海南风光
第 12-13讲
第 11章
继电器与接触器
控制
第 11章 继电器与接触器控制
§ 11.1 低压电器简介
§ 11.2 基本控制环节
§ 11.3 电动机的保护
§ 11.4 控制电路综合举例
低压
电器
配电
电器
控制
电器
开关
熔断器
……
接触器
继电器
起动器
……
时间继电器
热继电器
……
§ 11.1 低压电器简介
11.1.1 刀闸开关
控制对象,380V,5.5kW 以下小电机
考虑到电机较大的起动电流,刀
闸的额定电流值应如下选择,
( 3~5)*异步电机额定电流
电路符号
QS
11.1.2 熔断器 作用:用于短路保护。
电路符号
FU
熔体额定电流 的选择,
FI
异步电机的起动电流 Ist=(5~7) × 额定
电流。
stF II ??
??
?
??
3
1~
5.2
1
2,空载电机
LF II ?
(稍大) 1,无冲击电流的场合 (如电灯、电炉)
stF II ?
?
??
?
??
2
1~
6.1
1
3,频繁起动
的电机
安秒特性
t
IF
11.1.3 控制按钮
常开 (动合 )按钮
电路符号
SB
常闭 (动断 )按钮
电路符号
SB
复合按钮
电路符号
SB
11.1.4 行程开关
用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。
结构与按钮类似,但其动
作要由机械撞击。
常开(动合)触头
电路符号
ST
常闭(动断)触头
电路符号
ST
线圈
铁芯 衔铁
主触头
弹簧
辅助
触头 M
3~ 电机
11.1.5 接触器 动作过程
线圈通电
衔铁被吸合
触头闭合
电机接通
电源
~ 380 ~
M
3~
接触器 动作过程
线圈通电
衔铁被吸合
触头闭合
电机接通
电源
~ 220
~ 380 ~
接触器有关符号,
接触器线圈
接触器主触头--用于主电路
(流过的电流大,需加灭弧装置 )
常开
常闭
接触器辅助触头--用于控制电路
(流过的电流小,无 需加灭弧装置 )
接触器控制对象:电动机及其它电力负载
接触器技术指标:额定工作电压、电流、触点数目等。
简单的接触器控制 A B C
M
3~
刀闸起隔离作用
自保持
停止
按钮
起动
按钮
特点,小电流控
制大电流。
11.1.6 继电器
继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于,触发器
的主触头可以通过大电流,而继电器的 触头只能通过小电流。
所以,继电器只能用于控制电路中。
中间继电器
电压继电器
电流继电器
时间继电器(具有延时功能)
热继电器(做过载保护)
…..,
继电器类型,
发热元件
功能,过载保护 热继电器
结构,
I
常闭触头
双金
属片
工作原理,
发热元件接入电机主电路,若长时间过载,双金
属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大,使其
向上弯曲,扣板被弹簧拉回,常闭触头断开。
扣板
热继电器的符号
发热元件 串联在主电路中
串联在控制电路中 常闭触头
FR
FR
? 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
? 速度控制
……
§ 11.2 基本控制环节
11.2.1 异步机的直接起动
M
3~
A B C
KM
FU
QS
B'
C'
KM
SB
一、点动控制
动作过程
触头( KM)打开
按钮松开 线圈( KM)断电
电机停转。
触头( KM)闭合
按下按钮 ( SB) 线圈( KM)通电
电机转动;







简单的接触器控制 A B C
M
3~
刀闸起隔离作用
自保持
停止
按钮
起动
按钮
二、电动机连续运行
自保持
KM
SB2
C'
M
3~
A B C
KM
FU
QS
B'
SB1
起动
按钮
停车
按钮
KM
注意:接触器线圈电压 380V时,
采用此种接线方式。
KM SB1
KM
SB2
FR
M
3~
A B C
KM
FU
QS
FR
电流成回路,
只要接两相就可以了。
三、异步机的直接起动 + 过载保护
发热
元件
热继电
器触头
例如:甲、乙两地同时控制一台电机。
方法:两起动按钮并联;两停车按钮串联。
四、多地点控制
KM SB1甲
SB2甲
KM
SB3乙 SB4乙 乙地
甲地
QS
FR
M
3~
A B C
KM
FU
方法一:用复合按钮。
五、点动 +连续运行
SB3:点动
SB2:连续运行
控制
关系
该电路缺点:动作不够可靠。
KM SB1
KM
SB2
FR
SB3
主电路
控制电路
SB
KA SB1
KA
SB2
FR
KM KA
M
3~
A B C
KM
FU
方法二:加中间继电器( KA)。
控制
关系
SB:点动
SB2:连续运行
FR
以下控制电路能否实现即能点动,
又能连续运行 ?
思考
不能点动!
KM SB1
KM
SB2
FR
SB
11.2.2 电机的正反转控制
KMF
KMF SB1
SBF
FR
KMR
KMR
KMR
SBR
M
3~
A B C
KMF
FU
QS
FR
该电路必须先停车才能由正转到反转或由
反转到正转。 SBF和 SBR不能同时按下,
否则会造成短路!
