继电器与接触器控制系统

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1、第 八 章继 电 接 触 器控 制 系 统 1.熟 悉 各 种 控 制 电 器 的 工 作 原 理 、 作 用 、特 点 、 表 示 符 号 和 应 用 场 所2. 掌 握 继 电 器 接 触 器 控 制 线 路 中 的 基 本控 制 环 节 的 构 成 和 工 作 原 理 ；3. 学 会 分 析 较 复 杂 的 控 制 线 路 ， 会 设 计 一些 简 单 的 控 制 线 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8.1 常 用 控 制 电 器 与 执 行 电 器 一 、 电 器 按 动 作 性 质 分 2类1

2、. 非 自 动 电 器 2. 自 动 电 器此 类 电 器 没 有 动 力 机 构 ， 靠 人 力 或 外 力 来 接通 或 切 断 ， 如 刀 开 关 ， 转 换 开 关 、 行 程 开 关此 类 电 器 有 电 磁 铁 等 动 力 机 构 ， 按 照 指 令 或参 数 变 化 而 自 动 动 作 ， 使 工 作 电 路 接 通 和 切断 ， 如 接 触 器 、 继 电 器 、 自 动 开 关 等 二 、 电 器 按 其 用 途 分 3类保 护 电 器 熔 断 器 、 电 流 继 电 器 、 热 继 电 器执 行 电 器 如 电 磁 铁 、 电 磁 离 合 器 等用 来 控 制 电 动 机

3、的 启 动 、 反 转 、 调 速 、 制 动 等动 作控 制 电 器 如 接 触 器 、 继 电 器 等用 来 保 护 电 动 机 ， 使 其 安 全 运 行 ， 以 及保 护 生 产 机 械 使 其 不 受 损 坏用 来 操 纵 、 带 动 生 产 机 械 和 支 撑 与 保 持 机械 装 置 在 固 定 位 置 上 的 一 种 执 行 元 件 电 路 符 号三 线 表 示 Q1.刀 开 关 v刀 开 关 又 名 闸 刀 ， 一 般 用 于 不需 要 经 常 切 断 与 闭 合 的 交 、 直 流 低压 （ I UI热 元 件 自 动复 位手 动复 位 手 动 复 位 主 令 电 器 主

4、要 用 来 切 换 控 制 线 路 机 床 上 常 见 的 主 令 电 器 为 按 钮 开 关 ， 还 有 转 换 开 关 、 主 令 电器 1. 按 钮 按 钮 是 一 种 专 门 发 号 施 令 的 电 器 ， 用 以 接 通 或 断 开 控 制回 路 中 的 电 流 一 般 用 来 远 距 离 控 制 接 触 器 和 继 电 器 。按 钮 帽动 断 触 头动 合 触 头 从 而 控 制 电 动 机 的 启 动 、 反转 和 停 转 。双 联 按 钮 启 动 、 停 止三 联 开 关 正 、 反 、 停 止 1. 按 钮常 开 (动 合 )按 钮电 路 符 号SB常 闭 (动 断 )按 钮

5、电 路 符 号SB 复 合 按 钮电 路 符 号SB 2. 主 令 控 制 器 与 万 能 转 换 开 关 主 令 控 制 器 又 名 主 令 开 关 ， 它 的 主 要 部 件 是 一 套接 触 元 件图 见 书 p142 1. 电 磁 铁 将 电 流 信 号 转 换 成 机 械 位 移 地 执 行 电 器 衔 铁 与 机 械 装置 发 生 联 动 。 工 作 原 理 同 接 触 器 相 同 单 相 交 流 电 磁 铁 结 构 见交 流 电 磁 铁 在 线 圈 通 电 ， 吸 引 衔 铁 而 减 少 气 隙 时 ， 由 于 磁阻 减 少 ， 线 圈 内 自 感 电 势 和 感 抗 增 大 ，

6、 因 此 ， 电 流 逐 渐减 少 ， 但 与 此 同 时 气 隙 漏 磁 通 减 少 ， 主 磁 通 增 加 ， 其 吸 力将 逐 步 增 大 ， 最 后 达 到 1.5 2倍 的 初 始 吸 力电 磁 铁 不 能 有 卡 住 的 现 象 ， 否 则 衔 铁 不 能 完 全 吸 上 而 留有 气 隙 。 使 线 圈 电 流 大 增 而 严 重 发 热 甚 至 烧 坏 交 流 电 磁 铁 适 用 于 ： 操 作 不 太 频 繁 、 行 程 较 大 和 动作 时 间 短 的 执 行 机 构直 流 电 磁 铁 的 线 圈 电 流 与 衔 铁 位 置 无 关 ， 但 电 磁吸 力 与 气 隙 长 度

7、 关 系 很 大 ， 所 以 衔 铁 工 作 行 程 不能 很 大 ， 线 圈 断 电 时 会 产 生 过 高 的 自 感 电 势 电 气 设 备 图 样 有 三 类 ：1. 电 气 原 理 图表 示 电 气 控 制 线 路 的 工 作 原 理 ， 以 及 各 电 器 元 件 之 间的 作 用 和 相 互 关 系 ， 而 不 考 虑 各 元 件 实 际 安 装 位 置 和连 线 情 况 。2. 电 气 设 备 安 装 图表 示 各 种 电 气 设 备 在 机 床 和 电 器 控 制 柜 的 实 际 安 装 位 置 。3. 电 气 设 备 接 线 图表 示 各 电 器 设 备 之 间 实 际 接

