第10 章 可编程控制器=前言=低压电器

1、机电系统机电系统 电力拖动系统组成电力拖动系统组成 分类与作用分类与作用 接触器接触器 继电器继电器 主令电器主令电器 其它低压电器其它低压电器电力拖动系统组成电力拖动系统组成 主电路：由电动机、（接通、断开、控制主电路：由电动机、（接通、断开、控制电动机的）接触器主触点等电器元件组成。电动机的）接触器主触点等电器元件组成。（电流大）（电流大） 控制电路：由接触器线圈、继电器等电器控制电路：由接触器线圈、继电器等电器元件组成。（电流小）元件组成。（电流小） 任务：根据给定的指令，依照自动控制系任务：根据给定的指令，依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路进行统的规律和具体的工艺要求对主电

2、路进行控制。控制。 第一节第一节 分类与作用分类与作用 电器定义：自动或手动接通和断开电路，电器定义：自动或手动接通和断开电路，能实现对电路或非电对象切换、保护、检能实现对电路或非电对象切换、保护、检测、变换和调节目的的电气元件测、变换和调节目的的电气元件 。 低压电器：用于交流低压电器：用于交流1200V、直流、直流1500V级级以下的电路中起通断、保护、控制或调节以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。作用的电器产品。 高压电器：交流高压电器：交流1200V以上、直流以上、直流1500V以以上。上。分类分类按操作方式分按操作方式分 手动电器：刀开关、按钮、转换开关手动电器：刀开

3、关、按钮、转换开关 自动电器：低压断路器、接触器、继电器自动电器：低压断路器、接触器、继电器按用途分按用途分 低压配电电器：刀开关、低压断路器、熔低压配电电器：刀开关、低压断路器、熔断器等。断器等。 低压控制电路：接触器、继电器、控制器、低压控制电路：接触器、继电器、控制器、按钮等。按钮等。电磁式低压电器电磁式低压电器 电器分感测部分（电磁机构）和执行部分（电触电器分感测部分（电磁机构）和执行部分（电触点）。点）。 电磁机构组成：吸引线圈、铁心、衔铁。电磁机构组成：吸引线圈、铁心、衔铁。 原理：吸引线圈将电能转换为磁能，产生磁通，原理：吸引线圈将电能转换为磁能，产生磁通，衔铁在电磁吸力作用下产

4、生机械位移使铁心吸合。衔铁在电磁吸力作用下产生机械位移使铁心吸合。电接触电接触 触点接触形式触点接触形式 点接触点接触 线接触线接触 面接触面接触接触电阻：影响电接触工作的主要因素接触电阻：影响电接触工作的主要因素 理想情况下：触点闭合：接触电阻为零。理想情况下：触点闭合：接触电阻为零。 触点断开：接触电阻无穷大。触点断开：接触电阻无穷大。 接触电阻大，易使触点发热而温度升高，从而接触电阻大，易使触点发热而温度升高，从而使触点产生熔焊现象，影响工作可靠性且降低触使触点产生熔焊现象，影响工作可靠性且降低触点寿命，因此实际中应采取相应的措施减少接触点寿命，因此实际中应采取相应的措施减少接触电阻。电

5、阻。电弧与灭弧电弧与灭弧 电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开状态时，由于电场的存在，使触点表面自状态时，由于电场的存在，使触点表面自由电子大量溢出而产生电弧。由电子大量溢出而产生电弧。 电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高的温度和密度很大的电流。的温度和密度很大的电流。 危害：电弧既烧损触点金属表面，降低电危害：电弧既烧损触点金属表面，降低电器寿命，又延长了电路的分断时间器寿命，又延长了电路的分断时间灭弧方法灭弧方法 电动力灭弧电动力灭弧灭弧原理灭弧原理：（1）迅速拉大电弧长度而降低单位长度电弧电压（2）冷却灭弧方法灭弧

6、方法 灭弧栅灭弧灭弧栅灭弧灭弧方法灭弧方法 磁吹式灭弧装置磁吹式灭弧装置 灭弧罩灭弧灭弧罩灭弧 串入吹弧线圈，其产生磁串入吹弧线圈，其产生磁场由导磁夹片引向触点周场由导磁夹片引向触点周围，两个磁场在下方叠加，围，两个磁场在下方叠加，上方相减，从而产生力上方相减，从而产生力F，使电弧吹离触点，进入灭使电弧吹离触点，进入灭弧罩弧罩第二节第二节 接触器接触器 定义：用来自动地接通或断开大电流电路的电器。定义：用来自动地接通或断开大电流电路的电器。 主要用途：控制电动机的启动、反转、制动和调主要用途：控制电动机的启动、反转、制动和调速等，是电力拖动系统最重要也是最常见的控制速等，是电力拖动系统最重要也

