《電氣控制與PLC》課件緒論及第1章

目錄Contents一、教學(xué)目的StudyPurpose二、教學(xué)要求StudyObject三、使用教材TeachingMaterial四、參考資料ReferringMaterial五、教學(xué)內(nèi)容StudyContent教學(xué)目的StudyPurpose

通過(guò)介紹電氣控制傳統(tǒng)繼電接觸控制線路的基本組成原理、線路分析及控制系統(tǒng)裝置的硬件和控制電路設(shè)計(jì)的基本方法，同時(shí)介紹現(xiàn)代可編程序控制器（PLC)原理與應(yīng)用技術(shù)，讓學(xué)習(xí)者系統(tǒng)、有效地了解電氣控制的基本原理、線路、程序及控制裝置的設(shè)計(jì)方法。培養(yǎng)學(xué)習(xí)者電氣控制線路與PLC程序的閱讀分析能力和電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能力。

教學(xué)要求StudyObject 熟悉常用的電氣控制電器的結(jié)構(gòu)原理、用途及型號(hào)，達(dá)到能正確使用和選用的目的。熟練掌握電氣控制的基本線路，具有對(duì)一般電氣控制線路的獨(dú)立分析能力。掌握可編程序控制器的基本原理及應(yīng)用發(fā)展情況，做到能根據(jù)電氣控制系統(tǒng)要求正確選用PLC、設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)、編制用戶程序。

使用教材

TeachingMaterial

胡國(guó)文等主編《電氣控制與PLC》西安電子科技大學(xué)出版社2016年12月第1版

教學(xué)內(nèi)容StudyContent緒論第1章電氣控制系統(tǒng)常用低壓電器和圖形及文字符號(hào)第2章電氣控制常用繼電接觸控制線路與典型控制系統(tǒng)分析第3章可編程序控制器（PLC）的組成及工作原理第4章三菱FX系列小型PLC及編程方法第5章三菱FX系列PLC的步進(jìn)順序控制和數(shù)據(jù)控制功能第6章西門(mén)子S7-200系列PLC及編程方法第7章西門(mén)子S7-200系列PLC的步進(jìn)順序控制和數(shù)據(jù)控制功能第8章西門(mén)子S7-300系列PLC及編程方法第9章PLC可編程控制器的聯(lián)網(wǎng)及通信技術(shù)第10章PLC可編程控制器在工業(yè)電氣控制系統(tǒng)中的應(yīng)用與分析第11章工業(yè)電氣自動(dòng)化設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)緒論Introduction1.電氣控制技術(shù)的發(fā)展概況（1）電力拖動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展概況

圖1單機(jī)成組電力拖動(dòng)電氣控制系統(tǒng)緒論Introduction圖2多電動(dòng)機(jī)電力拖動(dòng)電氣控制系統(tǒng)

緒論Introduction（2）電氣控制系統(tǒng)和控制技術(shù)發(fā)展概況在電力拖動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程中，電氣控制系統(tǒng)隨著電氣控制技術(shù)的不斷進(jìn)步也得到了不斷發(fā)展。電氣控制系統(tǒng)由最初的繼電接觸器控制發(fā)展到今天的PLC可編程序控制器控制和系統(tǒng)計(jì)算機(jī)控制；由過(guò)去的硬件和硬接線控制發(fā)展到今天的軟接線和軟件程序控制；由過(guò)去的手動(dòng)控制進(jìn)入到自動(dòng)控圖3電氣控制技術(shù)的發(fā)展概況制階段。

緒論Introduction

（3）電氣控制系統(tǒng)和控制技術(shù)發(fā)展概況圖3電氣控制技術(shù)的發(fā)展概況緒論Introduction（4）電氣控制系統(tǒng)和控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

目前電氣工程與自動(dòng)化領(lǐng)域隨著工業(yè)自動(dòng)化、智能化、制造業(yè)自動(dòng)化和智能化、制造業(yè)向智能制造方向的轉(zhuǎn)形升級(jí)、工業(yè)4.0和中國(guó)2025的形勢(shì)發(fā)展，PLC可編程序控制器將會(huì)成為關(guān)鍵性控制元件和控制系統(tǒng)。

緒論Introduction

2.本課程的性質(zhì)和任務(wù)

