常用低压电器

第二章常用低压电器的识别与应用2.1

常用低压电器的识别与应用2.2

电动机“正反转”控制线路的设计与调试2.3

电动机“Y-△转换”控制线路的设计与调试

PLC技术与应用及实践第二章常用低压电器的识别与应用§2.1常用低压电器的识别与应用

知识点：★接触器的工作原理、电气符号及识别★继电器（中间继电器、时间继电器、热继电器）的工作原理、电气符号及识别★主令电器（按钮、行程开关、接近开关）的工作原理、电气符号及识别技能点：★接触器线圈、主触点、辅助触点的识别★继电器（时间继电器、中间继电器、热继电器）线圈、触点的识别★主令电器（按钮、行程开关、接近开关）常开、常闭触点的识别

一、概述知识点剖析1、电器：凡是根据外界特定的信号和要求自动或手动接通与断开电路、断续或连续改变电路参数，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都称为电器。2、低压电器：通常指工作在交流1200V以下、直流1500V以下电路中的电器。3、低压电器的分类（1）按照用途分类控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器，如接触器、继电器等。主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器，如按钮、行程开关等。保护电器：用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器等。配电电器：用于电能的输送和分配的电器。如低压断路器、隔离器、执行电器：用于完成某种动作或传动功能的电器，如电磁铁、电磁离合器等。（2）按工作原理分类：A、电磁式电器：依据电磁感应原理来工作的电器，如交直流接触器、各种电磁式继电器等。B、非电量控制器：电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器压力继电器、温度继电器等。4、常用的低压电器有：接触器、继电器、刀开关、断路器、转换开关、行程开关、按钮、熔断器等。二、接触器1、接触器的用途和分类用途：用来频繁接通和断开交直流主电路及大容量控制电路的一种自动切换电器。是机床电动机电路中最重要的控制电器。分类：接触器分为交流接触器

直流接触器

2、接触器的结构接触器结构电磁系统触点系统灭弧装置●

合金层知识点剖析结构：（1）电磁系统；（2）触点系统；（3）灭弧装置；（4）其他部分1-动触头2-静触头3-衔铁4-弹簧5-线圈6-铁心7-垫毡8-触头弹簧9-灭弧罩10-触头压力弹簧3、接触器的工作原理当接触器的励磁线圈通电后，在衔铁气隙处产生电磁吸力，使衔铁吸合。由于主触点支持件与衔铁固定在一起，衔铁吸合带动主触点也闭合，接通主电路。与此同时，衔铁还带动辅助触电动作，使动合触点闭合，动断触点断开。当线圈断电或电压显著降低时，电磁吸力消失或变小，衔铁在复位弹簧的作用下释放，使主、辅触电恢复到原来的状态，切断电路。当线圈通电时，触点动作（常闭触点断开，常开触点闭合）当线圈失电时，触点恢复（常闭还是常闭，常开还是常开）~~~线圈铁芯衔铁主触头弹簧辅助触头M3~电机接触器是利用电磁吸力使触头闭合或断开，从而自动接通或断开电机的一种自动电器开关。M3~动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源

4、接触器的电气图形符号知识点剖析三、继电器

知识点剖析根据电气量（电压、电流等）或者非电量（温度、压力、转速、时间等）的变化接通或断开控制电路的自动切换电器。电压继电器电流继电器时间继电器速度继电器等按输入信号的不同按工作原理的不同电磁式继电器感应式继电器热继电器电子式继电器等中间继电器知识点剖析作用是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大，起到信号中转的作用。电压继电器中间继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。主要区别：接触器的主触点可以通过大电流；继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过小电流。所以，继电器一般用于机床的控制电路中。电气符号：

时间继电器的电气符号知识点剖析时间继电器是根据电磁原理或机械动作原理来实现触点延时接通或断开的自动切换电器。按工作原理分空气阻尼式电磁式电动式电子式等。按延时方式分通电延时型断电延时型空气阻尼式时间继电器

JS7—A系列时间继电器的工作原理示意图

1—线圈2—铁心3—衔铁4—反力弹簧5—推板6—活塞杆7—杠杆

8—塔形弹簧9—弱弹簧10—橡皮膜11—空气室壁12—活塞

13—调节螺杆14—进气孔15、16—微动开关5.时间继电器的图形、文字符号

●热继电器工作原理

●

热继电器的电气符号知识点剖析热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器。在电路中对电动机进行过载保护。★★热继电器由于其热惯性，当电路短路时不能立即动作切断电路，因此不能用作短路保护。热继电器的内部结构知识点剖析热继电器的电气符号

