電氣控制與可編程控制器(第1章)

電氣控制與可編程控制器TelQ：294078711912023/1/14性

質(zhì)——實(shí)踐性強(qiáng)的專業(yè)課。內(nèi)

容——電機(jī)、其他執(zhí)行電器為控制對象，

介紹電氣控制的基本原理、線路、程

序及控制裝置的設(shè)計(jì)方法。目

標(biāo)——1、電氣控制線路、程序、技術(shù)資料

的閱讀分析能力。 2、電氣控制線路、程序的設(shè)計(jì)能力。緒論一、課程的性質(zhì)和任務(wù)22023/1/14任務(wù)： 1、熟練掌握常用控制電器、電氣控制線路的構(gòu)成、原理及用途，獨(dú)立分析和設(shè)計(jì)能力。 2、掌握可編程序控制器（PLC）的基本構(gòu)成、工作原理、特點(diǎn)及其應(yīng)用發(fā)展情況。 3、掌握小型PLC的硬件構(gòu)成、工作原理、編程語言、指令系統(tǒng)與編程方法。 4、掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)過程、步驟、PLC模塊選擇方法、應(yīng)用程序設(shè)計(jì)與調(diào)試方法等。32023/1/14二、電氣控制技術(shù)的發(fā)展控制方法——

手動(dòng)

自動(dòng)控制功能——

簡單

復(fù)雜操作方式——

笨重

輕巧控制原理——

有觸點(diǎn)硬接線繼電器

微處理器+軟件控制方式——

集中拖動(dòng)順序控制 DCS網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場總線

以太網(wǎng)新技術(shù)——

綜合應(yīng)用電子技術(shù)、檢測技術(shù)、計(jì)算機(jī)

技術(shù)、自動(dòng)控制理論42023/1/14M23~YAM33~M!3~反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)停SA5FU1FU2KM312KM29KM415RU1V1W1FR17KS5.5kW1410r/min1.5kW1410r/minU2V2W2FR213快速進(jìn)給0.125kW2790r/minKM619KM518KM17U3V3W3FR37150VA380/127V60VA380/36VFUELTQSL1L2L331關(guān)SA4開32

總開關(guān)及保護(hù)

主軸轉(zhuǎn)動(dòng)起動(dòng)制動(dòng)

進(jìn)給傳動(dòng)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)

冷確泵

變壓器及照明主電路52023/1/14第一章電氣邏輯控制基礎(chǔ)意義——

繼電器、接觸器控制技術(shù)是進(jìn)代先進(jìn)電

氣控制基礎(chǔ)。低壓電器——

電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本組成元

件。介紹——

常用低壓電器元件的用途、類型、符號(hào)、

選用四方面。舉例——

電氣線路的閱讀分析方法。62023/1/14一、電器的定義及分類（一）電器的定義

——

凡是自動(dòng)或手動(dòng)接通和斷開電路，以及能實(shí)現(xiàn)對電路或非電對象切換、控制、保護(hù)、檢測、變換和調(diào)節(jié)目的的電氣元件統(tǒng)稱為電器。第一節(jié)

電器的基本知識(shí)

72023/1/14（二）電器的分類1、按工作電壓等級(jí)分類（1）低壓電器

——

交流AC<1200V；直流DC<1500V。（2）高壓電器

——

交流AC>1200V；直流DC>1500V。82023/1/142、按用途分類（1）控制電器 ——用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器。（2）主令電器 ——用于各種控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令的電器。（3）保護(hù)電器

——用于保護(hù)電路及用電設(shè)備的電器。（4）配電電器 ——用于電能的輸送和分配的電器。（5）執(zhí)行電器 ——用于完成某種動(dòng)作或傳動(dòng)功能的電器。92023/1/143、按工作原理分類（1）電磁式電器 ——依據(jù)電磁原理來工作的電器。（2）非電類控制電器 ——電器的工作是靠外力或某種非電物理量的變化而動(dòng)作的電器。102023/1/14二、電磁式電器的工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)組成：

感測部分——電磁結(jié)構(gòu)；

觸頭系統(tǒng)——執(zhí)行部分。（一）電磁結(jié)構(gòu)作用——將電磁能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能量，帶動(dòng)觸頭動(dòng)作，完成接通和分?jǐn)嚯娐?。組成——吸引線圈、鐵心、銜鐵等。112023/1/141、常用的磁路結(jié)構(gòu)

1）銜鐵沿棱角轉(zhuǎn)動(dòng)的拍合式鐵心——廣泛應(yīng)用于直流電器中。 2）銜鐵沿軸轉(zhuǎn)動(dòng)的拍合式鐵心——應(yīng)用觸點(diǎn)容量較大的交流電器中。 3）銜鐵直線運(yùn)動(dòng)的雙E形直動(dòng)式鐵心——多用于交流接觸器、繼電器中。2、吸引線圈作用——將電能轉(zhuǎn)換成磁場能量。注意——結(jié)構(gòu)、交、直流、熱的產(chǎn)生。122023/1/14常用的磁路結(jié)構(gòu)線圈自然狀態(tài)——沒有電1－銜鐵2－鐵心3－吸引線圈123132023/1/14線圈通電常用的磁路結(jié)構(gòu)142023/1/14機(jī)械運(yùn)動(dòng)常用的磁路結(jié)構(gòu)152023/1/14常用的磁路結(jié)構(gòu)（通電后動(dòng)作情況）機(jī)械運(yùn)動(dòng)162023/1/14（二）電磁吸力與吸力特性電磁吸力：式中Fαt——電磁吸力，單位為N； B——?dú)庀吨写鸥袘?yīng)強(qiáng)度，單位為T； S——磁極截面積，單位為m2；

