plc課件第一章-常用低壓電器(PPT 88頁)

1、機床電氣控制主講人：馬清艷第1頁，共88頁。第一章 常用的低壓電器第二章 基本控制環(huán)節(jié)第三章 常用機床電氣控制第四章 可編程序控制器概述第五章 PLC的組成和工作原理第六章 FX2N系列可編程控制器第七章 基本邏輯指令機床電氣控制第八章 步進(jìn)指令第九章 可編程控制器的應(yīng)用傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制可編程控制（PLC）第2頁，共88頁。第一節(jié) 低壓電器的基本知識第二節(jié) 開關(guān)電器第三節(jié) 接觸器第四節(jié) 繼電器第五節(jié) 熔斷器第六節(jié) 主令電器第七節(jié) 低壓執(zhí)行電器第一章 常用低壓電器第3頁，共88頁。第一節(jié) 低壓電器的基本知識一、低壓電器的定義 用于交流1200V、直流1500V級以下的電路中起通斷、保護、控

2、制或調(diào)節(jié)作用的電器。二、低壓電器的分類按電器的動作性質(zhì)分 ：手動電器和自動電器按電器的控制對象和用途分：配電電器和控制電器 按有無觸點分：有觸點電器和無觸點電器 按工作原理分：電磁式電器和非電量控制電器。第4頁，共88頁。第一節(jié) 低壓電器的基本知識三、電磁式電器（電磁機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)）1.電磁機構(gòu)將電磁能轉(zhuǎn)換為機械能并帶動觸頭動作。 組成 原理：線圈通入電流，產(chǎn)生磁場，經(jīng)鐵芯、銜鐵和氣 隙形成回路，產(chǎn)生電磁力，將銜鐵吸向鐵芯。 鐵芯銜鐵線圈第5頁，共88頁。二、電磁式電器2.短路環(huán)減小銜鐵吸合時產(chǎn)生的振動和噪音。第一節(jié) 低壓電器的基本知識第6頁，共88頁。三、電磁式電器3.觸頭系統(tǒng)通過觸頭的開合

3、控制電路通、斷。 類型 材料：一般采用銅材料制成；對于小容量電器常用銀 質(zhì)材料制成 橋式觸頭指形觸頭第一節(jié) 低壓電器的基本知識第7頁，共88頁。三、電磁式電器4.滅弧系統(tǒng) 電?。洪_關(guān)電器切斷電流電路時，觸頭間電壓大于 10V，電流超過80mA時，觸頭間會產(chǎn)生藍(lán)色 的光柱， 即電弧。 電弧的危害 ： 延長了切斷故障的時間； 高溫引起電弧附近電氣絕緣材料燒壞； 形成飛弧造成電源短路事故。 滅弧措施：吹弧、拉弧、長弧割短弧、多斷口滅弧、 利用介質(zhì)滅弧、改善觸頭表面材料 。第一節(jié) 低壓電器的基本知識第8頁，共88頁。第二節(jié) 開關(guān)電器一、刀開關(guān) （閘刀開關(guān)） 作用：隔離電源，不頻繁通斷電路 分類： 按刀

4、的級數(shù)分:單極、雙極和三極 按滅弧裝置分：帶滅弧裝置和不帶滅弧裝置 按刀的轉(zhuǎn)換方向分為：單擲和雙擲 按接線方式分為：板前接線和板后接線 按操作方式分為：手柄操作和遠(yuǎn)距離聯(lián)桿操作 按有無熔斷器分：帶熔斷器和不帶熔斷器第9頁，共88頁。一、刀開關(guān)1.開關(guān)板用刀開關(guān)（不帶熔斷器式刀開關(guān)） 作用：不頻繁地手動接通、斷開電路和隔離電源用。 結(jié)構(gòu)圖和符號 ： 第二節(jié) 開關(guān)電器第10頁，共88頁。第二節(jié) 開關(guān)電器一、刀開關(guān)2.帶熔斷器式刀開關(guān)用作電源開關(guān)、隔離開關(guān)和應(yīng)急開關(guān)，并作電路保護用。QS第11頁，共88頁。一、刀開關(guān)3.負(fù)荷開關(guān)(1)開啟式負(fù)荷開關(guān) 用途：作不頻繁帶負(fù)荷操作和短路保護用。 結(jié)構(gòu)：由刀

