第0章 复习电气控制知识

回顾电气控制知识回顾的主要内容第一部分：低压电器第二部分：电动机的基本控制电路第一部分主要内容第一节低压电器的基本知识第二节开关电器第三节接触器第四节继电器第五节熔断器第六节主令电器本章小结知识目标：1、能熟记常用低压电器的符号和用途。2、了解常开触点、常闭触点和线圈的概念。3、理解常用低压电器的动作原理。能力目标：通过回顾低压电器知识，会应用常用的低压电器。先来个全家福第一部分低压电器的基本知识一、低压电器的分类按电器的动作性质分：手动电器和自动电器按电器的性能和用途分：控制电器和保护电器按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器。二、电磁式电器1.电磁机构——将电磁能转换为机械能并带动触头动作。

组成

原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。

铁芯衔铁线圈第一节低压电器的基本知识交流：硅钢片叠加直流：整块铸铁或铸钢电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。交流线圈：短而粗，有骨架。直流线圈：细而长，无骨架。二、电磁式电器2.触头系统——通过触头的开合控制电路通、断。

类型

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桥式触头指形触头第一节低压电器的基本知识二、电磁式电器3.灭弧系统

电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色的光柱，即电弧。

电弧的危害：

延长了切断故障的时间；

高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；

形成飞弧造成电源短路事故。

灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、利用介质灭弧、改善触头表面材料。第一节低压电器的基本知识第二节开关电器一、刀开关

作用：隔离电源，不频繁通断电路

分类：

按刀的级数分:单极、双极和三极

按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置

按刀的转换方向分为：单掷和双掷

按接线方式分为：板前接线和板后接线

按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作

按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器一、刀开关1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）

作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。

结构图和符号：QS第二节开关电器第二节开关电器一、刀开关2.带熔断器式刀开关——用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。一、刀开关3.负荷开关(1)开启式负荷开关

用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。

结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头，工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。

分类：单相双极和三相三极两种第二节开关电器一、刀开关3.负荷开关(2)封闭式负荷开关（铁壳开关）

作用：手动通断电路及短路保护。第二节开关电器二、组合开关（转换开关）

结构：静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸出盒外，与电源或负载相连。动触片套在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作90°正或反方向的转动，带动静触头通。

特点：结构紧凑，安装面积小，操作方便。

用途：电源的引入开关；通断小电流电路；控制５ＫＷ以下电动机。第二节开关电器（a）外形（b）符号（c)结构三、低压断路器

功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。

特点：操作安全，分断能力较高。

分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式）

结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。第二节开关电器万能式低压断路器结构图塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮线路短路或严重过载保护塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮通过外引接点来使分励线圈得电，使断路器跳闸。塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮线路过载保护塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮电动机的失压保护一旦发生过载或短路时,过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。M3~主触点弹簧连杆装置锁钩断路器一旦发生过载或短路时,过流脱钩器将吸合而顶开锁钩，将主触头断开，从而起到短路保护作用。M3~主触点弹簧连杆装置锁钩断路器M3~主触点弹簧连杆装置一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。断路器M3~主触点弹簧连杆装置一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触头断开，实现欠压保护作用。断路器触头系统：主触头、辅助触头

常开触头（动合触头）常闭触头（动断触头）电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧第三节接触器1．结构

一、交流接触器

第三节

接触器交流接触器结构图主触头常闭辅助触头常开辅助触头静铁心动铁心吸引线圈灭弧装置2．工作原理

线圈加额定电压，衔铁吸合，常闭触头断开，常开触头闭合；线圈电压消失，触头恢复常态。为防止铁心振动，需加短路环。第三节

接触器交流接触器接触器是利用电磁力来接通和断开大电流电路的一种自动控制电器，它常用在控制电动机的主电路上。线圈KM交流接触器的图形及文字符号：KM辅触头KM辅触头KM主触头交流接触器的结构原理图复位弹簧动铁心线圈静铁心1231´2´3´主触点动合(常开)辅助触头动断触点动合触点交流接触器线圈通电后的状态1231´2´3´动断触点断开动合触点闭合i主触点闭合辅助触头线圈复位弹簧动铁心静铁心用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。工作原理：与交流接触器基本相同。第三节接触器二、直流接触器

KM常闭辅助触点线圈KM主触点KM常开辅助触点KM第三节

接触器三、接触器的符号

额定电压

交流接触器：127、220、380、500V直流接触器：110、220、440V交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A

