现代电气控制及PLC应用技术教辅PPT精选文档

1、.1教材：现代电气控制及教材：现代电气控制及 plcplc应用技术应用技术 （第（第2 2版）版） .2本课程的性质、内容、任务本课程的性质、内容、任务课程性质：是一门实用性非常强的专业课课程性质：是一门实用性非常强的专业课课程内容：课程内容：1）常用各种低压电器元件的组成、工作原理、选择及使用）常用各种低压电器元件的组成、工作原理、选择及使用方法以及使用中的注意事项。方法以及使用中的注意事项。2）以电动机为控制对象讲解几种典型的继电接触式控制系）以电动机为控制对象讲解几种典型的继电接触式控制系统的基本环节；继电接触式控制系统的设计原理及设计步骤；统的基本环节；继电接触式控制系统的设计原理及设

2、计步骤；继电接触式控制线路图的分析。继电接触式控制线路图的分析。3）可编程控制器的定义、特点、分类、组成及工作原理。）可编程控制器的定义、特点、分类、组成及工作原理。4）s7-200plc的的 基础知识、基本指令及程序设计、顺序控基础知识、基本指令及程序设计、顺序控制指令及应用、功能指令及应用；制指令及应用、功能指令及应用；plc的设计的设计方法及的设计的设计方法及设计步骤。设计步骤。课程任务：使同学们掌握一门非常实用的技术、培养同学们课程任务：使同学们掌握一门非常实用的技术、培养同学们的实际应用能力和动手能力。的实际应用能力和动手能力。.3要求同学们所掌握的内容要求同学们所掌握的内容1 1、

3、熟悉常用低压电器的工作原理和用途，达到正确使、熟悉常用低压电器的工作原理和用途，达到正确使用和选用的目的，同时要了解一些新型元器件的用途。用和选用的目的，同时要了解一些新型元器件的用途。 2 2、掌握电气控制线路的基本的环节，并具备阅读、掌握电气控制线路的基本的环节，并具备阅读和分析电气控制原理图的能力，能根据工艺要求设计简和分析电气控制原理图的能力，能根据工艺要求设计简单的电气控制线路，较好的掌握电气控制线路的简单设单的电气控制线路，较好的掌握电气控制线路的简单设计方法。计方法。 3 3、掌握可编程控制器的基本情况，深刻领会可编、掌握可编程控制器的基本情况，深刻领会可编程控制器的工作原理。程

4、控制器的工作原理。 4 4、掌握西门子公司生产的、掌握西门子公司生产的s7-200s7-200可编程控制器的可编程控制器的基本指令和常用的功能指令。熟练掌握梯形图的编程方基本指令和常用的功能指令。熟练掌握梯形图的编程方法。法。 5 5、掌握、掌握plcplc控制系统的设计方法和设计步骤。控制系统的设计方法和设计步骤。.4考核方法及要求考核方法及要求考核方式考核方式 ：必修、考试课：必修、考试课 总成绩总成绩=（平时考核平时考核+实验成绩）实验成绩）30%+闭卷考试闭卷考试成绩成绩70% 平时考核平时考核=出勤出勤+作业作业（来对大家进行考核）（来对大家进行考核） .5第第1 1章电气控制系统常

5、用器件章电气控制系统常用器件 讲解内容：讲解内容： 1.1 电器的基本知识电器的基本知识 1.2 常用低压电器常用低压电器 1.3继电器继电器 1.4开关电器开关电器 1.5熔断器熔断器 1.6主令电器主令电器 1.7信号电器信号电器 1.8常用执行器件常用执行器件 1.9常用检测仪表常用检测仪表.61.1 1.1 电器的基本知识电器的基本知识1.1.1 1.1.1 电器定义和分类电器定义和分类1.定义：定义：电器是根据外界的信电器是根据外界的信号和要求，能手动或自动地号和要求，能手动或自动地断开或接通电路，断续或连断开或接通电路，断续或连续地改变电路参数，以实现续地改变电路参数，以实现对电或

6、非电对象的切换、控对电或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调制、检测、保护、变换和调节的电工机械。节的电工机械。.7 2.电器的分类电器的分类 电器的种类电器的种类按使用按使用场合分场合分按有无按有无触点分触点分按电器按电器组合分组合分按使用按使用系统分系统分按电压按电压等级分等级分按工作按工作职能分职能分其他场合（如航空、航天）用电器其他场合（如航空、航天）用电器农用电器农用电器特殊工矿用电器特殊工矿用电器混合式电器混合式电器无触点电器无触点电器有触点电器有触点电器成套电器与自动化装配成套电器与自动化装配单个电器单个电器自动化通讯系统用电器自动化通讯系统用电器电力系统用电器电力系统用电

7、器电力拖动自动控制系统用电器电力拖动自动控制系统用电器高压电器高压电器 低压电器低压电器其他电器其他电器自动操作电器自动操作电器手动操作电器手动操作电器.8常用低压电器的分类常用低压电器的分类接接触触器器交交流流接接触触器器直直流流接接触触器器继继电电器器电电磁磁式式继继电电器器热热继继电电器器时时间间继继电电器器固固态态继继电电器器液液位位继继电电器器温温度度继继电电器器速速度度继继电电器器压压力力继继电电器器开开关关电电器器低低压压断断路路器器刀刀开开关关主主令令电电器器行行程程开开关关转转换换开开关关接接近近开开关关控控制制按按钮钮熔熔断断器器管管式式螺螺旋旋塞塞式式快快速速式式执执行行

8、电电器器电电磁磁铁铁电电磁磁阀阀电电磁磁制制动动器器信信号号电电器器指指示示灯灯蜂蜂明明器器电电铃铃.9 电磁式低压电器的定义：采用电磁感电磁式低压电器的定义：采用电磁感应原理完成电器功能的低压电器称为应原理完成电器功能的低压电器称为电磁式低压电器。电磁式低压电器。： 触点触点( (头头) ) 1.1.21.1.2电磁式低压电器的基本结构和工作原理电磁式低压电器的基本结构和工作原理是对电路的通断起作用的功是对电路的通断起作用的功能性部件。能性部件。 是保证触点高质量通断及保护电是保证触点高质量通断及保护电器安全的保护性部件。器安全的保护性部件。.10电磁式低压电器的感测部件电磁式低压电器的感测

