电气控制-元件与控制

电气控制低压电器指工作在门交流额定电压1200V、直流额定电压1500V及以下的电路中起通、断、保护、控制或调节作用的电气元件。如接触器、继电器等。低压电器的基本知识一、低压电器的分类1、按在电气线路中的地位和作用分类（1）低压配电电器。包括：刀开关、转换开关、熔断器和自动开关。要求：故障发生时动作准确、工作可靠，在规定的时间通过允许的短路电流时，其电动力和热效应不会损坏电器。低压电器的基本知识（2）低压控制电器。包括：接触器、控制继电器、起动器、控制器、主令电器、电阻器和电磁铁等。它们主要用于电气传动系统中。要求：寿命长、体积小、质量轻、工作可靠。低压电器的基本知识2、按动作方式分类（1）自动切换电器。如：接触器、继电器等。（2）非自动切换电器。如：按钮、刀开关等。低压电器的基本知识3、按执行功能分类（1）有触点电器。利用可分离的动静触点的接触与分离来实现电路的通断。（2）无有触点电器。利用晶闸管的开关效应。低压电器的基本知识二、低压电器灭弧原理电弧：是一种气体放电现象，即在电压的作用下，电流以电击穿产生等离子体的方式，通过空气等绝缘介质所产生的瞬间火花。电弧的副作用：（1）使电路仍旧保持导通状态，延迟了电路的分断；（2）烧损触点，缩短电器的使用寿命。低压电器的基本知识有触点电器存在的两个问题通过触点的开、闭实现电路的通、断，存在如下问题：（1）触点接通电路时存在接触电阻、引起触点温升。（2）触点分断时，由于热电子和强电场的作用，产生电弧。低压电器的基本知识灭弧措施的种类（1）拉长灭弧：依靠触点的分开、机械地拉长电弧。（2）磁场灭弧：利用流过导电回路或特制线圈的电流在弧区产生磁场，使电弧受力迅速移动或拉长电弧。低压电器的基本知识灭弧措施的种类（3）分隔灭弧：将电弧分隔成许多串联的短弧。如金属栅片灭弧。低压电器的基本知识灭弧措施的种类（4）狭缝灭弧：利用磁场的作用，将电弧驱入用耐弧材料制成的狭缝中，以加快电弧的冷却。（5）灭弧室灭弧：在封闭的灭弧室中，利用电弧的自身能量分解固体材料产生气体，以提高灭弧室中的压力，或者利用产生的气体进行吹弧。低压电器的基本知识（1）交流接触器的灭弧装置。小容量：双断口结构的电动力灭弧；大容量：半封闭式绝缘（金属）栅片陶土灭弧罩等。交流电流有自然过0点，电弧易熄灭。（2）直流接触器的灭弧装置。一般采用磁吹式灭弧装置，其中的磁吹线圈利用扁铜线弯成，串联在电路中（也有并联方式）。常用低压电器元件自动空气开关又称为自动空气断路器，目前统一称为低压断路器。功能：接通和分断电路，对电路或电气设备发生的短路，严重过载及失压等进行保护。自动空气开关1、自动空气开关的分类（1）按极数分：单极、双极和三极（2）按保护形式分：电磁脱扣式、热脱扣式、复式脱扣式和无脱扣器式。（3）按全分断时间分：一般式和快速式（4）按结构形式分：塑壳式、限流式、直流快速式等。自动空气开关2、自动空气开关的结构及工作原理图按下接通按钮，电路接通；按停止按钮，电路分断。短路或严重过流时：短路电流超过瞬时脱扣整定仩，电磁脱扣器产生足够大的吸力，将衔铁吸合撞击杠杆，使搭钩绕转轴座向上转动与锁扣脱开，从而切断电源。自动空气开关原理图自动空气开关原理一般性过载：不能使电磁脱扣器动作，能使热元件产生能量，促使双金属片受热向上弯曲，推动杠杆从而切断电路。欠压或失压保护：电压正常时，欠电压脱扣器产生足够的吸力，将衔铁吸合与杠杆脱离。电压下降或消失时，吸力消失或减小，衔铁被拉力弹簧拉开并撞击杠杆，切断电源。自动空气开关的符号自动空气开关的一般选用原则1、额定工作电压（电流）等于或大于线路额定电压（计算负载电流）。2、热脱扣器的整定电流等于所控制负载的额定电流。3、电流脱扣器的瞬时脱扣整定电流大于或等于电动机的起动电流。4、欠电压脱扣器的额定电压等于线路额定电压。熔断器熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。熔体的额定电流：是长时间通过熔体而不熔断的最大电流值。