机电传动控制 第八章《继电器-接触器控制系统》

四. 按钮
通常用来短时间接通或断开控 制电路的手动电器。
复位弹簧 动断（常 闭）触头

按钮帽
表示符号：
复合按钮 SB SB SB
动合（常 开）触头
常闭按钮 常开按钮
按钮的额定电流 一般不超过5A
LA18系列按钮开关。 一般钮 蘑茹头钮 带灯钮 旋钮 钥匙钮 自锁钮
五、 常用保护电器 1.熔断器（保险丝） 是一种广泛应用于电力拖动控制系统中的保护电器。熔断器 串于被保护电路中，当电路发生短路或严重过载时，它的熔体能 自动迅速熔断，从而切断电路，起到保护作用。
组成：熔体——熔点低，易于熔断，导电性能良好的合金材料。 熔管——安装熔体的外壳。 熔断特性：熔体的熔断时间与通过熔体的电流有关 I/IN1.25时，熔体能长期工作。 I/IN=2时，熔体在30s~40s后熔断。 I/IN>10时，认为熔体瞬时熔断。
熔断器的选配： 无冲击电流的电路——熔断器的额定电流=电路的额定电流 有冲击电流的电路——熔断器的额定电流>电路的额定电流 如：交流电机三相绕组中，熔断器的额定=电路启动电流/K（K： 1.6~2.5） 熔断器的特点：结构简单、价廉，但动作准确性较差。熔断 后须更换熔体，若只断一相会引起电机断相运行。适用于要求不 高的电器控制系统中。
(2) 过载保护：防止用电设备（如电动机等）长期过载而损坏 用电设备。 采用的电器：热继电器、自动断路器。 原理：热继电器的线圈接在电动机的回路中，而触头接在控制 回路中。当电动机过载时，长时间的发热使热继电器的线圈动作， 从而触头动作，断开控制回路，使电动机脱离电网。
2）零压（或欠压）保护 作用：防止因电源电压的消 失或降低引起机械设备停止运行， 当故障消失后，在没有人工操作 的情况下，设备自动启电压过小时 切断电路。
KV
c.中间继电器：本质上是电压继电器，但还具有触头多，触头承受电流大 （5－10A）、动作灵敏（动作时间小于0.05S） JZ7－44:中间继电器 吸引线圈起动功率：75VA 吸引线圈吸持功率：12VA K 用途： 用作中间传递信号。 用作同时控制多条线路。
交流接触器：主要用以控制交流电路（主电路、控制电路、激磁电路） 直流接触器：主要用以控制直流电路（主电路、控制电路、激磁电路）
接触器的参数主要有：额定电压、额定电流、常开主辅触头个数、额定操 作频率等 常见交流接触器： 常见直流接触器：
CJX1系列交流接触 器
CZO系列直流接触器
注：电器元件的各部分，在外 观上看是一个整体，但电气原 理图中同一电器的各部分是分 散的 ，分散的各部分都用相同 的文字符号表示。
手控电器的通性： 每小时的关合次数有限； 操作较笨重、工作不太安全； 保护性能差，例如，当电网电压突然消失时，因为这些开关 不能自动复原，故它不能自动把电动机从电源切断，如果不另 加保护设备则可能发生意外。
1．接触器 接触器是一种在电磁力的作用下，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。
CJT1系列交流接触器 CJX2系列交流接触器
2. 继电器 是一种根据某种输入信号的变化，接通或断开控制电路，实现 控制目的的自动控制电器。 结构特点： 传感部分：感测输入量的高低。 输入信号 执行部分：触头。 电量：电流、电压、功率等
非电量：热、光、声、速度等
无主辅之分，一般较小（5A以下），用于控制回路
第八章 继电器-接触器控制系统
1．控制系统 生产机械的运动需要电动机的拖动，即电动机是拖动生产机械 的主体。但电动机的启动、调速、正反转、制动等的控制，则需要 另一套装置，即控制系统； 2．继电器－接触器控制系统 用继电器、接触器、按钮、行程开关等电器元件，按一定的接 线方式组成的机电传动（电力拖动）控制系统——继电器－接触器 控制系统。 3．目的和任务
2. 转换开关 实质上是一种刀开关。主要作为电源引入开关，也可用来直 接控制小容量异步电机非频繁起、停控制。较刀开关更灵巧方便， 除通断外，还有转换功能。
转换手柄 公共轴
静触片 X3 X2 X1 D3 D2 动触片 D1
Q B
盒式转换开关结构示意图
HZ10系列转换开关
表示符号
三、常用自动控制电器
当按下钮按时，线 圈通电，静铁心被 磁化，并把动铁心 吸上，带动转轴使 触头闭合，从而接 通电路。
当放开按钮时，线 圈失电，静铁心退 磁，弹簧把动铁心 复位，从而断开电 路使电路断开。
接触器的结构接触器工作原理接触器.swf
动铁心（衔铁）
静铁心
线圈 触头系统 释放弹簧
执行部分：触头。 传感部分：线圈＋静铁心； 触头按通过的电流的大小分主触头和辅助触头两种。 主触点连接到主电路中，能通以大电流，主触点设有专门的灭弧装置。 辅触点则用在控制回路中。
3）互锁保护：保护一个电器通电时， 另一个电器不能通电，若需后者通电，则 前者必须先断电的一种保护。
