LC学习课件第一章1.ppt

电气控制与PLC,电信学院,第一章 常用低压电器,重点：接触器、继电器、按钮、开关等电器元件的结构、原理、符号和选择方法。 难点：各种器件的认识和正确的选择、使用方法。 低压电器定义 定义：交流1200V以下、直流1500V以下为低压，在此电压范围内使用的电器元件，统称低压电器 发展方向：小体积、高可靠性、使用方便、功能可组合性方向发展。,第一章 常用低压电器,1.1电磁式低压电器 1.2接触器（交流、直流） 1.3低压断路器和低压隔离器 1.4继电器 1.5熔断器 1.6主令电器,1.1 电磁式低压电器,定义：利电磁式机构原理工作的低压电器。 构成：电磁式电器：电磁机构+执行机构+灭弧装置,1.1 电磁式低压电器,1.1.1 电磁机构 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：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： 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：F=4*105B2S（S为铁心磁极截面积）,1.1 电磁式低压电器,1.1.2 触头系统 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。 材料：黄铜指式；银铜合金桥式,1.1 电磁式低压电器,1.1.3 灭弧系统 用途：用于熄灭触头分断负载电流时产生的电弧。 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： 迅速拉长电弧 冷却和去游离法,1.1 电磁式低压电器,灭弧方法： 机械灭弧法：利用弹性力、迅速拉长电弧 缝灭弧法：分割电弧，并有冷却作用。如：纵缝陶土灭弧罩 栅片灭弧法：金属栅片分割电弧 见图1.1.3 磁吹灭弧法：电磁吸力的作用下迅速拉长电弧使用于熄灭直流电弧。,1.2 接触器（交流、直流）,用途：自动接通和断开大电流负荷电路 构成：电磁机构+触头+灭弧罩图1.2.1 常用型举例： CJ2040 选择的主要参数： 主触点额定电流根据负载确定 吸引线圈额定电压36、127、220、380 电气符号：图形及文字 图1.2.2 接触器外形结构1,1.3 低压断路器和低压隔离器,1.3.1低压隔离器（刀开关） 用途：通、断小负荷电流，电源隔离。 结构：触刀，触头插座。绝缘电板，操纵手柄。（大容量灭弧罩） 主要类型：带熔断器、带灭弧装置、铁壳负荷开关、胶盖开关等。 型号举例：HD13400/31 符号：图1.3.2 刀开关,1.3 低压断路器和低压隔离器,1.3.2 组合开关 结构：带弹簧储能功能，旋转操作，三层结构的刀式开关 图1.3.1 型号举例：HZ10条列，主要参数：IN（10A、25A、60A）；极数（1、2、3、4）；UN=380V 符号：图1.3.2 组合开关外形,1.3 低压断路器和低压隔离器,1.3.3 低压断路器 又称自动空气开关 功能：不频繁接通、断开负载电路，并具有故障自动跳闸功能。 分类：框架式（万能式）大容量；塑壳式 结构：触头+灭弧装置+脱扣机构+操作结构 脱扣： 电磁脱扣电压、电流（过流和短路时） 热脱扣 实验脱扣 参见图1.3.3 特点：脱扣，排除故障后可重合闸（不换部件）。 主要参数： DW15系列万能式断路器（低压） DZ20系列塑壳式断容器 DE2040 额定电流 负载电流 符号：图1.3.4 常用低压断路器外形1,1.4 继电器,用途：根据信号变化，接通或断开电路（信号变换） 构成：传感器+输出触点 分类：中间、电流（过、欠）、电压（过、欠）、时间、热继电器、速度、压力、温度等 1.4.1 中间继电器 1.4.2电流继电器 1.4.3 时间继电器 1.4.4 热继电器 1.4.5 速度继电器 1.4.6 固态继电器,1.4.1 中间继电器,用途（功能）：增加控制点数或信号放大。 分类：交流、直流（电子电路常用） 结构：电磁结构（电压线圈）+触头系统 型号举例：JZ7-44 符号：图1.4.1 主要参数： 触点形式、个数及电流吸引线圈的电压等级 交流：12.36.127.220.380 直流：5.6.9.12.18.24.36.48.60.110 常用中间继电器和小型继电器外形1 、,1.4.2 电流、电压继电器,1、结构：电磁机构+触点 2、定义：依据线圈的电流或电压（输入）大小而输出触点动作的电器。 