第10章继电—接触器控制课件.ppt

1、第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 第第10章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.1 几种常用低压电器几种常用低压电器 10.2 鼠笼式异步电动机的直接起动控制鼠笼式异步电动机的直接起动控制 10.3 鼠笼式异步电动机的正反转控制鼠笼式异步电动机的正反转控制 10.4 限位控制限位控制 10.5 时间控制时间控制 10.6 速度控制速度控制 10.7 触头的联锁触头的联锁 10.8 电气原理图的阅读电气原理图的阅读 思考题与习题思考题与习题 第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.1 几种常用低压电器几种常用低压电器 低压电器是指工作在直流1200 V、交流100

2、0 V以下的各种电器，按动作性质可分为手动电器和自动电器两种。下面先介绍继电接触器控制系统中最常用的几种低压电器。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.1.1 刀开关 刀开关又称闸刀开关，是结构最简单的手动电器，如图10-1（a）所示，由静插座、手柄、动触刀、铰链支座和绝缘底板组成。刀开关在低压电路中用于不频繁接通和分断电路，或用来将电路与电源隔离。按极数不同刀开关分单极（单刀）、双极（双刀）和三极（三刀）三种，单刀和三刀在电路图中的符号如图10-1(b）所示。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-1 刀开关的基本结构及电气符号 (a)结构；(b)电气符号 手

3、柄静插座动触刀铰链支座绝缘底板单刀三刀QS(a)(b)第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.1.2 组合开关 组合开关又称转换开关，是手动控制电器。它是一种凸轮式的作旋转运动的刀开关。组合开关主要用于电源引入或5.5 kW以下电动机的直接起动、停止、反转、调速等场合。按极数不同，组合开关有单极、双极、三极和多极结构，常用的为HZ10系列组合开关。HZ10系列组合开关的结构及图形符号如图10-2所示。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-2 HZ10系列组合开关结构图 (a)外形；（b）电气符号 QS手柄转轴弹簧凸轮绝缘垫板动触片静触片接线柱绝缘杆(a)(b)第

4、第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.1.3 低压断路器 低压断路器又称自动空气开关、自动空气断路器或自动开关，它是一种半自动开关电器。当电路发生严重过载、短路以及失压等故障时，低压断路器能自动切断故障电路，有效保护串接在它后面的电气设备。在正常情况下，低压断路器也可用于不频繁接通和断开的电路及控制电动机。低压断路器的保护参数可以人为整定，使用安全、可靠、方便，是目前使用最广泛的低压电器之一。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 低压断路器按其用途和结构特点可分为框架式低压断路器、塑料外壳式低压断路器、直流快速低压断路器和限流式低压断路器等。下面主要介绍塑料外壳式和框架

5、式低压断路器。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 1 塑料外壳式低压断路器 塑料外壳式低压断路器又称装置式低压断路器或塑壳式低压断路器，一般用作配电线路的保护开关、电动机及照明线路的控制开关等。其外形及内部结构如图10-3所示，它主要由触头系统、灭弧装置、自动与手动操作机构、外壳、脱扣器等部分组成。根据功能的不同，低压断路器所装脱扣器主要有电磁脱扣器（用于短路保护）、热脱扣器（用于过载保护）、失压脱扣器、过励脱扣器以及由电磁和热脱扣器组合的复式脱扣器等。脱扣器是低压断路器的重要部分，可人为整定其动作电流。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-3 常用塑壳式低压断路

6、器外形及内部结构图(a)外形；(b)DZ5型内部结构；(c)DZ10型外形；(d)图形符号 第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 塑壳式低压断路器工作原理如图10-4所示。其中，触头2合闸时，与转轴相连的锁扣扣住跳扣4，使弹簧1受力而处于储能状态。正常工作时，热脱扣器的发热元件10温升不高，不会使双金属片弯曲到顶动6的程度；电磁脱扣器13的线圈磁力不大，不能吸住12去拔动6，开关处于正常供电状态。如果主电路发生过载或短路，电流超过热脱扣器或电磁脱扣器动作电流时，双金属片11或衔铁12将拨动连杆6，使跳扣4被顶离锁扣3，弹簧1的拉力使触头2分离切断主电路。当电压失压和低于动作值时，线圈

