PLC第1章第1次課件

1、工業(yè)中心工業(yè)中心 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 S 低壓電氣的基本知識低壓電氣的基本知識 S 接觸器接觸器 S 繼電器繼電器 S 熔斷器熔斷器 S 低壓開關和低壓斷路器低壓開關和低壓斷路器 S 主令電器主令電器 S 其他低壓電器其他低壓電器 一、低壓電氣的基本知識一、低壓電氣的基本知識 1.21.2 低壓電器的分類 1.1.按用途分類按用途分類 控制電器：控制電器：用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器，用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器， 如接觸器、繼電器等。如接觸器、繼電器等。 主令電器：主令電器：用于自動控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令的用于自動控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令的 電器，如按鈕、行程開關等。電器，如按鈕、行程開

2、關等。 保護電器：保護電器：用于保護電路及用電設備的電器，如用于保護電路及用電設備的電器，如 熔斷器、熱繼電器等。熔斷器、熱繼電器等。 配電電器：配電電器：用于電能的輸送和分配的電器。如低用于電能的輸送和分配的電器。如低 壓斷路器、隔離器、壓斷路器、隔離器、 執(zhí)行電器：執(zhí)行電器：用于完成某種動作或傳動功能的電器，用于完成某種動作或傳動功能的電器， 如電磁鐵、電磁離合器等。如電磁鐵、電磁離合器等。 2.2.按工作原理分類：按工作原理分類： （1）電磁式電器：）電磁式電器：依據(jù)電磁感應原理來依據(jù)電磁感應原理來 工作的電器，如交直流接觸器、各種電工作的電器，如交直流接觸器、各種電 磁式繼電器等。磁式

3、繼電器等。 （2）非電量控制器：）非電量控制器：電器的工作是靠外電器的工作是靠外 力或某種非電物理量的變化而動作的電力或某種非電物理量的變化而動作的電 器，如刀開關、行程開關、按鈕、速度器，如刀開關、行程開關、按鈕、速度 繼電器壓力繼電器、溫度繼電器等。繼電器壓力繼電器、溫度繼電器等。 1.21.2 低壓電器的分類 二、二、 接觸器接觸器 線圈線圈 鐵芯鐵芯 銜鐵銜鐵 主觸頭主觸頭 彈簧彈簧 輔助輔助 觸頭觸頭 M 3 電機電機 接觸器是接觸器是 利用電磁利用電磁 吸力使觸吸力使觸 頭閉合或頭閉合或 斷開，從斷開，從 而自動接而自動接 通或斷開通或斷開 電機的一電機的一 種自動電種自動電 器開

4、關。器開關。 M 3 動作過程動作過程 線圈通電線圈通電 銜鐵被吸合銜鐵被吸合 觸頭閉合觸頭閉合 電機接通電機接通 電源電源 M 3 動作過程動作過程 線圈通電線圈通電 銜鐵被吸合銜鐵被吸合 觸頭閉合觸頭閉合 接通電源接通電源 電機運轉(zhuǎn)電機運轉(zhuǎn) 電動機運轉(zhuǎn)電動機運轉(zhuǎn) 1 1、接觸器的用途和分類 用途：用來頻繁接通和斷開電動機或其他負載主用途：用來頻繁接通和斷開電動機或其他負載主 電路。是機床電動機主電路中最重要的控制電器。電路。是機床電動機主電路中最重要的控制電器。 分類：分類： 接觸器分為接觸器分為 交流接觸器交流接觸器 直流接觸器直流接觸器 2 2、接觸器的結構 接觸器結構接觸器結構 電磁

5、系統(tǒng)電磁系統(tǒng) 觸點系統(tǒng)觸點系統(tǒng) 滅弧裝置滅弧裝置 電磁系統(tǒng)電磁系統(tǒng) 電磁系統(tǒng)由電磁系統(tǒng)由 鐵心鐵心 銜鐵銜鐵 勵磁線圈勵磁線圈 等幾部分組成等幾部分組成 常用的磁路結構常用的磁路結構 1- 1-銜鐵銜鐵 2-2-鐵心鐵心 3-3-線圈線圈 觸頭系統(tǒng)觸頭系統(tǒng) 結構有結構有 橋式橋式 指式指式 點接觸式點接觸式: : 用于電流不大的場合用于電流不大的場合 面接觸式面接觸式: :用于電流較大的場合用于電流較大的場合 :適合于觸頭分合次數(shù)多、電適合于觸頭分合次數(shù)多、電 流大的場合流大的場合 觸頭觸頭 分為分為 主觸頭主觸頭: :用于通斷電流較大的主電路。用于通斷電流較大的主電路。 輔助觸輔助觸頭頭:用

