电气控制技术与PLC 课件 第一章 常用低压电器

电气控制技术与PLC

电气控制技术是自动化技术的重要组成部分，现代电气控制系统从传统的以继电器为主发展到以PLC为核心。PLC是20世纪60年代以来发展极为迅速的一种新型工业控制装置。PLC综合了计算机技术、自动控制技术和网络通信技术，其应用越来越广泛、深入，已进入到运动控制、过程控制、通信网络等领域。随着我国加紧构建现代产业体系，加快经济转型升级，PLC的需求量一直高速增长，目前，从事PLC控制系统的设计、应用和维护人才极为抢手，掌握PLC技术的工程技术人员大有用武之地。前言

本课程是自动化专业学生知识结构的重要组成部分，属于实用价值极大的课程之一，为将来解决自动化领域复杂工程问题储备必不可少的知识和技能。学习本课程，为将来从事电机调速控制、机电传动与控制、楼宇自动化等工作打下基础。学好本课程可以极大增强学生就业的竞争力和就业的信心，开拓广阔的求职之路。1.从事自动化专业工作的核心技能（1）电工基本技能学习本课程后，可以直接将其应用于工程实践，解决实际问题，这是最实用的一门专业课之一。在学习专业知识的同时，重视职业素质培养。首先是安全意识，责任意识的树立，自动化专业是典型的电类专业，与电打交道，要养成良好的职业习惯，具备电工的基本素质，保证自己安全、他人安全及设备安全。必须明白，走出校门参加工作要独立担当责任，平时就要养成一丝不苟、严肃认真的科学作风，决不能马马虎虎，掉以轻心。具体要求：学会使用电工工具，并能安全操作。（2）计算机应用能力会使用AUTOCAD、PROTEL等常用软件。（3）常用自动化器件熟悉传感器、接触器、继电器、开关、按钮等，会选择、会使用。（4）PLC应用能根据用户要求，编出实用程序。（5）变频器会选择，会接线，会调参数，会与PLC配合使用。（6）伺服驱动会选择，会接线，会调参数，会与PLC配合使用。（7）气动、液压熟悉气动阀、液压阀，会与PLC配合使用。（8）现场总线如DEVICENET、PROFIBUS等，现场总线搭建与应用。（9）组态软件等自动化专用软件熟练使用组态王、INTOUCH、WINCC等。总的要求：做到六会，会设计、会选型、会接线、会编程、会调试、会建档。2.工业4.0时代的高端技能关键词：德国“工业4.0”、日本“科技工业联盟”、

我国“中国制造2025”

创新精神：创新是国家强盛之基，创新是民族进步之魂工匠精神：精雕细琢，精益求精

两者相互结合，不能厚此薄彼智能制造：把高端自动化技术应用于制造业，如机器视觉、机器人、通信与网络等。

除具备自动化专业核心技能外，还应具有：（1）图像识别图像处理知识，会使用机器视觉（2）机器人机器人运动学、机器人动力学、机器人控制，机器人编程与操作（3）PLC通信与网络无协议通信、以太网通信等，网络搭建与应用（4）计算机编程熟悉计算机原理，能够进行VB、C#、数据库、微信等开发常用低压电器三相异步电动机控制线路典型机床的电气控制电气控制系统设计上篇电气控制技术3.课程的内容可编程序控制器（PLC）基础PLC的规格与系统配置PLC的指令系统PLC编程软件PLC控制系统设计机器自动化控制器下篇PLC4.学习本课程的目的11（1）掌握常用电气元器件的工作原理、使用方法，掌握三相异步电动机控制电路和典型机床的电气控制电路，能够进行电气控制系统设计。（2）掌握PLC的基础知识，如PLC的产生与发展、PLC的工作原理、PLC的编程语言、PLC的性能指标等。（3）掌握PLC的系统配置、指令系统、编程软件的使用和编程方法，掌握PLC控制系统设计方法，能够完成PLC控制系统的设计、接线、编程和调试，掌握多种工作方式的编程方法。5.课程要求12（1）理解常用控制电器的工作原理和使用特性，并能正确选择和使用电器。（2）初步掌握阅读和设计电器控制线路的基本方法。（3）了解PLC的特点与应用领域、PLC的编程语言、PLC的性能指标与分类。（4）掌握PLC的基本组成与各部分的作用、PLC的工作原理。（5）掌握S7系列PLC的规格与系统构成。（6）掌握S7系列PLC的指令系统。（7）掌握PLC控制系统的设计方法。

