八-继电器—接触器.ppt

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继电器与接触器控制,8.1,常用控制电器与执行电器,8.2,继电器与接触器的常用基本线路,8.3,继电器与接触器控制线路举例,8.4,继电器与接触器控制线路设计简介,电气控制系统：,用电器元件组装起来进行控制的系统。,电器：,是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动的接通或断开电路，实现断续或连续的改变电路的参数，以达到对电路或非电对象的控制、切换、保护、检测、变换和调节作用的控制设备，又称控制电器。,一种能控制电的工具。,自动控制：用自动电器来实现电力拖动的,控制。,*,控制,手动控制：操作者以简单的手控电器来实,现电力拖动控制。,8.1,常用控制电器与执行电器,(2),自动电器,：这类电器有电磁铁等动力机构，按照,指令、信号或参数变化而自动动作，,使工作电路接通和切断，,低压电器的分类,1.,电器按动作性质,(1),非自动电器,：这类电器没有动力机构，依靠人力或,其他外力来接通或切断电路，,如刀开关、转换开关、行程开关等。,如接触器、继电器、自动开关等。,2.,电器按其用途又可分,大多数电器既可作控制电器，亦可作保护电器，它们之间没有明显的界线。如电流继电器和行程开关。,(1),控制电器,：用来控制电动机的启动、反转、调速、制动等动作，如磁力启动器、接触器、继电器等。,(2),保护电器,：用来保护电动机，使其安全运行，以及保护生产机械使其不受损坏，如熔断器、电流继电器、热继电器等。,(3),执行电器,：用来操纵、带动生产机械和支撑与保持机械装置在固定位置上的一种执行元件，如电磁铁、电磁离合器等。,低压,电器,配电,电器,控制,电器,开关,熔断器,断路器,接触器,继电器,起动器,主令电器,时间继电器,热继电器,速度继电器,电流继电器,中间继电器,3.,按控制对象,8.1.1,非自动控制电器,考虑到电机较大的起动电流，刀,闸的额定电流值应如下选择：,（,35),倍异步电机额定电流,图形符号,QG,(Q),1.,刀闸开关,极数,单极,双极,三极,切换功能,单投,双投,结构最简单，应用最广泛的手控电器。用于低压电路不频繁动作。,大家应该也有点累了，稍作休息,大家有疑问的，可以询问和交流,9,2.,转换开关,图形符号：,主电路中同刀开关，,控制电路同万能转,换开关,小电流的情况下用来作为线路的接通、断开和换接控制，又称组合开关。,转换开关的结构紧凑，操作时用手拧转，操作方便、省力。在机床电气设备中，主要作为电源引入开关；或直接用于控制非频繁起动和停止的小容量异步电动机。,文字符号QB,8.1.2,自动控制电器,1.,接触器,优点：适用于频繁操作，并具有低压释放的保护性能、工作可靠、寿命长和体积小等。,接触器是在外界输人信号下能够自动地接通或断开带有负载的主电路,(,如电动机,),的自动控制电器。,根据主触头所接回路的电流种类：交流接触器,直流接触器,线圈,铁芯,衔铁,主触点,弹簧,辅助,触点,M,3,电机,动作过程,线圈通电,衔铁被吸合,触头闭合,电机接通,电源,380,1),接触器结构,M,3,动作过程,线圈通电,衔铁被吸合,触头闭合,电机接通,电源,220,380,2),接触器有关符号：,接触器线圈,接触器主触点用于主电路,（流过的电流大，,需加灭弧装置,）,常开,常闭,接触器辅助触点用于控制电路,（流过的电流小，无,需加灭弧装置,）,接触器控制对象：电动机及其它电力负载,接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。,文字符号：,KM,简单的接触器控制,A,B,C,M,3,刀闸起隔离作用,自保持,停止,按钮,起动,按钮,特点：小电流控,制大电流。