第10章繼電接觸控制系統(tǒng)

繼電接觸控制線路由一些基本控制環(huán)節(jié)組成，下面介紹繼電接觸控制線路的繪制。在電工技術(shù)中所繪制的控制線路圖為原理圖，它不考慮電器的結(jié)構(gòu)和實(shí)際位置，突出的是電氣原理。學(xué)習(xí)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1.按國(guó)家規(guī)定的電工圖形符號(hào)和文字符號(hào)畫圖。2.控制線路由主電路(被控制負(fù)載所在電路)

和控制電路(控制主電路狀態(tài))組成。4.電器元件的觸點(diǎn)一律按未通電或未受外力作用時(shí)的狀態(tài)畫出。5.與電路無(wú)關(guān)的部件(如鐵心、支架、彈簧等)

在控制電路中不畫出。3.屬同一電器元件的不同部分(如接觸器的線圈和觸點(diǎn))按其功能和所接電路的不同分別畫在不同的電路中，但必須標(biāo)注相同的文字符號(hào)。6.為安裝和維修方便，電機(jī)和電器的各接線端都要用數(shù)字編號(hào)。船舶電力拖動(dòng)控制裝置中，繼電接觸控制系統(tǒng)通常用來(lái)完成電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等自動(dòng)控制功能。根據(jù)產(chǎn)生機(jī)械對(duì)電力拖動(dòng)的不同要求，控制線路的結(jié)構(gòu)形式有所差異，但是它們均由一些基本的控制環(huán)節(jié)并按一定的規(guī)律組合而成。11.2鼠籠式電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路1.電路3~MQ1.電路3~MFUQKM1.電路3~MFRQFUKM主電路KMSB1SB2FR1.電路3~MFRQFUKM主電路KMSB1KMSB2FR控制電路一、直接起動(dòng)主電路控制電路停止按鈕起動(dòng)按鈕熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)熱繼電器發(fā)熱元件接觸器線圈接觸器輔助觸點(diǎn)接觸器主觸點(diǎn)保險(xiǎn)絲開關(guān)1.電路3~MFRKMFUQ..SB1KMSB2FRKM通電起動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)合上開關(guān)Q按下起動(dòng)按鈕SB22.控制原理QKM3~MFRKMFUQ..SB1KMSB2FRKM3~MFRKMFUQ轉(zhuǎn)動(dòng)按下起動(dòng)按鈕SB2通電自鎖利用自身輔助觸頭，維持線圈通電的作用稱自鎖松開起動(dòng)按鈕SB2起動(dòng)2.控制原理..SB1KMSB2FRKM3~MFRKMFUQ3~MFRKMFUQ斷電按下停止按鈕SB1停車..SB1KMSB2FRKM3~MFRKMFUQ斷電按下停止按鈕SB1斷開斷開停車停車..SB1KMSB2FRKM電動(dòng)機(jī)的保護(hù)在電力拖動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，不僅應(yīng)保證設(shè)備在正常工作條件下安全運(yùn)行，而且還應(yīng)考慮到在異常情況下保證設(shè)備和人身的安全。為此，必須在系統(tǒng)中設(shè)置必要的保護(hù)環(huán)節(jié)。最常見的電氣保護(hù)環(huán)節(jié)有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、欠壓、失壓保護(hù)及缺相保護(hù)。電動(dòng)機(jī)的保護(hù)一、短路保護(hù)電流不經(jīng)負(fù)載而直接形成回路稱短路。常用的短路保護(hù)措施有：在電路中裝設(shè)自動(dòng)空氣斷路器（又稱自動(dòng)空氣開關(guān)）、熔斷器（俗稱保險(xiǎn)絲）等。熔斷器串聯(lián)在電源和用電電路之間。當(dāng)流過(guò)的電流超過(guò)其允許值時(shí)，熔體自動(dòng)熔斷，從而切斷故障電路。當(dāng)流過(guò)熔斷器的電流小于其額定電流時(shí)，熔斷器可長(zhǎng)期工作而不熔斷。當(dāng)流過(guò)的電流超過(guò)其額定電流時(shí)，并不是立即熔斷，而是要經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間使熔體的溫度達(dá)到熔點(diǎn)后才會(huì)熔斷。電動(dòng)機(jī)的保護(hù)二、過(guò)載保護(hù)對(duì)于大多數(shù)電氣設(shè)備來(lái)說(shuō)，當(dāng)電流超過(guò)其額定值（即過(guò)載）時(shí)，并不一定會(huì)立即損壞，但長(zhǎng)時(shí)間的或嚴(yán)重的過(guò)載是不能允許的。故在電路中常裝設(shè)過(guò)載保護(hù)，以防被保護(hù)電器因過(guò)載而損壞。