电气控制-第1章

电气限制与PLC应用1第1章常用低压限制电器本章主要内容：◆常用低压电器◆限制电器的结构与原理◆限制电器的选用原则核心：驾驭接触器、继电器、断路器、按钮开关、主令电器等常规限制电器动作特点，并能正确运用。21.1概述PLC出现之前，人们一干脆受电器元件组成电气限制系统。现在，电气限制系统照旧在众多简洁系统中发挥着作用。例如:PLC的CPU工作电压通常为DC5V，其I/O接口的电压为DC5V或DC24V，要使其能够检测高于输入端口的电压信号，或驱动高于输出端口电压设备，必需实行中间变换环节，这些用于变换电压和电流的元件统称为电器。电器----是一种依据外界的信号，自动或手动接通和断开电路，从而断续或连续地变更电路参数或状态，实现对电路或非电对象的切换、限制疼惜、检测和调整用的电气元件或设备。31、电器的分类42、电力拖动自动限制系统中常用的

低压限制电器1）接触器：◆沟通接触器◆直流接触器2）继电器◆电磁式电压继电器◆电磁式电流继电器◆电磁式中间继电器◆直流电磁式时间继电器◆空气阻尼式时间继电器◆电子式时间继电器◆热继电器◆干簧继电器◆速度继电器53）熔断器有磁插式、螺旋式、有填料密闭管式、无填料密闭管式、快速闭管式、快速熔断式、自复式4）低压断路器◆框架式断路器◆塑料外壳式断路器◆快速直流断路器◆限流式断路器◆漏电疼惜器5）位置开关有直动式、滚动式、和微动式6）按钮、刀开关61.2接触器接触器是一种用于频繁地接通或断开直/沟通主电路及大容量限制电路的自动切换电器。在功能上，接触器除能自动切换外，还具有一般手动开关所不能实现的远距离操作功能和失电压（或欠电压）疼惜功能。在PLC限制系统中，接触器常作为输出执行元件，用于限制电动机、电热设备、电焊机、电容器组等负载。71.2.1结构和工作原理各种接触器的实物图89如图所示，接触器主要由电磁机构（包括电磁线圈、铁心和衔铁）、触头系统（主触头和帮助触头）、灭弧装置（图中未画出）及其他部分组成。101、接触器的工作原理是：线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作，常开触头闭合，常闭触头断开，两者是联动的。当线圈断电时，电磁吸力消逝，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原；常开触头断开，常闭触头闭合。112、触头系统接触器的触点分为主触点和帮助触点。主触点用于通断主电路，通常有三对常开触点。帮助触点常用于限制电路起电气连锁作用，一般常开、常闭各两对。触头按结构分桥型触头和指型触头触头按接触形式分点、线和面接触。123、灭弧装置电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开状态的过程中产生的电弧。气体自持放电形式之一，是一种带电质点的急流。电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高的温度和密度很大的电流。13电动力灭弧14灭弧栅灭弧15灭弧罩灭弧164、接触器的图形和文字符号175、接触器的主要技术参数与选用原则1819接触器的主要技术参数：1）额定电压：指主触点能承受的额定电压。用常电压等级：直流接触器有110V、220V、440V。沟通接触器有110V、220V、380V、500V等2)额定电流：指主触点允许长期通过的最大电流。有5A、10A、20A、40A、60A、100A150A、250A、400A、600A等3）吸引线圈的额定电压：沟通有36V、10V、220V、380V；直流有24V、48V、220V、440V4）触头数目5）电寿命和机械寿命以万次表示额定操作频率以（次/小时）表示，即允许每小时接通的最多次数：沟通600次/小时，直流1200次/小时201.3继电器继电器是一种依据某种输入信号的变更来接通或断开限制电路，主要用于限制与疼惜电路或用于信号转换。继电器分类：用途分：限制继电器、疼惜继电器；原理分：电磁式、感应式、热继电器等输入信号分：电流、电压、速度、中间继电器211、电磁式继电器它由电磁系统、触头系统和释放弹簧等组成。继电器和接触器的区分：继电器：用于限制电路、电流小，没有灭弧装置，可在电量或非电量的作用下动作。接触器：用于主电路、电流大，有灭弧装置，一般只能在电压作用下动作。所以，继电器只能用于限制电路中22当通过电流线圈9的电流超过某确定值，电磁吸力大于反作用弹簧力，衔铁7吸合并带动绝缘支架动作，使动断触点10断开，动合触点闭合。通过调整螺钉4来调整反作用力的大小，即调整继电器的动作参数值。23242、电压继电器反映的是电压信号。运用时，电压继电器的线圈与负载并联，其线圈匝数多而径细。按吸合电压的大小，电压继电器可分为过电压继电器和欠电压继电器。过电压继电器用于线路的过电压疼惜，当被疼惜的电路电压正常时衔铁不动作，当被疼惜电路的电压高于额定值，达到过电压继电器的整定值时，衔铁吸合，触点机构动作，限制电路失电，限制接触器刚好分断被疼惜电路。欠电压继电器用于电路的欠电压疼惜，其释放整定值为电路额定电压的0.1～0.6倍。当被疼惜电路电压正常时衔铁牢靠吸合，当被疼惜电路电压降至欠电压继电器的释放整定值时衔铁释放，触点机构复位，限制接触器刚好分断被疼惜电路。25中间继电器实质上是一种电压继电器。它的特点是触点数目较多，电流容量可增大，起到中间放大(触点数目和电流容量)的作用。中间继电器实物图26型号含义电气符号27电流继电器主要用于过载及短路疼惜。电流继电器的线圈串联接入主电路，其线圈匝数少、导线粗、阻抗小，用来感测主电路的电流，触点接于限制电路，为执行元件。电流继电器反映的是电流信号，常用的电流继电器有欠电流继电器和过电流继电器两种。

