继电接触器控制系统专项知识讲座.pptx

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,返回,退出,上一页,下一页,章目录,第,3,章 继电器-接触器控制系统,3.1,惯用控制电器,3.2,继电接触控制系统,基本控制电路,3.3,继电接触控制系统,应用举例,第1页,本章要求：,1.了解惯用低压电器结构、功效和用途;,2.掌握自锁、联锁作用和方法;,3.掌握过载、短路和失压保护作用和方法;,4.掌握基本控制步骤组成、作用和工作过程。,能读懂简单控制电路原理图、能设计简单,控制电路。,第3章 继电接触控制系统,第2页,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控制和保护，称为继电接触控制。,本章主要介绍几个惯用低压电器，基本控制步骤和保护步骤经典线路。,第,3,章 继电接触控制系统,实现继电接触控制电气设备，统称为控制电器，如刀闸、按钮、继电器、接触器等。下面介绍惯用控制电器用途及电工表示符号。,第3页,种类：有单极、双极、三极等几个。,3.1.1 刀开关,3.1,惯用控制电器,第4页,1.用途：,组合开关也称转换开关，,惯用于机床控制电路电源开关，也用于小容量电动机起/停控制或照明线路开关控制。,2.结构：对惯用三极开关来说，每一极有一对静触片与盒外接线柱相接，动触片受手柄控制能够转动，以到达线路通/断控制。,3.种类：有单极、双极、三极和四极等额定电流有10、25、60 和 100A等各种。,3.1.2 组合开关,3.1,惯用控制电器,第5页,M,3,用组合开关起停电动机接线图,手柄,转轴,静触头,动触头,用手柄转动,转轴时，就,可将三个触,点同时接通,或断开。,第6页,3.1.3 按钮(手动切换电器),(b)结构,按钮惯用于接通和断开控制电路。,按钮外形图和结构如图所表示。,按钮开关外形和符号,(a)外形图,常闭触点,常开触点,第7页,复位弹簧,支柱连杆,常闭静触头,桥式静触头,常开静触头,外壳,4,SB,SB,SB,结,构,符,号,名,称,常闭按钮,(停顿按钮),常开按钮,(起动按钮),复合按钮,1,2,3,4,1,2,3,按钮帽,第8页,用于自动往复控制或限位保护等。,3.1.4 行程开关,(限位开关),(b)示意图,结构与按钮类似，但,其动作要由机械撞击。,未撞击,撞击,(a)外形图,ST,常开触点,常闭触点,ST,(c)符号,行程开关外形符号,第9页,3.1.5 熔断器,符号,FU,熔断器额定电流,I,F,选择,(1)电灯、电炉等电阻性负载,I,F,I,L,(3)频繁起动电机,(2)单台电机,用于低压线路中短路保护。,惯用熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断,器、管式熔断器和有填料式熔断器。,第10页,交流接触器外形与结构,3.1.6 交流接触器,用于频繁地接通和断开大电流电路开关电器。,(a)外形,(b)结构,第11页,3.1.6 交流接触器,用于频繁地接通和断开大电流电路开关电器。,M,3,线圈,辅助触点,铁心,衔铁,电源,电机,主触点,常闭,常开,弹簧,第12页,符号,线圈,KM,用于主电路 流过大电流(需加灭弧 装置),用于控制电路流过小电流(无需加灭弧装置),KM,动合(常开)辅助触点,动断(常闭)辅助触点,KM,属于同一器件线圈和触点用相同文字表示,接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。,动合(常开)主触点,KM,惯用交流接触器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。,如CJ10系列主触点额定电流5、10、20、40、75、,120A等数种；额定工作电压通常是220V或380V。