电气控制与plc应用技术(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Date:,*,Page:,*,常用低压电器,CH1,第一章 常用低压电器,第一节 低压电器的基本知识,第二节 开关电器,第三节 接触器,第四节 继电器,第五节 熔断器,第六节 主令电器,本章小结,1,我国现行标准将工作电压在,交流,1200V,、,直流,1500V,以下的电气线路中起通断、保护、控制或调节作用的电器称为低压电器,2,第一节 低压电器的基本知识,一、低压电器的分类,按电器的,动作性质,分：手动电器和自动电器,按电器的,性能和用途,分：控制电器和保护电器,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。,3,二、电磁式电器,1.,电磁机构,将电磁能转换为机械能并带动触头动作。,组成,原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气,隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。,铁芯,衔铁,线圈,第一节 低压电器的基本知识,交流,：硅钢片叠加,直流,：整块铸铁或铸钢,直动式,转动式,电压线圈,：并联在电路中，匝数多、导线细。,电流线圈,：串联在电路中，匝数少、导线粗。,交流线圈,：短而粗，有骨架。,直流线圈,：细而长，无骨架。,4,二、电磁式电器,2.,短路环,减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。,第一节 低压电器的基本知识,5,二、电磁式电器,3.,触头系统,通过触头的开合控制电路通、断。,类型,材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银,质材料制成,桥式触头,指形触头,第一节 低压电器的基本知识,6,二、电磁式电器,3.,灭弧系统,电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于,10V,，电流超过,80mA,时，触头间会产生蓝色,的光柱，即电弧。,电弧的危害：,延长了切断故障的时间；,高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；,形成飞弧造成电源短路事故。,灭弧措施：吹弧、拉弧、,长弧割短弧,、多断口灭弧、,利用介质灭弧、改善触头表面材料。,第一节 低压电器的基本知识,7,3.1,电弧的产生,电弧是触点间气体在强电场作用下产生的放电现象。,当动静触点在通电状态下分开的瞬间，动静触点的间隙很小,于是在触点间形成很强的电场,(E=U/S,其中,S,为间隙）。在高热和强电场作用下，金属内部的自由电子从阴极表面电离出来，向阳极加速移动（,强电场放电,），这些自由电子在运动中撞击中性气体分子，使它们产生正离子和电子（,撞击电离,）。,8,于是，撞击产生的正离子向阴极运动，撞击在阴极上使温度升高，阴极电子动能增加，从阴极表面逸出，再参与撞击电离（,热电子发射,）。在触点间隙产生大量的带电粒子，使气体导电，形成了炽热的电子流（,高温游离,），绝缘的气体变成了导体。电路通过这个游离区时消耗的电能转换为热能和光能，发出光和热的效应，产生高温并发出强光，即电弧,。,9,3.2,灭弧方法,1),机械性拉弧：分断触点时，迅速增加电弧长度，使单位长度内维持电弧燃烧的电场强度不够而熄弧,10,2,）双断口灭弧,(,电动力吹弧,),效果较弱，一般多用于小功率的电器中,11,3,）磁吹灭弧,电弧电流越大，灭弧能力越强。它广泛用于直流灭弧装置中,12,4,）灭弧栅灭弧,这种灭弧装置常用于交流灭弧,13,5,）利用有机固体介质的狭缝灭弧,14,三、低压电器的全型号表示法及代号含义,15,1,.,类组代号,低压电器所属的类别以及在同一类电器中所属的组别,16,RL1-15 RL1-60,螺旋式熔断器,RC1-10 RC1-30,插入式熔断器,CJ10-20 CJ20-60,交流接触器,17,四、低压电器的主要技术指标,1,、绝缘强度：分断状态时，动触头之间的耐压值。,2,、耐潮湿性能,3,、极限允许温升,4,、操作频率（,1,小时）,5,、寿命：电寿命、机械寿命,18,五、低压电器的结构要求,“三化”：,标准化,系列化,通用化,“四统一”：,型号规格,技术条件,外形及安装尺寸,易损零部件,19,六、低压电器知名品牌,国际：,ABB,公司（瑞士）、,ORMNO,公司（日本）,施耐德公司（法国）、,SIEMEN,公司（德国）,通用,GE,电气（美国）,国内：,正泰公司、德力西公司、上海人民华通集团、,TCL,工业电气、,CNC,长城电器,20,第二节 开关电器,一、刀开关,作用：隔离电源，不频繁通断电路,分类：,按刀的,级数,分,:,单极、双极和三极,按,灭弧,装置分：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：板前接线和板后接线,按,操作,方式分为：手柄操作和远距离联杆操作,按有无,熔断器,分：带熔断器和不带熔断器,21,一、刀开关,1.,开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）,作用：,不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。