继电器与接触器控制系统.ppt
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1、第八章第八章继电接触器继电接触器控制系统控制系统1.熟悉各种控制电器的工作原理、作用、特熟悉各种控制电器的工作原理、作用、特点、表示符号和应用场所点、表示符号和应用场所2.掌握继电器接触器控制线路中的基本掌握继电器接触器控制线路中的基本控制环节的构成和工作原理;控制环节的构成和工作原理;3.学会分析较复杂的控制线路,会设计一学会分析较复杂的控制线路,会设计一些简单的控制线路些简单的控制线路本章学习要求本章学习要求低压低压电器电器配电配电电器电器控制控制电器电器开关开关熔断器熔断器接触器接触器继电器继电器起动器起动器时间继电器时间继电器热继电器热继电器8.1 8.1 常用控制电器与执行电器常用控
2、制电器与执行电器电器分类电器分类一、一、电器按电器按动作性质动作性质分分2类类1.非自动电器非自动电器 2.自动电器自动电器此类电器此类电器没有动力机构没有动力机构,靠人力或外力来接通,靠人力或外力来接通或切断,如刀开关,转换开关、行程开关或切断,如刀开关,转换开关、行程开关此类电器有电磁铁等动力机构,按照指令或参此类电器有电磁铁等动力机构,按照指令或参数变化而自动动作,使工作电路接通和切断,数变化而自动动作,使工作电路接通和切断,如接触器、继电器、自动开关等如接触器、继电器、自动开关等二、电器按其二、电器按其用途用途分分3类类保护电器熔断器、电流继电器、热继电器保护电器熔断器、电流继电器、热
3、继电器执行电器如电磁铁、电磁离合器等执行电器如电磁铁、电磁离合器等用来控制电动机的启动、反转、调速、制动等用来控制电动机的启动、反转、调速、制动等动作动作控制电器如接触器、继电器等控制电器如接触器、继电器等用来保护电动机,使其安全运行,以及用来保护电动机,使其安全运行,以及保护生产机械使其不受损坏保护生产机械使其不受损坏用来操纵、带动生产机械和支撑与保持机用来操纵、带动生产机械和支撑与保持机械装置在固定位置上的一种执行元件械装置在固定位置上的一种执行元件8.1.1 8.1.1 非自动控制电器非自动控制电器电路符号电路符号三线表示三线表示Q1.1.刀开关刀开关v刀开关又名闸刀,一般用于不刀开关又
4、名闸刀,一般用于不需要经常切断与闭合的交、直流需要经常切断与闭合的交、直流低低压压(IUI热元件热元件自动自动复位复位手动手动复位复位手动复位手动复位8.1.3 主令电器主令电器主令电器主要用来切换控制线路主令电器主要用来切换控制线路机床上常见的主令电器为按钮开关,还有转换开关、主令电机床上常见的主令电器为按钮开关,还有转换开关、主令电器器 1.按钮按钮 按钮是一种专门发号施令的电器,用以接通或断开控制按钮是一种专门发号施令的电器,用以接通或断开控制回路中的电流一般用来远距离控制接触器和继电器。回路中的电流一般用来远距离控制接触器和继电器。按钮帽按钮帽动断触头动断触头动合触头动合触头从而控制电
5、动机的启动、反从而控制电动机的启动、反转和停转。转和停转。双联按钮启动、停止双联按钮启动、停止三联开关正、反、停止三联开关正、反、停止1.按钮按钮常开常开(动合动合)按钮按钮电路符号电路符号SB常闭常闭(动断动断)按钮按钮电路符号电路符号SB复合按钮复合按钮电路符号电路符号SB2.主令控制器与万能转换开关主令控制器与万能转换开关 主令控制器又名主令开关,它的主要部件是一套主令控制器又名主令开关,它的主要部件是一套接触元件接触元件图见书图见书 p1428.1.4 执行电器执行电器1.电磁铁电磁铁将电流信号转换成机械位移地执行电器衔铁与机械装置将电流信号转换成机械位移地执行电器衔铁与机械装置发生联
