電器及PLC控制技術(shù)與實(shí)訓(xùn)ppt課件

1、第1章 常用低壓電器,學(xué)習(xí)目標(biāo),【知識(shí)目標(biāo)】 1了解各類(lèi)常用低壓電器的結(jié)構(gòu)和工作原理； 2掌握常用低壓電器的用途、外形、選用與安裝方法。,【技能目標(biāo)】,1會(huì)正確選用低壓電器； 2會(huì)常用低壓電器的拆裝及調(diào)整。,主要內(nèi)容,1.1 低壓開(kāi)關(guān) 1.2 熔斷器 1.3 主令電器 1.4 交流接觸器 1.5 繼電器,1.1 低壓開(kāi)關(guān),一、閘刀開(kāi)關(guān),1.外形、結(jié)構(gòu)和符號(hào) 常用的HK系列瓷底膠蓋閘刀開(kāi)關(guān)的外形、結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖所示。,HK系列瓷底膠蓋閘刀開(kāi)關(guān)由刀開(kāi)關(guān)和熔斷器組合而成，開(kāi)關(guān)的瓷底座上裝有進(jìn)線座、靜觸點(diǎn)、熔絲、出線座和帶瓷質(zhì)手柄的刀式動(dòng)觸點(diǎn)，上面蓋有膠蓋以防止操作時(shí)觸及帶電體或分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生的電弧灼傷人

2、手。,（a）閘刀開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu) （b）符號(hào),1.1 低壓開(kāi)關(guān),2.選用 在一般的照明電路和功率小于5.5kW的電動(dòng)機(jī)控制電路中廣泛采用閘刀開(kāi)關(guān)。具體選用方法如下： （1）用于照明和電熱負(fù)載時(shí)，選用額定電壓220V，額定電流不小于電路所有負(fù)載額定電流之和的兩極開(kāi)關(guān)。 （2）用于控制電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)和停止時(shí)，選用額定電壓380V，額定電流不小于電動(dòng)機(jī)額定電流3倍的三極開(kāi)關(guān)。,3.安裝與使用 （1）HK系列閘刀開(kāi)關(guān)必須垂直安裝在控制屏或開(kāi)關(guān)板上，合閘狀態(tài)時(shí)手柄要向上，不得倒裝或平裝，否則在分?jǐn)酄顟B(tài)時(shí)手柄有可能松動(dòng)落下引起誤合閘，造成人身安全事故。 （2）開(kāi)關(guān)距地面的高度為1.3m1.5m，接線時(shí)進(jìn)線和出線

3、不能接反，電源線接在上端，負(fù)載接在熔絲下端，這樣在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，閘刀和熔絲上都不會(huì)帶電。（3）更換熔體時(shí)，必須在閘刀斷開(kāi)的情況下按原規(guī)格更換。 （4）在分閘和合閘操作時(shí)，應(yīng)動(dòng)作迅速，使電弧盡快熄滅。,1.1 低壓開(kāi)關(guān),二、組合開(kāi)關(guān),1.外形、結(jié)構(gòu)和符號(hào) 組合開(kāi)關(guān)又稱(chēng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，它具有體積小、觸點(diǎn)對(duì)數(shù)多、接線方式靈活、操作方便等特點(diǎn)。常用的HZ10系列組合開(kāi)關(guān)的外形、結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖所示。,（a）外形 （b）結(jié)構(gòu) （c）符號(hào),1.1 低壓開(kāi)關(guān),2選用 組合開(kāi)關(guān)多用作機(jī)床電氣控制電路中的電源引入開(kāi)關(guān)，也可以用于5kW以下小容量電動(dòng)機(jī)不經(jīng)常起、停和正反轉(zhuǎn)的控制。組合開(kāi)關(guān)應(yīng)根據(jù)電源種類(lèi)、電壓等級(jí)、所需觸點(diǎn)數(shù)

