18继电接触电器控制解析.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第,8,章,继电,-,接触器控制,8.5,时间控制,8.2,常用低压控制电器,8.3,电动机的基本控制,8.1,电器的分类,8.4,行程控制,8.6,顺序控制,随着科技进步与经济的发展，电能的应用越来越广泛。在现代化工农业生产中，生产机械大多数是由电动机拖动的，通过对电动机的自动控制来实现对生产机械的自动控制，使生产机械各部件的运动或者各生产机械间的配合动作按规定的程序进行工作，从而满足生产工艺的要求。,应用电动机拖动生产机械，称为,电力拖动,。利用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制和保护，称为,继电接触控制,。,实现继电接触控制的电气设备，统称为,控制电器,，如刀闸、按钮、继电器、接触器等,。,本章要求,：,1.,了解常用低压电器的结构、功能和用途。熟练掌握各控制电器的,图形符号,和,文字符号,。,2.,熟练掌握,电动机点动,、,单向连续运转,和,正反转控制,线路,。,3.,掌握自锁、联锁的作用和方法,。,5.,掌握基本控制环节的组成、作用和工作过程。能读懂简单的控制电路原理图、能设计简单的控制电路,。,4.,掌握过载、短路和失压保护的作用和方法,。,本章要求,：,8.1,电器的分类,按工作电压等级可分为高压电器和低压电器。高压电器用于交流电压,1200V,、直流电压,1500V,及以上的电路中；低压电器用于交流,50Hz,额定电压为,1200V,以下、直流额定电压为,1500V,以下的电路中，如接触器、继电器等。,按用途可分为控制电器、配电电器、主令电器和保护电器等。,控制电器,用于各种控制电路和控制系统，如继电器、接触器等；,配电电器,用于电能的传输和分配，如刀开关、断路器等；,主令电器,用于自动控制系统中发送动作指令，如按钮、转换开关等；,保护电器,用于保护电路及用电设备，如熔断器、热继电器等。当然，不少电器既可作为控制电器，也可用作保护电器，它们之间并无明显的界限。,8.1,电器的分类,按照动作原理，电器一般可分为手动电器和自动电器两类，,手动电器,必须由操作人员手动操纵，如刀开关、转换开关、按钮等；,自动电器,是按照指令、信号、或某些物理量的变化而自动动作，如熔断器、行程开关、接触器、继电器等,。,8.1,电器的分类,手动电器,自动电器,刀开关,按钮,熔断器,接触器,继电器,行程开关,热继电器,时间继电器,8.2,常用低压控制电器,常用低压,电器,刀开关又称闸刀开关，是手动电器中最简单而使用又较广泛的一种低压电器。刀开关的作用一方面是隔离电源，以确保电路和设备维修的安全；另一方面是分断负载，如不频繁地接通和分断容量不大的低压电路或直接启动小容量电机。,(1),刀开关,(1),刀开关,文字符号：,Q(quench),图形符号：,Q,(1),刀开关,作用：,用于低压线路中的,短路保护,。,结构：,核心部分是,熔体,，由电阻率较高，,易熔合金制成。,熔断器是,一种短路保护电器。,当用电设备发生短路故障时能自动切断电路。,(2),熔断器,(2),熔断器,图形符号：,文字符号：,FU,FU,(2),熔断器,动作原理：,熔体与被保护的电路串联,，当短路或严重过载时，通过熔体的电流过大，熔体因过热而熔化断裂，达到切断电路，保护用电设备的目的。,(2),熔断器,(3),按钮,手动切换电器，常用于,短时接通和断开小电流控制电路,。,常闭触点,常开触点,(3),按钮,复位弹簧,支柱连杆,常闭触点,触桥,外壳,按钮帽,文字符号,SB,(Switch Button),SB,图形,符号,(,停止按钮,),常闭按钮,常开触点,SB,(,启动按钮,),常开按钮,图形,符号,SB,复合按钮,图形,符号,按钮,复合按钮各触点的通断顺序为：,按动按钮时，常闭触点先断开，常开触点后闭合；,松开按钮时，常开触点先断开，常闭触点后闭合。,按钮按下去后，如不继续按着，则在弹簧力作用下立刻恢复原来的状态。所以按钮只起发出“接通”和“断开”信号的作用，是一种主令电器。,(4),接触器,是一种利用电磁铁的电磁吸力来操作的电磁开关,用于频繁地接通和分断带有负荷的电路,。