8、 线 情 况 。 8.2.1 继 电 器 接 触 器 自 动 控 制 线 路 的 构 成工 程 上 电 器 线 路 都 用 一 些 规 定 的 图 形 符 号 来 表 示 ， 这 就 使 绘 图工 作 大 为 简 化 ， 线 路 图 也 得 到 统 一 。 为 了 满 足 分 析 线 路 或 设计 线 路 的 需 要 ， 产 生 了 根 据 工 件 原 理 与 便 于 阅 读 而 绘 制 的 线路 图 ， 这 种 图 就 称 为 原 理 线 路 图 （ 简 称 原 理 图 ） 。原 理 图 基 本 规 则 如 下 ：（ 1） 为 了 区 别 主 电 路 与 控 制 电 路 ， 在 绘 线 路

9、图 时 主 电 路 （ 电机 、 电 器 及 连 接 线 等 ） ， 用 粗 线 表 示 ， 而 控 制 电 路 （ 电 路 及连 接 线 等 ） 用 细 线 表 示 。 通 常 习 惯 将 主 电 路 放 在 线 路 图 的 左边 （ 或 上 部 ） ， 而 将 控 制 电 路 放 在 右 边 （ 或 下 部 ） 。 （ 2） 在 原 理 图 中 ， 控 制 线 路 中 的 电 源 线 分 列 两 边 ， 各 控 制回 路 基 本 上 按 照 各 电 器 元 件 的 动 作 顺 序 由 下 而 下 平 行 绘 制 。（ 3） 在 原 理 图 中 各 个 电 器 并 不 按 照 它 实 际 的

10、 布 置 情 况 绘 在线 路 上 ， 而 是 采 用 同 一 电 器 的 各 部 件 分 别 绘 在 它 们 完 成 作用 的 地 方 。（ 4） 为 区 别 控 制 线 路 中 各 电 器 的 类 型 和 作 用 ， 每 个 电 器 及它 们 的 部 件 用 一 定 的 图 形 符 号 表 示 ， 且 给 每 个 电 器 有 一 个文 字 符 号 ， 属 于 同 一 个 电 器 的 各 个 部 分 都 用 同 一 个 文 字 符号 表 示 。 而 作 用 相 同 的 电 器 和 电 磁 式 继 电 器 都 用 一 定 的 数字 序 号 表 示 。 （ 5） 因 为 各 个 电 器 在 不

11、同 的 工 作 阶 段 分 别 作 不 同 的 动 作 ，触 点 时 闭 时 开 ， 而 在 原 理 图 内 只 能 表 示 一 种 情 况 ， 因 此 ，规 定 所 有 电 器 的 触 点 均 表 示 正 常 位 置 ， 即 各 种 电 器 在 线 圈没 有 通 电 或 机 械 沿 末 动 作 时 的 位 置 。（ 6） 为 了 查 线 方 便 。 在 原 理 图 中 两 条 以 上 导 线 的 电 气 连 接处 要 打 一 圆 点 ， 且 每 个 接 点 要 标 一 个 编 号 ， 编 号 的 原 则 是 ：靠 近 左 边 电 源 线 的 用 单 数 标 注 ， 靠 近 右 边 电 源 线

12、 的 用 双 数标 注 ， 通 常 都 是 以 电 器 的 线 圈 或 电 阻 作 为 单 、 双 数 的 分 界线 ， 故 电 器 的 线 圈 或 电 阻 应 尽 是 放 在 各 行 的 一 边 。（ 7） 对 具 有 循 环 运 动 的 机 构 ， 应 给 出 工 作 循 环 图 ， 万 能 转换 开 头 和 行 程 开 头 应 绘 出 动 作 程 序 和 动 作 位 置 。 1. 基 本 控 制 环 节 电 机 启 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 ；

13、 速 度 控 制 ； 1. 启 动 控 制 线 路 及 保 护 装 置1） 启 动 控 制 线 路 按 下 按 钮 （ SB 2） ， 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 行 。 A B C KM 自 锁自 锁 （ 失 压 保 护 ） 的 作 用KMSB2M3KMFUQ SB1 起 动按 钮停 车按 钮主 电 路 控 制 电 路FR FR 2） 保 护 装 置(1) 短 路 电 流 的 保 护 装 置 常 用 的 短 路 保 护 元 件 有 熔 断

14、器 、 过 电 流 继 电 器 、 自 动 开 关 等a、 熔 断 器 （ 保 险 丝 ） 作 用 ： 用 于 短 路 保 护v串 接 与 被 保 护 电 路 中 ， 当 电 路 发 生 短 路 或 严 重 过 载 时 ， 它 的熔 体 自 动 迅 速 熔 断 ， 从 而 切 断 电 路v结 构 简 单 ， 价 廉 ， 但 动 作 准 确 性 差 ， 熔 体 断 了 后 需 重 新 更 换 ，另 外 若 只 断 了 一 相 ， 还 会 造 成 电 动 机 的 单 相 运 行 所 以只 适 应 于 自 动 化 程 度 和 其 动 作 准 确 性 要 求 不 高 的 系 统 中v熔 断 器 的 熔

