PLC第一章.ppt

1、1,電氣控制與可編程控制器,緒論,什么是電氣控制？ 什么是可編程控制器？ 電氣控制與可編程控制器有什么聯(lián)系，為什么要放在一門課程中講授？,1 電氣控制,什么是電氣？ 去控制誰？ 怎樣控制？,1.1 電氣,電器： 廣義的說，凡是電氣器具都是電器，但工業(yè)上所說的電器是：根據(jù)外部的條件和要求，自動(dòng)或手動(dòng)的接通和斷開電路，斷續(xù)或連續(xù)的改變線路參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的切換、控制、保護(hù)、檢測及調(diào)節(jié)的電氣設(shè)備。 電氣： 以電能電器設(shè)備和電氣技術(shù)為手段來創(chuàng)造、維持與改善限定空間和環(huán)境的一門學(xué)科。 舉例：電氣控制系統(tǒng)，低壓電器。 本課程講述的電器更偏重于工廠電器,1.2 電氣控制的控制對(duì)象,電機(jī)、電熱設(shè)備、電容器組的

2、投切等 本教材的控制對(duì)象以電機(jī)為主。,1.3 怎樣控制,舉例：小車走行與停止 涉及的問題 控制對(duì)象：電機(jī)正反轉(zhuǎn)、電機(jī)停止； 指令的發(fā)出：控制按鈕； 指令的實(shí)現(xiàn)：電氣控制電路。,小車走行停止的控制過程可以抽象成下面框圖： 學(xué)習(xí)任務(wù)：電器元件、 控制線路、 讀圖 、 典型的控制系統(tǒng)。,2 可編程控制器,PC(Programmable Controller)或PLC（Programmable Logic Controller）。 由傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)上發(fā)展而來，學(xué)習(xí)PLC要有繼電器控制系統(tǒng)知識(shí)基礎(chǔ)。 PLC有自己的CPU，有數(shù)字量輸入口和模擬量輸入口，有數(shù)字量輸出口和模擬量輸出口?？梢酝ㄟ^對(duì)PLC

3、的編程實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場設(shè)備的控制。CPU對(duì)輸入的數(shù)字量或模擬量信號(hào)進(jìn)行處理，并通過數(shù)字量輸出口或模擬量輸出口對(duì)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行控制。 PLC具有通訊功能，可以和現(xiàn)場設(shè)備通訊也可以和上位機(jī)（HMI）通訊，將整個(gè)生產(chǎn)線的信息融合，這樣在上位機(jī)上就可以看到生產(chǎn)線任意和PLC通訊設(shè)備的運(yùn)行狀況，并且可以通過上位機(jī)對(duì)該設(shè)備發(fā)出指令進(jìn)行控制。,PLC是針對(duì)工業(yè)現(xiàn)場的控制器，他性能穩(wěn)定且抗干擾能力強(qiáng)，并且設(shè)計(jì)開發(fā)比其他單片機(jī)控制系統(tǒng)簡單，普通的工程人員易于掌握，因此廣泛應(yīng)用與工業(yè)現(xiàn)場，是生產(chǎn)線的“大腦”。 PLC控制系統(tǒng)現(xiàn)在迅速的取代以前傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)，他比較繼電器系統(tǒng)有很多優(yōu)越性，這個(gè)要通過以后的學(xué)習(xí)進(jìn)一步解

4、釋。 但PLC只是控制器，而我們第一部分學(xué)的低壓電器有很多是執(zhí)行部分，控制器要控制這些具體的執(zhí)行部分才能工作；同時(shí)，學(xué)習(xí)PLC編程要有電氣控制的基礎(chǔ)。因此本課程的學(xué)習(xí)首先要好好掌握第一部分電氣控制部分。 本教材介紹的可編程控制器是西門子公司的S7-200（小型），現(xiàn)在西門子公司在大量使用的PLC還有S7-300（中型），S7-400（大型）。 如果有一定的單片機(jī)基礎(chǔ)，對(duì)PLC的理解將會(huì)更深刻一些。,第一章 常用電磁式低壓電器,1.1 概述 低壓電器種類繁多，結(jié)構(gòu)各異，工作原理也各有不同，而電磁式低壓電器在電器自動(dòng)化線路中有大量的應(yīng)用，是我們學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，所以我們把電磁式低壓電器拿出來單獨(dú)作為一章

