第1章-機床電氣緒論與低壓電器

機床電氣控制技術(shù)河南理工大學(xué)王建平,鄶吉才Tel:（王王（鄶Q:（王）153523419（鄶）593395526第一章緒論與低壓電器參考教材[1]王德勝.《電氣控制系統(tǒng)設(shè)計》電子工業(yè)出版社，2011[2]齊占慶.《機床電氣控制技術(shù)》機械工業(yè)出版社，2008[3]高安邦.《新編機床電氣與PLC控制技術(shù)》機械工業(yè)出版社，2008[4]魯遠棟.《機床電氣控制技術(shù)——機電一體化技術(shù)叢書》電子工業(yè)出版社，2007主要教學(xué)內(nèi)容

本課程的主要內(nèi)容是介紹機床電氣控制線路中常用的低壓電器基本電氣控制線路；PLC可編程序控制器在機床電氣控制中的應(yīng)用.一、電氣控制技術(shù)主要內(nèi)容1、常用低壓控制電器2、電氣控制系統(tǒng)基本知識和基本控制電路3、典型電氣控制系統(tǒng)分析4、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計二、PLC可編程序控制器主要內(nèi)容1、基本概念2、PLC指令系統(tǒng)及其編程方法3、PLC編程與應(yīng)用

一、機床電氣控制技術(shù)的幾個基本概念第一章緒論與低壓電器本章主要內(nèi)容二、機床電氣系統(tǒng)的組成三、電氣控制系統(tǒng)的作用與發(fā)展概況五、常用低壓電器四、低壓電器的基本知識

機床是制造機器的機器，也稱工作母機。一、機床電氣控制技術(shù)的幾個基本概念圖4.2.1C650臥式車床外形圖1、機床第一章緒論與低壓電器卡盤主軸箱掛輪架進給箱主軸電動機溜板箱絲杠光杠冷卻泵電動機刀架快移電動機尾架頂尖刀架手柄

皮帶一、機床電氣控制技術(shù)的幾個基本概念1、機床第一章緒論與低壓電器電火花數(shù)控線切割機床

一、機床電氣控制技術(shù)的幾個基本概念1、機床第一章緒論與低壓電器2023/2/19所涉及的相關(guān)學(xué)科知識主要有：工程數(shù)學(xué)、電網(wǎng)絡(luò)理論、電磁場理論、電力電子、電力系統(tǒng)可靠性分析方法、高壓絕緣理論、電機與電器設(shè)計理論與方法、電機與電氣質(zhì)量控制及檢測方法、電力系統(tǒng)及其自動化、電力系統(tǒng)安全及其監(jiān)測裝置、高壓絕緣測試技術(shù)、電工理論研究新進展、計算機應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)、計算機輔助電路分析、現(xiàn)代管理學(xué)基礎(chǔ)等。

一、機床電氣控制技術(shù)的幾個基本概念2、什么是“電氣”？第一章緒論與低壓電器“電氣”是一個宏觀的概念。所涵蓋的內(nèi)容涉及電能的生產(chǎn)、傳輸、分配、使用和控制技術(shù)與設(shè)備等等相關(guān)的工程領(lǐng)域?！半姎狻?，是對電氣系統(tǒng)工程的統(tǒng)稱。2023/2/110“電器”是相對于“電氣”來說而相對微觀的一個概念。所涵蓋的內(nèi)容涉及到“電氣工程”中所應(yīng)用到的電力裝置、設(shè)備或器件總成。*電器按其工作電壓等級可分為高壓電器和低壓電器。

一、機床電氣控制技術(shù)的幾個基本概念3、什么是“電器”？電氣與電器的區(qū)別？第一章緒論與低壓電器電器是電氣控制的重要元件，是所有電工器械的簡稱。凡是根據(jù)外界特定的信號和要求，自動或手動接通和斷開電路，斷續(xù)或連續(xù)改變電路參數(shù)，對于電能的生產(chǎn)、輸送、分配和應(yīng)用，實現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、保護、檢測和調(diào)節(jié)作用的電氣設(shè)備統(tǒng)稱為電器。如開關(guān)、熔斷器，變壓器等電氣控制技術(shù)是以各類電動機作為牽引動力的傳動裝置和與其相對應(yīng)的電氣控制系統(tǒng)為對象，對各拖動電機控制，使其按規(guī)定狀態(tài)、程序運動，并使機床各運動部件的運動合乎要求的靜、動特性；以實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化的技術(shù)。一、機床電氣控制技術(shù)的幾個基本概念4、電氣控制技術(shù)第一章緒論與低壓電器5、機床電氣控制技術(shù)一、機床電氣控制技術(shù)的幾個基本概念5、機床電氣控制技術(shù)時間繼電器各種機床執(zhí)行電器控制電器+開關(guān)按鈕繼電器接觸器行程開關(guān)空氣開關(guān)熱繼電器可編程序控制器電機電磁閥機械設(shè)備一、機床電氣控制技術(shù)的幾個基本概念第一章緒論與低壓電器１、電力拖動系統(tǒng)：以電動機為動力驅(qū)動控制對象(工作機構(gòu))作機械運動。２、電氣控制系統(tǒng)：由各種控制電器、設(shè)備、連接導(dǎo)線組成，對各拖動電機控制，使其按規(guī)定狀態(tài)、程序運動，以實現(xiàn)對生產(chǎn)機械設(shè)備進行電氣控制的體系；是電氣控制技術(shù)具體體現(xiàn)的主干部分。