7、9的磁力减弱，衔铁8受弹簧7拉力向上移动，顶起6使跳扣4与锁扣3分开切断回路，起到失压保护作用。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-4 DZ型塑壳式低压断路器工作原理图 2 3 4113126578911101、7弹簧；2触头；3锁扣；4跳扣；5转轴；6连杆；8、12衔铁；9线圈；10发热元件；11双金属片；13电磁脱扣器第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 2 框架式低压断路器 框架式低压断路器又叫万能式低压断路器，主要用于40100 kW电动机回路的不频繁全压起动，并起短路、过载、失压保护作用。其操作方式有手动、杠杆、电磁铁和电动机操作四种，额定电压一般为38

8、0 V，额定电流有204000 A若干种。常用的框架式低压断路器有DW系列等，其所有零部件都安装在框架上，它的热脱扣器、电磁脱扣器和失压脱扣器等保护原理与塑壳式相同。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.1.4 熔断器 熔断器是一种最简单有效的保护电器。在使用时，熔断器串接在所保护的电路中，作为电路及用电设备的短路和严重过载保护，主要用作短路保护。熔断器主要由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管（或熔座）两部分组成，如图10-5所示。熔体由易熔金属材料铅、锌、锡、银、铜及其合金制成，通常制成丝状和片状。熔管是装熔体的外壳，由陶瓷、绝缘钢纸制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用。第第101

9、0章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-5 熔断器的结构示意图 第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 熔断器的熔体与被保护的电路串联，当电路正常工作时，熔体允许通过正常大小的电流而不熔断。短路或严重过载时，熔体中流过很大的故障电流，产生的热量达到熔体的熔点时，熔体熔断并切断电路，从而达到保护电路的目的。熔断器的种类也很多，图10-6所示为几种常用的熔断器以及熔断器的图形符号。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-6 熔断器(a)瓷插式熔断器；(b)无填料封闭管式熔断器；(c)螺旋式熔断器；(d)有填料封闭管式熔断器；（e）电气符号 第第1010章章 继电继电接

10、触器控制接触器控制 在照明和电热电路中选用的熔体额定电流应等于或略大于保护设备的额定电流，而保护电动机的熔体为了防止在起动时被熔断，又能在短路时尽快熔断，一般可选用熔体的额定电流约等于电动机额定电流的（1.52.5）倍。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.1.5 按钮 按钮又称控制按钮，也是一种简单的手动开关，通常用于发出操作信号，接通或断开电流较小的控制电路，以控制电流较大的电动机或其他电气设备的运行。按钮的结构和图形符号如图10-7所示，它由按钮帽、动触点、静触点和复位弹簧等构成。将按钮帽按下时，下面一对原来断开的静触点被桥式动触点接通，以接通某一控制电路；而上面一对原来

11、接通的静触点则被断开，以断开另一控制回路。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 手指放开后，在弹簧的作用下触点立即恢复原态。原来接通的触点称为常闭触点，原来断开的触点称为常开触点。因此，当按下按钮时，常闭触点先断，常开触点后通；而松开按钮时，常开触点先断，常闭触点后通。为了标明各个按钮的作用，避免误操作，通常将按钮帽做成不同的颜色，以示区别。按钮帽的颜色有红、绿、黑、黄、蓝等，一般用红色表示停止按钮，绿色表示起动按钮。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-7 按钮结构及其电气符号 (a)结构图；(b)符号图 按钮帽弹簧静触点桥式动触点常开触点常闭触点SB(a)(b)

12、第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.1.6 交流接触器 交流接触器是利用电磁吸力来接通和断开电动机或电源到负载的主电路的自动电器。图10-8是交流接触器的主要结构及图形符号。交流接触器主要由电磁铁和触点两部分组成，当电磁铁线圈通电后，吸住动铁心（也称衔铁），使常开触点闭合，因而把主电路接通。电磁铁断电后，靠弹簧反作用力使动铁心释放，切断主电路。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-8 交流接触器结构及图形符号(a)外形图；(b)结构图；(c)电气符号 第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 交流接触器的触点分为两类，一类接在电动机的主电路中，通过的电

