电工继电接触控制分析研究

盐城机电高等职业技术学校 洪 慧

生产过程的自动化在提高效率、提高产品质量、减少工人体力劳动等方面起着重要作用，目前的机器大多采用电动机驱动。因此，自动控制的重要性在于控制。电工继电器-接触器控制电路是由按钮、接触器、继电器和各种保护器件组成的。可根据需要实现对电机或其他执行机构的控制，控制继电器-接触器的优点是操作简单、控制方便、性能优良、操作方便，可与多种保护设备配合使用，实现电路及过载等保护。

1 常用控制电器

由于继电器-接触器控制电路由各种电子控制器件和电子保护器件组成，在了解各种控制电路之前，要了解各种电子器件的结构、功能和符号，控制电器按功能通常分为主令电器、控制电器和保护电器。

1.1 主令电器

在电子控制中，主控电子设备通常用来发出指令，控制发电机与发电机线圈的连接和影响，或知道如何改变电路来实现一个工作管理。大多数好的电子产品都是手动的，依靠手动点击使触点移动。电子设备的种类很多，用途也很多。按钮帽、开关、行程开关、输入开关、控制器、脚踏开关等按钮的结构原理如图1所示。

图1 按钮的结构原理图

1.2 转换开关

转换开关又称接线，是一种结构更紧凑、比变刀更灵活、使用更方便的电子器件，转换的类型也很多。

1.3 接触器

接触器是依靠电能使触点动作的电子装置，在自动控制中常用于接通或断开电路。根据接触器线圈所需的供电电压的不同，接触器可分为交流接触器和直流接触器。以交流接触器为例，交流接触器主要由触头、电磁系统和灭弧装置三部分组成。交流接触器的触点分为主触头和辅助触头两种。主触头为三对常开触头，用于接通或断开负载回路，由于允许大电流（通常大于10A），触头也很大；助手包括常开触点和常闭触点。触点在控制电路中用来打开或闭合触点或继电器的线圈，触点的额定功率通常为5A。昌河CJ 系列交流接触器有四对组触头，两对常闭，两对常开。

1.4 继电器

在控制电路中，常采用继电器来实现某种控制或保护功能。控制继电器的种类很多，最常用的有电流继电器、时间继电器、中间继电器、热继电器、温度继电器、漏电保护继电器和速度继电器等。

1.5 自动开关

自动开关是一种集控制装置和保护装置功能为一体的电子装置。既可作为低压（500V 以下）电源的电源变换器，又可在电路中发生短路、过载、欠压等违规情况时切断，以保护电源或加载，自动开关的短路保护优于熔断器。因为三相负载发生线间短路时，很可能只有一相保险丝熔断，造成单相运行。使用自动开关时，只要线路间发生短路，开关就会导通，同时切断三相电路。因此，自动开关常用于要求较高的场合[1]。

2 继电接触器控制电气原理

当今生产机器的自动控制主要是执行电机的各种功能和电磁阀的通断，根据生产过程的变化而变化。虽然控制电路的复杂程度因方法不同而不同，但其是由控制系统或连接系统组成的。图2是一个按实际电器元件画出的控制线路图。

图2 典型的控制线路原理图

3 电工继电接触控制应用案例（电动机）

3.1 电机点动控制

功率较小时，可用直接启动法控制，图3是点动控制电路，主电路由刀开关S（或开关）、接触器KM 点和电机M 组成。熔断器FU 用于短路保护，刀开关S 用作为电源指示开关。电机的启动或停止由接触器KM 的三个值控制。控制回路由启动按钮SB（只用其常开触点）和串联的接触器线圈KM组成。

图3 点动控制线路

电路工作原理如下：当按下启动按钮SB 时，控制电路接通，开关线圈KM 得电，其主KM 闭合，主电路接通，电机M 启动充满活力，当松开手柄时，由于复位按钮弹簧的作用，SB 被切断，接触器线圈KM 失电，主触头失电，电机主回路失电，电机停止。这种用手按下按钮电机转动，手一松开电机就停在控制电路上，称为点动控制电路。

