電氣控制與PLC應用技術(shù) 吳麗 CH1a a新

1、第一章 常用低壓電器 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) 主令電器本章小結(jié)8/12/20221第一節(jié) 低壓電器的基本知識一、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性能和用途分：控制電器和保護電器 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。8/12/20222二、電磁式電器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。 鐵芯銜鐵線圈第一節(jié) 低壓電器的基本知識交流：硅鋼片疊加直流：整塊

2、鑄鐵或鑄鋼直動式轉(zhuǎn)動式電壓線圈：并聯(lián)在電路中，匝數(shù)多、導線細。電流線圈：串聯(lián)在電路中，匝數(shù)少、導線粗。交流線圈：短而粗，有骨架。直流線圈：細而長，無骨架。8/12/20223二、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8/12/20224二、電磁式電器3.觸頭系統(tǒng)通過觸頭的開合控制電路通、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8/12/20225二、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)生藍色 的光柱， 即電弧。

3、 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8/12/20226第二節(jié) 開關(guān)電器一、刀開關(guān) 作用：隔離電源，不頻繁通斷電路 分類： 按刀的級數(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：手柄操作和遠距離聯(lián)桿操作 按有無熔斷器分：帶熔斷器和不帶熔斷器8/12/20227一、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

4、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 ： QS第二節(jié) 開關(guān)電器8/12/20228一、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)和應急開關(guān)，并作電路保護用。第二節(jié) 開關(guān)電器8/12/20229一、刀開關(guān)3.負荷開關(guān)(1)開啟式負荷開關(guān) 用途：作不頻繁帶負荷操作和短路保護用。 結(jié)構(gòu)：由刀開關(guān)和熔斷器組合成。瓷底板上裝有進線 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8/12/2022108/12/202211一、刀開關(guān)3.負荷開關(guān)(2)封閉式負荷開關(guān)（鐵殼開關(guān)） 作用：手動通斷電路及短路保

5、護。第二節(jié) 開關(guān)電器8/12/202212二、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8/12/202213（a）外形 （b） 符號 （c) 結(jié)構(gòu)8/12/2022148/12/202215三、低壓斷路器 功能：不頻繁通斷電路，并能在電路過載、短路及失 壓時自動分斷電路。 特點：操作安全，分斷能力較高。 分類：框架式（萬能式）和塑殼式（裝置式） 結(jié)構(gòu)：觸頭系

6、統(tǒng)、滅弧裝置、脫扣機構(gòu)、傳動機構(gòu)。 符號：QS第二節(jié) 開關(guān)電器8/12/202216萬能式低壓斷路器結(jié)構(gòu)圖8/12/202217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8/12/202218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按鈕線路短路或嚴重過載保護8/12/202219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按鈕遠距離跳閘，對電路不起保護作用8/12/202220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

7、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8/12/202221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按鈕電動機的失壓保護8/12/2022228/12/202223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1結(jié)構(gòu) 一、交流接觸器 8/12/202224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8/12/2022252工作原理 線圈加額定電壓，銜鐵吸合，常閉觸頭斷

8、開，常開觸頭閉合；線圈電壓消失，觸頭恢復常態(tài)。為防止鐵心振動，需加短路環(huán)。第三節(jié) 接觸器8/12/202226用途：遠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 8/12/202227KM常閉輔助觸點線圈KM主觸點KM常開輔助觸點KM第三節(jié) 接觸器三、接觸器的符號 8/12/202228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、1

9、50、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 8/12/202229 根據(jù)電路中負載電流的種類選擇接觸器的類型； 接觸器的額定電壓應大于或等于負載回路的額定電壓； 吸引線圈的額定電壓應與所接控制電路的額定電壓等級一致； 額定電流應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 8/12/202230作用：控制、放大、聯(lián)鎖、保護和調(diào)節(jié)分類：按用途分 ：控制和保護繼電器 按動作原理分：電磁式、感應式、電動式、電子式、 機械式 按

10、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 符號：KA第四節(jié) 繼電器8/12/202231一、電流繼電器特點：線圈串接于電路中，導線粗、匝數(shù)少、阻抗小。 分類：過電流繼電器:正常工作電流時銜鐵釋放，觸點復位 欠電流繼電器:正常工作電流時銜鐵吸合，觸點動作過流電流繼電器欠流電流繼電器第四節(jié) 繼電器8/12/202232欠電流繼電器KAI I KAKAKA一、電流繼電器第四節(jié) 繼電器8/12/202233動作電流q ：使電流繼電器開始動作所需的電流值； 返回電流f ：電流繼電器動作后返回原狀態(tài)時的電流值；返回系數(shù)f ：返回值與動作值之比，ff /

