《现代电气控制第一章低压电器2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《现代电气控制第一章低压电器2（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,第一章 低压电器（2）,主讲教师：郑海春 西华大学电气与电子信息学院,1.2 继电器（Relay）P10 一、综述 1、用途：是一种根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电器，是电气控制系统中的信号检测元件；其触点接在控制电路中。 2、特性：具有跳跃式的输入-输出特性， 继电器的返回系数： K=X1/X2,问题：K越大越好？,一般： 0.10.4之间，避免误动作 特殊：不同的K值 例：欠电压继电器K=0.66，吸合电压为额定电压的90，则电压低于额定电压的60时继电器释放,x1,x2,x,y1,释放值,吸合值,3、K值的整定（调节）： 调释放弹簧： 紧X1，X2 K 松X1，X2 K 调静铁
2、心与（动铁心）衔铁间非磁性 垫片的厚薄： 厚X1K（X2不变） 薄X1K（X2不变）,设计一个K值的整定电路,KV,V,KV,4、参数 额定参数： V额 I额（线圈、触点） 动作参数： 衔铁刚产生动作时的值 整定值： 根据要求对动作的人为调整值，吸合/释放值。,各类继电器,二、各类继电器 1、电磁式继电器 结构：电磁系统、触头系统和释放弹簧等组成。 工作原理：同接触器。,为什么要有释放弹簧（反力弹簧）？,通过调节螺母调节释放弹簧的松紧，从而调节继电器的参数（释放值X1，吸合值X2，返回值K）。因为我们电压继电器也好，电流继电器也好，通常要做过压(或过流)保护，欠压(或欠流)保护。这些保护都要有
3、一个动作值，这个动作值的整定就需要调节释放弹簧。,二、各类继电器 1、电磁式继电器 1）电压继电器(Voltage Relay)： 线圈与负载并联以反应负载电压，匝数多而导线细。过压继电器(Over Voltage）：过压时动作（通）；整定吸合值X2。（105%120%UN） 欠压继电器(Under Voltage）：欠压时动作（断）。整定释放值X1。（40%70%UN） 零压继电器（5%25%UN）：电压低到一定程度，认为电路里没有电了，对电路进行零压保护，当再次来电时，必须人工启动，而不能让负载自动启动。特殊的欠压继电器。,二、各类继电器 2）电流继电器(Current Relay) 线圈
4、与负载串联以反映负载电流，匝数少而导线粗，R小。 过电流(Over Current）继电器，过流时动作（通）；整定吸合值X2。(1.11.4倍额定电流) 欠电流(Under Current）继电器，欠流时动作（断）。整定释放值X1。（电流降低到额定电流的10%20%）,3）中间继电器(Auxiliary Relay) 结构：结构上是一个电压继电器，它输入的是线圈 的通电断电信号，输出信号为触点的动作。 特点：触头对数较多，没有主、辅之分。 用途：1.信号的分支（单信号输入变成多信号输出） 2.信号的放大（线圈小电流控制触点电路大电流） 3.信号的转换（输入直流输出交流） 4.信号的反转（输入为
5、ON,输出为OFF),2、时间继电器（Time Delay Relay),功能：在敏感元件获得输入信号(线圈的通电或断电)后，执行元件要延迟一段时间才动作(触点的闭合和断开)。,通电延时型：接受输入信号后，要延迟一段时间，输出信号才能发生变化。当输入信号消失后，输出即时复位。,断电延时型：当接受输入信号时，立即产生相应的输出信号，当输入信号消失后，继电器需经过一定的延时，输出才复位。,时间继电器有多种类型：如：直流电磁式时间继电器（小于5S）；空气阻尼式时间继电器(0.4180S);半导体式时间继电器（0.2300S，误差3%）;电动机式时间继电器（延时较长）；机械发条式时间继电器等。,（a）
