电路与电工技术第7章-继电-接触器控制电路及逻辑设计课件.ppt
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- 电路 电工 技术 接触器 控制电路 逻辑设计 课件
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1、目录 教学目标7.1 继电接触器控制系统概述继电接触器控制系统概述 三相刀开关三相刀开关 熔断器熔断器 流接触器的主触点流接触器的主触点 热继电器的发热元件热继电器的发热元件 负载负载(电动机或照明灯电动机或照明灯)熔断器熔断器 按钮按钮 交流接触器交流接触器 继电器等部件继电器等部件承受大电流承受大电流系统组成系统组成主电路主电路控制电路控制电路功能:功能:完成设计要求的被控对象的正常运行完成设计要求的被控对象的正常运行应用:应用:电动机的起动、停止、正转、反转、制电动机的起动、停止、正转、反转、制动及调速等动及调速等发展:发展:传统积木式组合传统积木式组合 结合逻辑原理设计结合逻辑原理设计
2、 (简便、接线短、器件少、控制速度较快)(简便、接线短、器件少、控制速度较快)7.2 低压控制电器低压控制电器简称:简称:低压电器,工作电压在低压电器,工作电压在500V以下以下作用:作用:接通、断开和保护电路接通、断开和保护电路分类:分类:低压低压电器电器开关电器开关电器主令电器主令电器执行电器执行电器保护电器保护电器配电配电控电控电7.2.1 开关电器开关电器1、闸刀开关、闸刀开关简称:简称:刀开关刀开关(QS),俗称闸刀俗称闸刀,手动控制器。手动控制器。功能:功能:接通电源、直接起动小容量的电动接通电源、直接起动小容量的电动机、直接接通照明线路。机、直接接通照明线路。分类:分类:单刀、双
3、刀和三刀。单刀、双刀和三刀。组成结构:组成结构:刀片(动触点)、刀座(静触刀片(动触点)、刀座(静触点)、瓷质底板和胶木盖点)、瓷质底板和胶木盖三三刀刀双双刀刀胶木盖胶木盖瓷质瓷质底板底板刀刀片片刀刀座座图:闸刀开关图:闸刀开关(a)外形图(b)内部结构国产国产HH3铁壳开关铁壳开关功能:功能:快速接通和分断负载快速接通和分断负载特点:特点:铁壳开,开关不闭合开关闭,铁壳打不开铁壳开,开关不闭合开关闭,铁壳打不开“连锁装置”图:铁壳开关图:铁壳开关速动速动弹簧弹簧熔断器熔断器夹座夹座闸刀闸刀转轴转轴手柄手柄铁壳铁壳闸刀开关安装注意闸刀开关安装注意第一第一 保证用电安全:保证用电安全:电源接刀座
4、(静触点)电源接刀座(静触点)负载接刀片(动触点)负载接刀片(动触点)第二第二 避免避免误合闸误合闸:合闸时,刀片向上。合闸时,刀片向上。2、组合开关、组合开关俗称俗称:转换开关转换开关(SC),刀片可通过手柄转动。刀片可通过手柄转动。功能功能:直接起动、停止小容量电动机和控制直接起动、停止小容量电动机和控制局部照明设备。局部照明设备。组成结构:组成结构:多层动触片和静触片分别装在多层动触片和静触片分别装在胶木盒内而组成。胶木盒内而组成。应用特点:应用特点:结构简单、体积小、操作方便结构简单、体积小、操作方便可靠,不便用于远距离控制组合开关,可靠,不便用于远距离控制组合开关,一般用作机床的电源
5、开关等一般用作机床的电源开关等。(a)(a)结构解剖图结构解剖图组合开关结构图组合开关结构图动、静触片动、静触片之间接通与之间接通与断开断开(b)(b)示意图示意图手柄手柄转轴转轴弹簧弹簧凸轮凸轮绝缘绝缘垫板垫板绝缘杆绝缘杆动触片动触片静触片静触片接线柱接线柱3、自动空气断路器、自动空气断路器又称为自动空气开关或空气开关(又称为自动空气开关或空气开关(QF)功能:功能:一种常用的低压保护电器,用于低一种常用的低压保护电器,用于低压的交直流配电系统压的交直流配电系统。工作原理:工作原理:当电路发生过载、短路和失压当电路发生过载、短路和失压故障时,立即动作,使开关断开,切断电故障时,立即动作,使开
