常用低压电器元件详解

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1、 常用的低压电器常用的低压电器2021/6/161 低压开关电器低压开关电器2.1 接接 触触 器器2.2 继继 电电 器器2.3 熔熔 断断 器器2.4 主主 令令 电电 器器2.5 其其 他他 电电 器器2.62021/6/162 2.1 2.1 低压开关电器低压开关电器开关是指在正常情况下(含规定的过开关是指在正常情况下(含规定的过载工作条件下)能接通、承载、分断电流,载工作条件下)能接通、承载、分断电流,并在规定的非正常电路条件下(如短路),并在规定的非正常电路条件下(如短路),在规定的时间内能承载电流的机械开关电在规定的时间内能承载电流的机械开关电器。器。2021/6/163 2.1

2、.1刀开关刀开关1刀开关的功能刀开关的功能低压刀开关的作用是不频繁地手动接低压刀开关的作用是不频繁地手动接通和分断容量较小的交、直流低压电路,通和分断容量较小的交、直流低压电路,或者起隔离作用。刀开关如图或者起隔离作用。刀开关如图2-1所示,其所示,其图形及文字符号如图图形及文字符号如图2-2所示。所示。2021/6/164 图图2-1 刀开关刀开关 2021/6/165 图图2-2 刀开关的图形及文字符号刀开关的图形及文字符号 2021/6/166 2刀开关的分类刀开关的分类刀开关结构简单,由手柄、刀片、触刀开关结构简单,由手柄、刀片、触头、底板等组成。头、底板等组成。刀开关的主要类型有大电

3、流刀开关、刀开关的主要类型有大电流刀开关、负荷开关和熔断器式刀开关。负荷开关和熔断器式刀开关。2021/6/167 3刀开关的选用原则刀开关的选用原则(1)刀开关结构形式的选择)刀开关结构形式的选择(2)刀开关的额定电流的选择)刀开关的额定电流的选择(3)刀开关的额定电压的选择)刀开关的额定电压的选择(4)刀开关型号的选择)刀开关型号的选择2021/6/168 HD11、HS11用于磁力站中,不切断用于磁力站中,不切断带有负载的电路,仅起隔离电流作用。带有负载的电路,仅起隔离电流作用。2021/6/169 4注意事项注意事项在接线时,刀开关上面的接线端子在接线时,刀开关上面的接线端子应接电源线

4、,下方的接线端子应接负荷线。应接电源线,下方的接线端子应接负荷线。2021/6/1610 在安装刀开关时,处于合闸状态时在安装刀开关时,处于合闸状态时手柄应向上,不得倒装或平装;如果倒装,手柄应向上,不得倒装或平装;如果倒装,拉闸后手柄可能因自重下落引起误合闸,拉闸后手柄可能因自重下落引起误合闸,造成人身和设备安全事故。造成人身和设备安全事故。2021/6/1611 分断负载时,要尽快拉闸,以减小分断负载时,要尽快拉闸,以减小电弧的影响。电弧的影响。2021/6/1612 使用三相刀开关时,应保证合闸时使用三相刀开关时,应保证合闸时三相触头同时合闸,若有一相没有合闸或三相触头同时合闸,若有一相

5、没有合闸或接触不良,会造成电动机因缺相而烧毁。接触不良,会造成电动机因缺相而烧毁。更换保险丝,应该在开关断电的情更换保险丝,应该在开关断电的情况下进行,不能用铁丝或者铜丝代替保险况下进行,不能用铁丝或者铜丝代替保险丝。丝。2021/6/1613 【例【例2-1】刀开关和隔离开关是否可刀开关和隔离开关是否可以互相替换使用?以互相替换使用?2021/6/1614 【解】【解】通常不可以。隔离开关是指在通常不可以。隔离开关是指在断开位置上,能符合规定的隔离功能要求断开位置上,能符合规定的隔离功能要求的一种机械开关电器,其作用是当电源切的一种机械开关电器,其作用是当电源切断后,保持有效的隔离距离,可以

6、保证维断后,保持有效的隔离距离,可以保证维修人员的安全,隔离开关通常不带载荷通修人员的安全,隔离开关通常不带载荷通断电路。刀开关一般不用做隔离器,因为断电路。刀开关一般不用做隔离器,因为它不具备隔离功能,但刀开关可以带小载它不具备隔离功能,但刀开关可以带小载荷通断电路。荷通断电路。2021/6/1615 2.1.2组合开关组合开关组合开关又称为转换开关(组合开关又称为转换开关(Change-overSwitch),如图),如图2-3所示,用于电路中,所示,用于电路中,从一组连接转换至另一组连接。在机床设从一组连接转换至另一组连接。在机床设备和其他的电器设备中应用十分广泛,其备和其他的电器设备中

7、应用十分广泛,其体积小,接线方式多,使用十分方便。其体积小,接线方式多,使用十分方便。其灭弧性能比刀开关好。灭弧性能比刀开关好。2021/6/1616 图图2-3 组合开关组合开关2021/6/1617 1组合开关的功能组合开关的功能组合开关一般在交流组合开关一般在交流50Hz、380V以以下或直流下或直流220V以下的电气线路中,用于手以下的电气线路中,用于手动不频繁地接通和分断电路、接通电源和动不频繁地接通和分断电路、接通电源和负载、测量三相电压、改变负载的连接方负载、测量三相电压、改变负载的连接方式,控制小容量电动机正反转、星形式,控制小容量电动机正反转、星形三三角形启动、变速换向等场合

8、。角形启动、变速换向等场合。2021/6/1618 2组合开关的结构组合开关的结构组合开关实质上也是一种刀开关,只组合开关实质上也是一种刀开关,只不过一般的刀开关的操作手柄是在垂直于不过一般的刀开关的操作手柄是在垂直于其安装面的平面内向上或向下转动,而组其安装面的平面内向上或向下转动,而组合开关的操作手柄则是在平行于其安装面合开关的操作手柄则是在平行于其安装面的平面内向左或向右转动。的平面内向左或向右转动。2021/6/1619 3组合开关的选用原则组合开关的选用原则一般应选用等于或大于所分断电路中一般应选用等于或大于所分断电路中各个负载额定电流的总和的组合开关。对各个负载额定电流的总和的组合

9、开关。对于电动机负载,考虑其启动电流,选用额于电动机负载,考虑其启动电流,选用额定电流为电动机的定电流为电动机的1.52.5倍。倍。2021/6/1620 4注意事项注意事项每小时的接通次数不宜超过每小时的接通次数不宜超过1520次。次。虽然组合开关有一定的通断能力,虽然组合开关有一定的通断能力,但毕竟还是比较低的,所以不能用来分断但毕竟还是比较低的,所以不能用来分断故障电流。故障电流。2021/6/1621 组合开关本身不带过载保护和短路组合开关本身不带过载保护和短路保护,所以如果需要这类保护,应该另设保护,所以如果需要这类保护,应该另设其他保护电器。其他保护电器。2021/6/1622 由

10、于组合开关的通断能力低,当其由于组合开关的通断能力低,当其用于电动机的可逆运行时,必须在电动机用于电动机的可逆运行时,必须在电动机完全停止转动后才允许反向接通(即只能完全停止转动后才允许反向接通(即只能作为预选开关使用)。作为预选开关使用)。2021/6/1623 【例【例2-2】某机床上有某机床上有1台台3kW的三相的三相异步电动机(额定电压为异步电动机(额定电压为380V),启停不),启停不频繁,请选用合适的组合开关控制此机床频繁,请选用合适的组合开关控制此机床的电动机的启停。的电动机的启停。2021/6/1624 【解】【解】控制一台启停不频繁的三相异控制一台启停不频繁的三相异步电动机是

11、可以使用组合开关的,而且是步电动机是可以使用组合开关的,而且是三极组合开关。查表三极组合开关。查表2-1,可选用,可选用HZ10-10/3组合开关。组合开关。2021/6/1625 2.1.3低压断路器低压断路器断路器(断路器(Circuit-Breaker)是指能接)是指能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流,通、承载以及分断正常电路条件下的电流,也能在规定的非正常电路条件(如短路)也能在规定的非正常电路条件(如短路)下接通、承载一定时间和分断电流的一种下接通、承载一定时间和分断电流的一种机械开关电器,过去叫做自动空气开关,机械开关电器,过去叫做自动空气开关,为了和为了和IEC(国际电工委

12、员会)标准一致,(国际电工委员会)标准一致,改名为断路器。改名为断路器。2021/6/1626 1低压断路器的功能低压断路器的功能低压断路器是将控制电器和保护电器低压断路器是将控制电器和保护电器的功能合为一体的电器,其图形及文字符的功能合为一体的电器,其图形及文字符号如图号如图2-6所示。在正常条件下,它常作为所示。在正常条件下,它常作为不频繁接通和断开的电路以及控制电动机不频繁接通和断开的电路以及控制电动机的启动和停止。它常用做总电源开关或部的启动和停止。它常用做总电源开关或部分电路的电源开关。分电路的电源开关。2021/6/1627 图图2-5 低压断路器低压断路器 2021/6/1628

13、 图图2-6 低压断路器的图形及文字符号低压断路器的图形及文字符号 2021/6/1629 2低压断路器的结构和工作原理低压断路器的结构和工作原理低压断路器的种类虽然很多,但结构低压断路器的种类虽然很多,但结构基本相同,主要由触头系统和灭弧装置、基本相同,主要由触头系统和灭弧装置、各种脱扣器与操作机构、自由脱扣机构部各种脱扣器与操作机构、自由脱扣机构部分组成。分组成。2021/6/1630 各种脱扣器包括过流、欠压(失压)各种脱扣器包括过流、欠压(失压)脱扣器,热脱扣器等。灭弧装置因断路器脱扣器,热脱扣器等。灭弧装置因断路器的种类不同而不同,常采用狭缝式和去离的种类不同而不同,常采用狭缝式和去

14、离子灭弧装置,塑料外壳式的灭弧装置采用子灭弧装置,塑料外壳式的灭弧装置采用硬钢纸板嵌上栅片制成。硬钢纸板嵌上栅片制成。2021/6/1631 当电路发生短路或过流故障时,过流当电路发生短路或过流故障时,过流脱扣器的电磁铁吸合衔铁,使自由脱扣机脱扣器的电磁铁吸合衔铁,使自由脱扣机构的钩子脱开,自动开关触头在弹簧力的构的钩子脱开,自动开关触头在弹簧力的作用下分离,及时有效地切除高达数十倍作用下分离,及时有效地切除高达数十倍额定电流的故障电流,如图额定电流的故障电流,如图2-7所示。所示。2021/6/1632 图图2-7 低压断路器工作原理图(过电流保护)低压断路器工作原理图(过电流保护)弹簧弹簧

15、 2脱扣机构脱扣机构 3电磁铁线圈电磁铁线圈 4触头触头2021/6/1633 当电路过载时,热脱扣器的热元件发当电路过载时,热脱扣器的热元件发热,使双金属片上弯曲,推动自由脱扣机热,使双金属片上弯曲,推动自由脱扣机构动作,如图构动作,如图2-8所示。所示。2021/6/1634 图图2-8 低压断路器工作原理图(过载保护)低压断路器工作原理图(过载保护)1弹簧弹簧 2脱扣机构脱扣机构 3双金属片双金属片 4触头触头2021/6/1635 分励脱扣器则作为远距离控制用,在分励脱扣器则作为远距离控制用,在正常工作时,其线圈是断电的,在需要距正常工作时,其线圈是断电的,在需要距离控制时,按下启动按

16、钮,使线圈通电,离控制时,按下启动按钮,使线圈通电,衔铁带动自由脱扣机构动作,使主触头断衔铁带动自由脱扣机构动作,使主触头断开。开。2021/6/1636 开关的主触头靠操作机构手动或电动开关的主触头靠操作机构手动或电动合闸,在正常工作状态下能接通和分断工合闸,在正常工作状态下能接通和分断工作电流,若电网电压过低或为零时,电磁作电流,若电网电压过低或为零时,电磁铁释放衔铁,自由脱扣机构动作,使断路铁释放衔铁,自由脱扣机构动作,使断路器触头分离,从而在过流与零压、欠压时器触头分离,从而在过流与零压、欠压时保证了电路及电路中设备的安全。保证了电路及电路中设备的安全。2021/6/1637 【例【例

17、2-3】某质量检验局在监控本地某质量检验局在监控本地区的低压塑壳式断路器的质量时发现:单区的低压塑壳式断路器的质量时发现:单极家用断路器的重量在极家用断路器的重量在60g以下的产品全部以下的产品全部为不合格品。请从低压塑壳式断路器的结为不合格品。请从低压塑壳式断路器的结构和原理入手分析产生以上现象的原因。构和原理入手分析产生以上现象的原因。2021/6/1638 【解】【解】家用断路器由触头系统和灭弧家用断路器由触头系统和灭弧装置以及各种脱扣器与操作机构组成,而装置以及各种脱扣器与操作机构组成,而灭弧装置和脱扣器的重量较大,而且为核灭弧装置和脱扣器的重量较大,而且为核心部件,所以偷工减料是造成

18、产品不合格心部件,所以偷工减料是造成产品不合格的直接原因。的直接原因。2021/6/1639 该质监局检查发现,所有的低于该质监局检查发现,所有的低于60g短路器的灭弧栅片数量都较少,因而灭弧短路器的灭弧栅片数量都较少,因而灭弧效果不达标,脱扣机构的铜质线圈线包很效果不达标,脱扣机构的铜质线圈线包很小或者没有,因而几乎起不到保护作用。小或者没有,因而几乎起不到保护作用。通过称量判定重量过小的断路器为不合格通过称量判定重量过小的断路器为不合格品有一定的合理性,但这不能作为断路器品有一定的合理性,但这不能作为断路器产品检验的标准。产品检验的标准。2021/6/1640 3低压断路器的典型产品低压断

19、路器的典型产品低压断路器主要分类方法是以结构形低压断路器主要分类方法是以结构形式分类,有开启式和装置式两种。开启式式分类,有开启式和装置式两种。开启式又称为框架式或万能式,装置式又称为塑又称为框架式或万能式,装置式又称为塑料外壳式(简称塑壳式)。料外壳式(简称塑壳式)。2021/6/1641 还有其他的分类方法,例如,按照用还有其他的分类方法,例如,按照用途分类,有配电用、电动机保护用、家用途分类,有配电用、电动机保护用、家用和类似场所用、漏电保护用和特殊用途;和类似场所用、漏电保护用和特殊用途;按照极数分类,有单极、两极、三极和四按照极数分类,有单极、两极、三极和四极;按照灭弧介质分类,有真