6、 结构示意,（b） 图文符号,空气阻尼通电延时型时间继电器,结构：电磁机构；延时机构；触头等组成。,？,连接时间继电器练习,时间继电器,2、行程开关(Travel Switch) P13 1）用途：又称限位开关，是一种根据生产机械运动的行程位置而动作的小电流开关电器。用以反映工作机械的行程位置，将机械信号变换为电信号，以实现对机械的电气控制。位置极限保护、检测位置实现新的控制。,2）分类： 机械式 直动式： LX1系列，触点分合取决于移动速度 滚动式： LX2系列，触点瞬时动作 微动式： LXW系列，小行程,SQ,SQ,电子式 接近开关 P98：即无触点的行程开关，是非接触的物体位置检测装置。
7、主要有：高频振荡式用于检测各种金属、电容式用于检测各种导电或不导电的液体及固体、光电式用于检测不透光的物质、超声波式用于检测不透过超声波的物质、电磁感应式用于检测导磁和非导磁金属等，其中高频振荡式最常用，占80%。,接近开关的电气符号及文字符号,电感式 ：BERO 感应式接近开关非接触型，检测金属物体 操作距离： 0.6 - 75 mm 柱状或正方体 3 和 4 线式传感器标准版本 2 线制传感器用于 PLC,电容式 BERO 也可用来检测固体、液体或颗粒状的非导电材料如玻璃、塑料、油和纸张等,有 2 个敏感距离： M 18： -5 - 30 cm -15 - 100 cm 功能：直接反射式传
8、感器 输出：开关量输出 应用范围： 料位和高度感测 距离测量 瓶子数量测量等等,声纳 BERO 超声波式接近开关,连接行程开关练习,运行到S1位置停止,SQ,3、 速度继电器 1)用途：主要用在异步电动机的反接制动,检测电动机的转速和转向. 2）结构：转子、定子和触头组成。 3）参数：一般动作转速为 120r/min，触头的复位速度在100 r/min以下。 4）触点：正转常开触点、正转常闭触点、反转常开触点、反转常闭触点。 4）原理：转子转动-定子线圈切割磁力线-线圈产生感应电流I-受转子磁场力的作用产生转矩-定子同向转动。,4、热继电器(Thermal over-load Relay),热
9、继电器是利用电流的热效应来工作的保护电器。它在电路中用作三相异步电动机的过载保护、断相保护。,（一）热继电器结构与工作原理 1、结构：热元件；双金属片；触头等组成。 2、工作原理：,1）原理：当双金属片加热到一定的温度后产生温度变形，压动螺钉使锁扣脱钩。 2）复位：待双金属片冷却后压复位按钮使锁扣机构复位； 3）加热方式： 直接加热：双金属片当作发热元件； 间接加热：双金属片被附加的加热元件加热； 复式加热：两种结合。,热继电器的整定电流是指热继电器发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。热继电器的整定电流可以通过热继电器所带的专门的调节旋钮进行调整。,(二）热继电器整定值,它
10、既可作三相均衡过载保护， 又可作断相运行保护。 当三相电动机的一相断相（如保险丝熔断）时，造成电动机断相运行，若外加负载不变，定子绕组中的电流会增大，将使电动机烧毁，所以需要选用带断相保护的热继电器。,(三）带断相保护的热继电器,1.热继电器的选型：主要根据热继电器的额定电流应略大于电动机的额定电流来选择。 2.热继电器的整定电流：热继电器的电流整定值是电机额定值的0.951.05倍。 （热继电器的整定电流值是指热元件通过的电流超过此值的20%时，热继电器应当在20min内动作。） 3.热继电器有两相式、三相式及三相带断相保护等形式。对于星形接法的电动机及电源对称性较好的情况可选用两相结构的热
