第1章-常用低压电器学习教案

1、会计学1第第1章章-常用常用(chn yn)低压电器低压电器第一页，共122页。第1页/共122页第二页，共122页。第2页/共122页第三页，共122页。各种( zhn)配电箱、控制柜第3页/共122页第四页，共122页。车床(chchung)：用于车削外圆、内圆、端面、螺纹和定型表面等。摇臂钻床：钻孔(zun kn)、扩孔、镗孔、绞孔、功丝等机械加工各种( zhn)机床第4页/共122页第五页，共122页。镗铣床：铣削(x xu)平面、斜面和加工沟槽。数控系统第5页/共122页第六页，共122页。继电接触(jich)控制PLC控制(kngzh)水源热泵空调(kn dio)系统 第6页/共1

2、22页第七页，共122页。各种( zhn)生产线广本生产线饮料(ynlio)生产线第7页/共122页第八页，共122页。啤酒(pji)灌装机卷烟机第8页/共122页第九页，共122页。FMS柔性制造系统第9页/共122页第十页，共122页。第10页/共122页第十一页，共122页。第11页/共122页第十二页，共122页。第12页/共122页第十三页，共122页。第13页/共122页第十四页，共122页。第14页/共122页第十五页，共122页。 在以电动机为动力(dngl)的生产机械中，要根据生产过程的要求对电动机进行起动、停止、正转或反转、调速及制动等方面的控制。 对电动机的控制常要用到开

3、关、继电器及接触器等控制电器组成的控制电路这种控制电路称为(chn wi)继电接触器控制系统。第15页/共122页第十六页，共122页。第16页/共122页第十七页，共122页。工业上所说的电器是指能够根据外界施加的信号或要求，自动或手动的接通和分断电路，以实现对电路或非电量对象的变换、检测、控制(kngzh)、保护、调节和传递信息用的元件或设备。简言之，电器就是接通、分断电路或调节、控制(kngzh)和保护电路的电工器件和装置。电器的控制作用就是手动或自动地接通、断开电路，“通”称为“开”，“断”也称为“关”。因此，“开”和“关”是电器最基本、最典型的功能。 第17页/共122页第十八页，共

4、122页。按工作电压等级分高压电器：交流1200V、直流1500V及以上低压电器：交流50HZ，额定电压为1200V以下；直流额定电压为1500V以下；在电路内起通断、保护、控制或调节作用按动作原理(yunl)分手动电器：人手操作发出指令自动电器：产生电磁力自动完成动作的电器第18页/共122页第十九页，共122页。按用途分控制电器：用于各种控制电路和控制系统中配电电器：用于电能的输送和分配主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令保护电器：用于保护电路及用电设备执行电器：用于完成(wn chng)某种动作或传送功能按工作原理电磁式电器：根据电磁感应原理工作非电量控制电器：靠外力或某种非电量的变

5、化工作第19页/共122页第二十页，共122页。第20页/共122页第二十一页，共122页。(一)电磁机构1、结构形式包括吸引线圈、铁心、衔铁作用：将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触头动作按衔铁的运动方式(fngsh)可分为直动式和拍合式。1-衔铁 2-铁心 3-吸引(xyn)线圈直动式电磁机构 1-衔铁 2-铁心 3- 吸引线圈拍合式(h sh)电磁机构 第21页/共122页第二十二页，共122页。间隙，而且把线圈做成有骨架的矮胖型。铁心用硅钢片叠成，以减少涡流。吸引线圈(xinqun)：直流线圈(xinqun)、交流线圈(xinqun)第22页/共122页第二十三页，共122页。第2

