān)，合閘時(shí)相反；三相同時(shí)合閘……電路符號(hào)（圖形和文字）2.組合開(kāi)關(guān)組成：動(dòng)觸片和靜觸片以及手柄和膠木盒（滅弧）作用：實(shí)現(xiàn)電路的轉(zhuǎn)換，又稱(chēng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，用在控制和測(cè)量系統(tǒng)中電路符號(hào)3～3.熔斷器作用：串聯(lián)于電路中，用于短路保護(hù)。電路符號(hào)FU熔體額定電流的選擇：3.頻繁起動(dòng)的電機(jī)2.一般電機(jī)（稍大）1.無(wú)沖擊電流的場(chǎng)合（如電燈、電爐）安秒特性tIRN組成：熔體（熔絲或片）和絕緣。原則：電路正常工作時(shí)，熔體不熔斷；發(fā)生短路故障時(shí)，立即熔斷，熔斷時(shí)間與電流有關(guān),見(jiàn)安秒特性.4.控制按鈕復(fù)合按鈕：常開(kāi)按鈕和常閉按鈕做在一起。常開(kāi)(動(dòng)合)按鈕SB常閉(動(dòng)斷)按鈕電路符號(hào)SB電路符號(hào)SB作用：接通或斷開(kāi)控制回路（小電流）組成：按鈕帽、動(dòng)靜觸點(diǎn)以及彈簧等注意：自動(dòng)復(fù)位功能；動(dòng)作的順序~~~線圈鐵芯銜鐵主觸頭彈簧輔助觸頭M3~電機(jī)5.交流接觸器動(dòng)作過(guò)程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機(jī)接通電源接觸器有關(guān)符號(hào)：接觸器主觸頭－－用于主電路（流過(guò)的電流大，需加滅弧裝置）接觸器輔助觸頭－－用于控制電路（流過(guò)的電流小，無(wú)需加滅弧裝置）接觸器控制對(duì)象：電動(dòng)機(jī)及其它電力負(fù)載接觸器選擇指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點(diǎn)數(shù)目等。KM接觸器線圈KM常開(kāi)常閉KMKM6.中間繼電器中間繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于，接觸器的主觸頭可以通過(guò)大電流，而繼電器的觸頭只能通過(guò)小電流。所以，繼電器只能用于控制電路中。作用：彌補(bǔ)接觸器輔助觸點(diǎn)數(shù)量不足電路符號(hào)注意：選擇中間繼電器主要考慮其線圈電壓和觸點(diǎn)數(shù)量是否滿(mǎn)足電路要求發(fā)熱元件功能：作為電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)結(jié)構(gòu)：I常閉觸頭雙金屬片工作原理：

電流熱效應(yīng)原理：發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載，雙金屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開(kāi)，切斷控制回路，接觸器線圈斷電，主觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)停止工作?？郯?.熱繼電器熱繼電器的符號(hào)串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在控制電路中常閉觸頭FR發(fā)熱元件FR注意：使用時(shí)調(diào)整熱繼電器的整定電流等于電動(dòng)機(jī)的額定電流。這樣當(dāng)電動(dòng)機(jī)額定運(yùn)行時(shí)，熱繼電器不動(dòng)作；當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載，電流為整定電流的1.2倍時(shí)，熱繼電器將在20分鐘內(nèi)動(dòng)作；當(dāng)過(guò)載電流為整定電流的1.5倍時(shí)，熱繼電器在2分鐘內(nèi)動(dòng)作熱繼電器不能用于短路保護(hù)，因?yàn)闊釕T性，短路電流再大，繼電器也不會(huì)立即動(dòng)作。8.自動(dòng)空氣斷路器（自動(dòng)開(kāi)關(guān)）結(jié)構(gòu)：過(guò)流脫扣器欠壓脫扣器作用：能正常接通和斷開(kāi)電路，也能在過(guò)電流、短路和失電壓（欠電壓）等非正常情況下自動(dòng)動(dòng)作，起到對(duì)線路和電動(dòng)機(jī)的短路和過(guò)載以及欠壓保護(hù)等。電路符號(hào)電氣原理圖的繪制標(biāo)準(zhǔn)：GB4728，GB7159電氣原理圖繪制原則主電路：粗實(shí)線（強(qiáng)電流），左邊或上方控制電路：細(xì)實(shí)線（弱電流），右邊或下方基本按動(dòng)作順序：由上而下或自左至右電器狀態(tài)：未受外力和未通電的原始狀態(tài)

注意：同一電器的不同部件可分開(kāi)畫(huà)，但應(yīng)標(biāo)注同一個(gè)文字符號(hào)；同一種電器有多個(gè)可用下標(biāo)1、2、3等區(qū)分，如SB1,SB2……點(diǎn)動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)單相連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制

