第1章电气控制系统常用器件

1、天津职业技术师范大学天津职业技术师范大学现代电气与现代电气与PLC应用技术应用技术1学习的主要内容学习的主要内容1. 理解和熟悉电气控制的概念，常用的低压理解和熟悉电气控制的概念，常用的低压电器及其功能，低压电器构成的常用电气电器及其功能，低压电器构成的常用电气控制线路和工作原理；控制线路和工作原理；2. PLC的工作原理、编程和实际应用。的工作原理、编程和实际应用。21.电器的基本知识电器的基本知识2.接触器接触器3.继电器继电器4.开关电器开关电器5.熔断器熔断器6.主令电器主令电器7.信号电器信号电器8.常用执行器件常用执行器件9.常用检测仪表常用检测仪表主要内容主要内容第一章第一章 电

2、气控制系统常用器件电气控制系统常用器件3 一、电器的定义和分类一、电器的定义和分类n定义定义 电器电器是根据外界施加的信号和要求，能手动或自动地断开是根据外界施加的信号和要求，能手动或自动地断开或接通电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电或非或接通电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的设备。电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的设备。l低压电器低压电器通常指工作在交流电压通常指工作在交流电压1200v、直流电压、直流电压1500v以以下的电器。下的电器。 低压电器是构成控制系统最常用的器件，了解它的分类、低压电器是构成控制系统最常用

3、的器件，了解它的分类、作用和用途，对设计、分析和维护控制系统都是十分必要的。作用和用途，对设计、分析和维护控制系统都是十分必要的。1.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识41.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识51.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识6对低压电器的要求：对低压电器的要求： 一对矛盾：开与关一对矛盾：开与关工作的可靠性。工作的可靠性。 两项要求：机械寿命和电寿命。两项要求：机械寿命和电寿命。 三个环节：感应机构、中间机构和执行机构。三个环节：感应机构、中间机构和执行机构。 四个状态：闭合状态、断开过程、断开状态、关合过程。四个状态：闭合状态、断开过程、断开状态、关

4、合过程。 低压电器的选用原则：低压电器的选用原则： 安全原则：保证电路和用电设备的可靠运行。安全原则：保证电路和用电设备的可靠运行。 经济原则：电器的价值和使用该种电器产生的价值。经济原则：电器的价值和使用该种电器产生的价值。 根据技术要求和工作条件选择正确选用低压电器。根据技术要求和工作条件选择正确选用低压电器。1.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识7二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理n 电磁式低压电器电磁式低压电器最常用的低压电器最常用的低压电器 结构上，由三个主要部分组成：结构上，由三个主要部分组成：触头、灭弧装置和电磁机构。触头、灭弧装置

5、和电磁机构。1.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识8 二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理 1.触头：触头：l 接触形式接触形式1.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识91.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识 点接触触点只能用于小电流的电器中，如接触器的辅助点接触触点只能用于小电流的电器中，如接触器的辅助触点和继电器的触点；触点和继电器的触点； 面接触触点允许较大的电流，其触点表面镶有合金，以面接触触点允许较大的电流，其触点表面镶有合金，以减小接触电阻和提高耐磨性，多用于如接触器的主触点；减小接触电阻和提高耐磨性，多用于如接触器的主触点；

6、 线接触触点接触区域是一条直线，触点在通断过程中有线接触触点接触区域是一条直线，触点在通断过程中有滚动动作，多用于中等容量的主触点。滚动动作，多用于中等容量的主触点。10二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理 1.触头：触头：l类型类型l材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银质材料制成质材料制成桥式触头桥式触头指形触头指形触头 点接触 面接触 1.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识111.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识 指形触头只有一个断口，一般用于接触器的主触点。触指形触头只有一个断口

