《电气控制与可编程控制器应用技术 教学课件 ppt 作者 刘祖其 第1章 常用低压电器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电气控制与可编程控制器应用技术 教学课件 ppt 作者 刘祖其 第1章 常用低压电器（114页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、全国高等职业教育规划教材,电气控制与可编程序 控制器应用技术 刘祖其 编著,全国高等职业教育规划教材,电气控制与可编程序控制器应用技术,刘祖其 编著,克拉玛依职业技术学院,电气控制与可编程序控制器应用技术,第1章 常用低压电器 第2章 基本的电气控制电路 第3章 典型机床的电气控制 第4章 电气控制系统的设计 第5章 可编程控制器基础知识 第6章 三菱FX系列PLC 第7章 三菱FX2N系列PLC的基本指令及编程 第8章 三菱FX2N系列PLC功能指令 第9章 西门子S7系列PLC简介 第10章 可编程控制器的工程应用及实例,第1章 常用低压电器,1.1 概述 1.2 接触器 1.3 继电器
2、1.4 熔断器 1.5 主令电器 1.6 低压断路器 1.7低压开关,1.1 概述,低压电器 通常指工作在交流电压1200V，或直流电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品叫做低压电器。 凡是工作在交流电压1200V，或直流电压1500V及以上电路中的电器产品叫做高压电器。,1、按用途分类 (1)控制电器 用于各种控制电动机的起动、制动、调速等动作,如接触器、继电器等。 (2)主令电器 用于自动控制系统中发送控制指令的电器,例如主令开关、行程开关、按钮开关等。 (3)保护电器 用于保护电动机和生产机械,使其安全运行,如熔断器、电流继电器、热继电器等。 (4)配电电器
3、用于电能的输送和分配的电器,例如低压隔离器、断路器、刀开关等。执行电器 (5)执行电器 用于完成某种动作或传动功能的电器,例如电磁离合器、电磁铁等。,1.1.1低压电器的分类,2、按工作原理分类 (1)电磁式电器 是依据电磁感应原理来工作的电器,例如直流接触器、交流接触器及各种电磁式继电器等。 (2)非电量控制电器 是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器,例如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。,3、按执行机能分类 (1)有触头电器 是利用触头的接触和分离来通断电路的电器,例如接触器、电磁阀、电磁离合器、刀开关、继电器等。 (2)无触头电器 是利用电子电路发出检测
4、信号,达到执行指令并控制电路目的的电器,例如电子接近开关、电感式开关、电子式时间继电器等。,1.1.2 常用的低压电器 (1) 接触器 有交流接触器，直流接触器。 (2)继电器 1)电磁式继电器: 有电压继电器、电流继电器、中间继电器。 2)时间继电器: 有直流电磁式、空气阻尼式、电动式、电子式。 3)其它继电器: 有热继电器、干簧继电器、速度继电器、温度继电器、压力继电器。,(3)熔断器 有瓷插式、螺旋式、有填料封闭管式、无填料密闭管式、快速熔断器、自复式。 (4) 开关电器 1)有断路器 框架式、塑料外壳式、快速直流断路器、限流式、漏电保护器。 2)刀开关 (5)行程开关 行程开关 有直动
5、式、滚动式、微动式。 (6)其它电器 按钮、 指示灯等。,常用低压电器外形,1.1.3常用低压电器的基本结构,1、电磁机构 电磁机构是各种电磁式电器的感测部分,它的主要作用是将电磁能转换为机械能,带动触点动作,完成接通或分断电路。 电磁机构主要由吸引线圈、铁心和衔铁等几部分组成。按动作方式,可分为直动式和转动式等,如图1.1所示。,（a） (b) 图1-1交流接触器电磁系统结构图,电磁机构的工作原理是:当线圈通入电流后,将产生磁场,磁通经过铁心、在衔铁和工作气隙形成闭合回路,产生电磁吸力,将衔铁吸向铁心。同时,衔铁还要受到复位弹簧的反作用力,只有当电磁吸力大于弹簧的反力时,衔铁才能可靠地被铁心