多機(jī)順序聯(lián)鎖控制

多處控制10.2電動(dòng)機(jī)的基本控制電路M3~ABCKMFUQB'C'KMSB1.點(diǎn)動(dòng)控制動(dòng)作過(guò)程觸頭（KM）打開(kāi)按鈕松開(kāi)線圈（KM）斷電電機(jī)停轉(zhuǎn)。主觸頭（KM）閉合按下按鈕（SB）

線圈（KM）通電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)；控制電路主電路10.2.1點(diǎn)動(dòng)和連續(xù)控制2.電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行KM自保持自鎖的作用按下按鈕（SB2），線圈（KM）通電，電機(jī)起動(dòng)；同時(shí)，輔助觸頭（KM）閉合，即使按鈕松開(kāi)，線圈保持通電狀態(tài)，電機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1起動(dòng)按鈕停車(chē)按鈕控制實(shí)際接線圖ABCM3~自保持停止按鈕起動(dòng)按鈕特點(diǎn)：小電流控制大電流。KMSB1KMSB2FRM3~ABCKMFUQSFR電流成回路，只要接兩相就可以了。異步機(jī)的直接起動(dòng)+過(guò)載保護(hù)發(fā)熱元件熱繼電器觸頭除過(guò)載保護(hù)外還有短路保護(hù)失（欠）壓保護(hù)QSFRM3~ABCKMFU方法一：用復(fù)合按鈕。點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行(1)SB3：點(diǎn)動(dòng)SB2：連續(xù)運(yùn)行控制關(guān)系該電路缺點(diǎn)：動(dòng)作不夠可靠。KMSB1KMSB2FRSB3主電路控制電路點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行(2)SBKASB1KASB2FRKMKAM3~ABCKMFU方法二：加中間繼電器（KA）。控制關(guān)系SB：點(diǎn)動(dòng)SB2：連續(xù)運(yùn)行FR以下控制電路能否實(shí)現(xiàn)即能點(diǎn)動(dòng)、又能連續(xù)運(yùn)行KMSB1KMSB2FRSB思考不能點(diǎn)動(dòng)！KMSB1SB2FRKMS可以實(shí)現(xiàn)！10.2.2電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制電路(1)M3~ABCKMFFUQSFRKMRKMRKMRSBR該電路必須先停車(chē)才能由正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)。SBF和SBR不能同時(shí)按下，否則會(huì)造成短路！操作過(guò)程：SBF正轉(zhuǎn)SBR反轉(zhuǎn)停車(chē)SB1KMFKMFSB1SBFFRFU2電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制(2)--加互鎖互鎖:接觸器的輔助常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在另一個(gè)接觸器的通電回路中作用：一個(gè)接觸器通電時(shí)保證另一個(gè)接觸器先斷電，避免兩接觸器同時(shí)工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRM3~ABCKMFFUQSFRKMRSBR互鎖問(wèn)題：正反轉(zhuǎn)換時(shí)還要先停車(chē)！KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制(3)--雙重互鎖KMRM3~ABCKMFFUQSFR電氣互鎖機(jī)械互鎖雙保險(xiǎn)機(jī)械互鎖（復(fù)合按鈕）電器互鎖（互鎖觸頭）而且：正反轉(zhuǎn)換時(shí)不需先停車(chē)了，直接按相應(yīng)按鈕即可！例如：甲、乙兩地同時(shí)控制一臺(tái)電機(jī)KMSB1甲SB2甲KMSB1乙SB1乙方法：兩起動(dòng)按鈕并聯(lián)；兩停止按鈕串聯(lián)。10.2.3多地控制乙地甲地＃1電機(jī)M1控制要求：

1.M1起動(dòng)后，M2才能起動(dòng)

2.M2可單獨(dú)停＃2電機(jī)M210.2.4順序控制兩電機(jī)只保證起動(dòng)的先后順序，沒(méi)有延時(shí)要求。

FUKM2FR2ABCFUM13~ABCKM1FR1M23~主電路KM1KM2SB3SB4FR2KM2KM1SB1SB2FR1KM1控制電路不可以!

