第八章 继电器－接触器控第八章 继电器－接触器控制制

第一节 常用的低压电器第一节 常用的低压电器 第二节 第二节 电动机的控制电路和保电动机的控制电路和保 护环节护环节第三节 顺序控制第三节 顺序控制第四节 行程控制第四节 行程控制第五节 时间控制第五节 时间控制第六节 速度控制 第六节 速度控制

目录

第一节 常用低压控制电器第一节 常用低压控制电器

手动电器手动电器

自动电器自动电器

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实现对电动机和生产机械的控制及保护的电工设备，统称为低压控制电器。

低压控制电器可分为手动和自动。手动电器是由工作人员手动操作的，如闸刀开关、按钮等。自动电器则是按照指令、信号或某个物理量的变化而自动动作的。如各种继电器、接触器等。

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1. 刀开关 刀开关是一种最简单，最常用的开关 ,用于接通或切断电源。

电源

负载

　

符号为：

QQ

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一、手动电器

2. 2. 按钮按钮 按钮是用来接通或断开控制电路的。

它的结构示意图如下 :

它由一对动合触点１′－１和一对动断触点２′－２，复位弹簧３和按钮帽４组成。

工作时按下按钮帽，２′－２断开 , １′－１闭合，当松开按钮帽时，在复位弹簧的作用下，各触点立即恢复原态。

3

4

２２

１ １

返回

按钮的符号：按钮的符号：

常开 (动合 )按钮

SB

常闭 (动断 )按钮

SB

按钮的使用有三种情况：按钮的使用有三种情况：a.只用常闭按钮，在控制电路中作停止按钮。b.只用常开按钮，在控制电路中作起动按钮。c.常开按钮、常闭按钮同时使用，按下其中一

个按钮，在控制电路中，停止、起动同时进行。

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通电断电

1. 交流接触器交流接触器常用于控制电机或其它电器

设备主回路（指强电流电路）通或断，是一种电磁开关。结构原理图如图 : 4

3

1

2

56

7

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二、自动电器

符号：

KM

线圈

KM

常开 (动合 )触点

KM

常闭 (动断 )触点

KM

常开主触点

主触点允许通过的电流大，一般在异步电动机的定子中使用； 辅助触点允许通过的电流小，一般在控制电路中使用。

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2. 2. 熔断器熔断器2. 2. 熔断器熔断器熔断器俗称保险丝，是一种简单有

效的短路保护电器。熔断器中的熔体一般是熔点很低的铅锡合金丝，也可用截面很细的铜丝制成。当电路发生短路时，通过熔丝的电流很大，将其烧断，从而切断电源，保护电器设备。

符号为：FU

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I

热继电器是对电动机进行过载保护的一种常用电器，它是根据电流的热效应原理工作的。结构示意图如下 :

符号：

3. 热继电器3. 热继电器

2

当电流过大时 , 其热量使双金属层片 2 （上面膨胀系数小，下面膨胀系数大 ) 向上弯曲，在弹簧4 拉力作用下，扣板 3 向左转，带动绝缘导板将动触点 5 断开，接触器线圈断电，使电机脱离电源，从而保护了电动机。

5

6

4 31

发热元件

动断触点

热继电器的发热元件直接串联在被保护的电动机主回路中，动断触点与控制电机的接触器线圈串联。

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4. 断路器4. 断路器欠电压脱扣器

过电流脱扣器

工作原理：过电流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电源；欠电压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。

第二节 第二节 电动机的控制环节和保电动机的控制环节和保护环节护环节

基本控制环节基本控制环节

基本保护环节基本保护环节

返 回

一、基本控制环节一、基本控制环节

１．点动和单向连续控制１．点动和单向连续控制

２．多处控制２．多处控制

３．电动机的正、反转控制３．电动机的正、反转控制

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1 、点动和单向连续控制

M 3 ~ 　

FR

KMKM

FR

FU1

Q

FU2

KMKM 得电得电KMKM 失电失电SB1

KM 自锁

SB2

点动电动机停转连续转动

~ 380V

按下 SB1→KM 线圈得电→KM 主触头闭合→电机转　→ＫＭ主触头断开→电机停松开 SB1→ＫＭ线圈失电当加入自锁触点后 ,实现电机连续运转。按下 SB1 → ＫＭ线圈得电KM 主触头闭合→电机转