,第13页,3.1.7 中间继电器,继电器和接触器结构和工作原理大致相同。,主要区分在于：,接触器主触点能够经过大电流；,继电器体积和触点容量小，触点数目多，且只能经过,小电流,。所以，继电器普通用于,控制电路,中。,1.电流及电压继电器,电流继电器：,可用于过载或过载保护，,电压继电器：,主要作为欠压、失压保护。,第14页,2.中间继电器,中间继电器触头容量小，触点数目多，用于控,制线路。,通惯用于传递信号和同时控制多个电路，也可,直接用它来控制小容量电动机或其它电气执行元件。,(b)符号,KA,线圈,常开触头,KA,常闭触头,KA,(a)外形,中间继电器外形与符号,第15页,可实现短路、过载、失压保护。,3.1.8 自动空气断路器,(自动开关),锁钩,主触点,手动闭合,过流,脱扣器,欠压,脱扣器,衔铁释放,自动空气断路器原理图,连杆装置,释放弹簧,第16页,3.1.9 热继电器,用于电动机过载保护。,热继电器外形与结构,(a)外形,(b)结构,第17页,发烧元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。,发烧元件,杠杆,3.1.9 热继电器,工作原理,结构原理图,双金属片,常闭触头,用于电动机过载保护。,第18页,是从得到输入信号(线圈通电或断电)起，经过一段时间延时后才动作继电器。适合用于定时控制直流电磁式结构图,阻尼铜套,衔铁,工作原理：,当衔铁未吸合时，磁路气隙大，线圈电感小，通电后激磁电流很快建立，将衔铁吸合，继电器触点马上改变状态。而当线圈断电时，铁心中磁通将衰减，磁通改变将在铜套中产生感应电动势，并产生感应电流，阻止磁通衰减，当磁通下降到一定程度时，衔铁才能释放，触头改变状态。,所以继电器吸合时是瞬时动作，而释放时是延时，故称为断电延时。,(1)直流电磁式 时间继电器,3.1.10 时间继电器,第19页,a)通电延时继电器,b)断电延时继电器,KT,线圈,通电延时闭合,常开触点,KT,通电延时断开,常闭触点,KT,KT,线圈,(b)符号,断电延时断开,常开触点,KT,断电延时闭合,常闭触点,KT,延时继电器外形与结构,(a)外形,(2)空气式延时继电器,第20页,通电延时空气式时间继电器结构示意图,常开触头,延时闭合,常闭触头,延时打开,微动开关2,微动开关1,常开触头,常闭触头,线圈通电,衔铁向下吸合,连杆动作,触头动作,工作原理,调整螺丝,进气孔,托板,线圈,动铁心,恢复弹簧,挡块,释放弹簧,活塞杆,橡皮膜,排气孔,(2)空气式时间继电器,第21页,断电延时空气式时间继电器结构示意图,常闭,延时闭合,常闭,延时断开,常开触头,常闭触头,空气式时间继电,器延时范围大,(有 0.4 60 s 和,0.4 180s两种)。,结构简单，但准,确度较低。,时间继电器型号有JS7-A和JJSK2等各种类型。,第22页,3.1.11 固态继电器,高寿命、高可靠性,灵敏度高、控制功率小、电磁兼容性好,通断速度快,电磁干扰小,第23页,继电接触控制线路由一些基本控制步骤组成，下面介绍继电接触控制线路绘制。,在电工技术中所绘制控制线路图为原理图，它不考虑电器结构和实际位置，突出是电气原理。,电器自动控制原理图绘制标准及读图方法：,1.按国家要求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(控制主电路状态)组成。,3.,属同一电器元件不一样部分,(如接触器线圈和,触点)按其功效和所接电路不一样分别画在不一样,电路中，但,必须标注相同文字符号。,第24页,4.,全部电器图形符号均按无电压、无外力作用下,正常状态画出，即,按通电前状态绘制,。,5.,与电路无关部件(如铁心、支架、弹簧等)在控,制电路中不画出。