繼電器—接觸器控制線路的讀圖及故障檢修

襄陽汽車職業技術學院 劉 忠

繼電器—接觸器控制是應用最廣泛的控制方式之一，在繼電保護、供配電系統有廣泛的應用，PLC的基本原理和編程邏輯也是以繼電器—接觸器控制線路原理為基礎，因此繼電器—接觸器控制線路的讀圖方法尤為重要。繼電器—接觸器控制線路讀圖常用的方法為查線讀圖法。查線讀圖法是以分析各個執行元件﹑控制元件和附加元件的作用﹑功能為基礎，根據生產機械的生產工藝過程，分析被控對象的動作情況和電氣線路的控制原理。學會了讀圖，控制電路的檢修就有了理論依據，檢修不會是件難事。

1 元件簡介

1．1 刀開關

刀開關為一種手動控制開關，也可做分支線路的配電開關。主要用來手動接通與斷開交、直流電路，由于沒有滅弧裝置，不宜用于頻繁地分合電路，具有明顯的斷開點，通常只用于電路檢修使用。

在安裝刀開關時，電源線接在上端，有手柄端位置向下，不得倒裝，防止手柄在重力作用下落下引起誤合閘事故。

1．2 組合開關

組合開關也是一種刀開關，它的刀片（動觸片）是轉動式的，比刀開關輕巧而且組合性強，能組合成各種不同線路。是一個多觸點、多位置式，可以控制多個回路的主令電器，亦稱轉換開關。

1．3 控制按鈕

控制按鈕分為常閉（動斷）觸點和常開（動合）觸點控制按鈕。常閉指常態（未受外力時）閉合，常開指常態（未受外力時）斷開的狀態。主要用于操縱接觸器、繼電器或電氣聯鎖電路，以實現對各種運動的控制。

1．4 行程開關

行程開關又稱限位開關，安裝在限位，能將機械位移轉變為電信號，以控制機械運動。按結構分為直動式、滾動式和微動式。有常開和常閉觸點一對。

1．5 熔斷器

熔斷器串聯在電路中，在低壓配電線路中主要用于短路保護，當通過熔斷器的電流大于規定值時，熔體熔化自動切斷電路，防止故障擴大。

1．6 接觸器

接觸器通常分為交流接觸器和直流接觸器。觸點分為主觸點和輔助觸點。主觸點是用來頻繁接通和切斷電動機或其它負載主電路的一種自動切換電器，一般配有滅弧裝置；輔助觸點用于控制電路，實現遠距離接通和分斷主電路，控制電動機的起動、停止和反向。

1．7 繼電器［1］

繼電器是一種根據外界輸入的一定信號（電的或非電的）通過自身觸點的接通或斷開來控制電路中電流“通”與“斷”的自動切換電器。

1．8 熱繼電器

熱繼電器是電流通過發熱元件加熱使雙金屬片彎曲，推動執行機構動作的電器，主要用來保護電動機或其它負載免于過載以及作為三相電動機的斷相保護。

2 主電路和控制電路的分析

繼電器—接觸器控制線路是為滿足生產機械和生產工藝對電氣控制線路的基本要求，根據電動機的保護﹑互鎖﹑順序﹑起動﹑制動、調速控制和操作的基本要求，以及照明指示等要求，控制電動機的順序工作及相應的保護動作的電氣線路［1］。

繼電器—接觸器控制線路劃分為兩大部分，主電路和控制電路。主電路一般由電動機及相應的繼電器、接觸器主觸點和保護器件主觸點組成，主電路的控制就是通過控制電動機線路中主觸點的通斷，使電動機工作在3種狀態：正轉、反轉和停止。控制電路由按鈕、繼電器輔助觸點和其他檢測、保護器件輔助觸點組成，對電動機具有控制和保護作用。線路的分析一般從電動機主電路入手，根據主電路連線中控制元件、電阻和其他檢測、保護器件，大致判斷電動機的控制和保護功能。控制電路的分析是根據主電路控制元件主觸點和其他電器的文字符號，在控制電路中找出相應控制環節，以及環節間的相互關系，對控制電路由上往下，由左往右閱讀，然后設想按動某操作按鈕，查對線路，觀察哪些元件受控制動作，并逐一查看動作元件的觸點又如何控制其他元件動作，進而驅動被控對象如何動作，跟蹤機械動作，當信號檢測元件動作變化時，再查對線路觀察執行元件的動作變化，器件間相互關系和相互制約關系，直到明白其工作原理。