二、機床電氣系統(tǒng)的組成第一章緒論與低壓電器（1）直流拖動和交流拖動直流電動機：具有良好的啟動、制動和調(diào)速性能，可方便地在很寬的范圍內(nèi)平滑調(diào)速，尺寸大，價格高，特別是炭刷、換向器需經(jīng)常維修，運行可靠性差。交流電動機：具有單機容量大、轉(zhuǎn)速高、體積小，價錢便宜、工作可靠和維修方便等優(yōu)點。但調(diào)速困難。二、機床電氣系統(tǒng)的組成１、機床電力拖動系統(tǒng)（2）單電機拖動和多電機拖動單電機拖動：每臺機床上安裝一臺電動機，通過機械傳動裝置將機械能傳遞到機床的各運動部件。多電機拖動：一臺機床上安裝多臺電機，分別拖動各運動部件。

第一章緒論與低壓電器（1）繼電器－接觸器控制系統(tǒng)這種控制系統(tǒng)由按鈕開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器、接觸器等電氣元件組成，控制方法簡單直接，價格低。（2）可編程控制器控制系統(tǒng)克服了繼電器－接觸器控制系統(tǒng)的缺點，又具有計算機的優(yōu)點，并且編程方便，可靠性高，價格便宜等優(yōu)點。（3）計算機集成控制系統(tǒng)由數(shù)字計算機控制，高柔性、高精度、高效率、高成本。2、機床電氣控制系統(tǒng)二、機床電氣系統(tǒng)的組成第一章緒論與低壓電器三、電氣控制系統(tǒng)的作用與發(fā)展概況

1、電氣控制系統(tǒng)在生產(chǎn)設(shè)備中的作用

圖1.1.1按鈕正反轉(zhuǎn)控制線路舉例：三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制從電動機的工作原理可知，交換任意兩相電源線均可使電動機改變轉(zhuǎn)向，但如果采取人工“倒相”，不僅效率低，而且安全性差，在許多場合甚至是難以實現(xiàn)的。第一章緒論與低壓電器三、電氣控制系統(tǒng)的作用與發(fā)展概況

1、電氣控制系統(tǒng)在生產(chǎn)設(shè)備中的作用

（1）提高生產(chǎn)設(shè)備的自動化水平

（2）簡化設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)（3）實現(xiàn)遠距離安全操作。

對幾乎所有的機電產(chǎn)品而言，其技術(shù)水平在很大程度上是體現(xiàn)在電氣控制系統(tǒng)，所謂的自動化、智能化，本質(zhì)上都是“電氣化”，沒有電氣控制系統(tǒng)，這些功能都是難以實現(xiàn)的。許多機電產(chǎn)品，無論是家用電器、汽車，還是其他生產(chǎn)裝備，其技術(shù)水平與核心競爭力，基本上取決于其電氣控制系統(tǒng)的水平。第一章緒論與低壓電器三、電氣控制系統(tǒng)的作用與發(fā)展概況

2、電氣控制的發(fā)展概況

（1）發(fā)展歷程為解決電動機的開停等問題，電氣控制技術(shù)隨之產(chǎn)生。

手動控制繼電器接觸器控制順序控制器控制可編程控制器控制計算機集成控制（2）分類：邏輯控制系統(tǒng)邏輯控制系統(tǒng)也稱為開關(guān)量或斷續(xù)控制系統(tǒng)。其數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是邏輯代數(shù)，一般采用具有兩個穩(wěn)定工作狀態(tài)的電氣元件構(gòu)成控制系統(tǒng)。連續(xù)控制系統(tǒng)

對物理量(如位移、速度等)進行連續(xù)自動控制的系統(tǒng)，稱為連續(xù)控制系統(tǒng)（或稱模擬控制系統(tǒng)）。第一章緒論與低壓電器發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)：大功率半導(dǎo)體器件、大規(guī)模集成電路、計算機控制技術(shù)、檢測技術(shù)、現(xiàn)代控制理論普通機床向數(shù)控機床發(fā)展；機床拖動方式：單機拖動向多機拖動發(fā)展；繼電器－接觸器控制向可編程控制器、計算機集成控制方向發(fā)展；三、電氣控制系統(tǒng)的作用與發(fā)展概況

