1.1-常用低压电器

1、第一章 电气控制基础,PLC电气控制技术 CPM1A系列,低压电器定义:指工作在交流电压小于1200V、直流电压小于1500V的电 路中起通断、保护、控制或调节作用的电气设备，以及利 用电能来控制、保护和调节非电过程和非电装置的用电设备。,1.1 常用低压电器,分类：,（1）按动作原理分,手动电器：人手操作发出动作指令的电器，例如刀开关、按钮等。,自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器，例如接触器、继电器、 电磁阀等。,（2）按用途或所控制的对象分,控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器，例如接触器、继电器、 电动机启动器等。,配电电器：主要用于低压配电系统中，这类电器包括刀开关、

2、转换开关、熔断器 和自动开关。,主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的电器，例如按钮、转换开关等。,保护电器：用于保护电路及用电设备的电器，例如熔断器、热继电器等。,执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器，例如电磁铁、电磁离合器等。,1.1.1 接触器,作用:,用来频繁地接通和分断交直流主回路和大容量控制电路.,特点:,主要控制对象是电动机,能实现远距离控制,并具有欠(零)电压保护.,一、结构和工作原理,（1）结构：,电磁系统：,包括衔铁、静铁芯和电磁线圈在部分，其作用是将电磁能转换成机械能， 产生电磁吸力带动触点动作。,触点系统：,又称为触头，是接触器的执行元件，用来接通或断开控制电

3、路。,按其所控制的电路可分：主触点和辅助触点。,电磁系统、触点系统、灭弧系统。,按原始状态可分为：常开触点和常闭触点。,线圈未通电时断开，通电后闭合；,线圈未通电时闭合，通电后断开；,接通或断开主电路，允许通过较大的电流；,用于接通或断开控制电路，只能通过较小的电流。,交流接触器,直流接触器,灭弧装置：,触点在分断电流的瞬间，在触点间的气隙中会产生电弧，电弧的高温会烧损触点，并可能造成其他事故。因此应采用适当措施快速熄灭电弧。常采用灭弧罩、灭弧栅和磁吹灭弧装置。,文字图形符号：,接触器工作原理演示:,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。,二、交、直

4、流接触器的特点,（1）交流接触器：,线圈通以交流电，主触点接通、切断交流主电路。 灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。,（2）直流接触器：,线圈通以直流电，主触点接通、切断直流主电路。 灭弧装置通常采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。,（3）技术参数：,选择接触器时应从其工作条件出发，主要考虑下列因素：,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。,接触器的使用选择原则 :,接触器的主要技术指标,1.1.2 继电器,定义:,是一种根据外界输入信号(电的或非

5、电的)来控制电路中电流”通”与”断”的自动切换电器.,作用:,主要用来反应各种控制信号,其触点通常接在控制电路中.当各种信号(如电流、电压、温度、压力等）变化到一定值时继电器动作，继电器触点接通或断开。,种类：,电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器、热继电器以及温度、 压力、计数、频率继电器等。,属于电磁式继电器，结构、工作原理与接触 器相似，由电磁系统、触点系统和释放弹簧 组成。由于继电器用于控制电路，流过触点 的电流小，故不需要灭弧装置。,参数：返回系数K；吸合时间；释放时间；,电磁式继电器文字图形符号：,一、电压、电流继电器,电流继电器： 根据输入（线圈）电流大小而动作的继电器

6、。,过电流继电器：,当电路发生短路及过流时立即将电路切断，小于整定电流时继电器 不动作，大于整定电流时，继电器动作； 整定范围：交流为（110%-350%）IN，直流为（70%-300%）IN。,欠电流继电器：,当电路电流过低时立即将电路切断。当电流大于或等于整定电流时， 继电器吸合，电流低于整定电流时，继电器释放。 整定范围：吸合电流流为（30%-50%）IN，释放电流为 （10%-20%）IN。欠电流继电器一般是自动复位的。,过流电流继电器,欠流电流继电器,过电压继电器：,电压整定范围为（105%-120%）UN。,欠电太继电器：,吸合电压调整范围为（30%-50%）UN，释放电压调整范围

7、为 （7%-20%）UN。,二、中间继电器,定义：是用来将一个输入信号变成多个输出 信号或将信号放大（即增大触点容量） 的继电器。,电压继电器： 根据输入电压大小而动作的继电器。,注: 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。另外其触头的额定电流较大。,三、时间继电器,定义：按照时间原则进行控制的继电器，分空气式、电动式、电子式等；,分类：通电延时型、断电延时型。,组成：电磁机构、工作触点及气室。,1、断电延时型时间继电器与通电延时型 时间继电器的原理与结构相同，只是 将其电磁机构翻转180度安装。,说明：,2、空气阻尼式