6、3页/共122页第二十四页，共122页。电器的机械寿命；吸力过小时，会使衔铁运动速度降低，难以满足高操作频率的要求。第24页/共122页第二十五页，共122页。结构图电磁(dinc)吸力图 第25页/共122页第二十六页，共122页。常闭触头常开触头是接触器的执行元件，用来接通(ji tn)或断开被控制电路按其所控制的电路：主触头、辅助触头按其原始状态：常开触头、常闭触头按其结构形式：桥型触头、指型触头按其接触形式：点接触、线接触、面接触第26页/共122页第二十七页，共122页。什么(shn me)是电弧？当两个触头断开瞬间(shn jin)，触头间距极小，电场强度极大，触头间产生大量的带电

7、粒子，形成炽热的电子流，产生弧光放电现象第27页/共122页第二十八页，共122页。第28页/共122页第二十九页，共122页。第29页/共122页第三十页，共122页。磁吹线圈(xinqun) 铁心(ti xn) 磁吹线圈磁场 动触头 电动力F 导磁夹板第30页/共122页第三十一页，共122页。第31页/共122页第三十二页，共122页。 低压(dy)隔离器 熔断器 控制继电器 按钮 行程开关 凸轮控制器 主令控制器 接近(jijn)开关接触器低压断路器第32页/共122页第三十三页，共122页。第33页/共122页第三十四页，共122页。结构：从剖面结构图可看到，有两对静触点(ch di

8、n)、一对动触点(ch din)、按钮帽及弹簧等部分。在常态(chngti)时，静触点1由动触点接通、静触点2是断开的；按下按钮帽时静触点的通断状态发生变化。第34页/共122页第三十五页，共122页。按钮（接通或断开(dun ki)电流较小的控制电路） 常开(动合)按钮电路(dinl)符号SB 复合(fh)按钮复合按钮： 常开按钮和 常闭按钮做在一起。 先断后合 电路符号SB 常闭(动断)按钮电路符号SB第35页/共122页第三十六页，共122页。第36页/共122页第三十七页，共122页。按钮型号(xngho)LA25-23第37页/共122页第三十八页，共122页。第38页/共122页第

9、三十九页，共122页。直动式行程开关1顶杆 2弹簧(tnhung) 3常闭触头 4触头弹簧(tnhung) 5常开触头SQSQ 常开触头 常闭触头第39页/共122页第四十页，共122页。滚轮(gnln)旋转式行程开关第40页/共122页第四十一页，共122页。凸轮控制器主要由手柄、定位(dngwi)机构、转轴、凸轮和触头组成第41页/共122页第四十二页，共122页。第42页/共122页第四十三页，共122页。SA后前012121234凸轮(tln)控制器的图形、文字符号第43页/共122页第四十四页，共122页。它一般(ybn)由触头、凸轮、定位机构、转轴、面板及其支承件等部分组成。第44

10、页/共122页第四十五页，共122页。第45页/共122页第四十六页，共122页。接近(jijn)开关第46页/共122页第四十七页，共122页。 电容式接近开关电容式接近开关是利用电容的介电常数变化来感知物体位移的。电容式接近开关在周围(zhuwi)有物体移动时，电容的介电常数会发生改变，导致电容量的变化，电容式接近开关的相连电路状态也就随之发生变化，并控制开关的通断。能检测各种物体。接近(jijn)开关种类第47页/共122页第四十八页，共122页。光电式接近开关的工作原理是光电效应。光电式接近开关的组成部件包括发光器件和光电器件，当有物体在光电式接近开关周围发生位移时，光电器件就会接收到

11、反射光并输出信号，由此来判断物体的位移并控制(kngzh)开关的通断。第48页/共122页第四十九页，共122页。 超声波接近开关和微波(wib)接近开关超声波接近开关和微波(wib)接近开关都是以多普勒效应为基本原理而设计制造的。超声波接近开关和微波(wib)接近开关在检测到周围的物体接近时，所接收到的波频率就会发生偏移，根据偏移信号即可判断出位移的状态及控制开关的通断。第49页/共122页第五十页，共122页。第50页/共122页第五十一页，共122页。1-主触头2-常闭辅助触头3-常开辅助触头4-衔铁5-电磁线圈6-铁心7-灭弧罩8-弹簧第51页/共122页第五十二页，共122页。电磁(

