第1章常用低压电器.ppt

1、电气控制与PLC,主 讲：任琦梅,E-mail：,QQ：309877012,拖动方式：生产机械的运动需要电动机的拖动，即电动机是拖动生产机械的主体。 成组拖动单电机拖动多电机拖动 控制系统：电动机的启动、调速、正反转、制动等的控制，需要另一套装置。 继电器-接触器控制PLC控制计算机网络化控制,一、电气控制技术发展概况,绪 论,课程性质：实用性很强的专业课。 课程的主要内容 以电动机或其它执行电器为控制对象，介绍电气控制的基本原理、控制线路及设计方法，同时着重介绍可编程控制器（PLC）的工作原理、指令系统、编程方法、系统设计、联网通信和应用技术。,二、本课程的性质和任务,本课程的目标：培养实际

2、应用的能力 本课程的具体要求： 熟悉常用控制电器的结构原理、用途，具有合理选择、使用主要控制电器的能力。 熟练掌握继电接触器控制线路的基本环节，具有阅读和分析电气控制线路的工作原理的能力。 掌握电气控制线路常用的设计方法，学会设计简单的电气控制线路。 掌握PLC的基本原理及编程方法，能够根据工艺过程和控制要求进行系统设计和编写应用程序。,目 录,第1章 常用低压电器 第2章 电气控制基本环节和典型线路分析 第3章 电气控制系统设计 第4章 可编程控制器的组成与工作原理 第5章 可编程控制器的基本指令 第6章 可编程控制器的功能指令 第7章 可编程控制器的特殊功能模块 第8章 可编程控制器控制系

3、统的设计与应用 第9章 可编程控制器的联网与通信,第一部分：电气控制技术,核心是掌握继电器、接触器、按钮开关等常规控制电器的动作执行特点，从而对一般继电接触控制电路进行熟练分析和设计。,常用低压电器 基本控制电路 控制线路设计,1.1 电器基本知识 1.2 电磁式接触器 1.3 继电器 1.4 熔断器 1.5 主令电器 1.6 低压开关类电器 1.7 智能电器介绍,第1章 常用低压电器,1.1 电器基本知识,低压电器：,低压电器是指工作在交流1200V、直流1500V及以下的电路中，以实现对电气线路的通断、控制、保护、调节等作用的电器。,1.1.1 低压电器的定义与分类,1、按电器的性能和用途

4、分类,低压电器的分类：,低压配电电器：用于低压供、配电系统中进行电能输送和分配的电器。如刀开关、转换开关、空气断路器、熔断器等。 低压控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。如：接触器、继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。,1、按电器的性能和用途分类,低压电器的分类：,低压主令电器：用于发送控制指令的电器。如：按钮、 主令开关、行程开关、主令控制器、转换开关等。 低压保护电器：用于对电路及用电设备进行保护的电器。如：熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器等。 低压执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。如：电磁铁、电磁离合器等。 可通信电器：可与计算机网络连接的电器。如：智能化断路器

5、、智能化接触器及电动机控制器等。,2、按电器的动作方式分类,低压电器的分类：,自动电器。依靠外来信号或物理量（如电流、电压等）的变化而自动动作的电器，如接触器、继电器等。 非自动电器。无动力机构，通过人工或外力直接操作而动作的电器，如按钮、行程开关等。,3、按电器的工作原理分类,低压电器的分类：,电磁式电器。依据电磁感应原理工作的电器，如接触器、各类电磁式继电器等。 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，如行程开关、速度继电器等。,1.电磁机构将电磁能转换为机械能并带动触头动作。,交流：硅钢片叠加 直流：整块铸铁或铸钢,直动式 转动式,交流线圈：短而粗，有骨架。 直流线圈

6、：细而长，无骨架。,1.1.2 电磁式电器的结构及工作原理,电磁式电器由检测部分（电磁机构）和执行部分（触头系统）组成。,1衔铁 2铁心 3吸引线圈,直动式,拍合式,较多用于中小容量交流接触器和继电器,衔铁沿棱角转动：适用于直流继电器和接触器 衔铁沿轴转动：常用于较大容量交流接触器,工作原理：,线圈通入电流，产生磁场，磁通经铁芯、衔铁和气隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。 同时，衔铁还受到复位弹簧的拉力。只有当电磁吸力大于弹簧反力时，衔铁才可靠地被铁芯吸住。 线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在弹簧作用下，使衔铁与铁心脱离，即衔铁释放。,吸力特性与反力特性：,1-直流吸力特性 2-交流吸力特

