第8章继电器-接触器控制系统
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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
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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
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第二节 三相笼型异步电动机的直接起动控制
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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。
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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
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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。
第8章--继电器-接触器控制(1)教程文件
通电延时型时间继电器
静铁芯在下，动铁芯在上，线圈通电时动铁芯 下移，活塞杆在释放弹簧作用下也下移，但由于活 塞杆上方空气比下方空气稀薄，所以活塞杆会受到 向上的气体压力而不能迅速下降，室外空气由进气 孔经调节螺钉进入气室，减小气体阻力，使得活塞 杆下移到指定位置，延时触头动作。线圈失电时， 活塞杆依靠恢复弹簧迅速复原，气室空气经出气孔 迅速排出，延时触头迅速复位
第8章--继电器-接触器控制(1)
8.1.1非自动控制电器 1.刀开关
2.转换开关(组合开关)
转换开关
倒顺开关
8.1.2 自动控制电器
1.接触器（交流、直流） KM
接触器的工作原理
接触器分为交流接触器和直流接触器
➢交流接触器接交流电，铁芯用硅钢片叠加而成 以防止涡流
➢直流接触器接直流电，铁芯是一块整钢
4)速度继电器
➢能够反映转速与转向的变化
➢由转子、转轴、定子和触头等组成，转子是一 个圆柱形永久磁铁，定子是一个装有绕组的笼形 圆环，转轴与电机轴通过联轴器相连
速度继电器
当电机转动时，速度继电器的转子随之转动， 定子绕组切割磁力线产生感应电流，感应电流与转 子磁场作用产生电磁转矩，并使定子随转子转动。 当电机转速达到某一值时，产生的电磁转矩能使定 子转到一定角度并推动摆杆使触头动作，当电机转 速低于某一值时，产生的电磁转矩会减小，触头在 弹簧作用下复位
2.线路组成和原理图绘制规则
（1）由主电路和控制电路两部分组成。主电路由 电动机以及与其相连的电器、连线等组成；控制线路 由操作按钮、电器等组成。
（2） 主电路用粗线，控制电路用细线，分开画。
（3）控制电路电源线列两边，（母线）控制回路按照动 作顺序自上至下（自左至右）平行绘制（支路）。
继电-接触器电气控制系统设计题
继电器-------接触器控制系统电路设计1、要求画出主电路和控制电路原理图,设计二台电动机M1,M2电气控制电路,使其满足以下条件：1）M1要求正反转控制,以及正向点动控制2）M1启动后,M2才能启动.3）停车时,M1停止后M2才能停止.两台电动机均有短路和长期过载保护.2、设计两台电动机M1、M2电气控制电路，使其满足以下工作条件：1）M1可正反向点动控制；2）M1先启动，经过t秒后M2自动启动；3）停车时，M2停止后，M1才允许停止。
要求：画出主电路和控制电路原理图，两台电机均有短路和长期过载保护。
3、有两台电动机M1、M2，请设计主电路和控制电路。
要求如下：1）M1电动机既能点动，又能长动；2）在M1电动机启动之前，M2电动机不能启动。
3）M2电动机能够在两个地方进行启动。
4）当按下停止按钮时，两台电动机均停止。
5）要有短路保护和过载保护。
4、为两台异步电动机设计一个控制回路，要有主电路图和控制电路图，要求如下：1）两台电动机互不影响的独立操作2）能同时控制两台电动机的启动和停止3）当一台电动机发生过载时，两台电动机均停止。
5、机床由两台三相鼠笼式异步电动机M1与M2拖动，其电气控制要求如下：1）M1采用星-三角降压启动2）M1启动经20秒后方允许M2直接启动3）M2停车后方允许M1停车4）M1,M2的启动，停止均要求两地操作5）设置必要的电气保护.6、某机床的主轴和液压泵分别由两台笼型异步电动机M1、M2来拖动，设计控制线路，其要求如下：1）主轴电动机M1启动后液压泵电动机M2才能启动；2）主轴电动机M1能正反转，且能单独停车；3）设计必要的保护环节。
