电气控制与PLC教程-1常用低压电器

1、 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/20221电气控制与电气控制与PLCPLC 主讲主讲 许其义许其义 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/20222目目 录录w绪论绪论w第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器w第第2 2章章 电气控制系统的基本电路电气控制系统的基本电路w第第3 3章章 电气控制系统的设计电气控制系统的设计w第第4 4章章 可编程控制器的基本原理可编程控制器的基本原理w第第5 5章章 可编程控制器的基本指令可编程控制器的基本指令w第第6 6章章 可编程控制器的功

2、能指令可编程控制器的功能指令w第第7 7章章 可编程控制器的特殊功能模块可编程控制器的特殊功能模块w第第8 8章章 可编程控制器控制系统的设计与应用可编程控制器控制系统的设计与应用w第第9 9章章 可编程控制器的联网与通信可编程控制器的联网与通信 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/20223绪绪 论论一电气控制技术的发展概况一电气控制技术的发展概况w 拖动方式：生产机械的运动需要电动机的拖动，即电拖动方式：生产机械的运动需要电动机的拖动，即电动机是拖动生产机械的主体。动机是拖动生产机械的主体。w 成组拖动成组拖动单电机拖动单电机拖动多电

3、机拖动多电机拖动 2. 控制系统：电动机的启动、调速、正反转、制动等的控制系统：电动机的启动、调速、正反转、制动等的控制，需要另一套装置。控制，需要另一套装置。 继电器继电器-接触器控制接触器控制PLC控制控制计算机网络化控制计算机网络化控制 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/20224二本课程的性质和任务二本课程的性质和任务 性质：实用性很强的专业课。性质：实用性很强的专业课。 任务：任务：1.熟悉常用低压电器的结构原理、用途及型号、能正确使熟悉常用低压电器的结构原理、用途及型号、能正确使用和选用；用和选用；2.熟练掌握电气控制的基本

4、环节，具备阅读和分析电气控熟练掌握电气控制的基本环节，具备阅读和分析电气控制线路的能力；制线路的能力；3.能设计简单的电气控制线路，较好地掌握电气控制电路能设计简单的电气控制线路，较好地掌握电气控制电路的简单设计法；的简单设计法；4.了解电气控制电路分析的方法和步骤，熟悉典型生产设了解电气控制电路分析的方法和步骤，熟悉典型生产设备电气控制线路的工作原理备电气控制线路的工作原理。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/20225第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一

5、张幻灯片4/29/20226 电器是所有电工器件的简称。生产机械中所用的控制电器电器是所有电工器件的简称。生产机械中所用的控制电器多属多属低压电器低压电器，它是指电压在，它是指电压在1500v（DC）/1200V（AC）以）以下、用来下、用来接通或断开电路，以及用来控制、调节和保护用电接通或断开电路，以及用来控制、调节和保护用电设备的电气器件。设备的电气器件。 1.低压电器的定义低压电器的定义 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202272.低压电器的分类低压电器的分类（1）按用途和控制对象分类）按用途和控制对象分类低压配电电器。低压配

6、电电器。用于低压供、配电系统中进行电能输送和分用于低压供、配电系统中进行电能输送和分配的电器。配的电器。要求系统发生故障时准确动作、可靠工作，如刀开要求系统发生故障时准确动作、可靠工作，如刀开关、转换开关、空气断路器、熔断器等。关、转换开关、空气断路器、熔断器等。低压控制电器低压控制电器。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。要求要求寿命长、体积小、重量轻且动作迅速、准确、可靠，寿命长、体积小、重量轻且动作迅速、准确、可靠，如：接触如：接触器、继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。器、继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯

7、片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/20228低压保护电器：低压保护电器：用来保护电动机，使其安全运行，以及保护生用来保护电动机，使其安全运行，以及保护生产机械使其不受损坏。如：产机械使其不受损坏。如：熔断器、热继电器、电压继电器、熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器等电流继电器等。低压执行电器：低压执行电器：用来操纵带动生产机械和支撑与保持机械装置用来操纵带动生产机械和支撑与保持机械装置在固定位置上的一种执行元件。如：电磁铁、电磁离合器等。在固定位置上的一种执行元件。如：电磁铁、电磁离合器等。低压主令电器：低压主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的电器。如：用于自动控制系

8、统中发送动作指令的电器。如：按钮、按钮、 主令开关、行程开关、主令控制器、转换开关等。主令开关、行程开关、主令控制器、转换开关等。可通信电器可通信电器可与计算机网络连接的电器。如：智能化断路器、可与计算机网络连接的电器。如：智能化断路器、智能化接触器及电动机控制器等。智能化接触器及电动机控制器等。（1）按用途和控制对象分类（续）按用途和控制对象分类（续） 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/20229（2）按动作方式分类）按动作方式分类自动电器自动电器。依靠外来信号或物理量（如电流、电压等）的变。依靠外来信号或物理量（如电流、电压等）的变

