第8章 继电接触器控制系统
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继电接触器控制系统资料课件
电源的稳定性、可靠 性和安全性对控制系 统的正常运行至关重 要。
根据控制系统的需求， 电源可以分为交流电 源和直流电源。
控制器
控制器是控制系统的核心，用于接收 输入信号并按照设定的程序输出控制 信号。
控制器的性能直接影响整个控制系统 的性能和稳定性。
控制器可以采用各种逻辑电路、微处 理器、PLC等实现。
应用拓展
工业自动化领域
01
随着工业自动化程度的不断提高，继电接触器控制系统将在智
能制造、工业机器人等领域得到更广泛的应用。
智能家居领域
02
在智能家居领域，继电接触器控制系统将应用于家电控制、照
明控制等方面，提高家居生活的便利性和舒适性。
新能源领域
03
在新能源领域，继电接触器控制系统将应用于风能、太阳能等
断电重启
对于一些简单的故障，可以通过断电 重启设备的方式来排除故障。
更换部件
对于损坏的部件，应及时更换，避免 故障扩大。
调整参数
对于一些参数设置不当引起的故障， 可以通过调整相关参数来解决。
专业维修
对于一些复杂的故障或损坏严重的设 备，建议寻求专业维修人员的帮助， 进行全面的检测和维修。
05
继电接触器控制系统发展趋势 与展望
特点
结构简单、成本低廉、可靠性高、 维护方便，适用于各种规模的控 制需求。
工作原理
01
02
03
输入信号
通过按钮、传感器等输入 设备，将控制信号输入到 系统中。
控制逻辑
根据输入信号，继电器和 接触器按照一定的逻辑关 系进行动作，实现控制功 能。
输出执行
通过执行机构，如电动机、 电磁阀等，实现控制对象 的动作。
电工技术(第三版 )第8章 继电-接触器控制
40
第四节 三相笼型异步电动机的正反转控制
二、复合互锁的正反转控制电路
在接触器互锁的基础上再加上按钮的互锁。 对于功率较大电动机：不允许直接正反转 转换。在正反转转换时，在换接瞬间，旋转磁 场已经反向，而转子因惯性仍按原方向旋转， 会引起很大电流冲击，造成相当大的机械冲击， 所以，一般要先按下停止按钮，待转速下降后 再行反转。
接触器 电动机
16
第二节 三相笼型异步电动机的直接起动控制
（二）工作过程 按下按钮（SB）→线圈 （KM）通电 →主触头 （KM）闭合 →电机转 动。 熔断器 电源开关 按钮
松开按钮（SB）→线 圈 （KM）断电 →主 触头（KM）打开 → 电机停转。
接触器 电动机
17
第二节 三相笼型异步电动机的直接起动控制
42
第四节 三相笼型异步电动机的正反转控制 正转 按钮
复合按钮 SBstp SB F
KMF SBR 反转 按钮 KMR KMR
KMF
正转 线圈
KMF KMR
反转 线圈
机械互锁:利用复合按钮的触点,实现同一时 间里两个接触器,只允许一个工作。
43
一、行程控制
二、时间控制 三、速度控制
第五节 开关自动控制
27
第三节 三相异步电动机的保护
二、过载保护
1.通常用热继电器来实现过载保护。当电 动机负载过大，电压过低或一相断路时，电 流增大，超过额定电流，熔断器不一定熔断， 但时间长了影响寿命。 2.结构
发热元件
发热元件 动断触点
28
双金属片
第三节 三相异步电动机的保护
3.工作原理：利用膨胀系数不同的双金属片遇 热后弯曲变形，去推动触点，断开电动机控制电 路。 电动机正常工作时： 双金属片不起作用。
电工实习之继电接触器控制系统课件
测试功能
在完成接线后，测试控制系统 的各项功能是否正常。
系统调试与运行
通电测试
在确保安全的前提下，给系统通电， 测试各个元器件是否正常工作。
功能测试
测试控制系统的各项功能是否正常， 如启动、停止、正反转等。
性能优化
根据测试结果，对系统性能进行优化 ，调整参数以达到最佳效果。
文档整理
整理安装、调试过程中的相关资料和 记录，形成完整的文档。
准备工具和材料
根据安装需要，准备合适的工具和材料，如 螺丝刀、导线、接线板等。
检查元器件
确保所有元器件完好无损，没有损坏或老化 现象，规格符合要求。
安全措施
确保工作区域安全，遵守相关安全规定，准 备好必要的安全防护设备。
元器件的安装
固定装置
按照设计要求，将各种 元器件固定在适当的位
置。
连接线路
根据电路图，将各个元 器件正确连接起来，确 保线路的正确性和可靠
特点
结构简单、成本低廉、可靠性高 、维护方便，适用于各种规模的 控制需求。
工作原理
输入信号
通过按钮、传感器等输入 设备接收控制信号。
控制电路
控制电路由继电器和接触 器组成，根据输入信号进 行逻辑运算。
输出信号
输出信号通过接触器控制 电动机等执行机构。
应用场景
STEP 01
工业自动化
STEP 02
2
不要在高温环境下使用电
器设备。
3
不要在雷电天气下使用电
器设备。
紧急处理措施
STEP 02
STEP 01
如果发生触电事故，应立 即切断电源，用绝缘物体 将受害者与电源分离，并 拨打急救电话。
STEP 03
在完成接线后，测试控制系统 的各项功能是否正常。
系统调试与运行
通电测试
在确保安全的前提下，给系统通电， 测试各个元器件是否正常工作。
功能测试
测试控制系统的各项功能是否正常， 如启动、停止、正反转等。
性能优化
根据测试结果，对系统性能进行优化 ，调整参数以达到最佳效果。
文档整理
整理安装、调试过程中的相关资料和 记录，形成完整的文档。
准备工具和材料
根据安装需要，准备合适的工具和材料，如 螺丝刀、导线、接线板等。
检查元器件
确保所有元器件完好无损，没有损坏或老化 现象，规格符合要求。
安全措施
确保工作区域安全，遵守相关安全规定，准 备好必要的安全防护设备。
