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工厂电气控制工厂电气控制 绪论电力拖动系统的基本概念电力拖动系统的基本概念电气控制技术的发展电气控制技术的发展一、电力拖动系统的基本概念生产机械由三个基本部分组成生产机械由三个基本部分组成生产机械由三个基本部分组成生产机械由三个基本部分组成：工作机构、传动工作机构、传动工作机构、传动工作机构、传动机构、原动机。机构、原动机。机构、原动机。机构、原动机。当原动机为电动机时，也就是说，当原动机为电动机时，也就是说，当原动机为电动机时，也就是说，当原动机为电动机时，也就是说，由电动机通过传动机构带动工作机构进行工作时，由电动机通过传动机构带动工作机构进行工作时，由电动机通过传动机构带动工作机构进行工作时，由电动机通过传动机构带动工作机构进行工作时，这种拖动方式称为电力拖动。这种拖动方式称为电力拖动。这种拖动方式称为电力拖动。这种拖动方式称为电力拖动。电力拖动系统可分为两部分：电力拖动系统可分为两部分：电力拖动系统可分为两部分：电力拖动系统可分为两部分：电力拖动部分和电电力拖动部分和电电力拖动部分和电电力拖动部分和电气控制部分。气控制部分。气控制部分。气控制部分。把电动机以及与电动机有关联的传把电动机以及与电动机有关联的传把电动机以及与电动机有关联的传把电动机以及与电动机有关联的传动机构合并一起称为电力拖动部分；动机构合并一起称为电力拖动部分；动机构合并一起称为电力拖动部分；动机构合并一起称为电力拖动部分；把控制电动把控制电动把控制电动把控制电动机的启动、制动、反向、调速等电气控制和电气机的启动、制动、反向、调速等电气控制和电气机的启动、制动、反向、调速等电气控制和电气机的启动、制动、反向、调速等电气控制和电气操纵部分称为电气控制部分操纵部分称为电气控制部分操纵部分称为电气控制部分操纵部分称为电气控制部分即控制系统即控制系统即控制系统即控制系统。二、电气控制技术的发展电动机：(1)由一台电动机拖动多台设备，称为集中拖动。（2）由一台电动机拖动一台生产机械，单电机拖动。（3）由多台电动机分别拖动各运动机构，多电机拖动。电气控制系统：手动控制继电-接触器控制顺序控制器 可编程序控制器二、电气控制技术的发展二、电气控制技术的发展控制方法控制方法 手动手动 自动自动控制功能控制功能 简单简单 复杂复杂操作方式操作方式 笨重笨重 轻巧轻巧控制原理控制原理 有触点硬接线继电器有触点硬接线继电器 微处理器的软件微处理器的软件控制方式控制方式 集中拖动集中拖动 顺序控制顺序控制 DCS 网络网络 现场总线现场总线 以太网以太网新新 技技 术术 综合应用电子技术、检测技术、综合应用电子技术、检测技术、计算机技术、自动控制理论计算机技术、自动控制理论M23YAM33M!3反转反转正转正转停停SA5FU1FU2KM3 12KM2 9KM4 15RU1V1W1FR1 7KS 5.5kW1410r/min 1.5kW1410r/minU2V2W2FR2 13快速快速进给进给 0.125kW2790r/minKM6 19KM5 18KM1 7U3V3W3FR3 7 150VA380/127V 60VA380/36VFUELTQSL1L2L331关关SA4开开32总开关及保护总开关及保护总开关及保护总开关及保护 主轴转动主轴转动主轴转动主轴转动起动起动起动起动 制动制动制动制动 进给传动进给传动进给传动进给传动正转正转正转正转 反转反转反转反转冷确泵冷确泵冷确泵冷确泵 变压器及照明变压器及照明变压器及照明变压器及照明主电路主电路主电路主电路第一章 常用低压电器意意 义义 继电器、接触器控制技术是进继电器、接触器控制技术是进 代先进电气控制基础。代先进电气控制基础。低压电器低压电器 电力拖动自动控制系统的基本电力拖动自动控制系统的基本 组成元件。组成元件。介介 绍绍 常用低压电器元件的用途、类常用低压电器元件的用途、类 型、符号、选用四方面。型、符号、选用四方面。第一节 低压电器基本知识一、低压电器的概念一、低压电器的概念电器：电器：用来通断、控制、调节和保护目的的电用来通断、控制、调节和保护目的的电气设备。即电器就是一种能控制电的工具。气设备。即电器就是一种能控制电的工具。工作电压在交流工作电压在交流1.2KV或直流或直流1.5KV及以及以下的电器称为低压电器。下的电器称为低压电器。第一节 电器基本知识二、低压电器分类二、低压电器分类 按用途分：低压配电电器：刀开关、低压断路器、熔低压配电电器：刀开关、低压断路器、熔断器等。断器等。