,自保持,KM,SB2,C,M,3,A,B,C,KM,FU,QS,B,SB1,起动,按钮,停车,按钮,KM,2.,继电器,继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，触发器,的主触点可以通过大电流，而继电器的触点只能通过小电流。,所以，继电器只能用于控制电路中。,中间继电器,电压继电器,电流继电器,时间继电器（具有延时功能）,热继电器（做过载保护）,速度继电器,继电器类型：,继电器实质上是一种传递信号的电器,它可根据输人的信号达到不同的控制目的。,继电器 接触器,相同点：,触点用来控制电路的通断,区别：,控制场合,输入信号不同,功能不同,应正确选用继电器或接触器,(1),控制场合不同,接触器：,用来控制大电流的电路,负载主电路,大容量控制电路,继电器：,用于控制电路中,（小电流控制）,不能直接带负载,不设灭弧装置,(2),输入信号不同,继电器：,*,对各种物理量作出反应,*,作为保护电器,接触器：,*,在一定的电压信号下动作,(3),功能不同,继电器：,用于反映控制信号,进行信号的传递,转换放大,控制触点数量较多,接触器：,大电流的开关电器,特点：,触头多、触点承受的电流较大,(,额定电流,5A,10A),、,动作灵敏,(,动作时间小于,0.05s),等。,第一，用作中间传递信号；,1,）中间继电器,中间继电器本质上是电压继电器。,用途,:,第二，用作同时控制多条线路。,符号：,线圈,K,触点,K,K,欠,(,零,),电压继电器,：当控制线路电压过低，使控制系统不能正常工作,此时利用欠电压继电器电压过低时动作，使控制系统或电动机脱离不正常的工作状态，这种保护称欠压保护。,2,）电压继电器,电压继电器是根据电压信号动作的,电压继电器也可分为过电压继电器和欠,(,零,),电压继电器两种,:,过电压继电器,：当控制线路出现超过允许的正常电压时，继电器动作而控制切换电器,(,接触器,),，使电动机等停止工作，以保护电气设备不致因过高的电压而损坏。,U,U,I,KA,熔断器和过电流继电器只能保护电动机不超过允许最大电流，不能反映电动机的发热状况，而电动机短时过载是允许的，但长期过载时电动机就要发热，因此，必须采用热继电器进行保护。,4,）热继电器,热继电器是根据控制对象的温度变化来控制电流流通的继电器，是利用电流的热效应而动作的电器。,它主要用来,保护电动机的过载,.,反映温度信号，设有感应部分,发热元件与双金属片,;,控制电流流通，设有执行部分,触点。,发热元件,功能,：过载保护,热继电器,结构,：,I,常闭触头,双金,属片,工作原理：,发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。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，常闭触头断开。,扣板,热继电器的符号,发热元件,串联在主电路中,串联在控制电路中,常闭触头,FR,FR,热继电器有热惯性，大电流出现时它不能立即动作，不能用作短路保护。,813,主令电器,主令电器主要用来切换控制线路。,按钮是一种专门发号施令的电器，用以接通或断开控制回路中的电流。,按钮开关,万能转换开关,主令控制器,1.,按钮,控制按钮,常开,(,动合,),按钮,电路符号,常闭,(,动断,),按钮,电路符号,复合按钮电路符号,SB,SB,SB,2.,主令控制器与万能转换开关,主令控制器与万能转换开关广泛应用在控制线路中，以满足需要多联锁的电力拖动系统的要求。,主令控制器,SL,万能转换开关,SO,文字符号,万能转换开关图形符号和主令控制器类似,图形符号,经济钮,双位钮,钥匙复位紧急停止钮,紧急停止钮,带灯蘑茹钮,带灯方钮,带灯圆钮,方柄旋钮,圆柄旋钮,万能转换开关,C,型圆钮,8.1.4,执行电器,1.,电磁铁,把电磁能转换为机械能的电器。,这里介绍的电磁铁是指将电流信号转换成机械位移的执行电器。