吉林大学电工学课件第八章.ppt

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1、第八章第八章 继电器接触器控制继电器接触器控制 第一节第一节 常用的低压电器常用的低压电器 第二节第二节 电动机的控制电路和保电动机的控制电路和保 护环节护环节第三节第三节 顺序控制顺序控制第四节第四节 行程控制行程控制第五节第五节 时间控制时间控制第六节第六节 速度控制速度控制 目录目录第一节第一节 常用低压控制电器常用低压控制电器 手动电器手动电器 自动电器自动电器返返 回回 实现对电动机和生产机械的控制及保实现对电动机和生产机械的控制及保护的电工设备，统称为低压控制电器。护的电工设备，统称为低压控制电器。低压控制电器可分为手动和自动。手低压控制电器可分为手动和自动。手动电器是由工作人员手

2、动操作的，如闸刀动电器是由工作人员手动操作的，如闸刀开关、按钮等。自动电器则是按照指令、开关、按钮等。自动电器则是按照指令、信号或某个物理量的变化而自动动作的。信号或某个物理量的变化而自动动作的。如各种继电器、接触器等。如各种继电器、接触器等。返回返回1.刀开关刀开关 刀开关是一种最简单，最常用的开刀开关是一种最简单，最常用的开关关,用于接通或切断电源。用于接通或切断电源。电源电源负载负载 符号为符号为：QQ返回返回一、手动电器一、手动电器2.按钮按钮 按钮是用来接通或断开控制电路的。按钮是用来接通或断开控制电路的。它的结构示意图如下它的结构示意图如下:它由一对动合触点它由一对动合触点和一对动

3、断触点和一对动断触点，复位弹簧和按钮帽组成。复位弹簧和按钮帽组成。工作时按下按钮帽，工作时按下按钮帽，断开断开,闭闭合，当松开按钮帽时，在复位弹簧的作用下，合，当松开按钮帽时，在复位弹簧的作用下，各触点立即恢复原态。各触点立即恢复原态。34返回返回u 按钮的符号：按钮的符号：常开常开(动合动合)按钮按钮SB常闭常闭(动断动断)按钮按钮SBu 按钮的使用有三种情况：按钮的使用有三种情况：a.只用只用常闭按钮，在控制电路中作停止按钮。常闭按钮，在控制电路中作停止按钮。b.只用只用常开按钮，在控制电路中作起动按钮。常开按钮，在控制电路中作起动按钮。c.c.常开按钮、常闭按钮同时使用，按下其中一常开按

4、钮、常闭按钮同时使用，按下其中一个按钮，在控制电路中，停止、起动同时进个按钮，在控制电路中，停止、起动同时进行。行。返回返回通电通电断电断电1.交流接触器交流接触器交流接触器常用于控制电机或其它电器交流接触器常用于控制电机或其它电器设备主回路（指强电流电路）通或断，是一设备主回路（指强电流电路）通或断，是一种电磁开关。种电磁开关。结构原理图如图结构原理图如图:431256 67返回返回二、自动电器二、自动电器符号：符号：KM线圈线圈KM常开常开(动合动合)触点触点KM常闭常闭(动断动断)触点触点KM常开主触点常开主触点 主主触点触点允许通允许通过的电流大，一过的电流大，一般在异步电动机般在异步

5、电动机的定子中使用；的定子中使用；辅助触点允许辅助触点允许通过的电流小，通过的电流小，一般在控制电路一般在控制电路中使用。中使用。返回返回2.2.熔断器熔断器熔断器熔断器熔断器俗称保险丝，是一种简单有熔断器俗称保险丝，是一种简单有效的短路保护电器。熔断器中的熔体一效的短路保护电器。熔断器中的熔体一般是熔点很低的铅锡合金丝，也可用截般是熔点很低的铅锡合金丝，也可用截面很细的铜丝制成。当电路发生短路时，面很细的铜丝制成。当电路发生短路时，通过熔丝的电流很大，将其烧断，从而通过熔丝的电流很大，将其烧断，从而切断电源，保护电器设备。切断电源，保护电器设备。符号为符号为：FU返回返回返回返回I I 热继

