常用低压电器第一节课件

PLC原理及应用

本门课程为考试课，总学时50，理论学时40，实验学时10使用教材：《电气控制与可编程控制器技术》主编：史国生，化学工业出版社第一篇电气控制技术（12）第二篇可编程控制器概述（28）第三篇电气控制与可编程控制器技术实验（10）第一章常用低压电器低压电器是组成各种电气控制成套设备的基础组件，正确的使用是低压电力系统可靠运行、安全用电的基础和重要的保证。本章重点：掌握常用低压电器的结构、工作原理、用途及其图形符号和文字符号。了解各种低压电器选型的原则。第一节电器的功能、分类和工作原理电器的功能电器是一种能根据外界信号和要求,手动或自动地接通或断开电路,断续或连续地改变电路参数,以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的元件或设备。简言之,电器就是一种能控制电的工具。第一节电器的功能、分类和工作原理电磁式电器的基本原理－－电磁式电器是低压电器中最常用的。检测部分：电磁机构执行部分：触头系统电磁式电器的基本原理电磁机构

---实现电能装化为机械能,并带动触点实现闭合或断开动作。电磁机构的结构形式电磁机构的工作原理交流电磁机构上短路环的作用电磁机构的结构形式电磁机构组成吸引线圈：起到将电能转化为磁能的作用。磁路：铁心、衔铁、铁轭和空气隙电磁机构的分类按衔铁的运动方式分(1)衔铁绕棱角转动--磨损较小,适用于直流接触器(2)衔铁绕轴转动--铁心用硅钢片叠成,适用于交流接触器(3)衔铁直线运动--多用于交流接触器.按磁铁系统形状分分为U形和E形按线圈连接方式分并联：称为电压线圈，因其并联在线路上，为减少分流作用，需要较大阻抗，故线圈的导线细且匝数多。串联：称为电流线圈，因流过电流较大，为减少对电路的影响，线圈导线一般较粗，匝数少，线圈阻抗小。按吸引线圈电流的种类分直流线圈和交流线圈电磁机构的工作原理吸力与反力产生：吸力：电磁线圈通过电磁机构产生电磁吸力反力：由复位弹簧和触头等产生特性：吸力特性--电磁机构的吸力F与气隙δ的关系曲线称为吸力特性曲线。反力特性--电磁系统的反作用力F与气隙δ的关系曲线称为反力特性曲线。电磁机构的工作原理吸力特性电磁吸力公式F=1/2u0B2S其中:F:电磁吸力(N);u0:真空磁导率(4π×10-7H/m)；B:气隙磁感应强度(T);S:磁极截面积(m2)特性：当S为常数时,F与B2成正比吸力F与磁阻Rm2成反比（Rm=NI/Φ

其中NI为磁动势-即安匝数；Φ为磁通量（单位韦伯Wb）而Φ＝BSsinA）

电磁机构的工作原理吸力特性曲线δδδδδδδ1δ1δ2δ2交流电磁机构短路环的作用-6触头系统触头分类按结构分类：桥型触头和指型触头按接触形式分类：点接触、线接触、面接触触头系统灭弧工作原理

电弧危害：烧损触头金属表面，降低电器的寿命；延长电路的分断时间，降低电器的动作频率。常用的灭弧方法：

（1）迅速增大电弧长度

电弧长度增加，使触点间隙增加，电场强度降低，同时又使散热面积增大，降低电弧温度，使自由电子和空穴复合的运动加强，因而电荷容易熄灭。（2）冷却

使电弧与冷却介质接触，带走电弧热量，也可使复合运动得以加强，从而使电弧熄灭。

灭弧工作原理常用灭弧装置电动力灭弧磁吹式灭弧栅片灭弧第四节动力线路中常用电器接触器：是一种用于频繁接通或断开交直流主电路、大容量控制电路等大电流电路的自动切换电器。功能:自动切换、远距离操作和失压（欠压）保护功能。分类：按电路中电流种类分：交流和直流接触器。按主触点的极数分：直流接触器有单极和双极两种；交流接触器有三极、四极和五极三种。用途：用于控制电动机、电热设备、电焊机、电容器组等。参数及型号含义：接触器选择：接触器图形符号、文字符号

交流接触器工作原理：吸合过程：在线圈上施加交流电压后，铁心中产生磁通，该磁通对衔铁产生克服复位弹簧拉力的电磁吸力，使衔铁带动触头动作。触头动作时，常闭先断开，常开后闭合。主触头和辅助触头是同时动作的。释放过程当线圈中的电压值降到某一数值时，铁心中的磁通下降，吸力减小到不足以克服复位弹簧的反力时，衔铁就在复位弹簧的反力作用下复位，使主触头和辅助触头的常开触头断开，常闭触头恢复闭合。保护功能：失压保护。

交流接触器工作时，施加的交流电压应大于线圈额定电压值的85%时，接触器才能够可靠地吸合。

接触器的主要技术参数额定电压：接触器铭牌上的额定电压是指主触头的额定电压。交流有127V、220V、380V、500V等档次；直流有110V、220V、440V等档次。额定电流：接触器铭牌上的额定电流是指主触头的额定电流。有5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A和600A。接触器的主要技术参数吸引线圈的额定电压：交流有36V、110V、127V、220V、380V；直流有24V、48V、220V、440V。电气寿命和机械寿命：电气寿命是指在不同使用条件下无需修理或更换零件的负载操作次数;机械寿命是指在需要正常维修或更换机械零件前,包括更换触头所能承受的无载操作循环次数。额定操作频率：是指接触器每小时的操作次数。

接触器的选择

1．接触器的类型选择根据接触器所控制的负载性质，选择直流接触器或交流接触器。2．额定电压的选择接触器的额定电压应大于或等于所控制线路的电压。3．额定电流的选择接触器的额定电流应大于或等于所控制电路的额定电流。对于电动机负载可按下列经验公式计算

式中：IC为接触器主触头电流，A；PN为电机额定功率KW；

UN为电动机额定电压，V；K为经验系数，一般取1～1.4。4．吸引线圈额定电压选择根据控制回路的电压选用。5．接触器触头数量、种类选择触头数量和种类应满足主电路的控制线路的要求。

接触器的选择第四节动力线路中常用电器CZ0系列直流接触：

CZ0系列直流接触器用于远距离接通与分断额定电压至440V，额定电流至600A的直流线路之用。并适用频繁起动、停止直流电动机及直流电动机的换向或反转之用。

第四节动力线路中常用电器CJ20系列交流接触器：

CJ20系列交流接触器主要用于交流50Hz、额定电压至660V（个别等级能至1140V）、电流至630A的电力线路中，供远距离接通和分断电路以及频繁起动和控制交流电动机，并适宜于与JR20系列热继电器或电子保护装置组成起动器，以保护电路或交流电动机可能发生的过负荷及断相。

第四节动力线路中常用电器第四节动力线路中常用电器第四节动力线路中常用电器第四节动力线路中常用电器接触器触点扩展电动力吹弧如图1-9所示。双断点桥