TheProperty

本課程的性質(zhì)：本課程是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的專業(yè)課，是電氣工程及其自動(dòng)化、自動(dòng)化等專業(yè)的核心課程。本課程的基本任務(wù)是：（1）熟悉常用的電氣控制電器元件的結(jié)構(gòu)原理、用途及型號(hào)，達(dá)到正確使用和選用的目的；（2）熟練掌握電氣繼電接觸器控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)，具備閱讀和分析電氣繼電接觸器控制系統(tǒng)的能力，能設(shè)計(jì)電氣繼電接觸器控制系統(tǒng)的控制電路；（3）熟悉常用PLC的基本工作原理及應(yīng)用發(fā)展概況；（4）熟練掌握常用PLC的基本指令系統(tǒng)和典型電路的編程，掌握常用PLC的程序設(shè)計(jì)方法；（5）能夠根據(jù)電氣設(shè)備的過(guò)程控制要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，編制應(yīng)用程序，設(shè)計(jì)相應(yīng)電氣控制系統(tǒng)。 可編程序控制器（PLC）可編程序控制器（PLC）第1章電氣控制系統(tǒng)常用低壓電器和圖形及文字符號(hào)本章以工業(yè)電氣設(shè)備中常用的低壓電器為主線，主要介紹各種常用的低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作原理、主要技術(shù)參數(shù)、選擇方法等。以產(chǎn)品圖片方式介紹工業(yè)電氣設(shè)備中常用的低壓電器的結(jié)構(gòu)及工作原理。同時(shí)介紹電氣設(shè)備中常用的低壓電器的圖形及文字符號(hào)。第1章電氣控制系統(tǒng)常用低壓電器和圖形及文字符號(hào)1.1電氣控制系統(tǒng)常用低壓電器的分類和電器的基本知識(shí)1.2電氣控制系統(tǒng)常用低壓開(kāi)關(guān)電器的結(jié)構(gòu)原理和選擇1.3電氣控制系統(tǒng)常用低壓熔斷器的結(jié)構(gòu)原理和選擇1.4電氣控制系統(tǒng)常用主令電器1.5電氣控制系統(tǒng)常用接觸器1.6電氣控制系統(tǒng)常用控制繼電器1.7電氣控制系統(tǒng)常用其他低壓電器1.8電氣控制系統(tǒng)元件的圖形符號(hào)和文字符號(hào)1.1電氣控制系統(tǒng)常用低壓電器的分類和電器的基本知識(shí)1.1.1常用低壓電器的定義和分類

1.常用低壓電器的定義凡是自動(dòng)或手動(dòng)接通和斷開(kāi)電路，以及能實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或非電對(duì)象切換、控制、保護(hù)、檢測(cè)、變換和調(diào)節(jié)目的電氣元件統(tǒng)稱為電器。低壓電器是指額定電壓等級(jí)在交流1200V、直流1500V以下的電器。2.建筑電氣常用低壓電器的分類（1）按動(dòng)作原理分類:

1）手動(dòng)電器、2）自動(dòng)電器；（2）按用途分類：1）控制電器、2）主令電器

、3）保護(hù)電器、4）執(zhí)行電器

、5）配電電器

；（3）按工作原理分類：1）電磁式電器、2）非電量控制電器；（4）按觸點(diǎn)類型分類：1）有觸點(diǎn)電器、2）無(wú)觸點(diǎn)電器。1.1.2常用低壓電器的基本知識(shí)1.電磁式電器的工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)電磁式電器由兩個(gè)主要部分組成:感測(cè)部分──電磁機(jī)構(gòu),執(zhí)行部分──觸頭系統(tǒng)。（1）電磁機(jī)構(gòu):由吸引線圈、鐵心、銜鐵等幾部分組成。(1)電磁機(jī)構(gòu)

電磁機(jī)構(gòu)是電磁式電器的感測(cè)部分，它的主要作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能量;帶動(dòng)觸頭動(dòng)作，從而完成接通或分?jǐn)嚯娐贰ｋ姶艡C(jī)構(gòu)由吸引線圈、鐵心、銜鐵等幾部分組成。(2)吸引線圈

吸引線圈的作用是將電能轉(zhuǎn)換成磁場(chǎng)能量。按通人電流種類不同，可分為直流和交流線圈。對(duì)于直流電磁鐵，因其鐵心不發(fā)熱，只有線圈發(fā)熱，所以直流電磁鐵的吸引線圈做成高而薄的瘦長(zhǎng)型，且不設(shè)線圈骨架，使線圈與鐵心直接接觸，易于散熱。對(duì)于交流電磁鐵，由于其鐵心存在磁滯和渦流損耗，這樣線圈和鐵心都發(fā)熱，所以交流電磁鐵的吸引線圈設(shè)有骨架，使鐵心與線圈隔離并將線圈制成短而厚的矮胖型，這樣做有利于鐵心和線圈的散熱。電磁吸力與吸力特性電磁鐵的吸力可按下式求得:式中：Fat─電磁吸力，單位為N;B─氣隙中磁感應(yīng)強(qiáng)度，單位為T(mén);S─磁極截面積，單位為m2。B=BmsinωtFatm=F0-F0cos2ωt交流電磁鐵的電磁吸力是隨時(shí)間變化而變化的。2.電器的觸頭系統(tǒng)和電?。?）電磁式電器的觸頭系統(tǒng)

觸頭是電器的執(zhí)行部分，起接通和分?jǐn)嚯娐返淖饔谩Ｒ虼?，要求觸頭導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能良好，通常用銅制成。觸頭的主要結(jié)構(gòu)型式橋式觸頭指形觸頭a)點(diǎn)接觸式橋型觸頭；b)面接觸式橋型觸頭；c)指形觸頭電弧的產(chǎn)生及滅弧方法

（2）電弧的產(chǎn)生

在大氣中斷開(kāi)電路時(shí)，如果被斷開(kāi)電路的電流超過(guò)某一數(shù)值，斷開(kāi)后加在觸頭間隙兩端電壓超過(guò)某一數(shù)值(在12—20V之間)時(shí)，則觸頭間隙中就會(huì)產(chǎn)生電弧。（3）常用的滅弧方法電動(dòng)力滅弧