3、機床控制技術(shù)的發(fā)展趨勢第一章緒論與低壓電器本課程學(xué)習(xí)目的和方法使學(xué)生掌握普通機床電氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、線路設(shè)計及應(yīng)用，掌握可編程控制器的工作原理、過程和控制程序的編制方法。具備對機床典型電氣控制系統(tǒng)進行分析和應(yīng)用的初步能力.對于機械類專業(yè)的學(xué)生來說，掌握電氣控制系統(tǒng)的有關(guān)知識，不僅有利于開闊設(shè)計生產(chǎn)機械的設(shè)計思路，改善知識結(jié)構(gòu)，更有利于開發(fā)機電一體化的先進設(shè)備，創(chuàng)新機電產(chǎn)品設(shè)計。本課程學(xué)習(xí)目的和方法因此，學(xué)習(xí)本課程要能夠結(jié)合機械類專業(yè)的專業(yè)知識，把機和電緊密結(jié)合。比如各種電器的工作原理，其本質(zhì)都是靠機械運動或動作實現(xiàn)的，若能夠運用機械原理的有關(guān)知識進行分析，則很容易加深理解。對于電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計，除了在控制原理上應(yīng)該認真學(xué)習(xí)外，電路圖、電器位置圖和安裝接線圖的繪制，要貫徹有關(guān)國家標準，圖樣的繪制和所表達的內(nèi)容，與機械制圖有許多相通之處，學(xué)習(xí)起來也有一定的優(yōu)勢。本課程教學(xué)安排與考試課程總學(xué)時：36學(xué)時教材內(nèi)容：課堂講授/CAI教學(xué)32學(xué)時，實驗4學(xué)時；課堂作業(yè)（4-5次）；復(fù)習(xí)、練習(xí)、寫作業(yè)等課外時間120學(xué)時；成績滿分100分，其中期末考試占80%，作業(yè)、課堂提問、出勤、實驗占20%；隨機點名，曠課三次取消考試資格；布置作業(yè)，隨機檢查。平時成績不及格者沒有總成績。機床不僅需要有電動機拖動。而且還需要一套控制裝置，即各類電器，用以實現(xiàn)各種工藝要求。工作在交流電壓1200V，或直流電壓1500V及以下的電路中起通斷、保護、控制或調(diào)節(jié)作用的電器產(chǎn)品叫做低壓電器。四、低壓電器的基本知識

第一章緒論與低壓電器1、低壓電器的基本組成

舉例：交流接觸器

圖1.2.1交流接觸器工作原理圖1.2.2交流接觸器結(jié)構(gòu)示意四、低壓電器的基本知識

第一章緒論與低壓電器電磁系統(tǒng)電磁系統(tǒng)是各種自動化電磁式電器的感測部分，其作用是產(chǎn)生電磁吸力(動力)，將電磁能轉(zhuǎn)換成機械能，帶動觸點實現(xiàn)閉合或斷開。一般由電磁線圈(吸力線圈)、動鐵芯(銜鐵)和靜鐵芯等組成圖1.2.3常用電磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1、低壓電器的基本組成：電磁系統(tǒng)；觸點；滅弧裝置四、低壓電器的基本知識

第一章緒論與低壓電器觸點觸點是用來接通或斷開電路的，其結(jié)構(gòu)形式很多。按其接觸形式分為點接觸、線接觸和面接觸3種

圖1.2.10觸點結(jié)構(gòu)形式圖1.2.9觸點接觸形式1、低壓電器的基本組成

四、低壓電器的基本知識

第一章緒論與低壓電器滅弧裝置觸點打開的瞬間，兩觸點間距離極小，電場強度極大，在高熱和強電場作用下，觸點金屬體內(nèi)部的自由電子從陰極表面逸出，飛向陽極，因此，在觸頭間隙中產(chǎn)生了大量的帶電粒子，使氣體導(dǎo)電形成了熾熱的電子流即電弧。電弧產(chǎn)生高溫并發(fā)出強光，將觸點燒損，并使電路的切斷時間延長，嚴重時會引起火災(zāi)或其他事故，因此必須采取滅弧措施。圖1.2.11常用滅弧裝置工作原理（1）電動力吹?。?）窄縫滅弧室（3）柵片滅?。?）磁吹滅弧1、低壓電器的基本組成

四、低壓電器的基本知識

第一章緒論與低壓電器2、低壓電器的分類按用途分控制電器：用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器，如接觸器、繼電器等。主令電器：用于自動控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令的電器，如按鈕、行程開關(guān)等。保護電器：用于保護電路及用電設(shè)備的電器，如熔斷器、熱繼電器等。配電電器：用于電能的輸送和分配的電器。如低壓斷路器、隔離器等。執(zhí)行電器：用于完成某種動作或傳動功能的電器，如電磁鐵、電磁離合器等。四、低壓電器的基本知識

第一章緒論與低壓電器按工作原理分類：（1）電磁式電器：依據(jù)電磁感應(yīng)原理來工作的電器，如交直流接觸器、各種電磁式繼電器等。（2）非電量控制器：電器的工作是靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器，如刀開關(guān)、行程開關(guān)、按鈕、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。2、低壓電器的分類四、低壓電器的基本知識

第一章緒論與低壓電器按操作方式分類：（1）自動電器：時間繼電器、速度繼電器等（2）手動電器：按鈕、刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)等按觸點類型分類：（1）有觸點電器：繼電器、接觸器、行程開關(guān)等（2）無觸點電器：固態(tài)繼電器、接近開關(guān)等2、低壓電器的分類四、低壓電器的基本知識

第一章緒論與低壓電器3、低壓電器的型號表示法

圖1.2.12國產(chǎn)常用低壓電器型號組成四.低壓電器的基本知識

第一章緒論與低壓電器

4、低壓電器的主要技術(shù)參數(shù)

(1)額定電壓：額定工作電壓；額定絕緣電壓；額定脈沖耐受電壓。

(2)額定電流：額定工作電流；額定發(fā)熱電流；額定封閉發(fā)熱電流；額定持續(xù)電流(3)操作頻率與通電持續(xù)率開關(guān)電器每小時內(nèi)可能實現(xiàn)的最高操作循環(huán)次數(shù)稱為操作頻率。通電持續(xù)率是電器工作于斷續(xù)周期工作制時有載時間與工作周期之比，通常以百分數(shù)表示。(4)機械壽命和電壽命