5、開關(guān)和熔斷器組合成。瓷底板上裝有進(jìn)線 座、靜觸頭、熔絲、出線座及刀片式動觸頭， 工作部分用膠木蓋罩住，以防電弧灼傷人手。 分類：單相雙極和三相三極兩種第二節(jié) 開關(guān)電器第12頁，共88頁。第13頁，共88頁。一、刀開關(guān)3.負(fù)荷開關(guān)(2)封閉式負(fù)荷開關(guān)（鐵殼開關(guān)） 作用：手動通斷電路及短路保護。第二節(jié) 開關(guān)電器第14頁，共88頁。二、低壓斷路器（自動空氣開關(guān)） 功能：不頻繁通斷電路，并能在電路過載、短路及失 壓時自動分?jǐn)嚯娐贰?特點：操作安全，分?jǐn)嗄芰^高。 分類：框架式（萬能式）和塑殼式（裝置式） 結(jié)構(gòu)：觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置、脫扣機構(gòu)、傳動機構(gòu)。 符號：第二節(jié) 開關(guān)電器第15頁，共88頁。萬能式低

6、壓斷路器結(jié)構(gòu)圖第16頁，共88頁。塑殼式低壓斷路器原理圖1主觸頭2自由脫扣器 3過電流脫扣器 4分勵脫扣器5熱脫扣器6失壓脫扣器 7按鈕第17頁，共88頁。塑殼式低壓斷路器原理圖1主觸頭2自由脫扣器3過電流脫扣器4分勵脫扣器5熱脫扣器6失壓脫扣器 7按鈕線路短路或嚴(yán)重過載保護第18頁，共88頁。塑殼式低壓斷路器原理圖1主觸頭2自由脫扣器3過電流脫扣器4分勵脫扣器5熱脫扣器6失壓脫扣器 7按鈕遠(yuǎn)距離跳閘，對電路不起保護作用第19頁，共88頁。塑殼式低壓斷路器原理圖1主觸頭2自由脫扣器3過電流脫扣器4分勵脫扣器5熱脫扣器6失壓脫扣器 7按鈕線路過載保護第20頁，共88頁。塑殼式低壓斷路器原理圖1主

7、觸頭2自由脫扣器 3過電流脫扣器 4分勵脫扣器5熱脫扣器6失壓脫扣器 7按鈕電動機的失壓保護第21頁，共88頁。第22頁，共88頁。第23頁，共88頁。三、組合開關(guān)（轉(zhuǎn)換開關(guān)） 結(jié)構(gòu)：靜觸頭一端固定在膠木盒內(nèi)，另一端伸 出盒外，與電源或負(fù)載相連。動觸片套 在絕緣方桿上，絕緣方軸每次作90正 或反方向的轉(zhuǎn)動，帶動靜觸頭通。 特點：結(jié)構(gòu)緊湊，安裝面積小，操作方便。 用途：電源的引入開關(guān)；通斷小電流電路； 控制以下電動機。第二節(jié) 開關(guān)電器第24頁，共88頁。第25頁，共88頁。第26頁，共88頁。觸頭系統(tǒng)：主觸頭、輔助觸頭 常開觸頭（動合觸頭） 常閉觸頭（動斷觸頭）電磁系統(tǒng)：動、靜鐵芯，吸引線圈和反

8、作用彈簧 滅弧系統(tǒng)：滅弧罩及滅弧柵片滅弧第三節(jié) 接觸器2結(jié)構(gòu) 一、交流接觸器 1用途：應(yīng)用于頻繁接通和分?jǐn)鄮в胸?fù)載的主電路或控制電路。 第27頁，共88頁。第三節(jié) 接觸器交流接觸器結(jié)構(gòu)圖主觸頭常閉輔助觸頭常開輔助觸頭靜鐵心動鐵心吸引線圈滅弧裝置第28頁，共88頁。2工作原理 第三節(jié) 接觸器線圈加額定電壓，銜鐵吸合，常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合；線圈電壓消失，觸頭恢復(fù)常態(tài)。為防止鐵心振動，需加短路環(huán)。第29頁，共88頁。用途：遠(yuǎn)距離通斷直流電路或控制直流電動機的頻繁起停。結(jié)構(gòu)：電磁機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置。工作原理：與交流接觸器基本相同。第三節(jié) 接觸器二、直流接觸器 第30頁，共88頁。第三節(jié) 接