過(guò)載保護(hù)的原理是：當(dāng)被保護(hù)電器出現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載或超強(qiáng)度過(guò)載時(shí)，利用過(guò)載時(shí)出現(xiàn)的熱效應(yīng)、電磁效應(yīng)等使過(guò)載保護(hù)電器動(dòng)作，使被保護(hù)設(shè)備脫離電源。用于過(guò)載保護(hù)的電器：熱繼電器、過(guò)電流繼電器、自動(dòng)空氣開關(guān)。電動(dòng)機(jī)的保護(hù)三、失壓（欠壓）保護(hù)失壓（欠壓）保護(hù)是依據(jù)接觸器本身的電磁機(jī)構(gòu)和起動(dòng)按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)電源電壓由于某種原因消失時(shí)，電動(dòng)機(jī)會(huì)自動(dòng)停車。當(dāng)電源電壓恢復(fù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)不會(huì)自動(dòng)起動(dòng)，只有在操作人員按下起動(dòng)按鈕后，電動(dòng)機(jī)才可起動(dòng)，這種保護(hù)稱為失壓保護(hù)。當(dāng)電源電壓過(guò)分降低（欠壓）時(shí)，電動(dòng)機(jī)為了維護(hù)電磁轉(zhuǎn)矩滿足負(fù)載轉(zhuǎn)矩的需要，其電流必將增加，使電動(dòng)機(jī)可能過(guò)載甚至燒毀。而此時(shí)由于電源電壓過(guò)分降低，接觸器反力彈簧的作用力大于電磁吸力時(shí)銜鐵將釋放，主觸頭斷開，使電動(dòng)機(jī)脫離電源，實(shí)現(xiàn)欠壓保護(hù)。電動(dòng)機(jī)的保護(hù)四、缺相保護(hù)三相交流異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，任一相斷線(或失電)，會(huì)造成單相運(yùn)行，此時(shí)電動(dòng)機(jī)為了得到同樣的電磁轉(zhuǎn)矩，定子電流將大大超過(guò)其額定電流，導(dǎo)致電機(jī)發(fā)熱燒壞，缺相運(yùn)行的電機(jī)，還伴隨著劇烈的電振動(dòng)和機(jī)械振動(dòng)。一般熱繼電器的發(fā)熱元件串接在三相主電路的任意兩相之中，在任一相發(fā)生斷路（缺相）故障時(shí)，必然導(dǎo)致另兩相電流的大幅度增加。主電路控制電路熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)熱繼電器接觸器保險(xiǎn)絲3.電動(dòng)機(jī)的保護(hù)短路保護(hù)過(guò)載保護(hù)零壓、欠壓保護(hù)3~MFRKMFUQ..SB1KMSB2FRKMSB2SB1SB2SB1KMSB2KMSB2SB1(a)能起動(dòng)，不能停車（b）起動(dòng)時(shí)，控制電路短路，KM線圈短路。（c）不能起動(dòng)，只能點(diǎn)動(dòng)。（d）非常起動(dòng)，不能停車KMSB2SB1KMSB2SB1KMKMSB2SB1KMSB2SB1KM例：KMKMKM1.電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行控制點(diǎn)動(dòng)：按下起動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，松開起動(dòng)按鈕，電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)常需要操作人員頻繁調(diào)整和短時(shí)操作，如：試車、檢修，甲板舷梯起落設(shè)備、主機(jī)盤車機(jī)等。1.電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行控制連續(xù)運(yùn)行FRKMSB2KMSB1~1.電動(dòng)機(jī)的點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行控制復(fù)合按鈕點(diǎn)動(dòng)+連續(xù)運(yùn)行FRKMSB2KMSB1~SB3方法一：用復(fù)合按鈕。連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)：按SB2帶電電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)閉合通電FRKMSB2KMSB1~SB3后閉合先斷開帶電先斷開后閉合按下SB3閉合電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)時(shí)：自鎖觸點(diǎn)不起作用斷電斷開FRKMSB2KMSB1~SB3松開SB3電機(jī)停轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)該缺點(diǎn)：點(diǎn)動(dòng)動(dòng)作不夠可靠。方法二：加中間繼電器（KA）

