工厂电气控制与可编程控制器

欢迎学习《工厂电气控制与可编程控制器》上篇电气控制技术选用教材主讲：黄晓红授课班级：电气0332005.8-2006.1电气控制技术0绪论1常用低压电器2继电-接触器控制系统的基本控制电路3电气控制在生产中的应用4继电-接触器控制系统的设计本课程的性质：是一门实用性与实践性很强的专业课

本课程分为两大部分：电气控制技术和可编程控制技术电气控制技术的发展历史绪论本课程的目标：培养实际应用的能力本课程的具体要求：①熟悉常用控制电器的结构原理、用途，具有合理选择、使用主要控制电器的能力。②熟练掌握继电接触器控制线路的基本环节，具有阅读和分析电气控制线路的工作原理的能力。③熟悉典型设备的电气控制系统，具有从事电气设备安装、调试、维修和管理等知识。④掌握PLC的基本原理及编程方法，能够根据工艺过程和控制要求进行系统设计和编写应用程序。⑤具有设计和改进一般安全机械设备电气控制线路的基本能力。1常用低压电器1.1概述低压电器的概念：是指工作在直流1500V、交流1200V以下的电路中，起通、断、保护、控制或调节作用的电器设备。低压电器的分类：按动作性质可分为手动电器和自动电器两种。按用途可分为低压配电电器、低压控制电器、低压主令电器、低压保护电器、低压执行电器等。低压电器的基本结构触头的结构形式有：桥式触头指形触头

图1-1触点的结构形式

低压电器的基本结构电弧电弧产生电弧的危害低压电器的基本结构电弧灭弧措施低压电电器的的基本本结构构电磁机机构组成：：吸引引线圈圈、铁铁心、、衔铁铁三大大部分分分类：：按衔衔铁的的运动动方式式可分分为直直动式式和拍拍合式式低压电电器的的基本本结构构直流线线圈与与交流流线圈圈的区区别交流电电磁铁铁的短短路环环低压控控制电电器的的主要要技术术参数数额定工工作电电压和和电流流通断能能力使用寿寿命使用类类别型号表表示方方法表1-2低低压电电器的的加注注通用用派生生代号号一览览表

派生字母

含义

派生字母

含义A、B、C…结构设计有改进或变化H保护式、带缓冲装置J交流、防溅式M密封式、灭磁Z直流、自动复位、防震Q防尘式、手车式N可逆L电流的W无灭弧机构F高返回、带分励脱扣P电磁复位、放滴式、单相、电压的、两个电源K开启式S有锁定机构、手动复位、防水式、三相、双线圈TTHTA按湿热带临时措施制造湿热带干热带1.2接触器器接触器器是一一种用用来频频繁接接通或或断开开交直直流主主电路路及大大容量量控制制电路路的自自动切切换电电器。。它是是利用用电磁磁吸力力和弹弹簧反反作用用配合合动作作而使使触头头闭合合或分分断的的一种种电器器，还还具有有低压压释放放保护护的功功能，，并能能实现现远距距离控控制，，在自自动控控制系系统中中应用用得相相当广广泛。。接接触器器按其其主触触头通通过电电流的的种类类不同同，可可分为为直流流接触触器和和交流流接触触器。。交流接接触器器交流接接触器器主要要由电电磁铁铁和触触点两两部分分组成成，当当电电磁铁铁线圈圈通电电后，，吸吸住动动铁心心（也也称衔衔铁）），使使常常开触触点闭闭合，，因因而把把主电电路接接通。。电电磁铁铁断电电后，，靠靠弹簧簧反作作用力力使动动铁心心释放放，切切断断主电电路。。交流接接触器器结构构及图图形符符号(a)外形图图；(b)结构图图；(c)电气符符号交流接接触器器的触触点分分为两两类，，一一类接接在电电动机机的主主电路路中，，通通过的的电流流较大大，称称作作主触点点；另另一类类接在在控制制电路路中，，通通过的的电流流较小小，称称为为辅助触触点。主触点点断开开瞬间间，触触点点间会会产生生电弧弧烧坏坏触点点，因因此此交流流接触触器的的动触触点都都做成成桥式式，有有两两个断断点，，以以降低低当触触点断断开时时加在在断点点上的的电压压，使使电电弧容容易熄熄灭。。在在电流流较大大的接接触器器的主主触点点上还还专门门装有有灭弧弧罩，，其其外壳壳由绝绝缘材材料制制成，，里里面的的平行行薄片片使三三对主主触点点相互互隔开开，其其作作用是是将电电弧分分割成成小段段，使使之之容易易熄灭灭。为了减减小磁磁滞及及涡流流损耗耗，交交流流接触触器的的铁心心由硅硅钢片片叠成成。此此外外，由由于于交流流电在在一个个周期期内有有两次次过零零点，，当当电流流为零零时，，电电磁吸吸力也也为零零，使使动动铁心心振动动，噪噪声声大。。为为了消消除这这一现现象，，在在交流流接触触器铁铁心的的端面面一部部分嵌嵌有短路路环环。在选选用用接接触触器器时时，，应应注注意意它它的的额额定定电电流流、、线线圈圈电电压压及及触触点点数数量量等等。。接接触触器器的的额额定定电电压压是是指指吸吸引引线线圈圈的的额额定定电电压压，，额额定定电电流流是是指指主主触触点点的的额额定定电电流流。。直流流接接触触器器接触触器器的的选选择择一般般根根据据以以下下原原则则来来选选择择接接触触器器：：（1））接接触触器器类类型型交流流负负载载选选交交流流接接触触器器，，直直流流负负载载选选直直流流接接触触器器，，根根据据负负载载大大小小不不同同，，选选择择不不同同型型号号的的接接触触器器。。