新疆农业大学新疆农业大学 电气工程教研室电气工程教研室第第2 2章章 继电接触器控制系统返回返回 目目 录录1. 鼠笼式电动机直接起动控制电路鼠笼式电动机直接起动控制电路2. 鼠笼式电动机正反转控制电路鼠笼式电动机正反转控制电路3. 行程控制行程控制4. 时间控制时间控制5. 应用举例应用举例返回返回1. 1. 鼠笼式电动机直接起动控制电路鼠笼式电动机直接起动控制电路如图是对中、小如图是对中、小容量鼠笼式电动容量鼠笼式电动机直接起、停的机直接起、停的控制线路。控制线路。主要电器：组合主要电器：组合开关、熔断器、开关、熔断器、交流接触器、热交流接触器、热继电器和按钮开继电器和按钮开关。关。M3QFUKMFRSB2SB1M3一、起动一、起动起动时，接通起动时，接通组合开关，按组合开关，按动起动按钮动起动按钮SBSB2 2，则交流接触则交流接触器通电，使衔器通电，使衔铁吸合带动触铁吸合带动触头将常开触点头将常开触点接通，电动机接通，电动机通电开始运行。通电开始运行。M3M3nQFUSBKMFR吸合后自锁吸合后自锁M3n二、停止二、停止停止时，按下停止时，按下停止按钮停止按钮SBSB2 2，则交流接触器则交流接触器断电，使衔铁断电，使衔铁释放触头将常释放触头将常开触点断开，开触点断开，电动机停转。电动机停转。M3SB1M3n三、短路保护三、短路保护当电路出现短路当电路出现短路时，线路电流突时，线路电流突然变大，熔断器然变大，熔断器烧断而切断线路烧断而切断线路电源，电动机停电源，电动机停转。转。常开触点断开，常开触点断开，线路恢复供电后线路恢复供电后电机不会自行起电机不会自行起动动 ( (失压、欠压失压、欠压保护保护) )。FUM3n四、过载保护四、过载保护当电路电动机过当电路电动机过载时，热继电器载时，热继电器的发热元件将常的发热元件将常闭触点断开，使闭触点断开，使接触器线圈断电接触器线圈断电主触点断开，电主触点断开，电动机停转。动机停转。M3KM自锁自锁按下按钮（按下按钮（SBSB2 2），），线圈（线圈（KMKM）通电，通电，电机起动；同时辅助触点（电机起动；同时辅助触点（KMKM）闭合。闭合。 即使按钮松开，线圈保持通电状态，即使按钮松开，线圈保持通电状态， 电机连续运转。电机连续运转。KMSB2M3ABCKMFUQSB1起动起动按钮按钮停车停车按钮按钮自锁的作用自锁的作用鼠笼式电动机直接起动控制电路图：鼠笼式电动机直接起动控制电路图：返回返回短路保护短路保护方法：加熔断器方法：加熔断器 选择熔体额定电流时，必须躲开起动电流，但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。对短路电流仍能起保护作用。 一旦发生短路事故，熔丝立即熔断，电动机立一旦发生短路事故，熔丝立即熔断，电动机立即停车。即停车。异步电机的起动电流异步电机的起动电流 I Istst=(5-7) =(5-7) 额定电流额定电流 保护措施保护措施返回返回电动机工作时，若因负载过重而使电动机工作时，若因负载过重而使电流增大，但又比短路电流小。此电流增大，但又比短路电流小。此 时熔断器起不了保护作用时熔断器起不了保护作用。 加热继电器，进行过载保护。加热继电器，进行过载保护。 将任意两相热元件串接在电动机任意将任意两相热元件串接在电动机任意 两相中。两相中。将其常闭触点串接在控制电路中。将其常闭触点串接在控制电路中。返回返回KMSB1KMSB2FR热继电热继电器触点器触点M3ABCKMFUQFR热元件热元件加加一个或三一个或三个热元件是个热元件是否也可以？否也可以？返回返回零压（失压）保护零压（失压）保护 零压保护就是当电源暂时断电或电压严重零压保护就是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。下降时，电动机即自动从电源切除。方法：采用继电器、接触器控制方法：采用继电器、接触器控制电源电压电源电压85%85%时，接触器触点自动时，接触器触点自动断开，可避免烧坏电机。断开，可避免烧坏电机。返回返回ABCM3KMFUQ控制电路控制电路KMSB1KMSB2在电源停电后突然再来电时，可避免在电源停电后突然再来电时，可避免电机自动起动而发生意外事故电机自动起动而发生意外事故。