低压控制电器：接触器、继电器、控制器、低压控制电器：接触器、继电器、控制器、按钮等。按钮等。低压主令电器：按钮、主令开关、行程开低压主令电器：按钮、主令开关、行程开关、主令控制器等。关、主令控制器等。低压保护电器：熔断器、热继电器等。低压保护电器：熔断器、热继电器等。低压执行电器：电磁铁、低压执行电器：电磁铁、电磁离合器等。电磁离合器等。用用于于各各种种控控制制电电路路和和控控制制系系统统的的电电器器，例例如如接接触触器器、继继电电器器、电动机起动器等。电动机起动器等。用用于于电电能能的的输输送送和和分分配配的的电电器，例如高压断路器等器，例如高压断路器等。用用于于自自动动控控制制系系统统中中发发送送动动作作指指令令的的电电器器，例例如如按按钮钮、转转换换开开关关等。等。用用于于保保护护电电路路及及用用电电设设备备的的电电器器，例例如如熔熔断断器器、热热继继电电器等。器等。用用于于完完成成某某种种动动作作或或传传送送功功能能的的电电器器，例例如如电电磁磁铁铁、电电磁离合器等。磁离合器等。第一节 电器基本知识二、低压电器分类二、低压电器分类 按操作方式分：按操作方式分：按操作方式分：按操作方式分：手动电器：刀开关、按钮、转换开关手动电器：刀开关、按钮、转换开关自动电器：低压断路器、接触器、继电器自动电器：低压断路器、接触器、继电器按工作条件分：按工作条件分：按工作条件分：按工作条件分：一般用途低压电器（通用低压电器），矿用低压电器、一般用途低压电器（通用低压电器），矿用低压电器、航空低压电器等航空低压电器等电磁式电器电磁式电器三、电磁式电器的工作原理三、电磁式电器的工作原理电磁机构（检测部分）电磁机构（检测部分）触头系统（执行部分）触头系统（执行部分）吸引线圈吸引线圈铁心铁心衔铁衔铁灭弧装置灭弧装置电器分感受部分（电器分感受部分（电磁机构电磁机构）和执行部分）和执行部分（触头系统触头系统）。除此之外，部分电器（如）。除此之外，部分电器（如接触器）还有灭弧机构。接触器）还有灭弧机构。（一）、（一）、电磁机构电磁机构组成：吸引线圈和磁路组成：吸引线圈和磁路图1-1 电磁机构的形式1衔铁 2-铁心 3-线圈第一节 电器基本知识三、低电磁式电器的结构及工作原理 1 1、常用的磁路结构、常用的磁路结构、常用的磁路结构、常用的磁路结构（磁路包括铁心、衔铁、空气隙磁路包括铁心、衔铁、空气隙磁路包括铁心、衔铁、空气隙磁路包括铁心、衔铁、空气隙）。1 1）衔铁沿）衔铁沿）衔铁沿）衔铁沿棱角棱角棱角棱角转动的拍合式铁心转动的拍合式铁心转动的拍合式铁心转动的拍合式铁心 广泛应用于直流电器中。广泛应用于直流电器中。广泛应用于直流电器中。广泛应用于直流电器中。2 2）衔铁沿）衔铁沿）衔铁沿）衔铁沿轴轴轴轴转动的拍合式铁心转动的拍合式铁心转动的拍合式铁心转动的拍合式铁心 应用触点容量较大的交流电器中。应用触点容量较大的交流电器中。应用触点容量较大的交流电器中。应用触点容量较大的交流电器中。3 3）衔铁直线运动的双）衔铁直线运动的双）衔铁直线运动的双）衔铁直线运动的双E E形直动式铁心形直动式铁心形直动式铁心形直动式铁心 多用于交流接触器、继电器中。多用于交流接触器、继电器中。多用于交流接触器、继电器中。多用于交流接触器、继电器中。4 4）交流铁芯和直流铁芯）交流铁芯和直流铁芯）交流铁芯和直流铁芯）交流铁芯和直流铁芯2 2、吸引线圈、吸引线圈、吸引线圈、吸引线圈 作用作用作用作用将电能转换成磁场能量。将电能转换成磁场能量。将电能转换成磁场能量。将电能转换成磁场能量。注意注意注意注意结构、交、直流、热的产生。结构、交、直流、热的产生。结构、交、直流、热的产生。结构、交、直流、热的产生。电压线圈、电流线圈电压线圈、电流线圈电压线圈、电流线圈电压线圈、电流线圈图图11常用的磁路结构常用的磁路结构线圈自然状态线圈自然状态没有电没有电图图11常用的磁路结构常用的磁路结构线圈通电线圈通电图图11常用的磁路结构常用的磁路结构机械运动机械运动图图11常用的磁路结构常用的磁路结构通电后动作情况通电后动作情况机械运动机械运动（二）电磁吸力与吸力特性（二）电磁吸力与吸力特性（二）电磁吸力与吸力特性（二）电磁吸力与吸力特性 电磁吸力电磁吸力电磁吸力电磁吸力 （1 11 1）式中式中式中式中 F F 磁极表面电磁吸力，单位为磁极表面电磁吸力，单位为磁极表面电磁吸力，单位为磁极表面电磁吸力，单位为NN；B B 气隙中磁感应强度，单位为气隙中磁感应强度，单位为气隙中磁感应强度，单位为气隙中磁感应强度，单位为T T；S S 磁极截面积，单位为磁极截面积，单位为磁极截面积，单位为磁极截面积，单位为mm2 2 ；固定铁心与衔铁之间的气隙。