4、、接線方式和負(fù)載容量進(jìn)行選用。,3安裝使用 （1）HZ10系列組合開(kāi)關(guān)應(yīng)安裝在控制箱內(nèi)，其操作手柄最好在控制箱的前面或側(cè)面，開(kāi)關(guān)為斷開(kāi)狀態(tài)時(shí)應(yīng)使手柄在水平位置。 （2）若需在箱內(nèi)操作，開(kāi)關(guān)最好安裝在箱內(nèi)右上方，并且在它的上方不安裝其他電器，否則應(yīng)采取隔離或絕緣措施。 （3）組合開(kāi)關(guān)通斷能力較低，不能用來(lái)分?jǐn)喙收想娏?。用于控制電?dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)時(shí)，必須在電動(dòng)機(jī)完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)后才能反向起動(dòng)，且每小時(shí)的接通次數(shù)不能超過(guò)1520次。,1.1 低壓開(kāi)關(guān),三、低壓斷路器,1外形、結(jié)構(gòu)和符號(hào) 低壓斷路器又叫自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，簡(jiǎn)稱(chēng)斷路器。它集控制和多種保護(hù)功能于一體，在正常情況下可用于不頻繁接通和斷開(kāi)電路以及控制電動(dòng)機(jī)的

5、運(yùn)行。當(dāng)電路發(fā)生短路、過(guò)載和失壓等故障時(shí)，能自動(dòng)切斷電路（俗稱(chēng)跳閘）。常見(jiàn)低壓斷路器的外形如圖所示。,DZ47 -63 DZ5 DZ108,1.1 低壓開(kāi)關(guān),DZ5系列斷路器的結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖所示。低壓斷路器的結(jié)構(gòu)采用立體布置，操作機(jī)構(gòu)在中間，外殼上有“分”按鈕（紅色，稍低）和“合”按鈕（綠色，稍高）。,1.1 低壓開(kāi)關(guān),低壓斷路器的工作原理如圖所示，殼內(nèi)底座上部為熱脫扣器，由熱元件和雙金屬片構(gòu)成，作過(guò)載保護(hù)。下部為電磁脫扣器，由電流線圈和鐵心組成，作短路保護(hù)用。欠電壓脫扣器是指當(dāng)電路中電壓不足或失去電壓時(shí)切斷電路，起到欠壓保護(hù)作用。主觸點(diǎn)系統(tǒng)在操作機(jī)構(gòu)的下面，由動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)組成，用以接通和分

6、斷主電路，并采用柵片滅弧。另外，還有動(dòng)合和動(dòng)斷輔助觸點(diǎn)各一對(duì)，可用作信號(hào)指示或控制電路用。主、輔觸點(diǎn)接線柱伸出殼外，便于接線。,1.1 低壓開(kāi)關(guān),2選用 （1）低壓斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)不小于線路的正常工作電壓和負(fù)載電流。 （2）熱脫扣器的脫扣整定電流應(yīng)等于所控制負(fù)載的額定電流。 （3）電磁脫扣器的脫扣整定電流應(yīng)大于負(fù)載正常工作時(shí)可能出現(xiàn)的峰值電流。用于控制電動(dòng)機(jī)的斷路器，其值應(yīng)大于1.5-1.7倍的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流 。,3安裝與使用 （1）低壓斷路器應(yīng)垂直于配電板安裝，電源引線接到上端，負(fù)載引線接到下端。 （2）低壓斷路器各脫扣器動(dòng)作值一經(jīng)調(diào)整好，不允許隨意變動(dòng)。 （3）斷路器上的積塵應(yīng)

7、定期清除，并定期檢查各脫扣器動(dòng)作值，給動(dòng)作機(jī)構(gòu)添加潤(rùn)滑劑。 （4）斷路器用作電源總開(kāi)關(guān)或電動(dòng)機(jī)的控制開(kāi)關(guān)時(shí)，在電源進(jìn)線側(cè)必須加裝刀開(kāi)關(guān)或熔斷器，以形成明顯的斷點(diǎn) 。,1.2 熔斷器,一、常見(jiàn)熔斷器的外形結(jié)構(gòu)和符號(hào),熔斷器主要由熔體、安裝熔體的熔管和熔座三部分組成。常見(jiàn)熔斷器的外形結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖所示。,(e) RS系列快速熔斷器 (f) RZ系列自恢復(fù)熔斷器 (g) 符號(hào),（a）RC系列瓷插式熔斷器 (b)RL系列螺旋式熔斷器 (c) RM系列無(wú)填料封閉管式熔斷器,(d) RT系列有填料封閉管式熔斷器 (e) RS系列快速熔斷器 (f) RZ系列自恢復(fù)熔斷器 (g) 符號(hào),1.2 熔斷器,二、熔

