電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù) 課件 第1章 低壓電氣

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映電子教案《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》第1章

常用低壓電器點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》

概述1.1接觸器1.2繼電器1.3熔斷器1.4《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》點(diǎn)擊此處結(jié)束放映刀開關(guān)與斷路器1.5主令電器1.6

概述1.1點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》點(diǎn)擊此處結(jié)束放映

電器是接通和斷開電路或調(diào)節(jié)、控制和保護(hù)電路及電氣設(shè)備用的電工器具。電器對電能的生產(chǎn)、輸送、分配與應(yīng)用起著控制、調(diào)節(jié)、檢測和保護(hù)的作用。由于電器元件本身也朝著新的領(lǐng)域擴(kuò)展（表現(xiàn)在提高元件的性能、生產(chǎn)新型的元件，實(shí)現(xiàn)機(jī)、電、儀一體化，擴(kuò)展元件的應(yīng)用范圍等），且有些電器元件有其特殊性，故是不可能完全被取代的。以繼電器、接觸器為基礎(chǔ)的電氣控制技術(shù)具有相當(dāng)重要的地位?？删幊炭刂破鳎≒LC）是計(jì)算機(jī)技術(shù)與繼電器、接觸器控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，其輸入輸出與低壓電器密切相關(guān)。掌握繼電器控制技術(shù)也是學(xué)習(xí)和掌握PLC應(yīng)用技術(shù)必須的基礎(chǔ)。

《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.1.1電器的分類點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》

電器是接通和斷開電器或調(diào)節(jié)、控制和保護(hù)電器及電氣設(shè)備用的電工器具。

電器的功能多，用途廣，品種規(guī)格繁多，為了系統(tǒng)地掌握，必須加以分類。

1.按工作電壓等級分

（1）高壓電器;（2）低壓電器

2.按動作原理分

（1）手動電器;（2）自動電器

3.按用途分

（1）控制電器;（2）配電電器;（3）主令電器;

（4）保護(hù)電器;（5）執(zhí)行電器

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.1.2電力拖動自動控制系統(tǒng)中常用的低壓控制電器1.接觸器：分交流接觸器與直流接觸器。2.繼電器：有電磁式繼電器（如電壓繼電器、電流繼電器、中間繼電器）；時(shí)間繼電器（分直流電磁式、空氣阻尼式、半導(dǎo)體式等）；熱繼電器；干簧繼電器；速度繼電器等。3.保護(hù)電器：有熔斷器（如瓷插式、螺旋式、有填料封閉管式、快速熔斷式、自復(fù)式）；低壓斷路器（快速直流斷路器、限流式）；漏電保護(hù)器（分電流式、電壓式）等。4.主令電器：位置開關(guān)（有直動式、滾動式、微動式）；按鈕（分常開、常閉、復(fù)合）；刀開關(guān)（有單刀、雙刀、多刀）；控制屏（如凸輪控制屏）等。

點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.1.3我國低壓控制電器的發(fā)展概況

現(xiàn)場總線系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用將從根本上改變傳統(tǒng)的低壓配電與控制系統(tǒng)及其裝置，給傳統(tǒng)低壓電器帶來改革性變化。發(fā)展智能化可通信低壓電器勢在必行。

低壓電氣產(chǎn)品的特征是：

①產(chǎn)品中裝有微處理器，具備數(shù)據(jù)處理能力，在脫離上層監(jiān)控的情況下能夠獨(dú)立進(jìn)行必要的操作；②產(chǎn)品帶有通信接口，能與現(xiàn)場總線連接，雙向數(shù)據(jù)通信具有一定的“智能”特征；③采用標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)，具有互換性，采用模數(shù)化結(jié)構(gòu)；④保護(hù)功能齊全，具有外部故障記錄顯示、內(nèi)部故障自診斷、進(jìn)行雙向通信等。

