【正文】 1 第八章 繼電器接觸器控制系統(tǒng) 2 第八章 繼電器一接觸器控制系統(tǒng) ?本章要求熟悉各種控制電器的工作原理、作用、特點(diǎn)、表示符號(hào)和應(yīng)用場(chǎng)所 ?掌握繼電器一接觸器控制線路中基本控制環(huán)節(jié)的構(gòu)成和工作原理， ?會(huì)分析較復(fù)雜的控制線路 ?會(huì)設(shè)計(jì)一些較簡(jiǎn)單的控制線路。 3 繼電器一接觸器控制系統(tǒng) ?電器是所用電工機(jī)械的簡(jiǎn)稱，它能對(duì)電能的產(chǎn)生、分配起控制和保護(hù)作用。 ?應(yīng)用這些電器組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)，稱為電氣控制系統(tǒng)。根據(jù)工作電壓，電器通常劃分為高壓電器和低壓電器。 ?低壓電器通常指工作在額定電壓交流 1200V、直流 1500v以下電路中起保護(hù)、控制、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換和通斷作用的電器。 4 第八章 繼電器一接觸器控制系統(tǒng) ?其作用就是根據(jù)外界施加的信號(hào)和要求，自動(dòng)或手動(dòng)地接通與斷開電路，斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或非電對(duì)象的切換、控制、檢測(cè)、保護(hù)和調(diào)節(jié)。 ? 低壓電器種類繁多、用途廣泛，其工作原理和結(jié)構(gòu)組成多種多樣，因而有不同的分類方法。 5 第八章 繼電器一接觸器控制系統(tǒng) ?通常按其用途或控制對(duì)象分為以下幾類： ?(1)低壓配電電器 通常用于低壓配電系統(tǒng)，主要有刀開關(guān)、組合開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)、熔斷器等。 ?(2)低壓控制電器通常用于電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，主要有接觸器、繼電器、控制器等。 6 第八章 繼電器一接觸器控制系統(tǒng) ?(3)低壓保護(hù)電器 通常用于電路勺電氣設(shè)備的安全保護(hù)，主要有斷路器、熔斷器、熱繼電器、電壓繼電器、電流繼電器、避雷器等。 ?(4)低壓主令電器通常用于發(fā)送控制信號(hào)，主要有按鈕、主令開關(guān)、行程開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。 7 第八章 繼電器一接觸器控制系統(tǒng) ?通常按其用途或控制對(duì)象分為以下幾類： ?(1)低壓配電電器 通常用于低壓配電系統(tǒng)，主要有刀開關(guān)、組合開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)、熔斷器等。 ?(2)低壓控制電器通常用于電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)，主要有接觸器、繼電器、控制器等。 8 第八章 繼電器一接觸器控制系統(tǒng) ?(3)低壓保護(hù)電器 通常用于電路勺電氣設(shè)備的安全保護(hù)，主要有斷路器、熔斷器、熱繼電器、電壓繼電器、電流繼電器、避雷器等。 ?(4)低壓主令電器通常用于發(fā)送控制信號(hào)，主要有按鈕、主令開關(guān)、行程開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。 9 第八章 繼電器一接觸器控制系統(tǒng) ? (5)低壓執(zhí)行電器通常用于傳送動(dòng)力、驅(qū)動(dòng)負(fù)載，主要有電磁閥、電磁鐵、氣動(dòng)閥等。 ?低壓電器還可以按操作方式分為自動(dòng)電器和手動(dòng)電器，按執(zhí)行功能分為有觸點(diǎn)電器和無觸點(diǎn)電器，按工作原理分為電磁式電器和非電量控制電器。 10 控制電器 ? 低壓控制電器通常用于電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)，這類電器主要有接觸器、繼電器、控制器等。對(duì)這類電器的要求是壽命長(zhǎng)、體積小、重量輕，動(dòng)作迅速準(zhǔn)確、安全可靠。 ?一、接觸器 接觸器是用來接通或切斷電動(dòng)機(jī)或其他負(fù)載主電路的一種控制電器，它具有比工作電流大數(shù)倍乃至十幾倍的接通和分?jǐn)嗄芰?，通過它可以遠(yuǎn)距離頻繁地接通或斷開交、直流主電路和大容量控制電路。 11 控制電器 ?接觸器的主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，也可以用于控制其他電力負(fù)載，如電熱設(shè)備、照明線路、電焊機(jī)、電容器組等，是電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)中最重要也是最常用的控制電器。 ?接觸器按其主觸點(diǎn)控制電路中電流的種類，分為交流接觸器和直流接觸器兩大類。 12 控制電器 ?交流接觸器常用于遠(yuǎn)距離、頻繁地接通和分?jǐn)囝~定電壓至 1140v、額定電流至 630A的交流電路。 ?直流接觸器主要用于接通和分?jǐn)囝~定電壓至440v、額定電流至 630A的直流電路，可直接控制直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止、反轉(zhuǎn)及反接制動(dòng)。 ?直流接觸器的結(jié)構(gòu)組成、工作原理與交流接觸器類似。相對(duì)而言，交流接觸器的用途更加廣泛。 13 控制電器 ? (一 )接觸器的結(jié)構(gòu)組成和工作原理 ? 接觸器一般由下列部分組成：電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置、反力裝置、支架與底座。 14 控制電器 ?1）電磁機(jī)構(gòu) 電磁機(jī)構(gòu)由吸引線圈、鐵心及銜鐵組成。它的作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，帶動(dòng)觸點(diǎn)使之閉合或斷開。 ?(2)觸點(diǎn)系統(tǒng) 觸點(diǎn)是接觸器的執(zhí)行元件，用來接通和斷開電路。接觸器觸點(diǎn)系統(tǒng)包括主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)。主觸點(diǎn)容量大，用于接通或斷開主電路，根據(jù)其容量大小，有橋式觸點(diǎn)和指形觸點(diǎn)兩種形式。輔助觸點(diǎn)容量小，用于通斷控制電路。 15 控制電器 ?(3)滅弧裝置 接觸器主觸點(diǎn)分?jǐn)啻箅娏麟娐窌r(shí)，在動(dòng)、靜觸點(diǎn)之間往往會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈火花，這實(shí)際上是一種氣體放電現(xiàn)象，稱為“電弧”。 電弧一方面會(huì)燒壞觸點(diǎn)，另一方面會(huì)使電路切斷時(shí)問延長(zhǎng)，甚至?xí)鹗鹿?，因此滅弧是接觸器的重點(diǎn)任務(wù)。 16 控制電器 ?對(duì)于小容量的接觸器 (10 A以下 )，常采用雙斷口橋形觸點(diǎn)以利于滅弧。容量較大 (20 A以上 )的接觸器常采用縱縫滅弧罩及柵片滅弧結(jié)構(gòu)。 ? (4)反力裝置 由反力彈簧、緩沖彈簧和觸點(diǎn)彈簧組成。反力彈簧的作用是當(dāng)吸引線圈斷電時(shí)，迅速使主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)斷開。 17 控制電器 ?緩沖彈簧的作用是緩沖銜鐵在吸合時(shí)對(duì)鐵心和外殼的沖擊力。觸點(diǎn)彈簧的作用是增大動(dòng)、靜觸點(diǎn)之間的壓力，使之良好接觸以降低接觸電阻，避免因觸點(diǎn)接觸不良而產(chǎn)生的故障現(xiàn)象。 ?(5)支架與底座 用于接觸器的固定和安裝。 18 控制電器 ?2. 交流接觸器的工作原理 交流接觸器的工作原理如下：當(dāng)電磁線圈通電后，鐵心被磁化產(chǎn)生磁通。由此在銜鐵氣隙處產(chǎn)生電磁力將銜鐵吸合，主觸點(diǎn)在銜鐵的帶動(dòng)下閉合，接通主電路。 ?同時(shí)銜鐵還帶動(dòng)輔助觸點(diǎn)動(dòng)作，動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)首先斷開，接著動(dòng)合輔助觸點(diǎn)閉合。