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1、1第一章第一章 常用低压电器常用低压电器 本章主要通过介绍电气控制领域中常用低压电器的本章主要通过介绍电气控制领域中常用低压电器的工工作原理作原理、用途用途、型号型号、规格及符号规格及符号等知识，等知识，电器控制线电器控制线路的基本环节路的基本环节，学会学会正确选择和合理使用常用电器正确选择和合理使用常用电器、学会、学会分析和设计分析和设计电气控制线路的基本方法电气控制线路的基本方法，为后继章节的学习打下基础。，为后继章节的学习打下基础。在在PLC出现以前，控制作用由继电器和接触器组成的出现以前，控制作用由继电器和接触器组成的线路来实现，这常称为线路来实现，这常称为，下面介绍，下面介绍继电接触
2、器控制系统。继电接触器控制系统。2第第1 1节节 电器的基本知识电器的基本知识 定义定义：交流交流1200V以下、直流以下、直流1500V以下为以下为。所。所谓低压电器指工作在交流谓低压电器指工作在交流1200V、直流、直流1500V额定电压额定电压以下的电路中，能根据外界信号以下的电路中，能根据外界信号(机械力、电动力或其机械力、电动力或其他物理量他物理量)，自动或手动接通和断开电路的电器，在此，自动或手动接通和断开电路的电器，在此电压范围内使用的电器元件，统称电压范围内使用的电器元件，统称。作用作用：是实现对电路或非电对象的是实现对电路或非电对象的。分类：分类：低压电器可分为低压电器可分为
3、和和。发展方向发展方向：。3 电器电器：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。用的电工器具。电器控制系统电器控制系统：完成由控制电器组成的自动控制系统，称完成由控制电器组成的自动控制系统，称为为继电器继电器接触器控制系统接触器控制系统。电器的用途广泛，功能多样，种类繁多，结构各异。电器的用途广泛，功能多样，种类繁多，结构各异。下面是几种常用的电器分类。下面是几种常用的电器分类。（1）高压电器）高压电器 用于交流电压用于交流电压1200V、直流电压、直流电压1500V及以上电路及以上电路中的电器。例如中的电器。例如、等。等。
4、（2）低压电器）低压电器 用于交流用于交流50Hz(或或60Hz)，额定电压为，额定电压为1200V以下；以下；直流额定电压直流额定电压1500V及以下的电路中的电器。例如及以下的电路中的电器。例如、等。等。4（1）手动电器）手动电器 用手或依靠机械力进行操作的电器，如用手或依靠机械力进行操作的电器，如、等主令电器。等主令电器。（2）自动电器）自动电器 借助于电磁力或某个物理量的变化自动进行操作借助于电磁力或某个物理量的变化自动进行操作的电器，如的电器，如、等。等。（1）控制电器）控制电器 用于各种控制电路和控制系统的电器，例如用于各种控制电路和控制系统的电器，例如、等。等。（2）主令电器）主
5、令电器 用于自动控制系统中发送动作指令的电器，例如用于自动控制系统中发送动作指令的电器，例如、等。等。（3）保护电器）保护电器 用于保护电路及用电设备的电器，如用于保护电路及用电设备的电器，如、等。等。5（4）执行电器）执行电器 指用于完成某种动作或传动功能的电器，如指用于完成某种动作或传动功能的电器，如、等。等。（5）配电电器）配电电器 用于电能的输送和分配的电器，例如用于电能的输送和分配的电器，例如、等。等。（1）电磁式电器）电磁式电器 依据电磁感应原理来工作，如依据电磁感应原理来工作，如、等。等。（2）非电量控制电器）非电量控制电器 依靠外力或某种非电物理量的变化而动依靠外力或某种非电物
6、理量的变化而动作的电器，如作的电器，如、等。等。6l 作用作用：低压电器能够依据操作信号或外界现场信号的要求，低压电器能够依据操作信号或外界现场信号的要求，实现对电路或被控对象的，实现对电路或被控对象的。7电磁式电器电磁式电器（电磁机构、触头系统）（电磁机构、触头系统）1.1.电磁机构电磁机构将将电磁能电磁能转换为转换为机械能机械能并并带动触头动作。带动触头动作。v 组成组成 v 原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气原理：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。隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。铁芯铁芯衔铁衔铁线圈线圈82.2.短路环短
7、路环减小衔铁吸合时产生的减小衔铁吸合时产生的振动和噪音振动和噪音。第一节第一节 低压电器的基本知识低压电器的基本知识 衔铁 铁芯 线圈 短路环 93.3.触头系统触头系统通过触头的开合控制电路通、断。通过触头的开合控制电路通、断。v 类型类型v 材料：一般采用材料：一般采用铜铜材料制成；对于小容量电器常用材料制成；对于小容量电器常用银银 质材料制成质材料制成 桥式触头桥式触头指形触头指形触头104.4.灭弧系统灭弧系统 v 电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于 10V10V，电流超过，电流超过80mA80mA时，触头间会产生蓝色时，触头间会产
8、生蓝色 的光柱，的光柱，即电弧。即电弧。v 电弧的危害电弧的危害 ：延长了切断故障的时间；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；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。形成飞弧造成电源短路事故。v 灭弧措施：吹弧、拉弧、灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧长弧割短弧、多断口灭弧、多断口灭弧、利用介质灭弧、改善触头表面材料利用介质灭弧、改善触头表面材料 。11根据某种输入信号的变化，接通或断开控制电路，根据某种输入信号的变化，接通或断开控制电路，实现自动控制和保护电力装置的自动电器。实现自动控制和保护电力装置的自动电器。按用途分按用途分 ：控制和保护继电器（控制
