電器控制與可編程控制器

1、電器控制與可編程控制器一個簡單的供水系統(tǒng)電氣控制技術的發(fā)展 1. 繼電接觸式控制系統(tǒng) 由繼電器、接觸器、按鈕、行程開關等組成 2. 20世紀30年代對電氣控制提出新要求 3. 20世紀60年代提出計算機結(jié)合繼電控制系統(tǒng)的新系統(tǒng) 1969年DEC首先研制出可編程控制器 4. 20世紀70年代以后計算機廣泛應用于電氣控制系統(tǒng)第一章 常用低壓電器元件 電磁式接觸器 電磁式繼電器電磁式接觸器 由兩部分構(gòu)成 1. 檢測部分（電磁機構(gòu)） 2. 執(zhí)行部分（觸點）電磁機構(gòu) 電磁機構(gòu)的構(gòu)成吸引線圈 鐵心 銜鐵吸引線圈簡單的電磁機構(gòu)銜鐵鐵心電磁機構(gòu)的工作原理 給吸引線圈通電，線圈將電給吸引線圈通電，線圈將電能轉(zhuǎn)化

2、為磁能，即產(chǎn)生磁通。能轉(zhuǎn)化為磁能，即產(chǎn)生磁通。銜鐵在電磁引力的作用下產(chǎn)生銜鐵在電磁引力的作用下產(chǎn)生機械位移，與鐵心吸合。機械位移，與鐵心吸合。電磁機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式 串聯(lián)線圈 （導線粗、匝數(shù)少) 并聯(lián)線圈 （導線細、匝數(shù)多) 銜鐵直線運動銜鐵繞軸轉(zhuǎn)動拍合 直流線圈 （無骨架、廋高型） 交流線圈 （有骨架、矮胖型）吸引線圈根據(jù)通入電流分類：吸引線圈根據(jù)通入電流分類：吸引線圈根據(jù)在電路中的聯(lián)接方式：吸引線圈根據(jù)在電路中的聯(lián)接方式：電磁機構(gòu)的引力特性電磁機構(gòu)的受力分析電磁引力反力電磁引力：線圈通電產(chǎn)生磁通 作用于銜鐵 反力：由復位彈簧和觸頭產(chǎn)生電磁引力： B: 氣隙磁感應強度 S: 磁極截面積電磁機構(gòu)的

3、引力特性當線圈中通直流電 F=恒值當線圈中通交流電 tBBmsintSBFm227sin8102810max7mSBF問題產(chǎn)生？線圈通交流電時，電源電壓變化一個周期，電磁鐵吸合釋放各兩次，電磁機構(gòu)產(chǎn)生振蕩不能正常工作。短路環(huán)電磁機構(gòu)交變得磁通穿過短路環(huán)所包圍的面積，在環(huán)中產(chǎn)生渦流，該渦流產(chǎn)生磁通，由此產(chǎn)生兩個磁通 和 。 大小相等 ，相位約差90度。 1212F1F2F Ft t觸點系統(tǒng)觸點：是電磁式電器的執(zhí)行部分，電器就是通過觸點的動作來分合被控的電路。電接觸：觸點在閉合狀態(tài)下動、靜觸點完全接觸，并有工作電流通過。觸點的接觸形式有 點接觸、線接觸和 面接觸電接觸的影響因素電接觸的情況直接影響

4、觸點的工作可靠性和使用壽命影響電接觸的主要因素是接觸電阻動靜觸點閉合時，在過渡區(qū)域形成的電阻。接觸電阻大時易使觸點發(fā)熱而溫度升高，從而使觸點產(chǎn)生熔焊現(xiàn)象。影響接觸電阻的因素：接觸壓力 觸點材料 觸點表面狀況 觸點接觸形式滅弧系統(tǒng) 由于電器控制主回路電壓高電流大，在觸頭短開的瞬間，觸頭間距離極小，將產(chǎn)生極強的電磁場。在電磁場作用下觸頭間產(chǎn)生大量熾熱的電子流稱為電弧。 電弧的出現(xiàn)既妨礙電路的正常分短又會使觸頭受到嚴重腐蝕，所以必須采取措施滅弧。交流電有過零點所以交流電弧較直流電弧容易熄滅。常用的滅弧方法：迅速增大電弧長度 冷卻滅弧裝置橋型觸頭的滅弧原理橋型觸頭的滅弧原理 橋型觸頭的電弧由兩個電弧串

