第02章 机械继电接触器基本控制电路及逻辑表示1

1、机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器第二章 机械继电接触器基本 控制电路及逻辑表示(一）目录2.1 2.1 常用低压电器常用低压电器 一、开关电器一、开关电器 二、熔断器二、熔断器 三、主令电器三、主令电器 四、交流接触器四、交流接触器 五、继电器五、继电器 六、常用电子式电器六、常用电子式电器机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 机床和机械设备一般采用电动机拖动，大多采用继电器接触器控制方式。 继电器接触器控制电路由继电器、接触器、按钮、开关等元件组成，均是开关元件，一般只有两种工作状态；即通、断；得电、失电；这与逻辑电路中的1 1

2、、0 0相对应，因而可用逻辑代数来分析、描述和设计电气控制电路。 机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器电器电器在电能生产、输送、分配与应用过程中起控制、调节、检测及保护等作用的电工器械，统称为电器。例如：自动开关、转换开关、刀开关、低压熔断器、控制继电器、接触器、控制器和主令电器等。按工作电压等级分类按工作电压等级分类: :F 低压电器低压电器是指工作电压在交流1000V及以下或直流1200V及以下的各种电器。F高压电器高压电器是指工作电压在交流1000V以上或直流1200V以上的各种电器。 电器概念机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电

3、器按动作原理分类：按动作原理分类：F手动电器：手动电器：通过人的操作发出动作指令的电器。通过人的操作发出动作指令的电器。F自动电器：自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器按用途分类按用途分类：F控制电器：控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。用于各种控制电路和控制系统的电器。F配电电器：配电电器：用于电能的输送和分配的电器。用于电能的输送和分配的电器。F主令电器：主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的电器用于自动控制系统中发送动作指令的电器F保护电器：保护电器：用于保护电路及用电设备的电器。用于保护电路及用电设备的电器。F执行电器：执行电器

4、：用于完成某种动作或传送功能的电器。用于完成某种动作或传送功能的电器。电器概念机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 低压电器是设备电器控制系统中的最基本元件，要想能够分析各种电气控制系统的工作原理，必须掌握低压电器的基本知识和常用低压电器的结构及工作原理，并能对常用低压电器元件进行选择、使用和调整。 电器概念机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 低压电器种类繁多，结构各异，用途广泛，功能多样。其分类方法很多，下面简单介绍低压电器常用的分类方法。1 1按其在电路中作用分按其在电路中作用分(1)(1)控制类电器控制类电器 包括接触器、开关

5、电器、控制继电器、主令电器等。其在电路中主要起控制、转换作用。(2)(2)保护类电器保护类电器 包括熔断器、热继电器、过电流继电器、欠电压继电器、过电压继电器等。其在电路中主要起保护作用。 按作用分类机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器2 2按其动作方式分按其动作方式分(1)自动切换电器 电器在完成接通、分断或使电动机起动、反向以及停止等动作时，依靠其本身的参数变化或外来信号而自动进行动作。如：接触器、继电器、熔断器等。(2)手动切换电器 通过人力作功(用手或通过杠杆)直接扳动或旋转操作手柄来完成切换的电器。如：刀开关、转换开关、按钮等。按动作分类机械电气控制及自

6、动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器2.1 2.1 常用低压电器常用低压电器 下面主要介绍机械设备电气控制中经常用到的低压电器，着重介绍部分技术先进、符合电工行业的国际标准IEC(International ElectroTechnical Commission)的电器产品，了解其结构、工作原理、用途、型号、图形符号及文字符号，为阅读和理解电气控制电路和正确使用及选择这些器件打下基础。 2.1常用低压电器机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器一、开关电器一、开关电器开关电器开关电器指低压电器中作为不频繁地手动接通和分断电路的开关，或作为机床电路中电源的

7、引入开关。主要有有刀开关、组合开关、自动开关（低压断路器）等 1 1刀开关刀开关 “ “刀开关刀开关”是具有刀形触片的各类开关电器的总称。它们属结构比较简单、操作方便的手动电器。根据不同的工作原理、使用条件和结构形式，刀开关及其与熔断器组成的产品可分为板用刀开关板用刀开关、开启式负荷开关开启式负荷开关、熔熔断器组合电器断器组合电器等。 一、开关电器 刀开关机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器1手柄 2触刀 3静插座 4铰链支座 5绝缘支座刀开关的图形符号文字符号为 QSQS板用刀开关1) 1) 板用刀开关板用刀开关机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二

