電器控制與PLC技術應用第2章課件

第2章第2章常用低壓電器

2.1概述電器的概念非常廣泛，凡是電能生產(chǎn)、供應系統(tǒng)及電能使用系統(tǒng)中的各種電氣設備和器具均稱之為電器。我們所研究的電器是指能夠根據(jù)外界施加的信號或要求，自動或手動接通和分斷電路，斷續(xù)或連續(xù)改變電路參數(shù)，實現(xiàn)對電路或非電量對象的變換、控制、保護、檢測、調(diào)節(jié)和傳遞信息用的電氣設備和器具。隨著科學技術的飛速發(fā)展，自控化程度的不斷提高，電器的概念在不斷拓展，應用范圍日益擴大，品種不斷增加。尤其是隨著電子技術在電路中的廣泛應用，近年來出現(xiàn)了許多新型電器。按照我國現(xiàn)行標準規(guī)定，通常把工作在交流1200V或直流1500V以下的電器稱為低壓電器。由電氣設備組成的電氣控制系統(tǒng)電路一般分兩大部分：主電路和控制電路（主電路的電流較大；控制電流電流較小）。本章主要介紹主電路和控制電路的常用低壓電器。2.2主電路常用低壓電器主電路常用電器主要包括：開關電器、接觸器、熱繼電器及熔斷器等。2.2.1開關電器1．刀開關⑴．用途刀開關是一種結(jié)構簡單，應用十分廣泛的手動電器，主要用來接通或斷開電路。一些刀開關還具有短路保護功能。⑵．分類按極數(shù)分：單極、雙極和三極；按結(jié)構分：平板式和條架式；按操作分：直接手柄操作式、杠桿操作機構式、旋轉(zhuǎn)操作式和電動操作機構式；按轉(zhuǎn)換方式分：單投和雙投。按工作條件和用途分：開起式刀開關、封閉式負荷開關、開起式負荷開關等。2．組合開關⑴．用途組合開關一般用于電氣設備中，作為非頻繁地接通和分斷電路、換接電源和負載、測量三相電壓以及控制小容量異步電動機的正反轉(zhuǎn)和Y—△啟動等用。⑵．結(jié)構與工作原理組合開關結(jié)構如圖2-3所示。1—接線柱；2—絕緣桿；3—手柄；4—轉(zhuǎn)軸；5—彈簧；6—凸輪；7—絕緣墊板；8—動觸頭；9—靜觸頭圖2-3組合結(jié)構圖示意圖

組合開關的圖形符號、文字符號3．自動空氣開關⑴．用途自動開關廣泛應用于低壓配電線路上，也用于控制電動機及其它用電設備。⑵．結(jié)構與工作原理

自動空氣開關結(jié)構示意圖自動空氣開關的圖形符號、文字符號2.2.2接觸器1．用途主要應用于自動控制交、直流電動機，電熱設備，電容器組等設備，應用十分廣泛。與保護電器組合可構成各種電磁起動器，用于電動機的控制與保護。

2．分類按操作方式分：有電磁接觸器、氣動接觸器和電磁氣動接觸器；按滅弧介質(zhì)分：有空氣電磁式接觸器，油浸式和真空接觸器等；按主觸頭控制的電流種類分：有交流接觸器，直流接觸器，切換電容接觸器等；3．結(jié)構與工作原理

1—滅弧罩；2—觸頭壓力彈簧片；3—主觸頭；4—反作用彈簧；5—線圈6—短路環(huán)；7—靜鐵心；8—彈簧；9—動鐵心；10—常開輔助觸頭；11—常閉輔助觸頭

CJ20系列交流接觸器外形示意圖

⑶．滅弧裝置

起著熄滅電弧的作用。接觸器在分斷較大電流電路時，往往在動、靜觸頭之間產(chǎn)生較強的電弧，它不僅會燒傷觸頭、延長電路分斷時間，嚴重時還會造成相間短路。因此，在容量較大的接觸器中，均加裝滅弧裝置。接觸器一般采用的滅弧方法有：利用觸頭回路產(chǎn)生的電動力滅弧、滅弧柵滅弧和磁吹式滅弧。如圖示

⑷．其它部件

主要包括復位彈簧、緩沖彈簧、觸頭壓力彈簧、傳動機構及外殼等

接觸器基本工作原理是利用電磁原理通過控制電路的控制和動鐵心的運動來帶動觸頭運動，從而控制主電路通斷，其動作原理圖形符號、文字符號如圖所示

接觸器動作原理示意圖接觸器的圖形符號、文字符號

1—常閉觸頭；2—復位彈簧；3—常開觸頭；4—靜鐵心；5—線圈；6—動鐵心(銜鐵)2.2.3熱繼電器1．用途熱繼電器是一種利用流過繼電器的電流所產(chǎn)生的熱效應而反時限動作的保護電器，它主要用作電動機的過載保護、斷相保護。2．分類熱繼電器按動作方式分別為：雙金屬片式：利用雙金屬片受熱彎曲去推動杠桿使觸頭動作。熱敏電阻式：利用電阻值隨溫度變化而變化的特性制成的熱繼電器。易熔合金式：利用過載電流發(fā)熱使易熔合金達到某溫度值時，合金熔化而使繼電器動作。3．結(jié)構與工作原理及圖形符號、文字符號