5、講解。首先我們要了解什么是低壓電器，他是怎么分類的，然后再進(jìn)一步講解電磁式低壓電器的工作原理，最后介紹幾種重要的電磁式低壓電器：接觸器、繼電器、時(shí)間繼電器。,1.1.1 低壓電器 定義： 低壓電器一般是指工作在交流50Hz、額定電壓1200V 以下或直流額定電壓1500V以下的電路中，起通斷、保護(hù)、 控制或調(diào)節(jié)作用的電器產(chǎn)品。 學(xué)習(xí)低壓電器的意義： 1大多數(shù)用電行業(yè)及人們的日常生活中一般都使用低壓設(shè) 備，采用低壓供電，而低壓供電的輸送、分配和保護(hù)，以及 設(shè)備的運(yùn)行和控制是靠低壓電器來實(shí)現(xiàn)的，低壓電器的應(yīng)用 十分廣泛，直接影響到供電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的質(zhì)量。 2低壓電器在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中有大量的應(yīng)用。

6、 3我們后邊所學(xué)習(xí)的電氣控制系統(tǒng)是由低壓電器組成的，在 學(xué)習(xí)電氣控制系統(tǒng)前，必須了解組成系統(tǒng)的器件。,1.1.2 低壓電器分類 低壓配電電器： 主要用于低壓供電系統(tǒng)，進(jìn)行電能的輸送和分配。這類低壓電器有刀開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)、隔離開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)以及熔斷器等。對(duì)這類電器的主要技術(shù)要求是分?jǐn)嗄芰?qiáng)，限流效果好，動(dòng)穩(wěn)定及熱穩(wěn)定性好。 低壓控制電器：主要用于各種控制電路和控制系統(tǒng)，在電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)中有大量的應(yīng)用。這類低壓電器有：接觸器、繼電器、控制器等。對(duì)這類電器的主要技術(shù)要求是有一定通斷能力，操作頻率要高，電器和機(jī)械壽命要長。 低壓主令電器：主要用于發(fā)送控制指令。這類電器有按鈕、主令開關(guān)、行程開關(guān)和萬能

7、轉(zhuǎn)換器等。對(duì)這類電器的主要技術(shù)要求是操作頻率高，抗沖擊、電器和機(jī)械壽命要長。 低壓保護(hù)電器：主要用于對(duì)電路和電氣設(shè)備進(jìn)行安全保護(hù)的電器。這類低壓電器有熔斷器、熱繼電器、安全繼電器、電壓繼電器、電流繼電器和避雷器等。對(duì)這類電器的技術(shù)要求是有一定的通斷能力，反應(yīng)要靈敏，可靠性高。 低壓執(zhí)行電器。主要用于執(zhí)行某種動(dòng)作和傳動(dòng)功能的電器。這類電器主要有電磁鐵、電磁離合器等。,和眾多電器的組成結(jié)構(gòu)一樣，電磁式低壓 電器一般由三部分組成： 感測部分感應(yīng)檢測信號(hào)。 判斷部分判斷執(zhí)行方案。 執(zhí)行部分按判斷的結(jié)果執(zhí)行。,1.2電磁機(jī)構(gòu)（感測和判斷部分）,1.2.1 電磁機(jī)構(gòu)的作用： 將電磁能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能量，帶動(dòng)

8、觸頭動(dòng)作，從 而完成接通和分?jǐn)嚯娐贰?1.2.2電磁機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)： 鐵心、銜鐵、吸引線圈。,圖中，6為鐵心，5為吸引線圈，4為銜鐵，8為反力彈簧。 動(dòng)作介紹：吸引線圈繞在鐵心上，給吸引線圈通電，線圈產(chǎn)生的磁通作用于銜鐵，當(dāng)線圈吸力大于反力彈簧的作用力時(shí)，銜鐵向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)帶動(dòng)接觸器的觸點(diǎn)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)線路的接通。如果吸引線圈斷電，銜鐵在反力彈簧的作用下復(fù)位，線路恢復(fù)通電前的狀態(tài)。,1.2.3 電磁機(jī)構(gòu)分類 按銜鐵動(dòng)作方式分： 直動(dòng)式（課本圖1-1） 用于容量較小的交流接觸器繼電器。 拍合式（課本圖1-2）。較直動(dòng)式磨損小，用于大容量交流接觸器或直流接觸器。 按吸引線圈分類： 按線圈電源種類 直流線圈

