第1章电器控制与PLC

1、Date: 2022-7-2 Page: 1常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院Date: 2022-7-2 Page: 2常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院Date: 2022-7-2 Page: 3常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 平时：听课、作业平时：听课、作业 30%30% 期末考试：期末考试：70%70%Date: 2022-7-2 Page: 4常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院Date: 2022-7-2 Page: 5常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院19世纪末：世纪末：电机技术开始产生并应用，电机技术开始产生并应用，20世纪世纪20年代初逐步取年

2、代初逐步取代蒸汽机，成为主要动力。代蒸汽机，成为主要动力。电气控制技术伴随着电机制造技术、数控技术和计算机应用技术同步电气控制技术伴随着电机制造技术、数控技术和计算机应用技术同步发展起来。发展起来。20世纪世纪30年代：年代：继电接触器控制系统继电接触器控制系统20世纪世纪60年代年代 ：顺序控制器顺序控制器通过组合逻辑元件实现继电接触通过组合逻辑元件实现继电接触器控制线路功能。器控制线路功能。20世纪世纪60年代末：年代末：可编程逻辑控制器（可编程逻辑控制器（PLC）大规模集成电大规模集成电路和微处理器技术路和微处理器技术20世纪世纪80年代末以来年代末以来1、控制装置、控制装置 可编程控制

3、器（可编程控制器（PC） 分布式（集散式）控制系统（分布式（集散式）控制系统（DCS）2 、机床控制、机床控制 数控装置（数控装置（CNC） 激光加工机（激光加工机（laser） 柔性制造系统（柔性制造系统（FMS） 计算机集成制造系统计算机集成制造系统 CIMSDate: 2022-7-2 Page: 6常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 重点重点： 接触器、继电器、熔断器、按钮、开接触器、继电器、熔断器、按钮、开关等电器元件的结构、原理、符号和选择关等电器元件的结构、原理、符号和选择方法方法。 难点难点： 各种器件的认识和正确的选择、使用方法各种器件的认识和正确的选择、使用方法。 D

4、ate: 2022-7-2 Page: 7常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院主要内容Date: 2022-7-2 Page: 8常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 电器电器 ：泛指所有用电的器具，主要指用于对电路进行泛指所有用电的器具，主要指用于对电路进行接通、分断，对电路参数进行变换，以实现对电路或接通、分断，对电路参数进行变换，以实现对电路或用电设备的控制、调节、切换、检测和保护等作用的用电设备的控制、调节、切换、检测和保护等作用的电工装置、设备和元件。电工装置、设备和元件。 但现在这一名词已经广泛的扩展到民用角度但现在这一名词已经广泛的扩展到民用角度, ,从普通民从普通民众的

5、角度来讲，主要是指家庭常用的一些为生活提供众的角度来讲，主要是指家庭常用的一些为生活提供便利的用电设备，如电视机，空调，冰箱，洗衣机，便利的用电设备，如电视机，空调，冰箱，洗衣机，各种小家电各种小家电.等等等等 Date: 2022-7-2 Page: 9常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院低压电器定义低压电器定义： 定义：定义：交流交流1200V1200V以下、直流以下、直流1500V1500V以下为低压，以下为低压，在此电压范围内使用的电器元件，统称在此电压范围内使用的电器元件，统称低压电低压电器器 发展方向：发展方向：小体积、高可靠性、使用方便、功小体积、高可靠性、使用方便、功能可组

6、合性方向发展。能可组合性方向发展。 低压电器的用途广，品种规格繁多低压电器的用途广，品种规格繁多 Date: 2022-7-2 Page: 10常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院一、低压电器的分类一、低压电器的分类按电器的按电器的动作性质动作性质分分 ：手动电器和自动电器：手动电器和自动电器按电器的按电器的性能和用途性能和用途分：控制电器和保护电器分：控制电器和保护电器 按按工作原理工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器。分：电磁式电器和非电量控制电器。按按有无触点有无触点分：有触点电器和无触点电器分：有触点电器和无触点电器 二、二、电磁式电器电磁式电器Date: 2022-7-2 Pa

7、ge: 11常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院第一节第一节 低压电器的基本知识低压电器的基本知识1.1.按电器的动作性质分按电器的动作性质分 ：手动电器手动电器： 人手操作发出指令的电器，如：刀开关、人手操作发出指令的电器，如：刀开关、按钮等。按钮等。自动电器自动电器： 产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器，产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器，如接触器、继电器、电磁阀等。如接触器、继电器、电磁阀等。Date: 2022-7-2 Page: 12常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 控制电器控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电：用于各种控制电路和控制系统的电器，如接触器、继电器等

