电气控制与PLC课件

1、2009-2-161第一章 常用低压电器 n1.1 1.1 电器的基本知识电器的基本知识n1.21.2接触器接触器 n1.31.3继电器继电器n1.4 1.4 开关电器开关电器n1.5 1.5 熔断器熔断器n1.6 1.6 主令电器主令电器2009-2-1621.1 1.1 电器的基本知识电器的基本知识n1.1.1 1.1.1 电器的定义及分类电器的定义及分类n1.1.2 1.1.2 电磁式低压电器的基本结构电磁式低压电器的基本结构n 和工作原理和工作原理1.1 电器的基本知识电器的基本知识2009-2-1631.1.1 1.1.1 电器的定义及分类电器的定义及分类n1 1. . 什么是电器？

2、什么是电器？ n所谓电器就是根据外界施加的信号和要求，能自动所谓电器就是根据外界施加的信号和要求，能自动或手动地分合电路，断续或连续地改变电路参数，或手动地分合电路，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、保护、检测、以实现对电或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电工器械。变换和调节用的电工器械。n低压电器低压电器通常指工作在交直流通常指工作在交直流12001200V V及及以下以下的电器的电器. .n电磁式低压电器电磁式低压电器采用电磁原理完成上述功能的低压采用电磁原理完成上述功能的低压电器称为电磁式低压电器电器称为电磁式低压电器. .n2 2. .作用作用

3、 定义与分类定义与分类2009-2-164n按控制作用分类按控制作用分类v执行电器执行电器 用来完成某种动作或传递功率。例如：电磁铁。用来完成某种动作或传递功率。例如：电磁铁。v控制电器控制电器 用来控制电路的通断。例如：开关、继电器。用来控制电路的通断。例如：开关、继电器。v主令电器主令电器 用来控制其它自动电器的动作，以发出控制用来控制其它自动电器的动作，以发出控制“指令指令”。例。例如：按钮、转换开关等。如：按钮、转换开关等。v保护电器保护电器 用来保护电源、电路及用电设备，使它们不致在短路、过用来保护电源、电路及用电设备，使它们不致在短路、过载状态下运行，免遭损坏。例如：熔断器、热继电

4、器等。载状态下运行，免遭损坏。例如：熔断器、热继电器等。 n按动作方式分按动作方式分 v自动切换电器自动切换电器 按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。v例如：接触器、继电器等。例如：接触器、继电器等。v非自动电器非自动电器 通过人力操作而动作的电器。例如：开关、按钮等通过人力操作而动作的电器。例如：开关、按钮等 。n按动作原理分类按动作原理分类 v电磁式电器电磁式电器 它是根据电磁铁的原理工作的。它是根据电磁铁的原理工作的。v例如：接触器、继电器等。例如：接触器、继电器等。v非电磁式电器非电磁式电器 它是依靠外力（人力或机械力）或某种非电量的

5、变化它是依靠外力（人力或机械力）或某种非电量的变化而动作的电器。例如：行程开关、按钮、速度继电器、热继电器等。而动作的电器。例如：行程开关、按钮、速度继电器、热继电器等。 低压电器的分类n3. 常用低压控制电器分类常用低压控制电器分类2009-2-165n 常用低压控制电器分类常用低压控制电器分类 接触器接触器交流接触器交流接触器直流接触器直流接触器继电器继电器电磁式继电器电磁式继电器电压继电器电压继电器中间继电器中间继电器电流继电器电流继电器热继电器热继电器时间继电器时间继电器直流电磁式直流电磁式空气阻尼式空气阻尼式电动式电动式电子式电子式温度继电器温度继电器速度继电器速度继电器压力继电器压

6、力继电器开关电器开关电器低压断路器低压断路器刀开关刀开关装置式装置式开启式开启式智能式智能式行程开关行程开关直动式直动式滚动式滚动式微动式微动式熔断器熔断器管式管式螺旋塞式螺旋塞式快速式快速式其它电器其它电器(如按钮、指示灯等如按钮、指示灯等)图图1-1 常用低压控制电器分类常用低压控制电器分类2009-2-166 1.1. 触头触头 触头是一切有触点电器的触头是一切有触点电器的执行部件执行部件，这些电器通过，这些电器通过触头的动作来接通或断开被控制电路。触头通常由动、触头的动作来接通或断开被控制电路。触头通常由动、静触头组合而成。静触头组合而成。电接触电接触:触点在闭合状态下动、静触点完全接