12、dinc)线圈通电铁心产生磁力吸引衔铁(xinti)，带动动触头动作常闭触头断开常开触头闭合电磁线圈断电衔铁在释放弹簧的作用下释放常开触头断开常闭触头闭合通电断电第52页/共122页第五十三页，共122页。交流接触器的触点有三个常开主触点，四个辅助触点(两个常开，两个常闭)。主触点控制开关电流较大，必须采取灭弧措施，一般都为桥梁形结构第53页/共122页第五十四页，共122页。接触器的图形、文字符号KM常闭辅助触点线圈KM主触点KM常开辅助触点KM第54页/共122页第五十五页，共122页。交流(jioli)接触器第55页/共122页第五十六页，共122页。第56页/共122页第五十七页，共1

13、22页。直流接触器适用频繁启动、停止直流电动机及直流电动换向或反接(fn ji)制动等第57页/共122页第五十八页，共122页。接触器的主要技术数据和选用(xunyng)原则接触器的型号(xngho)及代表的意义CJ/交流(jioli)接触器代号设计序号额定电流A（用数字表示）额定工作电压代号：03-380V06-660V11-1140V例如：CJ20-630/06表示交流接触器，额定电流630A，额定电压660V第58页/共122页第五十九页，共122页。CZ/直流接触器代号设计序号额定电流A（用数字表示）常开主触头数量常闭主触头数量例如(lr)：CZ18-40/10表示直流接触器，额定电

14、流40A，常开主触头是1对，常闭0第59页/共122页第六十页，共122页。n触头数目：应能满足控制线路的要求n额定操作频率：指每小时接通次数接触器选用(xunyng)原则第60页/共122页第六十一页，共122页。继电器第61页/共122页第六十二页，共122页。当放开按钮后，由电源提供电流的电路被切断，但电容C两端存在电压，还能维持晶体管工作，随着时间的延迟，电容中的电荷经过电阻R与晶体管的发射结泄放，电容两端的电压逐渐下降，当晶体管U0.5V以后，VT截止，继电器线圈失去电压而释放，触点被打开，灯泡的电源被切断而熄灭。这个(zh ge)电路，按一下按钮开关 ，灯亮20秒左右自动熄灭(延时

15、时间的长短可调节电容 的容量)，可做走廊照明灯的控制装置。这个(zh ge)实例告诉我们，利用继电器可以低电压( 6V)、弱电流(几十毫安)来控制高电压( 220V)、强电流(几百毫安)的电路。 当按下按钮开关S后，晶体管VT 立即饱和(boh)导通，电源电压(6v )加在继电器线圈的两端，使它吸合，常开触点闭合，“220V 、40W ”的灯泡电源被接通而发光。同时，电容C被迅速充电，使它的两端电压也达6V。第62页/共122页第六十三页，共122页。电器；按输出形式可分为：有触点和无触点继电器。继电器分类(fn li)继电器第63页/共122页第六十四页，共122页。继电器特性(txng)l

16、 输入(shr)输出特性（继电特性）yxy1x1x2继电器释放(shfng)值继电器吸合值继电器的返回系数：k=x1/x2继电器第64页/共122页第六十五页，共122页。调节释放弹簧的松紧程度调整铁心与衔铁间非磁性垫片的厚薄继电器第65页/共122页第六十六页，共122页。继电器第66页/共122页第六十七页，共122页。继电器12345第67页/共122页第六十八页，共122页。n电磁(dinc)式继电器的结构和工作原理n由电磁(dinc)机构、触头系统和释放弹簧等组成电磁式继电器根据外来信号（电压或电流），利用电磁原理使衔铁产生闭合动作，从而带动触头动作，使控制电路接通(ji tn)或断

