常用低压控制电器课件

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1、电气控制与电气控制与PLCPLC应用应用本课程的性质与任务本课程的性质与任务1 1、性质：、性质：、性质：、性质：实践性、专业技术基础课实践性、专业技术基础课实践性、专业技术基础课实践性、专业技术基础课 应用范围：生产过程、科研及其它领域应用范围：生产过程、科研及其它领域应用范围：生产过程、科研及其它领域应用范围：生产过程、科研及其它领域 研究方法：应用角度，方法论为手段研究方法：应用角度，方法论为手段研究方法：应用角度，方法论为手段研究方法：应用角度，方法论为手段( (分析电气控制分析电气控制分析电气控制分析电气控制线路化整为零，集零为整的方法线路化整为零，集零为整的方法线路化整为零，集零为

2、整的方法线路化整为零，集零为整的方法) ) 控制对象：电动机（主）及其它执行电器（辅）控制对象：电动机（主）及其它执行电器（辅）控制对象：电动机（主）及其它执行电器（辅）控制对象：电动机（主）及其它执行电器（辅） 研究思路：电气控制基本原理研究思路：电气控制基本原理研究思路：电气控制基本原理研究思路：电气控制基本原理 典型控制线路典型控制线路典型控制线路典型控制线路 设计基本原则及方法（包括设计基本原则及方法（包括设计基本原则及方法（包括设计基本原则及方法（包括PLCPLC控制系统）控制系统）控制系统）控制系统） 常用低压控制电器2 2、基本内容及任务、基本内容及任务、基本内容及任务、基本内容

3、及任务 熟悉常用控制电器的熟悉常用控制电器的熟悉常用控制电器的熟悉常用控制电器的结构、工作原理、用途及型号结构、工作原理、用途及型号结构、工作原理、用途及型号结构、工作原理、用途及型号， 能正确选用和使用。能正确选用和使用。能正确选用和使用。能正确选用和使用。 掌握电气控制线路的掌握电气控制线路的掌握电气控制线路的掌握电气控制线路的基本环节基本环节基本环节基本环节，对一般电气控制线路，对一般电气控制线路，对一般电气控制线路，对一般电气控制线路 具有独立分析能力具有独立分析能力具有独立分析能力具有独立分析能力。 能从事电气控制设备的能从事电气控制设备的能从事电气控制设备的能从事电气控制设备的安装

4、、调试和维护安装、调试和维护安装、调试和维护安装、调试和维护。 掌握掌握掌握掌握 PLC PLC PLC PLC 控制器的基本控制器的基本控制器的基本控制器的基本原理原理原理原理，熟悉其，熟悉其，熟悉其，熟悉其指令系统指令系统指令系统指令系统（S7 S7 S7 S7 200 200 200 200），能根据生产工艺过程和控制要求），能根据生产工艺过程和控制要求），能根据生产工艺过程和控制要求），能根据生产工艺过程和控制要求编制用户控编制用户控编制用户控编制用户控 制程序和调试程序的基本能力。制程序和调试程序的基本能力。制程序和调试程序的基本能力。制程序和调试程序的基本能力。 具有用具有用具有用

5、具有用 PLC PLC PLC PLC 设计和改造旧设备控制系统的基本能力。设计和改造旧设备控制系统的基本能力。设计和改造旧设备控制系统的基本能力。设计和改造旧设备控制系统的基本能力。常用低压控制电器第第1章章 常用低压控制电器常用低压控制电器掌掌握握接接触触器器、继继电电器器、熔熔断断器器、断断路路器器、低低压压开开关关、主主令令电电器器等等常常规规控控制制电电器器的的结结构构、工工作作原原理理、动动作作特点，特点， 并能够正确选择和使用。并能够正确选择和使用。 学习目标：学习目标：常用低压控制电器第第1章章 常用低压控制电器常用低压控制电器教学内容：教学内容： 1.1 概述概述 1.2 接

6、触器接触器 1.3 继电器继电器 1.4 熔断器熔断器 1.5 低压开关与低压断路器低压开关与低压断路器 1.6 主令电器主令电器 1.7 低压电器的产品型号低压电器的产品型号常用低压控制电器1.1 概述概述 电器对电能的生产、输送、分配与应用起着控电器对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。制、调节、检测和保护的作用。低压电器低压电器在电力在电力拖动自动控制系统中应用极为广泛拖动自动控制系统中应用极为广泛 。 随着电子技术、自控技术和计算机应用的迅猛随着电子技术、自控技术和计算机应用的迅猛发展，发展，一些电器元件可能被电子线路所取代一些电器元件可能被电子线路所取代，但

7、，但是由于是由于电器元件本身也朝着新的领域扩展电器元件本身也朝着新的领域扩展（表现（表现在提高元件的性能、生产新型的元件，实现机、在提高元件的性能、生产新型的元件，实现机、电、仪一体化，扩展元件的应用范围等），且电、仪一体化，扩展元件的应用范围等），且有有些电器元件有其特殊性，是不可能完全被取代的。些电器元件有其特殊性，是不可能完全被取代的。 常用低压控制电器定义定义电器是接通和断开电路或调节、控制和电器是接通和断开电路或调节、控制和保护电路及电气设备用的电工器具。保护电路及电气设备用的电工器具。 分类分类电器的功能多，用途广，品种规格繁多，电器的功能多，用途广，品种规格繁多，其分类如下：其分

