第8章 电动机的继电接触器控制
电动机控制
（1）中间继电器 （2）时间继电器
（3）热继电器
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8.1.2 三相电动机的基本控制线路
一、 直接起动控制
2）电动式单相电能表 三相异步电动机直接起动时的 起动电流为其额定电流的4～7倍。 一般规定，10 kW以下的小型电动 机可以直接起动。
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8.1.2 三相电动机的基本控制线路
（1）常用控制电器是工矿企业、商业、家庭中的常用 电器。交流接触器用来接通和断开电路，熔断器作为短路 和过载保护。
（2）常用控制电器可组成几种基本、典型的控制电路。 （3）PC具有通用性好、功能强、可靠性高、编程方便 等优点，不仅能实现顺序控制和逻辑控制，还能进行数字 运算、数据处理、模拟量调节和联网通信等。
8.2.3 可编程控制器的程序设计及应用实例
一、 PC控制系统的设计步骤
4
根据系统的要求进行程序设计，这是 整个设成功 后，再进行现场总调。
6 固化程序。
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8.2.3 可编程控制器的程序设计及应用实例
二、 PC应用程序的设计方法
经验设计法
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8.1.1 常用控制电器
03 交流接触器
交流接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧系统及其他部分组成。
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8.1.1 常用控制电器
选择原则 （1）持续运行的设备：接触器按67%～75%算，即 100 A的交流接触器只能控制最大额定电流为67～75 A以下 的设备。 （2）间断运行的设备：接触器按80%算，即100 A的交 流接触器只能控制最大额定电流为80 A以下的设备。 （3）反复短时工作的设备：接触器按116%～120%算， 即100 A的交流接触器只能控制最大额定电流为116~120 A 以下的设备。 此外，还要考虑工作环境和接触器的结构形式。
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。
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）。
继电接触器与电动机的电气控制
电气控制方法分类及特点
直接控制法
通过开关或按钮直接控制电动机的启动、停止和转向。简单直观，但无法实现自动化和远程控制 。
间接控制法
通过继电器、接触器等控制电器，实现对电动机的间接控制。可以实现复杂的逻辑控制和自动化 控制，但需要增加控制电器和线路。
PLC控制法
利用可编程逻辑控制器（PLC）实现对电动机的控制。具有高度的灵活性和可扩展性，可以实现复杂 的逻辑控制和自动化控制，但需要专业的编程和调试技能。
WENKU DESIGN
电动机类型及特点
01
02
03
04
直流电动机
结构简单，调速性能好，但维 护较复杂。
交流异步电动机
结构简单，维护方便，成本低 ，但调速性能较差。
交流同步电动机
转速稳定，功率因数高，但成 本较高，启动困难。
永磁同步电动机
效率高，功率密度大，调速范 围宽，但成本较高。
工作原理与性能参数
THANKS
感谢观看
REPORTING
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特点
具有体积小、重量轻、寿命长、可靠 性高、抗干扰能力强等特点。
应用领域
工业领域
家庭领域
交通领域
其他领域
用于电动机的启动、停 止、正反转等控制。
用于照明、空调等家用 电器的控制。
用于控制交通信号灯、 电动汽车的充电等。
还可应用于自动化生产 线、机器人等领域。
PART 02
电动机基础知识
REPORTING
继电接触器与电动机 的电气控制
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REPORTING
• 继电接触器概述 • 电动机基础知识 • 继电接触器与电动机的连接方式 • 电气控制基本原理与方法 • 常见故障诊断与排除方法 • 维护保养及安全操作规范
8.《电工技术基础》复习题-继电接触控制系统
8.《电工技术基础》复习题-继电接触控制系统《电工技术基础》复习题继电接触控制系统一、填空题1、继电器接触器控制系统中常用的控制原则有时间原则、行程原则、速度原则、电压原则、电流原则。
实现这些原则分别要依靠相应的继电器时间继电器、行程开关、速度继电器、电压继电器、电流继电器。
2、在电动机的继电器接触器控制电路中，零压保护的功能是通过交流接触器来实现的。
3. 某一控制电路，只有在按下按钮时，电动机才能起动运转，松开按钮时，电动机立即停止运转，这种控制方式称为点动控制4. 在三相鼠笼式异步电动机的正反转控制电路的辅助电路中，为了防止电源短路事故，采用了联锁保护环节，其接线方式是：两个接触器的线圈分别与对方的动断辅助触点相串联。
5.时间继电器的主要部件包括、。
触点中包括和。
就其功能而言可以分为和两类。
通电延时式是；断电延时式是；瞬时动作触点只要有电或失电，触点。
