第6章繼電器與接觸器-控制..ppt

第8章繼電器與接觸器控制 第8章繼電器與接觸器控制 8 1常用控制電器與執(zhí)行電器 8 2基本控制環(huán)節(jié) 8 3電動(dòng)機(jī)的保護(hù) 8 4控制電路綜合舉例 低壓電器 配電電器 控制電器 開關(guān)熔斷器 接觸器繼電器起動(dòng)器 時(shí)間繼電器熱繼電器 8 1常用控制電器與執(zhí)行電器 1 刀開關(guān)刀開關(guān)又叫閘刀開關(guān) 一般用于不頻繁操作的低壓電路中 用作接通和切斷電源 或用來將電路與電源隔離 有時(shí)也用來控制小容量電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)與停機(jī) 刀開關(guān)由閘刀 動(dòng)觸點(diǎn) 靜插座 靜觸點(diǎn) 手柄和絕緣底板等組成 刀開關(guān)的種類很多 按極數(shù) 刀片數(shù) 分為單極 雙極和三極 按結(jié)構(gòu)分為平板式和條架式 按操作方式分為直接手柄操作式 杠桿操作機(jī)構(gòu)式和電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)式 按轉(zhuǎn)換方向分為單投和雙投等 刀開關(guān)一般與熔斷器串聯(lián)使用 以便在短路或過負(fù)荷時(shí)熔斷器熔斷而自動(dòng)切斷電路 刀開關(guān)的額定電壓通常為250V和500V 額定電流在1500A以下 8 1 1非自動(dòng)控制電器 常用的控制對(duì)象 380V 5 5kW以下小電機(jī) 考慮到電機(jī)較大的起動(dòng)電流 刀閘的額定電流值應(yīng)如下選擇 異步電機(jī)額定電流 電路符號(hào) QS 刀開關(guān) 轉(zhuǎn)換開關(guān)又叫組合開關(guān) 是一種轉(zhuǎn)動(dòng)式的閘刀開關(guān) 主要用于小電流情況下接通或切斷電路 換接電源 控制小型鼠籠式三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 停止 正反轉(zhuǎn)或局部照明 組合開關(guān)有若干個(gè)動(dòng)觸片和靜觸片 分別裝于數(shù)層絕緣件內(nèi) 靜觸片固定在絕緣墊板上 動(dòng)觸片裝在轉(zhuǎn)軸上 隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而變更通 斷位置 2 轉(zhuǎn)換開關(guān) 2020 4 20 8 1 2熔斷器 作用 用于短路保護(hù) 熔體額定電流的選擇 異步電機(jī)的起動(dòng)電流Ist 5 7 額定電流 2 空載電機(jī) 8 1 3控制按鈕 常開 動(dòng)合 按鈕 常閉 動(dòng)斷 按鈕 復(fù)合按鈕 8 1 4行程開關(guān) 用作電路的限位保護(hù) 行程控制 自動(dòng)切換等 結(jié)構(gòu)與按鈕類似 但其動(dòng)作要由機(jī)械撞擊 主觸點(diǎn)做成橋式 為了減小每個(gè)斷點(diǎn)上的電壓 每個(gè)觸點(diǎn)有兩個(gè)斷點(diǎn) 主觸點(diǎn)是連動(dòng)的 吸引線圈 引出兩個(gè)接線端子通過按鈕接在電源上 8 1 5接觸器 主觸點(diǎn)能通過比較大的電流 接在電機(jī)的主電路中 輔助觸點(diǎn)通過的電流較小 接在電機(jī)的控制電路中 主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)固定在絕緣架上 與動(dòng)鐵心一起動(dòng)作 接觸器 220 接觸器有關(guān)符號(hào) 簡(jiǎn)單的接觸器控制 A B C M3 刀閘起隔離作用 自保持 停止按鈕 起動(dòng)按鈕 特點(diǎn) 小電流控制大電流 8 1 6繼電器 繼電器和接觸器的工作原理一樣 但是繼電器主要用于信號(hào)電路 用于產(chǎn)生邏輯信號(hào) 而且 不一定基于電磁原理 繼電器和接觸器的主要區(qū)別在于 觸發(fā)器的主觸頭可以通過大電流 