它也是一种失压保护器。,(4),接触器,常闭触点,常开触点,线圈,静铁心,动铁心,(4),接触器,接触器的结构主要分两大部分：,一部分是电磁系统，由静铁心、吸引线圈和动铁心,(,又称衔铁,),等组成；,另一部分是触点系统，由主触点,(,允许通过较大的电流,),和辅助触点,(,允许通过较小的电流,),以及灭弧装置等组成。,接触器的动作原理：,当吸引线圈通电时，产生电磁力，将动铁心吸合，同时带动与动铁心相连接的动触点移动，使常闭触点断开，常开触点接通。,接触器的动作原理：,当线圈欠电压或断电失去电压时，动铁心在弹簧力的作用下弹起，带动各触点又恢复到原来位置。,接触器,线圈串联在控制电路中。,图形符号：,线圈,KM,文字符号：,KM,(4),接触器,用于主电路，流过大电流。,常开主触点,KM,图形符号：,(4),接触器,常闭辅助触点,KM,常开辅助触点,KM,用于控制电路，流过小电流。,图形符号：,(4),接触器,(5),继电器,继电器主要用于控制与保护电路或用于信号转换，是根据某一电气量,(,如电流、电压,),或非电气量,(,如转速、时间、温度等,),的变化使触点接通或断开的一种控制电器，使用相当广泛。,(5),继电器,继电器的种类很多，按,用途,可分为控制继电器和保护继电器；按,工作原理,可分为电磁式、感应式和机械式等多种类型；按,动作信号,，可分为电流继电器、电压继电器、时间继电器、速度继电器、温度继电器、压力继电器等。,(5),继电器,时间继电器是从得到输入信号（线圈的通电或断电）开始，经过一定的预先整定好的延时后才输出信号（触点的闭合或断开）的继电器。,时间继电器,时间继电器的延时方式有两种：,时间继电器,一种是通电延时，即线圈通电后延迟一定的时间，触点才动作，当线圈断电时，触点瞬时复原；,另一种是断电延时，即线圈通电时，触点瞬时动作，当线圈断电后，延迟一定的时间触点才复原。,时间继电器,时间继电器,文字符号：,KT,图形符号：,线 圈,图形符号：,时间继电器,瞬时动作,常闭触点,常开触点,时间继电器,延时闭合的常开触点,图形符号：,延时断开的常开触点,时间继电器,图形符号：,延时断开的常闭触点,延时闭合的常闭触点,电动机在实际运行中，常会遇到过载情况。短时不太严重的过载是允许的。但是小量的过载，如果时间较长，也会使电动机绕组的温升超过允许值，加剧绕组的老化，缩短电动机的使用年限，甚至烧毁电动机。,热继电器,热继电器是一种用来保护电动机，使之免受长期过载危害的控制继电器。,热继电器,扣板,双金属片,发热元件,常闭触点,热继电器,热元件,环绕在膨胀系数不同的双金属片上，,接入主电路中,。,热开关,为常闭触点，,串联在控制电路中,。,热继电器,发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触点断开。,动作原理,热继电器,图形符号：,FR,热元件,热开关,(,常闭触点,),FR,文字符号：,FR,热继电器,一般的中小型电动机采用热继电器作过载保护时，选用具有两个热元件的热继电器，两个热元件分别接在任意两根电源线中。当电动机任意两相发生过载时，这种热继电器都能检查出故障，予以保护。,热继电器,当大型电机（多数是三角形连接）采用热继电器作过载保护时，需选用具有三个热元件的继电器，将电机的三相绕组分别与一个热元件串联，这样才能正确反应每个绕组的过热情况，并及时予以保护。,热继电器,（,6,）,行程开关,用于,自动往返控制,或,限位保护,等。,行程开关又称限位开关或位置开关，根据运动部件的位移信号而动作，即利用生产机械运动部件的碰撞使其触点动作来接通或分断电路，从而限制机械运动行程、位置或改变其运动状态，实现自动控制。,行程开关,未碰撞,碰撞,行程开关,当外力撞击推杆时，常闭触点先断开，常开触点后闭合。一旦外力消失，推杆和触点靠弹簧作用恢复到正常位置，其中常开触点先断开，常闭触点后闭合。,行程开关,行程开关安装在运动行程的终端,靠固定在运动机械部件上的挡块碰撞而动作。,行程开关,SQ,常开,常闭,SQ,图形符号：,文字符号：,SQ,行程开关,8.3,电动机的基本控制,各种生产机械，其运动方式各不相同，因此，满足各生产机械要求的控制线路也是相异的。但是不论控制线路多么复杂，它们大都是由一些基本控制电路所组成。