plc課件第一章-常用低壓電器(PPT 88頁)

1、機(jī)床電氣控制主講人：馬清艷第1頁，共88頁。第一章 常用的低壓電器第二章 基本控制環(huán)節(jié)第三章 常用機(jī)床電氣控制第四章 可編程序控制器概述第五章 PLC的組成和工作原理第六章 FX2N系列可編程控制器第七章 基本邏輯指令機(jī)床電氣控制第八章 步進(jìn)指令第九章 可編程控制器的應(yīng)用傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制可編程控制（PLC）第2頁，共88頁。第一節(jié) 低壓電器的基本知識(shí)第二節(jié) 開關(guān)電器第三節(jié) 接觸器第四節(jié) 繼電器第五節(jié) 熔斷器第六節(jié) 主令電器第七節(jié) 低壓執(zhí)行電器第一章 常用低壓電器第3頁，共88頁。第一節(jié) 低壓電器的基本知識(shí)一、低壓電器的定義 用于交流1200V、直流1500V級(jí)以下的電路中起通斷、保護(hù)、控

2、制或調(diào)節(jié)作用的電器。二、低壓電器的分類按電器的動(dòng)作性質(zhì)分 ：手動(dòng)電器和自動(dòng)電器按電器的控制對象和用途分：配電電器和控制電器 按有無觸點(diǎn)分：有觸點(diǎn)電器和無觸點(diǎn)電器 按工作原理分：電磁式電器和非電量控制電器。第4頁，共88頁。第一節(jié) 低壓電器的基本知識(shí)三、電磁式電器（電磁機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)）1.電磁機(jī)構(gòu)將電磁能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能并帶動(dòng)觸頭動(dòng)作。 組成 原理：線圈通入電流，產(chǎn)生磁場，經(jīng)鐵芯、銜鐵和氣 隙形成回路，產(chǎn)生電磁力，將銜鐵吸向鐵芯。 鐵芯銜鐵線圈第5頁，共88頁。二、電磁式電器2.短路環(huán)減小銜鐵吸合時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音。第一節(jié) 低壓電器的基本知識(shí)第6頁，共88頁。三、電磁式電器3.觸頭系統(tǒng)通過觸頭的開合

3、控制電路通、斷。 類型 材料：一般采用銅材料制成；對于小容量電器常用銀 質(zhì)材料制成 橋式觸頭指形觸頭第一節(jié) 低壓電器的基本知識(shí)第7頁，共88頁。三、電磁式電器4.滅弧系統(tǒng) 電?。洪_關(guān)電器切斷電流電路時(shí)，觸頭間電壓大于 10V，電流超過80mA時(shí)，觸頭間會(huì)產(chǎn)生藍(lán)色 的光柱， 即電弧。 電弧的危害 ： 延長了切斷故障的時(shí)間； 高溫引起電弧附近電氣絕緣材料燒壞； 形成飛弧造成電源短路事故。 滅弧措施：吹弧、拉弧、長弧割短弧、多斷口滅弧、 利用介質(zhì)滅弧、改善觸頭表面材料 。第一節(jié) 低壓電器的基本知識(shí)第8頁，共88頁。第二節(jié) 開關(guān)電器一、刀開關(guān) （閘刀開關(guān)） 作用：隔離電源，不頻繁通斷電路 分類： 按刀

4、的級(jí)數(shù)分:單極、雙極和三極 按滅弧裝置分：帶滅弧裝置和不帶滅弧裝置 按刀的轉(zhuǎn)換方向分為：單擲和雙擲 按接線方式分為：板前接線和板后接線 按操作方式分為：手柄操作和遠(yuǎn)距離聯(lián)桿操作 按有無熔斷器分：帶熔斷器和不帶熔斷器第9頁，共88頁。一、刀開關(guān)1.開關(guān)板用刀開關(guān)（不帶熔斷器式刀開關(guān)） 作用：不頻繁地手動(dòng)接通、斷開電路和隔離電源用。 結(jié)構(gòu)圖和符號(hào) ： 第二節(jié) 開關(guān)電器第10頁，共88頁。第二節(jié) 開關(guān)電器一、刀開關(guān)2.帶熔斷器式刀開關(guān)用作電源開關(guān)、隔離開關(guān)和應(yīng)急開關(guān)，并作電路保護(hù)用。QS第11頁，共88頁。一、刀開關(guān)3.負(fù)荷開關(guān)(1)開啟式負(fù)荷開關(guān) 用途：作不頻繁帶負(fù)荷操作和短路保護(hù)用。 結(jié)構(gòu)：由刀