3、电流继电器28过电流继电器实物图欠电流继电器实物图29电磁式继电器的选用：选用时主要依据疼惜或限制对象对继电器的要求，考虑触点数量、种类、返回系数及控制电路的电压、电流、负载性质来选择。30热继电器是利用电流流过热元件时产生的热量，使双金属片发生弯曲而推动执行机构动作的一种疼惜器。主要用于沟通电动机的过载疼惜、断相及电流不平衡运动的疼惜及其他电器设备发热状态的限制。4、热继电器31热继电器动画演示325、时间继电器时间继电器定义：----当吸引线圈通电或断电后其触点经过确定延时再动作的继电器（通电延时和断电延时）。符号:KT空气阻尼式电动机式电子式(晶体管、数字式)33⑴空气阻尼式继电器34空气阻尼式断电延时型时间继电器的工作过程演示：35图形符号在选用时间继电器时，应考虑满足限制要求和工艺要求366、速度继电器速度继电器依据电动机的额定转速进行选择。速度继电器的图形符号和文字符号如图所示。速度继电器主要用于笼型异步电动机的反接制动限制，也称反接制动继电器3738熔断器是一种简洁而有效的疼惜电器，在电路中主要起短路保护作用，运用时，熔体串接于被疼惜的电流中，当电路发生短路故障时，熔体被瞬时熔断而分断电路，从而起疼惜作用。1.4熔断器熔断器的结构和工作原理

熔断器主要由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管（或熔座）组成。

熔断器的熔体与被疼惜的电路串联，当电路正常工作时，熔体允许通过确定大小的电流而不熔断。当电路发生短路或严峻过载时，熔体中流过很大的故障电流，当电流产生的热量使熔体温度上升达到熔点时，熔体熔断并切断电路，从而达到疼惜的目的。39螺旋式熔断器

圆筒形帽熔断器螺栓连接熔断器40熔断器的型号含义和电气符号如下图所示。41熔断器的选择1）其额定电压应大于或等于线路的工作电压2）其额定电流应大于或等于所装熔体的额定电流对于电炉、照明等电阻性负载的短路疼惜，熔体的额定电流等于或稍大于电路的工作电流在配电系统中，通常有多极熔断器疼惜，远离电源的熔断器应先断3）熔断器一般作成标准熔体421、低压断路器又称自动空气开关或自动开关，相当于刀关、熔断器、热继电器、过电流继电器和欠电压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠电压、失电压、过载和断路疼惜的电器。1.5低压开关和低压断路器低压断路器的结构主要由三个基本部分组成：触头、灭弧系统和各种脱扣器。脱扣器包括过电流、欠电压、过热、分磁和自由等脱扣器。43工作原理是：靠操作机构手动或电动合闸的，触头闭合后，自由脱扣器机构将触头锁在合闸的位置上。当电路发生故障时，通过各自的脱扣器使自由脱扣机构动作，自动跳闸实现疼惜作用。44断路器的型号含义和电气符号452、开关电器开关电器广泛用于配电系统和电力拖动控制系统，用作电源的隔离、电器设备的疼惜和限制。常用的有刀开关和低压断路器。刀开关也叫低压隔离器，或者叫做闸刀开关，是一种结构最简洁，应用最广泛的手动电器。主要用于接通和切断长期工作设备的电源及不常常启动和制动、容量小于7.5kW的异步电动机。刀开关主要由操作手柄、触刀、触点座和底座组成。依靠手动来实现触刀插入触点座与脱离触点座的限制。按刀数可分为单极、双极、三极。46474849501.6主令电器主令电器是在自动限制系统中发出指令和信号的电器，用来限制接触器、继电器或其它电器线圈，使电路接通或分断，从而达到限制生产机械的目的。按作用可分为：按钮、行程开关、接近开关等。1、按钮是一种结构简洁，应用广泛的主令电器。在低压限制电路中，用于手动发出限制信号，短时接通或断开小电流的限制电路。515253简洁的接触器限制ABCM3~刀闸起隔离作用自保持停止按钮起动按钮特点：小电流控制大电流。542、位置开关位置开关是利用运动部件的行程位置实现限制的电器元件，常用于自动往返的生产机械中553、行程开关又称限位开关或位置开关，是一种利用生产机械的某些运动部件的撞击来发出限制信号的小电流主令电器，主要用于生产机械的运动方向、行程大小空转或位置疼惜等。4、接近开关和光电开关接近开关是一种非接触式的、无触点行程开关，当运动着的物体接近它到确定距离内时，它就能发出