机电传动控制5控制电器与继电器接触器控制系统①课件.ppt

1、机电传动控制1 机电传动控制2机电传动控制3 掌握电磁式继电器与接触器的区别；掌握电磁式继电器与接触器的区别；掌握三相异步电动机启动的控制电路及保护装置。掌握三相异步电动机启动的控制电路及保护装置。掌握互锁与连锁的控制方法；掌握互锁与连锁的控制方法；掌握按行程和时间控制的控制方法。掌握按行程和时间控制的控制方法。时间继电器的图形符号；时间继电器的图形符号；连锁控制的方法与技巧；连锁控制的方法与技巧；控制电路的设计。控制电路的设计。机电传动控制4电磁继电器电磁继电器 接触器区别接触器区别三相异步电三相异步电 机启动控制机启动控制互锁与连锁互锁与连锁 的控制方法的控制方法行程和时间行程和时间 的控

2、制方法的控制方法熟悉原理特点熟悉原理特点 和表示符号和表示符号掌握基本环节掌握基本环节 和控制方法和控制方法学会分析学会分析 较复杂的电路较复杂的电路学会设计学会设计 较简单的电路较简单的电路机电传动控制5 5.1.1 5.1.1 电器的功能、分类和工作原理电器的功能、分类和工作原理 5.1.2 5.1.2 开关电器开关电器 5.1.3 5.1.3 熔断器熔断器 5.1.4 5.1.4 主令电器主令电器 5.1.5 5.1.5 接触器接触器 5.1.6 5.1.6 继电器继电器 5.1.7 5.1.7 其它控制器件其它控制器件主要内容主要内容：常用低压电器的常用低压电器的 结构原理、图形符号、

3、型号规格、用途结构原理、图形符号、型号规格、用途机电传动控制6 电器就是广义的电气设备电器就是广义的电气设备 在工业意义上，电器是指：在工业意义上，电器是指：能根据特定的信号和要求，能根据特定的信号和要求，自动或手动地接通或断开电路，自动或手动地接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，断续或连续地改变电路参数，实现对电路或非电对象的实现对电路或非电对象的 切换、控制、保护、检测、变换、调节的电气设备。切换、控制、保护、检测、变换、调节的电气设备。电器：一种能控制电路的设备电器：一种能控制电路的设备 最基本的功能最基本的功能“通通”“”“断断”“开开”“”“关关”。机电传动控制7按电压等级分按

4、电压等级分 高压电器、低压高压电器、低压(交流交流1200V1200V直流直流1500V1500V及其以下及其以下)电器电器按控制对象分按控制对象分 低压配电电器、低压控制电器。低压配电电器、低压控制电器。按使用系统分按使用系统分 电力系统用电器、自动化通信系统用电器、电力系统用电器、自动化通信系统用电器、电力拖动及自动控制系统用电器；电力拖动及自动控制系统用电器；按工作职能分按工作职能分 手动操作电器、自动控制电器手动操作电器、自动控制电器(切换、控制、保护切换、控制、保护)、其他电器其他电器(稳压与调压、起动与调速、检测与变换等稳压与调压、起动与调速、检测与变换等)按电器组合分按电器组合分

5、 单个电器、成套电器与自动化装置；单个电器、成套电器与自动化装置；按有无触点分按有无触点分 有触点电器、无触点电器、混合式电器；有触点电器、无触点电器、混合式电器；按使用场合分按使用场合分 一般工业用电器、特殊工矿用电器、农用电器、一般工业用电器、特殊工矿用电器、农用电器、家用电器、其他场合家用电器、其他场合(如航空、船舶、热带如航空、船舶、热带)用电器。用电器。机电传动控制8在常用低压控制电器中大部分为电磁式电器在常用低压控制电器中大部分为电磁式电器一般由两个基本部分组成：一般由两个基本部分组成：感受部分感受部分电磁机构电磁机构 执行部分执行部分触头系统触头系统 4静铁心3动铁心5线圈2动合