δ

——固定鐵心與銜鐵之間的氣隙。直流電磁鐵時(shí)B＝恒定值；交流電磁鐵時(shí)B＝Bmsinωt。172023/1/14將式B＝Bmsinωt代入整理得式中 ——電磁吸力最大值； ——電磁吸力平均值。182023/1/14電磁鐵的吸力特性1－直流電磁鐵吸力特性2－交流電磁鐵吸力特性3－反力特性123Fδ0192023/1/14（四）交流電磁機(jī)構(gòu)上短路環(huán)的作用交流電磁機(jī)構(gòu)實(shí)際吸力曲線ωtFatF～交流分量FFatmF0Fr

0最大值交流分量反力202023/1/141-銜鐵2-鐵心3-線圈4-短路環(huán)交流電磁鐵的短路環(huán)212023/1/14三、電器的觸點(diǎn)系統(tǒng)和電?。ㄒ唬╇娖鞯挠|點(diǎn)系統(tǒng)

作用——起接通和分?jǐn)嚯娐?。結(jié)構(gòu)型式： 1、橋式觸點(diǎn) 2、指形觸點(diǎn)觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)型式222023/1/14運(yùn)動(dòng)過程用力按下232023/1/14運(yùn)動(dòng)過程結(jié)束產(chǎn)生摩擦動(dòng)作產(chǎn)生摩擦動(dòng)作242023/1/14（二）電弧的產(chǎn)生及滅弧方法

I、U

——大到某一數(shù)值時(shí)產(chǎn)生電弧。

U

>12~20V間；

I>幾百mA間。原因——觸頭氣體在電場作用下電離放電、游離現(xiàn)象。結(jié)果——產(chǎn)生高溫、發(fā)出強(qiáng)光，觸頭燒毀。252023/1/14常用的滅弧方法：1、電動(dòng)力滅弧應(yīng)用——一般交流電路中。電動(dòng)力滅弧示意圖1－靜觸頭2－動(dòng)觸頭F＋F＋21I－電流I－電流262023/1/142、磁吹滅弧應(yīng)用——直流電路中。磁吹滅弧示意圖1－次吹線圈2－絕緣套3－鐵心4－引弧角5－導(dǎo)磁夾板6－滅弧罩7－動(dòng)觸頭8－靜觸頭⊙⊙××⊙××⊙××⊙×⊙××⊙

32145678272023/1/143、窄縫滅弧

應(yīng)用——交、直流電路中。窄縫滅弧示意圖282023/1/144、柵片滅弧應(yīng)用——高壓電路中。柵片滅弧示意圖1－滅弧柵片2－觸頭3－電弧123FII292023/1/14第二節(jié)常用低壓電器常用——

開關(guān)、熔斷器、主令電器、接觸器和各種繼電器一、開關(guān)電器開關(guān)——應(yīng)用于配電線路作電源的隔離、保護(hù)與控制。（一）刀開關(guān)應(yīng)用——在低壓電路中，作為不頻繁接通、斷開電路。原理——依靠手動(dòng)來實(shí)現(xiàn)觸刀插入插座與脫離插座的控制電路

的通、斷。參數(shù)——額定電壓、額定電流、通斷能力、動(dòng)穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)

定電流。類型——大電流刀開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、熔斷器式刀開關(guān)。選擇——使額定電壓、額定電流>電路的額定電壓、額定電流注意——安裝手柄向上、電源接上端、負(fù)載接下端。產(chǎn)品——HD14、HD17、HS13、HK2、HH4、HR3。302023/1/14通斷能力——給定的電壓下接通和分?jǐn)嗟念A(yù)期電流值動(dòng)穩(wěn)定電流（額定峰值耐受電流Ip）

——

是開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備在合閘的位置能夠承受額定短時(shí)耐受電流第一個(gè)大半波的電流峰值。

（它反映了開關(guān)的機(jī)械強(qiáng)度抗擊電動(dòng)力的能力）熱穩(wěn)定電流（額定短時(shí)耐受電流Ik）——是開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備在合閘的位置能夠承受的電流有效值。

