电器控制第一章-常用低压电器.pptx

第一章 常用低压电器n1.1 电器的作用与分类（图11）n常用电器（图12）常用控制电器常用控制电器组合开关组合开关组合开关又称转换开关，由数层动、静触片组装组合开关又称转换开关，由数层动、静触片组装在绝缘盒而成的。动触点装在转轴上，用手柄转动在绝缘盒而成的。动触点装在转轴上，用手柄转动转轴使动触片与静触片接通与断开。可实现多条线转轴使动触片与静触片接通与断开。可实现多条线路、不同联接方式的转换。图路、不同联接方式的转换。图6.1.1为用转换开关为用转换开关实现三相电动机起停控制的接线图。实现三相电动机起停控制的接线图。转换开关中的弹簧可使动、静触片快速断开，利转换开关中的弹簧可使动、静触片快速断开，利于熄灭电弧。但转换开关的触片通流能力有限，一于熄灭电弧。但转换开关的触片通流能力有限，一般用于交流般用于交流380V、直流、直流220V，电流，电流100A以下的电以下的电路中做电源开关。路中做电源开关。M3图图图图 6.1.16.1.1用组合开关起停电动机的接线图用组合开关起停电动机的接线图用组合开关起停电动机的接线图用组合开关起停电动机的接线图6.1.2按钮按钮(手动切换电器手动切换电器)(b)结构结构按钮常用于接通和断开控制电路。按钮常用于接通和断开控制电路。按钮的外形图和结构如图所示。按钮的外形图和结构如图所示。按钮开关的外形和符号按钮开关的外形和符号(a)外形图外形图常闭触点常闭触点常开触点常开触点常开触点常开触点复位弹簧复位弹簧支柱连杆支柱连杆常闭静触头常闭静触头桥式静触头桥式静触头常开静触头常开静触头外壳外壳4SBSBSB结结构构符符号号名名称称常闭按钮常闭按钮(停止按钮停止按钮)常开按钮常开按钮(起动按钮起动按钮)复合按钮复合按钮1234123按钮帽按钮帽动画动画交流接触器的外形与结构交流接触器的外形与结构交流接触器的外形与结构交流接触器的外形与结构6.1.3接触器接触器用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。(a)(a)外形外形外形外形(b)(b)结构结构结构结构6.1.3接触器接触器用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。用于频繁地接通和断开大电流电路的开关电器。M3线圈线圈辅助触点辅助触点铁心铁心衔铁衔铁电源电源电源电源电机电机电机电机主触点主触点常闭常闭常开常开动画动画弹簧弹簧符号符号符号符号线圈线圈线圈线圈KMKM 用于主电路用于主电路用于主电路用于主电路 流流流流过的大电流过的大电流过的大电流过的大电流(需需需需加灭弧加灭弧加灭弧加灭弧 装置装置装置装置)用于控制电路流用于控制电路流用于控制电路流用于控制电路流过的小电流过的小电流过的小电流过的小电流(无无无无需加灭弧装置需加灭弧装置需加灭弧装置需加灭弧装置)KMKM动合动合动合动合(常开常开常开常开)辅助触点辅助触点辅助触点辅助触点动断动断动断动断(常闭常闭常闭常闭)辅助触点辅助触点辅助触点辅助触点KMKM属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。动合动合动合动合(常开常开常开常开)主触点主触点主触点主触点KMKM常用的交流接触器有常用的交流接触器有常用的交流接触器有常用的交流接触器有CJ10CJ10、CJ12CJ12、CJ20CJ20和和和和3TB3TB等系列。等系列。等系列。等系列。如如如如CJ10CJ10系列主触点额定电流系列主触点额定电流系列主触点额定电流系列主触点额定电流5 5、1010、2020、4040、7575、120A120A等数种；额定工作电压通常是等数种；额定工作电压通常是等数种；额定工作电压通常是等数种；额定工作电压通常是220V220V或或或或380V380V。6.1.4继电器继电器继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。