（2））接接触触器器额额定定电电压压接触触器器的的额额定定电电压压应应大大于于或或等等于于负负载载回回路路电电压压。。（3））接接触触器器额额定定电电流流接触触器器的的额额定定电电流流应应大大于于或或等等于于负负载载回回路路的的额额定定电电流流。。对对于于电电动动机机负负载载，，可可按按下下面面的的经经验验公公式式计计算算：：Ij=1.3Ie其中：：Ij为接触触器主主触点点的额额定电电流；；Ie为电动动机的的额定定电流流。（4））吸引引线圈圈的电电压吸引线线圈的的额定定电压压应与与被控控回路路电压压一致致。（5））触点点数量量接触器器的主主触点点、常常开辅辅助触触点、、常闭闭辅助助触点点数量量应与与主电电路和和控制制电路路的要要求一一致。。1.3继电器器继电器器是一种种根据据外界界输入入的信信号（（电量量，如如电压压、电电流；；非电电量，，如时时间、、速度度、热热量等等）来来控制制电路路的通通、断断的自自动切切换电电器，，其触触点常常接在在控制制电路路中。。值得得注意意的是是，继继电器器的触触点不不能用用来接接通和和分断断负载载电路路，这这也是是继电电器的的作用用与接接触器器的作作用的的区别别。继电器器的种种类很很多。。按输输入信信号的的不同同可分分为电电压继继电器器、电电流继继电器器、时时间继继电器器、热热继电电器、、速度度继电电器与与压力力继电电器等等。本本节主主要介介绍常常用的的电磁磁式（（电压压、电电流、、中间间）继继电器器、时时间继继电器器、速速度继继电器器、热热继电电器和和其他他信号号继电电器。。1电磁磁式继继电器器电磁式式继电电器是是使用用最多多的一一种继继电器器，其其基本本结构构和动动作原原理与与接触触器大大致相相同。。但继继电器器是用用于切切换小小电流流的控控制和和保护护电器器，其其触点点种类类和数数量较较多，，体积积较小小，动动作灵灵敏，，无需需灭弧弧装置置。(1)电流流继电电器电流继继电器器是根根据线线圈中中电流流的大大小而而控制制电路路通、、断的的控制制电器器。它它的线线圈是是与负负载串串联的的，线线圈的的匝数数少、、导线线粗、、线圈圈阻抗抗小。。电磁磁式电电流继继电器器结构构如图图1-9（（a）所示。。电流继继电器器又有有过电流流继电电器和欠电流流继电电器之分。。当线线圈电电流超超过整整定值值时衔衔铁吸吸合、、触点点动作作的继继电器器，称称为过过电流流继电电器，，它在在正常常工作作电流流时不不动作作。。过电电流继继电器器的图图形符符号、、文字字符号号如图图1-9（（b）所示。。当线圈圈电流流降到到某一一整定定值时时衔铁铁释放放的继继电器器，称称为欠欠电流流继电电器。。通常常它的的吸引引电流流为额额定电电流的的30％～～50％，，而释释放电电流为为额定定电流流的10％％～20％％，正正常工工作时时衔铁铁是吸吸合的的。欠欠电流流继电电器的的文字字符号号、图图形符符号如如图1-9（c）所示。。（a））电磁式式电流流继电电器结结构示示意图图（（b）过电流流继电电器（（c）欠电流流继电电器图1－－9电电流流继电电器的的结构构示意意图及及符号号(2)电压继继电器器电压继继电器器是根根据线线圈两两端电电压大大小而而控制制电路路通断断的控控制电电器。。它的的线圈圈是与与负载载并联联的，，线圈圈的匝匝数多多，导导线细细，线线圈的的阻抗抗大。。电压继继电器器又分分为过过电压压继电电器和和欠电电压继继电器器。过过电压压继电电器是是在电电压为为110％％～115％的的额定定电压压以上上动作作，而而欠电电压继继电器器在电电压为为40％～～70％额额定电电压动动作。。它们们的图图形符符号、、文字字符号号如图图1－－10所示示。常常用的的电压压继电电器有有JT4等系系列列。。（a））过电电压压（（b））欠电电压压（（c））常开开触触点点（（d））常闭闭触触点点图1-10电电压压继继电电器器符符号号(3)中中间间继继电电器器中间间继继电电器器实实际际上上也也是是一一种种电电压压继继电电器器，，但但它它的的触触点点数数量量较较多多，，容容量量较较大大，，起起到到中中间间放放大大（（触触点点数数量量和和容容量量））作作用用。。它它在在电电路路中中常常用用来来扩扩展展触触点点数数量量和和增增大大触触点点容容量量。。中中间间继继电电器器的的图图形形符符号号、、文文字字符符号号如如图图1－－11（（ａａ））所所示示。。常常用用的的中中间间继继电电器器有有JZ12、、JZ7、、JZ8等系系列列。。图图1－－11（（b））为JZ7型中中间间继继电电器器结结构构图图。。（a））图形形、、文文字字符符号号（（b））中间间继继电电器器的的结结构构示示意意图图图1－－11中中间间继继电电器器的的结结构构示示意意图图和和符符号号2时间继继电器在生产中，，经常需需要按一定定的时间间间隔来对生生产机械进进行控制。。例如，，电动机机的降压起起动需要一一定的时间间，然后后才能加上上额定电压压；在一一条自动线线中的多台台电动机，，常需要要分批起动动，在第第一批电动动机起动后后，需经经过一定时时间才能起起动第二批批。