7、用时间继电器控制水泵开1分钟停30秒，自动循环，有过载及短路保护。
8、机床由三台三相鼠笼式异步电动机拖动，其电气控制要求如下：1）顺序启动；2）逆序停止；3）有必要的保护环节。
9、某工厂需要安装一台电动机，这台电动机需要实现正转10分钟——停10分钟——反转10分钟——再停10分钟——再正转，如此循环工作2小时。
《机电传动控制》第五版课后习题答案
第3章直流电机的工作原理及特性习题3.1 为什么直流电机的转子要用表面有绝缘层的硅钢片叠压而成？答案：直流电动机工作时，（1）电枢绕组中流过交变电流，它产生的磁通当然是交变的。
这个（2）变化的磁通在铁芯中产生感应电流。
铁芯中产生的感应电流，在（3）垂直于磁通方向的平面内环流，所以叫涡流。
涡流损耗会使铁芯发热。
为了减小这种涡流损耗，电枢铁芯采用彼此绝缘的硅钢片叠压而成，使涡流在狭长形的回路中，通过较小的截面，以（4）增大涡流通路上的电阻，从而起到（5）减小涡流的作用。
如果没有绝缘层，会使整个电枢铁芯成为一体，涡流将增大，使铁芯发热。
因此，如果没有绝缘，就起不到削减涡流的作用。
习题3.4 一台他励直流电动机在稳态下运行时，电枢反电势E ＝E1，如负载转矩TL ＝常数，外加电压和电枢电路中的电阻均不变，问减弱励磁使转速上升到新的稳定值后，电枢反电势将如何变化？是大于、小于还是等于E1？答案：∵当电动机再次达到稳定状态后，输出转矩仍等于负载转矩，即输出转矩T ＝T L ＝常200aae e ae m ae m e e R U n I K K R U n E K n T K I n n n K K K U T K =Φ=−ΦΦ=∴=Φ−Φ∴−∆=Φ=ΦQ Q 又当T=0a aU E I R =+数。
又根据公式（3.2）， T ＝K t ФI a 。
∵励磁磁通Ф减小，T 、K t 不变。
∴电枢电流I a 增大。
再根据公式（3.11），U ＝E ＋I a ·R a 。
∴E=U －I a ·R a 。
又∵U 、R a 不变，I a 增大。
∴E 减小即减弱励磁到达稳定后，电动机反电势将小于E 1。
习题3.8 一台他励直流电动机的铭牌数据为：P N ＝5.5KW ，U N ＝110V ，I N ＝62A ，n N ＝1000r/min ，试绘出它的固有机械特性曲线。
（1）第一步，求出n 0 （2）第二步，求出（T N ，n N ）答案：根据公式（3.15），（1-1）Ra ＝（0.50~0.75）(N N N I U P −1)NN I U我们取Ra ＝0.7(N N N I U P −1)NN I U， 计算可得，Ra ＝0.24 Ω 再根据公式（3.16）得，（1-2） Ke ФN ＝（U N －I N Ra ）/n N =0.095 又根据（1-3） n 0＝U N /（Ke ФN ），计算可得，n 0＝1158 r/min 根据公式（3.17），（2-1） T N ＝9.55NNn P ， 计算可得，T N ＝52.525 N ·M 根据上述参数，绘制电动机固有机械特性曲线如下：3.10一台他励直流电动机的技术数据如下：P N =6.5KW ，U N =220V ， IN=34.4A ， n N =1500r/min ， R a =0.242Ω，试计算出此电动机的如下特性：①固有机械特性；②电枢附加电阻分别为3Ω和5Ω时的人为机械特性；③电枢电压为U N /2时的人为机械特性； ④磁通φ=0.8φN 时的人为机械特性；并绘出上述特性的图形。
机电传动控制第八章继电器-接触器控制
继电器和接触器是成熟的电气产品，价格 相对较低，因此使用继电器-接触器控制系 统的成本也较低。
易于维护
适应性强
继电器和接触器的结构简单，易于检测和 维修，如果出现故障，可以快速更换损坏 的元件，降低维护成本。
继电器和接触器可以在不同的电压和电流 条件下工作，适应性强，能够满足各种不 同的控制需求。
缺点
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感谢观看
体积较大
响应速度较慢
继电器和接触器的体积较大， 会增加控制系统的体积和重 量，不利于小型化和轻量化。
继电器和接触器的机械结构 决定了其响应速度较慢，对 于需要快速控制的系统来说 不太适用。
能耗较高
噪声较大
由于继电器和接触器在控制 过程中需要消耗一定的电能， 因此对于能耗要求较高的系 统来说不太适用。
实现电动机的正反转
通过改变继电器和接触器的接点组合，可以实现电动机的 正反转控制。
保护电路
继电器和接触器可以作为电路的保护元件，当电路中出现 过载、短路等故障时，可以自动切断电源，保护电路和设 备的安全。
在自动化生产线中的应用
自动化生产线的顺序控制
继电器-接触器控制系统可以按照预设的程序，自动控制生产线上 的设备按照一定的顺序进行工作。