8、。器，如接触器、继电器等。 配电电器：配电电器：用于电能的输送和分配的电器，如：用于电能的输送和分配的电器，如：刀开关、转换开关、熔断器和自动开关、高压刀开关、转换开关、熔断器和自动开关、高压断路器。断路器。 主令电器：主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令用于自动控制系统中发送动作指令的电器，如按钮、转换开关等。的电器，如按钮、转换开关等。 保护电器：保护电器： 用于保护电路及用电设备的电器，用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器等。如熔断器、热继电器等。Date: 2022-7-2 Page: 13常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 1 1）电磁式电器）电磁式电器 依据电

9、磁感应原理来工作，如接触器、各种类型依据电磁感应原理来工作，如接触器、各种类型的电磁式继电器等。的电磁式继电器等。 2 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作的电器，依靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、温度继电如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、温度继电器等。器等。Date: 2022-7-2 Page: 14常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院二、电磁式电器二、电磁式电器 依据电磁感应原理来工作依据电磁感应原理来工作,如接触器、各种类型的电如接触器、各种类型的电磁式继电器等。磁式继电器等。 1.1.电磁机构

10、电磁机构将电磁能转换为机械能并带动触头动作。将电磁能转换为机械能并带动触头动作。 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（静）铁芯（静）衔铁（动）衔铁（动）线圈线圈第一节第一节 低压电器的基本知识低压电器的基本知识交流交流：硅钢片叠加：硅钢片叠加直流直流：整块铸铁或铸钢：整块铸铁或铸钢直动式直动式转动式转动式电压线圈电压线圈：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。：

11、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。Date: 2022-7-2 Page: 15常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院二、电磁式电器二、电磁式电器2.2.短路环短路环减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。 衔铁 铁芯 线圈 短路环 第一节第一节 低压电器的基本知识低压电器的基本知识Date: 2022-7-2 Page: 16常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院交流电过零点时，电磁铁会短暂没有吸力，不利于吸合。短路环内交流电过零点时，电磁铁会短暂没有吸力，不利于吸

12、合。短路环内的感应电流相位不同，它的磁力正好弥补了主电流过零时的磁力缺的感应电流相位不同，它的磁力正好弥补了主电流过零时的磁力缺失，磁铁就吸合得更平稳。失，磁铁就吸合得更平稳。当激磁线圈通入单相交流电时，在短路环中便有感应电流产生，这当激磁线圈通入单相交流电时，在短路环中便有感应电流产生，这个感应电流在铁芯中产生磁通。此时可将铁芯中的磁通分为两部分：个感应电流在铁芯中产生磁通。此时可将铁芯中的磁通分为两部分： 短路环以外的磁通短路环以外的磁通11，是由线圈中的电流所产生；，是由线圈中的电流所产生； 穿过短路环的磁通穿过短路环的磁通22是由线圈中的电流和短路环中的电流共同是由线圈中的电流和短路环

13、中的电流共同产生的。产生的。由于线圈中的电流和短路环中的感应电流相位不同，磁通由于线圈中的电流和短路环中的感应电流相位不同，磁通11和和22的相位也不同，的相位也不同，11和和22不同时过零，这样就能够始终吸住衔铁，不同时过零，这样就能够始终吸住衔铁，减小铁芯的振动。减小铁芯的振动。 衔铁 铁芯 线圈 短路环 Date: 2022-7-2 Page: 17常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院二、电磁式电器二、电磁式电器3.3.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：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银材料：一般采用铜材料制成；对

14、于小容量电器常用银 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第一节第一节 低压电器的基本知识低压电器的基本知识 点接触 面接触 Date: 2022-7-2 Page: 18常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院二、电磁式电器二、电磁式电器3.3.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

15、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。第一节第一节 低压电器的基本知识低压电器的基本知识Date: 2022-7-2 Page: 19常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 灭弧方法：灭弧方法：）机械灭弧法：利用弹性力、迅速拉长电弧）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。）缝灭弧法：分割电弧，并有冷却作用。 如：纵缝陶土灭弧罩如：纵缝陶土灭弧罩）磁吹灭弧法：电磁吸力的作用下迅速拉长电弧使）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。用于熄灭直流电弧。 Date: 2022-7-2 P