8、类如下： 1. 按工作电压等级分按工作电压等级分 （1）高压电器高压电器( (交流交流1200V1200V直流直流1500V1500V及以上及以上) ); （2）低压电器低压电器( (交流交流1200V1200V直流直流1500V1500V以下以下) ); 2. 按动作原理分按动作原理分 （1）手动电器）手动电器; （2）自动电器（勿需人工操作）自动电器（勿需人工操作） 3. 按用途分按用途分 （1）控制电器）控制电器; （2）配电电器）配电电器; （3）主令电器）主令电器; （4）保护电器）保护电器; （5）执行电器）执行电器 1.1.1 电器的分类电器的分类 常用低压控制电器1.1.2 常

9、用低压控制电器常用低压控制电器 接触器：分接触器：分交流接触器交流接触器与与直流接触器直流接触器继继电电器器：有有电电磁磁式式继继电电器器（如如电电压压继继电电器器、电电流流继继电电器器、中中间间继继电电器器）；时时间间继继电电器器（分分直直流流电电磁磁式式、空空气气阻阻尼尼式式、半半导导体体式式等等）；热热继继电电器器；干干簧簧继继电电器器；速度继电器速度继电器等等熔熔断断器器：分分瓷瓷插插式式、螺螺旋旋式式、有有填填料料封封闭闭管管式式、无无填料密闭管式填料密闭管式、快速熔断器快速熔断器、自复式等自复式等低低压压断断路路器器：分分框框架架式式、塑塑料料外外壳壳式式、快快速速直直流流断断路器

10、路器、限流式、限流式、漏电保护器漏电保护器等等 位置开关：位置开关：有有直动式直动式、滚动式滚动式、微动式微动式等等按钮、刀开关等按钮、刀开关等 常用低压控制电器1.1.3 我国低压控制电器的发展趋势我国低压控制电器的发展趋势 现场总线现场总线系统的发展与应用将从根本上改变传统系统的发展与应用将从根本上改变传统的低压配电与控制系统及其装置，的低压配电与控制系统及其装置，给传统低压电器给传统低压电器带来改革性变化。发展智能化可通信低压电器势在带来改革性变化。发展智能化可通信低压电器势在必行。必行。其产品的特征是：其产品的特征是：产品中装有产品中装有微处理器微处理器； 产品带有产品带有通信接口通信

11、接口，能与现场总线连接；，能与现场总线连接； 采用采用标准化标准化结构，具有结构，具有互换性互换性，采用，采用模数化模数化结构；结构； 保保护护功功能能齐齐全全，具具有有外外部部故故障障记记录录显显示示、内内部部故故障障自诊断、进行双向通信等。自诊断、进行双向通信等。 常用低压控制电器1.2 接触器接触器 1 1、作用：作用： 接触器是电力拖动和自动控制系统中使接触器是电力拖动和自动控制系统中使用量大且面广的一种低压控制电器。用量大且面广的一种低压控制电器。用来用来频繁地频繁地接接通和分断交直流主电路和大容量控制电路通和分断交直流主电路和大容量控制电路；能实现能实现远距离控制远距离控制，并具有

12、，并具有欠（零）电压欠（零）电压自动释放保护功自动释放保护功能。能。主要控制对象是电动机。主要控制对象是电动机。2 2、分类：分类： 交流接触器（包括真空接触器）交流接触器（包括真空接触器） 直流接触器直流接触器常用低压控制电器1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理 接触器是利用接触器是利用电磁电磁吸力吸力的原理工作的。的原理工作的。接触器主要接触器主要由电磁系由电磁系统、触头系统和灭弧统、触头系统和灭弧装置装置组成，结构简图组成，结构简图如图如图1-1所示。所示。 1. 电磁系统电磁系统 其作用是其作用是将电磁能将电磁能转换成机械能转换成机械能，产生，产生电磁吸力带动触头动电磁吸力带动触头

13、动作。作。 图1-1 接触器结构简图1主触头 2常闭辅助触头 3常开辅助触头 4动铁心 5电磁线圈 6静铁心 7灭弧罩 8弹簧常用低压控制电器1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理 作用在衔铁上的力有作用在衔铁上的力有两个：两个：电磁吸力与反力电磁吸力与反力。电磁吸力由电磁机构产电磁吸力由电磁机构产生，反力则由释放弹簧生，反力则由释放弹簧和触点弹簧所产生。电和触点弹簧所产生。电磁系统的工作情况常用磁系统的工作情况常用吸力特性和反力特性吸力特性和反力特性来来表示。表示。 为了保证使衔铁能牢为了保证使衔铁能牢牢吸合，牢吸合，反力特性必须反力特性必须与吸力特性配合与吸力特性配合好，如好，如图图1-

14、31-3所示。所示。 图1-3 吸力特性与反力特性的配合1直流电磁铁吸力特性 2交流电磁铁吸力特性3反力特性 直流电直流电磁铁吸磁铁吸力特性力特性交流电交流电磁铁吸磁铁吸力特性力特性释放弹释放弹簧反力簧反力（释放弹簧（释放弹簧+触点）合成反力触点）合成反力常用低压控制电器讨论：讨论：电磁吸力电磁吸力F与气隙与气隙的关系的关系 一、直流电磁铁一、直流电磁铁 吸力：吸力：F= 1、电压和气隙一定时电压和气隙一定时 F常量（常量（即工作在恒磁势方式即工作在恒磁势方式） V一定一定 I一定（因线圈一定（因线圈R一定）一定） 磁势磁势NI一定一定 磁通磁通NI / Rm一定一定 B一定一定 F一定。一定

