数控技术专业电气控制与可编程控制器实训报告

1、2 20 01 13 3- -2 20 01 14 4学学年第一学期年第一学期 电气控制与可编程控制器实训报告 项项 目目 组：组： 21219 班 梁伟 组 专专 业：业： 数控技术专业 学学 院：院： 软件职业技术学院 指导教师：指导教师： 柳红亮 费树明 高 智 实训时间：实训时间： 2013 年 12 月 30 日-2014 年 1 月 10 日 软件职业技术学院ccutsoftccutsoft 目目 录录 一、团队构成及分工一、团队构成及分工.4 二、项目进度计划二、项目进度计划.5 三、实训内容三、实训内容.6 一、继电器（ relay）的工作原理和特性 .10 二、继电器主要产品

2、技术参数 .10 三、继电器测试 .11 四、继电器的电符号和触点形式.11 五、继电器的选用 .12 七、继电器的作用 .16 八、继电器的选择 .17 九、接触器功能说明 .23 十、接触器分类 .23 十一、接触器与继电器的区别.24 十二、接触器的触头接触不牢靠的原因及处理方法.24 十三、行程开关 lx19-111.25 十四、接线端子 td-1520.28 十五、指示灯 ad16-22ds/220v .30 十六、按钮.32 四、项目功能设计四、项目功能设计.33 功能设计一 交通信号灯控制系统的设计.33 设计目的.33 设计设备.33 设计必备知识.33 设计步骤.33 功能设

3、计二 通风机运行状态的监视.38 设计目的.38 设计设备.38 设计必备知识.38 设计步骤.38 功能设计四 异步电机的工作原理及电路设计、运行状态控制.43 设计目的.43 设计设备.43 设计必备知识.43 设计内容.44 设计步骤.44 功能设计五 电机的行程控制和时间控制、电机的自锁和互锁的控制.46 设计目的.46 设计设备.46 设计必备知识.46 设计内容.47 设计步骤.47 功能设计六 按钮自锁和互锁的正反转控制.48 设计目的.48 设计设备.48 设计必备知识.48 设计内容.48 设计步骤.50 功能设计七 plc 的功能 .51 设计目的.51 设计设备.51 设

4、计必备知识.51 设计内容.52 设计步骤.52 功能设计八 cp1e 控制器的数据通信、cx-one 编程软件使用.54 设计目的.54 设计设备.54 设计必备知识.54 设计内容.55 设计步骤.55 五、项目实施图表五、项目实施图表.60 1.绘制电器原理图时应遵循的原则.60 2.电控柜内部布局图：.60 3.项目中的梯形图.62 六、参考文献：六、参考文献：.65 附附 表表.66 一、一、团队构成及分工团队构成及分工 团队：团队： 2121921219 班班 梁伟组梁伟组 职能职能成员成员任务分工任务分工成绩成绩 组长组长 梁伟梁伟组长组长 孟玲松孟玲松秘书秘书 姜天旭姜天旭接线

5、员接线员 李磊李磊材料管理员材料管理员 陈柏睿陈柏睿线路制作人员线路制作人员 组员组员 任行任行设计设计 指导教师签字：指导教师签字： 20142014 年年 1 1 月月 1010 日日 二、项目进度计划二、项目进度计划 序号序号任务名称任务名称开始时间开始时间完成时间完成时间持续时间持续时间 1 1 实训动员、讲解实训内容、要求及 安全注意事项，并进行实训分组 12 月 30 日12 月 30 日1 天 2 2 对基本低压电器件的认识、掌握原 理及使用方法 、实现简单元器件 连接的电路设计 12 月 31 日12 月 31 日1 天 3 3 实现综合电路图的设计、按要求组 装电控柜、实现综

6、合器件连接 1 月 2 日1 月 2 日1 天 4 4 plc 的基本硬件组成及工作方式， 了解 plc 的外部接线（输入、输出）1 月 3 日1 月 3 日1 天 5 5 实现与 cp1e 控制器的数据通信设 置、及对 cx-one 编程软件使用、 程序的上传、下载 1 月 4 日1 月 4 日1 天 6 6 plc 典型的功能1 月 7 日1 月 7 日1 天 7 7 plc 控制系统的设计法之逻辑法- -通风机的运行状态监测 1 月 8 日1 月 8 日1 天 8 8 plc 控制系统的设计法之经验设计 法-送料小车的自动控制系统 1 月 9 日1 月 9 日1 天 9 9 实训总结，完

7、成实训报告，组内、 组外互评，答辩 1 月 10 日1 月 10 日1 天 三、实训内容三、实训内容 一、实训内容 本次实训主要包括机床电器控制课程部分实验、电气控制柜的设计、 安装与调试、过程控制以及 plc 控制系统的设计、软件编程等四部分内容。 整个实训分指导教师讲解和同学们实践动手操作两个过程。 指导教师讲解内容包括： 1、讲解实训内容、要求、时间安排、安全注意事项及考核方法。 2、结合本指导书讲解 ys-5624 型电机控制系统实验装置的基本结构、工作 原理，布置实验内容及要求。 3、布置电气控制系统的设计题目及具体要求。 4、结合实物，介绍接触器、继电器、行程开关等常见低压电器的结