（它表明開關(guān)能夠承受斷路電流熱效應(yīng)的能力）312023/1/14型號(hào)含義：0不帶滅弧罩帶有滅弧罩板前接線板后接線極數(shù)額定電流中央手柄側(cè)面正向操作中央杠桿操作側(cè)面手柄HD單投刀開關(guān)HS雙極刀開關(guān)322023/1/14圖形符號(hào)及文字符號(hào)刀開關(guān)的符號(hào)a）單極b）雙極c）三極QS或a）

b）

c）QSQS332023/1/14（二）轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)用——在電氣設(shè)備中，作為非頻繁接通、斷開電路、換接電源和負(fù)載，測量三相電壓以及控制小容量感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。原理——依靠轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，使動(dòng)觸頭與兩側(cè)靜觸頭接通和斷開電路。參數(shù)——額定電壓、額定電流、通斷能力、動(dòng)穩(wěn)定電流、熱穩(wěn)定電流。類型——單極、雙極和多極。選擇——使額定電壓、額定電流>電路的額定電壓、額定電流產(chǎn)品——HZ5、HZ10、HZ15。342023/1/14轉(zhuǎn)換開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖轉(zhuǎn)換開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖L1L2L3UVW352023/1/14圖形符號(hào)及文字符號(hào)轉(zhuǎn)換開關(guān)的符號(hào)a）單極b）三極QSa）b）QS362023/1/14（三）斷路器（自動(dòng)開關(guān)）應(yīng)用——在低壓電氣中，作為非頻繁接通、斷開電路、換接電源和負(fù)載，在電路發(fā)生短路、過載或欠壓等故障時(shí)，能自動(dòng)分?jǐn)喙收想娐?，是保護(hù)電器。原理——依靠手動(dòng)或電動(dòng)合閘，觸頭閉合后，自有脫扣機(jī)構(gòu)將觸頭鎖在合閘位置上。保護(hù)——過電流、欠壓、熱、分勵(lì)、自由脫扣。參數(shù)——額定電壓、額定電流、極數(shù)、脫扣器類型、整定電流范圍、分?jǐn)嗄芰?、?dòng)作時(shí)間。類型——單極、雙極和多極。372023/1/14什么是空氣開關(guān)（低壓斷路器）？空氣開關(guān)（Airswitch），又名空氣斷路器，是斷路器的一種。是一種只要電路中電流超過額定電流就會(huì)自動(dòng)斷開的開關(guān)。空氣開關(guān)是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電力拖動(dòng)系統(tǒng)中非常重要的一種電器，它集控制和多種保護(hù)功能于一身。除能完成接觸和分?jǐn)嚯娐吠?，尚能對電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路、嚴(yán)重過載及欠電壓等進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)也可以用于不頻繁地啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。空氣開關(guān)相當(dāng)于閘刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器、過流繼電器、欠壓繼電器的組合。里面有彈簧、連動(dòng)桿、磁鐵、線圈、雙金屬片。382023/1/14392023/1/14斷路器工作原理圖L1L2L3主觸頭自由脫扣機(jī)構(gòu)過電流脫扣器分勵(lì)脫扣器熱脫扣器欠電壓脫扣器按鈕負(fù)載L1、L2、L3無電時(shí)的斷開狀態(tài)402023/1/14L1L2L3主觸頭自由脫扣機(jī)構(gòu)過電流脫扣器分勵(lì)脫扣器熱脫扣器欠電壓脫扣器按鈕負(fù)載L1、L2、L3有電的斷開狀態(tài)412023/1/14L1L2L3主觸頭鎖扣自由脫扣機(jī)構(gòu)過電流脫扣器分勵(lì)脫扣器熱脫扣器欠電壓脫扣器按鈕負(fù)載接通狀態(tài)422023/1/14斷路器過電流脫扣動(dòng)作L1L2L3主觸頭過電流脫扣器分勵(lì)脫扣器熱脫扣器欠電壓脫扣器按鈕運(yùn)動(dòng)負(fù)載脫扣自由脫扣機(jī)構(gòu)432023/1/14斷路器過電流脫扣動(dòng)作L1L2L3主觸頭自由脫扣機(jī)構(gòu)過電流脫扣器分勵(lì)脫扣器熱脫扣器欠電壓脫扣器按鈕脫開負(fù)載442023/1/14選擇——使額定電壓、額定電流>電路的額定電壓、通斷能力≥電路的最大短路電流、場合和保護(hù)要求。產(chǎn)品——DZ10、DZ15、C45N、S060等。調(diào)整：

1、過載整定電流≈使用電流、注意動(dòng)作時(shí)間

2、過電流脫扣器整定電流>正常尖峰電流

3、欠電壓脫扣器的額定電壓>電路電壓

4、級(jí)間保護(hù)的配合滿足系統(tǒng)要求，避免越級(jí)跳閘。452023/1/14圖形符號(hào)及文字符號(hào)斷路器的符號(hào)QF斷路器動(dòng)作（安秒）特性曲線I/IN462023/1/14（四）、漏電保護(hù)斷路器

應(yīng)用——防止觸電，安裝在電表和熔斷器后。原理——電流互感器作用原理。保護(hù)——漏電流自動(dòng)斷電。參數(shù)——額定電壓、額定電流、極數(shù)、額定漏電動(dòng)作電流、額定頻率、額定漏動(dòng)作電時(shí)間。類型——單極、雙極和多極。472023/1/14DZL18-20型漏電保護(hù)斷路器原理圖abSBRTCC1R1C2R2R3R4LNbaVKAKA482023/1/14二、熔斷器（一）熔斷器的用途應(yīng)用——配電線路的嚴(yán)重過載和短路保護(hù)。（二）熔斷器的結(jié)構(gòu)及工作原理原理——通過流過電路的過大電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)熔斷

