《电气控制系统中常用的低压电器教学课件PPT》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气控制系统中常用的低压电器教学课件PPT（213页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、主讲:周贤宇 助教:朱发志第1章 电气控制系统中常用的低压 电器本章教学重点及基本要求。 理解电磁式低压电器基本知识。 掌握常用低压控制电器的名称、种类、基 本够造、工作原理及特点、图形符号、选 择和使用知识。 了解常用电器设备的分类。1-1 概述、低压电器及其作用1、电器根据电气控制要求:改变电路工作 状态，实现被控对象的切换、保护、检测和调 节等作用的电气设备。2、电气设备分类按工作电压分类包括高压 电器和低压电器。低压电器交流电压1200v，直流电压1500v 。、低压电器的分类1、按操作方式分类 手动电器 特点:人工操作。 自动电器 根据外界信号自动完成控制任务。 2、按用途分类低压配
2、电电器 作用:接通式断开电路。低压控制电器 作用:电路控制。 3、按工作原理分类电磁式电器 特点:固定磁场，利用电磁感应原理工作非电量控制电器 举例:水位、速度、烟雾、瓦斯、酒 精、传感器。、低压控制电器发展方向1、智能化、网络化。 2、设计开发手段现代化。 3、广泛使用环保材料。 4、结构设计模块化、组合化、数字化和零 部件通用化。1-2 电磁式低压电器电磁式电器基本结构 1、信号感测（电磁结构）接受外界信号。 2、执行结构、电磁结构1、作用:接受外界信号、驱动执行结构符号: 2、 基本结构 吸引线圈流过工作电流产生磁场和动力。 铁心构成磁路静止部分。衔铁构成磁路的一部分、带动执行部分实施控
3、制功能 。气隙、电磁机构的分类1、按磁路形状和衔铁运动方式分类 a、U形拍合式 b、E形拍合式和E形直动式 c、空心螺管式 d、装甲螺管式 e、回转式2、按电磁线圈接入方式分类 a、串联电磁机构 特点:线圈内阻0 b、并联电磁机构 特点:线圈内阻极大 3、按电磁线圈激励电流性质分类 a、直流电磁机构 特点:电流恒定 b、交流电流机构 特点:电流不变 4、提示:交流电磁机构铁心和衔铁要吸含良好,严格异物卡住和频繁操作。、电磁机构特性1、吸力特性吸力(F)与气隙( )的关系曲线 、直流电磁机构吸力特性图1.2.3特点:电流恒定F吸=f ( )F开=f( ) 、交流电磁铁机构吸力特性图1.2.4特点
4、:电流吸含前后变化极大吸含前后电磁吸力变化不大0FI21I=f( )F =f( )at2、反力特性图1.2.5 特点:反力特性均为直线段 原 因:反力弹簧线性特性要点:触点闭合过程中四个参数含义及其作用 开距 1时动静触头之间最大距离 作用 保证断开电弧和电气强度的距离 超外程 触点弹簧压缩距离作用 给予初压力 初压力防止触点刚接触时产生机械振动 终压力保证触点闭合状态下良好接触.使触点温升不超允许值3 、电磁机构吸力和反力特性的配合 目的保证触点在可靠吸含前提下减少铁心柱 端面与衔铁之间的机械磨损和触点的电磨损 配合方法调节触头释放弹簧松紧 4 、关于交流电磁机构衔铁振动问题(图1.2.7)
5、 交流电磁铁衔铁振动 解决办法在铁心柱子端部开一槽,槽内嵌入铜 环、电接触在工作电流状态下触点之间的接触1.触点接触形式(图1.2.8) 点接触特点:接触面积小 线接触特点:接触面积稍大 面接触特点:接触面积大 2.接触电阻RK 触点的工作状态:闭合状态 外界指令断开过程t 断开状态 外界指令闭合过程 t接触电阻组成因素:RK=RE+RF 减少接触电阻常用方法: a.在动触头上安装触点弹簧.产生外程压力 b.在铜基触头镀银或嵌银.减少RF c.大型触点采用有滑动闭合的指形触点 d.定期检查维护触头、电弧的产生及常用灭弧方法电弧的产生：在触点由闭合状态过渡到断 开状态的过程中产生的 .电弧的危害