13、流较大，称作主触点；另一类接在控制电路中，通过的电流较小，称为辅助触点。主触点断开瞬间，触点间会产生电弧烧坏触点，因此交流接触器的动触点都做成桥式，有两个断点，以降低当触点断开时加在断点上的电压，使电弧容易熄灭。在电流较大的接触器的主触点上还专门装有灭弧罩，其外壳由绝缘材料制成，里面的平行薄片使三对主触点相互隔开，其作用是将电弧分割成小段，使之容易熄灭。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 为了减小磁滞及涡流损耗，交流接触器的铁心由硅钢片叠成。此外，由于交流电在一个周期内有两次过零点，当电流为零时，电磁吸力也为零，使动铁心振动，噪声大。为了消除这一现象，在交流接触器铁心的端面一部分嵌

14、有短路环。在选用接触器时，应注意它的额定电流、线圈电压及触点数量等。接触器的额定电压是指吸引线圈的额定电压，额定电流是指主触点的额定电流。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.1.7 热继电器 电动机在工作时，当负载过大、电压过低或发生一相断路故障时，电动机的电流都要增大，其值往往超过额定电流。如果超过不多，电路中熔断器的熔体不会熔断，但时间长了会影响电动机的寿命，甚至烧毁电动机，因此需要有过载保护。热继电器用于电动机的过载保护，它是利用电流热效应使双金属片受热后弯曲，通过联动机构使触点动作的自动电器。图10-9是热继电器的结构及图形符号。第第1010章章 继电继电接触器控制接

15、触器控制 它由发热元件、双金属片、触点及一套传动和调整机构组成。发热元件是一段阻值不大的电阻丝，串接在被保护电动机的主电路中。双金属片由两种不同热膨胀系数的金属片辗压而成。图中所示的双金属片，下层一片的热膨胀系数大，上层的小。当电动机过载时，通过发热元件的电流超过整定电流，双金属片受热向上弯曲脱离扣板，使常闭触点断开。由于常闭触点是接在电动机的控制电路中的，它的断开会使得与其相接的接触器线圈断电，从而接触器主触点断开，电动机的主电路断电，实现了过载保护。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-9 热继电器结构及电气符号 (a)结构；(b)电气符号 II发热元件双金属片常闭触点复

16、位按钮弹簧扣板发热元件常开触点常闭触点(a)(b)FR第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 热继电器动作后，双金属片经过一段时间冷却，按下复位按钮即可复位。热继电器的主要技术数据是整定电流。整定电流是指长期通过发热元件而不致使热继电器动作的最大电流。当发热元件中通过的电流超过整定电流值的20时，热继电器应在20分钟内动作。热继电器的整定电流大小可通过整定电流旋钮来改变。选用和整定热继电器时一定要使整定电流值与电动机的额定电流一致。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 由于热继电器是间接受热而动作的，热惯性较大，因而即使通过发热元件的电流短时间内超过整定电流几倍，热继电器也不

17、会立即动作。只有这样，在电动机起动时热继电器才不会因起动电流大而动作，否则电动机将无法起动。反之，如果电流超过整定电流不多，但时间一长也会动作。由此可见，热继电器与熔断器的作用是不同的，热继电器只能作过载保护而不能作短路保护，而熔断器则只能作短路保护而不能作过载保护。在一个较完善的控制电路中，特别是容量较大的电动机中，这两种保护都应具备。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.1.8 行程开关 行程开关又称限位开关，是一种利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出控制指令的自动电器，用于控制生产机械的运动方向、行程大小或位置保护等。行程开关的种类很多，但其结构基本一样，不同的仅是动作的

18、传动装置。图10-10为行程开关的外形图。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-10 行程开关外形图(a)单轮旋转式；（b）双轮旋转式；（c）电气符号 第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 从结构上来看，行程开关可分为三部分：操作机构、触点系统、外壳，其中单轮和径向传动杆式行程开关可自动复位，而双轮行程开关不能自动复位。图10-11为行程开关的动作原理图。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-11 行程开关动作原理图 第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.1.9 时间继电器 在生产中，经常需要按一定的时间间隔来对生产机械进行控制。例

19、如，电动机的降压起动需要一定的时间，然后才能加上额定电压；在一条自动线中的多台电动机，常需要分批起动，在第一批电动机起动后，需经过一定时间才能起动第二批。这类自动控制称为时间控制。时间控制通常是利用时间继电器来实现的。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理实现触头延时接通或断开的自动控制电器，其种类很多，常用的有电磁式、空气阻尼式、电动式和晶体管式等。这里仅介绍通电延时的空气阻尼式时间继电器和晶体管式时间继电器。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 1 空气阻尼式时间继电器 空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼原理获得延时的，它由电磁

