接触器继电器控制系统.pptx

第八章第八章继电器接触器控制系统继电器接触器控制系统v本章重点掌握各种控制电器的作用，原理，符号（图形和文字），以及继电器接触器控制系统的常用基本线路（如正反转、Y-启动）8.1常用控制电器与执行电器常用控制电器与执行电器v分类分类：按动作性质分按动作性质分：非自动电器（无动力机构，靠人力或其它外力动作）如:刀开关，行程开关，转换开关等自动电器（有动力机构，输入控制信号自行动作）如:接触器，继电器，自动开关等v按用途分按用途分：v控制电器（实现对电机的控制)如:接触器，继电器 保护电器（保护电机)如:熔断器，电流、电压继电器，热继电器 执行电器（生产机械中的执行元件)如:电磁铁，电磁离合器，电磁夹具等按电压等级分v低压电器（500V以下）（不同教材有不同提法）（交流交流1200V、直流、直流1500V）如：接触器、启动器、低压开关v高压电器（交流交流1200V以上、直流以上、直流1500V以上）以上）如：高压熔断器、高压断路器8.1.1非自动控制电器非自动控制电器（靠人力动作，工作不安全，无保护功能）一一刀开关（刀开关（用作电源开关，不用作开断电机的工作电流）用作电源开关，不用作开断电机的工作电流）用于不经常开合的交直流低压电路的通断，文字表示方法：Q 或 QG2.动触头动触头3.静触头静触头4.接线端接线端用于切断小电流用于切断小电流用于切断大电流用于切断大电流2.刀夹座刀夹座 3.断弧刀片断弧刀片断弧刀片断弧刀片3的作用的作用：将电弧拉长达到快速灭弧的目的：将电弧拉长达到快速灭弧的目的1.动触头动触头过程过程：切断电源时，动触头（主刀极）脱离：切断电源时，动触头（主刀极）脱离2，3尚未脱离，无电弧产生尚未脱离，无电弧产生当动触头拉的足够远时，在弹簧作用下，当动触头拉的足够远时，在弹簧作用下，3脱离脱离2，快速灭弧。，快速灭弧。安装和使用时应注意下列事项：安装和使用时应注意下列事项：（1）电源进线应接在电源进线应接在静触点静触点一边的进线端一边的进线端（进线端应在上方），（进线端应在上方），用电设备应接在用电设备应接在动触点动触点一边的出线端一边的出线端。这样，当开关断开时，。这样，当开关断开时，闸刀和熔丝均不带电，以保证更换熔丝时的安全。闸刀和熔丝均不带电，以保证更换熔丝时的安全。（2）安装时，刀开关在合闸状态下手柄应该向上，不能）安装时，刀开关在合闸状态下手柄应该向上，不能 倒装或平装，以防闸刀松动落下时误合闸。倒装或平装，以防闸刀松动落下时误合闸。刀开关种类很多，按刀开关种类很多，按刀的极数可分刀的极数可分为单极、双极和三极；为单极、双极和三极；按刀的按刀的转换方向可分转换方向可分为单掷和双掷；按为单掷和双掷；按灭弧装置的情况灭弧装置的情况可分为带灭弧罩和不带灭弧罩；按可分为带灭弧罩和不带灭弧罩；按操作方式可分操作方式可分为直接为直接手柄操作式和远距离连杆操作式。手柄操作式和远距离连杆操作式。v二二转换开关（组合开关）转换开关（组合开关）作用与刀开关类似，文字符号：QB盒式转换开关结构盒式转换开关结构许多对许多对动触片动触片动触片动触片静触片静触片组合开关又称转换组合开关又称转换开关，由数层动、开关，由数层动、静触片组装在绝缘静触片组装在绝缘盒而成的。动触点盒而成的。动触点装在转轴上，用手装在转轴上，用手柄转动转轴使动触柄转动转轴使动触片与静触片接通与片与静触片接通与断开。可实现多条断开。可实现多条线路、不同联接方线路、不同联接方式的转换。式的转换。M3图1图图1为用转换开关实现三相电动为用转换开关实现三相电动机起停控制的接线图。机起停控制的接线图。转换开关的触片通流转换开关的触片通流能力有限，一般用于能力有限，一般用于交流交流380V、直流、直流220V，电流，电流100A以以下的电路中做电源开下的电路中做电源开关。关。