6、吸住。 电磁铁可分为交流电磁铁和直流电磁铁。,（a） (b) 图1-2交流电磁铁结构 （a）结构图 (b)电磁吸力波形,2、触头系统 触头按其结构形式可分为桥型触头和指型触头;按其接触形式可分为点接触线接触和面接触三种, 如图1-4所示。 桥式触头有点接触和面接触两种, 点接触适用于小电流电路, 面接触适用于大电流电路。指式触头为线接触,在接通和分断电路时产生滚动摩擦,以利于去除触头表面的氧化膜,这种触头型式适用于大电流电路且操作频繁的场合。,(a) (b) (a) (b) (c) 图1-3 触头的结构形式 图1-4 触头的接触形式 a)桥型触头 b)指型触头 a)点接触 b) 线接触 c)
7、面接触,1.1.4 灭弧装置 当触头分断大电流电路瞬间时,会在动、静触头间产生大量的带电粒子,形成炽热的电子流,产生强烈的电弧。电弧会烧伤触头,并使电路的切断时间延长, 妨碍电路的正常分断,严重时甚至会引起其它事故。为保证电器安全可靠工作,必须采用灭弧装置使电弧迅速熄灭。,1.2 接触器,1.2.1 交流接触器 交流接触器工作原理：线圈通以交流电线圈电流建立磁场静铁心产生电磁吸力吸合衔铁带动触头动作常闭断开，常开闭合；线圈断电电磁力消失反作用弹簧使衔铁释放各触头复位。 交流接触器主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置、反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构等部分组成。,1.电磁系统 交流接触
8、器的电磁系统采用交流电磁机构, 由线圈、衔铁、静铁心部分组成，当线圈通电后,衔铁在电磁吸力的作用下,克服复位弹簧的反力与铁心吸合,带动触头动作,从而接通或断开相应电路。 2.触头系统 交流接触器的触头可分为主触头和辅助触头两种。主触头是用来控制通断电流较大的主电路,由三对常开触头组成;辅助触头是用来控制通断小电流的控制电路,由常开和常闭触头成对组成。,图1-5型交流接触器的外形结构图,图1-6 交流接触器的工作原理示意图,CJTI系列交流接触器实物图,CJ12系列-3交流接触器实物图,CJ20 系列交流接触器实物图,CKJ-160/380-1真空接触器实物图,主触点接线,控制线圈接线,新式交流
9、接触器实物图,图1-7 接触器的图形符号和文字符号 a)线圈 b)主触头 c)常开辅助触头 d)常闭辅助触头,3.灭弧装置 接触器灭弧装置通常采用电动力灭弧、纵缝灭弧和金属栅片灭弧。 （1）电动力灭弧 当触头断开瞬间时，在断口中要产生电弧,根据右手螺旋定则，将产生如图1-8a、b所示的磁场，根据电动力左手定则，对电弧产生图示电动力，将电弧拉断，达到灭弧目的。 （2）栅片灭弧 如图1-8c所示，当电器的触头分开瞬间时，所产生的电弧在电动力的作用下被拉入一组静止的金属片内。电弧进入栅片后迅速被分割成数股，并被冷却达到灭弧目的。 （3）纵缝灭弧 如图1-8d所示。是靠磁场产生的电动力将电弧强制拉入用
10、耐弧材料制成的狭缝中，加快电弧冷却，达到灭弧的目的。,图1-8 灭弧装置 1-静触头；2-动触头；u1-动触头移动速度；u2-电弧在电磁力作用下的移动速度。,1.2.2 直流接触器 直流接触器主要用来远距离接通和分断电压至440 V,电流至630 A的直流电路,以及频繁地控制直流电动机的起动,反转与制动等。直流接触器外形如图1-9所示。,图1-9 直流接触器外形图,图1-10磁吹灭弧图 1-磁吹线圈；2-绝缘套；3-铁心；4-引弧角 5-导磁夹板；6-灭弧罩；7-动触头；8-静触头,用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。 结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。 工作原理：与交流接触