15、 断 特 性 25.1/ NII 熔 断 器 长 期 工 作2/ NII 约 在 30 40S后 熔 断10/ NII 熔 断 器 瞬 时 熔 断 电 路 符 号FU v 熔 体 额 定 电 流 的 选 择 ：FI stF II 216.113. 频 繁 起 动 的 电 机 stF II 315.21异 步 电 机 的 起 动 电 流 Ist=(57) 额 定 电 流2. 一 般 电 机 LF II （ 稍 大 ）1. 无 冲 击 电 流 的 场 合（ 如 电 灯 、 电 炉 ） b 、 过 电 流 继 电 器v动 作 准 确 性 高 ， 多 为 自 动 复 位 ， 使 用 方 便 ， 不 会

16、 造成 单 相 运 行 ， 但 它 不 能 直 接 断 开 主 回 路 ， 需 要 和 接触 器 配 合 使 用v广 泛 用 作 直 流 电 动 机 和 线 绕 式 异 步 电 动 机 的 短 路 保护 和 瞬 时 最 大 电 流 （ 超 载 ） 保 护 ， 而 在 鼠 笼 式 电 动机 中 很 少 使 用c、 自 动 空 气 断 路 器 （ 自 动 开 关 ）v可 直 接 断 开 主 回 路 ， 动 作 准 确 性 高 ， 容 易 复 位 ， 不仅 具 有 作 为 短 路 保 护 的 过 电 流 脱 扣 器 ， 还 可 以 作 为长 期 过 载 保 护 的 热 脱 扣 器 作 用 ： 可 实

17、 现 短 路 、 过 载 、 失 压 保 护 。自 动 空 气 断 路 器 （ 自 动 开 关 ）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 。结 构 ： 过 流脱 扣 器 欠 压脱 扣 器锁 钩 （ 2） 长 期 过 载 保 护 装 置v所 谓 长 期 过 载 ： 电 动 机 带 有 比 额 定 负 载 稍 高 一 点的 负 载 长 期 运 行 ,使 电 动 机 等 电 气 设 备 因 发 热 而 导致 温 度 升 高 ， 甚 至 会 超 过 设 备 所 允 许

18、 的 温 升 而 使电 动 机 等 电 气 设 备 的 绝 缘 损 坏 ， 所 以 必 须 给 以 保护v长 期 过 载 的 保 护 装 置 用 的 最 多 的 是 热 继 电 器 。v热 继 电 器 可 以 保 护 电 动 机 的 单 相 运 行 ， 但 电 动 机在 单 相 运 行 时 ， 热 继 电 器 也 失 灵 了 则 可 用 长 期 过载 和 缺 相 保 护 双 重 保 护 的 控 制 电 路 停 车按 钮主 电 路 控 制 电 路A B C KM KMSB2M3KMFUQ SB1 起 动按 钮FR FR1KV2KV1KV2KV长 期 过 载 和 缺 相 双 重 保 护 的 控 制

19、 电 路 (3) 零 压 （ 或 欠 压 ） 保 护零 压 保 护 ： 为 了 防 止 电 压 恢 复 时 电 动 机 自 行 启 动 的 保 护 叫零 压 保 护欠 压 保 护 ： 电 源 电 压 降 到 一 定 值 以 下 时 需 要 将 电 源 切 断作 用 ： 防 止 因 电 源 电 压 消 失 或 降 低 而 可 能 发 生 的 不容 许 故 障 。v可 以 直 接 利 用 线 路 接 触 器 作 零 压 保 护 。v但 当 控 制 线 路 中 采 用 主 令 控 制 器 和 转 换 开 关 时 ，必 须 要 专 加 零 压 保 护 装 置 ， 否 则 线 路 无 零 压 保 护性

20、能v通 常 用 电 压 继 电 器 作 为 零 压 保 护 元 件 M3A B C KMFUQ主电路失 压 保 护 ： 采 用 继 电 器 、 接 触 器 控 制 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 。 KMSB1 KMSB2控 制 电 路 8.36 零 压 保 护 线 路SBKUV KUVHL1KM2KMSL1SL2SL3 电 压 继电 器 作为 零 压保 护 元件 电 动

21、 机 的 正反 转 接 触 器线 圈 (4) 零 励 磁 保 护 用 电 流 继 电 器直 流 电 动 机 除 了 短 路 保 护 和 过 载 保 护 外 ， 还 要 有 零 励 磁 保 护- KMQF M KUCVDWFKM+ KMSB2 SB1 KUC8.37 零 励 磁 保 护 线 路 * 电 动 机 的 保 护 电 动 机 保 护的 类 型 ： 短 路 保 护 ： 加 熔 断 器过 载 保 护 ： 加 热 继 电 器联 锁 保 护 ： 电 器 联 锁机 械 联 锁失 压 保 护 ： 采 用 继 电 器 、 接 触 器 控 制 2. 正 反 转 控 制 线 路 FRKMF KM R KM

22、RSBR 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 电 源 短 路 ！ A B C KMRM 3 FUQFR SB 操 作 过 程 ： SBF 正 转SBR 反 转停 车KMF KMFSB SBF a 、 简 单 线 路正 向按 钮 电 器 联 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 。缺 点 ： 必 须 先 停 车 才 能 由 正 转 到

23、 反 转 或由 反 转 到 正 转 。KMRM3A B CKMFFR FUQ b 、 电 机 的 正 反 转 控 制 (2) - 加 联 锁互 锁FRKMR KMRSBRKMF KMFSB SBF KMRKMF c 、 电 机 的 正 反 转 控 制 (3)-双 重 联 锁FRKM R KMRSBRKMF KMFSB SBF SBRSBF 机 械 联 锁 电 器 联 锁KMRKMFKM RKMF M3A B C FUQFR 双 保 险 机 械 联 锁 （ 复 合 按 钮 ）电 器 联 锁 （ 互 锁 触 头 ） 带 有 双 重 联 锁 功 能 的 线 路 是 一 个 较 完 整 的正 反 转