6.教材工厂电气控制技术（第3版），方承远，机械工业出版社，2006PLC编程及应用，廖长初编，机械工业出版社，200513电气控制技术与PLC，徐世许，王美兴，程利荣，胡玉景编著，人民邮电出版社，2013S7-200PLC编程与应用，何文雪，刘华波，吴贺荣编，机械工业出版社，20157.主要参考资料总学时：48学时（32学时理论+16学时实验）作业：成绩评定：作业+平时测试+实验30%

期末考试

70%8.教学安排第一节

低压电器的分类及发展概况第二节

低压电器的基本结构第三节

低压开关和低压断路器第四节

熔断器第五节

接触器第六节

继电器第七节

主令电器第一章常用低压电器电气设备：指用于发电、输电、变电、配电和用电的所有设备等。控制电器：用来分合电路，以达到控制、调节和保护目的的电气设备。电气控制系统：用继电器、接触器、按钮、行程开关等电器元件，按一定的接线方式组织而成，实现对生产机械的自动控制。主要元件安装在电控柜内。低压电器：用于交流1200V、直流1500V及以下的电路中，起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。低压电器是组成电器成套设备的基础元件，其投资费用甚至接近或超过主

机的投资。1.低压电器的分类及发展概况常用低压电器

低压电器分为12大类：刀开关和刀形转换开关、熔断器、断路器、控制器、接触器、启动器、控制继电器、主令电器、电阻器及变阻器、调整器、电磁铁、其它低压电器（触电保护器、信号灯与接线盒等）。2.低压电器分类1)按工作原理分类（1）电磁式电器‍：依据电磁感应原理来工作的电器。（2）非电量控制电器：靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。2)按用途分类（1）控制电器：用于各种控制电动机的启动、制动、调速等动作。（2）主令电器‍：用于自动控制系统中发送控制指令。（3）保护电器：用于保护电动机和生产机械，使其安全运行。（4）配电电器：用于电能的输送和分配的电器。‍（5）执行电器‍：用于完成某种动作或传动功能。3)按执行机能分类（1）有触头电器：有可分离的动触头、静触头，并利用触头的接触和分离来通断电路，例如刀开关、断路器、接触器、继电器等。（2）无触头电器：无可分离的触头。利用电子元件的开关效应，即导通和截止来实现电路的通、断控制。例如接近开关、霍尔开关、电子式时间继电器等。‍3.低压电器发展概况低压电器正向多功能、高性能、高可靠性、小型化、使用方便等方向发展，主要表现在：（1）低压电器产品多功能化和组合化（2）采用限流新技术，提高分断能力和限流性能（3）应用电力电子技术与微电子技术，提高低压电器产品的性能，扩大其功能（4）应用微机技术、自动化技术和通信技术改造传统电器产品，实现智能化4.低压电器发展方向（1）低压电器产品多功能化和组合化（2）采用限流新技术，提高分断能力和限流能力（3）应用电力电子技术和微电子技术，提高低压电器的产品的性能，扩大其功能（4）应用微机技术、自动化技术和通信技术改造传统电器产品，实现智能化低压电器的基本结构电磁式电器一般由感测和执行两个基本部分组成。感测部分：接受外界信号的变化，做出有规律的反应。执行部分：根据指令信号，执行电路的通、断控制。感测部分是电磁机构，执行部分则是触点系统和灭弧系统。1.电磁机构将电磁能转换为机械能，带动触点动作，接通或断开电路铁芯衔铁线圈组成直动式转动式交流：硅钢片叠压直流：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，无骨架原理：当线圈通入电流后，将产生磁场，磁通经过铁心、在衔铁和工作气隙形成闭合回路，产生电磁吸力，将衔铁吸向铁心。