电气控制与可编程序控制器 教学课件 ppt 作者 黄净 主编 1_第一章　常用低压电器.ppt

电气控制与可编程序控制器,主编 黄净,第一章 常用低压电器 第二章 电气控制系统的基本环节 第三章 继电器控制系统应用实例,第一章 常用低压电器,第一节 概 述 第二节 手 控 电 器 第三节 接 触 器 第四节 继 电 器 第五节 主 令 电 器 第六节 熔 断 器 第七节 断 路 器 第八节 低压电器的产品型号,第一节 概 述,一、 低压电器的分类 1.按用途分类 (1)控制电器 用于各种控制电路和控制系统的电器，例如接触器、各种控制继电器、控制器、起动器等 (2)主令电器 用于自动控制系统中发送控制指令的电器，例如按钮、主令开关、行程开关、万能转换开关等 (3)保护电器 用于保护电路及用电设备的电器，例如熔断器、热继电器、各种保护继电器、避雷器等 (4)配电电器 (5)执行电器 2.按工作原理分类,第一节 概 述,(1)电磁式电器 依据电磁感应原理来工作的电器，例如交直流接触器、各种电磁式继电器等 (2)非电量控制电器 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，例如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、压力继电器、温度继电器等 3.按执行机能分类 (1)有触点电器 利用触点的接触和分离来通断电路的电器，例如刀开关、接触器、继电器等。

(2)无触点电器 利用电子电路发出检测信号，达到执行指令并控制电路目的的电器，例如电感式开关、电子接近开关、电子式时间继电器等 二、 电磁机构,第一节 概 述,1. 常用的磁路结构,图1-1 常用的磁路结构 1—衔铁 2—铁心 3—吸引线圈,衔铁沿棱角转动的拍合式铁心，如图1-1a所示 2) 衔铁沿轴转动的拍合式铁心，如图1-1b所示 3) 衔铁直线运动的双Ｅ形直动式铁心，如图1-1c所示 2.吸引线圈 3.交流电磁铁的短路环,第一节 概 述,图1-2 交流电磁铁的短路环 1—衔铁 2—铁心 3—线圈 4—短路环,第一节 概 述,三、 触点系统和灭弧装置 1.触点系统,图1-3 触点的结构形式 a)点接触触点 b)面接触触点 c)指形触点,第一节 概 述,(1)桥式触点 图1-3a是两个点接触的桥式触点，图1-3b是两个面接触的触点，均为两个触点串于同一条电路中，电路的接通与断开由两个触点共同完成 (２)指形触点 图1-3c所示为指形触点，其接触区为一直线，触点接通或分断时产生滚动摩擦，利于去掉氧化膜 2.灭弧方法 (1) 机械力灭弧 依靠触点的分开，机械地拉长电弧，使之冷却并熄灭，如图1-4所示。

(2) 电动力灭弧 利用流过导电回路或特制线圈的电流在弧区产生磁场，使电弧受力而迅速移动和拉长，如图1-5所示第一节 概 述,图1-4,第一节 概 述,15.tif,(3) 磁吹灭弧 在触点电路中串入一个磁吹线圈，负载电流产生的磁场方向如图1-6所示 (4) 窄缝灭弧 依靠磁场的作用，将电弧驱入用耐弧材料制成的窄缝中，以加快电弧的冷却,如图1-7所示第一节 概 述,图1-6,第一节 概 述,图1-7,(5)栅片灭弧 将电弧分隔成许多串联的短弧,使电弧迅速冷却而很快灭弧，如图1-8所示 (6)气吹灭弧 在封闭的灭弧室中，利用电弧自身能量分解固体材料产生气体来提高灭弧室中的压力，或者利用产生的气流使电弧拉长和冷却进行灭弧，如图1-9所示第一节 概 述,1Z8.tif,第一节 概 述,1Z9.tif,1.交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？,第一节 概 述,为什么？ 2.电弧是如何产生的？对电路有何影响？常用的灭弧方法有哪些？,第二节 手 控 电 器,一、 刀开关,图1-10 刀开关的图形符号和文字符号 a)单极 b)双极 c)三极,第二节 手 控 电 器,图1-11 HK系列瓷底胶盖闸刀开关 a) 结构图 b)带熔断器刀开关符号 1—胶盖 2—胶盖固定螺钉 3—进线座 4—静插座 5—熔丝 6—瓷底板 7—出线座 8—动触刀 9—瓷柄,1. 胶盖闸刀开关,第二节 手 控 电 器,图1-12 HH系列铁壳开关 1—熔断器 2—夹座 3—闸刀 4—手柄 5—转轴 6—速动弹簧,2. 铁壳开关,第二节 手 控 电 器,图1-13 HZ10—10/3型转换开关 a) 外形 b)结构 c)图形符号和文字符号 1—手柄 2—转轴 3—扭簧 4—凸轮 5—绝缘垫板 6—动触片 7—静触片 8—绝缘杆 9—接线柱,二、转换开关,第二节 手 控 电 器,1Z14.tif,第二节 手 控 电 器,115.tif,1. 为什么刀开关在安装时手柄方向必须向上？ 2. 刀开关使用时如何接线？,第三节 接 触 器,一、交流接触器 1.交流接触器电磁系统 2.触点系统 3.灭弧装置,图1-16 CJ20—63型交流接触器示意图 1—动触点 2—静触点 3—动铁心(衔铁) 4—反作用力弹簧 5—电磁线圈 6—静 铁心(铁心) 7—垫毡 8—接触弹簧 9—灭弧罩 10—触点压力簧片,4.其他部件,第三节 接 触 器,5.工作原理 二、直流接触器 三、使用接触器时的注意事项 1)定期检查接触器的零件，要求可动部分灵活，紧固件无松动。