9、部件 组成：组成：激磁线圈激磁线圈+铁心铁心(静铁心静铁心)+衔铁衔铁(动铁心动铁心) 。 作用：作用：将电磁能量转换为机械能量，衔铁带动触头动作使之闭合或将电磁能量转换为机械能量，衔铁带动触头动作使之闭合或断开，从而实现电路的接通和分断。断开，从而实现电路的接通和分断。1.1.21.1.2电磁式低压电器的基本结构和工作原理电磁式低压电器的基本结构和工作原理图图1-1常用的几种电磁结构常用的几种电磁结构.111. 1.激磁线圈激磁线圈 激磁线圈的作用：将电能转换为磁场能量。激磁线圈的作用：将电能转换为磁场能量。 激磁线圈的分类：激磁线圈的分类： 按线圈在电路中的连接方式分：串联线圈按线圈在电路

10、中的连接方式分：串联线圈 并联线圈并联线圈 按通入激磁线圈的电流种类分：直流线圈、按通入激磁线圈的电流种类分：直流线圈、 交流线圈交流线圈 直流线圈：线圈中通入的是直流电。由直流线圈直流线圈：线圈中通入的是直流电。由直流线圈组成的电磁机构叫直流电磁机构。也叫直流电磁组成的电磁机构叫直流电磁机构。也叫直流电磁铁。铁。 交流线圈：线圈中通入的是交流电。由交流线圈交流线圈：线圈中通入的是交流电。由交流线圈组成的电磁机构叫交流电磁机构。也叫交流电磁组成的电磁机构叫交流电磁机构。也叫交流电磁铁。铁。.121 1）直流电磁机构和交流电磁机构的结构特点）直流电磁机构和交流电磁机构的结构特点 直流电磁铁的结构

11、特点：铁心和衔铁用整块钢或直流电磁铁的结构特点：铁心和衔铁用整块钢或整快铁做成，线圈直接绕在铁心上，绕成高而瘦整快铁做成，线圈直接绕在铁心上，绕成高而瘦的形状。的形状。 交流电磁铁的结构特点：铁心和衔铁用硅钢片叠交流电磁铁的结构特点：铁心和衔铁用硅钢片叠成，线圈成，线圈绕绕在骨架上，绕成短而厚的矮胖型。在骨架上，绕成短而厚的矮胖型。2 2）串联线圈和并联线圈的结构特点）串联线圈和并联线圈的结构特点 串联线圈的结构特点：线圈的导线粗，匝数少，串联线圈的结构特点：线圈的导线粗，匝数少，阻抗小。阻抗小。 并联线圈的结构特点：并联线圈的导线细、匝数并联线圈的结构特点：并联线圈的导线细、匝数多、阻抗大。

12、多、阻抗大。.132 2）串联线圈和并联线圈的结构特点）串联线圈和并联线圈的结构特点直流电磁铁由于激磁线圈中通入的是直流电，电流的大小和方向不变，由于线圈中有电阻，所以线圈要发热，但铁心不发热，因为铁心中没有磁滞损耗和涡流损耗。所以直流电磁铁的的铁心一般用整块铜或整块铁做成，线圈没有骨架，直接饶在铁心上，与铁心直接接触，线圈一般饶成高而瘦的形状，易于散热。涡流损耗：什么叫涡流：涡流就是变化的磁通在整块导体中所引起的感应电流如果把整块实心的金属块放在交变的磁场中，金属块中将产生旋涡式的感应电流，称为涡流。由于整块金属电阻很小，所以涡流很大，将使铁心发热，温度升高，引起绝缘材料的绝缘性能下降，甚至

13、破坏绝缘，造成故障。涡流要想消灭是不可能的，但可以采取一定的措施减小。为了减小涡流，交流电磁机构的铁心用硅钢片叠成。因为硅钢片里含2-4%的硅，电导率减小，导磁性能大大提高，而且硅钢片之间彼此绝缘，把涡流流通的区域划小，相对地加大了涡流流通的路径的总长度，相当于加大了涡流的电阻。这样一般涡流将大大减小。前面我们讲了电磁机构是电磁式低压电器的感测部分，而线圈是感测部分的主要元件，串联线圈串接在电路中，用来感测线路中电流的大小，由串联线圈组成的电磁机构是根据线圈中通过的电流大小而动作的，我们不希望由于串联线圈的串入而影响整个电路的工作，它只是检测线路中电流的大小，所以串联线圈的导线粗，匝数少，阻抗

14、小。这就是串联线圈的结构特点。并联线圈组成的电磁机构，他的动作是根据线圈两端的电压的大小而动作的，不希望由于它的并联影响整个电路的工作，为了减少分流作用，降低对原电路的影响，所以并联线圈的导线细、匝数多、阻抗大。这就是并联线圈的结构特点。.14图图1-2 1-2 几种铁心和衔铁的结构形式几种铁心和衔铁的结构形式直流电器：衔铁沿棱角转动拍合式直流电器：衔铁沿棱角转动拍合式交流电器：沿棱角转动的和衔铁直线运动交流电器：沿棱角转动的和衔铁直线运动1)1)铁心和衔铁的作用：铁心和衔铁的作用：为磁通提供通道，增大磁感应为磁通提供通道，增大磁感应强度，衔铁带动触点动作，将电磁能转换成机械能。强度，衔铁带动