6、(常开)触点1动断(常闭)触点机电传动控制9 电磁机构通常采用电磁铁的形式，电磁机构通常采用电磁铁的形式，由吸引线圈、铁心和衔铁三部分组成，由吸引线圈、铁心和衔铁三部分组成，其结构形式按衔铁的运动方式其结构形式按衔铁的运动方式,一般可分为直动式和转动式一般可分为直动式和转动式(拍合式拍合式)两种。两种。机电传动控制10 1 1衔铁衔铁2 2铁心铁心3 3吸引线圈吸引线圈机电传动控制11 当吸引线圈通入电流后，产生磁场；当吸引线圈通入电流后，产生磁场；磁通经铁心、衔铁和工作气隙形成闭合回路，产生电磁吸力；磁通经铁心、衔铁和工作气隙形成闭合回路，产生电磁吸力；衔铁在电磁吸力的作用下产生机械位移，被

7、铁心吸合；衔铁在电磁吸力的作用下产生机械位移，被铁心吸合；与此同时，衔铁还要受到弹簧的拉力等与此同时，衔铁还要受到弹簧的拉力等 与电磁吸力方向相反的反力的作用；与电磁吸力方向相反的反力的作用；只有当电磁吸力大于反力时，衔铁才能可靠地被铁心吸住。只有当电磁吸力大于反力时，衔铁才能可靠地被铁心吸住。电磁机构的特性通常是指电磁机构的特性通常是指吸力特性吸力特性和和反力特性反力特性。机电传动控制12 机电传动控制13 机电传动控制14 1-吸合时最小吸力特性吸合时最小吸力特性2-释放时允许最大吸力特性释放时允许最大吸力特性机电传动控制15 机电传动控制16 机电传动控制17 桥式触头桥式触头(a)()

8、(b)指形触头指形触头(c)点接触点接触(a)线接触线接触(b)面接触面接触(c)机电传动控制18 触头分断时，在刚出现断口之际，由于两触头间距离极触头分断时，在刚出现断口之际，由于两触头间距离极小，其间将形成很强的电场，使阴极中的自由电子溢出小，其间将形成很强的电场，使阴极中的自由电子溢出到气隙中并向阳极加速运动，这称为场致发射。到气隙中并向阳极加速运动，这称为场致发射。在电场作用下，大量带电粒子作定向运动形成电流，于在电场作用下，大量带电粒子作定向运动形成电流，于是绝缘的气体就变成了导体，致使两个触头间出现强烈是绝缘的气体就变成了导体，致使两个触头间出现强烈的火花，这就是所谓的火花，这就是

9、所谓“电弧电弧”。是一种气体放电现象。是一种气体放电现象。机电传动控制191动触点动触点 2静触点静触点3电弧电弧 机电传动控制201磁吹线圈磁吹线圈2绝缘套绝缘套3铁心铁心4引弧角引弧角5导磁夹板导磁夹板6灭弧罩灭弧罩7动触头动触头8静触头静触头 机电传动控制211金属栅片金属栅片2触头触头3电弧电弧 金属栅片灭弧金属栅片灭弧机电传动控制22刀开关又叫闸刀开关刀开关又叫闸刀开关一般用于不频繁操作的低压电路中，用作接通和切断电源。一般用于不频繁操作的低压电路中，用作接通和切断电源。有时也用来控制小容量电动机的直接起动与停机。有时也用来控制小容量电动机的直接起动与停机。一般与熔断器串联使用，一般

10、与熔断器串联使用，以便在短路或过负荷时熔断器熔断而自动切断电路。以便在短路或过负荷时熔断器熔断而自动切断电路。选用时主要考虑：选用时主要考虑：回路额定电压、回路额定电压、长期工作电流、长期工作电流、短路电流等因素。短路电流等因素。用于直接起停用于直接起停3kW3kW及以下的三相异步电动机时，及以下的三相异步电动机时，刀开关的额定电流必须大于电动机额定电流的刀开关的额定电流必须大于电动机额定电流的3 3倍。倍。机电传动控制231上胶盖上胶盖 2下胶盖下胶盖 3触刀座触刀座 4触刀触刀 5瓷柄瓷柄 6胶盖紧固螺帽胶盖紧固螺帽7出线端子出线端子 8熔丝熔丝 9触刀铰链触刀铰链 10瓷底座瓷底座 11

