电工与电子技术基础第2版课件第4章.ppt

1、第4章 继电接触器控制电路 采用继电器、接触器及按钮等控制电器对电动机的控制，称为继电接触器控制电路，它是一种有触头的控制。如把它控制和无触头的控制电器相配合，则构成生产机械的现代化自动控制系统。4.1 常用低压电器 1200V及以下的交流电路或1500V及以下直流电路中工作的电器，作接通或断开电路。分类手动电器 刀开关、组合开关和按钮等自动电器 继电器、接触器、行程开关 和熔断器等第4章 继电接触器控制电路 4.1.1 开关 1.闸刀开关 闸刀开关由手柄、动刀片触头、静刀片触头、熔丝等组成，结构、符号如图4-1所示。它具有结构简单、价格低廉、安装使用维修方便等优点，广泛用于照明电路和5.5k

2、W以下电动机不频繁起动停止的控制电路。1资质手柄 2静夹座 3熔丝 4进线座 5瓷底座 6出线座 7上胶盖 8下胶盖(a)二极开关结构 87412356(b)三极开关符号QFU图4-1 HK系列胶盖瓷底开关 第4章 继电接触器控制电路 2.组合开关 组合开关(又称转换开关)常用来作为电源引入开关，也用来直接起动和停止小容量笼型电动机或使电动机正反转，局部照明电路也常用它来控制。适用于交流380V以下、直流200V以下的电器设备。三极组合开关与电动机的连接和图形、文字符号如图4-2a、b所示。Q(b)(a)L3L1L2VUWM3图4-2 组合开关 第4章 继电接触器控制电路 3.按钮 按钮通常用

3、来短时间接通或断开小电流的控制电路，从而控制较大电流的电动机或其它电气设备的运行。因此也称为主令电器。按钮的外形、剖面图和图形、文字符号如图4-3。按下按钮帽1时，一对原来断开的静触头与动触片接通，称为断合(常开)触头；一对原来闭合的触头则被断开，称为动断(常闭)触头。放开按钮帽，触头复位。SB动断触头动合触头SB动触片按钮帽静触头复位弹簧图4=3 按钮第4章 继电接触器控制电路 4.1.2 继电器1.中间继电器 中间继电器的结构、工作原理和交流接触器基本相同。常用来传递信号和同时控制多个电路，也可直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。其图形、文字符号如图4-4所示。选用中间继电器时，

4、主要考虑电压等级和触头(动合或动断)数量。吸引线圈KA动合触头动断触头KAKA图4-4 中间继电器第4章 继电接触器控制电路 2.热继电器 热继电器是利用电流的热效应对电动机进行过载保护的电器，它的结构、图形、文字符号如图4-5。当主电路中电流I超过容许值时，热元件发热、双金属片受热向上弯曲，扣板在弹簧3的拉力下将动断触头断开。从而可断开电动机的主电路。由于热元件的热惯性，不能作短路保护、只能作电器设备的过载保护。选用热继电器根据热元件的整定电流来选用。热元件 双金属片 弹簧扣板动断触头复位按钮FRFR保持动断触头3FR图4=5 热继电器I第4章 继电接触器控制电路 4.1.3 熔断器 熔断器

5、是短路保护、严重过载保护的电器。由熔断器导电性能好的易熔合金的熔片或熔丝制成。一旦发生短路或严重过载时，熔断器中的熔丝或熔片应立即熔断。常用的熔断器的结构、图形、文字符号如图4-6(下图)。在照明和电热电路中，选用熔断器、熔体的额定电流应等于或略大于电器设备的额定电流。在电动机电路中，熔断器的额定电流一般选为电动机额定电流的23倍。FU（a）管式熔断器（b）插式熔断器（c）螺旋式熔断器（d）图形符号第4章 继电接触器控制电路 4.1.4 自动空气断路器 自动空气断路器也叫自动开关、空气开关，是常用的一种低压保护电器。它的结构形式很多，自动空气断路器的原理图，图形、文字符号如图4-7。它由多种脱

6、扣器，可实现短路、过载和失压保护。(b)QF6751 2349141111109121315L1 L2 L31181主触头 2传动杆 3锁扣 4轴 5连杆 6复位弹簧 7过流脱扣器 8欠压脱扣器9衔铁 10衔铁 11弹簧 12热元件 13双金属片 14分励脱扣器 15分励按钮图4-7 自动空气断路器第4章 继电接触器控制电路 4.2.1 笼型三相异步电动机的点动控制电路 设备在调整刀架、试车时常采用点动控制电路，如图4-8，图中用了电源开关Q、熔断器FU、按钮SB和接触器KM四种电器。起动控制：合上Q按下SBKM线圈通电 KM主触头闭合M通电运转停止控制：松开SB KM线圈断电KM主触头断开M