接觸器1.2《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》

接觸器是電力拖動和自動控制系統(tǒng)中使用量大且面廣的一種低壓控制電器，用來頻繁地接通和分?jǐn)嘟恢绷髦骰芈泛痛笕萘靠刂齐娐?。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)。在PLC控制系統(tǒng)中，接觸器常作為輸出執(zhí)行元件，用于控制電動機(jī)、電熱設(shè)備、電焊機(jī)、電容器組等負(fù)載，具有其它器件不可替代的作用。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.2.1接觸器結(jié)構(gòu)和工作原理

接觸器是利用電磁吸力的原理工作的。接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置組成，結(jié)構(gòu)簡圖如圖1-1所示。圖1-1接觸器結(jié)構(gòu)簡圖1.電磁系統(tǒng)電磁系統(tǒng)的作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，產(chǎn)生電磁吸力克服彈簧反力吸引銜鐵吸合，銜鐵進(jìn)而帶動動觸頭動作與靜觸頭閉合或分開。線圈失電或線圈兩端電壓顯著降低時(shí)，觸頭機(jī)構(gòu)復(fù)位。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》電磁系統(tǒng)主要由激磁線圈、靜鐵心和動鐵心（銜鐵）組成，電磁系統(tǒng)的作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，產(chǎn)生電磁吸力克服彈簧反力吸引銜鐵吸合，銜鐵進(jìn)而帶動動觸頭動作與靜觸頭閉合或分開，從而實(shí)現(xiàn)電路接通或斷開。圖1-3

吸力特性與反力特性的配合

電磁系統(tǒng)的工作情況常用吸力特性和反力特性來表示。為了保證使銜鐵能牢牢吸合，反作用力特性必須與吸力特性配合好，吸力特性要大于反力特性，如圖1-2所示。

在滿足吸力特性大于反力特性的前提下，兩者的關(guān)系是設(shè)計(jì)電磁機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵問題。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》2.觸頭系統(tǒng)觸頭是接觸器的執(zhí)行元件，用來接通或斷開被控制電路。觸頭按其原始狀態(tài)可分為常開觸頭和常閉觸頭：

原始狀態(tài)時(shí)（即線圈未通電）斷開，線圈通電后閉合的觸頭叫常開觸頭；原始狀態(tài)時(shí)閉合，線圈通電后斷開的觸頭叫常閉觸頭。線圈斷電后所有觸頭復(fù)原始狀態(tài)。觸頭的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，如右圖所示，分別為橋式觸頭和指式觸頭。

觸頭結(jié)構(gòu)形式圖a）橋形觸頭b）指形觸頭點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》3.滅弧裝置當(dāng)觸頭由閉合狀態(tài)過渡到斷開狀態(tài)的過程中產(chǎn)生電弧，氣體自持放電形式之一，是一種帶電粒子的急流。為保證電路和電器元件工作安全可靠，必須采取有效的措施進(jìn)行滅弧。要使電弧熄滅，應(yīng)設(shè)法降低電弧的溫度和電場強(qiáng)度。常用的滅弧裝置有電動力滅弧、滅弧柵和磁吹滅弧。

右圖所示的是一種橋式結(jié)構(gòu)雙斷口觸頭，當(dāng)觸頭打開時(shí)，在斷口處產(chǎn)生電弧，電弧電流在兩電弧間產(chǎn)生圖中所表示的磁場，跟據(jù)左手定則，電弧電流要產(chǎn)生一個(gè)指向外側(cè)的電動力作用，使電弧向外運(yùn)動并拉長，迅速穿越冷卻介質(zhì)而加快冷卻并熄滅。

電動力滅弧原理1—靜觸頭2—動觸頭點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》3.接觸器的工作原理當(dāng)電磁線圈通電后，線圈電流產(chǎn)生磁場，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動觸頭動作：常閉觸頭斷開；常開觸頭閉合，兩者是聯(lián)動的。當(dāng)線圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸頭復(fù)原：常開觸頭斷開，常閉觸頭閉合。接觸器的圖形符號、文字符號如圖1-3所示。圖1-3

接觸器的圖形、文字符號點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.2.2交、直流接觸器的特點(diǎn)