8、章 继电器继电器2) 2) 开启式负荷开关开启式负荷开关 开启式负荷开关(习称胶盖瓷底刀开关)由刀开关和熔断器串联组合而成。常用来分断工作负荷电流，用作电气照明电路的控制开关及分支电路的配电开关，三极开启式负荷开关有时也可用于5.5kW以下的三相笼型异步电动机不频繁地直接起动和停止控制。 目前，国内常用的开启式负荷开关有HK2、HK4系列等。开启式负荷开关具有使用方便，价格低廉等优点。但其在控制电动机时易出现一相熔丝提前熔断，电动机缺相运行而被烧坏的现象，且该开关无灭弧装置，分断大电流时，产生电弧很大，易出现人身安全事故，现已逐渐被塑料外壳式低压断路器来取代。 负荷开关机械电气控制及自动化机械

9、电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器3) 3) 熔断器组合电器熔断器组合电器 熔断器组合电器是由刀开关、隔离器与熔断器组合而成的各类电器总称。一般能进行有载通断，并有一定的短路保护功能。熔断器组合电器结构紧凑、操作方便、安全可靠，因而被广泛采用并逐渐替代某些老产品。 熔断器组合电器有刀开关熔断器组刀开关熔断器组、熔断式刀开熔断式刀开关关、隔离器熔断器组隔离器熔断器组、熔断式隔离器熔断式隔离器四种。 下面介绍刀开关熔断器组和熔断式刀开关。 熔断器组合电器机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器1闸刀 2夹座 3熔断器 4手柄5转轴 6速断弹 刀开关熔断器组刀开关熔

10、断器组 刀开关熔断器组是由刀开关和熔断器串联组合。刀开关熔断器组刀开关熔断器组机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器封闭式负荷开关的图形符号文字符号为 QFQF图形文字符号机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器熔断式开关熔断式开关 刀开关的动触头由熔断器组成时即为熔断式刀开关，也称刀熔开关。其兼有熔断器和刀开关的功能，在正常情况下，熔断式刀开关可以接通和分断额定电流及额定电流以下的电流，如果电路中出现严重过载及短路故障，熔断器中的熔体就被熔断，及时切断故障电路。因此，熔断式刀开关可当作配电电路和电动机控制电路中作电源开关的短路保护之用。

11、目前，国内常用的熔断式刀开关有HR3、HR5、HRll等系列。 熔断式开关熔断式开关机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器主要参数：主要参数： F额定电压：额定电压：长期工作所承受的最大电压，大于所控长期工作所承受的最大电压，大于所控制的线路额定电压。制的线路额定电压。F额定电流：额定电流：长期通过的最大允许电流，大于负载的长期通过的最大允许电流，大于负载的额定电流。额定电流。F极数：极数：与电源进线相数相等。与电源进线相数相等。F分断能力分断能力主要参数 / 刀开关代号刀开关代号 手柄操作位置

12、手柄操作位置 额定电流额定电流 极数极数 特征代号特征代号(HD单投向单投向) (11中间手柄中间手柄) (0不带灭弧罩不带灭弧罩)(HS双投向双投向) (12侧面正向操作侧面正向操作) (1带灭弧罩带灭弧罩) (13中间杠杆操作中间杠杆操作) (8板前接线板前接线) (14侧面手柄侧面手柄) (9板后接线板后接线) 刀开关型号及其含义说明举例刀开关型号及其含义说明举例 机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器1一手柄 2一转轴 3一弹簧4一凸轮 5一绝缘底板 6一动触片 7一静触片 8一接线柱 9一绝缘方轴 2 2组合开关组合开关组合开关因其可实现多组触头组合故有组

13、合开关之称，实际是一种转换开关。2、组合开关机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器组合开关的图形符号文字符号为 QSQS结构图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 3 3低压断路器低压断路器 低压断路器过去常称自动开关自动开关或空气开关空气开关等，为了符合IEC国际标准，现统一使用低压断路器这个名称，可简称断路器。 当电路正常工作时，断路器可以接通或分断正常负载电流；当电路发生严重的过载过载或短路短路或失压失压故障时，断路器能够自动地分断故障电路，有效地保护串接在其

14、后面的电气设备。因而，低压断路器是一种具有保护环节的开关电器，广泛应用低压配电电路、电气控制电路中。3、低压断路器机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器按结构型式分：按结构型式分：F万能式万能式( (曾称框架式曾称框架式) ) ：一般有个钢制框架，所有部件均按装在这个框架内(导电部分加绝缘)；敞开式结构，适用于大容量配电装置敞开式结构，适用于大容量配电装置。F塑料外壳（装置）式：塑料外壳（装置）式：外壳用绝缘材料制作，外壳用绝缘材料制作，安全性良好，用于电气控制设备及建筑物内电源安全性良好，用于电气控制设备及建筑物内电源线路保护、电动机过载和短路保护。线路保护、电动