磁吹滅弧（3）常用的滅弧方法窄縫滅弧柵片滅弧

1.2電氣控制系統(tǒng)常用低壓開(kāi)關(guān)電器的結(jié)構(gòu)原理和選擇 開(kāi)關(guān)電器廣泛應(yīng)用于配電線路作電源的隔離、保護(hù)與控制。常用開(kāi)關(guān)電器的類型刀開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)斷路器漏電保護(hù)斷路器

1.2.1低壓刀開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)原理和選擇方法刀開(kāi)關(guān)在低壓電路中，刀開(kāi)關(guān)作為不頻繁接通和分?jǐn)嚯娐酚?，或用?lái)將電路與電源隔離。刀開(kāi)關(guān)由操作手柄、觸刀、靜插座和絕緣底板組成。依靠手動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)觸刀插入插座與脫離插座的控制。按刀數(shù)可分為單極、雙極和三極。1.2.1低壓刀開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)原理和選擇方法刀開(kāi)關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)額定電壓額定電流通斷能力是指在規(guī)定條件下，能在額定電壓下接通和分?jǐn)嗟碾娏髦怠?dòng)穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定電流1.2.1低壓刀開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)原理和選擇方法刀開(kāi)關(guān)刀開(kāi)關(guān)的選擇刀開(kāi)關(guān)的使用注意事項(xiàng)刀開(kāi)關(guān)的主要類型大電流刀開(kāi)關(guān)負(fù)荷開(kāi)關(guān)熔斷器式刀開(kāi)關(guān)。圖1-6刀開(kāi)關(guān)的典型結(jié)構(gòu)刀開(kāi)關(guān)的典型結(jié)構(gòu)如圖1-6所示。1.2.1低壓刀開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)原理和選擇方法1、HD型單投刀開(kāi)關(guān)示意圖及圖形符號(hào)如圖1-7。其中圖1-7（a）為直接手動(dòng)操作，（b）為手柄操作，（c）～（h）為刀開(kāi)關(guān)的圖形符號(hào)和文字符號(hào)。其中圖1-7（c）為一般圖形符號(hào)，（d）為手動(dòng)符號(hào)，（e）為三極單投刀開(kāi)關(guān)符號(hào)；當(dāng)?shù)堕_(kāi)關(guān)用作隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，其圖形符號(hào)上加有一橫杠，如圖1-7（f）、圖1-7（g）、圖1-7（h）所示。1.2.1低壓刀開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)原理和選擇方法2、HS型雙投刀開(kāi)關(guān)HS型雙投刀開(kāi)關(guān)也稱轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，其作用和單投刀開(kāi)關(guān)類似，常用于雙電源的切換或雙供電線路的切換等，其示意圖及圖形符號(hào)如圖1-9所示。圖1-9HS型雙投刀開(kāi)關(guān)示意圖及圖形符號(hào)1.2.1低壓刀開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)原理和選擇方法3、HR型熔斷器式刀開(kāi)關(guān)HR型熔斷器式刀開(kāi)關(guān)也稱刀熔開(kāi)關(guān)，它實(shí)際上是將刀開(kāi)關(guān)和熔斷器組合成一體的電器。刀熔開(kāi)關(guān)操作方便，并簡(jiǎn)化了供電線路，在供配電線路上應(yīng)用很廣泛，其工作示意圖及圖形符號(hào)如圖1-10所示。圖1-10HR型熔斷器式刀開(kāi)關(guān)示意圖及圖形符號(hào)1.2.1低壓刀開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)原理和選擇方法4、HK型開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)HK型開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)俗稱閘刀或膠殼刀開(kāi)關(guān)，主要用作電氣照明電路和電熱電路、小容量電動(dòng)機(jī)電路的不頻繁控制開(kāi)關(guān)，也可用作分支電路的配電開(kāi)關(guān)。膠底瓷蓋刀開(kāi)關(guān)由熔絲、觸刀、觸點(diǎn)座和底座組成，如圖1-11所示。此種刀開(kāi)關(guān)裝有熔絲，可起短路保護(hù)作用。圖1-11開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)1—上膠蓋2—下膠蓋3—插座4—觸刀5—操作手柄6—固定螺母7—進(jìn)線端8—熔絲9—觸點(diǎn)座10—底座11—出線端1.2.1低壓刀開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)原理和選擇方法5、HH型鐵殼封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)HH型封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)俗稱鐵殼開(kāi)關(guān)，主要由鐵殼或鋼板外殼、觸刀開(kāi)關(guān)、操作機(jī)構(gòu)、熔斷器等組成，如圖1-12（a）所示。刀開(kāi)關(guān)帶有滅弧裝置，能夠通斷負(fù)荷電流，熔斷器用于切斷短路電流。一般用于小型電力排灌、電熱器、電氣照明線路的配電設(shè)備中，用于不頻繁地接通與分?jǐn)嚯娐?，也可以直接用于異步電?dòng)機(jī)的非頻繁全壓起動(dòng)控制。圖1-12鐵殼負(fù)荷開(kāi)關(guān)1—?jiǎng)佑|刀2—靜夾座3—熔斷器4—進(jìn)線孔5—出線孔6—速斷彈簧7—轉(zhuǎn)軸8—操作手柄9—上罩蓋10—上罩蓋鎖緊螺栓1.2.1低壓刀開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)原理和選擇方法6、刀開(kāi)關(guān)的選擇方法（1）刀開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)形式的選擇應(yīng)根據(jù)刀開(kāi)關(guān)的作用和電氣裝置的安裝形式來(lái)選擇是否帶滅弧裝置。（2）刀開(kāi)關(guān)的額定電流的選擇一般應(yīng)等于或大于電氣所分?jǐn)嚯娐分懈鱾€(gè)負(fù)載額定電流的總和。對(duì)于電動(dòng)機(jī)負(fù)載，應(yīng)考慮其起動(dòng)電流，所以應(yīng)選用額定電流大一級(jí)的刀開(kāi)關(guān)。（3）各型號(hào)刀開(kāi)關(guān)的應(yīng)用場(chǎng)合HR3熔斷器式刀開(kāi)關(guān)具有刀開(kāi)關(guān)和熔斷器的雙重功能，采用這種組合開(kāi)關(guān)電器可以簡(jiǎn)化配電裝置結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，越來(lái)越廣泛地用在低壓配電屏上。HKl、HK2系列開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)（膠殼刀開(kāi)關(guān)），用作電源開(kāi)關(guān)和小容量電動(dòng)機(jī)非頻繁起動(dòng)的操作開(kāi)關(guān)。HH3、HH4系列封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)(鐵殼開(kāi)關(guān))，操作機(jī)構(gòu)具有速斷彈簧與機(jī)械聯(lián)鎖，用于非頻繁起動(dòng)、28kW以下的三相異步電動(dòng)機(jī)。1.2.2低壓斷路器的結(jié)構(gòu)原理和選擇方法斷路器