6、电器是对电动机进行过载保护的一热继电器是对电动机进行过载保护的一种常用电器，它是根据电流的热效应原理工种常用电器，它是根据电流的热效应原理工作的。作的。结构示意图如下结构示意图如下:符号：符号：3.3.热继电器热继电器热继电器热继电器2 当电流过大时当电流过大时,其热量使双金属层片其热量使双金属层片2（上面（上面膨胀系数小，下面膨胀系数大膨胀系数小，下面膨胀系数大)向上弯曲，在弹簧向上弯曲，在弹簧4拉力作用下，扣板拉力作用下，扣板3向左转，带动绝缘导板将向左转，带动绝缘导板将动触点动触点5断开，接触器线圈断电，使电机脱离电断开，接触器线圈断电，使电机脱离电源，从而保护了电动机。源，从而保护了电

7、动机。56431发热发热元件元件动断动断触点触点热继电器的发热元件直接热继电器的发热元件直接串联在被保护的电动机主串联在被保护的电动机主回路中，动断触点与控制回路中，动断触点与控制电机的接触器线圈串联。电机的接触器线圈串联。返回返回4.4.断路器断路器断路器断路器欠电压欠电压脱扣器脱扣器过电流过电流脱扣器脱扣器工作原理：工作原理：过电流时，过流脱扣器将脱钩顶开，过电流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电源；欠电压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源；欠电压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。断开电源。第二节第二节 电动机的控制环节和保电动机的控制环节和保护环节护环节 基本控制环节基本控制环节 基本保

8、护环节基本保护环节返返 回回一、基本控制环节一、基本控制环节点动和单向连续控制点动和单向连续控制多处控制多处控制电动机的正、反转控制电动机的正、反转控制返回返回1、点动和单向连续控制、点动和单向连续控制 M 3 FRKMKMFRFU1QFU2KM得电得电KM失电失电SB1KM自锁自锁SB2点动点动电动机停转电动机停转连续转动连续转动 380V按下按下SB1KM线圈得电线圈得电KM主触头闭合主触头闭合电机转电机转主触头断开主触头断开电机停电机停松开松开SBSB1 1线圈失电线圈失电当加入自锁触点后当加入自锁触点后,实现电机连续运转。实现电机连续运转。按下按下SB1 线圈得电线圈得电KM主触头闭合

9、主触头闭合电机转电机转KM辅助触头闭合辅助触头闭合,自锁自锁,连续转动连续转动按下按下SBSB2 2 线圈失电线圈失电电机停转电机停转返回返回、多处控制、多处控制起动按钮并联，停止按钮串联。起动按钮并联，停止按钮串联。FRKMSB1FRFUFUQKM得电得电自锁自锁KM失电失电KMSB2SB4KM电动机停转电动机停转 380VSB3返回返回例、例、电路如图，（电路如图，（1）若）若KM1、KM2均已通电，均已通电，此时按动此时按动SB3，则：则：（A）KM1、KM2均断均断电。电。（B）KM1 断电。断电。（C）KM2断电。断电。KMKM 1 1SBSB1 1KMKM1 1KMKM2 2SBS

10、B2 2KMKM2 2SB3SB4KMKM1 1（B）KM1 断电。断电。（B）KM1 断电。断电。（2）若）若KM1、KM2均已通均已通电，此时按动电，此时按动SB4，则：则：（A）KM1、KM2均断电。均断电。（B）KM1 断电。断电。（C）KM1、KM2均不均不 能断电。能断电。（C）KM1、KM2均不均不 能断电。能断电。（C）KM1、KM2均不均不 能断电。能断电。返回返回 很多生产机械都要求有正、反两个方向的很多生产机械都要求有正、反两个方向的运动。如起重机的升降、机床工作台的进退、运动。如起重机的升降、机床工作台的进退、主轴的正、反转等，这可由电动机的正反转来主轴的正、反转等，这

11、可由电动机的正反转来实现。实现。在前面我们知道：要使电动机反转，只要在前面我们知道：要使电动机反转，只要将电动机三相电源中的任意两根对调连接即可。将电动机三相电源中的任意两根对调连接即可。所以在单向运转控制线路上再增加一个交流接所以在单向运转控制线路上再增加一个交流接触器及其控制线路即可。触器及其控制线路即可。3、电动机的正、反转控制、电动机的正、反转控制返回返回FUFUQQ 得电得电KMF自锁自锁失电失电得电得电KMRKMR正转正转停转停转反转反转 KMRKMRSBRSBRKMRKMRKMFKMFSBSBSBFSBFFUFUA AFRKMFKMFFUFUB B 380V主电路及其控制电路如图

