第一章继电接触控制系统
电气控制技术
3．接触器的选用 接触器的选择主要依据以下几方面：
（1） 根据负载性质选择接触器的类型； （2） 额定电压应大于或等于主电路工作电压； （3） 额定电流应大于或等于被控电路的额定电流； （4） 吸引线圈的额定电压和频率要与所在控制电路的选用电 压和频率相一致。
接触器的额定电压、电流是指主触头的额定电压、电流。当控 制电动机负载时，一般根据电动机容量Pd计算接触器的主触头 电流Ic,即
最初的电气控制主要是继电器－接触器控制，由继电器、接触器、 控制按钮、行程开关等组成，按一定的控制要求用电气连接线连接 而成，通过对电动机的起动、制动、反向和调速的控制，来实现生 产加工过程的自动化，保证生产加工工艺要求。
其主要优点是：线路简单、设计安装方便、维护容易、价格低廉、 抗干扰能力强，因而在许多机械设备中得到了广泛应用。
1-1 电器的分类
自动与非自动
非自动转 按换 钮开关等
• 按用途分类
控制电器：接触器、按钮、开关等 保护电器：熔断器、热继电器、自动开关 既可控制又可保护：行程开关
二 、接触器 接触器是一种可频、电焊机等，在电力拖动自动控制线路中被广 泛应用。
继电接触器控制
可编程序控制器 （Programmable
Controller) (PC)
许多生产工程中，用PLC来实现整个生产流程的控制，常 规电器仅仅是输入设备或执行电器。PLC、机器人、 CAD/CAM技术已被列为工业自动化的三大支柱。
在电气控制技术中，低压电器元件是重要基础件，是电
气控制系统安全可靠运行的基础和主要保证。现代化的工 业生产过程不断需要逻辑控制，而且生产过程中的各种参 数（例如温度、压力、流量、速度、时间、功率等），也 要求自动控制，这使得电气控制技术必须能够向前发展， 满足生产要求。许多新技术就被引入到电气控制技术中， 依据生产过程的参数变化和规律，自动调节各控制变量， 保证生产过程和设备的正常运行，而且这个生产过程也可 由计算机来智能管理，实现集中数据处理、集中监控以及 强电控制与弱电控制的结合。现代电气控制技术已经是应 用了计算机、自动控制、电子技术、精密测量、人工智能、 网络技术等许多先进科学技术的综合成果。
继电接触器控制电路的原理
继电接触器控制电路的原理
继电接触器是一种电气控制装置，用于控制电路的开关与断开。
其原理是利用电磁作用的原理，通过通电时产生的磁场来使开关触点闭合或断开，以实现电路的打开或关闭。
继电接触器由电磁系统和触控系统两部分组成。
电磁系统包括线圈、铁芯和中心柱，而触控系统则由触点、导电材料和继电器壳体构成。
当继电接触器通电时，电流经过线圈时，根据安培定律可得知，产生的磁场会使铁芯和中心柱受到磁力的作用，产生磁动作。
当线圈中通有电流时，产生的磁场会将铁芯吸引过来，同时中心柱也会被磁力吸引，使得接触器的触点闭合。
当线圈断电时，磁场消失，铁芯和中心柱因弹簧的作用返回原位，触点则会因外部力的作用恢复到断开状态。
继电接触器的触点具有良好的导电和断电特性，能够高效稳定地实现电路的闭合和断开。
在闭合状态下，继电接触器的触点之间会形成一个通路，电流可以经过这个通路流动，实现电路的导通。
而在断开状态下，继电接触器的触点之间则形成断路，电流不能通过，从而实现电路的断开。
继电接触器还具有较大的承载能力，可以承受较高的电流和电压，能够在各种工况下稳定地工作。
此外，继电接触器还具有可靠性高、寿命长、抗干扰能力强等
特点。
继电接触器常常应用于电气控制系统中，可用于控制各种电动机、灯光、加热器、空调等设备的开关操作。
通过控制继电接触器的通电和断电，可以实现对这些设备的启停和控制。
综上所述，继电接触器是一种利用电磁作用原理工作的电气控制装置，通过通电时产生的磁场来使触点闭合或断开，从而实现电路的打开或关闭。
它具有结构简单、操作可靠、承载能力大等优点，广泛应用于各种电气控制系统中。