直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A额定电流

吸引线圈额定电压交流接触器：36、110（127）、220、380V直流接触器：24、48、220、440V第三节

接触器四、接触器的主要技术指标

根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型；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；额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。第三节

接触器四、接触器的使用选择原则

作用：控制、放大、联锁、保护和调节分类：按用途分：控制和保护继电器按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、机械式按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力按动作时间分：瞬时、延时继电器特点：额定电流不大于5A第四节

继电器一、电流继电器特点：线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。分类：过电流继电器、欠电流继电器过流电流继电器欠流电流继电器第四节

继电器欠电流继电器KAI<KAKA过电流继电器>IKAKAKA一、电流继电器第四节

继电器动作电流Ｉq：使电流继电器开始动作所需的电流值；返回电流Ｉf：电流继电器动作后返回原状态时的电流值；返回系数Ｋf：返回值与动作值之比，Ｋf＝Ｉf/Ｉq。主要技术指标：一、电流继电器第四节

继电器特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细分类：过电压继电器和欠电压继电器结构原理：与电流继电器类似欠电压继电器KAU<KAKA过电压继电器>UKAKAKA二、电压继电器第四节

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。但它的触点数量较多，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。

三、中间继电器第四节

继电器作用：电动机的过载保护利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触头动作利用电阻值随温度变化而变化的特性制成利用过载电流发热使易熔合金熔化而使继电器动作四、热继电器第四节

继电器型式：双金属片式热敏电阻式易熔合金式结构：由发热元件、双金属片和触头及动作机构等部分组成。四、热继电器第四节

继电器a）

外形

b）结构图

1-电流整定装置2-主电路接线柱3-复位按钮

4-常闭触头5-动作机构6-热元件31-常闭触头接线柱32-公共动触头接线柱33-常开触头接线柱

双金属片式热继电器1-1.接线端子2-主双金属片3-热元件4-推动导板5-补偿双金属片

6-常闭触头7-常开触头8-复位调节螺钉9-动触头

110-复位按钮11-偏心轮12-支撑件13-弹簧

四、热继电器第四节

继电器双金属片式热继电器原理示意图热继电器的结构原理图发热元件双金属片常闭触点复位按钮弹簧扣板II当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时，它便向上弯曲，因而脱钩。热继电器的结构原理图发热元件双金属片常闭触点复位按钮弹簧II扣板热继电器的结构原理图发热元件双金属片常闭触点复位按钮弹簧II扣板常闭触点打开从而断开电动机的主电路使用与选择使用：作为电动机的过载保护，注意与熔断器的配合。选择：ＩeR≥ＩedＩeR：热继电器热元件的额定电流；Ｉed：电动机的额定电流。四、热继电器第四节

继电器作用：按整定时间长短通断电路分类：按构成原理分：电磁式电动式空气阻尼式晶体管式数字式按延时方式分：通电延时型断电延时型

四、时间继电器(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(a)线圈一般符号(b)通电延时线圈(c)断电延时线圈(d)通电延时闭合动合（常开）触点(e)通电延时断开动断（常闭）触点（f）断电延时断开动合（常开）触点（g）断电延时闭合动断（常闭）触点（h）瞬动触点四、时间继电器符号通电延时型空气式时间继电器释放弹簧活塞橡皮膜杠杆进气孔出气孔动铁心静铁心线圈微动开关2微动开关1恢复弹簧调节螺钉时间控制时间继电器线圈通电后瞬时动作的触点释放弹簧活塞橡皮膜杠杆进气孔出气孔动铁心静铁心i恢复弹簧调节螺钉时间控制释放弹簧活塞橡皮膜杠杆进气孔出气孔瞬时动作的触点动铁心静铁心i恢复弹簧调节螺钉时间控制释放弹簧活塞橡皮膜杠杆进气孔出气孔瞬时动作的触点动铁心静铁心i恢复弹簧调节螺钉时间控制释放弹簧活塞橡皮膜杠杆进气孔出气孔瞬时动作的触点动铁心静铁心i恢复弹簧调节螺钉时间控制延时动作的触点释放弹簧活塞橡皮膜杠杆进气孔出气孔瞬时动作的触点动铁心静铁心i恢复弹簧调节螺钉时间控制释放弹簧活塞橡皮膜杠杆进气孔出气孔动铁心静铁心线圈微动开关2微动开关1断电后立刻复位恢复弹簧调节螺钉时间控制释放弹簧橡皮膜杠杆进气孔出气孔动铁心静铁心线圈恢复弹簧调节螺钉微动开关微动开关断电延时时间继电器活塞释放弹簧杠杆动铁心静铁心线圈进气孔出气孔调节螺钉瞬时动作的触点断电延时时间继电器通电后延时动作的触点橡皮膜活塞释放弹簧杠杆静铁心进气孔出气孔调节螺钉断电后开始延时线圈微动开关微动开关橡皮膜活塞释放弹簧杠杆静铁心进气孔出气孔调节螺钉断电后开始延时线圈微动开关微动开关橡皮膜活塞释放弹簧杠杆进气孔出气孔动铁心静铁心线圈恢复弹簧调节螺钉微动开关断电后开始延时延时触点归位橡皮膜活塞通电延时型时间继电器符号KT线圈KT延时闭合的常开触头KT延时打开的常闭触头常开KTKT常闭断电延时型时间继电器的符号线圈KT延时恢复闭合的常闭触头KT延时打开的常开触头KT作用：根据速度的大小通断电路结构：定子、转子和触头原理：与异步电动机类似参数：动作转速：>120rpm复位转速：<100rpm五、速度继电器定子---由硅钢片迭成笼型空心圆环套在转子上，装有鼠笼型短路绕组。符号五、速度继电器转子---圆柱形永久磁铁，与电动机同轴连接。压力继电器光电继电器温度继电器六、其它继电器作用：短路和严重过载保护应用：串接于被保护电路的首端优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻分类：