,2.,电磁离合器,电磁连轴器,传递扭矩,3.,电磁夹具,电磁工作台，常用于磨床。,8.2,继电器与接触器的常用基本线路,8.2.1,继电器与接触器自动控制线路的构成,绘制原理图的一般原则：,1,主回路在左，控制回路在右。,2,电路或元件按功能布置,左 右，上 下。,3,统一电器元件可分开画，但必须用同一文字符号表明。,4,元件都应该在非上电或不工作状态下。,5,电器线圈或电阻尽量放在各行的一边。,6,对循环运动机构，绘出工作循环图。,8.2,继电器与接触器的常用基本线路,8.2.1,继电器与接触器自动控制线路的构成,绘制原理图的一般原则：,电机起动、停车（点动、连续运行、多地点,控制、顺序控制等）,电机正反转控制,8.2.2,基本控制环节,1.,启动控制线路及保护装置,1,）启动控制线路,a,、电动机连续运行,自保持,KM,SB2,C,M,3,A,B,C,KM,FU,QS,B,SB1,起动,按钮,停车,按钮,KM,2,）保护装置,电动机保护,的类型：,失压保护：采用继电器、接触器控制,短路保护：熔断器、过电流继电器、,自动空气断路器,过载保护：热继电器,直流电机零励磁保护,：,欠电流继电器,a,短路保护,选择熔体额定电流（）时，必须,躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。,方法,1,：加熔断器。,异步电动机的起动电流（,I,st,）,约为额定电流（,I,N,）的（,57,）倍。,熔断器,作用：用于短路保护。,电路符号,FU,安秒特性,作用：可实现短路、过载、失压保护。,2.,自动空气断路器（自动开关）,结构：,过流,脱扣器,欠压,脱扣器,工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电,源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。,11.,欠电压脱扣器,12,、,13.,双金属片及其加热元件,过载脱扣器,自动空气断路器原理图,1,、,9.,弹簧,2.,触点,3.,锁扣,4.,搭钩,5.,轴,6.,过电流脱扣器,7.,杠杆,8,、,10.,衔铁,(1),组合型接线端子；,(2),用于过载保护的热双金属片；,(3),用于短路保护的电磁脱扣器；,(4),机械锁定和手柄装置；,(5),触头系统；,(6),快速灭弧系统；,(7),外壳和卡轨部件。,QF,b,过载保护,KM,SB1,KM,SB2,FR,电机工作时，若因负载过重而使电流增大，但又比短路电流小。此时熔断器起不了保护作用，应加热继电器，进行过载保护。,M,3,A,B,C,KM,FU,QS,FR,热继电器,的热元件,热继电,器触头,方法：加热继电器。,c,失压保护,采用继电器、接触器控制后，电,源电压,速度继电器,2),按速度控制的交流异步电动机反接制动的自动控制线路,当电动机启动至一定转速时速度继电器,KS,就动作，将动合触点,KS,闭合，为,KMB,的通电作好准备。,1),按下,1SB,后，,KM,得电使电动机旋转,KM,的动断触点断开，使制动接触器,KMB,没有可能得电。,KM,失电，其动断触点闭合，使,KMB,得电，电动机反接制动，转速迅速下降。,2),按,2SB,时,当转速接近于零时，,KS,之动合触点断开，,KMB,失电，从而将电动机自电网上切除。,3),转速接近于零时,4.,按电流的自动控制,在机床电气控制系统中，除按测量其位移、速度、时间等进行自动控制外，还可以测量电动机的电流来进行控制，如电动机的启动过程可以根据电流的大小进行控制，以逐步切除启动电阻，进行启动。,有时根据生产需要，还要求测量出负载的机械力大小进行控制。,机床的进刀传动，当主轴负载过大时，要求减小其进刀量。又如各种机床的夹紧机构，当夹紧力达到一定时，要求给出信号使电动机停止。机床的负载与机械力，往往与电流成正比，因此，测量电流值即能反映负载或机械力大小。