模块一PLC-电气控制基础-项目一课件

2023年11月30日《电气控制与PLC》模块一PLC-电气控制基础-项目一

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模块一电气控制基础模块一PLC-电气控制基础-项目一项目二电器控制线路

项目三

常用低压电器项目一生产机械电气控制系统的设计育人为本厚德强技

模块一PLC-电气控制基础-项目一项目一常用低压电器课题1.1低压电器的分类及作用课题1.2电磁式电器结构及工作原理课题1.3低压开关和低压断路器课题1.4主令电器课题1.5熔断器课题1.6热继电器课题1.7电磁式接触器课题1.8继电器课题1.9常用电子电器模块一PLC-电气控制基础-项目一项目一常用低压电器一、低压电器的基本知识低压电器--工作在交流50Hz或60Hz、额定电压1200V及以下，或直流额定电压1500v及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。电器---用来接通、断开、调节、控制、保护电路的电工器具。电器控制系统（继电器—接触器控制系统）---完全由控制电器组成的自动控制系统。育人为本厚德强技

电器分为：高压电器和低压电器模块一PLC-电气控制基础-项目一

手动电器自动电器

按动作原理分2按用途分类3

高压电器低压电器

按工作电压等级分1育人为本厚德强技

电磁式电器非电量控制电器

按工作原理分4一）电器的分类控制、主令、保护、执行、配电电器课题1.1低压电器的分类及作用模块一PLC-电气控制基础-项目一课题1.1低压电器的分类及作用一、低压电器的分类按电器的动作性质分：手动电器和自动电器按电器的性能和用途分：控制电器和保护电器按有无触点分：有触点电器和无触点电器按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器。模块一PLC-电气控制基础-项目一二、电器的作用(1)控制作用

如电梯的上下移动、快慢速自动切换与自动停层等。(2)保护作用

能根据设备的特点，对设备、环境以及人身安全实行自动保护，如电动机的过热保护、电网的短路保护、漏电保护等。(3)测量作用

利用仪表及与之相适应的电器，对设备、电网或其他非电参数进行测量，如电流、电压、功率、转速、温度、压力等。(4)调节作用

低压电器可对一些电量和非电量进行调整，以满足用户的要求，如电动机速度的调节、柴油机油门的调整、房间温度和湿度的调节、光照度的自动调节等。(5)指示作用

利用电器的控制、保护等功能，显示检测出的设备运行状况与电气电路工作情况。(6)转换作用

在用电设备之间转换或对低压电器、控制电路分时投入运行。以实现功能切换，如被控装置操作的手动与自动的转换、供电系统的市电与自备电源的切换等。模块一PLC-电气控制基础-项目一育人为本厚德强技

电器的作用

控制、保护、测量、指示、转换、调节。模块一PLC-电气控制基础-项目一一、电磁式电器1.电磁机构——将电磁能转换为机械能并带动触头动作。

组成

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。

铁芯衔铁线圈课题1.2电磁式电器结构及工作原理交流：硅钢片叠加直流：整块铸铁或铸钢直动式转动式电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。交流线圈：短而粗，有骨架。直流线圈：细而长，无骨架。模块一PLC-电气控制基础-项目一一、电磁式电器2.短路环——减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。模块一PLC-电气控制基础-项目一一、电磁式电器3.触头系统——通过触头的开合控制电路通、断。

类型

材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银

质材料制成桥式触头指形触头模块一PLC-电气控制基础-项目一一、电磁式电器3.灭弧系统

电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色

的光柱，即电弧。

电弧的危害：

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；

形成飞弧造成电源短路事故。

灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、利用介质灭弧、改善触头表面材料。模块一PLC-电气控制基础-项目一二、电磁机构的电磁吸力特性模块一PLC-电气控制基础-项目一

对于单相交流电磁机构，由于磁通是交变的，当磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力弹簧的作用下将被拉开。磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时，衔铁又吸合。由于交流电源频率的变化，衔铁的吸力随之每个周波二次过零，因而衔铁产生强烈振动与噪声，甚至使铁心松散。实际吸力曲线如图1-2-7所示解决该问题的具体办法是在铁心端部开一个槽，槽内嵌入称为短路环(或称分磁环)的铜环，如图1-2-8所示。模块一PLC-电气控制基础-项目一课题1.3低压开关和低压断路器一、刀开关

作用：隔离电源，不频繁通断电路

分类：

按刀的级数分:单极、双极和三极

按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置

按刀的转换方向分为：单掷和双掷

按接线方式分为：板前接线和板后接线

按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作

按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器模块一PLC-电气控制基础-项目一一、刀开关1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）