5、聯(lián)降低了單個電弧的電場強度有利與電弧的熄滅，同時兩端的電弧將產(chǎn)生相斥的電磁力將電弧拉長促使電弧冷卻熄滅。電磁式接觸器 電磁式接觸器是利用電磁吸力的作用使主觸點閉合或分斷電動機電路或其他負載電路的控制電器。 接觸器最主要的用途時控制電動機的起動，反轉(zhuǎn)，制動和調(diào)速等。因此它是電力拖動控制系統(tǒng)中最重要也是最常用的控制電器。接觸器的分類：按主觸點控制的電路中電流分：直流接觸器 交流接觸器按主觸點的極數(shù)分單極 雙極（直流接觸器） 三級、四極、五極（交流接觸器）電磁式接觸器的結(jié)構(gòu) 接觸器由電磁系統(tǒng)， 觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置三 部分構(gòu)成，其文字符號 為KM。接觸器的主要技術參數(shù)額定電壓: 主觸點的額定電壓。額定

6、電流：主觸點的額定電流。線圈的額定電壓：電磁線圈的額定電壓。接通和分斷能力：主觸點在規(guī)定條件下能可靠地接通和分斷的電流值。額定操作頻率：每小時的操作次數(shù)AC最大 600/h DC最大 1200/h接觸器的符號線圈常開觸點常閉觸點滅弧裝置接觸器的選用 根據(jù)接觸器所控制負載的工作任務輕重來選擇相應的接觸器接觸器的文字符號為KM電磁式繼電器 根據(jù)外來信號（電壓或電流），利用電磁原理使銜鐵產(chǎn)生閉合動作，從而帶動觸點動作，使控制電路接通或斷開，實現(xiàn)控制電路的狀態(tài)改變。 在很多情況下只需完成邏輯控制功能并不需要直接控制電機或其他大容量電器，這樣就不需要主觸頭和滅弧裝置，只需要副觸頭。在這種情況下可以用電磁

7、繼電器取代接觸器。為什么引入電磁繼電器？區(qū)別：繼電器的觸點不能用來接通和分斷負載電路。繼電器的結(jié)構(gòu)繼電器的符號線圈常開觸點常閉觸點無滅弧裝置繼電器的文字符號為KA繼電器的特性 繼電器的主要特性是輸入輸出特性，又稱繼電持性，繼電特性曲線如圖所示。 稱為繼電器的返回系數(shù)當 時繼電器特性變?yōu)殚_關特性。繼電器特性也就是帶滯環(huán)的開關特性。21/ xxk 1k常用的小型繼電器電磁式電壓繼電器觸點的動作與線圈的動作電壓大小有關的繼電器。包括欠壓繼電器和過壓繼電器。特點：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。過壓繼電器：電路正常工作時過電壓繼電器不動作，當電路電壓超過105 120UN （ 設備的

8、額定電壓，不是線圈的額定電壓）時過電壓繼電器吸合對電路實現(xiàn)過電壓保護。過壓繼電器一般利用常閉觸點完成保護任務。因直流電路不會產(chǎn)生波動較大的過壓，所以沒有直流過壓繼電器。電磁式電壓繼電器欠電壓繼電器：電路正常工作時欠電壓繼電器吸合，當電路電壓減小到某一電壓時欠電壓繼電器釋放對電路實現(xiàn)欠電壓保護。欠壓繼電器一般利用常開觸點完成保護任務。直流欠壓繼電器的吸合電壓與釋放電壓的調(diào)節(jié)范圍分別為30 50UN和7 20UN交流欠壓繼電器的吸合電壓與釋放電壓的調(diào)節(jié)范圍分別為60 85UN和10 35UN電壓繼電器的選用 線圈的電流種類和電壓等級應與控制電路一致。 根據(jù)在控制電路中是起過壓保護還是欠壓保護選型。

9、 根據(jù)控制電路的要求選觸點的類型（常開/常閉）和數(shù)量。電磁式電流繼電器觸點的動作與線圈的動作電流大小有關的繼電器。包括低電流繼電器和過電流繼電器。特點：電流繼電器的線圈與負載串聯(lián)，其線圈匝數(shù)少而線徑粗 。過電流繼電器：電路正常工作時過電流繼電器釋放，當電流增大到某一設定值以上時過電流繼電器吸合對電路實現(xiàn)過電流保護。過電流繼電器利用常閉觸點完成保護任務。直流過電流繼電器的吸合電流為70 350LN交流過電流繼電器的吸合電流為110 400LN電磁式電流繼電器低電流繼電器：電路正常工作時欠電流繼電器吸合，當電流減小到某一設定值以下時低電流繼電器釋放對電路實現(xiàn)低電流保護。低電流繼電器一般利用常開觸點完成保護。一般在直流電路中會引起負載電流的降低，因此有直流低電流繼電器而沒有交流低電流繼電器。直流低電流繼電器的吸合電流與釋放電流分別為30 65LN和10 20LN電流繼電器的選用 線圈電流的種類和等級應與負載電路一致 根據(jù)對負載的保護作用是低電流還是過電流選用電流繼電器的類型。 根據(jù)控制電路的