第二章 继电 - 接触器控制电路基本环节

1. 第二章 继电-接触器控制电路基本环节 • 三相异步电动机的典型控制 • 三相异步电动机的起动控制 • 三相异步电动机调速和制动控制 • 三相异步电动机的保护控制 • 电气控制线路故障的诊断与维修 武汉交通职业学院

2. 第一节 电器控制图的基本知识 • 电气图的符号 为了表达电气控制系统的设计意图，便于分析系统工作原理、安装、调试和检修控制系统，必须采用统一的图形符号和文字符号来表达。 • 电气控制图的分类 • 电气系统图和框图 • 电气原理图 • 电器布置图 • 电器安装接线图 • 功能图 • 电器元件明细表 • 电气控制图的绘制规则 • 电气图的读图方法 武汉交通职业学院

3. 返回 电气控制图的绘制规则 • 原理图一般分主电路和辅助电路两部分：主电路就是从电源到电动机大电流通过的路径。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，由继电器和接触器的线圈、继电器的触点、接触器的辅助触点、按钮、照明灯、信号灯、控制变压器等电器元件组成。 • 控制系统内的全部电机、电器和其它器械的带电部件，都应在原理图中表示出来。 • 原理图中各电器元件不画实际的外形图，而采用国家规定的统一标准图形符号，文字符号也要符合国家标准规定。 • 原理图中，各个电气元件和部件在控制线路中的位置，应根据便于阅读的原则安排。同一元器件的各个部件可以不画在一起。例如，接触器、继电器的线圈和触点可以不画在一起。 • 图中元件、器件和设备的可动部分，都按没有通电和没有外力作用时的开闭状态画出。例如，继电器、接触器的触点，按吸引线圈不通电状态画；主令控制器、万能转换开关按手柄处于零位时的状态画；按钮、行程开关的触点按不受外力作用时的状态画等。 • 电气元件应按功能布置，并尽可能按水平顺序排列，其布局顺序应该是从上到下，从左到右。电路垂直布置时，类似项目宜横向对齐；水平布置时，类似项目应纵向对齐。 • 电气原理图中，有直接联系的交叉导线连接点，要用黑圆点表示；无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。 武汉交通职业学院

4. 返回 电气图的读图方法 电气图 常用的电气图有系统图、框图、电路图、位置图、接线图等。 • 主电路分析 • 控制电路分析 • 辅助电路分析 • 联锁和保护环节分析 • 总体检查 武汉交通职业学院

5. CW6132型车床电路图 武汉交通职业学院

6. CW6132型车床电器位置图 武汉交通职业学院

7. CW6132型车床电气互连接线图 武汉交通职业学院

8. 第二节 三相笼型感应电动机全压起动控制电路 起动方式有直接起动与降压起动两种。 可根据电动机起动频繁程度、供电变压器容量大小来决定允许直接起动电功机的容量，对于起动频繁，允许直接起动电动机容量不大于变压器容量的20％；对于不经常起动者，直接起动电动机容量不大于变压器容量的3 0％。通常容量小于11kw的笼型电动机可采用直接起动。 • 直接起动 • 开关控制电路 • 接触器控制电路 武汉交通职业学院

9. 返回 一、单向旋转控制电路 (一)开关控制电路 适用于不频繁起动的小容量电动机，但不能实现远距离控制和自动控制。也不能实现零压、欠压和过载保护。 武汉交通职业学院

10. （二）接触器控制电路 工作原理 起动时，合上QS，引入三相电源。按下SB2，交流接触器KM线圈得电，主触头闭合，电动机接通电源直接起动。同时接触器自锁触头KM闭合，实现自锁。 停车时，按下停止按钮SB1将控制电路断开即可。此时，KM线圈失电，KM的所有触头复位，KM常开主触头打开，三相电源断开，电动机停止运转。松开SB1后，SB1虽能复位，但接触器线圈已不能再依靠自锁触头通电。 • 特点 • 熔断器FU作为电路短路保护 • 热继电器FR具有过载保护作用。 • 零压（失压）与欠压保护。 武汉交通职业学院

11. 返回 接触器控制电路 武汉交通职业学院

12. 返回 三相异步电动机的典型控制 • 点动控制 • 连续控制 • 点动、连续控制 • 正、反转控制 • 自动往返控制 • 顺序控制 • 多地控制 武汉交通职业学院

13. A B C QS FU KM C' SB KM B' M 3~ 按下按钮（SB） 电机转动 触头（KM）闭合 线圈（KM）通电 按钮松开 电机停转 线圈（KM）断电 触头（KM）打开 返回 点动控制 控制电路 动作原理 主电路 武汉交通职业学院