,如果按照电器的结构位置画出控制接线图，比较直观，但是如果线路比较复杂和使用的电器较多时，这种控制接线图不但画法麻烦而且不容易看清楚线路的相互控制关系。为了避免此缺点，控制线路通常采用电气原理图。,8.3,电动机的基本控制,电气原理图采用国家规定的电气符号，只画出机电元件之间的电气连接关系，不画出其机械部分的联系及实际结构,;,只反映电气作用原理，不考虑电器的结构和实际位置。,8.3,电动机的基本控制,原理图绘制原则及读图方法,(1),按国家规定的电工,图形符号,和,文字符号,画图。,(2),控制线路由,主电路,(,被控制负载所在电路,),和,控制电路,组成。,原理图绘制原则及读图方法,(3),属同一电器元件的不同部分,按其功能和所接电路的不同分别画在不同的电路中，但,必须标注相同的文字符号,。,(4),所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下的正常状态画出，即,按通电前的状态绘制,。,(5),与电路无关的部件（如铁心、支架、弹簧等）在控制电路中不画出。,原理图绘制原则及读图方法,电动机的保护,短路保护：,短路电流会引起电动机和电器设备发生损坏，故要求迅速、可靠切断电源。,通常采用,熔断器,FU,和过流继电器等。,过载保护,是为防止三相电动机在运行中电流长期超过额定值而设置的保护。,常采用,热继电器,FR,保护，也可采用自动开关和电流继电器保护。,电动机的保护,失压,是指电源电压消失而使电动机停转。在电源电压恢复时，电动机可能自动重新起动，易造成人身伤害或设备故障。,电动机的保护,常用的,失压和欠压保护,有：,对接触器实行自锁,；用低电压继电器组成失压、欠压保护。,分析和设计控制电路时应注意以下几点,：,使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准确可靠,；,尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一个电器的控制电路,；,必须保证每个线圈的额定电压，,不能将两个线圈串联,。,8.3.1,点动控制,在实际生产中，有时需要逐步调整生产机械部件之间的距离或试车、检修等，常采用点动控制。所谓点动控制，就是按下启动按钮时电动机运转，松开按钮时电动机停转。,接线图,熔断器,FU,交流接触器,KM,刀开关,Q,按钮,SB,M,3,2,1,8.3.1,点动控制,KM,SB,主 电 路,M,3,KM,FU,Q,控制电路,原理图,点动控制的动作过程如下：,先合上刀开关，按下按钮，接触器线圈通电，其接在主电路中的三对主触点闭合，电动机接通电源运转；,松开按钮，接触器线圈断电，三对主触点断开，电动机断电停转。,8.3.1,点动控制,熔断器,FU,起短路保护作用，一旦发生短路事故，熔丝立即熔断，电动机立即停车。,8.3.1,点动控制,8.3.2,直接启动连续运行控制,在实际生产中，往往要求电动机实现长时间连续转动，即所谓的长动控制。,欲使电动机启动后连续运转，必须在启动按钮两端并联一个接触器的常开辅助触点,这个辅助触点亦称,自锁触点,。,KM,SB2,KM,M,3,自锁,触点,KM,FU,Q,单向连续运转控制原理图,工作过程：,合上刀开关，按下启动按钮，控制电路中接触器线圈通电，其接在主电路中的三对主触点和接在控制电路中的常开辅助触点同时闭合，电动机接通电源启动运转；,8.3.2,直接启动连续运行控制,工作过程：,松开启动按钮，由于接触器线圈通过闭合的辅助触点仍继续通电，从而使接触器所属的常开主触点和辅助触点保持闭合状态，电动机保持运转；,8.3.2,直接启动连续运行控制,KM,SB2,KM,M,3,KM,FU,Q,单向连续运转控制原理图,SB1,工作过程：,按下停止按钮，接触器线圈断电，其所属各触点恢复常开状态，电动机断电停转。,8.3.2,直接启动连续运行控制,KM,SB2,KM,M,3,FR,M,3,FR,KM,FU,Q,单向连续运转控制原理图,SB1,图示的控制电路中，具有短路保护、过载保护及失压保护等保护措施。,连续控制,8.3.3,正反转控制,在实际生产中，常常要求生产机械的运动部件具有正反两个方向的运动。