17、开，实现控制电路的状态改变。继电器的触头不能用来接通(ji tn)和分断负载电路。电磁式继电器1第68页/共122页第六十九页，共122页。电磁式继电器第69页/共122页第七十页，共122页。电磁式继电器第70页/共122页第七十一页，共122页。电磁式继电器第71页/共122页第七十二页，共122页。 中间继电器实质上是一种电压继电器。但它的触点数量较多，在电路中主要(zhyo)是扩展触点的数量。 中间继电器在电气传动和控制线路中经常作为辅助继电器使用。电磁式继电器第72页/共122页第七十三页，共122页。电磁式继电器的图形符号和文字(wnz)符号电流继电器的文字(wnz)符号为KI电压

18、继电器的文字(wnz)符号为KV中间继电器的文字(wnz)符号为KA KAKAKA(a)线圈(xinqun) (b)常开触头 (c)常闭触头电磁式继电器第73页/共122页第七十四页，共122页。接收(jishu)输入信号时，瞬间产生输出信号；输入信号消失后，延迟一定时间，输出才复原。时间(shjin)继电器2第74页/共122页第七十五页，共122页。这种继电器仅作断电延时，其延时时间较短，一般用于延时精度要求不高的场合。直流电磁式时间继电器延时时间的长短是靠改变铁心与衔铁间非磁性垫片的厚薄或改变释放弹簧的松紧(sngjn)来调节的。时间(shjin)继电器第75页/共122页第七十六页，共

19、122页。时间(shjin)继电器第76页/共122页第七十七页，共122页。时间(shjin)继电器第77页/共122页第七十八页，共122页。时间(shjin)继电器第78页/共122页第七十九页，共122页。时间(shjin)继电器第79页/共122页第八十页，共122页。时间(shjin)继电器第80页/共122页第八十一页，共122页。n数显时间(shjin)继电器时间(shjin)继电器利用微型(wixng)同步电动机带动减速齿轮系获得延时。延时准确度高。延时时间可通过键盘任意设定，用LCD显示时间。第81页/共122页第八十二页，共122页。(a) (b) (c) (d) (e)

20、 (f) (g) (h) (a) 线圈一般(ybn)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 时间(shjin)继电器第82页/共122页第八十三页，共122页。第83页/共122页第八十四页，共122页。发热(f r)元件功能：过载(guzi)保护结构(jigu)：I常闭触头双金属片工作原理： 发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。扣板F

21、RFR热继电器3第84页/共122页第八十五页，共122页。热继电器是用来保护(boh)电动机免受长期过载的危害。 热继电器是利用电流的热效应而动作的 IIII当主电路中电流超过容许(rngx)值而使双金属片受热时，它便向上弯曲扣板在弹簧的拉力下将长闭触点断开，从而断开主电路。热继电器第85页/共122页第八十六页，共122页。发热(f r)元件串联(chunlin)在主电路中串联在控制电路中常闭触头FRFR热继电器第86页/共122页第八十七页，共122页。能耗控制电路中，作为电动机制动后自动切断电动机电源用n速度继电器主要(zhyo)由定子、转子和触头三部分组成4第87页/共122页第八十

22、八页，共122页。定子-由硅钢片迭成笼型空心(kng xn)圆环套在转子上，装有鼠笼型短路绕组。符号(fho)转子(zhun z)-圆柱形永久磁铁，与电动机同轴连接。速度继电器第88页/共122页第八十九页，共122页。第89页/共122页第九十页，共122页。速度(sd)继电器第90页/共122页第九十一页，共122页。n相对于传统的机电式继电器，固态继电器具有功耗低、体积小、工作安全可靠、寿命长、开关速度快等优点，可以方便的与TTL/CMOS逻辑电路连接。5第91页/共122页第九十二页，共122页。固态继电器由三部分组成:输入电路，隔离(gl)(耦合)和输出电路。输入电路可分为直流输入电