15、。 2、在在V一定一定 磁势磁势NI一定一定 B F 气隙气隙 变变化化 Rm 3、F为一条双曲线（即二次曲线），若为一条双曲线（即二次曲线），若V变化，则为一组相似变化，则为一组相似 的双曲线。的双曲线。结论：结论：直流电磁铁衔铁闭合前（直流电磁铁衔铁闭合前（ 变变化化 大大），），F变化很大，一经变化很大，一经 吸合后吸力很大，则受外界影响小，吸合后吸力很大，则受外界影响小，工作可靠性高工作可靠性高。常用低压控制电器 二、交流电磁铁二、交流电磁铁B=BmSin t Ft FF0-F0-F0Cos2F0Cos2t t( (交交变变分量，平均分量，平均值值0)0) 平均吸力平均吸力讨论讨论：1

16、 1、交、交变变分量按二倍工分量按二倍工频频的余旋的余旋规规律律变变化，化，这这将将 引起交流引起交流电电磁磁铁铁的振的振动动和噪声。和噪声。 2 2、 一定一定电磁铁处于恒电磁铁处于恒磁通工作方式磁通工作方式3、电磁铁吸合瞬间气隙电磁铁吸合瞬间气隙很大很大 Rm 要使要使恒定恒定 要求要求 NI NI I I 这就使得其动作频率受限，且线圈易损坏。这就使得其动作频率受限，且线圈易损坏。常用低压控制电器三、反力特性三、反力特性Frf() 反力由弹簧和触头的反作用力而引起。反力由弹簧和触头的反作用力而引起。电电磁机构正常工作的条件是：磁机构正常工作的条件是： 1、衔铁吸合过程中吸力、衔铁吸合过程

17、中吸力F反力反力Fr 2、衔铁释放过程中吸力、衔铁释放过程中吸力F反力反力Fr 直流电磁铁可以通过调整气隙直流电磁铁可以通过调整气隙和反力弹簧和反力弹簧的的作用力作用力来调节其工作的灵敏度来调节其工作的灵敏度。常用低压控制电器1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理2. 触头系统触头系统 触头是接触器的执行元触头是接触器的执行元件，用来接通或断开被件，用来接通或断开被控制电路控制电路。触头按其原。触头按其原始状态可分为常开触头始状态可分为常开触头和常闭触头：原始状态和常闭触头：原始状态时（即线圈未通电）断时（即线圈未通电）断开，线圈通电后闭合的开，线圈通电后闭合的触头叫触头叫常开触头常开触头；

18、原始；原始状态闭合，线圈通电后状态闭合，线圈通电后断开的触头叫断开的触头叫常闭触头常闭触头（线圈断电后所有触头（线圈断电后所有触头复原）。复原）。 图1-4 触头结构形式图a）桥形触头 b）指形触头 常用低压控制电器1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理3. 灭弧装置灭弧装置 常用的灭弧装置有常用的灭弧装置有: : 电动力灭弧、电动力灭弧、金属栅片灭弧和磁吹灭弧。金属栅片灭弧和磁吹灭弧。 常用的灭弧方法有：常用的灭弧方法有：拉长电弧、冷拉长电弧、冷却电弧和将电弧分段。却电弧和将电弧分段。电动力灭弧电动力灭弧对于电弧较弱的接触器，采用灭弧对于电弧较弱的接触器，采用灭弧罩由罩由电动力电动力 和和

19、灭弧栅灭弧灭弧栅灭弧。 图1-6 电动力灭弧原理1静触头 2动触头 u 图图1-61-6所示的是一种桥式结构双断口触头，当触头打开时，所示的是一种桥式结构双断口触头，当触头打开时，在断口处产生电弧，电弧电流在断口处产生电弧，电弧电流在两电弧间产生图中所示的磁在两电弧间产生图中所示的磁场场（右手定则右手定则），根据），根据左手定则左手定则，电弧电流要产生一个指向，电弧电流要产生一个指向外侧的电动力，使电弧向外运动并拉长，迅速穿越冷却介质外侧的电动力，使电弧向外运动并拉长，迅速穿越冷却介质而加快冷却并熄灭。而加快冷却并熄灭。 磁场方向电动力方向磁场方向常用低压控制电器 电弧产生的条件：电弧产生的条

20、件： 1、触头断开后电流在、触头断开后电流在0.251A之间之间 2、触头断开后电压在、触头断开后电压在1220V之间之间 上述两条件同时满足时即产生电弧上述两条件同时满足时即产生电弧 金属栅片灭弧金属栅片灭弧 1灭弧栅片灭弧栅片 2触点触点 3电弧电弧外磁场内磁场金属栅片分离后的电弧触头分离瞬间产生的电弧常用低压控制电器 磁吹灭弧磁吹灭弧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动触点；8静触点磁吹线圈产生的外磁场电弧产生的内磁场铁芯磁场方向外导磁板 用于直流灭用于直流灭弧，电流越大弧，电流越大灭弧作用越强灭弧作用越强常用低压控制电器1.2.1 结构和工作原理结构和工作