同时，衔铁还要受到复位弹簧的反作用力，只有当电磁吸力大于弹簧的反力时，衔铁才能可靠地被铁心吸住。电磁机构又常称电磁铁。短路环可消除因交流电电流交替变化，电流为“0”的瞬间，在弹簧的反作用下产生的颤动噪音，使两铁心始终吸合着，从而减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。2.触点系统是接触器的执行元件，用来接通或断开被控制的电路。触点的分类按触点的初始状态：常开触点和常闭触点按触点的运动情况：动触点和静触点按触点的职能：主触点和辅助触点按触点材质：有铜和银，银质触头更好按接触点的曲线：点接触、面接触、线接触，接触面越大则通电电流越大线接触为了消除触头在接触时的振动，减小接触电阻，在触头上装有接触弹簧，该弹簧在触头刚闭合时产生较小的压力，闭合后压力增大。3.灭弧系统灭弧方法：电动力灭弧、栅片灭弧、灭弧罩、磁吹灭弧产生：当触电断开瞬间，触头间距离极小，电场强度极大，如果断开的是大电流电路，动、静触头间会产生大量的带电粒子，形成炽热的电子流，产生弧光放电现象，称为电弧。危害：延长了切断故障的时间烧损触点，缩短电器使用寿命形成飞弧造成电源短路事故1)电动力灭弧（多断点灭弧）采用桥式触点，原理如图所示，当触点断开时，断口处产生的电弧，在电动力F的作用下，被向外拉长，加快冷却并被熄灭。两处断开点相当于两对电极，若一处断点电弧熄灭重燃需要150～250V，现二处断点就需要2倍的电压，利于灭弧，多用于小容量交流接触器中。3)灭弧栅原理如图所示，电弧被栅片分割成许多串联的短电弧，当交流电压过零时电弧自然熄灭，两栅片间必须有150～250V电压，电弧才能重燃。由于电源电压不足以维持电弧，同时由于栅片的散热作用，电弧自然熄灭后很难重燃。这是一种很常用的交流灭弧装置。2)灭弧罩-交流和直流灭弧采用一个用陶土和石棉水泥做的耐高温的灭弧罩，用以降温和隔弧。（a）外部（b）内部

灭弧罩4)磁吹灭弧磁吹式灭弧装置如图所示。是利用电弧电流本身灭弧，因而电弧电流越大，吹弧的能力也越强，且不受电路电流方向影响，因此广泛应用于直流接触器中。低压开关和低压断路器低压开关主要用作隔离、转换以及接通和分断电路用。多数作为机床电路的电源开关、局部照明电路的控制，有时也可用来直接控制小容量电动机的启动、停止和正、反转控制。概述：刀开关是一种手动电器，广泛应用于配电设备作隔离电源用，有时也用于直接起动较小容量的笼型异步电机。种类：刀开关主要有胶盖刀开关和铁壳刀开关两种，有些刀开关内装有熔断器，兼有短路保护功能。刀开关的主要技术参数有：额定电压、额定电流、通断能力、刀开关电寿命。低压隔离器也称刀开关，主要用于电气线路中隔离电源，也可作为不频繁地接通和分断空载电路或小电流电路之用。

1.刀开关分类：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：单掷和双掷按接线方式分：板前接线和板后接线按操作方式分：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带熔断器式刀开关作用：电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。结构图和符号QS

FU

2.组合开关结构：又称转换开关，实质上也是一种特殊刀开关，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°正反方向的转动，带动、静触头接通或断开。组合开关的操作手柄则在平行于安装面的平面内向左或向右转动。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。分类：按操作机构可分为无限位型和有限位型两种。