,结构图和符号：,QS,第二节 开关电器,22,第二节 开关电器,一、刀开关,2.,带熔断器式刀开关,用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。,23,一、刀开关,3.,负荷开关,(1),开启式负荷开关,用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。,结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线,座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头，,工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。,分类：单相双极和三相三极两种,第二节 开关电器,24,25,一、刀开关,3.,负荷开关,(2),封闭式负荷开关（铁壳开关）,作用：手动通断电路及短路保护。,第二节 开关电器,26,二、组合开关（转换开关）,结构,：静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸,出盒外，与电源或负载相连。动触片套,在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作,90,正,或反方向的转动，带动静触头通。,特点,：结构紧凑，安装面积小，操作方便。,用途,：电源的引入开关；通断小电流电路；,控制,以下电动机。,第二节 开关电器,27,（,a,）外形 （,b,）符号 （,c),结构,28,29,三、低压断路器,功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失,压时自动分断电路。,特点：操作安全，分断能力较高。,分类：,框架式（万能式）,和,塑壳式（装置式）,结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。,第二节 开关电器,30,万能式低压断路器结构图,31,塑壳式低压断路器原理图,1,主触头,2,自由脱扣器,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,32,塑壳式低压断路器原理图,1,主触头,2,自由脱扣器,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,线路短路或严重过载保护,33,塑壳式低压断路器原理图,1,主触头,2,自由脱扣器,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,远距离跳闸，对电路不起保护作用,34,塑壳式低压断路器原理图,1,主触头,2,自由脱扣器,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,线路过载保护,35,塑壳式低压断路器原理图,1,主触头,2,自由脱扣器,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,电动机的失压保护,36,37,触头系统：主触头、辅助触头,常开触头（动合触头）,常闭触头（动断触头）,电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧,灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧,第三节 接触器,1,结构,一、交流接触器,38,第三节,接触器,交流接触器结构图,主触头,常闭辅助触头,常开辅助触头,静铁心,动铁心,吸引线圈,灭弧装置,39,2,工作原理,线圈加额定电压，衔铁吸合，常闭触头断开，常开触头闭合；线圈电压消失，触头恢复常态。为防止铁心振动，需加短路,环。,第三节,接触器,40,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：与交流接触器基本相同。,第三节 接触器,二、直流接触器,41,KM,常闭辅助触点,线圈,KM,主触点,KM,常开辅助触点,KM,第三节,接触器,三、接触器的符号,42,额定电压,交流接触器：,127,、,220,、,380,、,500V,直流接触器：,110,、,220,、,440V,交流接触器：,5,、,10,、,20,、,40,、,60,、,100,、,150,、,250,、,400,、,600A,直流接触器：,40,、,80,、,100,、,150,、,250,、,400,、,600A,额定电流,吸引线圈额定电压,交流接触器：,36,、,110,（,127,）、,220,、,380V,直流接触器：,24,、,48,、,220,、,440V,第三节,接触器,四、接触器的主要技术指标,43,根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型；,接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压；,吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致；,额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。