KM 辅助触头闭合 ,自锁 ,连续转动

按下 SB2 →ＫＭ线圈失电→电机停转　　

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２、多处控制起动按钮并联，停止按钮串联。

FR

KMSB1

FRFUFU

Q

KM 得电

自锁

KM 失电

Ｍ３～

KM SB2

SB4

KM电动机停转

~ 380V

SB3

返回

例、电路如图，（ 1 ）若 KM1 、 KM2 均已通电，此时按动 SB3 ，则： （ A ） KM1 、 KM2 均断电。 （ B ） KM1 断电。 （ C ） KM2 断电。

KMKM 1 1

SBSB11

KMKM11

KMKM22

SBSB22

KMKM22

SB3

SB4

KMKM11

（ B ） KM1 断电。（ B ） KM1 断电。

（ 2 ）若 KM1 、 KM2 均已通电，此时按动 SB4 ， 则：（ A ） KM1 、 KM2 均断电。（ B ） KM1 断电。（ C ） KM1 、 KM2 均不 能断电。

（ C ） KM1 、 KM2 均不 能断电。

（ C ） KM1 、 KM2 均不 能断电。 返回

很多生产机械都要求有正、反两个方向的运动。如起重机的升降、机床工作台的进退、主轴的正、反转等，这可由电动机的正反转来实现。

在前面我们知道：要使电动机反转，只要将电动机三相电源中的任意两根对调连接即可。所以在单向运转控制线路上再增加一个交流接触器及其控制线路即可。

3 、电动机的正、反转控制

返回

FUFU

QQ

ＭＭ３ ～３ ～

得电

KMF

自锁

失电

得电

KMRKMR

正转Ｍ停转反转

KMRKMR

SBRSBR

KMRKMR

KMFKMF

SBSB SBFSBFFUFU

AA

FR

KMFKMF FUFU

BB~ 380V主电路及其控制电路如图所示：

自锁

按下 SBF→KMF 线圈得电KMF 主触点吸合→电动机正转 KMF 辅助触点吸合自锁

按下 SB→KMF 线圈失电→KMF 主辅触头复位→电动机停转

按下 SBR→KMR 线圈得电→ KMR 主触点吸合→电动机反转KMR 辅助触点吸合、自锁

按下 SB→KMR 线圈失电→主、辅触头复位→电动机停转

问题：若按下 SBF 后，再按 SBR，则 KMF 和 KMR 的线圈都得电，触点都吸合，造成电源短路的严重事故。

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为解决这一问题，控制回路增加互锁，如图：

FR

FUFU

QQ

KMRKMR

KMFKMF

SBSBSBFSBF

SBRSBR

FR

FUFUKMFKMF

KMRKMR

ＭＭ３～３～

FUFUKMRKMR

KMF

此时即使按下SBR, 线圈 KMR 也无电，实现互锁。

KMFKMF

电动机正转

电动机停转电动机反转

~ 380V

KMRKMR问题：正转时要反转，先按停止按钮，再按反转按钮，不方便。

KMF得电

KMF失电

KMR得电

返回

FRFR

FUFU

QQ

KMRKMR

SBSB

FR

FUFU

FUFUKMFKMF

BB

KMRKMR

ＭＭ３～３～

为解决这一问题，采用复式按钮和触头互锁的控制电路（虚线连接表示连动）

SBRSBR

AA

KMFKMF

正转正转

KMR得电

反转反转

SBFSBF

SBFSBF

SBRSBR

~ 380V

KMRKMR

KMRKMR

KMFKMF

KMFKMF

KMF 得电KMF 失电

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二、基本保护环节１．短路保护１．短路保护

在电路发生短路事故时，可能造成设备损坏，甚至发生火灾，所以电路发生短路时，要立即切断电源。常用的短路保护装置是熔断器。

２．过载保护 电动机长期超载运行，可能造成电动机绕组过热，寿命降低，甚至烧毁电机，所以要进行过载保护。用热继电器实现过载保护。

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3 ．零电压或欠电压保护 电动机运行时，由于偶然原因，突然断电，使电动机停转，当重新供电时，电动机可能自动起动，不注意可能会造成人身或设备事故。防止电压恢复时电动机自起动的保护称为零电压或失电压保护。 如果电源电压过低，将使电动机转速下降，甚至停转，这时电动机绕组电流很大，易被破坏。因此需要在电源电压降到一定允许值以下时将电源切断。这就是欠电压保护。