组合开关的主要技术参数有额定电压、额定电流、级数等。无限位型转换开关：手柄可以在360º范围内旋转，无固定方向、无定位限制。常用的是HZ10-10/3系列，如图所示。组合开关结构图，是一种凸轮式的作旋转运动的刀开关。组合开关也有单极、双极、三极和多极结构，主要用于电源引入或5.5KW以下电动机的直接启动、停止、反转、调速等场合。（a）外形图（‍b）结构图‍（c）图形与文字符号‍SA有限位型转换开关：也叫可逆转换开关或倒顺开关，它只能在有限范围内旋转，有定位限制，类似双掷开关那样，即所谓两位置转换类型。转换开关组合开关工作过程转动手柄

转动动触点，静触点不动，顺时针转过90°

动静触点接触在一起，接通电源。转轴转动（动触点和转轴固定）

再顺时针转过90°，动静触点分开。Q电路符号3.低压断路器

俗称自动开关，相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。特点：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；并能实现远距离控制；操作安全，分断能力较高。分类按极数分：单极，两极和三极。按保护形式分：电磁脱扣器式、热脱扣器式、复式脱扣器式和无脱扣器式。按全分断时间分：一般式和快速式（脱扣时间在0.02S内）。按结构型式分：框架式（万能式）和塑壳式（装置式）。低压断路器的组成部分:

1.主触点和灭弧装置2.具有不同保护功能的脱扣器3.自由脱扣机构和操作机构低压断路器是用于交流电压1200V、直流电压1500V及以下电压范围的断路器，有多种分类。按使用类别可分为非选择型（A型）和选择型（B型）两类。按极数可分为单极、双极、三极和四极。按灭弧介质可分为空气式和真空式，目前应用最广泛的是空气断路器。按动作速度可分为快速型和一般型。按结构型式分有塑料外壳式和万能式。低压断路器的外形(a)‍DZ158-125小型断路器

(b)‍

NM1系列塑料外壳式断路器三极（相）断路器二极（相）断路器单极（相）断路器断路器的图形与文字符号断路器结构原理图短路或严重过载时保护回路一般性过载时，过载电流虽不能使电磁脱扣器动作，但能使热元件发热，使得双金属片受热向上弯曲，推动杠杆向上使搭扣脱开，将主触头分断当线路上电压全部消失或电压下降到某一数值时，欠压脱扣器吸力消失或减小，衔铁被拉力弹簧拉开并撞击杠杆，主电路电源被分断。主触头和灭弧装置。主触头是断路器的执行元件，用来接通和断开主电路，为提高其分断能力，主触头上装有灭弧装置

3.漏电保护断路器

当电路或设备出现对地漏电或人身触电时，漏电保护器能迅速自动切断电源，从而避免造成事故，它是最常用的一种漏电保护电器。作用用于防止由漏电引起的单相电击事故；用于防止由漏电引起的火灾和设备烧毁事故；用于检测和切断各种一相接地故障；有的漏电保护装置还可用于过载、过压、欠压和缺相保护。结构上一般由零序电流互感器、漏电脱扣器、开关装置三部分组成零序电流互感器用于检测漏电流的大小；漏电脱扣器能将检测到的漏电流与一个预定基准值相比较，从而判断是否动作；开关装置是受漏电脱扣器控制的能接通和分断被保护电路的机构。结构上一般由零序电流互感器、漏电脱扣器、开关装置三部分组成零序电流互感器用于检测漏电流的大小；漏电脱扣器能将检测到的漏电流与一个预定基准值相比较，从而判断是否动作；开关装置是受漏电脱扣器控制的能接通和分断被保护电路的机构。按其检测故障信号的不同，可分为电压型和电流型两类根据结构不同，电流型漏电保护器分为电磁式和电子式两种不带过载、短路保护，仅有漏电保护，称为漏电开关。