固定铁心与衔铁之间的气隙。固定铁心与衔铁之间的气隙。固定铁心与衔铁之间的气隙。直流电磁铁时直流电磁铁时直流电磁铁时直流电磁铁时 B B恒定值；恒定值；恒定值；恒定值；交流电磁铁时交流电磁铁时交流电磁铁时交流电磁铁时 B BB Bmmsinsint t。（1 12 2）将式将式将式将式1 12 2代入式代入式代入式代入式1 11 1整理得整理得整理得整理得式中式中式中式中 电磁吸力最大值；电磁吸力最大值；电磁吸力最大值；电磁吸力最大值；电磁吸力平均值。电磁吸力平均值。电磁吸力平均值。电磁吸力平均值。吸力特性吸力特性吸力特性吸力特性吸力吸力吸力吸力F F t t与铁心间隙与铁心间隙与铁心间隙与铁心间隙 的特性曲的特性曲的特性曲的特性曲 线。线。线。线。（图（图（图（图1 12 2）直流电磁铁（曲线直流电磁铁（曲线直流电磁铁（曲线直流电磁铁（曲线 1 1）励磁电流励磁电流励磁电流励磁电流 I I 与气隙与气隙与气隙与气隙 无关无关无关无关；动作过程为动作过程为动作过程为动作过程为 恒磁通势；恒磁通势；恒磁通势；恒磁通势；F F 2 2 2 2 1/Rm1/Rm2 2 1/1/2 2 吸力大小吸力大小吸力大小吸力大小 随随随随 陡峭。陡峭。陡峭。陡峭。交流电磁铁（曲线交流电磁铁（曲线交流电磁铁（曲线交流电磁铁（曲线 2 2 2 2）设线圈电压设线圈电压设线圈电压设线圈电压U U U U不变，则不变，则不变，则不变，则UEUEUEUE4.44f4.44f4.44f4.44fN N N N，U/4.44fNU/4.44fNU/4.44fNU/4.44fN，由磁路定律，由磁路定律，由磁路定律，由磁路定律NI/RmNI/RmNI/RmNI/Rm 励磁电流励磁电流励磁电流励磁电流 I I 与气隙与气隙与气隙与气隙 成成成成正比正比正比正比；动作过程为动作过程为动作过程为动作过程为 近似恒磁通；近似恒磁通；近似恒磁通；近似恒磁通；吸力大小吸力大小吸力大小吸力大小 随随随随 平坦。平坦。平坦。平坦。图图12电磁铁的吸力特性电磁铁的吸力特性1直流电磁铁吸力特性直流电磁铁吸力特性2交流电磁铁吸力特性交流电磁铁吸力特性3反力特性反力特性123F0分析曲线形状分析曲线形状为什么？为什么？（三）反力特性和返回系数（三）反力特性和返回系数（三）反力特性和返回系数（三）反力特性和返回系数反力特性反力特性反力特性反力特性 反作用力反作用力反作用力反作用力 F Fr与气隙与气隙与气隙与气隙 的关系曲线。的关系曲线。的关系曲线。的关系曲线。注意：注意：注意：注意：吸合吸合吸合吸合保证吸力特性位于反力特性保证吸力特性位于反力特性保证吸力特性位于反力特性保证吸力特性位于反力特性上上上上方；方；方；方；释放释放释放释放保证吸力特性位于反力特性保证吸力特性位于反力特性保证吸力特性位于反力特性保证吸力特性位于反力特性下下下下方。方。方。方。返回系数（返回系数（返回系数（返回系数（-反映灵敏度的参数）反映灵敏度的参数）反映灵敏度的参数）反映灵敏度的参数）释放电压释放电压释放电压释放电压 U Urere（或电流（或电流（或电流（或电流 I Irere）与吸合电压与吸合电压与吸合电压与吸合电压 U Uatat（或电流（或电流（或电流（或电流 I Iatat）。）。）。）。或或或或反力特性反力特性吸力特性与反力特吸力特性与反力特性的配合性的配合（四）（四）（四）（四）交流电磁机构上短路环的作用交流电磁机构上短路环的作用交流电磁机构上短路环的作用交流电磁机构上短路环的作用图图13交流电磁机构实际吸力曲线交流电磁机构实际吸力曲线tFatF交流分量交流分量FFatmF0Fr0最大值最大值交流分量交流分量反力反力由上述公式可知由上述公式可知由上述公式可知由上述公式可知交流电磁铁的吸力是一个两倍电源频交流电磁铁的吸力是一个两倍电源频交流电磁铁的吸力是一个两倍电源频交流电磁铁的吸力是一个两倍电源频率的周期量，即率的周期量，即率的周期量，即率的周期量，即 恒定分量恒定分量恒定分量恒定分量 F F F F0 0 0 0 最大吸力最大吸力最大吸力最大吸力 F F F Fat at at at 的一半的一半的一半的一半 ；交变分量交变分量交变分量交变分量 F F F F0 0 0 0cos2cos2cos2cos2t t t t 变化范围是变化范围是变化范围是变化范围是-F-F-F-F0 0 0 0 F F F F0 0 0 0。所以所以所以所以 F F F Fat at at at 0 0 0 0 F Fatm=2=2=2=2 F F F F0 0 0 0 F F F Fatatatat的结果有时的结果有时的结果有时的结果有时 0 0 0 0 则则则则 F F F Fatatatat F F F Fr r r r1-衔铁 2-铁心 3-线圈 4-短路环图1-4 交流电磁铁的短路环5.