电工基础课件

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1、机电控制与可编程序控制器机电控制与可编程序控制器 第一章 常用低压电器莱钢电大莱钢电大 李秀云李秀云 Tel:6929059 Mobile:13963432272Tel:6929059 Mobile:13963432272 E-mail:E-mail:2主要内容1.1 手动电器1.2 自动电器1.3 控制变压器1.4 执行电器1.5 小结3学习要求n掌握常用手动电器、自动电器及控制变压器的工作原 理、符号；n熟悉手动电器及自动电器的应用场所及选择方法；n了解电磁铁、电磁离合器及电磁夹具的工作原理及选 择方法。4重点、难点2、难点n接触器的工作原理；n时间继电器的工作原理。1、重点n常用低压电器

2、的结构、工作原理、用途、使用 方法；n常用低压电器电器的图形符号和文字符号。5n概念：低压电器是指用于交、直流电压1200V及 以下电路中起通断、控制、保护与调节等作用的 电器设备。概述n低压电器的分类：按电器的动作性质分为：手动电器和自动电器两大类， 如按钮、各种接触器、继电器、行程开关等。按电器的性能和用途分：控制电器和保护电器两大类， 如接触器、熔断器、热继电器等。按有无触点分：有触点电器和无触点电器。按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器。61.1 手动电器1.刀开关a）结构 (b符号)图1-1刀开关的结构和符号Q刀开关又称刀闸，是 手动电器中结构最简单的 一种，用于各种供电线路 和

3、配电设备中做隔离开关 用，也用来不频繁地接通 、分断容量较小的低压供 电线路或起动小容量的三 相异步电动机。常用的刀 开关有开启式负荷开关、 封闭式负荷开关、刀熔开 关、隔离开关等。 71.刀开关81.刀开关n刀开关结构简单、操作方便。刀开关的结构和 图形符号如图1-1，主要由静插座、触刀、操作手 柄、绝缘底板组成。静插座由导电材料和弹性材 料制成，固定在绝缘材料制成的底板上，推动手 柄带动触刀插入静插座中，电路便接通；否则电 路便断开。91.刀开关n刀开关的分类： 按刀的级数分为：单极、双极和三极。按灭弧装置分为：带灭弧装置和不带灭弧装置。按刀的转换方向分为：单掷和双掷。按接线方式分为：板前

4、接线式和板后接线式。按操作方式分为：直接手柄操作和远距离联杆操作。按有无熔断器分为带熔断器式刀开关和不带熔断器式刀 开关。 102、组合开关n组合开关可用作交流50HZ、380V以下和直流220V及以下 的电源引入开关，也可以用于4KW及以下小功率电动机的 直接起动和正反转，以及机床照明电路中的控制开关。n组合开关的结构紧凑、安装面积小、操作方便、省力。 可根据接线方式的不同而组合成各种类型。n组合开关由动触片、静触片、方形转轴、手柄、定位 机构和外壳等组成。11(1)组合开关的外形和符号n组合开关符号如图1-2所示：（a）外形 （b）符号图1-2 组合开关的外形和符号Q12(2)组合开关型号

5、图1-3 组合开关型号的意义H Z每极触刀额定电流 设计代号组合式 刀开关触刀极数133、按钮n 按钮是一种结构简单、应用广泛的低压手动电器。在低压控制系统中，手动发出控制信号，可远 距离操纵各种电磁开关，如继电器、接触器等，转 换各种信号电路和电气联锁电路。14（1）按钮的结构、符号（a）结构示意图 （b）图形与文字符号图1-4 按钮的结构和符号SBSBSB15（2）按钮的型号图1-5 按钮型号的意义L A结构形式常开触头数设计代号按钮主令电器常闭触头数16（3）按钮的选择n按钮主要根据使用场合所需要的触点数、触点形 式及颜色来选用。171.2 自动电器n 自动电器含有电磁铁或其他动力机构，