3、分类：过流（压）：过流后时触点动作。 欠流（压）：欠流后时触点复位。 4、常用型号：电流JL14 、JT3等例 电压DJ100 5、符号：图1.4.2 常用电压、电流继电器及互感器,1.4.3 时间继电器,定义：按时间原则工作的继电器。 用途：用于时间控制，又称定时器。 延时类型：通电延时型、断电延时型。 结构分类：空气式、电子式（数字式）、电动式等。 空气式时间继电器 电子式时间继电器 电动式时间继电器,空气式时间继电器,构成：电磁机构+触头+汽缸（活塞） 原理：利用空气阻尼的原理工作。 图1.4.3 a通电延时型、b断电延时型 主要参数： 延时类型及触点 吸引线圈电压， 延时范围 0.460S或0.4180S 电气符号：图1.4.4 特点：价低、可靠、定时精度差,电动式时间继电器,构成：同步机+减速器+执行结构（触头） 优：延时时间长、精度高。 缺：结构复杂、体积大。 型号举例：JS10系列 7PR系列,电子式时间继电器,分类： 晶体管式（阻容式）：利用充放电原理延时工作，小型继电器触点输出。 数字式：脉冲+计数+执行机构。 型号： 晶：JS14、ST3P系列 数：JSS14系列 常用时间继电器外形1、,1.4.4热继电器,用途：用于三相交流异步电动机（笼型）的过载保护。（含断相保护） 分类：双金属片式常用 电子式 结构：热元件+触头+动作机构+整定装置+复位装置 参见图1.4.5 原理：由双金属片的变形，通过导板，分断触点。 复位：故障排除后，手动复位 整定：通常整定在电动机的额定电流上。 型号：JR1620，JR36 参数： 额定电流 热元件额定电流及整定范围。 符号：图1.4.6 常用的热继电器及其他控制器,1.4.5 速度继电器,用途：检测转速的过零点。多用于反接制动时，切除反相序电源。 结构：转子（磁极）+笼型空心绕组+触头 图1.4.7 原理：电磁感应与鼠笼式异步机相似。转动时，笼型绕组感生电势，形成电流后受力而摆动，摆锤拨动触头系统工作。 停转时（N=0），摆锤垂立，触头复位。 型号：JY1（复位转速100r/min）、JFZ0 符号：图1.4.8,1.4.6 固态继电器,构成：由电力开关器件组成，由输入信号电压，控制输出电子器 件导通。 用途：为无触点继电器，无火花。广泛应用在数字电路和计控系统。 分类：交流输出和直流输出两大类。 （ACSSR、DCSSR）分别用来通断交/直流负载。 应用举例（ACSSR）参见图1.4.9： 原理： 1.2端施加US时，3.4端接通。 1.2端无US时，3.4端开关截止。 常用型号：JGXF系列（电流有1080A的 8种规格）。 主要参数： 输入信号电压范围 输出额定电压/电流 耐压强度 参见17页 表1-6 固态继电器外形结构,1.5 熔断器,用途：用于低压电路的短路保护。 1.5.1 保护持性及参数 1、 构成：外壳+熔体（芯） 。 材料：低熔点、铝锡合金、铜等金属 2 、保护（熔断）特性：图1.5.1 熔体成流超过IfN,熔断。 熔断时间与熔体电流成反比。 熔体电流小于等于IfN时，不会熔断、可以长期工作。 3、 分类：插入式、螺旋式、管式（无填料封闭管式、填料封闭管式）、导轨式、速熔式。,1.5 熔断器,4、 主要参数： 熔断器额定电流（外壳） 熔体额定电流（熔体） 举例：RT18系列 ，主要参数见17页，表1.9 5、 选择、确定熔体电流，选配合适外壳。 上、下级电路保护熔体的配合，电流比值不小于1.6：1 照明或阻性负载，熔体电流IfNI. 单台电机。IfN（1.5.） 多台电机不同时起动 IfN（1.5.）A 6、符号：图1.5.2 熔断器外形,1.6 主令电器,主令电器的用途：发布控制信号或指令 类别：按钮、执行开关、万能转换开关、主令控制器等 1.6.1 按钮和指示灯 1.6.2 位置开关 1.6.3 万能转换开关和主令控制器 1.6.4 凸轮控制器,1.6.1 按钮和指示灯,1、按钮的构成：静触点、动触点、复位弹簧、按钮帽外壳。参见图1.6.1 2、分类：结构形式（组合式、指示灯式）、 操作方式（带锁定按动式（无自动复位功能）、不带锁定按动式、旋转式 ）。 3、工作原理： 按下时，动静桥下移、常闭点（3、4）断开常开点（1、2） 闭合按钮松开时，弹性力使触桥复位，触点状态复原。 4、型号举例：、,1.6.1 按钮和指示灯,5、选用考虑：额定电压、电流（）、结构形式、操作方式、触点对数、按钮颜色、有无指示灯及帽形（急停式）。 