9、：鐵心不發(fā)熱，線圈發(fā)熱，線圈無骨架，做成高而薄的瘦長型，線圈與鐵心直接接觸便于散熱。 交流線圈：鐵心和線圈都發(fā)熱，線圈設(shè)有骨架使線圈和鐵心隔離，并將線圈制成短而厚的矮胖型，這樣有利于鐵心和線圈的散熱。 按線圈連接方式 電壓線圈（并聯(lián)線圈）：并聯(lián)在電壓源上，阻抗大，電流小，用絕緣較好的導(dǎo)線繞制，以減少分流作用。 電流線圈（串聯(lián)線圈）：直接串在主回路中，匝數(shù)少，電流大，用扁銅線、粗銅線等繞制，目的是減小線圈電阻，避免影響主回路正常工作。,1.2.4 電磁機(jī)構(gòu)工作特性 吸力線圈通電后，會(huì)對(duì)銜鐵產(chǎn)生吸力，同 時(shí)反力彈簧會(huì)對(duì)銜鐵產(chǎn)生與電磁吸力相反的 作用力，這個(gè)作用力和氣隙的大小密切相 關(guān)。 吸力特性：

10、電磁吸力與氣隙的關(guān)系。 反力特性：電磁機(jī)構(gòu)使銜鐵釋放的力與氣隙 的關(guān)系。,1 ） 吸力特性 根據(jù)線圈所加電源的不同，電磁機(jī)構(gòu)又分為直流電磁機(jī)構(gòu)和交流電磁機(jī)構(gòu)。直流電磁機(jī)構(gòu)和交流電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性不同。 直流電磁機(jī)構(gòu)吸力特性, 交流電磁機(jī)構(gòu)吸力特性 圖中的吸力F為交流接觸器的平均吸力。, 交流電磁機(jī)構(gòu)吸力瞬時(shí)值過零問題 由于所加交流電壓有過零點(diǎn)，則線圈中的交流電流也有過零點(diǎn)，導(dǎo)致電磁吸力也有過零點(diǎn)，每個(gè)電壓周期，有兩個(gè)過零點(diǎn)，所以電磁鐵吸合兩次，釋放兩次，使電磁機(jī)構(gòu)產(chǎn)生震動(dòng)和噪音，因而不能正常工作。 解決辦法：加短路環(huán)，包圍2/3鐵心面積。,未加短路環(huán)時(shí)，交變磁通的電磁吸力：,加短路環(huán)后的磁通和

11、電磁吸力： 只要F=F1+F2電磁合力大于彈簧的反力，就能清 除銜鐵的電磁震動(dòng)。,交流電磁機(jī)構(gòu)和直流電磁機(jī)構(gòu)的比較 交流電磁機(jī)構(gòu)有短路環(huán)來消除電磁振動(dòng)， 而直流電磁機(jī)構(gòu)沒有 交流電磁機(jī)構(gòu)吸合時(shí)電流較大，而直流電磁機(jī)構(gòu)電流不變，因此較直流電磁機(jī)構(gòu)，交流電磁機(jī)構(gòu)不能頻繁操作。 交流電磁機(jī)構(gòu)平均吸力受氣隙影響比直流 電磁機(jī)構(gòu)要小。,2) 反力特性（反力彈簧）,吸力特性、反力特性和剩磁吸力特性的關(guān)系：,電磁機(jī)構(gòu)的輸入輸出特性 將線圈輸入電壓或電流設(shè)為x，輸出y為銜鐵位置，y=1表示銜鐵吸合，y=0表示銜鐵釋放。在輸入電壓小于x2之前，銜鐵不能吸合，y=0，在等于x2時(shí)，銜鐵吸合y=1，x2為吸合值，如

12、果輸入進(jìn)一步增大，輸出y不變，仍等于1 。當(dāng)輸入減小時(shí)，如果輸入在x2和x1之間時(shí)，銜鐵不能釋放，當(dāng)進(jìn)一步減小到x1后，銜鐵釋放，輸出y=0 。x1稱為釋放值。釋放值和吸合值之比為返回系數(shù)或恢復(fù)系數(shù)。，一般小于1 。,1.3 執(zhí)行機(jī)構(gòu),觸頭系統(tǒng)組成 動(dòng)觸頭：觸頭的運(yùn)動(dòng)部分，動(dòng)觸頭隨著銜 鐵動(dòng)作。 靜觸頭：觸頭的靜止部分。當(dāng)動(dòng)觸頭和靜觸頭接觸時(shí)，回路接通。 滅弧裝置：迅速熄滅動(dòng)、靜觸頭分?jǐn)鄷r(shí)產(chǎn)生的電弧。 導(dǎo)電部分：導(dǎo)通回路。,1.3.1 電接觸 定義：觸點(diǎn)在閉合狀態(tài)下，動(dòng)、靜觸點(diǎn)完全接觸，并有工作電流流過時(shí)，稱為電接觸。 電接觸有兩個(gè)要素： 動(dòng)靜觸點(diǎn)閉合、觸點(diǎn)接通回路并有電流流過。 討論電接觸的