7、触触点在闭合状态下动、静触点完全接触,并有工并有工作电流通过时作电流通过时,称为称为电接触电接触.（1 1）触点的接触形式）触点的接触形式触点的接触形式有点接触、线接触和面接触三种。触点的接触形式有点接触、线接触和面接触三种。点接触点接触常用于小电流的电器中，如接触器的辅助触点或常用于小电流的电器中，如接触器的辅助触点或继电器触点；继电器触点； 1.1.2 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电磁式低压电器大都由电磁式低压电器大都由触头触头、灭弧装置灭弧装置和和电磁机构电磁机构组成。组成。1.1.2 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

8、作原理2009-2-167线接触线接触 由于它的接触区域是一条直线，触点在通断过程中是滚动接触。由于它的接触区域是一条直线，触点在通断过程中是滚动接触。如图示：开始接触时，静动触点在如图示：开始接触时，静动触点在a a点接触，靠弹簧压力经点接触，靠弹簧压力经b b点滚动到点滚动到c c点点，断开时作相反运动，这样可以自动清除触点表面的氧化膜。同时，长，断开时作相反运动，这样可以自动清除触点表面的氧化膜。同时，长期工作的位置不是在易烧灼的期工作的位置不是在易烧灼的a a点，而是在点，而是在c c点，保证了触点的良好接触点，保证了触点的良好接触，这种滚动线接触多用于中等容量的触点，如接触器的主触点

9、；，这种滚动线接触多用于中等容量的触点，如接触器的主触点；面接触面接触可允许通过较大的电流，这种触点一般在接触表面上镶有合金，可允许通过较大的电流，这种触点一般在接触表面上镶有合金，以减小触点接触电阻和提高耐磨性。多用作较大容量接触器的主触点。以减小触点接触电阻和提高耐磨性。多用作较大容量接触器的主触点。图图1-2 触点的接触形式触点的接触形式2009-2-168（2 2）触头的结构形式）触头的结构形式触头的结构形式主要有单断点指形触头（多用于接触器的主触点）和触头的结构形式主要有单断点指形触头（多用于接触器的主触点）和双断点桥式触头（辅助触点）。双断点桥式触头（辅助触点）。图图1-4双断点桥

10、式触头的结构双断点桥式触头的结构（3 3）触点的初压力、终压力和超程）触点的初压力、终压力和超程2009-2-169(4)(4)按其所控制的电路可分为主触头和辅助触头：按其所控制的电路可分为主触头和辅助触头：主触头用于接通或断开主电路允许通过较大的电流；辅助主触头用于接通或断开主电路允许通过较大的电流；辅助触头用于接通或断开控制电路，只能通过较小的电流。触头用于接通或断开控制电路，只能通过较小的电流。(5)(5)触头按其原始状态可分为常开触头和常闭触头：触头按其原始状态可分为常开触头和常闭触头：原始状态时（即线圈未通电）断开，线圈通电后闭合的触原始状态时（即线圈未通电）断开，线圈通电后闭合的触

11、头叫常开触头；原始状态闭合，线圈通电后断开的触头叫头叫常开触头；原始状态闭合，线圈通电后断开的触头叫常闭触头。（线圈断电后所有触头复原）常闭触头。（线圈断电后所有触头复原）2009-2-1610n电弧产生电弧产生：当触头断开瞬间，（如电路中电压超过当触头断开瞬间，（如电路中电压超过1010V-12VV-12V和电流和电流超过超过80-10080-100mAmA）触头间距离极小，电场强度极大，触头间产生大量的触头间距离极小，电场强度极大，触头间产生大量的带电粒子，形成炽热的电子流，产生弧光放电现象称为电弧。带电粒子，形成炽热的电子流，产生弧光放电现象称为电弧。n（或在触头断开瞬间，由于电场强度极

12、大，使触点表面的自由电子大（或在触头断开瞬间，由于电场强度极大，使触点表面的自由电子大量益出而产生电弧）量益出而产生电弧）n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。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。n常用的灭弧方法有：灭弧罩、灭弧栅和磁吹灭弧装置。常用的灭弧方法有：灭弧罩、灭弧栅和磁吹灭弧装置。n(1)(1)灭弧罩：灭弧罩：n 采用陶土和石棉水泥做的耐高温的罩子，用以降温和隔弧。可用采用陶土和石棉水泥做的耐高温的罩子，用以降温和隔弧。可用于交流接触器灭弧。于交流接触器灭弧。2.电弧的产生和灭弧方法电弧的产生和灭弧方法2009-2-1611(2)(2