,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,(2)尽可能防止多个电器元件依次动作才能接通另一,个电器控制电路。,(3)必须确保每个线圈额定电压，不能将两个线圈,串联。,第25页,熔断器,FU,交流接触器,KM,组合开关Q,按扭SB,SB,1,SB,2,3,5,热继电器,FR,M,3,4,2,1,3.2,继电接触控制系统,基本控制电路,3.2.1 自锁控制,(a)结构图,第26页,主电路,控制电路,(1)电路,SB,1,KM,SB,2,FR,KM,FR,KM,FU,Q,3,M,.,.,保险丝,热继电器,发烧元件,开关,接触器,主触点,起动按钮,停顿按钮,接触器,线圈,接触器,辅助触点,热继电器,动断触点,(b)原理图,第27页,控制电路,一、直接起动,电动机保护,SB,1,KM,SB,2,FR,KM,FR,KM,FU,Q,3,M,.,.,热继电器,过载保护,保险丝,短路保护,接触器,零压、欠压保护,热继电器,动断触点,主电路,控制电路,第28页,电动机保护,短路保护,是因短路电流会引发电器设备绝缘,损坏产生强大电动力，使电动机和电器设备产,生机械性损坏，故要求快速、可靠切断电源。,通,常采取熔断器 FU和过流继电器,等。,欠压,是指电动机工作时，引发电流增加甚至,使电动机停转，,失压,(零压)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(亦称自起动)，易造成人身或设备,故障。,惯用失压和欠压保护有：对接触器实施,自锁；用低电压继电器组成失压、欠压保护。,过载保护,是为预防三相电动机在运行中电流,超出额定值而设置保护。,常采取热继电器FR,保护，也可采取自动开关和电流继电器保护。,第29页,FR,KM,KM,SB,1,SB,2,控制电路,KM,合上开关,Q,起动,(2)控制原理,KM辅助触点闭合自锁。,按下起动按钮SB,2,KM线圈通电，,KM主触点闭合，电动机运转。,通电,KM,主电路,FR,3,M,FU,Q,Q,转动,第30页,合上开关,Q,(2)控制原理,松开起动按钮,SB,2,利用本身辅助触点，维持线圈通电作用称自锁,自锁,FR,KM,.,.,KM,SB,1,SB,2,.,.,控制电路,KM辅助触点闭合自锁。,按下起动按钮,SB,2,KM线圈通电，,KM主触点闭合，电动机运转。,通电,起动,KM,转动,主电路,FR,3,M,FU,Q,Q,第31页,(2)控制原理,FR,KM,.,.,KM,SB,1,SB,2,.,.,控制电路,通电,主电路,FR,FU,Q,3,M,Q,转动,KM,自锁,停车,按下停顿按钮,SB,1,KM线圈断电,KM主触点断开,电动机停转。,KM辅助触点断开，取消自锁。,第32页,(2)控制原理,转动,停车,按下停顿按钮,SB,1,KM线圈断电,KM主触点断开,电动机停转。,KM辅助触点断开，取消自锁。,停转,FR,KM,.,.,KM,SB,1,SB,2,.,.,控制电路,通电,主电路,FR,FU,Q,3,M,Q,断电,KM,去掉KM辅助触点,实现点动控制。,第33页,2.既能长久工作又能点动控制电路,按下起动按钮，电动机运转，松开起动按钮，,电动机停转。,点动按钮,SB,3,作用：,(1)使接触器线圈KM通电；,(2)使线圈KM不能自锁。,KM,SB,2,FR,KM,SB,1,SB,3,复合按钮,第34页,2.既能长久工作又能点动控制电路,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,第35页,KM,SB,2,FR,KM,SB,1,SB,3,先断开,后闭合,断开,断电,2.既能长久工作又能点动控制电路,松开SB,3,第36页,2.既能长久工作又能点动控制电路,KM,SB,2,FR,KM,SB,1,SB,3,松开SB,3,电机停转,实现点动,用途:试车、检修以及车床主轴调整等。