7、性 3-反力特性 4-剩磁吸力特性,当线圈中通入直流电时电流为恒值。,通入交流电时电磁吸力按正弦函数平方规律变化：,电磁吸力的最小值为0。当电磁吸力的瞬时值大于反力时，衔铁吸合；当电磁吸力的瞬时值小于反力时，衔铁释放。所以电源电流变化一个周期，电磁铁吸合两次，释放两次，电磁机构会产生剧烈的振动和噪声，因此不能正常工作。,短路环减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。,解决的办法是在铁心端面开一小槽，在槽内嵌入铜制短路环。,加上短路环后，磁通被分为有相位差的两相磁通，因而两相磁通不会同时过零。由于电磁吸力与磁通的平方成正比，所以由两相磁通产生的合成电磁吸力较为平坦，在电磁铁通电期间电磁吸力始终大于反力，

8、使铁心牢牢吸合，这样就消除了振动和噪声，一般短路环包围2/3的铁心端面。,2.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,线接触,触头材料选用电阻系数小的材料，使触头本身的电阻尽量减小；,增加触头的接触压力，一般在动触头上安装触头弹簧；,改善触头表面状况，尽量避免或减小表面氧化膜形成，在使用过程中尽量保持触头清洁。,减小接触电阻的方法,2.触头系统通过触头的开合控制电路通、断。,3.灭弧系统 电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压或电流超过某一数值时，在触头间隙中就会产生电弧。 电弧的产生： 1）强电场放电 2

9、）撞击电离 3）热电子发射 4）高温游离,3.灭弧系统 电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压或电流超过某一数值时，在触头间隙中就会产生电弧。 电弧实际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象。这时触头间隙中的气体被游离产生大量的电子和离子，在强电场作用下，大量的带电粒子作定向运动，使绝缘的气体变成了导体。电流通过这个游离区时所消耗的电能转换为热能和光能，由于光和热的效应，产生高温并发出强光，使触头烧蚀，并使电路切断时间延长，甚至不能断开，造成严重事故。,电动力灭弧 桥式触头在分断时具有电动力吹弧功能。当触头打开时，在断口中产生电弧。电弧电流在两电弧之间产生如图所示的磁场。根据左手定则，电

10、弧电流要受到一个指向外侧的电动力F的作用，使电孤向外运动并拉长，从而加快电弧冷却并熄灭。多用于小容量交流接触器等交流电器中。,常用的灭弧方法：,窄缝灭弧 将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧,常用的灭弧方法：,1-纵缝 2-介质 3-磁性夹板 4-电弧,灭弧栅由多片镀铜的薄钢片(称为栅片)和石棉绝缘板组成，它们彼此相互绝缘的。当触点断开发生电弧时，电弧进入栅片内，被分割为数段，而栅片就是这些短弧的电极。每两片灭弧片之间都有150-250V的绝缘强度，使整个灭弧栅的绝缘强度大大加强，以致外加电压无法维持，同时栅片吸收电弧热量，使电弧迅速冷却而很快熄灭。在交流电器中常采用栅片灭弧。,栅片灭弧,栅

11、片灭弧示意图,磁吹灭弧 在触头电路中串入吹弧线圈，该线圈产生的磁通经过导磁夹板引向触头周围，在弧柱下方，两个磁通是相加的，而在弧柱上方是彼此相减的，在下强上弱的磁场作用下电弧被拉长并吹入灭弧罩中，电弧被拉长并受到冷却而很快被熄灭。它广泛应用于直流灭弧装置中（如直流接触器中）。,接触器是一种用来频繁接通或断开交直流主电路及大容量控制电路的自动切换电器。它是利用电磁吸力和弹簧反作用配合动作而使触头闭合或分断的一种电器，还具有低压释放保护的功能，并能实现远距离控制，在自动控制系统中应用得相当广泛。 接触器按其主触头通过电流的种类不同，可分为直流接触器和交流接触器。,1.2 电磁式接触器,触头系统：主

12、触头、辅助触头 常开触头（动合触头） 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 灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧,1结构,一、交流接触器,交流接触器结构图,灭弧装置,交流接触器的触点分为两类，一类接在电动机的主电路中，通过的电流较大，称作主触点；另一类接在控制电路中，通过的电流较小，称为辅助触点。 主触点断开瞬间，触点间会产生电弧烧坏触点，因此交流接触器的动触点都做成桥式，有两个断点，以降低当触点断开时加在断点上的电压，使电弧容易熄灭。在电流较大的接触器的主触点上还专门装有灭弧罩，其外壳由绝缘材料制成，里面的平行薄片使三对主触点相互隔开，其作用是将电弧分割成小段，使之容易