7、，一般用于接触器的主触点。触头接触压力大，电动稳定性高，但触头开距大，触头闭合时头接触压力大，电动稳定性高，但触头开距大，触头闭合时冲击大，影响机械寿命；冲击大，影响机械寿命； 桥式触头有两个灭弧区域，灭弧效果好，触点开距小，桥式触头有两个灭弧区域，灭弧效果好，触点开距小，电器结构紧凑、体积小、触头闭合时冲击小，有利于提高机电器结构紧凑、体积小、触头闭合时冲击小，有利于提高机械寿命，但触头不能自动净化，触点接触压力小，电动稳定械寿命，但触头不能自动净化，触点接触压力小，电动稳定性较低。性较低。 点接触 面接触 桥式触头桥式触头指形触头指形触头12二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理二、电磁式

8、低压电器的基本结构和工作原理 2.2.电弧的产生和灭弧方法电弧的产生和灭弧方法电弧的产生电弧的产生 很小的间隙很小的间隙很高的电场强度很高的电场强度场致发射自由电场致发射自由电子子撞击电离气体原子撞击电离气体原子正离子撞击阴极产生高正离子撞击阴极产生高热热热电子发射热电子发射 炽热的电子流即电弧。炽热的电子流即电弧。1.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识13二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理 2.2.电弧的产生和灭弧方法电弧的产生和灭弧方法l 电弧的产生和危害电弧的产生和危害 电弧的危害电弧的危害 既妨碍了电路及时可靠地分断，又会使触头受到既妨碍

9、了电路及时可靠地分断，又会使触头受到损伤。损伤。 u 延长了切断的时间；延长了切断的时间；u 高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；u 形成飞弧造成电源短路事故。形成飞弧造成电源短路事故。1.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识14二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理 2.2.电弧的产生和灭弧方法电弧的产生和灭弧方法l 灭弧方法灭弧方法把电弧拉长；把电弧分割。把电弧拉长；把电弧分割。具体方法：具体方法： 多断电灭弧；多断电灭弧； 磁吹式灭弧；磁吹式灭弧； 灭弧栅；灭弧栅； 灭弧罩等。灭弧罩等。1.1 1.1 电器的基础知

10、识电器的基础知识15二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理 2.2.电弧的产生和灭弧方法电弧的产生和灭弧方法l 灭弧方法灭弧方法 多断电灭弧多断电灭弧采用桥式触头：两个断点，双倍的起弧电压。采用桥式触头：两个断点，双倍的起弧电压。常用于常用于 交流接触器、小电流接触器。交流接触器、小电流接触器。 点接触 面接触 1.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识16二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理 2.2.电弧的产生和灭弧方法电弧的产生和灭弧方法 灭弧方法灭弧方法 磁吹式灭弧磁吹式灭弧 广泛用于直流接触器。广泛用于直流

11、接触器。1.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识17二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理 2.2.电弧的产生和灭弧方法电弧的产生和灭弧方法l 灭弧方法灭弧方法 灭弧栅灭弧栅 栅片由镀铜薄钢片组栅片由镀铜薄钢片组成，片间距成，片间距23mm23mm。安。安装在灭弧罩中。装在灭弧罩中。 是一种常用的交流灭是一种常用的交流灭弧装置。弧装置。 灭弧栅片 触头 电弧 1.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识18二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理 2.2.电弧的产生和灭弧方法电弧的产生和灭弧方法l 灭弧方法灭弧方法

12、灭弧罩灭弧罩 磁吹式灭弧磁吹式灭弧 和和 灭弧栅灭弧栅 都带有灭弧罩。常用都带有灭弧罩。常用 耐弧陶土、石棉水泥或耐弧塑料制成。耐弧陶土、石棉水泥或耐弧塑料制成。作用：作用：分隔各路电弧，防止发生短路；分隔各路电弧，防止发生短路；使电弧与灭弧罩的绝缘壁接触，使电弧迅速冷使电弧与灭弧罩的绝缘壁接触，使电弧迅速冷却而熄灭。却而熄灭。1.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识19二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理 3.电磁机构电磁机构 l 是电磁式低压电器的感测部件。是电磁式低压电器的感测部件。l 作用作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触头动作使是将电磁