9、化而自动动作的电器，如接触器、继电器等。化而自动动作的电器，如接触器、继电器等。非自动电器非自动电器。无动力机构，通过人工或外力直接操作而动作。无动力机构，通过人工或外力直接操作而动作的电器，如按钮、行程开关等。的电器，如按钮、行程开关等。（3）按工作原理分类）按工作原理分类电磁式电器电磁式电器。依据电磁感应原理工作的电器，如接触器、各。依据电磁感应原理工作的电器，如接触器、各类电磁式继电器等。类电磁式继电器等。非电量控制电器非电量控制电器。依靠外力或某种非电物理量的变化而动作。依靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器，如行程开关、速度继电器等。的电器，如行程开关、速度继电器等。 第第1章章

10、 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202210组成：吸引线圈、铁心、衔铁、空气隙。组成：吸引线圈、铁心、衔铁、空气隙。 图图1-1 常用电磁机构的结构形式常用电磁机构的结构形式a) 、b)、c) 直动式电磁机构直动式电磁机构 d)、e) 拍合式电磁机构拍合式电磁机构1-衔铁衔铁 2-铁心铁心 3-线圈线圈 动作：电流通入线圈产生磁场及吸力，通过气隙转动作：电流通入线圈产生磁场及吸力，通过气隙转 换成机械能，带动衔铁运动使触头动作。换成机械能，带动衔铁运动使触头动作。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯

11、片4/29/202211吸引线圈用以将电能转换为磁能，按通入电流种类不同分吸引线圈用以将电能转换为磁能，按通入电流种类不同分为为交流电磁线圈（矮胖型）交流电磁线圈（矮胖型）和和直流电磁线圈（瘦高型）直流电磁线圈（瘦高型）。 根据线圈在电路中的连接方式，又分为根据线圈在电路中的连接方式，又分为串联线圈（电流线串联线圈（电流线圈型）圈型）和和并联线圈（电压线圈）并联线圈（电压线圈）。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202212图图1-2 电磁机构反力特性与吸力特性电磁机构反力特性与吸力特性a) 反力特性反力特性 b) 交流电磁机构吸力特

12、性交流电磁机构吸力特性 c) 直流电磁机构吸力特性直流电磁机构吸力特性 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202213图图1-3 电磁机构吸力特性与反力特性的配合电磁机构吸力特性与反力特性的配合 1-直流吸力特性直流吸力特性 2-交流吸力特性交流吸力特性 3-反力特性反力特性 4-剩磁吸力特性剩磁吸力特性 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202214图图1-5 电磁机构的继电特性电磁机构的继电特性 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯

13、片4/29/202215图图1-6 触头的接触形式触头的接触形式a) 点接触点接触 b) 线接触线接触 c) 面接触面接触 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202216图图1-7 触头的结构形式触头的结构形式a) 桥式触头桥式触头 b) 指形触头指形触头 触头的材料触头的材料 银银 铜铜 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202217 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202218在自然环境中断开电路时，如果被断开的电路

14、的电流（电在自然环境中断开电路时，如果被断开的电路的电流（电压）超过某一个数值时，触头间隙中就会产生电弧，电弧实压）超过某一个数值时，触头间隙中就会产生电弧，电弧实际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象。在动静际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象。在动静触头脱离接触时，强电场使触头间隙中气体游离，产生大量触头脱离接触时，强电场使触头间隙中气体游离，产生大量的电子和离子，并作定向运动，使绝缘的气体变成导体。的电子和离子，并作定向运动，使绝缘的气体变成导体。电流通过这个游离区时所消耗的电能转换成热能和光能，电流通过这个游离区时所消耗的电能转换成热能和光能，产生高温并发出强光，烧损触头

15、金属表面，降低电器寿命，产生高温并发出强光，烧损触头金属表面，降低电器寿命，延长电路分断时间，甚至不能断开，造成严重事故。延长电路分断时间，甚至不能断开，造成严重事故。 4/29/202219 图图1-8 双断口电动力吹弧双断口电动力吹弧1-静触头静触头 2-动触头动触头 3-电弧电弧 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202220图图1-9 窄缝灭弧窄缝灭弧1-纵缝纵缝 2-介质介质 3-磁性夹板磁性夹板 4-电弧电弧 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202221图图1-10

16、 栅片灭弧装置栅片灭弧装置 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202222图图1-11 磁吹灭弧原理磁吹灭弧原理 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202223 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202224 接触器是继电器接触器是继电器-接触器控制系统中最重要和常用的元接触器控制系统中最重要和常用的元件之一，件之一， 4/29/202225电磁部分：电磁部分：线圈静铁心线圈静铁心+ +衔铁；衔铁；静铁心静铁心线圈线圈释放

