电工电子学-第五章继电接触器控制系统

KMF SBR KMR
STa
KMF KMR
空气式延时继电器
a) 通电延时继电器 KT 线圈 KT 常开触点 通电延时闭合 KT 常闭触点 通电延时断开 b) 断电延时继电器 KT 线圈 (b)符号 (b)符号 (a) 外形 延时继电器的外形与结构 KT 常开触点 断电延时断开 KT 常闭触点 断电延时闭合
常闭触点
常开触点 (b) 结构 (a) 外形图 按钮开关的外形和符号
按钮帽 结 复位弹簧 支柱连杆 常闭静触头 构 1 2 3 符 SB 号 名 称 常闭按钮 停止按钮) (停止按钮) 常开按钮 起动按钮) (起动按钮) SB SB 4 1 3 2 4 桥式静触头 常开静触头 外壳
复合按钮
三、交流接触器 用来接通或断开电动机 或其他设备的主电路 构成；主要由电磁铁和触点两部分组成， 构成；主要由电磁铁和触点两部分组成， 触点又可分为主触点和辅助触点。 触点又可分为主触点和辅助触点。 接触器技术指标：额定工作电压、 接触器技术指标：额定工作电压、电 指标 流、触点数目等
5. 5 时间控制
Q FU 1. Y– 换接起动控制线路 Y–
.
.
SB1
SB2
KT KM1
KT KM3 KM2
KM1 KT KM3 KM1 KM2
KM1
KM2 接法 KM3 Y接法
KM2
.
通电延 时断开
.
SB1
通电瞬 时闭合
SB2
KT KM1 复合 按钮
KT KM3 KM2
KM1
通 电
KT
通 电 通 电
（3-5）异步电机额定电流
二、按钮
常开(动合) 常开闭(动断)按钮
SB
电路符号 作用： 作用：接通或断开控制电路 复合按钮： 复合按钮： 常开按钮和
电路符号
常闭按钮做在一起。 常闭按钮做在一起。
按钮的外形图和结构如图所示。 按钮的外形图和结构如图所示。
STa
自动往返运动： 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
挡块
1
前进(正转） 前进(正转） 后退
2
行程开关 自动往返运动： 自动往返运动： STb KMR KM SB SB F
F
STb
STa
按SBF时 KMF通电 电机正转 工作台前进 到达预定位置， 到达预定位置， 挡块1撞击ST 挡块1撞击STb (其常闭断开， 其常闭断开， 常开闭合) 常开闭合) KMF断电 停止正转 KMR通电 电机反转 (工作台后退) 工作台后退)
(2) 空气式时间继电器
排气孔 橡皮膜 进气孔 调节螺丝
常开触头 延时闭合 微动开关2 微动开关2 常闭触头 延时打开
活塞杆 释放弹簧 挡块 托板 常闭触头
微动开关1 微动开关1
工作原理
线圈通电 衔铁向下吸合
恢复弹簧
线圈 动铁心
常开触头
连杆动作 触头动作
通电延时的空气式时间继电器结构示意图
常闭 延时闭合
☆ ☆ ☆ ☆
电动机工作时， 电动机工作时，若因负载过重而使 电流增大，但又比短路电流小。 电流增大，但又比短路电流小。此 时熔断器起不了保护作用。 时熔断器起不了保护作用。 加热继电器，进行过载保护。 加热继电器，进行过载保护。 将任意两相热元件串接在电动机任意 两相中。 两相中。 将其常闭触点串接在控制电路中。 将其常闭触点串接在控制电路中。
第5章 继电接触器控制系统
5.1 常用控制电器
由操作人员 手动操纵
手动电器
控制电器 自动电器
刀开关 组合开关 按钮 …… 接触器 继电器 行程开关 ……
按照指令、信号、 按照指令、信号、或某个物理量的变化而自动动作
一、刀闸开关
控制对象： 控制对象： 380V， 380V，5.5kW 以下小电机
Q 考虑到电机较大的起动电流， 考虑到电机较大的起动电流，刀 闸的额定电流值一般选择： 闸的额定电流值一般选择： 电路符号
(b)示意图 (b)示意图 ST (a)外形图 (a)外形图 常开触点 常闭触点 (c) 符号 行程开关的外形符号 ST
5.4 行程控制
STb STa 行程控制： 行程控制： 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。 行程开关进行控制。
正程
限位开关 逆程
电机
STb
M 3~ KMF FR KMR A B C Q FU
A
B C Q
3. 动作过程
SB1
接触器不能同时工作 接触器不能同时工作
FR KMF SBF
FU
KMF
KMR
KMF FR
KMR
SBR
KMR
M 3~
操作过程： 操作过程： SBF SB1 停车 SBR
正转 反转
二、加互锁的正反转控制
FR SB1 SBF KMR KMF
三、双重互锁的正反转控制
FR
机械互锁
SB1 SBF SBR KMR KMF
KMF
KMF
KMR
KMR
电器互锁
行程开关(限位开关 行程开关 限位开关) 限位开关