电磁铁的线圈电压线圈电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。：并联在电路中，匝数多、导线细。电流线圈：电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。串联在电路中，匝数少、导线粗。交流线圈：交流线圈：短而粗，有骨架。短而粗，有骨架。直流线圈：直流线圈：细而长，无骨架。细而长，无骨架。三、电器的触点系统和电弧三、电器的触点系统和电弧三、电器的触点系统和电弧三、电器的触点系统和电弧（一）电器的触点系统（一）电器的触点系统（一）电器的触点系统（一）电器的触点系统 作用作用作用作用起接通和分断电路。起接通和分断电路。起接通和分断电路。起接通和分断电路。结构型式：结构型式：结构型式：结构型式：1 1、桥式触点、桥式触点、桥式触点、桥式触点 （图（图（图（图1 15 a5 a、b b）2 2、指形触点（图、指形触点（图、指形触点（图、指形触点（图1 15 c5 c）图图15触点的结构型式触点的结构型式运动过程运动过程用力按下用力按下运动过程结束运动过程结束产产生生摩摩擦擦动动作作产产生生摩摩擦擦动动作作（二）电弧的产生及灭弧方法（二）电弧的产生及灭弧方法 I、U 大到某一数值时产生电弧。大到某一数值时产生电弧。U 1220V间；间；I 几百几百mA间。间。原因原因 触头气体在电场作用下电离放电、触头气体在电场作用下电离放电、游离现象。游离现象。结果结果 产生高温、发出强光，触头烧毁。产生高温、发出强光，触头烧毁。常用的灭弧方法：常用的灭弧方法：1、电动力灭弧、电动力灭弧 （图（图16）应用应用 一般交流电路中。一般交流电路中。图图16电动力灭弧示意图电动力灭弧示意图FFI II I2、磁吹灭弧、磁吹灭弧 （图（图17）应用应用 直流电路中。直流电路中。图图17磁吹灭弧示意图磁吹灭弧示意图1磁吹线圈磁吹线圈2绝缘套绝缘套3铁心铁心4引弧角引弧角5导磁夹板导磁夹板6灭弧罩灭弧罩7动触头动触头8静触头静触头 321456783、窄缝灭弧、窄缝灭弧 （图（图18）应用应用 交、直流电路中。交、直流电路中。图图18窄缝灭弧示意图窄缝灭弧示意图4、栅片灭弧、栅片灭弧 （图（图19）应用应用 高压电路中。高压电路中。图图19栅片灭弧示意图栅片灭弧示意图123FII接触器是一种远距离频繁地接通和断开用电设备主回路及其接触器是一种远距离频繁地接通和断开用电设备主回路及其他大容量用电回路的自动控制电器。他大容量用电回路的自动控制电器。优点：操作频率高，使用寿命长，工作可靠、性能稳定、维优点：操作频率高，使用寿命长，工作可靠、性能稳定、维修简便。修简便。应用应用应用应用频繁地接通、断开交直流电路，实现远距频繁地接通、断开交直流电路，实现远距频繁地接通、断开交直流电路，实现远距频繁地接通、断开交直流电路，实现远距离控制。主要用于控制电动机、电热设备、电焊离控制。主要用于控制电动机、电热设备、电焊离控制。主要用于控制电动机、电热设备、电焊离控制。主要用于控制电动机、电热设备、电焊机、电容器等的交直流主电路。机、电容器等的交直流主电路。机、电容器等的交直流主电路。机、电容器等的交直流主电路。类型类型类型类型电磁接触器、气动接触器、液压接触器。电磁接触器、气动接触器、液压接触器。电磁接触器、气动接触器、液压接触器。电磁接触器、气动接触器、液压接触器。电磁接触器：交流接触器、直流接触器。电磁接触器：交流接触器、直流接触器。电磁接触器：交流接触器、直流接触器。电磁接触器：交流接触器、直流接触器。第二节第二节 接接 触触 器（器（contactor）电磁接触器结构示意图 电磁接触器结构示意图 静铁心静铁心线线圈圈主触点主触点常闭辅常闭辅助触点助触点常开辅常开辅助触点助触点灭弧罩灭弧罩动铁心动铁心弹弹簧簧1 结构与工作原理电磁机构电磁机构：将电磁能转换将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力成机械能，产生电磁吸力带动触点动作带动触点动作.触点：触点：接触器的执行元件，接触器的执行元件，用来接通或断开被控制电用来接通或断开被控制电路。路。灭弧装置：灭弧装置：熄灭触点分断熄灭触点分断电流瞬间触点之间气隙中电流瞬间触点之间气隙中产生的电弧。产生的电弧。其它：其它：包括包括释放弹簧机构、释放弹簧机构、支架与底座等。支架与底座等。