6、于通斷電流較小的控制電路。用于通斷電流較小的控制電路。 觸頭觸頭 分為分為 主觸頭主觸頭: :用于通斷電流較大的主電路。用于通斷電流較大的主電路。 輔助觸輔助觸頭頭:用于通斷電流較小的控制電路。用于通斷電流較小的控制電路。 滅弧裝置滅弧裝置 作用：用來迅速熄滅主觸點在分斷電路時所產(chǎn)生作用：用來迅速熄滅主觸點在分斷電路時所產(chǎn)生 的電弧，保護觸點不受電弧灼傷，并使分斷時間的電弧，保護觸點不受電弧灼傷，并使分斷時間 縮短?？s短。 滅弧措施：滅弧措施： （1）機械滅?。C械滅弧 （2）磁吹滅弧）磁吹滅弧 （3）窄縫滅?。┱p滅弧 （4) 柵片滅弧柵片滅弧 柵片滅弧柵片滅弧 1- 1-熄弧柵片熄弧柵片2

7、-2-觸點觸點3-3-電弧電弧 3 3、接觸器的工作原理 當接觸器的勵磁線圈通電后，在銜鐵氣隙處產(chǎn)生電磁吸力，當接觸器的勵磁線圈通電后，在銜鐵氣隙處產(chǎn)生電磁吸力， 使銜鐵吸合。由于主觸點支持件與銜鐵固定在一起，銜鐵使銜鐵吸合。由于主觸點支持件與銜鐵固定在一起，銜鐵 吸合帶動主觸點也閉合，接通主電路。與此同時，銜鐵還吸合帶動主觸點也閉合，接通主電路。與此同時，銜鐵還 帶動輔助觸電動作，使動合觸點閉合，動斷觸點斷開。帶動輔助觸電動作，使動合觸點閉合，動斷觸點斷開。 當線圈斷電或電壓顯著降低時，電磁吸力消失或變小，銜當線圈斷電或電壓顯著降低時，電磁吸力消失或變小，銜 鐵在復位彈簧的作用下釋放，使主、

8、輔觸電恢復到原來的鐵在復位彈簧的作用下釋放，使主、輔觸電恢復到原來的 狀態(tài)，切斷電路。狀態(tài)，切斷電路。 1-動觸頭動觸頭 2-靜觸頭靜觸頭 3-銜鐵銜鐵 4-彈簧彈簧 5-線圈線圈 6-鐵心鐵心 7-墊氈墊氈 8-觸頭彈簧觸頭彈簧 9-滅弧罩滅弧罩 10-觸頭壓力彈簧觸頭壓力彈簧 4 4、交流接觸器 交流接觸器用于遠距離控制電壓至交流接觸器用于遠距離控制電壓至380V380V，電流，電流 至至600A600A的交流電路，以及頻繁起動和控制交流的交流電路，以及頻繁起動和控制交流 電動機的控制電器。電動機的控制電器。 常用的交流接觸器產(chǎn)品，國內(nèi)有常用的交流接觸器產(chǎn)品，國內(nèi)有NC3NC3（CJ46C

9、J46）、）、 CJ12CJ12、CJ10XCJ10X、CJ20CJ20、CJX1CJX1、CJX2CJX2等系列；引進等系列；引進 國外技術生產(chǎn)的有國外技術生產(chǎn)的有B B系列、系列、3TB3TB、3TD3TD、LCDLCD等等 系列。系列。 CJ20CJ20系列交流接觸器的主觸點均做成三極，輔系列交流接觸器的主觸點均做成三極，輔 助觸點則為兩動合兩動斷形式。此系列交流接助觸點則為兩動合兩動斷形式。此系列交流接 觸器常用于控制籠型電動機的起動和運轉(zhuǎn)。觸器常用于控制籠型電動機的起動和運轉(zhuǎn)。 5 5、直流接觸器 直流接觸器與交流接觸器的工作原理相同。結構也基直流接觸器與交流接觸器的工作原理相同。結

