電工技術第二版(席時達)第9章

1第九章繼電－接觸器控制器電工技術第二節(jié)三相籠型異步電動機的直接起動控制第一節(jié)幾種常用低壓電器第九章繼電－接觸器控制第三節(jié)三相籠型異步電動機的正反轉控制第四節(jié)開關自動控制第五節(jié)聯(lián)鎖控制第六節(jié)電氣原理圖的閱讀3第一節(jié)、幾種常見低壓電器

電力拖動——應用電動機拖動生產機械。

繼電-接觸器控制——采用由繼電器、接觸器、按鈕等有觸點電器組成的控制電路，對電動機進行起動、停止、正反轉、制動以及行程、時間、順序等控制。

低壓電器——工作在直流1200V、交流1000V以下的各種電器。按工作性質分：手動電器自動電器第一節(jié)幾種常見低壓電器一、刀開關二、組合開關三、熔斷器四、按鈕五、接觸器5第一節(jié)、幾種常見低壓電器一、刀開關(一)結構：一種最簡單的手動電器。(三)作用：用在不頻繁接通和分斷的電路中，也用于隔離電路和電源（又稱為隔離開關）(二)分類：單極(單刀)、雙極(雙刀)、三極(三刀)6第一節(jié)、幾種常見低壓電器二、組合開關

（一）結構：也是一種刀開關，刀片可轉動，由裝在同一軸上的單個或多個單極旋轉開關疊裝組成。轉動手柄，可使動觸片與靜觸片接通與斷開。（二）分類：單極、雙極、三極、多極。（三）作用：生產機械的電源引入、局部照明等。常用的HZ10系列7第一節(jié)、幾種常見低壓電器

（一）作用：最常用的短路保護電器。熔體由電阻率較高而熔點較低的合金制成，正常工作時熔體不熔斷，短路時熔體立即熔斷，及時切斷電源。三、熔斷器8第一節(jié)、幾種常見低壓電器9第一節(jié)、幾種常見低壓電器

（二）分類：實用中，常把熔斷器和刀開關組合在一起，分為閘刀開關和鐵殼開關。10第一節(jié)、幾種常見低壓電器四、按鈕(一)作用：發(fā)出操作信號、接通和斷開電流較小的控制電路，以控制電流較大的電動機運行。(二)結構：鈕帽、動觸點、靜觸點和復位彈簧等。靜觸點動觸點一種最簡單的手動電器。11第一節(jié)、幾種常見低壓電器動斷觸點動靜觸點

動斷觸點：動觸點與上面的靜觸點接通。

動合觸點：動觸點與下面的靜觸點斷開。按鈕未按下時：

按下按鈕時：上面的動斷觸點斷開，下面的動合觸點接通。

當松開按鈕時：動觸點在復位彈簧作用下復位，動斷觸點和動合觸點都恢復原態(tài)。12第一節(jié)、幾種常見低壓電器五、接觸器

一種依靠電磁力作用使觸點閉合或分離的自動電器。(一)作用：用于接通和斷開電動機或其它用電設備電路。13第一節(jié)、幾種常見低壓電器

（二）結構：磁鐵分靜鐵心和動鐵心，觸點分主觸點和輔助觸點。線圈KM主觸點輔助觸點靜鐵心動鐵心線圈動合主觸點KMKM動合動斷KM結構示意圖符號主觸點接電動機主電路，輔助觸點用于控制電路。彈簧14第一節(jié)、幾種常見低壓電器

（三）工作原理：利用線圈的通電或斷電，控制觸點閉合或斷開。

靜鐵心固定不動，動鐵心與動觸點連在一起，可左右移動。

當線圈通電時，靜、動鐵心間產生電磁吸力，動鐵心帶動動觸點右移，動斷觸點斷開，動合觸點閉合。

當線圈斷電時，電磁力消失，動鐵心在彈簧作用下帶動動觸點復位，使動斷觸點和動合觸點恢復原狀。15第一節(jié)、幾種常見低壓電器當線圈通電時：主觸點閉合，電動機旋轉。當線圈斷電時：主觸點分開，電動機停轉。