11、继电器；对于三角形接法的电动机或电源对称性不够好的情况则应选用三相结构或带断相保护的三相结构热继电器。 4.热继电器（长时间过载）不能作短路保护（瞬时保护）。大电流需配电流互感器使用（接在二次端）。,(四）热继电器主要技术参数及选择,M1,KM1,SB1,SB2,KM,KM,FR,连接热继电器练习,热继电器,1） 低压熔断器(Fuse) 原理：利用自身熔体的熔化作用而切断电路，既是敏感元件又是执行元件； 性质：属于最初级的保护电器，一般用于系统的短路保护用； 特点：简单，但需更换，麻烦； 组成：熔体和安装熔体的绝缘管组成。 符号：,5、 其它常用电器,FU,安秒特性：反时限特性(或保护特性)，
12、指熔体熔断时间与通过熔体电流的关系。IR为临界电流，电流小于它不会熔断。 极限分断能力：在一定条件下切断短路电流的极限能力。,熔断器的选择（P78）： 1、熔断器额定电压选择：大于或等于线路的工作电压。 2、熔断器额定电流选择：大于或等于所装熔体的额定电流。 3、熔体额定电流的选择： （1）对负载电流较为平稳的阻性负载：IR Ie IR熔体额定电流 ；Ie 负载额定电流 （2）在配电系统中，有多级熔断器保护，上一级熔体的额定电流比下一级熔体的额定电流大一个数量级，不然将发生越级动作，扩大停电范围。,（3）单台电机（考虑电动机启动电流比工作电流大） IR=（1.52.5） Ie 轻载及启动的时间
13、短，系数取1.5，重载、启动时间长、次数又较多时，取2.5。 （4）多台电机长期共用一个熔断器保护 IR（1.52.5） INmax+ Ie INmax 容量最大电机的额定电流 Ie 除容量最大电动机之外，其余电动机额定电流之和。,总结：熔断器选择的主要内容是按类型、额定电压、熔断器额定电流与熔体额定电流。熔断器的选择方法为：根据电路的特点及参数求出熔体电流，再根据熔体电流大小选择熔断器的额定电流来确定其规格型号。,过载、过流、短路的区别？,一、电流型保护 1.短路保护FU 2.过电流保护KI电流值一般不超过2.5Ie ； 3.过载保护FR 电流通常在1.5 Ie以内。 4、欠电流保护：例如弱
14、磁保护（直流电机失磁，轻载时飞车。重载时烧电枢。 ）。,KM,3.3 电器保护类型及实现方法 P58,2）刀开关 刀开关用于手动控制容量较小、启动不频繁的电动机。,图中的刀开关又称胶盖闸刀开关，由刀开关、操作机构和熔断器组成，有的还有灭弧装置。 选用：1)用于照明电路，选用额定电压220V或250V，额定电流不小于电路最大工作电流的两级开关。2）用于电动机的直接启动，选用额定电压为380V或500V，额定电流不小于电动机额定电流3倍的三级开关。,刀开关图形符号,3）组合开关 组合开关又称转换开关。在电气控制线路中，常被作为电源引入的开关，可以用它来直接启动或停止小功率电动机或使电动机正反转等。
15、,4）低压断路器(Automatic Circuit Breaker) 低压断路器俗称自动空气开关，是低压配电网中的主要电器开关之一，可自动切断电路，具有短路、过载、过流、欠压保护等，须手动复位。允许操作的次数较低，不适宜频繁操作。,低压断路器图形文字符号,低压断路器的选用： 1）根据电气装置的要求确定低压断路器的类型，如万能式、塑料外壳式等。 2）低压断路器的额定电压和额定电流应不小于电路的正常工作电压和工作电流。 3）低压断路器的额定电流包括三部分的额定电流:一是断路器主触头的额定电流;二是电磁脱扣器的额定电流，整定电流应大于负载电路正常工作时的峰值电流（如电动机的启动电流很大）;三是热脱扣器的额定电流，整定成与所控制电动机的额定电流或负载额定电流一致。,5）主令电器(Master Switch) 按钮 用途：用于发送控制指令的非自动切换的小电流 开关电器； 分类：自复式、自保持式； 结构及电器符号：,常开 常闭 复合,6）电磁制动器 原理：通过电磁铁与弹簧的配合使制动瓦压紧制动轮产生的制动力矩实现制动； 分类：选用压力弹簧，制动闸平时处于“抱紧”位置 选用拉力弹簧，制动闸平时处于“松开”位置,作业：1.3 1.4 1.5 1.8 1.9 1.10 1.11 1.12 1.13,