兩電機(jī)各自要有獨(dú)立的電源；這樣接，主觸頭（KM1）的負(fù)荷過(guò)重。M3~KM1FR1KM2FR2M3~KM2KM1SB2KM2KM1SB3SB1主電路控制電路這樣實(shí)現(xiàn)順序控制可不可以?基本保護(hù)環(huán)節(jié)

電動(dòng)機(jī)保護(hù)的類(lèi)型：失（欠）壓保護(hù)：采用繼電接觸器控制短路保護(hù)：加熔斷器過(guò)載保護(hù)：熱繼電器1.短路保護(hù)：串接熔斷器頻繁起動(dòng)的電機(jī)：異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流（Ist）約為額定電流（IN）的(5~7）倍。選擇熔體額定電流（）時(shí)，必須躲開(kāi)起動(dòng)電流，但對(duì)短路電流仍能起保護(hù)作用。通常用以下關(guān)系：一般電機(jī)：KMSB1KMSB2FR電機(jī)工作時(shí)，若因負(fù)載過(guò)重而使電流增大，但又比短路電流小。此時(shí)熔斷器起不了保護(hù)作用，應(yīng)加熱繼電器，進(jìn)行過(guò)載保護(hù)。M3~ABCKMFUQSFR2.過(guò)載保護(hù)：加熱繼電器熱繼電器的熱元件熱繼電器觸頭M3~ABCKMFUQS主電路KMSB1KMSB2控制電路3.失(欠)壓保護(hù)：采用繼電器、接觸器控制采用繼電器、接觸器控制后，電源電壓<85%時(shí)，接觸器觸頭自動(dòng)斷開(kāi)，可避免燒壞電機(jī)；另外，在電源停電后突然再來(lái)電時(shí)，可避免電機(jī)自動(dòng)起動(dòng)而傷人。使用空氣開(kāi)關(guān)也可以起到短路過(guò)載及欠壓等保護(hù)工作原理：過(guò)流時(shí)，過(guò)流脫扣器將脫鉤頂開(kāi)，斷開(kāi)電源；欠壓時(shí)，欠壓脫扣器將脫鉤頂開(kāi)，斷開(kāi)電源。結(jié)構(gòu)：過(guò)流脫扣器欠壓脫扣器10.3電動(dòng)機(jī)的基本控制原則一、行程開(kāi)關(guān)與行程控制原則二、時(shí)間繼電器與時(shí)間控制原則三、速度繼電器與速度控制原則行程開(kāi)關(guān)用作電路的限位保護(hù)、行程控制、自動(dòng)切換等。結(jié)構(gòu)與按鈕類(lèi)似，但其動(dòng)作要由機(jī)械撞擊。常開(kāi)（動(dòng)合）觸頭電路符號(hào)ST常閉（動(dòng)斷）觸頭電路符號(hào)ST10.3.1行程開(kāi)關(guān)與行程控制原則行程控制KMRM3~ABCKMFFUQSFR行程控制實(shí)質(zhì)為電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，只是在行程的終端要加限位開(kāi)關(guān)。正程逆程BA行程控制電路（1）

控制回路KMFFRKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF限位開(kāi)關(guān)正程限位開(kāi)關(guān)STASTB逆程至右極端位置撞開(kāi)STA

動(dòng)作過(guò)程SB2正向運(yùn)行電機(jī)停車(chē)（反向運(yùn)行同樣分析）行程控制(2)--自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)正程逆程電機(jī)工作要求：1.能正向運(yùn)行也能反向運(yùn)行

2.到位后能自動(dòng)返回電機(jī)STaSTbKMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTb自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制電路限位開(kāi)關(guān)采用復(fù)合式開(kāi)關(guān)。正向運(yùn)行停車(chē)的同時(shí)，自動(dòng)起動(dòng)反向運(yùn)行；反之亦然。關(guān)鍵措施某機(jī)床工作臺(tái)自動(dòng)往返電路分析說(shuō)明各行程開(kāi)關(guān)作用時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器定時(shí)類(lèi)型：鐘表式空氣式電子式阻容式數(shù)字式。。。。。。。。10.3.2時(shí)間繼電器與時(shí)間控制原則空氣式時(shí)間繼電器的工作原理見(jiàn)教材P268常開(kāi)觸頭延時(shí)閉合常閉觸頭延時(shí)打開(kāi)線圈銜鐵常閉觸頭(瞬動(dòng)）常開(kāi)觸頭（瞬動(dòng)）線圈通電銜鐵吸合（向下）延時(shí)一段時(shí)間連桿動(dòng)作觸頭動(dòng)作動(dòng)作過(guò)程時(shí)間繼電器觸頭類(lèi)型（文字符號(hào)KT）斷電式常閉斷電后延時(shí)閉合常開(kāi)斷電后延時(shí)斷開(kāi)通電式瞬時(shí)動(dòng)作延時(shí)動(dòng)作常閉觸點(diǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)常開(kāi)通電后延時(shí)閉合常閉通電后延時(shí)斷開(kāi)KMFUQSFR電機(jī)繞組A'xB'yC'zKM-YA'B'C'XYZYZB'YXC'A'KM-定時(shí)控制電路--舉例：主電路（1）電機(jī)的Y－起動(dòng)KM-Y閉合，電機(jī)接成Y形；KM-閉合，電機(jī)接成形。KMFUQSFR電機(jī)A'xB'yC'zKM-YKM-KM-KTKTKM-YKM-YKM-KM-KTKM-KMSB1SB2KMY－起動(dòng)控制電路FR主電路接通電源（Y起動(dòng)）延時(shí)KTKM-KM-YY運(yùn)行SB2KMKTKM-YKM-KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KM2KT順序控制電路(2)：M1起動(dòng)后，M2延時(shí)起動(dòng)。SB2KM1KT