返回

继电接触器控制电路本身具有这种保护作用。因为当断电或电压过低时，接触器就释放，使电动机自动脱离电源；当线路重新恢复供电时，由于接触器的自锁触点已断开，电动机不能自行起动，起到保护作用。

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第三节 第三节 顺序控制顺序控制

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顺序控制

例 题

在机床控制线路中，常要求电动机有顺序地起动。如某些机床主轴必须在油泵工作后才能工作。有些场合要求顺序停止。

M1 转动后， M2才能起动。 M2 停止后， M1才能停止。

对于电动机 M1 、 M2 ，要求：

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控制电路如图：

FRFR

FUFU

KM2KM2

SB3SB3SB1

SB2SB2

FR

FUFU FUFUKM1KM1

BB

ＭＭ 11

３～３～

AA

自锁

得电 自锁

断电

KM2KM2

KM2KM2

断电

KM1KM1

停转

KM1KM1

QQ

KM1KM1

ＭＭ 22

３～３～

KM2KM2

FUFU

SB4SB4

~ 380V按下 SB1→KM1 线圈得电KM1 辅助触点吸合KM1 主触点吸合→ M1 转动

再按下 SB2(此时 KM1吸合 )→KM2 线圈得电→ KM2 辅助触点吸合， KM2 主触头吸合→ M2 转 　

按下 SB4→KM2 线圈断电→KM2 触点复位→ M2 停转。再按下 SB3→KM1 线圈断电→KM1 触点复位→ M1 停转。 得电

停转

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显然，在 KM1 工作前，由于在 KM2 控制线路中串入了 KM1 的常开触点，所以按下SB2 ，Ｍ２也不会转，必须M1 工作后， M2

才能启动。实现了顺序起动。

显然，在 KM1 工作前，由于在 KM2 控制线路中串入了 KM1 的常开触点，所以按下SB2 ，Ｍ２也不会转，必须M1 工作后， M2

才能启动。实现了顺序起动。

显然，在 KM2 停止工作前，由于 KM

2 常开触点并在 SB3两端， KM2 工作，常开触点吸合。此时按下 SB3 ， M1 也不能停转必须先接 SB4 ， M2先停后，然后再按 SB3

，M1才能停转。

显然，在 KM2 停止工作前，由于 KM

2 常开触点并在 SB3两端， KM2 工作，常开触点吸合。此时按下 SB3 ， M1 也不能停转必须先接 SB4 ， M2先停后，然后再按 SB3

，M1才能停转。

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例 1 、电路如图， KM1 控制电动机 M1 ，KM2 控制电动机 M2 ，若要起动 M1M2运行，下面哪个操作顺序正确。（A）按下SB1起动

M1， M2自动

起动。（B）先按下SB1起

动M1，再按下

SB2起动M2 。

（C）先按下SB2起

动M2，再按下

SB1起动M1 。

KMKM 1 1

SBSB11KMKM11

KMKM22

SBSB22

KMKM11

SB3

SB4

KMKM22

KMKM 1 1

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上当了 !

下一题 习 题

智慧在闪光

下一题 习 题

答案： A

FRFR

FUFU

ＭＭ 11

３～３～

QQ

KM1KM1

ＭＭ 22

３～３～

FUFU

~ 380V

例 2 、电路如图，试分析两台电动机 起动和停止的顺序，并比较 M1 与 M2 有何不同的功能。

KM2KM2

SB1SB1SB2SB2

SB3SB3

FRFUFU FUFUKM1KM1

BBAA

KM2KM2

KM2KM2

KM 1KM 1

KM1KM1

SB4SB4FR

KM2KM2

SB5SB5

自锁顺序起动顺序停止点动

M1 先起动， M2才能起动； M2 先停止 M1才能停止； M1 与 M2 都能连续运转， M2还可实现点动。 返回

例 3 、电路如图，控制要求为：（ 1 ） M1 起动后， M2才能起动；（ 2 ） M1M2能同时停车；（ 3 ） M2 还能单独停车；（ 4 ）每台电动机均有各自的短路、过载保护环节，互不影响。试改正图中的错误。