13、意義： 電接觸的好壞直接影響到觸頭部分的壽命，這是由于觸點(diǎn)接觸時(shí)，在觸點(diǎn)間會(huì)有一個(gè)接觸電阻，接觸電阻的大小會(huì)影響到觸點(diǎn)的使用壽命和通流能力。,1.3.1.1 接觸電阻 接觸電阻定義：動(dòng)、靜觸點(diǎn)閉合時(shí)，在過渡區(qū)形成的電阻。 接觸電阻的成因： a 觸點(diǎn)表面凹凸不平； b 觸點(diǎn)表面的氧化。 接觸電阻的危害： a 接觸電阻大時(shí)，易使觸點(diǎn)發(fā)熱溫度升高，從 而使觸點(diǎn)易產(chǎn)生熔焊現(xiàn)象； b 線路的損耗增大。,影響接觸電阻的因素及解決方法： a 在觸點(diǎn)表面用導(dǎo)電性能好的材料，例如在觸 點(diǎn) 表面鑲 嵌銀； b 觸點(diǎn)表面用較軟的金屬，內(nèi)部用較硬的金屬， 在觸點(diǎn)拍合時(shí)增大接觸面積； C 觸點(diǎn)表面采用不易氧化的材料，如

14、銀、銅、錫。,增加接觸壓力：在動(dòng)觸點(diǎn)上安裝一個(gè)觸點(diǎn)彈簧。,接觸形式 點(diǎn)接觸：接觸面積較小，接觸電阻較大，通常用于小電流小功率場合，如接觸器輔助觸點(diǎn)或繼電器觸點(diǎn)。 線接觸：接觸面積較點(diǎn)接觸要大，接觸電阻較點(diǎn)接觸要小，并且可以通過接通分?jǐn)鄷r(shí)觸點(diǎn)的滑動(dòng)清除氧化膜，多用于中等容量的場合。 面接觸：接觸面積最大，接觸電阻最小，多用于大容量的場合。,1.3.2 滅弧工作原理 電弧的產(chǎn)生：在大氣中斷開電路，電流超過0.25A，電壓超過12V就會(huì)產(chǎn)生電弧。 電弧的危害：燒損觸點(diǎn)表面；降低電器使用壽命；延長電路分?jǐn)鄷r(shí)間。 1.3.2.1 常用滅弧方法 迅速增大電弧長度：電弧長度增加，使觸點(diǎn)間隙增大，電場強(qiáng)度降低

15、，同時(shí)散熱面積增大，降低電弧溫度，因而電弧容易熄滅。 冷卻：使電弧與冷介質(zhì)接觸，帶走電弧熱量，從而熄滅電弧。,1.3.2.2 常用滅弧裝置 1 電動(dòng)力吹弧： 根據(jù)左手定理判斷電弧受力方向； 橋式觸點(diǎn)自身就具有這樣的滅弧功能； 這種滅弧方法常用于小容量接觸器或接觸器輔助觸點(diǎn)中。,2 磁吹滅弧 吹弧線圈串聯(lián)在靜觸點(diǎn)上； 用右手定理判斷磁吹線圈的磁場方向，用左手定理判斷電弧的受力方向； 吹弧線圈產(chǎn)生的磁場使電弧像外拉長，進(jìn)入滅弧罩，使電弧熄滅； 可用于低壓交、直流接觸器中。,3 柵片滅弧 用柵片分割電弧，使電弧絕緣強(qiáng)度增加，使外加電壓不能維持電??； 柵片吸收熱量，使電弧迅速冷卻。 柵片滅弧交流要比直