16、age: 20常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 灭弧栅片 触头 电弧 ）栅片灭弧法：金属栅片分割电弧 见图Date: 2022-7-2 Page: 21常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院第二节第二节 开关电器开关电器一、刀开关一、刀开关 v 作用：隔离电源，不频繁通作用：隔离电源，不频繁通断电路断电路v 低压刀开关的组成低压刀开关的组成1-操作手柄，2-静插座，3-触刀4-支座，5-绝缘底板Date: 2022-7-2 Page: 22常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院刀开关的分类刀开关的分类v 分类：分类： 按刀的按刀的级数级数分分: :单极、双极和三极单极、双极和三极

17、按按灭弧灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置 按刀的转换按刀的转换方向方向分为：单掷和双掷分为：单掷和双掷 按按接线接线方式分为：板前接线和板后接线方式分为：板前接线和板后接线 按按操作操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作 按有无按有无熔断器熔断器分：带熔断器和不带熔断器分：带熔断器和不带熔断器Date: 2022-7-2 Page: 23常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院v 作用：作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。v 结构图和符号结构图和符号 ： QSDate: 20

18、22-7-2 Page: 24常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院2. 2. 带熔断器式刀开关带熔断器式刀开关 带熔断器式刀开关带熔断器式刀开关用作电源开关、隔离用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。开关和应急开关，并作电路保护用。Date: 2022-7-2 Page: 25常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院(1)(1)开启式负荷开关开启式负荷开关v 用途：用途：作不频繁带负荷操作和短路保护作不频繁带负荷操作和短路保护用。用。v 结构：结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线座、静触头、熔丝、出线板上装有进线座、静触头、熔丝、出线座及刀

19、片式动触头，工作部分用胶木盖座及刀片式动触头，工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。罩住，以防电弧灼伤人手。v 分类：分类：单相双极和三相三极两种单相双极和三相三极两种3.3.负荷开关负荷开关Date: 2022-7-2 Page: 26常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院v 作用：手动通断电路及短路保护。作用：手动通断电路及短路保护。3.负荷开关负荷开关Date: 2022-7-2 Page: 28常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 长期工作所承受的最大电压长期工作所承受的最大电压额定电压额定电压 长期通过的最大允许电流长期通过的最大允许电流额定电流以额定电流以及分断能力等。及分

20、断能力等。 cos0.6Date: 2022-7-2 Page: 30常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院n选用刀开关时：选用刀开关时： 刀的极数要与电源进线相数相等；刀的极数要与电源进线相数相等； 刀开关的额定电压应大于所控制的线路刀开关的额定电压应大于所控制的线路额定电压；额定电压； 刀开关的额定电流应大于负载的额定电刀开关的额定电流应大于负载的额定电流。流。Date: 2022-7-2 Page: 31常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 组合开关组合开关也是一种刀开关，不过它的刀片是转也是一种刀开关，不过它的刀片是转动式的，操作比较轻巧。动式的，操作比较轻巧。 它的动触点（刀片

21、）和静触点装在封闭的绝缘它的动触点（刀片）和静触点装在封闭的绝缘件内，采用叠装式结构，其层数由动触点数量件内，采用叠装式结构，其层数由动触点数量决定，动触点装在操作手柄的转轴上，随转轴决定，动触点装在操作手柄的转轴上，随转轴旋转而改变各对触点的通断状态。旋转而改变各对触点的通断状态。Date: 2022-7-2 Page: 32常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院v 结构结构：静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸：静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸 出盒外，与电源或负载相连。动触片套出盒外，与电源或负载相连。动触片套 在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作9090正正 或反

22、方向的转动，带动静触头通。或反方向的转动，带动静触头通。v 特点特点：结构紧凑，安装面积小，操作方便。：结构紧凑，安装面积小，操作方便。v 用途用途：电源的引入开关；通断小电流电路；：电源的引入开关；通断小电流电路； 控制控制以下电动机。以下电动机。Date: 2022-7-2 Page: 33常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院（a）外形 （b） 符号 （c) 结构Date: 2022-7-2 Page: 35常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院Date: 2022-7-2 Page: 36常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 功能：功能：可用来分配电能、不频繁通断电路，并能在电

23、可用来分配电能、不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。路过载、短路及失压时自动分断电路。 相当于熔断器式断路器与过流、欠压、热继电相当于熔断器式断路器与过流、欠压、热继电器等的组合。器等的组合。 v 特点：操作安全，分断能力较高。特点：操作安全，分断能力较高。v 分类：分类：框架式（万能式）框架式（万能式）和和塑壳式（装置式）塑壳式（装置式）v 结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。Date: 2022-7-2 Page: 37常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 断路器的结构有框架式（又称万能式）和塑料断路器的结构