6、 产生高温 k 烧蚀电触头.烧 坏设备.引起火灾.烧伤人员. 使分断时间延长 产生过电压.损坏电 器设备.常用的灭弧方法：降低弧温.减少触点间 电场强度.电器提高绝缘强度.电动力灭弧灭弧栅灭弧灭弧罩灭弧 磁吹灭弧介质灭弧气吹灭弧 4.思考题：直流电磁机构和交流电磁机构区 别方法？作业： 1-1： 1-2：1-3：1-3 刀开关一.刀开关的概述 1.刀开关-利用刀闸 合分电路的手动操作器作用：电路隔离.不频繁 的含分高直流其额定电流以下的电路 2.刀开关的结构：手柄.触刀.静触头插座.底板 3.刀开关的分类 以触刀极数分类：单极.双极.三极 以操作方式分类：直接手柄操作式.杠杆操作机构式.电 动
7、操作机构式 以刀闸转换方向分类：单头式和双头式二.常用刀开关1.胶盖刀开关 2.熔断器式刀开关 3.隔离刀开关 特点:实际刀开关上都装有熔电器.三.刀开关符号及选用刀开关的符号: 刀开关选用要点：INI(实体) UNU(实体)考虑刀开关的用途单极开关基本符号或多极刀开关QSQS1-4 组合开关(转换开关)一.组合开关的特点:1.动触片转动切换电路2.具有多种电路同时 二.组合开关的符号:三.常用组合开关型号:HZ系列(表1.4.1)1-5 接触器接触器:自动接通式断开大电流电路的开关 电器特点:自动含分大电流电路.低压保护.远 程控制 常用电磁式接触器的分类 1.交流接触器 2.直流接触器一.
8、交流接触器组成:电磁结构 触点结构 灭弧装置 1.触点系统:种类:主触点:合分主电路符号: 辅助触点:合分控制电路符号:接触器触点结构特点:采用双断点桥式触点KMKMKM。2.电磁结构特点: 常用交流电磁线圈静铁心极面上嵌有短路环 3.灭弧装置交流接触器常用灭弧方法: 采用双断桥式触点结构电极上灭弧栅,灭弧罩.4.交流接触器的工作原理:(图1.5.1)二.直流接触器:(图1.5.2)特点:1.基本结构与交流接触器类似2.直流电磁机构采用整块铸钢或铸铁, 无短路环,导线细,匝数多,电阻大.3.一般采用磁吹灭弧装置三.接触器主要参数 1.额定电压指主触点的额定工作电压辅触点及吸引线圈额定工作 电
9、压 2.额定电流指主触点额定电流值 3.额定绝缘电压接触器绝缘等级对应的最 高电压 4.工作频率接触器吸力线圈供电电流频率四.接触器选择须考虑的技术条件 1.技术条件:使用类别接触器所控制的负载性质及其工作条件表1.5.1额定工作制分五种标准工作制 2.接触器的选择第一步:接控制对像(负载)性质及工作要求选接触器类型 和工作制式.第二步:接负载电压和电流额定值选接触器相应的电压. 电流额定值第三步:接负载操作频率和安全要求选接触器吸引线圈 的电源类别和电压等级.1-6 熔断器一.熔断器作用:短路保护 过载保护符号:基本结构:熔体 管状外壳保护特性:图1.6.1特点反时线安 秒特性FUtI0IN
10、二.熔断器的选择 1.选熔体额定工作电流:短路保护单台设备IFU=(1.5-3)ILN多台设备IFU (1.5-2.5)INmax+IN 过载保护 IFU(1.1-1.2)IN 2.选熔断器型号 熔断器额定电流 熔体额定电流 熔断器额定电压 熔断器工作点的电压 根据负载保护要求选熔断器类别 3.常用熔断器P24P261.7 继电器一.继电器接收外界信息接通式断开控制电路的自动控制电器断电器结构: 1.检测机构(感测机构) 接收外界信息 2.中间机构将外界信息与设定值比较,并发出控制指令 3.执行机构按指令动作接通式断开控制电路检测 机构中间 机构执行 机构外界信息电信号指令 主电路设定继电器分
