繼電器接觸器控制系統(tǒng)

關(guān)于繼電器接觸器控制系統(tǒng)

機電傳動控制發(fā)展方向：無觸點、連續(xù)控制、弱電化、微機控制。

繼電器接觸器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、能夠滿足生產(chǎn)機械一般生產(chǎn)的要求。日前仍然獲得廣泛的應(yīng)用。

利用繼電器、接觸器實現(xiàn)對電動機和生產(chǎn)設(shè)備的控制和保護，稱為繼電器－接觸器控制。繼電器－接觸器控制系統(tǒng)特點第2頁,共72頁，2024年2月25日，星期天第3頁,共72頁，2024年2月25日，星期天6.1常用控制電器與執(zhí)行電器

電器按動作性質(zhì)可分為兩類：

(1)非自動電器：沒有動力機構(gòu)，依靠人力或其他外力來接通或切斷電路。如刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、行程開關(guān)等。

(2)自動電器：有電磁鐵等動力機構(gòu)，按照指令信號或參數(shù)變化而自動動作，使工作電路接通和切斷。如接觸器、繼電器、自動開關(guān)等。電器按其用途又可分為：

控制電器、保護電器、執(zhí)行電器。第4頁,共72頁，2024年2月25日，星期天1、刀開關(guān)

刀開關(guān)（閘刀）一般用于不需要經(jīng)常切斷與閉合的交、直流低壓(＜500v)電路。在機床上，刀開關(guān)主要用作電源開關(guān)。

刀開關(guān)結(jié)構(gòu)和符號如下。第5頁,共72頁，2024年2月25日，星期天第6頁,共72頁，2024年2月25日，星期天2、轉(zhuǎn)換開關(guān)

轉(zhuǎn)換開關(guān)（組合開關(guān)），由數(shù)層動、靜觸片組裝在絕緣盒而成的。動觸點裝在轉(zhuǎn)軸上，用手柄轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸使動觸片與靜觸片接通與斷開。可實現(xiàn)多條線路、不同聯(lián)接方式的轉(zhuǎn)換。第7頁,共72頁，2024年2月25日，星期天第8頁,共72頁，2024年2月25日，星期天下圖為用轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)三相電動機起?？刂频慕泳€圖。轉(zhuǎn)換開關(guān)的觸片通流能力有限，一般用于交流380V、直流220V，電流100A以下的電路中做電源開關(guān)。M3~轉(zhuǎn)換開關(guān)的圖形符號，如用在主電路中則同刀開關(guān)，用在控制電路中則同萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)。轉(zhuǎn)換開關(guān)的文字符號用QB表示。第9頁,共72頁，2024年2月25日，星期天3、接觸器用于頻繁地接通和斷開大電流電路的開關(guān)電器。第10頁,共72頁，2024年2月25日，星期天接觸器的工作原理~M3~線圈輔助觸點鐵心銜鐵電源電機主觸點常閉常開彈簧第11頁,共72頁，2024年2月25日，星期天符號線圈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(無需加滅弧裝置)KM動合(常開)輔助觸點動斷(常閉)輔助觸點KM屬于同一器件的線圈和觸點用相同的文字表示動合(常開)主觸點KM第12頁,共72頁，2024年2月25日，星期天接觸器技術(shù)指標：額定工作電壓、電流、觸點數(shù)目等。常用的交流接觸器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。直流接觸器是CZO系列。

如CJ10系列主觸點額定電流5、10、20、40、75、120A等數(shù)種；額定工作電壓通常是220V或380V。交流接觸器滅弧的方法：1、利用觸頭回路本身電動力的簡單滅弧法2、多斷口滅弧法3、磁吹滅弧4、縱縫滅弧5、柵片滅弧直流接觸器滅弧的方法：磁吹滅弧和縱縫滅弧滅弧第13頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。主要區(qū)別在于：

接觸器的主觸點可以通過大電流；

繼電器的體積和觸點容量小，觸點數(shù)目多，且只能通過小電流。所以，繼電器一般用于控制電路中。繼電器是一種根據(jù)外界輸入信號來控制電路通斷的自動切換電器。4、繼電器按它反映信號的種類可分為：電流、電壓、速度、壓力、熱繼電器等；按動作時間分為：瞬時動作和延時動作的(后者常稱時間繼電器)；按作用原理分為：電磁式、感應(yīng)式、電動式、電子式和機械式等。第14頁,共72頁，2024年2月25日，星期天1）電流繼電器電流繼電器：可用于欠載或過載保護。第15頁,共72頁，2024年2月25日，星期天