利用線圈中小電流的通斷來控制主電路中大電流的通斷。M3~電機第二節(jié)三相籠型異步電動機的直接起動控制一、點動控制二、起、?？刂迫?、三相異步電動機的保護17第二節(jié)、三相籠型異步電動機的直接起動控制一、點動控制

即按下按鈕電動機轉動，松開按鈕電動機停轉。（一）組成接觸器按鈕電源開關熔斷器電動機18第二節(jié)、三相籠型異步電動機的直接起動控制（二）工作過程接觸器按鈕電源開關熔斷器電動機按下按鈕（SB）→線圈（KM）通電→主觸頭（KM）閉合→電機轉動。

松開按鈕（SB）→線圈（KM）斷電→主觸頭（KM）打開→電機停轉。

19第二節(jié)、三相籠型異步電動機的直接起動控制

（三）原理圖：為了方便，一般畫成下圖。

主電路圖：電動機的工作電路控制電路圖：控制主電路通或斷的電路主電路控制電路M3~L1KMFUQSL2L3KMSB20第二節(jié)、三相籠型異步電動機的直接起動控制二、起、?？刂?/p>

要使電動機在按下按鈕后能保持連續(xù)運轉，則需要用接觸器的一副動合觸點與按鈕并聯(lián)。（一）組成起動按鈕停止按鈕

起動按鈕SBst使電動機起動。

停止按鈕SBstp

使電動機停轉。21第二節(jié)、三相籠型異步電動機的直接起動控制

按下起動按鈕（SBst）→線圈（KM）通電→KM主觸頭閉合，動合輔助觸點自鎖→電動機連續(xù)運轉。M3~L1KMFUQSL2L3

按下停止按鈕（SBstp）→線圈（KM）斷電→KM

主觸頭/輔助觸頭均斷開→電動機停轉。

KMKMSBstpSBst（二）工作過程起動按鈕停止按鈕自鎖主電路控制電路22第二節(jié)、三相籠型異步電動機的直接起動控制

按下SBst，接觸器線圈KM通電，主觸點KM閉合的同時輔助觸點KM也閉合，它給線圈KM另外提供了一條通路，所以按鈕松開后線圈能保持通電，電動機連續(xù)運轉。

接觸器用自己的動合輔助觸點“鎖住”自己的線圈電路，稱為“自鎖”。該觸點稱為“自鎖觸點”。

自鎖觸點除了自鎖功能外，還起失壓保護作用。自鎖就是指松開按鈕電路也能通。23第二節(jié)、三相籠型異步電動機的直接起動控制

（三）主開關QS可作隔離開關用

注意：隔離開關一般不能帶負載切斷或接通電源。起動時，應先合上QS，再按起動按鈕SBst。斷電時，先按停止按鈕SBstp，再斷開QS。

當需要對電動機或電路檢查、維修時。用它隔離電源，確保操作安全。24第二節(jié)、三相籠型異步電動機的直接起動控制三、三相異步電動機的保護短路保護過載保護失壓、欠壓保護熔斷器熱繼電器接觸器25第二節(jié)、三相籠型異步電動機的直接起動控制（一）短路保護1.用熔斷器來實現(xiàn)短路保護。短路時熔體立即熔斷，切斷電源，電動機停轉。2.熔體額定電流計算熔體額定電流＝電動機起動/(1.5~2.5)

保護一組電動機：先估算出最大容量電動機的熔體額定電流，再加上其余電動機的額定電流，就是所選熔體的額定電流。熔體額定電流≥設備額定電流照明和電熱電路中：電動機中：26第二節(jié)、三相籠型異步電動機的直接起動控制（二）過載保護1.通常用熱繼電器來實現(xiàn)過載保護。當電動機負載過大，電壓過低或一相斷路時，電流增大，超過額定電流，熔斷器不一定熔斷，但時間長了影響壽命。2.結構發(fā)熱元件雙金屬片發(fā)熱元件動斷觸點27第二節(jié)、三相籠型異步電動機的直接起動控制