24、自 动 控 制 线 路 ， 生 产 机 械 中 用 的 教多 ， 常 把 此 线 路 装 成 一 个 成 套 的 电 气 设 备 可 逆 磁 力 启 动 器 或 者 电 磁 开 关 3. 点 动 控 制 线 路 （ 1） 最 简 点 动 线 路 M3A B CKMFUQ KM1SB动 作 过 程主 触 头 （ KM） 打 开按 钮 松 开 （ SB） 线 圈 （ KM） 断 电 电 机 停 车 。主 触 头 （ KM） 闭 合按 下 按 钮 （ 1SB） 线 圈 （ KM） 通 电电 机 运 行 ； 控制电路主电路 （ 2） 简 单 的 点 动 和 长 期 工 作 线 路A B C KM KM

25、1SBM 3KMFUQ SB主 电 路 控 制 电 路FR FRSA 选 择 开 关v选 择 开 关 SA 打 开 为 点 动 工 作 状 态v选 择 开 关 SA 闭 合 为 长 期 连 续 工 作线 路 在 操 作 时 多 了 一 个 动 作 ， 不 方 便 （ 3） 点 动 和 长 期 工 作 分 别 控 制 线 路A B C KMKM1SBM 3KMFUQ SB主 电 路 控 制 电 路FR FR2SBv按 1SB为 长 期 工 作v按 2SB为 点 动 工 作 ， 依 靠 其 动 断 触 点 使KM不 得 自 锁 而 点 动 工 作缺 点 ： 电 路 工 作 不 完 全 可 靠 ，

26、若 KM的 释放 动 作 慢 ， 将 因 2SB的 动 断 触 点 过 早 闭 合 使KM自 锁 而 连 续 工 作 用 复 合 按 钮 （ 4） 点 动 和 长 期 工 作 分 别 控 制 线 路实 用 线 路 K1SBSB K M3A B CKMFU 2SBK KM 加 中 间 继 电 器 （ K） -进 行 连 锁 控 制点 动按 钮 设 备 的 各 个 运 动 部 件 之 间 是 相 互 联 系 的 ， 为 实 现 复 杂 的 工 艺 要求 和 可 靠 的 工 作 ， 各 个 部 件 常 常 要 求 按 一 定 的 顺 序 工 作 或连 锁 工 作 ， 用 机 械 方 法 实 现 很

27、复 杂 ， 而 用 继 电 器 接 触 器控 制 却 极 为 简 单1） 两 台 电 动 机 的 互 锁如 机 床 主 传 动 和 润 滑 油 泵 之 间 的 传 动 是 常 见 的 连 锁要 求 主 传 动 电 动 机 在 润 滑 泵 工 作 后 才 启 动 。 控 制 线 路 如 下 页 ： FUKM2FR2A B CFU1M3A B CKM1FR1 2M3主 电 路 控 制 电 路1KM3SB 1SB1KM 2KM2SB2KMa 同 时 停 车 ， 工 作 互 锁1M 润 滑 泵 电 动 机2M 主 传 动 电 动 机 b 工 作 互 锁 ， 可 单 独 停 车 2KM 1KM3SB1K

28、M 2KM4SB 1SB2SB 1KM铣 床 的 主 轴 和 进 给 装 置 ： 要 求 进 给 装 置 在 主 轴 旋 转 后才 启 动 ， 可 同 时 停 车 ， 且 进 给 装 置 可 单 独 停 车1M 主 轴 电 动 机2M 进 给 电 动 机 c 工 作 、 停 车 均 有 互 锁在 生 产 实 际 中 常 常 要 求 两 种 互 相 约 束 如 上 述 铣 床 机 构 要 求 ，最 好 能 满 足 在 进 给 停 止 后 ， 才 允 许 主 轴 旋 转 停 止1KM1SB1KM 2KM4SB 2KM2SB 1KM2KM3SB d 两 电 动 机 不 能 同 时 工 作 的 互 锁

29、1KM3SB1KM 2KM4SB2KM 1SB2SB 1KM2KM刀 架 的 进 给 和 快 速 移 动 ， 以 及 龙 门 刨 床 的 横 梁 和 工 作 台 之间 要 求 两 者 之 间 不 能 同 时 工 作 2） 联 合 控 制 和 分 别 控 制多 电 动 机 常 需 要 联 动 ， 在 调 整 时 又 要 求 单 独 动 作如 机 床 的 主 运 动 和 进 给 运 动 8.41 联 合 控 制 和 分 别 控 制 线 路 1KM2SB 1KM 2KM1SB 2QB 1KM1QB2QB 2KM 1QB 3） 集 中 控 制 与 分 散 控 制 1KM1SBK 2KM4SB 2KM2

30、SB3SB6SB 5SB K1KMK 装 在 集 中控 制 台 上 实 现遥 远控 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 。 KMSB1 甲 SB2甲KMSB3 乙 SB4 乙 乙 地甲 地 1K3SB1K1SB 2K2K1K1ST 3K2K 3K2K2ST 4K3K 一 、 双 速 电 动 机 的 工 作 原 理通 过 改 变 定 子 绕 组 的 磁 极 对 数 来 改 变 其 转 速 。 n-电 动 机 转 速 ； f-电 源 频 率 s-转 差 率 ； p-磁 极 对 数 ； 一 、