第五节熔断器瓷插式RC螺旋式RL有填料式RT无填料密封式RM快速熔断器RS自恢复熔断器瓷插式熔断器第五节熔断器螺旋式熔断器第五节熔断器螺旋式熔断器由瓷帽、熔断管、保护圈及底座四部分组成。熔断管内装有熔丝和石英砂，管的上盖有指示器，指示熔丝是否熔断。

有填料式熔断器第五节熔断器无填料密封式熔断器第五节熔断器快速熔断器第五节熔断器自恢复熔断器第五节熔断器自恢复保险也称温度保险，其原理是：若负载短路或电流过大，在短暂时间内，保险发热庞胀，它是由薄膜片组成，庞胀后薄膜片分离，阻值就从零变为无穷大，其上面标的参数120、150或250等就是指的断开温度。这种保护险没有保险丝反应那么快作用：发送控制命令或信号的电器分类：控制按钮万能转换开关主令控制器行程开关接近开关第六节主令电器控制按钮第六节主令电器万能转换开关第六节主令电器主令控制器第六节主令电器行程开关第六节主令电器接近开关第六节主令电器接近开关又称无触点行程开关，它的组成部件中包括位移传感器。接近开关通过位移传感器可以感知到接近它的物体，并以此来完成判断和控制开关的闭合或断开。接近开关的主要作用是行程控制和限位保护。按钮通常用来短时间接通或断开控制电路的手动电器。动合（常开）触头动断（常闭）触头按钮帽复位弹簧表示符号：SB常开按钮SB常闭按钮SB复合按钮按钮的额定电流一般不超过5ASQ常开触头SQ常闭触头SQ复合触头符号行程开关是利用运动部件的撞击来闭合和切断控制电路的。常开触头常闭触头运动部件结构示意图闭合断开行程开关运动部件SQ2SQ1行程开关的动作过程运动部件SQ2SQ1行程开关的动作过程运动部件SQ2SQ1行程开关的动作过程运动部件SQ2SQ1行程开关的动作过程运动部件SQ2SQ1行程开关的动作过程运动部件SQ2SQ1行程开关的动作过程运动部件SQ2SQ1行程开关的动作过程运动部件SQ2SQ1行程开关的动作过程运动部件SQ2SQ1行程开关的动作过程运动部件SQ2SQ1行程开关的动作过程运动部件SQ2SQ1行程开关的动作过程运动部件SQ2SQ1行程开关的动作过程本部分小结开关电器、主令电器、接触器、继电器、熔断器等低压电器的作用、结构、工作原理；低压电器图形和文字符号；每种低压电器的技术参数；低压电器的使用和选择方法。第二部分主要内容第一节点动控制线路第二节长动控制线路第三节点动及长动控制线路第四节多地点控制线路第五节正、反转控制第六节顺序联锁控制第七节行程控制第八节时间控制本章小结知识目标：1、能熟练掌握基本控制线路的工作原理图。2、了解基本控制线路的接线图，为后续PLC的接线打下基础并做比较。能力目标：1、能识读且会画基本控制线路原理图、安装图。2、能正确安装调试线路，并保证正常运转。3、能正确叙述线路原理。4、排除线路故障。5、会选用、使用工具、仪表、器材。引入课程1、点动控制线路点动控制接线视频KMSB1FRQFRFUKMM3~~~1.点动控制线路控制电路主电路先闭合开关Q，接通电源。按SB1→KM线圈得电→KM主触头闭合→M运转松SB1→KM线圈失电→KM主触头恢复→M停转M3~M3

