继电器接触器控制的基本线路

3. 电气系统中的基本保护
1）电流保护
(1) 短路保护：防止用电设备（电动机、接触器等）短路而产 生大电流冲击电网，损坏电源设备或保护用电设备突然流过短路电 流而引起用电设备、导线和机械上的严重损坏。 采用的电器：熔断器、自动断路器。
原理：熔断器或自动断路器串入被保护的电路中，当电路发生 短路或严重过载时，熔断器的熔体部分自动迅速熔断，自动断路器 的过电流脱钩器脱开，从而切断电路，使导线和电器设备不受损坏。
继电器-接触器自动控制的 基本线路
两电机互锁的控制线路
继电器-接触器自动控制的 基本线路

联合控制与分别控制
继电器-接触器自动控制的 基本线路

集中控制与分散控制
继电器-接触器自动控制的 基本线路

双速异步电机的基本控制线路
电磁铁、电磁离合器基本控制线路



对于容量大的电磁结构，由于其电感大，时间 常数大，所以，线圈通电时，过渡过程时间长， 机构动作慢；而线圈断电时，电流迅速降到零， 线圈要产生很高的自感电动势而被击穿，且在 控制电器的触头间产生很强的电弧，使触头烧 损。缩短启动的动作时间和防止断电电感储能 造成的危害。YA 小容量电磁铁可用中间继电器或接触器的辅助 触头控制 加快直流电磁铁启动过程的线路
同类电器 线圈 电源线
电源线
主触点
辅助触点 主电路 控制电路
电气原理图绘制补充细节




（1）电气原理图中的电器元件是按未通电和没有受外力作用时 的状态绘制。在不同的工作阶段，各个电器的动作不同，触点时 闭时开。而在电气原理图中只能表示出一种情况。因此，规定所 有电器的触点均表示在原始情况下的位置，即在没有通电或没有 发生机械动作时的位置。对接触器来说，是线圈未通电，触点未 动作时的位置；对按钮来说，是手指未按下按钮时触点的位置； 对热继电器来说，是常闭触点在未发生过载动作时的位置等等。 （2）动力电路的电源电路绘成水平线，受电的动力装置（电动 机）及其保护电器支路应垂直与电源电路。 （3）图中自左而右或自上而下表示操作顺序，并尽可能减少线 条和避免线条交叉。 （4）图中有直接电联系的交叉导线的连接点（即导线交叉处） 要用黑圆点表示。无直接电联系的交叉导线，交叉处不能画黑圆 点。
短路保护


过电流继电器：动作准确性较高，多为自动复 位，不会造成单相运行，需要和接触器配合使 用。广泛用于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 在鼠龙式异步电动机中很少采用 自动空气断路器（自动开关）：其接触系统与 接触器类似，它既具有熔断器能直接断开主回 路的优点，又具有过电流继电器动作准确性高、 容易复位、不会造成单相运行等优点。QF
KM2的线圈得电后，KM1的状态不影响电路的工作状态，但为了节省能源 和增加电器的使用寿命，KM1和KT用KM1的动断辅助触头使其断开。
（3）保护 与前相同。
4) 定子串电阻降压启动控制电路2 主回路与电路1基本相似，不同之处在定子串电阻的回路中，同时串接电流 继电器，用以检测定子电流的大小。 特点 启动过程是由电流来控制的。在电气系统中常把这种控制方式称之为电流控 制原则。
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A
B C Q
11.3 鼠笼式电机的正反转控制(1)
FR
~
SB1 SBF
KMF
FU
KMF KMR
KMR KMF SBR
KMR
操作过程： F SB FR M 3~ SB1
正转
停车
SBR
反转
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，
否则会造成短路！
鼠笼式电机的正反转控制(2) -- 加联锁
I/IN>10立即熔断
▲ 自动空气断路器（空气开关或自动开关）
作用：可实现短路、过载、失压保护。
工作原理：过流时，过流脱扣器将锁钩顶开，断开电源； 欠压时，欠压脱扣器将锁钩顶开，断开电源。
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电气元件 —
1、断路器 1.1 断路器图片：
断路器
电气元件 —
1)文字符号：QF 2)图形符号：
断路器
电流保护：KH、FU，同异步电动机直接启动电路。 零压（欠压）保护：同异步电动机直接启动电路。
互锁（连锁）保护：主回路要求KM2、KM3中任何时候只能有一个得电，所 以在控制回路的KM2、KM3 支路中互串对方的动断辅助触头达到保护的目的。
（4） 特点： 启动过程是按时间来控制的，时间长短可由时间继电器的延时时间来控制。在 控制领域中，常把用时间来控制某一过程的方法称为时间原则控制。
点动控制电路
多电动机的连锁控制线路