9、觸器三、接觸器的符號 第31頁，共88頁。額定電壓 交流接觸器： 127、220、380、500V 直流接觸器： 110、220、440V 交流接觸器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A 直流接觸器：40、80、100、150、250、400、600A 額定電流 吸引線圈額定電壓交流接觸器：36、110（127）、220、380V 直流接觸器：24、48、220、440V 第三節(jié) 接觸器四、接觸器的主要技術(shù)指標(biāo) 第32頁，共88頁。 根據(jù)電路中負(fù)載電流的種類選擇接觸器的類型； 接觸器的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載回路的額定電壓； 吸引線圈的額定電壓應(yīng)與所接控制電路

10、的額定電壓等級一致； 額定電流應(yīng)大于或等于被控主回路的額定電流。第三節(jié) 接觸器四、接觸器的使用選擇原則 第33頁，共88頁。作用：根據(jù)信號變化，接通或斷開電路， 實現(xiàn)控制的目的。分類：按用途分 ：控制和保護繼電器 按動作原理分：電磁式、感應(yīng)式、電動式、電子式、 機械式 按輸入量分：電流、電壓、時間、速度、壓力按動作時間分：瞬時、延時繼電器 特點：額定電流不大于5A第四節(jié) 繼電器第34頁，共88頁。繼電器與接觸器工作原理基本相同，區(qū)別：1）接觸器只有在一定的電壓信號下動作，而繼電器的輸入量可以是各種物理量。2）接觸器主要任務(wù)是控制主電路通斷，繼電器實現(xiàn)對各種信號感測，通常接在小容量的控制電路中。

11、3）繼電器的觸點無主、輔之分。第四節(jié) 繼電器第35頁，共88頁。一、電流繼電器特點：線圈串接于電路中，導(dǎo)線粗、匝數(shù)少、阻抗小。 分類：過電流繼電器、欠電流繼電器過流電流繼電器欠流電流繼電器第四節(jié) 繼電器第36頁，共88頁。一、電流繼電器欠電流繼電器：正常工作時，銜鐵處于吸合狀態(tài)。當(dāng)電路的負(fù)載電流低于正常工作電流時，并低至欠電流繼電器的釋放電流時，銜鐵釋放。（吸合電流為線圈額定電流的30%-65%，釋放電流為額定電流的10-20%）過電流繼電器：正常工作時，銜鐵不吸合，當(dāng)電流超過一定值時銜鐵才吸合，從而帶動觸點動作。（吸合電流為額定電流的1.1-1.4倍）第四節(jié) 繼電器第37頁，共88頁。欠電流

12、繼電器KAI I KAKAKA一、電流繼電器第四節(jié) 繼電器第38頁，共88頁。特點：線圈并聯(lián)在電路中，匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)分類：過電壓繼電器和欠電壓繼電器結(jié)構(gòu)原理：與電流繼電器類似欠電壓繼電器KAU U KAKAKA二、電壓繼電器第四節(jié) 繼電器第39頁，共88頁。二、電壓繼電器第四節(jié) 繼電器欠電壓繼電器：正常工作時，銜鐵處于吸合狀態(tài)。當(dāng)電路的負(fù)載電壓低于正常工作電壓時，并低至欠電壓繼電器的釋放電壓時，銜鐵釋放。（吸合電壓為線圈額定電壓的30%-50%，釋放電壓為額定電壓的10-35%）過電壓繼電器：正常工作時，銜鐵不吸合，當(dāng)電壓超過一定值時銜鐵才吸合，從而帶動觸點動作。（吸合電壓為額定電壓的105-

