1、1,第六章 继电器与接触器 控制系统,2,1、了解控制电器的分类及用途； 2、熟悉继电器、接触器的工作原理； 3、熟悉各种控制电器的表示符号； 4、掌握继电器、接触器控制电路的设计方法，并能分析复杂控制电路。,本章要求：,3,本章知识点,1、常开接点、常闭接点、主触点、辅助触点、瞬时触点、延时触点的概念； 2、自锁、互锁、连锁的实现； 3、顺序控制、行程控制、时间控制的实现。,4,机电系统要很好发挥作用，除了要提供动力外，还必须根据工作要求，完成电机启动、停止、执行机构的前进、返回以及速度切换等逻辑控制动作。在可编程控制器出现以前，机电系统的逻辑控制和自动控制完全依赖继电器、接触器等实现。即使
2、在计算机应用十分广泛的今天，继电器、接触器仍广泛应用，不过它的逻辑控制功能（继电功能）已被弱化，但作为大功率能量的隔离、传递功能，仍在发展。,5,第六章 继电器与接触器控制,6.1 低压电器简介 6.2 基本控制环节 （鼠笼式电动机控制电路、行程控制、时间控制、速度控制） 6.3 电动机的保护,6,低压 电器,配电 电器,控制 电器,开关 熔断器 ,接触器 继电器 起动器 ,时间继电器 热继电器 ,6.1 低压电器简介,接通或断开电路,实现自动控制,7,6.1.1 刀闸开关,控制对象：380V， 5.5kW 以下小电机,考虑到电机较大的起动电流，刀 闸的额定电流值应如下选择： 取异步电机额定电
3、流的（35)倍,电路符号,QS,8,1、 刀开关,刀开关是最简单的手动配电电器，主要用于接通或断开电路，或用作隔离开关（产生明显的电路断开点）。,一、手动电器,9,1） 胶盖开关,刀片,刀座,熔丝,上下 胶木盖,瓷底座,安装时电源线应接在刀座上方，负载线应接在刀片下面熔丝的另一端。通常是垂直安装，刀片向下为断开。,常用的胶盖开关有HK1、HK2型，额定电流为15、30、60A .,10,铁壳,刀座,刀片,操作手柄,熔断器,2）铁壳开关,铁壳开关又称封闭式负荷开关，壳盖与手柄之间有机械联锁，壳盖打开时不能合闸，而合闸时壳盖不能打开，比较安全。熔断器可配用瓷插式或无填料密封管式。,11,2、组合开
4、关（转换开关）,控制小电动机,断开位置,常用在机床控制电路中作电源引入开关，或 5.5kW 以下小容量电动机起动和停止开关。,12,接通位置,控制小电动机,组合开关种类很多，常用的有 HZ10系列，额定电流有10、25、60、100A等多种。,13,14,横线下面有黑点，表示在该状态下蓝点与红点连通，否则，蓝点与红点不连通。,15,6.1.2 熔断器,作用：用于短路保护。防止灾害进一步扩大。,16,半封闭瓷插入式,无填料密封管式,有 填 料 螺 旋 式,有填料密封管式,熔断器的种类,熔断器外形,17,2、熔体额定电流 的选择：,3）频繁起动 的电机,异步电机的起动电流 Ist=(57) IN,
5、2）一般电机,4）多台电动机回路： IF ( 1.52.5) I Nmax + IN,最大容量电动机的额定电流,其余电动机 额定电流之和,18,复合按钮,电路符号,按钮帽,6.1.3 控制按钮,19,复合按钮,电路符号,按钮帽,常用的按钮为 LA系列。两个按钮组合的叫双联按钮；三个按钮组合的叫三联按钮。,20,6.1.4 行程开关,用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。,21,6.1.5 接触器,22,接触器有关符号：,接触器是利用电磁吸力使触头闭合或断开，从而自动接通或断开电机的一种自动电器开关。,23,交流接触器CJ20系列-1,CJ20系列交流接触器用于交流50Hz，额定电压至660
6、V(个别等级至1140V)，电流至630A的电力线路中供远距离频繁接通和分断电路以及控制交流电动机，并适宜于与热继电器或电子保护装置组成电磁起动器，以保护电路或交流电动机可能发生的过负荷及断相。,24,带熔断器保护装置,大容量的,不带灭弧罩,带灭弧罩,25,简单的接触器控制,A,B,C,M 3,刀闸起隔离作用,自保持,停止 按钮,起动 按钮,特点：小电流控 制大电流。,26,6.1.6 继电器,继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器 的主触头可以通过大电流，而继电器的 触头只能通过小电流。 所以，继电器只能用于控制电路中的逻辑控制。,27,接触器的图形和文字符号：,28,接触器线圈
7、的驱动电压,根据线圈驱动电压不同接触器分为直流接触器和交流接触器两种。 直流电压有：5V、12V、24V。可根据控制设备输出端允许电压选择； 交流电压有：220V、380V两种，一般用于最终输出级。,29,接触器的选择,选择接触器是根据控制设备的输出选择线圈驱动电压，根据负载选择触点的容量（允许电流） 要特别注意的是线圈的驱动电压与触点的允许工作电压可以不相同 直流接触器由于磁场稳定没振动，噪声小，但响应慢。 交流接触器电磁铁磁场是交变的，电磁力不稳定，处理不好会振动，噪声大。当衔铁卡住时，由于气隙过大电感变小电流过大容易烧线圈。 I=（UE）/Z,30,中间继电器,中间继电器的工作原理与接触