20、空式和空气极;按照灭弧介质分类,有真空式和空气式。式。2021/6/1642 (1)装置式断路器。)装置式断路器。(2)万能式断路器。)万能式断路器。(3)智能化断路器)智能化断路器2021/6/1643 4断路器的技术参数断路器的技术参数(1)额定工作电压。)额定工作电压。(2)额定工作电流。)额定工作电流。(3)短路通断能力。)短路通断能力。(4)电气寿命和机械寿命。)电气寿命和机械寿命。2021/6/1644 5低压断路器的选用原则低压断路器的选用原则(1)应根据线路对保护的要求确定)应根据线路对保护的要求确定断路器的类型和保护形式,如万能式断路器的类型和保护形式,如万能式或塑壳式断路器

21、,通常电流在或塑壳式断路器,通常电流在600A以以下时多选用塑壳式断路器,当然,现下时多选用塑壳式断路器,当然,现在也有塑壳式断路器的额定电流大于在也有塑壳式断路器的额定电流大于600A。2021/6/1645 (2)断路器的额定电压)断路器的额定电压UN应等于或应等于或大于被保护线路的额定电压。大于被保护线路的额定电压。(3)断路器欠压脱扣器额定电压应)断路器欠压脱扣器额定电压应等于被保护线路的额定电压。等于被保护线路的额定电压。2021/6/1646 (4)断路器的额定电流及过流脱扣)断路器的额定电流及过流脱扣器的额定电流应大于或等于被保护线器的额定电流应大于或等于被保护线路的计算电流。路

22、的计算电流。2021/6/1647 (5)断路器的极限分断能力应大于)断路器的极限分断能力应大于线路的最大短路电流的有效值。线路的最大短路电流的有效值。2021/6/1648 (6)配电线路中的上、下级断路器)配电线路中的上、下级断路器的保护特性应协调配合,下级的保护的保护特性应协调配合,下级的保护特性应位于上级保护特性的下方,并特性应位于上级保护特性的下方,并且不相交。且不相交。2021/6/1649 (7)断路器的长延时脱扣电流应小)断路器的长延时脱扣电流应小于导线允许的持续电流。于导线允许的持续电流。(8)选用断路器时,要考虑断路器)选用断路器时,要考虑断路器的用途。的用途。2021/6

23、/1650 (9)在直流控制电路中,直流断路)在直流控制电路中,直流断路器的额定电压应大于直流线路电压。器的额定电压应大于直流线路电压。若有反接制动和逆变条件,则直流断若有反接制动和逆变条件,则直流断路器的额定电压应大于路器的额定电压应大于2倍的直流线倍的直流线路电压。路电压。2021/6/1651 6注意事项注意事项(1)在接线时,低压断路器上面的)在接线时,低压断路器上面的接线端子应接电源线,下方的接线端接线端子应接电源线,下方的接线端子应接负荷线。子应接负荷线。(2)照明电路的瞬时脱扣电流类型)照明电路的瞬时脱扣电流类型常选用常选用C型。型。2021/6/1652 【例【例2-5】CA6

24、140A车床上配有车床上配有3台三台三相异步电动机,主电动机功率为相异步电动机,主电动机功率为7.5kW,快速电动机功率为快速电动机功率为275W,冷却电动机功率,冷却电动机功率为为150W,控制电路的功率约为,控制电路的功率约为500W,请,请选用合适的电源开关。选用合适的电源开关。2021/6/1653 【解】【解】由于电动机额定电压为由于电动机额定电压为380V,所,所以选择断路器的额定电压为以选择断路器的额定电压为380V。电路的额。电路的额定电流为:定电流为:,可选择断路器的额定电流为,可选择断路器的额定电流为40A。2021/6/1654 DZ15-40系列的断路器比较适合用做系列

25、的断路器比较适合用做电源开关,因此,最终选择的低压断路器电源开关,因此,最终选择的低压断路器的型号为的型号为DZ15-40/40。2021/6/1655 2.1.4漏电保护器漏电保护器漏电保护器(漏电保护器(EarthLeakageCircuitBreaker,ELCB)是在规定的条件下,当)是在规定的条件下,当漏电电流达到或者超过给定数值时,能自漏电电流达到或者超过给定数值时,能自动断开电路的机械开关电器或者组合电器。动断开电路的机械开关电器或者组合电器。2021/6/1656 1漏电保护器的功能漏电保护器的功能漏电保护器的功能是:当电网发生人漏电保护器的功能是:当电网发生人身(相与地之间)

26、触电事故时,能迅速切身(相与地之间)触电事故时,能迅速切断电源,可以使触电者脱离危险,或者使断电源,可以使触电者脱离危险,或者使漏电设备停止运行,从而避免触电引起人漏电设备停止运行,从而避免触电引起人身伤亡、设备损坏或火灾的发生,它是一身伤亡、设备损坏或火灾的发生,它是一种保护电器。种保护电器。2021/6/1657 漏电保护器仅仅是防止发生触电事故漏电保护器仅仅是防止发生触电事故的一种有效的措施,不能过分夸大其作用,的一种有效的措施,不能过分夸大其作用,最根本的措施是防患于未然。最根本的措施是防患于未然。2021/6/1658 2漏电保护器的分类漏电保护器的分类(1)按照保护功能和结构特征分

27、类,)按照保护功能和结构特征分类,漏电保护器可分为漏电继电器、漏电漏电保护器可分为漏电继电器、漏电开关、漏电断路器和漏电保护插座。开关、漏电断路器和漏电保护插座。2021/6/1659 (2)按照工作原理分类,可分为电)按照工作原理分类,可分为电压动作型和电流动作型漏电保护器,压动作型和电流动作型漏电保护器,前者很少使用,而后者则广泛应用。前者很少使用,而后者则广泛应用。电流动作型漏电保护器也称为剩余电电流动作型漏电保护器也称为剩余电流漏电保护器、漏电电流动作保护器、流漏电保护器、漏电电流动作保护器、差分电流动作保护器或者接地故障保差分电流动作保护器或者接地故障保护器。护器。2021/6/16

28、60 (3)按照额定漏电动作电流值分类,)按照额定漏电动作电流值分类,可分为高灵敏漏电保护器(额定漏电可分为高灵敏漏电保护器(额定漏电动作电流小等于动作电流小等于30mA)、中灵敏漏)、中灵敏漏电保护器(额定漏电动作电流介于电保护器(额定漏电动作电流介于30mA1000mA之间)和低灵敏漏之间)和低灵敏漏电保护器(额定漏电动作电流大于电保护器(额定漏电动作电流大于1000mA)。家庭可选用高灵敏漏电)。家庭可选用高灵敏漏电保护器。保护器。2021/6/1661 (4)按照主开关的极数分类,可以)按照主开关的极数分类,可以分为单极二线漏电保护器、二极漏电分为单极二线漏电保护器、二极漏电保护器、二

29、极三线漏电保护器、三极保护器、二极三线漏电保护器、三极漏电保护器、三极四线漏电保护器和漏电保护器、三极四线漏电保护器和四极漏电保护器。四极漏电保护器。2021/6/1662 (5)按照动作时间分类,可分为瞬)按照动作时间分类,可分为瞬时型漏电保护器、延时型漏电保护器时型漏电保护器、延时型漏电保护器和反时限漏电保护器。其中,瞬时型和反时限漏电保护器。其中,瞬时型的动作时间不超过的动作时间不超过0.2s。2021/6/1663 3漏电断路器的工作原理漏电断路器的工作原理在介绍漏电断路器的工作原理前,首在介绍漏电断路器的工作原理前,首先介绍漏电流的概念。漏电流是指被保护先介绍漏电流的概念。漏电流是指

30、被保护主电路(包括工作中性线)电流以有效值主电路(包括工作中性线)电流以有效值表示的相量和,即被保护主电路的电流瞬表示的相量和,即被保护主电路的电流瞬时值的代数矢量和。时值的代数矢量和。2021/6/1664 (1)三极漏电断路器的工作原理)三极漏电断路器的工作原理2021/6/1665 当被保护电路中出现漏电事故时,由当被保护电路中出现漏电事故时,由于有漏电的存在,三相交流电的电流矢量于有漏电的存在,三相交流电的电流矢量和不为零,零序电流互感器的二次侧有感和不为零,零序电流互感器的二次侧有感应电流产生,当剩余电流脱扣器上的电流应电流产生,当剩余电流脱扣器上的电流达到额定漏电动作电流时,剩余电

31、流脱扣达到额定漏电动作电流时,剩余电流脱扣器动作,使漏电断路器切断电源,从而达器动作,使漏电断路器切断电源,从而达到防止触电事故的发生。到防止触电事故的发生。2021/6/1666 图图2-10 三极剩余电流保护断路器原理图三极剩余电流保护断路器原理图2021/6/1667 (2)二极漏电断路器的工作原理)二极漏电断路器的工作原理二极漏电断路器如图二极漏电断路器如图2-11所示,负载所示,负载为单相电动机,和大小相等,方向相反,为单相电动机,和大小相等,方向相反,即即2021/6/1668 图图2-11 二极剩余电流保护断路器原理图二极剩余电流保护断路器原理图2021/6/1669 当有漏电时

32、,当有漏电时,互,互感器中产生磁通,互感器的副边线圈产生感器中产生磁通,互感器的副边线圈产生感应电动势,使断路器的脱扣线圈动作,感应电动势,使断路器的脱扣线圈动作,从而使电源切断,起到保护作用。从而使电源切断,起到保护作用。2021/6/1670 (3)电子式漏电保护器的工作原理)电子式漏电保护器的工作原理当发生漏电事故时,电流继电器将漏当发生漏电事故时,电流继电器将漏电信号传送给电子放大器,电子放大器将电信号传送给电子放大器,电子放大器将信号放大,从而断路器的脱扣机构使主开信号放大,从而断路器的脱扣机构使主开关断开,切断故障电路。关断开,切断故障电路。2021/6/1671 4漏电断路器的性

33、能指标漏电断路器的性能指标漏电动作电流。漏电动作电流。漏电分断时间漏电分断时间。2021/6/1672 5漏电断路器的选用漏电断路器的选用 根据保护对象选用。根据保护对象选用。根据使用环境选用。根据使用环境选用。额定电流、额定电压、极数的确定额定电流、额定电压、极数的确定与前面介绍的低压断路器的选用一样。与前面介绍的低压断路器的选用一样。2021/6/1673 通常家用漏电断路器的漏电电流小于通常家用漏电断路器的漏电电流小于30mA,漏电分断时间小于,漏电分断时间小于0.1s。2021/6/16742.2 2.2 接接 触触 器器2.2.1接触器的功能接触器的功能接触器(接触器(Contact

34、or)是指仅有一个起)是指仅有一个起始位置,能接通、承载或分断正常条件始位置,能接通、承载或分断正常条件(包括过载运行条件)下电流的非手动机(包括过载运行条件)下电流的非手动机械开关电器。接触器不能切断短路电流,械开关电器。接触器不能切断短路电流,它可以频繁地接通或分断交、直流电路,它可以频繁地接通或分断交、直流电路,并可实现远距离控制。并可实现远距离控制。2021/6/1675 图图2-12 交流接触器交流接触器 2021/6/1676 图图2-13 接触器的图形和文字符号接触器的图形和文字符号2021/6/1677 2.2.2接触器的结构及其工作接触器的结构及其工作原理原理接触器主要由电磁

35、机构和触头系统组接触器主要由电磁机构和触头系统组成,另外,接触器还有灭弧装置、释放弹成,另外,接触器还有灭弧装置、释放弹簧、触头弹簧、触头压力弹簧、支架、底簧、触头弹簧、触头压力弹簧、支架、底座等部件。图座等部件。图2-14所示为所示为3种结构形式的接种结构形式的接触器结构简图。触器结构简图。2021/6/1678 图图2-14 3种接触器的结构简图种接触器的结构简图2021/6/1679 接触器的工作原理是:当线圈通电后,接触器的工作原理是:当线圈通电后,在铁芯中产生磁通及电磁吸力,电磁吸力在铁芯中产生磁通及电磁吸力,电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合,带动触头机克服弹簧反力使得衔铁吸合,带动

36、触头机构动作,使常闭触头分断,常开触头闭合,构动作,使常闭触头分断,常开触头闭合,互锁或接通线路。互锁或接通线路。2021/6/1680 线圈失电或线圈两端电压显著降低时,线圈失电或线圈两端电压显著降低时,电磁吸力小于弹簧反力,使得衔铁释放,电磁吸力小于弹簧反力,使得衔铁释放,触头机构复位,使得常开触头断开,常闭触头机构复位,使得常开触头断开,常闭触头闭合。触头闭合。2021/6/1681 2.2.3常用的接触器常用的接触器1按照操作方式分类按照操作方式分类接触器按操作方式分类,有电磁接触接触器按操作方式分类,有电磁接触器(器(MC)、气动接触器和液压接触器。)、气动接触器和液压接触器。202

37、1/6/1682 2按照灭弧介质分类按照灭弧介质分类接触器按灭弧介质分类,有空气接触接触器按灭弧介质分类,有空气接触器、油浸式接触器和真空接触器。器、油浸式接触器和真空接触器。2021/6/1683 3按照接触器主触头控制电流种按照接触器主触头控制电流种类分类类分类接触器按照主触头控制电流种类分类,接触器按照主触头控制电流种类分类,有直流接触器和交流接触器。有直流接触器和交流接触器。2021/6/1684 4按照接触器有无触头分类按照接触器有无触头分类接触器按照有无触头分类,有触头接接触器按照有无触头分类,有触头接触器和无触头接触器。触器和无触头接触器。2021/6/1685 5按照主触头的极

38、数分类按照主触头的极数分类接触器按照主触头的极数分类,有单接触器按照主触头的极数分类,有单极、双极、三极、四极和五极接触器。极、双极、三极、四极和五极接触器。2021/6/1686 例例2-6】交流接触器能否作为直流交流接触器能否作为直流接触器使用?为什么?接触器使用?为什么?2021/6/1687 【解】【解】不能。对于同样的主触头额定不能。对于同样的主触头额定电流的接触器,直流接触器线圈的阻值较电流的接触器,直流接触器线圈的阻值较大,而交流接触器的阻值较小。大,而交流接触器的阻值较小。2021/6/1688 当交流接触器的线圈接入交流回路时,当交流接触器的线圈接入交流回路时,产生一个很大的

