電工 繼電接觸控制系統(tǒng)

第10章繼電接觸控制系統(tǒng)10.4

行程控制10.1

常用控制電器10.2

鼠籠式電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路10.3

鼠籠式電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的控制線路10.5

時(shí)間控制本章要求：1.了解常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、功能和用途;2.掌握自鎖、聯(lián)鎖的作用和方法;3.掌握過載、短路和失壓保護(hù)的作用和方法;4.掌握基本控制環(huán)節(jié)的組成、作用和工作過程。能讀懂簡(jiǎn)單的控制電路原理圖、能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的控制電路。第10章繼電接觸控制系統(tǒng)

應(yīng)用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械，稱為電力拖動(dòng)。利用繼電器、接觸器實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)設(shè)備的控制和保護(hù)，稱為繼電接觸控制。

本章主要介紹幾種常用的低壓電器，基本的控制環(huán)節(jié)和保護(hù)環(huán)節(jié)的典型線路。

實(shí)現(xiàn)繼電接觸控制的電氣設(shè)備，統(tǒng)稱為控制電器，如刀閘、按鈕、繼電器、接觸器等。下面介紹常用控制電器的用途及電工表示符號(hào)。第10章繼電接觸控制系統(tǒng)1.用途：一般用于電氣設(shè)備電源引入開關(guān)，也用于小容量電動(dòng)機(jī)的起/?？刂?。2.結(jié)構(gòu)：對(duì)常用的三極開關(guān)來(lái)說，每一極有一對(duì)靜觸片與盒外接線柱相接,動(dòng)觸片受手柄控制可以轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到線路的通/斷控制。10.1.1組合開關(guān)10.1

常用控制電器組合開關(guān)也稱轉(zhuǎn)換開關(guān)。M3~用組合開關(guān)起停電動(dòng)機(jī)的接線圖手柄轉(zhuǎn)軸靜觸頭動(dòng)觸頭

用手柄轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸時(shí)，就可將三個(gè)觸點(diǎn)同時(shí)接通或斷開。3.種類：有單極、雙極、三極和四極等，額定電流有10、25、60和100A等多種。10.1.2按鈕(手動(dòng)切換電器)按鈕常用于接通和斷開控制電路。按鈕的外形圖和結(jié)構(gòu)如圖所示。按鈕開關(guān)的外形和符號(hào)常閉觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)10.1.3交流接觸器用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)電器。交流接觸器主要結(jié)構(gòu)圖10.1.3交流接觸器線圈輔助觸點(diǎn)鐵心銜鐵電源電機(jī)主觸點(diǎn)常閉常開彈簧符號(hào)

線圈KM

用于主電路流過的大電流(需加滅弧裝置)

用于控制電路流過的小電流(無(wú)需加滅弧裝置)屬于同一器件的線圈和觸點(diǎn)用相同的文字表示接觸器技術(shù)指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點(diǎn)數(shù)目等。常用的交流接觸器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。

如CJ10系列主觸點(diǎn)額定電流5、10、20、40、75、120A等數(shù)種；額定工作電壓通常是220V或380V。

中間繼電器觸頭容量小，觸點(diǎn)數(shù)目多，用于控制線路。

通常用于傳遞信號(hào)和同時(shí)控制多個(gè)電路，也可直接用它來(lái)控制小容量電動(dòng)機(jī)或其他電氣執(zhí)行元件。(a)外形中間繼電器外形與符號(hào)

常用的有JZ7系列和JZ8系列(交直流兩用)以及JTX系列小型通用繼電器(用于自動(dòng)裝置以接通和斷開電路。10.1.4中間繼電器幾種常見的中間繼電器10.1.5熱繼電器用于電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)。熱繼電器外形與結(jié)構(gòu)(a)外形(b)結(jié)構(gòu)

發(fā)熱元件接入電機(jī)主電路，若長(zhǎng)時(shí)間過載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，杠桿被彈簧拉回，常閉觸點(diǎn)斷開。發(fā)熱元件杠桿10.1.5熱繼電器工作原理結(jié)構(gòu)原理圖雙金屬片常閉觸頭用于電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)。10.1.6熔斷器用于低壓線路中的短路保護(hù)。

常用的繼電器有插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、管式熔斷器和有填料式熔斷器。熔斷器(a)管式熔斷器；(b)插式熔斷器；(c)螺旋式熔斷器

