第一篇电气控制技术

1、第第1章章 常用低压电器常用低压电器第第2章章 基本电气控制线路基本电气控制线路第第3章章 电动机调速控制线路电动机调速控制线路第第4章章 典典型生产机械设备的电气控制型生产机械设备的电气控制第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器低压电器：低压电器： 就是根据外界特定的信号和要求，能自动或手动就是根据外界特定的信号和要求，能自动或手动地接通和断开在交流地接通和断开在交流1200V或直流或直流1500V以下的电路；以下的电路；断续或连续地改变电路参数；实现对电路或非电对象断续或连续地改变电路参数；实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测和调节的电工器械。的切换、控制、保护、检测和调节的电工

2、器械。 1.1.1 低压电器的分类低压电器的分类按用途或控制对象分，低压电器有如下两类：按用途或控制对象分，低压电器有如下两类：r 低压配电电器低压配电电器 主要用于低压供电系统，实现电能的输送、分主要用于低压供电系统，实现电能的输送、分配和保护，包括刀开关、断路器、熔断器等。配和保护，包括刀开关、断路器、熔断器等。r 低压控制电器低压控制电器 主要用于电气传动控制系统主要用于电气传动控制系统，包括接触器包括接触器、继继电器、按钮、行程开关等。电器、按钮、行程开关等。第第1章章 常用低压电器常用低压电器还可按动作方式、有无触点、触发信号进行分类。还可按动作方式、有无触点、触发信号进行分类。 1

3、.1.1 低压电器的分类低压电器的分类按按动作原理动作原理分分:手动电器手动电器需人工直接操作才能完成指令任务需人工直接操作才能完成指令任务自动电器自动电器按照电的或非电的信号自动完成指令任务按照电的或非电的信号自动完成指令任务 按按工作原理工作原理分分:电磁式电器电磁式电器依据电磁感应原理工作依据电磁感应原理工作 非电量控制电器非电量控制电器靠外力或某种非电物理量的变化而靠外力或某种非电物理量的变化而动作动作 第第1章章 常用低压电器常用低压电器第第1章章 常用低压电器常用低压电器低压电器一般都由感受机构（电磁系统、操作手柄低压电器一般都由感受机构（电磁系统、操作手柄等）和执行机构（触点系统

4、）组成。等）和执行机构（触点系统）组成。电磁机构由铁心、衔铁和线圈组成。电磁机构由铁心、衔铁和线圈组成。按通入电流的不同，可分为直流线圈和交流线圈；按通入电流的不同，可分为直流线圈和交流线圈；按在电路中接法的不同，可分为串联（电流）线圈按在电路中接法的不同，可分为串联（电流）线圈和并联（电压）线圈。和并联（电压）线圈。第第1章章 常用低压电器常用低压电器当线圈通入电流时，衔铁当线圈通入电流时，衔铁在电磁力作用下产生位移，使在电磁力作用下产生位移，使铁心吸合。断电时，复位弹簧铁心吸合。断电时，复位弹簧将衔铁拉回原位。将衔铁拉回原位。电磁机构由铁心、衔铁和线圈组成。电磁机构由铁心、衔铁和线圈组成。

5、按通入电流的不同，可分为直流线圈和交流线圈；按通入电流的不同，可分为直流线圈和交流线圈；按在电路中接法的不同，可分为串联（电流）线圈按在电路中接法的不同，可分为串联（电流）线圈和并联（电压）线圈。和并联（电压）线圈。第第1章章 常用低压电器常用低压电器当线圈通入电流时，衔铁当线圈通入电流时，衔铁在电磁力作用下产生位移，使在电磁力作用下产生位移，使铁心吸合。断电时，复位弹簧铁心吸合。断电时，复位弹簧将衔铁拉回原位。将衔铁拉回原位。电磁机构由铁心、衔铁和线圈组成。电磁机构由铁心、衔铁和线圈组成。第第1章章 常用低压电器常用低压电器 低压电器通过触点的动作，执行接通或切断电路低压电器通过触点的动作，

6、执行接通或切断电路的任务。的任务。 触点可分为常开（动合）触点和常闭（动断）触触点可分为常开（动合）触点和常闭（动断）触点。点。 触点在通电状态下断开时，动、静触点之间会产触点在通电状态下断开时，动、静触点之间会产生电弧，烧损触点表面，必须采用灭弧装置消除。生电弧，烧损触点表面，必须采用灭弧装置消除。第第1章章 常用低压电器常用低压电器z电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开状态的过程中产生的电弧。气体自持放电状态的过程中产生的电弧。气体自持放电形式之一，是一种带电质点的急流。形式之一，是一种带电质点的急流。z电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高电弧特点：外部