操作过程,SBF 正转
SBR 反转 停车 SB1
正转
电机的正反转控制 — 加互锁
互锁作用,正转时,SBR不起作用;反转
时,SBF不起作用。从而避免两触发器
同时工作造成主回路短路。
KMF SB1
KMF
SBF
FR
KMR
KMR
KMF
KMR
M
3~
A B C
KMF
FU
Q S
FR
KMR
SBR
互锁
KMF SB1
KMF
SBF
FR
KMR
KMR
KMR
KMF
SBR
电机的正反转控制 — 双重互锁
KMR
M
3~
A B C
KMF
FU
QS
FR
电器互锁
机械互锁
双保险 机械互锁(复合按钮)
电器互锁(互锁触头)
11.2.3 行程控制
行程控制实质为电机的
正反转控制,只是在行程
的终端要加限位开关。
正程 逆程
B A
KMR
M
3~
A B C
KMF
FU
QS
FR
行程控制电路( 1)
正程
限位开关
STA STB
逆程
至右极端位置撞开 STA
动作过程
SB2? 正向运行
电机停车
(反向运行同样分析)
控制回路
KMF
FR
KMR
SB1
KMF
SB2 STA
SB3
STB
KMR
KMR
KMF
限位开关
行程控制 (2) --自动 往复运动
正程 逆程
电 机
工作要求,1,能正向运行也能反向运行
2,到位后能自动返回
电机
STa STb
自动往复运动控制电路
限位开关
采用复合式
开关。正向运
行停车的同时,自动起
动反向运行;反之亦然。
关键措施
KMR
SBR
KMF
FR
KMF SB1
KMF
SBF KMR
KMR
STa
STb
时间继电器
定时类型,钟表式
空气式
电子式
阻容式
数字式
11.2.4 定时控制
。。。。。。。。
空气式时间继电器的工作原理
常开触头
延时闭合
常闭触头
延时打开
线圈
衔铁 常闭触头
常开触头
线圈通电 ?
衔铁吸合(向下)
? 连杆动作
? 触头动作
动作过程
时间继电器触头类型
断 电 式
常闭
断电后
延时闭合
常开
断电后
延时断开
通 电 式








常闭触点
常开触点
常开
通电后
延时闭合
常闭
通电后
延时断开
KM
FU
QS
FR
电机
绕组
A'
x
B'
y
C'
z
KM -Y
A'
B' C'
X
Y
Z
Y
? Z
B' Y
X C'
A'
KM- ?
主电路
定时控制例 一,
电机的 Y- ?起动
KM -Y闭合,
电机接成 Y
形;
KM- ?闭合,
电机接成 ?
形。
KM
FU
QS
FR
电机
A'
x
B'
y
C'
z
KM -Y
KM- ?
主电路接通电源
延时 KT ? KM-? ?
KM- Y?
Y?? 转换完成
SB2 ?
KM ?
KT ?
KM-Y ?
KM-? ?
KM-?
KT
KT KM-Y
KM-Y
KM-?
KM-?
KT KM-?
KM SB1 SB2
KM
Y- ? 起动 控制电路
FR
# 1 电机 M1
控制要求,
1,M1 起动后,M2才能起动
2,M2 可单独停
# 2 电机 M2
定时控制例 二,顺序控制
顺序控制电路 ( 1),两电机 只保证起动的先后顺序,
没有延时要求。
FU
KM2
FR2
A B C
FU
M
3~
A B C
KM1
FR1
M
3~
主电路 控制电路
KM1 KM2 SB3 SB4
FR2
KM2
KM1 SB1 SB2
FR1
KM1
顺序控制电路 (2),M1起动后,M2延时起动。
FR
SB2 ?
KM1 ?
KT ?
KM2 ?
延时
KM2 ?
M1起动
KT ?
M2起动
主电路同前
KM1 SB1 SB2
KT
KM1
KM2
KM2
KM2
KT
控制电路
KM1 SB1 SB2 KT
FR
KM1
KM2
KM2
KT
实现 M1起动后 M2延时起动的 顺序控
制,用以下电路可不可以?
SB2 ?
KM1 ?
KT ?
KM2 ?
延时
KM2 ?
M1起动
M2起动
不可以 !
继电器,
接触器的线
圈有各自的
额定值,
线圈不能串
联 。
§ 11.3 电动机的保护
电动机保护
的类型,
失压保护,采用继电器、接触器控制
短路保护,加熔断器
过载保护,加热继电器
M
3~
A B C
KM
FU
QS



11.3.1 失压保护
采用继电器、接触器控制后,电
源电压 <85%时,接触器触头自动
断开,可避免烧坏电机;另外,在
电源停电后突然再来电时,可避免
电机自动起动而伤人。
方法,采用继电器、接触器控制。
A' C'
KM
SB1
KM
SB2
控制电路
A' C'
线圈电压
380V
11.3.2 短路保护
stF II ??
