工業(yè)上用的生產(chǎn)機(jī)械動作是各式各樣的，因而滿足生產(chǎn)機(jī)械動作要求的繼電—接觸器控制電路也是多種多樣的，但各種控制電路一般都由一些基本控制環(huán)節(jié)按照一定要求連接而成。 下面以工業(yè)生產(chǎn)中最常用的三相籠型異步電動機(jī)的控制電路為例，說明繼電—接觸器控制的基本環(huán)節(jié)。主要介紹對電動機(jī)實(shí)現(xiàn)起動運(yùn)轉(zhuǎn)控制、正反轉(zhuǎn)控制、順序控制、 時間控制等基本控制電路。
一、起動、停轉(zhuǎn)控制
圖5－9所示為起動、停轉(zhuǎn)電路圖，它由刀開關(guān)qs、熔斷器fu1、熱繼電器fr、起動按鈕sb2、停轉(zhuǎn)按鈕sb1、接觸器km和電動機(jī)m組成。
當(dāng)電動機(jī)需要起動時，其動作順序和工作原理是：
所謂觸點(diǎn)“自鎖”，就是指與起動按鈕并聯(lián)的接觸器常開觸頭閉合，使按鈕松開后，自己的線圈仍能保持通電狀態(tài)，即“鎖住”了線圈。
當(dāng)需要電動機(jī)停轉(zhuǎn)時，其動作順序和工作原理是：
圖5－9起動、停轉(zhuǎn)控制電路圖
在圖5－9所示的電路中，各個部件的作用分別為：
1、刀開關(guān)q作為隔離開關(guān)使用，當(dāng)需要對電動機(jī)或電路進(jìn)行檢查、 維修時，用它來隔離電源，確保操作安全。因此隔離開關(guān)一般不能用于帶負(fù)載切斷或接通電源。 起動或斷電時應(yīng)注意刀開關(guān)q動作的先后次序：起動應(yīng)先合上q，再按起動按鈕sb2； 斷電時則應(yīng)先按停止按鈕sb1，再斷開q。
2、 熔斷器fu在電路中起短路保護(hù)作用，一旦發(fā)生短路事故，熔絲熔斷，切斷電源，電動機(jī)立即停轉(zhuǎn)。
3、熱繼電器fr在電路中起過載保護(hù)作用，當(dāng)發(fā)生過載事故時，熱繼電器fr的常閉點(diǎn)斷開，控制電路斷電，交流接觸器km線圈斷電，其常開主觸點(diǎn)斷開，電動機(jī)停轉(zhuǎn)。
4、電路在停電或電壓過低時，接觸器線圈的電磁吸力消失或不足，使主觸頭斷開，切斷了電動機(jī)的電源，同時也使自鎖觸頭斷開。而當(dāng)電源恢復(fù)正常時，必須再按起動按鈕才能使電動機(jī)重新起動。 因此此電路還具有零壓保護(hù)和欠壓保護(hù)，
二、正反轉(zhuǎn)控制電路
生產(chǎn)上有許多設(shè)備需要正、 反兩個方向的運(yùn)動，例如機(jī)床主軸的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)，工作臺的前進(jìn)和后退，起重機(jī)的上升和下降等等，都要求電動機(jī)能夠正反轉(zhuǎn)。 而我們也知道，若要改變?nèi)喈惒诫妱訖C(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，只要將三根電源線中的任意兩根對調(diào)即可。 因此，可利用兩個接觸器和三個按鈕組成正反轉(zhuǎn)控制電路，如圖5－10所示。
圖5－10正反轉(zhuǎn)控制電路圖
