電器控制與PLC技術(shù)應(yīng)用第2章課件

第2章第2章常用低壓電器

2.1概述電器的概念非常廣泛，凡是電能生產(chǎn)、供應(yīng)系統(tǒng)及電能使用系統(tǒng)中的各種電氣設(shè)備和器具均稱之為電器。我們所研究的電器是指能夠根據(jù)外界施加的信號(hào)或要求，自動(dòng)或手動(dòng)接通和分?jǐn)嚯娐?，斷續(xù)或連續(xù)改變電路參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或非電量對(duì)象的變換、控制、保護(hù)、檢測(cè)、調(diào)節(jié)和傳遞信息用的電氣設(shè)備和器具。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，自控化程度的不斷提高，電器的概念在不斷拓展，應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，品種不斷增加。尤其是隨著電子技術(shù)在電路中的廣泛應(yīng)用，近年來出現(xiàn)了許多新型電器。按照我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，通常把工作在交流1200V或直流1500V以下的電器稱為低壓電器。由電氣設(shè)備組成的電氣控制系統(tǒng)電路一般分兩大部分：主電路和控制電路（主電路的電流較大；控制電流電流較小）。本章主要介紹主電路和控制電路的常用低壓電器。2.2主電路常用低壓電器主電路常用電器主要包括：開關(guān)電器、接觸器、熱繼電器及熔斷器等。2.2.1開關(guān)電器1．刀開關(guān)⑴．用途刀開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用十分廣泛的手動(dòng)電器，主要用來接通或斷開電路。一些刀開關(guān)還具有短路保護(hù)功能。⑵．分類按極數(shù)分：?jiǎn)螛O、雙極和三極；按結(jié)構(gòu)分：平板式和條架式；按操作分：直接手柄操作式、杠桿操作機(jī)構(gòu)式、旋轉(zhuǎn)操作式和電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)式；按轉(zhuǎn)換方式分：?jiǎn)瓮逗碗p投。按工作條件和用途分：開起式刀開關(guān)、封閉式負(fù)荷開關(guān)、開起式負(fù)荷開關(guān)等。2．組合開關(guān)⑴．用途組合開關(guān)一般用于電氣設(shè)備中，作為非頻繁地接通和分?jǐn)嚯娐?、換接電源和負(fù)載、測(cè)量三相電壓以及控制小容量異步電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)和Y—△啟動(dòng)等用。⑵．結(jié)構(gòu)與工作原理組合開關(guān)結(jié)構(gòu)如圖2-3所示。1—接線柱；2—絕緣桿；3—手柄；4—轉(zhuǎn)軸；5—彈簧；6—凸輪；7—絕緣墊板；8—?jiǎng)佑|頭；9—靜觸頭圖2-3組合結(jié)構(gòu)圖示意圖

組合開關(guān)的圖形符號(hào)、文字符號(hào)3．自動(dòng)空氣開關(guān)⑴．用途自動(dòng)開關(guān)廣泛應(yīng)用于低壓配電線路上，也用于控制電動(dòng)機(jī)及其它用電設(shè)備。⑵．結(jié)構(gòu)與工作原理

自動(dòng)空氣開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖自動(dòng)空氣開關(guān)的圖形符號(hào)、文字符號(hào)2.2.2接觸器1．用途主要應(yīng)用于自動(dòng)控制交、直流電動(dòng)機(jī)，電熱設(shè)備，電容器組等設(shè)備，應(yīng)用十分廣泛。與保護(hù)電器組合可構(gòu)成各種電磁起動(dòng)器，用于電動(dòng)機(jī)的控制與保護(hù)。

2．分類按操作方式分：有電磁接觸器、氣動(dòng)接觸器和電磁氣動(dòng)接觸器；按滅弧介質(zhì)分：有空氣電磁式接觸器，油浸式和真空接觸器等；按主觸頭控制的電流種類分：有交流接觸器，直流接觸器，切換電容接觸器等；3．結(jié)構(gòu)與工作原理

1—滅弧罩；2—觸頭壓力彈簧片；3—主觸頭；4—反作用彈簧；5—線圈6—短路環(huán)；7—靜鐵心；8—彈簧；9—?jiǎng)予F心；10—常開輔助觸頭；11—常閉輔助觸頭

CJ20系列交流接觸器外形示意圖

⑶．滅弧裝置

起著熄滅電弧的作用。接觸器在分?jǐn)噍^大電流電路時(shí)，往往在動(dòng)、靜觸頭之間產(chǎn)生較強(qiáng)的電弧，它不僅會(huì)燒傷觸頭、延長電路分?jǐn)鄷r(shí)間，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成相間短路。因此，在容量較大的接觸器中，均加裝滅弧裝置。接觸器一般采用的滅弧方法有：利用觸頭回路產(chǎn)生的電動(dòng)力滅弧、滅弧柵滅弧和磁吹式滅弧。如圖示

⑷．其它部件

主要包括復(fù)位彈簧、緩沖彈簧、觸頭壓力彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及外殼等

接觸器基本工作原理是利用電磁原理通過控制電路的控制和動(dòng)鐵心的運(yùn)動(dòng)來帶動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)，從而控制主電路通斷，其動(dòng)作原理圖形符號(hào)、文字符號(hào)如圖所示

接觸器動(dòng)作原理示意圖接觸器的圖形符號(hào)、文字符號(hào)