斷路器俗稱自動(dòng)開(kāi)關(guān)，是用于低壓配電電路不頻繁通斷控制，在電路發(fā)生短路、過(guò)載或欠電壓等故障時(shí)，能自動(dòng)分?jǐn)喙收想娐罚堑蛪号潆娋€路中應(yīng)用廣泛的一種保護(hù)電器。斷路器按其用途和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為框架式斷路器塑料外殼式斷路器直流快速斷路器限流式斷路器

1.2.2低壓斷路器的結(jié)構(gòu)原理和選擇方法斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖1-13所示。斷路器主要由三個(gè)基本部分組成：即觸頭、滅弧系統(tǒng)和各種脫扣器，包括過(guò)電流脫扣器、失壓(欠電壓)脫扣器、熱脫扣器、分勵(lì)脫扣器和自由脫扣器。1.2.2低壓斷路器的結(jié)構(gòu)原理和選擇方法1.2.2低壓斷路器的結(jié)構(gòu)原理和選擇方法斷路器的主要技術(shù)參數(shù)和系列產(chǎn)品斷路器的主要技術(shù)參數(shù)額定電壓額定電流極數(shù)脫扣器類型及整定電流范圍分?jǐn)嗄芰?dòng)作時(shí)間等1.2.2低壓斷路器的結(jié)構(gòu)原理和選擇方法斷路器的選用及調(diào)整斷路器的選用額定電壓大于或等于線路或設(shè)備的額定工作電壓。對(duì)配電電路來(lái)說(shuō)應(yīng)注意區(qū)別電源端保護(hù)還是負(fù)載端保護(hù)。額定電流應(yīng)大于或等于負(fù)載工作電流，若使用環(huán)境溫度高應(yīng)適當(dāng)增大選用額定電流。斷路器的通斷能力大于或等于電路的最大短路電流。斷路器的類型應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)合和保護(hù)要求來(lái)選用。1.2.2低壓斷路器的結(jié)構(gòu)原理和選擇方法斷路器的選用及調(diào)整自動(dòng)開(kāi)關(guān)的調(diào)整過(guò)載脫扣器整定電流應(yīng)與所控制的電動(dòng)機(jī)的額定電流一致，通過(guò)1.05倍脫扣整定電流，2h內(nèi)不動(dòng)作；通過(guò)1.20倍時(shí)，2h內(nèi)動(dòng)作。過(guò)電流脫扣器整定電流應(yīng)大于負(fù)載的正常工作時(shí)尖峰電流，對(duì)電動(dòng)機(jī)負(fù)載來(lái)說(shuō)，通常按起動(dòng)電流的1.7倍整定。欠電壓脫扣器的額定電壓等于主電路的額定電壓。級(jí)間保護(hù)的配合應(yīng)滿足配電系統(tǒng)選擇性保護(hù)的要求免越級(jí)跳閘，擴(kuò)大事故范圍。1.2.3智能化斷路器的結(jié)構(gòu)原理與選擇圖1-15智能化斷路器原理框圖1.2.3智能化斷路器的結(jié)構(gòu)原理與選擇與傳統(tǒng)的斷路器相比較，智能斷路器具有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）對(duì)于非故障性的操作，可以在較低的速度下斷開(kāi)，減少斷路器斷開(kāi)時(shí)的沖擊力和機(jī)械磨損，提高斷路器的使用壽命。（2）采用智能斷路器技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的檢測(cè)、保護(hù)、控制和通信等智能化功能。（3）采用智能斷路器技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)重合閘裝置的多次重合閘。（4）實(shí)現(xiàn)定相合閘，降低合閘操作過(guò)電壓，取消合閘電阻，進(jìn)一步提高可靠性；實(shí)現(xiàn)選相分閘，控制實(shí)際燃弧時(shí)間，使斷路器起弧時(shí)間控制在最有利于燃弧的相位角，不受系統(tǒng)燃弧時(shí)差要求限制，從而提高斷路器實(shí)際開(kāi)斷能力。1.2.4漏電保護(hù)斷路器的結(jié)構(gòu)原理與選擇漏電保護(hù)斷路器漏電保護(hù)斷路器是一種安全保護(hù)電器，在電路中作為觸電和漏電保護(hù)之用。在線路或設(shè)備出現(xiàn)對(duì)地漏電或人身觸電時(shí)，迅速自動(dòng)斷開(kāi)電路，能夠有效地保證人身和線路安全。漏電保護(hù)斷路器的結(jié)構(gòu)電流動(dòng)作型漏電保護(hù)斷路器主要由電子線路、零序電路互感器、漏電脫扣器、觸頭、試驗(yàn)按鈕、操作機(jī)構(gòu)及外殼等組成。