15、触点动作，将电磁能转换成机械能。2 2）铁心和衔铁的结构：）铁心和衔铁的结构：2. 2.铁心和衔铁铁心和衔铁.153)3)短路环短路环 为什么交流电磁机构要加短路环？为什么交流电磁机构要加短路环？ 短路环的加入使得工作磁路的磁通发生短路环的加入使得工作磁路的磁通发生了什么变化？了什么变化？ 短路环的作用：消除振动和噪音，保证短路环的作用：消除振动和噪音，保证电磁机构可靠的工作。电磁机构可靠的工作。 2. 2.铁心和衔铁（续）铁心和衔铁（续）.16.171-1-衔铁衔铁 2-2-铁心铁心 3-3-线圈线圈 4-4-短路环短路环图图1-3 1-3 交流电磁铁的短路环交流电磁铁的短路环.183 3、

16、反力装置、反力装置 反力装置包括：复位弹簧、触点弹簧反力装置包括：复位弹簧、触点弹簧 复位弹簧的作用：激磁线圈断电后，利用复位复位弹簧的作用：激磁线圈断电后，利用复位弹簧的反力将衔铁复位，从而带动触点复位。弹簧的反力将衔铁复位，从而带动触点复位。 触点弹簧的作用：保证触点在磨损情况下，仍触点弹簧的作用：保证触点在磨损情况下，仍能良好的接触。能良好的接触。图图1-41-4触点弹簧的作用触点弹簧的作用.194 4、电磁机构的工作原理、电磁机构的工作原理 ( (一一) )电磁机构的吸力特性电磁机构的吸力特性 电磁机构的吸力特性的定义：电磁机构的电电磁机构的吸力特性的定义：电磁机构的电磁吸力与工作气隙

17、之间的关系曲线称为电磁磁吸力与工作气隙之间的关系曲线称为电磁机构的吸力特性。机构的吸力特性。 电磁吸力：电磁吸力： sbf27810式中式中 b: b: 气隙中的磁感应强度气隙中的磁感应强度t t（特斯拉）（特斯拉） s s：磁极截面积：磁极截面积m m2 2（米（米2 2） f f：电磁吸力：电磁吸力n n（牛顿）（牛顿）.201-1-衔铁衔铁 2-2-铁心铁心 3-3-线圈线圈 4-4-短路环短路环图图1-5 1-5 交流电磁铁的短路环交流电磁铁的短路环.21 当截面积当截面积s s一定时，电磁吸力一定时，电磁吸力f f与磁感应强度与磁感应强度的平方成正比。的平方成正比。 又因为磁感应强度

18、，又因为磁感应强度， 所以，所以，sb2f1 1）直流电磁机构的吸力特性）直流电磁机构的吸力特性因为因为 ，式中，式中inin为常数，所以为常数，所以 ，因为，因为l= 2l= 2 所以，交流电磁机构的电磁吸力所以，交流电磁机构的电磁吸力mrinmrf221slrm222411mrf.22直流电磁机构的吸力特性曲线直流电磁机构的吸力特性曲线 fi ff if结论：直流电磁机构的电磁吸力，在衔铁闭合前后变化很大。结论：直流电磁机构的电磁吸力，在衔铁闭合前后变化很大。 线圈中的电流在衔铁闭合前后不变，为一常数。线圈中的电流在衔铁闭合前后不变，为一常数。 图图1-61-6直流电磁机构的吸力特性直流电

19、磁机构的吸力特性.232 2）交流电磁机构的吸力特性）交流电磁机构的吸力特性 因为，因为， 所以，所以， 因此电磁吸力因此电磁吸力f f与与无关，为一常数。无关，为一常数。 fnfeu44. 4fnu44. 4其中其中 : :线圈电压，线圈电压， : :线圈中的感应电势线圈中的感应电势 : :电源频率电源频率 : :气隙中的磁通气隙中的磁通 : :线圈匝数线圈匝数eun.24激磁线圈中的电流与工作气隙激磁线圈中的电流与工作气隙 的关系的关系 由于由于 ，其中，其中 而而 ，所以，所以 将将 代入上式得，代入上式得，slrm2lmrinnrimsrm2sni2.25交流电磁机构的吸力特性曲线交流

20、电磁机构的吸力特性曲线 fi ff f结论结论: :交流电磁机构的电磁吸力在衔铁闭合前后几乎不变。交流电磁机构的电磁吸力在衔铁闭合前后几乎不变。交流线圈中的电流在衔铁闭合前后变化很大。交流线圈中的电流在衔铁闭合前后变化很大。图图1-7 1-7 交流电磁机构的吸力特性交流电磁机构的吸力特性i.26问题：问题：1 1、交流电磁机构的可靠性高还是直流电磁结构的可靠、交流电磁机构的可靠性高还是直流电磁结构的可靠性高？性高？2 2、线圈电压为、线圈电压为220v220v的交流接触器，误接入的交流接触器，误接入220v220v直流电直流电源上；或线圈电压为源上；或线圈电压为220v220v直流接触器，误接

21、入直流接触器，误接入220v220v交流交流电源上，会产生什么后果电源上，会产生什么后果 ？为什么？为什么？3 3、带有交流电磁铁的电器如果衔铁吸合不好（或出现、带有交流电磁铁的电器如果衔铁吸合不好（或出现卡阻）会产生什么问题？为什么？卡阻）会产生什么问题？为什么？.27（二）电磁机构的剩磁吸力特性（二）电磁机构的剩磁吸力特性 定义：电磁机构的剩磁吸力与工作气隙之间定义：电磁机构的剩磁吸力与工作气隙之间的关系曲线，称为电磁机构的剩磁吸力特性。的关系曲线，称为电磁机构的剩磁吸力特性。 吸力特性曲线：吸力特性曲线： 与交流电磁机构的吸力特性相似与交流电磁机构的吸力特性相似222411mrf.28电

22、磁机构的剩磁吸力特性曲线电磁机构的剩磁吸力特性曲线 ff f图1-8 电磁机构的剩磁吸力特性电磁机构的剩磁吸力特性.29（三）电磁机构的反力特性（三）电磁机构的反力特性f12图1-9电磁机构的反力特性电磁机构的反力特性弹簧反力弹簧反力: :xkf1反.30 1直流电磁铁吸力特性直流电磁铁吸力特性 2交流电磁铁吸力特性交流电磁铁吸力特性 3反力特性反力特性 4 -电磁机构的剩磁吸力特性电磁机构的剩磁吸力特性 123f0分析曲线形状分析曲线形状为什么？为什么？4图图110电磁机构的电磁吸力、剩磁吸力、电磁机构的电磁吸力、剩磁吸力、 与电磁机构的反力之间的配合与电磁机构的反力之间的配合.31作用作用