13、熄灭。,2工作原理,线圈加额定电压，衔铁吸合，常闭触头断开，常开触头闭合；线圈电压消失，触头恢复常态。为防止铁心振动，需加短路 环。,3常用典型交流接触器介绍,1）空气电磁式交流接触器,典型产品有：CJ10、CJ12、CJ20、CJ21、CJ26、 CJ29、 CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB、STF系列交流接触器等。,2）切换电容器接触器,专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电容器组，以调整用电系统的功率因素。,常用产品有：CJ16、CJ19、CJ41、CJX4 、 CJX2A、LC1-D、6C系列等。,3常用典型交流接触器介绍,3）真空交流接触器,以真空为灭弧介质，其主触

14、头密封在真空开关管内。适用于条件恶劣的危险环境中。典型产品有：CKJ和EVS系列等。,4）智能化接触器,装有智能化电磁系统，具有与数据总线及其它设备通信功能，有对运行工况自动识别、控制和执行能力。,常用产品有：日本富士NewSC系列、美国西屋“A”系列、ABB公司AF系列、金钟默勒的DILM系列智能化接触器等。国内有单片机控制的交流接触器。,用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。 结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。 工作原理：与交流接触器基本相同。,二、直流接触器,常用产品：CZ18、CZ21、CZ22和CZ0系列等。,与交流接触器区别： 触头电流和线圈电源为直流，触头多采用滚

15、动接触的指形触头，辅助触头采用点接触桥式触头，铁心采用整块铸钢或铸铁制成；线圈做成长而薄的圆筒状；由于直流电弧特殊性，通常采用磁吹灭弧。,常闭辅助触点,线圈,主触点,常开辅助触点,三、接触器的符号,四、接触器的主要技术指标,额定通断能力,主触头在规定条件下能可靠通断的电流值,每小时可实现的最高操作次数,交、直流接触器：600次/h、1200次/h,允许操作频率,四、接触器的主要技术指标,机械寿命和电寿命,根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型； 接触器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一致； 额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。

16、 接触器的触头数量和种类应满足主电路和控制线路的要求。,五、接触器的使用选择原则,部分CJ20系列交流接触器主要技术数据,CJ 20 / 交流 设计 额定电流 用K表示矿用 额定工作电压(03380V) TH(湿热带产品) 接触器 序号 (AC3，380V) 启动器的接触器 (06660V；111140V),CZ 16 / 直流 设计 额定电流 常开主触点数 常闭主触点数 接触器 序号,交流接触器型号意义说明举例：,直流接触器型号意义说明举例：,几款常用接触器,1.3 继电器,继电器是一种根据外界输入的信号（电量，如电压、电流；非电量，如时间、速度、热量等）来控制电路的通、断的自动切换电器，其

17、触点常接在控制电路中。 值得注意的是，继电器的触点不能用来接通和分断主电路，这也是继电器的作用与接触器的作用的区别。,作用：控制、放大、联锁、保护和调节 分类： 按用途分 ：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、 机械式 按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力 按动作时间分：瞬时、延时继电器 特点：额定电流一般不大于5A。,继电器,电磁式继电器 电磁式继电器是使用最多的 一种继电器，其基本结构和动作 原理与接触器大致相同。但继电 器是用于切换小电流的控制和保护电器，其触点 种类和数量较多，体积较小，动作灵敏，无需灭 弧装置。,电磁式继电器典型结构示意图,特点：线圈并

18、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,一、电压继电器,电压继电器是根据线圈两端电压大小而控制电路通断的控制电器。,过电压继电器（无直流过电压继电器）： 电路电压正常时，衔铁不吸合； 电路电压过高时，衔铁吸合； 动作电压整定范围为(1.051.15)UN 欠电压继电器： 电路电压正常时，衔铁吸合； 电路电压过低时，衔铁释放； 释放电压调整范围为(0.10.35)UN 零电压继电器： 释放电压调整范围为(0.050.25)UN,二、电流继电器,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,过电流继电器,欠电流继电器,电流继电器是根据线圈