10、構也基 本相同，不同之處是，鐵心線圈通以直流電，不會產(chǎn)本相同，不同之處是，鐵心線圈通以直流電，不會產(chǎn) 生渦流和磁滯損耗，所以不發(fā)熱。為方便加工，鐵心生渦流和磁滯損耗，所以不發(fā)熱。為方便加工，鐵心 由整塊軟鋼制成。為使線圈散熱良好，通常將線圈繞由整塊軟鋼制成。為使線圈散熱良好，通常將線圈繞 制成長而薄的圓筒型，與鐵心直接接觸，易于散熱。制成長而薄的圓筒型，與鐵心直接接觸，易于散熱。 常用的直流接觸器有：常用的直流接觸器有：CZ0CZ0、CZ18CZ18等系列。等系列。 6 6、接觸器的圖形和文字符號 KMKMKM 線圈線圈 KM 7 7、接觸器的主要技術參數(shù) 1 1）額定電壓）額定電壓 2 2）

11、主觸頭額定電流）主觸頭額定電流 3 3）輔助觸頭額定電流）輔助觸頭額定電流 4 4）主觸點和輔助觸點數(shù)目）主觸點和輔助觸點數(shù)目 5 5）吸引線圈額定電壓）吸引線圈額定電壓 6 6）接通和分斷能力）接通和分斷能力 8 8、接觸器的選用 選用接觸器的原則：選用接觸器的原則： 1 1）控制交流負載應選用交流接觸器，控制直流負載則）控制交流負載應選用交流接觸器，控制直流負載則 選用直流接觸器。選用直流接觸器。 2 2）接觸器的使用類別應與負載性質(zhì)相一致。）接觸器的使用類別應與負載性質(zhì)相一致。 3 3）主觸點額定電壓應大于或等于負載回路的額定電壓。）主觸點額定電壓應大于或等于負載回路的額定電壓。 4 4

12、）主觸點的額定電流應大于或等于負載的額定電流。）主觸點的額定電流應大于或等于負載的額定電流。 5 5）吸引線圈電流種類和額定電壓應與控制回路電壓相）吸引線圈電流種類和額定電壓應與控制回路電壓相 一致，接觸器在線圈額定電壓一致，接觸器在線圈額定電壓85%85%及以上時應能可靠吸及以上時應能可靠吸 合。合。 6 6）接觸器的主觸點和輔助觸點的數(shù)量應滿足控制系統(tǒng)）接觸器的主觸點和輔助觸點的數(shù)量應滿足控制系統(tǒng) 的要求。的要求。 交流接觸器按使用類別分為交流接觸器按使用類別分為1212種，使用類別代號和相應典型用途舉種，使用類別代號和相應典型用途舉 例如下：例如下： 使用使用 類別代號類別代號典型用途舉

13、例典型用途舉例 AC-1無感或微感負載、電阻爐無感或微感負載、電阻爐 AC-2繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的起動、分斷繞線轉(zhuǎn)子異步電動機的起動、分斷 AC-3籠型電動機的起動、運轉(zhuǎn)中分斷籠型電動機的起動、運轉(zhuǎn)中分斷 AC-4籠型電動機的起動、反接制動籠型電動機的起動、反接制動 AC-5a控制放電燈的通斷控制放電燈的通斷 AC-5b控制白熾燈的通斷控制白熾燈的通斷 AC-6a變壓器的通斷變壓器的通斷 繼電器是一種利用電流、電壓、時間、溫度繼電器是一種利用電流、電壓、時間、溫度 等信號的變化來接通或斷開所控制的電路，等信號的變化來接通或斷開所控制的電路， 以實現(xiàn)自動控制或完成保護任務的自動電器。以實現(xiàn)自動控

14、制或完成保護任務的自動電器。 三、繼電器三、繼電器 1 1、電磁式繼電器、電磁式繼電器 繼電器是一種利用各種物理量的變化，將電量或非繼電器是一種利用各種物理量的變化，將電量或非 電量信號轉(zhuǎn)化為電磁力或使輸出狀態(tài)發(fā)生階躍變化，電量信號轉(zhuǎn)化為電磁力或使輸出狀態(tài)發(fā)生階躍變化， 從而通過其觸頭或突變量促使在同一電路或另一電路從而通過其觸頭或突變量促使在同一電路或另一電路 中的其它器件或裝置動作的一種控制元件。它用于各中的其它器件或裝置動作的一種控制元件。它用于各 種控制電路中進行信號傳遞、放大、轉(zhuǎn)換、聯(lián)鎖等，種控制電路中進行信號傳遞、放大、轉(zhuǎn)換、聯(lián)鎖等， 控制主電路和輔助電路中的器件或設備按預定的動作