21、原理4. 接触器的工作原理接触器的工作原理播放动画播放动画 当电磁线圈通电后当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：常闭触头电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：常闭触头先先断开，常断开，常开触头开触头后后闭合，闭合，两者是联动的两者是联动的。当线圈断电时当线圈断电时，电磁吸力消，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原：常开触头失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原：常开触头先先断开，常闭触头断开，常闭触头后后闭合闭合。 图1-9 接触器的图形、文字符号a）线圈 b）主触头 c）常开辅助触头 d）常闭辅助触

22、头图形水平放置时逆时针旋转90度常用低压控制电器1.2.2 交、直流接触器的特点交、直流接触器的特点 1. 交流接触器交流接触器 交流接触器线圈通以交流电，主触头通、断交流主电路。交流接触器线圈通以交流电，主触头通、断交流主电路。 通常采用短路环来解决交流电磁 铁的振动问题。短路环的示意图如 图1-10所示，其中S2为短路环内截 面积，S1为环外截面积。短路环起 到磁通分相的作用，把极面上的交 变磁通分成两个交变磁通，且两个 磁通之间产生相位差，由它们所产 生的吸力间也有一个相位差，合成 后的吸力就不会有零值的时刻，使 合成后的吸力在任一时刻都大于弹 簧反力，就消除了振动。交流接触器的结构原理

23、图交流接触器的结构原理图1铁心 2衔铁 3线圈 4 常开触点 5常闭触点常用低压控制电器1.2.2 交、直流接触器的特点交、直流接触器的特点图图1-10 交流接触器铁心的交流接触器铁心的短路环短路环a）结构图）结构图 b）电磁吸力图）电磁吸力图占铁芯面积的2/3常用低压控制电器1.2.2 交、直流接触器的特点交、直流接触器的特点2. 直流接触器直流接触器 直流接触器线圈通以直流直流接触器线圈通以直流电流，主触头接通、切断直电流，主触头接通、切断直流主电路。流主电路。 对于对于250A以上的直流接触以上的直流接触器往往采用串联双绕组线圈，器往往采用串联双绕组线圈，如图如图1-111-11所示。所

24、示。 图1-11 直流接触器双绕组线圈接线图 在电路刚接通瞬间，保持线圈被常闭触头短接，可使起动线圈获得较大在电路刚接通瞬间，保持线圈被常闭触头短接，可使起动线圈获得较大的电流和吸力。当接触器动作后，常闭触头断开，两线圈串联通电，由的电流和吸力。当接触器动作后，常闭触头断开，两线圈串联通电，由于电源电压不变，所以电流减小，但仍可保持衔铁吸合，因而可以节电于电源电压不变，所以电流减小，但仍可保持衔铁吸合，因而可以节电和延长电磁线圈的使用寿命。和延长电磁线圈的使用寿命。 保持线圈启动线圈常用低压控制电器1.2.3 接触器的主要技术参数与选用接触器的主要技术参数与选用1. 接触器的型号及代表意义接触

25、器的型号及代表意义 常用低压控制电器1.2.3 接触器的主要技术参数与选用接触器的主要技术参数与选用 2. 接触器的主要技术参数及选用原则接触器的主要技术参数及选用原则 主要技术参数参见表主要技术参数参见表1-1和和1-2(P11)1. 额定电压额定电压 接触器的额定电压是接触器的额定电压是指主触头指主触头的额定电压，的额定电压，应等于负载的额定电压。应等于负载的额定电压。 2. 额定电流额定电流 接触器的额定电流接触器的额定电流是指主触头是指主触头的额定电流，的额定电流，应等于或稍大于负载的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流 3. 电磁线圈的额定电压电磁线圈的额定电压 电磁线圈的电磁线圈的

26、额定电压等于控制回额定电压等于控制回路的电源电压。路的电源电压。 4. 触头数目触头数目 接触器的接触器的触头数目应能满足控制线路的要求触头数目应能满足控制线路的要求。 5. 额定操作频率额定操作频率 接触器额定操作频率是接触器额定操作频率是指每小时指每小时接通次接通次数。数。 常用低压控制电器1.2.3 接触器的主要技术参数与选用接触器的主要技术参数与选用3、低压电器的常见使用类别、低压电器的常见使用类别（补充内容）（补充内容） 使用类别使用类别 典型应用举例典型应用举例 AC-1无感或微感负载，如电阻炉无感或微感负载，如电阻炉 AC-2绕线转子电动机的启动、分断绕线转子电动机的启动、分断

27、AC-3笼形异步电动机的启动和运行中分断笼形异步电动机的启动和运行中分断电器制造的使用基电器制造的使用基准准 AC-4笼形异步电动机的启动、点动、反接制动与反向运行笼形异步电动机的启动、点动、反接制动与反向运行AC-11AC-15控制电器和开关元件使用类别控制电器和开关元件使用类别AC-20AC-23低压空开、隔离器、熔断器等组合电器的使用类别低压空开、隔离器、熔断器等组合电器的使用类别备注：备注：实际使用类别高于实际使用类别高于AC-3时，选用时应放大其容量。时，选用时应放大其容量。常用低压控制电器1.3 继电器继电器 定义定义 继电器是一种根据某种继电器是一种根据某种输入信号输入信号（电压