联合控制与分别控制：转换开关； 集中控制与分散控制：按钮和继电器相结合 多点控制：接线的组成原则是各启动按钮的常 开触点并联而各停止按钮的常闭触点串联 顺序控制：组合机床和专用机床常用继电器程 序控制线路来完成这类任务 多速异步电动机的基本控制线路 电磁铁、电磁离合器的基本控制线路
FR
~
A B C
SB1
SBF
KMR
KMF
KMF
Q
FU
SBR
KMF
KMR
KMF KMR
KMR
互锁
电器联锁(互锁)作用：正转时，SBR不
FR
M 3~
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。
鼠笼式电机的正反转控制(3)--双重联锁
FR
~
SB1
机械联锁
SBF
SBR
KMR
KMF
(2) 过载保护：防止用电设备（如电动机等）长期过载而损坏 用电设备。 采用的电器：热继电器、自动断路器。
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原理：热继电器的线圈接在电动机的回路中，而触头接在控制 回路中。当电动机过载时，长时间的发热使热继电器的线圈动作， 从而触头动作，断开控制回路，使电动机脱离电网。
2）零压（或欠压）保护 作用：防止因电源电压的消 失或降低引起机械设备停止运行， 当故障消失后，在没有人工操作 的情况下，设备自动启动运行而 可能造成的机械或人身事故。
鼠笼式电动机能耗制动控制
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3. 异步电动机的制动控制电路 1) 能耗制动控制电路
制动过程是由时间继电器来控制的。在电气系统中常把这种 控制方式称之为时间控制原则
2) 反接制动控制电路
制动过程是由速度继电器来控制的。在电气系统中常把这种 控制方式称之为速度控制原则
继电器-接触器自动控制的 基本线路
当电路处于初始状态时，接触器KM1、KM2、KM3和时间继电器KT的线 圈均失电，电动机脱离电网而禁止不动。 当操作者按下启动按钮时，KM1首先得电自锁，同时KM3、KT得电，KM1 和KM3的动合触头闭合，电动机接成Y形开始启动。
启动一段时间后，KT的延时时间到，其延时断开动断触头断开，使KM3失电 ，KM3的动合触头断开，同时，延时继电器的延时闭合动合触头使KM2得电， KM2的动合触头闭合，由于KM1继续得电，故当时间继电器的延时时间到后，控 制电路自动控制KM1、KM2得电，使电动机的定子绕组换接成△形而运行。 （3）保护：
1.4 断路器符号和型号：
QF
单极
QF
三极
短路保护


对于一般电路、直流电动机和线绕式异步电动 机的保护来说，熔断器是按他们的额定电流选 择的。但对于鼠笼式异步电动机，熔断器按启 动电流的1/k，k=1.6～2.5来选择 熔断器结构简单，动作准确性较差，熔体断了 后需要重新更换，若只断了一相还会造成电动 机的单相运行
A
B
C
简单的接触器控制： Q
刀闸起隔离作用
停止 按钮
FU
SB1
起动 按钮
SB2
KM
KM KM
特点：小电流控 制大电流。
M 3~
自保持
继电器-接触器自动控制的基本线路