39、感抗,此数值远大于接触产生一个很大的感抗,此数值远大于接触器线圈的阻值,因此线圈电流的大小取决器线圈的阻值,因此线圈电流的大小取决于感抗的大小。于感抗的大小。2021/6/1689 如果将交流接触器的线圈接入直流回如果将交流接触器的线圈接入直流回路,通电时,线圈就是纯电阻,此时流过路,通电时,线圈就是纯电阻,此时流过线圈的电流很大,使线圈发热,甚至烧坏。线圈的电流很大,使线圈发热,甚至烧坏。所以通常交流接触器不作为直流接触器使所以通常交流接触器不作为直流接触器使用。用。2021/6/1690 2.2.4接触器的技术参数接触器的技术参数(1)额定工作电压。)额定工作电压。(2)额定工作电流。)额

40、定工作电流。(3)约定发热电流。)约定发热电流。(4)额定通断能力。)额定通断能力。2021/6/1691 (5)接触器的极数和电流种类。)接触器的极数和电流种类。(6)线圈额定工作电压。)线圈额定工作电压。(7)允许操作频率。)允许操作频率。(8)电气寿命和机械寿命。)电气寿命和机械寿命。(9)使用类别。)使用类别。2021/6/1692 2021/6/1693 CJX1系系列列交交流流接接触触器器的的主主要要启启动动参参数见表数见表2-5。2021/6/1694 2.2.5接触器的选用接触器的选用根据接触器所控制负载的工作任务根据接触器所控制负载的工作任务(轻任务、一般任务或重任务)来选择

41、相(轻任务、一般任务或重任务)来选择相应使用类别的接触器。应使用类别的接触器。2021/6/1695 交流接触器的额定电压(指触头的交流接触器的额定电压(指触头的额定电压)一般为额定电压)一般为500V或或380V两种,应大两种,应大于或等于负载回路的电压。于或等于负载回路的电压。根据电动机(或其他负载)的功率根据电动机(或其他负载)的功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等和操作情况来确定接触器主触头的电流等级。级。2021/6/1696 接触器的额定电流(指主触头的额接触器的额定电流(指主触头的额定电流)有定电流)有5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A等几种,应大于或等

42、于被控回等几种,应大于或等于被控回路的额定电流。路的额定电流。 对于电动机负载,可按下列公式计对于电动机负载,可按下列公式计算:算:2021/6/1697 式中,为接触器主触头电流,单位为式中,为接触器主触头电流,单位为A;为电动机的额定功率,单位为;为电动机的额定功率,单位为kW;为;为电动机的额定电压,单位为电动机的额定电压,单位为V;K为经验系为经验系数,一般取数,一般取11.4。2021/6/1698 接触器线圈的电流种类(交流和直接触器线圈的电流种类(交流和直流两种)和电压等级应与控制电路相同。流两种)和电压等级应与控制电路相同。触头数量和种类应满足电路和控制触头数量和种类应满足电路

43、和控制线路的要求。线路的要求。2021/6/1699 2.2.6注意事项注意事项注意理解接触器的使用类别。注意理解接触器的使用类别。2021/6/16100 吸引线圈额定工作电压和接触器额吸引线圈额定工作电压和接触器额定工作电压不是同一个概念,一般接触器定工作电压不是同一个概念,一般接触器的额定电压标注在外壳的铭牌上,而吸引的额定电压标注在外壳的铭牌上,而吸引线圈的额定电压标注在线圈上,两者可以线圈的额定电压标注在线圈上,两者可以不相等。不相等。2021/6/16101 在安装接触器前,应先检查线圈电在安装接触器前,应先检查线圈电压是否符合使用要求;然后将铁芯极面上压是否符合使用要求;然后将铁

44、芯极面上的防锈油擦净,以免造成线圈断电后铁芯的防锈油擦净,以免造成线圈断电后铁芯不释放;再检查其活动部分是否正常,触不释放;再检查其活动部分是否正常,触头是否接触良好,有无卡阻现象等。头是否接触良好,有无卡阻现象等。2021/6/16102 交流接触器的安装应注意底面与安交流接触器的安装应注意底面与安装处平面的倾角小于装处平面的倾角小于5。若有散热孔,则。若有散热孔,则应将有孔的一面放在垂直方向上以利散热,应将有孔的一面放在垂直方向上以利散热,并按规定留有适当的飞弧空间,以免飞弧并按规定留有适当的飞弧空间,以免飞弧烧坏相邻器件。烧坏相邻器件。2021/6/16103 注意:勿将零件掉入电器内部

45、,以免注意:勿将零件掉入电器内部,以免引起卡阻或短路。安装孔的螺钉应装有弹引起卡阻或短路。安装孔的螺钉应装有弹簧垫圈和平垫圈,并拧紧螺钉以防松脱。簧垫圈和平垫圈,并拧紧螺钉以防松脱。交流接触器灭弧罩应完整且固定牢靠,检交流接触器灭弧罩应完整且固定牢靠,检查接线正确无误后,在主触头不带电的情查接线正确无误后,在主触头不带电的情况下操作几次,然后再将主触头接入负载况下操作几次,然后再将主触头接入负载工作。工作。2021/6/16104 接触器上标有接触器上标有“NO”(NormallyOpen)的辅助触头是常开触头,标有)的辅助触头是常开触头,标有“NC”(NormallyClose)的触头是常闭

46、触)的触头是常闭触头,其他的低压电器如果用此标识,其含头,其他的低压电器如果用此标识,其含义相同。义相同。2021/6/16105 【例【例2-7】CA6140A车床的主电动机车床的主电动机的功率为的功率为7.5kW,控制电路电压为交流,控制电路电压为交流24V,选用其控制用接触器。,选用其控制用接触器。2021/6/16106 【解】【解】电路中的电流电路中的电流,因为电动机不频繁启动,而且无反转和,因为电动机不频繁启动,而且无反转和反接制动,所以接触器的使用类别为反接制动,所以接触器的使用类别为AC-3,选用的接触器额定工作电流应大于或等,选用的接触器额定工作电流应大于或等于于15.2A。

47、2021/6/16107 又因为使用的是三相交流电动机,所又因为使用的是三相交流电动机,所以选用交流接触器。选择以选用交流接触器。选择CJX1-16交流接交流接触器,接触器额定工作电压为触器,接触器额定工作电压为380V;线圈;线圈额定工作电压和控制电路一致,为额定工作电压和控制电路一致,为24V;接触器额定工作电流为接触器额定工作电流为16A,大于,大于15.2A,辅助触头为两个常开、两个常闭,可见选辅助触头为两个常开、两个常闭,可见选用用CJX1-16/22是合适的。是合适的。2021/6/16108 这里若有反接制动,则应该选用大一这里若有反接制动,则应该选用大一个级别的接触器,即个级别

48、的接触器,即CJX1-32/22。2021/6/161092.3 2.3 继继 电电 器器继电器(继电器(Relay)是指当控制电器的)是指当控制电器的电气激励量(输入量)在电路中的变化达电气激励量(输入量)在电路中的变化达到规定要求时,在电器的一个或多个电气到规定要求时,在电器的一个或多个电气输出电路中,使被控量发生预定的阶跃变输出电路中,使被控量发生预定的阶跃变化的开关电器。化的开关电器。2021/6/16110 继电器按使用范围的不同可分为继电器按使用范围的不同可分为3类:类:保护继电器、控制继电器和通信继电器。保护继电器、控制继电器和通信继电器。保护继电器主要用于电力系统,作为发电保护

49、继电器主要用于电力系统,作为发电机、变压器及输电线路的保护;控制继电机、变压器及输电线路的保护;控制继电器。器。2021/6/16111 主要用于电力拖动系统,以实现控制主要用于电力拖动系统,以实现控制过程的自动化;通信继电器,主要用于遥过程的自动化;通信继电器,主要用于遥控系统。若按输入信号的性质不同,可分控系统。若按输入信号的性质不同,可分为中间继电器、热继电器、时间继电器、为中间继电器、热继电器、时间继电器、速度继电器和压力继电器等。继电器的作速度继电器和压力继电器等。继电器的作用如下。用如下。2021/6/16112 图图2-16 继电器的图形和文字符号继电器的图形和文字符号2021/

50、6/16113 输入与输出电路之间的隔离。输入与输出电路之间的隔离。信号切换(从接通到断开)。信号切换(从接通到断开)。增加输出电路(切换几个负载或者增加输出电路(切换几个负载或者切换不同的电源负载)。切换不同的电源负载)。2021/6/16114 切换不同的电压或者电流负载。切换不同的电压或者电流负载。闭锁电路。闭锁电路。提供遥控功能。提供遥控功能。重复信号。重复信号。保留输出信号。保留输出信号。2021/6/16115 2.3.1电磁继电器电磁继电器电磁继电器的结构和工作原理与电磁电磁继电器的结构和工作原理与电磁接触器相似,也是由电磁机构、触头系统接触器相似,也是由电磁机构、触头系统和释放

51、电触头弹簧、触头压力弹簧、支架和释放电触头弹簧、触头压力弹簧、支架及底座等组成。及底座等组成。2021/6/16116 电磁继电器根据外来信号(电流或者电磁继电器根据外来信号(电流或者电压)使衔铁产生闭合动作,从而带动触电压)使衔铁产生闭合动作,从而带动触头系统动作,使控制电路接通或断开,实头系统动作,使控制电路接通或断开,实现控制电路状态改变。电磁继电器的外形现控制电路状态改变。电磁继电器的外形如图如图2-17所示。所示。2021/6/16117 图图2-17 电磁继电器电磁继电器2021/6/16118 1电流继电器电流继电器电流继电器(电流继电器(CurrentRelay)是反映)是反映

52、输入量为电流的继电器。电流继电器的线输入量为电流的继电器。电流继电器的线圈串联在被测量电路中,用来检测电路的圈串联在被测量电路中,用来检测电路的电流。电流继电器的线圈匝数少,导线粗,电流。电流继电器的线圈匝数少,导线粗,线圈的阻抗小。线圈的阻抗小。2021/6/16119 电流继电器有欠电流型和过电流型两电流继电器有欠电流型和过电流型两类。类。2021/6/16120 (1)电流继电器的功能)电流继电器的功能欠电流继电器常用于直流电动机和电欠电流继电器常用于直流电动机和电磁吸盘的失磁保护。而瞬动型过流继电器磁吸盘的失磁保护。而瞬动型过流继电器常用于电动机的短路保护,延时型继电器常用于电动机的短

53、路保护,延时型继电器常用于过载兼短路保护。过流继电器分为常用于过载兼短路保护。过流继电器分为手动复位和自动复位两种。手动复位和自动复位两种。2021/6/16121 (2)电流继电器的结构和工作原理)电流继电器的结构和工作原理常见的电流继电器有常见的电流继电器有JL14、JL15、JL18等系列产品。电流继电器电磁机构、等系列产品。电流继电器电磁机构、原理与接触器相似,由于其触头通过控制原理与接触器相似,由于其触头通过控制电路的电流容量较小,所以无需加装灭弧电路的电流容量较小,所以无需加装灭弧装置,触头形式多为双断点桥式触头。装置,触头形式多为双断点桥式触头。2021/6/16122 2电压继

54、电器电压继电器电压继电器(电压继电器(VoltageRelay)是指反)是指反映输入量为电压的继电器。它的结构与电映输入量为电压的继电器。它的结构与电流继电器相似,不同的是,电压继电器的流继电器相似,不同的是,电压继电器的线圈是并联在被测量的电路两端,以监控线圈是并联在被测量的电路两端,以监控电路电压的变化。电压继电器的线圈的匝电路电压的变化。电压继电器的线圈的匝数多,导线细,线圈的阻抗大。数多,导线细,线圈的阻抗大。2021/6/16123 电压继电器按照动作数值的不同,分电压继电器按照动作数值的不同,分为过电压、欠电压和零电压为过电压、欠电压和零电压3种。种。2021/6/16124 过电

55、压继电器在电压为额定电压的过电压继电器在电压为额定电压的110%115%以上时动作,欠电压继电器以上时动作,欠电压继电器在电压为额定电压的在电压为额定电压的40%70%时动作,时动作,零电压继电器在电压为额定电压的零电压继电器在电压为额定电压的5%25%时动作。时动作。2021/6/16125 过电压继电器在电路正常工作条件下过电压继电器在电路正常工作条件下(未出现过压),动铁芯不产生吸合动作,(未出现过压),动铁芯不产生吸合动作,而欠电压继电器在电路正常工作条件下而欠电压继电器在电路正常工作条件下(未出现欠压),衔铁处于吸合状态。(未出现欠压),衔铁处于吸合状态。2021/6/16126 3

56、中间继电器中间继电器中间继电器(中间继电器(AuxiliaryRelay)是指)是指用来增加控制电路中的信号数量或将信号用来增加控制电路中的信号数量或将信号放大的继电器。它实际上是电压继电器的放大的继电器。它实际上是电压继电器的一种,它的触头多,有的甚至多于一种,它的触头多,有的甚至多于6对,触对,触头的容量大(额定电流为头的容量大(额定电流为5A10A),动),动作灵敏(动作时间不大于作灵敏(动作时间不大于0.05s)。)。2021/6/16127 (1)中间继电器的功能)中间继电器的功能中间继电器主要起中间转换(传递、中间继电器主要起中间转换(传递、放大、翻转分路和记忆)作用,其输入为放大

57、、翻转分路和记忆)作用,其输入为线圈的通电和断电,输出信号是触头的断线圈的通电和断电,输出信号是触头的断开和闭合,它可将输出信号同时传给几个开和闭合,它可将输出信号同时传给几个控制元件或回路。控制元件或回路。2021/6/16128 中间继电器的触头额定电流要比线圈中间继电器的触头额定电流要比线圈额定电流大得多,因此具有放大信号的作额定电流大得多,因此具有放大信号的作用,一般控制线路的中间控制环节基本由用,一般控制线路的中间控制环节基本由中间继电器组成。中间继电器组成。2021/6/16129 (2)中间继电器的结构和工作原理。)中间继电器的结构和工作原理。中间继电器主要分成直流与交流两种,中

