第十一章 继电 - 接触器控制系统

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11.4 时间控制电路11.4 顺序控制电路

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 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

电路符号

SB

常开 ( 动合 ) 按钮

电路符号

SB

常闭 ( 动断 ) 按钮

复合按钮： 常开按钮和

常闭按钮做在一起。

电路符号

SB

复合按钮

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。

1. 熔断器

异步电机的起动电流 Ist=(5~7) 额定电流

11.1.2 自动电器

FU

电路符号

t

IF

电流特性

作用：用于短路保护。

熔体额定电流 的选择：FI

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）LF II

stF II

3

1~

5.2

1

stF II

2

1~

6.1

1

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

作用：可实现短路、过载、失压保护。2 、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。

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。

电路符号

ST

常闭（动断）触头

电路符号

ST

常开（动合）触头

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）

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。

常开

常闭

简单的接触器控制

特点：小电流

控 制大电流。

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：

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。

6 、 热继电器

热继电器的符号

串联在主电路中

串联在控制电路中常闭触头

FR

发热元件 FR

7 、空气式时间继电器的工作原理

线圈通电 衔铁吸合（向下） 连杆动作 触头动作

动作过程

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

瞬时动作

延时动作

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

断 电 式

常闭断电后

延时闭合

常开断电后

延时断开

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

11.2 三相异步电动机的基本控制电路

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 K

M 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。

KMSB2

KM

SB1

FR

电流成回路，一般只要接两相就可以了。

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

KMSB1甲 SB2甲

KM

SB1乙 SB1乙

方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。

乙地

甲地

3. 多地点控制

以下控制电路能否实现即能点动、

又能连续运行KM

SB1

KM

SB2

FR

SB

不能点动！

思考

因为按下 SB，

KM线圈加电

常开辅助触点

闭合，松开 SB

线圈 KM继续有

电，电机继续

运转。

11.2.2 电机的正反转控制

M3~

KMF

FU

Q

FR

KMR

KMF

KMFSB1

SBF

FR

KMR

KMR

SBR

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 ，

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！

反转。

电机停转。

电机的加互锁正反转控制

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。

KMFSB1

KMF

SBF

FR

KMR

KMR

KMF

KMR

SBR

KMFSB1

KMF

SBF

FR

KMR

KMR

KMR

KMF

SBR

电机的双重互锁正反转控制

电气互锁

机械互锁

双保险 机械互锁（复合按钮）电器互锁（互锁触头）

行程开关撞击前后示意图

11.3 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。

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

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

逆程 正程STaSTb

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。

KM

FU

Q

FR

电机绕组

A'

x

B'

y

C'

z

KM -Y

A'

B'C'

XY

Z

Y

Z

B'YXC'

A'

KM-

11.4 时间控制

（ 1 ）电机的 Y－起动KM -Y 闭合，电机接成 Y 形；KM- 闭合，电机接成 形。

主电路

主电路接通电源延时

KT KM- KM- Y

SB2 KM

KT KM-Y

KM-

电机的Y－起动控制电路

Y 转换完成

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

KM2SB3 SB4

FR2

KM2

KM1SB1 SB2

FR1

KM1

KM1SB1 SB2

KT

FR

KM1

KM2

KM2

KM2

KT

(2) ： M1 起动后， M2 延时起动。

SB2 KM1

KT

KM2

延时 KM2

M1 起动

KT M2 起动

主电路同前 控制电路

(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 KM

2 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 、 KM

2均断开，电动机 M2 、 M1依次停止工作。