31、双 速 电 动 机 定 子 绕 组 的 连 接 )1(60 spfn 4 极低速 2 极高速 FR2KM 2KM2SB1KM 2KMSB 1SB 2KM1KM12QB双 速 异 步 电 动 机 变 速 的 控 制 线 路 常 用 的 机 电 传 动 自 动 控 制 的 基 本 方 法 有 以 下 几 种 ：（ 1） 利 用 电 动 机 主 电 路 的 电 流 来 控 制 ；（ 2） 利 用 电 动 机 的 速 度 来 控 制 ；（ 3） 根 据 一 定 时 间 间 隔 来 控 制 ；（ 4） 根 据 工 作 机 械 的 运 动 行 程 来 控 制 ； 行 程 开 关 1.按 钮 式 行 程 开

32、 关2.滑 轮 式 行 程 开 关3.微 动 开 关4.接 近 开 关1.按 行 程 的 自 动 控 制所 谓 的 按 行 程 的 控 制 就 是 根 据 生 产 机 械 的 极 限 要求 运 动 的 位 置 通 过 行 程 开 关 发 出 信 号 ， 再 经 过 控制 电 路 中 的 继 电 器 和 接 触 器 来 控 制 电 动 机 的 工 作状 态特 点 ： 命 令 信 号 由 运 动 部 件 发 出测 量 元 件 ： 行 程 开 关 机 械 式电 子 式 1) 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 ，

33、 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(1) 按 钮 式 行 程 开 关 （ 2） 滑 轮 式 行 程 开 关一 种 快 速 动 作 的 行 程 开 关（ 3） 微 动 开 关 要 求 行 程 控 制 的 准 确 度 较 高 时 ， 可 采 用 微 动 开 关 特 点 ： 体 积 小 、 重 量 轻 、 工 作 灵 敏 等 特 点 ， 且 能 瞬 时 动 作（ 4） 接 近 开 关 是 无 触 点 开 关 行 程 开 关 ，类 型 ： 高 频 振 荡 型 （ 用 的 较 多 ） 、 电 容 型

34、 、 感 应 电 桥 型 、永 久 磁 铁 型 、 霍 尔 效 应 型 等高 频 振 荡 型 ： 它 是 由 装 在 运 动 部 件 上 的 一 个 金 属 片 移 近 或离 开 振 荡 线 圈 来 实 现 控 制 的 动 断 触 点动 合 触 点SQ接 近 开 关 SM微 动 开 关 ST行 程 开 关 触 头 符 号文 字符 号电 器 名 称 行 程 开 关 的 符 号 (1) 按 预 定 位 置 的 自 行 停 车 与 终 端 保 护 控 制SBKM ST STL KM 限 位 （ 终端 保 护 ） KMRM3A B CKMF FUQFR 行 程 控 制 实 质 为 电 机 的正 反 转

35、 控 制 ， 只 是 在 行 程的 终 端 要 加 限 位 开 关 。正 程逆 程B A 正 程限 位 开 关STASTB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 电 路KMF FRKMRSB1 KMFSB2 STASB3 STBKMR KMRKMF限 位 开 关 （ 2） 工 作 循 环 后 停 在为 了 节 能 要 求 机 械 工 作 部 件 完 成 了 工 作 循 环 而 回 到 原来 的 位 置 ， 即 断 开 电 动 机 若 电 机 只 朝 一 个 方 向 运 动1SBKM 1ST

36、KM2SB线 路 的 缺 点 ： 每 次 工 作 都 要 按 1SB， 要 求 按 1SB的 时间 长 ， 否 则 会 因 1ST未 复 位 即 仍 受 压 而 断 开 ， 使 KM不 能 自 锁 ， 放 开 1SB电 动 机 又 停 了8.52 a 最 简 线 路 1SBKM 1ST KM2SB K2STK K图 中 1ST, 2ST都 是 工 作 部 件 在 原 位 时 受 压 的 ， 压 的 次序 ： 回 到 原 位 ， 先 压 2ST， 后 压 1ST（ 断 开 ） ;工 作 部件 从 原 位 离 开 时 二 者 松 开 的 次 序 是 ： 先 松 1ST, 后 松2ST(闭 合 )

37、可 以 克 服 上 图缺 点8.52 b 改 进 线 路 工 作 循 环 连 续 不 断 地 进 行 ， 而 且 要 求 工 作部 件 停 在 原 始 位 置1SBKM 1ST KM2SB K3SBK K 2SB作 为 紧 急 停 车按 钮 。要 想 停 止 工 作 。 只需 按 下 3SB则 生 产机 械 完 成 工 作 循 环过 程 ， 而 工 作 部 件回 到 原 位 （ 3） 自 动 循 环 控 制 1ST2ST 快 速 向 左工 作 向 右 快 速 向 右 1ST2ST 工 作 向 左（ a） 右 循 环 （ b） 左 循 环8.53 工 作 台 的 工 作 循 环 图a)右 循 环