20、机构、延时机构、触头三部分组成，其外形及结构图如10-12所示。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-12 空气阻尼式时间继电器结构图 (a)外形；(b)结构；(c)电气符号 第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-13是通电延时的空气阻尼式时间继电器的结构和触头符号。线圈1通电后，吸下动铁心2，活塞3因失去支撑，在释放弹簧4的作用下开始下降，带动伞形活塞5和固定在其上的橡皮膜6一起下移，在膜上面造成空气稀薄的空间，活塞由于受到下面空气的压力，只能缓慢下降。经过一定时间后，杠杆8才能碰触微动开关9，使常闭触点断开，常开触点闭合。可见，从电磁线圈通电开始到触点动

21、作为止，中间经过一定的延时，这就是时间继电器的延时作用。延时长短可以通过螺钉10调节进气孔的大小来改变。空气阻尼式时间继电器的延时范围较大，可达0.4180 s。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 当电磁线圈断电后，活塞在恢复弹簧11的作用下迅速复位，气室内的空气经由出气孔12及时排出，因此，断电不延时。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-13 通电延时的空气阻尼式时间继电器 8126543112191071线圈；2衔铁；3活塞杆；4弹簧；5伞形活塞；6橡皮膜；7进气孔；8杠杆；9微动开关；10螺钉；11恢复弹簧；12出气孔第第1010章章 继电继电接触器控制接

22、触器控制 2 晶体管式时间继电器 晶体管式时间继电器也称为半导体式时间继电器，它主要利用电容对电压变化的阻尼作用作为延时环节而构成。其特点是延时范围广，精度高，体积小，便调节，寿命长，是目前发展最快、最有前途的电子器件。图10-14是采用非对称双稳态触发器的晶体管时间继电器原理图。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-14 晶体管式时间继电器原理图 18 VC1CSRR1V1SC2R2aV3C3R4R5b12 VV4V5R3KV621220 V765SSR6V2第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 整个线路可分为主电源、辅助电源、双稳态触发器及其附属电路等几部分。主

23、电源是有电容滤波的半波整流电路，它是触发器和输出继电器的工作电源。辅助电源是也带电容滤波的半波整流电路，它与主电源叠加起来作为R、C环节的充电电源。另外，在延时过程结束，二极管V3导通后，辅助电源的正电压又通过R和V3加到晶体管V5的基极上，使之截止，从而使触发器翻转。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 触发器的工作原理是：接通电源时，晶体管V5处于导通状态，V6处于截止状态。主电源与辅助电源叠加后，通过可变电阻R和R1对电容器C充电。在充电过程中，a点的电位逐渐升高，直至高于b点的电位，二极管V3则导通，使辅助电源的正电压加到晶体V5的基极上。这样，V5就由导通变为截止，而V6则

24、由截止变为导通，使触发器发生翻转。于是，继电器K便动作；通过触头发出相应的控制信号。与此同时，电容器C经由继电器的常开触头对电阻R4放电，为下一步工作做准备。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.1.10 速度继电器 速度继电器主要用作笼型异步电动机的反接制动控制，所以也称反接制动继电器。它主要由转子、定子和触头三部分组成。转子是一个圆柱形永久磁铁，定子是一个笼形空心圆环，由硅钢片叠成，并装有笼型绕组。图10-15为速度继电器外形和结构示意图。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-15 速度继电器(a)外形；(b)结构；(c)电气符号 第第1010章章 继电继

25、电接触器控制接触器控制 速度继电器工作原理：速度继电器转子的轴与被控电动机的轴相连接，而定子空套在转子上。当电动机转动时，速度继电器的转子随之转动，定子内的短路导体便切割磁场，产生感应电动势，从而产生电流。此电流与旋转的转子磁场作用产生转矩，于是定子开始转动。当转到一定角度时，装在定子轴上的摆锤推动簧片动作，使常闭触头分断，常开触头闭合。当电动机转速低于某一值时，定子产生的转矩减小，触头在弹簧作用下复位。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.2 鼠笼式异步电动机的直接起动控制鼠笼式异步电动机的直接起动控制 工业上用的生产机械动作是各式各样的，因而满足生产机械动作要求的继电接触器