接触器的工作原理
接触器是一种用于大电流控制的开关设备，具有承载电流大、控制容量大、可频繁 操作等优点。
当接触器的线圈通电后，线圈产生磁场，使接触器内部的触点闭合，接通或断开主 电路。
接触器通常用于电动机的启动、停止和正反转控制，以及其它大功率设备的控制。
继电器-接触器控制的基本电路
01
继电器-接触器控制电路主要由电源、开关、继电器、 接触器、保护装置等组成。
机电传动控制第八章继电 器-接触器控制
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
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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。
继电器接触器控制电路
第八章 继电器-接触器控制电路
8.2.2 继电器-接触器自动控制的 基本线路
集中控制与分散控制
第八章 继电器-接触器控制电路
8.2.2 继电器-接触器自动控制的 基本线路
双速异步电机的基本控制线路
第八章 继电器-接触器控制电路
8.2.2 继电器-接触器自动控制的 基本线路
电磁铁、电磁离合器的基本控制线路
主动摩擦片 绝缘层
铁粉
线圈
主动轴
从动轴
图8.25 多片式电磁离合器的摩擦片 图8.26 电磁粉末离合器
第八章 继电器-接触器控制电路
8.1.4 执行电器
电磁夹具 工件
绝缘材料 工作台
线圈
铁心
图8.27 电磁工作台
第八章 继电器-接触器控制电路
8.2 继电器-接触器控制的常用
基本线路
8.2.1继电器-接触器自动控制线路的构成
8.1.1 非自动控制电器
转换开关
倒顺开关
第八章 继电器-接触器控制电路
8.1.2 自动控制电器
接触器（交流、直流） KM
常闭触头
动
常
铁
开
心
触
头
线 圈
静 铁 心
图8.15 交流接触器的结构
图8.16 直流接触器的原理结构图
第八章 继电器-接触器控制电路
8.1.2 自动控制电器
接触器（交流、直流） KM
第八章 继电器-接触器控制电路
8.2.1继电器-接触器自动控制线路
电原理图绘制规的律构成
1.主电路用粗线表示，并绘 制在左边控制电路用细线绘 制在图的右边（或下边）。
2，控制电路电源分列两边， 按各电器动作先后由上而下 平行绘制。 3，同一电器各部件用同 一字符表示，相同电器 用数字序号表示。
继电器-接触器控制系统
是组成按时间原则控制的 重要元件.
选择:根据延时方式及瞬动 触点数确定;
线圈电压等于控制电压.
JS7-A空气式时间继电器示意图
继电器 时间继电的文字符号为KT
<3>中间继电器,电压继电器,电流继电器
5>主令电器 主令电器主要用来切换控制电路.有的由操作人员操纵;有
的由生产机械的运动部件操纵.分为按钮,行程开关等.
倒顺开关触点开合表
3>交流接触器
特点:能频繁通断带负 载的电动机主电路. 是最重要的低压电器.
结构:电磁机构;触点系 统;灭弧装置.
主要参数: 主触点额定电流： 10,20,40,60,100,…1500A
线圈电压： 24,36,110,127,220,380V
辅助触点数:动合,动断触 点各两对;大电流等级的 各三对.
主令控制器示意图
主令控制器
触点开合表
<3>行程开关<终端开关> 行程开关是按行程原则自动控制系统中的重要元件.有按
钮式,滑轮式,电子式几种
滑轮式行程开关如下图示,当工 作机构根据控制要求推动滑轮 1时,其动合触点10和动断触点
11动作,从而实现控制.
6>熔断器 用于短路保护.
<1>分类:有插入式RC1A; 螺旋式RL1;管式RM10 等.分别见右图中a,c,b.
<1>按钮
根据所需触点数,使用场合, 颜色来选择.
右图所示为一动合,一动断 触点的复合按钮,如LA2 系列;
还有二动合二动断触点的 复合按钮,如LA18,LA19 系列.
按钮的文字符号为SB
主令电器
<2>主令控制器 满足需要多地联锁的电 力拖动系统的要求,袜转 换线路的远距离控制.
选择:根据延时方式及瞬动 触点数确定;
线圈电压等于控制电压.
JS7-A空气式时间继电器示意图
继电器 时间继电的文字符号为KT
<3>中间继电器,电压继电器,电流继电器
5>主令电器 主令电器主要用来切换控制电路.有的由操作人员操纵;有
的由生产机械的运动部件操纵.分为按钮,行程开关等.
倒顺开关触点开合表
3>交流接触器
特点:能频繁通断带负 载的电动机主电路. 是最重要的低压电器.
结构:电磁机构;触点系 统;灭弧装置.
主要参数: 主触点额定电流： 10,20,40,60,100,…1500A
线圈电压： 24,36,110,127,220,380V
辅助触点数:动合,动断触 点各两对;大电流等级的 各三对.