熔絲而斷開和保護(hù)電路。492023/1/14熔斷器的外形圖1－瓷底座2－動(dòng)觸頭3－熔體4－瓷插座5－靜觸頭6－底座7－熔體8－瓷帽502023/1/14（三）熔斷器的類型與技術(shù)參數(shù)(1)插入式——RC1A系列，低壓分支電路，電流小，民用(2)螺旋管式——RL6用于機(jī)床，RLS2用于整流、晶閘管(3)封閉管式——RT12有填料、無填料、快速，低壓電網(wǎng)(4)新型I.自復(fù)式——RZ1不能切斷電源，與斷路器配合使用II.高分?jǐn)嗄芰Α狽T應(yīng)用電氣裝置、配電設(shè)備512023/1/14（四）熔斷器的選擇主要考慮以下幾個(gè)方面因素：1、類型 ——線路要求、使用場合、安裝條件、適用范圍；2、額定電壓 ——使額定電壓≥線路的額定電壓；522023/1/143、額定電流——熔體的額定電流與負(fù)載相匹配

1）阻性負(fù)載熔體額定電流略>電路的額定電流；

2）電機(jī)負(fù)載單臺(tái)電機(jī)Ifu≥（1.5～2.5）IN

多臺(tái)電機(jī)Ifu≥（1.5～2.5）INmax＋∑IN式中IN

——電機(jī)額定電流；

INmax——容量最大的一臺(tái)電機(jī)額定電流；

∑IN——其它電機(jī)額定電流的總和。

3）電容負(fù)載設(shè)備中熔體的額定電流＝1.6倍電容額定電流；

4）配電系統(tǒng)中主回路熔體的額定電流>支路熔體的額定電流532023/1/144、額定分?jǐn)嗄芰︻~定分?jǐn)嗄芰?gt;電路中可能最大故障電流5、選擇保護(hù)特性分支故障時(shí)——故障點(diǎn)最近處動(dòng)作熔斷器的圖形符號(hào)及文字符號(hào)如圖熔斷器的符號(hào)FU542023/1/14三、主令電器應(yīng)用——在控制系統(tǒng)中專用于發(fā)布控制指令電器。（一）控制按鈕應(yīng)用——在低壓控制電路中用于發(fā)布手動(dòng)控制指令。選擇——使額定電壓、額定電流>電路的額定電壓、額定電流。552023/1/14按鈕結(jié)構(gòu)示意圖1－按鈕帽2－復(fù)位彈簧3－動(dòng)觸點(diǎn)4－常閉靜觸點(diǎn)5－常開靜觸點(diǎn)54123562023/1/14按鈕符號(hào)a）常開觸點(diǎn)b）常閉觸點(diǎn)C）復(fù)式觸點(diǎn)SBa）b）c）SBSB572023/1/14（二）位置開關(guān)應(yīng)用——在低壓控制電路中，用于實(shí)現(xiàn)順序控制、定位控制和位置狀態(tài)的檢測。1、行程開關(guān)（限位開關(guān)）工作——利用運(yùn)動(dòng)部件碰撞來發(fā)出指令。應(yīng)用——運(yùn)動(dòng)方向、行程大小、位置保護(hù)。選擇——使額定電壓、額定電流>電路的額定電壓、額定電流。注意——復(fù)位方式、觸點(diǎn)數(shù)量等。類型——直動(dòng)、滾動(dòng)直動(dòng)、杠桿單、雙輪旋轉(zhuǎn)式、滾動(dòng)擺桿可調(diào)式、杠桿可調(diào)式，。產(chǎn)品——LXW5、LX9、LXK3、LX32、LXW5等等

。582023/1/14LX19系列行程開關(guān)

a)單輪旋轉(zhuǎn)式b)雙輪旋轉(zhuǎn)式592023/1/14行程開關(guān)的符號(hào)a）常開觸點(diǎn)b）常閉觸點(diǎn)C）復(fù)式觸點(diǎn)a）b）c）SQSQSQ602023/1/142、接近開關(guān)（無觸點(diǎn)行程開關(guān)）工作——是以不直接接觸方式進(jìn)行控制的一種位置開關(guān)。應(yīng)用——高速計(jì)數(shù)、測速、檢測零件尺寸等。特點(diǎn)——工作穩(wěn)定可靠、壽命長、重復(fù)定位精度高、適應(yīng)惡劣的

工作環(huán)境等。選擇——工作電壓、輸出電流、動(dòng)作距離、重復(fù)精度、工作響應(yīng)

頻率。注意——電源電壓<額定工作電壓、負(fù)載電壓＝開關(guān)輸出電壓、負(fù)載電流<輸出電流、計(jì)數(shù)頻率<開關(guān)的工作響應(yīng)頻率。612023/1/14R9R7R11R14R17R16R18R13V4R10R12R5R8R6R4R3R2R1R15VSLC1C2C4C5R7C7VD6V6VD5VD4V5C3C6V1V2V3VD1VD2VD3LJ2型接近開關(guān)電路原理圖1（紅）輸出3（黃）虛線用戶自接622023/1/14接近開關(guān)的圖形及文字符號(hào)SQSQ632023/1/14（三）萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)工作——是一種多檔位、控制多回路的組合開關(guān)。應(yīng)用——發(fā)布指令、遠(yuǎn)距離控制、電壓、電流表的換相開關(guān)、小容量電機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速、換向控制。特點(diǎn)——觸頭點(diǎn)數(shù)多（60個(gè)）。選擇——使額定電壓、額定電流>電路的額定電壓、額定電流。產(chǎn)品——LW5、LW6等等