感受的是電流信號，電流繼電器的線圈和被保護的設(shè)備串聯(lián)。

欠電流繼電器：正常工作時，銜鐵是吸合的，當電流降到某一數(shù)值時（一般為額定電流的20％一30%)，繼電器才釋放，輸出信號；欠電流保護。

過電流繼電器：正常工作時不動作，當電流超過某一整定值時繼電器吸合動作；過電流保護。電流繼電器特點及應(yīng)用

第16頁,共72頁，2024年2月25日，星期天電壓繼電器：主要作為欠壓(失壓)保護或過壓保護。2）電壓繼電器第17頁,共72頁，2024年2月25日，星期天1）線圈感受的是電壓信號。使用時電壓繼電器的線圈與負載并聯(lián)2）過電壓繼電器在電路電壓為額定電壓的105％~120％時吸合動作；過電壓保護。3）欠電壓繼電器正常時吸合，當電路電壓減小到額定值的30%~50％時釋放；欠電壓保護。4）零電壓繼電器在電路電壓降到額定值的5％~25％時釋放；零電壓保護。電壓繼電器特點及應(yīng)用

第18頁,共72頁，2024年2月25日，星期天3)中間繼電器

中間繼電器觸頭容量小，觸點數(shù)目多，起擴展觸點數(shù)量或觸點容量的作用。

通常用于傳遞信號和同時控制多個電路，也可直接用它來控制小容量電動機或其他電氣執(zhí)行元件。(b)符號K線圈(a)外形中間繼電器外形與符號K動合(常開)觸點動斷(常閉)觸點K第19頁,共72頁，2024年2月25日，星期天第20頁,共72頁，2024年2月25日，星期天4)時間繼電器

從得到輸人信號（線圈的通電或斷電）開始，經(jīng)過一定的延遲后才輸出信號（觸點的閉合或斷開）的繼電器，稱為時間繼電器。適用于定時控制。按其動作原理可分為空氣阻尼式時間繼電器，電磁式時間繼電器，電子式時間繼電器等。按觸點延時方式可分為通電延時型和斷電延時型。第21頁,共72頁，2024年2月25日，星期天第22頁,共72頁，2024年2月25日，星期天+直流電磁式結(jié)構(gòu)圖阻尼銅套銜鐵工作原理：當銜鐵未吸合時，磁路氣隙大，線圈電感小，通電后激磁電流很快建立，將銜鐵吸合，繼電器觸點立即改變狀態(tài)。而當線圈斷電時，鐵心中的磁通將衰減，磁通的變化將在銅套中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，并產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻止磁通衰減，當磁通下降到一定程度時，銜鐵才能釋放，觸頭改變狀態(tài)。(a)直流電磁式時間繼電器繼電器吸合時是瞬時動作，釋放時是延時的，為失電延時繼電器。第23頁,共72頁，2024年2月25日，星期天得電延時的空氣式時間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖常開觸頭

延時閉合常閉觸頭

延時打開微動開關(guān)2微動開關(guān)1常開觸頭常閉觸頭線圈通電

銜鐵向下吸合連桿動作觸頭動作工作原理調(diào)節(jié)螺絲進氣孔托板線圈動鐵心恢復彈簧擋塊釋放彈簧活塞桿橡皮膜排氣孔(b)空氣式時間繼電器第24頁,共72頁，2024年2月25日，星期天斷電延時的空氣式時間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖空氣式時間繼電器的延時范圍大(有0.4~60s和0.4~180s兩種)。結(jié)構(gòu)簡單，但準確度較低。時間繼電器的型號有JS7-A和JJSK2等多種類型。第25頁,共72頁，2024年2月25日，星期天(b)電子式時間繼電器時間設(shè)置靈活、精度高。第26頁,共72頁，2024年2月25日，星期天用于電動機的過載保護。5)熱繼電器第27頁,共72頁，2024年2月25日，星期天~