12、所示：主电路及其控制电路如图所示：自锁自锁按下按下SBFKMF线圈得电线圈得电KMF主触点吸合主触点吸合电动机正电动机正转转KMF辅助触点吸合自锁辅助触点吸合自锁 按下按下SBKMF线圈失电线圈失电KMF主辅触头复位主辅触头复位电动机停转电动机停转按下按下SBRKMR线圈得电线圈得电 KMR主触点吸合主触点吸合电动机反转电动机反转KMR辅助触点吸合、自锁辅助触点吸合、自锁按下按下SBKMR线圈失电线圈失电主、辅触头复位主、辅触头复位电动机停转电动机停转问题：若按下问题：若按下SBF后，再按后，再按SBR，则则KMF和和KMR的线圈都得电，触的线圈都得电，触点都吸合，造成电源短路的严重事点都吸合

13、，造成电源短路的严重事故。故。返回返回为解决这一问题，控制回路增加互锁，如图：为解决这一问题，控制回路增加互锁，如图：FRFUFUQQKMRKMRKMFKMFSBSBSBFSBFSBRSBRFRFUFUKMFKMFKMRKMRFUFUKMRKMRKMF此时即使按下此时即使按下SBR,线圈线圈KMR也无电，也无电，实现实现互锁。互锁。KMFKMF电动机电动机正转正转电动机电动机停转停转电动机电动机反转反转 380VKMRKMR问题：正转时要反转，问题：正转时要反转，先按停止按钮，再按反先按停止按钮，再按反转按钮，不方便。转按钮，不方便。KMF得电得电KMF失电失电KMR得电得电返回返回FRFRF

14、UFUQQKMRKMRSBSBFRFUFUFUFUKMFKMFB BKMRKMR为解决这一问题，采用复式按钮和触头为解决这一问题，采用复式按钮和触头互锁的控制电路（虚线连接表示连动）互锁的控制电路（虚线连接表示连动）SBRSBRA AKMFKMF正转正转KMR得电得电反转反转SBFSBFSBFSBFSBRSBR 380VKMRKMRKMRKMRKMFKMFKMFKMFKMF得电得电KMF失电失电返回返回二、基本保护环节二、基本保护环节短路保护短路保护 在电路发生短路事故时，可能造成在电路发生短路事故时，可能造成设备损坏，甚至发生火灾，所以电路发设备损坏，甚至发生火灾，所以电路发生短路时，要立即

15、切断电源。常用的短生短路时，要立即切断电源。常用的短路保护装置是路保护装置是熔断器熔断器。过载保护过载保护 电动机长期超载运行，可能造成电电动机长期超载运行，可能造成电动机绕组过热，寿命降低，甚至烧毁电动机绕组过热，寿命降低，甚至烧毁电机，所以要进行过载保护。用机，所以要进行过载保护。用热继电器热继电器实现过载保护。实现过载保护。返回返回3零电压或欠电压保护零电压或欠电压保护 电动机运行时，由于偶然原因，突然电动机运行时，由于偶然原因，突然断电，使电动机停转，当重新供电时，电动断电，使电动机停转，当重新供电时，电动机可能自动机可能自动起起动，不注意可能会造成人身动，不注意可能会造成人身或设备事

16、故。防止电压恢复时电动机自或设备事故。防止电压恢复时电动机自起起动的保护称为零电压或失电压保护。动的保护称为零电压或失电压保护。如果电源电压过低，将使电动机转速如果电源电压过低，将使电动机转速下降，甚至停转，这时电动机绕组电流很下降，甚至停转，这时电动机绕组电流很大，易被破坏。因此需要在电源电压降到大，易被破坏。因此需要在电源电压降到一定允许值以下时将电源切断。这就是欠一定允许值以下时将电源切断。这就是欠电压保护。电压保护。返回返回 继电接触器继电接触器控制电路本身具有这种保护作用。控制电路本身具有这种保护作用。因为当断电或电压过低时，接触器就释放，使电因为当断电或电压过低时，接触器就释放，使