15、机过载和短路保护。结构分类机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 下面介绍塑料外壳式断路器。断路器主要有三个部分组成：触点和灭弧系统； 各种可供选择的脱扣器，包括过电流脱扣器、失电压(欠电压)脱扣器、热脱扣器和分励脱扣器；操作机构和自由脱扣机构(自由脱扣是指当电路出现故障时，不论操作手柄在何位置，触点均能迅速自动分断)。 组成组成机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器低压断路器工作原理图工作原理1释放弹簧2主触点3钩子4过电流脱扣器5失压脱扣器机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器F正常工作：正常工作：主触点靠

16、操作机构手动或电动合闸，主触点靠操作机构手动或电动合闸，接通和分断工作电流。接通和分断工作电流。F短路或过流保护：短路或过流保护：过流脱扣器的衔铁被吸合，过流脱扣器的衔铁被吸合，自由脱扣机构的钩子脱开，自动开关触点分离，自由脱扣机构的钩子脱开，自动开关触点分离，切除故障电流。切除故障电流。F失压或零压保护：失压或零压保护：失压脱扣器的衔铁被释放，失压脱扣器的衔铁被释放，自由脱扣机构动作，断路器触点分离，切断电路。自由脱扣机构动作，断路器触点分离，切断电路。 机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器低压断路器的图形符号文字符号为 QFQF图形文字符号机械电气控制及自动化

17、机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 选用低压断路器时应满足：选用低压断路器时应满足：1)1)断路器的额定工作电压和额定电流应分别不低于线路额定电压和计算电流； 2)2)热脱扣器的整定电流应与所控制电动机的额定电流或负载额定电流一致；3)3)断路器的瞬时或短延时脱扣器整定电流应大于负载电路尖峰电流，对于电动机保护电路，当动作时间大于o02s时可按不低于135倍起动电流的原则确定；当动作时间小于002s时则应增加为不低于起动电流的172倍。 机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机

18、械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 熔断器是一种最简单有效而价廉的保护电器。使用时，它串接在所保护的电路中，作为电路及用电设备的短路及严重过载的保护元件，主要用作短路保护。1 1、组成及结构、组成及结构1）熔体（保险丝）由易熔金属铅、锡、锌、铜、银及其合金制成，通常制成丝状或片状。2）熔管（熔座）时装熔体的外壳，由陶瓷、绝缘纸或玻璃纤维组成，在熔体熔断

19、时兼由灭弧的作用。 二、熔断器二、熔断器 二、熔断器机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 电流流过熔体时产生的热能与电流的平方和电流通过的时间成正比，因此，电流越大，则熔体熔断的时间越短。这一熔体熔断电流值与熔断时间的关系称为熔断器的保护特性，也称安秒特性。可用右图曲线表示。 图 熔断器安秒特性2 2、工作原理、工作原理 2 2、工作原理、工作原理机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器3、图形符号及文字符号 FU FU 图 熔断器图形符号 3、图形符号机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器4 4常用熔断器常用

20、熔断器 熔断器的种类很多，按其结构型式主要有以下几种： (1)(1)插入式熔断器 常用插入式熔断器有RClA系列， (2)(2)螺旋式熔断器 常用螺旋式熔断器有RLl、RL2、RL6、RL7等系列 (3)(3)无填料封闭管式熔断器 常用无填料封闭管式熔断器有RMl、RMl0等系列 (4)(4)有填料封闭管式熔断器 常用有填料封闭管式熔断器有RT0、RTl2、RTl4、RTl5等系列 4 4、常用熔断器、常用熔断器机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器5 5熔断器的主要性能参数熔断器的主要性能参数 (1)(1)额定电压额定电压 熔断器的额定电压取决于线路的额定电压，它

21、必须大于或等于线路的额定电压。(2)(2)额定电流额定电流 熔断器在规定的条件下可以连续使用而不会发生运行变化的电流。熔断器的额定电流根据被保护的电路(支路)及设备的额定负载电流选择。(3)(3)分断能力分断能力 熔断器在额定电压下能分断的最大电流值。它取决于熔断器的灭弧能力，与熔体额定电流无关。(4)(4)限流特性限流特性 熔断器应具有良好的限流特性，即熔断器实际分断的电流比预期短路电流小得多，限流特性由产品样本提供。 5 5、性能参数、性能参数机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械

22、电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器主令电器是自动控制系统中用于发送控制指令的非自动切换电器。 主令电器主要是用来接通和分断控制电路，用以发出命令或信号，达到对电力传动系统的控制。 主令电器应用广泛，种类繁多。主要有控制按钮、位置开关(包括行程开关、微动开关、接近开关等)、万能转换开关、十字开关、主合控制器及其它主合电器等。 三、主令电器三、主令电器 三、主令电器机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器1 1按钮按钮按钮是一种结构简单、应用广泛的主令电器。主要用于手动发出