3.工作原理：利用膨脹系數(shù)不同的雙金屬片遇熱后彎曲變形，去推動觸點，斷開電動機控制電路。電動機正常工作時：雙金屬片不起作用。

當電動機過載時：流過發(fā)熱元件的電流超過其整定電流，使雙金屬片因受熱而有較大彎曲，向左推動導板，動觸點離開靜觸點，接觸器線圈KM斷電，斷開電動機電源。28第二節(jié)、三相籠型異步電動機的直接起動控制

原理圖：發(fā)熱元件串在主電路中發(fā)熱元件動斷觸點串在控制電路中過載保護29第二節(jié)、三相籠型異步電動機的直接起動控制

整定電流：長期通過發(fā)熱元件而不動作的最大電流。電流超過整定電流越大，發(fā)生動作的時間越短。所以，選用熱電器時應取其整定電流等于電動機的額定電流。5.與熔斷器的區(qū)別

熱繼電器：只能對電動機做過載保護，不能作短路保護。

熔電器：只能對電動機做短路保護，不能過載保護。

在一個較完善的控制電路中，特別是對容量較大的電動機，兩種保護都應具備。

4.主要技術數(shù)據(jù)30第二節(jié)、三相籠型異步電動機的直接起動控制SBstpKMSBstFRKM

FRKMFUQS3~M..主電路接觸器動合觸點控制電路失壓保護接觸器31第二節(jié)、三相籠型異步電動機的直接起動控制（三）失壓保護

電源停電時，使電動機與電源斷開，以防止電源恢復供電時電動機自動起動。工作原理：保護元件是接觸器。

接觸器還具有欠壓保護作用。當電源電壓降低過多時，接觸器內電磁吸力不足，也會切斷電動機電源，解除自鎖；當恢復通電時，也必須按起動按鈕，電動機才能重新起動。

失壓保護是“自鎖觸點”的一個重要功能。

停電時，接觸器內電磁力消滅，主觸點斷開，切斷電源，也解除了自鎖；恢復通電，必須再按起動按鈕，電動機才能起動。第三節(jié)三相籠型異步電動機的正反轉控制33第三節(jié)、三相籠型異步電動機的正反轉控制許多設備需要正反兩個方向的運動。(一)結構

只需將接到電源的三根連線中的任意兩根對調，改變旋轉磁場的方向，達到反轉的目的。正轉接觸器反轉接觸器正轉按鈕反轉按鈕

停止按鈕KMF的3對主觸點把電動機按相序與電源相接KMR的3對主觸點把電動機按反相序與電源相接2個接觸器和3個按鈕

34第三節(jié)、三相籠型異步電動機的正反轉控制正轉：KMF為正轉接觸器，SBF為正轉按鈕，KMF的3對主觸點把電動機按相序L1－U1、L2－V1、L3－W1與電源相接，當按下SBF，KMF接通并自鎖，電動機正轉。（二）工作過程KMFKMFSBRSBstpKMRSBFKMFKMRKMR正轉動斷觸點反轉動斷觸點正轉線圈反轉線圈控制電路35第三節(jié)、三相籠型異步電動機的正反轉控制反轉：

KMR為反轉接觸器，SBR為反轉按鈕，KMR的3對主觸點把電動機按相序L3－U1、L2－V1、L1－W1與電源相接，當按下SBR，KMR接通并自鎖，電動機反轉。停轉：按下SBstp，接觸器釋放，電動機停轉。KMFKMFSBRSBstpKMRSBFKMFKMRKMR正轉動斷觸點反轉動斷觸點正轉線圈反轉線圈控制電路36第三節(jié)、三相籠型異步電動機的正反轉控制（三）互鎖環(huán)節(jié)

目的：為避免兩個接觸器同時通電，防止相間短路，還要加入互鎖環(huán)節(jié)。方法：在各自的控制電路中串接入對方的動斷輔助觸點。當正轉時，KMF通電，其動斷觸點斷開，即使按下SBR也不能使KMR通電；當反轉時；同理?；ユi：兩個接觸器利用各自的觸頭,封鎖對方的控制電路。兩個動斷觸點稱為互鎖觸點。