而繼電器的觸頭只能通過小電流 所以 繼電器只能用于控制電路中 結(jié)構(gòu) 若干對(duì) 工作原理 同交流接觸器 作用 符號(hào) 發(fā)熱元件 功能 過載保護(hù) 熱繼電器 結(jié)構(gòu) I 常閉觸頭 熱繼電器的符號(hào) 發(fā)熱元件 串聯(lián)在主電路中 串聯(lián)在控制電路中 自動(dòng)空氣開關(guān)又稱自動(dòng)空氣斷路器 是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)中非常重要的一種電器 它集控制和多種保護(hù)功能于一身 除了能完成接觸和分?jǐn)嚯娐吠?尚能對(duì)電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路 嚴(yán)重過載及欠電壓等進(jìn)行保護(hù) 同時(shí)也可以用于不頻繁地啟動(dòng)電動(dòng)機(jī) 具有操作安全 使用方便 工作可靠 安裝簡(jiǎn)單 動(dòng)作后 如短路故障排除后 不需要更換元件 如熔體 等優(yōu)點(diǎn) 自動(dòng)空氣開關(guān) 作用 可實(shí)現(xiàn)短路 過載 失壓保護(hù) 短路 過載 保護(hù) I 過流脫扣器的線圈產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁吸力 銜鐵吸下 頂開鎖鉤 使主觸點(diǎn)斷開 欠壓保護(hù) U嚴(yán)重下降或斷電時(shí) 欠壓脫扣器的銜鐵被釋放 頂開鎖鉤 使主觸點(diǎn)斷開 時(shí)間繼電器定時(shí)類型 鐘表式 空氣式 電子式 阻容式數(shù)字式 時(shí)間繼電器 空氣式時(shí)間繼電器 作用 用于電路的時(shí)間控制 結(jié)構(gòu) 吸引線圈 靜鐵心 傘型活塞 氣室 活塞桿 杠桿 釋放彈簧 通電延時(shí)型 動(dòng)作過程 吸引線圈通電 動(dòng)鐵吸合 向下 瞬時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作 活塞桿緩慢下移 空氣阻尼作用 延時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作常閉觸點(diǎn)延時(shí)斷開常開觸點(diǎn)延時(shí)閉合 斷電時(shí) 各觸點(diǎn)瞬時(shí)動(dòng)作 恢復(fù)常態(tài) 延時(shí)時(shí)間 通過調(diào)整進(jìn)氣螺釘可以調(diào)整延時(shí)時(shí)間 電路符號(hào) 電機(jī)起動(dòng) 停車 點(diǎn)動(dòng) 連續(xù)運(yùn)行 多地點(diǎn)控制 順序控制等 電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制 行程控制 時(shí)間控制 速度控制 8 2基本控制環(huán)節(jié) 1 設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)的控制電路畫原理圖 圖中所有電器均用規(guī)定的圖形和文字符號(hào)表示 注意 2 主電路和控制電路可以分開畫 3 各繼電器 接觸器的線圈絕對(duì)不允許串聯(lián) 8 2 1異步機(jī)的直接起動(dòng) A B C KM FU QS B C KM SB 一 點(diǎn)動(dòng)控制 動(dòng)作過程 控制電路 主電路 自保持的作用 二 電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行 注意 接觸器線圈電壓380V時(shí) 采用此種接線方式 QS 停機(jī)時(shí) 按下SB1 KM線圈斷電 KM主觸點(diǎn)斷開 KM輔助觸點(diǎn)斷開 電機(jī)斷電停車 松開SB1 線圈保持?jǐn)嚯?