23、: :接通和分断电路。接通和分断电路。组成：动触点、静触点。组成：动触点、静触点。触点接触形式：点接触、面接触、线接触触点接触形式：点接触、面接触、线接触 图图111 触头的结构型式触头的结构型式二、触点二、触点.32.33三、灭弧装置三、灭弧装置 电弧：电弧：电弧是一种气体放电现象。电弧是一种气体放电现象。 气体放电：气体放电：气体中有大量的带电质点作定向运动。气体中有大量的带电质点作定向运动。 电弧产生的原因：电弧产生的原因：高电场发射、撞击电离、热电子高电场发射、撞击电离、热电子 发射、热游离。发射、热游离。 电弧特点：电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高的温度和密外部有白炽弧光，内部有

24、很高的温度和密 度很大的电流。度很大的电流。 电弧的危害电弧的危害：烧损触点表面，降低电器的使用寿命烧损触点表面，降低电器的使用寿命, ,同时延长了电路的分断时间。同时延长了电路的分断时间。.34 如何熄灭电弧：如何熄灭电弧：根据上述电弧产生的物理过程可知，欲使电根据上述电弧产生的物理过程可知，欲使电弧熄灭，应设法降低电弧温度和电场强度，以加强消电离作弧熄灭，应设法降低电弧温度和电场强度，以加强消电离作用。当电离速度低于消电离速度，则电弧熄灭。用。当电离速度低于消电离速度，则电弧熄灭。 灭弧装置用途：灭弧装置用途：用于熄灭触头分断负载电流时产生的电弧。用于熄灭触头分断负载电流时产生的电弧。 灭

25、弧原理灭弧原理：迅速拉长电弧；迅速拉长电弧；冷却和去游离法。根据上述冷却和去游离法。根据上述灭弧原则，常用的灭弧装置有如下几种。灭弧原则，常用的灭弧装置有如下几种。 1）多断点灭弧）多断点灭弧 2）灭弧栅）灭弧栅 3）磁吹式灭弧装置）磁吹式灭弧装置 4）灭弧罩）灭弧罩.35应用应用 一般交流电器中。一般交流电器中。图图112 桥式触点桥式触点灭弧示意图灭弧示意图ff（1 1）多断点灭弧）多断点灭弧.36.37应用应用 高压交流电器中。高压交流电器中。图图113灭弧栅灭弧栅灭弧灭弧示意图示意图123fii（2 2）灭弧栅灭弧）灭弧栅灭弧.38应用应用 直流电器中。直流电器中。 图图114 磁吹式

26、灭弧示意图磁吹式灭弧示意图 1吹弧线圈吹弧线圈 2绝缘套绝缘套 3铁心铁心 4引弧角引弧角 5导磁夹板导磁夹板 6灭弧罩灭弧罩 7动触头动触头 8静触头静触头 321 4 5 678（3 3）磁吹式灭弧）磁吹式灭弧.39 灭弧罩的作用：灭弧罩的作用： 第一点：用于降低电弧温度；第一点：用于降低电弧温度； 第二点：隔离各项电弧，防止因第二点：隔离各项电弧，防止因 电弧而发生相间短路。电弧而发生相间短路。（4 4）灭弧罩灭）灭弧罩灭弧弧.40 1. 2.主触点和辅助触点主触点和辅助触点 3.灭弧装置灭弧装置1.2.1 1.2.1 接触器的定义、结构及工作原理接触器的定义、结构及工作原理1.2 1.

27、2 接触器接触器.41 接触器触点的类型：接触器触点的类型： 主触点、辅助触点主触点、辅助触点 主触点的作用：用来接通或分断电动机主触点的作用：用来接通或分断电动机电路或其他负载主电路。电路或其他负载主电路。 辅助触点的作用：在控制电路中起联动辅助触点的作用：在控制电路中起联动作用，控制其它电器工作。作用，控制其它电器工作。 .42.431.2.2 1.2.2 接触器的结构及工作原理接触器的结构及工作原理.441.。接触器是利用接触器是利用电磁吸力频繁地远距离地接通或分断电动机电路或其电磁吸力频繁地远距离地接通或分断电动机电路或其他负载主电路。他负载主电路。2.具有具有。接触器具有接触器具有等

28、特点，等特点，是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件。是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件。其主要控制对象是其主要控制对象是，也可用于，也可用于电热设备电热设备、等其它负载。等其它负载。接触器可分为接触器可分为和和两大类。两大类。1.2.21.2.2接触器的用途及分类接触器的用途及分类.45.46触头系统：触头系统：主触点、辅助触点主触点、辅助触点 常开触点（动合触点）常开触点（动合触点） 常闭触点（动断触点）常闭触点（动断触点）电磁机构：电磁机构：铁心、衔铁，吸引线圈和反作用弹簧铁心、衔铁，吸引线圈和反作用弹簧 灭弧装置：灭弧装置：灭弧罩、灭弧栅灭弧、桥式触点灭弧灭弧罩、灭弧栅

29、灭弧、桥式触点灭弧用途：用途：远距离地频繁地通断交流电路或控制交流电远距离地频繁地通断交流电路或控制交流电动机的频繁起停。动机的频繁起停。 .47用途：用途：远距离地频繁地通断直流电路或控制直流电动机的频远距离地频繁地通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。繁起停。结构：结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。电磁机构、触头系统和灭弧装置。.48kmkm常闭辅助触点常闭辅助触点线圈线圈kmkm主触点主触点kmkm常开辅助触点常开辅助触点kmkm(qa)(qa)(qa)(qa)(qa)(qa)(qa)(qa).49.50交流接触器： 220、380、660v 直流接触器： 110、220、440v