接觸器按其主觸頭所控制主電路電流的種類可分為交流接觸器和直流接觸器兩種。1.交流接觸器交流接觸器線圈通以交流電，主觸頭接通、分?jǐn)嘟涣髦麟娐贰?/p>

通常采用短路環(huán)來解決交流電磁鐵由于電流過零而產(chǎn)生的振動問題。短路環(huán)的示意圖如圖1-10所示，其中S2為短路環(huán)內(nèi)截面積（約2/3的總面積），S1為環(huán)外截面積。短路環(huán)起到磁通分相的作用，把極面上的交變磁通分成兩個(gè)交變磁通，并且使這兩個(gè)磁通之間產(chǎn)生相位差，那么它們所產(chǎn)生的吸力間也有一個(gè)相位差，這樣，兩部分吸力就不會同時(shí)達(dá)到零值。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》

由、產(chǎn)生的電磁吸力為、，作用在銜鐵上的合成電磁吸力是，只要此合力始終大于其反力，銜鐵就不會產(chǎn)生振動和噪聲。圖1-4交流接觸器鐵心的短路環(huán)點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》2.直流接觸器直流接觸器線圈通以直流電，主觸頭接通、切斷直流主電路。

對于250A以上的直流接觸器往往采用串聯(lián)雙繞組線圈，如圖1-5所示。圖中，線圈1為起動線圈，線圈2為保持線圈，接觸器的一個(gè)常閉輔助觸頭與保持線圈并聯(lián)連接。在電路剛接通瞬圖1-5直流接觸器雙繞組線圈接線圖間，保持線圈被常閉觸頭短接，可使起動線圈獲得較大的電流和吸力。當(dāng)接觸器動作后，常閉觸頭斷開，兩線圈串聯(lián)通電，由于電源電壓不變，所以電流減小，但仍可保持銜鐵吸合，因而可以節(jié)電和延長電磁線圈的使用壽命。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.2.3接觸器的型號與參數(shù)及其選用1.接觸器的型號及代表意義點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》2.接觸器選用原則

接觸器在選用時(shí)，可遵循以下原則：（1）額定電壓

接觸器的額定電壓是指主觸頭的額定電壓，應(yīng)等于負(fù)載的額定電壓。

（2）額定電流

接觸器的額定電流是指主觸頭的額定電流，應(yīng)等于或稍大于負(fù)載的額定電流。

（3）電磁線圈的額定電壓

電磁線圈的額定電壓等于控制回路的電源電壓。

（4）觸頭數(shù)目

接觸器的觸頭數(shù)目應(yīng)能滿足控制線路的要求。

（5）額定操作頻率

接觸器額定操作頻率是指每小時(shí)接通次數(shù)。

繼電器1.3《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》

電繼電器主要用于控制與保護(hù)電路或作信號轉(zhuǎn)換用。當(dāng)輸入量變化到某一定值時(shí)，繼電器動作，其觸頭接通或斷開交、直流小容量的控制回路。繼電器的種類很多，常用的分類方法有：

?按用途分：有控制繼電器和保護(hù)繼電器。

?按動原理作分：有電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動式繼電器、電子式繼電器和熱繼電器。

?按輸入信號的不同來分：有電壓繼電器、中間繼電器、電流繼電器、時(shí)間繼電器、速度繼電器等。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理

電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器相似，是由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和釋放彈簧等組成，電磁式繼電器原理如圖1-6所示。由于繼電器用于控制電路，所以流過觸頭的電流比較小，故不需要滅弧裝置。電磁式繼電器的圖形、文字符號如圖1-7所示。圖1-6電磁式繼電器原理圖1.3.1電磁式繼電器圖1-7

電磁式繼電器圖形、文字符號點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》2.電磁式繼電器的特性

當(dāng)繼電器輸入量由零增至以前，繼電器輸出量為零。當(dāng)輸入量增加到時(shí)，繼電器吸合，輸出量為，若再增大，值保持不變。當(dāng)減小到時(shí)，繼電器釋放，輸出量由降到零，再減小，值均為零。圖1-8繼電特性曲線