停車按鈕 KM SB1 KM SB2 FR A B C KM FU QS FR 電流成回路 只要接兩相就可以了 三 異步機(jī)的直接起動(dòng) 過載保護(hù) 欠壓保護(hù) 交流接觸器 保護(hù)過程 KM線圈接線電壓Ul當(dāng)Ul 時(shí) 動(dòng)鐵釋放 靜鐵產(chǎn)生的電磁吸力不足以吸合動(dòng)鐵 KM主觸點(diǎn)斷開 電機(jī)停轉(zhuǎn) 此時(shí) 若不重新按下SB2 電機(jī)不能自行起動(dòng) 完整的電動(dòng)機(jī)控制過程及控制作用 1 起動(dòng) 由于自鎖的作用 松開按鈕 電動(dòng)機(jī)仍將轉(zhuǎn)動(dòng) 2 停車 3 保護(hù) 短路保護(hù) 電路中任一地方短路 FU熔斷 電源切斷 過載保護(hù) 電動(dòng)機(jī)過載 KH常閉觸點(diǎn)斷開 電源切斷 失壓保護(hù) 電路中失壓 KM線圈斷電 自鎖斷開 復(fù)電時(shí)不能自行起動(dòng) 例如 甲 乙兩地同時(shí)控制一臺(tái)電機(jī) 方法 兩起動(dòng)按鈕并聯(lián) 兩停車按鈕串聯(lián) 四 多地點(diǎn)控制 QS FR 方法一 用復(fù)合按鈕 五 點(diǎn)動(dòng) 連續(xù)運(yùn)行 主電路 控制電路 點(diǎn)動(dòng) 斷開開關(guān)S 通過SB2實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng) 連續(xù)運(yùn)行 閉合開關(guān)S 主電路同前 方法二 用單按鈕 SB KA SB1 KA SB2 FR KM KA 方法三 加中間繼電器 KA FR 以下控制電路能否實(shí)現(xiàn)即能點(diǎn)動(dòng) 又能連續(xù)運(yùn)行 思考 不能點(diǎn)動(dòng) 8 2 2電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 正轉(zhuǎn) 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 加互鎖 互鎖作用 正轉(zhuǎn)時(shí) SBR不起作用 反轉(zhuǎn)時(shí) SBF不起作用 從而避免兩觸發(fā)器同時(shí)工作造成主回路短路 KMF SB1 KMF SBF FR KMR KMR M3 A B C KMF FU QS FR 電機(jī)反轉(zhuǎn) 按下SBR KMR線圈通電 KMR主觸點(diǎn)閉合 KMR常開觸點(diǎn)閉合 并自鎖 KMR常閉觸點(diǎn)斷開 電機(jī)反轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn)接觸器不能接通 電機(jī)反轉(zhuǎn) 按下SBR KMR線圈通電 KMR主觸點(diǎn)閉合 KMR常開觸點(diǎn)閉合 并自鎖 KMR常閉觸點(diǎn)斷開 電機(jī)反轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn)接觸器不能接通 KMF SB1 KMF SBF FR KMR KMR KMR KMF 電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制 雙重互鎖 KMR M3 A B C KMF FU QS FR 電機(jī)正轉(zhuǎn) 按下SBF KMF線圈通電 KMF主觸點(diǎn)閉合 KMF常開觸點(diǎn)閉合 并自鎖 KMF常閉觸點(diǎn)斷開 電機(jī)正轉(zhuǎn) 反轉(zhuǎn)接觸器不能接通 控制過程 常閉觸點(diǎn)先斷開常開觸點(diǎn)后閉合 KMR線圈斷電 電機(jī)反轉(zhuǎn) 按下SBR KMR線圈通電 KMR主觸點(diǎn)閉合 KMR常開觸點(diǎn)閉合 并自鎖 KMR常閉觸點(diǎn)斷開 電機(jī)反轉(zhuǎn) 正轉(zhuǎn)接觸器不能接通 常閉觸點(diǎn)先斷開常開觸點(diǎn)后閉合 KMF線圈斷電 電機(jī)停車 按下SB1 KMR線圈斷電 KMF線圈斷電 電機(jī)停車 8 2 3行程控制 正程 逆程 B A 行程控制電路 1 正程 限位開關(guān) STA STB 逆程 