15、控制主電路和輔助電路中的器件或設備按預定的動作 程序進行工作，實現(xiàn)自動控制和保護的目的。程序進行工作，實現(xiàn)自動控制和保護的目的。 常用的繼電器按動作原理分有電磁式、磁電式、感常用的繼電器按動作原理分有電磁式、磁電式、感 應式、電動式、光電式、壓電式、熱繼電器與時間繼應式、電動式、光電式、壓電式、熱繼電器與時間繼 電器等。按激勵量不同分為交流、直流、電壓、電流、電器等。按激勵量不同分為交流、直流、電壓、電流、 中間、時間、速度、溫度、壓力、脈沖繼電器等。中間、時間、速度、溫度、壓力、脈沖繼電器等。 電磁機構的輸入電磁機構的輸入輸出特性輸出特性 1-底座底座 2-鐵心鐵心 3-釋放彈簧釋放彈簧 4

16、-調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)螺母 5-調(diào)節(jié)螺母調(diào)節(jié)螺母 6-銜鐵銜鐵 7-非磁性墊片非磁性墊片 8-極靴極靴 9-觸頭系統(tǒng)觸頭系統(tǒng) 10-線圈線圈 根據(jù)輸入電流大小而動作的繼電器。根據(jù)輸入電流大小而動作的繼電器。 使用時，電流繼電器的線圈和被保護的設備串使用時，電流繼電器的線圈和被保護的設備串 聯(lián)，其線圈匝數(shù)少而線徑粗、阻抗小、分壓小，聯(lián)，其線圈匝數(shù)少而線徑粗、阻抗小、分壓小， 不影響電路正常工作。不影響電路正常工作。 按用途分為按用途分為 過電流繼電器：當電路發(fā)生短路及過流時立即切斷電路過電流繼電器：當電路發(fā)生短路及過流時立即切斷電路 欠電流繼電器：當電路電流過低時立即切斷電路欠電流繼電器：當電路電流過低

17、時立即切斷電路 I IKIKII IKIKI a)a)過電流繼電器線圈過電流繼電器線圈 b)b)欠電流繼電器線圈欠電流繼電器線圈 c)c)動合觸點動合觸點 d)d)動斷觸點動斷觸點 通常，交流過電流繼電器的通常，交流過電流繼電器的 吸合電流吸合電流I Io o= =（1.11.13.53.5）I IN N， 直流過電流繼電器的吸合電流直流過電流繼電器的吸合電流 I Io o= =（0.750.753 3）I IN N。由于過電。由于過電 流繼電器在出現(xiàn)過電流時銜鐵流繼電器在出現(xiàn)過電流時銜鐵 吸合動作，其觸頭來切斷電路，吸合動作，其觸頭來切斷電路， 故過電流繼電器無釋放電流值。故過電流繼電器無釋

18、放電流值。 （1 1）過電流繼電器）過電流繼電器 直流欠電流繼電器的直流欠電流繼電器的 吸合電流調(diào)節(jié)范圍為吸合電流調(diào)節(jié)范圍為I Io o= =（0.30.30.650.65）I IN N； 釋放電流調(diào)節(jié)范圍為釋放電流調(diào)節(jié)范圍為I Ir r= =（0.10.10.20.2）I IN N。 （2 2）欠電流繼電器）欠電流繼電器 正常工作時，繼電正常工作時，繼電 器線圈流過負載額定電流，銜鐵吸合動作；器線圈流過負載額定電流，銜鐵吸合動作； 當負載電流降低至繼電器釋放電流時，銜當負載電流降低至繼電器釋放電流時，銜 鐵釋放，帶動觸頭動作。欠電流繼電器在鐵釋放，帶動觸頭動作。欠電流繼電器在 電路中起欠電流