7、有白炽弧光，内部有很高的温度和密度很大的电流。的温度和密度很大的电流。直流电弧和交流电弧直流电弧和交流电弧第第1章章 常用低压电器常用低压电器灭弧方法灭弧方法迅速增加电弧长度，使迅速增加电弧长度，使得单位长度内维持电弧得单位长度内维持电弧燃烧的电场强度不足而燃烧的电场强度不足而使电弧熄灭。使电弧熄灭。第第1章章 常用低压电器常用低压电器) 使用类别使用类别交流控制电器触点的标准使用类别交流控制电器触点的标准使用类别:触点类型触点类型使用类别使用类别典型用途典型用途主触点主触点AC-1电阻性负载AC-2绕线转子异步电动机AC-3笼型异步电动机的起、停运行AC-4笼型异步电动机的点动、可逆运行、反

8、接制动辅助触点辅助触点AC-11控制交流电磁铁AC-14控制容量72VA的电磁铁负载AC-15控制容量 72VA的电磁铁负载第第1章章 常用低压电器常用低压电器) 额定电压和额定电流额定电压和额定电流 一般均指触点的额定值。对于电磁式低压电器，一般均指触点的额定值。对于电磁式低压电器，还规定了线圈的额定电压。还规定了线圈的额定电压。) 通断能力通断能力 在规定的非正常负载时所能接通和断开的电流值。在规定的非正常负载时所能接通和断开的电流值。主要受限于触点熔焊和灭弧能力。主要受限于触点熔焊和灭弧能力。) 工作寿命工作寿命 包括包括机械寿命机械寿命（空载情况下机械部件的操作次数）（空载情况下机械部

9、件的操作次数）和和电气寿命电气寿命（额定负载下电气部件的操作次数）。（额定负载下电气部件的操作次数）。第第1章章 常用低压电器常用低压电器 接触器的作用是远距离、频繁地接通和断开电动机接触器的作用是远距离、频繁地接通和断开电动机等大容量负载的主电路。等大容量负载的主电路。 接触器按其主触点电路中的电流种类不同，分为直接触器按其主触点电路中的电流种类不同，分为直流接触器和交流接触器。流接触器和交流接触器。 按主触点的个数，则有单极、双极（直流）和三极、按主触点的个数，则有单极、双极（直流）和三极、四极、五极（交流）。四极、五极（交流）。M3 3KM1FR1M1QSFUM3 3KM2FR2M2L

10、L1 1 L L2 2 L L3 3F FR R1 1F FR R2 2K KM M1 1K KM M1 1K KM M2 2K KM M2 2K KM M1 1S SB B1 1S SB B2 2S SB B3 3S SB B4 4（a）电动机按顺序工作的控制线路第第1章章 常用低压电器常用低压电器第第1章章 常用低压电器常用低压电器线圈铁心衔铁主触点释放弹簧辅助触点M3第第1章章 常用低压电器常用低压电器额定电压：主触点的额定电压（额定电压：主触点的额定电压（220V，380V等）等）额定电流：主触点的额定电流（额定电流：主触点的额定电流（10630A）线圈的额定电压：常用线圈的额定电压：

11、常用36VAC，220VAC等，交流接等，交流接触器也可采用直流线圈（触器也可采用直流线圈（24VDC等）等）接通和分断能力：由接触器的接通和分断能力：由接触器的“使用类别使用类别”来表示来表示机械寿命和电气寿命：可达百万次，一般电气寿命机械寿命和电气寿命：可达百万次，一般电气寿命为机械寿命的为机械寿命的10%左右左右线圈消耗功率：分为启动功率和吸持功率线圈消耗功率：分为启动功率和吸持功率额定操作频率：指每小时的操作次数，交流接触器额定操作频率：指每小时的操作次数，交流接触器最高为最高为600次次/小时小时吸合电压和释放电压：约为线圈额定电压的吸合电压和释放电压：约为线圈额定电压的80%第第1

12、章章 常用低压电器常用低压电器KMKMKM线圈线圈辅助触点辅助触点主触点主触点第第1章章 常用低压电器常用低压电器 继电器根据外来信号（电量或非电量），使控制继电器根据外来信号（电量或非电量），使控制电路接通或断开。电路接通或断开。 按输入信号的不同，继电器可分为电压继电器、按输入信号的不同，继电器可分为电压继电器、电流继电器、时间继电器、热继电器、速度继电器和电流继电器、时间继电器、热继电器、速度继电器和中间继电器。中间继电器。 按线圈电流种类不同，分为交流继电器和直流继按线圈电流种类不同，分为交流继电器和直流继电器。电器。)(x)(xK21f吸合值吸合值释放值释放值 第第1章章 常用低压电

