常用低压电器和控制电路

0.2.4 继电器
0.2.4 继电器
❖ 作用：控制、放大、联锁、保护和调节 ❖ 分类：
✓ 按用途分 ：控制和保护继电器 ✓ 按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电
子式、机械式 ✓ 按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力 ✓ 按动作时间分：瞬时、延时继电器 ❖ 特点：额定电流不大于5A
1.继电器
➢1. 交流接触器
（1）结构
➢触头系统：主触头、辅助触头 常开触头（动合触头） 常闭触头（动断触头）
➢电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧 ➢灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧
灭弧装置 常闭辅助触头
主触头 动铁心
常开吸辅引助线触圈头 静铁心
交流接触器结构图
(2)交流接触器原理 ~~
弹簧
主触头
0.2.2 刀开关
1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关） ❖ 作用：不频wk.baidu.com地手动接通、断开电路和隔离电源用
。 ❖ 结构图和符号 ：刀开关的文字符号为Q或QS。
Q 或 QS
0.2.2 刀开关
2.带熔断器式刀开关——用作电源开关、隔 离开关和应急开关，并作电路保护用。
0.2.2 刀开关
3.负荷开关 (1)
KMF SB3 KMR
STA
KMF
KMR
FR
STB
KMR
KMF 限位开关
控制回路
⑴行程控制_3——自动往复运动
动作过程 线圈通电 衔铁被吸合
线圈
铁芯 衔铁
M
电机
3~
触头闭合
辅助 触头
电机接通 电源
2.直流接触器
用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁 起停。
结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。 工作原理：与交流接触器基本相同。
3.接触器有关符号：
接触器线圈
接触器主触头——用于主电路
（如果流过的电流过大，需加灭弧装置）
配电电器：用于分配电能，如开关、熔断 器等。
执行电器：用于完成所要求的动作，如电 磁阀、执行机构等。
其它电器：变频器、智能电器等。
0.2 常用低压电器
0.2.1 熔断器 （保险丝/管）
❖ 作用：短路和严重过载保护 ❖ 应用：串接于被保护电路的首端 ❖ 优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻
常闭(动断)触头
ST
0.2.10 转换开关
转换开关是选择开关，主要用于电路的切换。例如三 相电压表切换、电流表的切换、手－自动切换、远方(集 中)－就地－停止切换等
电气符号
0.2.11 低压断路器
功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失 压时自动分断电路。
❖ 特点：操作安全，分断能力较高。 ❖ 分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式） ❖ 结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。
时间继电器触头类型
通电式
断电式
瞬 常闭触点 时
动 作 常开触点
常开通电后
延 延时闭合 时
动 作 常闭通电后
延时断开
常闭断电后 延时闭合
常开断电后 延时断开
0.2.7 控制按钮
常开按钮
复合按钮
SB
SB
常闭按钮
电路符号
电路符号
复合按钮把常开按钮和常闭按钮 做在一起。
SB 电路符号
0.2.8 行程开关
操作过程： SBF
正转
KH
SB1
停车 SBR
反转
M
该电路必须先停车才能由正转到反转或由反
3~
转到正转。SBF和SBR不能同时按下，否则会
造成相间短路!!!