圖5－10中電路，它由刀開關(guān)qs、km1正轉(zhuǎn)接觸器、 km2反轉(zhuǎn)接觸器、，sb2正轉(zhuǎn)按鈕、 sb3反轉(zhuǎn)按鈕、sb1停止按鈕、熔斷器fu1、熱繼電器fr和以及電動機(jī)m組成。 正轉(zhuǎn)接觸器km1的三對主觸頭把電動機(jī)按相序u1、v1、 w1與電源相接； 反轉(zhuǎn)接觸器km2的三對主觸頭把電動機(jī)按相序u1、w1、v1與電源相接。 因此，正轉(zhuǎn)的工作原理為：
閉合刀開關(guān)q→按正轉(zhuǎn)按鈕sb2→接觸器km1線圈得電→
反轉(zhuǎn)的工作原理亦可類推。
當(dāng)按下停止按鈕sb1時，接觸器釋放，電動機(jī)停轉(zhuǎn)。
所謂觸點(diǎn)“互鎖”，就是指在正轉(zhuǎn)的控制電路中串接入反轉(zhuǎn)接觸器的的常閉觸頭或在反轉(zhuǎn)的控制電路中串接入正轉(zhuǎn)接觸器的的常閉觸頭。因此當(dāng)正轉(zhuǎn)接觸器km1的線圈通電時，其常閉觸頭斷開，即使按下sb3也不能使km2線圈通電；反之亦然。為杜絕發(fā)生相間短路，km1和km2的主觸頭是不允許同時閉合的，因此加入互鎖控制環(huán)節(jié)。
在圖5－10電路中，當(dāng)電動機(jī)正轉(zhuǎn)，如要使其反轉(zhuǎn)，必須先按停止按鈕sb1，令km1失電，常閉觸頭km1閉合，然后按下sb3，才能使km2得電，電動機(jī)反轉(zhuǎn)。 如果不按sb1而直接按sb3，將不起作用。 反之亦然。 這種操作方式適用于大功率電動機(jī)及一些頻繁正、 反轉(zhuǎn)的電動機(jī)。
三、 順序控制電路
在裝有多臺電動機(jī)的生產(chǎn)機(jī)械上，因各電動機(jī)所起的作用不同，有時必須按一定的順序起動，方能保證工作安全。例如，在車床的主軸工作之前，必須先起動油泵電動機(jī)，使?jié)櫥到y(tǒng)有足夠的潤滑油以后，方能起動主軸電動機(jī)。主軸電動機(jī)停止后，才允許油泵電動機(jī)停止。當(dāng)油泵電動機(jī)因某種原因停車時，主軸電動機(jī)也應(yīng)立即停車，以免因潤滑油不足而損壞工件或設(shè)備。圖5－11所示是兩臺三相異步電動機(jī)m1和m2的順序起動控制電路，該控制電路工作過程是
圖5－11順序起動控制電路
有自鎖功能的km1常開觸點(diǎn)閉合后，為接觸器km2的線圈得電做好了鋪墊，此時按下起動按鈕sb4，接觸器km2的線圈才能通電，m2才能起動。所以這個電路控制電動機(jī)起動的順序是只有m1起動后，m2才能起動。
若因某種原因，在工作過程中m1的接觸器線圈km1突然斷電，則m1停轉(zhuǎn)。與此同時，因km1常開輔助觸頭斷開，接觸器km2線圈亦斷電，使m2電動機(jī)隨之停轉(zhuǎn)。由于接觸器km2常開觸點(diǎn)并接在sb1兩端，則當(dāng)m2運(yùn)行時sb1被km2常開觸點(diǎn)短路，不起作用。只有接觸器km2斷電，sb1才能使km1失電，m1停止工作。按下停止按鈕sb3，可使m2停止，而不影響m1運(yùn)轉(zhuǎn)。若按下停止按鈕sb1，則可使兩臺電動機(jī)都停止運(yùn)行。這樣就實(shí)現(xiàn)了順序起動、順序停車的連鎖控制。
四、時間控制電路
時間控制，就是采用時間繼電器進(jìn)行延時控制,以達(dá)到不同需要的目的。例如三相籠型異步電動機(jī)的y-△起動，實(shí)現(xiàn)電動機(jī)起動時的y聯(lián)接，經(jīng)過—定時間，待轉(zhuǎn)速上升到接近額定值時自動進(jìn)行△聯(lián)接運(yùn)行。