,先断开,后闭合,断开,断电,第37页,将电动机接到电源任意两根线对调一下，,即可使电动机反转。,需要用两个接触器来实现这一要求。,当正转接触器工作时，电动机正转；,当反转接触器工作时，将电动机接到电源任,意两根联线对调一下，电动机反转。,3.2.2 互锁控制,第38页,SB,F,和,SB,R,决不允许同时按下,，,不然造成电源两相短路。,正反转控制线路,3,M,FR,FU,正转触点,KM,R,KM,F,KM,F,.,KM,R,FR,Q,KM,F,SB,.,.,SB,F,KM,F,正转接触器,正转按钮,正反转控制电路必须确保正,转、反转接触器不能同时动作。,反转接触器,SB,R,KM,R,KM,R,.,.,.,.,.,.,.,.,.,.,反转按钮,反转触点,第39页,按下SB,F,SB,KM,F,在同一时间内，两个接触器只允许一个通电工作控制作用，称为“,联锁,”。,“联锁”触点,利用接触器触点实现联锁控制称电气联锁。,缺点：,改变转向时必须先按停顿按 钮。,处理办法：在控制电路中加入机械连锁。,KM,R,SB,F,KM,F,KM,F,SB,R,KM,R,KM,R,.,.,.,.,.,通电,断开,断电,电机正转,闭合,第40页,机械联锁,电气联锁,利用复合按钮触点实现联锁控制称机械联锁。,鼠笼式电动机正反转控制线路,KM,F,KM,F,SB,R,SB,KM,R,SB,F,KM,F,KM,R,KM,R,第41页,KM,F,KM,F,SB,R,SB,KM,R,SB,F,KM,F,KM,R,KM,R,当电机正转时，,按下反转按钮SB,R,先断开,断电,闭合,通电,断开,停顿正转,闭合,闭合,电机反转,第42页,3.2.3 时间控制,1.Y,换接起动控制线路,Y接法,KM,3,KM,1,FU,Q,接法,.,SB,1,.,SB,2,KT,KM,1,KM,3,KM,2,KM,3,KM,1,KM,1,KT,KM,2,KT,KM,2,KM,2,第43页,通电,通电,.,SB,1,.,SB,2,KT,KM,1,KM,3,KM,2,KM,3,KM,1,KM,1,KT,KM,2,KT,KM,2,通电,断电,通电延时,继电器,通电延,时断开,复合,按钮,起动过程：,按SB,2,KM,1,通电,KM,2,断电,绕组Y接,KM,2,断电,KM,1,接通电源,KM,2,绕组,联接,KM,3,绕组Y联接,常闭断开,常开闭合,常闭延时断开,电动机Y接起动,常闭断开,常开闭合,自锁,KT通电,KM,3,通电,通电瞬,时闭合,第44页,KM,1,接通电源,KM,2,绕组,联接,KM,3,绕组Y联接,KT通电,起动过程：,按SB,2,KM,1,通电,KM,2,断电,绕组Y接,KM,2,断电,常闭断开,常开闭合,常闭延时断开,电动机Y接起动,常闭断开,常开闭合,自锁,KM,3,通电,通电,通电,.,SB,1,.,SB,2,KT,KM,1,KM,3,KM,2,KM,3,KM,1,KM,1,KT,KM,2,KT,KM,2,通电,断电,松开SB,2,电机仍处于Y 接起动状态。,第45页,KM,1,接通电源,KM,2,绕组,联接,KM,3,绕组Y联接,通电,通电,SB,1,SB,2,KT,KM,1,KM,3,KM,2,KM,3,KM,1,KM,1,KT,KM,2,KT,KM,2,通电,断电,通电延时,继电器,通电延,时断开,KM,1,断电,常开断开,常闭闭合,当 KT 常闭触,点延时断开时,断电,复合,按钮,第46页,KM,1,接通电源,KM,2,绕组,联接,KM,3,绕组Y联接,通电,通电,SB,1,SB,2,KT,KM,1,KM,3,KM,2,KM,3,KM,1,KM,1,KT,KM,2KT,KM,2,通电,断电,通电延时,继电器,通电延,时断开,复合,按钮,断电,KM,1,断电,常开断开,常闭闭合,当 KT 