30、交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600a 直流接触器：40、80、100、150、250、400、600a 交流接触器：36、110（127）、220、380v 直流接触器：24、48、220、440v .51交流接触器： 600次次/h直流接触器： 1200次次/h.52接触器的使用类别接触器的使用类别交流接触器使用类别：交流接触器使用类别：ac1ac1：接通、分断额定电流；：接通、分断额定电流；ac2ac2：接通和分断：接通和分断4 4倍的额定电流；倍的额定电流；ac3ac3：接通：接通6 6倍的额定电流；分断额定电流；倍的额定电流；分断额定电流；a

31、c4ac4：接通和分断：接通和分断6 6倍的额定电流。倍的额定电流。直流接触器使用类别：直流接触器使用类别：dc1dc1：接通和分断额定电流；：接通和分断额定电流；dc3dc3：接通和分断：接通和分断4 4倍的额定电流；倍的额定电流；dc5dc5：接通和分断：接通和分断4 4倍的额定电流。倍的额定电流。.53 根据电路中根据电路中选择接触器的选择接触器的使用类别；使用类别； 接触器的接触器的应大于或等于负载回路应大于或等于负载回路的额定电压；的额定电压； 应大于或等于被控主回路的额定应大于或等于被控主回路的额定电流。电流。 激磁线圈的激磁线圈的应与所接控制电路的应与所接控制电路的额定电压等级一

32、致；额定电压等级一致；.54故故 障障 现现 象象产生故障的原因产生故障的原因排排 除除 方方 法法吸力不足吸力不足1 1电源电压过低或波动太大电源电压过低或波动太大2 2线圈的额定电压高于控制回路电压线圈的额定电压高于控制回路电压3 3其可动部分被卡阻，铁心歪斜等其可动部分被卡阻，铁心歪斜等4 4反作用弹簧压力过大反作用弹簧压力过大1 1调整电源电压调整电源电压2 2更换线圈，使其符合要求更换线圈，使其符合要求3 3调整可动部分调整可动部分4 4调整反作用压力弹簧调整反作用压力弹簧线圈过热或烧毁线圈过热或烧毁1 1线圈匝间短路线圈匝间短路2 2衔铁与铁心间隙过大衔铁与铁心间隙过大3 3操作频

33、率过高操作频率过高4 4电源电压过高或过低电源电压过高或过低1 1更换线圈更换线圈2 2修理铁心或更换修理铁心或更换3 3按条件使用接触器按条件使用接触器4 4调整电源电压调整电源电压衔铁振动或噪声衔铁振动或噪声1 1短路环损坏或脱落短路环损坏或脱落2 2衔铁歪斜或铁心端面有锈蚀、油污、灰尘等衔铁歪斜或铁心端面有锈蚀、油污、灰尘等3 3可动部分卡阻可动部分卡阻4 4电源电压偏低电源电压偏低1 1更换铁心或短路环更换铁心或短路环2 2调整或清理铁心端面调整或清理铁心端面3 3调整可动部分调整可动部分4 4提高电源电压提高电源电压触头不能复位触头不能复位1 1触头熔焊在一起触头熔焊在一起2 2铁心

34、剩磁太大铁心剩磁太大3 3铁心端面有油污铁心端面有油污4 4可动部分被卡阻可动部分被卡阻1 1修理或更换触头修理或更换触头2 2消除剩磁或更换铁心消除剩磁或更换铁心3 3清理铁心端面清理铁心端面4 4拆除机械卡阻现象拆除机械卡阻现象触头过热触头过热1 1触头接触压力不足触头接触压力不足2 2触头表面接触不良触头表面接触不良3 3触头表面被电弧灼伤烧毁触头表面被电弧灼伤烧毁4 4负载电流过大负载电流过大1 1调整触头压力调整触头压力2 2调整触头使其接触良好调整触头使其接触良好3 3修整触头或更换修整触头或更换4 4减小负载或调换接触器减小负载或调换接触器表表1-1 1-1 接触器的常用故障及排

35、除方法接触器的常用故障及排除方法 .55继电器是根据某种输入信号来接通或断开小继电器是根据某种输入信号来接通或断开小电流控制电路，实现远距离控制和保护的自动控制电器。电流控制电路，实现远距离控制和保护的自动控制电器。按用途分按用途分 ：控制继电器和保护继电器控制继电器和保护继电器按动作原理分：按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、电磁式、感应式、电动式、电子式、 机械式机械式 按输入量分：按输入量分：电流、电压、电流、电压、压力、压力按动作时间分：按动作时间分： 1.3 1.3 继电器继电器.561.3.11.3.1电磁式继电器电磁式继电器 电磁式继电器的定义电磁式继电器的定义: :以

36、电磁力为驱动力的继电以电磁力为驱动力的继电器称为电磁式继电器。器称为电磁式继电器。 电磁式继电器的组成：电磁式继电器的组成：电磁结构、触点电磁结构、触点 。 1）电磁机构：与接触器完全相同电磁机构：与接触器完全相同 2 2）触点）触点 电磁式继电器的触点容量小、且容量均相同，电磁式继电器的触点容量小、且容量均相同，无主触点和辅助触点之分无无主触点和辅助触点之分无, ,也没有灭弧装置。也没有灭弧装置。 问题：电磁式继电器与接触器在结构上有何异问题：电磁式继电器与接触器在结构上有何异同同？.57接触器与电磁式继电器在结构上的异同接触器与电磁式继电器在结构上的异同 1、相同点：相同点： 电磁机构完全

37、相同。电磁机构完全相同。 2 2、不同点：、不同点： 触点不同，电磁式继电器触点容量小，触点不同，电磁式继电器触点容量小，且触点容量均相同，没有主触点和辅助触点且触点容量均相同，没有主触点和辅助触点之分，无灭弧装置；接触器有主触点和辅助之分，无灭弧装置；接触器有主触点和辅助触点之分，有灭弧装置。触点之分，有灭弧装置。.58电磁式继电器的特性曲线电磁式继电器的特性曲线 1x21xxkf 表示继电器特征的主要物理量：表示继电器特征的主要物理量： ：继电器的释放值。：继电器的释放值。 ：继电器的吸合值。：继电器的吸合值。 ： 继电器的返回系数继电器的返回系数 1x2xxy2x继电器特性曲线：就是继电