58、间继电器主要分成直流与交流两种,也有交、直流电路中均可应用的交直流中也有交、直流电路中均可应用的交直流中间继电器,中间继电器由电磁机构和触头间继电器,中间继电器由电磁机构和触头系统等组成。电磁机构与接触器相似,由系统等组成。电磁机构与接触器相似,由于其触头通过控制电路的电流容量较小,于其触头通过控制电路的电流容量较小,所以无需加装灭弧装置,触头形式多为双所以无需加装灭弧装置,触头形式多为双断点桥式触头。断点桥式触头。2021/6/16130 在图在图2-18中,中,13和和14是线圈的接线端是线圈的接线端子,子,1和和2是常闭触头的接线端子,是常闭触头的接线端子,1和和4是是常开触头的接线端子

59、。常开触头的接线端子。2021/6/16131 图图2-18 小型继电器结构图小型继电器结构图2021/6/16132 当中间继电器的线圈通电时,铁芯产当中间继电器的线圈通电时,铁芯产生电磁力,吸引衔铁,使得常闭触头分断,生电磁力,吸引衔铁,使得常闭触头分断,常开触头吸合在一起。当中间继电器的线常开触头吸合在一起。当中间继电器的线圈不通电时,没有电磁力,在弹簧力的作圈不通电时,没有电磁力,在弹簧力的作用下衔铁使常闭触头闭合,常开触头分断。用下衔铁使常闭触头闭合,常开触头分断。图图2-18中的状态是继电器线圈不通电时的中的状态是继电器线圈不通电时的状态。状态。2021/6/16133 在图在图2

60、-18中,只有一对常开与常闭触中,只有一对常开与常闭触头,用头,用SPDT表示,其含义是表示,其含义是“单刀双掷单刀双掷”,若有两对常开与常闭触头,则用,若有两对常开与常闭触头,则用DPDT表示,详见表表示,详见表2-6。2021/6/16134 2021/6/16135 (3)中间继电器的选型)中间继电器的选型选用中间继电器时,主要应注意线圈选用中间继电器时,主要应注意线圈额定电压、触头额定电压和触头额定电流。额定电压、触头额定电压和触头额定电流。2021/6/16136 线圈额定电压必须与所控电路的电线圈额定电压必须与所控电路的电压相符,触头额定电压可为继电器的最高压相符,触头额定电压可为

61、继电器的最高额定电压(即继电器的额定绝缘电压)。额定电压(即继电器的额定绝缘电压)。继电器的最高工作电流一般小于该继电器继电器的最高工作电流一般小于该继电器的约定发热电流。的约定发热电流。2021/6/16137 根据使用环境选择继电器,主要考根据使用环境选择继电器,主要考虑继电器的防护和使用区域,如对于含尘、虑继电器的防护和使用区域,如对于含尘、腐蚀性气体和易燃易爆的环境,应选用带腐蚀性气体和易燃易爆的环境,应选用带罩的全封闭式继电器;对于高原及湿热带罩的全封闭式继电器;对于高原及湿热带等特殊区域,应选用适合其使用条件的产等特殊区域,应选用适合其使用条件的产品。品。2021/6/16138

62、按控制电路的要求选择触头的类型按控制电路的要求选择触头的类型是常开还是常闭,以及触头的数量。是常开还是常闭,以及触头的数量。2021/6/16139 (4)注意问题。)注意问题。在安装接线时,应检查接线是否正在安装接线时,应检查接线是否正确、接线螺钉是否拧紧;对于很细的导线确、接线螺钉是否拧紧;对于很细的导线芯应对折一次,以增加线芯截面积,以免芯应对折一次,以增加线芯截面积,以免造成虚连。造成虚连。2021/6/16140 对于电磁式控制继电器,应在触头不对于电磁式控制继电器,应在触头不带电的情况下,使吸引线圈带电操作几次,带电的情况下,使吸引线圈带电操作几次,观察继电器的动作。对电流继电器的

63、整定观察继电器的动作。对电流继电器的整定值应作最后的校验和整定,以免造成其控值应作最后的校验和整定,以免造成其控制及保护失灵。制及保护失灵。2021/6/16141 中间继电器的线圈额定电压不能同中间继电器的线圈额定电压不能同中间继电器的触头额定电压混淆,两者可中间继电器的触头额定电压混淆,两者可以相同,也可以不同。以相同,也可以不同。2021/6/16142 接触器中有灭弧装置,而继电器中接触器中有灭弧装置,而继电器中通常没有,但电磁继电器同样会产生电弧。通常没有,但电磁继电器同样会产生电弧。2021/6/16143 由于电弧可使继电器的触头氧化或者由于电弧可使继电器的触头氧化或者熔化,从而

64、造成触头损坏,此外,电弧会熔化,从而造成触头损坏,此外,电弧会产生高频干扰信号,因此,直流回路中的产生高频干扰信号,因此,直流回路中的继电器最好要进行灭弧处理。继电器最好要进行灭弧处理。2021/6/16144 灭弧的方法有两种:一种是在按钮上灭弧的方法有两种:一种是在按钮上并联一个电阻和电容进行灭弧,如图并联一个电阻和电容进行灭弧,如图2-19(a)所示;另一种是在继电器的线圈上)所示;另一种是在继电器的线圈上并联一只二极管进行灭弧,如图并联一只二极管进行灭弧,如图2-19(b)所示。对于交流继电器,不需要灭弧。所示。对于交流继电器,不需要灭弧。2021/6/16145 图图2-19 直流继

65、电器的灭弧方法直流继电器的灭弧方法2021/6/16146 【例【例2-8】想用一个小型继电器控制想用一个小型继电器控制一个交流接触器一个交流接触器CJX1-32(额定电压为(额定电压为380V,额定电流为,额定电流为32A),采用),采用HH52P小小型继电信是否可行?型继电信是否可行?2021/6/16147 【解】【解】选用的选用的HH52P小型继电器的触小型继电器的触头的额定电压为头的额定电压为220V,额定电流为,额定电流为5A,容,容量足够,此小型继电器有量足够,此小型继电器有2对常开触头和对常开触头和2对常闭触头,而控制接触器只需要一对,对常闭触头,而控制接触器只需要一对,触头数

66、量足够。触头数量足够。2021/6/16148 此外,这类继电器目前很常用,因此此外,这类继电器目前很常用,因此可行(注意:本题中的小型继电器的可行(注意:本题中的小型继电器的220V电压是小型继电器的控制电压,不能同小电压是小型继电器的控制电压,不能同小型继电器的触头额定电压混淆)。小型继型继电器的触头额定电压混淆)。小型继电器在此起信号放大的作用,在电器在此起信号放大的作用,在PLC控制控制系统中这种用法比较常见。系统中这种用法比较常见。2021/6/16149 【例【例2-9】指出图指出图2-21中小型继电器的中小型继电器的接线图的含义。接线图的含义。2021/6/16150 图图2-2

67、1 小型继电器的接线图小型继电器的接线图2021/6/16151 【解】【解】小型继电器的接线端子一般较小型继电器的接线端子一般较多,用肉眼和万用表往往很难判断。通常,多,用肉眼和万用表往往很难判断。通常,小型继电器的外壳上印有接线图。小型继电器的外壳上印有接线图。2021/6/16152 图图2-21中的中的13号和号和14号端子是由线圈号端子是由线圈引出的其中引出的其中13号端子应该和电源的负极相号端子应该和电源的负极相连,而连,而14号端子应该和电源的正极相连;号端子应该和电源的正极相连;1号端子和号端子和9号端子是由一对常闭触头引出的;号端子是由一对常闭触头引出的;5号端子和号端子和9

68、号端子是由一对常开触头引出号端子是由一对常开触头引出的。的。2021/6/16153 2.3.2时间继电器时间继电器时间继电器(时间继电器(Time-delayRelay)是)是指自得到动作信号起至触头动作或输出电指自得到动作信号起至触头动作或输出电路产生跳跃式改变有一定延时,该延时又路产生跳跃式改变有一定延时,该延时又符合其准确度要求的继电器。符合其准确度要求的继电器。2021/6/16154 图图2-22 时间继电器的图形和文字符号时间继电器的图形和文字符号 2021/6/16155 图图2-23 空气阻尼式时间继电器空气阻尼式时间继电器2021/6/16156 时间继电器的种类很多,按照

69、工作原时间继电器的种类很多,按照工作原理可分为电磁式、空气阻尼式、晶体管式理可分为电磁式、空气阻尼式、晶体管式和电动式。按照延时方式可分为通电延时和电动式。按照延时方式可分为通电延时型和断电延时型型和断电延时型2021/6/16157 1时间继电器的功能时间继电器的功能时间继电器是一种利用电磁原理、机时间继电器是一种利用电磁原理、机械动作原理、电子技术或计算机技术实现械动作原理、电子技术或计算机技术实现触头延时接通或断开的自动控制电器。当触头延时接通或断开的自动控制电器。当它的感测部分接收输入信号后,必须经过它的感测部分接收输入信号后,必须经过一定的时间延时,它的执行部分才会动作一定的时间延时

70、,它的执行部分才会动作并输出信号以操纵控制电路。并输出信号以操纵控制电路。2021/6/16158 3时间继电器的选用时间继电器的选用时间继电器种类繁多,选择时应综合时间继电器种类繁多,选择时应综合考虑适用性、功能特点、额定工作电压、考虑适用性、功能特点、额定工作电压、额定工作电流、使用环境等因素,做到选额定工作电流、使用环境等因素,做到选择恰当,使用合理。择恰当,使用合理。2021/6/16159 (1)经济技术指标。)经济技术指标。在选择时间继电器时,应考虑控制系在选择时间继电器时,应考虑控制系统对延时时间和精度的要求。统对延时时间和精度的要求。2021/6/16160 若对时间精度的要求

71、不高,且延时时若对时间精度的要求不高,且延时时间较短,宜选用价格低、维修方便的电磁间较短,宜选用价格低、维修方便的电磁式时间继电器;若控制简单且操作频率很式时间继电器;若控制简单且操作频率很低,如低,如Y-启动,可选用热双金属片时间启动,可选用热双金属片时间继电器;若对时间控制要求精度高,应选继电器;若对时间控制要求精度高,应选用晶体管式时间继电器。用晶体管式时间继电器。2021/6/16161 (2)控制方式。)控制方式。被控制对象如需要周期性的重复动作被控制对象如需要周期性的重复动作或要求多功能、高精度时,可选用晶体管或要求多功能、高精度时,可选用晶体管式或数字式时间继电器。式或数字式时间

72、继电器。2021/6/16162 【例【例2-10】有一个晶体管时间继电器,有一个晶体管时间继电器,型号是型号是JSZ3,其外壳上有图,其外壳上有图2-27所示的示所示的示意图,指出其含义,并说明如何实现延时意图,指出其含义,并说明如何实现延时30s后闭合的功能。后闭合的功能。2021/6/16163 【解】【解】图图2-27(a)的含义是:接线)的含义是:接线端子端子2和和7是由线圈引出的;接线端子是由线圈引出的;接线端子1、3和和4是是“单刀双掷单刀双掷”触头,其中,触头,其中,1和和4是常是常闭触头端子,闭触头端子,1和和3是常开触头端子;同理,是常开触头端子;同理,接线端子接线端子5、

73、6和和8是是“单刀双掷单刀双掷”触头,其触头,其中,中,5和和8是常闭触头端子,是常闭触头端子,6和和8是常开触是常开触头端子。头端子。2021/6/16164 图图2-27(b)的含义是:当时间继电器)的含义是:当时间继电器上的开关指向上的开关指向2和和4时,量程为时,量程为1s;当时间;当时间继电器上的开关指向继电器上的开关指向1和和4时,量程为时,量程为10s;当时间继电器上的开关指向当时间继电器上的开关指向2和和3时,量程时,量程为为60s;当时间继电器上的开关指向;当时间继电器上的开关指向1和和3时,时,量程为量程为6min,图中的黑色表示被开关选中。,图中的黑色表示被开关选中。20

74、21/6/16165 图图2-27 时间继电器的接线图时间继电器的接线图2021/6/16166 显然,触头的接线端子可以选择显然,触头的接线端子可以选择1和和4或者或者5和和8,线圈接线端子只能选择,线圈接线端子只能选择2和和7,拨指开关最好选择指向拨指开关最好选择指向2和和3。2021/6/16167 2.3.3热继电器热继电器热继电器(热继电器(ThermalOverloadRelay)是热过载继电器的简称。它是利用)是热过载继电器的简称。它是利用流过继电器的电流所产生的热效应而反时流过继电器的电流所产生的热效应而反时限动作(包括延时)的继电器。限动作(包括延时)的继电器。2021/6/

75、16168 1热继电器的功能热继电器的功能为了充分发挥电动机的潜力,电动机为了充分发挥电动机的潜力,电动机短时过载是允许的,但无论过载量的大小短时过载是允许的,但无论过载量的大小如何,时间长了总会使绕组的温升超过允如何,时间长了总会使绕组的温升超过允许值,从而加剧绕组绝缘的老化,缩短电许值,从而加剧绕组绝缘的老化,缩短电动机的寿命,严重过载会很快烧毁电动机。动机的寿命,严重过载会很快烧毁电动机。2021/6/16169 为了防止电动机长期过载运行,可在为了防止电动机长期过载运行,可在线路中串入按照预定发热程度进行动作的线路中串入按照预定发热程度进行动作的热继电器,以有效监视电动机是否长期过热继

76、电器,以有效监视电动机是否长期过载或短时严重过载,并在超额过载预定值载或短时严重过载,并在超额过载预定值时有效切断控制回路中相应接触器的电源,时有效切断控制回路中相应接触器的电源,进而切断电动机的电源,确保电动机的安进而切断电动机的电源,确保电动机的安全。全。2021/6/16170 图图2-28 热继电器热继电器 2021/6/16171 图图2-29 热继电器的图形和文字符号热继电器的图形和文字符号2021/6/16172 2双金属片式热继电器的结构和双金属片式热继电器的结构和工作原理工作原理 按照动作方式分类,热继电器可分为按照动作方式分类,热继电器可分为双金属片式、热敏电阻式和易融合金

77、属式,双金属片式、热敏电阻式和易融合金属式,其中,双金属片式热继电器最为常见。按其中,双金属片式热继电器最为常见。按照极数分类,热继电器可分为单极、双极照极数分类,热继电器可分为单极、双极和三极,其中,三极最为常见。和三极,其中,三极最为常见。2021/6/16173 按照复位方式分类,热继电器可分为按照复位方式分类,热继电器可分为自动复位式和手动复位式。按照受热方式自动复位式和手动复位式。按照受热方式分类,热继电器可分为直接加热式、复合分类,热继电器可分为直接加热式、复合加热式、间接加热式和电流电感加热式加热式、间接加热式和电流电感加热式(主要是大容量以及重载启动的热继电器)(主要是大容量以