24、有框架式（又称万能式）和塑料外壳式（又称装置式）两大类。外壳式（又称装置式）两大类。 框架式断路器：框架式断路器：为敞开式结构，适用于大容量为敞开式结构，适用于大容量配电装置；配电装置； 塑料外壳式断路器：塑料外壳式断路器：其其外壳用绝缘材料制作，外壳用绝缘材料制作，具有良好的安全性，广泛用于电气控制设备、具有良好的安全性，广泛用于电气控制设备、电动机过载和短路保护及建筑物内作电源线路电动机过载和短路保护及建筑物内作电源线路保护。保护。Date: 2022-7-2 Page: 38常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院万能式低压断路器结构图万能式低压断路器结构图1.天弧罩2.开关本体3.抽屉

25、座4.合闸按钮5.分闸按钮6.智能脱扣器7.摇匀柄插入位置8. 连接/试验/分离指示1.天弧罩2.开关本体3.抽屉座4.合闸按钮5.分闸按钮6.智能脱扣器7.摇匀柄插入位置8. 连接/试验/分离指示p在分断故障电流后一在分断故障电流后一般不需要更换零部件。般不需要更换零部件。p当电路发生短路或过当电路发生短路或过流故障时，过流脱扣器流故障时，过流脱扣器4的衔铁被吸合，使自的衔铁被吸合，使自由脱扣机构的钩子脱开，由脱扣机构的钩子脱开，自动开关触点分离自动开关触点分离p若电网电压过低或为若电网电压过低或为零时，失压脱扣器零时，失压脱扣器5的的衔铁被释放，自由脱扣衔铁被释放，自由脱扣机构动作，使断路

26、器触机构动作，使断路器触点分离，保证了电路及点分离，保证了电路及设备的安全。设备的安全。 线路短路或严线路短路或严重过载保护重过载保护电动机的电动机的失压保护失压保护Date: 2022-7-2 Page: 40常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院Date: 2022-7-2 Page: 41常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 额定电压、壳架额定电流等级、极数、脱扣器额定电压、壳架额定电流等级、极数、脱扣器类型及额定电流、短路分断能力等。类型及额定电流、短路分断能力等。 主要产品有：主要产品有： DZ15、DZ20系列及系列及DZ5、DZ10、DZX10、DZX19等系列，其中等系列

27、，其中DZ5的壳架电流为的壳架电流为1050A、DZ10为为100600A。 Date: 2022-7-2 Page: 42常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院Date: 2022-7-2 Page: 43常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院用途：用途：用来自动频繁地接通和分断交用来自动频繁地接通和分断交直流主回路和大容量控制电路。直流主回路和大容量控制电路。主要控制对象是：主要控制对象是：电动机，能实现远电动机，能实现远距离控制，并具有欠（零）电压保护。距离控制，并具有欠（零）电压保护。第三节第三节 接触器接触器Date: 2022-7-2 Page: 44常用低压电器 PLC陕西科

28、技大学机电学院一、交流接触器一、交流接触器 用途用途：交流接触器线圈通以交流电，主触点接通、切断交流接触器线圈通以交流电，主触点接通、切断交流主电路。交流主电路。 当交变磁通穿过铁心时，将产生涡流和磁滞损耗，使铁当交变磁通穿过铁心时，将产生涡流和磁滞损耗，使铁心发热。心发热。 为减少铁损，铁心用硅钢片冲压而成。为便于散热，线为减少铁损，铁心用硅钢片冲压而成。为便于散热，线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上。圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上。 为防止交变磁通使衔铁产生强烈振动和噪声，交流接触为防止交变磁通使衔铁产生强烈振动和噪声，交流接触器铁心端面上都安装一个铜制的短路环。器铁心端面上都安装一个铜制的

29、短路环。 交流接触器的灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。交流接触器的灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。Date: 2022-7-2 Page: 45常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院1 1结构结构 触头系统：主触头、辅助触头触头系统：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：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧 灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅常用型举例：常用型举例： CJ2040构成：电磁机构构成：电磁机构 + 触头触头 + 灭弧罩灭弧罩Date: 2022-7-2 P

30、age: 46常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 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Date: 2022-7-2 Page: 47常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院Date: 2022-7-2 Page: 48常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院2 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，常闭触头断开，铁吸合，常闭触头断开，常开触头闭合；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。恢复常态。 为防止铁心振动，需为防止铁心振动，需加短路环。加短路环。第三节第三节 接触器接触器Date