13、)灭弧栅灭弧栅： 灭弧栅的结构图如下所示。图中灭弧栅的结构图如下所示。图中1 1是灭弧罩，是灭弧罩，2 2和和5 5分别为动、静触点分别为动、静触点，3 3 为金属栅片，为金属栅片，4 4为电弧。灭弧栅是由许多镀铜薄钢片组成，片间距离为电弧。灭弧栅是由许多镀铜薄钢片组成，片间距离为为2-32-3mmmm，安放在触点上方的灭弧罩内，一旦出现电弧，电弧周围产生磁安放在触点上方的灭弧罩内，一旦出现电弧，电弧周围产生磁场，导磁的钢片将电弧吸入栅片，电弧被栅片分割成许多串联的短电弧场，导磁的钢片将电弧吸入栅片，电弧被栅片分割成许多串联的短电弧，迅速熄灭。这是一种常用的，迅速熄灭。这是一种常用的交流灭弧装

14、置交流灭弧装置。15432图图1-1-5 5灭弧栅灭弧灭弧栅灭弧2009-2-1612 (3)(3)磁吹式灭弧磁吹式灭弧n 如图所示，在触点电路中串入一个具有铁心的磁吹线圈，它产如图所示，在触点电路中串入一个具有铁心的磁吹线圈，它产生的磁通经过铁心生的磁通经过铁心3和导磁夹板和导磁夹板5引向触点周围，在弧隙区产生的磁引向触点周围，在弧隙区产生的磁场方向如图中场方向如图中“”符号所示。电弧产生后其磁通方向如图中符号所示。电弧产生后其磁通方向如图中“”“”和和“”所示。可见，在弧柱下磁吹线圈产生磁通与电弧产生的磁所示。可见，在弧柱下磁吹线圈产生磁通与电弧产生的磁通是相加的通是相加的, ,而在弧柱上

15、面则彼此相消，而在弧柱上面则彼此相消，n根据左手定则可确定出电弧在磁场中根据左手定则可确定出电弧在磁场中n所受电磁力所受电磁力F F的方向是向上的。的方向是向上的。n由于电弧向上运动，将热量传由于电弧向上运动，将热量传n递给灭弧罩，促使电弧熄灭。递给灭弧罩，促使电弧熄灭。n它广泛应用于它广泛应用于直流接触器直流接触器中。中。2009-2-1613(4)(4)多断点灭弧：多断点灭弧：n 在交流电路中常采用桥在交流电路中常采用桥式触点，当触点分断时，式触点，当触点分断时，两个电弧在回路磁场产生两个电弧在回路磁场产生电动力电动力F F的作用下，向两的作用下，向两侧方向运动，使电弧拉长侧方向运动，使电

16、弧拉长并受到冷却，电弧很易熄并受到冷却，电弧很易熄灭。另外，若一处断点要灭。另外，若一处断点要使电弧熄灭后重燃需要使电弧熄灭后重燃需要150150 250250V V，二处断点就二处断点就需要需要300300 500500V V，所以有所以有利于灭弧。利于灭弧。图图1-6 多断点灭弧多断点灭弧2009-2-1614 电磁机构是电磁式低压电器的电磁机构是电磁式低压电器的感测部件感测部件，其作用是将，其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, ,从而实从而实现电路的接通或分断现电路的接通或分断. . 电磁机构由磁路和激磁线圈两部分组成电磁机构由

17、磁路和激磁线圈两部分组成. .磁路主要包磁路主要包括铁心、衔铁和空气隙括铁心、衔铁和空气隙. . 激磁线圈通以电流后激励磁场激磁线圈通以电流后激励磁场, ,通过气隙把电能转换通过气隙把电能转换为机械能为机械能, ,带动衔铁运动以完成触点的闭合或断开带动衔铁运动以完成触点的闭合或断开. . 3. 电磁机构电磁机构 激磁线圈的作用是将电能转换成磁场能量激磁线圈的作用是将电能转换成磁场能量.按通入激按通入激磁线圈的电流种类不同磁线圈的电流种类不同,可分为直流线圈和交流线圈可分为直流线圈和交流线圈.与之与之对应的有直流电磁机构和交流电磁机构对应的有直流电磁机构和交流电磁机构.常用的磁路结构常用的磁路结