23、控制信号。 是一种短时接通或分断小电流电路的电器，它不直接去控制主电路的通断，而是在控制电路中用于手动发出控制信号，去控制继电器、接触器或电气联锁电路，以实现对各种运动的控制。1）组成及结构1、按钮机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器图27 按钮结构示意图1、2、3、4一静触头 5一桥式触头6一复位弹簧 7一按钮帽图28 按钮图形符号a)动合触点 b)动断触点 c)复式触点 文字符号 SBSB机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器颜色说明按钮开关：按钮开关：常态：常态：常闭（动断）触点闭合，常开（动合）触点断开常闭（动断）触点闭合，常开

24、（动合）触点断开按下：按下：常闭（动断）触点断开，常开（动合）触点闭合常闭（动断）触点断开，常开（动合）触点闭合按钮开关按钮开关颜色颜色规定：规定：“停止停止”和和“急停急停”按钮必须是红色。按钮必须是红色。“启动启动”按钮的颜色是绿色。按钮的颜色是绿色。“点动点动”按钮必须是黑色。按钮必须是黑色。“启动启动”与与“停止停止”交替动作的按钮必须是黑白、交替动作的按钮必须是黑白、白色或灰色。白色或灰色。“复位复位”按钮必须是蓝色。复位按钮兼有停止的作按钮必须是蓝色。复位按钮兼有停止的作用时，则必须是红色。用时，则必须是红色。机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器表21

25、机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器2 2行程开关（位置）开关行程开关（位置）开关行程开关又称限位开关，是一种利用生产机械的某运动部件对开关操作机构的碰撞而使触头动作，发出控制信号的主令电器。主要用来控制生产机

26、械的运动方向、行程及位置保护。 在工业电气系统的顺序控制、定位控制和位置状态的检测中，位置开关被广泛使用。位置开关按结构分为机械式和电气式两种。机械设备中常用的机械式位置开关有行程开关和微动开关等，电气式位置开关有接近开关、光电开关等。 2 2、行程开关、行程开关机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器分类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：移动物体碰撞行程开移动物体碰撞行程开关的操动头，使行程开关的常开触点接通和常闭触点分断关的操动头，使行程开关的常开触点接通和常闭触点分断行程开关分类：行程开关分类：外壳防护形式：外壳防护形式：开启式、防护

27、式、防尘式。开启式、防护式、防尘式。动作速度动作速度：瞬动、慢动（蠕动）瞬动、慢动（蠕动）。复位方式：复位方式：自动复位、非自动复位。自动复位、非自动复位。接线方式：接线方式：螺钉式、焊接式、插入式。螺钉式、焊接式、插入式。操作形式：操作形式：直杆式（柱塞式）、直杆滚轮式（滚轮柱直杆式（柱塞式）、直杆滚轮式（滚轮柱塞式）、转臂式、方向式、叉式、铰链杠杆式。塞式）、转臂式、方向式、叉式、铰链杠杆式。用途：用途：一般用途行程开关、起重设备用行程开关、微一般用途行程开关、起重设备用行程开关、微动开关。动开关。机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器分类接近开关：接近开关：电

28、气结构的非接触式行程开关：电气结构的非接触式行程开关：运动着的物体接近它到运动着的物体接近它到一定距离时，发出信号，从而进行相应的操作。一定距离时，发出信号，从而进行相应的操作。类型：类型：高频振荡型、霍尔效应型、电容型、超声波型等高频振荡型、霍尔效应型、电容型、超声波型等参数：参数：动作距离、重复精度、操作频率及复位行程等动作距离、重复精度、操作频率及复位行程等光电开关：光电开关：光电结构的非接触式行程开关：光电结构的非接触式行程开关：运动着的物体接近它运动着的物体接近它到一定距离时，通过光的发射和接收部件，发出信号，到一定距离时，通过光的发射和接收部件，发出信号，从而进行相应的操作。从而进

29、行相应的操作。根据光的发射和接收部件的安装位置和光的接收方式根据光的发射和接收部件的安装位置和光的接收方式的不同，分为的不同，分为对射式对射式和和反反射式射式作用距离从作用距离从几厘米到几十米几厘米到几十米不等。不等。机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 图 直动式行程开关结构图1一动触点 2一静触点 3一推杆 右图是直动式行程开关的结构图。行程开关的工作原理与控制按钮相同，区别仅是行程开关不是靠手指的按压，而是利用生产机械运动部件上撞块的碰压而使触点动作。 结构图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器行程开关的图形符号如下图所示。文字

30、符号为 SQSQ 图 行程开关图形符号a)动合触点 b)动断触点 c)复式触点 图形符号机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 行程开关种类繁多，按操作形式分为直杆式(柱塞式)、直杆滚动式(滚动柱塞式)、转臂式、万向式、叉式、铰链杠杆式等，按复位方式分为自动复位和非自动复位，按外壳防护形式分为开启式、防护式和防尘式，按运动速度分为瞬动式和慢动(蠕动)式。 行程开关具有体积小、动作可靠、寿命长、调整方便等优点。 机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化