7、是最常见的控制电器。电器。 分：交流接触器、直流接触器。分：交流接触器、直流接触器。 组成：电磁机构、触点系统（主触点和辅助触组成：电磁机构、触点系统（主触点和辅助触点）、灭弧装置。点）、灭弧装置。 当线圈通电后，在铁心中产生磁通。由此在衔铁气隙处产生吸力，使衔铁产生闭合动作，主触点在衔铁的带动下也闭合，于是接通了主电路。同时衔铁还带动辅助触点动作，使原来打开的辅助触点闭合，而使原来闭合的辅助触点打开。 当线圈断电或电压显著降低时，吸力消失或减弱，衔铁在释放弹簧作用下打开，主、副触点又恢复到原来状态。接触器结构接触器结构接触器主要技术参数接触器主要技术参数 额定电压：指主触点的额定工作电压。额

8、定电压：指主触点的额定工作电压。直流有：直流有：24V、48V、110V、220V、440V交流有：交流有：36V、127V、220V、380V额定电流：主触点的额定电流。额定电流：主触点的额定电流。机械寿命（机械寿命（1000万次以上）与电气寿命万次以上）与电气寿命（100万次以上）万次以上）操作频率：每小时的操作次数操作频率：每小时的操作次数一般：一般：300次次/h、 600次次/h、 1200次次/h接通与分断能力：可靠接通和分断的电流值。接通与分断能力：可靠接通和分断的电流值。接通时：主触点不应发生熔焊。接通时：主触点不应发生熔焊。分断时：主触点不应发生长时间燃弧。分断时：主触点不应

9、发生长时间燃弧。图形符号及文字符号图形符号及文字符号常开触点常闭触点第三节第三节 继电器继电器 作用：作用：根据外来信号（电压或电流），利用电根据外来信号（电压或电流），利用电磁原理使衔铁产生闭合动作，从而带动磁原理使衔铁产生闭合动作，从而带动触点动作，使控制电路接通或断开，实触点动作，使控制电路接通或断开，实现控制电路的状态改变现控制电路的状态改变与接触器的区别与接触器的区别 继电器：用于控制电路、电流小，没继电器：用于控制电路、电流小，没有灭弧装置，可在电流或非电流的作有灭弧装置，可在电流或非电流的作用下动作。不能接通和分断负载电路用下动作。不能接通和分断负载电路 接触器：用于主电路、电流

10、大，有灭接触器：用于主电路、电流大，有灭弧装置，一弧装置，一 般只能在电压作用下动作。般只能在电压作用下动作。继电器分类 电压继电器：电压继电器：触点动作与线圈电压大小有关的继电器，触点动作与线圈电压大小有关的继电器，用于电力拖动系统电压保护和控制，使用时线圈与负载并联用于电力拖动系统电压保护和控制，使用时线圈与负载并联 电流继电器：电流继电器：触点动作与线圈电流大小有关的继电器，触点动作与线圈电流大小有关的继电器，使用时线圈与负载并联使用时线圈与负载并联 时间继电器时间继电器:利用电磁原理或机械动作原理实现触头延时利用电磁原理或机械动作原理实现触头延时接通或断开的自动控制电器，用于控制动作时

11、间接通或断开的自动控制电器，用于控制动作时间 速度继电器速度继电器:用于笼型异步电动机的反接制动控制（又称用于笼型异步电动机的反接制动控制（又称反接制动继电器）反接制动继电器） 中间继电器中间继电器:将一个输入信号变成多个输出信号或将信号将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大的继电器放大的继电器 热继电器等热继电器等:利用电流的热效应原理工作的保护电器。常利用电流的热效应原理工作的保护电器。常用于电动机的（长时间）过载保护用于电动机的（长时间）过载保护 电磁式继电器 过电流继电器过电流继电器:用常闭触点。正常工作时线圈中没有用常闭触点。正常工作时线圈中没有额定电流，衔铁为释放状态；过流后衔

12、铁吸合，触点断开额定电流，衔铁为释放状态；过流后衔铁吸合，触点断开 欠电流继电器欠电流继电器:用常开触点。正常工作时线圈中为负用常开触点。正常工作时线圈中为负载额定电流，衔铁为吸合状态；欠流后衔铁释放，触点断开载额定电流，衔铁为吸合状态；欠流后衔铁释放，触点断开 过电压继电器：用常闭触点过电压继电器：用常闭触点 欠电压继电器：用常开触点欠电压继电器：用常开触点电磁式继电器典型结构电磁式继电器典型结构 电磁式继电器的结构和工作原理与电磁式接触器相似，也是由电磁机构、触点系统和释放弹簧等部分组成。图形、文字符号时间继电器时间继电器 时间继电器时间继电器定义：定义： 当吸引线圈通电或断电后其触点经过