17、电动机自动脱离电源；当线路重新恢复供电时，由动机自动脱离电源；当线路重新恢复供电时，由于接触器的自锁触点已断开，电动机不能自行起于接触器的自锁触点已断开，电动机不能自行起动，起到保护作用。动，起到保护作用。返回返回第三节第三节 顺序控制顺序控制返返 回回 顺序控制顺序控制 例例 题题 在机床控制线路中，常要求电动机有顺在机床控制线路中，常要求电动机有顺序地起动。如某些机床主轴必须在油泵工序地起动。如某些机床主轴必须在油泵工作后才能工作。有些场合要求顺序停止。作后才能工作。有些场合要求顺序停止。M1 转动后，转动后，M2才能起动。才能起动。M2停止后，停止后，M1才能停止。才能停止。对于电动机对

18、于电动机M1、M2 ，要求：要求：返回返回控制电路如图：控制电路如图：FRFRFUFUKM2KM2SB3SB3SB1SB2SB2FRFUFUFUFUKM1KM1B B1A A自锁自锁得电得电 自锁自锁 断电断电 KM2KM2KM2KM2断电断电 KM1KM1停停转转KM1KM1QQKM1KM12KM2KM2FUFUSB4SB4 380V按下按下SB1KM1线圈得电线圈得电KM1辅助触点吸合辅助触点吸合KM1主触点吸合主触点吸合 M1转动转动再按下再按下SB2(此时此时KM1吸合吸合)KM2线圈得电线圈得电KM2辅助辅助触点吸合，触点吸合，KM2主触头吸合主触头吸合M2转转 按下按下SB4KM2

19、线圈断电线圈断电KM2触点复位触点复位M2停转。停转。再按下再按下SB3KM1线圈断电线圈断电KM1触点复位触点复位M1停转。停转。得电得电停停转转返回返回 显然，在显然，在KM1工作前，由于在工作前，由于在KM2控制控制线路中线路中串入了串入了KM1的常开触点，所以按下的常开触点，所以按下SB2，也不会转，必须也不会转，必须M1工作后，工作后，M2才能启动。实现了顺序起动。才能启动。实现了顺序起动。显然，在显然，在KM2停止工作前，由于停止工作前，由于KM2常常开触点并在开触点并在SB3两端两端，KM2工作，常开触工作，常开触点吸合。此时按下点吸合。此时按下SB3，M1也不能停转必也不能停转

20、必须先接须先接SB4，M2先停后，然后再按先停后，然后再按SB3，M1才能停转。才能停转。返回返回例例1、电路如图，电路如图，KM1控制电动机控制电动机M1，KM2控制电动机控制电动机M2，若要起动，若要起动M1M2运运行，下面哪个操作顺序正确。行，下面哪个操作顺序正确。（A）按下）按下SB1起动起动 M1，M2自动自动 起动。起动。（B）先按下先按下SB1起起 动动M1，再按下再按下 SB2起动起动M2。（C）先按下先按下SB2起起 动动M2，再按下再按下 SB1起动起动M1。KMKM 1 1SBSB1 1KMKM1 1KMKM2 2SBSB2 2KMKM1 1SB3SB4KMKM2 2KM

21、KM 1 1返回返回上当了上当了!下一题下一题习习 题题智慧在闪光智慧在闪光下一题下一题习习 题题答案：答案：AFRFRFUFU1QQKM1KM12FUFU 380V例例2、电路如图，试分析两台电动机电路如图，试分析两台电动机 起动和停止的起动和停止的顺序，并比较顺序，并比较 M1与与 M2 有何不同的功能。有何不同的功能。KM2KM2SB1SB1SB2SB2SB3SB3FRFUFUFUFUKM1KM1B BA AKM2KM2KM2KM2KM 1KM 1KM1KM1SB4SB4FRKM2KM2SB5SB5自锁自锁顺序起动顺序起动顺序停止顺序停止点动点动M1 先起动，先起动，M2才才能起动；能起

22、动；M2 先停先停止止M1才能停止；才能停止；M1与与 M2 都都能连续运能连续运转，转，M2还可实现点还可实现点动。动。返回返回例例3、电路如图，控制要求为：（电路如图，控制要求为：（1）M1起动起动后后，M2才能起动；（才能起动；（2）M1M2能同时停车；能同时停车；（3）M2 还能单独停车；（还能单独停车；（4）每台电动机均）每台电动机均有各自的短路、过载保护环节，互不影响。试有各自的短路、过载保护环节，互不影响。试改正图中的错误。改正图中的错误。返回返回FRFRFUFU1QQKMKM1 12KMKM2 2 380VFR1KM1KM2SB2SB1FR2KM2SB4KM1SB3KM1KM2