转换开关用于控制电机正反转时称为倒顺开关倒序（反转）触点合断表交流接触器的外形与结构交流接触器的外形与结构交流接触器的外形与结构交流接触器的外形与结构是用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。是用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。是用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。是用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。(a)(a)外形外形外形外形(b)(b)结构结构结构结构8.1.2自动控制电器（继电器、接触器）自动控制电器（继电器、接触器）一一.接触器（接触器（带负载接通电路带负载接通电路）1交流接触器交流接触器（1）触头）触头 分为主触头和辅助触头，主触头接于主电路中，辅助触头 接于控制电路中。主触头和辅助触头是联动的。按通电后按通电后触头的触头的动作动作又可分为又可分为：动合（常开）触点（线圈通电时闭合）动断（常闭）触点（线圈通电时断开）接触器是利用电磁力来动作的。适用于频繁操作，远距离控制，具有低压保护性能。分类分类：交流接触器；直流接触器 两类电弧会使得触头表面产生氧化膜，氧化膜会使触头表面接触不良解决的办法：触头采用滚动接触形式刚接通或欲断开时的位置工作位置M3线圈线圈辅助触点辅助触点铁心铁心衔铁衔铁电源电源电源电源电机电机电机电机主触点主触点常闭常闭常开常开弹簧弹簧工作原理：接通电源，线圈得电，铁心被磁化，产生磁力 衔铁被吸引，主触点闭合，辅助触点也相应动作，电动机工作 切断电源，铁心失去磁力，衔铁在弹簧作用回复原位，主触点断开，电动机停止工作（2）灭弧）灭弧v在大气中断开电路时，被断电路电流超过一定数值，断开后加在两触头在大气中断开电路时，被断电路电流超过一定数值，断开后加在两触头间隙电压超过一定数值（间隙电压超过一定数值（电压大于电压大于12伏，电流几十毫安），则触头间隙伏，电流几十毫安），则触头间隙间就会产生电弧。间就会产生电弧。v电弧实际是触头间气体在强电场作用下产生的电离放电现象。电弧实际是触头间气体在强电场作用下产生的电离放电现象。v产生电弧的游离过程产生电弧的游离过程：v热电子发射：热电子发射：触头分断电流时，阳极表面大电流收缩集中，出现炽热触头分断电流时，阳极表面大电流收缩集中，出现炽热光斑，温度很高，触头表面电子吸收热能，发射到触头间隙，形成自光斑，温度很高，触头表面电子吸收热能，发射到触头间隙，形成自由电子。由电子。v高电场发射：高电场发射：触头开断之初，电场强度大，触头表面电子被强行拉出触头开断之初，电场强度大，触头表面电子被强行拉出v碰撞游离：碰撞游离：高速电子碰撞中性质点，使中性质点变成正离子和自由电高速电子碰撞中性质点，使中性质点变成正离子和自由电子，当离子浓度足够大时，空气介质击穿，产生电弧子，当离子浓度足够大时，空气介质击穿，产生电弧v热游离：热游离：电弧中心温度高达电弧中心温度高达10000，导致电弧中的中性质点游离为，导致电弧中的中性质点游离为正离子和自由电子正离子和自由电子v电弧的危害电弧的危害v延长了电器断开故障电路的时间延长了电器断开故障电路的时间v电弧产生的高温使触头表面熔化和蒸发，烧坏绝缘材料电弧产生的高温使触头表面熔化和蒸发，烧坏绝缘材料v电弧在电动力、热力作用下能移动，易造成飞弧短路和伤人，使事故电弧在电动力、热力作用下能移动，易造成飞弧短路和伤人，使事故扩大。扩大。v灭弧方法灭弧方法电动力灭弧：触头打开时，断口中产生电弧。在电动力作用下，电弧被 拉长，迅速冷却，电弧熄灭。