四、熔断器FU常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、无填料式熔断器和有填料式熔断器。FU

熔断器是一种当电流超过规定值一定时间后,以它本身产生的热量使熔体熔化而分断电路的电器.广泛应用于低压配电系统及用电设备中作短路和过载保护.熔体电流的选择：异步电机的起动电流Ist=(1.5~2.5)IN熔断器的典型产品按结构分有：半封闭瓷插式、螺旋式、无填料封闭管式和有填料封闭管式熔断器。瓷插式熔断器螺旋式熔断器有填料封闭管式熔断器（一）刀开关QS刀开关是最简单的手动配电电器，主要用于接通或断开电路，或用作隔离开关（产生明显的电路断开点）。按结构分胶盖开关铁壳开关转换开关按极数分单极双极……三极五、低压开关和低压断路器1、胶盖开关刀片刀座熔丝上下胶木盖瓷底座安装时电源线应接在刀座上方，负载线应接在刀片下面熔丝的另一端。通常是垂直安装，刀片向下为断开。常用的胶盖开关有HK1、HK2型，额定电流为15、30、60A.铁壳刀座刀片操作手柄熔断器2、铁壳开关又称封闭式负荷开关，壳盖与手柄之间有机械联锁，壳盖打开时不能合闸，而合闸时壳盖不能打开，比较安全。熔断器可配用瓷插式或无填料密封管式。选择刀开关时的注意点：电路符号QS闸刀开关（1）开关极数与电源进线数相等（2）开关的额定电压应大于或等于电源电压；额定电流应大于或等于所控制设备的额定电流；（二）低压断路器QF作用：用于电动机和其他用电设备的电路中，在正常情况下，它可以接通和分断工作电流；当电路发生过载、短路、失压等故障时，它能自动切断故障电路，有效地保护串接于它后面的电器设备；还可用于不频繁地接通、分断负荷的电路，控制电动机的运行和停止。

低压断路器又称自动开关或空气开关。它相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。按结构分为框架式（万能式）塑料外壳式（装置式）锁钩主触点手动闭合

过流脱扣器

欠压脱扣器衔铁连杆装置释放弹簧过载脱扣器低压断路器的结构和工作原理低压断路器的图形符号和文字符号QF六、主令电器

●

按钮

●

行程开关●接近开关

知识点剖析按钮的结构示意图知识点剖析数控机床上的按钮站一般用：红色表示停止和急停；绿色表示起动；黑色表示点动；蓝色表示复位；另外还有黄、白等颜色，供不同场合使用。

按钮的电气符号

知识点剖析行程开关的结构图知识点剖析

行程开关的电气符号

知识点剖析4、接近开关接近开关又称无触点行程开关，它是一种非接触型的检测装置。（1）作用：可以代替行程开关完成传动装置的位移控制和限位保护，还广泛用于检测零件尺寸、测速和快速自动计数以及加工程序的自动衔接等。（2）特点：工作可靠、寿命长、功耗低、重复定位精度高、灵敏度高、频率响应快以及适应恶劣的工作环境等。（3）分类：按工作原理分为高频振荡型电容型永久磁铁型霍尔效应型5、常用接近开关：主要系列产品有LJ2、LJ6、LXJ18和35G等系列。6、接近开关的文字符号及图形符号a)动合触点SQb)动断触点SQ小结常用的低压电器类型接触器、继电器（KA、KT、FR）、按钮、开关的符号、原理、结构接触器、继电器、按钮的使用（触点识别、连接方法）思考与练习1、按钮、行程开关的异同点。2、中间继电器的作用是什么？中间继电器与接触器有何异同点？3、在电动机的控制电路中。热继电器与熔断器各起什么作用？两者能否互相替换？为什么？2.2

电动机“正反转”控制线路的设计与调试知识点：★电气控制线路图的绘制★三相异步电动机“正反转”控制线路的工作原理

★接触器联锁（互锁）和自锁的实现方法技能点：★三相异步电动机“正反转”控制线路的接线、安装、调试★电气控制线路的读图方法

一、电气控制线路的绘图原则及标准

常用的电气控制系统图有电气原理图、电器布置图与电气安装接线图。1、电气图常用的图形符号、文字符号和接线端子标记文字符号用来表示电气设备、装置、元器件的名称、功能、状态和特征的字符代码。例如，FR表示热继电器。图形符号

用来表示一台设备或概念的图形、标记或字符。例如，“～”表示交流等。国家电气图用符号标准GB/T4728规定了电气简图中图形符号的画法，该标准及国家电气制图标准GB/T6988于1997年1月1日正式开始执行。1）图形、文字符号1、电气图常用的图形符号、文字符号和接线端子标记2）接线端子标记电气图中各电器的接线端子用规定的字母数字符号标记。按国家标准GB4026—83《电器接线端子的识别和用字母数字符号标志接线端子的通则》规定：主电路标号由文字符号和数字组成，如三相交流电源的引入线用L1、L2、L3、N、PE标记。直流系统电源正、负极、中间线分别用L+、L－与M标记。电源开关后用U、V、W顺序标记。