1—熱元件2—雙金屬片3—推桿4—常閉觸頭

熱繼電器的圖形符號、文字符號3.熔斷器的圖形符號、文字符號

4.時間—電流特性：表征流過熔體的電流與熔體熔斷時間關系的曲線。如圖所示

2.3.1繼電器繼電器能實現(xiàn)將某種電量（如電壓、電流）或非電量（如溫度、壓力、轉(zhuǎn)速、時間等）的變化量轉(zhuǎn)換為開關量，以實現(xiàn)對電路自動控制的功能。

1．電流繼電器電流繼電器、電壓繼電器和中間繼電器都是以電磁力為驅(qū)動力的繼電器，通稱為電磁繼電器。它們的結(jié)構、工作原理與接觸器相似，只是無滅弧裝置。電磁繼電器主要由電磁系統(tǒng)和觸頭兩部分組成。圖所示

1—底座；2—反力彈簧；3、4—調(diào)節(jié)螺釘；5—非磁性墊片；6—動鐵心；7—靜鐵心；8—極靴；9—電磁線圈；10—觸頭系統(tǒng)；11—銅套2.3控制電路常用低壓電器⑴．用途電壓繼電器根據(jù)用途分為欠電壓繼電器和過電壓繼電器兩種。電壓繼電器用于電力拖動控制系統(tǒng)中，對各類電氣設備進行電壓的保護和控制。⑵．特點電壓繼電器的線圈匝數(shù)多而導線細，使用時其線圈與主電路負載并接，動作觸頭串接于控制電路中。⑶．圖形符號、文字符號

3．中間繼電器⑴．用途

時間繼電器被廣泛應用于電動機的啟動控制和各種自動控制系統(tǒng)中，起延時作用。

⑵．結(jié)構與原理時間繼電器分通電延時和斷電延時兩類。

1—線圈；2—靜鐵心；3—動鐵心；4—反力彈簧；5—推板；6—活塞桿；7—杠桿；8—塔形彈簧；9—弱彈簧；10—橡皮膜；11—空氣室壁；12—活塞；13—調(diào)節(jié)螺桿；14—進氣孔；15，16—微動開關

通電延時型時間繼電器結(jié)構示意圖斷電延時型時間繼電器結(jié)構示意圖⑶．圖形符號、文字符號

5．速度繼電器⑴．用途

速度繼電器是用來反映轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)向變化的繼電器。它可以按照被控電動機轉(zhuǎn)速的大小使控制電路接通或斷開的電器。

⑵．結(jié)構與工作原理及圖形符號

1—轉(zhuǎn)軸；2—轉(zhuǎn)子；3—定子；4—擺桿；5—觸頭速度繼電器結(jié)構示意圖速度繼電器圖形符號6．液位繼電器⑴．用途液位繼電器是對液位的高低進行檢測并發(fā)出開關量信號的繼電器，用以實現(xiàn)電磁閥、液泵等設備對液位高低的控制。⑵．結(jié)構與工作原理及圖形符號

按鈕根據(jù)用途和結(jié)構的不同可分為：啟動按鈕（動合按鈕）、停止按鈕（動斷按鈕），復合按鈕（動合與動斷組合按鈕）等。⑵．結(jié)構與工作原理及圖形符號、文字符號

1，2—常閉靜觸頭3，4—常開靜觸頭5—橋式動觸頭6—復位彈簧7—按鈕帽按鈕開關結(jié)構原理示意圖

按鈕圖形符號和文字符號

2．行程開關⑴．用途與分類行程開關又稱限位開關，是一種利用生產(chǎn)機械某些運動部件的碰撞來發(fā)出控制指令的主令電器。用于控制生產(chǎn)機械的運動方向、速度、行程大小或位置的一種自動控制器件。行程開關按用途不同可分為兩類：一類是常用行程開關；另一類是起重設備行程開關⑵．結(jié)構與工作原理及圖形符號、文字符號

JLXK1系列行程開關結(jié)構示意圖行程開關圖形符號和文字符號3．接近開關⑴．用途與分類接近開關的用途已經(jīng)遠遠超出一般的行程開關的行程和限位保護，它還可以用于高速計數(shù)、測速、液面控制、檢測金屬體的存在、檢測零件尺寸