按所控制电按所控制电路路主触点主触点辅助触点辅助触点按原始状态按原始状态常开触点常开触点常闭触点常闭触点灭弧罩灭弧罩灭弧栅灭弧栅磁吹灭弧装磁吹灭弧装置置电磁接触器结构示意图 静铁心静铁心线线圈圈主触点主触点常闭辅常闭辅助触点助触点常开辅常开辅助触点助触点灭弧罩灭弧罩动铁心动铁心弹弹簧簧电磁接触器结构示意图 静铁心静铁心线线圈圈主触点主触点常闭辅常闭辅助触点助触点常开辅常开辅助触点助触点灭弧罩灭弧罩动铁心动铁心弹弹簧簧 当当电磁线圈通电电磁线圈通电后，线圈电后，线圈电流产生流产生磁场磁场，使，使静铁心产生电磁静铁心产生电磁吸力吸引衔铁吸力吸引衔铁，并，并带动触点动作带动触点动作，使使常闭触点断开常闭触点断开，常开触点闭合常开触点闭合，两者是联动的。当两者是联动的。当线圈断电线圈断电时，时，电磁力消失电磁力消失，衔铁衔铁在释放弹簧的在释放弹簧的作用下作用下释放释放，使，使触点复原触点复原，即，即常常开触点断开开触点断开，常闭触点闭合常闭触点闭合。接触器根据电磁原理工作：接触器根据电磁原理工作：电磁接触器结构示意图 静铁心静铁心线线圈圈主触点主触点常闭辅常闭辅助触点助触点常开辅常开辅助触点助触点灭弧罩灭弧罩动铁心动铁心弹弹簧簧接触器机械寿命、电寿命接触器机械寿命、电寿命 接触器主要技术参数：接触器主要技术参数：线圈电压线圈电压主触点额定电流、额定电压主触点额定电流、额定电压辅助触点额定电流、对数辅助触点额定电流、对数接触器极数接触器极数 接触器分类及特点：接触器分类及特点：电磁接触器结构示意图 交流接触器：交流接触器：线圈通以交流电，主触点接通、切断线圈通以交流电，主触点接通、切断交流主电路。交流主电路。交变磁通穿过铁心，产全涡流和磁滞损耗，使铁交变磁通穿过铁心，产全涡流和磁滞损耗，使铁心发热。心发热。铁心用硅钢片冲压而成以减少铁损。铁心用硅钢片冲压而成以减少铁损。线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上以便于散热。线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上以便于散热。铁心端面上安装铜制的短路环，以防止交变磁通铁心端面上安装铜制的短路环，以防止交变磁通使衔铁产生强烈振动和噪声。使衔铁产生强烈振动和噪声。灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。直流接触器：直流接触器：线圈通以直流电，主触点接通、切断直线圈通以直流电，主触点接通、切断直流主电路。流主电路。不产全涡流和磁滞损耗，铁心不发热。不产全涡流和磁滞损耗，铁心不发热。铁心用整块钢制成。铁心用整块钢制成。线圈制成长而薄的圆筒状。线圈制成长而薄的圆筒状。250A以上的直流接触器采用串联双绕组线圈。以上的直流接触器采用串联双绕组线圈。灭弧装置通常采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。灭弧装置通常采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。接触器的分类（二）接触器的主要技术参数和类型（二）接触器的主要技术参数和类型产品：产品：常用交流常用交流 CJ20、CJ10X、CJX2等等 常用直流常用直流 CZ0、CZ18等。等。43电气控制技术及电气控制技术及PLC 1 1额额定定电电压压 接接触触器器铭铭牌牌上上额额定定电电压压是是指指主主触触头的额定工作电压，其等级有：头的额定工作电压，其等级有：直流接触器：直流接触器：220V220V，440V440V，660V660V。交流接触器：交流接触器：110V110V，220V220V，380V380V，500V500V，660V660V，1140V1140V。2 2额定电流额定电流 接触器铭牌上额定电流是指在正接触器铭牌上额定电流是指在正常工作条件下主触头中允许通过的长期工作电流，常工作条件下主触头中允许通过的长期工作电流，一般按下面等级制造：一般按下面等级制造：直流接触器：直流接触器：25A25A，40A40A，60A60A，100A100A，150A150A，250250，400A400A，600A600A。交流接触器：交流接触器：1010，1515，2525，4040，6060，100100，150150，250250，400400，600A600A。三、接触器的主要技术参数三、接触器的主要技术参数44电气控制技术及电气控制技术及PLC5 5接通与分断能力接通与分断能力 指接触器的主触头在规定的条指接触器的主触头在规定的条件下能可靠地接通和分断的电流值，而不应该发生件下能可靠地接通和分断的电流值，而不应该发生熔焊，飞弧和过分磨损等。