在圖1-8中，稱為繼電器吸合值，欲使繼電器吸合，輸入量必須等于或大于；稱為繼電器釋放值，欲使繼電器釋放，輸入量必須等于或小于。稱為繼電器的返回系數(shù)，它是繼電器重要參數(shù)之一。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》3.電磁式繼電器型號與參數(shù)4.電磁式繼電器的選用

電磁式繼電器選用時(shí)主要根據(jù)保護(hù)或控制對象對繼電器的要求，考慮觸點(diǎn)數(shù)量、種類、返回系數(shù)以及控制電路的電壓、電流、負(fù)載性質(zhì)等來選擇。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.電磁式繼電器

熱繼電器由電熱絲、雙金屬片、導(dǎo)板、測試桿、推桿、動觸片、靜觸片、彈簧、螺釘、復(fù)位按鈕和整定旋鈕等組成。只有流過發(fā)熱元件的電流超過發(fā)熱元件額定電流值時(shí)，內(nèi)部機(jī)構(gòu)才會動作，使常閉觸點(diǎn)斷開（或常開觸點(diǎn)閉合），電流越大，動作時(shí)間越短。1.3.2熱繼電器

熱繼電器是利用電流流過熱元件時(shí)產(chǎn)生的熱量，使雙金屬片發(fā)生彎曲而推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作的一種保護(hù)電器。主要用于交流電動機(jī)的過載保護(hù)、斷相及電流不平衡運(yùn)動的保護(hù)及其他電器設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。熱繼電器還常和交流接觸器配合組成電磁起動器，廣泛用于三相異步電動機(jī)的長期過載保護(hù)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》圖1-9熱繼電器原理圖

熱元件由發(fā)熱電阻絲做成，雙金屬片由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬輾壓而成。當(dāng)雙金屬片受熱時(shí)，會出現(xiàn)彎曲變形。使用時(shí)，把熱元件串接于電動機(jī)的主電路中，而常閉觸頭串接于電動機(jī)的控制電路中。熱繼電器的圖形、文字符號如圖1-10所示。圖1-10熱繼電器圖形、文字符號點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》2.熱繼電器型號與參數(shù)3.熱繼電器的選用（1）在大多數(shù)情況下，選用兩相熱繼電器即可滿足要求。（2）熱繼電器的額定電流應(yīng)大于負(fù)載的額定電流。（3）熱繼電器發(fā)熱元件的額定電流應(yīng)略大于負(fù)載的額定電流。（4）熱繼電器的整定電流一般與電動機(jī)的額定電流相等。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.3.3時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器是一種延時(shí)控制繼電器，它在得到動作信號后（線圈的通電或斷電）并不是立即讓觸點(diǎn)動作，而是延遲一段時(shí)間才讓觸點(diǎn)動作（觸頭的閉合或斷開）。時(shí)間繼電器主要用在各種自動控制系統(tǒng)和電動機(jī)的啟動控制線路中。時(shí)間繼電器的延時(shí)方式有兩種：

通電延時(shí)：接受輸入信號后延遲一定的時(shí)間，輸出信號才發(fā)生變化。當(dāng)輸入信號消失后，輸出瞬時(shí)復(fù)原。

斷電延時(shí)：接受輸入信號時(shí)，瞬時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號。當(dāng)輸入信號消失后，延遲一定的時(shí)間，輸出才復(fù)原。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》

時(shí)間繼電器的種類很多，常用的有空氣阻尼式、電動機(jī)式、電子式等。圖形和文字符號如圖1-11所示。圖1-11時(shí)間繼電器的圖形、文字符號點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.空氣阻尼式時(shí)間繼電器

空氣阻尼式時(shí)間繼電器是利用空氣阻尼作用而達(dá)到延時(shí)的目的。它由電磁機(jī)構(gòu)、延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸頭組成。

