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1、电气控制与电气控制与PLCPLC原理原理 鹤壁职业技术学院 机电工程学院主讲：牛卢璐小结 常用低压电器及 继电器-接触器控制电路基本环节1 1常用低压电器常用低压电器2 2 电气控制电路基本环节电气控制电路基本环节学习目的与要求学习目的与要求通过本次学习，掌握低压电器及应用的基础知识 1）低压电器的概念、分类、作用； 2）电压电器的结构及工作原理； 3）应用：常用低压电器在电路中的作用、图形符 号和文字符号、主电路和辅助电路中的连接； 4) 继电接触控制基本电路进行分析。1-11-1常用低压电器常用低压电器低压电器：常指用于交流额定电压1200v、直流额定电压 1500v及以下的电路中的电器产
2、品1-11-1常用低压电器常用低压电器电气控制原理图1-11-1常用低压电器常用低压电器 电气控制原理图交流电机熔丝交流接触器热继电器刀开关按钮开关1-11-1常用低压电器常用低压电器 电气控制原理图交流电机熔丝交流接触器热继电器刀开关1234543631-11-1常用低压电器常用低压电器 电气控制原理图1-11-1常用低压电器常用低压电器电气控制原理图1-11-1常用低压电器常用低压电器控制电器的分类及作用中间继电器 继电器热继电器 溶丝交流接触器主令开关行程开关 压力继电器 接近开关空气开关123456123465主控器件保护器件控制器件发信器件信号器件辅助器件变压器 指示灯1-11-1常
3、用低压电器常用低压电器 熔断器熔断器（俗称保险丝）担负的主要任务是为电 线电缆作短路保护（有时也作过载保护），不 论短路电流值有多高，它都能切断。其次，也 适宜用作设备和电器的保护1-11-1常用低压电器常用低压电器 熔断器文字符号和图形符号FU选择熔丝的方法(1) 电灯支线熔丝熔丝额定电流支线上所有电灯的工作电流(2) 一台电动机的熔丝 熔丝额定电流电动机的起动电流2.5熔丝额定电流电动机的起动电流1.6 2如果电动机起动频繁，则为(3) 几台电动机合用的总熔丝+其余电动机额定电流之和熔丝额定电流 = (1.5 2.5) 容量最大的电动机额定电流熔丝的额定电流有 4 A；6 A；10 A；1
4、5 A；20 A；25 A； 35 A；60 A；80 A；100 A；125 A；350 A；600 A 等多种。1-11-1常用低压电器常用低压电器刀开关 用途普通刀开关是一种结构最简单且应用最广泛的手控低压电器，广 泛用在照明电路和小容量（5.5kW）、不频繁起动的动力电路的控制 电路中。 结构 符号 注意事项刀开关安装时，瓷底应与地面垂直，手柄向上，易于灭弧，不得 倒装或平装。倒装时手柄可能因自重落下而引起误合闸，危及人身和 设备安全。 胶盖瓷底刀开关的结构 1出线盒 2熔丝 3动触头 4手柄 5 静触头6电源进线座 7瓷座 8胶盖 9接用 电器b）双极 c）三极QS QS a）单极
5、或 QS 1-11-1常用低压电器常用低压电器主令电器 主令电器是在自动控制系统中发出指令 或信号的电器，用来控制接触器、继电 器或其它电器线圈，使电路接通或分断 ，从而达到控制生产机械的目的。 主令电器应用广泛、种类繁多。按其作 用可分为：控制按钮、行程开关、接近 开关、万能转换开关、主令控制器及其 它主令电器（如脚踏开关、钮子开关、 紧急开关）等。1-11-1常用低压电器常用低压电器 主令电器 按钮 按钮又称控制按钮或按钮开关是一种接通或分断小电流电路的 主令电器，其结构简单应用广泛。触头允许通过的电流较小 一般不超过5A，主要用在低压控制电路中手动发出控制 信号。 按钮由按钮帽，复位弹簧