8、时间继电器延时时间有 0.4s-180s和0.4s-60s两种规格.,(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h),(a) 线圈一般符号 (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,时间继电器文字、图形符号：,通电延时型时间继电器工作原理演示：,断电延时型时间继电器工作原理演示：,四、热继电器,作用：专门用来对连续运行的电动机进行过载及断相保护的继电器。,主要参数及常用型号：,主要参数：额定电流、相数、热元件额定 电

9、流、整定电流及调节范围等。,热继电器的额定电流：指热继电器中可以 安装的热元件的最大整定电流值。,热元件的额定电流：指热元件的最大整定 电流值。,热继电器的整定电流：指热元件能够长期通 过的并不致引起热继电器动作的最大电流 值。,文字、图形符号：,热继电器动作原理演示:,五、速度继电器,作用：用于转速的检测。,组成：主要由转子、圆环和触点三部分组成。,参数：动作转速：120rpm 复位转速：100rpm,工作时允许的速度高达1000-3600r/min.,速度继电器动作演示:,压力继电器,光电继电器,温度继电器,其它继电器,1.1.3 熔断器,作用：用于供电线路和电气设备的短路保护。,原理:

10、当通过熔断器的电流超过一定数值并经过一定时间时,熔体发热使某处熔化而 切断电路,从而保护了电路和设备.,组成: 熔体和安装熔体的外壳(熔管)两部分组成.,选择: 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。,熔断器的额定电压应大于或等于实际电路的工作电压。,熔体电流的选择可遵循下列几条原则：,文字图形符号：,1、电路上、下两级都装设熔断器时，两级熔体额定电流的比值不小于1.6:1,2、对照明线路或电阻炉等没有冲击性电流的负载：,If I,3、保护一台异步电动机时：,If （1.5-2.5)In,4、保护多台异步电动机时，若各台电动机不同时启动，应按下式计算：,If (1.5-2

11、.5)Inmax+ In。,螺旋式熔断器（常用于电气控制系统中）,有添料式熔断器,瓷 插 式 熔 断 器,无 填 料 密 封 式 熔 断 器,快速熔断器,自恢复熔断器,1.1.4 低压隔离器,也称刀开关,主要有低压刀开关、熔断器式 刀开关、组合开关。,作用：在电源切除后，将线路与电源明显 地隔断。,（1）刀开关,结构：操作手柄、刀片、触头座、 和底板等。,分类：单极、双极、三极。,符号：如右图所示。,选择：根据工作电流和电压、所需 极数来选择。 额定电压应大于线路额定电压 额定电流应大于负载的额定电流,技术参数：额定电压、额定电流、分 断电流。,分类：带灭弧装置的大容量刀开关、 带熔断器的开启

12、式负荷开关、 带灭弧装置和熔断器的封闭式负荷开关。,（2）组合开关,结构：刀片是转动式的，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，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,应用：可用做不频繁的地接通、分断及转换交-直流电阻性负载电路，降低容量使用时 可直接启动和分断运转中的小型异步电动机。,参数：额定电压、额定电流、极数等。,文字、图形符号：,（a）外形 （b） 符号 （c) 结构,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

13、机构、传动机构。,1.1.5 低压断路器（自动空气开关）,选用：其额定电压和额定电流应不小于电路正常工作的电 压和电流。,文字、图形符号：,万能式低压断路器结构图,1.1.6 主令电器 定义：用于发送控制指令、改变控 制系统工作状态的电器。 常用：控制按钮、行程开关、接近 开关、万能转换开关。,一、按钮 作用：用作短时接通或断开小电流控 制电路。 符号：如右图所示。 规格：交流380V、直流220V、额定电 流5A。,按钮颜色规定：,1）“停止”和“急停”按钮必须是红色； 2）“启动”按钮是绿色； 3）“启动”与“停止”交替动作的按钮必须是 黑白、白色或灰色； 4）“点动”按钮必须是黑色； 5）“复位”必须是蓝色，当复位按钮还有停 止作用时，则必须是红色。,二、行程开关,注： 与按钮相比较,选择：根据机械位置对开关的要求及触 头数目的要求来选择。,分类：机械式、电子式 符号：如右图所示,作用：根据运动部件位置而切换电 路，用来控制运动部件的运动 方向、行程大小或位置保护。,原理：接触式行程开关靠移动物体碰撞行程 开关的操动头而使行程开关的常开触