31、: 2022-7-2 Page: 49常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院通电断电Date: 2022-7-2 Page: 50常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。 直流接触器线圈通芯直流电流，主触点接通、切断直流直流接触器线圈通芯直流电流，主触点接通、切断直流 主电路。直流接触器铁心中不产生涡流和磁滞损耗，所主电路。直流接触器铁心中不产生涡流和磁滞损耗，所 以不发热。铁心可用整块钢制成。为散热良好，通常将以不发热。铁心可用整块钢制成。为散热良好，通常将 线圈绕制成长而薄的圆筒状。线

32、圈绕制成长而薄的圆筒状。 250A250A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。 直流接触器灭弧较难，常采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装直流接触器灭弧较难，常采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。置。 二、直流接触器二、直流接触器 Date: 2022-7-2 Page: 51常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院KM常闭辅助触点线圈KM主触点KM常开辅助触点KM第三节第三节 接触器接触器三、接触器的符号三、接触器的符号 Date: 2022-7-2 Page: 52常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院额定电压额定电压 交流接触器： 127、220、380、500

33、V 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 额定电流额定电流 吸引线圈额定电压吸引线圈额定电压交流接触器：36、110（127）、220、380V 直流接触器：24、48、220、440V 第三节第三节 接触器接触器四、接触器的主要技术指标四、接触器的主要技术指标 Date: 2022-7-2 Page: 54常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型；根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型； 接触器的接触

34、器的额定电压额定电压应大于或等于负载回路的额定电压；应大于或等于负载回路的额定电压； 吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致；接触器在线圈额定电压一致；接触器在线圈额定电压8585及以上时应能可靠地吸合。及以上时应能可靠地吸合。 主触点的主触点的额定电流额定电流应大于或等于负载主回路的额定电流。应大于或等于负载主回路的额定电流。 主触点和辅助触点的数量应能满足控制系统的需要。主触点和辅助触点的数量应能满足控制系统的需要。接触器的使用选择原则接触器的使用选择原则 Date: 2022-7-2 Page: 55常用低压电器 PLC陕西科

35、技大学机电学院v 作用：作用：根据信号变化，接通或断开电路（信号变换）。根据信号变化，接通或断开电路（信号变换）。控制、放大、联锁、保护和调节控制、放大、联锁、保护和调节v 分类：分类：按用途分按用途分 ：控制和保护继电器：控制和保护继电器 按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、 机械式机械式 按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力、温度按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力、温度等等 按动作时间分：瞬时、延时继电器按动作时间分：瞬时、延时继电器 v 特点：特点：额定电流不大于额定电流不大于5A5A第四节第四节 继电器继电器Date:

36、2022-7-2 Page: 56常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院电磁式继电器输入电磁式继电器输入输出特性输出特性输出量y输入量 x0 x1x2y1v x1 1继电器释放值；继电器释放值； x2 继电器吸合值；继电器吸合值；v k = = x1/ 1/ x2继电器的返回系数，继电器的返回系数， k 值是可以调节的。可以调节的。v k 值的调节：拧紧弹簧，调节：拧紧弹簧， k 增大，反之减小；增大，反之减小； 调整铁心与衔铁间垫片的厚度：增厚，调整铁心与衔铁间垫片的厚度：增厚， x1 1增大，增大， k 增大；增大；p 继电器输入量继电器输入量x由零增由零增至至x2以前，输出量以前，输出

37、量y为零。为零。p 当输入量增加到当输入量增加到x2时，时，继电器吸合，输出量为继电器吸合，输出量为y1，若若x再增大，再增大，y值保持不变。值保持不变。p 当当x减小到减小到x1时，继电时，继电器释放。输出量器释放。输出量y1由降到由降到零。零。 x再减小，再减小，y值均为零。值均为零。Date: 2022-7-2 Page: 57常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院Date: 2022-7-2 Page: 58常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院KAKAKA(a)(b)(c)图1-4 电磁式继电器图形、文字符号(a)线圈 (b)常开触点 (c)常闭触点Date: 2022-7-2

38、Page: 59常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院一、电流继电器：一、电流继电器：根据线圈电流的大小而动作的根据线圈电流的大小而动作的 特点：线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。特点：线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。 分类：过电流继电器、欠电流继电器分类：过电流继电器、欠电流继电器过电流继电器过电流继电器欠电流继电器欠电流继电器第四节第四节 继电器继电器超过整定电流时动作。超过整定电流时动作。其范围：其范围：交流（交流（110350%） IN ；直流（直流（70300%） IN 当电流低于整定电流时动作。当电流低于整定电流时动作。其范围：其范围：吸合电流（吸合电流（305