17、弹簧释放弹簧触头系统触头系统执行部分：执行部分：触头。触头。 主、辅触点内部结构不一样，主触点（一般有主、辅触点内部结构不一样，主触点（一般有3 3个）连接到主电个）连接到主电路中，能通以大电流；辅触点（一般路中，能通以大电流；辅触点（一般4 4个，个，2 2个常开、个常开、2 2个常闭）则个常闭）则用在控制回路中。主触点设有专门的灭弧装置。用在控制回路中。主触点设有专门的灭弧装置。 触头按通过的电流的大小分主触头和辅助触头两种。触头按通过的电流的大小分主触头和辅助触头两种。动铁心（衔铁）动铁心（衔铁）接触器是继电器接触器是继电器-接触器控制系统中最重要和常用的元件之一，接触器控制系统中最重要

18、和常用的元件之一， 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202226接触器的主要控制对象是电动机，也可以用于控制其他电接触器的主要控制对象是电动机，也可以用于控制其他电力负载，如电热设备、照明线路、电焊机、电容器组等，是力负载，如电热设备、照明线路、电焊机、电容器组等，是电力拖动控制系统中最重要也是最常用的控制电器。电力拖动控制系统中最重要也是最常用的控制电器。接触器按其主触点控制电路中电流的种类，分为交流接触接触器按其主触点控制电路中电流的种类，分为交流接触器和直流接触器两大类。器和直流接触器两大类。 交流接触器：主要用以控制交流接触器

19、：主要用以控制远距离、频繁地接通和分断额远距离、频繁地接通和分断额定电压至定电压至1140v、额定电流至、额定电流至630A的的交流电路（主电路、控制交流电路（主电路、控制电路、激磁电路）电路、激磁电路）直流接触器：主要用以控制直流接触器：主要用以控制额定电压至额定电压至440v、额定电流至、额定电流至630A的的直流电路（主电路、控制电路、激磁电路）直流电路（主电路、控制电路、激磁电路） 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202227M3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闭常闭常开常开弹簧弹簧 第第1章章 返回第一

20、张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202228图图1-1-2 2 接触器的图形、文字符号接触器的图形、文字符号 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202229线圈得电，衔铁吸合线圈得电，衔铁吸合触点动作触点动作常开触点合常开触点合常闭触点断常闭触点断线圈失电，衔铁释放线圈失电，衔铁释放触点复位触点复位常开触点断常开触点断常闭触点合常闭触点合表示符号：表示符号： 线圈线圈KM 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202230图图1-13 交流接触

21、器的外形及结构交流接触器的外形及结构a)外形外形 b）结构）结构主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置、反力装置、支架与底主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置、反力装置、支架与底座等组成座等组成 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202231 电磁系统电磁系统：由吸引线圈、铁心及衔铁组成。它的作用是将：由吸引线圈、铁心及衔铁组成。它的作用是将电磁能转换成机械能，带动触点使之闭合或断开。电磁能转换成机械能，带动触点使之闭合或断开。 触点系统触点系统：触点是接触器的执行元件，用来接通和断开电：触点是接触器的执行元件，用来接通和断开电路。接触器触点

22、系统包括主触点和辅助触点。主触点容量路。接触器触点系统包括主触点和辅助触点。主触点容量大，用于接通或断开主电路，根据其容量大小，有桥式触大，用于接通或断开主电路，根据其容量大小，有桥式触点和指形触点两种形式。辅助触点容量小，用于通断控制点和指形触点两种形式。辅助触点容量小，用于通断控制电路。电路。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202232 灭弧装置灭弧装置：接触器主触点分断大电流电路时，在动、静：接触器主触点分断大电流电路时，在动、静触点之间往往会出现强烈火花，这实际上是一种气体放触点之间往往会出现强烈火花，这实际上是一种气体放电

23、现象，称为电现象，称为“电弧电弧”。电弧一方面会烧坏触点，另一。电弧一方面会烧坏触点，另一方面会使电路切断时问延长，甚至会引起事故，因此灭方面会使电路切断时问延长，甚至会引起事故，因此灭弧是接触器的重点任务。弧是接触器的重点任务。对于小容量的接触器对于小容量的接触器(10 A以以下下)，常采用双断口桥形触点以利于灭弧。容量较大，常采用双断口桥形触点以利于灭弧。容量较大(20 A以上以上)的接触器常采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧结构。的接触器常采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧结构。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202233反力装置反力装置：由反力