1、电气图常用的图形符号、文字符号和接线端子标记（1）原理图一般分主电路和辅助电路两部分：主电路就是从电源到电动机大电流通过的路径，用粗线条画在电路的左边。辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路及保护电路等，由继电器和接触器的线圈、继电器的触点、接触器的辅助触点、按钮、照明灯、信号灯、控制变压器等电器元件组成，用细线条画在电路的右边。（2）控制系统内的全部电机、电器和其它器械的带电部件，都应在原理图中表示出来。原理图中各电器元件不画实际的外形图，而采用国家规定的统一标准图形符号，文字符号也要符合国家标准规定。1）绘制原理图的基本规则2、电气原理图

电气原理图是用来表示电路各电气元件中导电部件的联接关系和工作原理的图。（3）原理图中，各个电气元件和部件在控制线路中的位置，应根据便于阅读的原则安排。同一元器件的各个部件可以不画在一起，但需用同一文字符号标出。（4）图中元件、器件和设备的可动部分，都按没有通电和没有外力作用时的开闭状态画出。（5）电气原理图中，有直接联系的交叉导线连接点，要用黑圆点表示；无直接联系的交叉导线连接点不画黑圆点。2.1.2电气原理图在图样的下方沿横坐标方向划分图区，并用数字编号。同时在图样的上方沿横坐标方向划区，分别标明该区电路的功能。2）图面区域的划分2.1.2电气原理图例：CW6132型普通车床电气原理图CW6132型普通车床电气原理图3、电器元件布置图电器元件布置图详细绘制出电气设备、零件的安装位置。图中各电器代号应与有关电路和电器清单上所有元器件代号相同。CW6132型车床电气位置图3、电器元件布置图

电器元件布置图是用来表明电气原理图中各元器件的实际安装位置，可视电气控制系统复杂程度采取集中绘制或单独绘制。电器元件的布置应注意以下几方面：1）体积大和较重的电器元件应安装在电器安装板的下方，而发热元件应安装在电器安装板的上面。

2）强电、弱电应分开，弱电应屏蔽，防止外界干扰。例：CW6132型车床电气设备安装布置图CW6132型车床电气设备安装布置图3、电器元件布置图

4、电气安装接线图

安装接线图主要用于电器的安装接线、线路检查、线路维修和故障处理，通常接线图与电气原理图和元件布置图一起使用。电气接线图的绘制原则是：

1）各电气元件均按实际安装位置绘出，元件所占图面按实际尺寸以统一比例绘制。

2）一个元件中所有的带电部件均画在一起，并用点划线框起来，即采用集中表示法。

3）各电气元件的图形符号和文字符号必须与电气原理图一致，并符合国家标准。

4）各电气元件上凡是需接线的部件端子都应绘出，并予以编号，各接线端子的编号必须与电气原理图上的导线编号相一致。

5）绘制安装接线图时，走向相同的相邻导线可以绘成一股线。4、电气安装接线图

例：电气安装接线图CW6132型车床电气互连图二、电动机的运转电路（交流笼型异步电动机）1、电动机单向直接启动电路（1）开关控制电路（2）接触器控制电路★★注意电气原理图的读法知识点剖析1、三相笼型异步电动机单向直接启动电路（1）开关控制

手动合上QS，电动机M工作；手动切断QS，电动机M停止工作。保护措施：

FU1——短路保护优点：控制方法简单、经济、实用。缺点：保护不完善，操作不方便刀开关(2)接触器控制停车按钮自保持起动按钮热继电器FR1、三相笼型异步电动机单向直接启动电路热继电器FR起动按钮SB1交流接触器KMM3~3～停车按钮SB2开关QS熔断器FU接触器控制电路1、三相笼型异步电动机单向直接启动电路热继电器FR起动按钮SB1交流接触器KMM3~3～停车按钮SB2开关QS熔断器FU直接起动控制电路闭合QS起动按钮SB1M3~3～停车按钮SB2热继电器FR交流接触器KM开关QS熔断器FU直接起动控制电路按SB1起动按钮SB1M3~3～停车按钮SB2热继电器FR交流接触器KM开关QS熔断器FU直接起动控制电路松开SB1电机连续运转热继电器FR起动按钮SB1交流接触器KMM3~3～停车按钮SB2开关QS熔断器FU直接起动控制电路按SB2电机停转2、电动机的正反转电路（1）电动机正反转：改变电动机定子绕组的电源相序，就可实现电动机方向的改变。（2）电路实现：分析易发生两相短路互锁控制为防止KM1、KM2同时得电引起电源短路，可采取措施：电器联锁 采用KM的常闭辅助触点欲使两接触器不能同时工作，只需将两接触器的常闭触点互相串入对方的线圈电路中即可。知识点剖析KM2KMFKM1SB1SB2FRM3~ABCKM1FUQSFRKMRKM2SB3操作过程：SB2正转SB3反转停车SB1该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。SB2和SB3不能同时按下，否则会造成短路！三相异步电动机正反转控制电路实用电路--必须加电气互锁互锁作用：正转时，SB3不起作用；反转时，SB2不起作用。从而避免两触发器同时工作造成主回路A、C相短路。