11、进线端子进线端子1静插座静插座 2手柄手柄 3触刀触刀4铰链支座铰链支座 5绝缘底板绝缘底板机电传动控制24机电传动控制25机电传动控制26组合开关又叫转换开关，是一种转动式的闸刀开关。组合开关又叫转换开关，是一种转动式的闸刀开关。主要用于：主要用于：接通或切断电路、换接电源；接通或切断电路、换接电源；控制小型鼠笼式三相异步电动机的起动、停止、正反转；控制小型鼠笼式三相异步电动机的起动、停止、正反转；控制控制局部照明；局部照明；有若干个分别装于数层绝缘件内的动触片和静触片：有若干个分别装于数层绝缘件内的动触片和静触片：静触片固定在绝缘垫板上；静触片固定在绝缘垫板上；动触片装在转轴上，随转轴旋转

12、而变更通、断位置。动触片装在转轴上，随转轴旋转而变更通、断位置。机电传动控制271触头座触头座 2隔弧板隔弧板 3静触头静触头 4动触头动触头 5方轴方轴机电传动控制28机电传动控制29l 低压低压断路器又叫断路器又叫或或。q 特点特点 当电路发生短路、过载、欠电压等故障时，当电路发生短路、过载、欠电压等故障时，能够自动切断电路，起到保护作用。能够自动切断电路，起到保护作用。q 结构结构 主要由触点系统、操作机构和保护元件三部分组成。主要由触点系统、操作机构和保护元件三部分组成。q 原理原理主触点靠操作机构（手动或电动）来闭合。主触点靠操作机构（手动或电动）来闭合。电磁脱扣器起短路保护和过流保

13、护的作用。电磁脱扣器起短路保护和过流保护的作用。欠压脱扣器起欠压保护作用。欠压脱扣器起欠压保护作用。热脱扣器起过载保护的作用。热脱扣器起过载保护的作用。机电传动控制301弹簧弹簧9弹簧弹簧2主触点主触点3传动杆传动杆4锁扣锁扣5轴轴7杠杆杠杆6电磁脱扣器电磁脱扣器8衔铁衔铁10衔铁衔铁11欠压脱扣器欠压脱扣器12双金属片双金属片13发热元件发热元件机电传动控制31机电传动控制32机电传动控制33熔断器是一种利用物质过热熔化的性质制作的保护电器。熔断器是一种利用物质过热熔化的性质制作的保护电器。熔断器主要由熔体和安装熔体的熔管或熔座两部分组成。熔断器主要由熔体和安装熔体的熔管或熔座两部分组成。当

14、电路正常即电流为熔体的额定电流时，熔体长期不熔断；当电路正常即电流为熔体的额定电流时，熔体长期不熔断；当电路发生短路时，熔体能在瞬间熔断。当电路发生短路时，熔体能在瞬间熔断。当电路发生严重过载时，熔体在较短时间内熔断；当电路发生严重过载时，熔体在较短时间内熔断；电流与熔断时间的关系曲线称为电流与熔断时间的关系曲线称为安秒特性。安秒特性。流过熔体的电流越大，流过熔体的电流越大，熔断所需的时间越短。熔断所需的时间越短。I Ir r为为熔体的额定电流即熔体长期不熔断电流。熔体的额定电流即熔体长期不熔断电流。机电传动控制341熔丝熔丝2动触头动触头3瓷盖瓷盖4石棉带石棉带5静触头静触头6瓷座瓷座1瓷帽

15、瓷帽2金属管金属管3指示器指示器4熔管熔管5瓷套瓷套6下接线端下接线端7上接线端上接线端8瓷座瓷座 RC1A系列瓷插式熔断器系列瓷插式熔断器 RL6系列螺旋式熔断器系列螺旋式熔断器 RM10系列无填料封闭管式熔断器系列无填料封闭管式熔断器 RT12系列有填料封闭管式熔断器系列有填料封闭管式熔断器 RLS2系列螺旋式快速熔断器系列螺旋式快速熔断器机电传动控制35机电传动控制36机电传动控制374.熔断器额定电流的选择熔断器额定电流的选择 熔断器额定电流熔断器额定电流熔体额定电流熔体额定电流1.类型选择类型选择2.额定电压的选择额定电压的选择3.熔体额定电流的选择熔体额定电流的选择机电传动控制38

