继电接触器控制系统教学内容探讨

2012-04-29王雄

考试周刊 2012年12期

关键词：行程开关控制电路接触器

王雄

摘要：本文对继电接触器控制系统的内容进行探讨，提出了讲解的主体思路和方法。

关键词：继电接触器控制系统主体思路方法

1.引言

对电动机或其他电气设备的通断，当前国内较多地采用继电接触器控制器件。秦曾煌教授编写的《电工技术》第十章“继电接触器控制系统”就是讲解本知识。本文就讲授本章知识的主体思路和方法进行探讨，以期提高学生的学习效率［１］。

2.直接起动电路设计

继电接触器控制系统的讲解要偏重实践。在课堂教学的时候，首先以直接起动电机为例进行讲解。对于小功率的电机，常常采用如图1—1的方法起动，其中L1，L2，L3为三相电，M为电机，QS为机械式开关，FU为熔断器。对于QS、FU的理解，可以让同学们参照家里面的闸刀开关和保险丝进行学习掌握。

图1-1所示电路在不停电的场合可以正常使用，但是如果停电，则电机停止运转，突然来电则自行起动运转，带来安全隐患。此外，对于大功率的电机，起动时还要采取各种方法降低启动电流，因此需要对电路进行扩展。另外，对于使用机械开关直接控制也不够方便，因此经常使用如图1—2所示电路进行直接启动。其中FR为热继电器，主要提供过载保护，与FU不同在于，FU主要提供短路保护。图1—2电路的主要改进在于引入了按钮SB和交流接触器KM。下面介绍SB及KM的工作原理。

按钮的工作机理在于弹簧的作用力，如图1—3所示，当按下按钮帽后，断开常闭触头，接通常开触头。当松开手后，靠弹簧力的作用，常开触头重新断开，常闭触头重行闭合，完成一次电路的通断。

接触器相当于对按钮进行了改进，如图1—4所示，下面黑色的环体代表线圈，只要给线圈通电，即产生磁力，磁力克服弹簧力，吸引弹片向下，使常闭触头断开，常开触点闭合。当线圈断电，靠弹簧力的作用，常开触头重新断开，常闭触头重行闭合，完成一次电路的通断。

只要对照图形理解元器件作用，就能很快理解图1—2的原理，因此对继电接触器控制系统就有了一个基础的理解。

3.正反转电路设计

首先介绍正反转电路的主电路。正反转电路的主电路无非是实现正传和反转，根据电动机的原理，只需调换两根相线即可。因此主電路如图2—1所示。

对于正反转的控制电路，实则是两路的直接启动控制线路。即如图2—2所示。其运行方式为正传—停止—rc 转。图2—2虽然简单，但可能会误操作，adk 正传—反转，则会引起短路。因此加入互锁环节，如图2—3所示，这样，电路的工作方式还是正传—停止—反转，但不会出现短路的情况。但是这种设计仍然不能采用直接正反转，因此使用复合按钮设计如图2—4的控制线路，可以完成直接的正反转。

在这里需要注意两个方面的问题：不可让线圈串联，因为串联分压，可能使电磁铁磁力不够。此外，对于接触器和按钮的常开和常闭触头，需要注意先断开后闭合的问题。

4.行程控制电路设计

电机正反转能够让电动小车前行和后退，因此加入检测元件进行行程控制。此处选择检测元件为行程开关，行程开关的原理和按钮类似。压下去就成反态，离开就恢复原态。

电动小车往复控制主电路与正反转主电路一样，这一点容易理解。

难点在于控制电路如何设计。使用行程开关触点取代按钮，但为了前行启动，又能后行启动，因此将行程开关触点和按钮并联，如图3所示。图中，ST为行程开关。

5.时间控制电路设计

时间控制电路设计来讲，主要是使用时间继电器完成延时控制。时间继电器的工作原理为，延时动作，即得电延时和失电延时，对应的线圈亦不一样。

以星型—三角型降压启动电路的设计，讲解时间控制。

主电路的设计依据星型三角型联接方式即可得到，如图4—1，其控制电路的设计可以由正反转电路演化而来。

正反转电路中的正转可以当做是星型启动，反转是三角型运行。因此只需将反转启动按钮换成时间继电器的延时触点即可。

时间继电器的延时触点有了位置，则要摆放线圈位置，线圈可与星型启动的线圈并联。则基本的电路设计完毕。

设计好后，需要改进电路。延时动作完成，电动机三角型正常运转后，需要切断延时线圈，因此加入互锁控制。经过改进后的电路如图4—2所示。