例如，起重机的提升和下降，机床工作台的前进与后退，各种大型阀门的开闭等。,对于三相异步电动机只要将电动机与电源相连的三根导线，任意对调两根，就可实现电动机反转。,8.3.3,正反转控制,反转,L,1,L,2,L,3,U,1,V,1,W,1,M,3,正转,L,1,L,2,L,3,U,1,V,1,W,1,M,3,8.3.3,正反转控制,具体控制由两个交流接触器,KM,F,，,KM,R,完成。,KM,R,L,1,KM,F,FU,Q,L,2,L,3,M,3,8.3.3,正反转控制,正转接触器闭合时，电动机正转；当正转接触器断开，反转接触器闭合时，电源两相对调，电动机反转。,8.3.3,正反转控制,3,M,FR,FU,KM,F,.,FR,Q,KM,F,SB,.,.,SB,F,KM,F,连续运转控制线路,3,M,FR,FU,KM,F,.,KM,R,FR,Q,KM,F,SB,R,KM,R,KM,R,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,SB,.,.,SB,F,KM,F,正反转的控制线路,如果两个接触器同时工作，电源两相将通过两个接触器的主触点被短路，这是不允许的。为此，要采取措施以保证两个接触器不能同时动作，这种作用称为互锁或联锁。,8.3.3,正反转控制,3,M,FR,FU,KM,F,.,KM,R,FR,Q,KM,F,SB,R,KM,R,KM,R,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,SB,.,.,SB,F,KM,F,正反转的控制线路,KM,R,KM,F,在图示控制线路中，正转接触器的一个常闭辅助触点串接在反转接触器的线圈电路中；而反转接触器的一个常闭辅助触点串接在正转接触器的线圈电路中。这两个常闭辅助触点称为互锁触点。,8.3.3,正反转控制,当按下正转启动按钮时，正转接触器线圈通电，主触点闭合，电动机正转。同时，自锁触点闭合，互锁触点断开反转接触器线圈电路。这时，如果发生误操作，按下反转启动按钮，反转接触器不会工作，从而保护电源不被短路,。,8.3.3,正反转控制,同理，当反转接触器线圈通电，电动机反转时，互锁触点断开了正转接触器的线圈电路，实现了互锁。,8.3.3,正反转控制,正反转控制,两地控制,：,为实现多地控制，控制电路中必须有多组按钮,。,8.3.4,多地控制,各启动按钮并联；各停止按钮串联,。,小结,：,电器文字符号标注,刀开关,熔断器,按钮,接触器,热继电器,时间继电器,Q,FU,SB,KM,FR,KT,正反转控制线路,3,M,KH,FU,Q,.,.,.,.,.,.,KM,F,KH,KM,R,SB,1,SB,F,KM,F,SB,R,KM,R,KM,R,KM,F,KM,R,例,：,下图所示的鼠笼式电动机正反转控制线路中,有几处错误，请改正之,。,8.4,行程控制,行程控制就是控制生产机械运动的行程或终端位置，实现自动停止或自动往返等。,例如龙门刨床的工作台要求在一定行程范围内自动往返,;,矿井提升机及吊车运行到终点时，要求自动停下，以免超过极限位置而引起事故。,行程开关是这种控制中的关键部件。,控制某些机械的行程，当运动部件到达一定行程位置时利用,行程开关,进行控制,。,正程,限位开关,SQ,b,SQ,a,逆程,SQ,b,SQ,a,电机,1,）能正向运行也能反向运行。,2,）到达极限位置后能自动停止。,行程控制,限位控制电路,按动正转启动按钮,SB,F,正转接触器的线圈通电并自锁。,电机正转，设其拖动生产机械右行。,行至右终端位置，挡块压下行程开关。,限位控制工作过程：,切断正转控制电路，电机停转。,右行程开关的,常闭触点断开，,生产机械停止运行。,限位控制工作过程：,电机反转，,生产机械左行。,此时，行程开关因挡块移开而复位。,反转接触器的线圈通电并自锁。,按动反转启动按钮,SB,R,行至左终端位置，挡块压下行程开关。,限位控制工作过程：,切断反转控制电路，电机停转。,左行程开关的,常闭触点断开，,生产机械停止运行。