24、弹簧、缓冲弹簧和触点弹簧组成。反力：由反力弹簧、缓冲弹簧和触点弹簧组成。反力弹簧的作用是当吸引线圈断电时，迅速使主触点和辅助触点弹簧的作用是当吸引线圈断电时，迅速使主触点和辅助触点断开。缓冲弹簧的作用是缓冲衔铁在吸合时对铁心和外壳的断开。缓冲弹簧的作用是缓冲衔铁在吸合时对铁心和外壳的冲击力。触点弹簧的作用是增大动、静触点之间的压力，使冲击力。触点弹簧的作用是增大动、静触点之间的压力，使之良好接触以降低接触电阻，避免因触点接触不良而产生的之良好接触以降低接触电阻，避免因触点接触不良而产生的故障现象。故障现象。支架与底座：用于接触器的固定和安装。支架与底座：用于接触器的固定和安装。 第第1章章 返

25、回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202234（2 2）交流接触器的工作原理）交流接触器的工作原理w 交流接触器的工作原理如下：当电磁线圈通电后，铁心交流接触器的工作原理如下：当电磁线圈通电后，铁心被磁化产生磁通。由此在衔铁气隙处产生电磁力将衔铁被磁化产生磁通。由此在衔铁气隙处产生电磁力将衔铁吸合，主触点在衔铁的带动下闭合，接通主电路。吸合，主触点在衔铁的带动下闭合，接通主电路。w 同时衔铁还带动辅助触点动作，动断辅助触点首先断开，同时衔铁还带动辅助触点动作，动断辅助触点首先断开，接着动合辅助触点闭合。在反力弹簧的作用下衔铁释放，接着动合辅助触点闭合

26、。在反力弹簧的作用下衔铁释放，主触点、辅助触点又恢复到原来的状态。主触点、辅助触点又恢复到原来的状态。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202235 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202236CJ20、CJ21、CJ26、 CJ29、 CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB、STF系列系列交流接触器等。交流接触器等。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202237 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻

27、灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202238主要由线圈、主要由线圈、铁心、衔铁、触头、灭弧装置等组成。铁心、衔铁、触头、灭弧装置等组成。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202239图图1-1- 直流接触器结构示意图直流接触器结构示意图 与交流接触器区别与交流接触器区别：触触头电流和线圈电源为直流，头电流和线圈电源为直流，触头多采用滚动接触的指触头多采用滚动接触的指形触头，辅助触头采用点形触头，辅助触头采用点接触桥式触头，铁心采用接触桥式触头，铁心采用整块铸钢或铸铁制成；线整块铸钢或铸铁制成；线圈做成长而薄的圆筒状；

28、圈做成长而薄的圆筒状；由于直流电弧特殊性，通由于直流电弧特殊性，通常采用磁吹灭弧。常采用磁吹灭弧。4/29/202240常见交流接触器：常见交流接触器：CJX1CJX1系列交流接触系列交流接触器器CJX2CJX2系列交流接触器系列交流接触器常见直流接触器：常见直流接触器：CZOCZO系列直流接触器系列直流接触器CJT1CJT1系列交流接触器系列交流接触器注：注：电器元件的各部分，在电器元件的各部分，在外观上看是一个整体，但电外观上看是一个整体，但电气原理图中同一电器的各部气原理图中同一电器的各部分是分散的分是分散的 ，分散的各部分，分散的各部分都用相同的文字符号表示。都用相同的文字符号表示。

29、第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202241 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202242 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202243 接触器虽已将电动机的控制由手动变为自动，但还不能满接触器虽已将电动机的控制由手动变为自动，但还不能满足复杂生产工艺过程自动化的要求，如对大型龙门刨床的工作，足复杂生产工艺过程自动化的要求，如对大型龙门刨床的工作，不仅要求工作台能自动地前进和后退、而且要求前进和后退的不仅要求工作台能

30、自动地前进和后退、而且要求前进和后退的速度不同，能自动地减速和加速，这些要求，必须要有整套自速度不同，能自动地减速和加速，这些要求，必须要有整套自动控制设备才能满足而继电器就是这种控制设备中的主要元动控制设备才能满足而继电器就是这种控制设备中的主要元件。件。 是一种根据某种输入信号（电流、电压、时间、速度和温是一种根据某种输入信号（电流、电压、时间、速度和温度等）的变化，接通或断开控制电路，实现控制目的的自动控度等）的变化，接通或断开控制电路，实现控制目的的自动控制电器。制电器。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202244 继电器的

31、分类：继电器的分类： 按它反应信号的种类分：电流、电压、时间、速度、压力、按它反应信号的种类分：电流、电压、时间、速度、压力、热继电器等热继电器等 按动作时间分：瞬时动作和延时动作继电器等按动作时间分：瞬时动作和延时动作继电器等 按作用原理分：电磁式、感应式、电动式、光电式、压电式、按作用原理分：电磁式、感应式、电动式、光电式、压电式、机械式等机械式等应用最广（应用最广（9090以上继电器为电磁式）以上继电器为电磁式） 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202245继电器外形图继电器外形图 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片