8、构、工 作原理、电气参数和安装维护方法。 5、介绍电气控制线路设计应遵循的原则，电气原理图、接线图及位置图的 绘制方法。 6、介绍系统安装、配线和调试的基本技巧，讲解一些常见故障的处理方法。 7、结合本指导书讲解过程控制系统实验装置的基本结构，各单元的功能。 8、布置过程控制系统的设计题目及具体要求。 9、介绍 plc 系统设计的方法、步骤、注意事项，以及调试过程。 10、结合实验装置讲解 plc 编程工具的使用以及注意事项。 11、除了指导教师讲授以上的内容外，其它时间由学生自己按要求实习操 作，指导教师进行有针对性的辅导，随时解答学生们的疑问，及时处理实习中 遇到的问题。 实训进行方式 为

9、了提高效率、讲求实效、取得预期的收获，本次生产实训建议按以下方 式进行。 实训前预习 预习是实训前的重要准备工作，是保证实训顺利进行的必要步骤，也是培 养学生独立工作能力、提高实训质量与效率的重要环节，要求做到： 实训前应复习相关课程的内容，熟悉有关理论知识。 认真阅读实训指导书，了解本次实训的内容、方法、要求和系统工作原理， 明确实训过程中应注意的问题，有些内容可到实训教室对照实物预习（如熟悉 所用仪器设备、抄录有关电器产品的铭牌数据、产品的使用说明书等，有条件 的同学也可上网了解相关内容） 。 按照实训指导书熟悉有关实验线路，明确接线方式，拟出实训步骤，列出 实训时需记录的各项数据表格等。

10、 实训预习期间进行学生分组，每组 4-6 人，安排组长 1 人，明确组内合理 分工，预习需人人进行，由组长负责检查，实训前每组应就有关实习内容进行 讨论，做到心中有数。 实训进行 整个实训过程中必须严肃认真，集中精力按时完成工作。 （1）预习检查、严格把关 实训开始前应由指导教师检查预习质量（包括对本次实习的理解、认识及 预习报告） ，当确认已做好了实训前的准备工作方可开始实训，对于因没有预习 而对本次实习的目的、内容、方法、要求了解很差的同学，应拒绝其参加实训。 （2）分工配合、协调工作 实训以小组为单位进行，组长负责实习的安排，如分配记录、接线、安装、 调试及检查等各项工作，务求在实训过程

11、中人人动手、个个主动、分工配合、 协调操作，做到实训内容完整、方法得当、数据准确。 （3）按图接线、力求简明 根据拟定的实训线路及选用的仪表设备，按图接线，力求简单明了。接线 原则是先串联后并联，即由电源开始先连接主要的串联电路，例如单相或直流 电路，应从一极出发，经过主要线路的各仪表、设备，最后返回另一极。串联 电路接好后再把并联支路逐段并上。主回路与控制回路应分清，根据电流大小， 主回路用粗导线连接，控制回路用细导线连接，每个接线柱上的接线尽量不超 过三根。 （4）确保安全、检查无误 为了确保安全，线路接好后应互相校对并请指导教师检查，确认无误后方 可合闸通电。 （5）按照计划、操作测试

12、按实训步骤，由简到繁、逐步进行操作测试，实训中要严格遵守操作规程 和注意事项，仔细观察实习中的现象，认真做好数据测试工作，并结合理论分 析与预测趋势相比较，判断数据的合理性。 （6）认真负责、完成实训 实训完毕后，应将实习记录数据或完成制做的实物交指导教师审阅，经指 导教师认可签字后才允许拆线、整理现场，并做到导线分类整理，仪表、工具 物归原处。 实训报告 实训报告是实训工作的总结提高和最后成果，也是对学生分析能力和工作 能力的进一步培养和锻炼，因此必须独立书写，每组一份，应对实训数据及实 训中观察和发现的问题进行整理讨论、分析研究，得出结论，写出心得体会， 以便积累一定的实际经验。 撰写实虚

13、报告应具有严肃认真的态度，报告要求条理清楚、简明扼要，字 迹端正、图表规范，分析认真、结论明确。 实习报告内容应主要包括以下几方面 实训名称、专业、班级、组别、姓名、学号、实习日期。 列出实训用主要仪器仪表、设备的名称、型号及数量。 实训目的和要求。 给出实训时所用的电气线路图。 写出实训项目、调试步骤，总结测试方法。 整理实训数据，在记录数据的表格上应注明试验条件，某些数据如系计算 所得，应列出计算公式，并举例说明。 分析讨论实习中遇到的问题，写出心得体会以及合理化建议和改进措施。 安全操作注意事项： 为了保证生产实训的顺利进行，确保实训时的人身与设备安全，要严格遵 守实习安全操作规程，并注

14、意以下事项： 人体不可接触带电线路。 电源必须经过自动空气开关、熔断器之后接入设备、系统。接线或拆线都 必须在切断电源（即拉开电源空开）的情况下进行。 学生完成接线并允许合闸时，须招呼全组同学引起注意后方可接通电源， 实习中如发生事故，应立即切断电源开关，并保持线路原状和故障现场，报告 并协助指导教师查清问题、妥善处理故障后才能继续进行实训。 实训时应注意衣服、围巾、发辫及实训接线用的导线等不得卷入电机的旋 转部分，不得用手或脚去促使电机起动或停转，以免发生危险。 操作开关时应迅速果断、快合、快断，以保持开关接触良好。 ys-5624 电机控制系统实验装置的电动机励磁电源熔丝容量有限，一般不

15、要作为其它直流电源使用。 当实验中采用接触器两组变流装置时，须特别注意输出电压的极性及 ublf、ublr 的接法。 在实训过程中，若突然发现电网停止供电，须立即切断实训地点的全部电 源开关。若实习中接线偶然脱落，也须很快切断电源，并只准在切断电源后才 可以把导线接回原处。 实训场地的总电源由实验室老师负责操作，其他人员不得乱动。 1、项目需求描述 一实训主要仪器有：电柜箱(一个)、行程开关（二个） 、接触器（二个） 、 热继电器（一个） 、时间继电器（1 个） 、电机（1 个） 、接线端子（二个） 、 plc（一个） 、24v 直流电源（一个） 、三项空气开关（二个） 、两项空气开关 （一个

