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1、第一节 低压电器的基本知识,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,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 技术具有相当重要的地位,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。,掌握继电接触器控制技术也是学习和掌握PLC应用技术必需的基础,1、电器元件的分类：,按工作电压等级分类: 高压电器：AC1200V、DC150
2、0V及以上电路中 的电器。 低压电器：AC1200V、DC1500V以下电路中的 电器。 按动作原理分类： 手动电器：通过人的操作发出动作指令的电器。 自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令 的电器。,按用途分类： 控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。 刀开关、低压断路器、熔断器等。 配电电器：用于电能的输送和分配的电器。接触器、继电器、控制器、按钮等。 主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的 电器。 保护电器：用于保护电路及用电设备的电器。 执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。,2、电磁式低压电器,结构分感测部分和执行部分。 组成：吸引线圈、铁心、衔铁。,电压线圈：并联
3、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。,交流：硅钢片叠加 直流：整块铸铁或铸钢,直动式 转动式,原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。,电接触,触点接触形式：点接触、线接触、面接触 接触电阻 理想情况下：触点闭合：接触电阻为零。 触点断开：接触电阻无穷大。,第二节 接触器,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。,电磁机构：将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作.,触点：接触器
4、的执行元件，用来接通或断开被控制电路。,动铁心（衔铁） 静铁心 电磁线圈,按所控制电路 主触点 辅助触点 按原始状态 常开触点 常闭触点,灭弧装置：熄灭触点分断电流瞬间触点之间气隙中产生的电弧。,其它：包括释放弹簧机构、支架与底座等。,灭弧罩 灭弧栅 磁吹灭弧装置,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。,交流接触器结构图,灭弧装置,交流接触器：线圈通以交流电，主触点接通、切断交流主电路。
5、,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,直流接触器：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。 工作原理：与交流接触器基本相同。,接触器主要技术参数： 线圈电压 主触点额定电流、额定电压 辅助触点额定电流、对数 接触器极数 接触器机械寿命、电寿命,交流接触器型号意义说明举例：,CJ 20 / ,交流 接触器,设计序号,额定电流 (A),用K表示矿用 启动器的接触器,额定工作电压(03380V) (06660V) (111140V),TH 湿热带产品,直流接触器型号意义说明举例：,CZ 16 / ,直流
6、接触器,设计序号,额定电流,常开辅助触点数,常闭辅助触点数,图形符号及文字符号,常开触点,常闭触点,选择接触器主要考虑的因素： 接触器的使用类别应与负载性质相一致 控制交流负载应选用交流接触器 控制直流负载则选用直流接触器 主触点的额定工作电压应大于或等于负载电路的电压 主触点的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流,接触器主触点的额定工作电流是在规定条件下（额定工作电压、使用类别、操作频率等）能够正常工作的电流值，当实际使用条件不同时，这个电流值也将随之改变 吸引线圈的额定电压应与控制回路电压相一致 接触器在线圈额定电压85及以上时应能可靠地吸合 主触点和辅助触点的数量应能满足控制系统的需要
7、,第三节 继电器,用于控制与保护电路中作信号转换用的电器。具有输入电路（感应元件）和输出电路（执行元件），当感应元件中的输入量（如电流、电压、温度、压力等）变化到某一定值时继电器动作，执行元件便接通和断开控制回路。继电器用于控制电路，流过触点的电流小，额定电流不大于5A，一般不需要灭弧装置。,常用继电器：电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器、热继电器以及速度、温度、压力、计数、频率继电器等。,x2：继电器吸合值 x1：继电器释放值,继电特性曲线：,继电器的重要参数： 返回系数：kx1/ x2 释放弹簧的松紧程度 铁心与衔铁间非磁性垫片的厚薄 吸合时间： 线圈接受电信号到衔铁完全吸合所
8、需的时间 释放时间： 线圈失电到衔铁完全释放所需的时间,电磁式继电器： 电压继电器 电流继电器 中间继电器,一、电流继电器 定义：根据输入（线圈）电流大小而动作的继电器 主要包括：过电流继电器和欠电流继电器 过电流继电器：当电路发生短路及过流时立即将电路切断 线圈电流小于整定电流时，继电器不动作 线圈电流超过整定电流时，继电器才动作 动作电流整定范围：交流为(110350)IN，直流为(70300)IN,过流电流继电器,欠流电流继电器,欠电流继电器：当电路电流过低时立即将电路切断 线圈电流大于或等于吸合整定电流时，继电器吸合 线圈电流低于释放整定电流时，继电器释放 动作电流整定范围： 吸合电流