这类类自动控制制称为时间间控制。时时间控制制通常是利利用时间继继电器来实实现的。时间继电器器是一种能使使感受部分分在感受信信号（线圈圈通电或断断电）后，，自动延时时输出信号号（触点闭闭合或分断断）的继电电器。时间间继电器的的种类很多多，主要有有电磁式、、空气阻尼尼式、晶体体管式等。。时间继电电器的符号号如图1-12所示示。空气阻尼式式时间继电电器空气阻尼式式时间继电电器是利用用空气阻尼尼原理获得得延时的，，它由电电磁机构、、延时机机构、触触头三部分分组成，其其外形及及结构如下下图所示。。空气阻尼式式时间继电电器结构图图(a)外形；(b)结构；(c)电气符号上图是通电电延时的空空气阻尼式式时间继电电器的结构构和触头符符号。线线圈1通电电后，吸吸下动铁心心2，活活塞3因失失去支撑，，在释放放弹簧4的的作用下开开始下降，，带动伞伞形活塞5和固定在在其上的橡橡皮膜6一一起下移，，在膜上上面造成空空气稀薄的的空间，活活塞由于于受到下面面空气的压压力，只只能缓慢下下降。经经过一定时时间后，杠杠杆8才才能碰触微微动开关9，使常常闭触点断断开，常常开触点闭闭合。可可见，从从电磁线圈圈通电开始始到触点动动作为止，，中间经经过一定的的延时，这这就是时时间继电器器的延时作作用。延延时长短可可以通过螺螺钉10调调节进气孔孔的大小来来改变。空空气阻尼尼式时间继继电器的延延时范围较较大，可可达0.4～180s。当电磁线圈圈断电后，，活塞在在恢复弹簧簧11的作作用下迅速速复位，气气室内的的空气经由由出气孔12及时排排出，因因此，断断电不延时时。通电延时的的空气阻尼尼式时间继继电器结构构示意图晶体管式时时间继电器器晶体管式时时间继电器器也称为半半导体式时时间继电器器，它主主要利用电电容对电压压变化的阻阻尼作用作作为延时环环节而构成成。其特特点是延时时范围广，，精度高高，体积积小，便便调节，寿寿命长，，是目前前发展最快快、最有有前途的电电子器件。。下图是是采用非对对称双稳态态触发器的的晶体管时时间继电器器原理图。。晶体管式时时间继电器器原理图整个个线线路路可可分分为为主电电源源、辅助助电电源源、双稳稳态态触触发发器器及及其其附附属属电电路路等几几部部分分。。主主电电源源是是有有电电容容滤滤波波的的半半波波整整流流电电路路，，它它是是触触发发器器和和输输出出继继电电器器的的工工作作电电源源。。辅辅助助电电源源是是也也带带电电容容滤滤波波的的半半波波整整流流电电路路，，它它与与主主电电源源叠叠加加起起来来作作为为R、、C环节节的的充充电电电电源源。。另另外外，，在在延延时时过过程程结结束束，，二二极极管管V3导通通后后，，辅辅助助电电源源的的正正电电压压又又通通过过R和V3加到到晶晶体体管管V5的基基极极上上，，使使之之截截止止，，从从而而使使触触发发器器翻翻转转。。触发发器器的的工工作作原原理理是是：：接接通通电电源源时时，，晶晶体体管管V5处于于导导通通状状态态，，V6处于于截截止止状状态态。。主主电电源源与与辅辅助助电电源源叠叠加加后后，，通通过过可可变变电电阻阻R和R1对电电容容器器C充电电。。在在充充电电过过程程中中，，a点的的电电位位逐逐渐渐升升高高，，直直至至高高于于b点的的电电位位，，二二极极管管V3则导导通通，，使使辅辅助助电电源源的的正正电电压压加加到到晶晶体体V5的基基极极上上。。这这样样，，V5就由由导导通通变变为为截截止止，，而而V6则由由截截止止变变为为导导通通，，使使触触发发器器发发生生翻翻转转。。于于是是，，继继电电器器K便动动作作；；通通过过触触头头发发出出相相应应的的控控制制信信号号。。与与此此同同时时，，电电容容器器C经由由继继电电器器的的常常开开触触头头对对电电阻阻R4放电电，，为为下下一一步步工工作作做做准准备备。。3热继继电电器器电动动机机在在工工作作时时，，当当负负载载过过大大、、电电压压过过低低或或发发生生一一相相断断路路故故障障时时，，电电动动机机的的电电流流都都要要增增大大，，其其值值往往往往超超过过额额定定电电流流。。如如果果超超过过不不多多，，电电路路中中熔熔断断器器的的熔熔体体不不会会熔熔断断，，但但时时间间长长了了会会影影响响电电动动机机的的寿寿命命，，甚甚至至烧烧毁毁电电动动机机，，因因此此需需要要有有过过载载保保护护。。热热继继电电器器用用于于电电动动机机的的过过载载保保护护，，它它是是利利用用电电流流热热效效应应使使双双金金属属片片受受热热后后弯弯曲曲，，通通过过联联动动机机构构使使触触点点动动作作的的自自动动电电器器。。下下图图是是热热继继电电器器的的结结构构及及图图形形符符号号。。它由发热热元件、、双金金属片、、触点点及一套套传动和和调整机机构组成成。发发热元件件是一段段阻值不不大的电电阻丝，，串接接在被保保护电动动机的主主电路中中。双双金属片片由两种种不同热热膨胀系系数的金金属片辗辗压而成成。图图中所示示的双金金属片，，下层层一片的的热膨胀胀系数大大，上上层的小小。