機械開關(guān)電器在需要修理或更換機械零件前所能承受的無載操作次數(shù)，稱為機械壽命。在正常工作條件下，機械開關(guān)電器無需修理或更換零件的負載操作次數(shù)稱為電壽命。四、低壓電器的基本知識

第一章緒論與低壓電器5、低壓電器的選用原則當(dāng)前的國產(chǎn)低壓電器大約有130多個系列，品種規(guī)格繁多。在對低壓電器的設(shè)計和制造方面，國家規(guī)定有嚴格的標準?！氵x用原則如下：（1）安全原則。安全可靠是對任何電器的基本要求，保證電路和用電設(shè)備的可靠運行是正常生活與生產(chǎn)的前提。例如用于操作的低壓電器要確保人身安全；金屬外殼要有明顯接地標志等等。（2）經(jīng)濟原則。經(jīng)濟性包括電器本身的經(jīng)濟價值和使用該種電器產(chǎn)生的價值。前者要求合理適用，后者必須保證運行可靠，不能因故障而引起各類經(jīng)濟損失。（3）選用低壓電器的注意事項。

四、低壓電器的基本知識

第一章緒論與低壓電器6、低壓電器的發(fā)展方向目前正沿著體積小、重量輕、安全可靠、使用方便的方向發(fā)展，大力發(fā)展電子化的新型控制電器，如接近開關(guān)、光電開關(guān)、電子式時間繼電器、固態(tài)繼電器與接觸器等以適應(yīng)控制系統(tǒng)迅速電子化的需要。

四、低壓電器的基本知識

第一章緒論與低壓電器五、常用低壓電器接觸器是一種接通或切斷電動機或其他負載主電路的自動切換電器。它是利用電磁力來使開關(guān)打開或斷開的電器，適用于頻繁操作、遠距離控制強電電路，并具有低壓釋放的保護性能。接觸器通常分為交流接觸器和直流接觸器。1、接觸器交流接觸器直流接觸器第一章緒論與低壓電器（1）.其主要結(jié)構(gòu)：電磁機構(gòu)、觸點系統(tǒng)、滅弧機構(gòu)、回位彈簧力裝置、支架與底座等。1-動觸頭2-靜觸頭3-銜鐵4-緩沖彈簧5-電磁線圈6-鐵心7-墊氈8-觸頭彈簧9-滅弧罩10-觸頭壓力簧片

（2）.工作原理：當(dāng)線圈得電后，銜鐵被吸合，帶動三對主觸點閉合，接通電路，輔助觸點也閉合或斷開；當(dāng)線圈失電后，銜鐵被釋放，三對主觸點復(fù)位，電路斷開，輔助觸點也斷開或閉合五、常用低壓電器1、接觸器線圈鐵芯銜鐵主觸頭彈簧輔助觸頭M3~電機動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機接通電源~380~~（2）接觸器工作原理M3~動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機接通電源~220~380~~（2）接觸器工作原理（3）接觸器有關(guān)符號圖形符號、文字符號、產(chǎn)品型號KMKMKM

線圈主觸點常開觸點常閉觸點

KM接觸器主觸頭－用于主電路（流過的電流大，需加滅弧裝置）接觸器輔助觸頭－用于控制電路（流過的電流小，無需加滅弧裝置）接觸器線圈－連接于控制電路輔助觸頭（4）交、直流接觸器區(qū)別交流接觸器用于遠距離控制電壓至380V，電流至600A的交流電路，以及頻繁起動和控制交流電動機的控制電器。交流接觸器的問題：鐵芯中產(chǎn)生渦流和磁滯損耗引起鐵芯發(fā)熱；當(dāng)交變磁通過零時，電磁吸力為零，使得銜鐵產(chǎn)生強烈震動和噪聲。解決辦法：鐵芯用硅鋼片沖壓迭制而成，減少渦流路徑，增加硅從而增加鐵芯電阻；鐵芯斷面上安裝一個銅制的短路環(huán)。五、常用低壓電器1、接觸器圖1.2.7短路環(huán)結(jié)構(gòu)與工作原理直流接觸器與交流接觸器的工作原理相同。結(jié)構(gòu)也基本相同，不同之處是，鐵心線圈通以直流電，不會產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，所以不發(fā)熱。為方便加工，鐵心由整塊軟鋼制成。為使線圈散熱良好，通常將線圈繞制成長而薄的圓筒型，與鐵心直接接觸，易于散熱。常用的直流接觸器有：CZ0、CZ18等系列。（4）交、直流接觸器區(qū)別五、常用低壓電器1、接觸器負載電源種類：交流或直流。主觸點額定電壓：交流220、380、660、1140V；直流110、220、660V；主觸點額定電流：一般根據(jù)電動機的功率、電壓等計算：輔助觸點種類、數(shù)量及觸點額定電流。電磁線圈的電源種類，效率和額定電壓。額定操作頻率，即允許的每小時通斷的最大次數(shù)。（5）接觸器選用五、常用低壓電器1、接觸器五、常用低壓電器1、接觸器實物圖圖1-12CJT1-10型交流接觸器繼電器是一種利用電流、電壓、時間、溫度等信號的變化來接通或斷開所控制的電路，以實現(xiàn)自動控制或完成保護任務(wù)的自動電器。2、繼電器五、常用低壓電器2、繼電器繼電器類型：按用途分：控制繼電器和保護繼電器按動作原理分：電磁式、感應(yīng)式、電動式、電子式和熱繼電器。按輸入信號分：電壓、電流、時間、速度以及溫度、壓力、計數(shù)、光繼電器等

繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于：1、繼電器的輸入量可以是各種物理量，而接觸器的輸入量只能是電壓；2、接觸器的主觸頭可以通過大電流，而繼電器的觸頭主要用于小電流電路。所以，繼電器僅用于控制電路中，且無滅弧裝置。五、常用低壓電器（1）中間繼電器中間繼電器和接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理大致相同。以增加觸點的數(shù)量及容量。它用于在控制電路中傳遞中間信號。

主要區(qū)別：接觸器的主觸點可以通過大電流；繼電器的體積和觸點容量小，觸點數(shù)目多，且只能通過小電流。KAKAKA

線圈常開觸頭常閉觸頭2、繼電器五、常用低壓電器時間繼電器是從得到輸入信號(線圈通電或斷電)起，經(jīng)過一段時間延時后才輸出信號（觸點的閉合和斷開）來控制電路。應(yīng)用范圍很廣，特別是在電力拖動系統(tǒng)和各種自動控制系統(tǒng)中，要求各項操作之間有必要的時間間隔或按一定的時間順序接通或斷開的機組。適用于定時控制。按工作原理分空氣阻尼式電磁式電動式電子式等。按延時方式分通電延時型斷電延時型數(shù)控機床中一般由計算機軟件實現(xiàn)時間控制。（2）時間繼電器2、繼電器五、常用低壓電器a）外形圖b）結(jié)構(gòu)圖1—線圈2—反力彈簧3—銜鐵4—靜鐵心5—彈簧片

6、8—微動開關(guān)7—杠桿9—調(diào)節(jié)螺釘10—推桿11—活塞桿12—寶塔彈簧（2）時間繼電器2、繼電器五、常用低壓電器空氣式時間繼電器的工作原理常開觸頭延時閉合常閉觸頭延時打開線圈銜鐵常閉觸頭常開觸頭線圈通電銜鐵吸合（向下）連桿動作觸頭動作動作過程通電延時型空氣式時間繼電器釋放彈簧活塞橡皮膜杠桿進氣孔出氣孔動鐵心靜鐵心線圈微動開關(guān)2微動開關(guān)1恢復(fù)彈簧調(diào)節(jié)螺釘時間繼電器時間繼電器線圈通電后瞬時動作的觸點釋放彈簧活塞橡皮膜杠桿進氣孔出氣孔動鐵心靜鐵心i恢復(fù)彈簧調(diào)節(jié)螺釘時間控制繼電器釋放彈簧活塞橡皮膜杠桿進氣孔出氣孔瞬時動作的觸點動鐵心靜鐵心i恢復(fù)彈簧調(diào)節(jié)螺釘時間控制繼電器釋放彈簧活塞橡皮膜杠桿進氣孔出氣孔瞬時動作的觸點動鐵心靜鐵心i恢復(fù)彈簧調(diào)節(jié)螺釘時間控制繼電器釋放彈簧活塞橡皮膜杠桿進氣孔出氣孔瞬時動作的觸點動鐵心靜鐵心i恢復(fù)彈簧調(diào)節(jié)螺釘時間控制繼電器延時動作的觸點釋放彈簧活塞橡皮膜杠桿進氣孔出氣孔瞬時動作的觸點動鐵心靜鐵心i恢復(fù)彈簧調(diào)節(jié)螺釘時間控制繼電器釋放彈簧活塞橡皮膜杠桿進氣孔出氣孔動鐵心靜鐵心線圈微動開關(guān)2微動開關(guān)1斷電后立刻復(fù)位恢復(fù)彈簧調(diào)節(jié)螺釘時間繼電器釋放彈簧橡皮膜杠桿進氣孔出氣孔動鐵心靜鐵心線圈恢復(fù)彈簧調(diào)節(jié)螺釘微動開關(guān)微動開關(guān)斷電延時時間繼電器活塞釋放彈簧杠桿動鐵心靜鐵心線圈進氣孔出氣孔調(diào)節(jié)螺釘瞬時動作的觸點斷電延時時間繼電器通電后延時動作的觸點橡皮膜活塞釋放彈簧杠桿靜鐵心進氣孔出氣孔調(diào)節(jié)螺釘斷電后開始延時線圈微動開關(guān)微動開關(guān)橡皮膜活塞釋放彈簧杠桿靜鐵心進氣孔出氣孔調(diào)節(jié)螺釘斷電后開始延時線圈微動開關(guān)微動開關(guān)橡皮膜活塞釋放彈簧杠桿進氣孔出氣孔動鐵心靜鐵心線圈恢復(fù)彈簧調(diào)節(jié)螺釘微動開關(guān)斷電后開始延時延時觸點歸位橡皮膜活塞時間繼電器的文字符號和圖形符號