元器件的安装
固定装置
按照设计要求，将各种 元器件固定在适当的位
置。
连接线路
根据电路图，将各个元 器件正确连接起来，确 保线路的正确性和可靠
特点
结构简单、成本低廉、可靠性高 、维护方便，适用于各种规模的 控制需求。
工作原理
输入信号
通过按钮、传感器等输入 设备接收控制信号。
控制电路
控制电路由继电器和接触 器组成，根据输入信号进 行逻辑运算。
输出信号
输出信号通过接触器控制 电动机等执行机构。
应用场景
STEP 01
工业自动化
STEP 02
2
不要在高温环境下使用电
器设备。
3
不要在雷电天气下使用电
器设备。
紧急处理措施
STEP 02
STEP 01
如果发生触电事故，应立 即切断电源，用绝缘物体 将受害者与电源分离，并 拨打急救电话。
STEP 03
继电-接触器控制系统
2012-3-16
2012-3-16
3、按钮
按钮主要用于远距离操作继电器、 按钮主要用于远距离操作继电器、接触器接通或断 开控制电路， 开控制电路，从而控制电动机或其他电气设备的运 行。 按钮的触点分常闭触点（动断触点）和常开触点（ 按钮的触点分常闭触点（动断触点）和常开触点（ 动合触点）两种。常闭触点是按钮未按下时闭合、 动合触点） 两种。 常闭触点是按钮未按下时闭合、 按下后断开的触点。 按下后断开的触点。常开触点是按钮未按下时断开 按下后闭合的触点。按钮按下时， 、按下后闭合的触点。按钮按下时，常闭触点先断 然后常开触点闭合；松开后， 开，然后常开触点闭合；松开后，依靠复位弹簧使 触点恢复到原来的位置。 触点恢复到原来的位置。按钮内的触点对数及类型 可根据需要组合，最少具有一对常闭触点或常开触 可根据需要组合， 2012-3-16 点。
2012-3-16
8.1.2
自动电器
1、熔断器
熔断器主要作短路或过载保护用，串联在被保护的线路中。 熔断器主要作短路或过载保护用，串联在被保护的线路中。 线路正常工作时如同一根导线，起通路作用； 线路正常工作时如同一根导线，起通路作用；当线路短路或 过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用。 过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用。 选择熔体额定电流的方法如下： 选择熔体额定电流的方法如下： 电灯支线的熔体：熔体额定电流≥ （1）电灯支线的熔体：熔体额定电流≥支线上所有电灯的工 作电流之和。 作电流之和。 一台电动机的熔体：熔体额定电流≥ （2）一台电动机的熔体：熔体额定电流≥电动机的起动电流 ÷2.5 如果电动机起动频繁，则为：熔体额定电流≥ 如果电动机起动频繁，则为：熔体额定电流≥电动机的起动 电流÷ 电流÷(1.6~2) 几台电动机合用的总熔体：熔体额定电流=(1.5~2.5) =(1.5~2.5)× （3）几台电动机合用的总熔体：熔体额定电流=(1.5~2.5)× 容量最大的电动机的额定电流+ 容量最大的电动机的额定电流+其余电动机的额定电流之和
2012-3-16
3、按钮
按钮主要用于远距离操作继电器、 按钮主要用于远距离操作继电器、接触器接通或断 开控制电路， 开控制电路，从而控制电动机或其他电气设备的运 行。 按钮的触点分常闭触点（动断触点）和常开触点（ 按钮的触点分常闭触点（动断触点）和常开触点（ 动合触点）两种。常闭触点是按钮未按下时闭合、 动合触点） 两种。 常闭触点是按钮未按下时闭合、 按下后断开的触点。 按下后断开的触点。常开触点是按钮未按下时断开 按下后闭合的触点。按钮按下时， 、按下后闭合的触点。按钮按下时，常闭触点先断 然后常开触点闭合；松开后， 开，然后常开触点闭合；松开后，依靠复位弹簧使 触点恢复到原来的位置。 触点恢复到原来的位置。按钮内的触点对数及类型 可根据需要组合，最少具有一对常闭触点或常开触 可根据需要组合， 2012-3-16 点。
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8.1.2
自动电器
1、熔断器
熔断器主要作短路或过载保护用，串联在被保护的线路中。 熔断器主要作短路或过载保护用，串联在被保护的线路中。 线路正常工作时如同一根导线，起通路作用； 线路正常工作时如同一根导线，起通路作用；当线路短路或 过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用。 过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用。 选择熔体额定电流的方法如下： 选择熔体额定电流的方法如下： 电灯支线的熔体：熔体额定电流≥ （1）电灯支线的熔体：熔体额定电流≥支线上所有电灯的工 作电流之和。 作电流之和。 一台电动机的熔体：熔体额定电流≥ （2）一台电动机的熔体：熔体额定电流≥电动机的起动电流 ÷2.5 如果电动机起动频繁，则为：熔体额定电流≥ 如果电动机起动频繁，则为：熔体额定电流≥电动机的起动 电流÷ 电流÷(1.6~2) 几台电动机合用的总熔体：熔体额定电流=(1.5~2.5) =(1.5~2.5)× （3）几台电动机合用的总熔体：熔体额定电流=(1.5~2.5)× 容量最大的电动机的额定电流+ 容量最大的电动机的额定电流+其余电动机的额定电流之和
电工技术第8章 继电器——接触器控制
HK
额定电流
QS
设计序号
开启式负荷开关
2．封闭式负荷开关
封闭式负荷开关又称铁壳开关，主要用于手动不频繁地接通和 断开带负载的电路，也可用于控制15kW以下的交流电动机不频 繁地直接起动和停止。
（1）封闭式负荷开关的结构