在反力彈簧的作用下銜鐵釋放，主觸點(diǎn)、輔助觸點(diǎn)又恢復(fù)到原來的狀態(tài)。 19 控制電器 ?直流接觸器的工作原理與交流接觸器基本相同。在結(jié)構(gòu)上也是由電磁結(jié)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置等部分組成。不同之處在于，兩者的線圈形式、鐵心結(jié)構(gòu)、觸點(diǎn)形狀和數(shù)量、滅弧方式以及吸力特性等方面有所區(qū)別。 ?(二 )接觸器的主要技術(shù)參數(shù) 接觸器的主要技術(shù)參數(shù)有額定電壓、額定電流、操作頻率、接通與分?jǐn)嗄芰Α㈦姎馀c機(jī)械壽命等。 20 控制電器 ?1. 額定電壓 接觸器銘牌上標(biāo)注的額定電壓是指主觸點(diǎn)的額定工作電壓。其電壓等級(jí)如下： ?①交流接觸器為 36V、 127V、 220V、 380V、500V、 660V(特殊場(chǎng)合可高達(dá) 1140V)； ?②直流接觸器為 24V、 48V、 110V、 220V、440V。 ?如某負(fù)載是 380 V的三相異步電動(dòng)機(jī)，則應(yīng)選擇額定電壓為 380V的交流接觸器。 21 控制電器 ?2. 額定電流 接觸器銘牌上標(biāo)注的額定電流是指主觸點(diǎn)的額定工作電流，它是在規(guī)定條件下 (額定工作電壓、使用類別和操作頻率等 )保證電器正常工作的電流值。目前常用的電流等級(jí)為 ～ 800 A。具體如下： ?①交流接觸器為 A、 10 A、 16 A、 25 A、 40 A、 60 A、 100 A、 160 A、 250 A、 400 A、 630 A、 800 A： ? ②直流接觸器為 10 A、 25 A、 40 A、 60 A、100 A、 150 A、 250 A、 400 A、 600 A。 22 控制電器 ?上述電流值是指接觸器安裝在敞開式控制屏上，觸點(diǎn)工作不超過額定溫升，負(fù)載為間斷一長(zhǎng)期工作制時(shí)的電流值 (間斷 — 長(zhǎng)期工作制指接觸器長(zhǎng)期工作時(shí)間一般不超過 8小時(shí) )。 ?若使用條件發(fā)生變化，選擇時(shí)要相應(yīng)修正接觸器的電流值，具體如下： ?接觸器安裝在控制柜 (箱 )內(nèi)，因散熱條件差，電流值需降低 10％～ 20％選用。 ?接觸器處于長(zhǎng)期工作制、敞開式安裝時(shí)，電流值需降低 20％～ 25％，柜內(nèi)安裝電流值降低 25％～ 35％。 23 控制電器 ?3. 線圈的額定電壓 一般交流負(fù)載采用交流接觸器，直流負(fù)載采用直流接觸器，交流負(fù)載若頻繁動(dòng)作可采用直流線圈的接觸器。接觸器線圈的常用電壓等級(jí)如下： ?①交流接觸器為 36V、 127V、 220V、 380V： ?②直流接觸器為 24V、 48V、 110V、 220V、440V。 24 控制電器 ?4. 額定操作頻率 接觸器額定操作頻率是指接觸器每小時(shí)允許的接通次數(shù)。一般為 300次／小時(shí)、 600次／小時(shí)和 1200次／小時(shí)。 ?5. 機(jī)械與電氣壽命 接觸器是頻繁動(dòng)作的電器，機(jī)械與電氣壽命是其重要的技術(shù)指標(biāo)。接觸器的機(jī)械壽命一般為數(shù)百萬次乃至一千萬次，電氣壽命一般為機(jī)械壽命的 5％～ 20％。 25 控制電器 ?6. 接通和分?jǐn)嗄芰? ?接觸器的接通和分?jǐn)嗄芰κ侵附佑|器的主觸點(diǎn)在規(guī)定條件下，能可靠地接通和分?jǐn)嗟碾娏髦?。在此電流值下，接通時(shí)主觸點(diǎn)不應(yīng)發(fā)生熔焊，分?jǐn)鄷r(shí)應(yīng)能可靠滅弧。 ?接觸器用途廣泛，使用場(chǎng)合的電壓等級(jí)或工作電流、電路的通斷頻繁程度、負(fù)載的工作性質(zhì)等因素，決定了接觸器有不同的使用類別。 26 控制電器 27 控制電器 ?使用類別不同，對(duì)接觸器主觸點(diǎn)接通和分?jǐn)嗄芰Φ囊笠膊灰粯印? ?(三 )接觸器的常用型號(hào)及電氣符號(hào) ? 常用的交流接觸器有如下一些型號(hào)： ① CJl0、 CJl2系列為早期全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)產(chǎn)品，目前仍在使用。 