当当电动机机过载时时，通通过发热热元件的的电流超超过整定定电流，，双金金属片受受热向上上弯曲脱脱离扣板板，使使常闭触触点断开开。由由于常闭闭触点是是接在电电动机的的控制电电路中的的，它它的断开开会使得得与其相相接的接接触器线线圈断电电，从从而接触触器主触触点断开开，电电动机的的主电路路断电，，实现现了过载载保护。。热继电器器动作后后，双双金属片片经过一一段时间间冷却，，按下下复位按按钮即可可复位。。热继继电器的的主要技技术数据据是整定定电流。。整定定电流是是指长期期通过发发热元件件而不致致使热继继电器动动作的最最大电流流。当当发热元元件中通通过的电电流超过过整定电电流值的的20％％时，热热继电电器应在在20分分钟内动动作。热热继电电器的整整定电流流大小可可通过整整定电流流旋钮来来改变。。选用用和整定定热继电电器时一一定要使使整定电电流值与与电动机机的额定定电流一一致。由于热热继电电器是是间接接受热热而动动作的的，热热惯惯性较较大，，因因而即即使通通过发发热元元件的的电流流短时时间内内超过过整定定电流流几倍倍，热热继继电器器也不不会立立即动动作。。只只有这这样，，在在电动动机起起动时时热继继电器器才不不会因因起动动电流流大而而动作作，否否则则电动动机将将无法法起动动。反反之之，如如果果电流流超过过整定定电流流不多多，但但时时间一一长也也会动动作。。由由此可可见，，热热继电电器与与熔断断器的的作用用是不不同的的，热热继继电器器只能能作过过载保保护而而不能能作短短路保保护，，而而熔断断器则则只能能作短短路保保护而而不能能作过过载保保护。。在在一个个较完完善的的控制制电路路中，，特特别是是容量量较大大的电电动机机中，，这这两种种保护护都应应具备备。热继电电器的的选用用热继电电器选选用是是否得得当，，直接接影响响着对对电动动机进进行过过载保保护的的可靠靠性。。通常常选用用时应应按电电动机机形式式、工工作环环境、、启动动情况况及负负荷情情况等等几方方面综综合加加以考考虑。。①原则则上热热继电电器的的额定定电流流应按按电动动机的的额定定电流流选择择。对于过过载能能力较较差的的电动动机，，其配配用的的热继继电器器(主主要是是发热热元件件)的的额定定电流流可适适当小小些。。通常常，选选取热热继电电器的的额定定电流流(实实际上上是选选取发发热元元件的的额定定电流流)为为电动动机额额定电电流的的60％～～80％。。②在不不频繁繁启动动场合合，要要保证证热继继电器器在电电动机机的启启动过过程中中不产产生误误动作作。通通常，，当电电动机机启动动电流流为其其额定定电流流6倍倍以及及启动动时间间不超超过6s时，若若很少少连续续启动动，就就可按按电动动机的的额定定电流流选取取热继继电器器。③当电电动机机为重重复短短时工工作时时，首首先注注意确确定热热继电电器的的允许许操作作频率率。因因为热热继电电器的的操作作频率率是很很有限限的，，如果果用它它保护护操作作频率率较高高的电电动机机，效效果很很不理理想，，有时时甚至至不能能使用用。对对于可可逆运运行和和频繁繁通断断的电电动机机，不不宜采采用热热继电电器保保护，，必要要时可可采用用装入入电动动机内内部的的温度度继电电器。。热继电电器使使用中中应注注意的的问题题热继电电器尽尽管选选用得得当，，但使使用不不当时时也会会造成成对电电动机机过载载保护护的不不可靠靠，因因此，，必须须正确确使用用热继继电器器。①热继继电器器本身身的额额定电电流等等级并并不多多，但但其发发热元元件编编号很很多。。每一一种编编号都都有一一定的的电流流整定定范围围，故故在使使用上上先应应使发发热元元件的的电流流与电电动机机的电电流相相适应应，然然后根根据电电动机机实际际运行行情况况再做做上下下范围围的适适当调调节。。例如，，对于于20kW、、380V的三相相笼型型电动动机，，其额额定电电流为为30A，根据电电动机机为连连续工工作制制的特特点，，可选选用JRl6——60型热继继电器器和15号号发热热元件件(其其电流流整定定范围围为28～～36～45A)。。先整定定在36A挡上。若使使用中发现现电动机温温升较高，，而热继电电器却延迟迟动作，说说明整定电电流过高。。这对可旋旋动调整旋旋钮，重新新将电流整整定在28A挡上。②热继电器有有手动复位位和自动复复位两种方方式。对于重要设设备，当热热继电器动动作之后，，必须待故故障排除后后方可重新新启动电动动机，宜采采用手动复复位方式；；如果热继继电器和接接触器的安安装。地点点远离操作作地点，且且从工艺上上又易于看看清楚过载载情况，则则宜采用自自动复位式式。③热继电器器的出线端端的连接导导线，须严严格规定选选用。这是因为为导线的材材料和其线线径大小均均能影响发发热元件端端点传导到到外部热量量的多少。。导线过细细，轴向导导热较差，，热继电器器可能提前前动作；反反之，导线线过粗，轴轴向导热快快，热继电电器可能延延迟动作。。按规定，，连接导线线应为铜线线，若不得得已要用铝铝线，导线线的截面积积应放大1．8倍。。