16、 按钮是发出控制指令和信号按钮是发出控制指令和信号的电器开关，是一种手动且一般的电器开关，是一种手动且一般自动复位的主令电器。自动复位的主令电器。1按钮帽按钮帽2复位弹簧复位弹簧3动触头动触头4常闭触头常闭触头5常开触头常开触头复式复式触头触头常开常开触头触头常闭常闭触头触头机电传动控制39机电传动控制401顶杆顶杆 2弹簧弹簧 3常闭触点常闭触点 4触点弹簧触点弹簧5常开触点常开触点复式复式触头触头常开常开触头触头常闭常闭触头触头结构原理图结构原理图外形图外形图机电传动控制41机电传动控制42机电传动控制43机电传动控制44机电传动控制45机电传动控制461、7凸轮块；凸轮块；2接线柱；接线

17、柱；3静触点；静触点；4动触点；动触点；5支杆；支杆；6转动轴；转动轴；8小轮；小轮；9复位弹簧复位弹簧机电传动控制47机电传动控制481-静触点；静触点；2-动触点；动触点；3-触头弹簧；触头弹簧；4-复位弹簧；复位弹簧；5-滚子；滚子；6-绝缘方轴；绝缘方轴；7-凸轮凸轮机电传动控制49机电传动控制50机电传动控制51机电传动控制52机电传动控制53机电传动控制54机电传动控制55 QM1(副钩控制副钩控制)触点状态表触点状态表机电传动控制56图中存在什么问题？图中存在什么问题？机电传动控制57图中存在什么问题？图中存在什么问题？机电传动控制58一、交流接触器一、交流接触器机电传动控制59

18、1灭弧罩灭弧罩2触头压力弹簧片触头压力弹簧片3主触头主触头4反作用弹簧反作用弹簧5线圈线圈6短路环短路环7静铁心静铁心8弹簧弹簧9动铁心动铁心10辅助常开触头辅助常开触头11辅助常闭触头辅助常闭触头机电传动控制601主主触点触点(三对或四对常开三对或四对常开)2辅助常闭触点辅助常闭触点(两对两对)3辅助常开辅助常开触点触点(两对两对)4吸引线圈吸引线圈5动铁心动铁心6静铁心静铁心机电传动控制61机电传动控制62直流接触器的工作原理与交流接触器相同；直流接触器的工作原理与交流接触器相同；直流接触器的结构与交流接触器基本相同。直流接触器的结构与交流接触器基本相同。相同之处：相同之处：由四部分组成：

19、由四部分组成：电磁机构；电磁机构；触头系统；触头系统；灭弧装置；灭弧装置；其他部件。其他部件。不同之处：不同之处：各部分的具体结构与交流接触器有区别。各部分的具体结构与交流接触器有区别。如：如：CZ0系列直流接触器系列直流接触器150A150A及其以下电流等级的为立体布置的整体式结构，及其以下电流等级的为立体布置的整体式结构，250A250A及其以上电流等级的为平面布置的整体式结构，及其以上电流等级的为平面布置的整体式结构，它们均采用它们均采用U U形转动式的电磁机构，形转动式的电磁机构，且铁心和衔铁均采用电工软铁制成。且铁心和衔铁均采用电工软铁制成。机电传动控制63机电传动控制641、额定电

20、压（指主触点上的额定电压）、额定电压（指主触点上的额定电压）2、额定电流（指主触点上的额定电流）、额定电流（指主触点上的额定电流）3、线圈的额定电压、线圈的额定电压4、额定操作频率（指每小时接通次数）、额定操作频率（指每小时接通次数）5、电寿命和机械寿命、电寿命和机械寿命机电传动控制65继电器是一种当输入量变化继电器是一种当输入量变化到某一定值时，其触头到某一定值时，其触头(或或电路电路)即接通或分断交直流即接通或分断交直流小容量控制回路的自动控制小容量控制回路的自动控制电器。电器。继电器种类繁多，可以按继电器种类繁多，可以按输入信号、输出形式、工输入信号、输出形式、工作原理或用途进行区分。作