16、）电流表（一个）电压表（一个） 、按钮（8 个） 、指示灯（8 个） 、导线 若干。 实训工具：发黑斜嘴钳（一个） 、螺丝刀（二个） 。 三实训目的：电气实训是我院数控技术专业教学计划中一个重要的实践 性教学环节，其目的是使学生了解和掌握本专业电气自动化控制方面的知识， 检查巩固和丰富已学过的专业知识，培养学生理论联系实际，在实践中调查研 究，观察问题、分析问题和解决生产实际问题的能力及方法，培养学生的实践 动手能力，为后续专业课程的学习及以后参加工作打下基础。 实训应安排在学生学习完全部基础理论课、技术基础课及部分专业课后进 行，现安排在第三学期期末进行。 为了使学生更好地了解和掌握本专业基

17、本的生产实际知识及发展方向，结 合我院具体情况，现将实训主要安排在本院的各实验室进行，目的是利用我院 现有的场地、设备及器材等有利条件，给学生创造更多的实践动手、接触实际 的机会，增强其综合素质，适应当今社会对学生动手能力的更高的要求。 四实训要求：1. 熟悉和掌握一些基本低压电器的结构，工作原理，性能 参数及其在自动控制系统中的应用。 2.掌握 ys-5624 型电机控制系统试验装置的基本构成，功能及电路原理。 3.掌握电控柜的各部件连接的电路原理图，实现其综合布线。 4.掌握 plc（cp1e）的基本组成及工作方式。 5.了解 plc 的指令系统及典型控制程序。 6.根据电气控制的时间原则

18、、速度原则、行程原则和电流原则，可独立进 行电气控制线路的设计，并按要求绘制出准确、完整的电气原理图、接线图和 位置图。 7.能够独立进行系统的安装、调试及简单故障的分析处理。 8.正确的应用 plc，培养学生解决工业控制、工业检测等领域的具体问题 的能力。 9.通过实训，熟悉 plc 应用系统设计，软硬件设计的工作方法、工作内容、 工作步骤。 10.进行基本技能训练，例如组成系统、编程、调试、查阅资料、绘图、编 写说明书等；使学生理论联系实际，提高动手能力、分析问题和解决问题的能 力。 五通过实训是我们充分的了解了各个部件的工作原理和使用的方法，并 且使我们在课堂上学习到的知识充分的得到了巩

19、固，使我们的动手能力有了很 大的提高，尤其对各个元器件的基本知识有了充分的认识。 一一、继继电电器器（ r re el la ay y）的的工工作作原原理理和和特特性性 当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时，使被控制的输出电路导 通或断开的电器。可分为电气量(如电流、电压、频率、功率等)继电器及非电 气量(如温度、压力、速度等)继电器两大类。具有动作快、工作稳定、使用寿 命长、体积小等优点。广泛应用于电力保护、自动化、运动、遥控、测量和通 信等装置中。 1、电磁继电器的工作原理和特性 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈 两端加上一定的电压，线圈中就会流过一

20、定的电流，从而产生电磁效应，衔铁 就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动 触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔 铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触 点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于 继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断 开状态的静触点，称为“常开触点” ；处于接通状态的静触点称为“常闭触点” 。 2、热敏干簧继电器的工作原理和特性 热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。 它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热

21、安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。 热敏干簧继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环 能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。 3、固态继电器（ssr）的工作原理和特性 固态继电器是一种两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端的四端 器件，中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。 固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常 开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型，以光 电隔离型为最多。 二二、继继电电器器主主要要产产品品技技术术参参数数 1、额定工作电压 是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同，可以

22、 是交流电压，也可以是直流电压。 2、直流电阻 是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。 3、吸合电流 是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必 须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压， 一般不要超过额定工作电压的 1.5 倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。 4、释放电流 是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一 定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电 流。 5、触点切换电压和电流 是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的 大小，使用时不能超过此值，否

23、则很容易损坏继电器的触点。 三三、继继电电器器测测试试 1、测触点电阻 用万能表的电阻档，测量常闭触点与动点电阻，其阻值应为 0，(用更加精 确方式可测得触点阻值在 100 毫欧以内)；而常开触点与动点的阻值就为无穷大。 由此可以区别出那个是常闭触点，那个是常开触点。 2、测线圈电阻 可用万能表 r10 档测量继电器线圈的阻值，从而判断该线圈是否存在 着开路现象。 3、测量吸合电压和吸合电流 找来可调稳压电源和电流表，给继电器输入一组电压，且在供电回路中串 入电流表进行监测。慢慢调高电源电压，听到继电器吸合声时，记下该吸合电 压和吸合电流。为求准确，可以试多几次而求平均值。 4、测量释放电压和

24、释放电流 也是像上述那样连接测试，当继电器发生吸合后，再逐渐降低供电电压， 当听到继电器再次发生释放声音时，记下此时的电压和电流，亦可尝试多几次 而取得平均的释放电压和释放电流。一般情况下，继电器的释放电压约在吸合 电压的 1050，如果释放电压太小（小于 1/10 的吸合电压） ，则不能正常使 用了，这样会对电路的稳定性造成威胁，工作不可靠。 四四、继继电电器器的的电电符符号号和和触触点点形形式式 继电器线圈在电路中用一个长方框符号表示，如果继电器有两个线圈，就 画两个并列的长方框。同时在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符号“j” 。 继电器的触点有两种表示方法：一种是把它们直接画在长方框