常闭触,点延时断开时,通电,断电,KM,2,通电,常闭断开,KM,3,断电,常闭闭合,绕组,接,Y接断开,第47页,KM,1,接通电源,KM,2,绕组,联接,KM,3,绕组Y联接,通电,通电,SB,1,SB,2,KT,KM,1,KM,3,KM,2,KM,3,KM,1,KM,1,KT,KM,2,KT,KM,2,通电,断电,通电延时,继电器,通电延,时断开,复合,按钮,KM,1,断电,常开断开,常闭闭合,当 KT 常闭触,点延时断开时,通电,断电,KM,2,通电,常闭断开KM,3,断电,常闭闭合,绕组,接,Y接断开,通电,电机,接运行,KM,1,通电,第48页,自动往返运动：,1.能正向运行也能,反向运行,2.到位后能自动返,回,行程控制：,控制一些机械行程，当运动部件抵达一定行程位置时利用行程开关进行控制。,ST,a,ST,b,电机,正程,限位开关,ST,a,ST,b,逆程,3.2.4 行程控制,第49页,ST,a,ST,b,前进(正转）,后退,1,2,按SB,F,时,KM,F,通电,(其常闭断开，,常开闭合),KM,F,断电,KM,R,通电,行程开关,自动往返运动：,挡块,电机正转,工作台前进,抵达预定位置，,挡块1撞击ST,b,SB,KM,R,SB,FKM,F,KM,F,KM,R,ST,b,ST,a,KM,F,KM,R,SB,R,停顿正转,电机反转,(工作台后退),第50页,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,按SB,1,通电,闭合,再按SB,2,闭合,通电,闭,合,闭合,1.控制次序：M,1,起动后M,2,才能起动。M,2,既不能单独起动，也不能单独停车。,M,1,转动,3.2.5 次序控制,M,2,转动,.,.,.,.,第51页,M1,3,这么次序控制是否合理？,两电机各自,要有独立,电源；这么,接，主触头,(KM1)负,荷过重。,KM1,KM2,M2,3,思索,第52页,3.2.5 次序控制,次序起动，次序停顿次序控制电路,第53页,次序起动、逆序停顿次序控制电路,3.2.5 次序控制,第54页,1 电机,M,1,2 电机,M,2,例1：,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起停。为防止物体堆积在运输机上，要求电动机按下述次序起动和停顿：,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。应怎样实现控制？,第55页,KM2,SB,KM2,SB,KM1,FR,1,FR,2,KM1,例1：,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起停。为防止物体堆积在运输机上，要求电动机按下述次序起动和停顿：,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。应怎样实现控制？,起动：,通电,通电,闭合,闭合,第56页,SB,KM1,FR,1,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起停。为防止物体堆积在运输机上，要求电动机按下述次序起动和停顿：,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。应怎样实现控制？