32、上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202246 感应机构感应机构：反映外界输入信号，由变换机构和比较机构组反映外界输入信号，由变换机构和比较机构组成。成。 执行机构执行机构：对被控电路实现通断控制的执行机构，触头的对被控电路实现通断控制的执行机构，触头的接通与断开，晶体管的截止与饱和（半导体继电器）接通与断开，晶体管的截止与饱和（半导体继电器） 中间机构中间机构 继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。4/29/202247 感应机构：感测输入量的高低。感应机构：感测输入量的高低。 执行机构：触头。执行机构：触头。 无主辅之分，一般较小（无主

33、辅之分，一般较小（5A以下），用于控制回路以下），用于控制回路输入信号输入信号电量：电流、电压、功率等电量：电流、电压、功率等非电量：热、光、声、速度等非电量：热、光、声、速度等主要区别在于：主要区别在于： 接触器的主触点可以通过大电流；接触器的主触点可以通过大电流； 继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过小小电流电流。所以，继电器一般用于。所以，继电器一般用于控制电路控制电路中。中。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202248 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片

34、上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202249图图1-15 1-15 欠电压继电器的图形、文字符号、工作原理欠电压继电器的图形、文字符号、工作原理欠电压继电器欠电压继电器用于电路的欠压保护，用于电路的欠压保护，在额定电压时衔铁处于吸合状态在额定电压时衔铁处于吸合状态，当，当电压小于某值时，衔铁释放，电压小于某值时，衔铁释放，带动动带动动合触点回到断开状态，从而控制接触合触点回到断开状态，从而控制接触器及时切断电气设备的电源。器及时切断电气设备的电源。用于电用于电压过小时切断电路。压过小时切断电路。1.欠电压继电器欠电压继电器 在电路中用于欠电压或零电压保护。电压正在电路中用于欠电压

35、或零电压保护。电压正常时，欠电压继电器吸合；电压降到（常时，欠电压继电器吸合；电压降到（0.40.7）UN时释放。时释放。2.零电压继电器零电压继电器 用于零用于零电压保护。电压降低到（电压保护。电压降低到（0.050.25）UN时释放。时释放。线圈线圈UKV常开触点常开触点常闭触点常闭触点KV 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202251根据电流信号而动作，具有保护作用。一般串于电路中。其根据电流信号而动作，具有保护作用。一般串于电路中。其线圈匝数少、导线粗，与负载串联以反映电路电流的变化。按线圈匝数少、导线粗，与负载串联以反映电路

36、电流的变化。按性能电流继电器分过电流继电器和欠电流继电器。按线圈的电性能电流继电器分过电流继电器和欠电流继电器。按线圈的电流种类分为交流继电器和直流继电器。流种类分为交流继电器和直流继电器。 1 1过电流继电器过电流继电器 主要用于频繁、重载起动场合作电动机过载和短路保护。主要用于频繁、重载起动场合作电动机过载和短路保护。 常用产品：常用产品：JT4JT4、JL12JL12及及JL14JL14等系列。等系列。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202252线圈线圈IKA常开触点常开触点常闭触点常闭触点KA正常工作时衔铁不吸合，正常工作时

37、衔铁不吸合，当电流大于某值时，衔铁当电流大于某值时，衔铁吸合。用于电流过大时切吸合。用于电流过大时切断电路。断电路。图图1-17 1-17 过电流继电器的图形、文字符号、工作原理过电流继电器的图形、文字符号、工作原理 用途：桥式起重机电路。用途：桥式起重机电路。 交流过电流继电器的吸合电流为交流过电流继电器的吸合电流为I I0 0（1.11.1 3.53.5）I IN N。 直流过电流继电器的吸合电流为直流过电流继电器的吸合电流为I I0 0（0.70.7 3 3）I IN N。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/2022532 2欠电

38、流继电器欠电流继电器 用途：电路中起欠电流保护作用，如直流电动机励磁用途：电路中起欠电流保护作用，如直流电动机励磁保护。保护。 线圈线圈I10时，认为熔体瞬时熔断。时，认为熔体瞬时熔断。4/29/202286熔断器的选配：熔断器的选配： 无冲击电流的电路无冲击电流的电路熔断器的额定电流熔断器的额定电流=电路的额定电流电路的额定电流 有冲击电流的电路有冲击电流的电路熔断器的额定电流熔断器的额定电流电路的额定电流电路的额定电流如：交流电机三相绕组中，熔断器的额定如：交流电机三相绕组中，熔断器的额定=电路启动电流电路启动电流/K（K：1.62.5） 熔断器的特点：熔断器的特点：结构简单、价廉，但动作