26、控制电路也是多种多样的，但各种控制电路一般都由一些基本控制环节按照一定要求连接而成。下面以工业生产中最常用的鼠笼式异步电动机的控制电路为例，说明继电接触器控制的基本环节及其原理。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.2.1 点动控制 所谓点动控制，是指按下按钮时电动机动作，放开按钮时，电动机即停止工作。生产机械在进行试车和调整时常要求点动控制。图10-16所示为点动控制电路图，它由组合开关QS、熔断器FU1、按钮SB、接触器KM和电动机M组成。当电动机需要点动时，先合上QS，再按下SB，使接触器KM的吸引线圈通电，铁心吸合，于是接触器的三对主触头闭合，电动机与电源接通而运转。松

27、开SB后，接触器KM的线圈失电，动铁心在弹簧力作用下释放复位，主触头KM断开，于是电动机就停转。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-16L1L2L3FU1KMM3QSKMSBFU2第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.2.2 起、停控制 大多数生产机械需要连续工作，例如水泵、通风机、机床等，如仍采用点动控制电路，则需要操作人员一直按着按钮来工作，这显然不符合生产实际的要求。为了使电动机在按钮按过以后能保持连续运转，需用接触器的一副常开触头与按钮并联，如图10-17所示。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-17 起、停控制 FU2FU2FR

28、SB1KMSB2KML1L2L3QFU1KMFRM3第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 当按下起动按钮SB2以后，接触器线圈KM通电，其主触头KM闭合，电动机运转。同时辅助触头KM也闭合，它给线圈KM另外提供了一条通路，因此按钮松开后线圈能保持通电，于是电动机便可连续运行。接触器用自己的常开辅助触头“锁住”自己的线圈电路，这种作用称为自锁，此时该触头称为自锁触头。这时的按钮SB2已不再起点动作用，故改称它为起动按钮。另外，电路中还串接了一个停止按钮SB1，当需要电动机停转时，按下SB1使常闭触头断开，线圈KM失电，主触头和自锁触头同时断开，电动机便停转。第第1010章章 继电继电接

29、触器控制接触器控制 在图10-17所示的电路中，刀开关Q作为隔离开关使用，当需要对电动机或电路进行检查、维修时，用它来隔离电源，确保操作安全。隔离开关一般不能用于带负载切断或接通电源。起动时应先合上Q，再按起动按钮SB2；断电时则应先按停止按钮SB1，再断开Q。熔断器FU在电路中起短路保护作用，一旦发生短路事故，熔丝熔断，切断电源，电动机立即停转。热继电器FR在电路中起过载保护作用，当发生过载事故时，热继电器FR的常闭点断开，控制电路断电，交流接触器KM线圈断电，其常开主触点断开，电动机停转。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 上述电路还具有零压保护和欠压保护，即在停电或电压过低时

30、，接触器线圈的电磁吸力消失或不足，使主触头断开，切断了电动机的电源，同时也使自锁触头断开。而当电源恢复正常时，必须再按起动按钮才能使电动机重新起动。如果使用手动刀开关控制，则当电源恢复时，电动机会自行起动，有可能造成人身和设备事故。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 例10-1 如果图10-17的控制电路接成图10-18所示的那样，会有什么后果？SB1SB2KMKM(a)SB1SB2KMKM(b)SB1SB2KM(c)SB1KM(d)SB2KMKM图10-18 例10-1 的图 第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 解 图10-18（a）电路中，KM的辅助常开触头不仅锁住

31、了SB2，而且也锁住了SB1。因此，在按下SB2使接触器KM线圈通电，其常开触头KM实现自锁作用后，再按下SB1时，线圈KM不会断电，即起动电动机后就无法用按钮SB1使它停转，停止按钮SB1失去了作用。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-18（c）电路中，接触器KM的常开触头与线圈并联，按下SB2时接触器线圈通电，其常开触头闭合，造成短路，会烧断熔断器中的熔体。图10-18（d）电路中，用一个按钮SB1的常开和常闭两个触头替代原电路中的起动和停止两个按钮。当按下按钮SB1时，由于按钮的结构特点通常是常闭触头先断开，常开触头后闭合，因此无法使接触器线圈通电，电动机也就无法起动

