继电接触器控制系统附件.pptx
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1、第第10章章 继电接触控制系统继电接触控制系统10.4 行程控制10.1 常用控制电器10.2 鼠笼式电动机直接起动的控制线路10.3 鼠笼式电动机正反转的控制线路10.5 时间控制第1页/共57页本章要求:本章要求:1.了解常用低压电器的结构、功能和用途了解常用低压电器的结构、功能和用途;2.掌握自锁、联锁的作用和方法掌握自锁、联锁的作用和方法;3.掌握过载、短路和失压保护的作用和方法掌握过载、短路和失压保护的作用和方法;4.掌握基本控制环节的组成、作用和工作过程。掌握基本控制环节的组成、作用和工作过程。能读懂简单的控制电路原理图、能设计简单的能读懂简单的控制电路原理图、能设计简单的 控制电
2、路。控制电路。第第10章章 继电接触控制系统继电接触控制系统第2页/共57页 应用电动机拖动生产机械,称为电力拖动。利应用电动机拖动生产机械,称为电力拖动。利用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制用继电器、接触器实现对电动机和生产设备的控制和保护,称为继电接触控制。和保护,称为继电接触控制。本章主要介绍几种常用的低压电器,基本的控制环节和保护环节的典型线路。第第第第1010章章章章 继电接触控制系统继电接触控制系统继电接触控制系统继电接触控制系统 实现继电接触控制的电气设备,统称为控制电器,如刀闸、按钮、继电器、接触器等。下面介绍常用控制电器的用途及电工表示符号。第3页/共57页1.用途
3、:用途:组合开关也称转换开关,组合开关也称转换开关,常用于机床控制电路的电源开关,常用于机床控制电路的电源开关,也用于小容量电动机的起也用于小容量电动机的起/停控制停控制或照明线路的开关控制。或照明线路的开关控制。2.结构:对常用的三极开关来说,结构:对常用的三极开关来说,每一极有一对静触片与盒外接线柱每一极有一对静触片与盒外接线柱相接,动触片受手柄控制可以转动,相接,动触片受手柄控制可以转动,以达到线路的通以达到线路的通/断控制。断控制。3.种类:有单极、双极、三极和种类:有单极、双极、三极和四极等,额定电流有四极等,额定电流有10、25、60 和和 100A等多种。等多种。组合开关组合开关
4、10.1 常用控制电器常用控制电器第4页/共57页M3用组合开关起停电动机的接线图用组合开关起停电动机的接线图手柄手柄转轴转轴静触头静触头动触头动触头用手柄转动用手柄转动转轴时,就转轴时,就可将三个触可将三个触点同时接通点同时接通或断开。或断开。第5页/共57页按钮(手动切换电器)(b)结构按钮常用于接通和断开控制电路。按钮常用于接通和断开控制电路。按钮的外形图和结构如图所示。按钮的外形图和结构如图所示。按钮开关的外形和符号按钮开关的外形和符号(a)外形图常闭触点常开触点常开触点第6页/共57页复位弹簧支柱连杆常闭静触头桥式静触头常开静触头外壳4SBSBSB结构符号名称常闭按钮(停止按钮)常开
5、按钮(起动按钮)复合按钮1234123按钮帽按钮帽第7页/共57页交流接触器的外形与结构交流接触器的外形与结构接触器用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。(a)(a)外形外形(b)(b)结构结构第8页/共57页接触器用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。M3线圈辅助触点铁心衔铁电源电源电机电机主触点常闭常开弹簧第9页/共57页符号符号线圈线圈KMKM 用于主电路用于主电路 流流过的大电流过的大电流 (需需加灭弧加灭弧 装置装置)用于控制电路流用于控制电路流过的小电流过的小电流 (无无需加灭弧装置需加灭弧
6、装置)KMKM动合动合(常开常开)辅助触点辅助触点动断动断(常闭常闭)辅助触点辅助触点KMKM属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示接触器技术指标:额定工作电压、电流、触点数目等。接触器技术指标:额定工作电压、电流、触点数目等。动合动合(常开常开)主触点主触点KMKM常用的交流接触器有常用的交流接触器有CJ10CJ10、CJ12CJ12、CJ20CJ20和和3TB3TB等系列。等系列。如如CJ10CJ10系列主触点额定电流系列主触点额定电流5 5、1010、2020、4040、7575、120A120A等数种;额定工作电压通常是等数种;额定工作电压通常