39、准确性较差。熔断结构简单、价廉，但动作准确性较差。熔断后须更换熔体，若只断一相会引起电机断相运行。适用于要求不高后须更换熔体，若只断一相会引起电机断相运行。适用于要求不高的电器控制系统中。的电器控制系统中。电路符号电路符号FU 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202287 图图1-28 RC11-28 RC1插入式熔断器的结构插入式熔断器的结构 图图1-29 1-29 螺旋式熔断器的结构螺旋式熔断器的结构 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202288w 一种快速熔断器，用于半

40、导体器件的过电流保护。一种快速熔断器，用于半导体器件的过电流保护。w 采用以银片冲制的有采用以银片冲制的有V型深槽的变截面熔体。型深槽的变截面熔体。 w 常用：常用：RS、NGT和和CS系列等。系列等。RS0系列用于大功率硅系列用于大功率硅整流元件、整流元件、RS3系列用于晶闸管过电流和短路保护。系列用于晶闸管过电流和短路保护。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202289 图图1-30 1-30 控制按钮结构及外形图控制按钮结构及外形图 a a）结构图）结构图 b b）外形图）外形图 图图1-31 1-31 控制按钮的图形、文字符号

41、控制按钮的图形、文字符号 a a）启动按钮）启动按钮 b b）停止按钮）停止按钮 c c）复合按钮）复合按钮 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202290（1） 用途：常用来接通或断开小电流的控制电路，而进一步用途：常用来接通或断开小电流的控制电路，而进一步控制电动机或其它电气设备的运行。控制电动机或其它电气设备的运行。（2） 结构：从剖面结构图可看到，有两对静触点、一对动触结构：从剖面结构图可看到，有两对静触点、一对动触点、按钮帽及弹簧等部分。点、按钮帽及弹簧等部分。（3） 种类：单联按钮开关只有一组常开触点（动合触点）和种类：单联

42、按钮开关只有一组常开触点（动合触点）和常闭触点（动断触点），还有双联和三联等等。常闭触点（动断触点），还有双联和三联等等。4/29/202291按钮开关的文字符号按钮开关的文字符号SB 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202292 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202293w 按钮的结构形式很多。紧急式按钮装有突出的蘑菇形钮按钮的结构形式很多。紧急式按钮装有突出的蘑菇形钮帽，用于紧急操作；旋钮式按钮用于旋转操作；指示灯帽，用于紧急操作；旋钮式按钮用于旋转操作；指示灯式按钮在

43、透明的钮帽内装有信号灯，用作信号指示；式按钮在透明的钮帽内装有信号灯，用作信号指示；w 钥匙式按钮须插人钥匙方可操作，用于防止误动作。为钥匙式按钮须插人钥匙方可操作，用于防止误动作。为了明示按钮的作用，避免误操作，钮帽通常采用不同的了明示按钮的作用，避免误操作，钮帽通常采用不同的颜色以示区别，主要有红、绿、黑、蓝、黄、白等颜色。颜色以示区别，主要有红、绿、黑、蓝、黄、白等颜色。一般一般停止按钮采用红色停止按钮采用红色，起动按钮采用绿色起动按钮采用绿色。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202294LA18LA18系列按钮开关。系列按钮

44、开关。一般钮一般钮蘑茹头钮蘑茹头钮带灯钮带灯钮旋钮旋钮钥匙钮钥匙钮自锁钮自锁钮 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202295 又称限位开关，能将机械位移转变为电信号，以控制机械又称限位开关，能将机械位移转变为电信号，以控制机械运动。按运动形式分为直动式、转动式；按结构分为直动式、运动。按运动形式分为直动式、转动式；按结构分为直动式、滚动式、微动式。滚动式、微动式。 在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点生产机械运动部

45、件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。因此，行程开关是一种根据运动部件动作，实现电路的切换。因此，行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。行的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。行程开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行程开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用行程开关来控制终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护开关轿门的速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护 第第1章章 返回第

46、一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/2022961、直动式行程开关、直动式行程开关图图1-32 1-32 直动式行程开关直动式行程开关 a a）外形图）外形图 b b）原理图）原理图 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202297 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/2022982、滚轮旋转式行程开关、滚轮旋转式行程开关 图图1-33 滚轮式行程开关滚轮式行程开关a a）外形图）外形图 b b）原理图）原理图图图1-34 1-34 行程开关的图

47、形、文字符号行程开关的图形、文字符号 a a）常开触头）常开触头 b b）常闭触头）常闭触头 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/202299 其结构原理如图所示，其结构原理如图所示，是一种快速动作的行程是一种快速动作的行程开关。当被控机械上的开关。当被控机械上的撞块撞击带有滚轮的撞撞块撞击带有滚轮的撞杆时，撞杆转向左边，杆时，撞杆转向左边，带动凸轮转动，顶下推带动凸轮转动，顶下推杆，使微动开关中的触杆，使微动开关中的触点迅速动作。当运动机点迅速动作。当运动机械返回时，在复位弹簧械返回时，在复位弹簧的作用下，各部分动作的作用下，各部分动作