在制造业中，有时需要使用电动工具进行点动操作。例如，在起重设备中，电机经常需要运转；调整机床或自动线时，电机也需要工作。因此，点动控制电路是一种控制电路，也是产生其他控制电路的基础电路。

3.2 电动机连续运行控制

如果电机必须连续运转，将点动控制电路中启动按钮SB2的两端接到接触器KM 的辅助常开接触器上，如图4所示。当按下SB2按钮时，接触器的线圈KM 通电，主回路接通时，辅机常开接触器KM，接触器KM 闭合。手松开后，虽然SB2按钮断电，但流经机构的电流通常会打开接触器KM，保证接触器线圈KM 仍然通电，使机体有电源才能连续运行。服务常开触点的作用称为自锁（或自我保护）。起自锁作用的触点称为自锁触点。

图4 电动机连续线路

在该线路中，必须串联停止按钮SB1（只能使用其常闭触点）。当按下按钮时，其常闭触点断开，当接触器线圈KM 断开时，主触点断开，电机停止[2]。

上述自锁触点还具有零电压保护功能。当线路突然断电时，接触器线圈KM 失电，当主回路断电时，自锁触点也断开，这样既可避免人员受伤，又可起到阻断保护作用。

为防止电机长时间烧毁，电路中接有热继电器KOL。当电动机长期超负荷运行时，串联在主电路中的发热元件会膨胀并引起动作，将控制电路中的常闭触点推开。断开控制电路和主电机保护电路，将启停按钮、接触器、热继电器组装成磁力启动器。

3.3 电机联锁控制

在实际生产中，还有其他情况，如第一台电机在工作，第二台机器可以工作，或者第一台电机没有停止，第二台机器不能停止等待。这种一台电机的运行决定其他电机的运行关系称为互锁。

联锁控制根据具体要求接受不同的控制。在图5中，控制电机IM 的接触器IKM 的辅助常开触点(图中未画出主电路)串联在控制电机2M 运行的接触器2KM 的电路中，因此，只有当1KM 上电时，2KM 才有电，即电机IM 工作后，电机2M 才会工作。

图5 联锁控制线路

3.4 电机控制电路的故障排除步骤和方法

电机控制电路的故障一般可分为自然故障和人为故障两种。自然故障是由于电气设备过载、振动或金属屑、油侵入等原因引起的。造成电气绝缘损失，焊接接触不良，散热条件恶化，甚至接地或短路。人为故障是由于工作人员没有看到电气维修不良、细节不清晰或工作不正确、产品更换不当或更改电路变化或安装电路时配置不正确而导致的实际后果。

电子控制电路的种类很多，复杂程度不同，其故障往往与机械系统交织在一起，难以区分，这就需要我们必须了解原理，知道正确的修复方法，每个电控系统一般由若干个基本电气系统组成，每个相连的电气控制系统又由若干个电气系统组成，每个电控系统都由多个电源产生。但故障通常是由一个或多个电子设备、装置或电线出现问题引起的。因此，我们只要好好学习，善于收集，找到规律，懂得正确保养，就能快速准确地排除故障。

电控电路故障排除步骤有以下几点。

第一，找出故障原因。

第二，根据图纸调查案发地点，尽可能缩小案发区域，查找故障或电路故障。

第三，根据故障的不同，采用正确的清洗方法，排除故障。

第四，开机空载保护或部分空载保护。

第五，正常运行。在以上维修步骤中，故障查找难度比较大，查找故障时，要分清是电气故障还是机械故障，还要弄清故障原因，有针对性地排除故障。

4 结语

电工继电接触控制是电力系统非常重要的一部分，是确保电力系统安全运行和防止事故和故障的重要条件之一，本文通过对电工继电接触控制进行分析和研究，对于提高电网的安全和稳定性具有借鉴意义。