返回

FRFR

FUFU

ＭＭ 11

３～３～

QQ

KMKM11

ＭＭ 22

３～３～

KMKM22

~ 380V

FR1

KM1

KM2

SB2

SB1

FR2

KM2

SB4

KM1

SB3

① ②

④

⑤ ⑥

⑦

KM1

KM2

FUFU

③FR1

FR2

KM

1 KM1

返回

例 4 、三相电动机的正反转控制电路如下，试改正错误。

FR

FUFU

QQ

ＭＭ３～３～

KM 1

~ 380V

KM 1KM 1

SBSB SB1SB1

SB2SB2

FUFU KM 1KM 1

FR

KM2KM2

KM2KM2

FUFU

KM1KM1

FR

KM2KM2

KM1KM1 KM2KM2

返回

例 5 、 M1 、 M2 是两台三相异步电动机 ，试设计一控制电路，要求如下：（ 1 ） M1 起动后，M2才能起动； M1 停车后 M2才能停车（ 2 ）具有短路、过载保护环节。

KMKM11

KMKM 1 1

KMKM22

FUFU FUFU

解：

SB4

KMKM22

SBSB11

SBSB22

SB3

KM

KM

1 1

KMKM 1 1

FR

KMKM 1 1

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例 6 、试设计一台用变压器供电的三相电炉控制电路，自耦变压器有低压抽头①。升温使用全压，保温时用低压，要求如下： （ 1 ）先升温，后 保温，直至停炉 ,（ 2 ）电路具 有短路、过载保护环节。

QQ

~ 380V

①

RK

M1

KM

2

KMKM 1 1

KMKM22

KMKM11

SBSB11

SBSB22

KMKM22

FUFU SB3FR

FR KMKM 1 1

KMKM22

FU

返回

第四节 第四节 行程控制行程控制

返 回

行程开关行程开关

工作台往返循环控制电路工作台往返循环控制电路

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一、行程开关 行程开关又称为限位开关，是以位置或行程为信号进行动作的自动电器。

动断触点

动合触点 SQ

符号

当外力压下行程开关压头时，动断触点先断开，动合触点后闭合；当外力去掉后，推杆和触点在弹簧作用下回到原来位置。

压头

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二、工作台往返循环控制电路

KMRKMR

KMFKMF

SBSBSBFSBF

SBRSBR

FR

FUFUKMFKMF FUFUKMRKMR

KMFKMFKMRKMR

SQ1

SQ2

行程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。

第五节 第五节 时间控制时间控制

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时间继电器

应用实例

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一、时间继电器

延时触点

瞬时触点

线圈 铁心

线圈通电 衔铁吸合（向下） 杠杆动作 触点动作

杠杆

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二、应用实例

KM1

FU1Q

FR

KM 2

KM3M3～

~380V

KM3KT

KT KM2

KM2

KM3

KTKM3

KM1SB1 SB2

KM1

FR

FU2

Y －△换接起动电路

第六节 第六节 速度控制速度控制

返 回

速度继电器

单向运行反接制动控制电路

返回

一、速度继电器

动断触点

动合触点

定子

绕组

磁铁

顶块

电动机转动 笼型绕组产生感应电流 电磁转矩 定子偏转 顶块动作 触点动作

符号

KSn n

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二、单向运行反接制动控制电路

KMRKMR

FR

FU1FU1

QQ

ＭＭ３～３～

KMF

~ 380V

KS

按下 SBR 电动机反转KS 闭合电动机制动 转速接近于零 KS 复位

KMRKMR

KMFKMF

SBRSBR

FR

KMFKMFKMRKMR

KMFKMF

SBRSBR SBFSBFFU2FU2

KMRKMR n KS