如圖5－12通電延時的空氣阻尼式時間繼電器的結(jié)構(gòu)和觸頭符號。 線圈1通電后，吸下動鐵心2，動鐵心與活塞桿3之間有一段距離，在釋放彈簧4的作用下開始下降，帶動活塞5和固定在其上的橡皮膜6一起下移，在膜上面造成空氣稀薄的空間，由于活塞受到下面空氣的壓力，只能緩慢下降。 經(jīng)過一定時間后，杠桿8才能碰觸微動開關(guān)9，使常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合。 可見，從電磁線圈通電開始到觸點(diǎn)動作為止，中間經(jīng)過一定的延時，這就是時間繼電器利用空氣阻尼作用而達(dá)到的延時作用。延時間即為自電磁鐵吸引線圈通電時刻起到微動開關(guān)動作時為止的這段時間。 延時長短可以通過螺釘10調(diào)節(jié)進(jìn)氣孔的大小來改變。 空氣阻尼式時間繼電器的延時范圍較大，可達(dá)0.4～180 s。
吸引線圈斷電后，依靠恢復(fù)彈簧12的作用而復(fù)原?？諝饨?jīng)由氣孔7被迅速排出。
圖5－10中所示的時間繼電器是通電延時，有兩個延時觸頭：—個是延時斷開的常閉觸頭，一個是延時閉合的常開觸頭。此外，還有兩個瞬時觸頭，即通電后微動開關(guān)13瞬時動作。
時間繼電器也可做成斷電延時(圖5－13)。實(shí)際上只要把鐵心倒裝一下就成。斷電延時的時間繼電器也有兩個延時觸頭：一個是延時閉合的常閉觸頭，—個是延時斷開的常開觸頭。
圖5-13斷電延時的空氣式時間繼電器
圖5－14是籠型電動機(jī)y-△起動的控制線路，其中用了圖5－12所示的通電延時的時間繼電器kt的兩個觸頭：延時斷開的常閉觸頭和延時閉合的常開觸頭。km1、km2、km3是三個交流接觸器。起動時km1、km3工作，電動機(jī)接成y形；運(yùn)行時km1、km2工作，電動機(jī)接成△形。線路的動作次序如下：
例5－1 如果圖5－9的控制電路接成圖5－15所示的那樣，會有什么后果？
圖5-15例5-1圖
解：1、圖5－15（a）電路中，起動按鈕sb2、停止按鈕sb1串聯(lián)后與km的輔助常開觸頭并聯(lián)。因此，在按下sb2使接觸器km線圈通電，其常開觸頭km實(shí)現(xiàn)自鎖作用后，再按下停止按鈕sb1時，線圈km不會斷電，即停止按鈕sb1失去了作用。
2、圖5－15（b）電路中，接觸器km的常開觸頭與停止按鈕sb1并聯(lián),按下起動按鈕sb2, 接觸器km線圈通電,但起動按鈕sb2一松開，就斷開了km線圈的通路，km線圈斷電。
3、圖5－15（c）電路中，接觸器km的常開觸頭與線圈并聯(lián)，按下sb2時接觸器線圈通電，其常開觸頭閉合，短接了接觸器km線圈，更造成了電路的短路。若電路中裝有熔斷器，則會燒斷熔斷器中的熔體。
4、圖5－15（d）電路中，用一個按鈕sb1的常開和常閉兩個觸頭替代原電路中的起動和停止兩個按鈕。根據(jù)按鈕的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通常是常閉觸頭先斷開，常開觸頭后閉合。當(dāng)按下按鈕sb1時，串聯(lián)的常閉觸頭已先行斷開，因此無法使接觸器線圈通電，電動機(jī)也就無法起動。