熔焊，飞弧和过分磨损等。3 3线圈的额定电压线圈的额定电压 其等级有：其等级有：直流线圈：直流线圈：24V，48V，220V。交流线圈：交流线圈：36V，110V，220V，380V。4 4动作值动作值 是指接触器的吸合电压与释放电压。部是指接触器的吸合电压与释放电压。部颁标准规定接触器在额定电压颁标准规定接触器在额定电压85%以上时，应可以上时，应可靠吸合。释放电压不高于线圈额定电压的靠吸合。释放电压不高于线圈额定电压的70%。45电气控制技术及电气控制技术及PLC7操作频率操作频率 是指每小时接通的次数。交流接触器是指每小时接通的次数。交流接触器最高为最高为600次次/h；直流接触器可高达；直流接触器可高达1200次次/h。6机械寿命和电气寿命机械寿命和电气寿命 接触器是频繁操作电器，接触器是频繁操作电器，应有较长的机械寿命和电器寿命。目前有些接触器应有较长的机械寿命和电器寿命。目前有些接触器的机械寿命已达一千万次以上；电气寿命是机械寿的机械寿命已达一千万次以上；电气寿命是机械寿命的命的5%20%。46电气控制技术及电气控制技术及PLC线圈KM主触点KMKM常闭辅助触点常开辅助触点KM接触器的符号接触器的符号 图图131接触器的符号接触器的符号a）线圈）线圈b）常开触头或主触头）常开触头或主触头C）常闭触头）常闭触头KMa）b）c）KMKM接触器的符号接触器的符号 接触器型号说明接触器型号说明 如如CJX2-9CJX2-9，该该 型型号号 的的 意意义义为为CJX2CJX2系系列列 交交 流流接接触触器器，额额 定定 电电流流 9A9A，主主 触触 头头为三极。为三极。直流接触器的型号含义：直流接触器的型号含义：CZ接触器接触器接触器接触器 直流直流直流直流设计序号设计序号设计序号设计序号常闭触点数常闭触点数常闭触点数常闭触点数常开触点数常开触点数常开触点数常开触点数额定电流额定电流额定电流额定电流CZ0-100/20CZ0-100/20为为CZ0CZ0系列直流接触器，额定电流系列直流接触器，额定电流100A100A，双极动合主触头，双极动合主触头选择：选择：1、根据负载性质根据负载性质选类型；选类型；2、额定电压、额定电压 主电路工作电压；主电路工作电压；3、额定电流、额定电流 被控电路的额定电流；被控电路的额定电流；4、吸引线圈的额定电压与频率、吸引线圈的额定电压与频率 控制电路的选用电压和频率。控制电路的选用电压和频率。ACAC1 1 无感或微感负载，电阻性负载电阻炉，加热器等无感或微感负载，电阻性负载电阻炉，加热器等无感或微感负载，电阻性负载电阻炉，加热器等无感或微感负载，电阻性负载电阻炉，加热器等 ACAC2 2 绕线式感应电动机的启动、分断起重机，压缩机，提绕线式感应电动机的启动、分断起重机，压缩机，提绕线式感应电动机的启动、分断起重机，压缩机，提绕线式感应电动机的启动、分断起重机，压缩机，提升机等升机等升机等升机等 ACAC3 3 笼型感应电动机的启动、分断风机，泵等笼型感应电动机的启动、分断风机，泵等笼型感应电动机的启动、分断风机，泵等笼型感应电动机的启动、分断风机，泵等 ACAC4 4 笼型感应电动机的启动、反接制动或密接通断电动机笼型感应电动机的启动、反接制动或密接通断电动机笼型感应电动机的启动、反接制动或密接通断电动机笼型感应电动机的启动、反接制动或密接通断电动机风机，泵，机床等风机，泵，机床等风机，泵，机床等风机，泵，机床等 ACAC5a5a 放电灯的通断高压气体放电灯如汞灯、卤素灯等放电灯的通断高压气体放电灯如汞灯、卤素灯等放电灯的通断高压气体放电灯如汞灯、卤素灯等放电灯的通断高压气体放电灯如汞灯、卤素灯等 ACAC5b5b 白炽灯的通断白炽灯白炽灯的通断白炽灯白炽灯的通断白炽灯白炽灯的通断白炽灯 ACAC6a6a 变压器的通断电焊机变压器的通断电焊机变压器的通断电焊机变压器的通断电焊机 ACAC6b6b 电容器的通断电容器电容器的通断电容器电容器的通断电容器电容器的通断电容器 ACAC7a7a 家用电器和类似用途的低感负载微波炉、烘手机等家用电器和类似用途的低感负载微波炉、烘手机等家用电器和类似用途的低感负载微波炉、烘手机等家用电器和类似用途的低感负载微波炉、烘手机等 ACAC7b7b 家用的电动机负载电冰箱、洗衣机等电源通断家用的电动机负载电冰箱、洗衣机等电源通断家用的电动机负载电冰箱、洗衣机等电源通断家用的电动机负载电冰箱、洗衣机等电源通断 ACAC8a8a 