11、器基本相同。,图1-11 直流接触器实物图,1.2.3 接触器的型号和主要技术参数,1、交流接触器的型号与主要技术参数 (1)交流接触器的型号及表示意义如下: (2)交流接触器的主要技术参数: 1)额定电压 2)额定电流 3)吸引线圈的额定电压 4）触头数目 5）操作频率,2、直流接触器的型号与主要技术参数 (1) 直流接触器的型号 (2)直流接触器的主要技术参数 1）额定电压： 2）额定电流： 3）吸引线圈的额定电压：,1.2.4 常用接触器介绍及选用 1、常用接触器介绍 目前常用的交流接触器有：C320、CJ24、C326、CJ28、CJ29、CJTl、CJ40和CJXl、CJX2、CJX
12、3、CJX4、CJX5、CJX8系列以及NC2、NC6、CDC、CKl、CK2、EB、HC1、HUCl、CKJ5、CKJ9等系列。 目前常用的直流接触器有：CZO、CZ21、 CZ22、CZl8等系列。 2、接触器的选用 （1）接触器类型的选择 （2）接触器主触点的额定电压选择 （3）接触器主触点额定电流的选择 （4）接触器吸引线圈电压的选择,1.3 继电器,1.3.1电磁式电流、电压、中间继电器 1.3.2 时间继电器 1.3.3 热继电器 1.3.4 速度继电器 1.3.5其它继电器,1.3.1电磁式电流、电压、中间继电器,电磁式继电器的结构和工作原理与接触器相似,也是由电磁系统、触头系统
13、和释放弹簧等组成,图1-12 所示为电磁式继电器的典型结构图。图1-13所 示为电磁式继电器 图形、文字符号。,图1-12 电磁式继电,JQX-13F电磁式继电器实物图,1、电流继电器 电流继电器线圈匝数少而线径粗、阻抗小、分压小,不影响电路正常工作。常用的有欠电流继电器和过电流继电器两种。图1-14 所示为电流继电器结构.,图1-14 电流继电器结构,过流电流继电器,欠流电流继电器,电流继电器实物图,特点：线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。 分类：过电流继电器、欠电流继电器,2.电压继电器 电压继电器线圈匝数多而线径细，使用时电压继电器的线圈与负载并联，电压继电器反映的是电压信号。常
14、用的有过电压、欠电压和零电压继电器。,电压继电器实物图,3、中间继电器 中间继电器实质是一种电压继电器,它的特点是触头数量较多,触头容量较大（额定电压5-10A）。当一个输入信号需变成多个输出信号或信号容量需放大时,可采用中间继电器来扩大信号的数量和容量。,图1-15电流、电压继电器的图形符号和文字符号,图1-16 中间继电器的结构外形图,控制线圈接线,主触点接线,中间继电器实物图,1.3.2、时间继电器,时间继电器有两种延时方式: 1)通电延时方式:接受输入信号后延迟一定的时间,输出信号才发生变化。当输入信号消失后,输出瞬时复原。 2)断电延时方式:接受输入信号时,瞬时产生相应的输出信号。当
15、输入信号消失后,延迟一定的时间,输出才复原。 常用的时间继电器有电磁式、空气阻尼式、电动式、电子式等。,1、直流电磁式时间继电器 直流电磁式时间继电器是在铁心上增加一个阻尼铜套，即可构成时间继电器, 当继电器吸合时,由于衔铁处于释放位置,气隙大、磁阻大、磁通少,铜套阻尼作用也小,延缓了磁通变化的速度,以达到延时的目的。 一般通电延时仅为0.10.5s,而断电延时可达0.210s。,2、空气阻尼式时间继电器 空气阻尼式时间继电器，是利用空气阻尼作用而获得延时的目的，有通电延时和断电延时两种类型。它由电磁机构、延时机构和触头组成。空气阻尼式时间继电器的电磁机构有交流、直流两种。延时方式有通电延时型
16、和断电延时型。 JS7-A系列时间继电器的结构示意图如图1-18所示,它主要由电磁系统、延时机构和工作触点三部分组成。,(a) (b) 图1-18 JS7-A系列时间继电器动作原理图,3、电动式时间继电器 该类继电器由微型同步电动机、减速齿轮机构、电磁离合系统、差动轮系统、复位游丝、触头系统、脱扣机构及执行机构组成,电动机式时间继电器延时时间长(可达数十小时), 延时范围宽、延时直观、延时精度高,但结构复杂,体积较大, 成本高、延时值不受电源电压波动及环境温度变化影响，延时误差易受电源频率的影响。,(a) 外形图 ( b) 结构图 图1- 19 空气阻尼式时间继电器,( c )实物图 图1- 19 空气阻尼式