11、q 。主要技術(shù)指標：一、電流繼電器第四節(jié) 繼電器8/12/202234特點：線圈并聯(lián)在電路中，匝數(shù)多，導線細分類：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8/12/202235 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8/12/202236作用：電動機的過載保護型式：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 。利用雙金屬片受熱彎曲去推動杠桿使觸

12、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8/12/202237四、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8/12/2022381-1.接線端子 2-主雙金屬片 3-熱元件 4-推動導板 5-補償雙金屬片 6-常閉觸頭 7-常開觸頭 8-復位調(diào)節(jié)螺釘 9-動觸頭 110-復位按鈕 11-偏心輪 12-支撐件 13-彈簧 四、熱繼電器第四節(jié) 繼電器

13、雙金屬片式熱繼電器原理示意圖8/12/202239四、熱繼電器第四節(jié) 繼電器8/12/202240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、熱繼電器第四節(jié) 繼電器電路符號8/12/202241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 五、時間繼電器8/12/202242(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

14、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）斷電延時閉合動斷（常閉）觸點（h）瞬動觸點 五、時間繼電器符號：KT8/12/202243五、時間繼電器8/12/202244五、時間繼電器8/12/202245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 復位轉(zhuǎn)速：100rpm六、速度繼電器8/12/202246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。符號六、速度繼電器轉(zhuǎn)子-圓柱形永久磁鐵，與電動機同軸連接。8/12/202247六、速度繼電器8/12/202248

15、壓力繼電器光電繼電器溫度繼電器七、其它繼電器8/12/202249作用：短路和嚴重過載保護應用：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：瓷插式RC 螺旋式RL 有填料式RT 填料密封式RM 快速熔斷器RS 自恢復熔斷器RZ第五節(jié) 熔斷器符號：FR8/12/202250瓷插式熔斷器RC第五節(jié) 熔斷器8/12/202251螺旋式熔斷器RL第五節(jié) 熔斷器8/12/202252有填料式熔斷器RT第五節(jié) 熔斷器8/12/202253無填料密封式熔斷器RM第五節(jié) 熔斷器8/12/202254快速熔斷器RS第五節(jié) 熔斷器8/12/202255自恢復熔斷器RZ第五節(jié) 熔斷器8/

16、12/202256作用：發(fā)送控制命令或信號的電器 分類：控制按鈕 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) 主令控制器 行程開關(guān) 接近開關(guān)第六節(jié) 主令電器8/12/202257控制按鈕：SB第六節(jié) 主令電器8/12/202258第六節(jié) 主令電器控制按鈕：SB8/12/202259行程開關(guān)：SQ第六節(jié) 主令電器8/12/202260 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、10-彈簧 11-動觸頭 12-靜觸頭 滾輪式行程開關(guān) SQ行程開關(guān)符號8/12/202261接近開關(guān)：SQ第六節(jié) 主令電器1-常開靜觸頭 2-動觸頭 3-常閉靜觸頭 4-殼體 5-推桿 6-弓簧片 8/12

17、/202262萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)：QS第六節(jié) 主令電器8/12/202263QS轉(zhuǎn)換開關(guān)觸點通斷展開圖 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)縱向虛線表示手柄位置，圖中有三個位置、0、橫向圓圈表示觸點對數(shù)，圖中有6對觸點縱橫交叉處圓黑點為手柄在此位置對應的觸點接通位：1、4、6觸點通0位：2、3、5觸點通位：3、4、5觸點通8/12/202264萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)觸點號0123456轉(zhuǎn)換開關(guān)觸點通斷表縱向表示手柄位置，表中有三個位置、0、；橫向為觸點對數(shù)，圖中有6對； 為手柄在此位置接通的觸點位：1、4、6觸點通0位：2、3、5觸點通位：3、4、5觸點通8/12/202265本章小結(jié)開關(guān)電器、主令電器、接觸器、繼電器、熔斷器等低壓電器的作用、結(jié)構(gòu)、工作原理；低壓電器圖形和文字符號；每種低壓電器的技術(shù)參數(shù)；低壓電器的使用和選擇方法。8/12/202266謝謝!8/12/202267在線教務輔導網(wǎng)： 更多課程配套課件資源請訪問在線