带过载保护、短路保护和漏电保护，称为漏电断路器。

没有过载、短路保护功能，也不直接分合电路，仅有漏电报警作用，称为漏电继电器，一般用于不断电的重要场所。熔断器FU用途：串联于被保护电路中，当过载或短路电流通过熔体时，因其自身发热而使熔体熔断，从而分断电路，起到保护作用。主要作短路保护之用，有时也可作为过载保护。优点：熔断器的结构简单，分断能力高、使用方便、体积小、重量轻、价格便宜，在工农业生产中使用极为广泛。符号：1.熔断器的组成组成熔体（保险丝）熔管（熔座）易熔金属材料铅、锌、锡、银、铜及其合金制成，通常制成丝状和片状。装熔体的外壳，由陶瓷、绝缘钢纸制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用。RC瓷插式、RL螺旋式、RT有填料式、RM无填料密封式、RS快速熔断器、自恢复熔断器2.熔断器的分类瓷插式熔断器螺旋式熔断器瓷插式熔断器动触头熔体‍瓷插件静触头瓷座底座熔体瓷帽‍螺旋式熔断器RC系列瓷插式RL系列螺旋式适用于交流50Hz，额定电压交流380V，额定电流至1000A的配电线路中，作过载和短路保护。RT系列有填料式有填料封闭管式熔断器瓷底座弹簧片管体熔体绝缘手柄有填料密闭管式熔断器无填料密封式熔断器RM系列无填料密封式无填料密闭管式熔断器铜管熔片管帽熔体熔管插座特殊垫圈头RS快速熔断器自恢复熔断器快速熔断器自恢复熔断器

熔断器的常用型号有：RL6、RL7、RT12、RT14、RT15、RT16（NT）、RT18、RT19（AM3）、RO19、RO20、RTO等，在选用时可根据使用场合酌情选择。

熔断器的型号说明

R熔体额定电流熔断器额定电流设计代号熔断器类型代号类型代号：C：瓷插式；S：快速；L：螺旋式；T：有填料封闭管式3.熔断器的工作原理电流通过熔体时产生的热量与电流平方和电流通过的时间成正比，电流越大，则熔体熔断时间越短，这种特性称为熔断器的保护特性或安秒特性。Imin

为最小熔化电流或临界电流，即通过熔体的电流小于此值时不会熔断，所以选择的熔体额定电流IN应小于Imin。通常，Imin/IN≈1.5～2，称为熔化系数，该系数反映熔断器在过载时的短时过电流。4.熔断器的技术参数额定电压：从灭弧的角度出发，‍规定熔断器所在电路工作电压的最高极限。交流额定电压（单位V）有：220，380，415，500，600，1140；直流额定电压（单位V）有：110，220，440，800，1000，1500。熔体额定电流：指规定的工作条件下，长时间通过熔体而熔体不熔断的最大电流值；一个熔断器可以配用若干额定电流等级的熔体。极限分断能力：指熔断器在规定的使用条件下，能可靠分断的最大短路电流值。

4.熔断器的技术参数熔断器额定电流：指保证熔断器（指绝缘底座）能长期工作所允许的电流。熔断器的额定电流应大于等于所装熔体的额定电流。极限分断电流：指熔断器在额定电压下所能断开的最大短路电流。一般有填料的熔断器分断能力较高，可大至数十到数百千安。时间—电流特性：熔断器的时间—电流特性亦称保护特性，它是熔断器的基本特性，表示熔断器的熔断时间与流过熔体电流的关系，是反时限特性，流过熔体的电流越大，熔化（或熔断）时间越短。4.熔断器的技术参数I2t特性当分断电流甚大时，以弧前时间—电流特性表征熔断器的性能已不够了，当熔断器弧前时间小于0.1s时，熔断器的保护特性用I2t特性表示。I2t特性在产品标准中有规定。5.熔断器的选择1）熔断器类型的选择主要根据使用场合来选择不同的类型。例如，作电网配电用，应选择一般工业用熔断器；作硅元件保护用，应选择保护半导体器件熔断器；供家庭使用，宜选用螺旋式或半封闭插入式熔断器。2）熔断器的额定电压必须等于或高于熔断器安装处的电路额定电压。3）电路保护用熔断器熔体的额定电流基本上可按电路的额定负载电流来选择，但其极限分断能力必须大于电路中可能出现的最大故障电流。4）在电动机回路中作短路保护时，应考虑电动机的启动条件，按电动机的启动时间长短选择熔体的额定电流。5.熔断器的选择5）为了防止越级熔断、扩大停电事故范围，各级熔断器间应有良好的协调配合，使下一级熔断器比上一级的先熔断，从而满足选择性保护要求。选择时，上下级熔断器应根据其保护特性曲线上的数据及实际误差来选择。一般，老产品的选择比为2:1，新型熔断器的选择比为1.6:1。例如，下级熔断器额定电流为100A，上级熔断器的额定电流最小也要为160A，才能达到1.6:1的要求，若选择比大于1.6:1会更可靠地达到选择性保护。值得注意的是这样将会牺牲保护的快速性，因此实际应用中应综合来考虑。接触器用来远距离自动地接通或断开交直流、大容量电路的电器1.接触器的结构和工作原理触头系统：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组成电磁式接触器分类按主触头所在动力回路的电流种类分：交流、直流按主触头对数分：单极、多极按电磁线圈回路（通常叫做控制回路）的电流种类分：交流操作、直流操作按主回路电压等级分：低压、高压按铁心结构形式分：直动式和转动式（或称角移式）接触器图形、文字符号KMKMKMKMa）线圈‍