13、115% ）第40頁，共88頁。 中間繼電器實質(zhì)上是一種電壓繼電器，結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器相同。但它的觸點數(shù)量較多，在電路中主要是擴展觸點的數(shù)量。另外其觸頭的額定電流較大。 三、中間繼電器第四節(jié) 繼電器第41頁，共88頁。作用：電動機的過載保護利用雙金屬片受熱彎曲去推動杠桿使觸頭動作利用電阻值隨溫度變化而變化的特性制成利用過載電流發(fā)熱使易熔合金熔化而使繼電器動作四、熱繼電器第四節(jié) 繼電器型式：雙金屬片式 熱敏電阻式易熔合金式結(jié)構(gòu)：由發(fā)熱元件、雙金屬 片和觸頭及動作機構(gòu) 等部分組成 。第42頁，共88頁。四、熱繼電器第四節(jié) 繼電器a） 外形 b）結(jié)構(gòu)圖 1-電流整定裝置 2-主電路接線柱 3-復(fù)

14、位按鈕 4-常閉觸頭 5-動作機構(gòu) 6-熱元件 31-常閉觸頭接線柱32-公共動觸頭接線柱 33-常開觸頭接線柱 雙金屬片式熱繼電器第43頁，共88頁。1-1.接線端子 2-主雙金屬片 3-熱元件 4-推動導(dǎo)板 5-補償雙金屬片 6-常閉觸頭 7-常開觸頭 8-復(fù)位調(diào)節(jié)螺釘 9-動觸頭 10-復(fù)位按鈕 11-偏心輪 12-支撐件 13-彈簧 四、熱繼電器第四節(jié) 繼電器雙金屬片式熱繼電器原理示意圖第44頁，共88頁。四、熱繼電器第四節(jié) 繼電器第45頁，共88頁。使用與選擇使用：作為電動機的過載保護，注意與熔斷器的配合。選擇：eRed eR：熱繼電器熱元件的額定電流； ed：電動機的額定電流。四、

15、熱繼電器第四節(jié) 繼電器圖文符號：FRFRFR第46頁，共88頁。四、熱繼電器第四節(jié) 繼電器第47頁，共88頁。作用：按整定時間長短通斷電路分類：按構(gòu)成原理分：電磁式 電動式 空氣阻尼式 晶體管式 數(shù)字式按延時方式分：通電延時型 斷電延時型 四、時間繼電器第48頁，共88頁。四、時間繼電器第49頁，共88頁。四、時間繼電器第50頁，共88頁。(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (a) 線圈一般符號 (b) 通電延時線圈 (c) 斷電延時線圈 (d) 通電延時閉合動合（常開）觸點 (e) 通電延時斷開動斷（常閉）觸點 （f）斷電延時斷開動合（常開）觸點 （g）斷電延時閉

16、合動斷（常閉）觸點（h）瞬動觸點 四、時間繼電器符號:KT第51頁，共88頁。四、時間繼電器空氣阻尼式時間繼電器（JS7系列） 晶體管式時間繼電器（JS14）數(shù)字式時間繼電器（JSS14）第52頁，共88頁。作用：根據(jù)速度的大小通斷電路結(jié)構(gòu)：定子、轉(zhuǎn)子和觸頭原理：與異步電動機類似參數(shù)：動作轉(zhuǎn)速：120rpm 復(fù)位轉(zhuǎn)速：100rpm五、速度繼電器第53頁，共88頁。定子-由硅鋼片迭成籠型空心圓環(huán)套在轉(zhuǎn)子上，裝有鼠籠型短路繞組。符號五、速度繼電器轉(zhuǎn)子-圓柱形永久磁鐵，與電動機同軸連接。第54頁，共88頁。五、速度繼電器第55頁，共88頁。六、固態(tài)繼電器用途：為無觸點繼電器，無火花。廣泛應(yīng)用在數(shù)字電

17、路和計控系統(tǒng)。構(gòu)成：由電力開關(guān)器件組成，由輸入信號電壓，控制輸出電子器件導(dǎo)通。分類：交流輸出和直流輸出兩大類。（ACSSR、DCSSR）分別用來通斷交/直流負(fù)載。原理：1.2端施加US時，3.4端接通。1.2端無US時，3.4端開關(guān)截止。第56頁，共88頁。壓力繼電器光電繼電器溫度繼電器七、其它繼電器第57頁，共88頁。作用：短路和嚴(yán)重過載保護應(yīng)用：串接于被保護電路的首端優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，價格便宜，體小量輕分類： 第五節(jié) 熔斷器瓷插式RC螺旋式RL有填料式RT無填料密封式RM快速熔斷器RS自恢復(fù)熔斷器第58頁，共88頁。瓷插式熔斷器第五節(jié) 熔斷器第59頁，共88頁。螺旋式熔斷器第五節(jié)