继电-接触器电气控制系统设计题
继电器-------接触器控制系统电路设计1、要求画出主电路和控制电路原理图,设计二台电动机M1,M2电气控制电路,使其满足以下条件：1）M1要求正反转控制,以及正向点动控制2）M1启动后,M2才能启动.3）停车时,M1停止后M2才能停止.两台电动机均有短路和长期过载保护.2、设计两台电动机M1、M2电气控制电路，使其满足以下工作条件：1）M1可正反向点动控制；2）M1先启动，经过t秒后M2自动启动；3）停车时，M2停止后，M1才允许停止。
要求：画出主电路和控制电路原理图，两台电机均有短路和长期过载保护。
3、有两台电动机M1、M2，请设计主电路和控制电路。
要求如下：1）M1电动机既能点动，又能长动；2）在M1电动机启动之前，M2电动机不能启动。
3）M2电动机能够在两个地方进行启动。
4）当按下停止按钮时，两台电动机均停止。
5）要有短路保护和过载保护。
4、为两台异步电动机设计一个控制回路，要有主电路图和控制电路图，要求如下：1）两台电动机互不影响的独立操作2）能同时控制两台电动机的启动和停止3）当一台电动机发生过载时，两台电动机均停止。
5、机床由两台三相鼠笼式异步电动机M1与M2拖动，其电气控制要求如下：1）M1采用星-三角降压启动2）M1启动经20秒后方允许M2直接启动3）M2停车后方允许M1停车4）M1,M2的启动，停止均要求两地操作5）设置必要的电气保护.6、某机床的主轴和液压泵分别由两台笼型异步电动机M1、M2来拖动，设计控制线路，其要求如下：1）主轴电动机M1启动后液压泵电动机M2才能启动；2）主轴电动机M1能正反转，且能单独停车；3）设计必要的保护环节。
7、用时间继电器控制水泵开1分钟停30秒，自动循环，有过载及短路保护。
8、机床由三台三相鼠笼式异步电动机拖动，其电气控制要求如下：1）顺序启动；2）逆序停止；3）有必要的保护环节。
9、某工厂需要安装一台电动机，这台电动机需要实现正转10分钟——停10分钟——反转10分钟——再停10分钟——再正转，如此循环工作2小时。
继电接触控制系统基本控制电路
点按SB按动下2下：SB3K得A电线SSBB圈33常常K点开闭KAA闭常触触常合开点点闭触后先触闭断合开K得M自电线锁圈
电机 转动
KM点线打圈开得电 电机起动
KA常开触 KM线 电机
松松开开SB3KA线圈KM线点圈打断开电 圈电失机停转停动
SB2
失电
KA常闭触 点闭合
（K电M自锁已经断开）
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Automation Engineering College
§2-1-3 多地控制线路
第一篇 电器控制
在大型生产设备上，为使操作人 员在不同方位均能进行起、停操作，常 常要求组成多地控制线路。
原则：多个起动按钮并联，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ多个停止按钮串联。
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主电路
控制电路
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二. 线路的工作原理
1. 起动控制
2. 停止控制
合上QS 按按下下SSBB12
KKMM线线圈圈电失电
KM当K主M手触主点松触闭开电合S断B开1时电机，电通K机M电线失运圈电转停不转
能再依KM靠自自锁锁触通点断电开。
触点它断是开依控靠制接电触路器，自使身接的触电器磁线机圈构断来电实释现放的，。其条主件触是头主断电 路开与主控电制路电，路电共动用机同停一止电运源转。，实现过载保护。
电源欠压或失压 电磁力减弱 衔铁自行释放 接触器主触头断开 电机停转