答案：吸引线圈、触点。
瞬时动作触点、延时动作触点。
通电延时式、断电延时式。
吸引线圈通电时，触点延时动作；吸引线圈断电时，触点延时动作；只要吸引线圈通电或断电时，触点立即动作。
6. 继电器接触器控制电路由主电路和控制电路组成。
7.控制电路中的每一个分支只能有也必须有一个吸引线圈，以保证线圈获得额定电压。
8. 继电器接触器控制电路的基本分析方法有哪些：(1) （2）（3）（4）（5）（6）。
答案：（1）先看主电路，分析控制对象可能有有那些动作；（2）再看控制电路，通常由上向下逐行扫描，看有哪些控制电路，了解它们的功能；（3）分析准备状态各电器的工作状态：即没有人工操作之前各电器是否有电或是否有机械力作用。
（4）按下启动按钮，查看有关电器的动作，分析启动过程：当每个电器线圈有电或失电时，应逐一分析其全部触电的动作极其产生的结果，列表记录以备忘。
（5）按下停车按钮分析停车及制动过程。
（6）查看保护环节。
9.接触器的额定值有线圈电压、主触点电流。
10.当控制电路启动时，交流接触器产生强烈颤动是因为铁芯上短路铜环脱落。
电动机的继电接触器控制
2 电动机的基本控制电路
点动控制 电动机的直接起动单相连续运转控制 电机正反转控制 多机顺序联锁控制 多处控制
2.1 点动和连续控制
A BC
1. 点动控制
Q
C'
控 制
电
FU
KM
路
SB
KM
B'
主 电 路
M 3~
动作过程
按下按钮（SB）
线圈（KM）通电
主触头（KM）闭合
电机转动；
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
电路符号
常闭（动断）触头
ST
电路符号
A BC
行程控制
QS FU KMF
B
A
KMR
FR
M 3~
逆程
正程
行程控制实质为电机的 正反转控制，只是在行程 的终端要加限位开关。
行程控制电路（1）
又能连续运行
SB1 SB2
KM FR
SB
KM 不能点动！
SB1
KM SB2
FR
S
可以实现！
KM
A BC
QS FU KMF
2.2电机的正反转控制电路(1)
FU2
SB1
SBF
FR KMF
KMR
KMF SBR
KMR
KMR
操作过程： SBF
正转
FR
SB1
停车 SBR
反转
M
该电路必须先停车才能由正转到反转或由
SB
常闭(动断)按钮
SB
电路符号
SB
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。
《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。
实验12.三相异步电动机的继电—接触器控制
实验十二三相异步电动机的继电—接触器控制
一. 实验目的
1．掌握三相异步电动机的结构及工作原理。
2．熟悉各种控制电器的主要结构及使用方法。
3．学会三相异步电动机的点动、自锁控制。
二. 实验仪器与设备
DGJ—2型电工技术实验装置1台
三. 实验原理
1．三相异步电动机的使用
①三相异步电动机的结构
定子：定子铁心、定子绕组、机座。
转子：转子铁心、转轴、鼠笼式转子绕组、风扇等
②三相电动机的铭牌
三相电动机的额定值标记在电动机的铭牌上（铭牌上的额定值是正确使用电动机的主要依据，在实验之前必须熟悉它的意义）。
③三相异步电动机的工作原理
a.在空间互隔120o有规律地排列的三相绕组通入三相交流电时，在空间会出现旋转磁场（转向由三相绕组在铁心中排列顺序的方向来决定）。
b.由于转子与旋转磁场之间有相对运动，所以在转子导体上产生感应电流，此感应电流与旋转磁场相互作用产生电磁转矩，使转子沿旋转磁场的方向转动。
2．常用的几中控制电器
①按钮：按钮是一种简单的开关，用来控制电路的接通和断开。
②接触器：利用电磁力使触头动作的自动开关，常用于接通或断开主电路及其控制电路。
③继电器：电流继电器、热继电器和时间继电器。
3．电动机的基本控制电路
①点动控制电路
②自锁控制电路
四.实验内容与步骤
图12.0点动控制
图12.1自锁控制
五. 注意事项。
动车组电机电器-第八章接触器和继电器
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。
三相异步电动机的继电接触器控制
实验5 三相异步电动机的继电接触器控制实验目的1．学会用兆欧表测定异步电动机绕组之间以及绕组与机壳间的绝缘电阻。
2．学习异步电动机直接起动控制电路的接线、查线和操作。
3．学习异步电动机正反转控制电路的接线、查线和操作。
实验内容说明1． 电动机绝缘电阻测试电动机在日常运行中常会有线圈松动，使绝缘磨损老化，或表面受污染、受潮等引起绝缘电阻日趋下降，绝缘电阻降低到一定值会影响电动机起动和正常运行，甚至会损坏电动机危及人身安全。
因此在各类电动机开始使用之前或经过霉季、受潮、重新安装之后，首先要测定各相绕组对机壳的绝缘电阻及绕组之间的绝缘电阻。
绝缘电阻的测量一般用兆欧表进行，学会兆欧表的使用，在检查电机、电器及线路的绝缘情况和测量高值电阻时能给我们带来方便。
2． 电动机直接起动控制电路在三相异步电动机定子绕组连向三相电源的主电路中接有隔离开关QS ，熔断器FU ，接触器的主触点KM ，以及热继电器FR 的发热元件。
而接触器KM 的线圈则与起动按钮，停止按钮及热继电器FR 的动断触点串联后接到电源上构成控制电路，如图3.5a.1所示。