39、0%）IN；释放电流（释放电流（1020%）IN 。欠电流继电器一般自动复位。欠电流继电器一般自动复位。Date: 2022-7-2 Page: 60常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院1.底座 2.反力弹簧 3、4.调节螺钉 5.非磁性垫片6.衔铁 7.铁芯 8.极靴 9.电磁线圈 10.触点系统电电磁磁式式继继电电器器结结构构图图1.底座 2.反力弹簧 3、4.调节螺钉 5.非磁性垫片6.衔铁 7.铁芯 8.极靴 9.电磁线圈 10.触点系统电电磁磁式式继继电电器器结结构构图图欠电流继电器欠电流继电器KII I KIKIKA一、电流继电器一、电流继电器第四节第四节 继电器继电器Date

40、: 2022-7-2 Page: 61常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院一、电流继电器一、电流继电器Date: 2022-7-2 Page: 62常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细分类：过电压继电器和欠电压继电器分类：过电压继电器和欠电压继电器结构原理：与电流继电器类似结构原理：与电流继电器类似欠电压继电器欠电压继电器KVKVU U KVKVKVKVKVKV二、电压继电器：二、电压继电器：根据线圈电压的大小而动作的根据线圈电压的大小而动作的 过电压继电器动作电压的整过电压继电器动作电压的整定其范围：定其范围

41、：（105120%）UN ；欠电压继电器吸合电压（欠电压继电器吸合电压（3050%）UN；释放电压（释放电压（720%）UN 。Date: 2022-7-2 Page: 63常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院用途：用途：将一个输入信号变成多个输将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大（即增大触点出信号或将信号放大（即增大触点容量）的继电器。容量）的继电器。 中间继电器实质上是一种电中间继电器实质上是一种电压继电器，结构和工作原理与接触压继电器，结构和工作原理与接触器相同。器相同。三、中间继电器三、中间继电器Date: 2022-7-2 Page: 64常用低压电器 PLC陕西科技大学机

42、电学院Date: 2022-7-2 Page: 65常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院空气阻尼时间继电器空气阻尼时间继电器作用：按整定时间长短通断电路。是一种按照时间原则进行控作用：按整定时间长短通断电路。是一种按照时间原则进行控制的继电器。制的继电器。 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 数字式数字式按延时方式分：通电延时型按延时方式分：通电延时型 断电延时型断电延时型 四、时间继电器四、时间继电器Date: 2022-7-2 Page: 66常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院(a) (b) (c) (d)

43、(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 四、时间继电器四、时间继电器符号符号Date: 2022-7-2 Page: 67常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院四

44、、时间继电器四、时间继电器Date: 2022-7-2 Page: 68常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院断电状态Date: 2022-7-2 Page: 69常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院通电状态Date: 2022-7-2 Page: 70常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院四、时间继电器四、时间继电器Date: 2022-7-2 Page: 71常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院通电状态Date: 2022-7-2 Page: 72常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院断电状态Date: 2022-7-2 Page: 73常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学

45、院作用：电动机的过载保护作用：电动机的过载保护型式：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五、热继电器五、热继电器结构：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 。Date: 2022-7-2 Page: 74常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院a ） 外形 b ） 结构图 1-电流整定装置 2-主电路接线柱 3-复位按钮 4-常闭触头 5 -动作机构 6- 热元件 31-常闭触头接线柱32-公共动触头接线柱 33-常开触头接线柱 五五、热继电器、热继电器双金属片式热继电器双金属片式热继电器Dat

46、e: 2022-7-2 Page: 75常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院1-1.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 五、热继电器五、热继电器双金属片式热继电器原理示意图发热元件发热元件3通电发通电发热后，主双金属片热后，主双金属片2受热向左弯曲，受热向左弯曲，推动导板推动导板4向左推向左推动执行机构发生一动执行机构发生一定的运动。定的运动。电流越大，执行机电流越大，执行机构的运动幅度也越构的运

47、动幅度也越大。大。当电流大到一定程当电流大到一定程度时，执行机构发度时，执行机构发生跃变，触点发生生跃变，触点发生动作从而切断主电动作从而切断主电路路。 Date: 2022-7-2 Page: 76常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院四、热继电器四、热继电器第四节第四节 继电器继电器Date: 2022-7-2 Page: 77常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院五、热继电器五、热继电器第四节第四节 继电器继电器Date: 2022-7-2 Page: 78常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院热继电器图形、文字符号热继电器图形、文字符号（a）热元件）热元件(b) 常闭触点常闭触点