。642023/1/14萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖652023/1/14萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的符號(hào)左0右SA123SA—開關(guān)位置（左、0、右）第三組引線端子第三組引線端子第二組引線端子第二組引線端子1、3路通1路通2路通662023/1/14四、接觸器應(yīng)用——頻繁地接通、斷開交直流電路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。主要用于控制電動(dòng)機(jī)、電熱設(shè)備、電焊機(jī)、電容器等的交直流主電路。類型——交流接觸器、直流接觸器。672023/1/14（一）交流接觸器

結(jié)構(gòu)：1、電磁機(jī)構(gòu)——線圈、動(dòng)鐵心（銜鐵）、靜鐵心。

2、觸頭系統(tǒng)——主觸頭——通斷主電路；

輔助觸頭——用于控制電路、起電氣連

鎖或控制作用。

3、滅弧裝置——縱縫滅弧罩、柵片滅弧結(jié)構(gòu)。

4、其它部件——反作用彈簧、緩沖彈簧、觸頭壓力

彈簧、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、外殼。682023/1/14CJ10-20型交流接觸器1－滅弧罩2－觸點(diǎn)壓力彈簧3－主觸點(diǎn)4－反作用彈簧5－線圈6－短路環(huán)7－靜鐵心8－彈簧9－動(dòng)鐵心10－輔助常開觸點(diǎn)11－輔助常閉觸點(diǎn)

692023/1/14（二）直流接觸器結(jié)構(gòu)——與交流接觸器基本相同。不同處——鐵心結(jié)構(gòu)、線圈形狀、觸頭形狀和數(shù)量、

滅弧方式、吸力特性、故障形式等。（三）接觸器的主要技術(shù)參數(shù)和類型產(chǎn)品：常用交流——

CJ10、CJ10X、CJX2等。常用直流——

CZ0、CZ18等。702023/1/14主要技術(shù)參數(shù)：

1、——額定電壓——主觸頭的額定電壓。交流——220V、380V、660V；直流——110V、220V、440V。

2、——額定電流——主觸頭的額定電流。

10～800A。

3、——吸引線圈的額定電壓。

4、——機(jī)械壽命和電氣壽命。

5、——額定操作頻率——一般300次/h、

600次/h、1200次/h。

6、——?jiǎng)幼髦怠想妷?、釋放電壓?/p>

吸合電壓>線圈的額定電壓的80％；釋放電壓<線圈的額定電壓的70％。712023/1/14

交流接觸器的型號(hào)含義：CJ接觸器交流設(shè)計(jì)序號(hào)

極數(shù)額定電流B表示柵片滅弧722023/1/14直流接觸器的型號(hào)含義：CZ接觸器直流設(shè)計(jì)序號(hào)常閉觸點(diǎn)數(shù)常閉觸點(diǎn)數(shù)額定電流732023/1/14接觸器的符號(hào)a）線圈b）常開觸頭C）常閉觸頭KMa）b）c）KMKM742023/1/14五、繼電器

與接觸器的區(qū)別：1、用途：可大、小電流、信號(hào)類；2、工作原理、I/O接口方式：可電壓、電流；3、類型：過、欠電壓、電流；4、結(jié)構(gòu)：多種形式、無觸點(diǎn)等；5、使用方法：主電路、輔助電路。752023/1/14應(yīng)用——頻繁地接通、斷開小電流控制電路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制和保護(hù)的自動(dòng)控制電器。輸入量——電流、電壓、溫度、時(shí)間、速度、壓力。輸出量——觸頭動(dòng)作或電路參數(shù)變化。種類：（1）按輸入——電壓、電流、時(shí)間、溫度、速度、壓力等。（2）按原理——電磁式、感應(yīng)式、電動(dòng)式、熱式、電子式等。（3）按輸出——有觸點(diǎn)、無觸點(diǎn)。（4）按用途——控制用、保護(hù)用。762023/1/14（一）電磁式繼電器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、使用維護(hù)方便。1、電磁式繼電器類型——