6、动。发生联动。工作原理同接触器相同工作原理同接触器相同单相交流电磁铁结构见单相交流电磁铁结构见图图图图 ,交流电磁铁交流电磁铁在线圈通电,吸引衔铁而减少气隙时,由于在线圈通电,吸引衔铁而减少气隙时,由于磁磁阻减少阻减少,线圈内自感电势和感抗增大线圈内自感电势和感抗增大,因此,电流逐渐,因此,电流逐渐减少,但与此同时气隙漏磁通减少,主磁通增加,其吸力将减少,但与此同时气隙漏磁通减少,主磁通增加,其吸力将逐步增大,最后达到逐步增大,最后达到2倍的初始吸力倍的初始吸力电磁铁不能有卡住的现象,否则衔铁不能完全吸上而留电磁铁不能有卡住的现象,否则衔铁不能完全吸上而留有气隙。使线圈电流大增而严重发热甚至烧
7、坏有气隙。使线圈电流大增而严重发热甚至烧坏注意注意交流电磁铁适用于交流电磁铁适用于:操作不太频繁、行程较大和动操作不太频繁、行程较大和动作时间短的执行机构作时间短的执行机构直流电磁铁直流电磁铁的线圈电流与衔铁位置无关,但电磁的线圈电流与衔铁位置无关,但电磁吸力与气隙长度关系很大,所以衔铁工作行程不吸力与气隙长度关系很大,所以衔铁工作行程不能很大,线圈断电时会产生过高的自感电势能很大,线圈断电时会产生过高的自感电势8.2 继电器接触器控制的常用基本线路继电器接触器控制的常用基本线路电气设备图样有三类:电气设备图样有三类:1.电气原理图电气原理图表示电气控制线路的工作原理,以及各电器元件表示电气控
8、制线路的工作原理,以及各电器元件 之间之间的作用和相互关系,而不考虑各元件实际安装位置和的作用和相互关系,而不考虑各元件实际安装位置和连线情况。连线情况。2.电气设备安装图电气设备安装图表示各种电气设备在机床和电器控制柜的实际安装位置。表示各种电气设备在机床和电器控制柜的实际安装位置。3.电气设备接线图电气设备接线图表示各电器设备之间实际接线情况。表示各电器设备之间实际接线情况。8.2.1 继电器接触器自动控制线路的构成继电器接触器自动控制线路的构成工程上电器线路都用一些规定的图形符号来表示,工程上电器线路都用一些规定的图形符号来表示,这就使绘图这就使绘图工作大为简化,线路图也得到统一。为了满
9、足分析线路或设工作大为简化,线路图也得到统一。为了满足分析线路或设计线路的需要,产生了根据工件原理与便于阅读而绘制的线计线路的需要,产生了根据工件原理与便于阅读而绘制的线路图,这种图就称为原理线路图(简称原理图)。路图,这种图就称为原理线路图(简称原理图)。原理图基本规则如下原理图基本规则如下:(1)为了区别主电路与控制电路,在绘线路图时主电路(电为了区别主电路与控制电路,在绘线路图时主电路(电机、电器及连接线等),用机、电器及连接线等),用粗线粗线表示,而控制电路(电路及表示,而控制电路(电路及连接线等)用连接线等)用细线细线表示。通常习惯将主电路放在线路图的表示。通常习惯将主电路放在线路图
10、的左左边(或上部)边(或上部),而将控制电路放在,而将控制电路放在右边(或下部)右边(或下部)。(2)在原理图中,控制线路中的在原理图中,控制线路中的电源线分列两边电源线分列两边,各控制回,各控制回路基本上按照各电器元件的路基本上按照各电器元件的动作顺序动作顺序由下而下平行绘制。由下而下平行绘制。(3)在原理图中各个电器并不按照它实际的布置情况绘在线在原理图中各个电器并不按照它实际的布置情况绘在线路上,而是采用同一电器的各部件分别绘在它们路上,而是采用同一电器的各部件分别绘在它们完成作用完成作用的地方。的地方。(4)为区别控制线路中各电器的类型和作用,每个电器及它为区别控制线路中各电器的类型和