18、构如图如图17所示。所示。 3. 电磁机构电磁机构2009-2-1615 如图如图( (a a) )衔铁沿棱角转动的拍合式铁心衔铁沿棱角转动的拍合式铁心. .此形式广泛应用于此形式广泛应用于直流电直流电器中器中. .图图( (b b、c)c)衔铁沿轴转动的拍合式铁心衔铁沿轴转动的拍合式铁心, ,其铁心形状有其铁心形状有E E形和形和U U形两种形两种, ,此种结构多用于触点此种结构多用于触点容量较大的交流电器中容量较大的交流电器中. .图图( (d)d)是衔铁直线运动的是衔铁直线运动的双双E E形直动式铁心形直动式铁心, ,它多用于它多用于交流接触器、继电器交流接触器、继电器中。中。 图图1-

19、7 常用的磁路结构常用的磁路结构2009-2-1616 对于直流电磁机构线圈流过直流电，铁心中不会产生涡流和磁滞损耗对于直流电磁机构线圈流过直流电，铁心中不会产生涡流和磁滞损耗，铁心不会发热，只有线圈发热。为加工方便，通常直流电磁机构的铁，铁心不会发热，只有线圈发热。为加工方便，通常直流电磁机构的铁心用整块钢块或工程纯铁制成，为使线圈散热良好，通常将线圈绕制成心用整块钢块或工程纯铁制成，为使线圈散热良好，通常将线圈绕制成高而薄的高而薄的瘦高型瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁心直接接触，易于散热，且不设线圈骨架，使线圈与铁心直接接触，易于散热. . 对于交流电磁机构，由于其铁心存在涡流和磁滞损

20、耗，这样铁心和线对于交流电磁机构，由于其铁心存在涡流和磁滞损耗，这样铁心和线圈都发热，所以通常交流电磁机构的铁心用硅钢片冲压而成；且它的激圈都发热，所以通常交流电磁机构的铁心用硅钢片冲压而成；且它的激磁线圈设有骨架，使铁心与线圈隔离并将线圈制成短而厚的磁线圈设有骨架，使铁心与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型矮胖型，这，这样有利于铁心和线圈的散热。样有利于铁心和线圈的散热。4.4. 电磁机构的工作原理电磁机构的工作原理 电磁机构的工作原理常用吸力特性与反力特性来表征。二者间的配电磁机构的工作原理常用吸力特性与反力特性来表征。二者间的配合关系将直接影响电磁式电器的工作可靠性。合关系将直接影响电磁

21、式电器的工作可靠性。电磁机构的工作原理示意图电磁机构的工作原理示意图2009-2-1617（1 1）吸力特性）吸力特性： 电磁机构使衔铁吸合的力（电磁吸力）与气隙长度的关系曲线称电磁机构使衔铁吸合的力（电磁吸力）与气隙长度的关系曲线称为吸力特性为吸力特性。n电磁吸力可按下式求得：电磁吸力可按下式求得：F= F= S S ) )n式中：式中：F F 电磁吸力，电磁吸力，B B 气隙磁感应强度气隙磁感应强度, ,S S 铁心截面积。铁心截面积。n当当S=S=常数时，常数时， FBFB2 2. . 即即FF气隙磁通气隙磁通2 2。n激磁电流的种类对吸力特性有很大影响。下面两图分别为交、直流电激磁电流

22、的种类对吸力特性有很大影响。下面两图分别为交、直流电磁机构的吸力特性：磁机构的吸力特性：1087B2F F与与基本无关，基本无关，I I与与成正比成正比FBFB2 21/1/2 2 I I与与无关无关2009-2-1618 (2(2）反力特性：）反力特性： 电磁机构使衔铁释放的力与气隙长度的关系曲线称为反力特性。电磁机构使衔铁释放的力与气隙长度的关系曲线称为反力特性。n电磁机构使衔铁释放的力主要是电磁机构使衔铁释放的力主要是弹簧的反力（忽略衔铁自身质弹簧的反力（忽略衔铁自身质量），如图中量），如图中3 3为反力特性为反力特性n1 1为起始位置，为起始位置，2 2为动、静触为动、静触头接触时的位