容量较小的异步电动机通常可用接触器进行直接起动，电动机起动时，先合上隔离开关QS 接通电源，然后再按下起动按钮，接触器线圈KM 通电，于是接触器的三对动合主触点KM 闭合而使电动机起动。
与起动按钮并联的接触器动合辅助触点KM 也同时闭合，将起动按钮的动合触点短接，当起动按钮松开后，接触器的线圈仍能通电，从而保证电动机能继续正常工作。
这种利用接触器本身的动合辅助触点使其线圈保持通电的作用称为“自锁”作用，而该辅助触点也就称为自锁触点。
按下停止按钮，接触器线圈断电，所有KM 触点都断开，电动机就停止转动。
2SB 1SB 2SB 1SB图3.5a.1 电动机直接起动控制电路如果将控制电路中的自锁触点拆除，则可对电动机实行点动控制，这时按下起动按钮时，电动机就运转，松手时就停转。
2SB 电动机在运转过程中，如果发生突然停电或电压严重下降的情况，接触器线圈KM 将失电而断开所有动合触点。
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。
电动机的控制(一)--接触器
电动机的控制（一）——接触器这里讲交流控制的电动机，其中最核心的部件就是接触器。
交流接触器的组成：1、电磁系统：包括吸引线圈、上铁芯（动铁芯）和下铁芯（静铁芯）。
2、触头系统：包括三付主触头和两个常开、两个常闭辅助触头（或多个），它和动铁芯是连在一起互相联动的。
主触头的作用是接通和切断主回路。
而辅助触头则接在控制回路中，以满足各种控制方式的要求。
3、灭弧装置：接触器在接通和切断负荷电流时，主触头会产生较大的电弧，容易烧坏触头，为了迅速切断开断时的电弧，一般容量较大的交流接触器装置有灭弧装置。
4、其他部件还有支撑各导体部分的绝缘外壳、各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱等。
工作原理和用途：交流接触器的工作原理是：吸引线圈和静铁芯在绝缘外壳内固定不动，当线圈通电时，铁芯线圈产生电磁吸力，将动铁芯吸合。
由于触头系统是与动铁芯联动的，因此动铁芯带动三条动触片同时运动，触点闭合，从而接通电源。
当线圈断电时，吸力消失，动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用而分离，使主触头断开，切断电源。
交流接触器可以通断启动电流，但不能切断短路电流，即不能用来保护电气设备。
适用于电压为1KV及以下的电动机或其他操作频繁的电路，作为远距离操作和自动控制，使电路通路或断路。
不宜安装在有导电性灰尘、腐蚀性或爆炸性气体的场所。
几种交流接触器的外形图电动机的控制（二）——接触器交流接触器解剖图1交流接触器解剖图2原理缩略图动作过程：线圈通电→衔铁被吸合→触头闭合→电机接通电源其中左边三副触点为主触头，由于此状态为接触器已吸合，因此第四副为常开，第五副为常闭触点原理缩略图（接触器未动作时）简单的接触器控制整图电动机的控制（三）——接触器电动机控制图中关于接触器的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）接触器控制对象：电动机及其他电力负载接触器主要技术指标：额定工作电压、电流、触点数目电动机的控制（四）——热继电器下面再讲一个电动机常用的普通保护电器：热继电器，俗称热耦工作原理：热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路以保护电器的设备。
继电器接触器控制系统
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)；
电工技术基础-第8章-继电接触器控制
5/16/2019
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2、直接起动控制
QS FR
FU
KM
SB2
FR
M 3～
SB1
KM
KM
5/16/2019
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
常开主触点
回力弹簧 衔铁 线圈 铁心
线圈 KM 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。
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合上开关S，三相电源被引
入控制电路，但电动机还不 能起动。按下按钮SB，接
QS
触器KM线圈通电，衔铁吸 FU
合，常开主触点接通，电动
机定子接入三相电源起动运 KM 转。松开按钮SB，接触器
KM线圈断电，衔铁松开，
常开主触点断开，电动机因
M
断电而停转。
3～
SB KM
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。
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
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TTS－B型
Y－△启动时间继电器
多功能时间继电器
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第8章电动机的继电接触器控制
时间继电器主要是由铁心、绕组和延时触头、瞬 时触头组成。
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第8章电动机的继电接触器控制
电路符号：