a)b)c)d)e)f)g)h)i)KTKTKTKTKTKTKTKTa)一般線圈符號b)通電延時線圈c)斷電延時線圈d)延時閉合的動合觸點e)延時斷開的動斷觸點f)延時斷開的動合觸點g)延時閉合的動斷觸點h)瞬時動合觸點i)瞬時動斷觸點（2）時間繼電器2、繼電器五、常用低壓電器時間繼電器觸頭類型斷電式常閉斷電后延時閉合常開斷電后延時斷開通電式瞬時動作延時動作常閉觸點常開觸點常開通電后延時閉合常閉通電后延時斷開（2）時間繼電器2、繼電器五、常用低壓電器圖2.2.13使用時間繼電器Y－△接法的電動機啟動控制電路電源電壓（線圈電壓和觸頭電壓）?？刂苹芈匪枰难訒r方式（通電延時還是斷電延時）。延時時間范圍及延時誤差。延時觸頭和瞬時觸頭種類、數(shù)量及容量。時間繼電器的種類（電子式、空氣阻尼式）。額定操作頻率，即允許的每小時通斷的最大次數(shù)。（2）時間繼電器：選用五、常用低壓電器2、繼電器（3）速度繼電器

速度繼電器是測量轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的元件。它能反映轉(zhuǎn)動的方向以及是否停轉(zhuǎn)、因此廣泛用于異步電動機的反接制動中。其結(jié)構(gòu)和工作原理與籠型電動機類似，主要有轉(zhuǎn)子、定子和觸點三部分。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，在繞組內(nèi)感應(yīng)出電動勢和電流，此電流和磁場作用產(chǎn)生扭矩使定子柄向旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動、撥動簧片使觸點閉合或斷開。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近零(約100r/min)，扭矩不足于克服定子柄重力．觸點系統(tǒng)恢復(fù)原態(tài)。速度繼電器的選用主要根據(jù)電機的額定轉(zhuǎn)速。五、常用低壓電器2、繼電器圖2.2.16速度繼電器的型號和意義圖2.2.15速度繼電器的圖形符號（1）熱繼電器（2）

電流繼電器（4）熔斷器（3）電壓繼電器（5）斷路器五、常用低壓電器3、保護電器作用及分類

熱繼電器是一種利用電流的熱效應(yīng)來切斷電路的保護電器。專門用來對連續(xù)運轉(zhuǎn)的電動機進行過載及斷相保護，以防電動機過熱而燒毀。按相數(shù)分為兩相熱繼電器三相熱繼電器不帶斷相保護帶斷相保護（1）熱繼電器五、常用低壓電器3、保護電器（1）熱繼電器外形結(jié)構(gòu)(a)外形(b)結(jié)構(gòu)導(dǎo)板觸點熱元件手動復(fù)位按鈕觸點接線柱主電路接線柱電流調(diào)節(jié)凸輪五、常用低壓電器3、保護電器熱繼電器工作原理：發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其彎曲，推動導(dǎo)板運動，常閉觸點斷開。（1）熱繼電器五、常用低壓電器3、保護電器發(fā)熱元件功能：過載保護結(jié)構(gòu)：I常閉觸頭雙金屬片工作原理：

發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開?？郯澹?）熱繼電器五、常用低壓電器3、保護電器熱繼電器斷相保護：1、正常工作時，內(nèi)外導(dǎo)板均勻移動。2、斷相時，內(nèi)外導(dǎo)板產(chǎn)生差動，通過杠桿10放大使得觸點斷開，切斷電路。（1）熱繼電器五、常用低壓電器3、保護電器圖2.2.5單相斷線故障保護原理熱繼電器的符號發(fā)熱元件串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在控制電路中常閉觸頭BTE（1）熱繼電器五、常用低壓電器3、保護電器圖2.2.8使用熱繼電器的控制電路主要根據(jù)電動機的額定電流確定：熱繼電器整定電流的0.95～1.05倍或中間值等于電動機額定電流。熱繼電器的整定電流值是指熱元件通過的電流超過此值的20%時，熱繼電器應(yīng)在20min內(nèi)動作。通?？梢赃x用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，對電網(wǎng)電壓嚴重不平衡或工作環(huán)境惡劣的情況選用三相結(jié)構(gòu)。對于三角形接法的電機，可選用帶有差動斷相保護機構(gòu)的熱繼電器。熱繼電器不能做短路保護使用。（1）熱繼電器：選用五、常用低壓電器3、保護電器（1）熱繼電器五、常用低壓電器3、保護電器五、常用低壓電器根據(jù)輸入電流大小而動作的繼電器。使用時，電流繼電器的線圈和被保護的設(shè)備串聯(lián)，其線圈匝數(shù)少而線徑粗、阻抗小、分壓小，不影響電路正常工作。

按用途分為過電流繼電器：當(dāng)電路發(fā)生短路及過流時立即切斷電路欠電流繼電器：當(dāng)電路電流過低時立即切斷電路I＞KII＜KIa)過電流繼電器線圈b)欠電流繼電器線圈c)動合觸點d)動斷觸點（2）電流繼電器五、常用低壓電器3、保護電器

電流繼電器特點：

1、線圈與主電路串聯(lián)，線圈線徑粗，電流大。

2、線圈通電，正常狀態(tài)下，常開、常閉觸點不動作。

3、過電流繼電器，當(dāng)主電路電流過大，其觸點動作。

4、欠電流繼電器，當(dāng)主電路電流過小，其觸點動作。

（2）電流繼電器五、常用低壓電器3、保護電器電流繼電器JL18系列-3接主電路接制電路電流繼電器JL15系列-2根據(jù)輸入電壓大小而動作的繼電器。使用時，電壓繼電器的線圈與負載并聯(lián)，其線圈匝數(shù)多而線徑細。電壓繼電器分過電壓繼電器起過電壓保護作用欠電壓繼電器起欠電壓保護作用零電壓繼電器起零電壓保護作用U＞KVU＜KVa)過電壓繼電器線圈b)欠電壓繼電器線圈c)動合觸點d)動斷觸點（3）電壓繼電器五、常用低壓電器3、保護電器