13、能量转换成机械能量，带动触头动作使之闭合或断开，从而实现电路的接通或分断。之闭合或断开，从而实现电路的接通或分断。11.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识20二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理 3.电磁机构电磁机构 l 直流电磁机构直流电磁机构 铁芯不发热，线圈发热。铁芯不发热，线圈发热。 铁芯为整块钢材或工铁芯为整块钢材或工程纯铁，激磁线圈制成薄而高的瘦高型，无线圈骨架，程纯铁，激磁线圈制成薄而高的瘦高型，无线圈骨架，直接接触易于散热。直接接触易于散热。l 交流电磁机构交流电磁机构 铁芯和线圈都发热。铁芯和线圈都发热。 铁芯为硅钢片叠铆而成，铁

14、芯为硅钢片叠铆而成，激磁线圈制成短而厚的矮胖型，有线圈骨架，易于散激磁线圈制成短而厚的矮胖型，有线圈骨架，易于散热。热。1.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识21二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理4.电磁机构的工作原理：电磁机构的工作原理：l 反力特性反力特性使衔铁释放（复位）的力与气隙的关系使衔铁释放（复位）的力与气隙的关系曲线。曲线。两个弹簧：两个弹簧： 使衔铁释放的弹簧；使衔铁释放的弹簧； 增加触点接触力的弹簧（超程机构）。增加触点接触力的弹簧（超程机构）。1.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识22二、电磁式低压电器的基本结构和工作原

15、理二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理 4.电磁机构的工作原理：电磁机构的工作原理：l 吸力特性吸力特性使衔铁吸合的力与气隙的关系曲线。使衔铁吸合的力与气隙的关系曲线。交流交流电磁机构的吸力特性：电磁机构的吸力特性：2FSINSINRINfNUm00)/(44. 4结论：结论：F F与与无关；无关；电流与气隙厚度成正比。电流与气隙厚度成正比。u衔铁未动作时的电流可达到吸合后衔铁未动作时的电流可达到吸合后额定电流的额定电流的10151015倍。倍。u若卡住或频繁吸合，线圈可能烧毁。若卡住或频繁吸合，线圈可能烧毁。u可靠性要求高或操作频繁的场合一可靠性要求高或操作频繁的场合一般不采用交流电磁机构

16、。般不采用交流电磁机构。1.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识23二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理 4.电磁机构的工作原理：电磁机构的工作原理：吸力和反力的配合：吸力和反力的配合：吸力大于反力吸力大于反力11直流电磁机构的吸力特性直流电磁机构的吸力特性22交流电磁机构的吸力特性交流电磁机构的吸力特性1.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识24二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理 4.电磁机构的工作原理：电磁机构的工作原理： 单相交流电磁机构的特性单相交流电磁机构的特性 噪声和振动的产生噪声和振动的产生

17、 解决办法：加短路环（分磁环）解决办法：加短路环（分磁环）1.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识25二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理 4.电磁机构的工作原理：电磁机构的工作原理：l 输入输入/输出特性：继电器特性（回环特性）输出特性：继电器特性（回环特性）XX输入量输入量YY输出量输出量x1x1返回值返回值x2x2动作值动作值1.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识26二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理二、电磁式低压电器的基本结构和工作原理 5.电磁机构工作原理的实质电磁机构工作原理的实质 1.1 1.1 电器的基础知识电器的基础知识2

18、71.接触器的用途和分类接触器的用途和分类n定义定义l接触器是用来频繁地、远距离地接通或分断电动机主接触器是用来频繁地、远距离地接通或分断电动机主电路或其他负载电路的自动控制电器。电路或其他负载电路的自动控制电器。n用途用途l控制电动机的起动、反转、制动和调速等控制电动机的起动、反转、制动和调速等 。l控制电动机主电路和大电流电路的通断的开关控制电动机主电路和大电流电路的通断的开关电器。电器。n分类分类l交流接触器、直流接触器交流接触器、直流接触器1.2 1.2 接触器接触器281.接触器的组成和工作原理接触器的组成和工作原理n组成组成l电磁机构、主触点和灭弧系统、辅助触点、反力装置、支架和底