32、。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 例10-2 图10-19所示的电路中用了两个起动按钮SB2和SB3，试分析说明这个电路的工作原理。解 电路中两个起动按钮是有区别的。SB3是常开常闭组合按钮，它的常闭触头串联在自锁电路中，因此在按下SB3时，先切断自锁电路，使接触器KM不能自锁，故SB3只能起点动控制作用。而SB2则是普通的起动按钮，在按下SB2时，自锁电路能起作用。由此可见，本电路是既可点动又可使电动机连续运行的控制电路。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-19 例10-2的图 FRSB1KML1L2L3FUKMFRM3KMSB3SB2QS第第1010章章

33、 继电继电接触器控制接触器控制 10.3 鼠笼式异步电动机的正反转控制鼠笼式异步电动机的正反转控制 生产上有许多设备需要正、反两个方向的运动，例如机床主轴的正转和反转，工作台的前进和后退，吊车的上升和下降等等，都要求电动机能够正反转。我们知道，为了实现三相异步电动机的正、反转，只要将接到电源的三根连线中的任意两根对调即可。因此，可利用两个接触器和三个按钮组成正反转控制电路，如图10-20所示。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-20 正反转控制 FUQSL1L2L3KM2FRM3KM1U1V1W1SB2KM1FRKM2SB3KM2KM1KM1KM2SB1第第1010章章 继

34、电继电接触器控制接触器控制 图中，KM1为正转接触器，KM2为反转接触器，SB2为正转按钮，SB3为反转按钮。正转接触器KM1的三对主触头把电动机按相序L1U1、L2V1、L3W1与电源相接；反转接触器KM2的三对主触头把电动机按相序L3U1、L2V1、L1W1与电源相接。因此，当按下正转按钮SB2时，KM1接通并自锁，电动机正转；如果按下反转按钮SB3，则KM3接通并自锁，电动机反转。当按下停止按钮SB1时，接触器释放，电动机停转。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 从主电路可以看出，KM1和KM2的主触头是不允许同时闭合的，否则会发生相间短路，因此要求在各自的控制电路中串接入对

35、方的常闭辅助触头。当正转接触器KM1的线圈通电时，其常闭触头断开，即使按下SB3也不能使KM2线圈通电；同理，当KM2的线圈通电时，其常闭触头断开，也不能使KM1线圈通电。这两个接触器利用各自的触头封锁对方的控制电路，称为互锁。这两个常闭触头称为互锁触头。控制电路中加入互锁环节后，就能够避免两个接触器同时通电，从而防止了相间短路事故的发生。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 上述电路中，当电动机在正转时，如要使其反转，必须先按停止按钮SB1，令KM1失电，常闭触头KM1闭合，然后按下SB3，才能使KM2得电，电动机反转。如果不按SB1而直接按SB3，将不起作用。反之，由反转改为正转

36、也要先按停止按钮。这种操作方式适用于大功率电动机及一些频繁正、反转的电动机。因为电动机如果由正转直接变为反转或由反转直接变为正转，在换接瞬间，其转差率s接近等于2，不仅会引起很大的电流冲击，而且会造成相当大的机械冲击。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 如果频繁正、反转，还会使热继电器动作，故对大功率电动机及一些频繁正、反转的电动机一般应先按停止按钮，待转速下降后再反转。图10-20所示的控制电路能防止因操作失误而造成直接正、反转。但是对于一些功率较小的允许直接正、反转的电动机，采用这种电路会使操作不方便，为此可采用复式按钮互锁的控制电路，如图10-21所示。第第1010章章 继电

37、继电接触器控制接触器控制 当电动机正转时，按下反转按钮SB3，它的常闭触头断开，使正转接触器线圈KM1断电；同时它的常开触头闭合，使反转接触器线圈KM2通电，于是电动机由正转直接变为反转。同理，按下SB2可以使电动机由反转改为正转，操作比较方便。我们还可以称图10-20的电路为“正停反”电路，而称图10-21的电路为“正反停”电路。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-21 有复式按钮互锁的正反转控制 FUQSL1L2L3KM2FRM3KM1SB2KM1FRKM2SB3KM2KM1KM1KM2SB1第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.4 限位控制限位控制 在

38、生产中，由于工艺和安全的需要，常要求按照生产机械中某一运动部件的行程或位置变化来对生产机械进行控制，例如吊钩上升到终点时要求自动停止，龙门刨床的工作台要求在一定范围内自动往返等等，这类自动控制称为行程控制或限位控制。限位控制通常是利用行程开关来实现的。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.4.1 限位控制 图10-22所示是吊车上下限位控制电路，它能够按照所要求的空间限位使电动机自动停车。在吊车上安装一块撞块，在吊车上下行程两端的终点处分别安装行程开关SQ1和SQ2，将它们的常闭触头串接在电动机正反转接触器KM1和KM2的线圈回路中。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控

