第十一章 继电-接触器控制系统

第十一章 继电器与接触器控制 11.1 低压电器简介 11.2 三相异步电动机的基本控制电路 11.3 电动机的行程控制 第十一章 继电器与接触器控制 11.1 低压电器简介 11.2 三相异步电动机的基本控制电路 11.3 电动机的行程控制 11.4 时间控制电路 11.4 顺序控制电路

11.1 低压电器简介 开关 熔断器 …… 配电 电器 低压 电器 接触器 继电器 起动器 …… 时间继电器 热继电器 …… 控制 电器

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)倍的异步电机额定电流 11.1.1 手动电器 一、刀闸开关 控制对象： 380V， 5.5kW 以下小电机 电路符号 Q 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)倍的异步电机额定电流

二、组合开关 组合开关又叫转换开关 主要用于接通或切断电路换接电源、控制小型电动机的起、停、正反转等电路。

三、控制按钮 复合按钮 常开(动合)按钮 SB SB 电路符号 电路符号 常闭(动断)按钮 SB 复合按钮： 常开按钮和 常闭按钮做在一起。

右图所示电路是用 组合开关起停电动 机的接线图。随着 转动手柄停留的位 置不同，它可以随 时同时断开或接通 部分电路。

下图所示电路是按钮结构示意图。

11.1.2 自动电器 IF t 作用：用于短路保护。 1. 熔断器 熔体额定电流 的选择： FU 1. 无冲击电流的场合 （如电灯、电炉） 11.1.2 自动电器 作用：用于短路保护。 熔体额定电流 的选择： 3. 频繁起动 的电机 2. 一般电机 （稍大） 1. 无冲击电流的场合 （如电灯、电炉） 1. 熔断器 FU 电路符号 t IF 电流特性 异步电机的起动电流 Ist=(5~7) 额定电流

熔断器主要作短路或过载保护用，串联在被保护的线路中。线路正常工作时如同一根导线，起通路作用；当线路短路或过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用。 选择熔体额定电流的方法如下： （1）电灯支线的熔体：熔体额定电流≥支线上所有电灯的工作电流之和。 （2）一台电动机的熔体：熔体额定电流≥电动机的起动电流÷2.5 如果电动机起动频繁，则为：熔体额定电流≥电动机的起动电流÷(1.6~2) （3）几台电动机合用的总熔体：熔体额定电流=(1.5~2.5)×容量最大的电动机的额定电流+其余电动机的额定电流之和

2、自动空气断路器（自动开关） 作用：可实现短路、过载、失压保护。 欠压 过流 结构： 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。

3、 行程开关 用作电路的限位保护、行程控制、 自动切换等，以实现对机械运动的电气控制。 常开（动合）触头 常闭（动断）触头 ST ST 电路符号 ST 常开（动合）触头 电路符号 ST 常闭（动断）触头

通和切断电路，而且具有零电压保护、控制容量大、适用于远距离控制和频繁动作的优点。 4、 交流接触器 它不仅能接 通和切断电路，而且具有零电压保护、控制容量大、适用于远距离控制和频繁动作的优点。

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 接触器辅助触头－－用于控制电路 常闭 （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 特点：小电流控 制大电流。

5、 继电器 中间继电器 热继电器（做过载保护） 时间继电器（具有延时功能） …... 继电器类型： 5、 继电器 继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器 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 热继电器（做过载保护） 时间继电器（具有延时功能） …... 继电器类型：

6、 热继电器 功能：过载保护 结构： 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。

热继电器的符号 发热元件 FR 串联在主电路中 常闭触头 FR 串联在控制电路中

7、空气式时间继电器的工作原理

动作过程 线圈通电  衔铁吸合（向下）  连杆动作  触头动作 它是利用空气阻尼作用而达到动作延时的目的。它分通电延时和断电延时两种。通电延时如上图所示。而断电延时则如下图所示。其主要区别在于结构中济电器铁心的安装。只是倒装一下即可。

时间继电器触头类型 断 电 式 通 电 式 瞬 时 常闭触点 动 作 常开触点 常开 常闭 通电后 断电后 延时闭合 延时闭合 延 时 动 通 电 式 常闭触点 常开触点 常开 通电后 延时闭合 常闭 延时断开 断 电 式 常闭 断电后 延时闭合 常开 延时断开 瞬 时 动 作 延 时 动 作