48、Date: 2022-7-2 Page: 79常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院使用与选择使用与选择使用：作为电动机的过载保护，注意与熔断器的配合。使用：作为电动机的过载保护，注意与熔断器的配合。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。五、热继电器五、热继电器Date: 2022-7-2 Page: 80常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院作用：作用：用于转速的检测，比如用来在三相交流异步电动机反用于转速的检测，比如用来在三相交流异步电动机反接制动转速过零时，自动切除反相序电源。根

49、据速度的大小接制动转速过零时，自动切除反相序电源。根据速度的大小通断电路。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：动作转速：动作转速：120rpm120rpm 复位转速：复位转速：100rpmKSnKSKSDate: 2022-7-2 Page: 85常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院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Date: 2022-7-2 Page: 86常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院v 作用：用于低压电路的短路和严重过载保护作用：用于低压电路的短路

50、和严重过载保护v 应用：串接于被保护电路的首端应用：串接于被保护电路的首端v 优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻v 分类：分类： 第五节第五节 熔断器熔断器瓷插式瓷插式RCRC螺旋式螺旋式RLRL有填料式有填料式RTRT无填料密封式无填料密封式RMRM快速熔断器快速熔断器RSRS自恢复熔断器自恢复熔断器Date: 2022-7-2 Page: 87常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院1 1、 构成：外壳构成：外壳+ +熔体（芯）熔体（芯） 。 材料：低熔点、铝锡合金、材料：低熔点、铝锡合金、铜等金属铜等金属2 2 、保护（熔断）特性：、

51、保护（熔断）特性：熔体电流超过熔体额定电流熔体电流超过熔体额定电流（I IfNfN），熔断。），熔断。 熔断时间与熔体电流成反比。熔断时间与熔体电流成反比。 熔体电流小于等于熔体电流小于等于I IfNfN时，不时，不会熔断、可以长期工作。会熔断、可以长期工作。保护（熔断）特性Date: 2022-7-2 Page: 88常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 熔断器额定电流（外壳）熔断器额定电流（外壳） 熔体额定电流（熔体）熔体额定电流（熔体）熔断器的选择主要是选择熔断器的种类、额定电压、熔熔断器的选择主要是选择熔断器的种类、额定电压、熔断器额定电流和熔体额定电流等。断器额定电流和熔体额定电

52、流等。选择、确定熔体电流，选选择、确定熔体电流，选配合适外壳。配合适外壳。 电路上、下两级都装设熔断器时，为使两级保护相互配电路上、下两级都装设熔断器时，为使两级保护相互配合良好，两级熔体额定电流的比值不小于合良好，两级熔体额定电流的比值不小于1.6:1。 对于照明线路或电阻炉等没有冲击性电流的负载对于照明线路或电阻炉等没有冲击性电流的负载 熔体的额定电流应大于或等于电路的工作电流，即熔体的额定电流应大于或等于电路的工作电流，即 熔体电流熔体电流IfNI. 式中：式中：IfN为熔体的额定电流，为熔体的额定电流， I为电路的工作电流。为电路的工作电流。Date: 2022-7-2 Page: 9

53、0常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 保护保护单台异步电动机单台异步电动机时，考虑电动机冲击电流的影响，时，考虑电动机冲击电流的影响，熔体的额定电流按下式计算：熔体的额定电流按下式计算： IfN（1.5.）。式中。式中IN为电动机的额定电流。为电动机的额定电流。 保护保护多台异步电动机多台异步电动机时，若各台电动机时，若各台电动机不同时启动不同时启动，则应按下式计算：则应按下式计算： IfN（1.5.）A 式中：式中：INmax为容量最大的一台电动机的额定电流，为容量最大的一台电动机的额定电流， IN为其余电动机额定电流的总和。为其余电动机额定电流的总和。Date: 2022-7-2 P

54、age: 91常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院6、符号、符号FU图1-12 熔断器的 图形、文字符号Date: 2022-7-2 Page: 92常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院瓷插式熔断器瓷插式熔断器第五节第五节 熔断器熔断器Date: 2022-7-2 Page: 93常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院螺旋式熔断器螺旋式熔断器第五节第五节 熔断器熔断器Date: 2022-7-2 Page: 94常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院有填料式熔断器有填料式熔断器第五节第五节 熔断器熔断器石英砂：增强灭弧能力石英砂：增强灭弧能力Date: 2022-7-2 Page:

55、 95常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院无填料密封式熔断器无填料密封式熔断器第五节第五节 熔断器熔断器Date: 2022-7-2 Page: 96常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院快速熔断器（快速动作、熔体不能更换）快速熔断器（快速动作、熔体不能更换）第五节第五节 熔断器熔断器Date: 2022-7-2 Page: 97常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院外壳由奥氏体不锈钢制成,外壳中心埋有氧化铍（BeO）瓷心，不锈钢和瓷心之间填充玻璃体，起密封和坚固瓷心的作用。瓷心细孔内灌以金属钠作为熔体，活塞的背面空隙部分充有1020兆帕的氩气，以压紧金属钠。在正常工作情况下，电流可以

56、从引线端子 A进入，通过瓷心细孔内的金属钠，传导到不锈钢外壳,并由出线端子B引出。当短路电流通过熔断器时，短路电流将瓷心细孔部分的金属钠迅速加热，使之由固体变成高温高压状态的等离子体蒸气，电阻率迅速增加,从而对短路电流起强烈的限流作用,并在瞬间分断电流。金属钠汽化瞬时压力可达 400兆帕。由于活塞背面氩气的缓冲作用，此压力很快降低到3020兆帕。当分断结束时，金属钠蒸气立刻恢复到液态和固态，同时氩气又重新推动活塞，压紧金属钠，电路重又接通。 自复熔断器的特点是分断电流大,可以分断200千安交流（有效值）,甚至更大的电流。从额定电流100安的自复熔断器分断 100千安、50赫电流的波形图可以看出

57、，这种熔断器具有非常显著的限流作用，当瞬时电流达到接近165千安时即能被迅速限流(图2)。 Date: 2022-7-2 Page: 98常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院Date: 2022-7-2 Page: 99常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院Date: 2022-7-2 Page: 100常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 高分子聚合物正温度热敏电阻（简称自复保险丝），是由聚合物与导电粒子等所构成。在经过特殊加工后，导电粒子在聚合物中构成链状导电通路。当正常工作电流通过（或元件处于正常环境温度）时，自复保险丝呈低阻状态；当电路中有异常过电流通过（或环境温度升高）时，

58、大电流（或环境温度升高）所产生的热量使聚合物迅速膨胀，切断导电 粒子所构成的导电通路，自复保险丝呈高阻状态；当电路中过电流（超温状态）消失后，聚合物冷却，体积恢复正常，其中导电粒子又重新构成导电通路，自复保险丝又呈初始的低阻状态。Date: 2022-7-2 Page: 101常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院v 作用：作用：发送控制信号或指令、改变控制系统工作状态的电器，它发送控制信号或指令、改变控制系统工作状态的电器，它可以直接作用于控制电路，也可以通过电磁式电器的转换对电路可以直接作用于控制电路，也可以通过电磁式电器的转换对电路实现控制，实现控制， v 分类：分类：控制按钮控制按钮

59、 万能转换开关万能转换开关 主令控制器主令控制器 行程开关行程开关 接近开关接近开关第六节第六节 主令电器主令电器Date: 2022-7-2 Page: 102常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院控制按钮控制按钮v1. 按钮按钮Date: 2022-7-2 Page: 103常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 按钮是最常用的主令电器，按钮是最常用的主令电器，其典型结构如图其典型结构如图1-18所示。所示。 它既有常开触点，也有常它既有常开触点，也有常闭触点。闭触点。 常态时在复位弹簧的作用常态时在复位弹簧的作用下，由桥式动触点将静触下，由桥式动触点将静触点点1、2闭合，静触点闭合，

60、静触点3、4断开，当按下按钮时，桥断开，当按下按钮时，桥式动触点将式动触点将1、2分断，分断，3、4闭合。闭合。 1、2被称为常闭触点或被称为常闭触点或动动断触点断触点，3、4被称为常开被称为常开触点或触点或动合触点动合触点。 Date: 2022-7-2 Page: 104常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院主令控制器主令控制器Date: 2022-7-2 Page: 106常用低压电器 PLC陕西科技大学机电学院 国标国标GB 5226-85对按钮颜色作了如下规定：对按钮颜色作了如下规定： “停止停止”和和“急停急停”按钮必须是按钮必须是红色红色。当按下。当按下红色按钮时，必须使设备停