主令控制器示意图
主令控制器
触点开合表
<3>行程开关<终端开关> 行程开关是按行程原则自动控制系统中的重要元件.有按
钮式,滑轮式,电子式几种
滑轮式行程开关如下图示,当工 作机构根据控制要求推动滑轮 1时,其动合触点10和动断触点
11动作,从而实现控制.
6>熔断器 用于短路保护.
<1>分类:有插入式RC1A; 螺旋式RL1;管式RM10 等.分别见右图中a,c,b.
<1>按钮
根据所需触点数,使用场合, 颜色来选择.
右图所示为一动合,一动断 触点的复合按钮,如LA2 系列;
还有二动合二动断触点的 复合按钮,如LA18,LA19 系列.
按钮的文字符号为SB
主令电器
<2>主令控制器 满足需要多地联锁的电 力拖动系统的要求,袜转 换线路的远距离控制.
动车组电机电器-第八章接触器和继电器
常开（动合）联锁触头指的是接触器的吸引线圈失电时处于
断开状态的触头；与此相反，常闭（动断）联锁触头指的是
接触器吸引线圈失电时处于闭合状态的触头。
二、接触器的组成
2. 传动装置
传动装置包括驱使触头闭合的装置、开断触头的弹簧机构以及缓
冲装置，用于可靠地驱使触头按规定要求动作。
3. 灭弧装置
灭弧装置一般与主触头配合使用，在主触头断开电路产生电弧时，
第八章 接触器和继电器
接触器基本知识
动车组用接触器的结构和原理
继电器基本知识
动车组用继电器的结构和原理
8.1 接触器基本知识
一、接触器的定义和基本特点
接触器具有以下特点：
1
动作次数频繁，每小时开闭次数可达150～1 500次。
2
能通、断较大电流，即有一定过载能力，但一般情况下只能开
断正常额定电流，而不能开断短路或故障电流。
对象对继电器的要求。
• 继电器的整定：调节继电器动作参数的过程。
5. 返回系数
• 返回系数：指继电器输入量的释放值与动作值之比，用字母Kfh表示，
即
值一般小于1，而
且可调
五、继电器的基本参数
6. 灵敏度
• 继电器的灵敏度指按要求整定好的继电器能吸合动作所需要的最小功
率或最小安匝数。
• 不同类型的继电器在安匝数相同时，消耗的功率可能不同，继电器消
• 释放值：使继电器释放动作所需要的最大物理量的数值，如电流继电
器的释放电流，电压继电器的释放电压，风压继电器的释放风压等。
• 动作值和释放值又称为继电器的动作参数。
五、继电器的基本参数
4. 整定参数
• 整定参数：指继电器可以调整的参数。
断开状态的触头；与此相反，常闭（动断）联锁触头指的是
接触器吸引线圈失电时处于闭合状态的触头。
二、接触器的组成
2. 传动装置
传动装置包括驱使触头闭合的装置、开断触头的弹簧机构以及缓
冲装置，用于可靠地驱使触头按规定要求动作。
3. 灭弧装置
灭弧装置一般与主触头配合使用，在主触头断开电路产生电弧时，
第八章 接触器和继电器
接触器基本知识
动车组用接触器的结构和原理
继电器基本知识
动车组用继电器的结构和原理
8.1 接触器基本知识
一、接触器的定义和基本特点
接触器具有以下特点：
1
动作次数频繁，每小时开闭次数可达150～1 500次。
2
能通、断较大电流，即有一定过载能力，但一般情况下只能开
断正常额定电流，而不能开断短路或故障电流。
对象对继电器的要求。
• 继电器的整定：调节继电器动作参数的过程。
5. 返回系数
• 返回系数：指继电器输入量的释放值与动作值之比，用字母Kfh表示，
即
值一般小于1，而
且可调
五、继电器的基本参数
6. 灵敏度
• 继电器的灵敏度指按要求整定好的继电器能吸合动作所需要的最小功
率或最小安匝数。
• 不同类型的继电器在安匝数相同时，消耗的功率可能不同，继电器消
• 释放值：使继电器释放动作所需要的最大物理量的数值，如电流继电
器的释放电流，电压继电器的释放电压，风压继电器的释放风压等。
• 动作值和释放值又称为继电器的动作参数。
五、继电器的基本参数
4. 整定参数
• 整定参数：指继电器可以调整的参数。
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。
继电器与接触器控制的基本电路
继电器与接触器控制的基本电路引言继电器和接触器是常用的电气元件，用于控制电路中的电流流动。
它们在各种自动化系统、电力系统等领域中起着重要的作用。
本文将介绍继电器和接触器的基本原理以及它们在电路控制中的应用。
继电器的基本原理继电器是一种电控制装置，能够使用小电流来控制大电流的流动。
继电器通常由电磁系统、机械系统和电气系统组成。
电磁系统继电器的电磁系统由线圈和铁芯组成。
当线圈通电时，产生的磁场会吸引铁芯，将机械系统连接或断开。
机械系统由机械触点组成，触点通过机械装置与铁芯相连。
当线圈通电时，铁芯受到吸引力，机械触点会发生动作，打开或关闭电路。
电气系统电气系统由常开触点（NO）和常闭触点（NC）组成。
当继电器处于非通电状态时，常开触点闭合，常闭触点断开；当继电器通电时，常开触点断开，常闭触点闭合。
接触器的基本原理接触器与继电器类似，也是一种电控制装置。
接触器通常由电磁系统、机械系统和电气系统组成，但接触器的结构更为复杂。
电磁系统接触器的电磁系统由线圈和铁芯组成。
当线圈通电时，产生的磁场会吸引铁芯，将机械系统连接或断开。
接触器的机械系统由机械触点组成，触点通过机械装置与铁芯相连。
当线圈通电时，铁芯受到吸引力，机械触点会发生动作，打开或关闭电路。
和继电器不同的是，接触器的机械系统可以有多个机械触点，可以实现多个电路的控制。
电气系统接触器的电气系统由多个触点组成，触点通过电气连接与外部电路相连。
接触器的电气系统常用接线方式有串联和并联两种。
继电器和接触器在电路控制中的应用继电器和接触器广泛应用于各种电路控制中，下面将介绍它们在电路控制中常见的应用。