78、及重载启动的热继电器)4种。种。2021/6/16174 如图如图2-30所示,其热元件由发热电阻所示,其热元件由发热电阻丝构成(这种热继电器是间接加热方式),丝构成(这种热继电器是间接加热方式),双金属片由两种热膨胀系数不同的金属碾双金属片由两种热膨胀系数不同的金属碾压而成,当双金属片受热时,会出现弯曲压而成,当双金属片受热时,会出现弯曲变形,推动导板,进而使常闭触头断开,变形,推动导板,进而使常闭触头断开,起到保护作用。起到保护作用。2021/6/16175 图图2-30 热继电器原理示意图热继电器原理示意图1热元件热元件 2双金属片双金属片 3导板导板 4触头系统触头系统2021/6/1

79、6176 在使用时,把热元件串接于电动机的在使用时,把热元件串接于电动机的主电路中,而常闭触头串接于电动机启停主电路中,而常闭触头串接于电动机启停接触器的线圈的回路中。接触器的线圈的回路中。2021/6/16177 3热继电器的选用热继电器的选用(1)原则上,热继电器的额定电流)原则上,热继电器的额定电流应按电动机的额定电流选择。应按电动机的额定电流选择。2021/6/16178 (2)在不频繁启动场合,要保证热)在不频繁启动场合,要保证热继电器在电动机的启动过程中不产生继电器在电动机的启动过程中不产生误动作。通常,当电动机启动电流为误动作。通常,当电动机启动电流为其额定电流的其额定电流的6倍

80、,以及启动时间不倍,以及启动时间不超过超过6s时,若很少连续启动,就可按时,若很少连续启动,就可按电动机的额定电流选取热继电器。电动机的额定电流选取热继电器。2021/6/16179 (3)当电动机用于重复的短时工作)当电动机用于重复的短时工作时,首先注意确定热继电器的允许操时,首先注意确定热继电器的允许操作频率。作频率。2021/6/16180 (4)对于工作时间很短、间歇时间)对于工作时间很短、间歇时间较长的电动机(如摇臂的钻床电动机、较长的电动机(如摇臂的钻床电动机、某些机床的快速移动电动机)和虽然某些机床的快速移动电动机)和虽然长时间工作,但过载可能性很小的电长时间工作,但过载可能性很

81、小的电动机(如排风扇的电动机)可以不设动机(如排风扇的电动机)可以不设计过载保护。计过载保护。2021/6/16181 (5)双金属片式热继电器一般用于)双金属片式热继电器一般用于轻载、不频繁启动电动机的过载保护。轻载、不频繁启动电动机的过载保护。2021/6/16182 4注意事项注意事项(1)热继电器只对长期过载或短时)热继电器只对长期过载或短时严重过载起保护作用,对瞬时过载和严重过载起保护作用,对瞬时过载和短路不起保护作用。短路不起保护作用。2021/6/16183 (2)JRl、JR2、JR0和和JRl5系列的系列的热继电器均为两相结构,是双热元件热继电器均为两相结构,是双热元件的热继

82、电器,可以用做三相异步电动的热继电器,可以用做三相异步电动机的均衡过载保护和星形连接定子绕机的均衡过载保护和星形连接定子绕组的三相异步电动机的断相保护,但组的三相异步电动机的断相保护,但不能用做定子绕组为三角形连接的三不能用做定子绕组为三角形连接的三相异步电动机的断相保护。相异步电动机的断相保护。2021/6/16184(3)热继电器在出厂时,其触头一)热继电器在出厂时,其触头一般为手动复位,若需自动复位,可将般为手动复位,若需自动复位,可将复位调整螺钉顺时针方向转动,用手复位调整螺钉顺时针方向转动,用手拨动几次,若动触头没有处在断开位拨动几次,若动触头没有处在断开位置,可将螺钉紧固。置,可将

83、螺钉紧固。2021/6/16185 (4)为了使热继电器的整定电流和)为了使热继电器的整定电流和负载工作电流相符,可旋转调节旋钮,负载工作电流相符,可旋转调节旋钮,将其对准刻度定位标识,若整定值在将其对准刻度定位标识,若整定值在两者之间,可按照比例在实际使用时两者之间,可按照比例在实际使用时适当调整。适当调整。2021/6/16186 【例【例2-11】有一个型号为有一个型号为JR36-20的的热继电器,共有热继电器,共有5对接线端子:对接线端子:1/L1和和2/T1,3/L2和和4/T2,5/L3和和6/T3,这,这3对接线端对接线端子比较粗大;子比较粗大;95和和96,97和和98,这两对

84、接,这两对接线端子比较细小,有如图线端子比较细小,有如图2-32所示的接线所示的接线图,应该如何接线?图,应该如何接线?2021/6/16187 图图2-32 热继电器接线图热继电器接线图2021/6/16188 【解】【解】1/L1和和2/T1,3/L2和和4/T2,5/L3和和6/T3接线端子都比较粗大,说明用接线端子都比较粗大,说明用在主回路中,其中,在主回路中,其中,1/L1、3/L2、5/L3是是输入端,输入端,2/T1、4/T2、6/T3是输出端。是输出端。2021/6/16189 95和和96,97和和98,这两对比较细小,这两对比较细小,说明是辅助触头,用在控制回路中,说明是辅

85、助触头,用在控制回路中,97和和98是常开触头的接线端子,是常开触头的接线端子,95和和96是常闭是常闭触头的接线端子。注意:继电器接触器控触头的接线端子。注意:继电器接触器控制系统多用常闭触头,而制系统多用常闭触头,而PLC控制的系统控制的系统多用常开触头。多用常开触头。2021/6/16190 【例【例2-12】CA6140A车床的主电动机车床的主电动机的额定电压为的额定电压为380V,额定功率为,额定功率为7.5kW,请选用合适的热过载继电器。请选用合适的热过载继电器。2021/6/16191 【解】【解】电路中的额定电流为电路中的额定电流为。可选。可选3UA(JRS2) 12.5/Z1

86、2.5-20A热继电器,热继电器,再将热继电器的热元件的整定电流数值整再将热继电器的热元件的整定电流数值整定到定到15.4A即可。即可。2021/6/16192 2.3.4速度继电器速度继电器速度继电器是当转速达到规定值时动速度继电器是当转速达到规定值时动作的继电器。它常用于电动机反接制动的作的继电器。它常用于电动机反接制动的控制电路中,当反接制动的转速下降到接控制电路中,当反接制动的转速下降到接近零时,它自动切断电源,所以又称为反近零时,它自动切断电源,所以又称为反接制动继电器。接制动继电器。2021/6/16193 1速度继电器的功能速度继电器的功能速度继电器是按照预定速度快慢而动速度继电

87、器是按照预定速度快慢而动作的继电器,主要应用在电动机反接制动作的继电器,主要应用在电动机反接制动控制电路中。控制电路中。2021/6/16194 2速度继电器的结构与工作原理速度继电器的结构与工作原理感应式速度继电器(感应式速度继电器(SpeedRelay)主)主要由定子、转子和触头系统要由定子、转子和触头系统3部分组成。转部分组成。转子是一个圆柱形永久磁铁,定子是一个笼子是一个圆柱形永久磁铁,定子是一个笼型空心圆环,由硅钢片冲压而成,并装有型空心圆环,由硅钢片冲压而成,并装有笼型绕组。速度继电器原理图如图笼型绕组。速度继电器原理图如图2-33所所示,速度继电器的图形与文字符号如图示,速度继电

88、器的图形与文字符号如图2-34所示。所示。2021/6/16195 图图2-33 速度继电器原理图速度继电器原理图1电动机轴电动机轴 2转子转子 3定子定子 4绕组绕组 5摆锤摆锤 6静触头静触头 7动触头动触头 8簧片簧片2021/6/16196 图图2-34 速度继电器的图形与文字符号速度继电器的图形与文字符号2021/6/16197 感应式速度继电器的工作原理是电磁感应式速度继电器的工作原理是电磁感应原理实现触头的动作感应原理实现触头的动作2021/6/16198 3速度继电器的选型速度继电器的选型2021/6/16199 2.3.5固态继电器固态继电器1固态继电器简介固态继电器简介固态

89、继电器(固态继电器(SolidStateRelay,SSR),由于它是半导体材料制成的,故),由于它是半导体材料制成的,故又称半导体继电器。又称半导体继电器。2021/6/16200 图图2-35 固态继电器固态继电器 2021/6/16201 图图2-36 固态继电器的图形及文字符号固态继电器的图形及文字符号 2021/6/16202 2固态继电器的分类和工作原固态继电器的分类和工作原理理单相固态继电器是具有两个输入端和单相固态继电器是具有两个输入端和两个输出端的一种四端器件,按输出端负两个输出端的一种四端器件,按输出端负载电源类型可分为直流型和交流型两类载电源类型可分为直流型和交流型两类2

90、021/6/16203 图图2-37 固态继电器原理图固态继电器原理图2021/6/16204 3固态继电器的选用固态继电器的选用固态继电器的选择比较简单,主要根固态继电器的选择比较简单,主要根据负载的额定工作电流和额定工作电压来据负载的额定工作电流和额定工作电压来选取。选取。2021/6/16205 4固态继电器的接线方法固态继电器的接线方法图图2-38中用中用3只固态继电器控制一台电只固态继电器控制一台电动机,显然,图动机,显然,图2-38(a)中)中3只固态继电只固态继电器的输入端是串联的,只要保证输入端的器的输入端是串联的,只要保证输入端的电压高于电压高于9V即可,为了保险起见,输入端

91、即可,为了保险起见,输入端可用可用24V电源(这个电压值也是控制系统电源(这个电压值也是控制系统中最常用的值之一)。中最常用的值之一)。2021/6/16206 当然,输入端也可以采用并联的方法,当然,输入端也可以采用并联的方法,但输入端的串联接法要优于输入端的并联但输入端的串联接法要优于输入端的并联接法。接法。2021/6/16207 图图2-38 用固态继电器控制三相异步电动机用固态继电器控制三相异步电动机2021/6/16208 5注意事项注意事项(1)固态继电器的输入端要求有从)固态继电器的输入端要求有从几毫安至几毫安至20mA的驱动电流,最小工的驱动电流,最小工作电压为作电压为3V。

92、2021/6/16209 (2)使用固态继电器时,必须考虑)使用固态继电器时,必须考虑散热,通常使用散热片散热,为了增散热,通常使用散热片散热,为了增强散热效果,安装固态继电器时,散强散热效果,安装固态继电器时,散热片和固态继电器之间最好涂上导热热片和固态继电器之间最好涂上导热膏。膏。2021/6/16210 (3)对于容性或电阻负载,应限制)对于容性或电阻负载,应限制其开通瞬间的浪涌电流值(一般为负其开通瞬间的浪涌电流值(一般为负载电流的载电流的7倍),对于电感性负载,倍),对于电感性负载,应限制其瞬时峰值电压,以防止损坏应限制其瞬时峰值电压,以防止损坏固态继电器。具体使用时,可参照产固态继

93、电器。具体使用时,可参照产品样本或有关手册。品样本或有关手册。2021/6/16211 (4)有的工程技术人员在设计如图)有的工程技术人员在设计如图2-38所示的电路时,只用两个单相固所示的电路时,只用两个单相固态继电器,而把电源的第三相与电动态继电器,而把电源的第三相与电动机直接相连,这种设计方案也是可行机直接相连,这种设计方案也是可行的,请读者思考其优缺点。的,请读者思考其优缺点。2021/6/16212 2.3.6其他继电器其他继电器1干簧继电器干簧继电器干簧继电器(干簧继电器(ReedSwitches)是利用)是利用磁场作用来驱动继电器触头动作的。其工磁场作用来驱动继电器触头动作的。其

94、工作原理如下:作原理如下:2021/6/16213 图图2-39 干簧继电器原理图(线圈)干簧继电器原理图(线圈)2021/6/16214 图图2-40 干簧继电器原理图(永久磁铁)干簧继电器原理图(永久磁铁)2021/6/16215 【例【例2-13】干簧继电器在汽缸上的应干簧继电器在汽缸上的应用,如图用,如图2-41所示。所示。2021/6/16216 图图2-41 干簧继电器在汽缸上的应用干簧继电器在汽缸上的应用2021/6/16217 汽缸的活塞上有环形磁铁,当活塞在汽缸的活塞上有环形磁铁,当活塞在左位时,活塞上的磁铁使汽缸左边的干簧左位时,活塞上的磁铁使汽缸左边的干簧继电器的触头吸合

95、,同时左边的干簧继电继电器的触头吸合,同时左边的干簧继电器上的指示灯亮,表明左边的干簧继电器器上的指示灯亮,表明左边的干簧继电器的触头处于闭合状态,右边的干簧继电器的触头处于闭合状态,右边的干簧继电器的触头处于断开状态。的触头处于断开状态。2021/6/16218 同理,当活塞在右边时,活塞上的磁同理,当活塞在右边时,活塞上的磁铁使汽缸右边的干簧继电器的触头吸合,铁使汽缸右边的干簧继电器的触头吸合,同时右边的干簧继电器上的指示灯亮,表同时右边的干簧继电器上的指示灯亮,表明右边的干簧继电器的触头处于闭合状态,明右边的干簧继电器的触头处于闭合状态,左边的干簧继电器的触头处于断开状态。左边的干簧继电

96、器的触头处于断开状态。2021/6/16219 2温度继电器温度继电器温度继电器(温度继电器(TemperatureSensitiveRelay)是当温度达到规定值时动作的继电)是当温度达到规定值时动作的继电器,是一种对于温度变化非常敏感的热过器,是一种对于温度变化非常敏感的热过载保护元件。温度继电器大体分为两种,载保护元件。温度继电器大体分为两种,一种是热敏电阻式温度继电器,另一种是一种是热敏电阻式温度继电器,另一种是双金属片式温度继电器。双金属片式温度继电器。2021/6/16220 温度继电器和热继电器一样,主要是温度继电器和热继电器一样,主要是用来对电动机,特别是大、中容量异步电用来对