28 控制電器 ?② CJ20系列為全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品。該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，用途廣泛，可與熱繼電器或電子保護(hù)裝置組成電磁啟動(dòng)器。 ? (3)CJXI、 3TB、 3TF系列交流接觸器是引進(jìn)德國(guó)西門子公司技術(shù)生產(chǎn)的。 3TB(32A及以下 )、3TF(45A及以上 )為國(guó)外產(chǎn)品型號(hào)，國(guó)內(nèi)定型為CJXI。 29 控制電器 ?(4)CJX2系列交流接觸器是引進(jìn)法國(guó) TE公司 LCl系列產(chǎn)品的技術(shù)生產(chǎn)的?？杉友b LA系列輔助觸頭、空氣延時(shí)頭、機(jī)械連鎖機(jī)構(gòu)等附件。 ?(5)B系列交流接觸器和 K型輔助接觸器是引進(jìn)德國(guó) ABB公司技術(shù)生產(chǎn)的。該系列產(chǎn)品具有通用部件多、附件多的特點(diǎn)，可裝配的附件有輔助觸點(diǎn) (最多有 8對(duì) )、氣囊式延時(shí)器、機(jī)械連鎖機(jī)構(gòu)以及自鎖繼電器等。 30 控制電器 ?交流接觸器的型號(hào)說明如圖所示。 ?2. 直流接觸器 ?常用的直流接觸器主要有 CZ0、 CZl CZlCZ2 CZ22系列等產(chǎn)品。其中 CZl8是 CZ0的更新替代產(chǎn)品，在結(jié)構(gòu)形式、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置等方面都有所改進(jìn)。 31 控制電器 32 控制電器 ?直流接觸器的型號(hào)說明如圖所示。 ?3. 接觸器的圖形符號(hào)和文字符號(hào) ? 根據(jù) GB4728《 電氣圖用圖形符號(hào) 》 和 GB7159《 電氣技術(shù)中的文字符號(hào) 》 ，接觸器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)如下圖所示。 33 控制電器 ? (四 )接觸器的選用原則 接觸器是一種控制功能強(qiáng)、用途廣泛的控制電器。在不同的使用場(chǎng)合，其操作條件存在很大的差異，接觸器的額定工作電流或額定控制功率是隨使用條件 (如額定工作電壓、使用類別、操作頻率、工作 制等 的不同而變化的。 34 控制電器 ?為了保證接觸器可靠動(dòng)作、控 制系統(tǒng)正常運(yùn)行、必須正確、經(jīng) 濟(jì)地選擇接觸器，使其技術(shù)參數(shù)滿足使用要求。 ?接觸器的選擇一般按以下步驟進(jìn)行： ①根據(jù)負(fù)載性質(zhì)確定使用類別，再按照使用類別選擇相應(yīng)系列的接觸器。 ②根據(jù)負(fù)載額定電壓確定接觸器的電壓等級(jí)。接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓應(yīng)不小于負(fù)載的額定電壓。 35 控制電器 ?③根據(jù)負(fù)載工作電流確定接觸器的額定電流。對(duì)于電動(dòng)機(jī)負(fù)載，應(yīng)按照使用類別進(jìn)行選擇：用于 AC－ AC－ 3類別時(shí)，可按電動(dòng)機(jī)的滿載電流選擇相應(yīng)額定工作電流的接觸器；用于 AC2或 AC4類別時(shí)，可以用降低控制容量的辦法來增加電壽命。 ?對(duì)于非電動(dòng)機(jī)負(fù)載 (如電阻爐、電容器、電焊機(jī)、照明設(shè)備等 )，應(yīng)考慮使用時(shí)可能出現(xiàn)的過電流，宜選用 AC4類的接觸器。 36 控制電器 ④交流接觸器吸引線圈的額定電壓一般直接選用380V或 220V。如果控制線路比較復(fù)雜，為安全起見，線圈的額定電壓可選低一些 (如 127 V、 36 V等 )。直流接觸器線圈的額定電壓一般與其所控制的直流電路的電壓一致。 ⑤根據(jù)操作次數(shù)校驗(yàn)接觸器所允許的操作頻率，即接觸器的接通次數(shù)應(yīng)在額定范圍之內(nèi)。 37 控制電器 ?二、 繼電器 ?繼電器是