19、电磁机构、主触点和灭弧系统、辅助触点、反力装置、支架和底座。座。n工作原理工作原理l实质：使用电磁机构实质：使用电磁机构1.2 1.2 接触器接触器29M3线圈线圈辅助触点辅助触点铁心铁心衔铁衔铁主触点主触点常常闭闭常开常开弹簧弹簧实质：使用电磁机构301.接触器的组成和工作原理接触器的组成和工作原理n图形和文字符号图形和文字符号1.2 1.2 接触器接触器311. 接触器的技术参数接触器的技术参数n额定电压：主触点的额定电压n额定电流：主触点的额定电流n线圈额定电压1.2 1.2 接触器接触器321. 接触器的技术参数接触器的技术参数n接通和分断能力：负载类型 指主触点在规定条件下能可靠地接

20、通和分断的电流值。接通时不应发生熔焊，分断时不应发生长时间燃弧。1.2 1.2 接触器接触器331. 接触器的选择接触器的选择n根据负载类型选接触器根据负载类型选接触器n根据负载大小选额定电流根据负载大小选额定电流 额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。n选择额定电压选择额定电压 接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压； 吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致。n选择交流接触器的经验法选择交流接触器的经验法 对于额定电压为380V的接触器，接触器的额定电流额定电流数值约为电机额定功率电机额定功率数值的 23倍（11KW） 。1.2 1.2 接触器接触器34继电器的定义

21、和分类继电器的定义和分类n定义继电器是根据某种输入信号来接通或断开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小电流控制电路，实现远距离控制和保护的自动控电器。的自动控电器。 输入量可以是电流、电压等电量，也输入量可以是电流、电压等电量，也可以是温度、时间、速度、压力等非电量，可以是温度、时间、速度、压力等非电量，而输出则是触头的动作或者是电路参数的而输出则是触头的动作或者是电路参数的变化。变化。1.3 1.3 继电器继电器工作原理与接触器类似。工作原理与接触器类似。35继电器的定义和分类继电器的定义和分类n分类按输入信号的性质分为：按输入信号的性质分为：电压继电器

22、、电流继电电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器、压力器、时间继电器、温度继电器、速度继电器、压力继电器等。继电器等。按工作原理分为：按工作原理分为：电磁式继电器、感应式继电器、电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、热继电器和电子式继电器等。电动式继电器、热继电器和电子式继电器等。按输出形式分为：按输出形式分为：有触点和无触点两类。有触点和无触点两类。按用途分为：按用途分为：控制用和保护用继电器等。控制用和保护用继电器等。1.3 1.3 继电器继电器36u电流继电器电流继电器特点：特点：线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。

23、 分类：过电流继电器分类：过电流继电器: :正常工作电流时正常工作电流时衔铁释放衔铁释放，触点复位触点复位 欠电流继电器欠电流继电器: :正常工作电流时正常工作电流时衔铁吸合衔铁吸合，触点动作触点动作过流电流继电器过流电流继电器欠流电流继电器欠流电流继电器37动作电流q ：使电流继电器开始动作所需的电流值； 返回电流f ：电流继电器动作后返回原状态时的电流值；返回系数f ：返回值与动作值之比，ff /q 。主要技术指标：主要技术指标：u电流继电器电流继电器38特点：特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线圈并联在电路中，匝数多，导线细线细分类：分类：过电压继电器和欠电压继电器过电压继电器和欠电压继