有交流、直流（1）電流繼電器線圈與電路“串”聯(lián)；匝數(shù)少、導(dǎo)線粗、阻抗小。欠電流式——吸引30～65％額定電流；釋放10～20％額定電流。過電流式——>額定電流的1.1～4.0倍。772023/1/14（2）電壓繼電器線圈與電路“并”聯(lián)；匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、阻抗大。欠電壓式——?jiǎng)幼?0～70％的UN。過電壓式——?jiǎng)幼?05～120％的UN。零電壓式——?jiǎng)幼?～25％的UN。（3）中間繼電器（電壓式）線圈與電路“并”聯(lián)；觸頭對數(shù)多、容量大（IN＝5～10A）、動(dòng)作靈敏度高。782023/1/14JT3系列直流電磁式繼電器結(jié)構(gòu)示意圖1-線圈2-鐵心3-磁軛4-彈簧5-調(diào)節(jié)螺母6-調(diào)節(jié)螺釘7-銜鐵8-非磁性墊片9-常閉觸點(diǎn)10-常開觸點(diǎn)792023/1/14電磁式繼電器的符號(hào)a）線圈一般符號(hào)b）電流繼電器線圈c）電壓繼電器線圈d）觸點(diǎn)KAa）b）c）d）KAKAKII>KII<KVU>KVU<802023/1/14（二）時(shí)間繼電器分類：原理——電磁式、空氣阻尼式、電動(dòng)式、電子式。延時(shí)——通電、斷電延時(shí)。一、直流電磁式時(shí)間繼電器鐵心上有銅套——延時(shí)（斷電延時(shí)<5S）二、空氣阻尼式時(shí)間繼電器利用空氣阻尼——通、斷電延時(shí)。812023/1/14JS7-A系列時(shí)間繼電器原理示意圖1-線圈2-鐵心3-銜鐵4-反力彈簧5-推板6-活塞桿7-杠桿8-塔形彈簧9-弱彈簧10-橡皮膜11-空氣室壁12-活塞13-調(diào)節(jié)螺桿14-進(jìn)氣孔15、16-微動(dòng)開關(guān)822023/1/14通電延時(shí)832023/1/14運(yùn)動(dòng)方向通電延時(shí)842023/1/14通電延時(shí)852023/1/14斷電延時(shí)運(yùn)動(dòng)方向862023/1/149×Ｒ10R8R1R9R2RP1R3R4RP2R6R5R7~TVD1VD2VD3VD4VS5C1C2C3NeKAKAVTＶ1Ｖ2DSGuCusICJS20系列場效應(yīng)晶體管時(shí)間繼電器電氣原理圖3、電子式時(shí)間繼電器

電子電路——延時(shí)（應(yīng)用廣泛）872023/1/14時(shí)間繼電器的符號(hào)a）線圈b）通電延時(shí)線圈C）斷電延時(shí)線圈d）延時(shí)閉合常開觸點(diǎn)e）延時(shí)斷開常閉觸點(diǎn)f）延時(shí)斷開常開觸點(diǎn)g）延時(shí)閉合常閉觸點(diǎn)

h）瞬時(shí)常開觸點(diǎn)i）瞬時(shí)常閉觸點(diǎn)a）b）c）d）KTKTKT（（KT（

（KT））KT）

）KTe）f）g）h）i）882023/1/141-電流調(diào)節(jié)凸輪2a、2b-簧片3-手動(dòng)復(fù)位機(jī)構(gòu)4-弓簧5-主雙金屬片6-外導(dǎo)板7-內(nèi)導(dǎo)板8-常閉靜觸點(diǎn)9-動(dòng)觸點(diǎn)10-杠桿11-復(fù)位調(diào)節(jié)螺釘12-補(bǔ)償雙金屬片13-推桿14-連桿15-壓簧16-熱元件熱繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖（三）熱繼電器892023/1/14熱繼電器的符號(hào)a）熱元件b）常閉觸點(diǎn)FRa）b）FR902023/1/14（四）速度繼電器作用——反接制動(dòng)（圖1-41）。動(dòng)作轉(zhuǎn)速＝120r/min，復(fù)位轉(zhuǎn)速≤100r/min，可靠動(dòng)作≤3000～3600r/min。速度繼電圖形符號(hào)及文字符號(hào)如圖1-42912023/1/14速度繼電器的原理示意圖1－轉(zhuǎn)軸2－轉(zhuǎn)子3－定子4－繞組

5－擺錘6、9－簧片7、8－靜觸點(diǎn)123456798（四）速度繼電器NS922023/1/14932023/1/14速度繼電器的符號(hào)a）轉(zhuǎn)子b）常開觸點(diǎn)c）常閉觸點(diǎn)a）b）c）nKSnKSKS942023/1/14（五）固態(tài)繼電器1、種類1）直流——晶體管作開關(guān)元件輸出；交流——晶閘管作開關(guān)元件輸出。2）光耦合隔離；磁隔離。3）過零觸發(fā)、非過零觸發(fā)；有源觸發(fā)、無源觸發(fā)。952023/1/14+-輸入VD1VD2V1V2VT1VD3VD4VD6VD5VT2R1R2R3R5R4R6R8R10CR9CB輸出電源負(fù)載~

虛線用戶自接光電耦合式固態(tài)繼電器的工作原理圖962023/1/14固態(tài)繼電器+5V輸入交流、直流輸出SSR固態(tài)繼電器的圖形及文字符號(hào)972023/1/143、固態(tài)繼電器使用注意事項(xiàng)1）過載類型（阻、感）

——采用過壓吸收保護(hù)。2）輸出

——采用RC浪涌吸收回路、非線性壓敏電阻吸收瞬變電壓。3）散熱片、接地、絕緣。4）避免負(fù)載短路。5）輸出計(jì)算值>3倍負(fù)載額定電流值。982023/1/1499第三節(jié)電氣控制系統(tǒng)圖的類型及有關(guān)規(guī)定介紹

——三相異步電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、運(yùn)行、

調(diào)速、制動(dòng)的基本線路 ——常用的檢測電路、順序控制、保護(hù)環(huán)節(jié)。

——電氣圖的類型、國家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定畫法。2023/1/14100分類： 1、電氣原理圖； 2、電器布置圖； 3、電氣安裝接線圖。一、電氣控制系統(tǒng)圖的圖形符號(hào)和文字符號(hào)