主要区别在于：主要区别在于：主要区别在于：主要区别在于：接触器的主触点可以通过大电流；接触器的主触点可以通过大电流；接触器的主触点可以通过大电流；接触器的主触点可以通过大电流；继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过能通过能通过能通过小电流小电流小电流小电流。所以，继电器一般用于。所以，继电器一般用于。所以，继电器一般用于。所以，继电器一般用于控制电路控制电路控制电路控制电路中。中。中。中。1.1.电流及电压继电器电流及电压继电器电流及电压继电器电流及电压继电器电流继电器：电流继电器：电流继电器：电流继电器：可用于过载或过载保护，可用于过载或过载保护，可用于过载或过载保护，可用于过载或过载保护，电压继电器：电压继电器：电压继电器：电压继电器：主要作为欠压、失压保护。主要作为欠压、失压保护。主要作为欠压、失压保护。主要作为欠压、失压保护。铝芯绝缘导线载流量与截面的倍数关系导线截面(mm 2)115254610162535507095120载流是截面倍数98765435325载流量(A)9142332486090100123150210238300估算口诀：二点五下乘以九，往上减一顺号走。二点五下乘以九，往上减一顺号走。三十五乘三点五，双双成组减点五。三十五乘三点五，双双成组减点五。条件有变加折算，高温九折铜升级。条件有变加折算，高温九折铜升级。穿管根数二三四，八七六折满载流。穿管根数二三四，八七六折满载流。绝缘导线载流量估算绝缘导线载流量估算“二点五下乘以九，往上减一顺号走二点五下乘以九，往上减一顺号走”说的是25mm及以下的各种截面铝芯绝缘线，其载流量约为截面数的9倍。如25mm导线，载流量为259225(A)。从4mm及以上导线的载流量和截面数的倍数关系是顺着线号往上排，倍数逐次减l，即48、67、106、165、254。“三十五乘三点五，双双成组减点五三十五乘三点五，双双成组减点五”，说的是35mm”的导线载流量为截面数的35倍，即35351225(A)。从50mm及以上的导线，其载流量与截面数之间的倍数关系变为两个两个线号成一组，倍数依次减05。即50、70mm导线的载流量为截面数的3倍；95、120mm”导线载流量是其截面积数的25倍，依次类推。“条件有变加折算，高温九折铜升级条件有变加折算，高温九折铜升级”。上述口诀是铝芯绝缘线、明敷在环境温度25的条件下而定的。若铝芯绝缘线明敷在环境温度长期高于25的地区，导线载流量可按上述口诀计算方法算出，然后再打九折即可；当使用的不是铝线而是铜芯绝缘线，它的载流量要比同规格铝线略大一些，可按上述口诀方法算出比铝线加大一个线号的载流量。如16mm铜线的载流量，可按25mm2铝线计算。2.中间继电器中间继电器中间继电器触头容量小，触点数目多，用于控中间继电器触头容量小，触点数目多，用于控中间继电器触头容量小，触点数目多，用于控中间继电器触头容量小，触点数目多，用于控制线路。制线路。制线路。制线路。通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可通常用于传递信号和同时控制多个电路，也可直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。(b)(b)符号符号符号符号KAKA线圈线圈线圈线圈常开触头常开触头常开触头常开触头KAKA常闭触头常闭触头常闭触头常闭触头KAKA(a)(a)外形外形外形外形中间继电器外形与符号中间继电器外形与符号中间继电器外形与符号中间继电器外形与符号3.时间继电器时间继电器是从得到输入信号是从得到输入信号是从得到输入信号是从得到输入信号(线圈线圈线圈线圈通电或断电通电或断电通电或断电通电或断电)起，经过一段时起，经过一段时起，经过一段时起，经过一段时间延时后才动作的继电器。间延时后才动作的继电器。