封闭式负荷开关主要由刀开关、熔断器、操作机构和外壳组成。 图8-3所示为HH4型铁壳开关的结构。
8.1.1 低压开关电器 开关是低压电器中最常用的电器之一，其作用是切除电源，
把线路和电源分开。主要有刀开关和组合开关等。
1．开启式负荷开关
（1）开启式负荷开关的结构
开启式负荷开关俗称胶盖瓷底刀开关，由 于它结构简单，价格便宜，使用维修方便， 广泛应用在电气照明、电动机控制等电路 中。
铁壳开关在操作机构上有两个优点：一是采用 了弹簧储能分合闸，有利于迅速熄灭电弧，从 而提高开关的通断能力；二是设有联锁装置， 以保证开关在合闸状态下开关盖不能开启，而 当开关盖开启时又不能合闸、确保操作安全。
（2）封闭式负荷开关的型号及符号 封闭式负荷开关的文字符号图形符号与开启式
相同，其型号如图8-4所示。
2．熔断器的种类 熔断器按结构形式有瓷插式、螺旋式、有填料
封闭管式、无填料封闭管式。有填料封闭管式 熔断器是在熔断管内添加灭弧介质后的一种封 闭式管状熔断器，添加的灭弧介质在目前广泛 使用的是石英砂。石英砂具有热稳定性好、熔 点高、热导率高、化学惰性大和价格低廉等优 点。无填料封闭管式熔断器主要应用于经常发 生过载和断路故障的电路中，作为低压电力线 路或者成套配电装置的连续过载及短路保护。 在电气控制系统中经常选用螺旋式熔断器，它 有明显的分断指示和不用任何工具就可取下或 更换熔体等优点。
电工实习之继电接触器控制系统(机类专业)
优化控制电路
根据实际需要，对控制电 路进行优化改造，提高设 备的控制精度和稳定性。
引入新技术
在条件允许的情况下，可 引入新技术对设备进行升 级改造，提高设备的性能 和效率。
06
继电接触器控制系统发展趋 势与展望
技术创新与发展趋势
智能化
随着人工智能和物联网技术的发展，继电接触器控制系统 正朝着智能化方向发展，实现远程控制、故障诊断和预测 性维护等功能。
05
继电接触器控制系统维护与 保养
日常维护保养
01
清洁设备表面
检查紧固件
02
03
检查导线连接
保持设备表面清洁，无灰尘、油 污等杂物，防止对设备造成损害。
定期检查设备的紧固件，如螺丝、 螺母等，确保其紧固，防止因松 动导致设备故障。
检查设备的导线连接是否牢固， 有无松动或脱落现象，若有及时 处理。
应用场景
工业自动化生产线
用于控制机械臂、传送带、电机ห้องสมุดไป่ตู้设备的运 动。
电梯控制系统
用于控制电梯的运行、停止、楼层选择等。
电力传动系统
用于控制电机的启动、停止、调速等。
空调控制系统
用于控制空调的开关、温度调节、风速等。
02
继电接触器控制系统元件
接触器
接触器是一种用于接通或断开电路的开关电器，主要由电磁系统和触头系统组成。
它通过输入电路接收控制信号，经过 中间环节处理后，驱动输出电路产生 相应的动作，实现对电路的保护、调 节、转换和连锁控制。
断路器
01
断路器是一种用于切断电流的 开关电器，主要由触头、灭弧 装置和操作机构组成。
02
它通过操作机构来接通或断开 触头，实现对电路的通断控制 。
继电接触器控制系统(改)
未来发展趋势预测
01
智能化发展
随着人工智能技术的不断发展 ，未来继电接触器控制系统将 更加智能化，能够实现自学习 、自适应等功能，提高系统的 智能化程度。
02
网络化发展
随着互联网技术的普及，未来 继电接触器控制系统将实现网 络化，能够实现远程监控、远 程控制等功能，提高系统的便 捷性和实用性。
03
触点材料
常采用银或银合金，以保 证良好的导电性能和耐磨 性。
灭弧系统
灭弧罩
用于熄灭触点断开时产生 的电弧，防止电弧对触点 的烧蚀。
灭弧栅
由金属片组成的栅状结构， 可将电弧分割成多个小电 弧，加速电弧熄灭。
磁吹灭弧
利用磁场将电弧吹入灭弧 罩内，加速电弧冷却和熄 灭。
工作原理及动作过程
工作原理
当线圈通电时，产生磁场使衔铁吸合， 触点闭合；当线圈断电时，磁场消失， 衔铁释放，触点断开。
绿色环保发展
04
随着环保意识的不断提高，未来 继电接触器控制系统将更加注重 绿色环保，采用环保材料、节能 技术等措施，降低系统对环境的 影响。
高可靠性发展
随着工业领域对设备可靠性要求 的不断提高，未来继电接触器控 制系统将更加注重高可靠性设计 ，采用冗余设计、容错技术等措 施，提高系统的可靠性和稳定性 。
进行总结和归纳，以避免类似故障的再次发生。
03
技术更新和升级
随着技术的发展和进步，继电接触器控制系统也在不断更新和升级。为
了保持系统的先进性和适应性，应及时关注新技术和新产品的动态，并
根据实际需求对系统进行技术更新和升级。
继电接触器控制系统
06
故障诊断与排除
常见故障类型及原因分析
电气元件故障
《电工电子技术》继电接触器控制系统
明确控制要求、选择控制元件、 设计控制电路、检查与调试。
典型控制电路设计案例分析
1 2
电动机起停控制电路
分析电路工作原理、元件作用及保护环节。
正反转控制电路
探讨正反转的实现方法、互锁与保护电路的设计。
3
顺序控制电路
分析多台电动机的顺序启动与停止控制方法。
控制系统应用中的注意事项
元件选择与布置
合理选择电器元件，注意其额定 电压、电流及使用环境。元件布 置应整齐、紧凑、便于散热和维
需求。
遗传算法
03
在控制参数优化和故障诊断中发挥重要作用，提高系统性能和
可靠性。
绿色环保理念在控制系统设计中的体现
节能设计
采用高效能、低损耗的器件和电路，降低系统能耗。
环保材料
优先选用可回收、无污染的材料，减少对环境的影响。
电磁兼容设计
减少电磁干扰和辐射，保障系统稳定运行，同时符合电磁环保标准。
06 实验与实践环节
学习本课程有助于学生理解电气控制 原理，提高解决实际问题的能力，为 今后从事相关工作打下坚实基础。
人才培养需求