接触器常开辅助触头断开自锁 电压恢复时，必须重新按起动按钮SB2后，才能重新起动。
这个线路既有接触器互锁，又有按钮互 锁，叫做具有双重互锁功能的可逆控制线 路。为电力拖动系统所常用。
8.《电工技术基础》复习题-继电接触控制系统
8.《电工技术基础》复习题-继电接触控制系统《电工技术基础》复习题继电接触控制系统一、填空题1、继电器接触器控制系统中常用的控制原则有时间原则、行程原则、速度原则、电压原则、电流原则。
实现这些原则分别要依靠相应的继电器时间继电器、行程开关、速度继电器、电压继电器、电流继电器。
2、在电动机的继电器接触器控制电路中，零压保护的功能是通过交流接触器来实现的。
3. 某一控制电路，只有在按下按钮时，电动机才能起动运转，松开按钮时，电动机立即停止运转，这种控制方式称为点动控制4. 在三相鼠笼式异步电动机的正反转控制电路的辅助电路中，为了防止电源短路事故，采用了联锁保护环节，其接线方式是：两个接触器的线圈分别与对方的动断辅助触点相串联。
5.时间继电器的主要部件包括、。
触点中包括和。
就其功能而言可以分为和两类。
通电延时式是；断电延时式是；瞬时动作触点只要有电或失电，触点。
答案：吸引线圈、触点。
瞬时动作触点、延时动作触点。
通电延时式、断电延时式。
吸引线圈通电时，触点延时动作；吸引线圈断电时，触点延时动作；只要吸引线圈通电或断电时，触点立即动作。
6. 继电器接触器控制电路由主电路和控制电路组成。
7.控制电路中的每一个分支只能有也必须有一个吸引线圈，以保证线圈获得额定电压。
8. 继电器接触器控制电路的基本分析方法有哪些：(1) （2）（3）（4）（5）（6）。
答案：（1）先看主电路，分析控制对象可能有有那些动作；（2）再看控制电路，通常由上向下逐行扫描，看有哪些控制电路，了解它们的功能；（3）分析准备状态各电器的工作状态：即没有人工操作之前各电器是否有电或是否有机械力作用。
（4）按下启动按钮，查看有关电器的动作，分析启动过程：当每个电器线圈有电或失电时，应逐一分析其全部触电的动作极其产生的结果，列表记录以备忘。
（5）按下停车按钮分析停车及制动过程。
（6）查看保护环节。
9.接触器的额定值有线圈电压、主触点电流。
10.当控制电路启动时，交流接触器产生强烈颤动是因为铁芯上短路铜环脱落。
第一章 继电接触器控制系统
电磁感应式接近开关结构框图
接近开关按工作原理分有电磁感应式、光电式两种。 电磁感应式又有高频振荡型、电容型、电磁感应型、 永磁型、磁敏元件型。
高频振荡电感型接近开关电路图
光电开关 光电开关是另一种类型的非接触式检测装置， 它有一对光的发射和接收装置。根据两者的位置和 光的接收方式分为对射式和反射式，作用距离从几 厘米到几十米不等。 选用： 一般用途的行程开关： 被测对象运动速度不是太快； 接近开关： 工作频率很高，可靠性及精度要求很高； 光电开关：不能接近被测物体时。
二、接触器
接触器是一种用于中远距离频繁地接通与断开交直流主电路及 大容量控制电路的一种自动开关电器。
1.结构与工作原理 目前最常用的接触器是电磁接触器，它一般由电磁机构、 触头与灭弧装置、释放弹簧机构、支架与低座等几部分组成。
图1-1 接触器结构示意图 1-动触头 2-静触头 3-衔铁 4-弹簧 5-线圈 6-铁心 7-垫毡 8-触头弹簧 9-灭弧罩 10-触头压力弹簧
•接触器、继电器线圈未通电时触头状态； •按钮、行程开关未受外力时触头状态； •主令控制器手柄置于“0”位时各触头状态。 （4）应尽量减少连线，尽可能避免连接线交叉。
在较复杂的电气控制原理图中，由于接触器、继电器 的线圈和触头在电气原理图中不是画在一起，其触头分布 在图中所需的各个图区，为了便于阅读，在接触器、继电 器线圈的文字符号下方可标注其触头位置的索引，在触头 文字符号下方也可标注其线圈位置的索引。 符号位置的索引可采用“图号/页次· 图区号”的组合 索引法。 对于接触器线圈，索引中各栏含义如下：