除此之外外，出线端端螺钉应当当拧紧，以以免因螺钉钉松动导致致接触电阻阻增大，影影响发热元元件的温升升，最终可可能使保护护特性不稳稳定而引起起误动作。。④热继电器和和电动机的的周围介质质温度应尽尽量相同，，否则会破破坏已整调调好的配合合情况。例如，当电电动机安装装于高温处处，而热继继电器却安安装于低温温处时，热热继电器动动作将会延延迟；反之之，热继电电器的动作作将会提前前。⑤热继电器器必须按照照产品说明明书中规定定的方式安安装。当与其他电电器装在一一起时，应应将热继电电器装在其其他电器的的下方，以以免其动作作特性受其其他电器发发热的影响响。⑥使用中应应定期去除除尘埃和污污垢。若双金属片片中出现锈锈斑，可用用棉布蘸上上汽油轻轻轻揩拭，切切忌用砂纸纸打磨。⑦使用中每每年要通电电校验一次次。另外，当主主电路发生生短路事故故后，应检检查发热元元件和双金金属片是否否已发生永永久性变形形。若发生生变形或无无法作出判判断时，则则应进行通通电试验。。在调整时时，绝不允允许弯折双双金属片。。4速度继电电器速度继电电器是根根据电磁磁感应原原理制成成的，主主要由转转子、定定子和触触点三部部分组成成，其结结构如图图1－16所示示。其工工作原理理是：套套有永久久磁铁的的轴与被被控电动动机的轴轴相连，，用以接接受转速速信号，，当速度度继电器器的轴由由电动机机带动旋旋转时，，磁铁磁磁通切割割圆环内内的笼型型绕组，，绕组感感应出电电流，该该电流与与磁铁磁磁场作用用产生电电磁转矩矩，在此此转矩的的推动下下，圆环环带动摆摆杆克服服弹簧力力顺电动动机方向向偏转一一定角度度，并拨拨动触点点改变其其通断状状态。调调节弹簧簧松紧可可调节速速度继电电器的触触点在电电动机不不同转速速时切换换。速度继电电器主要要用于笼笼型异步步电动机机的反接接制动。。当反接接制动的的电动机机转速下下降到接接近零时时，能自自动切断断电源。。速度继继电器的的符号如如图1－－17所所示。5温度继电电器电动机出出现过载载电流时时，会使使其绕组组温升过过高，而而利用发发热元件件可间接接地反映映出绕组组温升的的高低，，热继电电器就可可以起到到电动机机过载保保护的作作用。然然而，即即使电动动机不过过载，由由于电网网电压升升高，会会导致铁铁损增加加而使铁铁心发热热，这样样也会使使绕组温温升过高高，或者者电动机机环境温温度过高高以及通通风不良良等，同同样会使使绕组温温度过高高。出现现后两种种情况时时，若用用热继电电器已显显得无能能为力。。为此，，出现了了按温度度原则动动作的继继电器，，这就是是温度继继电器。。温度继电电器是埋埋设在电电动机发发热部位位，如电电动机定定子槽内内、绕组组端部等等，可直直接反映映该处发发热情况况，无论论是电动动机本身身出现过过载电流流引起温温度升高高，还是是其他原原因引起起电动机机温度升升高，温温度继电电器都可可引起保保护作用用。不难难看出，，温度继继电器具具有“全全热保护护”作用用。温度继电电器大体体上有两两种类型型，一种种是双金属片片式温度继电电器，另另一种是是热敏电阻阻式温度继电电器。双金属片片式温度度继电器器JW2系列温度度继电器器就是一一种双金金属片温温度继电电器，其其结构组组成如图图1-18所示示。在结构上上它是封封闭式的的，其内内部有盘盘式双金金属片2，此双双金属片片左面为为主动层层，右面面为被动动层。动动触点8铆在双双金属片片上，且且经由导导电片3、外壳壳l与连接片片4相连连，静触触点6与与连接片片4相连连。当电电动机发发热部位位温度升升高时，，产生的的热量通通过外壳壳1传导导给其内内部的双双金属片片，当达达到一定定温度时时双金属属片开始始变形，，双金属属片及动动触点向向图中左左方瞬动动地跳开开，从而而控制接接触器使使电动机机断电达达到过热热保护的的目的。。当故障障排除后后，发热热部位温温度降低低，双金金属片也也反向弹弹回而使使触点重重新复位位。图1——18JW2系列温温度继继电器器1一外外壳；；2一一双金金属片片；3一导导电片片；4一连连接片片5，7一绝绝缘垫垫片；；6一一静触触点；；8一一动触触点双金属属片式式温度度继电电器的的动作作温度度是以以电动动机绕绕组绝绝缘等等级为为基础础来划划分的的，它它共有有50℃、、60℃、、70℃、、80℃、、95℃、、105℃℃、115℃、、125℃℃、135℃、、145℃℃、165℃等等11个规规格。。继电电器的的返回回温度度因动动作温温度而而异，，一般般比动动作温温度低低5～～40℃。。双金金属属片片式式温温度度继继电电器器的的缺缺点点是是加加工工工工艺艺复复杂杂，，且且双双金金属属片片又又容容易易老老化化。。另另外外，，由由于于体体积积偏偏大大而而多多置置于于绕绕组组的的端端部部，，故故很很难难反反映映温温度度上上升升的的情情况况，，以以致致发发生生动动作作滞滞后后的的现现象象。。同同时时，，也也不不宜宜用用来来保保护护高高压压电电动动机机，，因因为为过过强强的的绝绝缘缘层层会会加加剧剧动动作作的的滞滞后后现现象象。。