继电接触器控制系统讲解

第八章 继电接触器控制系统一、基本要求1. 了解常用控制电器的基本结构、动作原理及控制作用，并具有初步选用的能力。

2. 掌握三相鼠笼式异步电动机的直接起动和正反转的控制线路。

3. 了解行程控制和时间控制的控制线路。

二、课程进度及学时安排继电接触器控制系统共用4学时 4. §8-1 常用控制电器§8-2 鼠笼式异步电动机直接起动的控制线路§8-3 鼠笼式异步电动机正反转的控制线路（2学时） 2．§8-4 行程控制 §8-5 时间控制3. §8-6 常用建筑工程设备的控制电路 （2学时）三、重点内容提要§8-1 常用控制电器 1．手动电器有闸刀开关，组合开关及按钮等，是用手操作而动作的，图形符号如表解8．1所示。

额定值有触点工作电流和断开电压。

2．自动电器种类很多，常用的如下。

(1)接触器；有交流和直流两类。

结构；由电磁铁吸引线圈和触点系统组成。

触点系统包括主触点(常开型)和辅助触点(数对常开和数对常闭)。

额定值；线圈额定电压，主触点额定电流和辅助触点额定电流。

按前二项选用。

(2)中间继电器：结构与接触器类似，但无主触点与辅助触点之分。

触点数量多，电流小，作为中间过程信号传递用。

(3)热继电器：由发热元件、常闭触点和复位按钮组成。

具有动作电流整定机构，主要技术数据是整定电流，按所控制的电动机额定电流选用，作为过载保护用。

(4)熔断器：俗称保险丝。

型式有管式、插式和螺旋式等。

主要技术数据是额定熔丝电流。

选择方法：(ⅰ)照明负载：按工作电流选择。

(ⅱ)电动机：单台电机5.2I st ≥NR I ；频繁起动者2~6.1I st≥NR I ；多台电机∑-=+112.5)~(1.5≥n i NiNDMax NR I I I(5)自动空气断路器：手动操作合闸，具有短路(或过载)和失压保护，发生短路或失压时自动断开。

又称空气自动开关。

(6)时间继电器：有通电延时式和断电延时式两类。

由吸引线圈(电磁铁)、触点系统和触点延时机构组成。

结构型式有空气式、钟表式和电子式等多种。

(7)行程开关：也称限位开关。

结构与按钮类似，靠机械力碰压而动作。

有常开和常闭两类触点。

§8-2 鼠笼式异步电动机直接起动的控制线路电路图略，要求熟记。

具有短路、过载及失压保护。

自锁触点的作用及点动控制方法。

8.2.1试画出三相鼠笼式电动机既能连续工作、又能点动工作的继电接触器控制线路。

图解 8.2.1解电路如图解8.2.1所示。

其中SB2为连续工作起动按钮。

SB3是双联按钮，用于点动工作。

当按下SB3时，接触器线圈有电，主触点闭合，电动机起动。

串联在自锁触点支路的常闭按钮断开，使自锁失效。

松开SB3时，接触器线圈立即断电，电动机停车。

可见SB3只能使电动机点动工作。

8.2.3 根据图8.2.2接线做实验时，将开关Q合上后按下起动按钮SB2，发现有下列现象，试分析和处理故障：(1)接触器KM不动作；(2)接触器KM动作，但电动机不转动，(3)电动机转动，但一松手电动机就不转，(4)接触器动作，但吸合不上；(5)接触器触点有明显颤动，噪音较大，(6)接触器线圈冒烟甚至烧坏；(7)电动机不转动或者转得极慢，并有“嗡嗡”声。

图解 8.2.3解重画图8.2.2如图解8.2.3所示。

(1)有3种可能的原因：①1，2两根线上的熔丝有一个或两个烧断，使控制电路无电源；②热继电器常闭触点跳开后未复位，③4，5两点有一点(或两点)未接好。

(2)可能有两个原因：①A相熔断器熔丝烧断，电动机单相供电，无起动转矩；②电动机三相绕组上没接通电源；例如丫形接法只将Ul，V1，W1，接向电源，而U2，V2，W2未接在一起。