8、器相同，只是用途有所不同。接触器主要用来接通或断开主电路，中间继电器则主要用在控制电路中，用来扩大辅助触点的数目。,常用的中间继电器有JZ7系列，适用于电压500V以下、电流在5A以下的控制电路。,31,发热元件,功能：过载保护,热继电器,结构：,I,常闭触头,32,热继电器的符号,发热元件,串联在主电路中,串联在控制电路中,33, 电机起动、停车（点动、连续运行、多地点 控制、顺序控制等） 电机正反转控制 行程控制 时间控制 速度控制 ,6.2 基本控制环节,34,6.2.1 异步机的直接起动,A,B,C,KM,FU,QS,B,C,KM,SB,一、点动控制 （满足试车或调整、对刀等的需要）,
9、动作过程,控制电路,主电路,35,热继电器KH,起动按钮 SB1,交流 接触器KM,M 3,3,停车按钮 SB2,开关Q,熔断器FU,直接起动控制电路,36,热继电器KH,起动按钮 SB1,交流 接触器KM,M 3,3,停车按钮 SB2,开关Q,熔断器FU,直接起动控制电路,闭合Q,37,起动按钮 SB1,M 3,3,停车按钮 SB2,热继电器KH,交流 接触器KM,开关Q,熔断器FU,直接起动控制电路,按SB1,38,起动按钮 SB1,M 3,3,停车按钮 SB2,热继电器KH,交流 接触器KM,开关Q,熔断器FU,直接起动控制电路,松开SB1,电机连续运转,39,热继电器KH,起动按钮 S
10、B1,交流 接触器KM,M 3,3,停车按钮 SB2,开关Q,熔断器FU,直接起动控制电路,按SB2,电机停转,40,二、电动机连续运行,41,KM,SB1,KM,SB2,KH,A,B,C,KM,FU,QS,KH,电流成回路， 只要接两相就可以了。,三、异步机的直接起动 + 过载保护,该电路的保护功能,熔断器FU,热继电器KH,接触器KM（带自锁）,42,例如：甲、乙两地同时控制一台电机。,方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。,四、多地点控制,甲地,43,QS,KH,方法一：用复合按钮。,五、点动+连续运行,主电路,控制电路,44,SB,KA,SB1,KA,SB2,KH,KM,KA,方法二：
11、加中间继电器（KA）。,45,以下控制电路能否实现即能点动、 又能连续运行,思考,不能点动！,46,6.2.2 电机的正反转控制,A,B,C,KMF,FU,QS,KH,47,电机的正反转控制 加互锁,互锁作用：正转时，SBR不起作用；反转 时，SBF不起作用。从而避免两触发器 同时工作造成主回路短路。,KMF,SB1,KMF,SBF,KMR,KMR,48,电机的正反转控制双重互锁,49,6.2.3 行程控制,50,1滚轮，2接杆，3凸轮， 4复位弹簧，5触点，6推杆。,6-4 行程控制,用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。,一、行程开关,结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。,51,行程
12、开关图形符号,52,行程控制电路（1）,（反向运行同样分析）,53,行程控制(2) -自动往复运动,正程,逆程,电 机,工作要求：1. 能正向运行也能反向运行 2. 到位后能自动返回,54,自动往复运动控制电路,55,时间继电器 定时类型：,钟表式,空气式,电子式,阻容式 数字式,6.2.4 定时控制,。,56,空气式时间继电器的工作原理,57,气囊式,电子式,单片机（智能型）,时间继电器,58,时间继电器触头类型,通 电 式,瞬 时 动 作,延 时 动 作,常闭触点,常开触点,常开 通电后 延时闭合,常闭 通电后 延时断开,59,60,KM,FU,QS,KH,A,x,B,y,C,z,主电路,
13、定时控制例一： 电机的Y起动,61,Y 转换完成,62,控制要求： 1. M1 起动后，M2才能起动 2. M2 可单独停,定时控制例二：顺序控制,63,顺序控制电路（1）：两电机只保证起动的先后顺序， 没有延时要求。,FU,KM2,KH2,A,B,C,FU,M 3,A,B,C,KM1,KH1,M 3,主电路,控制电路,64,不可以 ! 两电机各自要有独立 的电源；这样接，主触头 （KM1）的负荷过重。,主电路,控制电路,65,KM1,SB1,SB2,KT,KH,KM1,KM2,KM2,KM2,KT,顺序控制电路(2)：M1起动后，M2延时起动。,SB2 ,主电路同前,控制电路,66,实现M1