11、作用,每个电器及它们的部件用一定的图形符号表示,且给每个电器有一个们的部件用一定的图形符号表示,且给每个电器有一个文文字符号字符号,属于同一个电器的各个部分都用同一个文字符号,属于同一个电器的各个部分都用同一个文字符号表示。而作用相同的电器和电磁式继电器都用一定的数字表示。而作用相同的电器和电磁式继电器都用一定的数字序号表示。序号表示。(5)因为各个电器在不同的工作阶段分别作不同的动作,因为各个电器在不同的工作阶段分别作不同的动作,触点时闭时开,而在原理图内只能表示一种情况,因此,触点时闭时开,而在原理图内只能表示一种情况,因此,规定所有电器的触点均表示规定所有电器的触点均表示正常位置正常位置
12、,即各种电器在线圈,即各种电器在线圈没有通电或机械沿末动作时的位置。没有通电或机械沿末动作时的位置。(6)为了查线方便。在原理图中两条以上导线的电气连接为了查线方便。在原理图中两条以上导线的电气连接处要打一圆点,且每个接点要标一个编号,处要打一圆点,且每个接点要标一个编号,编号编号的原则是:的原则是:靠近左边电源线的用单数标注,靠近右边电源线的用双数靠近左边电源线的用单数标注,靠近右边电源线的用双数标注,通常都是以电器的线圈或电阻作为单、双数的分界标注,通常都是以电器的线圈或电阻作为单、双数的分界线,故电器的线圈或电阻应尽是放在各行的一边。线,故电器的线圈或电阻应尽是放在各行的一边。(7)对具
13、有循环运动的机构,应给出工作循环图,万能转对具有循环运动的机构,应给出工作循环图,万能转换开头和行程开头应绘出动作程序和动作位置。换开头和行程开头应绘出动作程序和动作位置。8.2.2 继电器接触器自动控制的基本线路继电器接触器自动控制的基本线路1.基本控制环节基本控制环节 电机启动、停车(点动、连续运行、多地点电机启动、停车(点动、连续运行、多地点 控制、顺序控制等);控制、顺序控制等);电机正反转控制;电机正反转控制;行程控制;行程控制;时间控制;时间控制;速度控制;速度控制;1.启动控制线路及保护装置启动控制线路及保护装置1)启动控制线路)启动控制线路按下按钮按下按钮(SB2),),线圈(
14、线圈(KM)通电,)通电,电机起动;同时,辅助触头(电机起动;同时,辅助触头(KM)闭合,)闭合,即使按钮松开,线圈保持通电状态,电机即使按钮松开,线圈保持通电状态,电机连续运行。连续运行。ABCKM自锁自锁自锁(自锁(失压保护失压保护)的作用的作用KMSB2M3KMFUQSB1起动起动按钮按钮停车停车按钮按钮主电路主电路控制控制电路电路FRFR2)保护装置)保护装置(1)短路电流的保护装置短路电流的保护装置 常用的短路保护元件有熔断器、过电流继电器、自动开关等常用的短路保护元件有熔断器、过电流继电器、自动开关等a、熔断器(保险丝)熔断器(保险丝)作用:用于短路保护作用:用于短路保护v串接与被
15、保护电路中,当电路发生短路或严重过载时,它的串接与被保护电路中,当电路发生短路或严重过载时,它的熔体自动迅速熔断,从而切断电路熔体自动迅速熔断,从而切断电路v结构简单,价廉,但动作准确性差,熔体断了后需结构简单,价廉,但动作准确性差,熔体断了后需重新更换重新更换,另外若只断了一相,还会造成另外若只断了一相,还会造成电动机的单相运行电动机的单相运行所以所以只适应于自动化程度和其动作准确性要求不高的系统中只适应于自动化程度和其动作准确性要求不高的系统中v熔断器的熔断特性熔断器的熔断特性熔断器长期工作熔断器长期工作约在约在3040S后熔断后熔断熔断器瞬时熔断熔断器瞬时熔断电路符号电路符号FUv 熔体