1.2.4漏電保護(hù)斷路器的結(jié)構(gòu)原理與選擇漏電保護(hù)斷路器的工作原理

圖1-16漏電保護(hù)斷路器原理電路1.2.4漏電保護(hù)斷路器的結(jié)構(gòu)原理與選擇漏電保護(hù)斷路器的型號(hào)及技術(shù)數(shù)據(jù)

漏電保護(hù)斷路器有單相式和三相式等形式，單相式主要產(chǎn)品有DZLl8-20型；三相式有DZ15L、DZ47L、DS250M等，其中DS250M采用德國(guó)ABB公司的技術(shù)生產(chǎn)的，可取代同類進(jìn)口產(chǎn)品。1.2.4漏電保護(hù)斷路器的結(jié)構(gòu)原理與選擇漏電保護(hù)斷路器的應(yīng)用范圍如下：（1）無(wú)雙重絕緣，額定工作電壓在110V以上時(shí)的移動(dòng)電具；（2）建筑工地供電線路；（3）臨時(shí)供電線路；（4）住宅建筑供電線路。防止直接接觸帶電體保護(hù)的動(dòng)作電流值為30mA，0.1s內(nèi)動(dòng)作?？砂葱枰惭b間接接觸保護(hù)的漏電保護(hù)器。1.2.4漏電保護(hù)斷路器的結(jié)構(gòu)原理與選擇漏電保護(hù)斷路器的使用方法應(yīng)接在電度表和熔斷器后面安裝時(shí)應(yīng)按開(kāi)關(guān)規(guī)定的標(biāo)志接線接線完畢后應(yīng)按動(dòng)試驗(yàn)按鈕，檢查保護(hù)斷路器是否動(dòng)作可靠正常運(yùn)行后，應(yīng)定期校驗(yàn)，一般每月需在合閘通電狀態(tài)下按動(dòng)試驗(yàn)按鈕一次，檢查漏電保護(hù)斷路器是正常工作，以確保其安全性。1.3電氣控制系統(tǒng)常用低壓熔斷器的結(jié)構(gòu)原理和選擇方法

熔斷器是用于配電線路的嚴(yán)重過(guò)載和短路保護(hù)。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、使用維護(hù)方便、具有較高的分?jǐn)嗄芰土己玫南蘖餍阅艿葍?yōu)點(diǎn)。熔斷器的結(jié)構(gòu)熔斷器主要由熔體、熔管、填料、蓋板、接線端、指示器和底座等組成。熔體由易熔金屬材料鋁、錫、鋅、銀、銅及其合金制成，通常制成絲狀或片狀。熔管是安裝熔體的外殼，在熔體熔斷時(shí)兼有滅弧作用。

1.3.1常用低壓熔斷器的結(jié)構(gòu)原理和分類1.工作原理及特點(diǎn)熔斷器是一種過(guò)電流保護(hù)器。熔斷器主要由熔體和熔管以及外加填料等部分組成。使用時(shí)，將熔斷器串聯(lián)于被保護(hù)電路中，當(dāng)被保護(hù)電路的電流超過(guò)規(guī)定值，并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，由熔體自身產(chǎn)生的熱量熔斷熔體，使電路斷開(kāi)，從而起到保護(hù)的作用。圖1-17熔斷器的反時(shí)限保護(hù)特性2.熔斷器的結(jié)構(gòu)和分類圖1-18插入式熔斷器1-動(dòng)觸點(diǎn)2-熔體3-瓷插件4-靜觸點(diǎn)5-瓷座圖1-19螺旋式熔斷器1-底座2-熔體3-瓷帽圖1-20RM10型密閉管式熔斷器1-銅圈2-熔斷管3-管帽4-插座5-特殊墊圈6-熔體7-熔片圖1-21RT0型有填料密閉管式熔斷器1.3.1常用低壓熔斷器的結(jié)構(gòu)原理和分類

熔斷器的類型插入式熔斷器

螺旋式熔斷器

封閉管式熔斷器分為無(wú)填料、有填料和快速三種

新型熔斷器

自復(fù)式熔斷器

高分?jǐn)嗄芰θ蹟嗥?/p>

1.3.1常用低壓熔斷器的結(jié)構(gòu)原理和分類

熔斷器的選擇熔斷器類型選擇熔斷器額定電壓選擇其額定電壓應(yīng)大于或等于線路的工作電壓。熔體額定電流的選擇額定分?jǐn)嗄芰Φ倪x擇供電系統(tǒng)中配電電器與熔斷器選擇性保護(hù)的選擇熔斷器外形圖1.3.2電氣控制系統(tǒng)常用低壓熔