23、路，交流输入电路和交直流输入电路三种。输入与输出电路的隔离(gl)和耦合方式有光电耦合和变压器耦合两种。输出电路也可分为直流输出电路，交流输出电路和交直流输出电路等形式。交流输出时，通常使用两个可控硅或一个双向可控硅，直流输出时可使用双极性器件或功率场效应管。第92页/共122页第九十三页，共122页。固态继电器主要应用在工业控制、工厂和生产自动化、数据(shj)的采集、测量仪器和设备、医疗系统、保安系统、监测 系统、军事、卫星等等。它是普通继电器的替代品，是一个提供开关和隔离的开关，凡是用弱电控制强电的设备或系统，都可以使用固态继电器。第93页/共122页第九十四页，共122页。n置n按刀的

24、转换方向分为：单掷和双掷n按接线方式分为：板前接线和板后接线n按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作n按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器刀开关第94页/共122页第九十五页，共122页。QS低压(dy)隔离器第95页/共122页第九十六页，共122页。低压(dy)隔离器QSFU第96页/共122页第九十七页，共122页。低压(dy)隔离器第97页/共122页第九十八页，共122页。低压(dy)隔离器第98页/共122页第九十九页，共122页。低压(dy)隔离器第99页/共122页第一百页，共122页。组合(zh)开关do)线路的通 / 断控制。组合开关实际上是一个多触头多位置可用于控制多回

25、路的主令电器。低压(dy)隔离器第100页/共122页第一百零一页，共122页。(a) 外形(c) 结构低压(dy)隔离器第101页/共122页第一百零二页，共122页。n符号(fho) QS低压(dy)隔离器第102页/共122页第一百零三页，共122页。IfNIt0熔断器的安-秒特性(txng)If N是熔体长期(chngq)工作而不致熔断的电流熔断器第103页/共122页第一百零四页，共122页。常用(chn yn)熔断器u插入式熔断器u用于低压分支电路的短路(dunl)保护u螺旋式熔断器u用于机床(jchung)电气控制设备中u无填料密封管式熔断器用于低压电力网或成套配电设备中熔断器第

26、104页/共122页第一百零五页，共122页。u有填料(tinlio)密封管式熔断器u用于大容量的电力网或电力设备中u快速熔断器u用于半导体整流元件或整流装置(zhungzh)的短路保护。u自复熔断器u熔体(rn t)采用金属钠，只能限制短路电流，不能真正分断电路。不必更换熔体(rn t)，能重复使用。可用在通讯电路中防雷击。熔断器第105页/共122页第一百零六页，共122页。熔断器的主要(zhyo)技术参数 额定电压 ：长期工作时和分断后能够承受的电压 额定电流 ：指熔断器长期工作时，设备部件温升不超过规定值时所能承受的电流 极限(jxin)分断能力 ：是指能分断的最大电流值，一般指短路电

27、流值。熔断器第106页/共122页第一百零七页，共122页。熔断器的选择(xunz)p熔断器类型选择(xunz)p根据线路的要求、使用场合和安装条件选择(xunz)p熔断器额定电压选择(xunz)p其额定电压应大于等于线路的工作电压p熔断器额定电流选择(xunz)p其额定电流必须大于或等于所装熔体的额定电流 熔断器第107页/共122页第一百零八页，共122页。p 熔体(rn t)额定电流的选择(1)电灯(dindng)支线)(灯IIfN(2)一台电动机长期(chngq)工作NfNII)5 . 25 . 1 (4)多台电动机NNfNIIImax)5 . 25 . 1 (常用规格有4、6、10、15、20A 乃至数百安等。(3)频繁启动电动机NIIfN)5 . 33( 熔断器第108页/共122页第一百零九页，共122页。R/形式(xngsh)：C 插入式熔断器额定电流熔体(rn t)额定电流L 螺管式M 无填料T 有填料S 快速Z 自复式FU例：RCIA-5熔断器第109页/共122页第一百一十页，共122页。欠压过流脱扣器F主触点(ch din)释放(shfng)拉簧脱扣连杆锁钩连杆第110页/共122页第一百一十一页，共122页。