,按电流控制的电动机定子串电阻启动的控制线路,此时,KM,不可能得电，因复合按钮,1SB,将其电路断开了，使得电动机定子绕组串人电阻,Rst,，接上电源进行降压启动。,1),按下,1SB,，接触器,KMA,得电并自锁,KM,在,1SB,复位后也不能得电动作。,2),刚接通瞬间,启动电流较大，电流继电器,KA,得电动作，,其动断触点是打开的，,KM,才得电并自锁，,KM,的动合触点把,Rst,短接，使电动机加上额定电压正常运行。,3),电动机达到相当高的转速时,定子电流下降到使,KA,释放，其动断触点闭合。,KM,才得电并自锁，,KM,的动合触点把,Rst,短接，使电动机加上额定电压正常运行。,3),电动机达到相当高的转速时,定子电流下降到使,KA,释放，其动断触点闭合。,例一：,运料小车的控制,设计一个运料小车控制电路，同时满足以下要求：,1.,小车启动后，前进到,A,地。然后做以下往复运动：,到,A,地后停,2,分钟等待装料，然后自动走向,B,。,到,B,地后停,2,分钟等待卸料，然后自动走向,A,。,2.,有过载和短路保护。,3.,小车可停在任意位置。,正程,逆程,电机,B,A,5.,控制电路综合举例,运料小车控制电路,KTa、KTb 为,两个时间继电器,M,3,A,B,C,KMF,FU,Q S,FR,KMR,主回路,STa、STb 为,A,B,两端的限位开关,KMF,FR,KMR,SBF,SB1,KMF,KMR,KMR,KMF,SBR,KTa,STa,KTb,STb,STb,STa,KTb,KTa,该电路的问题：,小车在两极端位置时，不,能停车。,动作过程,SBF,KMF,小车正向运行,至,A,端,撞,STa,KTa 延时2分钟,KMR ,小车,反向运行,至,B,端,撞,STb KTb,延时2分钟,KMF ,小车正,向运行,如此往,反运行。,KMF,FR,KMR,SBF,SB1,KMF,STa,STa,KTa,STb,KTb,KMR,KMR,KMF,STb,KTa,KTb,SBR,加中间继电器（,K,）实现任意位置停车的要求FR,SB1,SB2,K,K,KMF,KMR,SBF,KMF,STa,STa,KTa,STb,KTb,KMR,KMR,KMF,STb,KTa,KTb,SBR,例二：,工作台位置控制,起动后工作台控制要求：,ST,3,ST,4,ST,2,ST,1,1,2,3,4,A,M,2,B,M,1,例二：,工作台位置控制,起动后工作台控制要求：,B,M,1,A,M,2,ST,3,ST,4,ST,2,ST,1,1,2,3,4,(1),运动部件,A,从,1,到,2,例二：,工作台位置控制,起动后工作台控制要求：,ST,3,ST,4,ST,2,ST,1,1,2,3,4,(1),运动部件,A,从,1,到,2,(2),运动部件,B,从,3,到,4,A,M,2,B,M,1,例二：,工作台位置控制,起动后工作台控制要求：,ST,3,ST,4,ST,2,ST,1,1,2,3,4,(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,A,M,2,B,M,1,例二：,工作台位置控制,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,ST,3,ST,4,ST,2,ST,1,1,2,3,4,正转,反转,A,M,2,B,M,1,工作台位置控制电路,(1),根据动作顺序,设计控制电路。,(2),检查有无互锁。,(3),检查能否正确,启动、停车。,设计步骤：,A,正转,1,2,B,反转,3,4,A,反转,2,1,B,正转,4,3,85,工作台位置控制电路,小车若在,1,、,2,、,3,、,4,规定的位置时，不能,正常停车。,该电路有何,问题？