RT0系列有填料封閉管式熔斷器適用于交流50Hz，額定電壓交流380V，額定電流至1000A的配電線路中，作過載和短路保護(hù)。

額定分?jǐn)嗄芰Γ褐?0kA熔斷器RT15系列RT15型螺栓連接熔斷器適用于額定電壓至415V，額定電流至400A的電路中，主要作為工廠企業(yè)及電廠等低壓配電系統(tǒng)中線路的過載和系統(tǒng)的短路保護(hù)之用。10.1.6熔斷器符號(hào)FU(1)電燈、電爐等電阻性負(fù)載IF>IL(3)頻繁起動(dòng)的電機(jī)(2)單臺(tái)電機(jī)熔斷器額定電流IF的選擇可實(shí)現(xiàn)短路、過載、失壓保護(hù)。10.1.7自動(dòng)空氣斷路器(自動(dòng)開關(guān))鎖鉤主觸點(diǎn)手動(dòng)閉合銜鐵釋放自動(dòng)空氣斷路器原理圖連桿裝置釋放彈簧銜鐵吸合過流脫扣器欠壓脫扣器10.1.7自動(dòng)空氣斷路器(自動(dòng)開關(guān))

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。電器自動(dòng)控制原理圖的繪制原則及讀圖方法：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。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)。4.

所有電器的圖形符號(hào)均按無(wú)電壓、無(wú)外力作用下的正常狀態(tài)畫出，即按通電前的狀態(tài)繪制。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。分析和設(shè)計(jì)控制電路時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：使控制電路簡(jiǎn)單，電器元件少，而且工作又要準(zhǔn)確可靠(2)盡可能避免多個(gè)電器元件依次動(dòng)作才能接通另一個(gè)電器的控制電路。(3)必須保證每個(gè)線圈的額定電壓，不能將兩個(gè)線圈串聯(lián)。10.2

籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路1.直接起動(dòng)(a)結(jié)構(gòu)圖控制電路10.2

籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)的控制線路(1)電路熔斷器組合開關(guān)接觸器主觸點(diǎn)起動(dòng)按鈕停止按鈕接觸器線圈接觸器輔助觸點(diǎn)熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)(b)原理圖熱繼電器發(fā)熱元件主電路一、直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)的保護(hù)熱繼電器過載保護(hù)熔斷器短路保護(hù)接觸器零壓、欠壓保護(hù)熱繼電器動(dòng)斷觸點(diǎn)主電路控制電路電動(dòng)機(jī)的保護(hù)

短路保護(hù)是當(dāng)電路發(fā)生短路事故時(shí)，短路電流會(huì)引起電器設(shè)備絕緣損壞，產(chǎn)生強(qiáng)大的電動(dòng)力，使電動(dòng)機(jī)和電器設(shè)備產(chǎn)生機(jī)械性損壞，故要求迅速、可靠切斷電源。常采用熔斷器FU和過流繼電器等。

零壓(或欠壓)保護(hù)，就是當(dāng)電源暫時(shí)斷電或電壓嚴(yán)重下降時(shí)，電動(dòng)機(jī)即自動(dòng)從電源切除。當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時(shí)，如不重按起動(dòng)按鈕，則電動(dòng)機(jī)不能自行起動(dòng)。

常用的零壓和欠壓保護(hù):對(duì)接觸器實(shí)行自鎖；用低電壓繼電器組成零壓、失壓保護(hù)。

過載保護(hù)是為防止三相電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中電流超過額定值而設(shè)置的保護(hù)。常采用熱繼電器FR保護(hù),也可采用自動(dòng)開關(guān)和電流繼電器保護(hù)。合上開關(guān)Q起動(dòng)(2)控制原理KM輔助觸點(diǎn)閉合—自鎖按下起動(dòng)按鈕SB2

,KM線圈通電，KM主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。KMQ轉(zhuǎn)動(dòng)通電

利用自身輔助觸點(diǎn)，維持線圈通電的作用稱自鎖自鎖松開SB2,

電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。停車

按下停止按鈕SB1,

KM線圈斷電KM主觸點(diǎn)斷開,電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。KM輔助觸點(diǎn)斷開，取消自鎖。(2)控制原理

停轉(zhuǎn)斷電去掉KM輔助觸點(diǎn),實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)控制。2.既能長(zhǎng)期工作又能點(diǎn)動(dòng)的控制電路點(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)。復(fù)合按鈕