（4）熔斷器(FU)定義熔斷器：是利用金屬導(dǎo)體為熔體串聯(lián)于電路中，當(dāng)過載或短路電流通過熔體時，因其自身發(fā)熱而熔斷，從而分斷電路的保護電器。實踐證明：熔斷器對于低壓電動機的相間短路、單相短路故障和過載是簡單而有效的保護裝置。

熔斷器結(jié)構(gòu)：由熔體（俗稱保險絲）和安裝熔體的熔管或熔座兩部分構(gòu)成。熔體由易熔的金屬材料鉛、鋅、錫等合金制成；熔管由陶瓷、絕緣鋼紙制成。FU表示符號五、常用低壓電器3、保護電器熔斷器RL1系列-3熔斷器RT0系列-1

RT0系列有填料封閉管式熔斷器適用于交流50Hz，額定電壓交流380V，額定電流至1000A的配電線路中，作過載和短路保護。

額定分斷能力：至50kA熔斷器RT16(NT)系列-4熔斷器RT18(HG30)系列-2熔斷器RW3/RW7系列圖-2熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)：

1）額定電壓：長期工作時和熔斷后所能承受的電壓。

2）額定電流：熔斷器在長其工作中，各部件溫升不超過允許溫升所能承受的電流值。一般多指熔斷體支持件的額定電流。

3）極限分斷能力：指在規(guī)定使用條件下，能夠可靠分斷的最大短路電流值。

（4）熔斷器(FU)五、常用低壓電器3、保護電器圖2.3.7熔斷器的反時限保護特性熔斷器的選用

(1)熔斷器額定電壓應(yīng)符合電動機的運行電壓。熔斷器的工作電壓與其熔管長度及絕緣強度有關(guān)。不能把熔斷器用在高于其額定電壓的回路中去，也不能把大熔片裝到小溶斷管中去。

(2)熔斷器的額定電流應(yīng)大于電動機回路長期通過的最大工作電流。其殼體的載流部分和接觸部分不會因通過工作電流而損壞。熔斷器的額定電流不得小于熔件的額定電流。

(3)熔斷器的極限斷路電流應(yīng)大于流過的最大短路電流。用以保證切斷故障電流時，不致燒毀熔斷器。（4）熔斷器的選擇需考慮應(yīng)使上一級(供電干線)熔斷器的熔體額定電流比下一級(供電支線)大1～2個級差。（5）熔體額定電流根據(jù)所使用的電路具體選擇（照明、電機）

（4）熔斷器(FU)五、常用低壓電器3、保護電器（5）斷路器五、常用低壓電器3、保護電器低壓斷路器又稱自動空氣開關(guān)或自動空氣斷路器，簡稱自動開關(guān)。低壓斷路器又稱自動空氣開關(guān)（5）低壓斷路器(自動開關(guān))五、常用低壓電器3、保護電器低壓斷路器的作用及分類作用：用于電動機和其他用電設(shè)備的電路中，在正常情況下，它可以分斷和接通工作電流；當(dāng)電路發(fā)生過載、短路、失壓等故障時，它能自動切斷故障電路，有效地保護串接于它后面的電器設(shè)備；還可用于不頻繁地接通、分斷負荷的電路，控制電動機的運行和停止。分類：按結(jié)構(gòu)分為框架式（萬能式）塑料外殼式（裝置式）（5）斷路器五、常用低壓電器3、保護電器結(jié)構(gòu)：觸頭+滅弧裝置+脫扣機構(gòu)+操作結(jié)構(gòu)脫扣：電磁脫扣—電壓、電流（過流和短路時）、熱脫扣（5）斷路器五、常用低壓電器3、保護電器鎖鉤主觸點手動閉合

過流脫扣器

欠壓脫扣器銜鐵連桿裝置釋放彈簧過載脫扣器低壓斷路器的工作原理（5）斷路器五、常用低壓電器3、保護電器一旦發(fā)生過載或短路時,過流脫鉤器將吸合而頂開鎖鉤，將主觸頭斷開，從而起到短路保護作用。M3~主觸點彈簧連桿裝置鎖鉤斷路器原理一旦發(fā)生過載或短路時,過流脫鉤器將吸合而頂開鎖鉤，將主觸頭斷開，從而起到短路保護作用。M3~主觸點彈簧連桿裝置鎖鉤斷路器原理M3~主觸點彈簧連桿裝置一旦電壓嚴重下降或斷電時，銜鐵就被釋放而使主觸頭斷開，實現(xiàn)欠壓保護作用。斷路器原理M3~主觸點彈簧連桿裝置一旦電壓嚴重下降或斷電時，銜鐵就被釋放而使主觸頭斷開，實現(xiàn)欠壓保護作用。斷路器原理低壓斷路器工作原理及其圖形符號和文字符號（5）斷路器五、常用低壓電器3、保護電器1—觸點，2—搭鉤，3—鎖鍵，4—杠桿，5—轉(zhuǎn)軸，6—遙控按鈕，7—分勵脫扣器，8—欠電壓脫扣器，9—彈簧，10—銜鐵，11—熱脫扣器，12—過電流脫扣器圖2.3.16斷路器的結(jié)構(gòu)原理與圖形符號（5）斷路器五、常用低壓電器3、保護電器圖2.3.17漏電斷路器工作原理漏電斷路器