9、为(3050)IN 释放电流为(1020)IN 一般自动复位,二、电压继电器： 定义：根据输入（线圈）电压大小而动作的继电器 主要包括：过电压继电器和欠电压继电器 过电压继电器： 动作电压整定范围为(105120)UN 欠电压继电器： 吸合电压调整范围为(3050)UN 释放电压调整范围为(720)UN,三、中间继电器： 本质上是一种电压继电器，工作原理与接触器相同。 触点系统中没有主、辅触点之分，触点容量相同。 小容量的接触器： 电动机额定电流不超过5A的电气控制系统，可代替接触器来控制。,中间继电器的作用： 当电压或电流继电器触点容量不够时，可借助中间继电器来控制，用中间继电器作为执行元件
10、，这时中间继电器被当作一级放大器用。 触点数量较多，能够将一个输入信号变成多个输出信号。当其他继电器或接触器触点数量不够时，可利用中间继电器来切换多条控制电路。,电磁式继电器型号和参数,两开两闭直流继电器示意图,四、时间继电器： 定义：继电器输入信号输入后，经一定的延时，才有输出信号的继电器。 对于电磁式时间继电器，当电磁线圈通电或断电后，经一段时间，延时触都头状态才发生变化，即延时触头才动作。 类型：通电延时、断电延时 触点：常开延时闭合（通电）、常闭延时断开（通电）、常开延时断开（断电）、常闭延时闭合（断电）,空气阻尼式： 包括电磁机构、工作触点及气室三部分，靠空气阻尼作用实现延时。 延时
11、范围较宽、结构简单、工作可靠、价格低廉、寿命长。 延时时间有0.4180s和0.460s两种规格。 电动式： 包括同步电动机、减速齿轮机构、电磁离合系统及执行机构。 延时时间长，可达数十小时，延时精度高。 结构复杂，体积较大。 电子式： 数字计数式，包括脉冲发生器、计数器、显示器、放大器及执行机构。 延时时间长、调节方便、精度高、应用广。 可取代阻容式、空气阻尼式、电动式等时间继电器。,JS20系列晶体管式型号,(a) 线圈一般符号 (b) 通电延时线圈 (c) 断电延时线圈 (d) 通电延时常开触点 (e) 通电延时常闭触点 （f）断电延时常开触点 （g）断电延时常闭触点（h）瞬动触点,五、
12、热继电器： 定义：专门用来对连续运行的电动机进行过载及断相保护，防止电动机过热而烧毁的保护电器。 组成：双金属片、加热元件、动作机构、触点系统、整定调整装置及手动复位装置等组成。,工作原理： 双金属片为温度检测元件，由两种膨胀系数不同的金属片压焊而成，它被加热元件加热后，因两层金属片伸长率不同而弯曲。 加热元件串接在电动机定子绕组中，电动机正常运行时，热元件产生的热量不会使触点系统动作；当电动机过载，流过热元件的电流加大，经过一定的时间，热元件产生的热量使双金属片的弯曲程度超过一定值，通过导板推动热继电器的触点动作（常开触点闭合，常闭触点断开）。 通常用其常闭触点与接触器线圈电路串联，切断接触
13、器线圈电流，使电动机主电路失电。 故障排除后，手动复位热继电器触点可以重新接通控制电路。,热继电器主要参数： 热继电器额定电流：热继电器中可以安装的热元件的最大整定电流值。 热元件额定电流：热元件的最大整定电流值。 热继电器整定电流： 热元件能够长期通过而不致引起热继电器动作的最大电流值。通常热继电器的整定电流是按电动机的额定电流整定的。 热继电器整定电流调节范围： 手动调节整定电流旋钮，通过偏心轮机构，调整双金属片与导板的距离，能够调节的电流整定值的范围。 相数：两相、三相、四相,热继电器保护特性与电动机过载特性的配合 -电动机的过载特性 2-热继电器的保护特性,热继电器的文字和图形符号,六
14、、速度继电器： 用途：用于转速的检测，常用在三相交流异步电动机反接制动转速接近零时，自动切除反相序电源。 动作转速一般不低于120 r/min，复位转速约在100 r/min以下。 工作时，允许的转速高达10003600r/min。 正转和反转切换触点的动作，反映电动机转向和速度的变化。,转子：由一块永久磁铁制成，与电动机同轴相联，用以接受转动信号。 圆环（笼型空心绕组）：转子（磁铁）旋转时，笼型绕组切割转子磁场产生感应电动势，形成环内电流，此电流与磁铁磁场相作用，产生电磁转矩，圆环在此力矩的作用下带动摆杆，克服弹簧力而顺转子转动的方向摆动，并拨动触点改变其通断状态。 触点：在摆杆左右各设一组
15、切换触点，分别在速度继电器正转和反转时发生作用。调节弹簧弹力时，可使速度继电器在不同转速时切换触点改变通断状态。,速度继电器电气符号,第四节 熔断器,用途：用于供电线路和电气设备的短路保护的保护电器。结构简单、使用方便、价格低廉。,熔体：熔断器的核心，通常用低熔点的铅锡合金、锌、铜、银的丝状或片状材料制成，新型的熔体通常设计成灭弧栅状和具有变截面片状结构。当通过熔断器的电流超过一定数值并经过一定的时间后，电流在熔体上产生的热量使熔体某处熔化而切断电路，从而保护了电路和设备。 外壳：安装熔体。,结构形式： 插入式 螺旋式 有填料密封管式 无填料密封管式,流过熔体的电流越大，熔断所需的时间越短。
16、熔体的额定电流IfN是熔体长期工作而不致熔断的电流。,熔断器的保护特性 （安秒）曲线,熔断器的选择： 种类选择：由电控系统整体设计确定。 额定电压：大于或等于实际电路的工作电压。 额定电流：大于或等于实际电路的工作电流。,RL系列型号含义：,熔体电流： 1、电路上、下两级都装设熔断器时，为使两级保护相互配合良好，两级熔体额定电流的比值不小于1.6:1。 2、 对于照明线路或电阻炉等没有冲击性电流的负载，熔体的额定电流应大于或等于电路的工作电流，即IfNI1，式中IfN为熔体的额定电流，I1为电路的工作电流。,3、保护一台异步电动机时，考虑电动机冲击 电流的影响， 熔体的额定电流IfN(1.52.5)IN，式中，IN为电动机额定电