24、电器u电压继电器电压继电器电子式过、欠电压继电器电子式过、欠电压继电器39 中间继电器实质上是一种电压继电器，中间继电器实质上是一种电压继电器，结构和工作原理与接触器相同。结构和工作原理与接触器相同。 触点数量较多，在电路中主要是扩展触触点数量较多，在电路中主要是扩展触点的数量。另外，其触头的额定电流较大。点的数量。另外，其触头的额定电流较大。 u中间继电器中间继电器40l 中间继电器和接触器的区别：中间继电器和接触器的区别：l 相同点：相同点：输入信号都是电压，都是利用电磁机构的工作原理进行工作的。l 不同点：不同点：中间继电器用于小电流的控制电路，在控制电路中起信号传递、放大、翻转和分路等

25、作用，主要用来扩展触点数量，实现逻辑控制。l 接触器用于频繁地、远距离地接通或分断电动机主电路或其他负载电路，是一种执行电器。其触点分为主触点和辅助触点，大部分情况下还带有灭弧装置。1.3 1.3 继电器继电器411.热继电器l热继电器的作用和分类热继电器的作用和分类l 作用作用 用于电动机的过载保护用于电动机的过载保护 当三相交流电动机出现长期带负荷欠电压运行、长期过载运行或长期单相运行等不正常情况时，会导致电动机绕组严重过热乃至烧坏。 1.3 1.3 继电器继电器421.热继电器l热继电器的作用和分类热继电器的作用和分类l 分类分类 分为单相、两相和单相、两相和三相式三相式共三种类型，其中

26、三相三相式热继电器常用于三相交流电动机过载保护。式热继电器常用于三相交流电动机过载保护。 三相式热继电器又分为不带断相保护不带断相保护和带断相保带断相保护护两种类型。1.3 1.3 继电器继电器431.热继电器l电动机的过载特性和热继电器的保护特性电动机的过载特性和热继电器的保护特性1.3 1.3 继电器继电器过载特性保护特性允许温升允许温升反时限特性反时限特性必须具有电阻性发热必须具有电阻性发热元件元件441.热继电器l工作原理工作原理l热继电器主要由热元件热继电器主要由热元件3、双金属片、双金属片2、触头系统等组成。、触头系统等组成。1.3 1.3 继电器继电器451.热继电器l带断相保护

27、的热继电器带断相保护的热继电器 1.3 1.3 继电器继电器461.热继电器l一般和接触器配合使用，连接方便。一般和接触器配合使用，连接方便。l选用选用l 整定电流整定电流：热继电器的热元件允许长期通过又不致引热继电器的热元件允许长期通过又不致引起热继电器动作的电流值。起热继电器动作的电流值。l 整定电流选为0.951.05倍的电动机的额定电流，然后再调整。对过载能力差的电机，约为电动机额定电流的60% 80%左右。l 由于热继电器的保护特性为反时限特性，所以对于可逆运行和频繁通断的电动机，不宜采用热继电器可逆运行和频繁通断的电动机，不宜采用热继电器保护保护，必要时可以选用装入电动机内部的温度

28、继电器。1.3 1.3 继电器继电器471.时间继电器 最为常用的一种控制电器。最为常用的一种控制电器。l作用作用l分类：分类：通电延时型通电延时型、断电延时型断电延时型。l 按工作原理分类，有电磁式、电动式、空气阻尼式、电子式按工作原理分类，有电磁式、电动式、空气阻尼式、电子式等。最常用的是等。最常用的是电子式时间继电器电子式时间继电器，其他产品已基本淘汰。，其他产品已基本淘汰。l表示符号表示符号1.3 1.3 继电器继电器481.速度继电器l作用：作用：主要应用于三相笼型主要应用于三相笼型异步电动机的反接制动中，异步电动机的反接制动中，因此又称为因此又称为反接制动控制器反接制动控制器。 l