25、一侧，这种表示 法较为直观。另一种是按照电路连接的需要，把各个触点分别画到各自的控制 电路中，通常在同一继电器的触点与线圈旁分别标注上相同的文字符号，并将 触点组编上号码，以示区别。继电器的触点有三种基本形式： 1.动合型（h 型）线圈不通电时两触点是断开的，通电后，两个触点就闭 合。以合字的拼音字头“h”表示。 2.动断型（d 型）线圈不通电时两触点是闭合的，通电后两个触点就断开。 用断字的拼音字头“d”表示。 3.转换型（z 型）这是触点组型。这种触点组共有三个触点，即中间是动 触点，上下各一个静触点。线圈不通电时，动触点和其中一个静触点断开和另 一个闭合，线圈通电后，动触点就移动，使原来

26、断开的成闭合，原来闭合的成 断开状态，达到转换的目的。这样的触点组称为转换触点。用“转”字的拼音 字头“z”表示。 五五、继继电电器器的的选选用用 1.先了解必要的条件 控制电路的电源电压，能提供的最大电流； 被控制电路中的电压和电流； 被控电路需要几组、什么形式的触点。选用继电器时，一般控制电路 的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流， 否则继电器吸合是不稳定的。 2.查阅有关资料确定使用条件后，可查找相关资料，找出需要的继电器的 型号和规格号。若手头已有继电器，可依据资料核对是否可以利用。最后考虑 尺寸是否合适。 3.注意器具的容积。若是用于一般用电器，除考虑机

27、箱容积外，小型继电 器主要考虑电路板安装布局。对于小型电器，如玩具、遥控装置则应选用超小 型继电器产品。 六、继电器技术的发展 微电子技术、电子计算机技术、现代通讯技术、光电子技术以及空间技术 的飞速发展，对继电器技术提出了新的要求，新工艺、新技术的发展无疑对继 电器技术的发展起到促进作用。 微电子技术和超大规模 ic 的飞速发展对继电器也提出了新的要求。第一是 小型化和片状化。如 ic 封装的军用 to5(8.58.57.0mm)继电器，它具有 很高的抗振性，可使设备更加可靠；第二是组合化和多功能化，能与 ic 兼容、 可内置放大器，要求灵敏度提高到微瓦级；第三是全固体化。固体继电器灵敏 度

28、高，可防电磁干扰和射频干扰。 计算机技术的普及使得微机用继电器的需求量显著增加，带微处理器的继 电器将迅速发展。80 年代初，美国生产的数字式时间继电器就可用指令对继电 器进行控制，继电器与微处理器的组合发展，可形成一个小巧完善的控制系统。 由计算机控制的工业机器人目前以每年 3.5的速度增长，现在，计算机控制 的生产体制已能在一条生产线上生产多种低成本的继电器，并可自动完成多种 操作及测试工作。 通讯技术的发展对继电器的发展具有深远的意义。一方面是由于通讯技术 的迅速发展使整个继电器的应用增加。另一方面，由于光纤将是未来信息社会 传输的主动脉，在光纤通讯、光传感、光计算机、光信息处理技术的推

29、动下将 出现光纤继电器、舌簧管光纤开关等新型继电器。 光电子技术对于继电器技术将产生巨大的促进作用，为实现光计算机的可 靠运行，目前已试制出双稳态继电器。 为了提高航空、航天继电器的可靠性，期望继电器失效率应由目前的 0.1ppm 降至 0.01ppm；载人空间站则要求达到 0.001ppm。耐温要达到 200以 上，耐振要求高于 490m/s，同时应能承受 2.3210(4)c/kg 的 射线辐射。 为满足空间要求，必须加强可靠性研究，并建立专门的高可靠生产线。 新型特殊结构材料、新分子材料、高性能复合材料、光电子材料，还有吸 氧磁性材料、感温磁性材料、非晶体软磁材料的发展对研制新型磁保持继

30、电器、 温度继电器、电磁继电器都具有重要的意义，并必将出现新原理、新效应的继 电器。 随着微型和片式化技术的提高。继电器将向二维、三维尺寸只有几毫米的 微型和表面贴装化方向发展；现在国际上有些厂家生产的继电器，体积只有 510 年前的 1/41/8。因为电子整机在减小体积时，需要高度不超过其它电 子元件的更小的继电器。通讯设备厂家对密集型继电器的需求更加热切，日本 fujitsu takamisawa 公司生产的一种 ba 系列超密集信号继电器的大小只有 14.9(w)7.4(d)9.7(h)mm，主要用于传真机和调制解调器，能承受 3kv 的波 动电压。该公司推出的 as 系列表面安装继电器

31、的体积仅为 14(w)9(d) 6.5(h)mm。 在功率继电器领域尤其需要安全可靠的继电器，如高绝缘性继电器。日本 fujitsu takamisawa 推出的 jv 系列功率继电器内含五个放大器，采用高绝缘 性小截面设计，尺寸为 17.5(w)10(d)12.5(h)mm。由于机芯和外缘之间采 用强化绝缘系统，其绝缘性能达到 5kv。日本 nec 推出的 mr82 系列功率继电器 的功耗只有 200mw。 在继电器内部装入各种放大、延时、消触点抖动、灭弧、遥控、组合逻辑 等电路可使其具有更多的功能。随着 sop 技术(small outline package)的突破， 生产厂家有可能把越