8、斷器的選用,對(duì)熔斷器的要求是：在電氣設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，熔斷器應(yīng)不熔斷；在發(fā)生短路時(shí)，熔斷器應(yīng)立即熔斷；在電路電流正常變化時(shí)，熔斷器應(yīng)不熔斷；在電氣設(shè)備持續(xù)過(guò)載時(shí)，熔斷器應(yīng)延時(shí)熔斷。,1熔斷器類(lèi)型的選用 根據(jù)使用場(chǎng)合選用熔斷器的類(lèi)型。 （1）對(duì)于照明電路一般選用RT系列圓筒帽形熔斷器或RC系列瓷插式熔斷器。 （2）對(duì)于電動(dòng)機(jī)控制線路一般選用RL系列螺旋式熔斷器。 （3）對(duì)于半導(dǎo)體元件保護(hù)一般選用RS系列快速熔斷器。,1.2 熔斷器,2熔斷器規(guī)格的選用 （1）熔斷器的選用 熔斷器的額定電壓必須大于或等于線路的額定電壓；熔斷器的額定電流必須大于或等于所裝熔體的額定電流；熔斷器的分?jǐn)嗄芰?yīng)大于電路中可能

9、出現(xiàn)的最大短路電流。 （2）熔體額定電流的選用 對(duì)于變壓器、電爐和照明等負(fù)載，熔體的額定電流應(yīng)略大于或等于負(fù)載電流；對(duì)于輸配電線路，熔體的額定電流應(yīng)略大于或等于線路的安全電流；對(duì)于控制線路中電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)，要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)條件和時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)選用熔體的額定電流。對(duì)于一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)，熔體的額定電流應(yīng)大于或等于電動(dòng)機(jī)額定電流的1.52.5倍；對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)，熔體的額定電流應(yīng)大于或等于其中最大容量電動(dòng)機(jī)的額定電流的1.52.5倍加上其余電動(dòng)機(jī)額定電流的總和。,1.2 熔斷器,1 熔斷器兼作隔離器件使用時(shí)，應(yīng)安裝在控制開(kāi)關(guān)的電源進(jìn)線端；若僅作短路保護(hù)時(shí)，應(yīng)安裝在控制開(kāi)關(guān)的出線端。 2瓷

10、插式熔斷器應(yīng)垂直安裝。 3螺旋式熔斷器的電源線應(yīng)接在瓷底座的下接線座上，負(fù)載線應(yīng)接在螺紋殼的上接線座上。 4更換熔體或熔管時(shí)，必須切斷電源，更不允許帶負(fù)荷操作。,三、熔斷器的安裝與使用,1.3 主令電器,常用按鈕的外形結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖所示。,LA10系列外形,LA18系列外形,結(jié)構(gòu)與符號(hào),一、按鈕,1外形結(jié)構(gòu)和符號(hào),1.3 主令電器,LA10-3H的內(nèi)部實(shí)物結(jié)構(gòu)圖,1.3 主令電器,2選用 （1）根據(jù)使用場(chǎng)合和具體用途選用按鈕的種類(lèi)。嵌裝在操作面板上的按鈕一般選用開(kāi)啟式；需顯示工作狀態(tài)的一般選用帶指示燈式；在重要場(chǎng)所為防止無(wú)關(guān)人員誤操作一般選用鑰匙式；在有腐蝕的場(chǎng)所一般選用防腐式。 （2）根據(jù)工

11、作狀態(tài)指示和工作情況要求選用按鈕或指示燈的顏色。急停選用紅色；停止或分?jǐn)噙x用黑色或白色，優(yōu)先選用黑色；起動(dòng)或接通選用綠色；應(yīng)急或干預(yù)選用黃色。 （3）根據(jù)控制回路的需要選擇按鈕的數(shù)量。,3安裝與使用 （1）按鈕應(yīng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的先后順序，自上到下或從左到右排列在面板上。 （2）同一機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件有多種工作狀態(tài)時(shí)，應(yīng)使每一對(duì)相反狀態(tài)的按鈕安裝在一起。 （3）指示燈按鈕不宜用于需要長(zhǎng)期通電顯示處。,1.3 主令電器,二、行程開(kāi)關(guān),常見(jiàn)的行程開(kāi)關(guān)可分為按鈕式和旋轉(zhuǎn)式兩種。 JLXK1系列行程開(kāi)關(guān)的外形結(jié)構(gòu)及符號(hào)如圖所示。,按鈕式 單輪旋轉(zhuǎn)式 雙輪旋轉(zhuǎn)式 （a）外形,（b）結(jié)構(gòu) （c）符號(hào),1外形結(jié)構(gòu)和