29、组成：组成：主要由定子、转子和主要由定子、转子和触点三部分组成触点三部分组成 。l工作原理：工作原理：感生电流产生力感生电流产生力矩矩1.3 1.3 继电器继电器491.速度继电器l表示符号表示符号1.3 1.3 继电器继电器501.温度继电器l作用：作用：主要应用于温度检测和保护。应用于精度要求不主要应用于温度检测和保护。应用于精度要求不高的场合。高的场合。 l组成和工作原理组成和工作原理1.3 1.3 继电器继电器511.液位继电器l作用：作用：用于液位检测。应用于精度要求不高的场合。用于液位检测。应用于精度要求不高的场合。l 高精度的液位传感器有差压式等产品。高精度的液位传感器有差压式等

30、产品。 1.3 1.3 继电器继电器521.压力继电器l作用：作用： 通过检测各种气体和液体压力的变化，压力继电通过检测各种气体和液体压力的变化，压力继电器可以发出信号，实现对压力的检测和控制。器可以发出信号，实现对压力的检测和控制。l分类分类l工作原理工作原理1.3 1.3 继电器继电器531.固态继电器固态继电器n什么是固态继电器？什么是固态继电器？ 采用固态半导体元件组装而成的一种无触点开关。采用固态半导体元件组装而成的一种无触点开关。n特点和使用场合特点和使用场合 无触点、无火花。控制功率小、开关速度快、工作无触点、无火花。控制功率小、开关速度快、工作频率高、使用寿命长、抗干扰能力强、

31、动作可靠。频率高、使用寿命长、抗干扰能力强、动作可靠。n表示符号表示符号1.3 1.3 继电器继电器KF541.固态继电器固态继电器n种类：种类： 按切换负载性质分：直流固态、交流固态按切换负载性质分：直流固态、交流固态 按输入与输出之间的隔离分，有光电隔离、磁隔离按输入与输出之间的隔离分，有光电隔离、磁隔离 按控制触发信号方式分，过零型、有源触发和无源触发按控制触发信号方式分，过零型、有源触发和无源触发n优点和缺点：高寿命、高可靠；灵敏度高；切换速度快；优点和缺点：高寿命、高可靠；灵敏度高；切换速度快；电磁干扰小。漏电流大，接触电压大，触点单一，过载电磁干扰小。漏电流大，接触电压大，触点单一

32、，过载能力差等。能力差等。n选用选用1.3 1.3 继电器继电器55作用和分类作用和分类n 作用作用l 广泛用于配电系统和电力拖动控制系统，用作电源的广泛用于配电系统和电力拖动控制系统，用作电源的隔离、电气设备的保护和控制。隔离、电气设备的保护和控制。n 分类分类l 手动开关手动开关 和和 自动开关自动开关1.4 1.4 开关电器开关电器561. 刀开关刀开关 俗称闸刀俗称闸刀开关，是开关，是一种结构一种结构最简单、最简单、应用最广应用最广泛的一种泛的一种手动电器。手动电器。1.4 1.4 开关电器开关电器571. 刀开关刀开关n 作用作用l 接通和切断长期工作设备的电源接通和切断长期工作设备

33、的电源 及及 不经常起动及制动、不经常起动及制动、容量小于容量小于7.5KW7.5KW的异步电动机。的异步电动机。n 分类分类l 按刀数可分为单极、双极和三极按刀数可分为单极、双极和三极 n 安装：安装：刀柄要向上，以防由于重力而跌落闭合；电源线接刀柄要向上，以防由于重力而跌落闭合；电源线接在上端，负载线接在下端。在上端，负载线接在下端。l 刀开关现在已较少使用刀开关现在已较少使用1.4 1.4 开关电器开关电器582. 低压断路器低压断路器俗称空气开关，是一种自动开关。俗称空气开关，是一种自动开关。是低压配电线路应用非常广泛的一种保护电器。是低压配电线路应用非常广泛的一种保护电器。1.4 1