28、、电流、电压、电流、温度、压力、时间、速度等温度、压力、时间、速度等）的变化而接通或断开控制电路，）的变化而接通或断开控制电路，实现自动控制和保护电力拖动装置的自动电器。实现自动控制和保护电力拖动装置的自动电器。输出信号输出信号可可为触头动作，电参数的变化量。为触头动作，电参数的变化量。 分类：分类：按用途分按用途分：有控制继电器和保护继电器：有控制继电器和保护继电器。 按动原理作分按动原理作分：有电磁式继电器、感应式继电器、电动式继：有电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、电子式继电器和热继电器。电器、电子式继电器和热继电器。按输入信号的不同来分按输入信号的不同来分：有电压继电器、中间继

29、电器、电流：有电压继电器、中间继电器、电流继电器、继电器、时间继电器、速度继电器时间继电器、速度继电器等。等。常用低压控制电器1.3.1 电磁式继电器电磁式继电器 u 常用的电磁式继常用的电磁式继电器有电器有电压电压继电器、继电器、中间中间继电器和继电器和电流电流继继电器。电器。图1-12 电磁式继电器原理图1铁心 2旋转棱角 3释放弹簧 4调节螺母 5衔铁 6动触头 7静触头 8非磁性垫片 9线圈 图1-13 电磁式继电器 图形、文字符号 1. 电磁式继电器的结构与工作原理电磁式继电器的结构与工作原理常用低压控制电器1.3.1 电磁式继电器电磁式继电器2. 电磁式继电器的电磁式继电器的特性特

30、性 k称为继电器的称为继电器的返回返回系数系数，它是继电器重，它是继电器重要参数之一。一般继要参数之一。一般继电器电器K=0.10.4,欠电欠电压继电器压继电器K=0.6以上。以上。图图1-141-14 继电特性继电特性曲线曲线 吸吸合合值值释释放放值值10常用低压控制电器1.3.2 热继电器热继电器图1-17 热继电器图形、文字符号a）发热元件 b）常闭触点 定义定义热继电器是利用电流流过热元件时产生热继电器是利用电流流过热元件时产生的热量，使双金属片发生弯曲而推动执行机构动的热量，使双金属片发生弯曲而推动执行机构动作的一种保护电器。作的一种保护电器。图1-15 热继电器原理图 1热元件 2

31、双金属片 3导板 4触头 主双金属片常用低压控制电器 工作原理工作原理 在图在图1-15中发热元件中发热元件1通电发热后，通电发热后，主双金属片主双金属片2受热向左弯曲，推动受热向左弯曲，推动导板导板3向左推动执行向左推动执行机构发生一定的运动。电流越大，执行机构的运动幅机构发生一定的运动。电流越大，执行机构的运动幅度也越大。当电流大到一定程度时，执行机构发生跃度也越大。当电流大到一定程度时，执行机构发生跃变，即触点发生动作从而切断主电路。变，即触点发生动作从而切断主电路。插入动画插入动画用途用途广泛用于三相异步电动机的长期过载保护、广泛用于三相异步电动机的长期过载保护、断相及电流不平衡运行的

32、保护及其他电器设备发热状断相及电流不平衡运行的保护及其他电器设备发热状态的控制态的控制1.3.2 热继电器热继电器常用低压控制电器1.3.3 时间继电器时间继电器 定义定义 从得到输入信号（线圈的通电或断电）从得到输入信号（线圈的通电或断电）开始，经过一定的延时后才输出信号（触头的闭开始，经过一定的延时后才输出信号（触头的闭合或断开）的继电器，称为时间继电器。合或断开）的继电器，称为时间继电器。 分类：分类： 1 1、通电延时通电延时：接受输入信号后延迟一定的时间，：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，输出瞬输出信号才发生变化。当输入信号消失后，输出瞬时复原。时

33、复原。2 2、断电延时断电延时：接受输入信号时，瞬时产生相应的：接受输入信号时，瞬时产生相应的输出信号。当输入信号消失后，延迟一定的时间，输出信号。当输入信号消失后，延迟一定的时间，输出才复原。输出才复原。常用低压控制电器1.3.3 时间继电器时间继电器 空气阻尼式时间继电器空气阻尼式时间继电器 空气阻尼式时间继电器是空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼作用利用空气阻尼作用而而达到延时的目的。它由电磁机构、延时机构和触达到延时的目的。它由电磁机构、延时机构和触头组成。头组成。 分类分类电磁机构有交流、直流两种。延时方电磁机构有交流、直流两种。延时方式有通电延时型和断电延时型（改变电磁机构位式有通

34、电延时型和断电延时型（改变电磁机构位置，将电磁铁翻转置，将电磁铁翻转1801800 0安装）安装）常用低压控制电器1.3.3 时间继电器时间继电器图1-18 JS7-A系列时间继电器原理图a）通电延时型 b）断电延时形1线圈 2铁心 3衔铁 4反力弹簧 5推板 6活塞杆 7杠杆 8塔形弹簧 9弱弹簧10像皮膜 11空气室壁 12活塞 13调节螺钉 14进气孔 15、16微动开关瞬动触头延时触头橡皮膜进气孔活塞排气延时调节常用低压控制电器1.3.3 时间继电器时间继电器插入动画插入动画工作原理（工作原理（空气阻尼时间继电器空气阻尼时间继电器）当线圈当线圈1得电得电后衔铁（动铁心）后衔铁（动铁心）