發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，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，常閉觸點斷開。發(fā)熱元件杠桿熱繼電器工作原理工作原理結(jié)構(gòu)原理圖雙金屬片常閉觸頭第28頁,共72頁，2024年2月25日，星期天5、按鈕(手動切換電器)按鈕常用于接通和斷開控制電路。第29頁,共72頁，2024年2月25日，星期天復位彈簧支柱連桿常閉靜觸頭橋式靜觸頭常開靜觸頭外殼4SBSBSB結(jié)構(gòu)符號名稱動斷按鈕(常閉按鈕)動合按鈕(常開按鈕)復合按鈕1234123按鈕帽第30頁,共72頁，2024年2月25日，星期天用于自動往復控制或限位保護等。(b)示意圖結(jié)構(gòu)與按鈕類似，但其動作要由機械撞擊完成。未撞擊撞擊(a)外形圖ST動合觸點動斷觸點ST(c)符號行程開關(guān)的外形及符號6、行程開關(guān)(限位開關(guān))第31頁,共72頁，2024年2月25日，星期天第32頁,共72頁，2024年2月25日，星期天7、接近開關(guān)第33頁,共72頁，2024年2月25日，星期天8、光電開關(guān)第34頁,共72頁，2024年2月25日，星期天9、自動空氣斷路器(自動開關(guān))可實現(xiàn)短路、過載、失壓保護。第35頁,共72頁，2024年2月25日，星期天第36頁,共72頁，2024年2月25日，星期天符號FU熔斷器額定電流IF的選擇(1)電燈、電爐等電阻性負載IF>IL(3)頻繁起動的電機(2)單臺電機用于低壓線路中的短路保護。

常用的熔斷器有插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、管式熔斷器和有填料式熔斷器。

10、熔斷器第37頁,共72頁，2024年2月25日，星期天第38頁,共72頁，2024年2月25日，星期天11、電磁鐵、電磁離合器、電磁夾具第39頁,共72頁，2024年2月25日，星期天第40頁,共72頁，2024年2月25日，星期天第41頁,共72頁，2024年2月25日，星期天6.2繼電器－接觸器控制的

常用基本線路一、電器自動控制原理圖的繪制原則：1.按國家規(guī)定的電工圖形符號和文字符號畫圖。2.控制線路由主電路(被控制負載所在電路)

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)按其功能和所接電路的不同分別畫在不同

的電路中，但必須標注相同的文字符號。第42頁,共72頁，2024年2月25日，星期天4.所有電器的圖形符號均按無電壓、無外力作用下

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)計控制電路時應(yīng)注意以下幾點：使控制電路簡單，電器元件少，而且工作又要準

確可靠。(2)盡可能避免多個電器元件依次動作才能接通另一

個電器的控制電路。(3)必須保證每個線圈的額定電壓，不能將兩個線圈

串聯(lián)。第43頁,共72頁，2024年2月25日，星期天二、常用基本線路1、啟動控制線路及保護直接啟動熔斷器FU交流接觸器KM組合開關(guān)Q按扭SBSB1SB235熱繼電器FRM3～421(a)結(jié)構(gòu)圖交流異步電動機第44頁,共72頁，2024年2月25日，星期天接觸器主觸點主電路控制電路(1)電路SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..保險絲熱繼電器發(fā)熱元件開關(guān)啟動按鈕停止按鈕接觸器線圈接觸器輔助觸點熱繼電器動斷觸點(b)原理圖第45頁,共72頁，2024年2月25日，星期天KMFRKM..KMSB1SB2..控制電路合上開關(guān)Q啟動(2)控制原理KM輔助觸點閉合自鎖。按下起動按鈕SB2

,KM線圈通電，KM主觸點閉合，電動機運轉(zhuǎn)。通電轉(zhuǎn)動KM主電路FR3~MFUQQ

利用自身輔助觸點，維持線圈通電的作用稱自鎖自鎖松開起動按鈕SB2第46頁,共72頁，2024年2月25日，星期天停車

按下停止按鈕SB1,

KM線圈斷電KM主觸點斷開,電動機停轉(zhuǎn)。KM輔助觸點斷開，取消自鎖。FRKM..KMSB1SB2..控制電路通電主電路FRFUQ3~MQ轉(zhuǎn)動KM自鎖第47頁,共72頁，2024年2月25日，星期天轉(zhuǎn)動停車

按下停止按鈕SB1,

KM線圈斷電KM主觸點斷開,電動機停轉(zhuǎn)。KM輔助觸點斷開，取消自鎖。

停轉(zhuǎn)FRKM..KMSB1SB2..控制電路通電主電路FRFUQ3~MQ斷電KM去掉KM輔助觸點,實現(xiàn)點動控制。第48頁,共72頁，2024年2月25日，星期天控制電路直接啟動SB1KMSB2FRKMFRKMFUQ3~M..熱繼電器過載保護保險絲短路保護接觸器零壓、欠壓保護熱繼電器動斷觸點主電路控制電路電動機的保護第49頁,共72頁，2024年2月25日，星期天電動機的保護

短路保護是因短路電流會引起電器設(shè)備絕緣損壞產(chǎn)生強大的電動力，使電動機和電器設(shè)備產(chǎn)生機械性損壞，故要求迅速、可靠切斷電源。通常采用熔斷器FU和過流繼電器等。