16、流好的多，因此多用于交流電器。,4 滅弧罩 采用耐弧材料制造，如：陶土、石英、三聚氰胺和MP-1塑料； 結(jié)構(gòu)比柵片滅弧更簡單； 限制弧區(qū)擴(kuò)展，并加速電弧冷卻； 即可以用于交流滅弧，又可以用于直流滅弧。 滅弧罩要注意定期清理。,1.4 電磁式接觸器,1.4.1 電磁接觸器的用途與分類 定義：電磁式接觸器是利用電磁吸力的作用使主觸點(diǎn)閉合或分?jǐn)嚯妱?dòng)機(jī)電路或其它負(fù)載電路的控制器。 用途：電動(dòng)機(jī)、電熱設(shè)備、電焊機(jī)、電容器組的投切（如變頻器電容器組的投切）等。 分類： 1 按照主觸點(diǎn)控制電路中的電流種類分 直流接觸器、交流接觸器。這里所說的直流和交流指的是主觸點(diǎn)通過的電流，不是指線圈通過的電流。如，在一些

17、重要的場合，交流接觸器的吸引線圈也可以加直流電。 2按照主觸點(diǎn)的極數(shù)（個(gè)數(shù)）分 直流接觸器：單極和雙極 交流接觸器：三極、四級(jí)、五極。,1.4.2 接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理 電磁機(jī)構(gòu)：電磁機(jī)構(gòu)由線圈、鐵心和銜鐵（動(dòng)鐵心）組成，鐵心一般是雙E形銜鐵直動(dòng)式電磁機(jī)構(gòu)或繞軸拍合使電磁機(jī)構(gòu)。, 主觸點(diǎn)和滅弧系統(tǒng) 根據(jù)主觸點(diǎn)容量的大小，有橋式觸點(diǎn)和指形觸點(diǎn)，且直流接觸器和電流20A以上的交流接觸器均裝有滅弧罩，有的還有柵片或磁吹滅弧裝置。, 輔助觸點(diǎn) 有常開和常閉輔助觸點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)上均為橋式雙斷點(diǎn)。輔助觸點(diǎn)容量小，不能用它來分合主回路。安裝輔助觸點(diǎn)的目的是為了在其控制電路中起聯(lián)動(dòng)作用。通過輔助觸點(diǎn)的分合狀態(tài)，

18、反映出主觸點(diǎn)的狀態(tài)狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)一定的動(dòng)作邏輯。, 反力裝置 由釋放彈簧和觸點(diǎn)彈簧組成，且它們均不能進(jìn)行彈簧松緊的調(diào)節(jié)。 釋放彈簧在電磁線圈斷電時(shí)靠拉動(dòng)銜鐵分?jǐn)嘀饔|點(diǎn)。 觸點(diǎn)彈簧為的是壓緊主觸點(diǎn)。 支架和底座,工作原理 當(dāng)接觸器線圈通電后，在鐵心中產(chǎn)生磁通。由此在銜鐵氣隙中產(chǎn)生吸力，使銜鐵產(chǎn)生閉合動(dòng)作，主觸點(diǎn)在銜鐵帶動(dòng)下也閉合，于是接通了主電路。同時(shí)，銜鐵還帶動(dòng)輔助觸點(diǎn)動(dòng)作，是原來打開的觸點(diǎn)閉合，是閉合的觸點(diǎn)打開。當(dāng)線圈的電壓顯著降低時(shí)，吸力消失或減弱，銜鐵在釋放彈簧的作用下打開，主、輔觸點(diǎn)又回到原來的狀態(tài)。,接觸器電氣符號(hào)及文字符號(hào) 線圈用KM表示，觸點(diǎn)也用KM表示，主觸點(diǎn)有觸點(diǎn)頭，輔助觸點(diǎn)

19、沒有。主觸點(diǎn)有可能是三相，有可能是單相，畫圖時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況畫觸點(diǎn)數(shù)。,為什么要使用接觸器？ 可頻繁的分?jǐn)嗪徒油ń?、直流主回路?可實(shí)現(xiàn)中遠(yuǎn)距離控制。 便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)接通、關(guān)斷主回路。 具有低壓釋放保護(hù)功能。,電磁式接觸器的使用,1.4.3 接觸器的主要技術(shù)參數(shù)及型號(hào)含義 1.4.3.1 技術(shù)參數(shù) 額定電壓：接觸器銘牌上標(biāo)注的額定電壓指主觸點(diǎn)的額定電壓。該電壓是主觸頭間正常工作的電壓值，選用時(shí)，必須于被控負(fù)載回路額定電壓相同。 額定電流：接觸器銘牌上標(biāo)注的額定電流指主觸點(diǎn)的額定電流。指的是接觸器安裝在敞開式控制屏上，工作在間斷長期工作制時(shí)，觸頭的溫升不超過額定溫升的電流。所謂間斷長期工作制是指接