互鎖是指一個接觸器動作牽制另一個接觸器的動作。37第三節(jié)、三相籠型異步電動機的正反轉控制（四）正反轉的控制

1.對于功率較大電動機：不允許直接正反轉轉換。

在正反轉轉換時，在換接瞬間，旋轉磁場已經反向，而轉子因慣性仍按原方向旋轉，會引起很大電流沖擊，造成相當大的機械沖擊，所以，一般要先按下停止按鈕，待轉速下降后再行反轉。38第三節(jié)、三相籠型異步電動機的正反轉控制2.對于功率較小電動機電動機：允許直接正反轉的轉換。復合按鈕互鎖的控制電路復式按鈕

復式按鈕使動斷觸點和動合觸點同時動作例：當電動機正轉時，按下反轉按鈕，動斷觸點斷開，正轉接觸器KMF斷電；動合觸點閉合，反轉接觸器KMR通電。直接由正轉變?yōu)榉崔D39復合按鈕

機械互鎖:利用復合按鈕的觸點,實現(xiàn)同一時間里兩個接觸器,只允許一個工作。KMFKMFSBRSBstpKMRSBFKMFKMRKMR正轉按鈕反轉按鈕正轉線圈反轉線圈第三節(jié)、三相籠型異步電動機的正反轉控制第四節(jié)開關自動控制一、行程控制二、時間控制41第四節(jié)、開關自動控制概述：

前面介紹的異步電動機起動、停止和正反轉控制都是由人通過按鈕發(fā)布命令的。

開關自動控制種類:

通過把不同的物理量轉換為開關命令。

時間控制

行程控制

壓力控制

速度控制

開關自動控制：在現(xiàn)代生產中，常用一些能自動發(fā)布命令的開關來實施各種自動控制。42第四節(jié)、開關自動控制一、行程控制

對生產機械的某一運動部件的行程或位置變化進行控制。通常用行程開關來實現(xiàn)。

（一）行程開關（限位開關）：

是利用機械部件位移來切換電路的自動電器。直線式單滾輪式雙滾輪式43第四節(jié)、開關自動控制未撞擊撞擊ST動合觸點動斷觸點ST(c)符號44第四節(jié)、開關自動控制

工作原理：同按鈕相似，只是變手動為撞塊撞擊。撞塊安裝在機械部件的移動的工作臺上。

當撞塊壓著行程開關時：（如同按下按鈕）動斷觸點斷開，動合觸點閉合。SQFSQR前進后退12擋塊行程開關工作臺

當撞塊離開時：（如同松開按鈕）靠彈簧作用使觸點復位。45第四節(jié)、開關自動控制（二）限位控制

吊車上下限位控制電路，能按要求的空間限位使電動機自動停車。行程開關行程開關

1.結構：安裝撞塊和行程開關SQF和SQR，將它們動斷觸點串接在正反接觸器KMF和KMR的線圈回路中。擋塊行程開關46第四節(jié)、開關自動控制

2.工作原理：

下降：按下反轉按鈕SBR，反轉接觸器KMR通電，電動機反轉，吊車下降，到下端終點時，吊車撞行程開關SQR，電動機停轉不再下降。

上升：按下正轉按鈕SBF，正轉接觸器KMF通電，電動機正轉，吊車上升，到頂點時，吊車撞行程開關SQF，其觸點斷開，KMF斷電，電動機停轉不再上升，即使再按SBF，KMF也不會通電。47第四節(jié)、開關自動控制（三）自動往復行程控制

萬能銑床要求工作臺在一定距離內自動往復運動。

1.結構：將SQF的動合觸點與反轉按鈕SBR并聯(lián)，將SQR的動合觸點與正轉按鈕SBF并聯(lián)。48第四節(jié)、開關自動控制2.工作原理當移動到左面極限位置時：撞塊b碰到SQR，既使其動斷觸點斷開，電動機停轉，又使其動合觸點閉合，相當于按下正轉按鈕SBF，使電動機正轉帶動工作臺向右運動。