14. A B C QS 起动按钮 KM SB1 SB2 FU C' B' 停止按钮 自锁触头 KM KM 先合上电源开关QS， 启动；按下启动按钮SB2 KM线圈得电 KM自锁触头闭合 KM主触头闭合 电动机M启动连续运转 停止：按下停止按钮SB1 KM线圈失电 KM自锁触头分断 KM主触头分断 M 3~ 电动机M停转 返回 连续控制 电路 工作原理 武汉交通职业学院

15. A B C KM SB1 SB2 QS FR FU KM SB3 KM FR M 3~ 返回 点动、连续控制 控制电路 SB3：点动 SB2：连续运行 控制关系 主电路 武汉交通职业学院

16. 可逆旋转控制电路 倒顺开关直接控制 倒顺开关接触器控制 武汉交通职业学院

17. 返回 正、反转控制 • 正反转控制 • 带电气互锁的正反转控制 • 带有双重互锁的正反转控制 武汉交通职业学院

18. FR KM1 SB1 SB2 B A C KM2 KM1 SB3 QS FU KM2 KM2 KM1 电机正转 按下SB2 M 3~ 电机反转 停车 按下SB3 按下SB1 FR 返回 正、反转控制 控制电路 操作过程： 注意： 该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。 SB2和SB3不能同时按下，否则会造成短路！ 主电路 武汉交通职业学院

19. FR KM1 KM2 SB1 SB2 KM1 KM2 KM1 SB3 互锁 KM2 返回 带互锁的正反转控制 含有电气互锁的正反转控制 互锁作用：正转时，SB3不起作用；反转时，SB2不起作用。从而避免两接触器同时工作造成主回路短路。 武汉交通职业学院

20. FR KMF KMR SB3 SB1 SB2 KM1 KMR KMF SB3 SB2 电气互锁 KMR 机械互锁 返回 带有双重互锁的正反转控制 武汉交通职业学院

21. 返回 自动往返控制 • 控制要求： 按下起动按钮后，电动机根据撞快1或2可以自动实现正反转的循环运动，并具有零压、欠压、短路和过载保护。 • 控制电路 • 控制原则 行程控制原则 • 工作原理 如按下正转按钮SB2，KM1通电吸合并自锁，电动机作正向旋转带动机床运动部件左移。当运动部件移至左端并碰到SQ1时，将SQ1压下，其常闭触头断开，切断KM1接触器线圈电路，同时其常开触头闭合，接通反转接触器KM2线圈电路，此时电动机由正向旋转变为反向旋转，带动运动部件向右移动，直到压下SQ2限位开关电动机由反转又变成正转，这样驱动运动部件进行往复的循环运动。 武汉交通职业学院

22. 返回 自动往返运动的控制电路 ST3正向极限保护限位开关 ST2正向转反向行程开关 ST4反向极限保护限位开关 ST1反向转正向行程开关 武汉交通职业学院

23. 工作原理 KM1主触头分断 KM1联锁触头恢复闭合 先合上电源开关QS， 按下SB3 KM1线圈得电 KM1联锁触头分断对KM2联锁 KM1自锁触头闭合自锁 KM1 主触头闭合 电动机M正转工作台左移 至限定位置挡铁1碰SQ1 SQ1-1先分断 KM1线圈失电 KM1自锁触头分断解除自锁 电动机停止 正转工作台 停止左移 SQ1-2后闭合 KM2线圈得电 KM2联锁触头分断对KM1联锁 KM2自锁触头闭合自锁 KM2主触头闭合 电动机M反转工作台右移（SQ1触头复位） 限定位置挡块2碰SQ2 SQ2-1先分断 KM2线圈失电 SQ2-2后闭合 KM2自锁触头分断解除自锁 KM2主触头分断 工作台停止右移 KM2联锁触头恢复闭合 KM1线圈得电 KM1联锁触头分断对KM2联锁 KM1自锁触头闭合自锁 KM1主触头闭合 电动机M又正转 工作台又左移（SQ2）复位…，以后重复上述过程。

24. 返回 顺序控制 • 主电路实现的顺序控制 • 特点 电动机M2的主电路接在电源接触器KM（或KM1）的主触头的下面，保证了只有当KM（或KM1）主触头闭合，电动机M1起动后，M2才可能起动。 • 控制电路 • 控制电路实现的顺序控制 • 控制电路 • 控制特点 a)线路特点是：电动机M2的控制电路先与接触器KM1的线圈并接，再与KM1的自锁触头串接，保证了M1起动后，M2才能起动的顺序要求。 b)线路的特点是：在电动机M2的控制电路中串接了接触器KM1的常开辅助触头。显然，只要M1不起动，KM1常开触点不闭合，KM2线圈就不能得电，M2电动机就不能起动。 c)实现了M1起动后，M2才能起动，而M2停止后，M1才能停止的的控制要求，即顺序起动、逆序停止。 武汉交通职业学院