23、FUFUFR1FR2KM1KM1 返回返回例例4、三相三相电动机的正反转控制电路如下，试改电动机的正反转控制电路如下，试改正错误。正错误。FRFUFUQQKM 1 380VKM 1KM 1SBSBSB1SB1SB2SB2FUFUKM 1KM 1FRKM2KM2KM2KM2FUFUKM1KM1FRKM2KM2KM1KM1 KM2KM2返回返回例例5、M1、M2 是两台三相异步电动机是两台三相异步电动机，试设计，试设计一控制电路，要求如下：（一控制电路，要求如下：（1）M1 起动后，起动后，M2才能起动；才能起动；M1 停车后停车后M2才能停车（才能停车（2）具有短）具有短路、过载保护环节。路、过

24、载保护环节。KMKM1 1KMKM 1 1KMKM2 2FUFUFUFU解：解：SB4KMKM2 2SBSB1 1SBSB2 2SB3KMKM 1 1KMKM 1 1FRKMKM 1 1返回返回例例6、试设计一台用变压器供电的三试设计一台用变压器供电的三相电炉控制电路，自耦变压器有低压相电炉控制电路，自耦变压器有低压抽头抽头。升温使用。升温使用全压全压，保温时用，保温时用低低压压，要求如下：，要求如下：（1）先升温，后）先升温，后 保温，直至停炉保温，直至停炉,（2）电路具）电路具 有短路、过载保护环节。有短路、过载保护环节。QQ 380VRKM1KM2KMKM 1 1KMKM2 2KMKM1

25、 1SBSB1 1SBSB2 2KMKM2 2FUFU SB3FRFRKMKM 1 1KMKM2 2FU返回返回第四节第四节 行程控制行程控制返返 回回 行程开关行程开关 工作台往返循环控制电路工作台往返循环控制电路返回返回一、行程开关一、行程开关 行程开关又称为限位开关，是以位置或行行程开关又称为限位开关，是以位置或行程为信号进行动作的自动电器。程为信号进行动作的自动电器。动断触点动断触点动合触点动合触点SQ符号符号 当外力压下行程开关压头时，动断触点先断当外力压下行程开关压头时，动断触点先断开，动合触点后闭合；当外力去掉后，推杆和触开，动合触点后闭合；当外力去掉后，推杆和触点在弹簧作用下回

26、到原来位置。点在弹簧作用下回到原来位置。压头压头返回返回二、工作台往返循环控制电路二、工作台往返循环控制电路KMRKMRKMFKMFSBSBSBFSBFSBRSBRFRFUFUKMFKMFFUFUKMRKMRKMFKMFKMRKMRSQ1SQ2 行程开关采行程开关采用复合式开关。用复合式开关。正向运行停车正向运行停车的同时，自动的同时，自动起动反向运行；起动反向运行；反之亦然。反之亦然。第五节第五节 时间控制时间控制返返 回回 时间继电器时间继电器 应用实例应用实例返回返回一、时间继电器一、时间继电器延时触点延时触点瞬时触点瞬时触点线圈线圈铁心铁心线圈通电线圈通电 衔铁吸合（向下）衔铁吸合（向

27、下）杠杆动作杠杆动作 触点动作触点动作杠杆杠杆返回返回二、应用实例二、应用实例KM1FU1QFRKM 2KM3M3380V KM3KTKT KM2KM2KM3KTKM3KM1SB1SB2KM1FRFU2Y换接起动电路换接起动电路第六节第六节 速度控制速度控制返返 回回 速度继电器速度继电器 单向运行反接制动控制电路单向运行反接制动控制电路返回返回一、速度继电器一、速度继电器动断触点动断触点动合触点动合触点定子定子绕组绕组磁铁磁铁顶块顶块电动机转动电动机转动 笼型绕组产生感笼型绕组产生感应电流应电流 电磁转矩电磁转矩 定子偏转定子偏转 顶块动作顶块动作 触点动作触点动作符号符号KSnn返回返回二、单向运行反接制动控制电路二、单向运行反接制动控制电路KMRKMRFRFU1FU1QQKMF 380VKS按下按下SBR 电动机反转电动机反转KS闭合闭合电动机制动电动机制动转速接近于零转速接近于零KS复位复位KMRKMRKMFKMFSBRSBRFRKMFKMFKMRKMRKMFKMFSBRSBRSBFSBFFU2FU2KMRKMRnKS