當電動機帶動工作臺向右運動到極限位置時：撞塊a撞SQF，既使其動斷觸點斷開，電動機停轉，也使其動合觸點閉合，相當于自動按了反轉按鈕SQR，使電動機反轉帶動工作臺向左運動。如此往復，直至按下停止按鈕SBstp才會停止。撞塊a離開SQF，其觸點自動復位，接觸器KMR自鎖，電動機繼續(xù)帶動工作臺向左運動。49第四節(jié)、開關自動控制二、時間控制按一定時間間隔對機械進行控制。（一）時間繼電器：

按所整定的時間間隔的長短來切換電路的自動電器。有空氣式、電動式、電子式等。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。50第四節(jié)、開關自動控制氣室

1.組成：電磁系統(tǒng)、觸點、氣室和傳動機構。空氣式時間繼電器51第四節(jié)、開關自動控制KT線圈通電延時閉合動合觸點KT通電延時斷開動斷觸點KT（1）通電延時繼電器（2）斷電延時繼電器KT線圈斷電延時斷開斷電延時閉合圖形符號KT動合觸點KT動斷觸點52第四節(jié)、開關自動控制觸點符號：53第四節(jié)、開關自動控制（二）籠型異步電動機Y-Δ換接起動控制

把正常運行時應作Δ形聯(lián)結的電動機在起動時接成Y形，以減小起動電流，待轉速上升后再改接成Δ形，投入正常運行。交流接觸器交流接觸器交流接觸器時間繼電器KMY與KMΔ互鎖54第四節(jié)、開關自動控制

起動時，按起動按鈕SBst，接觸器KM和KMY線圈通電，其主觸點閉合，電動機定子繞組接成星形，電動機降壓起動。這時與SBst并聯(lián)的動合輔助觸點KM閉合自鎖。

在按下SBst的同時，時間繼電器線圈KT也通電，經過一定時間，其延時斷開的動斷觸點和延時閉合的動合觸點同時動作，使接觸器KMY斷電，而KMΔ通電，于是電動機定子接成Δ形進入全電壓正常運行狀態(tài)。

停機時，只要按下停機按鈕SBstp,使KM和KMΔ的線圈斷電，其主觸點斷開，電動機停轉。

工作原理小結第九章繼電－接觸器控制56一、知識結構圖繼電-接觸器控制常用低壓電器手動：刀開關，組合開關，按鈕自動：熔斷器，接觸器手動控制直接起動控制點動控制起、?？刂普崔D控制自動控制行程控制限位控制自動往復控制時間控制速度控制聯(lián)鎖控制按順序先后起動按順序先后停轉不許單獨工作不許同時工作控制電路中的保護：短路、過載、失壓電氣原理圖的閱讀：方法、步驟57(一)基本概念

1.低壓電器的工作范圍：直流1200V以下，交流1000V以下。

2.繼電－接觸器控制：將繼電器、接觸器和按鈕等低壓電器按控制要求組合成一定的電路，對電動機或某些工藝過程進行控制。

3.常見低壓電器：刀開關、組合開關常作“隔離開關”使用；熔斷器作短路保護用；閘刀開關和鐵殼開關是把刀開關和熔斷器組合在一起，既可用來接通或切斷電路，又可起短路保護作用；按鈕在接通和切斷電路時起“發(fā)布命令”作用。二、需掌握的知識要點58(二)籠型三相異步電動機的常見3種控制方法

1.點動控制電路：由1個接觸器和1個按鈕組成。按下按鈕，主電路通電電動機轉動；松開按鈕，主電路斷電電動機停轉。

2.起?？刂齐娐罚杭丛邳c動控制電路上增加1個自鎖觸點和1個停止按鈕。使起動按鈕松開后接觸器仍能保持通電。

3.正反轉控制電路：由2個接觸器和3個按鈕