6、关断开,切断电路。故障排除以后,将手柄扳到合闸位置路。故障排除以后,将手柄扳到合闸位置就可恢复供电。就可恢复供电。分类:分类:按组装型式分为塑料外壳(按组装型式分为塑料外壳(DZ)型)型和框架(和框架(DW)型。)型。自动空气断路器结构组成自动空气断路器结构组成正常状态:主触点闭合正常状态:主触点闭合故障故障:主触点切断电路故障故障:主触点切断电路7.2.2 主令电器主令电器1、按钮(、按钮(SB)主令电器之一,一种手动控制电器。主令电器之一,一种手动控制电器。功功 能:能:接通或断开控制电路。接通或断开控制电路。远距离操作接触器、继电器及其它自远距离操作接触器、继电器及其它自动电器。动电器。
7、结构组成:结构组成:上下两对动、静触片和按钮帽上下两对动、静触片和按钮帽 种种 类:类:单按钮单按钮、复合按钮复合按钮主要型号主要型号:LA18、LA19、LAY3系列系列按钮外形、结构示意图和电路符号按钮外形、结构示意图和电路符号 动断触点动断触点(常闭)(常闭)动合触点动合触点(常开(常开)断开或闭合遵循先断后合原则断开或闭合遵循先断后合原则2、行程开关(、行程开关(ST)一种将生产机械运动部件的机械位移变一种将生产机械运动部件的机械位移变为电信号的为电信号的自动切换电器。自动切换电器。功能:功能:对机械运动部件的电气控制。对机械运动部件的电气控制。应用:应用:各类机床、起重设备各类机床、
8、起重设备种类:种类:传动杆式(直动式)传动杆式(直动式)单滚轮式单滚轮式 双滚轮式和电子式。双滚轮式和电子式。行程开关的外形、结构图及电路符号行程开关的外形、结构图及电路符号开关因运动部件上的长、短撞块的开关因运动部件上的长、短撞块的撞动撞动而动作。而动作。其触点通、断其触点通、断速度速度与撞块碰撞与撞块碰撞速度速度有关有关 。(0.4m/min)7.2.3 执行电器执行电器包括接触器和各类继电器。包括接触器和各类继电器。1、交流接触器、交流接触器接触器(接触器(KM)是一种远距离控制的是一种远距离控制的自动电自动电器器,利用电磁吸力产生动作。动作一次需,利用电磁吸力产生动作。动作一次需要时间
9、约为要时间约为100ms。KM分类:分类:交流接触器和直流接触器交流接触器和直流接触器。二者区别:二者区别:交流交流KM的吸引线圈通入的吸引线圈通入交流电交流电,主触点接在主触点接在交流主电路交流主电路中;中;直流直流KM的吸引线圈通入的吸引线圈通入直流电直流电,主触点接在,主触点接在直流主电路直流主电路中。中。交流接触器结构示意图交流接触器结构示意图两大部分:两大部分:电磁铁和触点电磁铁和触点交流接触器工作原理图交流接触器工作原理图 通入交流电,主触点闭合,辅助触点同时动作。通入交流电,主触点闭合,辅助触点同时动作。线圈失电或者电压过低,各触点恢复原状。线圈失电或者电压过低,各触点恢复原状。
10、三对三对两对两对图:交流接触器的图形符号图:交流接触器的图形符号主触点和辅助触点比较:主触点和辅助触点比较:主触点主触点画在主电路中,仅动合一种状态。接画在主电路中,仅动合一种状态。接触面必须较大,保证大电流流过。触面必须较大,保证大电流流过。辅助触点辅助触点画在控制电路中,控制电流较小,画在控制电路中,控制电流较小,接触面较小。接触面较小。使用注意:使用注意:1、电源电压是否与交流接触器吸引线圈的额、电源电压是否与交流接触器吸引线圈的额定电压一致;定电压一致;2、当几个交流接触器或继电器同时使用时,、当几个交流接触器或继电器同时使用时,它们的吸引线圈必须并联而不能串联。它们的吸引线圈必须并联
11、而不能串联。2、继电器继电器继电器一种继电器一种自动电器自动电器输入量输入量:电量(电压或电流)电量(电压或电流)非电量(温度、时间、速度、压力等)非电量(温度、时间、速度、压力等)输出量输出量:触点动作触点动作(通和断通和断)分分 类类:交流继电器交流继电器(电磁式电磁式,电子式电子式,气动式等气动式等)直流继电器直流继电器功功 能能:传递传递信号、指令和同时信号、指令和同时控制控制多个电路,多个电路,它可以根据某物理量的变化(温度变化、它可以根据某物理量的变化(温度变化、时间变化等等)来动作,也可以用作控制时间变化等等)来动作,也可以用作控制小容量电动机或其他电气执行元件。小容量电动机或其