反向運(yùn)行同樣分析 行程控制 2 自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng) 正程 逆程 電機(jī) 工作要求 1 能正向運(yùn)行也能反向運(yùn)行2 到位后能自動(dòng)返回 自動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制電路 時(shí)間繼電器定時(shí)類型 鐘表式 空氣式 電子式 阻容式數(shù)字式 8 2 4定時(shí)控制 空氣式時(shí)間繼電器的工作原理 時(shí)間繼電器觸頭類型 通電式 瞬時(shí)動(dòng)作 延時(shí)動(dòng)作 常閉觸點(diǎn) 常開觸點(diǎn) 常開通電后延時(shí)閉合 常閉通電后延時(shí)斷開 KM FU QS FR A x B y C z 主電路 定時(shí)控制例一 電機(jī)的Y 起動(dòng) 控制要求 1 M1起動(dòng)后 M2才能起動(dòng)2 M2可單獨(dú)停 定時(shí)控制例二 順序控制 順序控制電路 1 兩電機(jī)只保證起動(dòng)的先后順序 沒有延時(shí)要求 控制電路 順序控制電路 2 M1起動(dòng)后 M2延時(shí)起動(dòng) 實(shí)現(xiàn)M1起動(dòng)后M2延時(shí)起動(dòng)的順序控制 用以下電路可不可以 不可以 繼電器 接觸器的線圈有各自的額定值 線圈不能串聯(lián) 8 3電動(dòng)機(jī)的保護(hù) 電動(dòng)機(jī)保護(hù)的類型 失壓保護(hù) 采用繼電器 接觸器控制 短路保護(hù) 加熔斷器 過載保護(hù) 加熱繼電器 A B C KM FU QS 主電路 8 3 1失壓保護(hù) 方法 采用繼電器 接觸器控制 A C 8 3 2短路保護(hù) 頻繁起動(dòng)的電機(jī) 異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流 Ist 約為額定電流 IN 的 5 7 倍 選擇熔體額定電流 時(shí) 必須躲開起動(dòng)電流 但對(duì)短路電流仍能起保護(hù)作用 通常用以下關(guān)系 一般電機(jī) 方法 加熔斷器 8 3 3過載保護(hù) 作用 可實(shí)現(xiàn)短路 過載 失壓保護(hù) 自動(dòng)空氣斷路器 自動(dòng)開關(guān) 工作原理 過流時(shí) 過流脫扣器將脫鉤頂開 斷開電源 欠壓時(shí) 欠壓脫扣器將脫鉤頂開 斷開電源 例一 運(yùn)料小車的控制 設(shè)計(jì)一個(gè)運(yùn)料小車控制電路 同時(shí)滿足以下要求 1 小車啟動(dòng)后 前進(jìn)到A地 然后做以下往復(fù)運(yùn)動(dòng) 到A地后停2分鐘等待裝料 然后自動(dòng)走向B 到B地后停2分鐘等待卸料 然后自動(dòng)走向A 2 有過載和短路保護(hù) 3 小車可停在任意位置 8 4控制電路綜合舉例 運(yùn)料小車控制電路 STa STb為A B兩端的限位開關(guān) KTa KTb為兩個(gè)時(shí)間繼電器 該電路的問題 小車在兩極端位置時(shí) 不能停車 動(dòng)作過程 SBF KMF 小車正向運(yùn)行 至A端 撞STa KTa 延時(shí)2分鐘 KMR 小車反向運(yùn)行 至B端 撞STb KTb 延時(shí)2分鐘 KMF 小車正向運(yùn)行 如此往反運(yùn)行 例二 工作臺(tái)位置控制 起動(dòng)后工作臺(tái)控制要求 工作臺(tái)位置控制電路 A正轉(zhuǎn)1 2 B反轉(zhuǎn)3 4 A反轉(zhuǎn)2 1 B正轉(zhuǎn)4 3 工作臺(tái)位置控制電路 該電路有何問題 電路的改進(jìn)方法同前 加中間繼電器 KA 繼電器 接觸器控制電路讀圖和設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題 小結(jié) 1 首先了解工藝過程及控制要求 2 搞清控制系統(tǒng)中各電機(jī) 電器的作用以及它們的控