KM2

延時(shí)

KM2

M1起動(dòng)KT

M2起動(dòng)主電路同前控制電路KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KT實(shí)現(xiàn)M1起動(dòng)后M2延時(shí)起動(dòng)的順序控制，用以下電路可不可以？SB2KM1KT

KM2

延時(shí)

KM2

M1起動(dòng)

M2起動(dòng)不可以！繼電器、接觸器的線圈有各自的額定值，線圈不能串聯(lián)。能耗制動(dòng)控制電路（用延時(shí)斷開(kāi)觸點(diǎn)切斷直流電源，制動(dòng)結(jié)束）SB1KM2

KT

觸點(diǎn)斷開(kāi)延時(shí)

電機(jī)運(yùn)行SB（制動(dòng)按鈕）

KM2

通直流KM1（斷交流）

KT10.3.3速度繼電器與速度控制原則動(dòng)觸點(diǎn)靜觸點(diǎn)外環(huán)工作原理速度繼電器的軸由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，當(dāng)正常運(yùn)行時(shí)，其外環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)到一定角度撞擊動(dòng)觸點(diǎn)，使常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)打開(kāi)。速度過(guò)低時(shí)，外環(huán)歸位，常開(kāi)斷開(kāi)。速度繼電器KVKVKV電路符號(hào)速度控制－反接制動(dòng)電路M3~KM1RKM2KV正常工作時(shí)，KM1通電，電機(jī)正向運(yùn)轉(zhuǎn)，速度繼電器（KV）常開(kāi)觸頭閉合；停車(chē)時(shí)，按SB1，KM1斷電，KM2通電，開(kāi)始反接制動(dòng)，當(dāng)電機(jī)的速度接近零時(shí)，KV斷開(kāi)，電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，反接制動(dòng)結(jié)束。限流電阻KM2KM1SB1KVKM2SB2KM1KM1SB1KM2n10.4控制電路應(yīng)用舉例先閱讀主電路起動(dòng)控制、調(diào)速控制、制動(dòng)控制、正反轉(zhuǎn)控制再閱讀控制電路根據(jù)工藝，自上而下，基本環(huán)節(jié)，逐一分析，聯(lián)系歸納，融會(huì)貫通。例(1)----運(yùn)料小車(chē)的控制設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)料小車(chē)控制電路，同時(shí)滿(mǎn)足以下要求：

1.小車(chē)啟動(dòng)后，前進(jìn)到A地。然后做以下往復(fù)運(yùn)動(dòng)：到A地后停2分鐘等待裝料，然后自動(dòng)走向B。

到B地后停2分鐘等待卸料，然后自動(dòng)走向A。

2.有過(guò)載和短路保護(hù)。

3.小車(chē)可停在任意位置。

正程逆程電機(jī)BA控制電路綜合舉例：運(yùn)料小車(chē)控制電路M3~ABCKMFFUQSFRKMRSTa、STb為A、B兩端的限位開(kāi)關(guān)

KTa、KTb為兩個(gè)時(shí)間繼電器

主回路KMFFRKMRSBFSB1KMFSTaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR該電路的問(wèn)題：小車(chē)在兩極端位置時(shí)，不能停車(chē)。動(dòng)作過(guò)程SBFKMF小車(chē)正向運(yùn)行至A端撞STaKTa延時(shí)2分鐘KMR小車(chē)反向運(yùn)行至B端撞STbKTb延時(shí)2分鐘KMF小車(chē)正向運(yùn)行……如此往反運(yùn)行。KMFKMFFRKMRSBFSB1STaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBRKMFKMFSBFKMRFRSTaSTaKTaSTbKTbKMRKTaKMRKMFSTbKTbSB1SB2KAKA加中間繼電器（KA）實(shí)現(xiàn)任意位置停車(chē)的要求SBR---工作臺(tái)位置控制控制電路綜合舉例：例(2)起動(dòng)后工作臺(tái)控制要求：

(1)運(yùn)動(dòng)部件A從1到2(2)運(yùn)動(dòng)部件B從3到4(3)運(yùn)動(dòng)部件A從2回到1(4)運(yùn)動(dòng)部件B從4回到3自動(dòng)循環(huán)BM1AM2ST3ST4ST