97、电动机,特别是大、中容量异步电动机实行过载保护。动机实行过载保护。2021/6/16221 在使用中一般将它埋设在电动机的发在使用中一般将它埋设在电动机的发热部位(如定子槽中或绕组端部),无论热部位(如定子槽中或绕组端部),无论是电机本身出现的温度升高,还是其他原是电机本身出现的温度升高,还是其他原因引起的温度升高,温度继电器都可以起因引起的温度升高,温度继电器都可以起到保护作用,所以温度继电器直接反映该到保护作用,所以温度继电器直接反映该处的发热情况,并在温度达到设置值时动处的发热情况,并在温度达到设置值时动作,具有作,具有“全热保护全热保护”作用。作用。2021/6/16222 2.4 2

98、.4 熔熔 断断 器器熔断器(熔断器(Fuse)的定义为:当电流超)的定义为:当电流超过规定值足够长时间后,通过熔断一个或过规定值足够长时间后,通过熔断一个或几个特殊设计的和相应的部件,断开其所几个特殊设计的和相应的部件,断开其所接入的电路,并分断电流的电器。熔断器接入的电路,并分断电流的电器。熔断器包括组成完整电器的所有部件。包括组成完整电器的所有部件。2021/6/16223 图图2-42 R T23熔断器熔断器 2021/6/16224 图图2-43 熔断器的图形和文字符号熔断器的图形和文字符号2021/6/16225 熔断器结构简单,使用方便,价格低熔断器结构简单,使用方便,价格低廉,

99、广泛用于低压配电系统中,主要用于廉,广泛用于低压配电系统中,主要用于短路保护,也常作为电气设备的过载保护短路保护,也常作为电气设备的过载保护元件。元件。2021/6/16226 1熔断器的种类熔断器的种类(1)瓷插式熔断器)瓷插式熔断器(2)螺旋式熔断器)螺旋式熔断器(3)封闭式熔断器)封闭式熔断器(4)快速熔断器)快速熔断器(5)自复熔断器)自复熔断器2021/6/16227 2熔断器的技术参数熔断器的技术参数(1)额定电压)额定电压额定电压指熔断器长期工作时和分断额定电压指熔断器长期工作时和分断后能够承受的电压,其数值一般等于或大后能够承受的电压,其数值一般等于或大于电气设备的额定电压。于

100、电气设备的额定电压。2021/6/16228 (2)额定电流)额定电流额定电流指熔断器长期工作时,设备额定电流指熔断器长期工作时,设备部件温升不超过规定值时所能承受的电流。部件温升不超过规定值时所能承受的电流。(3)极限分断能力)极限分断能力2021/6/16229 3熔断器的选用熔断器的选用选择熔断器主要是选择熔断器的类型、选择熔断器主要是选择熔断器的类型、额定电压、额定电流及熔体的额定电流。额定电压、额定电流及熔体的额定电流。熔断器的额定电压应大于或等于线路的工熔断器的额定电压应大于或等于线路的工作电压。熔断器的额定电流应大于或等于作电压。熔断器的额定电流应大于或等于熔体的额定电流。熔体的

101、额定电流。2021/6/16230 用于保护照明或电热设备的熔断器。用于保护照明或电热设备的熔断器。因为负载电流比较稳定,所以熔体的额定因为负载电流比较稳定,所以熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流,即电流应等于或稍大于负载的额定电流,即IreIe。式中。式中。Ire为熔体的额定电流;为熔体的额定电流;Ie为为负载的额定电流。负载的额定电流。2021/6/16231 用于保护单台长期工作电动机(即用于保护单台长期工作电动机(即供电支线)的熔断器,考虑电动机启动时供电支线)的熔断器,考虑电动机启动时不应熔断,即不应熔断,即Ire(1.52.5)Ie。式中,。式中,Ire为为熔体的额定电流,

102、熔体的额定电流,Ie为电动机的额定电流,为电动机的额定电流,轻载启动或启动时间比较短时,系数可以轻载启动或启动时间比较短时,系数可以取取1.5,当带重载启动时间比较长时,系数,当带重载启动时间比较长时,系数可以取可以取2.5。2021/6/16232 用于保护频繁启动电动机(即供电用于保护频繁启动电动机(即供电支线)的熔断器,考虑频繁启动时发热,支线)的熔断器,考虑频繁启动时发热,熔断器也不应熔断,即熔断器也不应熔断,即Ire(33.5)Ie。式中,。式中,Ire为熔体的额定电流,为熔体的额定电流,Ie为电动机的额定电为电动机的额定电流。流。2021/6/16233 用于保护多台电动机(即供电

103、干线)用于保护多台电动机(即供电干线)的熔断器,在出现尖峰电流时也不应熔断。的熔断器,在出现尖峰电流时也不应熔断。通常,将其中功率最大的一台电动机启动,通常,将其中功率最大的一台电动机启动,而其余电动机运行时出现的电流作为其尖而其余电动机运行时出现的电流作为其尖峰电流,为此,熔体的额定电流应满足峰电流,为此,熔体的额定电流应满足Ire(1.52.5)Iemax+Ie。式中,。式中,Ire为熔体为熔体的额定电流,的额定电流,Iemax为多台电动机中功率最为多台电动机中功率最大的一台电动机额定电流,大的一台电动机额定电流,Ie为其余电动为其余电动机额定电流之和。机额定电流之和。2021/6/162

104、34 为防止发生越级熔断,上、下级为防止发生越级熔断,上、下级(即供电干、支线)熔断器间应有良好的(即供电干、支线)熔断器间应有良好的协调配合,为此,应使上一级(供电干线)协调配合,为此,应使上一级(供电干线)熔断器的熔断额定电流比下一级(供电支熔断器的熔断额定电流比下一级(供电支线)大线)大12个级差。个级差。2021/6/16235 4选择熔断器的注意事项。选择熔断器的注意事项。熔断器额定电流和熔体额定电流是熔断器额定电流和熔体额定电流是不同的概念。不同的概念。2021/6/16236 熔断器的安装位置及相互间的距离熔断器的安装位置及相互间的距离应便于更换熔体。在安装螺旋式熔断器时,应便于

105、更换熔体。在安装螺旋式熔断器时,必须注意将电源接到瓷底座的下线端,以必须注意将电源接到瓷底座的下线端,以保证安全。保证安全。2021/6/16237 熔芯的指示器应装在便于观察的一熔芯的指示器应装在便于观察的一侧。在运行中应经常检查熔断器的指示器,侧。在运行中应经常检查熔断器的指示器,以便及时发现电路单相运行情况。若发现以便及时发现电路单相运行情况。若发现瓷底座有沥青类物质流出,说明熔断器接瓷底座有沥青类物质流出,说明熔断器接触不良,温升过高,应及时处理。触不良,温升过高,应及时处理。2021/6/16238 【例【例2-15】CA6140A车床的快速电动车床的快速电动机的功率为机的功率为27

106、5W,请选用合适的熔断器。,请选用合适的熔断器。【解】【解】在电路中的额定电流为在电路中的额定电流为2021/6/16239 因为电动机经常启动,而且无反转和因为电动机经常启动,而且无反转和反接制动,熔体额定电流为反接制动,熔体额定电流为,取熔体的额定电流为,取熔体的额定电流为4A。2021/6/16240 又因为熔断器的额定电流必须大于或又因为熔断器的额定电流必须大于或等于熔体的额定电流,可选取熔断器的额等于熔体的额定电流,可选取熔断器的额定电流为定电流为16A,确定熔断器的型号为,确定熔断器的型号为RT23-16/4。2021/6/162412.5 2.5 主主 令令 电电 器器在控制系统

107、中,主令电器用做闭合或在控制系统中,主令电器用做闭合或断开控制电路,以发出指令或作为程序控断开控制电路,以发出指令或作为程序控制的开关电器。它一般用于控制接触器、制的开关电器。它一般用于控制接触器、继电器或其他电气线路,从而使电路接通继电器或其他电气线路,从而使电路接通或者分断,来实现对电力传输系统或者生或者分断,来实现对电力传输系统或者生产过程的自动控制。产过程的自动控制。2021/6/16242 2.5.1控制按钮控制按钮控制按钮又称按钮(控制按钮又称按钮(Push-button),),是具有手动操作的操动器,并具有储能是具有手动操作的操动器,并具有储能(弹簧)复位的控制开关。它是一种短时

108、(弹簧)复位的控制开关。它是一种短时间接通或者断开小电流电路的手动控制器。间接通或者断开小电流电路的手动控制器。2021/6/16243 1按钮的功能按钮的功能按钮是一种结构简单、应用广泛的手按钮是一种结构简单、应用广泛的手动主令电器,一般用于发出启动或停止指动主令电器,一般用于发出启动或停止指令,它可以与接触器或继电器配合,对电令,它可以与接触器或继电器配合,对电动机等实现远距离的自动控制,用于实现动机等实现远距离的自动控制,用于实现控制线路的电气联锁。按钮的图形及文字控制线路的电气联锁。按钮的图形及文字符号如图符号如图2-49所示。所示。2021/6/16244 图图2-49 按钮的图形及

109、文字符号按钮的图形及文字符号2021/6/16245 在电气控制线路中,常开按钮常用来在电气控制线路中,常开按钮常用来启动电动机,也称启动按钮;常闭按钮常启动电动机,也称启动按钮;常闭按钮常用于控制电动机停车,也称停车按钮;复用于控制电动机停车,也称停车按钮;复合按钮用于联锁控制电路中。合按钮用于联锁控制电路中。2021/6/16246 2按钮的结构和工作原理按钮的结构和工作原理如图如图2-50所示,控制按钮由按钮帽、所示,控制按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式触头、外壳等组成,通常复位弹簧、桥式触头、外壳等组成,通常做成复合式,即具有常闭触头和常开触头,做成复合式,即具有常闭触头和常开触头,原来就

110、接通的触头称为常闭触头(也称为原来就接通的触头称为常闭触头(也称为动断触头),原来就断开的触头称为常开动断触头),原来就断开的触头称为常开触头(也称为动合触头)。触头(也称为动合触头)。2021/6/16247 图图2-50 按钮原理图按钮原理图 2021/6/16248 当按下按钮时,先断开常闭触头,后当按下按钮时,先断开常闭触头,后接通常开触头;当按钮释放后,在复位弹接通常开触头;当按钮释放后,在复位弹簧的作用下,按钮触头自动复位的先后顺簧的作用下,按钮触头自动复位的先后顺序相反。通常,在无特殊说明的情况下,序相反。通常,在无特殊说明的情况下,有触头电器的触头动作顺序均为有触头电器的触头动

111、作顺序均为“先断后先断后合合”。按钮的外形如图。按钮的外形如图2-51所示。所示。2021/6/16249 图图2-51 按钮按钮 2021/6/16250 4按钮的选用按钮的选用选择按钮的主要依据是使用场所、所选择按钮的主要依据是使用场所、所需要的触头数量、种类及颜色。需要的触头数量、种类及颜色。2021/6/16251 控制按钮在结构上有按钮式、紧急式、控制按钮在结构上有按钮式、紧急式、钥匙式、旋钮式和保护式钥匙式、旋钮式和保护式5种。种。2021/6/16252 急停按钮装有蘑菇形的钮帽,便于紧急停按钮装有蘑菇形的钮帽,便于紧急操作;旋钮式按钮常用于急操作;旋钮式按钮常用于“手动手动/自

112、动模自动模式式”转换;指示灯按钮则将按钮和指示灯转换;指示灯按钮则将按钮和指示灯组合在一起,用于同时需要按钮和指示灯组合在一起,用于同时需要按钮和指示灯的情况,可节约安装空间;钥匙式按钮用的情况,可节约安装空间;钥匙式按钮用于重要的不常动作的场合。于重要的不常动作的场合。2021/6/16253 若将按钮的触头封闭于防爆装置中,若将按钮的触头封闭于防爆装置中,还可构成防爆型按钮,适用于有爆炸危险、还可构成防爆型按钮,适用于有爆炸危险、有轻微腐蚀性气体或有蒸汽的环境,以及有轻微腐蚀性气体或有蒸汽的环境,以及雨、雪和滴水的场合。因此,在矿山及化雨、雪和滴水的场合。因此,在矿山及化工部门广泛使用防爆

113、型控制按钮。工部门广泛使用防爆型控制按钮。2021/6/16254 由于用颜色区分按钮的功能致使控制由于用颜色区分按钮的功能致使控制柜上的按钮颜色过于繁复,因此近年来又柜上的按钮颜色过于繁复,因此近年来又流行趋于不用颜色区分按钮的功能,而是流行趋于不用颜色区分按钮的功能,而是直接在按钮下用标牌标注按钮的功能,不直接在按钮下用标牌标注按钮的功能,不过过“急停急停”按钮必须选用红色。按钮的颜按钮必须选用红色。按钮的颜色代码及其含义见表色代码及其含义见表2-16。2021/6/16255 2021/6/16256 按钮的尺寸系列有按钮的尺寸系列有 12mm、 16mm、 22mm、 25mm和和 3

114、0mm等,其中,等,其中, 22mm尺寸较常用。尺寸较常用。2021/6/16257 5应用注意事项应用注意事项(1)注意按钮颜色的含义。)注意按钮颜色的含义。(2)在接线时,注意分辨常开触头)在接线时,注意分辨常开触头和常闭触头。常开触头和常闭触头的和常闭触头。常开触头和常闭触头的区分可以采用肉眼观看方法,若不能区分可以采用肉眼观看方法,若不能确定,可用万用表欧姆挡测量。确定,可用万用表欧姆挡测量。2021/6/16258 【例【例2-16】CA6140A车床上有主轴车床上有主轴启动、急停按钮,请选择合适的按钮型号。启动、急停按钮,请选择合适的按钮型号。2021/6/16259 【解】【解】

115、主轴急停按钮可选择红色的急主轴急停按钮可选择红色的急停按钮,并且只需要一对常闭触头,因此停按钮,并且只需要一对常闭触头,因此选用选用LAY3-01M。主轴启动按钮可选用绿。主轴启动按钮可选用绿色的按钮,需要一对常开触头,因此选用色的按钮,需要一对常开触头,因此选用LAY3-10。2021/6/16260 2.5.2行程开关行程开关在在生生产产机机械械中中,常常需需要要控控制制某某些些运运动动部部件件的的行行程程,或或运运动动一一定定的的行行程程停停止止,或或者者在在一一定定的的行行程程内内自自动动往往复复返返回回,这这种种控控制机械行程的方式称为制机械行程的方式称为“行程控制行程控制”。202