31、机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 接触器是利用电磁吸力的作用来使触头闭合和断开大电流电路（主电路及大容量控制电路）的自动切换电器。其主要控制对象是电动机，

32、也可用于其它电力负载，如电热器、电焊机、电炉、变压器及电容器等。接触器不仅可用来频繁地接通或断开带负荷电路，而且能实现远距离控制，还具有低电压（欠压或失压）释放保护功能，因而被广泛使用。 四、交流接触器四、交流接触器四、接触器 交流接触器多用于远距离控制电压至380V，电流至600A的交流电路，频繁启动和控制交流电动机。它主要由电磁机构、触头系统、灭弧装置等部分组成。机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器接触器种类繁多按使用的电路：交流接触器和直流接触器；按驱动力：电磁式、气动式和液压式等接触器；按灭弧介质：空气式、油浸式和真空式接触器； 分类分类分类机械电气控制及

33、自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器分类交流接触器：交流接触器：线圈通以交流电，主触点接通、切断交流主电路。F交变磁通穿过铁心，产全涡流和磁滞损耗，使铁心发热。F铁心用硅钢片冲压而成以减少铁损。F线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上以便于散热。F铁心端面上安装铜制的短路环，以防止交变磁通使衔铁产生强烈振动和噪声。F灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。 直流接触器：直流接触器：线圈通以直流电，主触点接通、切断直流主电路。F不产全涡流和磁滞损耗，铁心不发热。F铁心用整块钢制成。F线圈制成长而薄的圆筒状。F250A以上的直流接触器采用串联双绕组线圈。F灭弧装置通常采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装

34、置。 机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器结构 1-主触点 2-常闭辅助触点 3-常开辅助触点 4-动铁心 5-线圈 6-静铁心 7-灭弧罩 8-弹簧 电磁接触器结构示意图电磁接触器结构示意图 电磁机构电磁机构：将电磁能转换将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力成机械能，产生电磁吸力带动触点动作带动触点动作. .触点：触点：接触器的执行元件，接触器的执行元件，用来接通或断开被控制电用来接通或断开被控制电路。路。灭弧装置：灭弧装置：熄灭触点分断熄灭触点分断电流瞬间触点之间气隙中电流瞬间触点之间气隙中产生的电弧。产生的电弧。其它：其它：包括包括释放弹簧机构、释放弹簧机构、

35、支架与底座等。支架与底座等。动铁心（衔铁）动铁心（衔铁）静铁心静铁心电磁线圈电磁线圈按按所控制电路所控制电路 主触点主触点 辅助触点辅助触点按原始状态按原始状态 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点灭弧罩灭弧罩灭弧栅灭弧栅磁吹灭弧装置磁吹灭弧装置机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器原理 接触器根据电磁原理工作：接触器根据电磁原理工作： 当当电磁线圈通电电磁线圈通电后，线后，线圈电流产生圈电流产生磁场磁场，使，使静铁心静铁心产生电磁吸力吸引衔铁产生电磁吸力吸引衔铁，并，并带动触点动作带动触点动作，使，使常闭触点常闭触点断开，常开触点闭合断开，常开触点闭合，两者，两者是

36、联动的。当是联动的。当线圈断电线圈断电时，时，电磁力消失电磁力消失，衔铁衔铁在释放弹在释放弹簧的作用下簧的作用下释放释放，使，使触点复触点复原原，即，即常开触点断开常开触点断开，常闭常闭触点闭合触点闭合。 电磁接触器工作原理电磁接触器工作原理机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器1 1交流接触器的结构交流接触器的结构 1、结构机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器图 CJ20交流接触器结构示意图 1一动触桥 2一静触点 3一衔铁 4一缓冲弹簧5一电磁线圈 6一静铁心 7一垫毡 8一触点弹簧 9一灭弧罩 l0一触点压力簧片 结构图机械电气控

37、制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器（1 1）电磁机构）电磁机构 电磁机构失接触器的动力元件，由电磁线圈、铁心和衔铁（动铁心）和释放弹簧等组成，其功能是操作触点的闭合和断开。（2 2）触点系统）触点系统 包括主触点和辅助触点，主触点可以通断较大的电流，用于主电路；辅助触点通断较小的电流(一般不超过IOA)，用于控制电路。一般每台接触器有三对(或四对)动合(常开)主触点和数对动合、动断(常闭)辅助触点。（3 3）灭弧系统）灭弧系统 容量在10A以上的接触器都有灭弧装置，常采用纵缝灭式或栅片结构。 （4 4）其它部分）其它部分 包括弹簧、传动机构、接线柱及外壳等。 机械电气控制