19、中电流的大小而控制电路通、断的控制电器。,过电流继电器：当电路发生短路及过流时立即将电路切断 正常工作时，继电器不动作； 负载电流过大时，继电器才动作； 动作电流（吸合电流）整定范围： 交流为(1.13.5)IN，直流为(0.753)IN 用途：主要用于频繁、重载起动场合作电动机过载和短路保护。常用于桥式起重机电路中。,欠电流继电器：当电路电流过低时立即将电路切断 正常工作时，继电器吸合； 负载电流过低时，继电器释放； 动作电流整定范围：吸合电流为(0.30.65)IN 释放电流为(0.10.2)IN 用途：电路中起欠电流保护作用，如直流电动机励磁保护。（无交流欠电流保护继电器）,动作电流q

20、：使电流继电器开始动作所需的电流值； 返回电流f ：电流继电器动作后返回原状态时的电流值； 返回系数f ：返回值与动作值之比，ff /q 。,主要技术指标：,图形符号和文字符号：,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器相同。但它的触点数量较多，在电路中主要是扩展触点的数量。,三、中间继电器,四、时间继电器,从得到输入信号（线圈的通电或断电）开始，经过一定的延时后才输出信号（触头的闭合或断开）的继电器，称为时间继电器。适用于定时控制。,时间继电器的延时方式有两种 ： 通电延时：接受输入信号后延迟一定的时间，输出信号才发生变化。当输入信号消失后，输出瞬时复原。 断电延时：接受输入

21、信号时，瞬时产生相应的输出信号。当输入信号消失后，延迟一定的时间，输出才复原。,作用：按整定时间长短通断电路 分类： 按构成原理分：电磁式 空气阻尼式 电子式 电动式 按延时方式分：通电延时型 断电延时型,四、时间继电器,直流电磁式时间继电器,直流电磁式继电器是在电磁式电压继电器的铁心上加一个阻尼铜套构成，它是利用电磁感应原理产生延时的。 当电磁线圈通、断电时，在阻尼铜套内产生感应电流，感应电流产生的磁通对原磁通变化起阻尼作用。 通电前衔铁处于打开位置，磁路气隙大，磁阻大，磁通小，阻尼作用小，延时作用可不计。,1-阻尼套筒 2-释放弹簧 3-调节螺母 4-调节螺钉 5-衔铁 6-非磁性垫片 7

22、-电磁线圈,直流电磁式时间继电器,当衔铁处于吸合位置，断开线圈直流电源时，因磁路气隙小，磁阻小，磁通变化大，铜套阻尼作用大，衔铁延时释放时间可达0.35s。 改变铁心与衔铁间非磁性垫片的厚薄（粗调）或改变释放弹簧松紧（细调）可调节延时长短。 特点：只适用于直流电路，只有断电延时，且延时时间短，准确度较低。,1-阻尼套筒 2-释放弹簧 3-调节螺母 4-调节螺钉 5-衔铁 6-非磁性垫片 7-电磁线圈,空气阻尼式时间继电器,主要产品：JS7A系列时间继电器,原理：利用空气阻尼的原理制成,组成：电磁系统、延时机构、触头系统,延时方式：通电延时、断电延时,空气阻尼式通电延时时间继电器,空气阻尼式通电

23、延时时间继电器,空气阻尼式断电延时时间继电器,空气阻尼式断电延时时间继电器,空气阻尼式时间继电器特点：,结构简单，价格便宜，延时范围大（0.4180s），但准确度低，延时误差较大，常用于对延时精度要求不高的场合。,电子式时间继电器 又称半导体时间继电器，由晶体管或集成电路和电子元件等构成，利用RC电路电容器充放电原理实现延时。目前已有采用单片机控制的时间继电器。,其特点是延时范围广（0.2300s），精度高，体积小，调节方便，寿命长，发展很快，在工业控制中应用广泛。,电子式时间继电器,JSJ型电子式时间继电器原理图,MT5CR数字式时间继电器,ST3P系列超级时间继电器,JSZ9系列电子式时间

24、继电器,JSZ8系列电子式时间继电器,时间继电器符号,断电,通电延时,通电,断电,通电,断电延时,热继电器是利用电流的热效应来切断电路的保护电器，它在控制电路中，用作电动机的过载保护，既能保证电动机不超过容许的过载，又可以最大限度地保证电动机的过载能力。当然，首先要保证电动机的正常起动。,五、热继电器,作用：电动机的过载保护,利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触头动作,利用电阻值随温度变化而变化的特性制成,利用过载电流发热使易熔合金熔化而使继电器动作,型式：双金属片式,热敏电阻式,易熔合金式,双金属片式热继电器结构： 由发热元件、双金属片和触头及动作机构等部分组成。,五、热继电器,双金属片式热继