6、它按照指令、信号或参数变化而自动动作，使工作电路接通和切断。如接 触器、继电器等。181、接触器n接触器是用来频繁接通和断开电路的自动切换电器，它 具有手动切换电器所不能实现的遥控功能，同时还具有欠 电压、失电压保护的功能，但却不具备短路保护和过载保 护功能。接触器的主要控制对象是电动机。 n接触器的种类:按工作原理可分为电磁式、气动式和液压式。这里主要 讲的是电磁式接触器。按控制主回路的电源种类可分为交流接触器和直流接触 器两种。19（1）交流接触器1）交流接触器的结构和工作原理图1-6 交流接触器的外形与结构20（1）交流接触器n接触器的工作原理：当给交流接触器的线圈通入交流电时，在铁心上

7、会产生电磁吸力，克服弹簧的反作用力，将衔铁吸合，衔铁的 动作带动动触桥的运动，使主令电器的分类静触点闭合。 当电磁线圈断电后，铁心上的电磁吸力消失，衔铁在弹簧 的作用下回到原位，各触点也随之回到原始状态。 21(2)直流接触器n直流接触器主要用于远距离接通和分断直流电路，直流 电动机的频繁启动、停止、反转和反接制动。n直流接触器的结构和工作原理与交流接触器基本相同，也 由电磁机构、触头系统和灭弧装置组成。电磁机构采用沿棱角转动拍合式铁芯，由于线圈中通入直 流电，铁芯不会产生涡流，可用整块铸铁或铸钢制成铁芯，也 不需要短路环。触头系统有主触头和辅助触头，主触头通断电流大，采用 滚动接触的指型触头

8、，辅助触头通断电流小，采用点接触式的 桥式触头。由于直流电弧比交流电弧难以熄灭，故直流接触器 采用磁吹式灭弧装置和其它灭弧方法灭弧。直流接触器通入直 流电，吸合时没有冲击启动电流，不会产生猛烈撞击现象，因 此使用寿命长，适宜频繁操作场合。 22(3)接触器的符号线圈 主触点 常开 常闭辅助触点 辅助触点图1-7 接触器的符号23（4）接触器的主要技术指标1）额定电压n接触器的额定电压指在规定条件下，能保证电器正常工作 的电压值。指主触头的额定电压。接触器额定工作电压标注 在接触器的铭牌上。n交流接触器：127、220、380、500V；n直流接触器：110、220、440V。24（4）接触器的

9、主要技术指标2）额定电流n接触器的额定电流指主触头的额定电流，由工作电压、 操作频率、使用类别、外壳防护型式、触头寿命等所决定 。该值标注在铭牌上。n交流接触器:5、10、20、40、60、100、150、250、400 、600A；n直流接触器:40、80、100、150、250、400、600A。n辅助触头的额定电流通常为。25（4）接触器的主要技术指标3）励磁线圈额定电压n励磁线圈额定电压指接触器电磁线圈额定电压。n交流接触器：36、110（127）、220、380V；n直流接触器：24、48、220、440V。4）操作频率 指接触器在每小时内可能实现的最高操作循 环次数。对接触器的电寿

10、命、灭弧罩的工作条件和电磁线 圈的温升有直接的影响。n交直流接触器的额定操作频率：1200次/h或600次/h5）寿命 包括机械寿命和电寿命26(5)接触器的选用n选择接触器主要考虑以下技术数据： 电源种类：交流或直流。 主触点额定电压、额定电流。 辅助触点种类、数量及触点额定电流。 励磁线圈的电源种类、频率和额定电压。 额定操作频率（次/h），即允许的每小时接通的最多次数。 272、继电器n继电器是一种根据输入信号（电量和非电量） 变化，实现自动控制和保护的电器，用于接通或 断开小电流电路。n继电器的分类：按用途分：控制和保护继电器；按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式和机械 式、热

11、继电器；按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力继电器；按动作时间分：瞬时、延时继电器。28(1)电磁式继电器n电磁式继电器(简称继电器)广泛用于电力拖动系统中，起 控制、放大、联锁、保护和调节作用。n继电器分类：按电源种类分为直流继电器和交流继电器； 按动作原理分为电压继电器、电流继电器、中间继电器和时 间继电器。n电磁式继电器的结构和工作原理与接触器基本相同，也由 电磁机构和触头系统组成。继电器可对相应的各种电量或非 电量作出反应。n接触器一般用于控制大电流电路，其主触点额定电流不小 于5A,而继电器一般控制小电流电路，其触点额定电流不大 于5A。291）电磁式电流继电器图1-8电磁式电流