间延时后才动作的继电器。间延时后才动作的继电器。适用于定时控制适用于定时控制适用于定时控制适用于定时控制+直流电磁式结构图直流电磁式结构图直流电磁式结构图直流电磁式结构图阻尼铜套阻尼铜套阻尼铜套阻尼铜套衔铁衔铁工作原理：工作原理：工作原理：工作原理：当衔铁未吸合当衔铁未吸合当衔铁未吸合当衔铁未吸合时，磁路气隙大，线圈电时，磁路气隙大，线圈电时，磁路气隙大，线圈电时，磁路气隙大，线圈电感小，通电后激磁电流很感小，通电后激磁电流很感小，通电后激磁电流很感小，通电后激磁电流很快建立，将衔铁吸合，继快建立，将衔铁吸合，继快建立，将衔铁吸合，继快建立，将衔铁吸合，继电器触点立即改变状态。电器触点立即改变状态。电器触点立即改变状态。电器触点立即改变状态。而当线圈断电时，铁心中而当线圈断电时，铁心中而当线圈断电时，铁心中而当线圈断电时，铁心中的磁通将衰减，磁通的变的磁通将衰减，磁通的变的磁通将衰减，磁通的变的磁通将衰减，磁通的变化将在铜套中产生感应电化将在铜套中产生感应电化将在铜套中产生感应电化将在铜套中产生感应电动势，并产生感应电流，动势，并产生感应电流，动势，并产生感应电流，动势，并产生感应电流，阻止磁通衰减，当磁通下阻止磁通衰减，当磁通下阻止磁通衰减，当磁通下阻止磁通衰减，当磁通下降到一定程度时，衔铁才降到一定程度时，衔铁才降到一定程度时，衔铁才降到一定程度时，衔铁才能释放，触头改变状态。能释放，触头改变状态。能释放，触头改变状态。能释放，触头改变状态。因此继电器吸合时是瞬时因此继电器吸合时是瞬时因此继电器吸合时是瞬时因此继电器吸合时是瞬时动作，而释放时是延时的，动作，而释放时是延时的，动作，而释放时是延时的，动作，而释放时是延时的，故称为断电延时。故称为断电延时。故称为断电延时。故称为断电延时。(1)(1)直流电磁式直流电磁式直流电磁式直流电磁式 时间继电器时间继电器时间继电器时间继电器a)a)通电延时继电器通电延时继电器通电延时继电器通电延时继电器b)b)断电延时继电器断电延时继电器断电延时继电器断电延时继电器KTKT线圈线圈线圈线圈通电延时闭合通电延时闭合通电延时闭合通电延时闭合常开触点常开触点常开触点常开触点KTKT通电延时断开通电延时断开通电延时断开通电延时断开常闭触点常闭触点常闭触点常闭触点KTKTKTKT线圈线圈线圈线圈(b)(b)符号符号符号符号断电延时断开断电延时断开断电延时断开断电延时断开常开触点常开触点常开触点常开触点KTKT断电延时闭合断电延时闭合断电延时闭合断电延时闭合常闭触点常闭触点常闭触点常闭触点KTKT延时继电器的外形与结构延时继电器的外形与结构延时继电器的外形与结构延时继电器的外形与结构(a)(a)外形外形外形外形(2)空气式延时继电器空气式延时继电器通电延时的空气式时间继电器结构示意图通电延时的空气式时间继电器结构示意图通电延时的空气式时间继电器结构示意图通电延时的空气式时间继电器结构示意图常开触头常开触头延时闭合延时闭合常闭触头常闭触头延时打开延时打开微动开关微动开关微动开关微动开关2 2微动开关微动开关微动开关微动开关1 1常开触头常开触头常闭触头常闭触头线圈通电线圈通电线圈通电线圈通电 衔铁向下吸合衔铁向下吸合衔铁向下吸合衔铁向下吸合 连杆动作连杆动作连杆动作连杆动作 触头动作触头动作触头动作触头动作工作原理工作原理调节螺丝调节螺丝进气孔进气孔托板托板线圈线圈动铁心动铁心恢复弹簧恢复弹簧挡块挡块释放弹簧释放弹簧活塞杆活塞杆橡皮膜橡皮膜排气孔排气孔(2)(2)空气式时间继电器空气式时间继电器空气式时间继电器空气式时间继电器断电延时的空气式时间继电器结构示意图断电延时的空气式时间继电器结构示意图断电延时的空气式时间继电器结构示意图断电延时的空气式时间继电器结构示意图常闭常闭延时闭合延时闭合常闭常闭延时断开延时断开常开触头常开触头常闭触头常闭触头空气式时间继电空气式时间继电空气式时间继电空气式时间继电器的延时范围大器的延时范围大器的延时范围大器的延时范围大(有有有有 0.460s0.460s和和和和0.4180s0.4180s两种两种两种两种)。