欠壓是指電動機工作時電壓過低，引起電流增加甚至使電動機停轉(zhuǎn)，失壓(零壓)是指電源電壓消失而使電動機停轉(zhuǎn)，在電源電壓恢復時，電動機可能自動重新起動(亦稱自起動)，易造成人身或設(shè)備故障。常用的失壓和欠壓保護有：對接觸器實行自鎖；用低電壓繼電器組成失壓、欠壓保護。

過載保護是為防止三相電動機在運行中電流超過額定值而設(shè)置的保護。常采用熱繼電器FR保護，也可采用自動開關(guān)和電流繼電器保護。第50頁,共72頁，2024年2月25日，星期天2、正反轉(zhuǎn)的控制線路

將電動機接到電源的任意兩根線對調(diào)一下，即可使電動機反轉(zhuǎn)。

需要用兩個接觸器來實現(xiàn)這一要求。

當正轉(zhuǎn)接觸器工作時，電動機正轉(zhuǎn)；

當反轉(zhuǎn)接觸器工作時，將電動機接到電源的任意兩根聯(lián)線對調(diào)一下，電動機反轉(zhuǎn)。第51頁,共72頁，2024年2月25日，星期天SBF和SBR決不允許同時按下，否則造成電源兩相短路。正反轉(zhuǎn)的控制線路3~MFRFU正轉(zhuǎn)觸點KMRKMFKMF.KMRFRQKMFSB..SBFKMF正轉(zhuǎn)接觸器正轉(zhuǎn)按鈕

正反轉(zhuǎn)控制電路必須保證正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)接觸器不能同時動作。反轉(zhuǎn)接觸器SBRKMRKMR..........反轉(zhuǎn)按鈕反轉(zhuǎn)觸點第52頁,共72頁，2024年2月25日，星期天按下SBFSBKMF

在同一時間內(nèi)，兩個接觸器只允許一個通電工作的控制作用，稱為“聯(lián)鎖”?！奥?lián)鎖”觸點利用接觸器的觸點實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱電氣聯(lián)鎖。

缺點：

改變轉(zhuǎn)向時必須先按停止按鈕。解決措施：在控制電路中加入機械聯(lián)鎖。KMRSBFKMFKMFSBRKMRKMR.....通電斷開斷電電機正轉(zhuǎn)閉合第53頁,共72頁，2024年2月25日，星期天利用復合按鈕的觸點實現(xiàn)聯(lián)鎖控制稱機械聯(lián)鎖。鼠籠式電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路機械聯(lián)鎖電氣聯(lián)鎖KMFKMFSBRSBKMRSBFKMFKMRKMR復合按鈕4123第54頁,共72頁，2024年2月25日，星期天3、點動的控制線路

按下啟動按鈕，電動機運轉(zhuǎn)，松開啟動按鈕，電動機停轉(zhuǎn)。簡單的點動控制線路簡單的點動和長期運行控制線路第55頁,共72頁，2024年2月25日，星期天點動按鈕SB3的作用：(1)使接觸器線圈KM通電；(2)使線圈KM不能自鎖。既能長期工作又能點動的控制電路KMSB2FRKMSB1~SB3復合按鈕第56頁,共72頁，2024年2月25日，星期天實用線路既能長期工作又能點動的控制電路第57頁,共72頁，2024年2月25日，星期天4、多臺電動機的聯(lián)鎖控制線路(a)工作互鎖，可同時停車兩臺電動機的互鎖第58頁,共72頁，2024年2月25日，星期天(b)工作互鎖，可單獨停車第59頁,共72頁，2024年2月25日，星期天(c)工作、停車都有互鎖第60頁,共72頁，2024年2月25日，星期天(d)兩電動機不能同時工作的互鎖第61頁,共72頁，2024年2月25日，星期天集中控制與分散控制

線路的特點是各拖動電動機的操作獨立性更好，操作也簡單、許多生產(chǎn)自動線上都采用這樣的控制線路。1SB和2SB裝在集中控制臺上。而3SB、4SB和5SB、6SB分別裝在每一臺機床的控制臺上。第62頁,共72頁，2024年2月25日，星期天5、多點控制線路第63頁,共72頁，2024年2月25日，星期天6、順序控制線路第64頁,共72頁，2024年2月25日，星期天7、多速異步電動機的基本控制線路

第65頁,共72頁，2024年2月25日，星期天三、常用的自動控制方法（1）按預定位置的自行停車與終端保護控制1、行程控制行程控制：控制某些機械的行程，當運動部件到達一定行程位置時利用行程開關(guān)進行控制。