12、继电器结构图 1-底座 2-反力弹簧 3、4-调节螺钉 5-非磁性垫片 6-衔铁 7-铁芯 8-极靴 9-电磁线圈 10.触点系统l电流继电器的线圈串联在电路中 ，根据线圈电流的大小而动作，线 圈导线粗、匝数少、阻抗小。电流 继电器又分为过电流继电器和欠电 流继电器。当电路电流高于某整定 值时动作的为过电流继电器，正常 工作电流时，衔铁释放，用于频繁 重载启动场合，作为电动机或主电 路的短路和过载保护。当电路电流 低于某整定值释放的为欠电流继电 器，一般用于直流电动机欠励磁保 护。通入正常工作电流时，衔铁吸 合，触点动作。30电流继电器的符号线圈 常开触点 常闭触点 线圈 常开触点 常闭触点（

13、a) 过电流继电器 （b) 欠电流继电器图1-9 电流继电器的符号IKAKAKAKAKAKA312）电磁式电压继电器n电磁式电压继电器的结构、原理和内部接线与电流继电 器类同，只是电压继电器线圈并联在电路中，匝数多、导 线细，根据线圈两端电压的大小接通或断开电路。根据动 作反映线路中电压过高或过低，有过电压继电器，欠电压 继电器和零压继电器，常用于交流电路中作过电压、欠电 压和失压保护。图1-10为电压继电器图形符号。32电压继电器的符号线圈 常开触点 常闭触点 线圈 常开触点 常闭触点(a) 过电压继电器 (b) 欠电压继电器图1-10 电压继电器的符号 KVKVKVKVKVKV333）中间

14、继电器n中间继电器实质上是一种电压继电器，结构和工作原理 与接触器相同。但它的触点数量较多，在电路中主要是扩展 触点的数量。可以通过一个控制信号同时控制多条线路的通 断，另外这些线路的电流可以比输入信号电流大许多。n 中间继电器的电磁线圈所用电源有直流和交流两种。常用的中间继电器有JZ7和JZ8两系列。其中JZ8为交直流两用 ，其触头的额定电流为5A，可用于直接启动小型电动机或接 通电磁阀、气阀线圈等。34（2）热继电器n 热继电器用作电动机的长期过载保护。热继电器有多种型式，其中常用的有：1)双金属片式：利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触头动 作。2)热敏电阻式：利用电阻值随温度变化而变化的

15、特性制成的 热继电器。3)易熔合金式：利用过载电流发热使易熔合金达到某一温度 值时，合金熔化而使继电器动作。351）热继电器的结构及工作原理l 热继电器是利用电流的热效应来切断电路的保护电器, 主要由发热元件、双金属片和触头及动作机构等部分组成。 如图1-11(a)所示。l两个（或三个）主双金属片上绕电阻丝作为发热元件， 串接于电动机主电路中，常闭触头串接于电动机控制电路中 。l当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属 片弯曲，但不足以使继电器动作。当电动机过载时，热元件 流过大于正常的工作电流，温度增高，使双金属片更加弯曲 ，经过一定时间后，双金属片推动导板，带动继电器常闭触 头断开，切断电动机控制电路，使电动机停转，达到过载保 护的目的。待双金属片冷却后，才能使触头复位。复位有手 动复位(2分钟)和自动复位（5分钟）两种。36热继电器结构图1-11 热继电器结构原理图(a) 结构原理图 (b) 符号 1-电流调节凸轮 2a、2b-片簧 3-手动复位按钮 4-弓簧片 5-主双金属 片 6-外导板7-内导板 8-常闭静触头 9-动触头 10-杠杆 11-常开静触 头（复位调节螺钉）12-补偿金属片 13-推杆 14-连杆 15-压簧372）热继电器的型号图1-12 热继电器型号的意义J R