斷器和選擇1.電氣控制系統(tǒng)常用的熔斷器（1）插入式熔斷器（2）螺旋式熔斷器（3）RM10型密閉管式熔斷器（4）RT0型有填料密閉管式熔斷器（5）快速熔斷器RM10密閉管式（6）自復(fù)式熔斷器插入式螺旋式

RT0型有填料密閉式1.3.2電氣控制系統(tǒng)常用低壓熔

斷器和選擇2.電氣控制系統(tǒng)常用熔斷器的選擇（1）熔斷器的型號(hào)及主要技術(shù)參數(shù)1）熔斷器的型號(hào)1.3.2電氣控制系統(tǒng)常用低壓熔

斷器和選擇2)額定電壓指熔斷器長(zhǎng)期工作所能承受的電壓，如交流380V、500V、600V、1000V；直流220V、440V等，允許長(zhǎng)期工作在額定電壓下。3)額定電流熔斷器額定電流取決于熔斷器各部分長(zhǎng)期工作所允許的溫升，該值根據(jù)被保護(hù)電器、電機(jī)的容量確定，并有規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值。4)分?jǐn)嗄芰?)熔化特性與熔斷特性1.3.2電氣控制系統(tǒng)常用低壓熔

斷器和選擇（2）電氣控制系統(tǒng)常用熔斷器的選擇（3）電氣控制系統(tǒng)常用熔斷器的選擇方法1）用于保護(hù)無(wú)起動(dòng)過(guò)程的平穩(wěn)負(fù)載如電氣系統(tǒng)照明線路、電氣系統(tǒng)中電阻性負(fù)載時(shí)，熔體的額定電流等于或略大于線路的工作電流，額定電壓應(yīng)大于或等于線路的工作電壓。2）保護(hù)電氣控制系統(tǒng)中單臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，考慮到電動(dòng)機(jī)受起動(dòng)電流的沖擊，可按式(1-4)計(jì)算：

IRN≥(1.5~2.5）IN(1-4)3）保護(hù)電氣控制系統(tǒng)中頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，可按式(1-5)計(jì)算：

IRN≥(3.0~3.5）IN(1-5)4）保護(hù)電氣控制系統(tǒng)中多臺(tái)電動(dòng)機(jī)，可按式(1-6)計(jì)算：

IRN≥(1.5~2.5）INmax+∑IN(1-6)1.4電氣控制系統(tǒng)常用主令電器主令電器是自動(dòng)控制系統(tǒng)中專用于發(fā)布控制指令的電器。主令電器的種類很多，按其作用分為控制按鈕、位置開(kāi)關(guān)、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和主令控制器等。主令電器應(yīng)用廣泛、種類繁多，是建筑電氣控制系統(tǒng)中常用的低壓控制電器之一。電氣控制系統(tǒng)中常用的主令控制電器按其作用可分為：按鈕、行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、主令控制器等。1.4.1電氣控制系統(tǒng)常用按鈕控制按鈕控制按鈕是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛的主令電器。在低壓控制電路中，用于發(fā)布手動(dòng)控制指令?？刂瓢粹o是由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸頭和外殼等組成。按鈕在外力作用下，首先斷開(kāi)常閉觸頭，然后再接通常開(kāi)觸頭。復(fù)位時(shí)，常開(kāi)觸頭先斷開(kāi)，常閉觸頭后閉合。

1.4.1電氣控制系統(tǒng)常用按鈕圖1-23按鈕的結(jié)構(gòu)圖1-按鈕帽2-復(fù)位彈簧3-動(dòng)觸頭4-常閉靜觸頭5-常開(kāi)靜觸頭圖1-24按鈕的圖形符號(hào)及文字符號(hào)（a）常開(kāi)按鈕（b）常閉按鈕（c）復(fù)合按鈕按鈕是用來(lái)切斷和接通低電壓小電流的控制電路，是一種最簡(jiǎn)單的手動(dòng)開(kāi)關(guān)。按鈕從結(jié)構(gòu)上看主要由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸頭和外殼等組成，如圖1-23所示。按鈕的種類很多，分類方法也很多，如果按用途和結(jié)構(gòu)的不同，可分為起動(dòng)按鈕、停止按鈕和復(fù)合按鈕等。按鈕的電氣圖形符號(hào)如圖1-24所示。1.4.2電氣控制系統(tǒng)常用行程開(kāi)關(guān)和接近開(kāi)關(guān)位置開(kāi)關(guān)

位置開(kāi)關(guān)在電氣控制系統(tǒng)中，用以實(shí)現(xiàn)順序控制、定位控制和位置狀態(tài)的檢測(cè)。行程開(kāi)關(guān)微動(dòng)開(kāi)關(guān)接近開(kāi)關(guān)

1.4.2電氣控制系統(tǒng)常用行程開(kāi)關(guān)和接近開(kāi)關(guān)位置開(kāi)關(guān)