热敏敏电电阻阻式式温温度度继继电电器器这种继电电器的外外型同一一般晶体体管式时时间继电电器相似似，但作作为温度度检测元元件的热热敏电阻阻不装在在继电器器中，而而是装在在电动机机定子槽槽内或绕绕组的端端部。热热敏电阻阻是一种种半导体体器件，，根据材材料性质质来分有有正温度度系数和和负温度度系数两两种热敏敏电阻。。正温度度系数热热敏电阻阻具有明明显的开开关特性性、电阻阻温度系系数大、、体积小小、灵敏敏度高等等优点而而得到广广泛应用用和迅速速发展。。没有电源源变压器器的正温温度系数数热敏电电阻式温温度继电电器电路路如图1-19所示。。图中RT，是表示各各绕组内内埋设的的热敏电电阻串联联后的总总电阻，，它同电电阻R3、R4、R6构成一电电桥。由晶体管管VT1、、VT2构成的开开关接在在电桥的的对角线线上。当当温度在在65℃℃以下时时，RT大体为一一恒值且且比较小小，电桥桥处于平平衡状态态，VT1及VT2截止，晶晶闸管VS不导通，，执行继继电器KA不动作。。当温度度上升到到动作温温度时，，RT阻值剧增增，电桥桥出现不不平衡状状态而使使VT1及VT2导通，晶晶闸管VS获得门极极触发电电流而导导通，执执行继电电器KA线圈有电电而使衔衔铁吸合合，其常常闭触点点分断接接触器线线圈从而而使电动动机断电电，实现现了电动动机的过过热保护护。当电电动机温温度下降降至返回回温度时时，RT阻值锐减减，电桥桥恢复平平衡使VS关断，执执行继电电器线圈圈断电而而使衔铁铁释放。。在热敏电电阻式温温度继电电器中，，执行继继电器的的任务是是控制主主电路接接触器的的线圈电电路，因因此，完完全可以以用一只只双向晶晶闸管来来代替执执行继电电器，直直接控制制接触器器的线圈圈。温度继电电器的触触点在电电路图中中的图形形符号与与电压或或电流继继电器相相同，只只是在符符号旁标标注字母母“θ”即可。图1-19热热敏电电阻式温温度继电电器电路路6压力继电电器压力继电电器广泛泛用于各各种气压压和液压压控制系系统中，，通过检检测气压压或液压压的变化化，发出出信号，，控制电电动机的的启停，，从而提提供保护护。图1-20为一一种简单单的压力力继电器器结构示示意图，，由微动动开关、、给定装装置、压压力传送送装置及及继电器器外壳等等几部分分组成。。给定装装置包括括给定螺螺帽、平平衡弹簧簧等。压压力传送送装置包包括人油油口管道道接头、、橡皮膜膜、及滑滑杆等。。当使用用于机床床润滑油油泵的控控制时，，润滑油油经管道道接头人人油口进进入油管管，将压压力传送送给橡皮皮膜，当当油管内内的压力力达到某某给定值值时，橡橡皮膜便便受力向向上凸起起，推动动滑杆向向上，压压合微动动开关，，发出控控制信号号。旋转转弹簧上上面的给给定螺帽帽，便可可调节弹弹簧的松松紧程度度，改变变动作压压力的大大小，以以适应控控制系统统的需要要。图1-20压压力继继电器结结构简图图1一微动动开关；；2一滑滑杆；3一弹簧簧；4一橡皮皮膜；5一入油油口7液位继电电器某些锅炉炉和水柜柜需根据据液位的的高低变变化来控控制水泵泵动机的的启停，，这一控控制可由由液位继继电器来来完成。。图1-21为为液位继继电器的的结构示示意图。。浮筒置置于被控控锅炉或或水柜内内，浮筒筒的一端端有一根根磁钢，，锅炉外外壁装有有一对触触点，动动触点的的一端也也有一根根磁钢，，它与浮浮筒一端端的磁钢钢相对应应。当锅锅炉或水水柜内的的水位降降低到极极限值时时，浮筒筒下落使使磁钢端端绕支点点A上翘。由于于磁钢同性性相斥的作作用，使动动触点的磁磁钢端被斥斥下落，通通过支点B使触点1-1接通，，2-2断断开。反之之，水位升升高到上限限位置时，，浮筒上浮浮使触点2-2接通通，1-1断开。显显然，液位位继电器的的安装位置置决定了被被控的液位位。图1-21JYF-02液位继电器器8干簧继电器器干簧继电器器由于其结结构小巧、、动作迅速速、工作稳稳定、灵敏敏度高等优优点，近年年来得到广广泛的干簧簧继电器的的主要部分分是干簧管管，它由一一组或几组组导磁簧片片封装在惰惰性气体(如氦、氮氮等气体)的玻璃管管中组成开开关元件。。导磁簧片片又兼作接接触簧片，，即控制触触点，也就就是说，一一组簧片起起开关电路路和磁路双双重作用。。图1—22为干簧簧继电器的的结构原理理图，其中中图(a)表示利用线线圈内磁场场驱动继电电器动作，，图(b)表示利用外外磁场驱动动继电器动动作。在磁磁场作用下下，干簧管管中的两根根簧片分别别被磁化而而相互吸引引，接通电电路。磁场场消失后，，簧片靠本本身的弹性性分开。图1—22干簧簧继电器的的结构原理理干簧继电器器特点：①接触点与空空气隔绝，，可有效地地防止老化化和污染，，也不会因因触点产生生火花而引引起附近易易燃物的燃燃烧。②触点采用用金、钯的的合金镀层层，接触电电阻稳定，，寿命长，，为100～1000万次。。③动作速度度快，为1～3ms，比一般继电电器快5～～10倍。。④与永久磁磁铁配合使使用方便、、灵活。可可与晶体管管配套使用用。⑤承受电压压低，通常常不超过250V。1.4主令电器主令电器是自动控制制系统中用用来发送控控制命令的的电器。常常见的主令令电器有控控制按钮、、行程开关关、万能转转换开关等等。