5、開關(guān)和熔斷器組合成。瓷底板上裝有進(jìn)線 座、靜觸頭、熔絲、出線座及刀片式動(dòng)觸頭， 工作部分用膠木蓋罩住，以防電弧灼傷人手。 分類：單相雙極和三相三極兩種第二節(jié) 開關(guān)電器第12頁，共88頁。第13頁，共88頁。一、刀開關(guān)3.負(fù)荷開關(guān)(2)封閉式負(fù)荷開關(guān)（鐵殼開關(guān)） 作用：手動(dòng)通斷電路及短路保護(hù)。第二節(jié) 開關(guān)電器第14頁，共88頁。二、低壓斷路器（自動(dòng)空氣開關(guān)） 功能：不頻繁通斷電路，并能在電路過載、短路及失 壓時(shí)自動(dòng)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、脫扣機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 符號(hào)：第二節(jié) 開關(guān)電器第15頁，共88頁。萬能式低

6、壓斷路器結(jié)構(gòu)圖第16頁，共88頁。塑殼式低壓斷路器原理圖1主觸頭2自由脫扣器 3過電流脫扣器 4分勵(lì)脫扣器5熱脫扣器6失壓脫扣器 7按鈕第17頁，共88頁。塑殼式低壓斷路器原理圖1主觸頭2自由脫扣器3過電流脫扣器4分勵(lì)脫扣器5熱脫扣器6失壓脫扣器 7按鈕線路短路或嚴(yán)重過載保護(hù)第18頁，共88頁。塑殼式低壓斷路器原理圖1主觸頭2自由脫扣器3過電流脫扣器4分勵(lì)脫扣器5熱脫扣器6失壓脫扣器 7按鈕遠(yuǎn)距離跳閘，對電路不起保護(hù)作用第19頁，共88頁。塑殼式低壓斷路器原理圖1主觸頭2自由脫扣器3過電流脫扣器4分勵(lì)脫扣器5熱脫扣器6失壓脫扣器 7按鈕線路過載保護(hù)第20頁，共88頁。塑殼式低壓斷路器原理圖1主

7、觸頭2自由脫扣器 3過電流脫扣器 4分勵(lì)脫扣器5熱脫扣器6失壓脫扣器 7按鈕電動(dòng)機(jī)的失壓保護(hù)第21頁，共88頁。第22頁，共88頁。第23頁，共88頁。三、組合開關(guān)（轉(zhuǎn)換開關(guān)） 結(jié)構(gòu)：靜觸頭一端固定在膠木盒內(nèi)，另一端伸 出盒外，與電源或負(fù)載相連。動(dòng)觸片套 在絕緣方桿上，絕緣方軸每次作90正 或反方向的轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)靜觸頭通。 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，安裝面積小，操作方便。 用途：電源的引入開關(guān)；通斷小電流電路； 控制以下電動(dòng)機(jī)。第二節(jié) 開關(guān)電器第24頁，共88頁。第25頁，共88頁。第26頁，共88頁。觸頭系統(tǒng)：主觸頭、輔助觸頭 常開觸頭（動(dòng)合觸頭） 常閉觸頭（動(dòng)斷觸頭）電磁系統(tǒng)：動(dòng)、靜鐵芯，吸引線圈和反

8、作用彈簧 滅弧系統(tǒng)：滅弧罩及滅弧柵片滅弧第三節(jié) 接觸器2結(jié)構(gòu) 一、交流接觸器 1用途：應(yīng)用于頻繁接通和分?jǐn)鄮в胸?fù)載的主電路或控制電路。 第27頁，共88頁。第三節(jié) 接觸器交流接觸器結(jié)構(gòu)圖主觸頭常閉輔助觸頭常開輔助觸頭靜鐵心動(dòng)鐵心吸引線圈滅弧裝置第28頁，共88頁。2工作原理 第三節(jié) 接觸器線圈加額定電壓，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)。為防止鐵心振動(dòng)，需加短路環(huán)。第29頁，共88頁。用途：遠(yuǎn)距離通斷直流電路或控制直流電動(dòng)機(jī)的頻繁起停。結(jié)構(gòu)：電磁機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置。工作原理：與交流接觸器基本相同。第三節(jié) 接觸器二、直流接觸器 第30頁，共88頁。第三節(jié) 接