7.电机的正反转控制_2
SB1
SBF
KMR
KH KMF
ABC QS FU
KMF
KH
M 3~
KMF SBR
KMF
KMR
KMR
互锁
KMR
互锁作用：正转时，SBR不起作用；反转时 ，SBF不起作用。从而避免两接触器同时 工作造成主回路短路。
接触器辅助触头——用于控制电路 常开
（流过的电流很小） 常闭
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。
4. 接触器的主要技术指标
额定电压
交流接触器： 127、220、380、500V 直流接触器： 110、220、 440V
额定电流
交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、60 直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A
A BC
QS
停车按钮 起动按钮
SB1
FU
C'
SB2
KM
B'
KM
KM
自保持
自保持的作用
按下SB2按钮，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
M
圈仍保持通电状态，电机连续运转。
3~
按下SB1按钮，线圈(KM)断电，电机停转
4.异步机的直接起动——有过载保护
A BC
QS
❖ 用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。
❖ 结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装 有进线座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动 触头，工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤 人手。
❖ 分类：单相双极和三相三极两种
0.2.2 刀开关
3.负荷开关 (2)
❖ 作用：手动通断电路及短路保护。
0.2.3接触器
电气控制系统图
电气控制系统图绘制原则： (1) 所有元件均按照国标的图形符号和文字符号表示； (2) 主电路与辅电路分开画； (3) 同一元件的不同部分可绘制在不同位置，但必须使 用统一文字符号表示； (4) 所有电器的可动部分均按照没有通电或者无外力的 状态下画出； (5) 尽量减少线条和避免线条交叉； (6) 层次分明。
名称
一般三极 电源开关
常用电气图形、文字符号表
图形符号 符号 名称 图形符号 符号
QS 控制按钮
起动
停止 SB
低压断路器 位置开关 转换开关
QF
常开
常闭 SQ
接触器
SA 热继电器
线圈
主触点 KT
辅助触点
FR
0.3 简单的接触器控制 A B C
开关
停止按钮 起动按钮
特点：小电流控
M
制大电流
3~
自保持
自恢复熔断器
0.2.2 刀开关 俗称“闸刀”，是一种手动电器。
用于控制容量小于7.5KW的电机。 安装时，手柄要朝上。
作用：隔离电源，不频繁通断电路
分类：
✓ 按刀的级数分:单极、双极和三极 ✓ 按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置 ✓ 按刀的转换方向分为：单掷和双掷 ✓ 按接线方式分为：板前接线和板后接线 ✓ 按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作 ✓ 按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器
0.2.6 时间继电器
1.图形符号 时间继电器主要实现延时接通、延时断开等功能。 通电延时(接通/断开——缓吸)继电器：
断电延时(接通/断开——缓放)继电器：
2.空气阻尼式时间继电器的工作原理
延时触点 阻尼腔
常开触头 延时闭合
衔铁 线圈
常闭触头 延时打开
常闭触头 瞬动触点 常开触头
动作过程 线圈通电 衔铁吸合（向下） 连杆动作 瞬动触头动作 延时触头延时动作
1.结构：
发热元件
双金属片
I
扣板
常闭触头
2.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。
3.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
热继电器应用对象：电机过流(过载)保护。 热继电器技术指标：额定工作电压、触点额定电压 /额定电流等。
SB1 SB2
KA FR
KA_2
KA_1 KM
控制 关系
SB SB：点动 SB2：连续运行
思考
以下控制电路能否实现即能点动、
又能连续运行
SB1 SB2
KM SB
KM KH
不能点动！
A BC QS
7.电机的正反转控制_1
正转按钮 KH
SB1
KMF
SBF
FU
KMF
KMF SBR
KMR
KMR
KMR
反转按钮
用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。 原理结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。
常开触头 常闭触头
ST
电路符号
ST
直动式行程开关 滚轮式行程开关 微动式行程开关
1-推杆 2-弹簧 3-动断触头 4-动合触点