熔管：它是熔体的外壳，用耐热绝缘材料制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用。熔管的额定电流：熔管长期工作所允许温升决定的电流值，它应大于或等于熔体额定电流。熔座：固定熔管并外接引出线的装置。熔断器的主要技术参数最小熔化电流：也称临界电流，往往以1到2秒内能熔断的最小电流值。分断能力：指在额定电压及一定功率因数下切断短路电流的极限能力。常用极限断开电流值表示。短路时，熔体的熔断时间不随电流的变化而变化，是一个常数。熔断器对过载反应是不灵敏的，不宜作为过载保护，主要用作短路保护。熔断器的符号接触器是用来频繁地摇控接通或断开交、直流电路及大容量控制电路的自动控制电器。交流接触器结构及其作用：主要由电磁机构、触点系统、灭弧装置及辅助部件等组成。主触点用于通断电流较大的主电器，一般由三对常开触点构成；辅助触点用以通断电流较小的控制电路，一般由两常开和两对常闭触点组成。接触器＿交流接触器常开和常闭：指电磁系统未通电动作前触点的原始状态，是由衔铁通过杠杆连同动作的。电磁线圈通电时，常闭触点首先断开，继而常开触点闭合；断电时，常开触点首先恢复断开继而常闭触点恢复闭合。为消除衔铁振动和噪声，在铁心和衔铁的两个不同端部各开一个槽，槽内嵌装一个用铜等制成的短路环（或减振环、分磁环），如果它坏了则交流接触器就不能用了。接触器＿直流接触器主要用于远距离接通和分断额定电压440V，额定电流600A的直流电路或频繁地操作和控制直流电动机的一种控制电器。主要由电磁机构和触点系统组成。直流接触器不需要短路环，但线圈匝数比交流接触器多。接触器的符号继电器是一种根据电量或非电量（如电压、电流、转速、时间、温度等）的变化，接通或断开控制电路，实现自动控制和保护电力拖动装置的电器。继电器一般不是用来直接控制较大电流的主电路，主要用于反映控制信号，因此同接触器比较，继电器触点的分断能力很小，一般不设灭弧装置。电磁式继电器中间继电器：输入信号为线圈的通电和断电，它的输出信号是触点的动作，不同动作状态的触点分别将信号传给几个元件或回路。电磁式继电器电流继电器：线圈串接在被测量的电路中，继电器所反映的是电路中电流的变化。常有过流继电器、欠电流继电器。电磁式继电器电压继电器：线圈并接在被测量的电路中，反映电压的变化。热继电器利用电流热效应推动动作机构，使触点系统闭合或分断的保护电器。时间继电器空气阻尼式时间继电器（气囊式），通过小孔节流原理来获得延时动作。晶体管时间继电器（半导体式或电子式）时间继电器符号速度继电器反映转速和转向变化的继电器。主令电器按钮开关：是一种手动操作接通或分断小电流控制电路的主令电器，主要利用它远距离发出手动指令或信号去控制接触器、继电器等电磁装置。主令电器位置开关：行程开关或限位开关。主令电器接近开关：当某种物体与之接近到一定距离时就发出动作信号。三相异步电动机的控制电路电动机控制的一般原则：1、行程控制原则2、时间控制原则3、速度控制原则4、电流控制原则电动机控制的一般原则：1、短路保护2、过载保护3、欠压保护4、失压保护（零压保护）5、过流保护6、失磁保护绘制、识读电气控制线路图的原则1、原理图一般分电源电路、主电路、控制电路、信号电路及照明电路的绘制。电源电路画成水平线、三相交流电源相序L1，L2和L3由上而下依次排列画出，中线N和保护地线PE画在相线之下。直流电源则正端在上、负端在下画出。电源开关水平画出。电源开关水平画出。主电路：是指受电的动力装置及保护电器，它通过的是电动机的工作电流，电流较大。主电路要垂直于电源电路画在原理图的左侧。控制电路：是指控制主电路工作状态的电路。信号电路：是指显示主电路工作状态的电路。照明电路：是指实现机床等设备局部照明的电路。以上三种电路跨接在两相电源线之间，依次垂直画在主电路的右侧，且电路中耗能元件（如接触器和继电器的线圈、信号灯、照明灯等）要画在电路的下方，电器的触点画在耗能元件的上方。2、原理图中，各电器的触点位置都按电路未通电或电器未受外力作用时的常态画出。分析原理图时，应从触点的常态位置出发。3、原理图中，各电器