38、器输入与输出关系的曲线。继电器特性曲线：就是继电器输入与输出关系的曲线。称为继电器特性曲线。称为继电器特性曲线。图图1-15继电器的特性曲线继电器的特性曲线0.59定义：定义：触点的动作与线圈电压大小有关的继电器称触点的动作与线圈电压大小有关的继电器称为电压继电器。为电压继电器。特点：特点：线圈并联在电路中，线圈的线圈并联在电路中，线圈的匝数多，导线细匝数多，导线细结构：结构：电磁机构、触点电磁机构、触点分类：分类：过电压继电器过电压继电器 欠电压继电器欠电压继电器.60过电压继电器的工作原理：过电压继电器的工作原理：线圈两端的电压为额定电线圈两端的电压为额定电压时，衔铁不产生吸合动作，只有当

39、线圈两端的电压压时，衔铁不产生吸合动作，只有当线圈两端的电压高于其额定电压的某一值时，衔铁才产生吸合动作，高于其额定电压的某一值时，衔铁才产生吸合动作，这种继电器叫过电压继电器。这种继电器叫过电压继电器。 过电压继电器作用：过电压继电器作用：在线路中起过电压保护。在线路中起过电压保护。 欠电压继电器的工作原理：欠电压继电器的工作原理：当线圈两端的电压为额定当线圈两端的电压为额定电压时，衔铁吸合，只有当线圈两端的电压低于其额电压时，衔铁吸合，只有当线圈两端的电压低于其额定电压的某一值时，衔铁才产生释放动作，这种继电定电压的某一值时，衔铁才产生释放动作，这种继电器叫欠电压继电器。器叫欠电压继电器。

40、欠电压继电器作用：欠电压继电器作用：在线路中起欠电压保护。在线路中起欠电压保护。.61 电压继电器的选择电压继电器的选择 1 1、 根据电压继电器在电路中的作用选型，过电压根据电压继电器在电路中的作用选型，过电压保护选择过电压继电器，起低电压保护的选欠电压保护选择过电压继电器，起低电压保护的选欠电压继电器；继电器； 2 2、线圈的电流种类和电压等级应与它所连接电路、线圈的电流种类和电压等级应与它所连接电路一致。一致。 3 3、根据控制电路的要求选择触点的类型和数量。、根据控制电路的要求选择触点的类型和数量。电压继电器的图形符号和文字符号电压继电器的图形符号和文字符号.62定义：定义：触点的动作

41、与线圈电流大小有关的继电触点的动作与线圈电流大小有关的继电器称为电流继电器。器称为电流继电器。特点：特点：线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。阻抗小。 结构：结构：电磁机构、触点电磁机构、触点分类：分类：过电流继电器过电流继电器 欠电流继电器欠电流继电器过流电流继电器欠流电流继电器.63过电流继电器的工作原理：过电流继电器的工作原理：线圈中的电流为额定电压线圈中的电流为额定电压时，衔铁不产生吸合动作，只有当线圈中的电流高于时，衔铁不产生吸合动作，只有当线圈中的电流高于其额定电流的某一值时，衔铁才产生吸合动作，这种其额定电流的某一值时，衔铁才产生吸合动作，

42、这种继电器叫过电流继电器。继电器叫过电流继电器。 过电流继电器作用：过电流继电器作用：在线路中起过电流保护。在线路中起过电流保护。 欠电流继电器的工作原理：欠电流继电器的工作原理：当线圈中的电流为额定电当线圈中的电流为额定电流时，衔铁吸合，只有当线圈中的电流低于其额定电流时，衔铁吸合，只有当线圈中的电流低于其额定电流达到某一值时，衔铁才产生释放动作，这种继电器流达到某一值时，衔铁才产生释放动作，这种继电器叫欠电流继电器。叫欠电流继电器。欠电流继电器作用：欠电流继电器作用：在线路中起欠电流保护。在线路中起欠电流保护。.64 电流继电器的选择电流继电器的选择 1.1.根据电流继电器在电路中的作用选

43、型，过电流保护根据电流继电器在电路中的作用选型，过电流保护选择过电流继电器，起欠电流保护的选欠电流继电器；选择过电流继电器，起欠电流保护的选欠电流继电器； 2.2.线圈的电流种类和电压等级应与它所连接电路一致线圈的电流种类和电压等级应与它所连接电路一致; ; 3. 3.根据控制电路的要求选择触点的类型和数量。根据控制电路的要求选择触点的类型和数量。电流继电器的图形符号和文字符号电流继电器的图形符号和文字符号.65 中间继电器中间继电器，结构和工作原理与接，结构和工作原理与接触器相同。但它的触器相同。但它的，在电路中主要是扩展触点在电路中主要是扩展触点的数量；将信号放大的数量；将信号放大三）中间

44、继电器三）中间继电器.66中间继电器.67 热继电器定义：热继电器是随过载程度而改变热继电器定义：热继电器是随过载程度而改变动作时间的一种电器。动作时间的一种电器。 作用：电动机起过载保护。作用：电动机起过载保护。 电动机的过载特性：电动机在不超过允许温升电动机的过载特性：电动机在不超过允许温升条件下，电动机的载电流与其通过的时间关系，条件下，电动机的载电流与其通过的时间关系，称为电动机的过载特性。称为电动机的过载特性。 电动机的过载特性曲线：电动机的过载特性曲线：图图1-191-19电动机的过载特性曲线电动机的过载特性曲线1.3.21.3.2热继电器热继电器.68 热继电器的保护特性：热继电