32、来越多的功能集成到一起。而继电器与微处理器的组合将 具备更广泛的专门控制功能，从而实现高智能化。 新技术的成群崛起，将促进不同原理、不同性能、不同结构和用途的各类 继电器竞相发展。在科技进步、需求牵引以及敏感、功能材料发展的推动下， 特种继电器，如温度、射频、高压、高绝缘、低热电势以及非电量控制等继电 器的性能将日臻完善。 电磁继电器(emr)从最初使用电话继电器算起，至今已有 150 多年的历史了。 伴随着电子工业的发展，特别是 20 世纪 70 年代初期光耦合技术的突破，使固 态继电器(ssr，亦称电子继电器)异军突起。同传统继电器相比，它具有寿命长、 结构简单、重量轻、性能可靠等优点。固

33、态继电器没有机械开关，而且具有诸 如与微处理器高度兼容、速度快、抗冲击、耐振、低漏电等重要特性。同时， 由于这种产品没有机械接点，不产生电磁噪声，从而不需要附加诸如电阻和电 容等元件来保持静音。而传统继电器则需要这些附加元件，因此，传统继电器 往往笨重而复杂，且成本较高。 今后，小型密封继电器市场开发的重点是与 ic 兼容的 to5 继电器和 1/2 晶体罩继电器。军用继电器将加速向工业/商业化转移。美国军用继电器约占继 电器总额的 20。通用继电器市场继续向小型、薄型和塑封方向发展。小型印 制板用继电器仍将是通用继电器市场发展的主流产品，固体继电器将更趋广泛， 价格将继续下降，并向高可靠、小

34、体积、高抗浪涌电流冲击和抗干扰性靠拢。 舌簧继电器市场将继续扩大。表面安装继电器的应用领域和需求量将呈上升之 势 1、继电器的定义 继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时，输出量 将发生跳跃式变化的自动控制器件。 2、继电器的继电特性继电器的输入信号 x 从零连续增加达到衔铁开始吸 合时的动作值 xx,继电器的输出信号立刻从 y=0 跳跃到 y=ym,即常开触点从断到 通。一旦触点闭合，输入量 x 继续增大，输出信号 y 将不再起变化。当输入量 x 从某一大于 xx 值下降到 xf,继电器开始释放，常开触点断开。我们把继电器 的这种特性叫做继电特性，也叫继电器的输入-输出特性。

35、 释放值 xf 与动作值 xx 的比值叫做反馈系数，即 kf= xf /xx 触点上输出的控制功率 pc 与线圈吸收的最小功率 p0 之比叫做继电器的 控制系数，即 kc=pc/p0 继电器的分类 继电器的分类方法较多，可以按作用原理、外形尺寸、保护特征、触点 负载、产品用途等分类。 按作用原理分 1电磁继电器 在输入电路内电流的作用下，由机械部件的相对运动产生预定响应的一 种继电器。 它包括直流电磁继电器、交流电磁继电器、磁保持继电器、极化继电器、 舌簧继电器,节能功率继电器。 (1)直流电磁继电器：输入电路中的控制电流为直流的电磁继电器。 (2)交流电磁继电器：输入电路中的控制电流为交流的

36、电磁继电器。 (3)磁保持继电器：将磁钢引入磁回路，继电器线圈断电后，继电器的衔铁 仍能保持在线圈通电时的状态，具有两个稳定状态。 (4)极化继电器：状态改变取决于输入激励量极性的一种直流继电器。 (5)舌簧继电器：利用密封在管内，具有触点簧片和衔铁磁路双重作用的 舌簧的动作来开、闭或转换线路的继电器。 (6)节能功率继电器:输入电路中的控制电流为交流的电磁继电器,但它的 电流大(一般 30-100a),体积小, 节电功能. 2.固态继电器 输入、输出功能由电子元件完成而无机械运动部件的一种继电器。 3.时间继电器 当加上或除去输入信号时，输出部分需延时或限时到规定的时间才闭合或 断开其被控线

37、路的继电器。 4.温度继电器 当外界温度达到规定值时而动作的继电器. 5.风速继电器 当风的速度达到一定值时，被控电路将接通或断开。 6.加速度继电器 当运动物体的加速度达到规定值时，被控电路将接通或断开。 7.其它类型的继电器 如光继电器、声继电器、热继电器等。 按外形尺寸分 表 1 继电器外形尺寸分类 名 称 定 义 微型继电器 最长边尺寸不大于 10mm 的继电器 超小型继电器 最长边尺寸大于 10mm，但不大于 25mm 的继电器 小型继电器 最长边尺寸大于 25mm，但不大于 50mm 的继电器 按触点负载分 表 2 继电器触点负载分类 名 称 定 义 微功率继电器 小于 0.2a

38、的继电器。 弱功率继电器 0.2的继电器。 中功率继电器 210a 的继电器。 大功率继电器 10a 以上继电器。 节能功率继电器 20a-100a 的继电器 按防护特征分 表 3 继电器防护特征分类 名 称 定 义 密封继电器 采用焊接或其它方法，将触点和线圈等密封在金属罩内，其泄 漏率较低的继电器 塑封继电器 采用封胶的方法，将触点和线圈等密封在塑料罩内，其泄漏 率较高的继电器 防尘罩继电器 用罩壳将触点和线圈等封闭加以防护的继电器 敞开继电器 不用防护罩来保护触点和线圈等的继电器 按用途分 表 4 继电器用途分类 名 称 定 义 通讯继电器 （包括高频继电器） 该类继电器触点负载范围从低