12、符號(hào),1.3 主令電器,2選用 行程開(kāi)關(guān)主要根據(jù)動(dòng)作要求、安裝位置及觸點(diǎn)數(shù)量來(lái)選用。,3安裝與使用 （1）安裝行程開(kāi)關(guān)時(shí)，安裝位置要準(zhǔn)確、牢固，滾輪的方向不能裝反。 （2）由于行程開(kāi)關(guān)經(jīng)常受到撞塊的碰撞，安裝螺絲經(jīng)常松動(dòng)造成位移，應(yīng)經(jīng)常檢查。 （3）行程開(kāi)關(guān)在不工作時(shí)應(yīng)處于不受外力的釋放狀態(tài)。,1.4 交流接觸器,一、交流接觸器的外形結(jié)構(gòu)和符號(hào),交流接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置和輔助部件組成。常見(jiàn)交流接觸器的外形結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖所示。,CJ10系列,CJ20系列 CJX系列 (a)外形機(jī)構(gòu),1.4 交流接觸器,(b) CJX系列結(jié)構(gòu),主觸點(diǎn) 動(dòng)合輔助觸點(diǎn) 動(dòng)斷輔助觸點(diǎn) 線圈 (c)符

13、號(hào),1.4 交流接觸器,二、交流接觸器的工作原理,交流接觸器的工作原理如圖所示，當(dāng)線圈通電后，線圈電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力，將銜鐵（動(dòng)鐵心）吸合。銜鐵帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，使動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合。當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，銜鐵在復(fù)位彈簧力的作用下釋放，各觸點(diǎn)隨之復(fù)位。,1.4 交流接觸器,三、交流接觸器的選用,1主觸點(diǎn)的選用 （1）主觸點(diǎn)的額定電壓 主觸點(diǎn)的額定電壓應(yīng)大于或等于所控制線路的額定電壓。 （2）主觸點(diǎn)的額定電流 主觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)大于或等于負(fù)載的額定電流，若交流接觸器使用在頻繁起動(dòng)、制動(dòng)及正反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，應(yīng)將主觸點(diǎn)的額定電流降低一個(gè)等級(jí)使用。 2吸引線圈額定電壓的選用 當(dāng)控

14、制線路簡(jiǎn)單、使用電器較少時(shí)，可直接選用380V或220V的電壓線圈。若線路較復(fù)雜、使用電器的個(gè)數(shù)超過(guò)5只時(shí)，可選用36V或110V電壓線圈。 3觸點(diǎn)數(shù)量的選用 觸點(diǎn)的數(shù)量應(yīng)滿足控制線路的要求。,1.4 交流接觸器,四、交流接觸器的安裝與使用,1交流接觸器在安裝前應(yīng)檢查銘牌與線圈的技術(shù)數(shù)據(jù)是否符合實(shí)際使用要求。 2交流接觸器一般應(yīng)安裝在垂直面上，傾斜度不得超過(guò)5；若有散熱孔，則應(yīng)將有孔的一面放在垂直方向上，便于散熱。 3安裝孔的螺釘應(yīng)裝有彈簧墊圈和平墊圈。 4交流接觸器的觸點(diǎn)應(yīng)清潔。 5帶有滅弧罩的交流接觸器不允許不帶滅弧罩或帶著破損的滅弧罩運(yùn)行 。,1.5 繼電器,一、熱繼電器,1外形結(jié)構(gòu)和符