下面控制電路能否實(shí)現(xiàn)即能點(diǎn)動(dòng)又能連續(xù)運(yùn)行2.多地點(diǎn)控制有些生產(chǎn)機(jī)械要求能在兩個(gè)或者兩個(gè)以上多地點(diǎn)進(jìn)行控制，如：機(jī)艙內(nèi)許多泵的電動(dòng)機(jī)不但要求能在泵附近進(jìn)行起停控制，而且要求能在集控室進(jìn)行控制。為此可將多地點(diǎn)的起動(dòng)按鈕并接成“或”邏輯關(guān)系，多地點(diǎn)的停止按鈕串接成“與”邏輯關(guān)系。3~M若電動(dòng)機(jī)能在兩處控制起動(dòng)和停止FUQ.KMKMFR.SB1SB2FRKM3~MFRKMFUQ若電動(dòng)機(jī)能在兩處控制起動(dòng)和停止..SB11KMSB12FRKMSB22SB21起動(dòng)按鈕并聯(lián)停止按鈕串聯(lián)兩條皮帶運(yùn)輸機(jī)分別由兩臺(tái)鼠龍異步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，由一套起停按鈕控制它們的起停。為避免物體堆積在運(yùn)輸機(jī)上，要求電動(dòng)機(jī)按下述順序起動(dòng)和停止＃1電機(jī)M1＃2電機(jī)M23.電機(jī)的順序控制3.電機(jī)的順序控制船舶主空壓機(jī)正常工作時(shí)，需要冷卻水進(jìn)行冷卻，所以要求冷卻水泵先運(yùn)行，冷卻水壓力建立后才能起動(dòng)空壓機(jī)。還有船舶甲板上的電動(dòng)起貨機(jī)中的主拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)，只有在為它冷卻的風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后它才能起動(dòng)。這就是順序起動(dòng)聯(lián)鎖控制，。QKM1FUQ...M13~..FR1KM2SB2KM2KM2M23~FR2FR1FR2SBSB1KM1KM1控制要求：

M1電機(jī)起動(dòng)后，

M2電機(jī)才能起動(dòng)QKM1FUQ...M13~..FR1KM2M23~SBSB1KM1KM1FR1FR2KM2SB2KM2FR2Q按SB1通電閉合再按SB2閉合通電閉合M1轉(zhuǎn)動(dòng)M2轉(zhuǎn)動(dòng)KM1FUQ...M13~..FR1KM2M23~SBSB1KM1KM1FR1FR2SB2KM2KM2閉合FR2QKM1FUQ...M13~..FR1KM2M23~SBSB1KM1KM1FR1FR2KM2SB2KM2KM1此順序控制為M1先起動(dòng)，M2才能起動(dòng)。M2既不能單獨(dú)起動(dòng)，也不能單獨(dú)停車。若順序控制為M1先起動(dòng)，M2才能起動(dòng)。M2能單獨(dú)能單獨(dú)停車？習(xí)題10.5.1（1）習(xí)題10.5.1（3）:設(shè)計(jì)起動(dòng)順序是M1先起動(dòng)，經(jīng)過(guò)一定延時(shí)后M2能自行起動(dòng)的控制線路KM1FUQ...KM2M1M23~3~..FR1FR2SBFR1KM1SB1KM1KTKM2KM2FR2SB2KT起動(dòng)時(shí)，M1起動(dòng)后M2隨之起動(dòng)；停車時(shí)，M2停車后M1隨之停車。主電路不變QKM1FUQ...M13~..FR1KM2M23~FR2KM1FU1Q1...M13~..FR1主電路不變FR2KM2...M23~..Q2FU2起動(dòng)時(shí)，M1起動(dòng)后M2自行起動(dòng)；KM2SB2KM1SB1KM1FR1FR2控制電路KM2KM1起動(dòng)時(shí)，M1起動(dòng)后M2自行起動(dòng)；KM2SB1KM1SB1KM1FR1FR2控制電路KM2KM1停車時(shí)，M2停車后M1也自行停車。SB2起動(dòng)時(shí)，M1起動(dòng)后M2自行起動(dòng)；KM2SB1KM2SB1KM1FR1FR2控制電路KM2KM1停車時(shí)，M2停車后M1也自行停車。SB2起動(dòng)時(shí)，M1起動(dòng)后M2自行起動(dòng)；停車時(shí)，M2停車后M1也自行停車。得電閉合得電閉合KM2SB2KM2SB1KM1FR1FR2KM1控制電路分析起動(dòng)時(shí)斷電斷開(2)若起動(dòng)順序?yàn)镸1先起動(dòng)，M2延時(shí)一段時(shí)間后自行起動(dòng)。應(yīng)如何實(shí)現(xiàn)控制？斷開斷電KM2SB1KM2SB2KM1FR1FR2KM1停車時(shí)KM1M13~KM2M23~這樣的順序控制是否合理？?jī)呻姍C(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。

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？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)。KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KT~11.3鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路將電動(dòng)機(jī)接到電源的任意兩根聯(lián)線對(duì)調(diào)一下，即可使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。

需要用兩個(gè)接觸器來(lái)實(shí)現(xiàn)這一要求。當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；