45、器中通过的过载电流热继电器的保护特性：热继电器中通过的过载电流与热继电器动作时间的关系，称为热继电器的保护与热继电器动作时间的关系，称为热继电器的保护特性。特性。电动机的过载特性电动机的过载特性热继电器的保护特性热继电器的保护特性teii2t1t21-201-20热继电器的保护特性曲线热继电器的保护特性曲线1.3.21.3.2热继电器（续）热继电器（续）.69利用双金属片受热弯曲利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触头动作去推动杠杆使触头动作利用电阻值随温度变化利用电阻值随温度变化而变化的特性制成而变化的特性制成利用过载电流发热使易熔利用过载电流发热使易熔合金熔化而使继电器动作合金熔化而使继电器动

46、作1.3.21.3.2热继电器（续）热继电器（续）型式：双金属片式型式：双金属片式 热敏电阻式热敏电阻式易熔合金式易熔合金式热继电器的分类热继电器的分类按极数分：单极、两极、三极按极数分：单极、两极、三极按发热元件的材质分：按发热元件的材质分：双金属片式热继电器的组成双金属片式热继电器的组成: :发热元件发热元件电阻电阻 感测元件感测元件双金属片双金属片 触点触点热继电器没有电磁机构所以它不是电磁式低压电器下面我们就看发热元件如何把热量传给双金属片的.70双金属片的受热方双金属片的受热方式式热继电器中产生热效应的发热元件，应串接于电动机电路中，这样，热继电器热继电器中产生热效应的发热元件，应串

47、接于电动机电路中，这样，热继电器便能直接反映电动机的过载电流。热继电器的感测元件，一般采用双金属片。便能直接反映电动机的过载电流。热继电器的感测元件，一般采用双金属片。 图图1-161-16双金属片工作原理双金属片工作原理 图图1-171-17双金属片的受热方式双金属片的受热方式 （a a）受热前；（）受热前；（b b）受热后）受热后 （a a）直接受热式）直接受热式 （b b）复合受热式）复合受热式 (c)(c)间接受热式间接受热式 （d d）电流互感器受热式）电流互感器受热式1.3.21.3.2热继电器（续）热继电器（续）.711-1.接线端子 2 -主双金属片 3 -热元件 4 -推动导

48、板 5 -补偿双金属片 6 -常闭触头 7 -常开触头 8 -复位调节螺钉 9 -动触头 10 -复位按钮 11 -偏心轮 12 -支撑件 13 -弹簧 1.3.21.3.2热继电器（续）热继电器（续）图1-18双金属片式热继电器原理示意图注意注意: :使热继电器动作的热量一定是负载使热继电器动作的热量一定是负载电流产生的。电流产生的。.72图图1-211-21带断相保护的热继电器带断相保护的热继电器带断相保护的热继电器带断相保护的热继电器.73热继电器接入电动机定子电路方式热继电器接入电动机定子电路方式1.3.21.3.2热继电器（续）热继电器（续）图图1-221-22热继电器在电动机定子电

49、路中的接线方式热继电器在电动机定子电路中的接线方式.74热继电器的电器符号：热继电器的电器符号：1.3.21.3.2热继电器（续）热继电器（续）（bbbb）（bbbb）（a a）热元件）热元件（b b）常闭触点）常闭触点图图1-231-23热继电器的图形和文字符号热继电器的图形和文字符号.75热继电器的选择：热继电器的选择：1 1、原则上热继电器的额定电流等于电动机的额定电流、原则上热继电器的额定电流等于电动机的额定电流。对于过载能力较差的电动机，其配用的热继电器的额对于过载能力较差的电动机，其配用的热继电器的额定电流可适当小些，通常选取热继电器的额定电流为电定电流可适当小些，通常选取热继电器

50、的额定电流为电动机额定电流的动机额定电流的60%-80%60%-80%。2 2、在不频繁启动的场合，要保证热继电器在电动机启在不频繁启动的场合，要保证热继电器在电动机启动过程中不产生误动作。一般当电动机启动电流为额定动过程中不产生误动作。一般当电动机启动电流为额定电流的电流的6 6倍，启动时间不超过倍，启动时间不超过6 6秒且很少连续启动时可按秒且很少连续启动时可按电动机的额定电流选取热继电器。电动机的额定电流选取热继电器。3 3、定子绕组为三角形接法的电动机应采用带断相保护、定子绕组为三角形接法的电动机应采用带断相保护的热继电器。的热继电器。4 4、当电动机为重复短时工作制，要注意热继电器的

51、允、当电动机为重复短时工作制，要注意热继电器的允许操作频率。许操作频率。1.3.21.3.2热继电器（续）热继电器（续）.76热继电器在电路中可以起短路保护吗热继电器在电路中可以起短路保护吗? ?为什么为什么? ?答答: :不可以不可以. .因为热继电器是利用电流的热效应因为热继电器是利用电流的热效应原理和发热元件的热膨胀原理设计的原理和发热元件的热膨胀原理设计的, ,由于发热由于发热元件的热惯性元件的热惯性, ,所以热继电器在电路中只能起过所以热继电器在电路中只能起过载保护载保护, ,不能起短路保护。不能起短路保护。1.3.21.3.2热继电器（续）热继电器（续）.771.3.31.3.3温

52、度继电器温度继电器 定义：定义：依据温度动作的继电器叫温度继依据温度动作的继电器叫温度继电器。电器。 作用：作用：对电动机起对电动机起“全热保护全热保护”。 温度继电器的类型：温度继电器的类型： 双金属片式温度继电器双金属片式温度继电器 热敏电阻式温度继电器热敏电阻式温度继电器 双金属片式温度计电器的主要结构双金属片式温度计电器的主要结构 双金属片：为温度继电器的感测元件；双金属片：为温度继电器的感测元件； 触点：为温度继电器的执行元件。触点：为温度继电器的执行元件。 .78温度继电器的选择温度继电器的选择 温度继电器的动作温度的选择温度继电器的动作温度的选择: :根据电动机根据电动机的绝缘等