具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机的电动具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机的电动具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机的电动具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机的电动机压缩机机压缩机机压缩机机压缩机 ACAC8b8b 具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机的电动具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机的电动具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机的电动具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机的电动机压缩机机压缩机机压缩机机压缩机第三节 控制继电器（control relay）继电器综述：继电器综述：是一种自动电器，在控制系统中用来控制其它电器动作；或在主电路中是一种自动电器，在控制系统中用来控制其它电器动作；或在主电路中作为保护电器。作为保护电器。继电器主要用于控制电路，流过触点的电流小，一般不需要灭弧装置。继电器主要用于控制电路，流过触点的电流小，一般不需要灭弧装置。用于用于控制与保护电路控制与保护电路中，作中，作信号转换信号转换用的电器。用的电器。具有输入电路（具有输入电路（感应元件感应元件）和输出电路（）和输出电路（执行元件执行元件）当感应元件中的当感应元件中的输入量输入量变化到某一定值时继电器动作，执行元件便变化到某一定值时继电器动作，执行元件便接通接通或断开或断开控制回路。控制回路。如电流、电压、温度、压力等如电流、电压、温度、压力等作用：作用：特点：特点：结构：结构：原理：原理：继电特性曲线继电特性曲线线圈失电到衔铁完全线圈失电到衔铁完全释放所需的时间释放所需的时间 继电器吸合值继电器吸合值继电器释放值继电器释放值继电器特性及其重要参数：继电器特性及其重要参数：铁心与衔铁间非磁性垫片的厚铁心与衔铁间非磁性垫片的厚薄薄吸合时间：吸合时间：线圈接受电信号到衔铁线圈接受电信号到衔铁完全吸合所需的时间完全吸合所需的时间释放时间：释放时间：释放弹簧的松紧程度释放弹簧的松紧程度 常用继电器常用继电器l电流继电器电流继电器l电压继电器电压继电器l中间继电器中间继电器l固态继电器固态继电器l热继电器热继电器l时间继电器时间继电器l速度继电器速度继电器1-线圈线圈2-铁心铁心3-磁轭磁轭4-弹簧弹簧5-调节螺母调节螺母6-调节螺钉调节螺钉7-衔铁衔铁8-非磁性垫片非磁性垫片9-常闭触点常闭触点10-常开触点常开触点图图1-32JT3系列直流电磁式继电器结构示意图系列直流电磁式继电器结构示意图 一般自动复位一般自动复位根据输入（线圈）电流大小而动作的继电器根据输入（线圈）电流大小而动作的继电器电流继电器电流继电器动作电流整定范围：动作电流整定范围：当电路发生短路及过流时立即将电路切断当电路发生短路及过流时立即将电路切断当电路电流过低时立即将电路切断当电路电流过低时立即将电路切断过电流继电器：过电流继电器：欠电流继电器：欠电流继电器：线圈电流线圈电流整定电流时，继电器吸合整定电流时，继电器吸合线圈电流线圈电流整定电流时，继电器释放整定电流时，继电器释放动作电流整定范围：动作电流整定范围：整定电流时整定电流时线圈电流线圈电流继电器不动作继电器不动作整定电流时整定电流时继电器才动作继电器才动作线圈电流线圈电流交流为交流为(110350)直流为直流为(70300)吸合电流为吸合电流为(3050)释放电流为释放电流为(1020)原理原理线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。1电磁式控制继电器欠电流继电器欠电流继电器KII I KIKI动作电流动作电流q q：使电流继电器开始动作所需的电流值；：使电流继电器开始动作所需的电流值；返回电流返回电流f f：电流继电器动作后返回原状态时的电流值；：电流继电器动作后返回原状态时的电流值；返回系数返回系数f f：返回值与动作值之比，：返回值与动作值之比，f ff f/q q。