八、控制变压器
1.依据控制电路最大工作负载所需要的功率计算
P T KT P xc
式中 PT—所需变压器容量（VA）； KT—变压器容量储备系数，一般取1.1~1.25； ∑ Pxc— 控制电路最大负载时工作的电器所需的总 功率（VA）。
继电接触器控制系统
继电接触器控制系统一、常用控制元器件1.按钮2.交流接触器3.中间继电器4.热继电器5.电气原理图1.按钮按钮是手动控制电器的一种，用来发出信号和接通或断开控制电路。
图1是按钮的结构示意图和图文符号，图（a）中1、2是动断（常闭）触点，3、4是动合（常开）触点，5是复位弹簧，6是按钮帽。
图（b）为图文符号。
原来就接通的触点，称为常闭触点；原来就断开的触点，称为常开触点。
2.交流接触器交流接触器常用来接通和断开电动机或其他设备的主电路。
接触器是利用电磁吸力的原理工作的，主要由电磁机构和触头系统组成。
电磁机构通常包括吸引线圈、铁心和衔铁三部分。
图2为接触器的结构示意图与图文符号，（a）图中，1、2，3、4是静触点，5、6是动触点，7、8是吸引线圈，9、10分别是动、静铁心，11是弹簧。
（b）图中，1、2之间是常闭触点，3、4之间是常开触点，7、8之间是线圈。
接触器的触点分主触点和辅助触点两种。
辅助触点通过的电流较小，常接在控制电路中；主触点能通过较大电流，接在主电路中。
3.中间继电器中间继电器的结构和交流接触器基本相同，只是电磁系统小些，触点多些。
4.时间继电器图3为空气阻尼式通电延时型时间继电器的结构示意图和图文符号。
它是利用空气阻尼的原理来获得延时的。
主要由电磁系统、气室及触点系统组成。
工作原理：在图3（a）中当线圈11通电时，电磁力克服弹簧14的反作用拉力而迅速将衔铁向上吸合，衔铁13带动杠杆15立即使1、2常闭触点分断，3、4常开触点闭合。
5.热继电器热继电器是用来保护电动机使之免受长期过载的危害。
热继电器是利用电流的热效应而动作的。
热继电器的测量元件通常采用双金属片，由两种具有不同线膨胀系数的金属碾压而成。
主动层采用膨胀系数较高的铁镍铬合金，被动层采用膨胀系数很小的铁镍合金。
当双金属片受热后将向被动层方向弯曲，当弯曲到一定程度时，通过动作机构使触点动作。
如图4所示，（a）图是热继电器的结构中感受部分的示意图，（b）图为图文符号。
继电器接触器控制系统的电路设计方法
(9) 电气联锁和机械联锁共用。在频繁操作的可逆线 路、自动切换线路中，正、反向(或两只)接触器之间 至少要有电气联锁，必要时要有机械联锁，以避免误 操作可能带来的危害，特别是一些重要设备应仔细考 虑每一控制程序之间必要的联锁，即使发生误操作也 不会造成设备事故。重要场合应选用机械联锁接触 器，再附加电气联锁电路。 (10) 设计的线路应能适应所在电网情况。在确定电动 机的起动方式是直接起动还是降压起动时，应根据电 网或配电变压器容量的大小、电压波动范围以及允许 的冲击电流数值等因素全面考虑，必要时应进行详细 计算，否则将影响设计质量甚至发生难以预测的事故。 (11) 应具有完善的保护环节，提高系统运行可靠性。 电气控制系统的安全动化程度和高指 标。 (3) 妥善处理机械与电气的关系。机械或设备与电力 拖动已经紧密结合并融为一体，传动系统为了获得较 大的调速比，可以采用机电结合的方法实现，但要从 制造成本、技术要求和使用方便等具体条件去协调平 衡。 (4) 要有完善的保护措施，防止发生人身事故和设备 损坏事故。要预防可能出现的故障，采用必要的保护 措施。例如短路、过载、失压和误操作等电气方面的 保护功能和使设备正常运行所需要的其他方面的保护 功能。
图6.3 寄生电路
图6.4 触头的“竞争”与“冒险”