7、是220V220V或或380V380V。第10页/共57页继电器 继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。主要区别在于:主要区别在于:接触器的主触点可以通过大电流;接触器的主触点可以通过大电流;继电器的体积和触点容量小,触点数目多,且继电器的体积和触点容量小,触点数目多,且只能通过只能通过小电流小电流。所以,继电器一般用于。所以,继电器一般用于控制电路控制电路中。中。1.1.电流及电压继电器电流及电压继电器电流继电器:电流继电器:可用于过载或过载保护,可用于过载或过载保护,电压继电器:电压继电器:主要作为欠压、失压保护。主要作为欠压、失压保护。第11页/
8、共57页2.中间继电器 中间继电器触头容量小,触点数目多,用于控中间继电器触头容量小,触点数目多,用于控制线路。制线路。通常用于传递信号和同时控制多个电路,也可通常用于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。直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。(b)(b)符号符号KAKA线圈线圈常开触头常开触头KAKA常闭触头常闭触头KAKA(a)(a)外形外形中间继电器外形与符号中间继电器外形与符号第12页/共57页3.时间继电器 是从得到输入信号是从得到输入信号(线圈线圈通电或断电通电或断电)起,经过一段时起,经过一段时间延时后才动作的继电器。间延时后才动作
9、的继电器。适用于定时控制适用于定时控制+直流电磁式结构图直流电磁式结构图阻尼铜套阻尼铜套衔铁工作原理:工作原理:当衔铁未吸合时,磁路当衔铁未吸合时,磁路气隙大,线圈电感小,通电后激磁气隙大,线圈电感小,通电后激磁电流很快建立,将衔铁吸合,继电电流很快建立,将衔铁吸合,继电器触点立即改变状态。而当线圈断器触点立即改变状态。而当线圈断电时,铁心中的磁通将衰减,磁通电时,铁心中的磁通将衰减,磁通的变化将在铜套中产生感应电动势,的变化将在铜套中产生感应电动势,并产生感应电流,阻止磁通衰减,并产生感应电流,阻止磁通衰减,当磁通下降到一定程度时,衔铁才当磁通下降到一定程度时,衔铁才能释放,触头改变状态。能
10、释放,触头改变状态。因此继电因此继电器吸合时是瞬时动作,而释放时是器吸合时是瞬时动作,而释放时是延时的,故称为断电延时。延时的,故称为断电延时。(1)(1)直流电磁式直流电磁式 时间继电器时间继电器第13页/共57页a)a)通电延时继电器通电延时继电器b)b)断电延时继电器断电延时继电器KTKT线圈线圈通电延时闭合通电延时闭合常开触点常开触点KTKT通电延时断开通电延时断开常闭触点常闭触点KTKTKTKT线圈线圈(b)(b)符号符号断电延时断开断电延时断开常开触点常开触点KTKT断电延时闭合断电延时闭合常闭触点常闭触点KTKT延时继电器的外形与结构延时继电器的外形与结构(a)(a)外形外形(2
11、)空气式延时继电器第14页/共57页10.1.5 热继电器用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。热继电器外形与结构热继电器外形与结构(a)(a)外形外形(b)(b)结构结构第15页/共57页 发热元件接入电机主电路,若长时间过载,双金发热元件接入电机主电路,若长时间过载,双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大,使其属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大,使其向上弯曲,杠杆被弹簧拉回,常闭触点断开。向上弯曲,杠杆被弹簧拉回,常闭触点断开。发热元件杠杆热继电器工作原理工作原理结构原理图结构原理图双金属片常闭触头用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。第16页/共57页熔断器符号FU熔
12、断器额定电流熔断器额定电流IF的选择的选择(1)电灯、电炉等电阻性负载电灯、电炉等电阻性负载IF IL(3)频繁起动的电机频繁起动的电机(2)单台电机单台电机用于低压线路中的短路保护。用于低压线路中的短路保护。常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、管式熔断器和有填料式熔断器。器、管式熔断器和有填料式熔断器。第17页/共57页用于自动往复控制或限位保护等。用于自动往复控制或限位保护等。行程开关(限位开关)(b)(b)示意图示意图 结构与按钮类似,但其动作要由机械撞击。未撞击未撞击撞击撞击(a)(a)外形图外形图STST常开触点常闭触点STST(c)(c)
13、符号符号行程开关的外形符号行程开关的外形符号第18页/共57页可实现短路、过载、失压保护。可实现短路、过载、失压保护。自动空气断路器(自动开关)锁钩主触点手动闭合 过流过流 脱扣器脱扣器 欠压欠压 脱扣器脱扣器衔铁释放自动空气断路器原理图自动空气断路器原理图连杆装置释放弹簧第19页/共57页 继电接触控制线路由一些基本控制环节组成,下面介绍继电接触控制线路的绘制。在电工技术中所绘制的控制线路图为原理图,它不考虑电器的结构和实际位置,突出的是电气原理。电器自动控制原理图的绘制原则及读图方法:1.按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。2.控制线路由主电路(被控制负载所在电路)和控制电路(控制主电