1按钮按钮又称控制按按钮，也也是一种简简单的手动动开关，通通常用于于发出操作作信号，接接通或断断开电流较较小的控制制电路，以以控制电电流较大的的电动机或或其他电气气设备的运运行。按按钮的结构构和图形符符号如图1-23所所示，它它由按钮帽帽、动触触点、静静触点和复复位弹簧等等构成。将将按钮帽帽按下时，，下面一一对原来断断开的静触触点被桥式式动触点接接通，以以接通某一一控制电路路；而上上面一对原原来接通的的静触点则则被断开，，以断开开另一控制制回路。手指放开后后，在弹簧簧的作用下下触点立即即恢复原态态。原来来接通的触触点称为常常闭触点，，原来断断开的触点点称为常开开触点。因因此，当当按下按按钮时，常常闭触点点先断，常常开触点点后通；而而松开按按钮时，常常开触点点先断，常常闭触点点后通。为了标明各各个按钮的的作用，避避免误操操作，通通常将按钮钮帽做成不不同的颜色色，以示示区别。按按钮帽的的颜色有红红、绿、、黑、黄黄、蓝蓝等，一一般用红色色表示停止止按钮，绿绿色表示示起动按钮钮。图1-23按钮结结构及其电电气符号(a)结构图；(b)符号图2行程开关行程开关又称限位开开关，是是一种利用用生产机械械某些运动动部件的碰碰撞来发出出控制指令令的自动电电器，用用于控制生生产机械的的运动方向向、行程程大小或位位置保护等等。行程开关的的种类很多多，但其其结构基本本一样，不不同的仅仅是动作的的传动装置置。图1-10为为行程开关关的外形图图。从结构上来来看，行行程开关可可分为三部部分：操操作机构构、触点点系统、外外壳，其其中单轮轮和径向传传动杆式行行程开关可可自动复位位，而双双轮行程开开关不能自自动复位。。下图为为行程开关关的动作原原理图。图1-26滚滚轮式行程程开关外形形图(a)单轮旋转式式；（b）双轮旋转式式；（c）电气符号行程开关动动作原理图图由于半导体体元件的出出现，产生生了一种非非接触式的的行程开关关，这就是是接近开关。当生产机机械接近它它到一定距距离范围之之内时，它它就能发出出信号，以以控制生产产机械的位位置或进行行计数。从原理理上看看，接接近开开关有有高频频振荡荡型、、感应应电桥桥型、、霍尔尔效应应型、、光电电型、、永磁磁及磁磁敏元元件型型、电电容型型及超超声波波型等等多种种形式式，其其中以以高额额振荡荡型为为最常常用，，占全全部接接近开开关产产量的的80％以以上。。我国国生产产的接接近开开关也也是高高频振振荡型型的，，它包包括感感应头头、振振荡器器、开开关器器、输输出器器和稳稳压器器等几几部分分。3万能转转换开开关万能转转换开开关是是一种种具有有多个个操作作位置置和触触点、、能进进行多多个电电路的的换接接的手手动控控制电电器。。它可可用于于配电电装置置的远远距离离控制制、电电气控控制线线路的的换接接、电电气测测量仪仪表的的开关关转换换以及及小容容量电电动机机的起起动、、制动动、调调速和和换向向的控控制，，用途途广泛泛，故故称为为万能能转换换开关关。典型的的万能能转换换开关关由触触点座座、凸凸轮、、转轴轴、定定位机机构、、螺杆杆和手手柄等等组成成，并并由1～20层层触点点底座座叠装装而成成，每每层底底座可可装三三对触触点，，由触触点底底座中中且套套在转转轴上上的凸凸轮来来控制制此三三对触触点的的接通通和断断开。。由于于各层层凸轮轮的形形状可可制成成不同同，因因此用用手柄柄将开开关转转到不不同的的位置置，使使各对对触点点按需需要的的变化化规律律接通通或断断开，，达到到满足足不同同线路路的需需要的的目的的。图1－－30LW6系列万万能转转换开开关1.5其他常常用低低压电电器1熔断器器熔断器是是一种用用于短路路保护的的电器，，它是由由熔体（（俗称保保险丝））和安装装熔体的的绝缘底底座或绝绝缘管等等组成。。熔断器器的符号号如图1－31所示。。熔体呈片片状或丝丝状，用用易熔金金属材料料如锡、、铅、铜铜、银及及其合金金等制成成，熔丝丝的熔点点一般在在200～300℃。。熔断器器使用时时是串接接在要保保护的电电路上，，当正常常工作时时，熔体体相当于于一根导导体，允允许通过过一定的的电流，，熔体的的发热温温度低于于熔化温温度，因因此长期期不熔断断；而当当电路发发生短路路或严重重过载故故障时，，流过熔熔体的电电流大于于允许的的正常发发热的电电流，使使得熔体体的温度度不断上上升，最最终超过过熔体的的熔化温温度而熔熔断，从从而切断断电路，，保护了了电路及及设备。。熔体熔熔断后要要更换熔熔体，电电路才能能重新接接通工作作。熔断器的的主要技术参数数有：额定定电压、、熔体的的额定电电流、支支持件的的额定电电流、极极限分断断能力等等，见表表1－10所列列。常用的熔熔断器有有瓷插式式熔断器器、螺螺旋式熔熔断器、、螺旋式式快速熔熔断器及及有填料料封闭管管式熔断断器等类类型。