34、.4 开关电器开关电器592. 低压断路器低压断路器n 作用作用l 用于分配电能、不频繁地启动异步电动机以及对电源用于分配电能、不频繁地启动异步电动机以及对电源线路及电动机等的保护；线路及电动机等的保护；l 当发生严重的过载、短路或欠电压等故障时能自动切当发生严重的过载、短路或欠电压等故障时能自动切断电路。断电路。n 结构和工作原理结构和工作原理l 组成：触头、灭弧系统和各种脱扣器组成：触头、灭弧系统和各种脱扣器 1.4 1.4 开关电器开关电器602. 低压断路器低压断路器n 结构和工作原理结构和工作原理 1-主触头主触头 2-自由脱扣机构自由脱扣机构 3-过电流脱扣器过电流脱扣器 4-分励

35、脱扣器分励脱扣器 5-热脱扣器热脱扣器 6-失压脱扣器失压脱扣器 7-按钮按钮1.4 1.4 开关电器开关电器612. 低压断路器低压断路器n表示符号表示符号n主要参数：主要参数：额定电压额定电压：长期工作时的允许电压。：长期工作时的允许电压。额定电流额定电流：长期工作时的允许持续电流。：长期工作时的允许持续电流。通断能力通断能力：规定条件下所能接通和分断的：规定条件下所能接通和分断的短路电流值短路电流值。1.4 1.4 开关电器开关电器622. 低压断路器低压断路器n选择选择l 主要是选择主要是选择额定电流额定电流、额定电压、额定电压l 对单台设备：对单台设备： I IZ ZkIkIq q

36、k k为安全系数，可取为安全系数，可取1.51.51.71.7； I Iq q 电动机的起动电流。电动机的起动电流。l 对多台电动机：对多台电动机：I IZ Zk(Ik(Iqmaxqmax+ + 电路中其它的工作电流电路中其它的工作电流) ) k k也可取也可取1.51.51.71.7； I Iqmaxqmax 为最大一台电动机的起动电流。为最大一台电动机的起动电流。1.4 1.4 开关电器开关电器631. 熔断器的作用、结构和分类熔断器的作用、结构和分类n作用作用l 基于基于 电流热效应原理电流热效应原理 和和 发热元件热熔断原理发热元件热熔断原理 设计，设计，具有一定的瞬动特性，用于电路的

37、短路保护和严重过具有一定的瞬动特性，用于电路的短路保护和严重过载保护。载保护。 n结构结构 主要由熔断管（或盖、座）、熔体及导电部件等部分主要由熔断管（或盖、座）、熔体及导电部件等部分组成。其中熔体是主要部分，它既是感测元件又是执行组成。其中熔体是主要部分，它既是感测元件又是执行元件。元件。1.5 1.5 熔断器熔断器641. 熔断器的作用、结构和分类熔断器的作用、结构和分类n工作原理工作原理l 串接于被保护电路，当电路发生短路或过载故障时，串接于被保护电路，当电路发生短路或过载故障时，通过熔体的电流使其发热，当达到熔化温度时熔体自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

38、故障电路，保护设备和人身安全。行熔断，从而分断故障电路，保护设备和人身安全。 n分类分类1.5 1.5 熔断器熔断器瓷插式熔断器瓷插式熔断器螺旋式熔断器螺旋式熔断器有填料式熔断器有填料式熔断器快速熔断器快速熔断器自复式熔断器自复式熔断器钠钠651. 熔断器的保护特性熔断器的保护特性n亦称亦称安秒特性安秒特性，是指熔体的熔化电流与熔化时间之间的关，是指熔体的熔化电流与熔化时间之间的关系。系。n它和热继电器的保护特性一样，也具有反时限特性。它和热继电器的保护特性一样，也具有反时限特性。1.5 1.5 熔断器熔断器IrIr最小熔化电流最小熔化电流IreIre熔体的额定电流熔体的额定电流rerrIIK