1990年前采用1964年頒布的 ——“電工系統(tǒng)圖圖形符號(hào)”

——GB312－64

——“電工設(shè)備文字符號(hào)編制通則”——GB315－64 1990年后采用1984年頒布的 ——“電氣圖用圖符號(hào)”

——GB4728－84

——“電氣制圖”

——GB6988－87

——“電氣技術(shù)中的文字符號(hào)制訂通則”——GB7159－872023/1/14101二、電氣系統(tǒng)圖類型（一）電氣原理圖

——電氣系統(tǒng)中應(yīng)用最多制圖原則：

——便于閱讀與分析控制線路，根據(jù)簡單、清晰的原則。采用電氣元件展開的形式繪制而成。內(nèi)容：

——所以電氣元件的導(dǎo)電部分和接線端點(diǎn)，不按電氣元件的實(shí)際位置來畫，也不反應(yīng)電氣元件的形狀、大小和安裝位置。特點(diǎn)：

——結(jié)構(gòu)簡單、層次分明、適于研究、分析電路的工作原理等優(yōu)點(diǎn)。2023/1/141021、繪制電氣原理圖時(shí)應(yīng)遵守的原則1）原理圖分主電路和輔助電路兩部分主電路——從電源到電動(dòng)機(jī)等大的電流通過的通路。輔助電路——包括控制回路、照明電路、信號(hào)電路、保護(hù)電路等，由繼電器、接觸器的線圈、繼電器的觸頭、接觸器的輔助觸頭、按扭、照明燈、控制變壓器等電器元件組成。2）采用國家規(guī)定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

——元件圖、文字符號(hào)。3）各個(gè)電氣元件、部件在控制線路中的位置

——根據(jù)便于閱讀的原則安排，同一電器元件的各部分根據(jù)需要可以不畫在一起，但文字符號(hào)要相同。2023/1/141034）圖中所有電器觸點(diǎn)

——按沒有通電和不受外力作用時(shí)的初始開閉狀態(tài)畫出。5）主電路、輔助電路

——各電氣元件一般按動(dòng)作順序從上到下，從左到右依次排列，可水平布置或垂直布置。6）有直接電聯(lián)系

——交叉導(dǎo)線連接點(diǎn)要用黑圓點(diǎn)表示。無直接聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點(diǎn)不畫黑圓點(diǎn)。2023/1/141042、畫圖區(qū)域的劃分

——圖紙上方的1、2、3······等數(shù)字是圖區(qū)編號(hào)（也可以設(shè)置在圖的下方）。

——圖紙編號(hào)下方的“電源開關(guān)及保護(hù)···”等字樣——表明對于區(qū)域下方元件或電路的功能。3、符號(hào)位置的索引

——用圖號(hào)、頁次、圖區(qū)編號(hào)的組合索引法，索引代號(hào)的組成如下：2023/1/14105圖區(qū)號(hào)頁次

圖號(hào)有圖號(hào)、頁次、圖區(qū)編號(hào)的組合索引代號(hào)的組成如下：2023/1/14106圖區(qū)號(hào)圖號(hào)

當(dāng)某一元件相關(guān)的各符號(hào)元素出現(xiàn)在不同圖號(hào)的圖紙上，而當(dāng)每個(gè)圖號(hào)僅有一頁圖紙時(shí)，索引代號(hào)應(yīng)簡化成：2023/1/14107圖區(qū)號(hào)頁次

當(dāng)某一元件相關(guān)的各符號(hào)元素出現(xiàn)在同一圖號(hào)的圖紙上，而該圖號(hào)有幾張圖紙時(shí)，可省略圖號(hào)，索引代號(hào)應(yīng)簡化成：2023/1/14108圖區(qū)號(hào)

當(dāng)某一元件相關(guān)的各符號(hào)元素出現(xiàn)在只有一張圖號(hào)的不同圖區(qū)時(shí)，可省略圖號(hào)，索引代號(hào)只用圖區(qū)號(hào)表示：2023/1/14109左欄中欄右欄主觸頭輔助動(dòng)合觸點(diǎn)輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)所在圖形區(qū)所在圖形區(qū)所在圖形區(qū)KM127132XX2圖中的KM1線圈下方的表示是接觸器KM1相應(yīng)觸頭的索引2023/1/14110

左欄右欄動(dòng)合觸點(diǎn)動(dòng)斷觸點(diǎn)所在圖形區(qū)號(hào)所在圖形區(qū)號(hào)KA7119X11XXX圖中的KA線圈下方的表示是繼電器KA相應(yīng)觸頭的索引2023/1/14111圖

某機(jī)床電氣原理圖12345678910111213KMKA6X9XXX13X5XX電源開關(guān)及保護(hù)主電動(dòng)機(jī)起停控制電路變壓器照明及信號(hào)TC06V380v24VKM7FRL12L1L22L2L32L3FU125AQS14.5~7.2————A6.8M3~FU22ASB1KM81SQKA8PE3KW1500r/min26SB24FR578FU41AFU32A1512SA13KA