13、器常用低压电器 电流继电器：触点动作与线圈电流大小有关。用于电流继电器：触点动作与线圈电流大小有关。用于电力拖动系统的电流保护，使用时线圈与负载串联。电力拖动系统的电流保护，使用时线圈与负载串联。 按吸合电流大小可分为过电流和欠电流继电器：按吸合电流大小可分为过电流和欠电流继电器：（1）过电流继电器）过电流继电器（2）欠电流继电器）欠电流继电器KAKA线圈线圈常开触点常开触点KA常闭触点常闭触点第第1章章 常用低压电器常用低压电器 电压继电器：触点动作与线圈电压大小有关。用电压继电器：触点动作与线圈电压大小有关。用于电力拖动系统的电压保护，使用时线圈与负载并联。于电力拖动系统的电压保护，使用时

14、线圈与负载并联。 按吸合电压大小可分为过电压和欠电压继电器：按吸合电压大小可分为过电压和欠电压继电器：（1）过电压继电器）过电压继电器KAKA线圈线圈常开触点常开触点KA常闭触点常闭触点（2）欠电压继电器）欠电压继电器第第1章章 常用低压电器常用低压电器 中间继电器：用于扩展其他继电器的触点数量或容中间继电器：用于扩展其他继电器的触点数量或容量。量。第第1章章 常用低压电器常用低压电器 时间继电器：时间继电器：从线圈通电或断电开始，经过一定的从线圈通电或断电开始，经过一定的延时后，触点才闭合或断开。延时后，触点才闭合或断开。时间继电器的延时方式：时间继电器的延时方式：通电延时：通电延时：线圈通

15、电后，触点延迟闭合或断开；线线圈通电后，触点延迟闭合或断开；线圈断电，触点瞬时复原。圈断电，触点瞬时复原。断电延时：断电延时：线圈通电，触点瞬时动作；线圈断电后，线圈通电，触点瞬时动作；线圈断电后，触点延迟复原。触点延迟复原。时间继电器的种类有：时间继电器的种类有：电磁式、空气阻尼式、半导体式。电磁式、空气阻尼式、半导体式。第第1章章 常用低压电器常用低压电器第第1章章 常用低压电器常用低压电器橡皮膜橡皮膜（空气）（空气）延时闭合延时闭合常开触点常开触点延时断开延时断开常闭触点常闭触点 线圈线圈衔铁衔铁瞬动常闭触点瞬动常闭触点瞬动常开触点瞬动常开触点KT 热继电器热继电器在电动机出现在电动机出

16、现长时间长时间过载的情况下，能过载的情况下，能自动切断电路。自动切断电路。 故用于电动机的过载保护；但不能用于瞬时过载故用于电动机的过载保护；但不能用于瞬时过载保护（过电流继电器）或短路保护（熔断器）。保护（过电流继电器）或短路保护（熔断器）。第第1章章 常用低压电器常用低压电器第第1章章 常用低压电器常用低压电器发热元件发热元件单相结构单相结构：I I常闭触点常闭触点双金双金属片属片 发热元件接入电动机主电路，若长时间过载，双金发热元件接入电动机主电路，若长时间过载，双金属片被发热元件烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，属片被发热元件烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉

17、回，常闭触点断开。使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触点断开。扣板扣板第第1章章 常用低压电器常用低压电器发热元件发热元件在主电路中，与负载串联；在主电路中，与负载串联；在控制电路中，用于控制接触器线圈。在控制电路中，用于控制接触器线圈。常闭触点常闭触点FRFR第第1章章 常用低压电器常用低压电器动触点动触点静触点静触点外环外环工作原理工作原理 速度继电器的速度继电器的轴由电动机带动，轴由电动机带动，其外环转动到一其外环转动到一定位置时，撞击定位置时，撞击动触点，使常开动触点，使常开触点闭合，常闭触点闭合，常闭触点断开。触点断开。第第1章章 常用低压电器常用低压电器常开常开(动合动合)触点触点常闭常闭(动断动断)触点触点SBSB（1）接下动作，放开复原；）接下动作，放开复原；（2）复合按钮：先断。后通。）复合按钮：先断。后通。第第1章章 常用低压电器常用低压电器用于生产机械的限位保护、行程控制、状态切换等。用于生产机械的限位保护、行程控制、状态切换等。结构与按钮类似，但其动结构与按钮类似，但其动作要由生产机械