掌握继电接触器控制系统的基本知识 和技能，对于培养电气工程技术人才 具有重要意义。
继电接触器控制系统概述
系统组成
继电接触器控制系统主要由输入 设备、输出设备、控制元件和执
行元件等组成。
工作原理
通过控制元件（如继电器、接触器 等）的吸合与释放，实现对执行元 件（如电动机、电磁阀等）的启动、 停止、正反转等控制。
应用领域
继电接触器控制系统广泛应用于机 床、包装机械、印刷机械、冶金设 备等各种生产设备中。
课程目标与要求
01
02
03
知识目标
典型控制电路设计案例分析
1 2
电动机起停控制电路
分析电路工作原理、元件作用及保护环节。
正反转控制电路
探讨正反转的实现方法、互锁与保护电路的设计。
3
顺序控制电路
分析多台电动机的顺序启动与停止控制方法。
控制系统应用中的注意事项
元件选择与布置
合理选择电器元件，注意其额定 电压、电流及使用环境。元件布 置应整齐、紧凑、便于散热和维
需求。
遗传算法
03
在控制参数优化和故障诊断中发挥重要作用，提高系统性能和
可靠性。
绿色环保理念在控制系统设计中的体现
节能设计
采用高效能、低损耗的器件和电路，降低系统能耗。
环保材料
优先选用可回收、无污染的材料，减少对环境的影响。
电磁兼容设计
减少电磁干扰和辐射，保障系统稳定运行，同时符合电磁环保标准。
06 实验与实践环节
学习本课程有助于学生理解电气控制 原理，提高解决实际问题的能力，为 今后从事相关工作打下坚实基础。
人才培养需求
掌握继电接触器控制系统的基本知识 和技能，对于培养电气工程技术人才 具有重要意义。
继电接触器控制系统概述
系统组成
继电接触器控制系统主要由输入 设备、输出设备、控制元件和执
行元件等组成。
工作原理
通过控制元件（如继电器、接触器 等）的吸合与释放，实现对执行元 件（如电动机、电磁阀等）的启动、 停止、正反转等控制。
应用领域
继电接触器控制系统广泛应用于机 床、包装机械、印刷机械、冶金设 备等各种生产设备中。
课程目标与要求
01
02
03
知识目标
电工实习之继电接触器控制系统电类专业
• 起动 • 正反转 • 调速 • 制动
M
3～
23
起动
• 定义：异步电动机与电源接通后，如果电 动机的起动转矩大于负载转矩，则转子从 静止开始转动，转速逐渐升高至稳定运行， 这个过程称为起动。
• 起动电流(Ist ) :当电动机转速为零时， 加上额定电压而起动瞬间的线电流，为起 动电流。一般的，直接起动时，起动电流 约为额定电流的5～7倍。
有六根引出线,标有U1、V1 、 W1、U2、V2、W2。其中： U1 U2是第一相绕组的两端； V1 V2是第二相绕组的两端； W1 W2是第三相绕组的两端。
U1 V1 W1 U2 V2 W2
18
Y形接法： W1
U1
V1
U2
V2
W2
A
B
C
19
Δ形接法：
W1
U1
V1
U2
V2
W2
A
B
C
20
绝缘等级
KM4
12 17 21 25
7812
26
14 14
FR1
13 26 28
U1 V1 W1 N
26 FR2
27
U2 V2 W2 28
13 18 24 26 FR3
26
U3 V3 W3 27
13 22 20 26
SQ1 24 17
U V W N U1 V1 W1 U2 V2 W2 U3 V3 W3 12 13 14 16 17 18 19 20 22 23 24 进电源
23
M1
M2
M3
3～
3～
3～
18
SB4 SB1
12
14
SB2
13
继电接触器控制电器原理图
SB1 KM2 SB4
SB3
继电接触器控制电器原理图
先起动任意停止线路
KM1先起动KM2才能起动，KM2可单独 停止也可同时停止。
KM1 SB2
SB1 KM2 SB4
SB3
继电接触器控制电器原理图
先起动任意停止线路
KM1先起动KM2才能起动，KM2可单独 停止也可同时停止。
KM1 SB2
SB1 KM2 SB4
继电接触器控制电器原理图
四、熔断器
用途：作为短路保护的电器。熔丝具有“反时限特性”。
选择：—— 熔断器主要掌握熔丝的 选择，见书P.105至106。—— 岸上为 1.5或2.5In。
1.平稳负载：略大于负载额定电流； 2.单台电动机(频繁/不频繁)：起动 电流除2.5或者1.6~2。 3.多台电动机：1.5~2.5Inmax+∑In。
继电接触器控制电器原理图
机械互锁
方法：将按钮的常闭辅触 头串接到被互锁的另一个接触 器的线圈回路中。
特点：可直接按下按钮进 入反转，但相对较不可靠。
因为：接触器通断时，主 触头若被电弧烧粘住，虽然故 障接触器线圈不通电，但却仍 使主电路接通。若另一接触器 线圈通电工作，则造成短路。
继电接触器控制电器原理图
继电接触器控制电器原理图
多重互锁 KA零压保护
主令控制器互锁
三、顺序起动联锁控制
联锁控制 ： 即按顺序起动或停止的控制 —— 联合控制。
用途： 许多设备要求机油泵电机必须先起动，后停止。 书P.109，图8-3-6所示电路就是先起动控制线
路，此外还有后停止线路。
继电接触器控制电器原理图
联锁控制线路
1.通电延时闭合，断电瞬时断开的常开触头。 2.通电瞬时闭合，断电延时断开的常开触头。 3.通电延时断开，断电瞬时闭合的常闭触头。 4.通电瞬时断开，断电延时闭合的常闭触头。
电工技术第8章 电气控制与PLC的基础知识
2020/2/10
电工技术（电工学Ⅰ） 第8章 电气控制与PLC的基础知识
6
8.1.1 常用低压控制电器中的输入设备
按下按钮帽时，动断触点分断（常闭触头断开），动 合触点接通（常开触头闭合）。放开按钮帽时，在弹簧的 作用下，动触点复位（恢复到常态）。
2020/2/10
电工技术（电工学Ⅰ） 第8章 电气控制与PLC的基础知识