空氣阻尼式時(shí)間繼電器的電磁機(jī)構(gòu)有交流、直流兩種。通過改變電磁機(jī)構(gòu)位置，將電磁鐵翻轉(zhuǎn)180o安裝來實(shí)現(xiàn)通電延時(shí)和斷電延時(shí)。時(shí)間繼電器如圖1-12所示，觸頭包括延時(shí)觸頭（圖中的開關(guān)1）和瞬時(shí)觸頭（圖中的開關(guān)2）。圖1-12空氣阻尼式時(shí)間繼電器原理圖點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》2.電動機(jī)式時(shí)間繼電器

它由同步電動機(jī)、減速齒輪機(jī)構(gòu)、電磁離合系統(tǒng)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成，延時(shí)可達(dá)數(shù)十小時(shí)，精度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大。3.電子式時(shí)間繼電器

它是利用延時(shí)電路來進(jìn)行延時(shí)的，體積小，延時(shí)范圍大、延時(shí)精度高、壽命長，已日益得到廣泛應(yīng)用。4.時(shí)間繼電器的選用

①根據(jù)受控電路的需要來決定選擇通電延時(shí)型或斷電延時(shí)型。②根據(jù)受控電路的電壓來選擇時(shí)間繼電器吸引繞組的電壓。③若電磁環(huán)境惡劣、電壓波動大且定時(shí)精度要求不太高的情況下，可選擇空氣阻尼式時(shí)間繼電器。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.3.4速度繼電器速度繼電器的作用是依靠速度大小為信號與接觸器配合，實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的反接制動。故速度繼電器又稱反接制動繼電器。速度繼電器的結(jié)構(gòu)如下1-13所示。圖1-13速度繼電器結(jié)構(gòu)原理圖

速度繼電器的軸與電動機(jī)的軸連接在一起，軸上有圓柱形永久磁鐵，永久磁鐵的外邊有嵌著鼠籠式繞組可以轉(zhuǎn)動一定角度的外環(huán)。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》當(dāng)速度繼電器由電動機(jī)帶動時(shí)，它的永久磁鐵的磁通切割外環(huán)的鼠籠式繞組，在其中感應(yīng)電勢與電流。此電流又與永久磁鐵的磁通相互作用產(chǎn)生作用于鼠籠式繞組的力而使外環(huán)轉(zhuǎn)動。和外環(huán)固定在一起的支架上的頂塊使常閉觸頭斷開以及常開觸頭閉合。速度繼電器外環(huán)的旋轉(zhuǎn)方向由電動機(jī)確定，因此，頂塊可向左撥動觸頭，也可向右撥動觸頭使其動作。當(dāng)速度繼電器軸的速度低于某一轉(zhuǎn)速時(shí)，頂塊便恢復(fù)原位，處于中間位置。圖1-14速度繼電器的圖形、文字符號

速度繼電器額定工作轉(zhuǎn)速常有300~1000r/min與1000~3000r/min兩種。動作轉(zhuǎn)速在120r/min左右，復(fù)位轉(zhuǎn)速在100r/min以下。

熔斷器1.4《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》點(diǎn)擊此處結(jié)束放映點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.4.1熔斷器的結(jié)構(gòu)與工作原理

熔斷器主要由熔體（俗稱保險(xiǎn)絲）和安裝熔體的熔管（或熔座）兩部分組成。熔體由熔點(diǎn)較低的材料如鉛、錫、鋅或鉛錫合金等制成，通常制成絲狀或片狀。熔管是裝熔體的外殼，由陶瓷、絕緣鋼紙或玻璃纖維制成，在熔體熔斷時(shí)兼有滅弧作用。當(dāng)電流超過規(guī)定值足夠長的時(shí)間，通過熔斷一個(gè)或幾個(gè)成比例的特殊設(shè)計(jì)的熔體分?jǐn)啻穗娏?，由此斷開其所接入的電路。熔斷器的圖形、文字符號如圖1-16所示。