16、额定电流熔体额定电流 的选择:的选择:3.频繁起动频繁起动 的电机的电机异步电机的起动电流异步电机的起动电流 Ist=(57)额定电流额定电流2.一般电机一般电机(稍大)(稍大)1.无冲击电流的场合无冲击电流的场合(如电灯、电炉)(如电灯、电炉)b 、过电流继电器、过电流继电器v动作准确性高,多为自动复位,使用方便,不会造动作准确性高,多为自动复位,使用方便,不会造成单相运行,但它不能直接断开主回路,需要和接成单相运行,但它不能直接断开主回路,需要和接触器配合使用触器配合使用v广泛用作直流电动机和线绕式异步电动机的广泛用作直流电动机和线绕式异步电动机的短路保短路保护和瞬时最大电流(超载)保护护
17、和瞬时最大电流(超载)保护,而在鼠笼式电动,而在鼠笼式电动机中很少使用机中很少使用c、自动空气断路器(自动开关)、自动空气断路器(自动开关)v可直接断开主回路,动作准确性高,容易复位,不可直接断开主回路,动作准确性高,容易复位,不仅具有作为短路保护的过电流脱扣器,还可以作为仅具有作为短路保护的过电流脱扣器,还可以作为长期过载保护的热脱扣器长期过载保护的热脱扣器作用:作用:可实现短路、过载、失压保护。可实现短路、过载、失压保护。自动空气断路器(自动开关)自动空气断路器(自动开关)工作原理:工作原理:过流时,过流脱扣器将脱钩顶开,断开电过流时,过流脱扣器将脱钩顶开,断开电 源;欠压时,欠压脱扣器将
18、脱钩顶开,断开电源。源;欠压时,欠压脱扣器将脱钩顶开,断开电源。结构:结构:过流过流脱扣器脱扣器欠压欠压脱扣器脱扣器锁钩锁钩(2)长期过载保护装置)长期过载保护装置v所谓长期过载:所谓长期过载:电动机带有比额定负载电动机带有比额定负载稍高稍高一点一点的负载长期运行的负载长期运行,使电动机等电气设备因发热而导使电动机等电气设备因发热而导致温度升高,甚至会超过设备所允许的温升而使致温度升高,甚至会超过设备所允许的温升而使电动机等电气设备的绝缘损坏,所以必须给以保电动机等电气设备的绝缘损坏,所以必须给以保护护v长期过载的保护装置用的最多的是长期过载的保护装置用的最多的是热继电器。热继电器。v热继电器
19、可以保护电动机的单相运行,但电动机热继电器可以保护电动机的单相运行,但电动机在单相运行时,热继电器也失灵了则可用在单相运行时,热继电器也失灵了则可用长期过长期过载载和和缺相保护缺相保护双重保护的控制电路双重保护的控制电路停车停车按钮按钮主电路主电路控制电路控制电路ABCKMKMSB2M3KMFUQSB1起动起动按钮按钮FRFR1KV2KV1KV2KV长期过载和缺相双重保护的控制电路长期过载和缺相双重保护的控制电路(3)零压(或欠压)保护零压(或欠压)保护零压保护:零压保护:为了防止电压恢复时电动机自行启动的保护叫为了防止电压恢复时电动机自行启动的保护叫零压保护零压保护欠压保护:欠压保护:电源电
20、压降到一定值以下时需要将电源切断电源电压降到一定值以下时需要将电源切断作用:作用:防止因电源电压消失或降低而可能发生的不防止因电源电压消失或降低而可能发生的不容许故障。容许故障。v可以直接利用线路接触器作零压保护。可以直接利用线路接触器作零压保护。v但当控制线路中采用但当控制线路中采用主令控制器和转换开关主令控制器和转换开关时,必时,必须要专加零压保护装置,否则线路无零压保护性能须要专加零压保护装置,否则线路无零压保护性能v通常用电压继电器作为零压保护元件通常用电压继电器作为零压保护元件M3ABCKMFUQ主主电电路路失压保护失压保护:采用继电器、接触器控制采用继电器、接触器控制 采用继电器、