24
8.1.2 常用低压控制电器中的输出设备
（4）接触器选择的基本原则 1）接触器极数和电流种类的确定； 2）根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接 触器； 3）根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级； 4） 根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定接触 器的额定电压； 5）接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定； 6）接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。
7
8.1.1 常用低压控制电器中的输入设备
２. 刀开关（QS） 刀开关是低压配电中应用最广的电器，主要用来隔离
电源。它的结构简单，主要由刀片（动触头）和刀座（静 触头）组成。在电流不大的线路里可以直接用它接通和断 开电源，适合额定电压在交流380V或直流440V以下、额 定电流1500A以下的场合。
第8章 电气控制与PLC的基础知识
§8.1 常用低压控制电器 §8.2 继电-接触器控制系统的基本电路 §8.3 可编程序控制器的原理及应用
2020/2/10
电工技术（电工学Ⅰ） 第8章 电气控制与PLC的基础知识
1
§8.1 常用低压控制电器
继电-接触控制系统即电气控制系统，按其功能可 分为四个部分：输入设备、输出设备、保护设备、继电 -接触控制线路和被控生产机械或生产过程。
继电接触器控制系统
KT 15 16
KM2
KM4
SB3
SB4
SB5 SQ2
KM4
KM3
17
18
19
20
21
KM3
SQ1 SB5 22
SB4 SQ1
KM3 KM4
23
24
25
U1 V1 W1
M1
3～
U2 V2 W2
M2
3～
U3 V3 W3
M3
3～
PE
KM4 SQ2 N
28
27
26
FR1
FR2
FR3
50
U
VW
U
VW
U
V W 11
KM1
KM1
U1 V1 W1 M1
3～
1、串接在回路中 2、主回路、控制回路都有 3、火线上有，零线上没有 4、熔断器置于开关后
PE
23
过 热 保 护 热继电器
• 热继电器是一种利用电流的热效应来切 断电路的保护电器。
主电路电流超过容许值
双金属片受热向上弯曲
扣板脱扣 常闭触点断开
接触器线圈断电
接触器触点断开使主回路断电
13
U V W N U1 V1 W1 U2 V2 W2 12 13 14
进电源
48
M1
M2
3～
3～
举例讲解(二)
• 设计一个控制电路，要求： 1、控制M1起动后，延时10秒M2自动起动， 并且响铃10秒； 2、M2起动后，M3才能起动； 3、M3可正反转控制，并且有行程控制, 可以实现无限往复循环； 4、M3起动后，M1、M2不准停车。
FR1 3
U1 V1 W1 M1
3～
继电器接触器控制系统
24
8.1 控制电器
6. 接通和分断能力
接触器的接通和分断能力是指接触器的主触点 在规定条件下，能可靠地接通和分断的电流值。 在此电流值下，接通时主触点不应发生熔焊， 分断时应能可靠灭弧。
接触器用途广泛，使用场合的电压等级或工作 电流、电路的通断频繁程度、负载的工作性质 等因素，决定了接触器有不同的使用类别。
低压电器种类繁多、用途广泛，其工作原理和 结构组成多种多样，因而有不同的分类方法。
4
第八章 继电器一接触器控制系统
通常按其用途或控制对象分为以下几类： (1)低压配电电器 通常用于低压配电系统，主要
有刀开关、组合开关、负荷开关、自动开关、 熔断器等。 (2)低压控制电器通常用于电力拖动自动控制系 统，主要有接触器、继电器、控制器等。
18
8.1 控制电器
直流接触器的工作原理与交流接触器基本相同。 在结构上也是由电磁结构、触点系统、灭弧装 置等部分组成。不同之处在于，两者的线圈形 式、铁心结构、触点形状和数量、灭弧方式以 及吸力特性等方面有所区别。
(二)接触器的主要技术参数 接触器的主要技术参数有额定电压、额定电流、 操作频率、接通与分断能力、电气与机械寿命 等。
按工作原理分为电磁式继电器感应式继电器电动式继电器电子式继电器和热继电器等按输入信号分为电流继电器电压继电器温度继电器压力继电器时间继电器速度继电器和功率中间继电器等按输出形式分为有触点继电器和无触点继电器按动作时问分为瞬时继电器动作时间小于005s和延时继电器动作时间大于015s按用途分为控制继电器和保护继电器
19
8.1 控制电器
1. 额定电压 接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点的额 定工作电压。其电压等级如下：
①交流接触器为36V、127V、220V、380V、 500V、660V(特殊场合可高达1140V)；
8.1 控制电器
6. 接通和分断能力
接触器的接通和分断能力是指接触器的主触点 在规定条件下，能可靠地接通和分断的电流值。 在此电流值下，接通时主触点不应发生熔焊， 分断时应能可靠灭弧。
接触器用途广泛，使用场合的电压等级或工作 电流、电路的通断频繁程度、负载的工作性质 等因素，决定了接触器有不同的使用类别。
低压电器种类繁多、用途广泛，其工作原理和 结构组成多种多样，因而有不同的分类方法。
4
第八章 继电器一接触器控制系统
通常按其用途或控制对象分为以下几类： (1)低压配电电器 通常用于低压配电系统，主要
有刀开关、组合开关、负荷开关、自动开关、 熔断器等。 (2)低压控制电器通常用于电力拖动自动控制系 统，主要有接触器、继电器、控制器等。