6、，桥式动、静触头和外壳等组成。一 般为复合式即同时具有常开、常闭触头。按下时常闭触头先 断开，然后常开触头闭合。去掉外力后在恢复弹簧的作用下， 常开触头断开，常闭触头复位。结构及符号主令开关 按钮行程开关符号SQ 行程控制，行程开关又称限位开关或位置开关。是一种利用 生产机械某些运动部件的撞击来发出控制信号的小电流主令 电器。主要用于生产机械的运动方向、行程大小控制或位置 保护等。 行程的种类很多，它有动合触点和动断触点，由装在运动部 件上的挡块来撞动。当运动部件到达一定行程位置时，其上 的挡块撞动行程开关，使动合触点闭合，动断触点断开1-11-1常用低压电器常用低压电器 主令电器 行程开关动
7、断触点动合触点1-11-1常用低压电器常用低压电器 主令电器 接近开关及微动开关接近开关和光电开关 非接触式的、无触点行程开关 接近开关按其工作原理分：有高频振荡型、电容型、感应电桥 型、永久磁铁型、霍尔效应型等，其中高频振荡型最为常用 接近开关微动开关自动往返控制电路1-11-1常用低压电器常用低压电器 自动开关（低压断路器）低压断路器又称自动空气开关或自动开关。它 相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流继刀开关、熔断器、热继电器、过电流继 电器电器和欠电压继电器的组合，是一种既有手动 开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短 路保护的电器。它对线路、电器设备及电动机 实行保护。是低压配电网
8、中的一种重要保护电 器。1-11-1常用低压电器常用低压电器 自动开关（断路器）主触点接线低压断路器结构示意图 1主触点 2自由脱扣机构 3过电流脱扣器 4分励脱扣器 5热脱扣器 6失压脱扣器 7按钮符号QF 1-11-1常用低压电器常用低压电器 自动开关（断路器）工作原理：脱扣器是自动开关的主 要保护装置，包括电磁脱扣器（作 短路保护）、热脱扣器（作过载保 护）、失压脱扣器以及由电磁和热 脱扣器组合而成的复式脱扣器等种 类。电磁脱扣器的线圈串联在主电 路中，若电路或设备短路，主电路 电流增大，线圈磁场增强，吸动衔 铁，使操作机构动作，断开主触点 ，分断主电路而起到短路保护作用 。电磁脱扣器有
9、调节螺钉，可以根 据用电设备容量和使用条件手动调 节脱扣器动作电流的大小。热脱扣器是一个双金属片 热继电器。它的发热元件串联在主 电路中。当电路过载时，过载电流 使发热元件温度升高，双金属片受 热弯曲，顶动自动操作机构动作， 断开主触点，切断主电路而起过载 保护作用。图1-4 自动开关的原理图 1、9弹簧 2触点 3锁键 4搭钩 5轴 6 过电流脱扣器 7杠杆 8、10衔铁 11欠电压脱 扣器 12双金属片 13电阻丝1-11-1常用低压电器常用低压电器 交流接触器电磁式的接触器是利用电磁吸力的作用 使主触点闭合或断开电动机电路或负载 电路的控制电器。用它可以实现频繁的 远距离操作，它具有比工
10、作电流大数倍 的接通相分断能力。接触器最主要的用 途还是控制电动机的启动、正反转、制 动和调速等。因此，它是电力拖动控制 系统中员重要的也是最常用的控制电器 。 接触器按其主触点控制的电路中的电流 分为直流接触器和交流接触器。 交流接触器 特点：交流线圈、有短路 环、采用双断口触头 直流接触器 特点：直流线圈、滚动指 型触头主触点接线控制线圈接线电磁式接触器分类按主触头所在动力回路的电流种类分：交流、 直流 按主触头对数分： 单极（一对主触头）、多极（二至四对主触头） 按电磁线圈回路（通常叫做控制回路）的电流种类分 ：交流操作 、 直流操作 按主回路电压等级分：低压 、 高压 按铁心结构形式分