39、电平到中 等电流，环境使用条件要求不高。 机床继电器 机床中使用的继电器，触点负载功率大，寿命长。 家电用继电器 家用电器中使用的继电器，要求安全性能好。 汽车继电器 汽车中使用的继电器，该类继电器切换负载功率大，抗冲、抗 振性高。 七七、继继电电器器的的作作用用 继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控、遥测、通 讯、自动控制、机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一。 继电器一般都有能反映一定输入变量（如电流、电压、功率、阻抗、频率、 温度、压力、速度、光等）的感应机构（输入部分） ；有能对被控电路实现“通” 、 “断”控制的执行机构（输出部分） ；在继电器的输入部分和

40、输出部分之间， 还有对输入量进行耦合隔离，功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构（驱 动部分） 。 作为控制元件，概括起来，继电器有如下几种作用： 1) 扩大控制范围。例如，多触点继电器控制信号达到某一定值时，可以按 触点组的不同形式，同时换接、开断、接通多路电路。 2) 放大。例如，灵敏型继电器、中间继电器等，用一个很微小的控制量， 可以控制很大功率的电路。 3) 综合信号。例如，当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继电器时， 经过比较综合，达到预定的控制效果。 4) 自动、遥控、监测。例如，自动装置上的继电器与其他电器一起，可以 组成程序控制线路，从而实现自动化运行。 工厂专业生产各式时间

41、继电器 电磁继电器 电子继电器 大功率继电器 液 位继电器 固态继电器 大功率继电器 小型继电器 计时器 计数器 继电器等。 继电器实质是一种传递信号的电器，它根据输入的信号达到不同的控制目 的。 继电器一般是用来接通和断开控制电器（电动机） 如在直流电动机里的电流继电器，当电流过小或过大时，它检测到这种电 流信号后便控制电动机的启停 还有如热继电器，如电动机长期过载而使温度过高时，它便控制电动机停 止 。 八八、继继电电器器的的选选择择 1 按使用环境选型 使用环境条件主要指温度（最大与最小） 、湿度（一般指 40下的最大相 对湿度） 、低气压（使用高度 1000 米以下可不考虑） 、振动和

42、冲击。此外，尚有 封装方式、安装方法、外形尺寸及绝缘性等要求。由于材料和结构不同，继电 器承受的环境力学条件各异，超过产品标准规定的环境力学条件下使用，有可 能损坏继电器，可按整机的环境力学条件或高一级的条件选用。 对电磁干扰或射频干扰比较敏感的装置周围，最好不要选用交流电激励的 继电器。选用直流继电器要选用带线圈瞬态抑制电路的产品。那些用固态器件 或电路提供激励及对尖峰信号比较敏感地地方，也要选择有瞬态抑制电路的产 品。 2 按输入信号不同确定继电器种类 按输入信号是电、温度、时间、光信号确定选用电磁、温度、时间、光电 继电器，这是没有问题的。这里特别说明电压、电流继电器的选用。若整机供 给

43、继电器线圈是恒定的电流应选用电流继电器，是恒定电压值则选用电压继电 器。 3 输入参量的选定 与用户密切相关的输入量是线圈工作电压（或电流） ，而吸合电压（或电流） 则是继电器制造厂控制继电器灵敏度并对其进行判断、考核的参数。对用户来 讲，它只是一个工作下极限参数值。控制安全系数是工作电压（电流）/吸合电 压（电流） ，如果在吸合值下使用继电器，是不可靠的、不安全的，环境温度升 高或处于振动、冲击条件下，将使继电器工作不可靠。整机设计时，不能以空 载电压作为继电器工作电压依据，而应将线圈接入作为负载来计算实际电压， 特别是电源内阻大时更是如此。当用三极管作为开关元件控制线圈通断时，三 极管必须

44、处于开关状态，对 6vdc 以下工作电压的继电器来讲，还应扣除三极管 饱和压降。当然，并非工作值加得愈高愈好，超过额定工作值太高会增加衔铁 的冲击磨损，增加触点回跳次数，缩短电气寿命，一般，工作值为吸合值的 1.5 倍，工作值的误差一般为10%。 4 根据负载情况选择继电器触点的种类和容量 国内外长期实践证明，约 70%的故障发生在触点上，这足见正确选择和使 用继电器触点非常重要。 触点组合形式和触点组数应根据被控回路实际情况确定。常用的触点组合 形式见表 6。动合触点组和转换触点组中的动合触点对，由于接通时触点回跳 次数少和触点烧蚀后补偿量大，其负载能力和接触可靠性较动断触点组和转换 触点组

45、中的动断触点对要高，整机线路可通过对触点位置适当调整，尽量多用 动合触点。 根据负载容量大小和负载性质（阻性、感性、容性、灯载及马达负载）确 定参数十分重要。认为触点切换负荷小一定比切换负荷大可靠是不正确的，一 般说，继电器切换负荷在额定电压下，电流大于 100ma、小于额定电流的 75%最 好。电流小于 100ma 会使触点积碳增加，可靠性下降，故 100ma 称作试验电流， 是国内外专业标准对继电器生产厂工艺条件和水平的考核内容。由于一般继电 器不具备低电平切换能力，用于切换 50mv、50a 以下负荷的继电器订货，用 户需注明，必要时应请继电器生产厂协助选型。 继电器的触点额定负载与寿命

46、是指在额定电压、电流下，负载为阻性的动 作次数，当超出额定电压时，可参照触点负载曲线选用。当负载性质改变时， 其触点负载能力将发生变用，用户可参照表 8 变换触点负载电流。 5 继电器的类型 信号继电器 其他继电器 热继电器 干簧式继电器 大功率继电器 时间继电 器 直流电磁继电器 中间继电器 汽车继电器 交流电磁继电器 固态继电器 极 化继电器 磁保持继电器 温度继电器 电磁类继电器 延时继电器 步进继电器 真空继电器 混合电子继电器 斩波器 (1) 热继电器 jr36-20/1.6 热继电器是一种利用电流热效应原理工作的电器，具有与电动机容许过载 特性相近的反时限动作特性，主要与接触器配合