48、部件复位。部件复位。 4/29/20221003 3、微动开关式行程开关微动开关式行程开关： 控制的准确度高，体积小、重量轻、控制的准确度高，体积小、重量轻、工作灵活。其结构如图所示，当推杆被压下时，弹簧片发生工作灵活。其结构如图所示，当推杆被压下时，弹簧片发生变形，储存能量并产生位移，当达到预定的临界点时，弹簧变形，储存能量并产生位移，当达到预定的临界点时，弹簧片连同动触点产生瞬时跳跃，从而导致电路的接通、分断或片连同动触点产生瞬时跳跃，从而导致电路的接通、分断或转换。转换。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/20221014、接近开

49、关（传感器）、接近开关（传感器）l 接近式位置开关是一种非接触式的位置开关，简称接近开关。接近式位置开关是一种非接触式的位置开关，简称接近开关。它由感应头、高频振荡器、放大器和外壳组成。当运动部件它由感应头、高频振荡器、放大器和外壳组成。当运动部件与接近开关的感应头接近时，就使其输出一个电信号。与接近开关的感应头接近时，就使其输出一个电信号。l接近开关具有定位精度高、操作频率高、功率损耗小、寿接近开关具有定位精度高、操作频率高、功率损耗小、寿命长、使用面广、能适应恶劣工作环境等优点，其主要技术命长、使用面广、能适应恶劣工作环境等优点，其主要技术参数有：工作电压、输出电流、动作距离、重复精度及工

50、作参数有：工作电压、输出电流、动作距离、重复精度及工作响应频率等。响应频率等。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/2022102（1）电感式接近开关）电感式接近开关的感应头是一个具有铁氧体磁心的电感线的感应头是一个具有铁氧体磁心的电感线圈，只能用于检测金属体。振荡器在感应头表面产生一个交变圈，只能用于检测金属体。振荡器在感应头表面产生一个交变磁场，当金属块接近感应头时，金属中产生的涡流吸收了振荡磁场，当金属块接近感应头时，金属中产生的涡流吸收了振荡的能量，使振荡减弱以至停振，因而产生振荡和停振两种信号，的能量，使振荡减弱以至停振，因而产

51、生振荡和停振两种信号，经整形放大器转换成二进制的开关信号，从而起到经整形放大器转换成二进制的开关信号，从而起到“开开”、“关关”的控制作用。的控制作用。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/2022103（2）电容式接近开关）电容式接近开关的感应头是一个圆形平板电极，与振荡电的感应头是一个圆形平板电极，与振荡电路的地线形成一个分布电容，当有导体或其它介质接近感应头路的地线形成一个分布电容，当有导体或其它介质接近感应头时，电容量增大而使振荡器停振，经整形放大器输出电信号。时，电容量增大而使振荡器停振，经整形放大器输出电信号。电容式接近开关既

52、能检测金属，又能检测非金属及液体。电容式接近开关既能检测金属，又能检测非金属及液体。常用的电感式接近开关型号有常用的电感式接近开关型号有LJ1LJ1、LJ2LJ2等系列，电容等系列，电容式接近开关型号有式接近开关型号有LXJ15LXJ15、TCTC等系列产品。等系列产品。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/2022104 磁性接近开关一般用于检测磁性物体的运动，但也可以检磁性接近开关一般用于检测磁性物体的运动，但也可以检测贴有磁铁块的运动物体的位置，经常用于汽缸和活塞的位测贴有磁铁块的运动物体的位置，经常用于汽缸和活塞的位置检测，有时也

53、作为限位开关使用。当磁性目标接近时，磁置检测，有时也作为限位开关使用。当磁性目标接近时，磁性接近开关输出开关信号，其检测距离随检测物体磁场强弱性接近开关输出开关信号，其检测距离随检测物体磁场强弱变化而变化。变化而变化。（3）磁性接近开关）磁性接近开关 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/2022105w 万能转换开关是一种多档式、多段式、控制多回路的主万能转换开关是一种多档式、多段式、控制多回路的主令电器，当操作手柄转动时，带动开关内部的凸轮转动，令电器，当操作手柄转动时，带动开关内部的凸轮转动，从而使触头按规定顺序闭合或断开从而使触头按