b）主触头‍c）常开辅助触头‍d）常闭辅助触头2.交流接触器常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ10X、CJ20、CJX2、CJX1、3TB、3TD、LC1-D、LC2-D等系列。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1)结构

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。当交流磁通穿过铁心时，将产生涡流和磁滞损耗，使铁心发热。为减少铁损，铁心用硅钢片冲压而成。为便于散热，线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上。为防止铁心振动，需加短路环。3.直流接触器工作原理：与交流接触器基本相同。直流接触器线圈通以直流电流，主触头接通、断开直流主电路，线圈通入直流电，铁心中不会产生涡流和磁滞损耗，所以不会发热。灭弧较困难，一般采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。4.接触器的技术参数

1．额定电压接触器铭牌上额定电压是指主触头的额定工作电压，其等级有：直流接触器：220V，440V，660V。交流接触器：220V，380V，500V，660V，1140V。

2．额定电流接触器铭牌上额定电流是指在正常工作条件下主触头中

允许通过的长期工作电流，一般按下面等级制造：

直流接触器：25A，40A，60A，100A，150A，250，400A，600A。交流接触器：10，15，25，40，60，100，150，250，400，600A。3．线圈的额定电压其等级有：直流线圈：24V，48V，220V。交流线圈：36V，127V，220V，380V。4．动作值是指接触器的吸合电压与释放电压。部颁标准规定接触器在额定电压85%以上时，应可靠吸合。释放电压不高于线圈额定电压的70%。5．接通与分断能力指接触器的主触头在规定的条件下能可靠地接通和分断的电流值，而不应该发生熔焊，飞弧和过分磨损等。6．机械寿命和电气寿命接触器是频繁操作电器，应有较长的机械寿命和电器寿命。目前有些接触器的机械寿命已达一千万次以上；电气寿命是机械寿命的5%～20%。7．操作频率是指每小时接通的次数。交流接触器最高为600次/h；直流接触器可高达1200次/h。5.接触器的选用原则‍接触器的类型应根据电路中负载电流的种类来选择。被选用的额定电压大于或等于额定电压。主触点额定电流应不小于被控电路额定电流。直流接触器线圈的额定电压要根据控制回路的情况而定。尽量选线圈的额定电压与直流控制电路的电压一致。继电器

是一种根据电气量（电压、电流等）或非电气量（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。用于控制电路中，进行信号传递、放大、转换、联锁等，实现自动控制和保护的目的。特点：额定电流不大于5A常用继电器：中间继电器、热继电器、时间继电器、电流继电器、电压继电器、速度继电器、温度继电器等。主要技术参数：额定参数、吸合时间和释放时间、整定参数、灵敏度、触头的接通和分断能力、使用寿命等。工作原理：