6、符号：图1.6.2 7、指示灯：氖泡、灯泡、半导体发光器件等。 主要参数及选择： 额定电压 、. 发光器件、颜色。 型号举例：ND16-22 按钮和指示灯外形,1.6.2 位置开关,用途：用于运部部件的位置或行程的检测和控制。 主要包括行程开关、微动开关、接近开关、光电开关等。 1、行程开关构成：静触头、动静桥、压动杆。 工作原理与按钮相似，但操作形式为挡铁压动式。 参见图1.6.3 2、分类：（操作头型式） 直杆式、单轮式、双轮式等 （按复位方式为自动复位式和非自动复位式）。 3、型号举例： 行程开关外形,2、接近开关,分类：电感式、电容式、霍尔式 用途：非接触式，能检测金属物体的接近状态。,3、光电开关,工作原理：利用红外发射和接收的原理检测物体的到来。 主要类型： 对射式发射和接收分开设置，物体经过时，阻断光源。 反射式发射和接收装在一起，利用被捡物体的反射工作。 符号：参见图1.6.4,1.6.3 万能转换开关和主令控制器,万能转换开关 主令控制器,万能转换开关,结构特点：多挡住、多段式。可同时控制多回路，故称万能转换开关。（园盘操作） W型的一层结构原理见图1.6.5 。 触头座，凸轮、手柄、定位机构等组成用途：多用于仪表切换。 常用型号：、系列 万能转换开关外形,主令控制器,结构特点：凸轮非调整式主令控制器，是一种采用机械传动杠杆手动操作方式的多档位、多控制回路的控制电器。 用途：主要用于起重设备的磁力控制。 常用型号：、等,1.6.4 凸轮控制器,结构特征：大电流的多挡住、多触头手动操作的开关电器。触头的结构示意见图1.6.6，由插式触头、手柄、转轴、凸轮、灭弧罩、定位机构的组成。 用途：用于起重机绕线式异步电动机的起动、调速、制动控制。 型号：、系列 主要参数：触点的额定电流（、或、） 符号：（万能、主令，凸轮）参见图.,1.6.5 接线端子,接线端子型号和外形,第1章 小结,本章主要介绍了接触器、继电器、低压断路器、刀开关、保护及主令电器等常用低压电器。重点介绍了电气元件的基本结构、工作原理及其主要参数、型号与图形符号。 电气元件的技术参数是选用的主要依据，需要时可查阅产品样本和电工手册。,图1.1.1 磁路结构,图1.1.2 触头结构示意图,图1.2.2 接触器电气图形符号及文字符号,图1.1.3 栅片灭弧,图1.2.1 CJ20交流接触器,图1.3.1 组合开关结构示意图,图1.3.2 刀开关和组合开关电气图形符号及文字符号,图1.3.3 低压断路器工作原理图,图1.3.4 低压断路器符号,图1.4.1 中间继电器符号,图1.4.2 电流、电压继电器电气图形及文字符号,图1.4.3 时间继电器,图1.4.4 时间继电器的电气图形及文字符号,图1.4.5 热继电器结构原理,图1.4.6 热继电器符号,图1.4.7 速度继电器原理,图1.4.8 速度继电器的电气符号,图1.4.9 AC-SSR典型应用电路图,图1.5.1熔断器的保护特性,图1.5.2 熔断器的电气符号,图1.6.1 按钮结构图,1.6.2 按钮和指示灯电气符号,图1.6.3 行程开关结构示意图,图1.6.4 行程开关及接近开关的电气符号,图1.6.5 万能转换开关,图1.6.6 凸轮控制器结构示意,图1.6.7 凸轮控制器图形文字符号,CJ20 技术规格与型号表示法,DZ20系列低压断路器型号意义,JR36系列热继电器型号意义,LA19按钮型号及含义,D16指示灯型号及含义,LX19行程开关型号,NA1系列智能型万能式,DW16系列万能式断路器,塑壳式断路器,NM1LE系列漏电断路器,DZ20漏电断路器,NB1LE-04电子式剩余电流动作断路器,NCF8辅助触头组（接触器）,CJTI系列交流接触器,CJ12系列交流接触器,CJ20系列交流接触器,CJ24系列交流接触器,CJ40系列交流接触器,NCK2系列交流接触器,CZ0直流接触器,QJX2系列“星三角”减压起动器,JR20系列热继电器,JR36系列热继电器,JZ7系列中间继电器,JZC1系列接触器式继电器,JZC-32F超小型中功率电磁继电器,JQC-3F超小型中功率电磁继电器,JQX-14FC小型大功率电磁继电器,JQX-102F小型大功率电磁继电器,JQX-13F小型大功率电磁继电器,JTX通用型小型大功率电磁继电器,JS14S系列数显时间继电器,JSS20-4AMS数显时间继电器,JSZ3（ST3P）系列电子式时间继电器,JS14B数字式时间继电器,JSS27系列数