23、置。在头接触时的位置。在1 1-2 2区域区域内，反作用力随气隙减小而略有内，反作用力随气隙减小而略有增大，到达位置增大，到达位置2 2时，动、静触时，动、静触头接触。这时触头上的头接触。这时触头上的初压力作初压力作用到衔铁上，反作用力骤增用到衔铁上，反作用力骤增，曲，曲线发生突变。在线发生突变。在2 2 -0-0区域内，区域内，气隙越小，触头压的越紧，反作气隙越小，触头压的越紧，反作用力越大，其曲线比用力越大，其曲线比1 1-2 2段陡段陡。 2009-2-1619n吸力特性与反力特性吸力特性与反力特性的配合适当就可即保的配合适当就可即保证衔铁产生可靠吸合证衔铁产生可靠吸合动作，又可尽量减少

24、动作，又可尽量减少衔铁和铁心柱端面间衔铁和铁心柱端面间的机械磨损和触点的的机械磨损和触点的电磨损。为此，反力电磨损。为此，反力特性曲线应在吸力特特性曲线应在吸力特性曲线的下方且彼此性曲线的下方且彼此靠近。靠近。（3 3）反力特性与吸力特性的配合：）反力特性与吸力特性的配合： 图图 吸力与反力的配合吸力与反力的配合2009-2-1620 此外，过大的冲击力有可能使触点产生弹跳现象，从此外，过大的冲击力有可能使触点产生弹跳现象，从而导致触点的熔焊或烧损，也即会引起严重的电磨损，降而导致触点的熔焊或烧损，也即会引起严重的电磨损，降低触点的使用寿命。低触点的使用寿命。 吸力过小时，会使衔铁运动速度降低

25、，难以满足高操吸力过小时，会使衔铁运动速度降低，难以满足高操作频率的要求。因此，吸力特性与反力特性必须配合得当作频率的要求。因此，吸力特性与反力特性必须配合得当，才有助于电器性能的改善。，才有助于电器性能的改善。 在实际应用中，可通过改变释放弹簧的松紧来实现在实际应用中，可通过改变释放弹簧的松紧来实现吸力特性与反力特性的适当配合。吸力特性与反力特性的适当配合。2009-2-1621存在问题：存在问题：由于单相交流电磁机构铁心的磁通是交变的由于单相交流电磁机构铁心的磁通是交变的，故当磁通过零时，电磁吸力也为零，吸合后的衔铁在，故当磁通过零时，电磁吸力也为零，吸合后的衔铁在反力弹簧的作用下，将被拉

26、开，磁通过零后，电磁吸力反力弹簧的作用下，将被拉开，磁通过零后，电磁吸力又增大，当吸力大于反力时，衔铁又被吸合。这样，在又增大，当吸力大于反力时，衔铁又被吸合。这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈振动和噪声，甚至使铁心松散，因此交使衔铁产生强烈振动和噪声，甚至使铁心松散，因此交流电磁机构铁心端面上部安装一个铜制的短路环，短路流电磁机构铁心端面上部安装一个铜制的短路环，短路环包围铁心端面约环包围铁心端面约2/32/3的面积，如图所示：的面积，如图所示：（4 4）单相交流电磁机构短路环的作用）单相交流电磁机构短路环的

27、作用2009-2-1622当交变磁通穿过短路环当交变磁通穿过短路环所包围的截面积所包围的截面积S S2 2时在时在环中产生涡流，根据电环中产生涡流，根据电磁感应定律，此涡流产磁感应定律，此涡流产生的磁通生的磁通2 2在相位上落在相位上落后于短路环外铁心截面后于短路环外铁心截面S S1 1中的磁通中的磁通1 1，由由1 1、2 2产生的电磁吸力为产生的电磁吸力为F F1 1、F F2 2，作用在衔铁上作用在衔铁上的合成电磁吸力是的合成电磁吸力是F F1 1+F+F2 2。只要此合力始终大于只要此合力始终大于其反力，衔铁就不会产其反力，衔铁就不会产生振动和噪音。生振动和噪音。思考题：对于交流电磁机

28、构线圈通电后，衔铁长时间被卡死不能思考题：对于交流电磁机构线圈通电后，衔铁长时间被卡死不能吸合会产生什么后果？为什么？吸合会产生什么后果？为什么？2009-2-1623 1.21.2 接触器接触器n 接触器接触器是用来接通或切断电动机或其他负载是用来接通或切断电动机或其他负载主电路主电路的一种的一种控制电器。控制电器。n1.21.2.1.1接触器的用途及分类接触器的用途及分类n接触器最主要的用途是控制电动机的启动、反转、制动和调速接触器最主要的用途是控制电动机的启动、反转、制动和调速等。它具有低电压释放保护功能，具有比工作电流大数倍乃至等。它具有低电压释放保护功能，具有比工作电流大数倍乃至几十