作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。

结构图和符号：QS课题1.3低压开关和低压断路器模块一PLC-电气控制基础-项目一课题1.3低压开关和低压断路器一、刀开关2.带熔断器式刀开关——用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。模块一PLC-电气控制基础-项目一一、刀开关3.负荷开关(1)开启式负荷开关

用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。

结构：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。

分类：单相双极和三相三极两种课题1.3低压开关和低压断路器模块一PLC-电气控制基础-项目一模块一PLC-电气控制基础-项目一一、刀开关3.负荷开关(2)封闭式负荷开关（铁壳开关）

作用：手动通断电路及短路保护。课题1.3低压开关和低压断路器模块一PLC-电气控制基础-项目一二、低压断路器

功能：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。

特点：操作安全，分断能力较高。

分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式）

结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。课题1.3低压开关和低压断路器模块一PLC-电气控制基础-项目一2、低压断路器模块一PLC-电气控制基础-项目一万能式低压断路器结构图模块一PLC-电气控制基础-项目一塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器

7．按钮模块一PLC-电气控制基础-项目一塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮线路短路或严重过载保护模块一PLC-电气控制基础-项目一塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮远距离跳闸，对电路不起保护作用模块一PLC-电气控制基础-项目一塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮线路过载保护模块一PLC-电气控制基础-项目一塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器

7．按钮电动机的失压保护模块一PLC-电气控制基础-项目一模块一PLC-电气控制基础-项目一育人为本厚德强技

二、常用低压配电电器一）低压刀开关1.结构和符号a）HD系列刀开关；b)HS系列刀开关

是一种低压手动非电量控制配电（控制）电器

模块一PLC-电气控制基础-项目一2.作用1）电源隔离、配电；2）控制非频繁（每小时不能大于15-20次）地接通和分断容量较小的低压配电线路。育人为本厚德强技

3.安装方法

应安装在控制箱的右上方并且上方不能安装其他电器，接线时应将电源线接在上端，负载接在下端，这样拉闸后刀片与电源隔离，可防止意外事故发生。4.选用刀开额定电流=（1.5—2.5）电机额定电流

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二）低压断路器育人为本厚德强技

1.结构和符号

低压断路器也称为自动空气开关，由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。低压断路器（a）、漏电保护器(b)

模块一PLC-电气控制基础-项目一2.低压断路器的作用

是低压配电网中一种重要的保护电器。1）可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机；2）被广泛应用于过载、短路、欠电压、漏电等保护。3.低压断路器的选用1）断路器的额定电压>被保护线路的额定电压;2)断路器的额定电流>被保护线路的计算电流;3)极限分断电流>线路的最大短路电流的有效值。

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三.常用低压保护电器)熔断器(亚龙多媒体)1.结构和符号RC1A系列插入式

RL1系列螺旋式

RM10系列无填料

RT0系列无填料

快速熔断器

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a:熔断器一般符号,b:具有报警触点的三端熔断器2.熔断器的作用熔断器是一种简单而有效的保护电器。在电路中主要起短路保护作用。3.熔断器的选用

1）保护无起动过程的平稳负载（照明线路、电阻、电炉等）熔体额定电流≥负荷额定电流；2）保护长期工作的电机熔体额定电流≥(1.5～2.5)电动机额定电流模块一PLC-电气控制基础-项目一育人为本厚德强技

二）热继电器(亚龙多媒体)1.热继电器的结构和符号

热继电器主要由热元件、双金属片和触点组成，热元件由发热电阻丝做成。双金属片由两种热膨胀系数不同的金属辗压而成，当双金属片受热时，会出现弯曲变形。使用时，把热元件串接于电动机的主电路中，而常闭触点串接于电动机的控制电路中。JR36-20型热继电器模块一PLC-电气控制基础-项目一育人为本厚德强技

2.热继电器的作用

热继电器(FR)主要用于电力拖动系统中电动机负载的过载保护。电动机在实际运行中，常会遇到过载情况，但只要过载不严重、时间短，绕组不超过允许的温升，这种过载是允许的。但如果过载情况严重、时间长，则会加速电动机绝缘的老化，缩短电动机的使用年限，甚至烧毁电动机，因此必须对电动机进行过载保护。3．热继电器的熔断选择热继电器整定电流＝（0.95～1.05）电动机额定电流