主电路主电路返回返回方法：方法：起动按钮并联；停止按钮串联起动按钮并联；停止按钮串联乙地乙地甲地甲地KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB1乙乙SB2乙乙FR 两地控制一台电动机两地控制一台电动机返回返回方法一：方法一：用用复合按钮复合按钮KMSB1KMSB2FRSB3SBSB3 3：点动点动SBSB2 2：连续运行连续运行返回返回方法二：方法二：加加中间继电器中间继电器SB：点动点动SBSB2 2：连续运行连续运行SBKASB1KASB2FRKMKA主电路同方法一主电路同方法一返回返回画图要求画图要求（1 1）首先了解工艺过程及控制要求，搞清控制系统中首先了解工艺过程及控制要求，搞清控制系统中 各电动机、控制电器的作用以及它们的控制关系；各电动机、控制电器的作用以及它们的控制关系；（2 2）在原理图中，同一电器的各部件是分散的，为便）在原理图中，同一电器的各部件是分散的，为便 于识别，它们必须按国家规定的统一符号来表示；于识别，它们必须按国家规定的统一符号来表示；（3 3）所有电器的触点均表示在起始情况下的位置，即）所有电器的触点均表示在起始情况下的位置，即 在没有通电或没有发生机械动作时的位置；在没有通电或没有发生机械动作时的位置；（4 4）控制电路和主电路要清楚地分开设计和阅读；）控制电路和主电路要清楚地分开设计和阅读；（5 5）控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而）控制电路中，根据控制要求按自上而下、自左而 右的顺序进行设计或阅读；右的顺序进行设计或阅读；（6 6）继电器、接触器线圈只能并联，不能串联；）继电器、接触器线圈只能并联，不能串联；返回返回2. 2. 正反转控制电路正反转控制电路一、正反转控制原理一、正反转控制原理1. 基本原理基本原理 将接到电源的任意两根将接到电源的任意两根联线对调一头即可实现电动联线对调一头即可实现电动机的正反转，为此可用两个机的正反转，为此可用两个交流接触器来实现。交流接触器来实现。2. 基本要求基本要求 必须保证两个交流必须保证两个交流接触器接触器不能同时工作不能同时工作ABCKMRM3FUQFRKMF返回返回KMFKMFSB1SBFFRKMRKMRKMRSBR操作过程：操作过程： SBF正转正转SBR反转反转停车停车SB13. 3. 动作过程动作过程接触器接触器不能同时工作不能同时工作KMFKMRM3ABCFUQFR返回返回二、二、加互锁的正反转控制加互锁的正反转控制正转时，正转时，SBSBR R不起作用；反转时，不起作用；反转时， SBSBF F不起作用。从而避免两个接触不起作用。从而避免两个接触器同时工作造成主回路短路器同时工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRSBR互锁互锁互锁作用互锁作用：主主电路同前电路同前返回返回三、三、双重互锁的正反转控制双重互锁的正反转控制电器互锁电器互锁机械互锁机械互锁KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR缺点：缺点：正转过程中要求反转，必须先按停正转过程中要求反转，必须先按停 止按钮，然后才能按反转按钮止按钮，然后才能按反转按钮。返回返回KMFKMRM3ABCFUQFR3、 行程控制行程控制 行程控制，就是当运动行程控制，就是当运动部件到达一定行程位置时采部件到达一定行程位置时采用行程开关来进行控制。用行程开关来进行控制。返回返回1) 1) 行程控制的基本原理行程控制的基本原理正向正向行程开关行程开关STASTB反向反向例：例：要求下图中的行车运动到要求下图中的行车运动到A A、B B两处时能够自动停车两处时能够自动停车。KMRM3A B CFUQFR返回返回 控制回路控制回路KMFFRKMRSB1KMFSB2STASB3STBKMRKMRKMF至右端位置撞开至右端位置撞开STSTA A SB2 正向运行正向运行电动机停车电动机停车动作过程动作过程返回返回KMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTASTB2) 2) 自动往复运动控制自动往复运动控制 行程开关采用复行程开关采用复合式开关。正向运合式开关。正向运行停车的同时，自行停车的同时，自动起动反向运行；动起动反向运行；反之亦然。反之亦然。在在前面要求基础上，到达前面要求基础上，到达A A、B B处能自动返回。处能自动返回。返回返回 行程开关除用来控制电动机正反转外，行程开关除用来控制电动机正反转外，还可实现终端保护、自动循环、制动等各还可实现终端保护、自动循环、制动等各项要求。项要求。