19、保護作用電路中起欠電流保護作用。 根據(jù)輸入電壓大小而動作的繼電器。根據(jù)輸入電壓大小而動作的繼電器。 使用時，電壓繼電器的線圈與負載并聯(lián)，其使用時，電壓繼電器的線圈與負載并聯(lián)，其 線圈匝數(shù)多而線徑細。線圈匝數(shù)多而線徑細。 電壓繼電器分電壓繼電器分 過電壓繼電器過電壓繼電器 起過電壓保護作用起過電壓保護作用 欠電壓繼電器欠電壓繼電器 起欠電壓保護作用起欠電壓保護作用 零電壓繼電器零電壓繼電器 起零電壓保護作用起零電壓保護作用 U UKVKVU UKVKV a)a)過電壓繼電器線圈過電壓繼電器線圈 b)b)欠電壓繼電器線圈欠電壓繼電器線圈 c)c)動合觸點動合觸點 d)d)動斷觸點動斷觸點 電壓繼電

20、器分電壓繼電器分 過電壓繼電器過電壓繼電器 起過電壓保護作用起過電壓保護作用 欠電壓繼電器欠電壓繼電器 起欠電壓保護作用起欠電壓保護作用 零電壓繼電器零電壓繼電器 起零電壓保護作用起零電壓保護作用 （1）過電壓繼電器過電壓繼電器 在電路中在電路中 用于過電壓保護，用于過電壓保護，由于直流電路由于直流電路 一般不會出現(xiàn)過電壓，所以產(chǎn)品一般不會出現(xiàn)過電壓，所以產(chǎn)品 中沒有直流過電壓繼電器。交流中沒有直流過電壓繼電器。交流 過電壓繼電器吸合電壓調(diào)節(jié)范圍過電壓繼電器吸合電壓調(diào)節(jié)范圍 為為U U0 0= =（1.051.051.21.2）U UN N。 （2）欠電壓繼電器欠電壓繼電器 在電路中用于欠在電

21、路中用于欠 電壓保護，電壓保護，一般直流欠電壓繼電器吸合一般直流欠電壓繼電器吸合 電壓電壓U U0 0= =（0.30.30.50.5）U UN N，釋放電壓，釋放電壓U Ur r= = （0.070.070.20.2）U UN N。交流欠電壓繼電器。交流欠電壓繼電器 的吸合電壓與釋放電壓的調(diào)節(jié)范圍分別的吸合電壓與釋放電壓的調(diào)節(jié)范圍分別 為為U U0 0= =（0.60.60.850.85）U UN N，U Ur r= =（0.10.1 0.350.35）U UN N。 中間繼電器和接觸器的結構和工作原理大致相同。中間繼電器和接觸器的結構和工作原理大致相同。 主要區(qū)別：主要區(qū)別： 接觸器的主觸

22、點可以通過大電流；接觸器的主觸點可以通過大電流； 繼電器的體積和觸點容量小，觸點數(shù)目多，且只能通繼電器的體積和觸點容量小，觸點數(shù)目多，且只能通 過小電流。所以，繼電器一般用于機床的控制電路中。過小電流。所以，繼電器一般用于機床的控制電路中。 KA KA KA 線圈線圈 常開觸頭常開觸頭 常閉觸頭常閉觸頭 中間繼電器中間繼電器實質(zhì)上是一種電壓繼電器，實質(zhì)上是一種電壓繼電器， 但它的觸點數(shù)量較多，容量較大，起到中間但它的觸點數(shù)量較多，容量較大，起到中間 放大（觸點數(shù)量和容量）作用放大（觸點數(shù)量和容量）作用。 2 2、時間繼電器 繼電器輸入信號輸入后，經(jīng)一定的延時，才繼電器輸入信號輸入后，經(jīng)一定的延

23、時，才 有輸出信號的繼電器有輸出信號的繼電器稱為時間繼電器稱為時間繼電器。 時間繼電器是從得到輸入信號時間繼電器是從得到輸入信號( (線圈通電或斷線圈通電或斷 電電) )起，經(jīng)過一段時間延時后觸頭才動作。適用起，經(jīng)過一段時間延時后觸頭才動作。適用 于定時控制。于定時控制。 按工作原理分按工作原理分 空氣阻尼式空氣阻尼式 電磁式電磁式 電動式電動式 電子式等。電子式等。 按延時方式分按延時方式分 通電延時型通電延時型 斷電延時型斷電延時型 數(shù)控機床中一般由計算機軟件實現(xiàn)時間控制數(shù)控機床中一般由計算機軟件實現(xiàn)時間控制。 3 3、熱繼電器、熱繼電器 熱繼電器保護特性與電動機過載特性的配合熱繼電器保護特性與電動機過載特性的配合 -電動機的過載特性電動機的過載特性 2-熱繼電器的保護特性熱繼電器的保護特性 （）