行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)是一種利用生產(chǎn)機(jī)械的某些運(yùn)動(dòng)部件的碰撞來(lái)發(fā)出控制指令的主令電器，用于控制生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方向、行程大小和位置保護(hù)等。當(dāng)行程開(kāi)關(guān)用于位置保護(hù)時(shí)，亦稱為限位開(kāi)關(guān)。從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，行程開(kāi)關(guān)可分為三個(gè)部分：操作機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和外殼。圖1-25行程開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)圖（a）直動(dòng)式（b）滾動(dòng)式（c）微動(dòng)式1-頂桿2、8、10、6-彈簧3、20-常閉觸頭4-彈簧觸頭5、19-常開(kāi)觸頭6-滾輪7-上轉(zhuǎn)臂9-套架11、14-壓板12-觸頭13-觸頭推桿15-小滑輪17-推桿18-彎形片狀彈簧19-上靜觸頭20-下靜觸頭21-恢復(fù)彈簧1.4.2電氣控制系統(tǒng)常用行程開(kāi)關(guān)和接近開(kāi)關(guān)1.4.2電氣控制系統(tǒng)常用行程開(kāi)關(guān)和接近開(kāi)關(guān)1.4.3電氣控制系統(tǒng)常用萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和主令控制器1、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)實(shí)際是一種多檔位、控制多回路的組合開(kāi)關(guān)，用于控制電路發(fā)布控制指令或用于遠(yuǎn)距離控制，也可作為電壓表、電流表的換相開(kāi)關(guān)或作為小容量電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和換向控制。1.4.3電氣控制系統(tǒng)常用萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和主令控制器圖1-27萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖圖1-28萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的圖形符號(hào)（a）圖形符號(hào)（b）觸頭閉合表1.4.3電氣控制系統(tǒng)常用萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和主令控制器2、主令控制器主令控制器用來(lái)頻繁地按預(yù)定順序切換多個(gè)控制電路，它與磁力控制盤(pán)配合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)起重機(jī)、軋鋼機(jī)及其他生產(chǎn)機(jī)械的遠(yuǎn)距離控制。從結(jié)構(gòu)上講，主令控制器分為兩類；一類是凸輪可調(diào)式主令控制器；一類是凸輪固定式主令控制器。圖1-29所示為凸輪式主令控制器結(jié)構(gòu)圖，它主要由手柄、定位機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)軸、凸輪和觸頭組成。圖1-29凸輪控制器結(jié)構(gòu)圖1-靜觸頭2-動(dòng)觸頭3-觸頭彈簧1.5電氣控制系統(tǒng)常用接觸器

接觸器能頻繁地接通或斷開(kāi)交直流主電路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制。主要用于控制電動(dòng)機(jī)、電熱設(shè)備、電焊機(jī)、電容器組等。它具有低電壓釋放保護(hù)功能。在電力拖動(dòng)自動(dòng)控制線路中被廣泛應(yīng)用。接觸器有交流接觸器和直流接觸器兩大類型。

交流接觸器交流接觸器由以下四部分組成：電磁機(jī)構(gòu)

由線圈、動(dòng)鐵心(銜鐵)和靜鐵心組成。

觸頭系統(tǒng)

包括主觸頭和輔助觸頭。

火弧裝置

其他部件

包括反作用彈簧、緩沖彈簧、觸頭壓力彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及外殼等。

1.5電氣控制系統(tǒng)常用接觸器圖1-230交流接觸器外形及符號(hào)（a）結(jié)構(gòu)（b）圖形符號(hào)1—滅弧罩2—觸點(diǎn)壓力彈簧片3—主觸點(diǎn)4—反作用彈簧5—線圈6—短路環(huán)7—靜鐵心8—彈簧9—?jiǎng)予F心10—輔助動(dòng)合觸點(diǎn)11—輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)常用交流接觸器外形結(jié)構(gòu)1.5電氣控制系統(tǒng)常用接觸器1.5.2交流接觸器型號(hào)和選擇1、交流接觸器的型號(hào)和主要技術(shù)參數(shù)1.5.2交流接觸器型號(hào)和選擇2.電氣控制系統(tǒng)中交流接觸器的選擇（1）根據(jù)負(fù)載性質(zhì)選擇接觸器的類型。（2）額定電壓應(yīng)大于或等于主電路工作電壓。（3）額定電流應(yīng)大于或等于被控電路的額定電流。對(duì)于電動(dòng)機(jī)負(fù)載還應(yīng)根據(jù)其運(yùn)行方式適當(dāng)增大或減小。（4）吸引線圈的額定電壓與頻率要與所在控制電路的選

1.6電氣控制系統(tǒng)常用控制繼電器繼電器是根據(jù)某種輸入信號(hào)接通或斷開(kāi)小電流控制電路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制和保護(hù)的自動(dòng)控制電器。繼電器輸入量可以是電流、電壓等電量，也可以是溫度、時(shí)間、速度、壓力等非電量，而輸出則是觸頭的動(dòng)作或者是路參數(shù)的變化。

1.6電氣控制系統(tǒng)常用控制繼電器繼電器的分類按輸入信號(hào)的性質(zhì)分：電壓繼電器電流繼電器時(shí)間繼電器溫度繼電器速度繼電器壓力繼電器1.6電氣控制系統(tǒng)常用控制繼電器

繼電器的分類按工作原理可分為：電磁式繼電器感應(yīng)式繼電器電動(dòng)式繼電器熱繼電器電子式繼電器按輸出形式可分為：有觸點(diǎn)和無(wú)觸點(diǎn)兩類。按用途可分為：控制用與保護(hù)用繼電器等。電磁式繼電器電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理與接觸器類似，也是由電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)等組成。