38、及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器2 2交流接触器的工作原理交流接触器的工作原理。 交流接触器的工作原理：当线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力将衔铁吸合，衔铁带动动触桥向下运动，使动断触点断开，动合触点闭合(图中未画出)。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在弹簧的作用下释放，各触点又恢复原来位置。 2、工作原理机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器接触器的图形符号如下图所示。文字符号为 KMKM a)线圈 b)主触点 c)动合(常开)辅助触点 d)动断(常闭)辅助触点 图形符号机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继

39、电器继电器3 3接触器的型号及主要技术参数接触器的型号及主要技术参数 3 3、型号及参数表、型号及参数表2 22 2机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器1）型号：型号：目前，国内常用的交流接触器有CJl0、CJl2、CJ20、CJ24、CJXl、CJX2等系列，其中CJ20和CJ24系列接触器是20世纪80年代开发的新产品分别替代了CJl0、CJl2系列 2 2）交流接触器的主要技术参数有：）交流接触器的主要技术参数有： (1)(1)额定电压额定电压 是指主触点的额定工作电压。另外还有辅助触点、电磁线圈的额定电压。(2)(2)额定电流额定电流 是指主触点的额定工作

40、电流，它是在规定工作条件下(额定工作电压、使用类别、额定工作制和操作频率等)，保证电器正常工作的电流值。 主触点的额定电压和额定电流是接触器的最重要参数，均标注在电器铭牌上。 1）型号机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器(3)(3)约定发热电流约定发热电流 接触器处于非封闭的状态下，按规定条件试验时，其各部件在8h工作制下的温升不超过极限值时所能承受的最大电流。(4)(4)接通和分断能力接通和分断能力 接触器在规定条件下，能在给定电压下接通和分断的预期电流值。在此电流值下接通和分断时，不应发生熔焊、飞弧和过分磨损等。在低压电器标准中，按接触器的用途分类，规定了它的

41、接通和分断能力，可查阅相关手册获得。 机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器(5)(5)机械寿命和电寿命机械寿命和电寿命 机械寿命是指需要维修或更换零、部件前(允许正常维护包括更换触头)所能承受的无载操作循环次数；电寿命是指在规定的正常工作条件下，不需修理或更换零、部件的有载操作循环次数。(6)(6)操作频率操作频率 每小时允许操作次数。操作频率直接影响到接触器的电寿命及灭弧室的工作条件，对于交流接触器还影响线圈温升，所以，它是一个重要的技术指标。(7)(7)工作制工作制 标准工作制有8h工作制、不间断工作制、断续周期工作制和短时工作制四种。 机械电气控制及自动化机

42、械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器选用接触器时应从其工作条件出发，主要考虑下列因素：接触器的使用类别应与负载性质相一致；主触点的额定工作电压应大于或等于负载电路的电压；主触点的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流；电磁线圈的额定电压应与控制回路电压相一致；主触点和辅助触点的数量以及辅助触点的种类应满足控制系统的需要。 机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 继电器是一种根据电量（电压、电流）或非电量（如转速、时间

43、、温度等）的变化开闭控制电路，实现自动控制和保护电力拖动装置的电器。继电器分类按输入性质：电压、电流、速度、时间、压力等；按工作性质：电磁、感应、热、电动、电子等；按用途：控制、保护；五、继电器五、继电器五、继电器机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器1 1、电磁式继电器（中间继电器）、电磁式继电器（中间继电器） 电流、电压、中间继电器起等大部分都是，结构与接触器相同，但没有灭弧装置。 中间继电器是一种电压继电器，但它的出头对数多，容量较大（510A），动作灵敏，在控制电路中传输或转换信号的一种电器元件，其作用主要是扩展控制触点数量或增加触点容量。 中间继电器种类很

44、多，除专门的中间继电器之外，额定电流较小(不大于5A)的接触器也常被用作中间继电器。 1、继电器机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器中间继电器的图形符号如下图所示。文字符号为 KA KA 图 中间继电器图形符号 a)线圈 b)动合触点 c)动断触点 机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器2、热继电器 热继电器是利用电流的热效应原理来工作的保护电器，它在电路中主要用作电动机的过载保护。电动机在实际

45、运行中，如果长期超载、频繁起动、欠电压或断相运行等都可能使电动机的电流超过其额定值，如果超过值并不大，熔断器在这种情况下不会熔断，这样将引起电动机过热，损坏绕组的绝缘，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至烧坏电动机。因此，必须对电动机采取有效的过载保护措施。 短时不严重的过载且没有超过允许温升是允许的。2、热继电器机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器1 1）热继电器结构及工作原理）热继电器结构及工作原理 热继电器主要由热元件、双金属片和触点三部分组成。双金属片是热继电器的温度检测元件，它由两种不同线膨胀系数的金属片用机械辗压成一体。线膨胀系数大的称主动层，多采用铁、镍