18、熔斷器第60頁，共88頁。有填料式熔斷器第五節(jié) 熔斷器第61頁，共88頁。無填料密封式熔斷器第五節(jié) 熔斷器第62頁，共88頁?？焖偃蹟嗥鞯谖骞?jié) 熔斷器第63頁，共88頁。自恢復(fù)熔斷器第五節(jié) 熔斷器第64頁，共88頁。 低壓主令電器是用于發(fā)送控制指令的電器。它屬于非自動切換電器用于控制電路電源的控制，在控制系統(tǒng)中用來發(fā)布命令，如按鈕、主令開關(guān)、行程開關(guān)、主令控制器等。第六節(jié) 主令電器第65頁，共88頁。1控制按鈕 控制按鈕具有常開和常閉觸頭的復(fù)式按鈕。其觸頭對數(shù)有1常開1常閉，2常開2常閉，以至6常開6常閉。對復(fù)式按鈕來說，按下按鈕時，它的常閉觸頭先斷開，經(jīng)過一個很短時間后，它的常開觸頭再閉合。

19、 第66頁，共88頁?？刂瓢粹o一般由按鈕、復(fù)位彈簧、觸頭和外殼等部分組成 第67頁，共88頁?！巴Ｖ埂焙汀凹蓖！卑粹o必須是紅色。當(dāng)按下紅色按鈕時，必須使設(shè)備停止工作或斷電?！捌饎印卑粹o的顏色是綠色“起動” 與“停止”交替動作的按鈕必須是黑色、白色或灰色，不得用紅色和綠色?！包c動”按鈕必須是黑色?！皬?fù)位”(如保護繼電器的復(fù)位按鈕)必須是藍(lán)色。當(dāng)復(fù)位按鈕還有停止的作用時，必須是紅色。第68頁，共88頁。第69頁，共88頁。2行程開關(guān) 依據(jù)生產(chǎn)機械的行程發(fā)出命令，以控制其運動方向和行程長短的主令電器稱為行程開關(guān)。若將行程開關(guān)安裝于生產(chǎn)機械行程的終點處，用以限制其行程，則稱為限位開關(guān)。第70頁，共88

20、頁。用途：用作電路的限位保護、行程控制、自動切換等。構(gòu)成：靜觸頭、動靜橋、壓動桿。工作原理與按鈕相似，但操作形式為擋鐵壓動式。1頂桿 2復(fù)位彈簧 3靜觸頭 4動觸頭 5觸頭彈簧1滾輪2上轉(zhuǎn)臂3盤形彈簧4推桿5小滾輪6擒縱件7、8壓板9彈簧10彈11動觸頭12靜觸頭第71頁，共88頁。（a）直動式行程開關(guān)（b）滾輪式行程開關(guān)第72頁，共88頁。分類：（操作頭型式）直桿式、單輪式、雙輪式等 （按復(fù)位方式為自動復(fù)位式和非自動復(fù)位式）。第73頁，共88頁。微動開關(guān)第74頁，共88頁。3、接近開關(guān)用途：非接觸式，能檢測金屬物體的接近狀態(tài)。接近開關(guān)不僅可以作為行程開關(guān)來使用，還廣泛應(yīng)用于定位、測速等方面。 分類：電感式、電容式、霍爾式文字符號：SQ圖形符號：第75頁，共88頁。4、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)用途：萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)一般用于交流500V、直流440V、約定發(fā)熱電流20A以下的電路中，作為電氣控制線路的轉(zhuǎn)換和配電設(shè)備的遠(yuǎn)距離控制、電氣測量儀表轉(zhuǎn)換，也可用于小容量異步電動機、司服電動機、微電動機的直接控制。文字符號： SA圖形符號：如右圖基本結(jié)構(gòu)及工作原理 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)由操作機構(gòu)、面板、手柄及數(shù)個