第5章 继电器-接触器控制系统设计

1
查线读图法
查线读图法（又称为直接读图法或跟 踪追击法）是按照电气控制线路图，根据 生产过程的工作步骤依次读图，一般按照 以下步骤进行。
1．了解生产工艺与执行电器的关系 2．分析主电路 3．分析控制电路 4．分析辅助电路 5．分析联锁和保护环节 6．总体检查
2
逻辑代数法
逻辑代数法（又称为间接读图法）是 通过对电路的逻辑表达式的运算来分析电 路的，其关键是正确写出电路的逻辑表达 式。
塑壳式低压断路器原理图
熔断器
作用：短路和严重过载保护 应用：串接于被保护电路的首端 分类：
瓷插式RC 螺旋式RL 有填料式RT 无填料密封式RM 快速熔断器RS 自恢复熔断器
熔断器
作用：用于短路保护。 熔体额定电流
IF
的选择：
FU
1. 无冲击电流的场合 （如电灯、电炉）
2. 空载电机
IF IL
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
接触器
4、接触器的使用选择原则
根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型； 接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定
结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。
1.天弧罩 2.开关本体 3.抽屉座 4.合闸按钮 5.分闸按钮 6.智能脱扣器 7.摇匀柄插入位置 8. 连接/试验/分离指示
万能式低压断路器结构图
1
2
3
4
5
6 7
1．主触头 2．自由脱扣器 3．过电流脱扣器 4．分励脱扣 1-主触头 2-自由脱扣器 3-过电流脱扣器 器4-分励脱扣器 5-热脱扣器 6-失压脱扣器 7-按钮 5．热脱扣器6．失压脱扣器 7．按钮
主令电器
行程开关
行程开关
用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。 结构与按钮类似，但其动 作要由机械撞击。
常开（动合）触头
ST
常闭（动断）触头
ST
电路符号
电路符号
主令电器
接近开关
接触器
一、交流接触器 1．结构
触头系统：主触头、辅助触头
常开触头（动合触头） 常闭触头（动断触头） 电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧 灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧
热继电器
功能：过载保护
发热元件
结构：
I
双金 属片 扣板
常闭触头
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。
热继电器的符号
串联在主电路中
发热元件
FR
常闭触头
串联在控制电路中 FR
5.2
电气工程图及绘制
电动机起动控制线路
电动机通电后由静止状态逐渐加速到 稳定运行状态的过程称为电动机的起动， 三相笼型异步电动机的起动有降压和全压 起动两种方式。
5.3.1
点动及单向连续运转控制
点动控制线路是用按钮开关、接触器 来控制电动机运转的最简单的控制线路。 所谓点动控制是指按下按钮时，电动机就 得电运转；松开按钮时，电动机就失电停 转。

开关电器
一、刀开关
1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关） 作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。 结构图和符号 ：
QS
开关电器
一、刀开关
2.带熔断器式刀开关——用作电源开关、隔离开关 和应急开关，并作电路保护用。
刀 闸 开 关
开关电器
一、刀开关
3.负荷开关 (1)

用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。

特点：结构紧凑，安装面积小，操作方便。
用途：电源的引入开关；通断小电流电路； 控制５ＫＷ以下电动机。
（a）外形
（b） 符号
（c) 结构
开关电器
三、低压断路器

功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失 压时自动分断电路。
特点：操作安全，分断能力较高。