35、3吸合，活塞杆吸合，活塞杆6在塔形弹簧在塔形弹簧8作用下带作用下带动活塞动活塞12及橡皮膜及橡皮膜10向上移动，向上移动，橡皮膜下方空气室空气橡皮膜下方空气室空气变得稀薄形成负压，活塞杆只能缓慢移动，其移动速度由变得稀薄形成负压，活塞杆只能缓慢移动，其移动速度由进气孔气隙大小来决定。进气孔气隙大小来决定。经一段延时后，活塞杆通过杠杆经一段延时后，活塞杆通过杠杆7压动微动开关压动微动开关15，使其触头动作，起到通电延时作用。，使其触头动作，起到通电延时作用。 当线圈断电时，衔铁释放，橡皮膜下方空气室内的空气当线圈断电时，衔铁释放，橡皮膜下方空气室内的空气通过活塞肩部所形成的单向阀迅速地排出，使活

36、塞杆、杠通过活塞肩部所形成的单向阀迅速地排出，使活塞杆、杠杆、微动开关等迅速复位。杆、微动开关等迅速复位。由线圈得电到触头动作的一段由线圈得电到触头动作的一段时间即为延时时间，其大小可以通过调节螺钉时间即为延时时间，其大小可以通过调节螺钉1313调节进气调节进气孔气隙大小来改变。孔气隙大小来改变。 在线圈通电和断电时，在线圈通电和断电时，微动开关微动开关1616为时间继电器的瞬动为时间继电器的瞬动触头触头。 常用低压控制电器1.3.3 时间继电器时间继电器时间继电器的图形、文字符号时间继电器的图形、文字符号常用低压控制电器图1-20 速度继电器结构原理图1转子 2电动机轴 3定子 4绕组5定子

37、柄 6静触头 7动触头 8簧片 图1-21 速度继电器的图形、文字符号a）转子 b）常开触头 c）常闭触头 1.3.4 速度继电器速度继电器速度继电器速度继电器主要用于笼型异步电主要用于笼型异步电动机的反接制动控制，动机的反接制动控制，也称反接也称反接制动继电器制动继电器。其结构原理如图。其结构原理如图1-20所示。所示。常用低压控制电器1.3.4 速度继电器速度继电器插入动画插入动画 工作原理工作原理速度继电器的轴与电动机的轴相速度继电器的轴与电动机的轴相连接。连接。转子固定在电动机轴上，定子与轴同心。转子固定在电动机轴上，定子与轴同心。当电动机转动时，速度继电器的转子随之转动，当电动机转动

38、时，速度继电器的转子随之转动，绕组切割磁场产生感应电动势和电流，此电流和绕组切割磁场产生感应电动势和电流，此电流和永久磁铁的磁场作用产生转矩永久磁铁的磁场作用产生转矩，使定子向轴的转使定子向轴的转动方向偏摆动方向偏摆，通过定子柄拨动触头，使常闭触头，通过定子柄拨动触头，使常闭触头断开、常开触头闭合。当电动机转速下降到接近断开、常开触头闭合。当电动机转速下降到接近零时零时(100RPM)(100RPM)，转矩减小，定子柄在触头弹簧力，转矩减小，定子柄在触头弹簧力的作用下恢复原位，触头也复原的作用下恢复原位，触头也复原 。 用速度继电器控制用速度继电器控制反接制动反接制动时，其转速在时，其转速在1

39、00RPM以下才能接通反接制动接触器，则反接以下才能接通反接制动接触器，则反接制动电流减小。制动电流减小。常用低压控制电器1.4 熔断器熔断器 熔断器是一种简单熔断器是一种简单而有效的保护电器。而有效的保护电器。在电路中主要起短路在电路中主要起短路保护作用保护作用。使用时，。使用时，熔体串接于被保护的熔体串接于被保护的电路中，当电路发生电路中，当电路发生短路故障时，熔体被短路故障时，熔体被瞬时熔断而分断电路，瞬时熔断而分断电路，起到保护作用。起到保护作用。图1-23 熔断器的图形、文字符号 常用低压控制电器1.4.1 熔断器的工作原理熔断器的工作原理 1. 安秒特性安秒特性 熔断器的熔体串联在

40、被保熔断器的熔体串联在被保护电路中。护电路中。当电路严重过当电路严重过载时，熔体能在较短时间载时，熔体能在较短时间内熔断；内熔断；而当电路发生短而当电路发生短路故障时，熔体能在瞬间路故障时，熔体能在瞬间熔断。熔断。熔断器的特性可用通过熔熔断器的特性可用通过熔体的电流和熔断时间的体的电流和熔断时间的安安秒特性秒特性来描述。来描述。图1-22 熔断器的安-秒特性 正常工作电流小于最小熔断电流常用低压控制电器1.4.1 熔断器的工作原理熔断器的工作原理 2. 极限分断能力极限分断能力 u 通常是指在额定电压及一定的功率因数（或时间常数）通常是指在额定电压及一定的功率因数（或时间常数）下切断短路电流的