16HL1ELHL22023/1/141124、電氣原理圖中技術(shù)數(shù)據(jù)的標(biāo)注

——電氣元件的數(shù)據(jù)和型號(hào)，一般用小號(hào)字體注在電器代號(hào)下面，如圖中是熱繼電器動(dòng)作電流值范圍和整定值的標(biāo)注。圖

熱繼電器技術(shù)數(shù)據(jù)標(biāo)注FR4.5~7.2—————A6.82023/1/14113（二）電器元件布置圖含義——表明電氣設(shè)備上所有電機(jī)電器的實(shí)際位置；作用——為生產(chǎn)機(jī)械電氣控制設(shè)備的制造、安裝、維修提供必要的資料。組成——電氣設(shè)備布置圖、控制柜、控制板電氣設(shè)備布置圖、操叢臺(tái)、懸掛操叢箱電氣設(shè)備圖。注意——表達(dá)線型。2023/1/14114（三）電氣安裝接線圖表達(dá)——圖中可顯示出電氣設(shè)備中元件的空間位置和接線情況、標(biāo)注出外部接線。作用——為了安裝電氣設(shè)備和電器元件進(jìn)行配線或檢修電器故障。使用——可在安裝或檢修時(shí)對照原理圖使用。2023/1/14115M3~接地銅牌L1L2L3766161522341W1V1U112

照明燈1×1mm2（紅）＋1×1mm2（白）包塑金屬軟管Φ10mm×2m電源進(jìn)線1×1mm2（黃綠）7×1mm2（紅）1×1mm2（白）15包塑金屬軟管Φ15mm×1m3×1mm2（紅）1×1mm2（黃綠）包塑金屬軟管Φ10mm×2m3×1.5mm2（黑）＋1×1.5mm2（黃綠）包塑金屬軟管Φ20mm×1m按扭板SAEL1213QS26W1V1U1PESB1SB2236HL216847PEHL1圖

機(jī)床電氣接線圖2023/1/14第四節(jié)電氣控制的基本線路一、籠型三相異步電動(dòng)機(jī)全壓起動(dòng)控制線路

特點(diǎn)——結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、堅(jiān)固耐用。

組成——控制線路——繼電器、接觸器、按鈕等；

起動(dòng)控制——全壓、減壓。 1、單向連續(xù)運(yùn)行控制線路

線路的工作原理

電路的保護(hù)環(huán)節(jié)

（1）短路保護(hù)——熔斷器；

（2）過載保護(hù)——熱繼電器；

（3）欠壓、失壓保護(hù)——接觸器本身。2023/1/14116起動(dòng)——合上QS,引入三相電源。按下SB2，交流接觸器KM的吸引線圈通電，接觸器主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。與SB2并聯(lián)的KM閉合，使接觸器吸引線圈經(jīng)兩條路通電。當(dāng)SB2復(fù)位時(shí)，接觸器KM的線圈仍通過其觸點(diǎn)通電，保持電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。停止——運(yùn)轉(zhuǎn)則按SB1，KM斷電釋放，其常開主觸頭切斷三相電源，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。松開SB1

后接觸器線圈不能通過自鎖觸點(diǎn)通電，因其已隨接觸器的斷電而斷開。2023/1/14117單向全壓起動(dòng)控制線路M3~QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2KMKML1L2L32023/1/14118M3~轉(zhuǎn)動(dòng)QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2KMKML1L2L32023/1/14119M3~QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2按下KMKML1L2L32023/1/14120M3~QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2KMKM通電L1L2L32023/1/14121M3~QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2KM自鎖KML1L2L3n2023/1/14122M3~QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2KM自鎖KML1L2L3n2023/1/14123M3~QSFU1KMFRFU2FRSB1按下SB2KM自鎖KML1L2L3n2023/1/14124M3~QSFU1KMFRFU2FRSB1SB2KMKML1L2L32023/1/14125概念：

自鎖——依靠接觸器（繼電器）自身輔助觸點(diǎn)而使其線圈保持通電的現(xiàn)象。

互鎖——依靠兩個(gè)接觸器（繼電器）的輔助常閉觸點(diǎn)起相互控制作用，即一個(gè)接通時(shí)，利用其常閉輔助觸頭的斷開來鎖住對方線圈的電路。這種利用兩個(gè)接觸器（繼電器）的常閉觸點(diǎn)互相控制的方法叫互鎖象。2023/1/14126工作原理：起動(dòng)： QS＋SB2±KM＋

M＋n↗n0

（自鎖）停止： SB1±KM－

M－n0↘02023/1/141272、具有點(diǎn)動(dòng)的控制線路圖

實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)的幾種控制線路M3~QSFU1KMFRL1L2L3FRSBKMFRSB1SB2KMKMSA2023/1/14128FRSB1SB2KMSB3KMc)KAKMSB3KMKAKAFRSB1圖

實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)的幾種控制線路d)SB3SB22023/1/14129工作原理：點(diǎn)動(dòng)（a）起動(dòng)： QS＋——SB＋——KM＋

——M＋停止： SB－——KM－

——M－2023/1/14130工作原理：點(diǎn)動(dòng)（b）起動(dòng)： QS＋——SA－——SB2＋——KM＋

——M＋停止： SB2－——KM－

——M－工作原理：連動(dòng)（b）起動(dòng)： QS＋——SA＋——SB2±——KM＋

——M＋停止： S