21、接触器控制后,电采用继电器、接触器控制后,电源电压源电压85%时,接触器触头自动时,接触器触头自动断开,可避免烧坏电机;另外,在断开,可避免烧坏电机;另外,在电源停电后突然再来电时,可避免电源停电后突然再来电时,可避免电机自动起动而伤人。电机自动起动而伤人。KMSB1KMSB2控制电路控制电路8.36 零压保护线路零压保护线路SBKUVKUVHL1KM2KMSL1SL2SL3电压继电压继电器作电器作为零压为零压保护元保护元件件电动机的正电动机的正反转接触器反转接触器线圈线圈(4)零励磁保护零励磁保护用电流继电器用电流继电器直流电动机除了直流电动机除了短路保护短路保护和和过载保护过载保护外,还要
22、外,还要有零励磁保护有零励磁保护-KMQFMKUCVDWFKM+KMSB2SB1KUC8.37 零励磁保护线路零励磁保护线路*电动机的保护电动机的保护 电动机保护电动机保护的类型:的类型:短路保护短路保护:加熔断器:加熔断器过载保护过载保护:加热继电器:加热继电器联锁保护联锁保护:电器联锁电器联锁机械联锁机械联锁失压保护失压保护:采用继电器、接触器控制:采用继电器、接触器控制2.正反转控制线路正反转控制线路FRKMFKMRKMRSBR 该电路必须该电路必须先停车先停车才能由正转到反转或由才能由正转到反转或由反转到正转。反转到正转。SBF和和SBR不能同时按下,不能同时按下,否则会造成电源短路!
23、否则会造成电源短路!ABCKMRM3FUQFRSB操作过程:操作过程:SBF正转正转SBR反转反转停车停车KMFKMFSBSBFa、简单线路简单线路正向正向按钮按钮电器联锁电器联锁(互锁互锁)作用作用:正转时,:正转时,SBR不不起作用;反转时,起作用;反转时,SBF不起作用。从而避不起作用。从而避免两触发器同时工作造成主回路短路。免两触发器同时工作造成主回路短路。缺点:缺点:必须必须先停车先停车才能由正转到反转或才能由正转到反转或由反转到正转。由反转到正转。KMRM3A BCKMFFRFUQ b、电机的电机的正反转正反转控制控制(2)-(2)-加加联联锁锁互锁互锁FRKMRKMRSBRKMF
24、KMFSBSBFKMRKMFc 、电机的电机的正反转正反转控制控制(3)-(3)-双重联锁双重联锁FRKMRKMRSBRKMFKMFSBSBFSBRSBF机械联锁机械联锁电器联锁电器联锁KMRKMFKMRKMFM3A BCFUQFR双保险双保险机械联锁机械联锁(复合按钮)(复合按钮)电器联锁电器联锁(互锁触头)(互锁触头)带有双重联锁功能的线路是一个较完整的带有双重联锁功能的线路是一个较完整的正反转自动控制线路正反转自动控制线路,生产机械中用的教,生产机械中用的教多,常把此线路装成一个成套的电气设备多,常把此线路装成一个成套的电气设备可逆磁力启动器可逆磁力启动器或者或者电磁开关电磁开关3.点动
25、控制线路点动控制线路(1 1)最简点动线路)最简点动线路M3ABCKMFUQKM1SB动作过程动作过程主触头(主触头(KM)打开)打开按钮按钮松开松开(SB)线圈(线圈(KM)断电)断电 电机停车电机停车。主触头(主触头(KM)闭合)闭合按下按下按钮按钮(1 1SB)线圈(线圈(KM)通电)通电电机运行电机运行;控控制制电电路路主主电电路路(2)简单的点动和长期工作线路)简单的点动和长期工作线路ABCKMKM1SBM3KMFUQSB主电路主电路控制电路控制电路FRFRSA选择开关选择开关v选择开关选择开关 SA 打开为点动工作状态打开为点动工作状态v选择开关选择开关 SA 闭合为长期连续工作闭
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- 继电器 接触器 控制系统
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