47、使用，用于对三相异步电动机 的过电流和断相保护。 三相异步电动机在实际运行中，常会遇到因电气或机械原因等引起的过电 流(过载和断相)现象。但只要过电流不严重，持续时间短绕组不超过允许温 升，这种过电流足允许的，如果过电流情况严重，持续时间较长，则会加速电 动机绝缘老化，其全烧毁电动机。因此，在电动机回路中应设置电动机保护装 置。常用的电动机保护装置种类很多促使用最多、最普遍的是双金属片式热 继电器。目前，双金属片式热继电器均足三相式，并有带断相保护和不带断相 保护两种。 本实验系统采用热继电器为 jr36-20，它主要起到对异步电机的过流 保护功能，它有 3 个基本的电流限制档位：1a、1.3

48、a、1.6a，可以实现不同档 位的电流限制。jr36-20 的基本外形如下图所示： 图 1-1 jr36-20 的外观图 jr：热继电器； 36：全国统一设计编号代表机架外形尺寸； 20：代表最大整定电流 20a； 1.6：额定电流。 jr1.62036 / 热热继继电电器器 额额定定电电流流1 1. .6 6a a 代代表表最最大大整整定定电电流流20a 全全国国统统一一设设计计编编号号代代表表机机架架外外形形尺尺寸寸 图图 1-21-2 热继电器图解热继电器图解 （2）接触器 cjx2-0910/220v 接触器的基本知识 接触器是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控

49、制负载的电器。接触器由电磁系统（铁心，静铁心，电磁线圈）触头系统（常 开触头和常闭触头）和灭弧装置组成。其原理是当接触器的电磁线圈通电后， 会产生很强的磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：常闭 触头断开；常开触头闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔 铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原：常闭触头闭合；常开触头断开。 在工业电气中，接触器的型号很多，电流在 5a-1000a 的不等，其用处相当 广泛。 在电工学上。接触器是一种用来接通或断开带负载的交直流主电路或大容 量控制电路的自动化切换器，主要控制对象是电动机，此外也用于其他电力负 载，如电热器，电焊机，照明设备

50、，接触器不仅能接通和切断电路，而且还具 有低电压释放保护作用/。接触器控制容量大。适用于频繁操作和远距离控制。 是自动控制系统中的重要元件之一。通用接触器可大致分以下两类。 1 交流接触器。主要有电磁机构。触头系统。灭弧装置等组成。 。常用的是 cj10。cj12。cj12b 等系列。 。 。 2 直流接触器，一般用于控制直流电器设备，线圈中通以直流电，直流接 触器的动作原理和结构基本上与交流接触器是相同的。 因为可快速切断交流与直流主回路和可频繁地接通与大电流控制(某些型别 可达 800 安培)电路的装置，所以经常运用于电动机做为控制对象也可用作控 制工厂设备电热器工作母机和各样电力机组等电

51、力负载，并作为远距离控 制装置。 在电磁机构方面，对于交流接触器，为了减小因涡流和磁滞损耗造成的能 量损失和温升，铁心和衔铁用硅钢片叠成。线圈绕在骨架上做成扁而厚的形状， 与铁心隔离，这样有利于铁心和线圈的散热。而对于直流接触器，由于铁心中 不会产生涡流和磁滞损耗，所以不会发热，铁心和衔铁用整块电工软钢做成， 为使线圈散热良好，通常将线圈绕制成高而薄的圆筒状，且不设线圈骨架，使 线圈和铁心直接接触以利于散热。对于大容量的自流接触器往往来用串联双绕 组线圈，一个为起动线圈，另一个为保持线圈，接触器本身的一个常闭辅助触 头与保持线圈并联连接。在电路刚接通瞬间，保持线圈被常闭触头短接，可使 起动线圈

52、获得较大的电流和吸力。当接触器动作后，常闭触头断开，两线团串 联通电，由于电源电压不变，所以电流减小、但仍可保持衔铁吸合，因而可以 减少能量损耗和延长电磁线圈的使用寿命。中小容量的交、直流接触器的电磁 机构一般都采用宜动式磁系统，大容量的采用绕棱角转动的拍合式电磁铁结构。 图 1-6 接触器结构图 图 1-7 交流接触器外观尺寸图 在上图中，nc 表示常闭触点，no 表示常开触点，当主触点线圈吸合时，常 闭触点断开，常开触点闭合，反之，当主触点断开时（即中间按钮吸合进去） ， 常开触点恢复断开，常闭触点恢复闭合。 cj：交流接触器代号； x：小型； 2：序列代号； 额定工作电流为 9a，约定发

53、射电流 20a，控制功率 220v 下为 2.2kw，380v 下为 4kw，触头数量为 3p+no，安装方式除可用两个螺钉安装外，还备有 35mm 安装轨。 cj2x 交交流流接接触触器器代代号号 额额定定工工作作电电流流 序序列列代代号号 小小型型 / 额额定定工工作作电电压压 图图 1-81-8 交流接触器图解交流接触器图解 （4）触点 f4-22 f4 系列辅助触头可装于 jzc4 系列接触式继电器顶部，作为扩大触头对数 之用，辅助触头组采用滑动摩擦接触功能，保证电路可靠接通，f4 系列辅助触 头组分 8 个规格，f411、20、13、31、22 等，其中 f4-22 附件装置辅助触头