116、1/6/16261 行程开关(行程开关(TravelSwitches)又称限)又称限位开关(位开关(LimitSwitches),用以反应工作),用以反应工作机械的行程,发出命令以控制其运动方向机械的行程,发出命令以控制其运动方向或行程大小的开关。它是实现行程控制的或行程大小的开关。它是实现行程控制的小电流(小电流(5A以下)的主令电器。以下)的主令电器。2021/6/16262 图图2-53 行程开关行程开关 2021/6/16263 图图2-54 微动式行程开关微动式行程开关2021/6/16264 图图2-55 行程开关的图形及文字符号行程开关的图形及文字符号2021/6/16265 1

117、行程开关的功能行程开关的功能行程开关用于控制机械设备的运动部行程开关用于控制机械设备的运动部件行程及限位保护。在实际生产中,将行件行程及限位保护。在实际生产中,将行程开关安装在预先安排的位置,当安装在程开关安装在预先安排的位置,当安装在生产机械运动部件上的挡块撞击行程开关生产机械运动部件上的挡块撞击行程开关时,行程开关的触头动作,实现电路的切时,行程开关的触头动作,实现电路的切换。换。2021/6/16266 2行程开关的结构和工作原理行程开关的结构和工作原理行程开关按其结构可分为直动式、滚行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。轮式、微动式和组合式。2021/6/16267 当

118、行程开关没有受压时,如图当行程开关没有受压时,如图2-57(a)所示,常闭触头的接线端子)所示,常闭触头的接线端子2和共和共接线端子接线端子1之间接通,而常开触头的接线端之间接通,而常开触头的接线端子子4和共接线端子和共接线端子1之间处于断开状态;当之间处于断开状态;当行程开关受压时,如图行程开关受压时,如图2-57(b)所示。)所示。2021/6/16268 图图2-57 行程开关的原理图行程开关的原理图2021/6/16269 在拉杆和弹簧的作用下,常闭触头分在拉杆和弹簧的作用下,常闭触头分断,接线端子断,接线端子2和共接线端子和共接线端子1之间断开,之间断开,而常开触头接通,接线端子而常

119、开触头接通,接线端子4和共接线端子和共接线端子1接通。行程开关的结构和外形多种多样,接通。行程开关的结构和外形多种多样,但工作原理基本相同。但工作原理基本相同。2021/6/16270 3应用注意事项应用注意事项在接线时,注意分辨常开触头和常闭在接线时,注意分辨常开触头和常闭触头。触头。2021/6/16271 【例【例2-17】CA6140A车床上有一个皮车床上有一个皮带罩,当皮带罩取下时,车床的控制系统带罩,当皮带罩取下时,车床的控制系统断电,起保护作用,请选择一个行程开关。断电,起保护作用,请选择一个行程开关。2021/6/16272 【解】【解】可供选择的行程开关很多,由可供选择的行程

120、开关很多,由于起限位作用,通常只需要一对常闭触头,于起限位作用,通常只需要一对常闭触头,因此选择因此选择LXK3-11K行程开关。行程开关。2021/6/16273 2.5.3接近开关接近开关接近式位置开关是与(机器的)运动接近式位置开关是与(机器的)运动部件无机械接触而能操作的位置开关。部件无机械接触而能操作的位置开关。2021/6/16274 当运动的物体靠近开关到一定位置时,当运动的物体靠近开关到一定位置时,开关发出信号,达到行程控制及计数自动开关发出信号,达到行程控制及计数自动控制的开关。也就是说,它是一种非接触控制的开关。也就是说,它是一种非接触式无触头的位置开关,是一种开关型的传式

121、无触头的位置开关,是一种开关型的传感器,简称接近开关(感器,简称接近开关(ProximitySensors),又称接近传感器。),又称接近传感器。2021/6/16275 图图2-58 接近开关接近开关 2021/6/16276 图图2-59 接近开关的图形及文字符号接近开关的图形及文字符号2021/6/16277 1接近开关的功能接近开关的功能当运动部件与接近开关的感应头接近当运动部件与接近开关的感应头接近时,就使其输出一个电信号。接近开关在时,就使其输出一个电信号。接近开关在电路中的作用与行程开关相同,都是位置电路中的作用与行程开关相同,都是位置开关,起限位作用,但两者是有区别的:开关,起

122、限位作用,但两者是有区别的:行程开关有触头,是接触式的位置开关;行程开关有触头,是接触式的位置开关;而接近开关是无触头的,是非接触式的位而接近开关是无触头的,是非接触式的位置开关。置开关。2021/6/16278 2接近开关的分类和工作原理接近开关的分类和工作原理按照工作原理区分,接近开关分为电按照工作原理区分,接近开关分为电感式、电容式、光电式和磁感式等形式。感式、电容式、光电式和磁感式等形式。另外,根据应用电路电流的类型分为交流另外,根据应用电路电流的类型分为交流型和直流型。型和直流型。2021/6/16279 3接近开关的选型接近开关的选型接近开关类型的选择。检测金属时接近开关类型的选择

123、。检测金属时优先选用感应式接近开关,检测非金属时优先选用感应式接近开关,检测非金属时选用电容式接近开关,检测磁信号时选用选用电容式接近开关,检测磁信号时选用磁感式接近开关。磁感式接近开关。2021/6/16280 外观的选择。根据实际情况选用,外观的选择。根据实际情况选用,但圆柱螺纹形状的最为常见。但圆柱螺纹形状的最为常见。2021/6/16281 检测距离(检测距离(SensingRange)的选)的选择。根据需要选用,但注意同一接近开关择。根据需要选用,但注意同一接近开关检测距离并非恒定,接近开关的检测距离检测距离并非恒定,接近开关的检测距离与被检测物体的材料、尺寸以及物体的移与被检测物体

124、的材料、尺寸以及物体的移动方向有关。动方向有关。2021/6/16282 表表2-18列出了目标物体材料对于检测列出了目标物体材料对于检测距离的影响。不难发现,感应式接近开关距离的影响。不难发现,感应式接近开关对于有色金属的检测明显不如检测钢和铸对于有色金属的检测明显不如检测钢和铸铁。常用的金属材料不影响电容式接近开铁。常用的金属材料不影响电容式接近开关的检测距离。关的检测距离。2021/6/16283 2021/6/16284 2021/6/16285 目标的尺寸同样对检测距离有影响。目标的尺寸同样对检测距离有影响。满足以下一个条件时,检测距离不受影响。满足以下一个条件时,检测距离不受影响。

125、2021/6/16286 当检测距离的当检测距离的3倍大于接近开关感倍大于接近开关感应头的直径,而且目标物体的尺寸大于或应头的直径,而且目标物体的尺寸大于或等于等于3倍的检测距离倍的检测距离3倍的检测距离(长倍的检测距离(长宽)。宽)。2021/6/16287 当检测距离的当检测距离的3倍小于接近开关感倍小于接近开关感应头的直径,而且目标物体的尺寸大于或应头的直径,而且目标物体的尺寸大于或等于检测距离等于检测距离检测距离(长检测距离(长宽)。宽)。2021/6/16288 如果目标物体的面积达不到推荐数值如果目标物体的面积达不到推荐数值时,接近开关的有效检测距离将按照表时,接近开关的有效检测距

126、离将按照表2-19推荐的数值减少。推荐的数值减少。2021/6/16289 2021/6/16290 信号的输出选择。交流接近开关输信号的输出选择。交流接近开关输出交流信号,而直流接近开关输出直流信出交流信号,而直流接近开关输出直流信号。注意,负载的电流一定要小于接近开号。注意,负载的电流一定要小于接近开关的输出电流,否则应添加转换电路解决。关的输出电流,否则应添加转换电路解决。接近开关的信号输出能力见表接近开关的信号输出能力见表2-20。2021/6/16291 2021/6/16292 触头数量的选择。接近开关有常开触头数量的选择。接近开关有常开触头和常闭触头。可根据具体情况选用。触头和常

127、闭触头。可根据具体情况选用。2021/6/16293 开关频率的确定。开关频率是指接开关频率的确定。开关频率是指接近开关每秒从近开关每秒从“开开”到到“关关”转换的次数。转换的次数。直流接近开关可达直流接近开关可达200Hz;而交流接近开;而交流接近开关要小一些,只能达到关要小一些,只能达到25Hz。2021/6/16294 额定电压的选择。对于交流型的接额定电压的选择。对于交流型的接近开关,优先选用近开关,优先选用220VAC和和36VAC,而,而对于直流型的接近开关,优先选用对于直流型的接近开关,优先选用12VDC和和24VDC。2021/6/16295 4应用接近开关的注意事项应用接近开

128、关的注意事项(1)单个)单个NPN型和型和PNP型接近开关型接近开关的接线的接线在直流电路中使用的接近开关有二线在直流电路中使用的接近开关有二线式(式(2根导线)、三线式(根导线)、三线式(3根导线)和四根导线)和四线式(线式(4根导线)等多种,二线、三线、四根导线)等多种,二线、三线、四线式接近开关都有线式接近开关都有NPN型和型和PNP型两种。型两种。2021/6/16296 通常日本和美国多使用通常日本和美国多使用NPN型接近开型接近开关,欧洲多使用关,欧洲多使用PNP型接近开关,而我国型接近开关,而我国则二者都有应用。则二者都有应用。2021/6/16297 NPN型和型和PNP型接近

129、开关的接线方法型接近开关的接线方法不同,正确使用接近开关的关键就是正确不同,正确使用接近开关的关键就是正确接线,这一点至关重要。接线,这一点至关重要。2021/6/16298 接近开关的导线有多种颜色,一般地,接近开关的导线有多种颜色,一般地,BN表示棕色的导线,表示棕色的导线,BU表示蓝色的导线,表示蓝色的导线,BK表示黑色的导线,表示黑色的导线,WH表示白色的导线,表示白色的导线,GR表示灰色的导线,根据国家标准,各颜表示灰色的导线,根据国家标准,各颜色导线的作用按照表色导线的作用按照表2-21定义。定义。2021/6/16299 对于二线式对于二线式NPN型接近开关,棕色线型接近开关,棕

130、色线与负载相连,蓝色线与零电位点相连;对与负载相连,蓝色线与零电位点相连;对于二线式于二线式PNP型接近开关,棕色线与高电型接近开关,棕色线与高电位相连,负载的一端与接近开关的蓝色线位相连,负载的一端与接近开关的蓝色线相连,而负载的另一端与零电位点相连。相连,而负载的另一端与零电位点相连。2021/6/16300 图图2-61和图和图2-62所示分别为二线式所示分别为二线式NPN型接近开关接线图和二线式型接近开关接线图和二线式PNP型接型接近开关接线图。近开关接线图。2021/6/16301 图图2-61 二线式二线式NPN型接近开关接线图型接近开关接线图 2021/6/16302 图图2-6

131、2 二线式二线式PNP型接近开关接线图型接近开关接线图2021/6/16303 表表2-21中的中的“NO”表示常开、输出,表示常开、输出,而而“NC”表示常闭、输出。表示常闭、输出。2021/6/16304 2021/6/16305 对于三线式对于三线式NPN型接近开关,棕色的型接近开关,棕色的导线与一端负载,同时与电源正极相连;导线与一端负载,同时与电源正极相连;黑色的导线是信号线,与负载的另一端相黑色的导线是信号线,与负载的另一端相连;蓝色的导线与电源负极相连。连;蓝色的导线与电源负极相连。2021/6/16306 对于三线式对于三线式PNP型接近开关,棕色的型接近开关,棕色的导线与电源

132、正极相连;黑色的导线是信号导线与电源正极相连;黑色的导线是信号线,与负载的一端相连;蓝色的导线与负线,与负载的一端相连;蓝色的导线与负载的另一端及电源负极相连,如图载的另一端及电源负极相连,如图2-63和和图图2-64所示。所示。2021/6/16307 图图2-63 三线式三线式NPN型接近开关接线图型接近开关接线图 2021/6/16308 图图2-64 三线式三线式PNP型接近开关接线图型接近开关接线图 2021/6/16309 四线式接近开关的接线方法与三线式四线式接近开关的接线方法与三线式接近开关类似,只不过,四线式接近开关接近开关类似,只不过,四线式接近开关多了一对触头而已,其接线

133、图如图多了一对触头而已,其接线图如图2-65和和图图2-66所示。所示。2021/6/16310 图图2-65 四线式四线式NPN型接近开关接线图型接近开关接线图 2021/6/16311 图图2-66 四线式四线式PNP型接近开关接线图型接近开关接线图 2021/6/16312 (2)单个)单个NPN型和型和PNP型接近开关型接近开关的接线常识的接线常识初学者经常不能正确区分初学者经常不能正确区分NPN型和型和PNP型的接近开关,其实只要记住一点:型的接近开关,其实只要记住一点:PNP型接近开关是正极开关,也就是信号型接近开关是正极开关,也就是信号从接近开关流向负载;而从接近开关流向负载;而

134、NPN型接近开关型接近开关是负极开关,也就是信号从负载流向接近是负极开关,也就是信号从负载流向接近开关。开关。2021/6/16313 (3)接近开关的并联)接近开关的并联直流型接近开关允许并联接法,但一直流型接近开关允许并联接法,但一般不推荐将交流型接近开关进行并联。接般不推荐将交流型接近开关进行并联。接近开关并联接线图如图近开关并联接线图如图2-67所示。二极管所示。二极管的作用是为了防止过载。当剩余电流足够的作用是为了防止过载。当剩余电流足够小时,可以最多并联小时,可以最多并联30个接近开关。个接近开关。2021/6/16314 图图2-67 接近开关并联接线图接近开关并联接线图 202

135、1/6/16315 (4)接近开关的串联)接近开关的串联接近开关串联接线图如图接近开关串联接线图如图2-68所示,所示,接近开关的数量取决于串联的接近开关的接近开关的数量取决于串联的接近开关的电压降低数,并与负载的要求电压密切相电压降低数,并与负载的要求电压密切相关。注意,当接近开关不适合或者不允许关。注意,当接近开关不适合或者不允许采用并联或者串联方式时,可以采用其他采用并联或者串联方式时,可以采用其他的电路实现同样的功能。的电路实现同样的功能。2021/6/16316 图图2-68 接近开关串联接线图接近开关串联接线图2021/6/16317 【例【例2-18】在图在图2-69中,有一只中