结构简单，但准结构简单，但准结构简单，但准结构简单，但准确度较低。确度较低。确度较低。确度较低。时间继电器的型号有时间继电器的型号有时间继电器的型号有时间继电器的型号有JS7-AJS7-A和和和和JJSK2JJSK2等多种类型。等多种类型。等多种类型。等多种类型。6.1.5热继电器热继电器用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。热继电器外形与结构热继电器外形与结构热继电器外形与结构热继电器外形与结构(a)(a)外形外形外形外形(b)(b)结构结构结构结构发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，常闭触点断开。发热元件发热元件杠杆杠杆6.1.5热继电器热继电器工作原理工作原理工作原理工作原理结构原理图结构原理图结构原理图结构原理图双金属片双金属片常闭触头常闭触头用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。动画动画6.1.6熔断器熔断器符号符号FU熔断器额定电流熔断器额定电流IF的选择的选择(1)电灯、电炉等电阻性负载电灯、电炉等电阻性负载IFIL(3)频繁起动的电机频繁起动的电机(2)单台电机单台电机用于低压线路中的短路保护。用于低压线路中的短路保护。用于低压线路中的短路保护。用于低压线路中的短路保护。常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、管式熔断器和有填料式熔断器。器、管式熔断器和有填料式熔断器。用于自动往复控制或限位保护等。用于自动往复控制或限位保护等。用于自动往复控制或限位保护等。用于自动往复控制或限位保护等。6.1.7行程开关行程开关(限位开关限位开关)(b)(b)示意图示意图示意图示意图结构与按钮类似，但结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。其动作要由机械撞击。未撞击未撞击未撞击未撞击撞击撞击撞击撞击(a)(a)外形图外形图外形图外形图STST常开触点常开触点常闭触点常闭触点STST(c)(c)符号符号符号符号行程开关的外形符号行程开关的外形符号行程开关的外形符号行程开关的外形符号可实现短路、过载、失压保护。可实现短路、过载、失压保护。可实现短路、过载、失压保护。可实现短路、过载、失压保护。6.1.8自动空气断路器自动空气断路器(自动开关自动开关)锁钩锁钩主触点主触点手动闭合手动闭合过流过流脱扣器脱扣器欠压欠压脱扣器脱扣器衔铁释放衔铁释放动画动画自动空气断路器原理图自动空气断路器原理图自动空气断路器原理图自动空气断路器原理图连杆装置连杆装置释放弹簧释放弹簧继电接触控制线路由一些基本控制环节组成，继电接触控制线路由一些基本控制环节组成，下面介绍继电接触控制线路的绘制。下面介绍继电接触控制线路的绘制。在电工技术中所绘制的控制线路图为原理图，在电工技术中所绘制的控制线路图为原理图，它不考虑电器的结构和实际位置，突出的是电气原它不考虑电器的结构和实际位置，突出的是电气原理。理。电器自动控制原理图的绘制原则及读图方法：电器自动控制原理图的绘制原则及读图方法：1.按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。按国家规定的电工图形符号和文字符号画图。2.控制线路由主电路控制线路由主电路(被控制负载所在电路被控制负载所在电路)和控制电路和控制电路(控制主电路状态控制主电路状态)组成。组成。3.属同一电器元件的不同部分属同一电器元件的不同部分(如接触器的线圈和如接触器的线圈和触点触点)按其功能和所接电路的不同分别画在不同按其功能和所接电路的不同分别画在不同的电路中，但的电路中，但必须标注相同的文字符号。