15、號(hào) 熱繼電器主要由熱元件、雙金屬片、脫扣機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、復(fù)位按鈕和整定電流裝置等組成。常見(jiàn)熱繼電器的外形結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖所示。,JR20系列 JR36系列 JRS1系列 JR29(T)系列 （a）外形,1.5 熱繼電器,2工作原理 熱繼電器的熱元件串接在主電路中，常閉觸點(diǎn)串接在控制電路中。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，主電路中的電流超過(guò)允許值而使雙金屬片受熱時(shí)，它便向上彎曲，因而脫扣，扣板在彈簧的拉力下將動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，動(dòng)斷觸點(diǎn)是接在電動(dòng)機(jī)的控制電路中的，控制電路斷開(kāi)而使接觸器的線圈斷開(kāi)，從而斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)主電路。,（b）結(jié)構(gòu) （c）符號(hào),1.5 熱繼電器,4安裝與使用 （1）熱繼電器由于熱慣性而不能作短路保護(hù)，但熱慣

16、性在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)或短時(shí)過(guò)載時(shí)不會(huì)動(dòng)作，避免電動(dòng)機(jī)不必要的停車(chē)。 （2）當(dāng)熱繼電器與其他電器安裝在一起時(shí)，應(yīng)將熱繼電器安裝在其他電器的下方，以免其動(dòng)作特性受到其他電器發(fā)熱的影響。 （3）熱繼電器在出廠時(shí)均調(diào)整為手動(dòng)復(fù)位方式，如果需要自動(dòng)復(fù)位，只要將復(fù)位螺釘順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)34圈，并稍微擰緊即可。,3選用 （1）根據(jù)所保護(hù)電動(dòng)機(jī)的額定電流來(lái)確定熱繼電器的規(guī)格，熱繼電器的額定電流一般略大于電動(dòng)機(jī)的額定電流。 （2）根據(jù)需要的整定電流值選擇熱元件的編號(hào)和電流等級(jí)，熱元件的整定電流一般應(yīng)為電動(dòng)機(jī)額定電流的0.951.05倍。 （3）根據(jù)電動(dòng)機(jī)定子繞組的聯(lián)結(jié)方式選擇熱繼電器的結(jié)構(gòu)形式，電動(dòng)機(jī)的定子繞組作Y聯(lián)結(jié)

17、一般選用普通三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，定子繞組作聯(lián)結(jié)一般選用帶斷相保護(hù)裝置三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器。,1.5 熱繼電器,二、時(shí)間繼電器,1外形結(jié)構(gòu)和符號(hào) 時(shí)間繼電器按動(dòng)作原理分為電磁式、空氣阻尼式、電動(dòng)式和電子式；按延時(shí)方式可分為通電延時(shí)型與斷電延時(shí)型兩種。常見(jiàn)時(shí)間繼電器的外形結(jié)構(gòu)和符號(hào)如圖所示。,JS7空氣阻尼式,(a)外形結(jié)構(gòu),JS14P 數(shù)字式 JS14A晶體管式,1.5 熱繼電器,(b)符號(hào)KT,1.5 熱繼電器,JS7-A系列空氣阻尼式時(shí)間繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示，它是利用氣囊中的空氣通過(guò)小孔節(jié)流的原理來(lái)獲得延時(shí)動(dòng)作的。,通電延時(shí)型時(shí)間繼電器,斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器,（a）外形圖,（b）通電延時(shí)

18、型結(jié)構(gòu)原理圖,1.5 熱繼電器,晶體管時(shí)間繼電器的外形及接線如圖所示，具有機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、延時(shí)范圍廣、精度高、消耗功率小、調(diào)整方便及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，常用的JS20系列晶體管時(shí)間繼電器是全國(guó)推廣的統(tǒng)一設(shè)計(jì)產(chǎn)品，適用于380V及以下的工頻交流控制電路或110V及以下的直流控制電路中。,（a）外形 （b）底座 （c）接線圖,1.5 熱繼電器,2選用 （1）根據(jù)系統(tǒng)的延時(shí)范圍和精度選用時(shí)間繼電器的類(lèi)型。一般對(duì)于延時(shí)精度要求不高的場(chǎng)合可選用空氣阻尼式時(shí)間繼電器，對(duì)于延時(shí)精度要求較高的場(chǎng)合可選用晶體管式時(shí)間繼電器。 （2）根據(jù)控制線路的要求選用時(shí)間繼電器的延時(shí)方式。 （3）根據(jù)控制線路電壓選用時(shí)間繼電器吸引線圈的電壓。,3安裝與使用 （1）在不通電的情況下整定時(shí)間繼電器的整定值，并在試車(chē)時(shí)校正。 （2）通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器可