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1、第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,电气控制基础知识,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,引 言,电器：对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护作用，在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统中应用广泛.,可编程序控制器（PLC）是计算机技术与继电器、接触器控制技术相结合的产物，其输入、输出与低压电器密切相关。,电器元件本身朝着新的领域扩展,电器元件性能提高新型电器元件产生机、电、仪一体化电器元件实现电器元件应用范围扩展,有些电器元件有其特殊性,以继电器、接触器为基础的电气控制技
2、术具有相当重要的地位,掌握继电接触器控制技术是学习和掌握PLC应用技术必需的基础。,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,第一部分 低压电器,第一节： 低压电器的基本知识第二节: 接触器第三节: 继电器第四节: 熔断器第五节: 开关电器第六节: 主令电器,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,了解常用低压电器的结构、功能和用途。理解常用低压电器的工作原理。掌握常用低压电器的电工表示符号。,本部分要求：,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,应用电
3、动机拖动生产机械，称为电力拖动。低压电器是电力拖动自动控制系统基本组成元件。,主要介绍几种常用低压电器的用途及电工表示符号。,主电路：由电动机、（接通、断开、控制电动机的）接触器主触点等电器元件组成。（电流大）控制电路：由接触器线圈、继电器等电器元件组成。（电流小）任务：根据给定的指令，依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。,电力拖动系统组成：,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,第一节 低压电器的基本知识,电器定义：一种能控制电路的设备。低压电器：用于交流1200V、直流1500V以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的
4、电器产品。高压电器：交流1200V以上、直流1500V及以上。,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,1. 分类,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,1）按操作方式分,手动电器：通过人力操作而动作的电器。（如：刀开关、按钮、转换开关）自动电器：按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。（如：低压断路器、接触器、继电器）,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,2）按控制作用分,执行电器: 用来完成某种动作或传递功率。（如：电磁铁）控制电器：用来
5、控制电路的通断。 （如：开关、按钮、继电器、接触器）主令电器：用来控制其它自动电器的动作，以发出控制“指令”。（如：按钮、转换开关）保护电器：用来保护电源、电路及用电设备，使它们不致在短路、过载状态下运行，免遭损坏。（如：熔断器、热继电器）,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,3）按动作原理,电磁式电器： 它是根据电磁铁的原理工作的。例如：接触器、继电器等。非电磁式电器： 它是依靠外力（人力或机械力）或某种非电量的变化而动作的电器。例如：行程开关、按钮、速度继电器、热继电器等。,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电
6、气控制基础知识低压电器,2. 电磁式低压电器,低压电器一般由感测部分和执行部分组成。在各种低压电器中，电磁式低压电器应用很多，它们结构相似，原理相同。,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,电磁式低压电器基本结构,（1）电磁系统 电磁系统是电磁式电器元件的感受部件，它的作用是将电磁能转换成为机械能，并带动触点闭合或断开。它通常采用电磁铁的形式，由电磁线圈、静铁心（铁心）、动铁心（衔铁）等组成，其中动铁心与动触点支架相连。 （2）触点系统 触点系统属于执行部件 。它的作用是通过触点的开、闭来通、断电路的 。（3）灭弧系统 触点在断开（包括熔体在熔
7、断时）的瞬间，会在触头间隙中产生电弧，对电路和电器有危害，必须使电弧熄灭。,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,（1）电磁系统,电磁铁的示意图电磁铁的工作原理 电磁线圈通电时产生磁场，使动、静铁心磁化互相吸引，当动铁心被吸引向静铁心时，与动铁心相连的动触点也被拉向静触点，令其闭合接通电路。电磁线圈断电后，磁场消失，动铁心在复位弹簧作用下，回到原位，并牵动动、静触点，分断电路。,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,（2）触点系统,触点接触形式：点接触、线接触、面接触。接触电阻 理想情况下：触点
8、闭合：接触电阻为零。 触点断开：接触电阻无穷大。,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,触点分类：,按功能可分为：主触点和辅助触点。主触点用于接通和分断主电路；辅助触点用于接通和分断二次电路，还能起互锁和联锁作用。 按形状可分为：桥式触点和指形触点 。桥式触点又分为点接触桥式触点和面接触桥式触点。按位置可分为：静触点和动触点。静触点固定不动，动触点能由联杆带着移动 。按其初始位置可分为：常闭触点和常开触点。常闭触点（又称动断触点）常态时动、静触点是相互闭合的。常开触点（又称动合触点）常态时动、静触点是分开的。,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲
9、电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,（3）灭弧系统,电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开状态的过程中，会在触头间隙中由电子流产生弧状的火花，这种由电气原因造成的火花称为电弧。是气体自持放电形式之一，是一种带电质点的急流。电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高的温度和密度很大的电流。电弧的危害：使电路仍然保持导通状态，延迟了电路的开断。会烧损触点，缩短电器的使用寿命。,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、利用介质灭弧、改善触头表面材料 。,（3）灭弧系统,第2讲电气控制基础知识低压电