返回返回时间继电器触点类型时间继电器触点类型断断 电电 式式常闭常闭断电断电后后延时闭合延时闭合常开常开断电断电后后延时断开延时断开通通 电电 式式瞬瞬时时动动作作延延时时动动作作常闭触点常闭触点常开触点常开触点常开常开通电通电后后延时闭合延时闭合常闭常闭通电通电后后延时断开延时断开常闭触点常闭触点常开触点常开触点返回返回4 4、时间控制时间控制KM1FUQKH电机电机绕组绕组AxByCzKM3KM2返回返回ZBYXCAABCXYZY起动时起动时KM3、KM1工工作作，电动机接成，电动机接成Y形形。运行时运行时KM2工作，电动工作，电动机接成机接成形形。返回返回KM2KTKM3KM1KM2KTKM2KM1SB1SB2KM1FRKM3KT返回返回Y 转换完成转换完成使用了通电延时的时间继电器的两个触点：使用了通电延时的时间继电器的两个触点：延时断开的常闭触点和瞬时闭合的常开触点延时断开的常闭触点和瞬时闭合的常开触点动作次序动作次序Y起动起动延时延时KM1 通电通电 KM2 通电通电 KM3 断电断电按按SB2KM 通电通电KT 通电通电 KM2 断电断电 KM3 通电通电 KM1 断电断电返回返回1 电机电机M1控制要求：控制要求： 1. M1 1. M1 起动后，起动后，M2M2才能起动才能起动 2. M2 2. M2 可单独停可单独停2 电机电机M2定时控制例定时控制例二：二：顺序控制顺序控制顺序控制电路顺序控制电路（1）：）：两电机两电机只保证起动的先后顺序，只保证起动的先后顺序， 没有延时要求没有延时要求。 FUKM2FR2AB CFUM3AB CKM1FR1M3主电路主电路控制电路控制电路KM1KM2SB3SB4FR2KM2KM1SB1SB2FR1KM1顺序控制电路顺序控制电路(2)(2)：M1起动后，起动后，M2延时起动。延时起动。FRSB2 KM1 KT KM2 延时延时 KM2 M1起动起动KT M2起动起动主电路同前主电路同前KM1SB1SB2KTKM1KM2KM2KM2KT控制电路控制电路KM1SB1SB2KTFRKM1KM2KM2KT 实现实现M1起动后起动后M2延时起动的延时起动的顺序控顺序控制，用以下电路可不可以？制，用以下电路可不可以？SB2 KM1 KT KM2 延时延时 KM2 M1起动起动 M2起动起动 不可以不可以！继电器、继电器、接触器的线接触器的线圈有各自的圈有各自的额定值，额定值，线圈不能串线圈不能串联联。小结：小结： 电动机的保护电动机的保护 电动机保护电动机保护的类型：的类型：失压保护失压保护：采用继电器、接触器控制：采用继电器、接触器控制短路保护短路保护：加熔断器：加熔断器过载保护过载保护：加热继电器：加热继电器M3ABCKMFUQS主主电电路路1、 失压保护失压保护 采用继电器、接触器控制后，电采用继电器、接触器控制后，电源电压源电压85%时，接触器触头自动时，接触器触头自动断开，可避免烧坏电机；另外，在断开，可避免烧坏电机；另外，在电源停电后突然再来电时，可避免电源停电后突然再来电时，可避免电机自动起动而伤人。电机自动起动而伤人。方法：方法：采用继电器、接触器控制。采用继电器、接触器控制。ACKMSB1KMSB2控制电路控制电路AC线圈电压线圈电压380V2、 短路保护短路保护频繁起动频繁起动 的电机：的电机： 异步电动机的起动电流异步电动机的起动电流 （ Is t）约为额定电流（约为额定电流（IN）的的 (57）倍。）倍。选择熔体额定电流选择熔体额定电流 （ ）时，必须）时，必须躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。通常躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。通常用以下关系：用以下关系： 一般电机：一般电机：方法：方法：加熔断器。加熔断器。3、 过载保护过载保护KMSB1KMSB2FR电机工作时，若因负载过重电机工作时，若因负载过重而使电流增大，但又比短路电流而使电流增大，但又比短路电流小。此时熔断器起不了保护作用，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。应加热继电器，进行过载保护。M3A B CKMFUQSFR热继电器热继电器的热元件的热元件热继电热继电器触头器触头方法：方法：加热继电器。加热继电器。例一：例一：运料小车的控制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：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，前进到小车启动后，前进到A地。然后做以下往复运动：地。然后做以下往复运动： 到到A地后停地后停2分钟等待装料，然后自动走向分钟等待装料，然后自动走向B。 