13、一定延时当吸引线圈通电或断电后其触点经过一定延时再动作的继电器。符号再动作的继电器。符号:KT 延时方式：通电延时和断电延时延时方式：通电延时和断电延时 通电延时：接受输入信号后延迟一定的时间，通电延时：接受输入信号后延迟一定的时间，输出信号才发生变化；当输入信号消失后，输输出信号才发生变化；当输入信号消失后，输出瞬时复原。出瞬时复原。 断电延时：接受输入信号时，输出相应的输出断电延时：接受输入信号时，输出相应的输出信号；当输入信号消失后，延迟一定时间，输信号；当输入信号消失后，延迟一定时间，输出才复原。出才复原。时间继电器分类 电磁式电磁式 阻尼式阻尼式 电子式电子式(晶体管、数字式晶体管、

14、数字式)时间继电器图形、文字符号时间继电器图形、文字符号文字符号文字符号KT其它继电器 中间继电器中间继电器 将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大的继电器。 图形符号和文字符号与电压或电流继电器的相同（图113） 热继电器热继电器 是一种保护电器，专门用来对过载及电源断相进行保护，以防止电动机因上述故障导致过热而损坏。 图形、文字符号热继电器热继电器 具有过载保护特性的过电流继电器。具有过载保护特性的过电流继电器。 长期过载、频繁启动、欠电压、断相运行长期过载、频繁启动、欠电压、断相运行均会引起过电流。均会引起过电流。 用于：电动机或其他设备的过载保护和断用于：电动机或其他设备的过载保护

15、和断相保护。相保护。图形符号图形符号第四节 主令电器 用途 用来闭合和断开控制电路，用以控制电力拖动系统中电动机的启动、停车、制动及调速等。 可直接用于控制电路，也可通过电磁式电器间接作用于控制电路。 常用主令电器 控制按钮 行程开关 万能转换开关 主令控制器控制按钮 在控制电路中作远距离手动控制电磁式电器用，也可以用来转换各种信号电路和电器联锁电路等。 结构：按钮、复位弹簧、触点、外壳 当按下按钮时，先断开常闭触点，而后接通常开触点。按钮释放后，在复位弹簧作用下触点恢复 按钮中触点的形式和数量根据需要可以装配成1常开1常闭到6常开6常闭形式。图形及文字符号行程开关 依照生产机械的行程发出命令

16、以控制其运行方向或行程长短的主令电器，称为行程开关 若将行程开关安装于生产机械行程终点处，以限制其行程，则称为限位开关或终点开关 分为机械结构的接触式有触点行程开关机械结构的接触式有触点行程开关和电气电气结构的非接触式接近开关结构的非接触式接近开关接近开关 当生产机械接近到它一定距离范围内时发出信号，控制机械的位置或进行计数。 包括感应头、振荡器、开关器、输出器和稳压器等几个部分。SQSQ万能转换开关 由多组相同结构的触点组件叠装而成的多回路控制电器 由操作机构、定位装置、触点三部分组成 主要用于低压断路操作机构的合闸和分闸控制，各种控制线路的转换，电压电流表的换相测量控制，配电装置线路的转换

17、和遥控主令控制器 用来较为频繁地转换复杂的多路控制电路 由触点、凸轮、定位机构、转轴、面板及支承件等组成1,7凸轮块；2接线端子；3静触点；4动触点；5支杆；6转动轴；8小轮第五节 其它低压电器 熔断器 低压开关和低压断路器 漏电保护开关熔断器 当电路发生短路或过载故障时，熔断器通过熔体的电流使其发热，当达到熔化温度时熔体自行熔断，从而分断故障电路。 熔断器在电路中作过载和短路保护之用。 半封闭瓷插式 螺旋式 无填料密封管式 有填料密封管式低压开关和低压断路器 低压刀开关 塑壳刀开关：结构最简单、应用最广泛的手动电器，用作电路的电源开关和小容量的电动机非频繁启动的操作开关 熔断器式刀开关：用于

18、交流频率50Hz、电压至600V有高短路电流的配电电路和电动机电路中，作电动机的保护和电源开关、隔离开关及应急开关，但一般不用于直接接通和分断单台电动机刀开关图形、文字符号低压断路器 过去称自动空气开关 可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机 对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或短路及欠电压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式断流器与过流、欠压、热继电器的组合 在分断故障电流后一般不需要更换零部件组合开关 组合开关在机床电气设备中用作电源引入开关，也可用来直接控制小容量三相异步电动机非频繁正、反转。 图形、文字符号漏电保护开关 漏电保护开关是电器保护装置的一种，主要用于触电保护，也兼有漏电保护的作用。电气控制技术虽然电气控制技术虽然PLC控控制占据越来越大的比重，但其制占据越来越大的比重，但其基基础础仍然是仍然是继电器继电器(接触器接触器)控制技控制技术术，改变的是，改变的是输入到输出之间输入到输出之间的的复杂逻辑傻瓜化复杂逻辑傻瓜化、复杂硬接线软复杂硬接线软接线