一般来说，继电器通过测量环节输入外部信号（比如电压、电流等电量或温度、压力、速度等非电量）并传递给中间机构，将它与设定值（即整定值）进行比较，当达到整定值时（过量或欠量），中间机构就使执行机构产生输出动作，从而闭合或分断电路，达到控制电路的目的。1.中间继电器属于电磁式结构，由铁心、衔铁、线圈、释放弹簧和触头等部分组成，如图所示。中间继电器（a）实物铁心‍旋转棱角释放弹簧调节螺母衔铁动触头静触头非磁性垫片线圈属于电磁式结构，由铁心、衔铁、线圈、释放弹簧和触头等部分组成，如图所示。中间继电器原理（b）底座（c）芯中间继电器用于控制电路，所以流过触头的电流较小，故不需要灭弧装置。特点：触头数量较多，在电路中起增加触头数量以及信号放大‍、传递作用，有时也代替接触器控制额定电流不超过5A的电动机系统。工作原理：与小型交流接触器基本相同，每对触头允许通过的电流大小相同，没有主、辅之分，其额定电流一般为5A。(a)线圈(b)常开触点(c)常闭触点

中间继电器的图形及文字符号KAKAKA2.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。热继电器就是专门用来对连续运行的电动机实现过载及断相保护，以防电动机因过热而烧毁的一种保护电器。1)‍热继电器的结构与工作原理结构：主要由热元件、双金属片和触头等组成。由于发热元件具有热惯性，所以不能用于瞬时过载保护，更不能做短路保护，主要用作电动机的长期过载保护。‍JR36系列热继电器‍NR8系列热继电器双金属片式：利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触头动作2)带断相保护的热继电器电动机一相接线松开或熔丝断开，都会造成三相异步电动机烧坏。当电动机是星形接法时，发生断相时，普通的两相或三相热继电器可以实现保护。‍三角形联结时，发生断相后，当故障线电流达到额定电流时，在电动机绕组内部故障电流则超过额定相电流，此时容易过热烧毁，需采用带断相保护的热继电器。与普通热继电器相比多了一个差动机构，如图所示。当某相断路时，该相发热元件温度由原来正常状态下降，使双金属片由弯曲状态伸直，推动上导板右移；同时由于其它两相电流较大，推动下导板向左移，使杠杆扭转，继电器动作，起到了断相保护作用。带断相保护的热继电器结构图3)热继电器的主要技术参数技术参数：额定电压、额定电流、相数、热元件编号及整定电流整定电流：指热继电器的热元件允许长期通过又不致引起继电器动作的最大电流值。对于某一热元件，可通过调节电流旋钮，在一定范围内调节电流整定值。常用系列：JRS1、JR20、JR36、JR15、JR14，引进产品有T系列、3UA、LR1-D等系列。JRS1、JR20系列具有断相保护、温度补偿、整定电流值可调、手动脱扣、手动复位、动作后的信号指示等功能。4）热继电器的选择主要用于电动机的过载保护，选用时根据电动机的额定电流、工作环境、启动情况、负载性质等因素，注意与熔断器的配合。具体的说：