漏電斷路器主要用于當(dāng)發(fā)生人身觸電或設(shè)備漏電時，能迅速切斷電源，保障人身安全，防止觸電事故。有的漏電保護器還兼有過載、短路保護，用于不頻繁啟、停電動機。分為電壓型和電流型；電流型又包括電磁式和電子式低壓斷路器的選用原則①根據(jù)電氣裝置的要求確定斷路器的類型②根據(jù)對線路的保護要求確定斷路器的保護形式③低壓斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)大于或等于線路、設(shè)備的正常工作電壓和工作電流④電磁脫扣器的瞬間脫扣整定電流應(yīng)大于負載電路正常工作時的峰值電流。對于電動機來說，DZ型斷路器電磁脫扣器的瞬間脫扣整定電流值IZ可按IZ≥KIst計算，其中K為安全系數(shù)，可取1.7；Ist為電動機的啟動電流。⑤低壓斷路器的極限通斷能力大于或等于電路最大短路電流⑥欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓⑦過電流脫扣器的額定電流大于或等于線路的最大負載電流⑧熱脫扣器的整定電流應(yīng)與所控制的電動機的額定電流或負載額定電流一致。

（5）斷路器五、常用低壓電器3、保護電器（a）微型斷路器（b）塑殼斷路器（c）漏電斷路器（d）空氣斷路器圖2.3.19常見斷路器外形（1）刀開關(guān)（2）組合開關(guān)（5）行程開關(guān)（3）萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)（4）按鈕開關(guān)五、常用低壓電器4、開關(guān)及主令電器（6）接近開關(guān)開關(guān)板用刀開關(guān)（不帶熔斷器式刀開關(guān)）

作用：不頻繁地手動接通、斷開電路和隔離電源用。

結(jié)構(gòu)圖和符號：QS五、常用低壓電器4、開關(guān)及主令電器（1）刀開關(guān)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)，并作電路保護用。五、常用低壓電器4、開關(guān)及主令電器（1）刀開關(guān)封閉式負荷開關(guān)（鐵殼開關(guān)）

作用：手動通斷電路及短路保護。有堅固的封閉外殼，可保護操作人員免受電弧灼傷。

五、常用低壓電器4、開關(guān)及主令電器（1）刀開關(guān)刀開關(guān)分為單刀、雙刀、三刀三種，擲向可分為單擲、雙擲兩種。QQQQ刀開關(guān)的缺點是：不宜帶負載切斷電源，電源電壓消失后，不能自動復(fù)原。雙擲刀開關(guān)單擲刀開關(guān)動觸點（刀片）靜觸點（刀座）五、常用低壓電器4、開關(guān)及主令電器（1）刀開關(guān)刀開關(guān)的選用M3~FU刀開關(guān)主要根據(jù)電源種類、電壓等級、負載電流、極數(shù)等進行選擇。電動機容量不得超過75KW，刀開關(guān)的額定電流應(yīng)大于電動機額定電流的3倍。Q3~五、常用低壓電器4、開關(guān)及主令電器（1）刀開關(guān)五、常用低壓電器4、開關(guān)及主令電器（2）組合開關(guān)1－手柄，2－轉(zhuǎn)軸，3－彈簧，4－凸輪，5－絕緣墊板，6－動觸頭，7－靜觸頭，8－接線端子，9－絕緣桿圖2.3.4組合開關(guān)結(jié)構(gòu)與圖形符號組合開關(guān)因其可實現(xiàn)多組觸頭組合，故有組合開關(guān)之稱，實際是一種轉(zhuǎn)換開關(guān)。如圖所示，組合開關(guān)有多對動、靜觸片，分別裝在由絕緣材料隔開的盒子內(nèi)，其靜觸片固定在絕緣墊板上，動觸片套裝在有手柄的絕緣轉(zhuǎn)動軸上，轉(zhuǎn)動手柄就可以改變觸片的通斷位置，以達到接通或斷開電路的目的。類型：組合開關(guān)有單極、雙極和多極之分。結(jié)構(gòu)：它由動觸片、靜觸片、轉(zhuǎn)軸、手柄、凸輪、絕緣桿等部件組成。功能和選用：常用在機床的控制電路中，作為電源的引入開關(guān)或是自我控制小容量電動機（7.5kW以下）的直接起動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速和停止的控制開關(guān)等。適用于交流50Hz、電壓380V以下和直流電壓220V以下的電路

；用于控制電機時，其額定電流一般取電機額定電流的1.5~2.5倍。組合開關(guān)五、常用低壓電器4、開關(guān)及主令電器（2）組合開關(guān)五、常用低壓電器4、開關(guān)及主令電器（3）萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)（也稱凸輪控制器）的結(jié)構(gòu)與組合開關(guān)相類似，但比組合開關(guān)有更多的操作位置和觸點，是一種能夠連接多個電路的手動控制電器。

例如LW6系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)有2～12個操作位置，當(dāng)開關(guān)轉(zhuǎn)換到不同位置時，通過凸輪