1、第一章 電氣控制基礎(chǔ),PLC電氣控制技術(shù) CPM1A系列,低壓電器定義:指工作在交流電壓小于1200V、直流電壓小于1500V的電 路中起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電氣設(shè)備，以及利 用電能來控制、保護(hù)和調(diào)節(jié)非電過程和非電裝置的用電設(shè)備。,1.1 常用低壓電器,分類：,（1）按動作原理分,手動電器：人手操作發(fā)出動作指令的電器，例如刀開關(guān)、按鈕等。,自動電器：產(chǎn)生電磁吸力而自動完成動作指令的電器，例如接觸器、繼電器、 電磁閥等。,（2）按用途或所控制的對象分,控制電器：用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器，例如接觸器、繼電器、 電動機(jī)啟動器等。,配電電器：主要用于低壓配電系統(tǒng)中，這類電器包括刀開關(guān)、

2、轉(zhuǎn)換開關(guān)、熔斷器 和自動開關(guān)。,主令電器：用于自動控制系統(tǒng)中發(fā)送動作指令的電器，例如按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)等。,保護(hù)電器：用于保護(hù)電路及用電設(shè)備的電器，例如熔斷器、熱繼電器等。,執(zhí)行電器：用于完成某種動作或傳送功能的電器，例如電磁鐵、電磁離合器等。,1.1.1 接觸器,作用:,用來頻繁地接通和分?jǐn)嘟恢绷髦骰芈泛痛笕萘靠刂齐娐?,特點(diǎn):,主要控制對象是電動機(jī),能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制,并具有欠(零)電壓保護(hù).,一、結(jié)構(gòu)和工作原理,（1）結(jié)構(gòu)：,電磁系統(tǒng)：,包括銜鐵、靜鐵芯和電磁線圈在部分，其作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能， 產(chǎn)生電磁吸力帶動觸點(diǎn)動作。,觸點(diǎn)系統(tǒng)：,又稱為觸頭，是接觸器的執(zhí)行元件，用來接通或斷開控制電

3、路。,按其所控制的電路可分：主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)。,電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)。,按原始狀態(tài)可分為：常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)。,線圈未通電時斷開，通電后閉合；,線圈未通電時閉合，通電后斷開；,接通或斷開主電路，允許通過較大的電流；,用于接通或斷開控制電路，只能通過較小的電流。,交流接觸器,直流接觸器,滅弧裝置：,觸點(diǎn)在分?jǐn)嚯娏鞯乃查g，在觸點(diǎn)間的氣隙中會產(chǎn)生電弧，電弧的高溫會燒損觸點(diǎn)，并可能造成其他事故。因此應(yīng)采用適當(dāng)措施快速熄滅電弧。常采用滅弧罩、滅弧柵和磁吹滅弧裝置。,文字圖形符號：,接觸器工作原理演示:,線圈加額定電壓，銜鐵吸合，常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合；線圈電壓消失，觸頭恢復(fù)常態(tài)。,二、交、直

4、流接觸器的特點(diǎn),（1）交流接觸器：,線圈通以交流電，主觸點(diǎn)接通、切斷交流主電路。 滅弧裝置通常采用滅弧罩和滅弧柵。,（2）直流接觸器：,線圈通以直流電，主觸點(diǎn)接通、切斷直流主電路。 滅弧裝置通常采用滅弧能力較強(qiáng)的磁吹滅弧裝置。,（3）技術(shù)參數(shù)：,選擇接觸器時應(yīng)從其工作條件出發(fā)，主要考慮下列因素：,根據(jù)電路中負(fù)載電流的種類選擇接觸器的類型； 接觸器的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載回路的額定電壓； 吸引線圈的額定電壓應(yīng)與所接控制電路的額定電壓等級一致； 額定電流應(yīng)大于或等于被控主回路的額定電流。,接觸器的使用選擇原則 :,接觸器的主要技術(shù)指標(biāo),1.1.2 繼電器,定義:,是一種根據(jù)外界輸入信號(電的或非

5、電的)來控制電路中電流”通”與”斷”的自動切換電器.,作用:,主要用來反應(yīng)各種控制信號,其觸點(diǎn)通常接在控制電路中.當(dāng)各種信號(如電流、電壓、溫度、壓力等）變化到一定值時繼電器動作，繼電器觸點(diǎn)接通或斷開。,種類：,電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、時間繼電器、熱繼電器以及溫度、 壓力、計(jì)數(shù)、頻率繼電器等。,屬于電磁式繼電器，結(jié)構(gòu)、工作原理與接觸 器相似，由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)和釋放彈簧 組成。由于繼電器用于控制電路，流過觸點(diǎn) 的電流小，故不需要滅弧裝置。,參數(shù)：返回系數(shù)K；吸合時間；釋放時間；,電磁式繼電器文字圖形符號：,一、電壓、電流繼電器,電流繼電器： 根據(jù)輸入（線圈）電流大小而動作的繼電器