7、断电停转L1 L2 L3UQSBFUKMVWMSBQWKMFUVUL1 L2 L3KMM3a)b)图4-8 点动控制电路4.2 笼型三相异步电动机的点动、起停控制电路第4章 继电接触器控制电路 KM主触头闭合M转动KM自锁触头闭合该电路具有如下保护：FU起短路保护，FR起过载保护，SB和KM起零压(或失压)保护。起动控制：合Q按SB2KM通电KM主触头断开M停转KM自锁触头断开 停止控制：按SB1KM断电图4-9 起停控制电路M3L1KML2 L3QFUKMKMFRFRSB23SB1UVW4.2.2 笼型三相异步电动机起停、点动起停电路图4-10 起停与点动控制线路FRa)SAKMSB1SB2

8、KMFRSB1SB2SB3SB3KMb)KM第4章 继电接触器控制电路 机床工作台的前进与后退，主轴的正、反转等，都要使电动机能正反转。由电动机原理可知，只图4-13 电动机的正反转主电路M3UL1 L2 L3QFUKM1KM2FRVW34.3 笼型三相异步电动机正反转控制电路要改变流入电动机的电流相序，就可实现正反转。实现这一要求需用两个交流接触器M1、M2，如图4-13。但当两个接触器不能同时工作时，将使主触头将电源短路，故必须采用互锁或联锁控制电路。第4章 继电接触器控制电路 4.3.1 接触器联锁的正反转控制电路 图4-14 接触器联锁控制正反转电路KM1KM2SB1KM2SB2KM1

9、 SB3KM1KM2FR KM1主触头闭合M正转正转控制：按SB2KM1通电KM1自锁触头闭合 KM1互锁触头断开严禁M反转 KM1主触头断开M停转停止控制：按SB1KM1断电KM1自锁触头断电 (或KM2)KM1互锁触头恢复闭合 KM2主触头闭合M反转反转控制：按SB3KM2通电KM2自锁触头闭合 KM2互锁触头断开严禁M反转第4章 继电接触器控制电路 KM1主触头合M正转正转控制：按SB2KM1通电 KM1自锁触头合 KM1互锁触头断严禁 M反转 KM1主触头断M停转停止控制：按SB1KM1断电 KM1自锁触头断 (或KM2)KM1互锁触头恢复合 KM2主触头合M反转反转控制：按SB3KM

10、2通电 KM2自锁触头合 KM2互锁触头断严禁 M正转第4章 继电接触器控制电路 4.3.2 按钮、接触器联锁的正反转控制电路 图4-15 按钮-接触器联锁正反转控制电路FRSB1SB2SB2SB3KM1KM2KM1KM2KM1SB3KM2第4章 继电接触器控制电路 SB2联锁点断切断KM2电路正转控制：按SB2 KM1联锁点断 KM1通 KM1主触头合 M正转 KM1自锁点合反转控制：按SB3 SB3联锁断KM1断电 KM1主触头断M停转KM1自锁触头断 KM2主触头合M反转 KM1联锁点合 KM2通 KM2自锁点合 KM2联锁点断停止控制：按下SB1KM1或KM2断电M停转控制原理：第4章

11、 继电接触器控制电路 4.4.1 行程控制电路1.行程开关 行程控制，是当装在运动部件到达一定行程位置时由挡块来撞动行程开关，使其触头动作来进行控制。行程开关的外形、结构和图形、文字符号如图4-16。4.4 行程控制、时间控制电路(a)外形(b)结构(c)图形符号图4-16 行程开关触头弹簧 顶杆 弹簧动断触头 动合触头SQSQ动合触头动断触头 第4章 继电接触器控制电路 2.终端保护电路 小车前进控制：按下SB2KM1线圈通电M正转小车前进压终端行程开关SQ2断开KM1断电M停转小车停止。小车后退控制：按下SB3KM2线圈通电M反转小车后退压终端行程开关SQ1断开KM2断电M停转小车停止。图

12、4-17 终端保护控制电路小车SQ1SQ2向前向后挡块SB1FRSB2SB3SQ1SQ2KM1KM1KM2KM2KM2KM1第4章 继电接触器控制电路 3.自动循环控制电路 主电路同正反转电路，由KM1和KM2分别完成，控制电路及工作原理如下。图4-18 自动循环控制电路KM2KM2KM2KM1KM1KM1SQ1SQ2FRSB1SB2SQ1SQ2SB3SQ1SQ2前进后退后退SQ2终点SQ1起点撞块撞块SQ1SQ2前进到终点前进第4章 继电接触器控制电路 控制原理 KM1联锁触头开反转回路按SB2KM1通电KM1自锁触头合 KM1主触头合M正转工作台前进碰SQ2 KM1主触头开M停 SQ2联锁