,KMAF,ST4,KMBR,ST2,KMBF,KMBR,KMAR,ST4,KMAF,ST1,KMAR,KMBF,ST1,KMBR,ST3,KMBF,KMAF,SB1,SB2,KMAR,ST2,ST3,FR,电路的改进方法同前：,加中间继电器（,K,）,FR,K,K,SB1,K,SB3,KMAF,ST4,KMBR,ST2,KMBF,KMBR,KMAR,ST4,KMAF,ST1,KMAR,KMBF,ST1,KMBR,ST3,KMBF,KMAF,SB2,KMAR,ST2,ST3,例,3,：机床自动间歇润滑的控制线路图，其中接触器,KM,为润滑油泵电动机起停用接触器,(,主电路未画出,),控制线路可使润滑有规律地间歇工作。试分析此线路的工作原理，并说明开关,S,和按钮,SB,的作用。,S,作用：长期工作，间歇润滑。,SB,作用：点动,润滑。,润滑时间,1KT,，,间歇时间,2KT,。,8.4,继电器,-,接触器控制线路设计简介,1.,继电器,-,接触器控制线路设计程序一般过程：,5),最后绘出安装接线图。,1),了解生产机械的工艺过程以及它对电气控己线路的要求；,2),选择自动控制的方法和原则；,3),设计自动控制线路原理图；,4),根据原理图选择所需要的电器元件；,(1),应满足生产工艺所提出的要求；,2.,对自动控制线路设计的基本要求是,:,一种是经验设计法，另一种是逻辑分析设计法。,(2),线路简单，布局合理，电器元件选择正确并得到充分利用,;,(3),操作、维修方便；,(4),设有各种保护和防止发生故障的环节；,(5),能长期准确、稳定、可靠地工作。,自动控制线路原理图的设计方法一般有两种,:,(3),根据工作程序的要求将各主令控制信号接人各对应的线路中。,3.,一般的设计思路和应注意的一些问题,:,(1),掌握生产机械的工艺要求、运动变化规律、工作方式和需要的保护。,(2),逐一画出各运动部件或程序的执行元件的控制电路。,对于电磁阀和电磁铁等无记忆功能的元件，应利用中间继电器进行记忆。,对要记忆元件状态的电路，要加自锁环节；,(4),将各程序或执行元件间的连锁和互锁接人线路中。,(5),将手动与自动选择、点动控制、各种保护环节分别接人线路中。,(6),检查电器触头类型及数量，如不满足要求时，可用中间继电器加以扩展。,(7),注意在一条控制线路中，不能有两个交流电器线圈串联。,(8),初步设计后，要去掉多余的线路和触头，简化线路。要考虑各元件实际接线时尽可能少用连接线。,(10),最后要进行动作校验，看是否满足工艺的要求和电力拖动对线路的要求，同时要检查线路中是否有寄生电路和竟争现象。,(9),初步设计的方案可能有几个，应加以比较，要选用使用电器数量少、触头数量少、经济、安全、可靠的线路。,(12),绘制接线图。为安装和检修方便，在各电器触头和线圈上编写文字符号，且电气原理图和接线图上的编号应一致，最后列出电器一览表。,(11),电路设计后应根据被控对象要求选择电器和确定动作整定值。,KM1,SB1,SB2,KT,FR,KM1,KM2,KM2,KT,实现,M1,起动后,M2,延时起动的,顺序控制，用以下电路可不可以？,SB2,KM1,KT,KM2,延时,KM2,M1,起动,M2,起动,不可以,！,线圈不能串联,。,1,2,3,4,1,4,3,2,继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题：,小 结,1,、首先了解工艺过程及控制要求；,2,、搞清控制系统中各电机、电器的作用以及它们的,控制关系；,3,、主电路、控制电路分开阅读或设计；,4,、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；,5,、同一个电器的所有线圈、触头不论在什么位置都,叫相同的名字；,6,、原理图上所有电器，必须按国家统一符号标注，,且均按未通电状态表示；,7,、继电器、接触器的线圈只能并联，不能串联；,8,、控制顺序只能由控制电路实现，不能由主电路实现。,