6、。,過電流繼電器：,當(dāng)電路發(fā)生短路及過流時立即將電路切斷，小于整定電流時繼電器 不動作，大于整定電流時，繼電器動作； 整定范圍：交流為（110%-350%）IN，直流為（70%-300%）IN。,欠電流繼電器：,當(dāng)電路電流過低時立即將電路切斷。當(dāng)電流大于或等于整定電流時， 繼電器吸合，電流低于整定電流時，繼電器釋放。 整定范圍：吸合電流流為（30%-50%）IN，釋放電流為 （10%-20%）IN。欠電流繼電器一般是自動復(fù)位的。,過流電流繼電器,欠流電流繼電器,過電壓繼電器：,電壓整定范圍為（105%-120%）UN。,欠電太繼電器：,吸合電壓調(diào)整范圍為（30%-50%）UN，釋放電壓調(diào)整范圍

7、為 （7%-20%）UN。,二、中間繼電器,定義：是用來將一個輸入信號變成多個輸出 信號或?qū)⑿盘柗糯螅丛龃笥|點(diǎn)容量） 的繼電器。,電壓繼電器： 根據(jù)輸入電壓大小而動作的繼電器。,注: 中間繼電器實(shí)質(zhì)上是一種電壓繼電器，結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器相同。但它的觸點(diǎn)數(shù)量較多，在電路中主要是擴(kuò)展觸點(diǎn)的數(shù)量。另外其觸頭的額定電流較大。,三、時間繼電器,定義：按照時間原則進(jìn)行控制的繼電器，分空氣式、電動式、電子式等；,分類：通電延時型、斷電延時型。,組成：電磁機(jī)構(gòu)、工作觸點(diǎn)及氣室。,1、斷電延時型時間繼電器與通電延時型 時間繼電器的原理與結(jié)構(gòu)相同，只是 將其電磁機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)180度安裝。,說明：,2、空氣阻尼式

8、時間繼電器延時時間有 0.4s-180s和0.4s-60s兩種規(guī)格.,(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h),(a) 線圈一般符號 (b) 通電延時線圈 (c) 斷電延時線圈 (d) 通電延時閉合動合（常開）觸點(diǎn) (e) 通電延時斷開動斷（常閉）觸點(diǎn) （f）斷電延時斷開動合（常開）觸點(diǎn) （g）斷電延時閉合動斷（常閉）觸點(diǎn)（h）瞬動觸點(diǎn),時間繼電器文字、圖形符號：,通電延時型時間繼電器工作原理演示：,斷電延時型時間繼電器工作原理演示：,四、熱繼電器,作用：專門用來對連續(xù)運(yùn)行的電動機(jī)進(jìn)行過載及斷相保護(hù)的繼電器。,主要參數(shù)及常用型號：,主要參數(shù)：額定電流、相數(shù)、熱元件額定 電

9、流、整定電流及調(diào)節(jié)范圍等。,熱繼電器的額定電流：指熱繼電器中可以 安裝的熱元件的最大整定電流值。,熱元件的額定電流：指熱元件的最大整定 電流值。,熱繼電器的整定電流：指熱元件能夠長期通 過的并不致引起熱繼電器動作的最大電流 值。,文字、圖形符號：,熱繼電器動作原理演示:,五、速度繼電器,作用：用于轉(zhuǎn)速的檢測。,組成：主要由轉(zhuǎn)子、圓環(huán)和觸點(diǎn)三部分組成。,參數(shù)：動作轉(zhuǎn)速：120rpm 復(fù)位轉(zhuǎn)速：100rpm,工作時允許的速度高達(dá)1000-3600r/min.,速度繼電器動作演示:,壓力繼電器,光電繼電器,溫度繼電器,其它繼電器,1.1.3 熔斷器,作用：用于供電線路和電氣設(shè)備的短路保護(hù)。,原理:

10、當(dāng)通過熔斷器的電流超過一定數(shù)值并經(jīng)過一定時間時,熔體發(fā)熱使某處熔化而 切斷電路,從而保護(hù)了電路和設(shè)備.,組成: 熔體和安裝熔體的外殼(熔管)兩部分組成.,選擇: 選擇熔斷器的種類、額定電壓、熔斷器額定電流和熔體額定電流等。,熔斷器的額定電壓應(yīng)大于或等于實(shí)際電路的工作電壓。,熔體電流的選擇可遵循下列幾條原則：,文字圖形符號：,1、電路上、下兩級都裝設(shè)熔斷器時，兩級熔體額定電流的比值不小于1.6:1,2、對照明線路或電阻爐等沒有沖擊性電流的負(fù)載：,If I,3、保護(hù)一臺異步電動機(jī)時：,If （1.5-2.5)In,4、保護(hù)多臺異步電動機(jī)時，若各臺電動機(jī)不同時啟動，應(yīng)按下式計(jì)算：,If (1.5-2

11、.5)Inmax+ In。,螺旋式熔斷器（常用于電氣控制系統(tǒng)中）,有添料式熔斷器,瓷 插 式 熔 斷 器,無 填 料 密 封 式 熔 斷 器,快速熔斷器,自恢復(fù)熔斷器,1.1.4 低壓隔離器,也稱刀開關(guān),主要有低壓刀開關(guān)、熔斷器式 刀開關(guān)、組合開關(guān)。,作用：在電源切除后，將線路與電源明顯 地隔斷。,（1）刀開關(guān),結(jié)構(gòu)：操作手柄、刀片、觸頭座、 和底板等。,分類：單極、雙極、三極。,符號：如右圖所示。,選擇：根據(jù)工作電流和電壓、所需 極數(shù)來選擇。 額定電壓應(yīng)大于線路額定電壓 額定電流應(yīng)大于負(fù)載的額定電流,技術(shù)參數(shù)：額定電壓、額定電流、分 斷電流。,分類：帶滅弧裝置的大容量刀開關(guān)、 帶熔斷器的開啟

12、式負(fù)荷開關(guān)、 帶滅弧裝置和熔斷器的封閉式負(fù)荷開關(guān)。,（2）組合開關(guān),結(jié)構(gòu)：刀片是轉(zhuǎn)動式的，動觸點(diǎn)（刀片）和靜觸點(diǎn)裝在封閉的絕緣件內(nèi)，采用疊裝式 結(jié)構(gòu)，動觸點(diǎn)裝在操作手柄的轉(zhuǎn)軸上，隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而改變各對觸點(diǎn)的通斷狀態(tài),應(yīng)用：可用做不頻繁的地接通、分?jǐn)嗉稗D(zhuǎn)換交-直流電阻性負(fù)載電路，降低容量使用時 可直接啟動和分?jǐn)噙\(yùn)轉(zhuǎn)中的小型異步電動機(jī)。,參數(shù)：額定電壓、額定電流、極數(shù)等。,文字、圖形符號：,（a）外形 （b） 符號 （c) 結(jié)構(gòu),功能：不頻繁通斷電路，并能在電路過載、短路及失 壓時自動分?jǐn)嚯娐贰?特點(diǎn)：操作安全，分?jǐn)嗄芰^高。 分類：框架式（萬能式）和塑殼式（裝置式） 結(jié)構(gòu)：觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置、脫扣

13、機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)。,1.1.5 低壓斷路器（自動空氣開關(guān)）,選用：其額定電壓和額定電流應(yīng)不小于電路正常工作的電 壓和電流。,文字、圖形符號：,萬能式低壓斷路器結(jié)構(gòu)圖,1.1.6 主令電器 定義：用于發(fā)送控制指令、改變控 制系統(tǒng)工作狀態(tài)的電器。 常用：控制按鈕、行程開關(guān)、接近 開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)。,一、按鈕 作用：用作短時接通或斷開小電流控 制電路。 符號：如右圖所示。 規(guī)格：交流380V、直流220V、額定電 流5A。,按鈕顏色規(guī)定：,1）“停止”和“急?！卑粹o必須是紅色； 2）“啟動”按鈕是綠色； 3）“啟動”與“停止”交替動作的按鈕必須是 黑白、白色或灰色； 4）“點(diǎn)動”按鈕必須是黑色； 5）“復(fù)位”必須是藍(lán)色，當(dāng)復(fù)位按鈕還有停 止作用時，則必須是紅色。,二、行程開關(guān),注： 與按鈕相比較,選擇：根據(jù)機(jī)械位置對開關(guān)的要求及觸 頭數(shù)目的要求來選擇。,分類：機(jī)械式、電子式 符號：如右圖所示,作用：根據(jù)運(yùn)動部件位置而切換電 路，用來控制運(yùn)動部件的運(yùn)動 方向、行程大小或位置保護(hù)。,原理：接觸式行程開關(guān)靠移動物體碰撞行程 開關(guān)的操動頭而使行程開關(guān)的常開觸