136、,有一只NPN型接近开关与指示灯相连,当一个铁块靠型接近开关与指示灯相连,当一个铁块靠近接近开关时,回路中的电流会怎样变化近接近开关时,回路中的电流会怎样变化?2021/6/16318 图图2-69 接近开关与指示灯相连的示意图接近开关与指示灯相连的示意图 2021/6/16319 【解】【解】指示灯就是负载,当铁块到达指示灯就是负载,当铁块到达接近开关的感应区时,回路突然接通,指接近开关的感应区时,回路突然接通,指示灯由暗变亮,电流从很小变化到示灯由暗变亮,电流从很小变化到100%的的幅度,电流曲线如图幅度,电流曲线如图2-70所示(理想状况)。所示(理想状况)。2021/6/16320 图

137、图2-70 回路电流变化曲线回路电流变化曲线2021/6/16321 【例【例2-19】某设备用于检测某设备用于检测PVC物块,物块,当检测物块时,设备上的当检测物块时,设备上的24VDC功率为功率为12W的报警灯亮,请选用合适的接近开关,的报警灯亮,请选用合适的接近开关,并画出原理图。并画出原理图。2021/6/16322 【解】【解】因为检测物体的材料是因为检测物体的材料是PVC,所以不能选用感应接近开关,但可选用电所以不能选用感应接近开关,但可选用电容式接近开关。容式接近开关。2021/6/16323 报警灯的额定电流为:报警灯的额定电流为:,查表查表2-20可知,直流接近开关承受的最大

138、可知,直流接近开关承受的最大电流为电流为0.2A,所以采用例,所以采用例2-17的方案不可的方案不可行,信号必须进行转换,原理图如图行,信号必须进行转换,原理图如图2-71所示。所示。2021/6/16324 图图2-71 原理图原理图2021/6/16325 当物块靠近接近开关时,黑色的信号当物块靠近接近开关时,黑色的信号线上产生高电平,其负载继电器线上产生高电平,其负载继电器KA的线圈的线圈得电,继电器得电,继电器KA的常开触头闭合,所以报的常开触头闭合,所以报警灯警灯EL亮。亮。2021/6/16326 由于没有特殊规定,所以由于没有特殊规定,所以PNP或或NPN型接近开关以及二线或三线

139、式接近开关都型接近开关以及二线或三线式接近开关都可以选用。本例选用三线式可以选用。本例选用三线式PNP型接近开型接近开关。关。2021/6/163272.6 2.6 其其 他他 电电 器器2.6.1变压器变压器变压器(变压器(Transformer)是一种将某)是一种将某一数值的交流电压变换成频率相同但数值一数值的交流电压变换成频率相同但数值不同的交流电压的静止电器不同的交流电压的静止电器2021/6/16328 1控制变压器控制变压器2021/6/16329 图图2-72 变压器图形及文字符号变压器图形及文字符号 2021/6/16330 图图2-73 三相变压器三相变压器2021/6/16

140、331 2控制变压器的选用控制变压器的选用根据实际情况选择一次侧额定电压根据实际情况选择一次侧额定电压U1(380V,220V),再选择二次侧额定电),再选择二次侧额定电压压U2、U3,二次侧额定值是指一次侧加额,二次侧额定值是指一次侧加额定电压时,二次侧的空载输出,二次侧带定电压时,二次侧的空载输出,二次侧带有额定负载时输出电压下降有额定负载时输出电压下降5%,因此选择,因此选择输出额定电压时应略高于负载额定电压。输出额定电压时应略高于负载额定电压。2021/6/16332 根据实际负载情况,确定次级绕组根据实际负载情况,确定次级绕组额定电流额定电流I1、I2、I3,一般绕组的额定输,一般绕

141、组的额定输出电流应大于或等于额定负载电流。出电流应大于或等于额定负载电流。2021/6/16333 二次侧额定功率由总功率确定。总二次侧额定功率由总功率确定。总功率的算法如下:功率的算法如下:P2=U2I2+U3I3+U4I4+2021/6/16334 根据二次侧电压、电流(或总功率)根据二次侧电压、电流(或总功率)可选择变压器,三相变压器也是按以上方可选择变压器,三相变压器也是按以上方法进行选择的。控制变压器型号的含义如法进行选择的。控制变压器型号的含义如图图2-74所示,所示,JBK变压器的主要技术参数变压器的主要技术参数见表见表2-22。2021/6/16335 图图2-74 控制变压器

142、型号的含义控制变压器型号的含义2021/6/16336 【例【例2-20】CA6140A车床上有额定电车床上有额定电压为压为24V、额定功率为、额定功率为40W的照明灯一盏,的照明灯一盏,以及额定电压为以及额定电压为24V的控制电路,据估算,的控制电路,据估算,控制电路的功率不大于控制电路的功率不大于60W,请选用一个,请选用一个合适的变压器(可以不考虑尺寸)。合适的变压器(可以不考虑尺寸)。2021/6/16337 【解】【解】二次侧额定功率由总功率确定,二次侧额定功率由总功率确定,总功率为总功率为2021/6/16338 一次侧线圈电压为一次侧线圈电压为380V,二次侧线圈,二次侧线圈电压

143、为电压为24V和和24V。具体型号为。具体型号为JBK2-160,其中,照明电路分配功率,其中,照明电路分配功率60W,控制电,控制电路分配功率路分配功率100W。2021/6/16339 2.6.2直流稳压电源直流稳压电源直流稳压电源(直流稳压电源(Power)的功能是将)的功能是将非稳定交流电源变成稳定直流电源。非稳定交流电源变成稳定直流电源。2021/6/16340 1开关电源开关电源开关电源被称做高效节能电源,因为开关电源被称做高效节能电源,因为内部电路工作在高频开关状态,所以自身内部电路工作在高频开关状态,所以自身消耗的能量很低,电源效率可达消耗的能量很低,电源效率可达80%左右,左

144、右,比普通线性稳压电源提高近一倍,其外形比普通线性稳压电源提高近一倍,其外形如图如图2-76所示。所示。2021/6/16341 图图2-75 直流稳压电源的图形和文字符号直流稳压电源的图形和文字符号 2021/6/16342 图图2-76 开关电源开关电源2021/6/16343 开关电源具有效率高、允许输入电压开关电源具有效率高、允许输入电压宽、输出电压纹波小、输出电压小幅度可宽、输出电压纹波小、输出电压小幅度可调(一般调整范围为调(一般调整范围为 10%)和具备过流保)和具备过流保护功能等优点,因而得到了广泛的应用。护功能等优点,因而得到了广泛的应用。2021/6/16344 2电源的选

145、择电源的选择在选择电源时需要考虑的问题主要有在选择电源时需要考虑的问题主要有输入电压范围、电源的尺寸、电源的安装输入电压范围、电源的尺寸、电源的安装方式和安装孔位、电源的冷却方式、电源方式和安装孔位、电源的冷却方式、电源在系统中的位置及走线、环境温度、绝缘在系统中的位置及走线、环境温度、绝缘强度、电磁兼容、环境条件和纹波噪声。强度、电磁兼容、环境条件和纹波噪声。2021/6/16345 电源的输出功率和输出路数。电源的输出功率和输出路数。应选用厂家的标准电源,包括标准应选用厂家的标准电源,包括标准的尺寸和输出电压。标准的产品价格相对的尺寸和输出电压。标准的产品价格相对便宜,质量稳定,而且供货期

146、短。便宜,质量稳定,而且供货期短。2021/6/16346 输入电压范围。以交流输入为例,输入电压范围。以交流输入为例,常用的输入电压规格有常用的输入电压规格有110V、220V和通用和通用输入电压(输入电压(AC85V264V)3种规格。种规格。2021/6/16347 散热。电源在工作时会消耗一部分散热。电源在工作时会消耗一部分功率,并且产生热量释放出来,所以用户功率,并且产生热量释放出来,所以用户在进行系统设计时(尤其是封闭的系统)在进行系统设计时(尤其是封闭的系统)应考虑电源的散热问题。应考虑电源的散热问题。2021/6/16348 【例【例2-21】某一电路有某一电路有10只电压为只

147、电压为+12V功率为功率为1.8W的直流继电器和的直流继电器和5只电压只电压为为5V功率为功率为0.8W的直流继电器,请选用合的直流继电器,请选用合适的电源(不考虑尺寸和工作环境等)。适的电源(不考虑尺寸和工作环境等)。2021/6/16349 【解】【解】选择输入电压为选择输入电压为220V,输出,输出电压为电压为+5V、+12V和和12V三路输出。三路输出。2021/6/16350 P总总=P1+P2=18+4=22W,因为一,因为一般选用的电源工作在般选用的电源工作在50%80%负载范围负载范围内,所以电源功率应该不小于内,所以电源功率应该不小于1.15倍的倍的P总总,即不小于即不小于2

148、7.5W,最后选择,最后选择T-30B开关电源,开关电源,功率为功率为30W。2021/6/16351 2.6.3导线和电缆导线和电缆工业现场主要有工业现场主要有3种常见的导线种常见的导线(ElectricWire):动力线、控制线、信):动力线、控制线、信号线,与此相对应有号线,与此相对应有3种类型的电缆。种类型的电缆。2021/6/16352 1导线的分类导线的分类导线一般分为导线一般分为4类,其用途见表类,其用途见表2-23。2021/6/16353 2021/6/16354 2正常工作时的载流容量正常工作时的载流容量在稳态情况下环境温度为在稳态情况下环境温度为40时,设时,设备电柜与单

149、独部件之间用备电柜与单独部件之间用PVC绝缘线布线绝缘线布线的载流容量规定见表的载流容量规定见表2-24。2021/6/16355 2021/6/16356 【例【例2-22】有一个照明电路,总负荷有一个照明电路,总负荷为为1.5kW,请选用一种合适的电缆。,请选用一种合适的电缆。【解】【解】(1)照明电路额定电压为)照明电路额定电压为220V。2021/6/16357 (2)此照明电路额定电流为:)此照明电路额定电流为:,可选择,可选择载流量载流量Iz6.8A的电缆,查表的电缆,查表2-24可知,截可知,截面积为面积为1mm2的单芯铜电缆的载流容量的单芯铜电缆的载流容量Iz=10.4A满足要

150、求。满足要求。2021/6/16358 【例【例2-23】CA6140车床的主电动机车床的主电动机的额定电压为的额定电压为380V,额定功率为,额定功率为7.5kW,请对电动机的动力线选用合适的电缆。请对电动机的动力线选用合适的电缆。2021/6/16359 【解】【解】电路中的额定电流电路中的额定电流查表查表2-24可知,截面积为可知,截面积为2.5mm2的单芯电的单芯电缆可用做主电动机的动力线。缆可用做主电动机的动力线。2021/6/16360 2.6.4指示灯指示灯指示灯(指示灯(IndicatorLight)是用亮信)是用亮信息或暗信息来提供光信号的灯,具体作用息或暗信息来提供光信号的

151、灯,具体作用如下。如下。2021/6/16361 指示,引起操作者注意或指示操作指示,引起操作者注意或指示操作者应该完成某种任务。红、黄、绿和蓝色者应该完成某种任务。红、黄、绿和蓝色通常用于这种方式。通常用于这种方式。2021/6/16362 确认,用于确认一种指令、一种状确认,用于确认一种指令、一种状态或情况,或者用于确认一种变化或转换态或情况,或者用于确认一种变化或转换阶段的结束。蓝色和白色通常用于这种方阶段的结束。蓝色和白色通常用于这种方式,某些情况下也可用绿色。式,某些情况下也可用绿色。2021/6/16363 图图2-77 指示灯指示灯 2021/6/16364 图图2-78 指示灯

152、的图形及文字符号指示灯的图形及文字符号 2021/6/16365 2021/6/16366 【例【例2-24】为为CA6140A车床选择一盏车床选择一盏合适的电源指示灯,已知控制电路的电压合适的电源指示灯,已知控制电路的电压为为AC24V。2021/6/16367 【解】【解】选定的型号为选定的型号为AD12-22/0,原,原因在于信号灯颈部尺寸因在于信号灯颈部尺寸22最为常见,所以最为常见,所以颈部尺寸选定为颈部尺寸选定为22;电源指示灯外形没有;电源指示灯外形没有特殊要求,所以选为球形;红色比较显眼,特殊要求,所以选为球形;红色比较显眼,故颜色定为红色;控制电路的电压为故颜色定为红色;控制

153、电路的电压为AC24V,所以指示灯的额定电压也为,所以指示灯的额定电压也为AC24V。2021/6/16368 2.6.5接线端子接线端子端子(端子(Terminal)又称接线端子,是)又称接线端子,是用来与外部电路进行连接的电器的导电部用来与外部电路进行连接的电器的导电部分。接线端子的种类、规格非常多,现列分。接线端子的种类、规格非常多,现列举常用的举常用的JH9系列。系列。2021/6/16369 图图2-80 JH9接线端子接线端子2021/6/16370 例例2-25】CA6140A车床有多个接线端车床有多个接线端子,请为控制线路选用合适的接线端子。子,请为控制线路选用合适的接线端子。

154、【解】【解】控制线路的电流一般都较小,控制线路的电流一般都较小,从前面的讲述可知,控制电路选用的电线从前面的讲述可知,控制电路选用的电线截面积为截面积为1mm2,因此选用,因此选用JH9-1.5和和JH9-2.5都可以,但都可以,但JH9-1.5更合适。更合适。2021/6/16371 2.6.6启动器启动器启动器(启动器(Starter)是一种控制电动机)是一种控制电动机启动、停止、反转的电器。启动、停止、反转的电器。2021/6/16372 1启动器的分类启动器的分类按照启动方法分类,启动器有直接启按照启动方法分类,启动器有直接启动和减压启动两大类。其中,减压启动器动和减压启动两大类。其中,减压启动器又分为星形三角形启动器、自耦减压启又分为星形三角形启动器、自耦减压启动器、电抗减压启动器、电阻减压启动器动器、电抗减压启动器、电阻减压启动器和延边三角形启动器。和延边三角形启动器。2021/6/16373 按照用途分类,启动器可分为可逆电按照用途分类,启动器可分为可逆电磁启动器和不可逆电磁启动器。此外,还磁启动器和不可逆电磁启动器。此外,还有其他的分类方法。有其他的分类方法。2021/6/16374 2电磁启动器电磁启动器3综合启动器综合启动器4软启动器软启动器2021/6/16375 结束语结束语若有不当之处,请指正,谢谢!若有不当之处,请指正,谢谢!

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