12、他电气执行元件。主要型号:主要型号:JZ7(交流)、(交流)、JZ8(交直流)、(交直流)、3TH系列、系列、JTX小型通用继电器。小型通用继电器。中间继电器中间继电器(KA)(a a)外形)外形(b b)图形符号)图形符号3、触点上通过的触点上通过的电流大小电流大小是否超过额定是否超过额定 值等。值等。中间继电器选用注意事项中间继电器选用注意事项1、吸引线圈的额定电压与电源电压的吸引线圈的额定电压与电源电压的等等 级级是否一致;是否一致;2、触点的触点的数量数量是否满足控制要求;是否满足控制要求;时间继电器(时间继电器(KT)一种利用电磁、机械或电子电路的方法一种利用电磁、机械或电子电路的方
13、法实现实现触点延时接通或断开触点延时接通或断开的控制电器。的控制电器。种类:种类:电磁式、空气式、电动式、电子电磁式、空气式、电动式、电子式等。式等。空气式时间继电器:空气式时间继电器:利用空气利用空气阻尼作用阻尼作用,从而达到触点延时,从而达到触点延时闭合或断开的目的,由电磁系统、延时机闭合或断开的目的,由电磁系统、延时机构和触点三部分组成。构和触点三部分组成。包括包括“通电延时型通电延时型”和和“断电延时型断电延时型”两种。两种。通电延时型的结构原理图通电延时型的结构原理图包括一对瞬动触点和一对延时触点。包括一对瞬动触点和一对延时触点。触点闭合由吸引线圈通断电决定。触点闭合由吸引线圈通断电
14、决定。延时时间:从吸引线圈通电到延时微动开关动作为止。延时时间:从吸引线圈通电到延时微动开关动作为止。调节延时时间(b b)结构原理图)结构原理图通电延时型的结构原理图通电延时型的结构原理图调节延时时间(a a)外形)外形(c c)图形符号)图形符号包括一对瞬动触点和一对延时触点。包括一对瞬动触点和一对延时触点。触点闭合由吸引线圈通断电决定。触点闭合由吸引线圈通断电决定。延时时间:从吸引线圈通电到延时微动开关动作为止。延时时间:从吸引线圈通电到延时微动开关动作为止。断电延时型结构原理图断电延时型结构原理图将继电器的铁心将继电器的铁心倒装倒装即可。即可。延时时间延时时间:从吸引线圈失电到延时微动
15、开关动作从吸引线圈失电到延时微动开关动作图:断电时延型空气式时间继图:断电时延型空气式时间继电器的结构原理图电器的结构原理图线圈通、掉电,线圈通、掉电,杠杆运动,开杠杆运动,开关动作关动作图:断电时延型空气式时间继电器的图:断电时延型空气式时间继电器的图形符号图形符号 热继电器热继电器(FR)一种利用电流一种利用电流热效应热效应工作的工作的自动电器自动电器,它在电路中能起到它在电路中能起到过载保护过载保护的作用。的作用。当电流当电流超过超过额定值的额定值的20%时,热继电器时,热继电器能自动能自动切断切断主电路,保护电动机免受长时主电路,保护电动机免受长时间过载的危害。间过载的危害。(a a)
16、外形图)外形图热继电器原理图和图形符号热继电器原理图和图形符号 过载时过载时,电流超额电流超额,发热元件发热使双金属片脱离发热元件发热使双金属片脱离扣板。扣板。动断触点断开动断触点断开,吸引线圈失电吸引线圈失电,主电路断开。主电路断开。正常时,复位按钮使动断触点闭合,热继电器恢复正常时,复位按钮使动断触点闭合,热继电器恢复工作。工作。发热发热元件元件(a)a)结构原理图结构原理图(a)a)图形符号图形符号不能作短路保护!不能作短路保护!7.2.4 保护电器保护电器熔断器熔断器是电路中最常用、最简便、最有效的是电路中最常用、最简便、最有效的保护保护电器,电器,它被它被串接串接在被保护的电路中,其
17、功能是进在被保护的电路中,其功能是进行行短路保护短路保护。熔断器由熔断器由熔体熔体和和外壳外壳组成。组成。熔体熔体(熔丝或熔片)用电阻率较高的(熔丝或熔片)用电阻率较高的易熔合易熔合金金(如铅锡合金)制成,俗称(如铅锡合金)制成,俗称保险丝保险丝。保护过程:保护过程:当电路发生故障(当电路发生故障(短路或严重过载短路或严重过载)时,通过熔体的电流超过了熔体的额定值,使时,通过熔体的电流超过了熔体的额定值,使熔熔体过热体过热而迅速而迅速熔断熔断,切断切断被保护被保护电路电路、电路中的、电路中的电气设备、导线和器件,以免被烧坏。电气设备、导线和器件,以免被烧坏。常用的熔断器结构图常用的熔断器结构图