(8) 避免发生触头“竞争”与“冒险”现象。在电气控 制电路中，在某一控制信号作用下，电路从一个状态转 换到另一个状态时，常常有几个电器的状态发生变化， 由于电器元件总有一定的固有动作时间，往往会发生不 按预定时序动作的情况，触头争先吸合，发生振荡，这 种现象称为电路的“竞争”。另外，由于电器元件的固 有释放延时作用，也会出现开关电器不按要求的逻辑功 能转换状态的可能性，这种现象称为“冒险”。“竞争” 与“冒险”现象都将造成控制回路不能按要求动作，引 起控制失灵。如图6.4所示电路，当KM闭合时，K1、K2争 先吸合，只有经过多次振荡吸合竞争后，才能稳定在一 个状态上。同样，在KM断开时，K1、K2又会争先断开， 产生振荡。
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KM2
这样接，主 触头(KM1) 的负荷过重
M2 3~
例1：两条皮带运输机分别由两台鼠笼异步电动机拖动，由一套起停按钮控
制它们的起停。为避免物体堆积在运输机上，要求电动机按下述顺序起动和
停止：
起动时: M1起动后 M2才能起动；
停车时: M2停车后M1才能停车。应如何实现控制？
起动：
停止：
KM1
KM1
二、电动机连续运行 A BC
Q
FU
C'
停车
SB1 按钮
起动
SB2 按钮
KM
KM
M 动画 3~
B'
自锁的作用
KM
自锁
按下按钮（SB2），线圈（KM）通电， 电机起动；同时，辅助触头（KM）闭合，
即使按钮松开，线圈保持通电状态电 机连续运转。
三、异步机的直接起动 + 过载保护 A BC
热继电 器触头
SB1
KM SB2
FR
KM SB3
(附加题)方法二：加中间继电器
SB：点动 SB2：连续运行
SB1 SB2
KA KA
KA FR
KM
SB 主电路同方法一
五、 两地控制一台电动机 例如：甲、乙两地同时控制一台电机。 方法：起动按钮并联；停止按钮串联
SB1甲
SB2甲
KM
FR KM
甲地
SB1乙
SB2乙
乙地
一旦发生短路事故，熔丝立即熔断，电动机立即停车。
零压（失压）保护
方法：加接触器、继电器
当电源暂时断电或电压严重下降时，电动机即自动从电源切除
过载保护
方法：加继电器
思考
以下控制电路能否实现即能点动、
又能连续运行
SB1 SB2
KM SB
KM KH
不能点动！
四、点动+连续运行
方法一：用复合按钮
SB3：点动 SB2：连续运行
六、电机的顺序控制
控制顺序要求：M1起动后M2才能起动。 M2既不能单独起动，也不能单独停车。
FU
.
. .
..
KM1
FR1
按SB1 再按SB2
M1转动 M2转动
SB
KM2 FR2
SB1 KM1 SB2
KM1 FR1
KM2
动画
M1
M2
FR2
3~
3~
KM2
KM1
M1 3~
这样的顺序控制 是否合理？
基本控制环节
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
1.2 鼠笼式电动机直接起动的控制线路
一、点动控制
A BC
Q
C'
控
制
FU
KM
电
SB
路
KM
主 电 路
M 3~
B' 动作过程 按按下钮按松触触钮开头头（（（开SK合BKM）M）线）打圈闭（线电K圈M电（）电机电K断机停M转转）动。通；
SB
FR1
SB
FR1
KM2
KM2
KM1
FR2
SB
作业：课后习题10.2.4
KM2
KM2
KM1
FR2
SB
Q
SB1 SB2
KM
FU
FR
KM
FR
M 3~
KM
短路保护
加熔断器FU
发热
元件 过载保护
加热继电器FR
原因：电动机工作时，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。
操作：将任意两相热元件串接在电动机任意两相中。 将其常闭触点串接在控制电路中。
保护措施
短路保护
方法：加熔断器