电气控制与PLC应用 课件 崔晶 1 常用低压电器

电气控制与PLC应用——常用低压电器（1）电器的基本知识主令电器12内容电器的基本知识1电器的定义

凡是自动或手动接通或断开电路以及能实现对电路或非电对象进行切换、控制、保护、检测、变换和调节目的的电器元件统称为电器。低压电器的作用1.控制作用2.保护作用3.测量作用4.调节作用5.指示作用6.转换作用

工作在交流额定电压1200V及以下、直流额定电压1500V及以下的电气设备均称为低压电器。电力拖动自动控制系统中均采用低压电器。低压电器的分类1.低压配电电器。2.低压控制器。低压电器的常用术语（1）通断时间（2）燃弧时间（3）分断能力（4）接通能力（5）通断能力（6）短路接通能力（7）短路分断能力（8）操作频率（9）通电持续率（10）电（气）寿命主令电器2主令电器简介

主令电器即控制电路电器，用来接通或断开控制电路，以发出指令或作程序控制的开关电器。常用的主令电器有按钮、位置开关、万能转换开关和主令控制器等。按钮11.按钮的作用

按钮是一种结构简单、应用广泛、短时接通或断开小电流电路的电器。它不直接控制电路的通断，而是在低压控制电路中，用于手动发布控制指令，故称为“主令电器”，属于手动电器。

红色：停止绿色或黑色：起动按钮12.按钮分类：按钮常开常闭复合式按钮揿钮式紧急式钥匙式旋钮式常开(动合)按钮电路符号常闭(动断)按钮电路符号复合按钮电路符号SBSBSB按钮13．按钮的构造及原理

按钮的工作原理是：当按下按钮帽时(用力应大于弹簧的反弹力)，常开按钮闭合，常闭按钮断开；手抬起时，在弹簧反弹力的作用下，触点复位。在复位过程中，先是动合触点分断，然后是动断触点闭合。万能转换开关2转换开关是多档位、控制多回路的组合开关，主要用作控制线路的转换及电气测量仪表的转换，也可用于控制小容量异步电动机的启动、停止和正反转。由于触头挡数多、换接线路多、能控制多个回路，适应复杂线路的要求，故又称为万能转换开关。

它的结构特点是体积小，触头对数多，接线方式灵活，操作方便。

常用型号有LW2、LW5、LW6等系列。LW5万能转换开关2万能转换开关实物图万能转换开关2万能转换开关LW5（亚明电器）万能转换开关2万能转换开关2桥片弹簧转轴凸轮静触头顶块手柄万能转换开关2每层触点底座里装有一对或几对触点凸轮安装在转轴上手柄带动转轴和凸轮一起旋转转动手柄到不同位置利用凸轮顶开和靠弹簧恢复动触点达到控制换接电路的目的万能转换开关2行程开关3位置开关行程开关（限位开关）微动开关接近开关

行程开关是用以反映工作机械的行程，发出命令以控制其运动方向和行程大小的开关，主要用于机床、自动生产线和其他机械的限位及程序控制。结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。由触点系统、操作机构和外壳组成。行程开关动作后，复位方式有自动复位和非自动复位两种。常用的行程开关有LX19和JLXL1等系列。行程开关3行程开关3行程开关3行程开关3行程开关又称限位开关能将机械位移转变为电信号，以控制机械运动种类按运动形式分为直动式、转动式；按结构分为直动式、滚动式、微动式。直动式滚动式微动式低压断路器4低压断路器即低压自动空气开关，又称自动空气断路器。它既能带负荷通断电,又能在失压、短路和过负荷时自动跳闸，保护线路和电气设备。(控制与保护)是低压配电网络和电力拖动系统中常用的重要保护电器之一。总结重点：