△形接法时未形成封闭三角形等等。

(3)自锁触点未接通，电动机在点动控制状态。

(4)可能有3个原因：①电源电压不足；②接触器线圈回路(即控制回路)接触电阻过大；③接触器铁心和衔铁间有异物阻挡。

(5)接触器铁心柱上短路铜环失落。

(6)可能有3个原因：①接触器线圈额定电压与电源电压不符，②接触器长时间吸合不上，电流过大而烧坏，③接触器线圈绝缘损坏，有匝间短路。

(7)A相熔丝烧断，电动机单相运行。

8.2.4今要求三台鼠笼式电动机M1，M2，M3按照一定顺序起动，即M1起动后M2才可起动，M2起动后,M3才可起动。

试绘出控制线路。

解控制线路如图解8.2.4所示。

三台电动机的主电路是互相独立的，控制电路也基本相似，但在KM2支路中串联了KM1常开触点，在KM3支路中串联了KM2常开触点，保证了电动机的工作顺序。

然而三台电动机停车则互相独立。

图解 8.2.48.2.6 在图8.01中，有几处错误？请改正。

解 图8.01所示电路图中有5处错误：(1)熔断器FU 应接在组合开关Q 下方，当熔丝烧断后，才能在Q 断开情况下不带电安全地更换熔丝。

而图中接在Q 上方，无法更换。

(2)联结点1应接到主触点KM 上方，否则控制电路将无法获得电源。

(3)自锁触点KM 应仅与起动按钮SB2并联，否则SBl 失去控制作用，电动机无法停车。

(4)控制电路中缺少热继电器触点，不能实现过载保护。

(5)控制电路中缺少熔断器，无法保护控制电路短路。

图8.01 习题8.2.6的图§8-3 鼠笼式异步电动机正反转的控制线路(1)调换电源相序的方法。

(2)联锁保护：电气联锁和机械联锁。

电路图略，要求熟记!8．3．1 某机床主轴由一台鼠笼式电动机带动，润滑油泵由另一台鼠笼式电动机带动。

今要求：(1)主轴必须在油泵开动后，才能开动；(2)主轴要求能用电器实现正反转，并能单独停车；(3)有短路、零压及过载保护。

试绘出控制线路。

图解 8.3.1解 电路可画如图解8.3.1所示。

其中M1为润滑油泵电动机，可用SB2直接起动，FR1作过载保护，自锁触点KM1作零压保护，FU1作短路保护。

M2为主轴电动机，由KM2和KM3作正反转控制，只有在KM1线圈有电，油泵电动机起动后，KM2或KM3才可能有电，使主轴电动机起动。

主轴电动机由FU2作短路保护，FR2作过载保护，KM2和KM3的常闭触点作联锁保护，KM2和KM3各自的自锁触点作零压保护。

SB3可控制主轴电动机单独停车。

§8-4 行程控制行程开关选用。

往复运动控制电路分析与简单设计。

8.4.1 将图8.4.2的控制电路怎样改一下，就能实现工作台自动往复运动?FR1图解 8.4.1解 为了实现工作台自动往复运动，将行程开关STa 的常开触点并联在正转起动按钮SBF 两端，如图解8.4.1中所示。

当工作台处于任意位置时，按下SBF 电动机正转，工作台前进。

到达终点时压下行程开关STb ，正转停车，同时反转起动，工作台后退。

到达原始位置时压下行程开关STa ，反转停车，同时正转起动，工作台再次前进……依此反复循环，实现了工作台往复运动。

8．4．2 在图8.02中，要求按下起动按钮后能顺序完成下列动作：(1)运动部件A 从1到2；(2)接着B 从3到4；(3)接着A 从2回到1;(4)接着B 从4回到3。