图1-17 接触器的文字符号与图形符号 a)辅助动断触点 b)辅助动合 触点 c)主触点 d)线圈,第三节 接 触 器,2)保持触点表面的清洁，不允许粘有油污 3)接触器不允许在去掉灭弧罩的情况下使用，因为这样很可能因触点分断时电弧互相连接而造成相间短路事故第三节 接 触 器,4)若接触器已不能修复，应予更换 5)接触器工作条件恶劣时(如电动机频繁正、反转)，接触器额定电流应选大一个等级 6)避免异物(如螺钉等)落入接触器内，因为异物可能使动铁心卡住而不能闭合，磁路留有气隙时，线圈电流很大，时间长了会因电流过大而烧毁 四、接触器的选用 1.根据使用类别选用相应产品系列 (1) AC-1 应用于无感或微感负载、电阻炉 (2) AC-2 应用于绕线式感应电动机的起动、分断 (3) AC-3 应用于笼型感应电动机的起动、运转中分断第三节 接 触 器,(4) AC-4 应用于笼型感应电动机的起动、反接制动或反向运转、点动 (5) AC-5a 应用于放电灯的通断 (6) AC-5b 应用于白炽灯的通断 (7) AC-6a 应用于变压器的通断 (8) AC-6b 应用于电容器组的通断 (9) AC-7a 应用于家用电器和类似用途的低感负载。

(10) AC-7b 应用于家用的电动机负载 (11) AC-8a 应用于具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机中的电动机控制 (12) AC-8b 应用于具有自动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机中的电动机控制第三节 接 触 器,2.根据电动机(或其他负载)的功率和操作情况确定接触器的容量等级 3.根据控制电路电压决定接触器线圈电压 4.根据使用地点的周围环境选择有关系列或特殊规格的接触器 1.从结构特征上如何区分直流接触器与交流接触器？ 2.线圈电压为220V的交流接触器，误接入380V交流电源上会发生什么问题？为什么？ 3.两只线圈电压为220V的交流接触器能否串联后接入440V交流电源上？为什么？若将损坏的接触器灭弧罩取下，接触器是否还可继续使用，为什么？ 4.交流接触器线圈断电后，衔铁不能立即释放，从而使电动机不能及时停止 5.用来控制某一电动机的接触器经常因触点烧蚀而更换，其寿命特短第四节 继 电 器,一、电磁式继电器 1.电流继电器 2.电压继电器 3.中间继电器,图1-18 电磁式继电器的图形符号和文字符号 a) 线圈一般符号 b)过电流、欠电流继电器线圈 c)过电压、欠电压继电器线圈 d)动合、动断触点,第四节 继 电 器,图1-19 带有阻尼铜 套的铁心结构 1—铁心 2—阻尼铜套 3—线圈 4—绝缘层,二、时间继电器 1.直流电磁式时间继电器,第四节 继 电 器,图1-20 JS7—A系列时间继电器 a)通电延时型 b)断电延时型 1—线圈 2—铁心 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—弱弹簧 10—橡皮膜 11—空气室壁 12—活塞 13—调节螺钉 14—进气孔 15、16—微动开关,2.空气阻尼式时间继电器,第四节 继 电 器,3.电子式时间继电器,图1-21 JSJ型晶体管时间继电器电气原理图,第四节 继 电 器,图1-22 时间继电器图形符号及文字符号 a) 线圈一般符号 b)通电延时线圈 c)断电延时线圈 d)延时闭合的动合触点 e)延时断开的动断触点 f)延时断开的动合触点 g)延时闭合的动断触点 h)瞬时动合触点 i)瞬时动断触点,第四节 继 电 器,4.时间继电器的选用 1)根据控制电路中对延时触点的要求来选择延时方式，即通电延时型或断电延时型。