到到B地后停地后停2分钟等待卸料，然后自动走向分钟等待卸料，然后自动走向A。 2. 有过载和短路保护。有过载和短路保护。 3. 小车可停在任意位置。小车可停在任意位置。 正程正程逆程逆程电机电机BA5. 控制电路综合举例控制电路综合举例M3ABCKMFFUQ FRKMR热热继电器继电器过载保护过载保护 熔断器熔断器 短路保护短路保护返回返回STa 、STb 为为A、B 两处的两处的行程开关行程开关 KTa 、KTb 为为 时间继电器时间继电器 KMFFRKMRSBFSB1KMFSTaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBR返回返回该电路的问题：该电路的问题：小车在两极端位置时，不小车在两极端位置时，不 能停车。能停车。动作过程动作过程SBFKMF小车正向运行小车正向运行至至A端端撞撞STa KTa 延时延时2分钟分钟KMR 小车小车反向运行反向运行至至B端端撞撞STb KTb 延时延时2分钟分钟KMF 小车正小车正向运行向运行如此往如此往反运行。反运行。KMFFRKMRSBFSB1KMFSTaSTaKTaSTbKTbKMRKMRKMFSTbKTaKTbSBRKMFKMFSBFKMRFRSTaSTaKTaSTbKTbKMRKTaKMRKMFSTbKTbSB1SB2KAKA加中间继电器加中间继电器（KA）实现任实现任意位置停车的要求意位置停车的要求SBR例二：例二：工作台位置控制工作台位置控制起动后工作台控制要求：起动后工作台控制要求： (1) 运动部件运动部件A从从1到到2 (2)运动部件运动部件B从从3到到4(3)运动部件运动部件A从从2回到回到1(4)运动部件运动部件B从从4回到回到3自自动动循循环环BM1AM2ST3ST4ST2ST11234正转正转反转反转工作台位置控制电路工作台位置控制电路(1)根据动作顺序根据动作顺序 设计控制电路。设计控制电路。(2)检查有无互锁。检查有无互锁。(3)检查能否正确检查能否正确 启动启动 、停车。、停车。设计步骤：设计步骤：A正转正转12B反转反转34A反转反转21B正转正转43KMAFFRST4KMBRST2KMBFKMBRKMARST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFSB1SB2KMARST2ST3工作台位置控制电路工作台位置控制电路ST4KMBRST2KMBFKMBRKMARST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFSB1FRKMAFSB2KMARST2ST3 该电路有何该电路有何问题？问题？小车若在小车若在1、2、3、4规定的位置时，不能规定的位置时，不能正常停车。正常停车。电路的改进方法同前：电路的改进方法同前：加中间继电器（加中间继电器（KA）KAFRST4KMBRST2KMBFKMBRKMARST4KMAFST1KMARKMBFST1KMBRST3KMBFKMAFKAKMAFSB2KMARST2ST3SB1KASB3 继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题：继电器、接触器控制电路读图和设计中应注意的问题：小小 结结1、首先了解工艺过程及控制要求；、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、搞清控制系统中各电机、电器的作用以及它们的 控制关系；控制关系；3、主电路、控制电路分开主电路、控制电路分开阅读或设计；阅读或设计；4、控制电路中，根据控制要求按、控制电路中，根据控制要求按自上而下自上而下、自左而自左而 右右的顺序进行读图或设计；的顺序进行读图或设计；5、同一个电器同一个电器的所有线圈、触头不论在什么位置都的所有线圈、触头不论在什么位置都 叫相同的名字叫相同的名字；6、原理图上所有电器，必须按国家统一符号标注，、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；且均按未通电状态表示；7、继电器、接触器的、继电器、接触器的线圈只能并联，不能串联线圈只能并联，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。、控制顺序只能由控制电路实现，不能由主电路实现。电器符号标注刀闸刀闸 熔断器熔断器按钮按钮接触器接触器热继电器热继电器行程开关行程开关时间继电器时间继电器中间继电器中间继电器QSFUSBKMFRSTKTKA返回返回结 束第第 2 2 章章