38、 工 作 台 进 刀 工 作 速 度向 右 ， 而 后 自 动 快 速 向 左 退 回 原 处 b)左 循 环 工 作 台 进 刀 工 作 速 度向 左 ， 而 后 自 动 快 速 向 右 退 回 原 处 用 万 能 转 换 SO 开 关 来 选 择两 种 循 环 ， 手 柄 处 于 中 间 位置 则 为 手 动 控 制 ， 不 能 自 动往 返 1KMF1SB1STSB 1KMF2SB 2KMF2ST1KMF 123ST 1KMR 1KMR 1KMF3SB2ST 1KMR4SB 2KMR 1ST2KMR 344ST 1KMF 2KMF 左 右限 位 保 护快 速 向 右 、向 左 按 钮 进

39、 刀电 动机快 速向 左 （ 4） 程 序 控 制推 料 机 退 1SB4ST1ST 2ST3ST推 料 机 进炉门关炉门开 v炉 门 关 闭 时 4ST受 压 ，v按 启 动 按 钮 1SB， 使 炉 门 开 启 的 接 触器 1KMF接 通 ， 炉 门 打 开v当 炉 门 全 打 开 后 ， 档 块 压 1ST， 1ST 使 1KMF切 断 ， 炉 门 停 ， 同 时 推 料 机 前进 接 触 器 2KMF接 通v推 料 到 位 ， 2ST动 作 ， 切 断 2KMF，同 时 ， 2KMR接 通 ， 推 料 机 退 回 ， 退 到原 位 ， 3st动 作 ， 2KMR失 电 ， 同 时 使

40、炉 门 关 闭 的 电 动 机 1KMR接 通 ， 关 炉 门 ，v当 炉 门 关 闭 压 下 4ST时 ， 使 1KMR失电 ， 循 环 结 束1KMR1KMF 2KMF2KMR 炉 门 开 4ST 1SB 1ST 1KMR 1KMF1KMF1ST 2ST 2KMR 2KMF2KMF2ST 3ST 2KMF 2KMR2KMR3ST 4ST 1KMF 1KMR1KMR推 料 机 进推 料 机 推炉 门 关推 料 机 退1SB4ST1ST 2ST3ST推 料 机 进炉门关炉门开 1KMR1KMF 2KMF2KMR 时 间 继 电 器定 时 类 型 ： 电 磁 式空 气 式晶 体 管 式。 。 。

41、 。 。 。 。 。 时 间 控 制 就 是 采 用 时 间 继 电 器 进 行 延 时 控 制 。实 现 0.05S 几 十 小 时 的 定 时电 动 式 利 用 空 气 阻 尼 作 用 而 制 成结 构 ： 电 磁 铁空 气 室工 作 触 头 工 作 原 理线 圈 常 开 触 头延 时 闭 合 常 闭 触 头延 时 打 开 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 线 圈 触 点 延 时 吸 合（ 得 电 延 时 ） 延 时 闭 合延 时 断 开 延 时 释 放（ 失 电 延 时 ） 延 时 闭 合

42、延 时 断 开（ 得 电 瞬 时 闭 合 ， 失 电 延 时 断 开 ） 空 气 式 时 间 继 电 器 优 点 ：1. 延 时 范 围 大 ， 且 可 以 平 滑 调 节2. 通 用 性 强3. 结 构 简 单 ， 价 格 便 宜缺 点 ： 准 确 度 低 ， 在 要 求 高 准 确 延 时 的 生产 机 械 中 不 宜 采 用 （ 2） 电 磁 式 时 间 继 电 器（ 3） 电 动 式 时 间 继 电 器（ 4） 晶 体 管 式 时 间 继 电 器 2） 按 时 间 控 制 的 基 本 线 路 （ 1） 定 时 控 制 线 路 KM2SB KM1SB控 制 线 路KT KTKM 加 热

43、炉8.58 加 热 炉 定 时 加 热 控 制 线 路1SB按 下 ， KM和 KT同 时 得 电 ，加 热 炉 工 作 ； 过 一 定 时 间 ， KT延时 动 作 使 常 闭 触 头 断 开 ， 断 开 KM的 自 锁 回 路 ， 切 断 电 源 （ 2） 鼠 笼 式 异 步 电 动 机 定 子 串 电 阻 启 动 的 自 动 控制 线 路 1KM2SB 1KM1SB KT KT2KM1KM 2KM 2KM图 8.60 鼠 笼 式 异 步 电 动 机 定 子 串 电 阻 降 压 启 动 的 自 动 控 制 线 路为 限 制 启 动 电 流 ， 在 电 动 机 的 定 子 定 子 端 串 连

44、 电 阻 实 行降 压 启 动 ， 启 动 后 将 电 阻 切 除 ， 主 电 路 见 p167图 8.60 3） 鼠 笼 式 异 步 电 动 机 Y 起 动 换 接 启 动 的 自动 控 制 线 路U1 V1W1 U2V2W2 Y W2 V1V2 U2W1 U1 3KM FUQFR电 机绕 组 U1U2 V1V2 W1W2 1KM -Y (1KM)U1 V1W1 U2V2W2 YW2 V 1V2 U2W1 U1 2KM- (2KM) 主 电 路电 机 的 Y 起 动 2KM Y(2KM)闭合 ， 电 机 接 成 Y 形 ； 1KM- (1KM)闭合 ， 电 机 接 成 形 。 KT 延 时

45、1KM- Y Y 转 换 完 成1SB KT 1KM-Y KM- KT3KM 1KM -Y2SB 1SB3KM FR1KM -Y 3KM2KMKT 3KM 1KM 2KM- KT的 延 时 断 开 动 合 触 点 ， 得 电瞬 时 闭 合 ， 失 电 延 时 断 开 3KM 主 电 路 接 通 电 源 4） 线 绕 式 异 步 电 动 机 转 子 串 电 阻 启 动 的 自 动 控 制 线 路启 动 时 在 转 子 电 路 内 接 入 全 部 启 动 电 阻 逐 步 减 少 启 动 电 阻 图 8.30原 理 图 KM2SB KM FR1SBQ KM 2KMa 1KT1KM a 1KMa1KT

