第六章继电器接触器控制系统 1.控制系统: 生产机械的运动需要电动机的拖动,即电动机是拖动生产机械的主体。但电动机的启动、 调速、正反转、制动等的控制,则需要另一套装置,即控制系统; 2.继电器一接触器控制系统: 控制系统的形式多种多样,继电器-接触器控制系统是其中一种。 用继电器、接触器、按钮、行程开关等电器元件,按一定的接线方式组成的机电传动(电 力拖动)控制系统—一继电器一接触器控制系统。 3.目的和任务: 实现机电传动系统的起动、调速、反转、制动等运行性能的控制和保护,从而实现生产 机械各种生产工艺的要求。 4.继电器一接触器控制系统的优点 结构简单,价格便宜,能满足一般生产工艺要求。 6.1常用控制电器 、常用电器分类 1.电器 用来接通或断开电路,以及用来控制、调节和保护用电设备的电气器件。 2.分类 电器可按其动作的性质和用途分类
第六章 继电器接触器控制系统 1．控制系统： 生产机械的运动需要电动机的拖动，即电动机是拖动生产机械的主体。但电动机的启动、 调速、正反转、制动等的控制，则需要另一套装置，即控制系统； 2．继电器－接触器控制系统： 控制系统的形式多种多样，继电器-接触器控制系统是其中一种。 用继电器、接触器、按钮、行程开关等电器元件，按一定的接线方式组成的机电传动（电 力拖动）控制系统——继电器－接触器控制系统。 3．目的和任务： 实现机电传动系统的起动、调速、反转、制动等运行性能的控制和保护，从而实现生产 机械各种生产工艺的要求。 4．继电器－接触器控制系统的优点： 结构简单，价格便宜，能满足一般生产工艺要求。 6．1 常用控制电器 一、 常用电器分类 1．电器 用来接通或断开电路，以及用来控制、调节和保护用电设备的电气器件。 2．分类 电器可按其动作的性质和用途分类
高压电器一一用于交流1200V,直流1500V以上电压电路中的电器 按工作电压分低压电器一用于变120直1509下电压电路中的电器 非自动电器一一没有动力机构,靠人力或其它外力来进行操作, 从而切断或接通工作电路的电器 按动作性质分类 自动电器一一有电磁铁等动力机构,按照指令、信号或参数变化 电器元件 等自动动作,从而断开或接通工作电路的电器。 控制电器一一用来控制电动机的启动、换向、调速、制动等动作 如接触器、继电器、磁力启动器 保护电器一一用来保护电动机和生产设备使其安全运行和不受损坏 按用途分类 如熔断器、电流继电器、热继电器等; 执行电器一一用来操纵、带动生产机械和支撑与保持机械装置在固定 位置上的一种电器。如电磁铁、电磁离合器等 大多数电器既可作控制电器,亦可作保护电器,它们之间没有明显的界线。如电流继电 器既可按“电流”参量来控制电动机,又可用来作为电动机的过载保护;又如行程开关既可 用来控制工作台的加、减速及行程长度,又可作为终端开关保护工作台不至于闯到导轨外面 去,即作为工作台的极限保护。 、常用非自动电器 1.刀开关 刀开关又称闸刀,一般用于不需要经常切断与接通的交、直流低压电路中 在机床中,刀开关主要用作电源开关,它一般不用来开断电动机的工作电流。 一般刀开关结构如图6.1所示。 接线端子 刀极支架和手柄 刀夹座 (静触头 刀极(动触头) J 绝缘底板 图6.1一般刀开关结构图
⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ⎪ ⎪ ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ⎪⎩ ⎪ ⎨ ⎧ 位置上的一种电器。如电磁铁、电磁离合器等。 执行电器 — —用来操纵、带动生产机械和支撑与保持机械装置在固定 如熔断器、电流继电器、热继电器等； 保护电器 — —用来保护电动机和生产设备使其安全运行和不受损坏。 如接触器、继电器、磁力启动器 控制电器 — —用来控制电动机的启动、换向、调速、制动等动作； 按用途分类 等自动动作，从而断开或接通工作电路的电器。 自动电器 — —有电磁铁等动力机构，按照指令、信号或参数变化 从而切断或接通工作电路的电器； 非自动电器 — —没有动力机构，靠人力或其它外力来进行操作， 按动作性质分类 低压电器 — —用于交流1200V,直流1500V以下电压电路中的电器。 