13、触头开KM1断电 碰SQ2 KM1联锁触头合 SQ2 自锁触头合将SB3短接 KM2通电 联锁断正转回路 KM2通电KM2自锁合 KM1主触头合M反工作台后退 SQ2联锁点合 SQ1联锁开KM2断电 M停 碰SQ1 KM2联锁合 SQ1自锁触头合将SB2短接KM1通电M正转 按SB1KM1或KM2断电M停第4章 继电接触器控制电路 4.4.2 时间行程控制电路1.时间继电器 时间控制，是采用时间继电器进行延时控制。如Y换接起动、能耗制动等，就要用时间继电器来控制。空气式时间继电器的结构、图形、文字符号如图4-19、4-20。1静铁心 2吸引线圈 3动铁心 4恢复弹簧5杠杆 6活塞杆 7释放弹簧

14、8伞形活塞9橡皮膜 10出气孔 11进气孔 12延时调节螺钉 13延时微动开关 14瞬时微动开关13514124367891011121351412436789101112瞬时动合触头瞬时动断触头通电延时闭合触头通电延时断开触头断电延时断开触头断电延时闭合触头吸引线圈KTKTKTKTKTKTKT图4-19 通电延时时间继电器图4-20 断电延时时间继电器图形、文字符号第4章 继电接触器控制电路 2.Y换接起动电路 图4-21是笼型三相异步电动机Y起动的控制电路 图4-21 Y换接起动电路U1FR3KM1V1W1W2V2U2KM3KM2FU1FU2QL1 L2 L3FRKM2KTKTKTSB1S

15、B2KM2KM3KM1KM2SB2KM3 KM2KM1第4章 继电接触器控制电路 Y起动的控制原理 KM1通电 延时 KM2通电按SB2 KT通电 KM1断电 KM2断电 KM3断电KM1通电 KM3通电 (Y起动)(运行)第4章 继电接触器控制电路 3能耗制动控制电路电路分析图4-22是能耗制动的控制电路 控制原理 KM1断电电动机脱离电源按SB1 KM2通电制动开始 KT断电延时 KM2断电制动结束 图4-22 能耗制动控制电路M3QFU1FU2KM2KM1RKM1TVCU1V1W1FRSB1SB2KTKM1KM1 KTKM2L1L2 L33FR第4章 继电接触器控制电路 4.5触头的联锁

16、4.5.1 按顺序先后起动 先起动M2(润滑油泵)，由KM2控制，后起动M1(主轴电机)，由KM1控制，电路如图4-26。实现这种联锁方法是将先起动接触器KM2的动合触头串联在后起动接触器KM1的控制电路中。图4-26 两台电动机顺序起动的控制电路FR2FR1L1 L2 L3KM1QFUKM1KM1KM2FR2KM2KM2KM2U1FR1SB1SB2SB3SB4U1W1V1V1W1M13M2333第4章 继电接触器控制电路 4.5.2 按顺序先后停止的控制 当主轴电机M1(由KM1控制)停转后，才能使润滑油泵M2(KM2控制)停转。其控制电路如图4-27。实现这种联锁的方法是将先停止接触器KM

17、1的动合触头并联在后停止接触器KM2控制电路中停止按钮的两端。图4-27 两台电动机顺序停转的控制电路SB1FR1FR2SB2SB3SB3KM1KM1KM1KM2KM2第4章 继电接触器控制电路 4.5.3 同时运行，不允许单独运行的控制 某些生产机械中，有几台电动机相互配合工作，必须同时运行，不允许单独运行，否则会引起事故或工作不正常，如图4-28。实现这种联锁的方法是将同时工作的接触器KM1、KM2的自锁触头相串联后与按钮并联，热继电器FR的动断触头串联在控制电路中。图4-28 两台电动机不允许 单独运行的控制电路SB2FR2FR1SB1KM2KM2KM1KM1第4章 继电接触器控制电路 4.5.4单独运行，不允许同时运行的控制某些多工位机床上不同方向的动力头，不允许同时工作，否则会互相碰撞。实现这种联锁的电路如图4.-29。控制方法是将通电工作接触器的动断触头串联在不允许同时工作的接触器线圈电路中。图4-29 两台电动机不允许 同时运行的控制电路KM1KM1KM1KM2KM2KM2SB2SB2SB3SB3SB1FR