2)根据延时准确度要求和延时时间长短要求来选择 3)根据使用场合、工作环境选择 三、热继电器,图1-23 热继电器的结构示意图 1—推杆 2—主双金属片 3—加热元件 4—导板 5—补偿双金属片 6—静触点 7—动合静触点 8—复位螺钉 9—动触点 10—按钮 11—调 节旋钮 12—支撑件 13—压簧,第四节 继 电 器,1)热继电器结构形式的选择：星形联结的电动机可选用两相或三相 结构热继电器；三角形联结的电动机应选用带断相保护装置的三相结构热继电器 2)根据被保护电动机的实际起动时间选取6倍额定电流下具有相应可返回时间的热继电器 3)热元件额定电流的选取，一般可按下式来选取 四、速度继电器,124.tif,第四节 继 电 器,1Z25.tif,第四节 继 电 器,图1-26 速度继电器的图形符号、文字符号 a)转子 b)动合触点 c)动断触点,第四节 继 电 器,1.电磁式继电器与电磁式接触器同是用来通断电路的，它们有何不同？ 2.电动机起动电流很大，起动时热继电器会不会动作？为什么？ 3.能否用过电流继电器作为电动机的过载保护？ 4.交流过电流继电器的电磁机构(铁心)有没有必要装短路环，为什么？,第五节 主 令 电 器,一、 按钮,1Z27.tif,第五节 主 令 电 器,1Z28.tif,第五节 主 令 电 器,二、 行程开关 1.直动式行程开关,图1-29 直动式行程开关 a) 外形图 b)结构图 1—动触点 2—静触点 3—推杆,2.微动开关,第五节 主 令 电 器,3.转动式行程开关,130.tif,第五节 主 令 电 器,1Z31.tif,第五节 主 令 电 器,图1-32 行程开关的图形 符号和文字符号 a)动合触点 b)动断触点 c)复式触点,第五节 主 令 电 器,图1-33 LJ2型接近开关电路原理图,三、 万能转换开关,第五节 主 令 电 器,图1-34 接近开关的图 形符号及文字符号 a)动合触点 b)动断触点,4.接近开关,第五节 主 令 电 器,1Z35.tif,第五节 主 令 电 器,136.tif,第六节 熔 断 器,一、熔断器的结构和保护特性,图1-37 熔断器的保护特性曲线,第六节 熔 断 器,(1)插入式熔断器 如图1-38所示，是一种最常用、结构最简单的熔断器，常用于低压分支电路的短路保护。

(2)螺旋式熔断器 如图1-39所示，熔体上的上端盖有一熔断指示器，一旦熔体熔断，指示器马上弹出，可透过瓷帽上的玻璃孔观察到，它常用于机床电器控制设备中1Z38.tif,二、常用熔断器,第六节 熔 断 器,1Z39.tif,第六节 熔 断 器,(3)无填料密闭管式熔断器 如图1-40所示，常用于低压电力网或成套配电设备中140.tif,第六节 熔 断 器,1Z41.tif,(4)有填料封闭管式熔断器 如图1-41所示，,第六节 熔 断 器,绝缘管内装有石英砂作填料，用来冷却和熄灭电弧，常用于大容量的电力网或配电设备中 (5)快速熔断器 主要用于半导体器件或整流装置的短路保护 (6)自复熔断器 是一种新型熔断器，以金属钠作熔体，其熔点低、易汽化 三、熔断器的选择 (1)熔断器类型选。