电器的定义低压电器的作用：各主令电器的作用难点：各主令电器的工作原理谢谢回顾重点：

电器的定义低压电器的作用：各主令电器的作用难点：各主令电器的工作原理电气控制与PLC应用——常用低压电器（2）接触器内容接触器外观接触器外观CJ12系列交流接触器CDC17系列交流接触器CJX1-F9～F475系列交流接触器CJ12系列交流接触器CDC17系列交流接触器CJX1-F9～F475系列交流接触器CZ0系列直流接触器NCK3-25~40空调用交流接触器接触器外观CJX1系列交流接触器CKJ5系列交流真空接触器NC9系列真空交流接触器CJX1系列交流接触器CKJ5系列交流真空接触器NC9系列真空交流接触器NC8系列交流接触器NCH8-20家用交流接触器接触器简介接触器简介接触器：接触器是一种自动的电磁式开关，适用于远距离频繁地接通或断开交直流主电路及大容量控制电路。其主要控制对象是电动机，也可用于控制其他负载，如电热设备，电焊机以及电容器组等。它不仅能实现远距离自动操作和欠电压释放保护功能，而且具有控制容量大、工作可靠、操作频率高、使用寿命长等优点，因而在电力拖动自动控制线路中被广泛应用。接触器按主触头通过的电流种类，分为交流接触器和直流接触器两种。在机床电气控制线路中，主要采用的是交流接触器。接触器的结构交流接触器主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置及辅助部件等组成。灭弧系统触头系统电磁系统接触器的结构接触器的结构1.电磁系统：由吸引线圈、铁心及衔铁组成。它的作用是将电磁能转换成机械能，带动触点使之闭合或断开。2.触头系统:触点是接触器的执行元件，用来接通和断开电路。接触器触点系统包括主触点和辅助触点。主触点容量大，用于接通或断开主电路，根据其容量大小，有桥式触点和指形触点两种形式。辅助触点容量小，用于通断控制电路。3.灭弧装置:接触器主触点分断大电流电路时，在动、静触点之间往往会出现强烈火花，这实际上是一种气体放电现象，称为“电弧”。电弧一方面会烧坏触点，另一方面会使电路切断时问延长，甚至会引起事故，因此灭弧是接触器的重点任务。对于小容量的接触器(10A以下)，常采用双断口桥形触点以利于灭弧。容量较大(20A以上)的接触器常采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧结构。接触器的结构4.反力装置：由反力弹簧、缓冲弹簧和触点弹簧组成。反力弹簧的作用是当吸引线圈断电时，迅速使主触点和辅助触点断开。缓冲弹簧的作用是缓冲衔铁在吸合时对铁心和外壳的冲击力。触点弹簧的作用是增大动、静触点之间的压力，使之良好接触以降低接触电阻，避免因触点接触不良而产生的故障现象。5.支架与底座：