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8.1 控制电器
直流接触器的工作原理与交流接触器基本相同。 在结构上也是由电磁结构、触点系统、灭弧装 置等部分组成。不同之处在于，两者的线圈形 式、铁心结构、触点形状和数量、灭弧方式以 及吸力特性等方面有所区别。
(二)接触器的主要技术参数 接触器的主要技术参数有额定电压、额定电流、 操作频率、接通与分断能力、电气与机械寿命 等。
按工作原理分为电磁式继电器感应式继电器电动式继电器电子式继电器和热继电器等按输入信号分为电流继电器电压继电器温度继电器压力继电器时间继电器速度继电器和功率中间继电器等按输出形式分为有触点继电器和无触点继电器按动作时问分为瞬时继电器动作时间小于005s和延时继电器动作时间大于015s按用途分为控制继电器和保护继电器
19
8.1 控制电器
1. 额定电压 接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点的额 定工作电压。其电压等级如下：
①交流接触器为36V、127V、220V、380V、 500V、660V(特殊场合可高达1140V)；
继电接触器控制系统
(2) 空气式时间继电器
排气孔
进气孔
调整螺丝
常开触头 延时闭合
橡皮膜
活塞杆 释放弹簧
挡块
微动开关2
常闭触头 延时打开
托板
微动开关1 常闭触头
工作原理
线圈通电
衔铁向下吸合
线圈 恢复弹簧 动铁心
常开触头 连杆动作 触头动作
通电延时旳空气式时间继电器构造示意图
常闭 延时闭合
常闭 延时断开
常开触头 常闭触头
5. 与电路无关旳部件(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下列几点：
(1) 使控制电路简朴，电器元件少，而且工作又要准 (2) 确可靠 (2) 尽量防止多种电器元件依次动作才干接通另一
个电器旳控制电路。 (3) 必须确保每个线圈旳额定电压，不能将两个线圈
串联。
8.2 鼠笼式电动机直接起动旳示意图
由两套独立起停按钮控制它们旳起停。要求电动机按
下述顺序起动和停止：
起动时: M1起动后过一段时间 M2才干起动； 停车时: M2停车后过一段时间M1才干停车。又应怎样 实现控制？
8.2 鼠笼式电动机正反转旳控制线路
将电动机接到电源旳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，将电动机接到电源旳任 意两根联线对调一下，电动机反转。
KM2 闭合
KM1 SB2
闭合 KM2
M1
M2
3~
3~ 闭合 KM2 通电
KM1
M1 3~
这么旳顺序控 制是否合理？
KM2
M2 3~
两电机各自 要有独立旳 电源；这么 接，主触头 (KM1)旳负 荷过重。
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触杆 常闭触点 复位弹簧 常开触点 SQ 常开触点 SQ
常闭触点
2019/3/21
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8.1.4 交流接触器
线圈通电时产生电磁吸引力将衔铁吸下，使常开触点闭合， 常闭触点断开。线圈断电后电磁吸引力消失，依靠弹簧使触 点恢复到原来的状态。
常闭辅助触点 常开辅助触点
KM 线圈
5.1 5.2
常用控制电器 三相异步电动机的基本控制电路
2019/3/21
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8.1 常用控制电器
对电动机和生产机械实现控制自动两类。手动 电器的动作是由工作人员手动操纵的，如刀 开关、组合开关、按钮等。自动电器的动作 是根据指令、信号或某个物理量的变化自动 进行的，如中间继电器、交流接触器等。
常开主触点
KM
回力弹簧 衔铁 线圈 铁心
2019/3/21
常开触点 KM 常闭触点
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根据用途不同，交流接触器的触点分主触点和辅助触点两种 。主触点一般比较大，接触电阻较小，用于接通或分断较大 的电流，常接在主电路中；辅助触点一般比较小，接触电阻 较大，用于接通或分断较小的电流，常接在控制电路（或称 辅助电路）中。有时为了接通和分断较大的电流，在主触点 上装有灭弧装置，以熄灭由于主触点断开而产生的电弧，防 止烧坏触点。 接触器是电力拖动中最主要的控制电器之一。在设计它的触 点时已考虑到接通负荷时的起动电流问题，因此，选用接触 器时主要应根据负荷的额定电流来确定。如一台Y112M-4三 相异步电动机，额定功率4kW，额定电流为8.8A，选用主触 点额定电流为 10A的交流接触器即可。除电流之外，还应满 足接触器的额定电压不小于主电路额定电压。
QS 三极
QS 二极
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2019/3/21
刀开关种类很多。按极数分为单极、双极和三极；按结构分 为平板式和条架式；按操作方式分为直接手柄操作式、杠杆 操作机构式和电动操作机构式；按转换方向分为单投和双投 等。 刀开关一般与熔断器串联使用，以便在短路或过负荷时熔断 器熔断而自动切断电路。 刀开关额定电压通常为250V和500V，额定电流在1500A以下。 安装刀开关时，电源线应接在静触点上，负荷线接在与闸刀 相连的端子上。对有熔断丝的刀开关，负荷线应接在闸刀下 侧熔断丝的另一端，以确保刀开关切断电源后闸刀和熔断丝 不带电。在垂直安装时，手柄向上合为接通电源，向下拉为 断开电源，不能反装。 刀开关的选用主要考虑回路额定电压、长期工作电流以及短 路电流所产生的动热稳定性等因素。刀开关的额定电流应大 于其所控制的最大负荷电流。用于直接起停3 kW及以下的三 相异步电动机时，刀开关的额定电流必须大于电动机额定电 2019/3/21 流的3倍。 返回第一张