29、倍的接通和分断能力，但不能分断短路电流。它是一种执几十倍的接通和分断能力，但不能分断短路电流。它是一种执行电器。行电器。n接触器种类很多，按驱动力不同可分为电磁式、气动式和液压接触器种类很多，按驱动力不同可分为电磁式、气动式和液压式。按接触器主触点控制的电路中电流种类分为交流接触器和式。按接触器主触点控制的电路中电流种类分为交流接触器和直流接触器两种。按其主触点的极数（即主触点的个数）来分直流接触器两种。按其主触点的极数（即主触点的个数）来分有单极、双极、三极、四极和五极等多种。有单极、双极、三极、四极和五极等多种。 1.2 接触器接触器2009-2-16241.21.2.2 .2 接触器的结

30、构及工作原理接触器的结构及工作原理n1.1.接触器的结构接触器的结构n如图示为交流接触器的结构示如图示为交流接触器的结构示n意图，它由以下五个部分组成。意图，它由以下五个部分组成。n（1 1）电磁机构）电磁机构: :n电磁机构其作用是将电磁能电磁机构其作用是将电磁能n转换成机械能，带动触点使转换成机械能，带动触点使n之闭合或断开。电磁机构由之闭合或断开。电磁机构由n电磁线圈、（静）铁心、衔电磁线圈、（静）铁心、衔n铁（动铁心）三部分组成铁（动铁心）三部分组成. .2009-2-1625 （2）主触点和灭弧系统）主触点和灭弧系统 根据主触点的容量大小，有桥式触点和指形触点两种结根据主触点的容量大

31、小，有桥式触点和指形触点两种结构形式，且直流接触器和电流在构形式，且直流接触器和电流在20A以上的交流接触器均以上的交流接触器均装有灭弧罩，有的还带有栅片或磁吹灭弧装置。装有灭弧罩，有的还带有栅片或磁吹灭弧装置。（3）辅助触点）辅助触点 有常开和常闭辅助触点，在结构上它们均为桥式双断点有常开和常闭辅助触点，在结构上它们均为桥式双断点形式，容量较小。其作用是在控制电路中起联动作用，用形式，容量较小。其作用是在控制电路中起联动作用，用于和接触器相关的逻辑控制。辅助触点不设灭弧装置，因于和接触器相关的逻辑控制。辅助触点不设灭弧装置，因此它不能分合主电路。此它不能分合主电路。（4 4）反力装置）反力装

32、置该装置由释放弹簧和触点弹簧组成。该装置由释放弹簧和触点弹簧组成。（5）支架和底座）支架和底座 它用于接触器的固定和安装。它用于接触器的固定和安装。2009-2-1626 图图 交流接触器的外形与结构交流接触器的外形与结构 a）外形 b）结构示意图2009-2-16272009-2-1628直流接触器直流接触器n图图 直流接触器直流接触器结构示意图结构示意图 2009-2-1629 2.2.接触器的工作原理接触器的工作原理n 当电磁线圈通电后，当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动引衔铁，并带动触头动作：常闭触头断

33、开，常作：常闭触头断开，常开触头闭合，两者是联开触头闭合，两者是联动的；当线圈断电时，动的；当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放释放弹簧的作用下释放使触头复原：常开触头使触头复原：常开触头断开，常闭触头闭合。断开，常闭触头闭合。2009-2-16301.21.2.3 .3 接触器的技术参数和图形文字符号接触器的技术参数和图形文字符号1.1.接触器的主要技术参数接触器的主要技术参数（1 1）额定电压：指主触点的额定工作电压。）额定电压：指主触点的额定工作电压。（2 2）额定电流：主触点的额定电流。）额定电流：主触点的额定电流。（3 3）线圈的额定电压：等于控

34、制回路的电源电压。）线圈的额定电压：等于控制回路的电源电压。 表表1-1 1-1 接触器的额定电压和额定电流及线圈额定电压的等级表接触器的额定电压和额定电流及线圈额定电压的等级表名名 称称额定电压额定电压/V额定电流额定电流/A线圈电压线圈电压/V直直 流流 接接 触触 器器交交 流流 接接 触触 器器 110110，220220，440440，6606605 5，1010，2020，4040，6060，100100，150150，250250,400,600,400,600127127，220220，380380，500500，6606603636，110110，127127，220220，