~点动电路功能控制电机在很短时间内工作。工作原理2、长动控制线路长动控制线路视频KMSB1KMSB2FRQFRFUKMM3~~~2.长动控制线路控制电路主电路工作原理先闭合开关Q接通电源。按SB1→KM线圈得电→KM主触头闭合→M运转按SB2→KM线圈失电→KM主触头恢复→M停转M3~M3

~→KM辅助触头闭合

—

自锁→KM辅助触头恢复—失去自锁长动电路功能控制电机长时间连续工作动画3、点动与长动控制线路视频资料KMSB1KMSB2FRQFRFUKMM3~~~SB33.点动及长动控制线路(1)M3~M3~M3~M3

~控制电路主电路工作原理：先闭合Q，接通电源按SB1→KM线圈得电→KM触头闭合→M长动运转按SB3→KM线圈得电→KM触头闭合→M点动运转按SB2→KM线圈失电→KM触头恢复→M停转松SB3→KM线圈失电→KM触头恢复→M停转KASB1SB2KHQKHFUKMM3

~~~KMSB3KAKA中间继电器KA的功能：实现自锁

—从而实现M长动运转。3.点动及长动控制线路（2）按SB1→KA线圈得电→KM触头闭合→M长动运转按SB3→KM线圈得电→KM触头闭合→M点动运转→KM线圈得电→KA触头闭合——自锁按SB2→KM线圈失电→KM触头恢复→M停转工作原理

合Q4、多地控制线路视频资料KMSB1SB4FRQFRFUKMM3

~~~SB2KMSB3SB5SB64多地点控制线路利用SB1、SB2、SB3并联，可实现多地点起动；利用SB4、SB5、SB6串联，可实现多地点停机。三种保护作用a.短路保护—FUb.过载保护—KHc.零压`欠压保护—KM5、正反转控制线路视频资料KM2SB1SB3KHQKHFUM3

~~~SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM15正、反转控制KM2SB1SB3KHQKHFUM3

~~~SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1按SB1→KM1线圈得电→KM1触头动作→M正转；按SB2→KM2线圈得电→KM2触头动作→M反转；KM1、KM2常闭触头——互锁：

防止KM1`KM2同时得电造成电源短路工作原理合Q，接通电源按SB3→KM1线圈失电→KM1触头恢复→M停转；正转反转必须先按停止按钮SB3KM2SB1SB3KHQKHFUM3

~~~SB2KM1KM2KM2KM1按SB1→KM1得电→KM1常开触头闭合→M运转误按SB2→KM2得电KM1KM2若去掉互锁—KM1、KM2常闭触头，合Q，→KM2常开触头闭合→ABC则电源A、C线间短路M3

~—

熔断器FU烧毁！KM1一定要加互锁触头KM1KM2电源短路是如何造成的？KM2SB1SB3KHQKHFUM3

~~~SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1直接正、反转控制线路利用复合按钮SB1、SB2，可以实现：正转反转直接转换,不必再按SB3。KM1和KM2的电气互锁必不可少！工作更可靠！SB1SB3QKH1FUKM1M13~~~SB2M23~KM2KH2KM1KM2KH1KH2KM1KM1KM2顺序控制L2L16顺序联锁控制顺序控制线路(1)利用KM1常开触头可实现顺序控制功能：M1起动后M2才能起动。顺序控制线路(2)SB1SB3SB2KM1KM2KH1KH2KM1KM2L1L2自锁和顺序控制按SB1→KM1线圈得电→

KM1各触头动作→按SB2→KM2线圈才能得电

工作原理若先按SB2，电路不能工作。SB1SB3QKH1FUKM1M13~~~SB2M23~KM2KH2KM1KM2KH1KH2KM1KM1KM2L2L1SB4KM2利用KM1常开触头：M1起动后M2才能起动。例：分析电路的控制功能。解：电路可实现顺序控制功能：利用KM2常开触头：M2停车后M1才能停车。KM2SB1SB3KHQKHFU~~SB2KM1KM2KM1KM1KM2KM1SQ1SQ3KM2L1L2L2L1SQ4SQ2工作台右移左移SQ4SQ2SQ1