,限位控制工作过程：,SQb,SQa,前进,(,正转）,后退,1,2,按,SB,F,时,KM,F,通电,(,常闭断开，常开闭合,),KM,F,断电,KM,R,通电,自动往返运动,挡块,电机正转,工作台前进,挡块,2,撞击,ST,b,行程开关,SB,KM,R,SB,F,KM,F,KM,F,KM,R,SQ,b,SQ,a,KM,F,KM,R,SB,R,停止正转,电机反转,(,工作台后退,),8.5,时间控制,在自动控制的电力拖动系统中，某些操作或工艺过程之间常常需要一定的时间间隔，或者按一定的时间启动或关停某些设备，有时电动机拖动的生产机械的运行状态需要按时间进行转换等。,例如，正常运行为三角形连接的电动机，可接成星形来降压启动，经过一定时间，速度上升到某值后，再换接成三角形全压运行。为实现延时自动转换，时间控制通常利用时间继电器来完成。,8.5,时间控制,一种鼠笼式电动机的星形,-,三角形启动控制线路如图所示，图中采用了通电延时的时间继电器，,KM,1,为主电路接触器，,KM,2,和,KM,3,为定子绕组转换接法的接触器。,8.5,时间控制,鼠笼式电动机的星形,-,三角形启动控制线路,当电动机启动时，按下启动按钮,后，接触器,KM,1,和,KM,3,线圈通电，主电路中的接触器主触点,KM,1,及,KM,3,闭合，电动机按,星形连接,降压启动。,工作过程,控制电路中的辅助触点,KM,1,闭合自锁，辅助常闭触点,KM,3,断开使接触器,KM,2,的线圈电路不通，实现联锁。,工作过程,按下,启动按钮,的同时，时间继电器的线圈也通电，经过一定延时后，时间继电器动作，延时打开的常闭触点使接触器,KM,3,的线圈断电；,KM,3,常开触点先打开，常闭触点后闭合；,工作过程,延时闭合的常开触点使接触器,KM,2,的线圈通电，定子绕组接成,三角形,全压正常运行。,工作过程,与此同时，同时接触器,KM2,的常开辅助触点闭合，短接时间继电器的常开触点；,KM,2,的常闭触点打开，实现联锁；时间继电器线圈断电，避免其在电动机正常运行时长时间通电。,工作过程,能耗制动控制演示,按,SB,1,再按,SB,2,M,1,转动,M,2,转动,两台电机,，要求,M,1,启动后才能启动,M,2,8.6,顺序控制,闭合,闭,合,KM,1,FU,Q,KM,2,M,1,M,2,3,3,.,SB,SB,1,KM,1,KM,1,SB,2,KM,2,KM,2,.,.,.,闭合,通电,通电,闭合,顺序控制,顺序启动控制电路,M1,3,这样的顺序控制是否合理,？,两电机各自,要有独立的,电源；这样,接，主触头,(KM1),的负,荷过重,。,KM1,思考,KM2,M2,3,例,：,两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和停止,：,起动时,:M,1,起动后,M,2,才能起动,；,停车时,:M,2,停车后,M,1,才能停车,。,应如何实现控制,？,KM,2,SB,KM2,SB,KM,1,KH,1,KH,2,KM,1,起动时,:M,1,起动后,M,2,才能起动,；,起动,：,通电,通电,闭合,闭合,KM,2,SB,KM,2,KH,2,KM,1,SB,KM,1,KH,1,停车时,:M,2,停车后,M,1,才能停车,。,停止,：,断电,断电,断开,断开,例,既能点动又能连续工作的控制电路,KM,SB,2,KH,KM,SB,1,SB,3,点动按钮,SB,3,的作用,：,复合按钮,(1),使接触器线圈,KM,通电,；,(2),使线圈,KM,不能自锁,。,SB,1,停止按钮,SB,2,连续运转按钮,SB,3,点动按钮,电路的功能？,KM,SB,2,FR,KM,SB,1,SB,3,后闭合,先断开,按下,SB,3,闭合,电机运转,点动时,：,自锁触点不起作用,通电,KM,SB,2,FR,KM,SB,1,SB,3,先断开,后闭合,断开,断电,松开,SB,3,电机停转,实现点动,用途,:,试车、检修以及车床主轴的调整等。,（,1,）控制线路图上所有电器，必须按国家统一符号标注，按未通电状态表示，并且,同一个电器,的线圈、触点不论在什么位置都,用相同的文字符号表示,；,注意事项,（,2,）继电器、接触器的,线圈只能并联,，,不能串联,；,（,3,）,主电路,、,控制电路分开,阅读或设计；控制电路中，根据控制要求按,自上而下,、,自左而右,的顺序进行读图或设计；,注意事项,（,4,）控制顺序由,控制电路,实现，不能由主电路实现。,