41、极限能力，下切断短路电流的极限能力，常用极限断开电流值（周期常用极限断开电流值（周期分量的有效值）来表示分量的有效值）来表示。u熔断器的极限分断能力熔断器的极限分断能力必须大于必须大于线路中可能出现的线路中可能出现的最大短最大短路电流。路电流。3. 分类：分类： (a)半封闭插入式半封闭插入式熔断器熔断器 (b)螺旋式螺旋式熔断器熔断器1-动触头动触头 2-容体容体 3-瓷插件瓷插件 4-静触头静触头 5-瓷座瓷座 1-底座底座 2-熔体熔体 3-瓷帽瓷帽 常用低压控制电器1.4.1 熔断器的工作原理熔断器的工作原理 1瓷底座 2弹簧片 3 管体 4绝缘手柄 5熔体（c）无填料密闭管式无填料密

42、闭管式熔断器熔断器（d）有填料封闭管式有填料封闭管式熔断器熔断器1铜圈 2熔断管 3管帽 4插座 5特殊垫圈；6熔体 7熔片 3. 分类分类(续续)：常用低压控制电器1.4.2 熔断器的选用熔断器的选用 熔断器用于不同性质的负载，其熔体额定电流的熔断器用于不同性质的负载，其熔体额定电流的选用方法也不同。选用方法也不同。 1. 熔断器熔断器类型类型选择选择 其类型应根据线路的要求、使用场合和安装条件其类型应根据线路的要求、使用场合和安装条件选择。选择。 2. 熔断器熔断器额定电压额定电压的选择的选择 其额定电压应大于或等于线路的工作电压。其额定电压应大于或等于线路的工作电压。 3. 熔断器熔断器

43、额定电流额定电流的选择的选择 其额定电流必须大于或等于其额定电流必须大于或等于所装熔体所装熔体的额定电流。的额定电流。 常用低压控制电器1.4.2 熔断器的选用熔断器的选用4. 熔体熔体额定电流的选择额定电流的选择 对对于于电电炉炉、照照明明等等电电阻阻性性负负载载的的短短路路保保护护，熔熔体体的的额额定定电电流流等等于于或或稍大于电路的工作电流稍大于电路的工作电流。 在在配配电电系系统统中中，远远离离电电源源端端的的前前级级熔熔断断器器应应先先熔熔断断。所所以以一一般般后后一一级级熔熔体体的的额额定定电电流流比比前前一一级级熔熔体体的的额额定定电电流流至至少少大大一一个个等等级级，以以防防止

44、止熔断器越级熔断而扩大停电范围。熔断器越级熔断而扩大停电范围。： 保保护护单单台台电电动动机机时时，考考虑虑到到电电动动机机受受起起动动电电流流的的冲冲击击，可可按按下下式式选选择：择： 轻轻载载起起动动或或起起动动时时间间短短时时，系系数数可可取取近近1.51.5，带带重重载载起起动动或或起起动动时时间间较长时，系数可取较长时，系数可取2.52.5。 常用低压控制电器1.4.2 熔断器的选用熔断器的选用 保护多台电动机保护多台电动机，可按下式选择：，可按下式选择： 容量最大的一台电动机的额定电流容量最大的一台电动机的额定电流 其余电动机额定电流之和其余电动机额定电流之和 熔熔断断器器一一般般

45、做做成成标标准准熔熔体体。更更换换熔熔片片或或熔熔丝丝时时应应切切断断电电源源，并并换换上上相相同同额额定定电电流流的的熔熔体体，不不得得随随意意加加大大、加加粗粗熔熔体或用粗铜线代替体或用粗铜线代替。熔断器的主要技术参数见表熔断器的主要技术参数见表1-81-8（P23P23） 常用低压控制电器 低压断路器低压断路器曾称自动空气开关或自动开关曾称自动空气开关或自动开关。它相当于它相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流继电器和欠电压继电刀开关、熔断器、热继电器、过电流继电器和欠电压继电器的组合器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠电压、，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠电压、失电压、

46、过载和短路保护、动作值可调、分断能力高的电失电压、过载和短路保护、动作值可调、分断能力高的电器。器。 低压断路器与接触器不同的是低压断路器与接触器不同的是：接触器允许频繁地接通：接触器允许频繁地接通和分断电路，但不能分断短路电流；而低压断路器不仅可和分断电路，但不能分断短路电流；而低压断路器不仅可分断额定电流、一般故障电流，还能分断短路电流，但单分断额定电流、一般故障电流，还能分断短路电流，但单位时间内允许的操作次数较低位时间内允许的操作次数较低。 1.5.1 低压断路器低压断路器1.5 低压开关和低压断路器低压开关和低压断路器常用低压控制电器1.5.1 低压断路器低压断路器1、结构结构低压断

47、路器由操作机构、触头、保护装置低压断路器由操作机构、触头、保护装置（各种脱扣器）、灭弧系统等组成。工作原理图如（各种脱扣器）、灭弧系统等组成。工作原理图如图图1-24所示。所示。2、工作原理工作原理低压断路器的主触头是靠手动操作或低压断路器的主触头是靠手动操作或电动合闸的。主触头闭合后，电动合闸的。主触头闭合后，自由脱扣机构自由脱扣机构将主触将主触头锁在合闸位置上。头锁在合闸位置上。过电流脱扣器过电流脱扣器的线圈和热脱扣的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器欠电压脱扣器的线圈和的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流电源并联。当电路发生短路或严重