25、电器,双金属片式热继电器原理示意图,1-补偿双金属片；2-销子；3-支承；4-杠杆；5-弹簧；6-凸轮；7、12-片簧；8-推杆； 9-调节螺钉；10-触点；11-弓簧；13-复位按钮；14-主双金属片15-发热元件；16-导板,双金属片式热继电器原理示意图,热继电器的主要参数：热元件的额定电流 指热元件能够长期通过而不致于引起热继电器动作的最大电流值。热继电器动作电流可在热元件额定电流66%100%的范围内调节。 热元件的额定电流与电动机的额定电流相等时，热继电器能准确地反映电动机发热。,使用热继电器时注意几个问题：,动作时间不应过分小于电动机的允许发热时间，应充分发挥电动机的过载能力,热继

26、电器只能用作长期过载保护，不能作短路保护,用热继电器保护三相异步电动机时，至少要有两相接热元件,注意热继电器所处的周围环境温度，应保证它与电动机有相同的散热条件。,热继电器的选用,热继电器选用是否得当，直接影响着对电动机进行过载保护的可靠性。通常选用时应按电动机形式、工作环境、启动情况及负荷情况等几方面综合加以考虑。 原则上热继电器的额定电流应按电动机的额定电流选择。如热继电器的整定值可等于电动机额定电流的0.95-1.05倍，或取热继电器整定电流的中值等于电动机的额定电流，然后进行调整。,考虑保护对象电动机的特性。电动机的型号规格特性不同，其过载能力也不同。对于过载能力较差的电动机，其配用的

27、热继电器(主要是发热元件)的额定电流可适当小些。此时可选取热继电器的额定电流(实际上是选取发热元件的额定电流)为电动机额定电流的6080。 在不频繁启动场合，要保证热继电器在电动机的启动过程中不产生误动作。通常，当电动机启动电流为其额定电流6倍以及启动时间不超过6s时，若很少连续启动，就可按电动机的额定电流选取热继电器。,当电动机为重复短时工作时，首先注意确定热继电器的允许操作频率。因为热继电器的操作频率是很有限的，如果用它保护操作频率较高的电动机，效果很不理想，有时甚至不能使用。对于可逆运行和频繁通断的电动机，不宜采用热继电器保护，必要时可采用埋入电动机绕组的温度继电器或热敏电阻来保护。,具

28、有断相保护的热继电器,电动机三角形联结 U相断线时的电流情况,差动式断相保护机构及工作原理 a) 通电前 b) 三相正常电流 c) 三相均匀过载 d) W相断路 1-上导板 2-下导板 3-杠杆 4-顶头 5-补偿双金属片 6-主双金属片,热继电器符号：,(a) 热元件 (b)常闭触点,几款常用热继电器,六、信号继电器,作用：根据速度的大小通断电路 结构：定子、转子和触头 原理：与异步电动机类似 参数：动作转速：300rpm 复位转速：100rpm,1、速度继电器,外形图,1、速度继电器,定子-由硅钢片叠成笼型空心圆环套在转子上，装有鼠笼型短路绕组。,转子-圆柱形永久磁铁，与电动机同轴连接。,

29、1、速度继电器,工作原理：转子的轴与电动机同轴相连，当电动机旋转时，速度继电器的转子随之转动。在空间产生旋转磁场，切割定子绕组，在定子绕组中感应出电流。此电流又在旋转的转子磁场作用下产生转矩，使得定子随转子转动方向旋转，和定子装在一起的摆锤推动簧片（动触点）动作，使常闭触点分开，常开触点闭合。当电动机转速低于某一值时，转矩减小，动触头在簧片作用下复位。 用途:主要用于鼠笼式异步电动机的反接制动控制。,1、速度继电器,1、速度继电器,速度继电器的图形符号及文字符号,2、温度继电器,埋设在电动机发热部位，如定子槽内、绕组端部等，直接反映该处发热情况。 类型：双金属片式、热敏电阻式温度继电器。 1双