必须标注相同的文字符号。4.所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下所有电器的图形符号均按无电压、无外力作用下的正常状态画出，即的正常状态画出，即按通电前的状态绘制按通电前的状态绘制。5.与电路无关的部件与电路无关的部件(如铁心、支架、弹簧等如铁心、支架、弹簧等)在控在控制电路中不画出。制电路中不画出。分析和设计控制电路时应注意以下几点：分析和设计控制电路时应注意以下几点：分析和设计控制电路时应注意以下几点：分析和设计控制电路时应注意以下几点：(1)使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准使控制电路简单，电器元件少，而且工作又要准确可靠确可靠(2)尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一尽可能避免多个电器元件依次动作才能接通另一个电器的控制电路。个电器的控制电路。(3)必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈必须保证每个线圈的额定电压，不能将两个线圈串联。串联。1.2 接触器n（一）触点n（二）电弧的产生与灭弧装置n（三）电磁机构概念：电磁式低压电器定义定义：利电磁式机构原理工作的低压电器。构成构成：电磁式电器：电磁机构+执行机构+灭弧装置1.1.1 电磁机构结构结构：固定铁心，衔铁，电磁线圈。（吸引线圈）分类：直动式，拍合式。外形见图1.1.1原理原理：电磁线圈通电后，电磁吸力大于弹性力，使衔铁闭合。铁心材料铁心材料：直流电工软铁；交流硅钢片（端面嵌铜短路环克服交流颤抖声）电磁吸力电磁吸力：F=4*105B2S（S为铁心磁极截面积）一、接触器的结构与原理n（一）触点n 结构：图1.1.2 桥式：点接触 面接触 指式：线接触，滚动摩擦，适用于大电流。n 材料：黄铜指式；银铜合金桥式n（二）电弧的产生与灭弧装置n1.电弧：当接触器触点切断电流时，如电路中电压超过1012V和电流超过80100mA，在拉开的两个触点间将出现强烈的火花，即气体放电现象，称为电弧。n2.电弧的产生原理：撞击电离，阴极高温，热游离n3.灭弧的原则：设法降低电弧温度和电场强度，加强消电离作用。n常用灭弧装置用途用途：用于熄灭触头分断负载电流时产生的电弧。电弧种类电弧种类：交流电弧和直流电弧 交流电弧存在交流过零点，电弧易熄灭灭弧原理灭弧原理：迅速拉长电弧冷却和去游离法n磁吹式灭弧：课本图16n灭弧栅：课本图17n灭弧罩：分割电弧，并有冷却作用。如：纵缝陶土灭弧罩n多断点灭弧：课本图18n（三）电磁机构n1.分类：课本图19n2.表征电磁机构的工作特征：吸力特性与反力特征（p5）n交流电磁机构中：U形56Ia，E形1015Ian吸力特性与反力特性的配合：课本图112，n吸力大于反力，用于保证吸合过程中衔铁能正常闭合n但吸力也不应过大，以延长机械寿命。n衔铁震动现象及其解决n发生情况：单相交流电磁机构n产生原理：磁通交变衔铁的吸力也随之交变衔铁被交替吸合、拉开产生强烈振动与噪声。n解决：短路环，使铁芯通过2个在时间上不同的磁通：课本图113。涡流感应磁通滞后于铁芯磁通合吸力f1+f2始终大于反力。二、接触器的主要技术数据n（一）接触器的型号及代表的意义n（二）额定电压n（三）额定电流n（四）线圈的额定电压n（五）额定操作频率动作值：指接触器的吸合电压和释放电压动作值：指接触器的吸合电压和释放电压吸合电压：线圈额定电压吸合电压：线圈额定电压85%以上时，接触器应可靠吸合以上时，接触器应可靠吸合释放电压：线圈电压低于额定电压释放电压：线圈电压低于额定电压70%，且高于，且高于10%额定电压（交流接触器）或额定电压（交流接触器）或5%额定电压（直流接触器）额定电压（直流接触器）交直流接触器的发展概况n（一）产品现状n（二）发展趋势n（三）交直流接触器的科研方向