39、 熔化系数熔化系数661.表示符号表示符号 1.熔断器的技术参数熔断器的技术参数n额定电压额定电压n额定电流额定电流n极限分断能力极限分断能力 规定条件下能分断的最大电流规定条件下能分断的最大电流短路电流。短路电流。1.5 1.5 熔断器熔断器671.熔断器的选择熔断器的选择n类型选择类型选择 依据依据 保护特性保护特性 和和 短路电流短路电流n熔体额定电流的选择熔体额定电流的选择l 对阻性负载：对阻性负载：IreIe IreIe （负载额定电流）（负载额定电流）l 对单台电动机：对单台电动机：Ire(1.5Ire(1.52.5)Ie 2.5)Ie l 对单台频繁启动的电动机：对单台频繁启动的

40、电动机：Ire(3Ire(33.5)Ie 3.5)Ie l 对多台电动机：对多台电动机：Ire(1.5Ire(1.52.5)Iemax+Ie 2.5)Iemax+Ie 1.5 1.5 熔断器熔断器681.熔断器和热继电器的区别熔断器和热继电器的区别n相同点：相同点：都属于电流保护电器，都具有反时限特性。都属于电流保护电器，都具有反时限特性。n不同点：不同点：l 熔断器主要用于短路保护，热继电器用于过载保护；熔断器主要用于短路保护，热继电器用于过载保护； l 熔断器利用的是热熔断原理，要求熔体有较高的熔断熔断器利用的是热熔断原理，要求熔体有较高的熔断系数；热继电器利用的是热膨胀原理，要求双金属片

41、系数；热继电器利用的是热膨胀原理，要求双金属片有较高的膨胀系数；有较高的膨胀系数； l 热继电器保护有较大的延迟性，而短路保护要求熔断热继电器保护有较大的延迟性，而短路保护要求熔断器的动作必须具有瞬时性。器的动作必须具有瞬时性。 1.5 1.5 熔断器熔断器691.主令电器的定义和作用主令电器的定义和作用n定义定义 发送和转换控制命令的电器。发送和转换控制命令的电器。n作用作用 用于控制电路，用于控制电路，不能不能直接分合主电路。直接分合主电路。1.6 1.6 主令电器主令电器分类：分类： 控制按钮控制按钮 万能转换开关万能转换开关 主令控制器主令控制器 行程开关行程开关 接近开关接近开关70

42、1.控制按钮控制按钮n作用：用于作用：用于手动发出控制信号手动发出控制信号以控制接触器、继电器等。以控制接触器、继电器等。 n工作原理工作原理1.6 1.6 主令电器主令电器711.控制按钮控制按钮n表示符号表示符号1.6 1.6 主令电器主令电器721.转换开关转换开关n作用作用 是一种多档式、控制多回路的主令电器。广泛应用是一种多档式、控制多回路的主令电器。广泛应用于各种配电装置的电源隔离、电路转换、电动机远距离于各种配电装置的电源隔离、电路转换、电动机远距离控制等，也常作为电压表、电流表的换相开关，还可用控制等，也常作为电压表、电流表的换相开关，还可用于控制小容量的电动机。于控制小容量的

43、电动机。 n结构示意图结构示意图1.6 1.6 主令电器主令电器731.转换开关转换开关n表示符号：表示符号：SF1.6 1.6 主令电器主令电器741.行程开关行程开关n作用作用 用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置的一种自动控制器件。小或位置的一种自动控制器件。n表示符号表示符号n由于机械触点易磨损，反应速度慢，所以在由于机械触点易磨损，反应速度慢，所以在重要场合重要场合已已不再使用有触点的行程开关不再使用有触点的行程开关了。了。1.6 1.6 主令电器主令电器751.接近开关接近开关 无触点行程开关无触点行程开关n 特点特点非接触、无触点非接触、无触点。n 作用作用不仅用于行程控制和限位保护，还用于高速计数、不仅用于行程控制和限位保护，还用于高速计数、测速、液面控制、检测金属体的存在、零件尺寸以及无测速、液面控制、检测金属体的存在、零件尺寸以及无触点按钮等。既使用于一般行程控制，其定位精度、操触点按钮等。既使用于