模块一PLC-电气控制基础-项目一四．主令电器育人为本厚德强技

控制系统中，主令电器是一种专门发布命令、直接或通过电磁式电器间接作用于控制电路的电器。常用来控制电力拖动系统中电动机的起动、停车、调速及制动等。常用的主令电器有：控制按钮、行程开关、接近开关，万能转换开关、主令控制器及其它主令电器如脚踏开关、倒顺开关、紧急开关、钮子开关等。一）控制按钮(亚龙多媒体)1.控制按钮的作用控制按钮是一种结构简单、使用广泛的手动主令电器，它可以与接触器或继电器配合，对电动机实现远距离的自动控制(停车、起动按钮），用于实现控制线路的电气联锁（复合按钮）。模块一PLC-电气控制基础-项目一育人为本厚德强技

2.控制按钮的结构和符号按下按钮时，先断开常闭触点，后接通常开触点；按钮释放后，在复位弹簧的作用下，按钮触点自动复位的先后顺序相反。通常，在无特殊说明的情况下，有触点电器的触点动作顺序均为“先断后合”。

Y090-1控制按钮3．按钮的熔断选择按钮选择的主要依据是使用场所、所需要的触点数量、种类及颜色。模块一PLC-电气控制基础-项目一育人为本厚德强技

二）行程开关（限位开关）亚龙多媒体

行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用是控制行程、进行终端限位保护。

1.行程开关的作用

2.行程开关的结构和符号

行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。JLXK1-411

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三）接近开关1.

接近开关的作用

接近式位置开关是一种非接触式的位置开关，简称接近开关。它由感应头、高频振荡器、放大器和外壳组成。当运动部件与接近开关的感应头接近时，就使其输出一个电信号，从而起到“开”、“关”的控制作用。用途已远超出一般行程控制和限位保护，可用于高速计数、测速、液面控制、检测物体的存在、检测零件尺寸等许多场合。2.接近开关的结构和符号

接近开关分为电感式（LJ1、LJ2等系列）和电容式（LXJ15、TC等系列）两种，电感式接近开关只能用于检测金属体，电容式接近开关既能检测金属，又能检测非金属及液体。

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a:开关体，b:开关触点

四）红外线光电开关1.红外线光电开关作用

红外线光电开关也是一种非接触式的开关，当运动部件遮挡或反射红外线时，就使其输出一个电信号，从而起到“开”、“关”的控制作用，光电开关和接近开关的用途已远超出一般行程控制和限位保护，可用于高速计数、测速、液面控制、检测物体的存在、检测零件尺寸等许多场合。模块一PLC-电气控制基础-项目一育人为本厚德强技

2.红外线光电开关的结构和符号红外线光电开关对射式和反射式两种。WL34-R230反射板光电开关\镜面反射板

五）万能转换开关(亚龙多媒体)1.万能转换开关的作用

万能转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。万能转换开关主要用于各种控制线路的转换、电压表、电流表的换相测量控制、配电装置线路的转换和遥控等。万能转换开关还可以用于直接控制小容量电动机的起动、调速和换向。

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2.万能转换开关的结构和符号

常用产品有LW5（可控5.5kW及以下的电动机）和LW6（2.2kW及以下的电动机）系列，手柄的操作方式可分为自复式（手柄自动返回）和自定位式（不能自动返回）两种。

模块一PLC-电气控制基础-项目一六）主令控制器育人为本厚德强技

1.主令控制器的作用

能频繁的对绕线式异步电动机的起动、制动、调速及换向实行远距离控制，广泛用于各类起重机械的拖动电动机的控制系统中。2.主令控制器的结构和符号

与万能转换开关相比，它的触点容量大些，操纵档位也较多。图形符号与万能转换开关相似。

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五.常用低压控制电器

）接触器(亚龙多媒体)1.接触器的作用

可频繁自动地接通或分断交（交流接触器）直（直流接触器）流大电流电路，实现远距离控制，具有低电压释放（失、欠压）保护功能，是自动控制线路中使用最广泛的电器元件。

2.接触器的结构和符号a)线圈b)主触点c)辅助触点模块一PLC-电气控制基础-项目一育人为本厚德强技

CJ10-20型交流接触器

CZO直流接触器3.接触器的选用主触头额定电流≥负荷额定电流线圈电压=电源电压模块一PLC-电气控制基础-项目一育人为本厚德强技

二）继电器继电器的作用

继电器是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。1.电磁式继电器1）中间继电器

作用：“放大”触点、电压、电流。HHC68A-2Z中间继电器

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