,第三节,接触器,四、接触器的使用选择原则,44,作用：控制、放大、联锁、保护和调节,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、,机械式,按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力,按动作时间分：瞬时、延时继电器,特点：额定电流不大于,5A,第四节,继电器,45,一、电流继电器,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,过流电流继电器,欠流电流继电器,第四节,继电器,46,欠电流继电器,KA,I,I,KA,KA,KA,一、电流继电器,第四节,继电器,47,动作电流,q,：使电流继电器开始动作所需的电流值；,返回电流,f,：电流继电器动作后返回原状态时的电流值；,返回系数,f,：返回值与动作值之比，,f,f,/,q,。,主要技术指标：,一、电流继电器,第四节,继电器,48,特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细,分类：过电压继电器和欠电压继电器,结构原理：与电流继电器类似,欠电压继电器,KA,U,U,KA,KA,KA,二、电压继电器,第四节,继电器,49,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。另外其触头的额定电流较大。,三、中间继电器,第四节,继电器,50,作用：电动机的过载保护,利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触头动作,利用电阻值随温度变化而变化的特性制成,利用过载电流发热使易熔合金熔化而使继电器动作,四、热继电器,第四节,继电器,型式：双金属片式,热敏电阻式,易熔合金式,结构：由发热元件、双金属,片和触头及动作机构,等部分组成。,51,四、热继电器,第四节,继电器,a,）,外形,b,）,结构图,1,-,电流整定装置,2,-,主电路接线柱,3,-,复位按钮,4,-,常闭触头,5,-,动作机构,6,-,热元件,31,-,常闭触头接线柱,32,-,公共动触头接线柱,33,-,常开触头接线柱,双金属片式热继电器,52,1,-,1.,接线端子,2,-,主双金属片,3,-,热元件,4,-,推动导板,5,-,补偿双金属片,6,-,常闭触头,7,-,常开触头,8,-,复位调节螺钉,9,-,动触头,110,-,复位按钮,11,-,偏心轮,12,-,支撑件,13,-,弹簧,四、热继电器,第四节,继电器,双金属片式热继电器原理示意图,53,四、热继电器,第四节,继电器,54,使用与选择,使用：作为电动机的过载保护，注意与熔断器的配合。,选择：,eR,ed,eR,：热继电器热元件的额定电流；,ed,：电动机的额定电流。,四、热继电器,第四节,继电器,55,作用：按整定时间长短通断电路,分类：,按构成原理分：电磁式,电动式,空气阻尼式,晶体管式,数字式,按延时方式分：通电延时型,断电延时型,四、时间继电器,56,(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h),(a),线圈一般符号,(b),通电延时线圈,(c),断电延时线圈,(d),通电延时闭合动合（常开）触点,(e),通电延时断开动断（常闭）触点（,f,）断电延时断开动合（常开）触点（,g,）断电延时闭合动断（常闭）触点（,h,）瞬动触点,四、时间继电器,符号,57,四、时间继电器,58,四、时间继电器,59,作用：根据速度的大小通断电路,结构：定子、转子和触头,原理：与异步电动机类似,参数：动作转速：,120rpm,复位转速：,100rpm,五、速度继电器,60,定子,-,由硅钢片迭成笼型空心圆环套在转子上，装有鼠笼型短路绕组。,符号,五、速度继电器,转子,-,圆柱形永久磁铁，与电动机同轴连接。,61,五、速度继电器,62,压力继电器,光电继电器,温度继电器,六、其它继电器,63,作用：短路和严重过载保护,应用：串接于被保护电路的首端,优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻,分类：,第五节 熔断器,瓷插式,RC,螺旋式,RL,有填料式,RT,无填料密封式,RM,快速熔断器,RS,自恢复熔断器,64,瓷插式熔断器,第五节 熔断器,65,螺旋式熔断器,第五节 熔断器,66,有填料式熔断器,第五节 熔断器,67,无填料密封式熔断器,第五节 熔断器,68,快速熔断器,第五节 熔断器,69,自恢复熔断器,第五节 熔断器,70,作用：发送控制命令或信号的电器,分类：控制按钮,万能转换开关,主令控制器,行程开关,接近开关,第六节 主令电器,71,控制按钮,第六节 主令电器,72,万能转换开关,第六节 主令电器,73,万能转换开关的结构及图形符号,万能转换开关一层结构示意图 万能转换开关的图形符号,74,主令控制器,第六节 主令电器,75,行程开关,第六节 主令电器,76,接近开关,第六节 主令电器,77,本章小结,开关电器、主令电器、接触器、继电器、熔断器等低压电器的作用、结构、工作原理；,低压电器图形和文字符号；,每种低压电器的技术参数；,低压电器的使用和选择方法。,78,谢谢,!,79,