继电器的应用•自动控制：继电器可以实现自动控制功能，通过传感器检测到的信号来控制其他设备的启停。
•电机控制：继电器可以用于电机的启停、正反转等控制。
•照明控制：继电器可以通过光敏传感器或定时器控制照明设备的开启和关闭。
•报警控制：继电器可以用于报警系统的控制，如火灾报警、温度报警等。
程宪平 机电传动控制(上册)
2 学时
6 学时 14 学时 4 学时 4 学时 2 学时
合 计 44
绪论 机电传动与控制
生产过程的专业关系
机 电 传 动 控 制
电气、仪表、计算机专业 （自动化控制）
电源 控制设备 电动机
生产工艺专业
机电传动系统示意图
传动装置 工作机构
机械设备专业
34
绪论 机电传动与控制
生产过程的专业关系
生产厂 主 专 业 辅 助 专 业
32
绪论 机电传动与控制
4 课程的内容安排
1 2 绪论 第1章 直流电机 2 学时 4 学时
机 电 传 动 控 制
3
4
第2章 交流电动机
第3章 控制电机
4 学时
2 学时
5
6 7 8 9 10
33
第4章 机电传动控制系统的基础
第5章 控制电器与继电器-接触器控制系统 第6章 可编程序控制器 第7章 直流电动机调速系统 第8章 交流电动机调速系统 第9章 步进电动机控制系统
第三阶段：多电动机拖动
一台生产机械的每一个运动部件 分别由一台专门的电动机拖动。
17
绪论 机电传动与控制
2 机电传动及其控制系统的发展概况
机电传动的发展 直流 电动机
他励直流电动机
并励直流电动机 异步电动机 同步电动机 伺服电动机 步进电动机
机 电 传 动 控 制
串励直流电动机
复励直流电动机 鼠笼式 绕线式
机电传动控制
教材：《机电传动与控制》（第三版） 程宪平 主编 华中科技大学
参考教材：《机电传动控制》（第四版） 邓星钟 主编 华中科技大学
目录
《机电传动与控制》（第三版） 程宪平 主编
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。
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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
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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)；
第八章-继电器-接触器控制
触头按状态的不同分动断（常闭）触头和动合 （常开）触头两种。
常开触点－合 线圈得电，衔铁吸合触点动作 常闭触点－断
常开触点－断 线圈失电，衔铁释放触点复位 常闭触点－合
表示符号：
KM
KM 动合（常开）
KM 动断（常闭）
KM 动合（常开）
KM 动断（常闭）
线圈 主触点 辅助触点
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。
额定电流
交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A 直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A
吸引线圈额定电压
交流接触器：36、110（127）、220、380V 直流接触器：24、48、220、440V
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。
I位 X1－D1 II位 X1－D1
X2－D2
X2－D3
X3－D3
X3－D2
输入：X1、X2、X3三相电源
输出：D1，D2，D3三相绕组端子
Ⅰ Ⅱ 0 ⅡⅠ
X1
D1
X2
D2
D3
X3
示意图
位置 Ⅰ 0 Ⅱ
触点 正转 停止 反转
X1－D1 ×
×
X2－D2 ×
X3－D3 ×
X2－D3
×
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 实现机电传动系统的起动、调速、反转
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第8章
继电器－接触器控制系统
2013-7-13
第8章 继电-接触器控制系统
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 安全用电常识
2013-7-13
第8章
8.1 8.2 8.3
继电-接触器控制系统
常用控制电器 三相异步电动机的基本控制电路
M 3～
2013-7-13
SB
KM
2、直接起停控制
（1）起动过程。按下起动按钮SBl ，接触器KM线圈通电，与SB1并联 的KM的辅助常开触点闭合，以保 证松开按钮SBl后KM线圈持续通电 ，串联在电动机回路中的KM的主 触点持续闭合，电动机连续运转， 从而实现连续运转控制。 （2）停止过程。按下停止按钮SB2 ，接触器KM线圈断电，与SBl 并联 的KM的辅助常开触点断开，以保 证松开按钮SB2后KM线圈持续失电 ，串联在电动机回路中的KM的主 2013-7-13 触点持续断开，电动机停转。
2013-7-13
3、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。
2013-7-13
2013-7-13
2013-7-13
（2）热继电器
下层金属膨胀系数大，上层的膨胀系数小。
当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时，