高压电器 — —用于交流1200V,直流1500V以上电压电路中的电器； 按工作电压分类 电器元件 大多数电器既可作控制电器，亦可作保护电器，它们之间没有明显的界线。如电流继电 器既可按“电流”参量来控制电动机，又可用来作为电动机的过载保护；又如行程开关既可 用来控制工作台的加、减速及行程长度，又可作为终端开关保护工作台不至于闯到导轨外面 去，即作为工作台的极限保护。 二、 常用非自动电器 1． 刀开关 刀开关又称闸刀，一般用于不需要经常切断与接通的交、直流低压电路中。 在机床中，刀开关主要用作电源开关，它一般不用来开断电动机的工作电流。 一般刀开关结构如图 6.1 所示。 图 6.1 一般刀开关结构图
般刀开关由于分断速度慢,灭弧困难,仅用于切断小电流电路。若用刀开关切断较 大电流的电路,特别是切断直流电路时,为了使电弧迅速熄灭以保护开关,可采用带有快速 断弧刀片的刀开关,如图62所示 接线端了 刀夹降 主刀极 快断刀极弹簧 弧刀片 刀夹座主刀极 图62具有断弧刀片的刀开关 图中:主刀极用弹簧与断弧刀片相连,在切断电路时,主刀极首先从刀夹座脱出,这时 断弧刀片仍留在刀夹座内,电路尚未断开,无电弧产生。当主刀极拉到足够远时,在弹 簧的作用下,断弧刀片与刀夹座迅速脱离,使电弧很快拉长而熄灭。 刀开关分单极、双极和三极,常用的三极刀开关长期允许通过电流有100A、200A、40 600A和1000A五种。目前生产的产品有HD(单极)和HS(双投)等系列 负荷开关是由有快断刀极的刀开关与熔断器组成的铁壳开关,常用来控制小容量的电 动机的不频繁启动和停止。常用型号有HH4系列。 刀开关的选择应根据工作电流和电压来选择。 在电气系统中,刀开关用如图63所示符号表示,其文字符号用Q或QG表示。 丰 (多线表示)(单线表示) 单极 图63刀开关的符号表示 2转换开关 刀开关作为隔电用的配电电器是恰当的,但在小电流的情况下用它来作为线路的接通、 断开和换接控制时就显得不太灵巧和方便,所以,在机床上广泛地用转换开关(又称组
一般刀开关由于分断速度慢，灭弧困难，仅用于切断小电流电路。若用刀开关切断较 大电流的电路，特别是切断直流电路时，为了使电弧迅速熄灭以保护开关，可采用带有快速 断弧刀片的刀开关，如图 6.2 所示。 图 6.2 具有断弧刀片的刀开关 图中：主刀极用弹簧与断弧刀片相连，在切断电路时，主刀极首先从刀夹座脱出，这时 断弧刀片仍留在刀夹座内，电路尚未断开，无电弧产生。当主刀极拉到足够远时，在弹 簧的作用下，断弧刀片与刀夹座迅速脱离，使电弧很快拉长而熄灭。 刀开关分单极、双极和三极，常用的三极刀开关长期允许通过电流有 100A、200A、400A、 600A 和 1000A 五种。目前生产的产品有 HD（单极）和 HS（双投）等系列。 负荷开关是由有快断刀极的刀开关与熔断器组成的铁壳开关，常用来控制小容量的电 动机的不频繁启动和停止。常用型号有 HH4 系列。 刀开关的选择应根据工作电流和电压来选择。 在电气系统中，刀开关用如图 6.3 所示符号表示，其文字符号用 Q 或 QG 表示。 图 6.3 刀开关的符号表示 2.转换开关 刀开关作为隔电用的配电电器是恰当的，但在小电流的情况下用它来作为线路的接通、 断开和换接控制时就显得不太灵巧和方便，所以，在机床上广泛地用转换开关（又称组
合开关)代替刀开关。 转换开关的特点 结构紧凑,占用面积小 操作时不是用手扳动而是用手拧转,故操作方便、省力。 图64所示是一种盒式转换开关结构示意图,它有许多对动触片,中间以绝缘材料隔开, 装在胶木盒里,故称盒式转换开关。 常用型号有HZ5、H10系列。它是由一个或数个单线旋转开关叠成的,用公共轴的转 动控制 转换手柄 轴 定位 机构 静触片 动触片 DI. D2 D3 图64盒式转换开关结构示意图 转换开关可制成单极和多极的,多极的装置是:当轴转动时,一部分动触片插入相应的 静触片中,使对应的线路接通,而另一部分开断,当然也可使全部动、静触片同时接通或开 断。因此转换开关既起断路器的作用,又起转换器的作用。在转换开关的上部装有定位机构, 以使触点处在一定的位置上,并使之迅速地转换而与手柄转动的速度无关 盒式转换开关除了作电源的引入开关外,还可用来控制启动次数不多(每小时关合次数 不超过20次)、7.5kW以下的三相鼠笼式感应电动机,有时也作控制线路及信号线路的转换 开关。HZ5型有单极、双极、三极的,额定电流有10A、20A、40A和60A四种。 用来控制电动机正反转的转换开关亦称倒顺开关。如图6.5(a)所示