18、(b)(b)插入式熔断器插入式熔断器(c)(c)螺旋式熔断器螺旋式熔断器(d)(d)图形符号图形符号(a)(a)管式熔断器管式熔断器选用原则:选用原则:照明线路(含小电器)照明线路(含小电器)熔丝额定电流熔丝额定电流线路上所有照明灯、电器的工作线路上所有照明灯、电器的工作电流。电流。非频繁起动的电动机非频繁起动的电动机熔丝额定电流熔丝额定电流电动机的起动电流电动机的起动电流/2.5 频繁起动的电动机频繁起动的电动机 熔丝额定电流熔丝额定电流电动机的起动电流电动机的起动电流(1.62)几台电动机合用时几台电动机合用时 熔丝额定电流熔丝额定电流最大容量电动机的起动电流最大容量电动机的起动电流2.5
19、+其他电动机的额定电流之和其他电动机的额定电流之和 控制电路控制电路熔丝额定电流熔丝额定电流(1.62.5)同时工作继电器所有同时工作继电器所有的吸持功率之和的吸持功率之和控制电路的电压)控制电路的电压)7.3 电动机的正转、点动及两地控制电动机的正转、点动及两地控制关于控制电路的电气原理图的说明:关于控制电路的电气原理图的说明:为了表达清楚、读图方便,各种电器都为了表达清楚、读图方便,各种电器都用同一的国标符号来表示。用同一的国标符号来表示。在不同的工作阶段,各个电器的状态是在不同的工作阶段,各个电器的状态是不同的。不同的。电气原理图按照最新国家标准,采用自电气原理图按照最新国家标准,采用自
20、左至右的纵向排列。左至右的纵向排列。7.3.1电动机的正转控制电动机的正转控制其工作次序:其工作次序:按下按下SB2 按下SB1 KM得电自锁 KM失电电动机正转电 动机停转 三相笼型电动机的起、停控制电气原理图三相笼型电动机的起、停控制电气原理图 图:电动机的正转控制电路图图:电动机的正转控制电路图三个保护功能三个保护功能 短路保护短路保护 一旦电路发生短路事故,一旦电路发生短路事故,熔丝熔丝立即熔断,立即熔断,电动机立即停止运行。电动机立即停止运行。过载保护过载保护 热继电器热继电器起到过载保护作用。起到过载保护作用。失压保护失压保护 交流接触器交流接触器起到失压(零压)保护作用。起到失压
21、(零压)保护作用。7.3.2电动机的点动和两地控制电动机的点动和两地控制1、点动控制、点动控制电动机的正转控制线路中,电动机的正转控制线路中,撤去撤去自锁回路,自锁回路,就构成点动控制。就构成点动控制。工作原理:工作原理:按下按钮按下按钮SB2接通控制线路,电动机起动接通控制线路,电动机起动运行;松开按钮运行;松开按钮SB2,控制电路即断开,电,控制电路即断开,电动机立即停止运行。动机立即停止运行。应用:应用:吊车吊车电动机点动控制电路图电动机点动控制电路图最简单复合按钮SB3点动和自锁中间继电器点动 2、两地及多地起动控制、两地及多地起动控制在生产过程中为了操作方便,往往在生产过程中为了操作
22、方便,往往一台一台生生产设备有产设备有几个几个操作台,操作台,每个每个操作台都能正操作台都能正常操作生产设备。常操作生产设备。多地起动、停止控制电路(多地起动、停止控制电路(a)启动按钮,吸引线圈得电,启动按钮,吸引线圈得电,主触点和自锁触点闭合,主触点和自锁触点闭合,电动机正常运行;电动机正常运行;停止按钮使吸引线圈失电,停止按钮使吸引线圈失电,主电路断开,主电路断开,电动机停止运行。电动机停止运行。停止按钮停止按钮启动按钮启动按钮起动按钮串联控制电路(起动按钮串联控制电路(b)有些大型机械设备,有些大型机械设备,为了保证操作人员安全,为了保证操作人员安全,要求几个操作者同时按下要求几个操作
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