46、、铬合金、铜合金、高锰合金等材料(11320X 10-6 1)；线膨胀系数小的称从动层，多采用铁镍类合金(如殷钢)材料(a2l2 X 10-6 l)。当双金属片受热后由于两层金属的线膨胀系数不同，且两金属片又紧密贴合在一起，因此使得双金属片向从动层一侧弯曲。 1）结构及原理机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 下图是热继电器工作原理示意图。热元件串接在电动机定子绕组中，电动机绕组电流即为流过热元件的电流。 图 热继电器工作原理示意图 1一凸轮 2a、2b一簧片 3一手动复位按钮 4一弓簧5一主双金属片 6一外导板 7一内导板 8一静触点9一动触点 10一杠杆 11

47、一调节螺钉 12一补偿双金属片 13一推杆 14一连杆 15一压簧 原理图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器热继电器的图形符号如下图所示。文字符号为 FRFR 图 热继电器图形符号 a)热元件 b)动断辅助触点 图形符号机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器2 2）热继电器型号及主要技术参数）热继电器型号及主要技术参数 目前，国内常用热继电器有JR0、JRl5、JRl6、JR20等系列，其中JR20热继电器为20世纪86年代更新换代产品 热继电器的主要性能参数：热继电器的主要性能参数：（1 1）热继电器额定电流）热继电器额定电流 热继

48、电器中可以安装的热元件的最大整定电流值。（2 2）热元件额定电流）热元件额定电流 热元件整定电流调节范围的最大值。（3 3）整定电流）整定电流 热元件能够长期通过而不致引起热继电器动作的最大电流值。通常热继电器的整定电流与电动机的额定电流相当，一般取0.950.951.051.05额定电流。 2）型号及参数机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器3 3、时间继电器、时间继电器 凡是继电器感测元件得到动作信号后，其执行元件（触头）要延迟一段时间才动作的继电器称为时间继电器 时间继电器是一种定时元件，

49、在电路中用来实现延时控制，即时间继电器接受到输入信号以后需经一段时间延时后才能输出信号来控制电路。时间继电器的应用范围很广，特别是在电力拖动系统和各种自动控制系统中，要求各项操作之间有必要的时间间隔或按一定的时间顺序接通或断开的机组。 3、时间继电器机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器时间继电器分类按延时性质：线圈通电延时、线圈断电延时；按延时性质：线圈通电延时、线圈断电延时；按原理：电磁式、空气阻尼式、电动机式和电子式；按原理：电磁式、空气阻尼式、电动机式和电子式；空气阻尼式时间继电器空气阻尼式时间继电器 空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼作用而达到延时目的的，

50、它是应用较广泛的一种时间继电器。空气阻尼式时间继电器的工作原理如后图所示，其有通电延时型和断电延时型两种。它由电磁系统、延时机构和触头三部分组成。延时机构采用气囊阻尼器，触头系统采用微动开关。 1）空气阻尼机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器图 时间继电器结构原理图 a)通电延时型 b)断电延时型 1线圈 2静铁心 3、7弹簧 4衔铁 5推板 6顶杆 8弹簧 9橡皮膜 10螺钉 11进气孔 12活塞 13、16微动开关 14延时触点 15杠杆。 结构图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器图 时间继电器图形符号 文字符号为 KTKT a

51、)通电延时线圈 b)延时闭合的动合触点 c)延时断开的动断触点d)断电延时线圈 e)延时断开的动合触点 f)延时闭合的动断触点g)瞬时动合触点 h)瞬时动断触点 图形符号机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 空气阻尼式时间继电器的优点优点是：延时范围大，且不受电压和频率波动的影响；可以做成通电延时型及断电延时型两种产品：结构较简单，寿命长和价格低廉。其缺点缺点是：延时误差大(土10土20)，延时值易受周围环境温度的影响。在延时精度要求不是很高的场合(如机床控制电路中)，常采用这种时间继电器。 目前，国内常用的空气阻尼式时间继电器有JS7、JSl6、JS23等系列，

52、其中JS23系列时间继电器是国内20世纪80年代开发的换代产品。引进产品有法国TE公司的JSK系列时间继电器等。 机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器4 4、速度继电器、速度继电器 速度继电器是用来反映转速和转向变化的继电器。速度继电器主要用作异步电动机的反接制动控制，亦称反接制动继电器，速度继电器常与接触器配合实现对电动机的反接制动控制，亦称反接制动继电器。 速度继电器主要由转子、定子和触点三部分组成。转子是一个圆柱型永

53、久磁铁，定子是一个笼型空心圆环，由矽钢片叠成并装有笼型绕组 后图是速度继电器的结构原理图 4、速度继电器机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器1一螺钉 2一反力弹簧 3一动断触点 4一动触头5一动合触点 6一返回杠杆 7一杠杆 8一定子导体 9一定子 10一转轴 11一转子图速度继电器原理示意图 结构图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 速度继电器转子的轴与被控电动机的轴相连，而定子空套在转子上。 调节螺钉的位置，可以调节反力弹簧的反作用力大小，从而调节触点动作时所需转子的转速。一般速度继电器的动作转速不低于120rmin，复位转速约