试画出控制线路。

(提示：用四个行程开关，装在原位和终点，每个有一常开触点和一常闭触点。

)图8.02 题8.4.2的图解 由题意知，两台电动机均需实现正反转。

因此要用4个接触器，KM1控制电动机M1正转起动，使A 由1到2。

此时应压下行程开关ST2，使KM1断电，M1停车，且使接触器KM2有电，控制电动机M2正转起动，使B 由3到4。

此时压下行程开关ST4，使接触器KM2断电，M2停车，同时使接触器KM3有电，控制电动机M1反转，A 由2回到1。

压下行程开关ST1，使KM3断电，M1停车，同时使接触器KM4有电，控制电动机M2反转，B 由4返回3。

压下行程开关ST3，KM4断电，M2停车，过程结束。

电路图如图解8.4.2所示。

图(b)中ST3常开触点用虚线画出，非本题要求，详见下题(题8.4.3)。

控制电路中两台电动机均有各自的短路、过载、零压及正反转联锁保护。

两台电动机的主电路(图(a))分别用两个组合开关控制，工作时应全部接通后再操作起动按钮。

因为两台电动机正反转均有起动按钮，可在任意工况下起动工作。

8.4.3 如在上题中完成上述动作后能自动循环工作，则控制线路又如何?解 将行程开关ST ，的常开触点与起动按钮SB2并联，即可实现自动循环工作。

如图解8.4.2(b)中虚线所示。

12 4 3KM3KM4图解8.4.2(b)8.4.4 图8.03是电动葫芦(一种小型起重设备)的控制线路，试分析其工作过程。

解两台电动机主电路均为正反转控制。

按下SBl，接触器KM1有电，电动机M1正转起动，重物向上提升。

此时接触器KM2因有机械和电气联锁，不可能有电。

若在上升途中松开SB1或不松开SB1而按下SB2，则立即停止上升。

若只按下SB2则重物下放。

上升有ST1实行限位，不致造成事故。

下降不需限位。

上升和下降均为点动控制。

M2为前后移动电动机，按下SB3，KM3有电，电动机正转，电葫芦前移，有极限位置保护(ST2限位开关控制)；按下SB4电动机反转，电葫芦后移，也有极限位置保护(ST3限位开关控制)。

前后移动也是点动控制，并具有机械和电气联锁保护。

因为两台电动机均为短时运行，可用最大转矩工作。

而没有加过载保护用热继电器。

如若超载，电动机转不起来，操作者可立即发现，松开按钮即可。

图8.03 习题8.4.4的图§8-5 时间控制(1)时间继电器类型的选择：通电延时式与断电延时式。

时间原则控制电路简单设计。

(2)丫—△延时起动控制电路：控制过程分析。

(3)能耗制动控制电路：控制过程分析。

8.5.1 根据图8.4.2的控制电路，如果要求工作台到达终点时要停留一下再后退，怎么办?试绘出控制电路。

解 图8.4.2所示控制电路已重画如图解8.5.1所示，只是该图中虚 线STa 是后加的。

要使工作台到达终点时能停留一下再后退，可增加一只 时间继电器，用行程开关STb 的常开触点进行控制，如图解8.5.1所示。

时 间继电器KT 是通电延时式，当工作台到达终点时撞开STb 常闭触点，使 KMF 断电，电动机停车，工作台停在终点。

同时压合STb 常开触点使时间 继电器KT 有电，其常开延时闭合触点与反转起动按钮并联，当延时时间 到，便接通反转接触器KMR ，电动机反转，工作台退回原点。

可见工作台在终点处停留时间由时间继电器控制。

提升下放前移后移图解 8.5.18.5.2 根据下列五个要求，分别绘出控制电路(M1和M2都是三相鼠笼式电动机)：(1)电动机M1先起动后，M2才能起动，并M2能单独停车；(2)电动机M1先起动后，M2才能起动，并M2能点动；(3)M1先起动，经过一定延时后M2能自行起动；(4)M1先起动，经过一定延时后M2能自行起动，M2起动后，M1立即停车； (5)起动时，M1起动后M2才能起动；停止时，M2停车后M1才能停止。