9、觸器三、接觸器的符號(hào) 第31頁，共88頁。額定電壓 交流接觸器： 127、220、380、500V 直流接觸器： 110、220、440V 交流接觸器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A 直流接觸器：40、80、100、150、250、400、600A 額定電流 吸引線圈額定電壓交流接觸器：36、110（127）、220、380V 直流接觸器：24、48、220、440V 第三節(jié) 接觸器四、接觸器的主要技術(shù)指標(biāo) 第32頁，共88頁。 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

10、的額定電壓等級(jí)一致； 額定電流應(yīng)大于或等于被控主回路的額定電流。第三節(jié) 接觸器四、接觸器的使用選擇原則 第33頁，共88頁。作用：根據(jù)信號(hào)變化，接通或斷開電路， 實(shí)現(xiàn)控制的目的。分類：按用途分 ：控制和保護(hù)繼電器 按動(dòng)作原理分：電磁式、感應(yīng)式、電動(dòng)式、電子式、 機(jī)械式 按輸入量分：電流、電壓、時(shí)間、速度、壓力按動(dòng)作時(shí)間分：瞬時(shí)、延時(shí)繼電器 特點(diǎn)：額定電流不大于5A第四節(jié) 繼電器第34頁，共88頁。繼電器與接觸器工作原理基本相同，區(qū)別：1）接觸器只有在一定的電壓信號(hào)下動(dòng)作，而繼電器的輸入量可以是各種物理量。2）接觸器主要任務(wù)是控制主電路通斷，繼電器實(shí)現(xiàn)對各種信號(hào)感測，通常接在小容量的控制電路中。

11、3）繼電器的觸點(diǎn)無主、輔之分。第四節(jié) 繼電器第35頁，共88頁。一、電流繼電器特點(diǎn)：線圈串接于電路中，導(dǎo)線粗、匝數(shù)少、阻抗小。 分類：過電流繼電器、欠電流繼電器過流電流繼電器欠流電流繼電器第四節(jié) 繼電器第36頁，共88頁。一、電流繼電器欠電流繼電器：正常工作時(shí)，銜鐵處于吸合狀態(tài)。當(dāng)電路的負(fù)載電流低于正常工作電流時(shí)，并低至欠電流繼電器的釋放電流時(shí)，銜鐵釋放。（吸合電流為線圈額定電流的30%-65%，釋放電流為額定電流的10-20%）過電流繼電器：正常工作時(shí)，銜鐵不吸合，當(dāng)電流超過一定值時(shí)銜鐵才吸合，從而帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作。（吸合電流為額定電流的1.1-1.4倍）第四節(jié) 繼電器第37頁，共88頁。欠電流

12、繼電器KAI I KAKAKA一、電流繼電器第四節(jié) 繼電器第38頁，共88頁。特點(diǎn)：線圈并聯(lián)在電路中，匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)分類：過電壓繼電器和欠電壓繼電器結(jié)構(gòu)原理：與電流繼電器類似欠電壓繼電器KAU U KAKAKA二、電壓繼電器第四節(jié) 繼電器第39頁，共88頁。二、電壓繼電器第四節(jié) 繼電器欠電壓繼電器：正常工作時(shí)，銜鐵處于吸合狀態(tài)。當(dāng)電路的負(fù)載電壓低于正常工作電壓時(shí)，并低至欠電壓繼電器的釋放電壓時(shí)，銜鐵釋放。（吸合電壓為線圈額定電壓的30%-50%，釋放電壓為額定電壓的10-35%）過電壓繼電器：正常工作時(shí)，銜鐵不吸合，當(dāng)電壓超過一定值時(shí)銜鐵才吸合，從而帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作。（吸合電壓為額定電壓的105-

13、115% ）第40頁，共88頁。 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、中間繼電器第四節(jié) 繼電器第41頁，共88頁。作用：電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)利用雙金屬片受熱彎曲去推動(dòng)杠桿使觸頭動(dòng)作利用電阻值隨溫度變化而變化的特性制成利用過載電流發(fā)熱使易熔合金熔化而使繼電器動(dòng)作四、熱繼電器第四節(jié) 繼電器型式：雙金屬片式 熱敏電阻式易熔合金式結(jié)構(gòu)：由發(fā)熱元件、雙金屬 片和觸頭及動(dòng)作機(jī)構(gòu) 等部分組成 。第42頁，共88頁。四、熱繼電器第四節(jié) 繼電器a） 外形 b）結(jié)構(gòu)圖 1-電流整定裝置 2-主電路接線柱 3-復(fù)