11.2 三相异步电动机的基本控制电路 电机起动、停车（点动、连续运行、多地点控制、顺序控制等） 11.2.1 简单的起停控制

1. 点动控制电路

控制原理 三相异步电动机的点动控制电路如上图所示，合上开关Q，三相电源被引入控制电路，但电动机还不能起动。安下电钮SB，接触器KM线圈通电，衔铁吸合，常开主触头接通，电动机定子接入三相电源起动运转。松开按钮SB接触器KM线圈断电，衔铁松开，常开主触头 断开，电动机停转。

2. 异步机的直接起动控制电路 按下按钮（SB）， 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。

异步机的直接起动 + 过载保护 热继电 器触头 KM SB2 SB1 FR 发热 元件 电流成回路，一般 只要接两相就可以了。

3. 多地点控制 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。 KM SB1甲 SB2甲 SB1乙 甲地 乙地

不能点动！ 思考 又能连续运行 以下控制电路能否实现即能点动、 因为按下SB， KM KM线圈加电 SB1 SB2 常开辅助触点 电，电机继续 运转。 KM SB1 SB2 FR SB 不能点动！

11.2.2 电机的正反转控制 KMF SB1 SBF FR KMR SBR Q FU KMR KMF FR M 3~

操作过程： 按下按钮SBF，电机正转 反之，按下按钮SBR，电机 按下SB1， 电机停转。 反转。 缺点 （1） 该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。 （2） SBF和SBR不能同时按下，否则会造成短路！

电机的加互锁正反转控制 KMF SB1 SBF FR KMR SBR 互锁作用：常闭辅助触点KMF、KMR保证了两个接触器线圈不能同时通电。即正转时，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。

电机的双重互锁正反转控制 机械互锁 电气互锁 机械互锁（复合按钮） 电器互锁（互锁触头） 双保险 FR KMR KMF SB1 SBF SBR KMF KMR KMF KMR 电气互锁 双保险 机械互锁（复合按钮） 电器互锁（互锁触头）

11.3 行程控制 行程开关撞击前后示意图 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。

自动往返行程控制电路 主电路为电机的正反转电路。

自动往返行程控制电路

行程控制(2) --自动往复运动 电机 逆程 正程 STa STb 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

工作原理 关键措施 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。 按下正向起动按钮SB1，电动机正向起动运行，带动工作台向前运动。同时自锁触点KM1闭合，互锁触点KM1断开。当运行到STa位置时，挡块压下STa，使STa的动断断开，动合触点闭合，致使接触器线圈KMl断电，工作台停止前进。而同时接触器线圈KM2通电吸合，自锁触点KM2闭合，互锁触点KM2断开，电动机反向起动运行，使工作台后退。工作台退到STb位置时，挡块压下STb，接触器KM2断电释放，而接触器KM1通电吸合，电动机又正向起动运行，工作台又向前进，如此一直循环下去，直到需要停止时按下SB3，KMl和KM2线圈同时断电释放，电动机脱离电源停止转动。

 x z y 11.4 时间控制 Q KM -Y闭合，电机接成 Y 形； KM- 闭合，电机接成  形。 （1）电机的Y－起动 FU 11.4 时间控制 Q KM -Y闭合，电机接成 Y 形； KM- 闭合，电机接成  形。 （1）电机的Y－起动 FU A' B' C' X Y Z KM KM-  FR  Z B' Y X C' A' A' B' C' 电机 绕组 x z y KM -Y 主电路

SB2  延时 电机的Y－起动控制电路 主电路接通电源 KM  KM-  KT  KT  KM- Y KM-Y 

11.5 顺序控制 （1）：两电机只保证起动的先后顺序， 没有延时要求。(M1先起动） 控制电路 KM1 KM2 SB3 SB4 FR2 11.5 顺序控制 （1）：两电机只保证起动的先后顺序， 没有延时要求。(M1先起动） KM1 KM2 SB3 SB4 FR2 SB1 SB2 FR1 控制电路

(2)：M1起动后，M2延时起动。 主电路同前 控制电路 KM1  M1起动 延时 M2起动 SB2  KT  KT  KM2  FR KM2 主电路同前 控制电路 SB2  KM1  KT  KM2  延时 KM2  M1起动 KT  M2起动

(3)：起动时,M1起动后，M2后起动。 停车时，M2停车后，M1才能停车。

其工作原理如下：按下起动按钮SB1，KM1线圈加电，辅助触点KM1闭合，致使KM2线圈加电，常开触点KM2闭合，主控线路的常开触点KM1、KM2均闭合，电动机M1、M2依次转动。而b图中，按下停止按钮SB2，线圈KM2断电，常开触点KM2断开，致使线圈KM1断电，常开触点KM1断开，主控线路中主触点KM1、KM2均断开，电动机M2、M1依次停止工作。