54、 组为 2no+2nc。 f4：辅助触头组； 左起第一位 2：常开触头数量； 左起第二位 2：常闭触头数量。 九九、接接触触器器功功能能说说明明 交流接触器利用主接点来开闭电路，用辅助接点来导通控制回路。 主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接 点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。 交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。 交流接触器的动作动力来源于交流电磁铁，电磁铁由两个山字形的幼 硅钢片叠成，其中一个固定，在上面套上线圈，工作电压有多种供选择。为了 使磁力稳定，铁芯的吸合面，加上短路环。交流接触器在失电後，依靠弹簧复 位。

55、 另一半是活动铁芯，构造和固定铁芯一样，用以带动主接点和辅助接点的 开关。 20 安培以上的接触器加有灭弧罩，利用断开电路时产生的电磁力，快速拉 断电弧，以保护接点。 接触器具有可高频率的做电源开启与切断控制最高操作频率甚至可达每 小时 1200 次也没问题。 而接触器的使用寿命很高机械寿命通常为数百万次至一千万次电寿命 一般则为数十万次至数百万次。 空气式电磁接触器 电磁接触器(英文:magnetic contactor)主要由接点系统，电磁操动系统， 支架，辅助接点和外壳(或底架)组成。 因为交流电磁接触器的线圈一般采用交流电源供电，在接触器激磁之後， 通常会有一声高分贝的咯的噪音，这也成

56、为电磁式接触器的特色。 虽然 80 年代后，各国有发展交流接触器电磁铁的无声和节电，基本的可行 方案之一是将交流电源用变压器降压后再经内部整流器转变成直流电源後供 电，但此复杂控制方式并不多见。 真空接触器 真空接触器为接点系统采用真空消磁室的接触器。 半导体接触器 半导体接触器使用改变电路回路的导通状态和断路状态而完成电流操作的 接触器。 十十、接接触触器器分分类类 根据控制线圈的电压不同，可分为 直流接触器 交流接触器。 按操作机构分为 电磁式接触器 液压式接触器 气动式接触器 按动作方式分为 直动式接触器 转动式接触器 十一、接触器与继电器的区别十一、接触器与继电器的区别 接触器原理与电

57、压继电器相同，只是接触器控制的负载功率较大，故体积 也较大。 交流接触器广泛用作电力的开断和控制电路。 继电器是一种小信号控制电器，它用于电机保护或各种生产机械自动控制。 十二、接触器的触头接触不牢靠的原因及处理方法十二、接触器的触头接触不牢靠的原因及处理方法 触头接触不牢靠会使动静触头间接触电阻增大，导致接触面温度过高，使 面接触变成点接触，甚至出现不导通现象。造成此故障的原因有： （1）触头上有油污、花毛、异物。 （2）长期使用，触头表面氧化。 （3）电弧烧蚀造成缺陷、毛刺或形成金属屑颗粒等。 （4）运动部分有卡阻现象。 处理方法有： （1）对于触头上的油污、花毛或异物，可以用棉布蘸酒精或

58、汽油擦洗即可。 （2）如果是银或银基合金触头，其接触表面生成氧化层或在电弧作用下形 成轻微烧伤及发黑时，一般不影响工作， 可用酒精和汽油或四氯化碳溶液擦洗。 即使触头表面被烧得凸凹不平，也只能用细锉清除四周溅珠或毛刺，切勿锉修 过多，以免影响触头寿命。 对于铜质触头，若烧伤程度较轻，只需用细锉把凸凹不平处修理平整即可， 但不允许用细砂布打磨，以免石英砂粒留在触头间，而不能保持良好的接触； 若烧伤严重，接触面低落，则必须更换新触头。 （3）运动部分有卡阻现象，可拆开检修 十三、行程开关十三、行程开关 lx19-111 行程开关的基本知识 就是一种由物体的位移来决定电路通断的开关，在日常生活中我们

59、最易碰 到的例子就是冰箱了。不知你注意到没有，当你打开冰箱时，冰箱里面的灯就 会亮了起来，而关上门就又熄灭了，这是因为门框上有个开关，被门压紧时灯 的电路断开，门一开就放松了，于是就自动把电路闭合使灯点亮。这个开关就 是行程开关。 行程开关又称限位开关,可以安装在相对静止的物体(如固定架、门框等， 简称静物)上或者运动的物体（如行车、门等，简称动物）上。当动物接近静物 时，开关的连杆驱动开关的接点引起闭合的接点分断或者断开的接点闭合。由 开关接点开、合状态的改变去控制电路和机构的动作。 行程开关的应用方面很多，很多电器里面都有它的身影。那这么简单的开 关能起什么作用呢？它主要是起连锁保护的作用

60、。最常见的例子莫过于其在洗 衣机和录音机（录像机）中的应用了。 在洗衣机的脱水（甩干）过程中转速很高，如果此时有人由于疏忽打开洗 衣机的门或盖后，再把手伸进去，很容易对人造成伤害，为了避免这种事故的 发生，在洗衣机的门或盖上装了个电接点，一旦有人开启洗衣机的门或盖时， 就自动把电机断电，甚至还要靠机械办法联动，使门或盖一打开就立刻“刹车” ， 强迫转动着的部件停下来，免得伤害人身。 在录音机和录像机中，我们常常使用到快进或者倒带，磁带急速地转动， 但是当到达磁带的端点时会自动停下来。在这里行程开关又一次发挥了作用， 不过这一次不是靠碰撞而是靠磁带的张力的突然增大引起动作的。 行程开关真正的用武