1—常閉觸頭；2—復(fù)位彈簧；3—常開觸頭；4—靜鐵心；5—線圈；6—?jiǎng)予F心(銜鐵)2.2.3熱繼電器1．用途熱繼電器是一種利用流過繼電器的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)而反時(shí)限動(dòng)作的保護(hù)電器，它主要用作電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)、斷相保護(hù)。2．分類熱繼電器按動(dòng)作方式分別為：雙金屬片式：利用雙金屬片受熱彎曲去推動(dòng)杠桿使觸頭動(dòng)作。熱敏電阻式：利用電阻值隨溫度變化而變化的特性制成的熱繼電器。易熔合金式：利用過載電流發(fā)熱使易熔合金達(dá)到某溫度值時(shí)，合金熔化而使繼電器動(dòng)作。3．結(jié)構(gòu)與工作原理及圖形符號(hào)、文字符號(hào)

1—熱元件2—雙金屬片3—推桿4—常閉觸頭

熱繼電器的圖形符號(hào)、文字符號(hào)3.熔斷器的圖形符號(hào)、文字符號(hào)

4.時(shí)間—電流特性：表征流過熔體的電流與熔體熔斷時(shí)間關(guān)系的曲線。如圖所示

2.3.1繼電器繼電器能實(shí)現(xiàn)將某種電量（如電壓、電流）或非電量（如溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、時(shí)間等）的變化量轉(zhuǎn)換為開關(guān)量，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電路自動(dòng)控制的功能。

1．電流繼電器電流繼電器、電壓繼電器和中間繼電器都是以電磁力為驅(qū)動(dòng)力的繼電器，通稱為電磁繼電器。它們的結(jié)構(gòu)、工作原理與接觸器相似，只是無滅弧裝置。電磁繼電器主要由電磁系統(tǒng)和觸頭兩部分組成。圖所示

1—底座；2—反力彈簧；3、4—調(diào)節(jié)螺釘；5—非磁性墊片；6—?jiǎng)予F心；7—靜鐵心；8—極靴；9—電磁線圈；10—觸頭系統(tǒng)；11—銅套2.3控制電路常用低壓電器⑴．用途電壓繼電器根據(jù)用途分為欠電壓繼電器和過電壓繼電器兩種。電壓繼電器用于電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)中，對(duì)各類電氣設(shè)備進(jìn)行電壓的保護(hù)和控制。⑵．特點(diǎn)電壓繼電器的線圈匝數(shù)多而導(dǎo)線細(xì)，使用時(shí)其線圈與主電路負(fù)載并接，動(dòng)作觸頭串接于控制電路中。⑶．圖形符號(hào)、文字符號(hào)

3．中間繼電器⑴．用途

時(shí)間繼電器被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制和各種自動(dòng)控制系統(tǒng)中，起延時(shí)作用。

⑵．結(jié)構(gòu)與原理時(shí)間繼電器分通電延時(shí)和斷電延時(shí)兩類。

1—線圈；2—靜鐵心；3—?jiǎng)予F心；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)

通電延時(shí)型時(shí)間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器結(jié)構(gòu)示意圖⑶．圖形符號(hào)、文字符號(hào)

5．速度繼電器⑴．用途

速度繼電器是用來反映轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向變化的繼電器。它可以按照被控電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的大小使控制電路接通或斷開的電器。

⑵．結(jié)構(gòu)與工作原理及圖形符號(hào)

1—轉(zhuǎn)軸；2—轉(zhuǎn)子；3—定子；4—擺桿；5—觸頭速度繼電器結(jié)構(gòu)示意圖速度繼電器圖形符號(hào)6．液位繼電器⑴．用途液位繼電器是對(duì)液位的高低進(jìn)行檢測(cè)并發(fā)出開關(guān)量信號(hào)的繼電器，用以實(shí)現(xiàn)電磁閥、液泵等設(shè)備對(duì)液位高低的控制。⑵．結(jié)構(gòu)與工作原理及圖形符號(hào)

按鈕根據(jù)用途和結(jié)構(gòu)的不同可分為：?jiǎn)?dòng)按鈕（動(dòng)合按鈕）、停止按鈕（動(dòng)斷按鈕），復(fù)合按鈕（動(dòng)合與動(dòng)斷組合按鈕）等。⑵．結(jié)構(gòu)與工作原理及圖形符號(hào)、文字符號(hào)

1，2—常閉靜觸頭3，4—常開靜觸頭5—橋式動(dòng)觸頭6—復(fù)位彈簧7—按鈕帽按鈕開關(guān)結(jié)構(gòu)原理示意圖

按鈕圖形符號(hào)和文字符號(hào)

2．行程開關(guān)⑴．用途與分類行程開關(guān)又稱限位開關(guān)，是一種利用生產(chǎn)機(jī)械某些運(yùn)動(dòng)部件的碰撞來發(fā)出控制指令的主令電器。用于控制生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方向、速度、行程大小或位置的一種自動(dòng)控制器件。行程開關(guān)按用途不同可分為兩類：一類是常用行程開關(guān)；另一類是起重設(shè)備行程開關(guān)⑵．結(jié)構(gòu)與工作原理及圖形符號(hào)、文字符號(hào)

JLXK1系列行程開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖行程開關(guān)圖形符號(hào)和文字符號(hào)3．接近開關(guān)⑴．用途與分類接近開關(guān)的用途已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出一般的行程開關(guān)的行程和限位保護(hù)，它還可以用于高速計(jì)數(shù)、測(cè)速、液面控制、檢測(cè)金屬體的存在、檢測(cè)零件尺寸