14、位按鈕 4-常閉觸頭 5-動(dòng)作機(jī)構(gòu) 6-熱元件 31-常閉觸頭接線柱32-公共動(dòng)觸頭接線柱 33-常開觸頭接線柱 雙金屬片式熱繼電器第43頁，共88頁。1-1.接線端子 2-主雙金屬片 3-熱元件 4-推動(dòng)導(dǎo)板 5-補(bǔ)償雙金屬片 6-常閉觸頭 7-常開觸頭 8-復(fù)位調(diào)節(jié)螺釘 9-動(dòng)觸頭 10-復(fù)位按鈕 11-偏心輪 12-支撐件 13-彈簧 四、熱繼電器第四節(jié) 繼電器雙金屬片式熱繼電器原理示意圖第44頁，共88頁。四、熱繼電器第四節(jié) 繼電器第45頁，共88頁。使用與選擇使用：作為電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)，注意與熔斷器的配合。選擇：eRed eR：熱繼電器熱元件的額定電流； ed：電動(dòng)機(jī)的額定電流。四、

15、熱繼電器第四節(jié) 繼電器圖文符號(hào)：FRFRFR第46頁，共88頁。四、熱繼電器第四節(jié) 繼電器第47頁，共88頁。作用：按整定時(shí)間長短通斷電路分類：按構(gòu)成原理分：電磁式 電動(dòng)式 空氣阻尼式 晶體管式 數(shù)字式按延時(shí)方式分：通電延時(shí)型 斷電延時(shí)型 四、時(shí)間繼電器第48頁，共88頁。四、時(shí)間繼電器第49頁，共88頁。四、時(shí)間繼電器第50頁，共88頁。(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (a) 線圈一般符號(hào) (b) 通電延時(shí)線圈 (c) 斷電延時(shí)線圈 (d) 通電延時(shí)閉合動(dòng)合（常開）觸點(diǎn) (e) 通電延時(shí)斷開動(dòng)斷（常閉）觸點(diǎn) （f）斷電延時(shí)斷開動(dòng)合（常開）觸點(diǎn) （g）斷電延時(shí)閉

16、合動(dòng)斷（常閉）觸點(diǎn)（h）瞬動(dòng)觸點(diǎn) 四、時(shí)間繼電器符號(hào):KT第51頁，共88頁。四、時(shí)間繼電器空氣阻尼式時(shí)間繼電器（JS7系列） 晶體管式時(shí)間繼電器（JS14）數(shù)字式時(shí)間繼電器（JSS14）第52頁，共88頁。作用：根據(jù)速度的大小通斷電路結(jié)構(gòu)：定子、轉(zhuǎn)子和觸頭原理：與異步電動(dòng)機(jī)類似參數(shù)：動(dòng)作轉(zhuǎn)速：120rpm 復(fù)位轉(zhuǎn)速：100rpm五、速度繼電器第53頁，共88頁。定子-由硅鋼片迭成籠型空心圓環(huán)套在轉(zhuǎn)子上，裝有鼠籠型短路繞組。符號(hào)五、速度繼電器轉(zhuǎn)子-圓柱形永久磁鐵，與電動(dòng)機(jī)同軸連接。第54頁，共88頁。五、速度繼電器第55頁，共88頁。六、固態(tài)繼電器用途：為無觸點(diǎn)繼電器，無火花。廣泛應(yīng)用在數(shù)字電

17、路和計(jì)控系統(tǒng)。構(gòu)成：由電力開關(guān)器件組成，由輸入信號(hào)電壓，控制輸出電子器件導(dǎo)通。分類：交流輸出和直流輸出兩大類。（ACSSR、DCSSR）分別用來通斷交/直流負(fù)載。原理：1.2端施加US時(shí)，3.4端接通。1.2端無US時(shí)，3.4端開關(guān)截止。第56頁，共88頁。壓力繼電器光電繼電器溫度繼電器七、其它繼電器第57頁，共88頁。作用：短路和嚴(yán)重過載保護(hù)應(yīng)用：串接于被保護(hù)電路的首端優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便，價(jià)格便宜，體小量輕分類： 第五節(jié) 熔斷器瓷插式RC螺旋式RL有填料式RT無填料密封式RM快速熔斷器RS自恢復(fù)熔斷器第58頁，共88頁。瓷插式熔斷器第五節(jié) 熔斷器第59頁，共88頁。螺旋式熔斷器第五節(jié)