21、原理或用途进行区分。输入量输入量输出量输出量吸合值吸合值x2释放值释放值x1返回系数返回系数:kx1/x2机电传动控制66电磁式继电器的结构和原理与接触器基本相同；电磁式继电器的结构和原理与接触器基本相同；两者的主要区别两者的主要区别 继电器：继电器：用于控制电路、电流小，没有灭弧装置，用于控制电路、电流小，没有灭弧装置，可以在电量或非电量的作用下动作。可以在电量或非电量的作用下动作。接触器：接触器：用于主电路、电流大，有灭弧装置，用于主电路、电流大，有灭弧装置，一般只能在电压作用下动作。一般只能在电压作用下动作。常用的电磁式继电器常用的电磁式继电器电流继电器：电流继电器：过电流继电器、欠电流

22、继电器过电流继电器、欠电流继电器电压继电器：电压继电器：过电压继电器、欠过电压继电器、欠(零零)电压继电器电压继电器中间继电器中间继电器机电传动控制671底座底座2反力弹簧反力弹簧3、4调节螺钉调节螺钉5非磁性垫片非磁性垫片6衔铁衔铁7铁心铁心8极靴极靴9电磁线圈电磁线圈10触头系统触头系统机电传动控制68电流继电器线圈串联在被测电路中，线圈阻抗小。电流继电器线圈串联在被测电路中，线圈阻抗小。过电流继电器过电流继电器：线圈电流高于整定值时动作的继电器：线圈电流高于整定值时动作的继电器当正常工作时，衔铁是释放的；当正常工作时，衔铁是释放的；当电路发生过载或短路故障时，当电路发生过载或短路故障时，

23、衔铁立即吸合，实现保护。衔铁立即吸合，实现保护。欠电流继电器欠电流继电器：线圈电流低于整定值时动作的继电器：线圈电流低于整定值时动作的继电器当正常工作时，衔铁是吸合的；当正常工作时，衔铁是吸合的；当电路发生电流过低现象时，当电路发生电流过低现象时，衔铁立即释放，实现保护。衔铁立即释放，实现保护。机电传动控制69电压继电器线圈并联在被测电路中，线圈阻抗大。电压继电器线圈并联在被测电路中，线圈阻抗大。过电压继电器过电压继电器：线圈电压高于整定值时动作的继电器：线圈电压高于整定值时动作的继电器当电路正常工作时，衔铁是释放的；当电路正常工作时，衔铁是释放的；当电路发生过电压故障时，当电路发生过电压故障

24、时，衔铁立即吸合，实现保护。衔铁立即吸合，实现保护。欠欠(零零)电压继电器电压继电器：线圈电压低于整定值时动作的继电器：线圈电压低于整定值时动作的继电器当电路正常工作时，衔铁是吸合的；当电路正常工作时，衔铁是吸合的；当电路发生电压过低现象时，当电路发生电压过低现象时，衔铁立即释放，实现保护。衔铁立即释放，实现保护。机电传动控制70中间继电器在结构上是电压继电器，中间继电器在结构上是电压继电器，但触点数多，触点容量比电压继电器大。但触点数多，触点容量比电压继电器大。中间继电器与交流接触器的主要区别是中间继电器与交流接触器的主要区别是 触点数目多，且触点容量小，只允许通过小电流。触点数目多，且触点