53、级选择的绝缘等级选择. . 双金属片式温度继电器的动作温度等双金属片式温度继电器的动作温度等级级:50:500 0c c、60600 0c c、 70700 0c c、 80800 0c c、 90900 0c c、1051050 0c c、 1151150 0c c、 1251250 0c c、 1351350 0c c、 1451450 0c c、 1651650 0c c。 双金属片式温度继电器的返回温度：一般双金属片式温度继电器的返回温度：一般比动作温度低于比动作温度低于5405400 0c c。1.3.31.3.3温度继电器（续）温度继电器（续）.79温度继电器的电器符号温度继电器的

54、电器符号: : （a a）温度继电器（双金属片型）温度继电器（双金属片型） （b b）温度控制开关）温度控制开关1.3.31.3.3温度继电器（续）温度继电器（续）btbt.80空气阻尼时间继电器空气阻尼时间继电器时间继电器的分类：时间继电器的分类：按构成原理分：电磁式按构成原理分：电磁式 电动式电动式 空气阻尼式空气阻尼式 晶体管式晶体管式 数字式数字式 定义：从得到输入信号定义：从得到输入信号( (线圈的通电或断电线圈的通电或断电) )开始，经过一定的开始，经过一定的延时后，才输出信号延时后，才输出信号( (触点的闭合或断开触点的闭合或断开) )的继电器，叫时间继的继电器，叫时间继电器。电

55、器。作用：在控制电路中按整定时间长短通断电路的作用。作用：在控制电路中按整定时间长短通断电路的作用。.81.82通电延时闭合的常开触点通电延时闭合的常开触点 通电延时断开的常闭触点通电延时断开的常闭触点 瞬时闭合的常开触点瞬时闭合的常开触点 瞬时断开的常闭触点瞬时断开的常闭触点断电延时断开的常开触点断电延时断开的常开触点 断电延时闭合的常闭触点断电延时闭合的常闭触点 瞬时断开的常开触点瞬时断开的常开触点 瞬时闭合的常闭触点瞬时闭合的常闭触点延时动作触点延时动作触点延时动作触点延时动作触点瞬时动作触点瞬时动作触点瞬时动作触点瞬时动作触点.83(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g)

56、(a) (a) 通电延时线圈通电延时线圈 (b) (b) 断电延时线圈断电延时线圈 (c) (c) 通电延时闭合常开触点通电延时闭合常开触点 (d) (d) 通电延时断开通电延时断开常闭触点常闭触点 (e)断电延时断开常开触点断电延时断开常开触点 （f f）断电延时闭合常闭触点（）断电延时闭合常闭触点（g g） 瞬动触点瞬动触点时间继电器的图形符号和文字符号：时间继电器的图形符号和文字符号：.84定义：定义：按速度原则动作的继电器叫速度继电器。按速度原则动作的继电器叫速度继电器。作用：作用：根据速度的大小通断电路，主要用于三相笼型异根据速度的大小通断电路，主要用于三相笼型异步电动机的反接制动。

57、步电动机的反接制动。参数：参数：.85定子定子-由硅钢片迭成由硅钢片迭成笼型空心圆环套在转子笼型空心圆环套在转子上，装有鼠笼型短路绕上，装有鼠笼型短路绕组。组。符号符号转子转子-圆柱形永久磁圆柱形永久磁铁，固定在转轴上铁，固定在转轴上图图124 速度继电器的原理示意图速度继电器的原理示意图结构：结构：转子、定子和触头转子、定子和触头.86图图125 速度继电器的原理示意图速度继电器的原理示意图1转轴转轴 2转子转子 3定子定子 4绕组绕组 5摆锤摆锤 6、9簧片簧片 7、8静触头静触头 123456798.87图图126 速度继电器的原理示意图速度继电器的原理示意图1转轴转轴 2转子转子 3定

58、子定子 4绕组绕组 5摆锤摆锤 6、9簧片簧片 7、8静触头静触头 .88图图127 速度继电器的电器符号速度继电器的电器符号a）转子）转子 b）常开触点）常开触点 c）常闭触点）常闭触点nks（bs）nks（bs）ks（bs）.89作用：控制液体的高度作用：控制液体的高度结构结构1：浮筒、触点：浮筒、触点结构结构2:传感器、控制执行机构传感器、控制执行机构传感器传感器-导线导线 控制执行机构控制执行机构-继电器继电器液位继电器的图形符号和文字符号：液位继电器的图形符号和文字符号：缺点:浮筒经常坏.90压力继电器压力继电器作用：检测各种气体或液作用：检测各种气体或液体的压力变化，并发出信体的压

59、力变化，并发出信号，实现对压力的检测和号，实现对压力的检测和控制。控制。压力继电器的图形符号和压力继电器的图形符号和文字符号：文字符号：.911.4.11.4.1刀开关刀开关刀开关主要的结构刀开关主要的结构: :操作手柄、触刀、触点座、底座操作手柄、触刀、触点座、底座刀开关的类型：刀开关的类型：按级数：单极、双极和三级按级数：单极、双极和三级按操作方式：直接手柄操作式、杠杆操作机构式、旋转操作式和电动按操作方式：直接手柄操作式、杠杆操作机构式、旋转操作式和电动操作机构式操作机构式qs （qb）.92 1.4.1 1.4.1刀开关（续）刀开关（续） 主要作用：隔离电源，保证电气设备安全检修。主要

60、作用：隔离电源，保证电气设备安全检修。 1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关） 作用：作用：隔离电源、保证电气设备安全检修。隔离电源、保证电气设备安全检修。 结构图和电器符号结构图和电器符号 ： qs （qb）.932.2.带熔断器式刀开关带熔断器式刀开关隔离电源，保证电气设备隔离电源，保证电气设备安全检修安全检修, ,并起短路保护。并起短路保护。1.4.11.4.1刀开关（续）刀开关（续）qsqs（qbqb）.943. 3. 刀开关类型刀开关类型1.4.11.4.1刀开关（续）刀开关（续）.95刀开关使用时注意事项：刀开关使用时注意事项： 1 1、安装时