14、起动后M2延时起动的顺序控制，用以下电路可不可以？,不可以！ 继电器、 接触器的线 圈有各自的 额定值， 线圈不能串 联。,67,顺序（程序）控制线路,顺序控制线路设计的规律：用前一动作的常开触点作为后一动作的准备；用后一动作的常闭触点，断开前一动作，实现连锁。,后一动作,前一动作,68,6.2.5 速度控制,速度继电器,69,速度控制反接制动电路,KM1,R,KM2,KS,70,6.3 电动机的保护,电动机保护 的类型：,失压保护：采用继电器、接触器控制,短路保护：加熔断器,过载保护：加热继电器,71,KM,FU,QS,6.3.1 失压保护,方法：采用继电器、接触器控制。,72,6.3.2
15、短路保护,频繁起动 的电机：,一般电机：,方法：加熔断器。,异步电动机的起动电流 （ Is t）约为额定电流（IN）的 (57）倍。选择熔体额定电流 （ IF ）时，必须 躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。通常用以下关系：,73,电机工作时，若因负载过重而使电流增大，但又比短路电流小。此时熔断器起不了保护作用，应加热继电器，进行过载保护。,6.3.3 过载保护,方法：加热继电器。,74,作用：可实现短路、过载、失压保护。,自动空气断路器（自动开关）,工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电 源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。,负载,75,（2）多点控制,在大型机床设备中
16、，为了操作方便或安全起见，常用到多点控制。这时的电气控制线路、即使较复杂，常常也是动合和动断触点串联或并联组合而成。现把它们的相互关系归纳为以下几个方面：,76,1)动合触点串联,当要求几个条件同时具备时，才使电器线圈得电动作，可用几个常开触点与线圈串联的方法实现。,77,2)动合触点并联,当在几个条件中、只要求具备其中任一条件，所控制的继电器线圈就能得电，这可以通过几个动合触点并联来实现。,78,3)动断触点串联,当几个条件仅具备一个时，被控制电器线圈就断电，可用几个动断触点与被控制电器线圈串联的方法来实现。,79,4)动断触点并联,当要求几个条件都具备时、电器线圈才断电，可用几个动断触点并
17、联，再与被控制的电器线圈串联的方法来实现。,80,（3）联锁和互锁,1）联锁,在机床控制线路中，常要求电动机或其他电器有一定的得电顺序。某些机床主轴须在液压泵工作后才工作；龙门刨床工作台移动时，导轨内必须有足够的润滑油；在铣刀旋转后，工作台方可移动。这种先后顺序关系称为联锁。,81,2）互锁,在机床控制制线路中，要求两个或多个电器不能同时得电动作，相互之间有排他性，这种关系称为互锁。如控制电动机的正反转的两个接触器如同时得电，将导致电源短路。在比较复杂的机床中，不仅运动方向上有互锁关系，各运动之间也有互锁关系。故常用操作手柄和行程开关形成机械和电气双重互锁。,82,两地控制的电路图。,1SB和
18、2SB， A地；,3SB和4SB，B地,83,寄生电路,在控制线路的动作过程中，那种意外接通的电路叫寄生电路(或叫假回路)。图8-72是一个具有指示灯和热保护的电路。在正常工作时，能完成起动、停止和信号显示。接触器KM 2工作时，若热继电器KR动作，线路就出现了寄生电路，如图2-23中虚线所示，使接触器KM2有可能继续保持而不能释放，起不了保护作用。,84,竞争现象举例,竞争电路看起来正确，但由于触头动作时间差的影响，使程序不能完成转换，因而可能发生误动作的现象称为竞争。,a:断开,b:闭合,85,1、首先了解工艺过程及控制要求； 2、搞清控制系统中各电机、电器的作用以及它们的控制关系； 3、
19、主电路、控制电路分开阅读或设计； 4、控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而右的顺序进行读图或设计； 5、同一个电器的所有线圈、触头不论在什么位置都叫相同的名字； 6、原理图上所有电器，必须按国家统一符号标注，且均按未通电状态表示； 7、继电器、接触器的线圈只能并联，不能串联； 8、控制顺序只能由控制电路实现不能由主电路实现。,继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题：,86,本章要求掌握的内容,一、常用低压电器的图形、文字符号,二、直接起动控制电路的构成和原理 （自锁作用、有哪些保护功能）,三、正反转控制电路的构成和原理（互锁作用）,四、行程开关和行程控制电路的构成和原理,五、时间继电器和时间控制电路的构成和原理（通电延时式、断电延时式的区别）,六、会阅读和分析继电接触控制电路的动作过程（起动、停止）和了解设计中应注意的问题。,87,作业：,6.3 、 6.7 、6.13 、6.16、 6.23、 6.25 8.3 、 8.7 、8.14 、8.18、 8.25、 8.27,第六章 结 束,88,