圖1-16熔斷器的圖形、文字符號點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.安秒特性

熔斷器的熔體串聯(lián)在被保護(hù)電路中。當(dāng)電路正常工作時(shí)，熔體允許通過一定大小的電流而長期不熔斷；當(dāng)電路嚴(yán)重過載時(shí)，熔體能在較短時(shí)間內(nèi)熔斷；而當(dāng)電路發(fā)生短路故障時(shí)，熔體能在瞬間熔斷。熔斷器的特性可用通過熔體的電流和熔斷時(shí)間的關(guān)系曲線來描述，如圖2.極限分?jǐn)嗄芰νǔＪ侵冈陬~定電壓及一定的功率因數(shù)（或時(shí)間常數(shù)）下切斷短路電流的極限能力，常用極限斷開電流值（周期分量的有效值）來表示。熔斷器的極限分?jǐn)嗄芰Ρ仨毚笥诰€路中可能出現(xiàn)的最大短路電流。圖1-15熔斷器的安-秒特性點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.4.2熔斷器的型號與參數(shù)點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.4.3熔斷器的選用

對于不同性質(zhì)的負(fù)載，其熔體額定電流的選用方法也不同。（1）熔斷器類型應(yīng)根據(jù)線路的要求、場合和安裝條件選擇。（2）熔斷器額定電壓應(yīng)大于或等于線路的工作電壓。（3）熔斷器額定電流必須大于或等于所裝熔體的額定電流。（4）熔體額定電流的選擇。對于電爐、照明等電阻性負(fù)載的短路保護(hù)，熔體的額定電流等于或稍大于電路的工作電流。在配電系統(tǒng)中，通常有多級熔斷器保護(hù)，發(fā)生短路故障時(shí)，遠(yuǎn)離電源端的前級熔斷器應(yīng)先熔斷。所以一般后一級熔體的額定電流比前一級熔體的額定電流至少大一個(gè)等級，以防止熔斷器越級熔斷而擴(kuò)大停電范圍。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》

保護(hù)單臺電動機(jī)時(shí)，考慮到電動機(jī)受起動電流的沖擊，可按下式選擇：

輕載起動或起動時(shí)間短時(shí)，系數(shù)可取近1.5，帶重載起動或起動時(shí)間較長時(shí)，系數(shù)可取2.5。保護(hù)多臺電動機(jī)，可按下式選擇：—容量最大的一臺電動機(jī)的額定電流—其余電動機(jī)額定電流之和

熔斷器一般做成標(biāo)準(zhǔn)熔體。更換熔片或熔絲時(shí)應(yīng)切斷電源，并換上相同額定電流的熔體，不得隨意加大、加粗熔體或用粗銅線代替。

《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》點(diǎn)擊此處結(jié)束放映刀開關(guān)與斷路器1.5點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》

膠殼刀開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用廣泛的手動電器。用作電路的電源開關(guān)和小容量電動機(jī)非頻繁起動的操作開關(guān)。膠殼刀開關(guān)由操作手柄、熔絲、觸刀、觸刀座和底座組成，如圖1-17所示，刀開關(guān)的圖形、文字符號如圖1-18所示。刀開關(guān)安裝時(shí)，手柄要向上，不得倒裝或平裝。刀開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)有長期工作所承受的最大電壓—額定電壓，長期通過的最大允許電流—額定電流，以及分?jǐn)嗄芰Φ取?.5.1膠殼刀開關(guān)圖1-18膠殼刀開關(guān)的圖形、文字符號圖1-17膠殼刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》