4) 零励磁保护：防止直流电动机在没有加上励磁电压 时，就加上电枢电压而造成机械“飞车”或电动机电 枢绕组烧怀的一种保护。
零励磁保护线路： 直流电动机零励磁保护 直流电源1 直流电源2 共地端
空气开关
继电器的分类： 按它反应信号的种类分：电流、电压、速度、压力、热继电 器等
按动作时间分：瞬时动作和延时动作继电器等 按作用原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、机械式
等 应用最广（90％以上继电器 为电磁式）
1).电磁式继电器：结构及工作原理与接触器大体相似
输出
跳跃式的输入输出特性
输入 x2 x1 释放值 吸合值
· 工作原理图：根据工作原理和便于阅读而绘制的电路图。 特点：便于阅 读和设计较复杂的 控制电路。它是生 产机械电气设备设 计的基本和重要的 技术资料。
2. 原理图的绘制规则
所有电器元件不画实际外形，而 同类电器在文字符号前或后 两条以上导线连接处用小圆点表 用标准图形和文字符号表示。器 控制线路的电源线分列边，按 加序号区分 主 电 路：粗线，左或上部 示电气连接，每一接点标一编号， 件的各部分分别画在完成作用的 电器元件的动作顺序由上而下 控制线路： 细线，右或下部 左单右双，以线圈为界限 地方。各电器部件的状态处于未 平行绘制 动作前的状态。
高压电器：用于1200V,-1500V以上电路中的电器
工作电 压等级 低压电器：用于1200V,-1500V以下电路中的电器
非自动电器：无动力机构，靠人力或外力来接通或切断电路
电器元 件分类
动作性 自动电器：有电磁铁等动力机构，按照信号指令或参数变 质
化而自动动作
控制电器：控制电动机的各种动作 保护电器：用来保护电动机及保护生产机械使其不受损坏
I/In
1 t 热继电器电流与动作时 间的关系曲线
表示符号：
触头
导板 受热变形方向
JR36
FR
热继电器的主要参数：热元件的额定电流
指热元件能够长期通过而不致于引起热继电器动作的最大电流 值。（有一定的整定范围，如IN=5A,整定范围3.2-5A)。同一种热继 电器有多种规模的热元件系列。 热元件的额定电流与电动机的额定电流相等时，热继电器能准 确地反映电动机发热。
刀开关分单极、双极和三 极，常用的三极刀开关长期允许 通过电流有 100A 、 200A 、 400A 、 600A和1000A五种。目前生产的 产品有HD（单极）和HS（双投） 等系列。 在电气系统中，刀开关用 如图所示符号表示，其文字符 号用Q或QG表示。
刀开关额定电流不小于 电动机额定电流的3倍
用
途
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 配电电器：用于电能的输送与分配 主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的电器
二、常用非自动电器 1. 刀开关 刀开关又称闸刀，一般用于不需要经常切断与接通的交、直流 低压电路中。
在机床中，刀开关主要用作电源开关，它一般不用来开断电动 机的工作电流。 一般刀开关结构如图所示：一般刀开关.swf
a.电流继电器：根据电流信号而动作，具有保护作用。一般串于电路中。 欠电流继电器 I<
过电流继电器 当电流小于某值 时，线圈得电。
用于电流过小时 切断电路。
I>
当电流大于某值时， 线圈得电。
KA
KA
用于电流过大时切断 电路。
b.电压继电器：根据电压信号而动作，具有保护作用。一般并于电路中。 欠电压继电器 U< 当电压小于某值 时，线圈得电。 过电压继电器 U> 当电压大于某值时， 线圈得电。 用于电压过大时切断 电路。
JZ7系列中间继电器适用于交流 50Hz，电压至380V及直流电压220V 的控制电器中，用来控制各种电磁 线圈，以使讯号得到放大，或将讯 号同时传给数个有关的控制元件
2).热继电器：是一种常见的保护电器。利用电流的热效应而动作， 主要用来对连续运行的电动机进行过载保护。 工作原理：
手动复位按扭 调节旋钮 双金属片 发热电阻丝
2.自动开关（自动空气断路器） 不但能用于正常工作时手动通、断电路，而且当电路发生过 载、短路或失压等故障时，能自动切断电路。有效地保护串接在 后的电器设备。 结构：包括触头系统、灭弧系统、保护机构、传动机构等部分。 由于灭弧能力强，能断开短路电流。 特点：具有过载、短路、失压保护作用。跳闸后，不需更换元件。
使用热继电器时注意几个问题： 动作时间不应过分小于电动机的允许发热时间，应充分发挥电动 机的过载能力 热继电器不能作短路保护 用热继电器保护三相异步电动 机时，至少要有两相接热元件
M
注意热继电器所处的周围环境温度，应保证它与电动机有相同 的散热条件。
四、主令电器 是用来闭合和断开控制回路，以发出命令改变控制系统工作状 态的电器。常用的主令电器有：按钮、万能转换开关、主令控制器、 行程开关等。 1. 按扭
触头按状态的不同分动断（常闭）触头和动合（常开）触头两种。