（1）对于过载能力较差的电动机，热继电器的额定电流可适当小些；（2）在不频繁启动场合，要保证热继电器在电动机的启动过程中不产生误动作；（3）当电动机为重复短时工作时，首先注意确定热继电器的允许操作频率。此外，对于可逆运行和频繁通断的电动机，不宜采用热继电器保护，必要时可采用装入电动机内部的温度继电器。2.时间继电器按整定时间长短，实现触头延时接通或断开的继电器。按构成原理分：电磁式空气阻尼式晶体管式按延时方式分：通电延时型断电延时型通电延时继电器：接受输入信号后，延迟一定的时间输出信号才发生变化。而当输入信号消失后，输出信号瞬时复位断电延时继电器：接受输入信号后，瞬时产生输出信号。而当输入信号消失后，延迟一定的时间输出信号才复位1)直流电磁式时间继电器利用电磁系统在电磁线圈断电后磁通延缓变化的原理而工作的。结构简单、运行可靠、寿命长、允许通电次数多等优点，但延时时间短（最长不超过5s），延时精度不高，体积大且仅是适用于直流电路中作断电延时时间继电器。2)空气阻尼式时间继电器空气阻尼式时间继电器又称气囊式时间继电器，它是利用空气阻尼作用达到延时目的的。它由电磁结构、延时结构和触头组成。空气阻尼式时间继电器的延时方式有通电延时型和断电延时型。其外观区别在于：当衔铁位于铁心和延时结构之间时为通电延时型；当铁心位于衔铁和延时结构之间时为断电延时型。具有结构简单、延时范围较大（0.4～180s）、价格较低的优点，但其延时精度较低，没有调节指示，适用于延时精度要求不高的场合。典型产品有JS7、JS23、JSK□系列。3)晶体管时间继电器利用RC电路电容充放电原理实现延时的。这类时间继电器体积小，延时范围宽、调节方便、延时精度高、寿命长，已得到广泛应用。晶体管时间继电器的输出形式有两种：有触头式和无触头式，前者是用晶体管驱动小型电磁式继电器，后者采用晶体管或晶闸管输出。晶体管时间继电器的典型产品有JS14A、JS14P、JS20等系列。4)时间继电器的选用原则根据工作条件选择时间继电器的类型。根据控制电路对延时触头的要求选择延时方式，即通电延时型或断电延时型。根据延时精度和延时范围要求选择合适的时间继电器。4.电流继电器

使用时线圈和负载串联。其线圈匝数少而线径粗线圈上的压降很小，不影响负载电路的电流。分类欠电流继电器：起欠电流保护作用，其常开触头进行保护。过电流继电器：当电路中电流超过某一整定值时，衔铁吸合，常闭触点断开，控制回路断开，对电路起过电流保护作用。欠电流继电器KII<

KIKI过电流继电器I>

KIKIKI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：过电流继电器欠电流继电器5.电压继电器使用时线圈与负载并联，其线圈匝数多而线径细。分类欠电压继电器：用于电路的欠电压或零电压保护。当电路电压减小到整定值（0.3～0.5）UN以下时释放，实现欠电压保护。零电压继电器：当电路电压降低到（0.05～0.25）UN时释放，对电路实现零电压保护。过电压继电器用于过电压保护。当线圈电压超过整定值（1.05～1.2）UN时释放，对电路实现过电压保护。由于直流电路一般不会出现过电压，所以只有交流过电压继电器。欠电压继电器KVKVKV过电压继电器U>

KVKVKVU<

6.速度继电器根据电磁感应原理制成的，主要用于笼型异步电动机的反接制动控制，也称为反接制动继电器。速度继电器的实物、图形及文字符号速度继电器实物组成：定子、转子和触头常用的速度继电器有JY1和JFZ0两个系列。其中JY1系列可在700～3600r/min范围工作。JFZ0-1型适用于300～1000r/min，JFZ0-2型适用于1000～3600r/min。一般速度继电器都具有两对常开、常闭触点，一对常开、常闭正转时动作，另一对反转时动作。通常速度继电器的动作转速不低于300r/min，复位转速约在100r/min以下。压力继电器7.其它继电器光电继电器温度继电器主令电器用来发布命令或信号，从而接通或断开控制电路，改变控制系统工作状态。类型：控制按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器等。1.控制按钮

控制按钮一般由按钮帽、复位弹簧、触点和外壳等部分组成，每个按钮中的触头形式和数量可装配成一常开一常闭到六常开六常闭等形式。按下按钮时，先断开常闭触头，后接通常开触头。当松开按钮时，常开触头先断开，常闭触头后闭合。‍按用途：启动按钮、停止按钮和复合按钮等。按保护形式：开启式、保护式、防水式和防腐式等。按结构形式：嵌压式、紧急式、钥匙式、带信号灯、带灯揿钮式、带灯紧急式等。按钮颜色：红、黑、绿、黄、白、蓝等。控制按钮2.行程开关也称位置开关，是利用运动部件的行程位置实现控制的电器。是将机械位移转