主要技术指标：主要技术指标：电压继电器：电压继电器：过电压继电器：过电压继电器：动作电压整定范围为动作电压整定范围为(105120)Un 欠电压继电器：欠电压继电器：吸合电压调整范围为吸合电压调整范围为(3050)Un释放电压调整范围为释放电压调整范围为(720)Un结构原理：与电流继电器类似结构原理：与电流继电器类似线圈并联在电路中，匝数多，导线细线圈并联在电路中，匝数多，导线细根据输入（线圈）电压大小而动作的继电器根据输入（线圈）电压大小而动作的继电器欠电压继电器欠电压继电器KUU U KUKUKU本质上是一种电压继电器，工作原理与接触器相同。本质上是一种电压继电器，工作原理与接触器相同。作用：作用：电动机额定电流不超过电动机额定电流不超过5A5A的电气控制系统，可代替接触器。的电气控制系统，可代替接触器。中间继电器：中间继电器：触点系统中没有主、辅触点之分，触点容量相同。触点系统中没有主、辅触点之分，触点容量相同。小容量的接触器：小容量的接触器：当电压或电流继电器触点容量不够时，可借助中间继电器来控当电压或电流继电器触点容量不够时，可借助中间继电器来控制，用中间继电器作为执行元件，这时中间继电器被当作一级放大制，用中间继电器作为执行元件，这时中间继电器被当作一级放大器用。器用。触点数量较多，能够将一个输入信号变成多个输出信号。当其触点数量较多，能够将一个输入信号变成多个输出信号。当其他继电器或接触器触点数量不够时，可利用中间继电器来切换多条他继电器或接触器触点数量不够时，可利用中间继电器来切换多条控制电路。控制电路。(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电磁式继电器的图形符号欠电流线圈I I KI欠电压线圈U U KU KA中间继电器线圈动合触点动断触点过流电流继电器欠流电流继电器电压继电器中间继电器表表1-3 1-3 不同用途的控制继电器不同用途的控制继电器名称名称主要用途主要用途电压继电器电压继电器用于电动机失压或欠电压保护及控制信号的转换与衔接用于电动机失压或欠电压保护及控制信号的转换与衔接中间继电器中间继电器加在某一电器与被控电路之间，以扩大前者的触点数量和容量加在某一电器与被控电路之间，以扩大前者的触点数量和容量电流继电器电流继电器用于电动机的过载及短路保护、直流电机磁场控制及失磁保护用于电动机的过载及短路保护、直流电机磁场控制及失磁保护表表1-4 电磁式控制继电器的整定参数电磁式控制继电器的整定参数继电器类型继电器类型电流种类电流种类可调参数可调参数调整范围调整范围电压继电器电压继电器直流直流动作电压动作电压吸合电压吸合电压 303050%U50%Ue e释放电压释放电压 7 720%U20%Ue e过电压继电器过电压继电器交流交流动作电压动作电压105105120%Ue120%Ue欠电流继电器欠电流继电器直流直流动作电流动作电流吸合电流吸合电流 303065%I65%Ie e释放电流释放电流 101020%I20%Ie e过电流继电器过电流继电器交流交流动作电流动作电流110110350%I350%Ie e直流直流7070300%I300%Ie e2、电磁式继电器的整定（图、电磁式继电器的整定（图132）（1）调整弹簧的松紧程）调整弹簧的松紧程 越紧越紧 需吸引需吸引 U、I （2）改变非磁性垫片的厚度）改变非磁性垫片的厚度 越大越大 释放释放 U、I （3）改变初始气隙的大小）改变初始气隙的大小 越大越大 吸引吸引 U、I 过量保护：过量保护：反作用弹簧力反作用弹簧力 max ；动作值增大动作值增大欠欠量保护：量保护：反作用弹簧力反作用弹簧力 min ；动作值减小动作值减小1-线圈线圈2-铁心铁心3-磁轭磁轭4-弹簧弹簧5-调节螺母调节螺母6-调节螺钉调节螺钉7-衔铁衔铁8-非磁性垫片非磁性垫片9-常闭触点常闭触点10-常开触点常开触点图图1-32JT3系列直流电磁式继电器结构示意图系列直流电磁式继电器结构示意图3 3、电磁式继电器常用型号、电磁式继电器常用型号、电磁式继电器常用型号、电磁式继电器常用型号 JLJL、JTJT、JZJZ、3TH3TH、JZCJZC系列系列系列系列电磁电磁电磁电磁器器器器继电继电继电继电图形符号及文字符号如图图形符号及文字符号如图图形符号及文字符号如图图形符号及文字符号如图1-331-331-331-33其它参数：其它参数：其它参数：其它参数：动作时间与释放时间动作时间与释放时间动作时间与释放时间动作时间与释放时间消耗功率消耗功率消耗功率消耗功率（二）时间继电器（二）时间继电器（二）时间继电器（二）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(线圈通电或断电线圈通电或断电线圈通电或断电线圈通电或断电)