分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式）
5.2.2
电路图
电路图用于表达电路、设备、电气控 制系统组成部分和连接关系。 1．电路绘制 电路的绘制一般包括主电路的绘制和 控制电路的绘制。主电路是设备的驱动电 路，在控制电路的控制下，根据控制要求 由电源向用电设备供电。
控制电路由接触器和继电器线圈、各 种电器的动合、动断触点组合构成控制逻 辑，实现所需要的控制功能。主电路、控 制电路和其他的辅助电路、保护电路一起 构成电控系统。
接线图
接线图主要用于安装接线、线路检查、 线路维修和故障处理。它表示了设备电控 系统各单元和各元器件间的接线关系，并 标注出所需数据，如接线端子号、连接导 线参数等。实际应用中通常与电路图和位 置图一起使用。
5.2.5
电气控制线路的分析方法
分析的一般原则是：化整为零、顺藤 摸瓜、先主后辅、集零为整、安全保护和 全面检查。常用的分析电气线路图的方法 有两种：查线读图法和逻辑代数法。
第5章 继电接触控制系统
5.1
常用低压电气
5.2
电气控制线路图的分析方法
5.3
电动机起动控制线路
5.4
电动机正反转控制线路
5.6
异步电动机的制动控制线路
5.5
异步电动机的调速控制线路
液压控制线路
5.7
5.8
典型机械控制线路
§5.1 低压电器简介
配 电 电 器 开关 熔断器 ……
接触器
低 压 电 器
（稍大）
电路符号
IF t
安秒特性
IF
1 1 ~ I st 2.5 3
3. 频繁起动 的电机
1 1 IF ~ Ist 1.6 2
异步电机的起动电流 Ist=(5~7) ×额定 电流。
熔断器
瓷插式熔断器
熔断器
螺旋式熔断器
熔断器
有填料式熔断器
熔断器
按下SB1 KM1线圈得电 KM1主触头闭合 KM1常开触头闭合自锁 电动机M1起动并连续运转
（3）电动机M2后起动
在M1运转状态下，
按下SB2 KM2线圈得电 KM2主触头闭合 KM2常开触头闭合自锁 电动机M2起动并连续运转
图2-5
பைடு நூலகம்
手动顺序控制线路图
（4）电动机逆序停转
在M1、M2同时运转状态下，按SB2 KM2线圈失电 KM2主触头断开 转 再按SB KM1线圈失电 KM1主触头断开 电动机M1停转
2．元器件绘制 电路图中所有电器元件一般不画出实 际的外形图，而采用国家标准规定的图形 符号和文字符号表示，同一电器的各个部 件可根据需要画在不同的地方，但必须用 相同的文字符号标注。
3．图区和触点位置索引 电路图常采用在图的下方沿横坐标方 向划分的方式，并用数字标明图区。同时 在图的上方沿横坐标方向划区，分别标明 该区电路的功能。
电压；

吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电
压等级一致； 额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。
接触器
弹簧
~ 3 80 ~
主触头
动作过程 线圈通电 衔铁被吸合 触头闭合
线圈
铁芯 衔铁 电机
M 3~
辅助 触头
电机接通 电源
接触器
~ 220
~ 3 80 ~
动作过程 线圈通电 衔铁被吸合 触头闭合 电机接通 电源
接触器
主触头 灭弧装置 动铁心 常闭辅助触头 吸引线圈 常开辅助触头 静铁心
交流接触器结构图
接触器
2．工作原理
线圈加额定电压， 衔铁吸合，常闭触头 断开，常开触头闭合； 线圈电压消失，触头 恢复常态。为防止铁 心振动，需加短路 环。
接触器
3、接触器的主要技术指标 额定电压
交流接触器： 127、220、380、500V 直流接触器： 110、220、440V
继电器
控制 电器 起动器
时间继电器 热继电器 ……
……
开关电器
一、刀开关


作用：隔离电源，不频繁通断电路 分类：
按刀的级数分:单极、双极和三极 按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭 弧装置 按刀的转换方向分为：单掷和双掷 按接线方式分为：板前接线和板后接 线 按操作方式分为：手柄操作和远距离
1．电器元件的逻辑表示 2．电路状态的逻辑表示 逻辑代数法读图的优点是各电气元器 件之间的联系和制约关系在逻辑表达式中 一目了然，通过对逻辑函数的运算，一般 不会遗漏或看错电路的控制功能，而且为 电气线路的计算机辅助分析提供方便。逻 辑代数法读图的主要缺点是对于复杂的线 路，其逻辑表达式很烦锁。
5.3
M 3~
接触器有关符号：
接触器线圈
接触器主触头－－用于主电路 （流过的电流大，需加灭弧装置） 接触器辅助触头－－用于控制电路 （流过的电流小，无需加灭弧装置）
常开 常闭
接触器控制对象：电动机及其它电力负载
接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。
简单的接触器控制
A
B
C
停止 按钮 起动 按钮
4．电路图中技术数据的标注 电路图中元器件的数据和型号（如热 继电器动作电流和整定值的标注、导线截 面积等）可用小号字体标注在电器代号的 下面。
5.2.3
电器元件布置图
电器元件布置图主要是表明机械设备 上所有电气设备和电器元件的实际位置， 是电气控制设备制造、安装和维修必不可 少的技术文件。
5.2.4