（用于交流接触器）多断口灭弧法：采用桥式触头（方法同上）磁吹灭弧 在触头电路中串入一磁吹线圈（用来产生磁场）当触头开断后产生电弧，把电弧看成电流，从静触头动触头。根据左手定则，电弧被磁场力拉长冷却灭弧。电弧电流越大，吹弧能力越强。（用于直流接触器中）静触头动触头电弧 纵缝灭弧 栅片灭弧v灭弧栅灭弧灭弧栅灭弧v图1。2。14v（3）铁心 为了减少涡流损耗，由硅钢片叠铆而成，端面有分磁环（短路环）。短路环的作用：使铁心中的磁通产生相位差，电磁力不过零点，避免铁心振动，消除噪音。v（4）线 圈 交流线圈的匝数少，纯电阻大。交流接触器不适宜于极频繁启动、停止的工作场合。交流接触器不能接在直流电源中（电阻小，产生电流大，烧坏绝缘）2 直流接触器v主要用以控制直流电路。v组成部分和工作原理与交流接触器相同。v灭弧：磁吹和纵缝灭弧装置实现。v铁心：由于无涡流存在，用软钢或工程纯铁制成圆形。v适用于频繁启动、停止的场合。接触器的文字符号及图形符号文字符号为主触点辅助触点接触器线圈KMKM4.静触头5.动触头KMKMKMKMKMKMKMKM接触器主要技术参数接触器主要技术参数v额定电压：指主触点的额定工作电压。额定电压：指主触点的额定工作电压。直流有：直流有：24V、48V、110V、220V、440V交流有：交流有：36V、127V、220V、380V额定电流：主触点的额定电流。额定电流：主触点的额定电流。机械寿命（机械寿命（1000万次以上）与电气寿命万次以上）与电气寿命（100万次以上）万次以上）操作频率：每小时的操作次数操作频率：每小时的操作次数一般：一般：300次次/h、600次次/h、1200次次/h型号、含义型号、含义vP32 CJ20型号、含义型号、含义 图P32 CZ二、继电器v继电器实质上是一种传递信号的电器，可根据输入的信号达到不同的控制目的。v按反映信号的种类分为：电流、电压、速度、压力、热继电器v按动作时间分为：瞬时动作、延时动作v按作用原理分为：电磁式、感应式、电动式、电子式、机械式。继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。主要区别在于：主要区别在于：主要区别在于：主要区别在于：接触器接触器接触器接触器的主触点可以通过大电流，可用于的主触点可以通过大电流，可用于的主触点可以通过大电流，可用于的主触点可以通过大电流，可用于主电路主电路主电路主电路；继电器继电器继电器继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能的体积和触点容量小，触点数目多，且只能的体积和触点容量小，触点数目多，且只能的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过通过通过通过小电流小电流小电流小电流。所以，继电器一般。所以，继电器一般。所以，继电器一般。所以，继电器一般用于控制电路用于控制电路用于控制电路用于控制电路中。中。中。中。1、电流继电器和电压继电器电流继电器和电压继电器电流继电器和电压继电器电流继电器和电压继电器电流继电器电流继电器电流继电器电流继电器：（根据电流信号动作）（根据电流信号动作）（KAKA）控制线圈电流达到一定值时动作。控制线圈电流达到一定值时动作。控制线圈电流达到一定值时动作。控制线圈电流达到一定值时动作。特点特点特点特点：匝数少，线径较粗，能通过较大电流匝数少，线径较粗，能通过较大电流应用应用应用应用：可用于可用于可用于可用于过流过流过流过流保护或保护或保护或保护或欠流欠流欠流欠流保护。保护。保护。保护。选择选择选择选择：根据电流种类和额定电流大小来选。：根据电流种类和额定电流大小来选。：根据电流种类和额定电流大小来选。：根据电流种类和额定电流大小来选。特点特点特点特点：匝数多，线径较细，线圈与电源并联匝数多，线径较细，线圈与电源并联应用应用应用应用：主要作为欠压、失压保护。