25、容量小，只允许通过小电流。中间继电器通常用来传递信号和同时控制多个电路，中间继电器通常用来传递信号和同时控制多个电路，也可用来直接控制小容量电动机或其他电气执行元件。也可用来直接控制小容量电动机或其他电气执行元件。电磁式继电器电磁式继电器机电传动控制71机电传动控制72中间继电器符号中间继电器符号电流继电器符号电流继电器符号过电流过电流继电器继电器欠电流欠电流继电器继电器电压继电器符号电压继电器符号过电压过电压继电器继电器欠电压欠电压继电器继电器机电传动控制73时间继电器是当吸引线圈通电或断电后，时间继电器是当吸引线圈通电或断电后，其触点经过一定延时再动作的继电器。其触点经过一定延时再动作的继

26、电器。通电延时型通电延时型 断电延时型断电延时型 直流电磁式直流电磁式 利用电磁阻尼作用获得延时利用电磁阻尼作用获得延时 空气阻尼式空气阻尼式 利用空气阻尼作用获得延时利用空气阻尼作用获得延时 电子式电子式(晶体管式和数字式晶体管式和数字式)利用电子电路工作特点获得延时利用电子电路工作特点获得延时 电动机式电动机式 利用微型同步电动机带动减速齿轮系获得延时利用微型同步电动机带动减速齿轮系获得延时机电传动控制74(a)线圈一般符号线圈一般符号(b)通电延时线圈通电延时线圈(c)断电延时线圈断电延时线圈(d)延时闭合常开触头延时闭合常开触头(e)延时断开常闭触头延时断开常闭触头(f)延时断开常开触

27、头延时断开常开触头(g)延时闭合常闭触头延时闭合常闭触头(h)瞬动常开触头瞬动常开触头(i)瞬动常闭触头瞬动常闭触头机电传动控制75机电传动控制76直流电磁式时间继电器只能直流电磁式时间继电器只能直流断电延时直流断电延时。1阻尼铜套阻尼铜套2电磁线圈电磁线圈机电传动控制771线圈线圈 4反力弹簧反力弹簧 7杠杆杠杆 10橡皮膜橡皮膜 13调节螺杆调节螺杆 2铁心铁心 5推板推板 8塔形弹簧塔形弹簧 11空气室壁空气室壁 14进气孔进气孔 3衔铁衔铁 6活塞杆活塞杆 9弱弹簧弱弹簧 12活塞活塞 15、16微动开关微动开关机电传动控制78机电传动控制79空气阻尼时间继电器空气阻尼时间继电器机电传

28、动控制80电子式时间继电器电子式时间继电器只能只能通电延时通电延时。机电传动控制81机电传动控制821延时整定处延时整定处2指针定位指针定位3指针指针 4刻度盘刻度盘5复位游丝复位游丝6差动轮系差动轮系7减速齿轮减速齿轮8同步电动机同步电动机9凸轮凸轮10脱扣机构脱扣机构11延时触头延时触头12瞬动触头瞬动触头13离合电磁铁离合电磁铁14插头插头 具有：具有：通电延时通电延时断电延时断电延时机电传动控制831电流条件凸轮电流条件凸轮 5主双金属片主双金属片 9静触头静触头 13推杆推杆2a、2b簧片簧片 6外导板外导板 10杠杆杠杆 14连杆连杆3手动复位机构手动复位机构 7内导板内导板 11

29、复位条件螺钉复位条件螺钉 15压簧压簧4弓簧弓簧 8常闭触头常闭触头 12补偿双金属片补偿双金属片 16热元件热元件机电传动控制84机电传动控制85(a)热元件热元件 (b)常闭触头常闭触头当电路中电流超过容许值而使双金属片受热时，当电路中电流超过容许值而使双金属片受热时，双金属片的自由端弯曲，通过导板将双金属片的自由端弯曲，通过导板将常闭触点常闭触点断开。断开。热继电器是利用电流的热效应原理来工作的保护电器热继电器是利用电流的热效应原理来工作的保护电器机电传动控制86热继电器用于三相异步电动机的热继电器用于三相异步电动机的过载保护过载保护和和断相保护断相保护机电传动控制87速度继电器主要用于异步电动机的速度继电器主要用于异步电动机的反接制动控制反接制动控制。1-转轴转轴 3-定子定子 5-摆锤摆锤 6、7-静触头静触头2-转子转子 4-绕组绕组 8、9-簧片簧片机电传动控制88