双金属片的自由端便向上弯曲超出扣板，扣板在
弹簧的拉力下将常闭触点断开。触点是接在电动 机的控制电路中的，控制电路断开便使接触器的 线圈断电，从而断开电动机的主电路。
2013-7-13
2013-7-13
2013-7-13
3、按钮
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，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（ 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。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 2013-7-13 点。
S FR FU SB1 KM FR M 3～ SB2 KM KM
2013-7-13
与SBl并联的KM的辅助常开触点的这种作用称为自锁。 图示控制电路还可实现短路保护、过载保护和零压保护。 起短路保护的是串接在主电路中的熔断器FU。一旦电路 发生短路故障，熔体立即熔断，电动机立即停转。 起过载保护的是热继电器FR。当过载时，热继电器的 发热元件发热，将其常闭触点断开，使接触器KM线圈断 电，串联在电动机回路中的KM的主触点断开，电动机停 转。同时KM辅助触点也断开，解除自锁。故障排除后若 要重新起动，需按下FR的复位按钮，使FR的常闭触点复 位（闭合）即可。 起零压（或欠压）保护的是接触器KM本身。当电源暂 时断电或电压严重下降时，接触器KM线圈的电磁吸力不 足，衔铁自行释放，使主、辅触点自行复位，切断电源， 电动机停转，同时解除自锁。
2013-7-13
2013-7-13
5、继电器
继电器是一种根据特定输入信号而动作的自动控制电器， 其种类很多，有中间继电器、热继电器、时间继电器等类 型。 （1）中间继电器 中间继电器通常用来传递信号和同时控制多个电路，也可 用来直接控制小容量电动机或其他电气执行元件。中间继 电器的结构和工作原理与交流接触器基本相同，与交流接 触器的主要区别是触点数目多些，且触点容量小，只允许 通过小电流。在选用中间继电器时，主要是考虑电压等级 和触点数目。
带电气联锁的正反转控制电路
FR SB3 SB1 KM 1 SB2 KM 2 KM 1 KM 2 KM 2 KM 1
2013-7-13
2013-7-13
带电气联锁的正反转控制电路 将接触器KM1的辅助常闭触点串入KM2的线圈回 路中，从而保证在KMl线圈通电时KM2线圈回路总是 断开的；将接触器KM2的辅助常闭触点串入KM1的线 圈回路中，从而保证在KM2线圈通电时KMl线圈回路 总是断开的。这样接触器的辅助常闭触点KMl和KM2 保证了两个接触器线圈不能同时通电，这种控制方式 称为联锁或者互锁，这两个辅助常开触点称为联锁或 者互锁触点。
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。
2013-7-13
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。
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，否则会因闸刀松动自然落下而 误将电源接通。 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流 2013-7-13 的3倍。
安全用电
2013-7-13
8.1 常用控制电器
对电动机和生产机械实现控制和保护的 电工设备叫做控制电器。控制电器的种 类很多，按其动作方式可分为手动和自 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 各种继电器、接触器、行程开关等。
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。
2013-7-13
2013-7-13
2、断路器
断路器又叫自动空气开关或自动开关，它的主要特点是 具有自动保护功能，当发生短路、过载、欠电压等故障时能 自动切断电路，起到保护作用。 断路器主要由触点系统、操作机构和保护元件3部分组 成。主触点靠操作机构（手动或电动）来闭合。开关的脱扣 机构是一套连杆装置，有过流脱扣器和欠压脱扣器等，它们 都是电磁铁。主触点闭合后就被锁钩锁住。在正常情况下， 过流脱扣器的衔铁是释放着的，一旦发生严重过载或短路故 障，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，起到了过流保护作用。欠压 脱扣器的工作情况与之相反，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 2013-7-13 现了欠压保护。电源电压正常时，必须重新合闸才能工作。
2013-7-13
2013-7-13
8.2
三相异步电动机的基本控制电路
通过开关、按钮、继电器、接触器等电器触点的接通 或断开来实现的各种控制叫做继电-接触器控制，这种方 式构成的自动控制系统称为继电-接触器控制系统。典型 的控制环节有点动控制、单向自锁运行控制、正反转控制 、行程控制、时间控制等。 电动机在使用过程中由于各种原因可能会出现一些异 常情况，如电源电压过低、电动机电流过大、电动机定子 绕组相间短路或电动机绕组与外壳短路等等，如不及时切 断电源则可能会对设备或人身带来危险，因此必须采取保 护措施。常用的保护环节有短路保护、过载保护、零压保 护和欠压保护等。 2013-7-13
8.2.1
简单起停控制
1、点动控制