30、金属片式温度继电器 2热敏电阻式温度继电器,热敏电阻式温度继电器原理图,3、液位继电器,根据液体液面高低使触头动作的继电器。,液位继电器结构示意图,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和严重过电流保护作用。使用时，熔体串接于被保护的电路的首端，当电路发生短路故障时，熔体被瞬时熔断而分断电路，起到保护作用。,1.4 熔断器,结构：缘底座、熔体、熔断管、填料及导电部件。 工作原理：熔体串接在电路中，负载电流流经熔体，当 电路发生短路或过电流时，通过熔体的电流使其发热，从而自行熔断而切断电路。,流过熔体的电流越大，熔断所需的时间越短。 熔体的额定电流IfN是熔体长期工作而不致熔断的电

31、流。,结构：缘底座、熔体、熔断管、填料及导电部件。 工作原理：熔体串接在电路中，负载电流流经熔体，当 电路发生短路或过电流时，通过熔体的电流使其发热，从而自行熔断而切断电路。,熔化系数K：最小熔化电流（临界电流）Imin与熔体额定电流IN 之比 K=Imin/IN,作用：短路和严重过电流保护 应用：串接于被保护电路的首端 优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻 分类：,瓷插式熔断器,螺旋式熔断器,有填料式熔断器,无填料密封式熔断器,快速熔断器 （半导体器件保护熔断器）,自恢复熔断器,熔断器用于不同性质的负载，其熔体额定电流的选用方法也不同。 1. 熔断器类型选择 其类型应根据线路的要求、

32、使用场合和安装条件选择。 2. 熔断器额定电压的选择 其额定电压应大于或等于线路的工作电压。 3. 熔断器额定电流的选择 其额定电流必须大于或等于所装熔体的额定电流。,熔断器的选用,4. 熔体额定电流的选择 对于电炉、照明等电阻性负载的短路保护，熔体的额定电流等于或稍大于电路的工作电流。 保护单台电动机时，考虑到电动机受起动电流的冲击，可按下式选择： 轻载起动或起动时间短时，系数可取近1.5，带重载起动或起动时间较长时，系数可取2.5。,熔断器的选用,保护多台电动机，可按下式选择： 容量最大的一台电动机的额定电流 其余电动机额定电流之和 熔断器一般做成标准熔体。更换熔片或熔丝时应切断电源，并换

33、上相同额定电流的熔体，不得随意加大、加粗熔体或用粗铜线代替。,熔断器的选用,主令电器是用来接通和断开控制电路，发布命令或信号，改变控制系统工作状况的电器。 主令电器不允许分合主电路。 常用的是控制按钮、行程开关、万能转换开关和主令控制器等。,1.5 主令电器,控制按钮,一、控制按钮,按钮常用于接通和断开控制电路。,（a） 结构示意,常闭触点是按钮未按下时闭合、按下后断开的触点。 常开触点是按钮未按下时断开、按下后闭合的触点。 当按下按钮时，先断开常闭触点，然后接通常开触点；松开后，在复位弹簧作用下使触点复位。,控制按钮的图形、文字符号 a）常开触点 b）常闭触点 c）复合按钮,几款常用按钮,二

34、、行程开关(限位开关、位置开关),结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。,主要用于将机械位移变为电信号，以实现对机械运动的自动往复控制或限位保护等。,1、直动式行程开关,2、滚轮旋转式行程开关,行程开关的图形、文字符号 a）常开触头 b）常闭触头,3、接近开关,接近开关是一种开关型传感器(无触点开关)，它既有行程开关所具备的行程控制及限位保护特性，同时又可用于高速计数、检测金属体的存在、测速、液位控制、检测零件尺寸以及用作无触点式按钮等。,接近开关是一种不需要与运动部件进行机械接触就可以实现操作的位置开关，即当物体接近开关的感应面到动作距离时，不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作，从而驱

35、动交流或直流电器或给计算机装置提供控制指令。,接近开关具有定位精度高、操作频率高、功率损耗小、寿命长、使用面广、能适应恶劣工作环境等优点,（1）电感式接近开关的感应头是一个具有铁氧体磁心的电感线圈，只能用于检测金属体。振荡器在感应头表面产生一个交变磁场，当金属块接近感应头时，金属中产生的涡流吸收了振荡的能量，使振荡减弱以至停振，因而产生振荡和停振两种信号，经整形放大器转换成二进制的开关信号，从而起到“开”、“关”的控制作用。,（2）电容式接近开关的感应头是一个圆形平板电极，与振荡电路的地线形成一个分布电容，当有导体或其它介质接近感应头时，电容量增大而使振荡器停振，经整形放大器输出电信号。电容式