,KM2,SB,KM2,FR,2,KM1,停顿：,断电,断电,断开,断开,第57页,3.3,继电接触控制系统,应用举例,3.3.1 多地点操作一台电动机控制电路,第58页,3.3,继电接触控制系统,应用举例,3.3.2 采取行程开关自动往返控制电路,第59页,3.3,继电接触控制系统,应用举例,3.3.3 机床润滑定时给油自动控制电路,第60页,3.3,继电接触控制系统,应用举例,3.3.4 三相异步电动机星-三角起动控制电路,第61页,断电延时,继电器,直流电源,断电延时断开,.,.,.,.,SB,1,KM,1,SB,2,FR,KM,1,KT,KT,KM,1,KM,2,.,.,KM,2,FU,2,3,M,FR,KM,1,Q,FU,1,3.3.4 三相异步电动机,能耗制动控制线路,第62页,正常运行：,按SB,2,KM,1,通电,KM,1,主触点闭合,电机运转,常开闭合 自锁,常闭断开,KM,2,断电,KT通电,常开闭合,KM,1,接通电机电源,KM,2,接通直流电源制动开始,KT控制切断直流电源时间,断电延,时断开,通电,通电,断电,断电延时,继电器,SB,1,KM,1,SB,2,FR,KM,1,KT,KT,KM,1,KM,2,第63页,KM,1,接通电机电源,KM,2,接通直流电源制动开始,KT控制切断直流电源时间,通电,通电,断电,SB,1,KM,1,SB,2,FR,KM,1,KT,KT,KM,1,KM,2,断电延,时断开,制动时：,按SB,1,KM,1,断电,KM,1,主触点断开,电机脱离三相电源,常开断开常闭闭合,断电,第64页,KM,1,接通电机电源,KM,2,接通直流电源制动开始,KT控制切断直流电源时间,断电延,时断开,通电,通电,断电,SB,1,KM,1,SB,2,FR,KM,1,KT,KT,KM,1,KM,2,断电,通电,断电,KT断电,KM,2,通电,制动开始,制动时：,按SB,1,KM,1,断电,KM,1,主触点断开,电机脱离三相电源,常闭闭合,常开断开,第65页,KM,1,接通电机电源,KM,2,接通直流电源制动开始,KT控制切断直流电源时间,通电,通电,通电,SB,1,KM,1,SB,2,FR,KM,1,KT,KT,KM,1,KM,2,断电,断电,KT断电,KM,2,通电,制动开始,制动时：,按SB,1,KM,1,断电,KM,1,主触点断开,电机脱离三相电源,常闭闭合,常开断开,延时,KT触点断开,KM,2,断电,制动结束,断电延,时断开,断电,第66页,工作台位置控制,例:,起动后工作台控制要求：,(1)运动部件A从1到2,(2)运动部件B从3到4,(3)运动部件A从2回到1,(4)运动部件B从4回到3,自动循环,B,M,1,A,M,2,ST,3,ST,4,ST,2,ST,1,1,2,3,4,第67页,工作台位置控制电路,(1)依据动作次序,设计控制电路。,(2)检验有没有互锁。,(3)检验能否正确,开启、停车。,设计步骤：,KMAF,SQ4,KMBR,SQ2KMBF,KMBR,KMAF,SQ4,KMAF,SQ1,KMAR,KMBF,SQ1,KMBR,SQ3,KMBF,KMAF,SB1,SB2,KMAR,SQ2,SQ3,FR,第68页,工作台位置控制电路,该电路有何,问题？,小车若在1、2、3、4,要求位置时，不能,正常停车。,KMAF,SQ4,KMBR,SQ2,KMBF,KMBR,KMAF,SQ4,KMAF,SQ1,KMAR,KMBF,SQ1,KMBR,SQ3,KMBF,KMAF,SB1,SB2,KMAR,SQ2,SQ3,FR,第69页,电路改进方法：,加中间继电器（,KA,）,KA,FR,ST4,KMBR,ST2,KMBF,KMBR,KMAF,ST4,KMAF,ST1,KMAR,KMBF,ST1,KMBR,ST3,KMBF,KMAF,KA,KMAF,SB2,KMAR,ST2,ST3,SB1,KA,SB3,第70页,3.3.6 C650 卧式车床电气控制线路,主电路控制原理图,第71页,3.3.6 C650 卧式车床电气控制线路,控制电路原理图,第72页,正反转控制线路,3,M,FR,FU,Q,.,.,.,.,.,.,KM,F,FR,KM,R,SB,1,SB,F,KM,F,SB,R,KM,R,KM,R,KM,F,KM,R,下列图所表示鼠笼式电动机正反转控制线路中,有几处错误，请更正之。,第73页,