主触点 释放弹簧 连杆装置 锁钩 过流脱扣器 欠压脱扣器
2019/3/21
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8.1.2 熔断器
熔断器主要作短路或过载保护用，串联在被保护的线路中。 线路正常工作时如同一根导线，起通路作用；当线路短路或 过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用。 选择熔体额定电流的方法如下： （1）电灯支线的熔体：熔体额定电流≥支线上所有电灯的工作 电流之和。 （2）一台电动机的熔体：熔体额定电流≥电动机的起动电流 ÷2.5 如果电动机起动频繁，则为：熔体额定电流≥电动机的起动电流 ÷(1.6~2) （3）几台电动机合用的总熔体：熔体额定电流=(1.5~2.5)×容 量最大的电动机的额定电流+其余电动机的额定电流之和
2019/3/21
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8.1.1 开关电器
开关电器是在控制电路中用于不频繁地接通或断开电路的开 关，或用于机床电路电源的引入开关。
1、刀开关
刀开关又叫闸刀开关，一般用于不频繁操作的低压电路中， 用作接通和切断电源，或用来将电路与电源隔离，有时也用 来控制小容量电动机的直接起动与停机。 刀开关由闸刀（动触点）、静插座（静触点）、手柄和绝缘 底板等组成。
电工技术基础
主编 李中发 制作 李中发 2004年7月
2019/3/21
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第8章 继电接触器控制
学习要点
常用控制电器的动作原理及其
控制作用 鼠笼式三相异步电动机典型控 制电路的工作原理
2019/3/21
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第8章 继电接触器控制
2019/3/21
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8.1.3 主令电器
主令电器是自动控制系统中用于接通或断开控制电路的电器 设备，用以发送控制指令或用作程序控制。
1、按钮
按钮的触点分常闭触点（动断触点）和常开触点（动合触点） 两种。常闭触点是按钮未按下时闭合、按下后断开的触点。 常开触点是按钮未按下时断开、按下后闭合的触点。按钮按 下时，常闭触点先断开，然后常开触点闭合；松开后，依靠 复位弹簧使触点恢复到原来的位置。
2019/3/21
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M 3～
3、自动开关
正常情况下过流脱扣器的衔铁是释放着的，严重过载或短路 时，线圈因流过大电流而产生较大的电磁吸力，把衔铁往下 吸而顶开锁钩，使主触点断开，起过流保护作用。欠压脱扣 器在正常情况下吸住衔铁，主触点闭合，电压严重下降或断 电时释放衔铁而使主触点断开，实现欠压保护。电源电压正 常时，必须重新合闸才能工作。
按钮帽 复位弹簧
SB
SB
常闭按钮
常闭 触点 常开 触点
SB 复合按钮
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2019/3/21
常开按钮
2、行程开关
行程开关也称为位置开关，主要用于将机械位移变为电信号， 以实现对机械运动的电气控制。当机械的运动部件撞击触杆时 ，触杆下移使常闭触点断开，常开触点闭合；当运动部件离开 后，在复位弹簧的作用下，触杆回复到原来位置，各触点恢复 常态。
上一张幻灯片
下一张幻灯片
2、组合开关
组合开关又叫转换开关，是一 种转动式的闸刀开关，主要用 于接通或切断电路、换接电源、 控制小型鼠笼式三相异步电动 机的起动、停止、正反转或局 部照明。 组合开关有若干个动触片和静 触片，分别装于数层绝缘件内， 静触片固定在绝缘垫板上，动 触片装在转轴上，随转轴旋转 而变更通、断位置。
常闭触点
2019/3/21
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8.1.4 交流接触器
线圈通电时产生电磁吸引力将衔铁吸下，使常开触点闭合， 常闭触点断开。线圈断电后电磁吸引力消失，依靠弹簧使触 点恢复到原来的状态。
常闭辅助触点 常开辅助触点
KM 线圈
5.1 5.2
常用控制电器 三相异步电动机的基本控制电路
2019/3/21
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8.1 常用控制电器
对电动机和生产机械实现控制自动两类。手动 电器的动作是由工作人员手动操纵的，如刀 开关、组合开关、按钮等。自动电器的动作 是根据指令、信号或某个物理量的变化自动 进行的，如中间继电器、交流接触器等。
常开主触点
KM
回力弹簧 衔铁 线圈 铁心
2019/3/21
常开触点 KM 常闭触点