10、器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,第二节 接触器, 定义：电力拖动和自动控制系统中使用量大，涉及面广的一种低压自动控制电器，用来频繁地接通和分断交、直流主回路和大容量控制电路。, 主要组成部分： 电磁系统、触点系统、灭弧装置。,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,1-主触点 2-常闭辅助触点 3-常开辅助触点 4-动铁心 5-线圈 6-静铁心 7-灭弧罩 8-弹簧,电磁接触器结构示意图,接触器根据电磁原理工作： 当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触点动作，使常闭触点断开，常开触点
11、闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触点复原，即常开触点断开，常闭触点闭合。,工作原理,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,接触器的外形,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,图形符号及文字符号:,属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示,用于主电路流过的大电流(需加灭弧装置),用于控制电路流过的小电流(无需加灭弧装置),第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,线圈,辅助触点,铁心,衔铁,主触点,常闭,常开
12、,弹簧,电源,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,简单的接触器控制,A,B,C,M3,刀开关起隔离作用,自保持,停止按钮,起动按钮,特点：小电流控 制大电流,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,接触器主要技术参数,（1）额定电压：指主触头的额定工作电压。 直流有：24V、48V、110V、220V、440V 交流有：36V、127V、220V、380V（2）额定电流：主触头的额定工作电流。（3）机械寿命（1000万次以上）与 电气寿命（100万次以上）。（4）操作频率：每小时的操作次数 一般
13、：300次/h、 600次/h、 1200次/h,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,第三节 继电器,定义：继电器是一种根据电量（电流、电压）或非电量（时间、速度、温度、压力等）的变化自动接通和断开控制电路，以完成控制或保护任务的电器。 根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电器。 继电器和接触器的结构和工作原理大致相同 与接触器的主要区别在于：,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,区别,接触器：用于主电路、电流大，有灭弧装置， 一 般只能在一定的电压作用下动作。,继电器：用于控制电路，电流
14、小（继电器触头 容头量较小，不大于5A ），无灭弧 装置，可在各种电量或非电量的作用 下动作。,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,继电器分类,按用途分：控制继电器、保护继电器、中间 继电器。按原理分：电磁式、感应式、热继电器等。按参数分：电流、电压、速度、压力继电器。按动作时间分：瞬时继电器、延时继电器。按输出形式分：有触点、无触点继电器。常用继电器,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,常用继电器,1、电磁式继电器2、时间继电器3、热继电器,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知
15、识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,1、电磁式继电器,（1）电流继电器 根据输入电流大小而动作的继电器，可用于过流或欠流保护。（2）电压继电器 根据输入电压大小而动作的继电器，主要作为过压、欠压、失压保护。 （3）中间继电器 将一个信号变成多个输出信号或将信号放大，起到信号中转作用，通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,电磁继电器的图形符号：,电磁式继电器的符号a)线圈一般符号 b)电流继电器线圈 c)电压继电器线圈 d)触头,第2讲电气控制基础知识低压
16、电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,中间继电器外形与符号,中间继电器触头容量小，触头数目多，用于控制线路。10A以下电路中可替代接触器控制。,(b) 符号,(a) 外形,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,2、时间继电器,定义：从线圈通电或断电起，其触头经过一段时间延时后才动作的继电器。（文字符号：KT）。适用于定时控制。常用的时间继电器：电磁式、阻尼式、电子式（晶体管、数字式）。延时方式：通电延时和断电延时。,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,直流电磁式结构图,
17、阻尼铜套,衔铁,工作原理：当衔铁未吸合时，磁路气隙大，线圈电感小，通电后激磁电流很快建立，将衔铁吸合，继电器触头立即改变状态。而当线圈断电时，铁心中的磁通将衰减，磁通的变化将在铜套中产生感应电动势，并产生感应电流，阻止磁通衰减，当磁通下降到一定程度时，衔铁才能释放，触头改变状态。 因此继电器吸合时是瞬时动作，而释放时是延时的，故称为断电延时。,（1）直流电磁式 时间继电器,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,延时继电器的外形与结构,（2） 空气式延时继电器,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器