低壓斷路器也稱自動空氣開關(guān)或自動開關(guān)。它相當(dāng)于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器、過電流繼電器和欠電壓繼電器的組合，是一種既有手動開關(guān)作用又能自動進(jìn)行欠電壓、失電壓、過載和短路保護(hù)的電器。它是低壓配電網(wǎng)絡(luò)中非常重要的保護(hù)電器，且在正常條件下，也可用于不頻繁地接通和分?jǐn)嚯娐芳邦l繁地起動電動機(jī)。低壓斷路器與接觸器不同的是：接觸器允許頻繁地接通和分?jǐn)嚯娐?，但不能分?jǐn)喽搪冯娏?；而低壓斷路器不僅可分?jǐn)囝~定電流、一般故障電流，還能分?jǐn)喽搪冯娏?，但單位時(shí)間內(nèi)允許的操作次數(shù)較低。1.5.2低壓斷路器點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.斷路器結(jié)構(gòu)與工作原理低壓斷路器主要由觸點(diǎn)系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、保護(hù)元件和滅弧系統(tǒng)四部分組成。不僅可以接通和分段正常負(fù)載電流，工作電流及過載電流，還可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏?，具有過載，過電流，短路，斷相，漏電等保護(hù)作用。低壓斷路器工作原理圖如圖1-19所示，圖形、符號見圖1-20。圖1-19低壓斷路器工作原理圖圖1-20低壓斷路器的圖形、文字符號點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》

低壓斷路器的主觸頭是靠手動操作或電動合閘的。主觸頭閉合后，自由脫扣機(jī)構(gòu)將主觸頭鎖在合閘位置上。過流脫扣器、欠壓脫扣器和熱脫扣器實(shí)質(zhì)都是電磁鐵，在正常情況下，過流脫扣器的銜鐵是釋放著的，電路一旦發(fā)生嚴(yán)重過載或短路故障時(shí)，與主電路相串聯(lián)的線圈將產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁吸力吸引銜鐵，從而推動杠桿頂開鎖鉤，使主觸點(diǎn)斷開。失壓脫扣器的工作情況恰恰相反，在電壓正常時(shí)，吸住銜鐵才不影響主觸點(diǎn)的閉合，一旦電壓嚴(yán)重下降或斷電時(shí)，電磁吸力不足或消失，銜鐵被釋放而推動杠桿，使主觸點(diǎn)斷開。熱脫扣器是在電路發(fā)生輕微過載時(shí)，過載電流不會立即使脫扣器動作，但能使熱元件產(chǎn)生一定的熱量，促使雙金屬片受熱向上彎曲，當(dāng)持續(xù)過載時(shí)雙金屬片推動杠桿使搭鉤與鎖鉤脫開，將主觸點(diǎn)分開。分勵(lì)脫扣器可作為遠(yuǎn)距離控制斷路器分?jǐn)嘀?。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》2.低壓斷路器型號與參數(shù)3.低壓斷路器的選用（1）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。（2）斷路器的極限分?jǐn)嗄芰Υ笥诨虻扔陔娐纷畲蠖搪冯娏?。?）欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓。（4）過流脫扣器的額定電流大于或等于線路的最大負(fù)載電流。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.5.3剩余電流動作保護(hù)器

剩余電流動作保護(hù)器是最常用的一種漏電保護(hù)電器，。當(dāng)?shù)蛪弘娋W(wǎng)發(fā)生人身觸電或設(shè)備漏電時(shí)，漏電保護(hù)器能迅速切斷電源，從而避免造成事故。漏電保護(hù)器按其檢測故障信號的不同可分為電壓型和電流型。前者存在可靠性差等缺陷，已被淘汰，下面主要介紹電流型漏電保護(hù)器。1.結(jié)構(gòu)與工作原理

電磁式電流型剩余電流動作保護(hù)器由開關(guān)裝置、試驗(yàn)回路、電磁式漏電脫扣器和零序電流互感器組成。其結(jié)構(gòu)如圖1-21所示。電磁式剩余電流動作保護(hù)器的特點(diǎn)是把漏電電流直接通過漏電脫扣器來操作開關(guān)裝置。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》