11、：转动式（或称角移式）和直动式接触器的图形符号、文字符号线圈KM辅助触点主触点动合触点动断触点接触器结构和工作原理a）外形 b）结构示意图工作原理交流接触器有两种工作 状态：得电状态（动作状态） 和失电状态（释放状态）。接 触器主触头的动触头装在与衔 铁相连的绝缘连杆上，其静触 头则固定在壳体上。当线圈得 电后，线圈产生磁场，使静铁 心产生电磁吸力，将衔铁吸合 。衔铁带动动触头动作，使常 闭触头断开，常开触头闭合， 分断或接通相关电路。当线圈 失电时，电磁吸力消失，衔铁 在反作用弹簧的作用下释放， 各触头随之复位。 接触器铭牌上的额定电压是指主触头的额定电压。 交流接触器的额定电压一般为220
12、V、380V、660V 及1140V； 直流接触器一般为220V、440V及660V。 辅助触头的常用额定电压：交流380V；直流220V 。接触器的主要技术参数-额定电压 接触器的额定工作电流系指主触头的额 定电流。 接触器电流等级为：6A、10A、16A、25A、40A 、60A、100A、160A、250A、400A、600A、 1000A、1600A、2500A及4000A。接触器的主要技术参数-额定电流 交流接触器的操作频率一般为：300次/h1200次/h 直流接触器的额定操作频率比交流接触 器的高接触器的主要技术参数-操作频率1.接触器的类型选择：根据接触器所控制负载的轻重和负载
13、电流的类型。 2.额定电压的选择接触器的额定电压不小于负载回路的电压。 3.额定电流的选择：一般接触器的额定电流不小于被控回路的额定电流。对于 电动机负载可按经验公式计算：4.吸引线圈的额定电压：吸引线圈的额定电压与所接控制电路的电压相一致。接触器的主要技术参数-选用继电器：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。 继电器一般由3个基本部分组成：检测机构、中 间机构和执行机构。与接触器的区别继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接 触器只有在一定 的电压信号下动作。继电器用于切换小电流的控制电路，而接
14、触器则用来控 制大电流电路，因此，继电器触头容量较小（不大于5A）， 且无灭弧装置。继电器种类很多，按输入信号可分为：电压继电器、电流继电器、 功率继电器、速度继电器，压力继电器、温度继电器等；按工作原 理可分为：电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、电子式 继电器、热继电器等；按用途可分为控制与保护继电器；按输出形 式可分为有触点和无触点继电器。 1-11-1常用低压电器常用低压电器 继电器 继电器是控制系统中一种重要的元件，它的作用就是 按照某种要求接通或断开控制系统中的电路。 当继电器输入电压、电流和频率等电量或温度、压力 和转速等非电量达到规定值时，继电器的触点便接通 或分断所控制
15、或保护的电路。 继电器一般由输入感测机构感测机构和输出执行机构输出执行机构两部分组 成，前者用以反映输入量的高低，后者用以接通或切 断电路。 常用的继电器是有触点的，触点有通和断两种状态，状态的改变由某种机构带动。继电器 定义 按动作原理，继电器可以分 电磁式、 感应式、 电子式、 热效应式、 气动式、 电动式等； 按动作时间，继电器可以分瞬时动作和延时动作（也叫时间继电器）等；电流继电器-分类 按输入量的物理性质，继电器可以分为电压、电流 、速度、时间、温度、压力、热继电器等。 最常用的是电磁式继电器，它是根据吸引线圈中的 电流量的大小来动作的。 电磁式继电器分直流和交流两大类，它们的主要结 构和工作原理与接触器基本相同，它们各自又可分 为电流、电压、时间、中间继电器等。继电器-分类1）电压继电器触点的动作和线圈的动作电压大小有关的继电器叫电压继电器，它 用于电力拖动系统的电压保护和控制，使用时电压继电器的线圈电压继电器的线圈与 负载负载并联。 其线圈的匝数多而线径细。分类：按线圈电流的种类可以分为交流和直流电压继电器，按吸合 电压大小又可以分为过电压、欠电压和零电压继电器。特点继电器-电压继电器 中间继电器的作用是增加被控制线路的