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根据用途不同，交流接触器的触点分主触点和辅助触点两种 。主触点一般比较大，接触电阻较小，用于接通或分断较大 的电流，常接在主电路中；辅助触点一般比较小，接触电阻 较大，用于接通或分断较小的电流，常接在控制电路（或称 辅助电路）中。有时为了接通和分断较大的电流，在主触点 上装有灭弧装置，以熄灭由于主触点断开而产生的电弧，防 止烧坏触点。 接触器是电力拖动中最主要的控制电器之一。在设计它的触 点时已考虑到接通负荷时的起动电流问题，因此，选用接触 器时主要应根据负荷的额定电流来确定。如一台Y112M-4三 相异步电动机，额定功率4kW，额定电流为8.8A，选用主触 点额定电流为 10A的交流接触器即可。除电流之外，还应满 足接触器的额定电压不小于主电路额定电压。
QS 三极
QS 二极
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2019/3/21
刀开关种类很多。按极数分为单极、双极和三极；按结构分 为平板式和条架式；按操作方式分为直接手柄操作式、杠杆 操作机构式和电动操作机构式；按转换方向分为单投和双投 等。 刀开关一般与熔断器串联使用，以便在短路或过负荷时熔断 器熔断而自动切断电路。 刀开关额定电压通常为250V和500V，额定电流在1500A以下。 安装刀开关时，电源线应接在静触点上，负荷线接在与闸刀 相连的端子上。对有熔断丝的刀开关，负荷线应接在闸刀下 侧熔断丝的另一端，以确保刀开关切断电源后闸刀和熔断丝 不带电。在垂直安装时，手柄向上合为接通电源，向下拉为 断开电源，不能反装。 刀开关的选用主要考虑回路额定电压、长期工作电流以及短 路电流所产生的动热稳定性等因素。刀开关的额定电流应大 于其所控制的最大负荷电流。用于直接起停3 kW及以下的三 相异步电动机时，刀开关的额定电流必须大于电动机额定电 2019/3/21 流的3倍。 返回第一张
主触点 释放弹簧 连杆装置 锁钩 过流脱扣器 欠压脱扣器
2019/3/21
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8.1.2 熔断器
熔断器主要作短路或过载保护用，串联在被保护的线路中。 线路正常工作时如同一根导线，起通路作用；当线路短路或 过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用。 选择熔体额定电流的方法如下： （1）电灯支线的熔体：熔体额定电流≥支线上所有电灯的工作 电流之和。 （2）一台电动机的熔体：熔体额定电流≥电动机的起动电流 ÷2.5 如果电动机起动频繁，则为：熔体额定电流≥电动机的起动电流 ÷(1.6~2) （3）几台电动机合用的总熔体：熔体额定电流=(1.5~2.5)×容 量最大的电动机的额定电流+其余电动机的额定电流之和
2019/3/21
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8.1.1 开关电器
开关电器是在控制电路中用于不频繁地接通或断开电路的开 关，或用于机床电路电源的引入开关。
1、刀开关
刀开关又叫闸刀开关，一般用于不频繁操作的低压电路中， 用作接通和切断电源，或用来将电路与电源隔离，有时也用 来控制小容量电动机的直接起动与停机。 刀开关由闸刀（动触点）、静插座（静触点）、手柄和绝缘 底板等组成。
电工技术基础
主编 李中发 制作 李中发 2004年7月
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第8章 继电接触器控制
学习要点
常用控制电器的动作原理及其
控制作用 鼠笼式三相异步电动机典型控 制电路的工作原理
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8.1.3 主令电器
主令电器是自动控制系统中用于接通或断开控制电路的电器 设备，用以发送控制指令或用作程序控制。
1、按钮
按钮的触点分常闭触点（动断触点）和常开触点（动合触点） 两种。常闭触点是按钮未按下时闭合、按下后断开的触点。 常开触点是按钮未按下时断开、按下后闭合的触点。按钮按 下时，常闭触点先断开，然后常开触点闭合；松开后，依靠 复位弹簧使触点恢复到原来的位置。
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3、自动开关
正常情况下过流脱扣器的衔铁是释放着的，严重过载或短路 时，线圈因流过大电流而产生较大的电磁吸力，把衔铁往下 吸而顶开锁钩，使主触点断开，起过流保护作用。欠压脱扣 器在正常情况下吸住衔铁，主触点闭合，电压严重下降或断 电时释放衔铁而使主触点断开，实现欠压保护。电源电压正 常时，必须重新合闸才能工作。
按钮帽 复位弹簧
SB
SB
常闭按钮
常闭 触点 常开 触点
SB 复合按钮
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常开按钮
2、行程开关
行程开关也称为位置开关，主要用于将机械位移变为电信号， 以实现对机械运动的电气控制。当机械的运动部件撞击触杆时 ，触杆下移使常闭触点断开，常开触点闭合；当运动部件离开 后，在复位弹簧的作用下，触杆回复到原来位置，各触点恢复 常态。
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2、组合开关
组合开关又叫转换开关，是一 种转动式的闸刀开关，主要用 于接通或切断电路、换接电源、 控制小型鼠笼式三相异步电动 机的起动、停止、正反转或局 部照明。 组合开关有若干个动触片和静 触片，分别装于数层绝缘件内， 静触片固定在绝缘垫板上，动 触片装在转轴上，随转轴旋转 而变更通、断位置。