1-滚轮 2-上转臂 3、5、11-弹簧 4-套架 6-滑轮 7-压板 8、9-触点 10-横板
2.异步机的直接起动——点动控制
A BC QS
接触器控制系统可分为： 主电路和控制电路两部分
控制电路 主电路
FU KM
M 3~
KM
C'
SB
B'
动作过程
按下按钮（SB） 线圈（KM）通电 触头（KM）闭合 电机转动；
按钮松开
线圈（KM）断电
触头（KM）打开
电机停转。
3.异步机的直接起动——电机连续运行
1.推杆 2.弹簧 3.压缩弹簧 4.动断触点 5.动合触点
0.2.9 接近开关
接近开关可以替代行程开关
高频振荡式：金属物质接近时控制高频振荡器起或停
霍尔式：磁敏元件与磁铁
超声波式：发射超声波和接收超声波
差动线圈式：检测金属物质涡流和磁场变化
永磁式等：磁铁和干簧继电器
电路符号
常开(动合)触头
ST
低压电器简介 基本控制环节 电动机的保护 控制电路综合举例
0.1 低压电器简介
低压电器指工作在交流1000V或者直流 1200V额定电压以下的电路中的电器。
作用：实现对电路或非电对象的通断切换 、控制、检测、保护、变换和调节等。
0.1 低压电器简介
常用低压电器的分类：
控制电器：用于控制电路，如接触器（交 、直流接触器）、继电器（时间继电器、 热继电器）等。
常用低压电器和控制电路
教学参考书和要求：
教学参考书：
(1)常用低压电器原理及其控制技术 王仁祥 编著，机械工业出版社
(2)电气控制基础与可编程控制器应用教程 高溥 主编，西安电子科技大学出版社
要求： 掌握常用低压电器的原理、功能。 做到能够正确选择使用与控制系统相关的 一些常用低压电器。
第0章 电器控制技术概述
0.4 电动机控制电路 1.基本控制环节
电机起动、停止（点动控制、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 速度控制
……
电气控制系统图
将控制电路中的各种电器元件和连接按 照一定的图形符号与文字符号表达出来 的图形就是电气控制系统图。 电气控制系统图包括电器原理图、电器 元件布置图和电气接线图等。
吸引线圈额定电压
交流接触器：36、110（127）、220、380V 直流接触器：24、48、220、440V
5.接触器的使用选择原则
➢ 根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型； ➢ 接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定 电压； ➢ 吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电 压等级一致； ➢ 额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。
…...
2.继电器的原理结构
动片
弹簧
触点公共端
磁轭
动作过程 常闭触点 线圈通电
衔铁吸合动片
常开触点
线圈 衔铁
触点闭合
3.继电器有关符号：
继电器线圈
继电器触点
常开
常闭
带指示灯的继电器
继电器应用对象：逻辑控制回路。 继电器技术指标：额定工作电压、触点额定电压/ 额定电流、触点数目等。
0.2.5 热继电器
KM
甲地
SB1乙
SB1乙
乙地
6.点动/连续运行_1
方法一：用复合按钮
A BC
控制 SB3：点动 关系 SB2：连续运行
QS
FU
SB1
KM SB2
KM
FR
M 3~
主电路
FR KM SB3
控制电路
该电路缺点：动作不够可靠。
6.点动/连续运行_2
方法二：加中间继电器(KA)。
A BC
FU
KM FR M 3~
8.电机的复杂控制电路
A BC
⑴行程控制_1
QS FU KMF
B
A
KMR
FR
M 3~
逆程
正程
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。
⑴行程控制电路_2
动作过程 SB2 正向运行 至右极端位置撞开STA
电机停车 （反向运行同样分析）
STB 逆程
STA 限位开关
正程
SB1 SB2
❖
❖ 分类：瓷插式RC 螺旋式RL 有填料式RT 无填料密封式RM 快速熔断器RS 自恢复熔断器
❖ 文字符号ＦＵ FU
0.2.1 熔断器
瓷插式熔断器
0.2.1 熔断器
螺旋式熔断器
0.2.1 熔断器
有填料式熔断器
0.2.1 熔断器
无填料密封式熔断器
0.2.1 熔断器
快速熔断器
0.2.1 熔断器
继电器和接触器的工作基本原理一样。主要区别： ⑴接触器的主触点可以通过很大电流，而继电器的触点只能通
过小电流。所以，继电器只能用于逻辑控制电路。 ⑵继电器要比接触器动作要快很多，因此继电器常被用来快速
动作的回路中，如继电保护等。
中间继电器 过压继电器
电压继电器 欠压继电器
电流继电器 继电器类型：
时间继电器（具有延时功能） 热继电器（做过载保护）
热继电 器触头
FU
KM SB1 SB2
KM
KH
发热元件 KM
FR
当电路电动机过载时，热继电器常闭
触点断开，发热元件将接触器线圈断
M
电而使主触点断开，电动机停转。
3~
5.多地点控制
举例：甲、乙两地同时控制一台电机
方法：采用两个起动、两个停止按钮， 两起动按钮并联，两停止按钮串联。
KM
SB1甲
SB2甲