像这样利用电器的触头保持自己的线圈通电， 从而保证长期工作的线路环节称为自锁环节， 这种触头称之为自锁触头； 短路电流的保护装置：防止电动机突然流过短 路电流而引起电动机绕组、导线绝缘及机械上 的严重损伤，或防止电源损坏。 常用的短路保护元件有熔断器、过电流继电器、 自动开关等。
实物安装接线图
N
1. 直接起动控制结构图
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2. 直接起动控制原理图
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2. 原理图的绘制规则
所有电器元件不画实际外形，而 同类电器在文字符号前或后 两条以上导线连接处用小圆点表 用标准图形和文字符号表示。器 控制线路的电源线分列边，按 加序号区分 主示电气连接，每一接点标一编号， 电 路：粗线，左或上部 件的各部分分别画在完成作用的 电器元件的动作顺序由上而下 控制线路： 细线，右或下部 左单右双，以线圈为界限 地方。各电器部件的状态处于未 平行绘制 动作前的状态。
当电路处于初始状态时，接触器KM1、KM2和时间继电器KT的线圈都失电 ，电动机脱离电网处于静止状态； 当操作者按下启动按钮SB1时，接触器KM2的线圈首先得电并自锁，其主 触头闭合，电动机定子绕组串接电阻启动。在开始启动时，时间继电器KT同时 开始延时； 当启动一段时间后，延时继电器的延时时间到，其延时动合触头闭合，使 接触器KM2的线圈得电，其动合主触头闭合，短接电阻，使电动机直接接入电 网而运行。
A B C Q FU
KMF
KMF
KMR
KMF
KMR
KMR
电器联锁 机械联锁（复合按钮） 电器联锁（互锁触头）
FR
M 3~
双保险
通电延时继电器
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断电延时继电器
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鼠笼式电动机Υ-起动控制
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2）Y-△降压启动控制电路
对控制电路的要求： 启动时定子绕组接成Y形，启动结束后，定子绕组换接成△形。 左边部分为主回 路，右边部分为控制 回路。 (1)主回路 KM1 、 KM3 的 动 合 触 头 同时闭合时，电动机的定子 绕组接成Y形； KM1、KM2的动合触头同 时闭合时，电动机的定子绕 组接成△形； 如果KM2和KM3同时闭合 ，则电源短路。 启动时控制接触器KM1和KM3得电，启动结束时，控制接触器KM1和KM2得 电，在任何时候不能使KM2和KM3同时得电。
三相异步电动机启动控制线路
Y-△启动
3）定子串电阻降压启动控制电路1
要求：启动时，电动机的定子绕组串接电阻，启动接触后，电动机定子绕组 直接接入电网而运行 。
（1） 主回路 · 当KM2的主触头闭合，KM1的主触头断开时，电动机定子绕组串接电阻后接 入电网； · KM1的主触头闭合，KM2的主触头处入任何状态时，电动机直接接入电网。 即主回路要求控制回路：启动时，控制KM1得电，KM2失电，当启动结束时 ，控制KM2得电。
3）互锁保护：保护一个电器通电时， 另一个电器不能通电，若需后者通电，则 前者必须先断电的一种保护。
4) 零励磁保护：防止直流电动机在没有加上励磁电压 时，就加上电枢电压而造成机械“飞车”或电动机电 枢绕组烧怀的一种保护。
继电器-接触器自动控制的 基本线路
断路器
I/IN<1.25 长期工作
I/IN=2 30~40s熔断
直流电机失磁保护
WF---励磁线圈 VD---防止切断 电源时产生 的高电压
继电器-接触器自动控制的 基本线路
正反转控制电路
继电器-接触器自动控制的 基本线路
正反转控制电路
2. 异步电动机正反转控制电路
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3. 具有互锁环节的正反转控制电路
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4. 运用复合按钮实现正反转控制
一、电器控制线路的构成和基本保护 1. 继电器-接触器控制电路的表示方法 继电器-接触器控制电路一般有安装接线图和工作原理图两种表示 方法。
·安装接线图：这种表 示方法能形象地表示出控 制电路中各电器的安装情 况及相互之间的连线。 特点： （1）初看电路者比较合适； （2）绘制难度大； （3）电器施工的依据。
保护装置



短路保护装置在线路中应安装得愈靠近电源愈好，因 愈靠近电源，保护的范围愈广 长期过载保护：所谓长期过载是指电动机带有比额定 负载稍高一点（115%～125%）In的负载长期运行。 目前使用得最多的长期过载保护装置是热继电器FR。 热继电器FR的发热元件串在电动机的主回路中，而其 触点则串在控制电路接触器线圈的回路中。不适合在 重复短期工作制的情况。 热继电器还可以保护电动机单相运行。但如果单相运 行时热继电器也失灵了，电动机仍会烧坏。
保护电路



长期过载和缺相双重保护控制线路：加继电器 控制 零压（或欠压）保护：直接利用线路接触器， 如果采用主令控制器和转换开关时，必须采用 电压继电器作为零压保护元件。 零励磁保护：采用电流继电器作为零励磁保护 元件。
继电器-接触器自动控制的 基本线路
长期过载与缺相保护
零压（或欠压）保护
继电器-接触器自动控制的 基本线路