S FU SB S FU SB KM KM
KM
M 3～
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M 3～ (b) 电气原理图
(a)
接线示意图
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合上开关S，三相电源被引 S 入控制电路，但电动机还不能 起动。按下按钮SB，接触器KM FU 线圈通电，衔铁吸合，常开主 触点接通，电动机定子接入三 相电源起动运转。松开按钮SB， KM 接触器KM线圈断电，衔铁松开， 常开主触点断开，电动机因断 电而停转。
（3）时间继电器 通电延时空气式时间继电器利用空气的阻尼作用达到动作 延时的目的。吸引线圈通电后将衔铁吸下，使衔铁与活塞杆之 间有一段距离。在释放弹簧作用下，活塞杆向下移动。在伞形 活塞的表面固定有一层橡皮膜，活塞向下移动时，膜上面会造 成空气稀薄的空间，活塞受到下面空气的压力，不能迅速下移 。当空气由进气孔进入时，活塞才逐渐下移。移动到最后位置 时，杠杆使微动开关动作。延时时间即为从电磁铁吸引线圈通 电时刻起到微动开关动作时为止的这段时间。通过调节螺钉调 节进气孔的大小就可调节延时时间。 吸引线圈断电后，依靠复位弹簧的作用而复原。空气经出 气孔被迅速排出。此时间继电器有两个延时触点：一个是延时 断开的常闭触点，—个是延时闭合的常开触点，此外还有两个 2013-7-13 瞬动触点。
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8.1.2
继电器－接触器控制系统
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第8章 继电-接触器控制系统
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 安全用电常识
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第8章
8.1 8.2 8.3
继电-接触器控制系统
常用控制电器 三相异步电动机的基本控制电路
M 3～
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SB
KM
2、直接起停控制
（1）起动过程。按下起动按钮SBl ，接触器KM线圈通电，与SB1并联 的KM的辅助常开触点闭合，以保 证松开按钮SBl后KM线圈持续通电 ，串联在电动机回路中的KM的主 触点持续闭合，电动机连续运转， 从而实现连续运转控制。 （2）停止过程。按下停止按钮SB2 ，接触器KM线圈断电，与SBl 并联 的KM的辅助常开触点断开，以保 证松开按钮SB2后KM线圈持续失电 ，串联在电动机回路中的KM的主 2013-7-13 触点持续断开，电动机停转。
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3、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）热继电器
下层金属膨胀系数大，上层的膨胀系数小。
当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时，
双金属片的自由端便向上弯曲超出扣板，扣板在
弹簧的拉力下将常闭触点断开。触点是接在电动 机的控制电路中的，控制电路断开便使接触器的 线圈断电，从而断开电动机的主电路。
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3、按钮
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，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（ 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。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 2013-7-13 点。
S FR FU SB1 KM FR M 3～ SB2 KM KM
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与SBl并联的KM的辅助常开触点的这种作用称为自锁。 图示控制电路还可实现短路保护、过载保护和零压保护。 起短路保护的是串接在主电路中的熔断器FU。一旦电路 发生短路故障，熔体立即熔断，电动机立即停转。 起过载保护的是热继电器FR。当过载时，热继电器的 发热元件发热，将其常闭触点断开，使接触器KM线圈断 电，串联在电动机回路中的KM的主触点断开，电动机停 转。同时KM辅助触点也断开，解除自锁。故障排除后若 要重新起动，需按下FR的复位按钮，使FR的常闭触点复 位（闭合）即可。 起零压（或欠压）保护的是接触器KM本身。当电源暂 时断电或电压严重下降时，接触器KM线圈的电磁吸力不 足，衔铁自行释放，使主、辅触点自行复位，切断电源， 电动机停转，同时解除自锁。
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5、继电器
继电器是一种根据特定输入信号而动作的自动控制电器， 其种类很多，有中间继电器、热继电器、时间继电器等类 型。 （1）中间继电器 中间继电器通常用来传递信号和同时控制多个电路，也可 用来直接控制小容量电动机或其他电气执行元件。中间继 电器的结构和工作原理与交流接触器基本相同，与交流接 触器的主要区别是触点数目多些，且触点容量小，只允许 通过小电流。在选用中间继电器时，主要是考虑电压等级 和触点数目。