54、为100rmin以下。机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器a)动合触点 b)动断触点速度继电器图形符号 文字符号 KSKS图形符号机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 电子式电器是全部或部分由电子器件构成的电器。随着半导体技术的迅速发展，电子技术渗透到各个领域，在自动化技术中起着重要作用。本节主要介绍固态继电器、晶体管时间继电器、接近开关和光电开关等几种电子式电器 六、常用电子式电器六、常用电子式电器 六、电子式电器机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器一）固态继电器（一）固态继电器（SSRSSR） 1 1

55、固态继电器的特点、分类及工作原理固态继电器的特点、分类及工作原理 固态继电器(简称SSR)是采用固体半导体元件组装而成的一种新颖的无触点开关。由于固态继电器的接通和断开没有机械接触部件，因而具有开关速度快、工作频率高、使用寿命长、噪声低和动作可靠等一系列优点。目前，它不仅在许多自动控制装置中代替了常规电磁式继电器，而且广泛用于数字程控装置、数据处理系统及计算机终端接口电路，尤其适用于动作频繁、防爆耐潮和耐腐蚀等特殊场合。 一）固态继电器机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器1 1）固态继电器的主要特点）固态继电器的主要特点 控制功率小 可靠性高抗干扰能力强 动作快

56、寿命长 能承受的浪涌电流大对电源电压的适应范围广 耐压水平高 当然，尽管SSR有上述众多优点，但与传统的继电器相比，仍有不足之处，如漏电流大，接触电压高，触点单一，使用温度范围窄，过载能力差及价格偏高等。1）特点机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器2 2）固态继电器的分类）固态继电器的分类按切换负载性质分：按切换负载性质分： 有直流固态继电器和交流固态继电器。按输入与输出之间的隔离分：按输入与输出之间的隔离分： 有光电隔离固态继电器和磁隔离固态继电器。按控制触发信号方式分：按控制触发信号方式分： 有过零型和非过零型、有源触发型和无源触发型。 2）分类机械电气控制及

57、自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 2 2交直流固态继电器的原理交直流固态继电器的原理 ACSSR为四端器件，二个输入端、二个输出端。DCSSR为五端器件，二个输入端、二个输出端、一个负端。输入输出间采用光电隔离，没有电气联系。1）随机导通型（非过零型）交流固态继电器2、交直流原理机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器2 2）过零触发型交流固态继电器）过零触发型交流固态继电器 2）过零触发型机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 信号输入时，GD的三极管导电，它旁路了T1的基极电流，使T1管截止。此时SCR的工作还取决于

58、T2的状态。T2在这里成为负载电源的零点检测器，只要R5、R6的分压超过T2的基、射极压降，T2将饱和导通，它也能使SCR的控制极箝在低电位上，而不能导通。只有当输入信号加入的同时，负载电压又处于零电压附近，来不及使T2进入饱和导通，此时的SCR才能通过R3注入控制电流而导通。过零触发型交流固态继电器在此后的动作与随机型相同，这里就不重述。 综上所述，过零触发型交流固态继电器并非真在电压为OV处导通，而有一定电压，一般在10一20 V范围内 机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器3 3）直流固态继电器）直流固态继电器 直流固态继电器有两种型式，一种是输出端为3根引线

59、的，另一种是输出端为2根引线的图 直流固态继电器(三线制) 3）直流固态继电器机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器图 直流固态继电器(二线制) 机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器 三线制的主要优点是，T2管的饱和深度可以做得较大。如果辅助电源用+l015V时， T2可改用VMOS管。三线制的主要缺点是多用了一组辅助电源，如果负载的电压不高时，辅助电源与负载电源可以合用，省去一组电源。 二线制的突出优点是使用方便(几乎与使用交流固态继电器一样方便)。但是线路结构决定了T2的饱和深度不可能太深，即T2的饱和压降不可能太低。同时，受光电耦

60、合器和T1管耐压所限，二线制直流固态继电器切换的负载电压不能太高。 机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器实物图机械电气控制及自动化机械电气控制及自动化第二章第二章 继电器继电器二）电子式时间继电器二）电子式时间继电器 1 1、电子式时间继电器的特点、分类及工作原理、电子式时间继电器的特点、分类及工作原理 电子式时间继电器是利用电子线路来达到延时目的的，又称电子式延时电器。一般电子式延时电器除了执行继电器外，全部由电子元件及线路组成，与传统的时间继电器相比，具有延时范围宽、延时精度高、工作可靠、寿命长、体积小、消耗功率小以及调节方便等优点。从发展的趋势看，电子式时间