熔断器的的结构示示意图图1-31熔熔断器(a)瓷插式熔熔断器；；(b)无填料封封闭管式式熔断器器；(c)螺旋式熔熔断器；；(d)有填料封封闭管式式熔断器器；（（e）电气符号号熔断器的的选用:在照明和和电热电电路中选选用的熔熔体额定定电流应应等于或或略大于于保护设设备的额额定电流流，而而保护电电动机的的熔体为为了防止止在起动动时被熔熔断，又又能在短短路时尽尽快熔断断，一一般可选选用熔体体的额定定电流约约等于电电动机额额定电流流的（1.5～～2.5）倍。。2刀开关刀开关又又称闸刀开关关，是结结构最简简单的手手动电器器，如如图1-32所所示，由由静插插座、手手柄、、动触触刀、铰铰链支支座和绝绝缘底板板组成。。刀开开关在低低压电路路中用于于不频繁繁接通和和分断电电路，或或用来来将电路路与电源源隔离。。按极数不不同刀开开关分单单极（单单刀）、、双极极（双刀刀）和三三极（三三刀）三三种，单单刀和和三刀在在电路图图中的符符号如图图1-32所示示。图1-32刀刀开关关的基基本结结构及及电气气符号号(a)结构；；(b)电气符符号(a)封闭式式负荷荷开关关(铁铁壳开开关)3组合开开关组合开开关又又称转转换开开关，，是是手动动控制制电器器。它它是是一种种凸轮轮式的的作旋旋转运运动的的刀开开关。。组组合开开关主主要用用于电电源引引入或或5.5kW以下电电动机机的直直接起起动、、停停止、、反反转、、调调速等等场合合。按按极极数不不同，，组组合开开关有有单极极、双双极极、三三极极和多多极结结构，，常常用的的为HZ10系列组组合开开关。。HZ10系列组组合开开关的的结构构及图图形符符号如如图1-35所所示。。图1-35HZ10系列组组合开开关结结构图图(a)外形；；（（b）电气符符号4低压断断路器器（自自动开开关））低压断断路器器又称称自动动空气气开关关、自自动动空气气断路路器或或自动动开关关，它它是是一种种半自自动开开关电电器。。当当电路路发生生严重重过载载、短短路路以及及失压压等故故障时时，低低压压断路路器能能自动动切断断故障障电路路，有有效效保护护串接接在它它后面面的电电气设设备。。在在正常常情况况下，，低低压断断路器器也可可用于于不频频繁接接通和和断开开的电电路及及控制制电动动机。。低压断断路器器的保保护参参数可可以人人为整整定，，使使用安安全、、可可靠、、方方便，，是是目前前使用用最广广泛的的低压压电器器之一一。低压断断路器器按其其用途途和结结构特特点可可分为为框架架式低低压断断路器器、塑塑料料外壳壳式低低压断断路器器、直直流流快速速低压压断路路器和和限流流式低低压断断路器器等。。下下面主主要介介绍塑塑料外外壳式式和框框架式式低压压断路路器。。塑料外外壳式式低压压断路路器塑料外外壳式式低压压断路路器又又称装装置式式低压压断路路器或或塑壳壳式低低压断断路器器，一一般般用作作配电电线路路的保保护开开关、、电电动机机及照照明线线路的的控制制开关关等。。其其外形形及内内部结结构如如图1-37所所示，，它它主要要由触触头系系统、、灭灭弧装装置、、自自动与与手动动操作作机构构、外外壳壳、脱脱扣扣器等等部分分组成成。根根据据功能能的不不同，，低低压断断路器器所装装脱扣扣器主主要有有电磁磁脱扣扣器（（用于于短路路保护护）、、热热脱扣扣器（（用于于过载载保护护）、、失失压脱脱扣器器、过过励励脱扣扣器以以及由由电磁磁和热热脱扣扣器组组合的的复式式脱扣扣器等等。脱脱扣扣器是是低压压断路路器的的重要要部分分，可可人人为整整定其其动作作电流流。图1-37常常用塑塑壳式式低压压断路路器外外形及及内部部结构构图(a)外形；；(b)DZ5型内部部结构构；(c)DZ10型外形形；(d)图形符符号塑壳式式低压压断路路器工工作原原理如如图1-38所所示。。其其中，，触触头2合闸闸时，，与与转轴轴相连连的锁锁扣扣扣住跳跳扣4，使使弹弹簧1受力力而处处于储储能状状态。。正正常工工作时时，热热脱脱扣器器的发发热元元件10温温升不不高，，不不会使使双金金属片片弯曲曲到顶顶动6的程程度；；电电磁脱脱扣器器13的线线圈磁磁力不不大，，不不能吸吸住12去去拔动动6，，开开关处处于正正常供供电状状态。。如如果主主电路路发生生过载载或短短路，，电电流超超过热热脱扣扣器或或电磁磁脱扣扣器动动作电电流时时，双双金金属片片11或衔衔铁12将将拨动动连杆杆6，，使使跳扣扣4被被顶离离锁扣扣3，，弹弹簧1的拉拉力使使触头头2分分离切切断主主电路路。当当电电压失失压和和低于于动作作值时时，线线圈圈9的的磁力力减弱弱，衔衔铁铁8受受弹簧簧7拉拉力向向上移移动，，顶顶起6使跳跳扣4与锁锁扣3分开开切断断回路路，起起到到失压压保护护作用用。图1-38DZ型塑壳壳式低低压断断路器器工作作原理理图框架式式低压压断路路器框架式式低压压断路路器又又叫万万能式式低压压断路路器，，主主要用用于40～～100kW电动机机回路路的不不频繁繁全压压起动动，并并起起短路路、过过载载、失失压压保护护作用用。其其操操作方方式有有手动动、杠杠杆杆、电电磁磁铁和和电动动机操操作四四种，，额额定电电压一一般为为380V，额定电电流有有20～4000A若干种。常常用的框框架式低压压断路器有有DW系列等，其其所有零零部件都安安装在框架架上，它它的热脱扣扣器、电电磁脱扣器器和失压脱脱扣器等