電流繼電器

電壓繼電器

中間繼電器

1.6.1電磁式繼電器1、電磁式繼電器的整定

（1）調(diào)整彈簧的松緊程度（2）改變非磁性墊片的厚度（3）改變初始?xì)庀兜拇笮?.6.1電磁式繼電器圖1-32直流電磁式繼電器結(jié)構(gòu)示意圖（a）直流電磁式繼電器結(jié)構(gòu)示意圖（b）繼電器輸入-輸出特性1.6.1電磁式繼電器1.6.2中間繼電器中間繼電器在控制電路中起邏輯變換和狀態(tài)記憶的功能，以及用于擴(kuò)展接點(diǎn)的容量和數(shù)量。另外，在控制電路中還可以調(diào)節(jié)各繼電器、開(kāi)關(guān)之間的動(dòng)作時(shí)間，防止電路誤動(dòng)作的作用。中間繼電器實(shí)質(zhì)上是一種電壓繼電器，它是根據(jù)輸入電壓的有或無(wú)而動(dòng)作的，一般觸點(diǎn)對(duì)數(shù)多，觸點(diǎn)容量額定電流為5A~10A左右。1.6.2中間繼電器圖1-33中間繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號(hào)1.6.3電氣控制系統(tǒng)中常用的電流繼電器和電壓繼電器1.電流繼電器圖1-34電流繼電器的圖形符號(hào)（a）欠電流繼自器（b）過(guò)電流繼電器1.6.3電氣控制系統(tǒng)中常用的電流繼電器和電壓繼電器2.電壓繼電器圖1-35電壓繼電器的圖形符號(hào)（a）欠電壓繼電器（b）過(guò)電壓繼電器1.6.4熱繼電器1.熱繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理圖1-36熱繼電器結(jié)構(gòu)示意圖及圖形符號(hào)（a）熱繼電器結(jié)構(gòu)示意圖（b）熱繼電器圖形符號(hào)1.6.4熱繼電器2.熱繼電器的型號(hào)與選擇（1）熱繼電器結(jié)構(gòu)型式的選擇。星形接法的電動(dòng)機(jī)可選用兩相或三相結(jié)構(gòu)熱繼電器，三角形接法的電動(dòng)機(jī)應(yīng)選用帶斷相保護(hù)裝置的三相結(jié)構(gòu)熱繼電器。（2）熱繼電器的動(dòng)作電流整定值一般為電動(dòng)機(jī)額定電流的1.05~1.1倍。（3）對(duì)于重復(fù)短時(shí)工作的電動(dòng)機(jī)（如起重機(jī)電動(dòng)機(jī)），由于電動(dòng)機(jī)不斷重復(fù)升溫，熱繼電器雙金屬片的溫升跟不上電動(dòng)機(jī)繞組的溫升，電動(dòng)機(jī)將得不到可靠的過(guò)載保護(hù)。因此，不宜選用雙金屬片熱繼電器，而應(yīng)選用過(guò)電流繼電器或能反映繞組實(shí)際溫度的溫度繼電器來(lái)進(jìn)行保護(hù)。1.6.5時(shí)間繼電器1.時(shí)間繼電器的分類時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械動(dòng)作原理實(shí)現(xiàn)觸頭延時(shí)接通和斷開(kāi)的自動(dòng)控制電器。按其動(dòng)作原理可分為:電磁式、空氣阻尼式、電動(dòng)式和電子式。按延時(shí)方式可分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型。

2.空氣阻尼式時(shí)間繼電器的工作原理空氣阻尼式時(shí)間繼電器是利用空氣阻尼原理獲得延時(shí)。它由電磁機(jī)構(gòu)、延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)三部分組成?？諝庾枘崾綍r(shí)間繼電器可以做成通電延時(shí)型，也可做成斷電延時(shí)型。電磁機(jī)構(gòu)可以是直流的，也可以是交流的。2.空氣阻尼式時(shí)間繼電器的工作原理圖1-37空氣阻尼式時(shí)間繼電器示意圖及圖形符號(hào)（a）通電延時(shí)繼電器示意圖（b）通電廷時(shí)繼自器圖形符號(hào)（c）斷電延時(shí)繼電器示意圖（d）斷電延時(shí)繼電器圖形符號(hào)3.空氣阻尼式時(shí)間繼電器的特點(diǎn)和選擇空氣阻尼式時(shí)間繼電器的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、延時(shí)范圍大、壽命長(zhǎng)、價(jià)格低廉，且不受電源電壓及頻率波動(dòng)的影響；其缺點(diǎn)是延時(shí)誤差大、無(wú)調(diào)節(jié)刻度指示，一般適用延時(shí)精度要求不高的場(chǎng)合。常用的產(chǎn)品有JS7-A、JS23等系列，其中JS7-A系列的主要技術(shù)參數(shù)為延時(shí)范圍，分0.4s~60s和0.4s~180s兩種，操作頻率為600次/h，觸頭容量為5A，延時(shí)誤差為±15%。在使用空氣阻尼式時(shí)間繼電器時(shí)，應(yīng)保持延時(shí)機(jī)構(gòu)的清潔，防止因進(jìn)氣孔堵塞而失去延時(shí)作用。時(shí)間繼電器在選用時(shí)應(yīng)根據(jù)控制要求選擇其延時(shí)方式，根據(jù)延時(shí)范圍和精度選擇繼電器的類型。1.6.6速