??
?
??
2
1~
6.1
1
频繁起动
的电机,
FI
异步电动机的起动电流 ( Is t) 约为额定电流( IN)
的 (5~7)倍。选择熔体额定电流 ( )时,必须
躲开起动电流,但对短路电流仍能起保护作用。通
常用以下关系,
stF II ??
??
?
??
3
1~
5.2
1 一般电机,
方法,加熔断器。
11.3.3 过载保护
KM SB1
KM
SB2
FR
电机工作时,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,
应加热继电器,进行过载保护。
M
3~
A B C
KM
FU
QS
FR
热继电器
的热元件
热继电
器触头
方法,加热继电器。
作用,可实现短路、过载、失压保护。
自动空气断路器(自动开关)
结构,过流 脱扣器 欠压 脱扣器
工作原理,过流时,过流脱扣器将脱钩顶开,断开电
源;欠压时,欠压脱扣器将脱钩顶开,断开电源。
例一,运料小车的控制
设计一个运料小车控制电路,同时满足以下要求,
1,小车启动后,前进到 A地。然后做以下往复运动,
到 A地后停 2分钟等待装料,然后自动走向 B。
到 B地后停 2分钟等待卸料,然后自动走向 A。
2,有过载和短路保护。
3,小车可停在任意位置。
正程 逆程
电机
B A
§ 11.4 控制电路综合举例
运料小车控制电路
STa, STb 为 A,B 两端的限位开关
KTa, KTb 为 两个时间继电器
M
3~
A B C
KMF
FU
Q S
FR KMR
主回路
KMF
FR
KMR SBF SB1
KMF
STa
STa
KTa
STb
KTb
KMR
KMR KMF STb
KTa
KTb
SBR
该电路的问题,小车在两极端位置时,不
能停车。
动作过程
SBF??KMF??
小车正向运行 ?
至 A端 ?撞 STa ?
KTa? ?延时 2分钟
?KMR ? ?小车
反向运行 ?至 B端
?撞 STb? KTb?
?延时 2分钟 ?
KMF ? ?小车正
向运行 …… 如此往
反运行。
KMF
FR
KMR SBF SB1
KMF
STa
STa
KTa
STb
KTb
KMR
KMR KMF STb
KTa
KTb
SBR
KMF
KMF
SBF KMR
FR
STa
STa
KTa
STb
KTb KMR KTa
KMR
KMF
STb
KTb
SB1
SB2
KA
KA
加中间继电器 ( KA) 实现
任意位置停车的要求
SBR
例二,工作台位置控制
起动后工作台控制要求,
(1) 运动部件 A从 1到 2
(2)运动部件 B从 3到 4
(3)运动部件 A从 2回到 1
(4)运动部件 B从 4回到 3




B
M1
A
M2
ST3 ST4 ST2 ST1
1 2 3 4
正转 反转
工作台位置控制电路
(1)根据动作顺序
设计控制电路。
(2)检查有无互锁。
(3)检查能否正确
启动,停车。
设计步骤,
A正转
1?2
B反转
3?4
A反转
2?1
B正转
4?3
KMAF
FR
ST4
KMBR
ST2 KMBF
KMBR
KMAR
ST4
KMAF ST1 KMAR
KMBF
ST1 KMBR
ST3 KMBF
KMAF SB1
SB2 KMAR ST2
ST3
工作台位置控制电路
ST4
KMBR
ST2 KMBF
KMBR
KMAR
ST4
KMAF ST1 KMAR
KMBF
ST1 KMBR
ST3 KMBF
KMAF SB1
FR
KMAF
SB2 KMAR ST2
ST3
该电路有何
问题?
小车若在 1,2,3,4
规定的位置时,不能
正常停车。
电路的改进方法同前,加中间继电器( KA)
KA
FR
ST4
KMBR
ST2 KMBF
KMBR
KMAR
ST4
KMAF ST1 KMAR
KMBF
ST1 KMBR
ST3 KMBF
KMAF
KA
KMAF
SB2 KMAR ST2
ST3
SB1
KA
SB3
继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题,
小 结
1、首先了解工艺过程及控制要求;
2、搞清控制系统中各电机、电器的作用以及它们的
控制关系;
3,主电路、控制电路分开 阅读或设计;
4、控制电路中,根据控制要求按 自上而下, 自左而
右 的顺序进行读图或设计;
5,同一个电器 的所有线圈、触头不论在什么位置都
叫相同的名字 ;
6、原理图上所有电器,必须按国家统一符号标注,
且均按未通电状态表示;
7、继电器、接触器的 线圈只能并联,不能串联 ;
8、控制顺序只能由控制电路实现,不能由主电路实现。
电器符号标注
刀闸
熔断器
按钮
接触器
热继电器
行程开关
时间继电器
中间继电器
QS
FU
SB
KM
FR
ST
KT
KA