46、2KT2KMa2KT2KMa （ 5） 他 励 直 流 电 动 机 的 启 动 控 制 线 路-KMQF MWF KM+ 1KMA2SB 1SB KM 8.62他 励 直 流 电 动 机 的 启 动 控 制 线 路1KMA2KT 2KMA1Rst 2RstRd KM 1KT1KT2KT 2KMA 电 枢 回 路 中 串 电 阻启 动 ， 启 动 至 一 定时 刻 电 阻 自 动 分 段切 除 延 时 闭 合 的动 断 触 点 瞬时 闭 合 （ 6） 鼠 笼 式 异 步 电 动 机 的 能 耗 制 动 的 自 动 控 制 线 路要 求 电 动 机 从 三 相 交 流 电 网 断 开 后 ， 立

47、即 在 定 子 绕 组 任 意 两相 间 加 上 直 流 电 源 进 行 制 动 ， 制 动 结 束 ， 切 除 直 流 电 源1SBKM KM2SB KMBKM KMKMB2SB KM失 电 ， 电 动 机 从 交 流 电 网 中 切 除 ； 2SB同 时 使 带 有 延 时机 构 的 KMB得 电 ， KMB的 动 合 触 点 将 直 流 电 源 接 入 电 动 机 的 定 子 绕 组 ， 电 动 机 进 入 制 动 状 态 ？ 由 于 电 动 机 的 启 动 或 制 动 时 间 与 负 载 力 矩 的 大 小等 因 素 有 关 ， 因 此 按 时 间 方 法 控 制 电 动 机 的 启

48、动或 制 动 过 程 是 不 够 精 确 的 ， :如 在 反 接 制 动 下 甚 至使 电 动 机 反 转为 了 准 确 地 控 制 电 动 机 的 启 动 或 制 动 ， 需 要 直 接测 量 速 度 信 号 ， 再 用 速 度 信 号 进 行 控 制测 量 速 度 的 元 件 ： 速 度 继 电 器 和 测 速 发 电 机机 床 中 广 泛 用 速 度 继 电 器 实 现 电 动 机 反 接 制 动 的自 动 控 制 当 转 速 接 近 于 零 时 ， KS的 动 断触 点 断 开 4). 按 电 流 的 自 动 控 制根 据 电 流 的 大 小 进 行 控 制如 电 动 机 的 的 启

49、 动 过 程 可 以 根 据 电 流 的 大 小 进 行 控制 ， 以 逐 步 切 除 启 动 电 阻 ， 进 行 启 动 加 速 接 触 器 电 动 机 正 常 运行 时 的 接 触 器 1 电 机 M1控 制 要 求 ： 1. M1 起 动 后 ， M2才 能 起 动 ， 2. M2 可 单 独 停 车 。 2 电 机 M2例 1 ： 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 。 FUKM 2A B CFUM3A B CKM1 M3主 电 路 控 制 电 路FR1 KM1 KM2SB3 SB4KM2

50、KM1SB1 SB2KM1 FRFR1FR2FR2 不 可 以 ! 两 电 机 各 自 要 有 独 立的 电 源 ； 这 样 接 ， 主 触 头（ KM1） 的 负 荷 过 重 。M3 KM1FR KM2 M3 KM2 KM1SB2 KM2KM1SB3SB1主 电 路 控 制 电 路 这 样 实 现 顺 序控 制 可 不 可 以 ? FR KM1SB1 SB2 KT FRKM1 KM2 KM2KM 2KT 顺 序 控 制 电 路 (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 实

51、 现 M1起 动 后 M2延 时 起 动 的 顺 序 控 制 ，用 以 下 电 路 可 不 可 以 ？ 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 。 KM1SB1 SB2 KT FRKM 1 KM2KM2KT 例 1： 运 料 小 车 的 控 制 设 计 一 个 运 料 小 车 控 制 电 路 ， 控 制 要 求 如 下 ： 1. 小 车 起 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

52、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 M3A B CKMF FUQ FR KMR主 电 路 STb FRKTbKMFKMRSBFSB1 KMF STaSTa KTaKMR KMRKMF STbKTaKTbSBR 该 电 路 的 问 题 ： 小 车 在 两 极 端 位 置 时 ， 不 能 停 车 。动 作

53、 过 程SBFKMF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 往复 运 行 。 STb FRKTbKMFKMRSBFSB1 KMF STaSTa KTaKMR KMRKMF STbKTaKTbSBR FR加 中 间 继 电 器 （ KA） 实 现 任 意 位 置 停 车 的 要 求KMFKMFSBF KMR STaSTa KTaST b KTbKMRKTa KMRKMF STb KTbSB1 SB2 KAKA SBR 一 、 继 电 器 接 触 器 控