以籠形三相交流異步電動機Y—△降壓起動控制線路為例進行分析：

2．1 主電路

籠形三相交流異步電動機Y—△降壓起動控制線路，僅適用于電動機的空載或輕載起動。U1V1W1 U2V2W2為電動機三相定子繞組的首端和末端，電動機定子繞組可接成Y形和△形兩種形式。接觸器KM1動合觸點為電動機通斷電控制開關，當KM3動合觸點閉合，繞組為Y形接法，當KM3斷開，KM2閉合，為△形接法。KM1動合觸點閉合，電動機通電，起動時先接成Y形降壓起動，時間繼電器KT計時，計時時間到，KM3斷開Y形接法，KM2閉合，接成△形全壓運行。分析電動機的起動過程知，整個過程為連續運轉，所以應采用短路保護，用熔斷器FU；采用過載保護，用熱繼電器FR，其中接觸器KM1﹑KM2﹑KM3本身具有欠壓﹑失壓保護功能。

2．2 控制電路

由控制電路知，熱繼電器動合觸點串聯在控制電路中，一旦發生過載，主電路熱繼電器線圈就會檢測到這種變化，從而發出信號使它在控制電路中的動合觸點跳閘，切斷控制電路電源，使KM1～KM3線圈失電，主電路動合觸點動作，電動機失電而停止運轉。控制線路分析如下：

注：⒈保證電動機連續運轉采用自鎖。

⒉為防止電源短路KM2和KM3不能同時閉合，采用互鎖。

⒊KT時間繼電器動作完畢，為減少電器不必要的通電時間，節約電能，延長器件使用壽命，用KM2動斷觸點切斷KT線圈通電。

動作順序：

線路有2個基本控制環節組成，一為連續運行，如KM1線圈回路；一為時間控制環節，如KM2﹑KM3﹑KT線圈組成延時接通和斷開Y﹑△形電路。

3 故障檢修

故障檢修從步驟上分觀察法和帶電檢查法；從電路功能上分為主電路檢修和控制電路檢修兩部分。

3．1 觀察法

主電路故障檢修：

主電路的故障現象一般有2種情況，一是電機不轉；二是電機轉后又很快停止。

故障檢修順序為：在斷電情況下。

先用手拉主電路所有接頭，看是否有線頭松動現象，應旋緊。

再次檢查繼電器動觸頭處彈簧是否有傾斜、卡住現象，應扶正。

最后看主觸頭是否有燒灼凸凹現象，應磨平或更換。

控制電路故障現象一般為按下啟動按鈕，繼電器不吸合，電機不轉或按下后發出很大振動，電動機時轉時不轉。

故障檢修順序為：在斷電情況下。

先用手拉主電路所有接頭，看是否有線頭松動現象，應旋緊。

然后檢查啟動按鈕動合、動斷觸頭是否接合完好，彈簧是否傾斜、松動或卡住，應扶正、磨平或更換。

再次檢查繼電器輔助觸點彈簧是否傾斜、松動或卡住現象，動靜觸頭是否有燒灼凸凹現象，應扶正、磨平或更換。

最后檢查繼電器線圈是否燒斷或線頭與線圈之間脫落，若有，應更換新的繼電器。

3．2 帶電檢查法

主電路故障檢修：

檢修主電路時，順序為從電源接頭沿線路向電動機接頭方向進行檢修，可用試電筆一一檢查。在通電情況下，主觸點閉合時檢查各電位是否有高壓，電位為0點即為故障點。然后檢查相應接頭是否接好，相應的元件是否損壞，即可查出問題。

控制電路的檢修：

檢修控制電路時，電源與控制電路接線端為首端，控制電路與電源接線另一端為末端，通電時，從停止按鈕與電源接點作為首端開始檢查，始端通電，末端與電源斷開，然后分別沿一條條支路在閉合相應觸點情況下進行各電位點檢查，電位為0點即為故障點。然后檢查相應接頭是否接好，相應的元件是否損壞，即可查出問題。

4 結論

繼電器—接觸器控制中的主電路是與電動機通電有直接關系的電路，讀圖較易。控制電路的讀圖，通常根據控制功能，先將控制電路分解成與主電路順序工作相對應的幾個基本環節，然后一一弄清每個環節控制原理，根據控制電路工作的先后順序再把各個環節串起來，從按鈕啟動到負載通電運行逐步推理思考。通過這種化整為零的分析方法，就不難看懂較復雜的全圖了，故障檢修可根據實際情況判斷相應元件，從接線、彈簧位置、動靜觸頭接合點、線圈考慮檢修。

［1］許謬主編．工廠電氣控制設備，機械工業出版社．