9、和保护继电器（）按动作原理分：按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、电磁式、感应式、电动式、电子式、机械式机械式 按输入量分：按输入量分：电流、电压、电流、电压、压力、压力按动作时间分：按动作时间分：v 额定电流不大于额定电流不大于5A5A12特点：特点：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。分类：分类：过电流继电器、欠电流继电器过电流继电器、欠电流继电器过流电流继电器欠流电流继电器欠电流继电器KAI I KAKAKA13特点：特点：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，导线细分类：分类：过电压继电器和欠电压继电器过电压
10、继电器和欠电压继电器结构原理：结构原理：与电流继电器类似与电流继电器类似欠电压继电器KAU U KAKAKA14 中间继电器中间继电器，结构和工作原理与接，结构和工作原理与接触器相同。但它的触器相同。但它的，在电路中主要是扩展触点的数量。在电路中主要是扩展触点的数量。另外其另外其。三）中间继电器三）中间继电器15作用：电动机的过载保护作用：电动机的过载保护利用双金属片受热弯曲利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触头动作去推动杠杆使触头动作利用电阻值随温度变化利用电阻值随温度变化而变化的特性制成而变化的特性制成利用过载电流发热使易熔利用过载电流发热使易熔合金熔化而使继电器动作合金熔化而使继电器动作四
11、）热继电器四）热继电器型式：双金属片式型式：双金属片式 热敏电阻式热敏电阻式易熔合金式易熔合金式结构：由发热元件、双金属结构：由发热元件、双金属 片和触头及动作机构片和触头及动作机构 等部分组成等部分组成 。161-1.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 10-复位按钮 11-偏心轮 12-支撑件 13-弹簧 四）热继电器（续）四）热继电器（续）双金属片式热继电器原理示意图17四）热继电器（续）四）热继电器（续）18使用：使用：作为电动机的过载保护，注意与熔断器的配合。作为电动机的过载保护，注意与熔断器
12、的配合。选择：选择：eReReded eReR：热继电器热元件的额定电流；：热继电器热元件的额定电流；eded：电动机的额定电流。：电动机的额定电流。四）热继电器（续）四）热继电器（续）19空气阻尼时间继电器空气阻尼时间继电器分类：分类：按构成原理分：电磁式按构成原理分：电磁式 电动式电动式 空气阻尼式空气阻尼式 晶体管式晶体管式 数字式数字式 20(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(a)(a)线圈一般符号线圈一般符号 (b)(b)通电延时线圈通电延时线圈 (c)(c)断电延时线圈断电延时线圈 (d)(d)通电延时闭通电延时闭合动合（常开）触点合动合（常开）触点 (e)(e)通电
13、延时断开动断（常闭）触点通电延时断开动断（常闭）触点 （f f）断电延时断）断电延时断开动合（常开）触点开动合（常开）触点 （g g）断电延时闭合动断（常闭）触点（）断电延时闭合动断（常闭）触点（h h）瞬动触点）瞬动触点 五）时间继电器（续）五）时间继电器（续）符号符号21五）时间继电器（续）五）时间继电器（续）22五）时间继电器（续）五）时间继电器（续）23作用：作用：根据速度的大小通断电路根据速度的大小通断电路结构：结构：定子、转子和触头定子、转子和触头原理：原理：与异步电动机类似与异步电动机类似参数：参数：24定子定子-由硅钢片迭成由硅钢片迭成笼型空心圆环套在转子笼型空心圆环套在转子上
14、，装有鼠笼型短路绕上，装有鼠笼型短路绕组。组。符号符号六）速度继电器（续）六）速度继电器（续）转子转子-圆柱形永久磁圆柱形永久磁铁，与电动机同轴连铁，与电动机同轴连接。接。25六）速度继电器（续）六）速度继电器（续）26压力继电器压力继电器光电继电器光电继电器温度继电器温度继电器七）其它继电器七）其它继电器27交流接触器结构图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282 2工作原理工作原理 线圈加额定电压，衔线圈加额定电压，衔铁吸合，常闭触头断铁吸合，常闭触头断开，常开触头闭合；开，常开触头闭合；线圈电压消失，触头线圈电压消失，触头恢复常态。为防止铁恢复常态
15、。为防止铁心振动，需加短路环。心振动，需加短路环。291.。它可以频繁地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。接通或分断交直流电路，并可实现远距离控制。2.具有具有，接触器具有接触器具有等特点，是电力等特点，是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件。拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件。其主要控制对象是其主要控制对象是，也可用于，也可用于电热设备电热设备、等其它负载。等其它负载。接触器可分为接触器可分为和和两大类。两大类。30触头系统：触头系统：主触头、辅助触头主触头、辅助触头 常开触头（动合触头）常开触头（动合触头）常闭触头（动断触头）常闭触头（动断触头）电磁系统：电磁
16、系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧 灭弧系统：灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧灭弧罩及灭弧栅片灭弧 313233用途：用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。结构：结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。电磁机构、触头系统和灭弧装置。工作原理：工作原理：与交流接触器基本相同。与交流接触器基本相同。34KMKM常闭辅助触点常闭辅助触点线圈线圈KMKM主触点主触点KMKM常开辅助触点常开辅助触点KMKM35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 交流接触器：36、110（127）、220、380V 直流接触器：24、48、220、440V 36 根据电路中根据电路中选择接触器的类型；选择接触器的类型；接触器的接触器的应大于或等于负载回路的额定应大于或等于负载回路的额定电压；电压；吸引线圈的吸引线圈的应与所接控制电路