54、规定顺序闭合或断开 。万能转换开关主要。万能转换开关主要用于各种控制线路的转换、电压表、电流表的换相测量用于各种控制线路的转换、电压表、电流表的换相测量控制、配电装置线路的转换和遥控等。万能转换开关还控制、配电装置线路的转换和遥控等。万能转换开关还可以用于直接控制小容量电动机的起动、调速和换向。可以用于直接控制小容量电动机的起动、调速和换向。在电气传动系统图中其文字符号为在电气传动系统图中其文字符号为SA。w 如图所示为万能转换开关单层的结构示意图如图所示为万能转换开关单层的结构示意图 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/2022106图

55、图1-35 万能转换开关结构示意图万能转换开关结构示意图4/29/2022107 万能转换开关的手柄操作位置是以角度表示的。不同型号万能转换开关的手柄操作位置是以角度表示的。不同型号的万能转换开关的手柄有不同万能转换开关的触点，电路的万能转换开关的手柄有不同万能转换开关的触点，电路图中的图形符号如图所示。图中的图形符号如图所示。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/2022108 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/2022109图图1-39 1-39 开启式负荷开关外形及结构开启式

56、负荷开关外形及结构 a a）二极外形）二极外形 b b）三极结构）三极结构 又称胶盖闸刀开关，广泛用作照明电路和小容量又称胶盖闸刀开关，广泛用作照明电路和小容量（5.5KW及以下）动力电路不频繁起动的控制开关。及以下）动力电路不频繁起动的控制开关。 图图1-40 1-40 刀开关的图形、文字符号刀开关的图形、文字符号 a a）单极）单极 b b）双极）双极 c c）三极）三极 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/2022110刀开关在安装时，手柄要向上，不得倒装或平装。刀开关在安装时，手柄要向上，不得倒装或平装。接线时，应将电源线接在上端

57、，负载线接在下端。接线时，应将电源线接在上端，负载线接在下端。 刀开关的种类很多。根据通路的数量分单极、双极和三极，刀开关的种类很多。根据通路的数量分单极、双极和三极，常用的三极刀开关长期允许通过电流有常用的三极刀开关长期允许通过电流有100A、200A、400A、600A和和1000A五种，目前生产的产品有五种，目前生产的产品有HD（单极）和（单极）和HS（双投）（双投）等系列；按结构分为平板式和条架式；按操作方式分为直接手等系列；按结构分为平板式和条架式；按操作方式分为直接手柄操作式、杠杆操作机构式和电动操作机构式；按转换方向分柄操作式、杠杆操作机构式和电动操作机构式；按转换方向分为单投和

58、双投等。为单投和双投等。 刀开关一般与熔断器串联使用，以便在短路或过负荷时熔断刀开关一般与熔断器串联使用，以便在短路或过负荷时熔断器熔断而自动切断电路。应根据工作电流和电压来选择刀开关。器熔断而自动切断电路。应根据工作电流和电压来选择刀开关。刀开关的额定电流应大于其所控制的最大负荷电流。用于直接刀开关的额定电流应大于其所控制的最大负荷电流。用于直接起停起停3kW及以下的三相异步电动机时，刀开关的额定电流必须及以下的三相异步电动机时，刀开关的额定电流必须大于电动机额定电流的大于电动机额定电流的3-5倍。倍。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/2

59、9/2022111 又称铁壳开关，可不频繁地接通和分断负荷电路，也又称铁壳开关，可不频繁地接通和分断负荷电路，也可用作可用作15KW15KW以下电动机不频繁起动的控制开关以下电动机不频繁起动的控制开关。图图1-41 1-41 铁壳开关内部结构铁壳开关内部结构 铸铁壳内装有由铸铁壳内装有由刀片和夹座组成的触刀片和夹座组成的触头系统、熔断器和速头系统、熔断器和速断弹簧，断弹簧，30A30A以上的以上的还装有灭弧罩。还装有灭弧罩。 常用：常用：HHHH系列。系列。 第第1章章 返回第一张返回第一张 上一张幻灯片上一张幻灯片下一张幻灯片下一张幻灯片4/29/2022112又叫转换开关，是一种转动式的闸

60、刀开关，主要作为电又叫转换开关，是一种转动式的闸刀开关，主要作为电源引入开关，也可用来直接控制小容量异步电机非频繁起、源引入开关，也可用来直接控制小容量异步电机非频繁起、停控制。较刀开关更灵巧方便，除通断外，还有转换功能。停控制。较刀开关更灵巧方便，除通断外，还有转换功能。转换开关有若干个动触片和静触片，分别装于数层绝缘转换开关有若干个动触片和静触片，分别装于数层绝缘盒内，静触片固定在绝缘垫板上，动触片装在转轴上，随盒内，静触片固定在绝缘垫板上，动触片装在转轴上，随转轴旋转而变更通、断位置。转轴旋转而变更通、断位置。作电源引入开关，也可作作电源引入开关，也可作5.5KW5.5KW以下电动机直接