18、熔斷器第60頁，共88頁。有填料式熔斷器第五節(jié) 熔斷器第61頁，共88頁。無填料密封式熔斷器第五節(jié) 熔斷器第62頁，共88頁?？焖偃蹟嗥鞯谖骞?jié) 熔斷器第63頁，共88頁。自恢復(fù)熔斷器第五節(jié) 熔斷器第64頁，共88頁。 低壓主令電器是用于發(fā)送控制指令的電器。它屬于非自動(dòng)切換電器用于控制電路電源的控制，在控制系統(tǒng)中用來發(fā)布命令，如按鈕、主令開關(guān)、行程開關(guān)、主令控制器等。第六節(jié) 主令電器第65頁，共88頁。1控制按鈕 控制按鈕具有常開和常閉觸頭的復(fù)式按鈕。其觸頭對數(shù)有1常開1常閉，2常開2常閉，以至6常開6常閉。對復(fù)式按鈕來說，按下按鈕時(shí)，它的常閉觸頭先斷開，經(jīng)過一個(gè)很短時(shí)間后，它的常開觸頭再閉合。

19、 第66頁，共88頁?？刂瓢粹o一般由按鈕、復(fù)位彈簧、觸頭和外殼等部分組成 第67頁，共88頁。“停止”和“急?！卑粹o必須是紅色。當(dāng)按下紅色按鈕時(shí)，必須使設(shè)備停止工作或斷電?！捌饎?dòng)”按鈕的顏色是綠色“起動(dòng)” 與“停止”交替動(dòng)作的按鈕必須是黑色、白色或灰色，不得用紅色和綠色?！包c(diǎn)動(dòng)”按鈕必須是黑色?！皬?fù)位”(如保護(hù)繼電器的復(fù)位按鈕)必須是藍(lán)色。當(dāng)復(fù)位按鈕還有停止的作用時(shí)，必須是紅色。第68頁，共88頁。第69頁，共88頁。2行程開關(guān) 依據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的行程發(fā)出命令，以控制其運(yùn)動(dòng)方向和行程長短的主令電器稱為行程開關(guān)。若將行程開關(guān)安裝于生產(chǎn)機(jī)械行程的終點(diǎn)處，用以限制其行程，則稱為限位開關(guān)。第70頁，共88

20、頁。用途：用作電路的限位保護(hù)、行程控制、自動(dòng)切換等。構(gòu)成：靜觸頭、動(dòng)靜橋、壓動(dòng)桿。工作原理與按鈕相似，但操作形式為擋鐵壓動(dòng)式。1頂桿 2復(fù)位彈簧 3靜觸頭 4動(dòng)觸頭 5觸頭彈簧1滾輪2上轉(zhuǎn)臂3盤形彈簧4推桿5小滾輪6擒縱件7、8壓板9彈簧10彈11動(dòng)觸頭12靜觸頭第71頁，共88頁。（a）直動(dòng)式行程開關(guān)（b）滾輪式行程開關(guān)第72頁，共88頁。分類：（操作頭型式）直桿式、單輪式、雙輪式等 （按復(fù)位方式為自動(dòng)復(fù)位式和非自動(dòng)復(fù)位式）。第73頁，共88頁。微動(dòng)開關(guān)第74頁，共88頁。3、接近開關(guān)用途：非接觸式，能檢測金屬物體的接近狀態(tài)。接近開關(guān)不僅可以作為行程開關(guān)來使用，還廣泛應(yīng)用于定位、測速等方面。 分類：電感式、電容式、霍爾式文字符號(hào)：SQ圖形符號(hào)：第75頁，共88頁。4、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)用途：萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)一般用于交流500V、直流440V、約定發(fā)熱電流20A以下的電路中，作為電氣控制線路的轉(zhuǎn)換和配電設(shè)備的遠(yuǎn)距離控制、電氣測量儀表轉(zhuǎn)換，也可用于小容量異步電動(dòng)機(jī)、司服電動(dòng)機(jī)、微電動(dòng)機(jī)的直接控制。文字符號(hào)： SA圖形符號(hào)：如右圖基本結(jié)構(gòu)及工作原理 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)由操作機(jī)構(gòu)、面板、手柄及數(shù)個(gè)