39、制 图 10-22FUQSL1L2L3KM2FRM3KM1SB2KM1FRKM2SB3KM2KM1KM1KM2SB1SQ1SQ2第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 当按下正转按钮SB2时，正转接触器KM1通电，电动机正转，此时吊车上升。到达顶点时，吊车撞块顶撞行程开关SQ1，使其常闭触头断开，接触器线圈KM1断电，于是电动机停转，吊车不再上升（此时应有抱闸将电动机转轴抱住，以免重物滑下）。此时即使再误按SB2，接触器线圈KM1也不会通电，从而保证吊车不会运行超过SQ1所在的极限位置。当按下反转按钮SB3时，反转接触器KM2通电，电动机反转，吊车下降，到达下端终点时顶撞行程开关SQ2

40、，电动机停转，吊车不再下降。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 这种限位控制的方法并不局限于吊车的上下运动，它也适用于有同类要求的其他生产机械，例如建筑工地上的塔式起重机，在铁轨的两端安装行程开关可以防止起重机行走时超出极限位置而出轨。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.4.2 自动往复行程控制 某些生产机械如万能铣床要求工作台在一定距离内能自动往复运动，以便对工件连续加工。为实现这种自动往复行程控制，可将行程开关SQ1和SQ2安装在机床床身的左右两侧，将撞块A、B装在工作台上，并在图10-22的基础上再将行程开关SQ1的常开触头与反转按钮SB3并联，将行程开关S

41、Q2的常开触头与正转按钮SB2并联，如图10-23所示。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-23 自动往复行程控制 FUQSL1L2L3KM2FRM3KM1SB2FRKM1KM2SB1KM1SQ2SB3KM2SQ1KM2KM1第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 当电动机正转带动工作台向右运动到极限位置时，撞块A碰撞行程开关SQ1，一方面使其常闭触头断开，使电动机先停转，另一方面也使其常开触头闭合，相当于自动按了反转按钮SB3，使电动机反转带动工作台向左运动。这时撞块A离开行程开关SQ1，其触头自动复位。由于接触器KM2自锁，故电动机继续带动工作台左移，当移动到左

42、面极限位置时，撞块B碰到行程开关SQ2，一方面使其常闭触头断开，使电动机先停转，另一方面其常开触头又闭合，相当于按下正转按钮SB2，使电动机正转，带动工作台右移。如此往复不已，直至按下停止按钮SB1才会停止。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.5 时间控制时间控制 时间控制指按照时间顺序进行运行状态切换的控制电路，一般用时间继电器来控制动作时间的间隔。本节以鼠笼式异步电动机Y-换接起动控制为例介绍时间控制。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 Y-换接起动的原理是把正常运行时应作形连接的电动机在启动时接成Y形，以减少起动电流，待转速上升后再改接成形，投入正常运行。这

43、是一种最常用的降压起动方法。图10-24 为Y-减压起动常采用的控制线路，线路工作原理如下：合上总开关QS，按 SB2起动按钮，KT、KM3通电吸合，KM3触点动作使KM1也通电吸合并自锁，电动机M形成星形减压起动。随着电动机转速的提高，起动电流下降，这时时间继电器KT延时到，其延时常闭点断开，因而KM3断电释放，KM2通电吸合，电动机M接成三角形正常运行，这时时间继电器也断电释放。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-24 Y-减压起动控制电路 FUQSL1L2L3KM2M3KM1FRKM3FRSB1KM2KTKTKM3KM1KM2KM3SB2KM3KM1第第1010章章

44、继电继电接触器控制接触器控制 Y-减压起动投资少，线路简单，操作方便，但起动转矩较小。这种方法适用于空载或轻载。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.6 速度控制速度控制 在生产中有时需要按电动机或生产机械转轴的转速变化来对电动机进行控制，例如在电动机的反接制动中，要求在电动机转速下降到接近零时能及时地将电源断开，以免电动机反方向转动。这类自动控制称为速度控制。速度控制常利用速度继电器来实现。本节以鼠笼式异步电动机反接制动自动控制为例介绍速度控制。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-25所示为鼠笼式异步电动机单向直接起动反接制动控制电路。主电路中不但有正向运