54、制 线 路 设 计 程 序 :1. 首 先 根 据 生 产 工 艺 过 程 以 及 它 对 电 气 控 制 线路 的 要 求 ， 来 选 择 自 动 控 制 的 方 法 和 原 则2. 然 后 设 计 自 动 控 制 线 路 原 理 图3. 再 跟 据 原 理 图 选 择 所 需 要 的 电 器 元 件4. 最 后 绘 出 安 装 接 线 图 。 二 、 对 自 动 控 制 线 路 设 计 的 基 本 要 求（ 1） 满 足 生 产 工 艺 所 提 出 的 要 求（ 2） 线 路 简 单 ， 布 局 合 理 ， 电 器 元 件 选 择 正确 并 得 到 充 分 利 用（ 3） 操 作 、 维

55、修 方 便（ 4） 设 有 各 种 保 护 和 防 止 发 生 故 障 的 环 节（ 5） 能 长 期 准 确 、 稳 定 、 可 靠 地 工 作 三 、 自 动 控 制 线 路 原 理 图 设 计 方 法一 般 有 两 种 ： 经 验 设 计 法 和 逻 辑 分 析 设 计 法四 、 电 气 控 制 线 路 的 电 源电 气 控 制 线 路 简 单 ， 电 器 元 件 不 多 的 情 况 下 应 尽 可能 用 主 回 路 电 源 作 为 控 制 回 路 电 源 （ 220/380V） ，简 化 供 电 设 备对 于 比 较 复 杂 的 控 制 线 路 ， 控 制 电 路 应 采 用 控 制

56、电源 变 压 器 ， 将 220/380V降 为 110、 48、 24V一 般 这 些 不 同 的 电 压 等 级 都 是 用 一 个 控 制 变 压 器 实现 的 五 、 控 制 线 路 设 计 的 一 般 问 题1. 必 须 掌 握 生 产 机 械 的 工 艺 要 求 ， 工 作 程 序 、每 一 程 序 的 工 作 情 况 和 运 动 变 化 规 律 、 执行 机 构 的 工 作 方 式 和 生 产 机 械 所 需 要 的 保护 ；2. 根 据 工 艺 要 求 和 工 作 程 序 ， 逐 一 画 出 各 运动 部 件 或 程 序 的 执 行 元 件 的 控 制 电 路v 对 于 要 记

57、 忆 元 件 状 态 的 电 路 加 自 锁 环 节v 对 于 电 磁 阀 等 无 记 忆 功 能 的 元 件 ， 应 利 用 中间 继 电 器 进 行 记 忆 3、 根 据 工 作 程 序 的 要 求 将 各 主 令 控 制 信 号 接入 各 对 应 的 线 路 中 。 a 当 要 求 几 个 条 件 同 时 具 备 时 ， 才 使 电 器 线 圈 得 电动 作 采 用 常 开 触 点 串 连 实 现 b 当 在 几 个 条 件 中 ， 只 要 求 具 备 其 中 任 一 个 条 件 ，所 控 制 线 圈 就 能 得 电 ， 这 时 可 用 几 个 常 开 触点 并 联 ； c 要 求 几

58、个 条 件 均 具 备 时 ， 线 圈 才 断 电 ， 用几 个 常 闭 触 头 并 联D 当 在 几 个 条 件 中 ， 只 要 求 具 备 其 中 任 一 个 条 件 ，所 控 制 线 圈 就 能 失 电 ， 常 闭 触 头 串 连 4、 将 各 程 序 的 或 执 行 元 件 间 的 连 锁 和 互锁 接 入 各 对 应 的 线 路 中 线 路 中 可 增 设 中 间 继 电 器 来 记 忆 输 入 信 号或 程 序 的 状 态 ， 也 可 用 中 间 继 电 器 作 输 入 /输 出 或 者 前 后 程 序 的 联 系 ， 对 前 后 程 序 有时 间 要 求 的 ， 要 采 用 时

59、间 继 电 器 。5、 将 手 动 与 自 动 选 择 、 点 动 控 制 、 各 种 保 护环 节 分 别 接 入 线 路 中6、 检 查 电 器 触 头 类 型 及 数 量 ， 如 不 满 足 要 求时 ， 可 用 中 间 继 电 器 加 以 扩 展 7、 在 一 条 控 制 线 路 中 ， 不 能 有 两 个 交 流 电器 线 圈 串 联 ， 同 时 应 尽 量 避 免 许 多 电 器 依 次动 作 才 能 接 通 另 一 个 电 器 的 现 象 ， 以 保 证 控制 线 路 可 靠 工 作 。 8、 初 步 设 计 后 ， 要 去 掉 多 余 的 线 路 和 触 点 ，简 化 电 路

60、9、 比 较 几 个 设 计 方 案 ， 选 用 使 用 电 器 数 量 少 ，触 头 数 量 少 、 经 济 、 安 全 、 可 靠 的 线 路10、 进 行 动 作 校 验 ， 看 是 否 满 足 工 艺 的 要 求和 电 力 拖 动 对 线 路 的 要 求同 时 看 是 否 存 在 和 竞 争 现 象 继 电 接 触 控 制 电 路 读 图 和 设 计 中 应 注 意 的 问 题 ：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

61、 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 QSFUSBKMFRSTKTKA 一 、 8.16二 、 8.25三 、 8.27四 、 电 气 控 制 系 统 中 常 用 的 保 护 环 节 有 那 些 ？ （ 5种 ） 156 为 什 么五 ， 试 说 明 下 图 的 控 制 功 能 （ 是 什 么 控 制 电 路 ） ， 并 分析 其 工 作 原 理 （ 156） 四 ， 试 说 明 下 图 的 控 制 功 能 （ 是 什 么 控 制 电 路 ） ，并 分 析 其 工 作 原 理 （ 156） 结 束