點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3的作用：

(1)使接觸器線圈KM通電；

(2)使線圈KM不能自鎖。2.既能長(zhǎng)期工作又能點(diǎn)動(dòng)的控制電路后閉合按下SB3閉合電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)時(shí)：自鎖觸點(diǎn)不起作用通電先斷開斷電斷開松開SB3電機(jī)停轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)用途:

試車、檢修及車床主軸的調(diào)整等。2.既能長(zhǎng)期工作又能點(diǎn)動(dòng)的控制電路先斷開后閉合閉合閉合

控制順序：M1起動(dòng)后M2才能起動(dòng)。M2既不能單獨(dú)起動(dòng)，也不能單獨(dú)停車。3.電機(jī)的順序控制按SB1再按SB2M1轉(zhuǎn)動(dòng)M2轉(zhuǎn)動(dòng)通電通電閉合閉合這樣的順序控制是否合理？

兩電機(jī)各自要有獨(dú)立的電源；這樣接，主觸頭(KM1)的負(fù)荷過重。思考兩地起?？刂齐娐?0.3

籠型電動(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)。正反轉(zhuǎn)的控制線路KMFSBRKMRKMRKMR正轉(zhuǎn)觸點(diǎn)正轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)正轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)觸點(diǎn)SBF和SBR決不允許同時(shí)按下，否則造成電源兩相短路。

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。KMR按下SBF

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)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。解決措施：在控制電路中加入機(jī)械連鎖。斷開斷電電機(jī)正轉(zhuǎn)閉合通電機(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)的控制線路當(dāng)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)，按下反轉(zhuǎn)按鈕SBR先斷開閉合閉合停止正轉(zhuǎn)電機(jī)反轉(zhuǎn)通電斷電閉合10.4

行程控制行程控制：

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。行程開關(guān)(限位開關(guān))行程開關(guān)的外形符號(hào)

用于自動(dòng)往復(fù)控制或限位控制。按SBF時(shí)KMF通電(其常閉斷開，常開閉合)KMF斷電KMR通電行程開關(guān)自動(dòng)往返運(yùn)動(dòng)：擋塊電機(jī)正轉(zhuǎn)工作臺(tái)前進(jìn)到達(dá)預(yù)定位置，擋塊1撞擊STb停止正轉(zhuǎn)

電機(jī)反轉(zhuǎn)(工作臺(tái)后退)用行程控制工作臺(tái)的前進(jìn)與后退(1)通電延時(shí)繼電器(2)斷電延時(shí)繼電器延時(shí)繼電器的外形與結(jié)構(gòu)1.空氣式時(shí)間繼電器10.5

時(shí)間控制時(shí)間控制：采用時(shí)間繼電器進(jìn)行延時(shí)控制。KT線圈通電延時(shí)閉合常開觸點(diǎn)KT通電延時(shí)斷開常閉觸點(diǎn)KT通電延時(shí)的空氣式時(shí)間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖(1)通電延時(shí)繼電器常開觸頭延時(shí)閉合常閉觸頭延時(shí)斷開微動(dòng)開關(guān)2微動(dòng)開關(guān)1常開觸頭常閉觸頭調(diào)節(jié)螺絲進(jìn)氣孔托板線圈動(dòng)鐵心恢復(fù)彈簧擋塊釋放彈簧活塞桿橡皮膜出氣孔杠桿線圈通電

銜鐵向下吸合連桿動(dòng)作觸頭動(dòng)作

工作原理斷電延時(shí)的空氣式時(shí)間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖空氣式時(shí)間繼電器的延時(shí)范圍大(有0.4~60s和0.4~180s兩種)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但準(zhǔn)確度較低。時(shí)間繼電器的型號(hào)有JS7-A和JJSK2等多種類型。(2)斷電延時(shí)繼電器常開觸頭常閉觸頭常閉觸頭斷電延時(shí)閉合常開觸頭斷電延時(shí)斷開(1)Y–

換接起動(dòng)控制線路2.

時(shí)間控制電路工作原理按SB2KM1通電KT

通電延時(shí)KM1斷電KM3斷電KM1通電KM2斷電KM3通電KM2通電(Y起動(dòng))(?運(yùn)行)

電路特點(diǎn)：在接觸