當(dāng)電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，不論三相負(fù)載是否平衡，通過零序電流互感器主電路的三相電流的相量和等于零，因此其二次繞組中無感應(yīng)電動勢，保護(hù)器也工作于閉合狀態(tài)。一旦電網(wǎng)中發(fā)生漏電或觸電事故，上述三相電流的相量和不再等于零，因?yàn)橛新╇娀蛴|電電流通過人體和大地而返回變壓器中性點(diǎn)。于是，互感器二次繞組中便產(chǎn)生感應(yīng)電壓加到漏電脫扣器上。當(dāng)達(dá)到額定漏電動作電流時(shí)，漏電脫扣器就動作，推動開關(guān)裝置的鎖扣，使開關(guān)打開，分?jǐn)嘀麟娐?。圖1-21剩余電流動作保護(hù)器工作原理圖點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》2.剩余電流動作保護(hù)器的選用

(1)漏電保護(hù)器的主要技術(shù)參數(shù)

①

額定電壓（V）

指剩余電流動作保護(hù)器的使用電壓。規(guī)定為220V或380V。

②

額定電流（A）

被保護(hù)電路允許通過的最大電流。

③

額定動作電流（mA）

在規(guī)定的條件下，必須動作的漏電電流值。當(dāng)漏電電流等于此值時(shí)，漏電保護(hù)器必須動作。

④

額定不動作電流（mA）

在規(guī)定的條件下，不動作的漏電電流值。當(dāng)漏電電流小于或等于此值時(shí)，保護(hù)器不應(yīng)動作。此電流值一般為額定動作電流的一半。

⑤

動作時(shí)間（s）

從發(fā)生漏電到保護(hù)器動作斷開的時(shí)間。快速型在0.2s以下，延時(shí)型一般為0.2～2s。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》(2)剩余電流動作保護(hù)器的選用

①

手持電動工具、移動電器、家用電器應(yīng)選用額定漏電動作電流不大于30mA的快速動作的剩余電流動作保護(hù)器（動作時(shí)間不大于0.1s）。

②

單臺機(jī)電設(shè)備可選用額定漏電動作電流為30mA及以上、100mA以下快速動作的剩余電流動作保護(hù)器。

③

有多臺設(shè)備的總保護(hù)應(yīng)選用額定漏電動作電流為100mA及以上快速動作的剩余電流動作保護(hù)器。點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.5.4智能化斷路器

智能化斷路器的特征則是采用了以微處理器或單片機(jī)為核心的智能控制器（智能脫扣器），它不僅具備普通斷路器的各種保護(hù)功能，同時(shí)還具備定時(shí)顯示電路中的各種電器參數(shù)（電流、電壓、功率、功率因數(shù)等），對電路進(jìn)行在線監(jiān)視、自診斷、可通信等功能，還能夠?qū)Ω鞣N參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，保護(hù)電路動作時(shí)的故障參數(shù)能夠存儲、查詢。圖1-22智能化斷路器原理框圖

《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》點(diǎn)擊此處結(jié)束放映主令電器1.6點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》1.6.1按鈕

起動按鈕帶有常開觸頭，手指按下按鈕帽，常開觸頭閉合；手指松開，常開觸頭復(fù)位。起動按鈕的按鈕帽采用綠色。停止按鈕帶有常閉觸頭，手指按下按鈕帽，常閉觸頭斷開；手指松開，常閉觸頭復(fù)位。停止按鈕的按鈕帽采用紅色。復(fù)合按鈕帶有常開觸頭和常閉觸頭，手指按下按鈕帽，先斷開常閉觸頭再閉合常開觸頭；手指松開，常開觸頭和常閉觸頭先后復(fù)位。

按鈕在低壓控制電路中用于手動發(fā)出控制信號。圖1-24按紐的圖形、文字符號圖1-23按紐的結(jié)構(gòu)圖點(diǎn)擊此處結(jié)束放映《電氣基礎(chǔ)與S7-1200PLC控制技術(shù)》

位置開關(guān)是利用運(yùn)動部件的行程位置實(shí)現(xiàn)控制的電器元件。常用于自動往返的生產(chǎn)機(jī)械中。按結(jié)構(gòu)不同可分為直動式、滾輪式、微動式，如圖1-25所示。1.6.2位置開關(guān)

位置開關(guān)的結(jié)構(gòu)、