主要作为欠压、失压保护。主要作为欠压、失压保护。主要作为欠压、失压保护。选择选择选择选择：根据线路中电压种类和大小来选。：根据线路中电压种类和大小来选。：根据线路中电压种类和大小来选。：根据线路中电压种类和大小来选。电压继电器电压继电器电压继电器电压继电器：（根据电压信号动作）（根据电压信号动作）（KVKV）控制线圈电压达到一定值时动作。控制线圈电压达到一定值时动作。控制线圈电压达到一定值时动作。控制线圈电压达到一定值时动作。2、中间继电器中间继电器中间继电器中间继电器（本质上是电压继电器）（本质上是电压继电器）（本质上是电压继电器）（本质上是电压继电器）通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可直接用通常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他电气执行元件。它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。特点特点特点特点：触头多，触头承受电流较大，动作灵敏触头多，触头承受电流较大，动作灵敏应用应用应用应用：(b)(b)符号符号符号符号KK线圈线圈线圈线圈常开触头常开触头常开触头常开触头KK常闭触头常闭触头常闭触头常闭触头KK（a)中间继电器外形3.热继电器：利用电流的热效应而动作热继电器：利用电流的热效应而动作(a)(a)外形外形外形外形(b)(b)结构结构结构结构发热元件发热元件FR串联在主电路中串联在主电路中常闭触头常闭触头FR串联在控制电路中串联在控制电路中接在欲保护电接在欲保护电机的主电路机的主电路调节双金属片的调节双金属片的弯曲距离弯曲距离周边环境温度补偿器（双金属片）周边环境温度补偿器（双金属片）保证保证4与与3的距离不变的距离不变复位方式：自动（冷却后自动复位）或手动复位方式：自动（冷却后自动复位）或手动手动复位手动复位工作原理：动画工作原理：动画继电器的符号电器名称文字符号线圈符号触头符号动合（常开）动断（常闭）中间继电器K电压继电器KV电流继电器KA热继电器FRUUI主轴电动机的反接制动控制 反接制动时定子回路也应串入限流电阻。速度继电器与被控电动机是同轴联结的，当电动机正转时:速度继电器正转动合触点 KSl闭合；电动机反转时:速度继电器的反转动合触点 KS2闭合。当电动机正向旋转时，接触器KMl和KM都处于得电动作状态，速度继电器正转动合触点KS1闭合，这样就为电动机正转时的反接制动做好了准备。当要停车制动时，按下制动按钮SBI，各接触器都失电；松开按钮SB1，经正转动合触点KSl接通反转接触器KM2。当电动机的转速下降到速度继电器的复位转速时，速度继电器KSl动合触点断开，切断了接触器KM2线圈的通电回路，电动机停止。电动机反转时的制动与正转时的制动相似，见 图4 正反向及制动控制线路 nKSlKS2图4。主电动机的正反转控制电路主电动机的正反转控制电路 主电动机正转由正向起动按钮SB2控制:按下按钮SB2时，接触器KM首先得电动作，它的主触点闭合将限流电阻短接。接触器KM的辅助触点闭合使接触器KM1得电吸合，电动机在满电压下正向起动。反向时按下起动按钮SB3，KM 2的主触点将三相电源反接，电动机在满电压下反向起动。KMl和KM2的动断触点分别串在对方接触器线圈的回路中，起到了电动机正转与反转的电气互锁作用。电动机过载及联锁保护环节电动机过载及联锁保护环节 完成各控制功能后还应考虑完成各控制功能后还应考虑电动机正反向控制的互锁，电动机过载保护、短路保护等。电动机正反向控制的互锁，电动机过载保护、短路保护等。2线路的完善和校验 控制线路初步设计完后，可能还有冲突和不合理的地方、需进一步校 验，并简化线路。3选择电器件，确定参数和型号(略)。