45、行接触器主触头KM1，还有反向制动接触器主触头KM2。为了减小制动电流，在KM2主触头电路中串入三个电阻R。当按下起动按钮SB2时，正向接触器KM1的线圈通电，主触头闭合并自锁，电动机正向运转。与此同时，KM1的常闭辅助触头断开，将反接制动接触器KM2的线圈断路，速度继电器KS的转子随着转轴转动，它的常开触头闭合，为反接制动作好准备。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 当按下停止按钮SB1时，正向接触器KM1的线圈断电，其常闭辅助触头复位闭合，于是接通反接制动接触器KM2的线圈，其主触头将电动机反接于电源，进行反接制动。当转轴的转速下降到速度继电器的复位转速时，常开触头KS复位断开

46、，使接触器KM2断电释放。这样，电动机就在正向转速接近于零时脱离电源而停转，完成反接制动过程。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-25 反接制动控制电路 FUQSL1L2L3KM2FRKM1RM3KSFRSB1KM2KM1KM2nKM1KM2SB2KSKM1第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.7 触触 头头 的的 联联 锁锁 一台生产机械或一条自动生产线往往有多台电动机，它们相互配合完成一定的工作，这些电动机之间常有一些制约关系，例如有的电动机要按顺序先后起动，有的不允许同时工作，有的不允许单独工作等等。这些要求反映在控制电路上称为“联锁”。电动机的联锁一

47、般由接触器的辅助触头在控制电路中的串、并联来实现，它是保证生产机械或自动生产线工作可靠性的重要措施。下面以两台电动机为例介绍几种常见的联锁方法。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.7.1 按顺序先后起动 不少机床在主轴工作之前，必须先起动油泵电动机，使润滑系统有足够的润滑油以后，方能起动主轴电动机。图10-26是两台电动机按一定顺序先后起动的电路。M1为先起动运行的电动机，由接触器KM1控制；M2为后起动的电动机，由接触器KM2控制。按下SB2时，KM1通电并自锁，主触头接通M1电动机的电源，使其起动，同时KM1的常开辅助触头闭合，为KM2线圈通电作好准备。第第1010章章

48、继电继电接触器控制接触器控制 只有在这时按下SB4，KM2才能通电，使M2电动机起动。在M1起动前，由于KM1的常开辅助触头不通，即使按下SB4，也不能起动M2。实现这种联锁的方法是将接触器KM1的常开辅助触头串联在KM2的线圈回路中。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-26 两台电动机按顺序先后起动的电路 QL1L2L3FR1KM1M13M23FR2KM2FU1FU2SB1KM1SB2SB3KM2SB4KM1FR1FR2KM2KM1FU2第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.7.2 按顺序先后停转 机床主轴在工作时，油泵电动机是不允许停转的，只有当主轴电动

49、机停转后，油泵电动机才能停转，即两台电动机的停转有时要求有先后顺序。图10-27是两台电动机同时起动，按顺序先后停转的控制电路（主电路与图10-26相同，但M1为先停转的电动机，M2为后停转的电动机，图中未画主电路）。按下复式起动按钮（复式按钮有多对常开触头和多对常闭触头）SB2时，KM1、KM2同时通电，使两台电动机同时起动。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 图10-27 两台电动机按顺序先后停车的电路 KM1KM1SB3SB1SB2KM2KM1KM2FR1FR2第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 停车时，先按下SB1，切断KM1，使电动机M1先停转，然后按下SB3

50、，才能切断KM2，使电动机M2停转。如果先按SB3，由于与其并联的KM1常开触头闭合，则不能使KM2断电，所以无法使M2先停转。实现这种联锁的方法是把KM1的常开辅助触头并联在M2的停止按钮SB3的两端。第第1010章章 继电继电接触器控制接触器控制 10.7.3 两台电动机同时工作，不许单独工作 某些生产机械中有两台或几台电动机互相配合工作，必须同时运转，不允许单独运转，否则工作不正常或造成事故。图10-28是两台电动机同时工作的控制电路，其中任一台电动机由于过载或其他原因断电时，另一台电动机也必然断电。实现这种连接的方法是将两个接触器的自锁触头相串联，只有两个接触器线圈都通电，才能够自锁。