35、3803802424，4848，110110，220220，440440同直流接触器同直流接触器2009-2-1631（4 4）机械寿命）机械寿命（10001000万次以上）万次以上）与电气寿命与电气寿命（100100万次以万次以上）上）（5 5）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：300300次次/h/h、 600600次次/h/h（交流）、（交流）、 12001200次次/h/h（直流）（直流）（6）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

36、时间燃弧。分断时：主触点不应发生长时间燃弧。2009-2-16322. 接触器的图形符号和文字符号：接触器的图形符号和文字符号：特殊环境条件派生代号，用字母表示 辅助规格代号，用字母表示 派生代号，用一个字母表示 基本规格代号，用字母表示 特殊派生代号，用一个字母表示 设计代号，用数字表示 类组代号，最多三个字母2009-2-1633接触器的型号、含义接触器的型号、含义2009-2-16341.1.2.4 2.4 接触器的选择接触器的选择1.根据所控制负载的工作任务选择相应使用类别的接触器；常见的接触根据所控制负载的工作任务选择相应使用类别的接触器；常见的接触器使用类别及其典型用途如表器使用类

37、别及其典型用途如表1-2所列。所列。 表表1-2 常见接触器使用类别及其典型用途表常见接触器使用类别及其典型用途表2.类型的选择：直流或交流接触器类型的选择：直流或交流接触器主触点额定电压的选择：大于等于负载额定电压。主触点额定电压的选择：大于等于负载额定电压。主触点额定电流的选择：大于等于负载额定电流。主触点额定电流的选择：大于等于负载额定电流。3.接触器线圈的电压等级应与控制电路相同。接触器线圈的电压等级应与控制电路相同。电 流 种 类使 用 类 别典 型 用 途交流（AC）AC1AC2AC3AC4无感或微感负载、电阻炉绕线式电动机的启动和分断笼型电动机的启动和分断笼型电动机的启动、反接制

38、动、反向和点动直流（DC）DC1DC3DC5无感或微感负载、电阻炉并励电动机的启动、反接制动、反向和点动串励电动机的启动、反接制动、反向和点动2009-2-1635型 号额定电压/V额定电流/A可控制电动机最大功率/kwCJ20-103801022CJ20-253802511CJ20-403804022CJ20-633806330CJ20-10038010050CJ20-16038016085CJ20-400380400200CJ20-630380630300 表表1-3 新型新型CJ20系列接触器的主要参数系列接触器的主要参数常用的交流接触器：常用的交流接触器：CJ20、CJX1、CJX2、

39、CJ12和和CJ10等系列。等系列。引进品种：德国引进品种：德国BBC公司的公司的B系列，德国系列，德国SIEMENS公司的公司的3TB系列系列，法国，法国TE公司的公司的LC1系列等。系列等。常用的直流接触器：常用的直流接触器：CZ18、CZ21、CZ22、CZ10和和CZ2等系列，等系列，CZ18系列是取代系列是取代CZ0系列的新产品。系列的新产品。2009-2-1636接触器的选用接触器的选用n类型的选择：直流或交流接触器类型的选择：直流或交流接触器n主触点额定电压的选择：大于等于负载额定电主触点额定电压的选择：大于等于负载额定电压。压。n主触点额定电流的选择：主触点额定电流的选择： 额

40、定电流大于计算值。额定电流大于计算值。n线圈电压：线圈电压： 交流：交流：380V 直流：直流：220V2009-2-1637 1.31.3 继电器继电器n继电器是根据某种输入信号接通或断开小电流的继电器是根据某种输入信号接通或断开小电流的控制回控制回路，路，实现远距离控制和保护的自动控制电器。实现远距离控制和保护的自动控制电器。n分类分类：n* *按输入信号的不同来分：有电压继电器、电流继电器、按输入信号的不同来分：有电压继电器、电流继电器、中间继电器、时间继电器和速度继电器等。中间继电器、时间继电器和速度继电器等。n* *按线圈电流种类不同分：有交流继电器和直流继电器。按线圈电流种类不同分

41、：有交流继电器和直流继电器。n* *按使用范围不同分：有控制继电器和保护继电器按使用范围不同分：有控制继电器和保护继电器n* *按动作原理不同分：电磁式继电器、感应式、电动式、按动作原理不同分：电磁式继电器、感应式、电动式、电子式和热继电器。电子式和热继电器。 1.3 继电器继电器2009-2-16381.31.3.1 .1 电磁式继电器的结构、作用和特性电磁式继电器的结构、作用和特性1 1. 电磁式继电器的结构电磁式继电器的结构n电磁式继电器的结构和工作原理与电磁式继电器的结构和工作原理与n接触器相似，也是由电磁机构和触接触器相似，也是由电磁机构和触n头系统组成。头系统组成。2. 2. 电磁