延时闭合的常开触头 延时断开的常闭触头 线圈 瞬时断开的常闭触头 瞬时闭合的常开触头
起接通电源的作用 启动时使定子绕组Y接 定子绕组的Y－△换接 工作时定子绕组△接
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第8章电动机的继电接触器控制
【例8.3】Y—△换接启动控制电路 延时断开的常闭触头 控制过程： 按下按钮SB1
KM、KMY、KT线 圈通电 定子绕组接成Y形 延时一段时间 KT的常闭触头断开， KMY线圈断电，其定 子绕组断开；然后KT 的常开触头闭合， KM △线圈通电。
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第8章电动机的继电接触器控制
8.5 顺序控制
顺序控制：按生产上的工艺要求，控制多台电机。 【例8.1】 两台电机的顺序控制： 启动顺序： M1启动后，M2才能 启动。 停车顺序： M1和M2同时停车。 返回
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第8章电动机的继电接触器控制
8.6 时间控制
时间控制：按生产上的工艺要求，进行时间控制。 时间继电器：
8.4 行程控制
行程控制：对运动部件进行限程、限位和自动 往返控制。 行程开关：
柱赛按钮型
手柄滚轮型
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第8章电动机的继电接触器控制
行程开关：由常开触头和常闭触头组成。
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第8章电动机的继电接触器控制
行程开关在吊车控制中的应用：
吊车行程的终点安装两个行程开关，进行限位控制。
定子绕组△接运行 延时闭合的常开触头
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第8章电动机的继电接触器控制 华南理工大学电子与信息学院
第8章 结 束
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第8章电动机的继电接触器控制
【例8.2】两台电机延时控制电路
控制过程： 按下按钮SB1
KM1、KT线圈通电
KM1触头闭合
延时闭合的常开触头
M1 电机启动
延时一段时间
M2 电机启动
KT的常开触头闭合
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第8章电动机的继电接触器控制
【例8.3】Y—△换接启动控制电路
线圈断电 衔铁释放 主触头断开 电机停止 返回
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第8章电动机的继电接触器控制
1.点动控制电路
控制过程：
闭合QS 按下按钮SB 线圈(KM)通电 主触头(KM)闭合 电机转动
松开按钮SB
线圈(KM)断电
主触头(KM)断开
电机停转
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第8章电动机的继电接触器控制
2.连续运转控制电路 增加停止按钮与自锁触头，控制过程如下：
按下SB1 松开SB1 线圈(KM)通电 辅助触头(KM)闭合 触头(KM)闭合 电机连续运转 电机运转 线圈(KM)仍然通电 按下停止按钮SB2 线圈(KM)断电 触头(KM)断开
停止按钮
电机停转
自锁触头
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第8章电动机的继电接触器控制
异步电动机控制电路的三种保护：
熔断器：短路保护
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第8章电动机的继电接触器控制
静铁心
线圈
工作原理：
动铁心 (衔铁）
线圈通电 动铁心吸合 主触头闭合 辅助常闭触头断开 辅助常开触头闭合
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第8章电动机的继电接触器控制
电路符号
线圈
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第8章电动机的继电接触器控制
8.2 笼式电动机直接启动的控制线路
8.1 常用低压控制电器
配电 电器 低压 电器
控制 电器
开关 熔断器 ……
接触器
继电器 ……
时间继电器 热继电器 ……
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第8章电动机的继电接触器控制
8.1.1 手动控制电器
1.闸刀开关 闸刀开关是电源引入开关。
电路符号 返回
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第8章电动机的继电接触器控制
2. 按钮 按钮由常开触点和常闭触点组成。
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第8章电动机的继电接触器控制 华南理工大学电子与信息学院
第8章 电动机的继电 接触器控制
8.1 常用低压控制电器 8.2 异步电动机直接启动的控制线路
8.3 8.4 8.5 8.6
异步电动机正反转的控制线路 行程控制 时间控制 顺序控制