18、,微动开关2,微动开关1,线圈通电 衔铁向下吸合 连杆动作 触头动作,工作原理,(a)通电延时的空气式时间继电器结构示意图,连杆,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,常闭触头 延时闭合,常开触头 延时断开,常开触头,常闭触头,空气式时间继电器的延时范围大(有 0.4 60 s 和0.4 180s两种)。结构简单，但准确度较低。,(b)断电延时的空气式时间继电器结构示意图,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,时间继电器触头类型符号,断 电 式,常闭触头断电后延时闭合,常开触头断电后延时断开,通
19、 电 式,瞬时动作,延时动作,常闭触头,常开触头,常开触头通电后延时闭合,常闭触头通电后延时断开,KT,KT,KT,KT,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,时间继电器的图形符号：,时间继电器的符号a)线圈一般符号 b)通电延时线圈 c)断电延时线圈 d)延时闭合常开触头e) 延时断开常闭触头 f)延时断开常开触头 g)延时闭合常闭触头 h)瞬时常开触头 i)瞬时常闭触头,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,3、热继电器,长期过载、频繁启动、欠电压、断相运行均会引起过电流。热继电器用途：热继
20、电器是利用电流的热效应原理工作的保护电器，在电路中用作电动机的过载保护和断相保护。,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,热继电器的外形与结构,(a) 外形,(b) 结构,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,发热元件接入电机主电路，当电机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯曲，但还不足以使继电器动作。若长时间过载，双金属片被过量烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，其常闭触头断开。,发热元件,杠杆,热继电器种类很多，应用最广泛的是基于双金属片的热继电器，其结构
21、原理如图所示：主要由热元件、双金属片和触头三部分组成。,工作原理：,双金属片,常闭触头,结构原理图：,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,热继电器的图形符号及文字符号,热继电器的符号a)热元件 b)常闭触头,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,压力继电器,光电继电器,温度继电器,其它继电器,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,作用：短路和严重过载保护应用：串接于被保护电路的首端优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻分类：瓷插式RC 螺
22、旋式RL 有填料式RT 填料密封式RM 快速熔断器RS 自恢复熔断器RZ,第四节 熔断器,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,瓷插式熔断器,螺旋式熔断器,有填料封闭管式熔断器,无填料密封式熔断器RM,熔断器的外形,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,熔断器的外形,快速熔断器RS,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,熔断器的外形,自恢复熔断器RZ,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,第五节
23、开关电器,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,第五节 开关电器,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,第五节 开关电器,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,刀开关,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,二.转换开关（组合开关） 组成：动触头、静触头、转轴、手柄定位机构等。 用途：常用于电气设备中非频繁通断的电路、转接电源和负载，控制小容量感应电动机。,转换开关的符号 a)单极 b)三极,转换开
24、关结构示意图,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,组合开关,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,三. 低压断路器（自动开关）,用途 它集控制和多种保护功能于一身，除能完成接通和分断电路外，还能对电路或电气设备发生的短路、过载、失压等故障进行保护。 符号,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,低压断路器,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,第六节 主令电器,主令电器是指在电气自动控制系统中发送
25、控制命令或信号的电器。它的信号指令将通过继电器、接触器和其它电器的动作，接通和分断被控制电路，以实现对电动机和其它生产机械的远距离控制。 分类：（1）按钮（2）行程开关,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,（1）按钮（手动控制电器）,用途 按钮常用于接通和断开控制电路。它只能短时接通或分断5A以下的小电流电路，向其它电器发出指令性的电信号，控制其它电器动作。由于按钮载流量小，不能直接用于控制主电路的通断。结构及工作原理,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,(b) 结构,按钮的外形图和结构：,
26、按钮开关的外形和符号,(a) 外形图,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,在按下按钮帽令其动作时，首先断开常闭触头，再通过一定行程后才接通常开触头；松开按钮帽时，复位弹簧先将常开触头分断，通过一定行程后常闭触头才闭合。,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,（2）行程开关,用途 行程开关又称限位开关或位置开关，它利用生产机械运动部件的碰撞，使其内部触头动作，分断或切换电路，从而实现生产机械的自动往复控制或限位保护。结构 结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,行程开关：SQ,第2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器2讲电气控制基础知识低压电器,行程开关的外形符号,(b)示意图,(a)外形图,(c) 符号：,