48、过载时，过电流脱扣器脱扣器3 3的衔铁吸合，使自由脱扣机构的衔铁吸合，使自由脱扣机构2 2动作，主触动作，主触头断开主电路。当电路过载时，热脱扣器头断开主电路。当电路过载时，热脱扣器5 5的热元的热元件发热使双金属片向上弯曲，推动自由脱扣机构动件发热使双金属片向上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器6 6的衔铁释放，的衔铁释放，也使自由脱扣机构动作。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器分励脱扣器4 4则作为远距则作为远距离控制用。离控制用。常用低压控制电器1.5.1 低压断路器低压断路器图1-24 底压断路器工作原理图1主触头 2自由脱扣机构 3

49、过电流脱扣器4分励脱扣器 5热脱扣器 6欠电压脱扣器 7起动按纽 图1-25 低压断路器的图形、文符号 常用低压控制电器1.5.2 低压隔离器低压隔离器 低压隔离器也称刀开关低压隔离器也称刀开关。低压隔离器是低压电。低压隔离器是低压电器中结构比较简单、应用十分广泛的一类手动操器中结构比较简单、应用十分广泛的一类手动操作电器，作电器，品种主要有品种主要有低压刀开关低压刀开关、熔断器式刀开熔断器式刀开关关和和组合开关组合开关三种。三种。 隔离器主要是在电源切除后，将线路与电源明隔离器主要是在电源切除后，将线路与电源明显地隔开，以保障检修人员的安全。显地隔开，以保障检修人员的安全。熔断器式刀熔断器式

50、刀开关开关由刀开关和熔断器组合而成，故兼有两者的由刀开关和熔断器组合而成，故兼有两者的功能，即电源隔离和电路保护功能，可分断一定功能，即电源隔离和电路保护功能，可分断一定的负载电流。的负载电流。 常用低压控制电器1.5.2 低压隔离器低压隔离器胶壳刀开关胶壳刀开关 图1-28 胶壳刀开关的结构图1上胶盖 2下胶盖 3插座 4触刀 5瓷柄 6胶盖紧固螺母 7出线座 8熔丝 9触刀座 10瓷底板 11进线座 图1-29 胶壳刀开关的图形、文字符号 常用低压控制电器1.6 主令电器主令电器 1、 定义定义 主令电器是在自动控制系统中发主令电器是在自动控制系统中发出送控制指令或信号的电器出送控制指令或

51、信号的电器。用来控制继电器、。用来控制继电器、接触器或其他电器线圈，使电路接通或分断，接触器或其他电器线圈，使电路接通或分断，从而达到控制生产机械的目的。从而达到控制生产机械的目的。 2 2、按功能分类、按功能分类： 按钮按钮 行程开关行程开关 接近开关接近开关 主令控制器主令控制器 万能转换开关万能转换开关 紧急开关紧急开关 脚踏开关脚踏开关 钮子开关钮子开关 倒顺开关等倒顺开关等 常用低压控制电器1.6.1 按钮按钮 1 1、作用、作用在低压控制电路中，在低压控制电路中，用手动发出控制指令。用手动发出控制指令。 2 2、分类：分类： 起动按钮起动按钮（带常开触头、带常开触头、绿色）绿色）

52、停止按钮停止按钮（带常闭触头、带常闭触头、红色红色） 复合按钮复合按钮（带常开、常闭触）带常开、常闭触） 3 3、结构、结构（见图（见图1-321-32） 外力作用按下时：外力作用按下时：常闭触头先常闭触头先断开常开触头后闭合断开常开触头后闭合； 外力作用消失时：外力作用消失时：常开触头先常开触头先断开常闭触头后闭合断开常闭触头后闭合； 4 4、技术参数见表技术参数见表1-151-15（P31P31）图1-32 按纽的结构图1、2常闭静触头 3、4常开静触头5桥式触头 6 按纽帽 7复位弹簧 图1-33 按纽的图形、文字符号a）起动按纽 b）停止按纽 c）复合按纽 常用低压控制电器1.6.2

53、位置开关位置开关 1 1、定义、定义 位置开关是利用运动部件的行位置开关是利用运动部件的行程位置实现控制的电器元件程位置实现控制的电器元件 2 2、作用、作用常用于自动往返的生产机械中，常用于自动往返的生产机械中，以控制运动方向、行程大小和位置保护以控制运动方向、行程大小和位置保护 3 3、分类、分类( (按结构按结构) )： 直动式直动式 滚轮式滚轮式 微动式（如图微动式（如图1-34所示）所示） 4 4、工作原理、工作原理 位置开关的结构、工作原理与按钮相同。位置开关的结构、工作原理与按钮相同。区别是位置开关不靠手动而是利用运动部区别是位置开关不靠手动而是利用运动部件上的挡块碰压而使触头动

54、作，有自动复件上的挡块碰压而使触头动作，有自动复位和非自动复位两种。位和非自动复位两种。 图1-35 位置开关的图形、 文字符号a）常开触头 b）常闭触头 常用低压控制电器1.6.2 位置开关位置开关插入动画插入动画 a）直动式1顶杆 2弹簧 3常闭触头 4触头弹簧5常开触头 b）滚动式1滚轮 2上转臂 3、5、11弹簧 4套架 6、9压板 7触头 8触头推杆 10小滑轮 c）微动式 1推杆 2弯形片状弹簧3常开触头 4常闭触头 5恢复弹簧 5、结构、结构常用低压控制电器1.6.2 位置开关位置开关6、技术参数、技术参数见表1-16(P32)行程开关的型号含义行程开关的型号含义 常用低压控制电器