用于自动往复控制或限位保护等。 用于自动往复控制或限位保护等。 结构与按钮类似， 结构与按钮类似，但 未撞击 其动作要由机械撞击。 其动作要由机械撞击。 撞击
5.2 鼠笼式电动机直接起动控制电路
A Q SB1 FU KM B C 停车 按钮 SB2 起动 按钮 KM
自锁的作用
KM
自锁
按下按钮（ ），线圈 KM）通电， 线圈（ 按下按钮（SB2），线圈（KM）通电， 电机起动；同时辅助触点（KM）闭合。 电机起动；同时辅助触点（KM）闭合。 M 3~ 即使按钮松开，线圈保持通电状态， 即使按钮松开，线圈保持通电状态， 电机连续运转。 电机连续运转。
四、 中间继电器
作用：继电器用来传递信号或用于控制电路中。 作用：继电器用来传递信号或用于控制电路中。 继电器和接触器的工作原理一样。 继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在 接触器的主触点可以通过大电流， 于，接触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。 触点只能通过小电流。 中间继电器 速度继电器
用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。 用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。
(a) 外形
(b) 结构
交流接触器的外形与结构
~ ~
动作过程 主触点 弹簧 线圈通电 衔铁被吸合 线圈 铁芯 衔铁 电动机
M 3~
辅助 触点
触点闭合 接通电源
接触器线圈
常开 常闭
接触器主触点－ 接触器主触点－用于主电路 流过的电流大，需加灭弧装置） (流过的电流大，需加灭弧装置） 接触器辅助触点－ 接触器辅助触点－用于控制电路 辅助触点 （流过的电流小，无需加灭弧装置） 流过的电流小，无需加灭弧装置）
主电路
A B C KM SB1 Q FU KM KM SB2
控制电路 在电源停电后突然再来电时， 在电源停电后突然再来电时，可避 免电机自动起动而发生意外事故。 免电机自动起动而发生意外事故。
M 3~
两地控制一台电动机
SB1甲 SB2甲 KM FR
KM
甲地
SB1乙
SB2乙
乙地
方法：起动按钮并联； 方法：起动按钮并联；停止按钮串联
通电延时 继电器
KM1接通电源 KM2—绕组联接 绕组 KM3—绕组Y联接 绕组Y 起动过程： 起动过程：
KM3
断 电
KM1
KM2
常闭断开 KM1通电 常开闭合 按SB2 KM 断电 自锁 2 电动机Y 电动机Y接起动
KM2断电
KM2
常闭延时断开 KT通电 KT通电 常开闭合 绕组Y KM3通电 绕组Y接 常闭断开
.
.
SB1
SB2
KT
KT KM3 KM2
KM1
通 电
KT
通 电 通 电
KM1接通电源 KM2—绕组联接 绕组 KM3—绕组Y联接 绕组Y 起动过程： 起动过程：
KM1
KM3
断 电
KM1 KM2
KM2
常闭断开 KM2断电 KM1通电 常开闭合 常闭延时断开 KT通电 KT通电 按SB2 KM 断电 常开闭合 自锁 2 绕组Y KM3通电 绕组Y接 电动机Y 电动机Y接起动 松开SB 电机仍处于Y 接起动状态。 松开SB2, 电机仍处于Y 接起动状态。常闭断开
画图要求
（1）首先了解工艺过程及控制要求，搞清控制系统中 各电动机、控制电器的作用以及它们的控制关系； （2）在原理图中，同一电器的各部件是分散的，为便 于识别，它们必须按国家规定的统一符号来表示； （3）所有电器的触点均表示在起始情况下的位置，即 在没有通电或没有发生机械动作时的位置； （4）控制电路和主电路要清楚地分开设计和阅读； （5）控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而 右的顺序进行设计或阅读； （6）继电器、接触器线圈只能并联，不能串联；
保护措施
短路保护
方法： 方法：加熔断器
一旦发生短路事故，熔丝立即熔断，电动机立 一旦发生短路事故，熔丝立即熔断， 即停车。 即停车。 选择熔体额定电流时，必须躲开起动电流， 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。 对短路电流仍能起保护作用。
=(5异步电机的起动电流 Ist=(5-7) 额定电流
继电器类型： 继电器类型：
时间继电器（具有延时功能） 时间继电器（具有延时功能） 热继电器（做过载保护） 热继电器（做过载保护） …...
五、 热继电器
1.结构： 结构： 结构
I
功能： 功能：过载保护 发热元 件 双金 属片
扣板 常闭触点
2.工作原理： 工作原理： 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。 。