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第8章电动机的继电接触器控制
8.1.2 自动控制电器
1.熔断器 熔断器用于短路保护。
FU
电路符号
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第8章电动机的继电接触器控制
2. 热继电器 热继电器用于电动机的长期过载保护。 结构： 发热元件
双金属片 常闭触头 扣板
工作原理：
发热元件串联接入电机的主电路，当电机的定子电流长 时间超过允许值时，双金属片发热。下层的双金属片的膨胀 系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。
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热继电器的符号
发热元件
KH
串联在主电路中
常闭触头
串联在控制电路中
KH
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第8章电动机的继电接触器控制
3.接触器 接触器在控制电路中用于失压、欠压保护。
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第8章电动机的继电接触器控制
结构图与符号:
交流接触器是由铁心、 绕组和触头组成。其中 铁心分为静铁心和动铁 心；触头分为主触头和 辅助触头。
8.3.3 直接正反转的控制电路
复合按钮
控制功能：正转
反转
正转 返回
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控制功能分析：正转
按下SB1 KM2线圈断电
反转
正转
电机正转 电机反转
KM1线圈通电
按下SB2
KM1线圈断电
KM2线圈通电
复合按钮起机械联锁的作用
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第8章电动机的继电接触器控制
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第8章电动机的继电接触器控制
吊车的行程控制电路： 左行 停车 右行 行程开关的常闭触头
按下SB1 按下SB2
KM1通电 KM2通电
电机正转 电机反转 (吊车左行) (吊车右行)
行至终点， 行至终点， 压下行程开 压下行程开 关ST1 关ST2
电机 电机 停止 停止
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8.3.2 正反转的控制电路
两个接触器线圈是并联关系： 正转启动电路
反转启动电路
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电工与电子转 停车 反转 按下正转SB1 控制功能：
按下反转SB2 KM1线圈通电
KM2线圈通电 KM1常开触头闭合 KM2常开触头闭合 电机正转 电机反转 联锁触头：保证两个接触器不能同时通电，即 电机正转时， KM2线圈断电；电机反转时， 电动机若要反转，需要先停车，然后再按下 KM1线圈断电。 反转按钮SB2，实现电机反转。 返回
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第8章电动机的继电接触器控制
此控制电路的缺点：不能直接正反转
正转 停车 反转
原因：电机正转工作 时，KM1的常闭触头 正转 反转 正转 是断开的；若直接按 下反转按钮后， KM2 支路还是断路的，故 采用复合按钮 电机不能直接反转。
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交流接触器：失 压和欠压保护
热继电器：过载保护 返回
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第8章电动机的继电接触器控制
8.3 异步电动机正反转的控制线路
8.3.1 正反转控制的主电路
正反转控制需要两个交流接触 器完成电动机的正反转功能。 KM1－正转主触头 KM2－反转主触头
反转触头要换相
电动机正常工作时，两个交流 接触器不能同时工作。 返回
电机启动过程：
闭合QS 按启动按钮SB1
主触头
线圈通电
衔铁吸合 主触头闭合 电机运行 返回
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第8章电动机的继电接触器控制
若让电机连续 运转，应在启 动按钮SB1两 端并联交流接 触器的辅助常 开触点即可。
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第8章电动机的继电接触器控制
电机停止过程：
按下停止按钮SB2
按钮的符号
按钮帽
按钮的工作顺序：按下按钮帽时，常闭触点断开，
或者常开触点闭合。
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复合按钮：
复合按钮是将常开按钮和常闭按钮做在一起。
复合按钮的动作顺序：
按下按钮帽时，
常闭触点先断开， 常开触点再闭合。 复合按钮的符号
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第8章电动机的继电接触器控制