當(dāng)反轉(zhuǎn)接觸器工作時(shí)，將電動(dòng)機(jī)接到電源的任意兩根聯(lián)線對(duì)調(diào)一下，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。船舶上要求正反轉(zhuǎn)的機(jī)械很多，如:機(jī)艙風(fēng)機(jī)、吊艇機(jī)、盤車機(jī)、起貨機(jī)、錨機(jī)、絞纜機(jī)等。

需要用兩個(gè)接觸器來(lái)實(shí)現(xiàn)這一要求。

SBF和SBR決不允許同時(shí)按下，否則造成電源兩相短路。3~MFRFUQ......KMF反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)正轉(zhuǎn)觸點(diǎn)正轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)按鈕正轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)接觸器KMRFRSBKMFSBFKMF正反轉(zhuǎn)控制電路必須保證正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器不能同時(shí)動(dòng)作。KMRSBRKMRSBF和SBR決不允許同時(shí)按下，否則造成電源兩相短路。3~MFRFUQ......KMF反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)正轉(zhuǎn)觸點(diǎn)正轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)按鈕正轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)接觸器KMRFRSBKMFSBFKMFKMRSBRKMRKMRKMF正反轉(zhuǎn)控制電路必須保證正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器不能同時(shí)動(dòng)作。按下SBF閉合電機(jī)正轉(zhuǎn)斷開通電斷電FRSBKMFSBFKMFKMRSBRKMRKMRKMF按下SBF斷開電機(jī)正轉(zhuǎn)閉合斷電斷電FRSBKMFSBFKMFKMRSBRKMRKMRKMF按下SB電機(jī)停轉(zhuǎn)按下SBR閉合電機(jī)反轉(zhuǎn)在同一時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)接觸器只允許一個(gè)通電工作的控制作用，稱為“聯(lián)鎖”?！奥?lián)鎖”觸點(diǎn)斷開通電斷電利用接觸器的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱電氣聯(lián)鎖。缺點(diǎn)：改變轉(zhuǎn)向時(shí)必須先按停止按鈕。FRSBKMFSBFKMFKMRSBRKMRKMRKMF機(jī)械聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖利用復(fù)合按鈕的觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱機(jī)械聯(lián)鎖。鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制電路解決措施：在控制電路中加入機(jī)械連鎖。FRKMFKMRKMRKMFKMRSBKMFSBFSBR當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，按下反轉(zhuǎn)按鈕SBR先斷開斷電閉合通電斷開停止正轉(zhuǎn)閉合電機(jī)反轉(zhuǎn)閉合FRKMFKMRKMRKMFKMRSBKMFSBFSBR例：下圖線路的控制功能？斷電延時(shí)斷開SB1KM1SB2FRKM2KTKM1KM2KM1KTKM23~MFRFUQ......KM1KM2反接制動(dòng)例：下圖線路的控制功能？斷電延時(shí)斷開SB1KM1SB2FRKM2KTKM1KM2KM1KTKM2反接制動(dòng)11.4行程控制SQaSQb正程限位開關(guān)SQaSQb逆程往返運(yùn)動(dòng)：1.能正向運(yùn)行也能反向運(yùn)行2.到位后能自動(dòng)返回行程控制：控制某些機(jī)械的行程，當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件到達(dá)一定行程位置時(shí)利用行程開關(guān)進(jìn)行控制。電機(jī)11.4行程控制某些生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件的行程范圍有一定限制，例如船舶舵機(jī)的左右舵角偏轉(zhuǎn)必須限制在35°以內(nèi)；起貨機(jī)提升機(jī)構(gòu)必須防止吊索收盡以免造成吊鉤撞碰吊臂事故等。實(shí)現(xiàn)行程控制，應(yīng)將限位（行程）開關(guān)安置在設(shè)限的位置上。

STB和STA分別為左右移動(dòng)的終端限位（行程）開關(guān)。為實(shí)現(xiàn)行程控制的要求，限位（行程）開關(guān)的常閉觸頭STA、STB與控制線路中的停止控鈕SB2串聯(lián)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)機(jī)械移動(dòng)到極限位置時(shí)，行程開關(guān)的常閉觸頭STA或STB斷開，電動(dòng)機(jī)便停轉(zhuǎn)。顯然限位控制是避免生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)入異常位置的一種限位保護(hù)。前進(jìn)(正轉(zhuǎn)）后退21SQbSQa擋塊擋塊行程開關(guān)行程開關(guān)SB1SBFKMFKMRKMFKMFKMRKMRSBRFR電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制電路SQbSQa前進(jìn)(正轉(zhuǎn)）后退21正向運(yùn)行到位停車反向運(yùn)行到位停車SQbSQa擋塊擋塊行程開關(guān)行程開關(guān)SB1SBFKMFKMRKMFKMFKMRSQbKMRSBR