11、类 1.按用户分类2.按工作原理分类3.按反应参数分类控制继电器保护继电器 电磁式 磁电式热继电器 机构式 电流 电压 时间 压力4.按动作时间分类5.按输出形分类瞬时t0.15s有触点无触点二.电磁式继电器 电磁式继电器基本结构接触器基本结构 电磁式继电器工作原理图1.7.1 继电器与接触器的区别 控制对像不同:a继电器控制控制电路触头容量 小b接触器控制主电路(动力电路) 性质不同: a继电器控制电器元件:检测信号产 生控制指令b接触器 执行电器元件:执行指令 具体结构不同: a继电器结构复杂.体积小.触 头多且细小b接触器 结构简单,体积大.触 头少且粗大1.电流继电器作用:检测主电路电
12、流并实施相应的电流 控制 种类及符号:接线:IKAKAKAI过电压继电器VKVZ LEKMKVQS3.中间继电器 符号: 特点:触点多;触点容量大 使用范围:a继电器触点和接触器辅助触点 不够 b继电器触点容量过小 4.时间继电器:具有线圈通电式断电后其触 点延时动作功能(KA)K4.时间继电器:具有线圈通电式断电后其触点延时动作功能符号:见图1.7.3线圈:触点:KTKT通电延时线圈断电延时线圈()KTKTKTKTKTKT(a)(b)(c)(d)(e)(f)常用继电器种类: 直流电磁式利用铁芯柱外围铜套产生电 磁延时,直流电器控制电路广泛应用. 空气阻尼式利用空气阻尼延时. 电子式用模拟式数
13、字电子电路组成,实 现长延时达100h. 电动式用同步电机配合变速齿轮组组成 ,延时长,精度高.5.热继电器:利用电流热效应制成的过电流 继电器 符号:应用:电动机过载保护 工作原理图1.7.6热元件动断触点JR JR6.热继电器接入动机电路方式(图1.7.9) 不带断相保护式热继电器:a.与星形接法电机串联 b.与三角形接法电机各线组串联 带断相保护式热继电器: a.星形接法电动机均与热继电器串联 b.三角形接法电动机均与热继电器串联 热继电器额定电流的选择:IJR=IN(电动机) 热继电器的选择主要考虑两个因素: a.接电动机定子连接方式选热继电器类别 b.选热继电器额定电流 热继电器使用
14、须知: a.热继电器不能做短路保护 b.接产品说明书规定方式安装,禁止安装在其它发热电器上方 c.维护时禁止弯折双金属片1.8主令电器主令电器自控系统中用于发出控制指令的 电器特点:主令电器均为机器操作控制的电器 常用主令电器:控制按钮、主令控制器、行 成开关、接近开关、万能转换开关等。 1.控制按钮:是发出控制指令的电器开关(图 1.8.1)符号:说明:通常主令按钮均制成复合型号,其触点状态 改变具有选断开后闭合的时间差按按钮帽有不同颜色区别,通常以红色表 示停止,绿色表示启动,黑色表示反向操作. 2.行程开关:依据机械设备行程发出控制指令的主 令电器 作用:控制机械设备运行行程SBSBSB
15、动合触点动断触点复合触点符号:结构及工作原理(图1.8.4) 3.接近开关非接触式电子行程开关 作用:物理接近,接近开关时,该开关自动 发出动作指令 符号:SQSQSQSQ4.光电开关:利用光敏器件对光敏感特性对物体位 置.形状.标志.符号等进行检测的新兴自动控制器 件常用光电开关元件:光敏二极管.光敏电阻.光 电晶体管.光电耦合器光电开关应用:物体检测.液位检测.行程控制. 产品计数.速度监测光电开关组成:a投光器b受光器光电检测工作原理:5.主令控制器:同时切换多回路电路的主令 开关符号及通断表示方法:图1.8.8 6.其它常用低压控制电器:速度开关.液位开 关.烟雾开关.温度开关.干簧管.固态继电器1.9 低压断路器一.低压断电器：自动切断故障动力电路的低压开关电器结构及工作原理：见图1.9.1 二.低压断路器主要技术参数 1.额定电压 额定工作电压：等于电网额定电压等级 额定绝缘电压：短路器最大额定工作电压 额定脉冲电压：电路中可能出现的最大过电压 峰值 2.额定电流：电流脱扣器的额定电流3.通断能力：在规定条件下，断路器接通和分断最大