带电气联锁的正反转控制电路
FR SB3 SB1 KM 1 SB2 KM 2 KM 1 KM 2 KM 2 KM 1
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带电气联锁的正反转控制电路 将接触器KM1的辅助常闭触点串入KM2的线圈回 路中，从而保证在KMl线圈通电时KM2线圈回路总是 断开的；将接触器KM2的辅助常闭触点串入KM1的线 圈回路中，从而保证在KM2线圈通电时KMl线圈回路 总是断开的。这样接触器的辅助常闭触点KMl和KM2 保证了两个接触器线圈不能同时通电，这种控制方式 称为联锁或者互锁，这两个辅助常开触点称为联锁或 者互锁触点。
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。
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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。
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，否则会因闸刀松动自然落下而 误将电源接通。 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流 2013-7-13 的3倍。
安全用电
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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和保护的 电工设备叫做控制电器。控制电器的种 类很多，按其动作方式可分为手动和自 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 各种继电器、接触器、行程开关等。
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。
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2、断路器
断路器又叫自动空气开关或自动开关，它的主要特点是 具有自动保护功能，当发生短路、过载、欠电压等故障时能 自动切断电路，起到保护作用。 断路器主要由触点系统、操作机构和保护元件3部分组 成。主触点靠操作机构（手动或电动）来闭合。开关的脱扣 机构是一套连杆装置，有过流脱扣器和欠压脱扣器等，它们 都是电磁铁。主触点闭合后就被锁钩锁住。在正常情况下， 过流脱扣器的衔铁是释放着的，一旦发生严重过载或短路故 障，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，起到了过流保护作用。欠压 脱扣器的工作情况与之相反，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 2013-7-13 现了欠压保护。电源电压正常时，必须重新合闸才能工作。
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8.2
三相异步电动机的基本控制电路
通过开关、按钮、继电器、接触器等电器触点的接通 或断开来实现的各种控制叫做继电-接触器控制，这种方 式构成的自动控制系统称为继电-接触器控制系统。典型 的控制环节有点动控制、单向自锁运行控制、正反转控制 、行程控制、时间控制等。 电动机在使用过程中由于各种原因可能会出现一些异 常情况，如电源电压过低、电动机电流过大、电动机定子 绕组相间短路或电动机绕组与外壳短路等等，如不及时切 断电源则可能会对设备或人身带来危险，因此必须采取保 护措施。常用的保护环节有短路保护、过载保护、零压保 护和欠压保护等。 2013-7-13
8.2.1
简单起停控制
1、点动控制
S FU SB S FU SB KM KM
KM
M 3～
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M 3～ (b) 电气原理图
(a)
接线示意图
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合上开关S，三相电源被引 S 入控制电路，但电动机还不能 起动。按下按钮SB，接触器KM FU 线圈通电，衔铁吸合，常开主 触点接通，电动机定子接入三 相电源起动运转。松开按钮SB， KM 接触器KM线圈断电，衔铁松开， 常开主触点断开，电动机因断 电而停转。
（3）时间继电器 通电延时空气式时间继电器利用空气的阻尼作用达到动作 延时的目的。吸引线圈通电后将衔铁吸下，使衔铁与活塞杆之 间有一段距离。在释放弹簧作用下，活塞杆向下移动。在伞形 活塞的表面固定有一层橡皮膜，活塞向下移动时，膜上面会造 成空气稀薄的空间，活塞受到下面空气的压力，不能迅速下移 。当空气由进气孔进入时，活塞才逐渐下移。移动到最后位置 时，杠杆使微动开关动作。延时时间即为从电磁铁吸引线圈通 电时刻起到微动开关动作时为止的这段时间。通过调节螺钉调 节进气孔的大小就可调节延时时间。 吸引线圈断电后，依靠复位弹簧的作用而复原。空气经出 气孔被迅速排出。此时间继电器有两个延时触点：一个是延时 断开的常闭触点，—个是延时闭合的常开触点，此外还有两个 2013-7-13 瞬动触点。
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8.1.2