42、式继电器的特性：电磁式继电器的特性： 电磁机构激磁线圈的电压（或电流）为其输入量，衔铁的位置为其输电磁机构激磁线圈的电压（或电流）为其输入量，衔铁的位置为其输出量，输出量与输入量的关系称为输入出量，输出量与输入量的关系称为输入/输出特性。如下图所示：输出特性。如下图所示：若用若用y代表电磁机构的输出量，并将衔铁处于吸合位置记作代表电磁机构的输出量，并将衔铁处于吸合位置记作y=1，把衔铁处把衔铁处于释放位置记作于释放位置记作y=0；用用x表示电磁机构的输入量，表示电磁机构的输入量，x0表示电磁机构的动作表示电磁机构的动作值（又称吸合值），值（又称吸合值），xf表示表示电磁机构的返回值（又称释放值

43、）。电磁机构的返回值（又称释放值）。2009-2-1639n当输入当输入x x由零增大至由零增大至x x0 0以前，输出以前，输出y y为零为零n当当x=xx=x0 0时，继电器吸合，输出量为时，继电器吸合，输出量为1 1；n若若x x再增大，再增大，y y值保持值保持1 1不变；当不变；当x x减减小到小到x xf f时，继电器释放，输出由时，继电器释放，输出由1 1减减到到0 0，x x再减小再减小y y值均为值均为0 0。n即欲使继电器吸合即欲使继电器吸合xxxx0 0, , 欲使继电欲使继电器释放器释放xxxxf f . .令令k= xk= xf f/ x/ x0 0称为继电称为继电器

44、的器的返回系数返回系数，且，且k1k0.6k0.6。例某继电器例某继电器k=0.66,k=0.66,吸合电压为额定电压吸合电压为额定电压90%90%，则电压低于额定电，则电压低于额定电压的压的0.660.6690%60%90%60%时继电器释放，起到欠电压保护作用。时继电器释放，起到欠电压保护作用。继电器另一参数是继电器另一参数是动作时间动作时间，它包括吸合时间、释放时间。，它包括吸合时间、释放时间。 吸合时间吸合时间：指从线圈接受电信号到衔铁完全吸合所需时间。：指从线圈接受电信号到衔铁完全吸合所需时间。 释放时间释放时间：指从线圈失电到衔铁完全释放所需时间。：指从线圈失电到衔铁完全释放所需时

45、间。一般继电器的动作时间为一般继电器的动作时间为0.050.05 0.150.15s,s,快速继电器为快速继电器为0.0050.005 0.050.05s s，它的大小影响着继电器的操作频率。它的大小影响着继电器的操作频率。2009-2-1641接触器与继电器的区别接触器与继电器的区别n继电器：用于控制电路、电流小，没有灭弧继电器：用于控制电路、电流小，没有灭弧装置，可在电量或非电量的作用下动作。装置，可在电量或非电量的作用下动作。n接触器：用于主电路、电流大，有灭弧置，接触器：用于主电路、电流大，有灭弧置，一一 般只能在电压作用下动作。般只能在电压作用下动作。2009-2-16421.1.3

46、 3.2.2.几种常用的电磁式继电器：几种常用的电磁式继电器：n（一）电压继电器：（一）电压继电器：n即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。即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。n使用时电压继电器的线圈与负载使用时电压继电器的线圈与负载并联并联。按线圈电流的种类可分为交流和直。按线圈电流的种类可分为交流和直流电压继电器，按吸合电压大小又可分为过电压和欠（零）电压继电器两流电压继电器，按吸合电压大小又可分为过电压和欠（零）电压继电器两种：种：n(1)(1)过电压继电器过电压继电器：n线圈在额定电压时，衔铁不产生吸合动作线圈在额定电压时，衔铁不产生吸合动作，只有当线圈电压高于其额定电，只有当线圈电压高于其额定电压的某一值时，衔铁才产生吸合动作，对电路实现过电压保护。压的某一值时，衔铁才产生吸合动作，对电路实现过电压保护。n过电压继电器是利用其过电压继电器是利用其常闭触点常闭触点来完成过电压保护的。来完成过电压保护的。n交流过电压继电器吸合电压的调节范围为交流过电压继电器吸合电压的调节范围为x=(1.05x=(