14、路状态)组成。3.属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和 触点)按其功能和所接电路的不同分别画在不同 的电路中,但必须标注相同的文字符号。第20页/共57页4.所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下 的正常状态画出,即按通电前的状态绘制。5.与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等)在控 制电路中不画出。分析和设计控制电路时应注意以下几点:分析和设计控制电路时应注意以下几点:(1)使控制电路简单,电器元件少,而且工作又要准使控制电路简单,电器元件少,而且工作又要准 确可靠确可靠(2)尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一 个电器的控制电路。个
15、电器的控制电路。(3)必须保证每个线圈的额定电压,不能将两个线圈必须保证每个线圈的额定电压,不能将两个线圈 串联。串联。第21页/共57页熔断器熔断器FUFU交流接触器交流接触器KMKM组合开关组合开关QQ按扭按扭SBSBSB1SB2 23 35热继电器热继电器FRFRMM3 342110.2 鼠笼式电动机直接起动的控制线路鼠笼式电动机直接起动的控制线路1.1.1.1.直接起动直接起动(a)(a)(a)(a)结构图结构图第22页/共57页FRFRKMKMSBSB2 2控控制制电电路路KMKM合上开关Q起动(2)(2)点动控制原理点动控制原理按下起动按钮按下起动按钮SB2,KM线圈通电,线圈通电
16、,KM主触点闭合,主触点闭合,电动机运转。电动机运转。通电KM主主电电路路 FRFR3MFUFUQQ Q转动第23页/共57页FRFRKMKMKMKMSBSB1 1SBSB2 2控控制制电电路路KMKM合上开关Q起动(2)(2)连续控制原理连续控制原理KM辅助触点闭合自锁。辅助触点闭合自锁。按下起动按钮按下起动按钮SB2,KM线圈通电,线圈通电,KM主触点闭合,主触点闭合,电动机运转。电动机运转。通电KM主主电电路路 FRFR3MFUFUQQ Q转动第24页/共57页(2)(2)控制原理控制原理转动停车停车 按下停止按钮按下停止按钮SBSB1 1,KM线圈断电KM主触点断开,电动机停转。KM辅
17、助触点断开,取消自锁。停转停转FRFRKMKM.KMKMSBSB1 1SBSB2 2.控控制制电电路路通电通电主主电电路路 FRFRFUFUQQ3MQ断电断电KMKM去掉去掉KMKM辅助触点辅助触点,实现点动控制。实现点动控制。第25页/共57页电动机的保护电动机的保护 短路保护短路保护是因短路电流会引起电器设备绝缘是因短路电流会引起电器设备绝缘损坏产生强大的电动力,使电动机和电器设备产损坏产生强大的电动力,使电动机和电器设备产生机械性损坏,故要求迅速、可靠切断电源。生机械性损坏,故要求迅速、可靠切断电源。通通常采用熔断器常采用熔断器 FUFU和过流继电器和过流继电器等。等。欠压欠压是指电动机
18、工作时,引起电流增加甚至是指电动机工作时,引起电流增加甚至使电动机停转,使电动机停转,失压失压(零压零压)是指电源电压消失而是指电源电压消失而使电动机停转,在电源电压恢复时,电动机可能使电动机停转,在电源电压恢复时,电动机可能自动重新起动自动重新起动(亦称自起动亦称自起动),易造成人身或设备,易造成人身或设备故障。故障。常用的失压和欠压保护有:对接触器实行常用的失压和欠压保护有:对接触器实行自锁;用低电压继电器组成失压、欠压保护。自锁;用低电压继电器组成失压、欠压保护。过载保护过载保护是为防止三相电动机在运行中电流是为防止三相电动机在运行中电流超过额定值而设置的保护。超过额定值而设置的保护。常
19、采用热继电器常采用热继电器FRFR保护,也可采用自动开关和电流继电器保护。保护,也可采用自动开关和电流继电器保护。第26页/共57页控制电路控制电路一、直接起动一、直接起动电动机的保护电动机的保护SB1KMSBSB2 2FRFRKM FRFRKMKMFUFUQQ3M.热继电器热继电器过载保护过载保护保险丝保险丝短路保护短路保护接触器接触器零压、欠压保护零压、欠压保护热继电器热继电器动断触点动断触点主主电电路路控控制制电电路路第27页/共57页2.2.既能长期工作又能点动的控制电路既能长期工作又能点动的控制电路(复合复合按钮按钮)按下起动按钮,电动机运转,松开起动按钮按下起动按钮,电动机运转,松
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