25. 主电路实现的顺序的控制电路 武汉交通职业学院

26. 控制电路实现顺序控制的控制电路 武汉交通职业学院

27. 返回 多地控制 • 概念 能在两地或多地控制同一台电动机的控制方式叫电动机的多地控制。 • 特点 两地的起动按钮并联在一起，停止按钮串联在一起。这样就可以分别在甲、乙两地起、停同一台电动机，达到操作方便的目的。 • 控制电路 武汉交通职业学院

28. 返回 多地控制的控制电路 武汉交通职业学院

29. 第三节 三相笼型感应电动机减压起动控制电路 降压起动 • 定子回路串电阻降压起动控制电路 • Y-∆降压起动控制电路 • 自耦变压器降压起动控制电路 • 延边三角形降压起动控制电路 返回 武汉交通职业学院

30. 返回 定子回路串电阻降压起动控制电路 • 控制电路 • 工作原理 （a）电路的工作原理：合上电源开关QS，按起动按钮SB2，KM1得电吸合并自锁，电动机串电阻R起动。接触器KM1得电同时，时间继电器KT得电吸合，其延时闭合常开触点使接触器KM2经延时后得电，主电路电阻R被短接，电动机在全压下进入正常稳定运转。从主电路看，只要KM2得电就能使电动机正常运行。 缺点：电动机起动后KM1和KT一直得电，这是不必要的，且缩短了元件的使用寿命。 （b）电路的工作原理：接触器KM2得电后，用其常闭触点将KM1及KT的线圈电路切断，同时KM2自锁。这样，在电动机起动后，只有KM2得电使之正常运行。 武汉交通职业学院

31. 返回 定子回路串电阻控制电路 武汉交通职业学院

32. 返回 自耦变压器降压起动控制电路 (一)手动控制的自称变压器减压起动器 武汉交通职业学院

33. (二)自动控制的自耦减压起动器 两接触器控制的自耦减压起动电路 武汉交通职业学院

34. 三接触器控制的自耦减压起动电路 武汉交通职业学院

35. 返回 Y-D降压起动控制电路 正常运行时三相定子绕组接成三角形运转的三相笼形感应电动机，都可以采用星—三角减压启动。 武汉交通职业学院

36. 返回 Y-D降压起动控制电路 用于13kW以下电动机Y-D起动电路 Y形：KM1通电，KM2失电 Δ形：KM1通电，KM2通电 容量有限 武汉交通职业学院

37. 电气互锁 用于13kW以上电动机Y-D起动电路 Y形：KM1通电，KM2失电，KM3通电 Δ形：KM1通电，KM2通电，KM3失电 武汉交通职业学院

38. 抽头向尾端移动 延边三角形减压起动控制电路 KM1通电KM2通电KM3失电 KM1失电KM2通电KM3通电 抽头向首端移动 武汉交通职业学院

39. 延边三角形减压起动 KM1通电KM2通电KM3失电 KM1失电KM2通电KM3通电 武汉交通职业学院

40. 第四节 三相绕线转子感应电动机起动控制电路 • 转子绕组串电阻起动控制电路 • 时间原则转子串电阻起动控制 • 电流原则转子串电阻起动控制 • 转子绕组串频敏变阻器起动控制电路 武汉交通职业学院

41. 转子绕组串电阻（时间原则）起动控制电路 武汉交通职业学院

42. 电流原则短接起动电阻控制电路 武汉交通职业学院

43. 转子绕组串接频敏变阻器起动控制电路 武汉交通职业学院

44. 返回 第五节 三相感应电动机电制动控制电路 • 反接制动控制 • 能耗制动控制 武汉交通职业学院

45. 返回 反接制动控制 • 控制要求 主要控制三相异步电动机在停车时能自动进入反接制动状态（改变任意两相电流相序并接入制动电阻），实现快速停车，停车后所有线圈均失电，相关触头均处于常态。 • 控制方法 通过改变电动机电源的相序，使定子绕组产生相反方向的旋转磁场，因而产生制动转矩的一种制动方法。 • 控制电路 • 单向反接制动控制 • 可逆运行反接制动控制 武汉交通职业学院

46. 返回 单向反接制动控制 武汉交通职业学院

47. 返回 可逆运行反接制动控制 武汉交通职业学院

48. 直流制动控制电路 • 速度原则控制直流制动电路 • 时间原则控制直流制动电路 武汉交通职业学院

49. 速度原则控制直流制动电路 武汉交通职业学院

50. 时间原则控制直流制动电路 武汉交通职业学院