用于接触器的固定和安装。接触器的工作原理接触器的工作原理A、当线圈加上额定控制电压时，线圈电流产生磁场，使静铁心产生足够的电磁吸力，克服反弹力弹簧的作用，将动铁心吸合。B、动铁心带动触头动作，先断开常闭触头，然后闭合常开触头。C、当线圈断电后，电磁吸力消失，动铁心在反弹力弹簧的作用下释放，先断开常开触头，然后闭合常闭触头，各触头随之复位。因此，通过控制接触器的线圈得电或失电，可达到控制电路接通或断开的目的。接触器的工作原理交流接触器的工作原理：当电磁线圈通电后，铁心被磁化产生磁通。由此在衔铁气隙处产生电磁力将衔铁吸合，主触点在衔铁的带动下闭合，接通主电路。同时衔铁还带动辅助触点动作，动断辅助触点首先断开，接着动合辅助触点闭合。在反力弹簧的作用下衔铁释放，主触点、辅助触点又恢复到原来的状态。434343常开（动合）触点辅助触点衔铁吸合及触点系统运行方向接触器的工作原理44接触器符号45接触器的应用总结重点：接触器的定义交流接触器的作用：交流接触器的结构难点：交流接触器的工作原理谢谢回顾重点：接触器的定义交流接触器的作用：交流接触器的结构难点：交流接触器的工作原理电气控制与PLC应用——常用低压电器（3）继电器内容继电器继电器的外观继电器简介继电器简介美国科学家约瑟夫·亨利继电器简介继电器是一种根据某种输入信号接通或断开小电流电路，实现远距离自动控制和保护的自动控制电路。输入量：可以是电压、电流等电量，也可以是温度、速度、压力等非电量。输出：触点的动作或者是电路参数的变化。继电器由感应机构、中间机构和执行机构三部分组成。感应机构反映的是继电器的输入量，并将输入量传递给中间机构，中间机构将它与预定量（即整定值）进行比较，当达到整定值时（过量或欠量），就使执行机构产生输出量，从而接通或分断电路。继电器简介用低压控制高压：继电器不直接控制电流较大的主电路，而是通过接触器或其他电器对主电路进行控制。继电器的作用本质是用一个回路（一般是小电流）去控制另外一个回路（一般是大电流）的通断。基本原理：利用了电磁效应来控制机械触点达到通断目的，给带有铁芯线圈通电-线圈电流产生磁场-磁场吸附衔铁动作通断触点，整个过程是“小电流-磁-机械-大电流”这样一个过程继电器简介继电器与接触器的区别1.相似之处：电磁式继电器的结构和工作原理与接触器类似，也是由电磁机构和触点系统等组成2.不同之处:继电器可对多种输入量的变化做出反应，而接触器只有在一定的电压信号下才动作；继电器用于切换小电流的控制电路和保护电路，而接触器是用来控制大电流电路继电器没有灭弧装置，也无主辅触点之分。继电器具有触头分断能力小、结构简单、体积小、重量轻、反应灵敏、动作准确、工作可靠等特点。继电器分类序号从不同的角度分种类1使用范围分控制继电器，保护继电器和通信继电器2按工作原理分电磁式继电器，感应式继电器，热继电器和机械式继电器，电动式继电器和电子式继电器3按反应的参数（动作信号）分电流继电器，电压继电器，时间继电器，速度继电器,压力继电器.4按动作时间分瞬时继电器（动作时间小于0.05s），延时继电器（动作时间大于0.05s）5按触点状况分有触点继电器和无触点继电器6按线圈通入电流的种类分直流继电器，交流继电器电磁式继电器电磁式继电器电磁式继电器是应用最多的一种继电器，主要由电磁机构和触头系统组成。由于继电器用于控制电路，故而流过触头的电流比较小，不需要灭弧装置。电磁式继电器的电磁机构由线圈1、铁芯2和衔铁7组成。它的触头一般为桥式触头，有常开和常闭两种形式。为了实现继电器动作参数的改变，继电器一般还具有调节弹簧松紧和改变衔铁打开后气隙大小的装置，如通过调节螺钉6来调节弹簧4的反作用力的大小，即可调节继电器的动作参数值。电磁式继电器1.当电路正常工作时，弹簧4的反作用力大于电磁吸力，衔铁7不动作2.若通过线圈1的电流超过某一定值时，弹簧4的反作用力小于电磁吸力，衔铁7吸合，这时常闭触头9断开，常开触头10闭合，从而实现电路控制。电磁式继电器电磁式继电器继电器应用电流继电器过流电流继电器欠流电流继电器分类:过电流继电器欠电流继电器作用：根据继电器线圈中电流的大小而接通或断开电路的继电器特点及接线：线圈的匝数少，导线要粗，阻抗小。使用时，电流继电器的线圈串联在被测电路中电流继电器1.过电流继电器当继电器中的电流超过预定值时，引起开关电器有延时或无延时动作的继电器。主要用于频繁起动和重载起动的场合，作为电动机和主电路的过载和短路保护。电流继电器1.过电流继电器电流继电器JL14系列过电流继电器1.过电流继电器当线圈通过的电流为额定值时，它所产生的电磁吸力f<f反力，此时衔铁不动作。当线圈通过的电流超过整定值时，f>f反力，铁芯吸引衔铁动作，带动动断触点断开，动合触点闭合。调整反作用弹簧的作用力，可整定继电器的动作电流值。电流继电器2.欠电流继电器当通过继电器的电流减小到低于其整定值时动作的继电器。在线圈电流正常时这种继电器的衔铁与铁芯是吸合的。常用于直流电动机励磁电路和电磁吸盘的弱磁保护。电流继电器电压继电器输入量为电压的继电器叫电压继电器。根据线圈两端电压的大小而接通或断开电路。继电器线圈的导线细、匝数多、阻抗大。使用时电压继电器的线圈并联在被测量的电路中。电压继电器过电压继电器欠电压继电器零压继电器中间继电器实质上一个电压线圈继电器。其输入信号是线圈的通电和断电，输出信号是触点的动作。的线圈并联在被测量的电路中。用来增加控制电路中的信号数量或将信号放大。结构及工作原理与接触器基本相同。但中间继电器的触点对数多，且没有主辅之分，各对触点允许通过的电流大小相同，多数为5A。可用来控制多个元件或回路。中间继电器JZ7JZ8JZ15时间继电器是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的自动开关装置。时间继电器空气阻尼式电磁式晶体管式电动式按结构分:按延时方式分：通电延时型:断电延时型:通电延时动作，断电立即复位通电立即动作，断电延时复位气囊空气阻尼式时间继电器延时触头瞬时触头线圈时间继电器空气阻尼式时间继电器的延时原理叔娶淄真颠毯邑拳芬匈丽劈鉴蚀献栈亩邹饥埃露及析抗榨坍幽圭奋衰彦照(二)时间继电器(二)时间继电器1-线圈；2-铁芯；3-衔铁；4-反作用力弹簧；5-推板；6-活塞杆；7-杠杆；8-塔形弹簧；9-弹簧；10-橡皮膜；11-气室；12-活塞；13-调节螺钉；14-进气孔；15、16-微动开关时间继电器(a)通电延时型；

(b)断电延时型

常开触头通电延时闭合断电瞬时断开常闭触头通电延时断开断电瞬时闭合微动开关2微动开关1常开触头瞬时动作常闭触头瞬时动作调节螺丝进气孔托板线圈动铁心恢复弹簧挡块释放弹簧活塞杆橡皮膜排气孔杠杆线圈通电

衔铁向下吸合连杆动作触头动作工作原理向永茄缴斌殆睫方埂局赔鹰瓜嗡罪恿斩始锣轨疥钻仪擒纽当赁冤诛穿熙怜(二)时间继电器(二)时间继电器时间继电器——通电延时型空气式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继电器——通电延时型空气式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继电器——通电延时型空气式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继电器——通电延时型空气式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继电器——通电延时型空气式释放弹簧活塞橡皮膜杠杆进气孔