合开关）代替刀开关。 转换开关的特点： 结构紧凑，占用面积小； 操作时不是用手扳动而是用手拧转，故操作方便、省力。 图 6.4 所示是一种盒式转换开关结构示意图，它有许多对动触片，中间以绝缘材料隔开， 装在胶木盒里，故称盒式转换开关。 常用型号有 HZ5、HZ10 系列。它是由一个或数个单线旋转开关叠成的，用公共轴的转 动控制。 图 6.4 盒式转换开关结构示意图 转换开关可制成单极和多极的，多极的装置是：当轴转动时，一部分动触片插入相应的 静触片中，使对应的线路接通，而另一部分开断，当然也可使全部动、静触片同时接通或开 断。因此转换开关既起断路器的作用，又起转换器的作用。在转换开关的上部装有定位机构， 以使触点处在一定的位置上，并使之迅速地转换而与手柄转动的速度无关。 盒式转换开关除了作电源的引入开关外，还可用来控制启动次数不多（每小时关合次数 不超过 20 次）、7.5kW 以下的三相鼠笼式感应电动机，有时也作控制线路及信号线路的转换 开关。HZ5 型有单极、双极、三极的，额定电流有 10A、20A、40A 和 60A 四种。 用来控制电动机正反转的转换开关亦称倒顺开关。如图 6.5（a）所示
正转停止反转 Xr-DI x中甲!中D X, DX XD XrD (a) (b) (a)示意图 (b)触头合断图 (c)实物图 图6.5倒顺开关 电源线接到触点X1、X2、X3上,电动机定子绕组的三根线接到触点D1、D2、D3上 当转换开关转到位置I时,触点X1、X2、X3相应地和D1、D3、D2接通,于是电动机正转 当转到位置Ⅱ时,触点X1、X2、X3相应地和D1、D3、D2接通,于是电动机反转。为了更 清楚地表明触点闭合与断开情况,在电气传动系统图中还用图65(b)所示的触点合断表表示。 表中×表示触点接通,空格表示断开。 转换开关的图形符号,如用在主电路中则同刀开关,用在控制电路中则同万能转换开关 转换开关的文字符号用QB表示。 三、常用自动控制电器 手控电器的通性:每小时的关合次数有限;操作较笨重、工作不太安全;保护性能差, 例如,当电网电压突然消失时,因为这些开关不能自动复原,故它不能自动把电动机从电源 切断,如果不另加保护设备则可能发生意外。 自动电器的作用:随着生产的发展,使得控制对象的容量、运动速度、动作频率等不断 增大,运动部件不断増多,要求各运动部件间实现连锁控制和远距离集中控制,显然手控电 器不能适应这些要求,因此,就要用到自动控制电器,如接触器、反映各种信号的继电器和 其他完成各种不同任务的控制电器
（a）示意图 （b）触头合断图 （c）实物图 图 6.5 倒顺开关 电源线接到触点 X1、X2、X3 上，电动机定子绕组的三根线接到触点 D1、D2、D3 上。 当转换开关转到位置 I 时，触点 X1、X2、X3 相应地和 D1、D3、D2 接通，于是电动机正转。 当转到位置 II 时，触点 X1、X2、X3 相应地和 D1、D3、D2 接通，于是电动机反转。为了更 清楚地表明触点闭合与断开情况，在电气传动系统图中还用图6.5(b)所示的触点合断表表示。 表中×表示触点接通，空格表示断开。 转换开关的图形符号，如用在主电路中则同刀开关，用在控制电路中则同万能转换开关。 转换开关的文字符号用 QB 表示。 三、常用自动控制电器 手控电器的通性：每小时的关合次数有限；操作较笨重、工作不太安全；保护性能差， 例如，当电网电压突然消失时，因为这些开关不能自动复原，故它不能自动把电动机从电源 切断，如果不另加保护设备则可能发生意外。 自动电器的作用：随着生产的发展，使得控制对象的容量、运动速度、动作频率等不断 增大，运动部件不断增多，要求各运动部件间实现连锁控制和远距离集中控制，显然手控电 器不能适应这些要求，因此，就要用到自动控制电器，如接触器、反映各种信号的继电器和 其他完成各种不同任务的控制电器