36、接近开关既能检测金属，又能检测非金属及液体。,常用的电感式接近开关型号有LJ1、LJ2等系列，电容式接近开关型号有LXJ15、TC等系列产品。,磁性接近开关一般用于检测磁性物体的运动，但也可以检测贴有磁铁块的运动物体的位置，经常用于汽缸和活塞的位置检测，有时也作为限位开关使用。当磁性目标接近时，磁性接近开关输出开关信号，其检测距离随检测物体磁场强弱变化而变化。,（3）磁性接近开关,四、凸轮控制器,凸轮控制器是一种大型的控制电器，也是多档位、多触点，利用手动操作，转动凸轮去接通和分断通过大电流的触头转换开关。凸轮控制器主要用于起重设备中控制中小型绕线转子异步电动机的启动、停止、调速、换向和制动，

37、也适用于有相同要求的其它电力拖动场合。,四、凸轮控制器,四、凸轮控制器,凸轮控制器的转轴上套着很多（一般为12片）凸轮片，当手轮经转轴带动转位时，使触点断开或闭合。例如：当凸轮处于一个位置时（滚子在凸轮的凹槽中），触点是闭合的；当凸轮转位而使滚子处于凸缘时，触点就断开。由于这些凸轮片的形状不相同，因此触点额闭合规律也不相同，因而实现了不同的控制要求。,主令控制器（又称主令开关），主要用于电气传动装置中，按一定顺序分合触头，达到发布命令或其它控制线路联锁、转换的目的。适用于频繁对电路进行接通和切断，常配合磁力起动器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

38、动电动机的控制系统中。,五、主令控制器,五、主令控制器,主令控制器LK16系列,主令控制器LK17系列,六、万能转换开关,万能转换开关是一种具有多个操作位置和触点、能进行多个电路的换接的手动控制电器。它可用于配电装置的远距离控制、电气控制线路的换接、电气测量仪表的开关转换以及小容量电动机的起动、制动、调速和换向的控制，用途广泛，故称为万能转换开关。,典型的万能转换开关由触点座、凸轮、转轴、定位机构、螺杆和手柄等组成，并由120层触点底座叠装而成，每层底座可装三对触点，由触点底座中且套在转轴上的凸轮来控制此三对触点的接通和断开。由于各层凸轮的形状可制成不同，因此用手柄将开关转到不同的位置，使各对

39、触点按需要的变化规律接通或断开，达到满足不同线路的需要的目的。,六、万能转换开关,万能转换开关的电气符号：,万能转换开关,几款常用万能转换开关,1.6 低压开关类电器,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,1、开启式负荷开关 用途：广泛用作照明电路和小容量（5.5KW及以下） 动力电路不频繁起动的控制开关。,刀开关的图形、文字符号 a）单极 b）双极 c）三极,2

40、、封闭式负荷开关（铁壳开关） 用途：可不频繁地接通和分断负荷电路，也可用作15KW 以下电动机不频繁起动的控制开关。,二、组合开关（转换开关）,是一种转动式的闸刀开关，主要作为电源引入开关，也可用来直接控制小容量异步电机非频繁起、停控制。较刀开关更灵巧方便，除通断外，还有转换功能。 可作电源引入开关，也可作5.5KW以下电动机直接起动、停止、反转和调速控制开关，主要用于机床控制电路。,二、组合开关（转换开关）,组合开关的图形、文字符号 a）单极 b）三极,HZ5系列组合开关 HZ5系列开关主要用于交流50Hz，电压380V及以下的电气线路中作电源开关和笼型感应电动机的起动、换向、变速开关。也可作控制线路的换接之用。,HZ5B系列组合开关 HZ5B型组合开关适用于交流50赫兹，电压至380伏的电路中作电动机、停止、换向、变速之用。,HZ10系列组合开关 HZ10系列组合开关适用于交流50赫兹380及以下，直流220伏及以下的电气线路中，供手动作不频繁地接通或分断电路；换接电源或负载；测量电路之用，也可控制小容量电动机。,组合开关HZ10系列-3,低压断路器又称自动空气开关、自动空气断路器或自动开关，它是一种半自动开关电器。当电路发生过载、短路以及失压等故障时，低压断路器能自动切断故障电路，有效保护串接在它后面的电气设备。 在正常情况下，低压断路器也可用于不频繁接