20、觸器連續(xù)通電時(shí)間不超過8小時(shí)，若超過8小時(shí)，必須空載開閉三次以上，以消除表面氧化膜。若接觸器安裝在電氣柜里，電流要降低10%20%使用。如果接觸器工作在長期工作制，通電持續(xù)率不超過40%，且敞開式安裝，電流允許提高到10%25%，箱柜安裝允許提高到5%10% 。,線圈額定電壓：選用時(shí)，交流負(fù)載用交流接觸器，直流負(fù)載用直流接觸器，但交流負(fù)載頻繁動(dòng)作時(shí)可采用直流線圈的交流接觸器。 接通和分?jǐn)嗄芰Γ褐钢饔|點(diǎn)在規(guī)定條件下（外部負(fù)載情況）能可靠的接通和分?jǐn)嗟碾娏髦?。接通時(shí)，主觸點(diǎn)不應(yīng)發(fā)生熔焊，分?jǐn)鄷r(shí)，主觸點(diǎn)不應(yīng)發(fā)生長時(shí)間燃弧。見課本表1-3，交流接觸器使用類別有AC1AC4，直流接觸器使用類別有DC1、

21、DC3、DC5，后邊數(shù)字越大接通和分?jǐn)嗄芰υ綇?qiáng)。 額定操作頻率：指每小時(shí)的操作次數(shù)。交流接觸器最高600次/h，直流接觸器為1200次/h 。 1.4.3.2 型號(hào)含義 見課本13頁,1.4.4 接觸器的選用 根據(jù)負(fù)載性質(zhì)來確定負(fù)載類別，確定使用交流接觸器還是直流接觸器，線圈使用交流線圈還是直流線圈。 根據(jù)負(fù)載額定電壓來確定接觸器額定電壓，如負(fù)載是額定電壓380V交流電的感應(yīng)電機(jī)，則接觸器額定電壓應(yīng)選擇380V。 根據(jù)接觸器所控制的負(fù)載類型，選擇相應(yīng)類別的接觸器。一般任務(wù)負(fù)載選用AC3類別；負(fù)載為重任務(wù)選擇AC4類別；如果負(fù)載是一般任務(wù)和重任務(wù)的混合時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況選擇AC3或AC4類別接觸

22、器，如果選擇AC3類別時(shí)，應(yīng)降級(jí)使用。使用類別選擇高了，接觸器使用壽命長，但是造價(jià)要高。使用類別選擇低了，造價(jià)低，但是接觸器使用壽命短。(接觸器類別的選用課本上有詳細(xì)的介紹) 根據(jù)負(fù)載功率和操作情況來確定接觸器主觸頭的電流等級(jí)。當(dāng)接觸器使用類別與所控制負(fù)載的工作任務(wù)相對(duì)應(yīng)時(shí)，一般按照負(fù)載電流值來決定接觸器主觸頭的額定電流值；若不對(duì)應(yīng)，應(yīng)降低接觸器主觸頭電流等級(jí)使用。 接觸器線圈的電壓等級(jí)應(yīng)由控制回路決定。 接觸器主觸頭和輔助觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)和種類應(yīng)該滿足主電路和控制電路的要求。,1.5 電磁式繼電器,什么是繼電器 繼電器定義：根據(jù)電或非電信號(hào)的變化來接通或斷開小電流電路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制和保護(hù)的自

23、動(dòng)控制電器。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。輸出則是觸頭的動(dòng)作或電參數(shù)（高低電平）的變化。,繼電器和接觸器的區(qū)別： 接觸器只在一定電壓信號(hào)下動(dòng)作；而繼電器輸入可以是各種物理量。 接觸器的主要任務(wù)是控制主回路的通斷，所以它強(qiáng)化的是執(zhí)行功能；繼電器實(shí)現(xiàn)對(duì)各種信號(hào)的感測，所以它強(qiáng)化的是對(duì)感測信號(hào)的靈敏性、動(dòng)作的準(zhǔn)確性及反應(yīng)的快速性。即，繼電器是用在控制回路中起控制作用的電器，不能像接觸器那樣去接通和分?jǐn)嘀骰芈贰?接觸器有主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)之分，而繼電器無主觸頭輔助觸頭之分。 很多繼電器都有自己的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可以通過調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)來調(diào)整繼電器的動(dòng)作參數(shù)，而接觸器沒有。,繼電

24、器的分類： 按輸入信號(hào)：電壓繼電器、電流繼電器、時(shí)間繼電器、速度繼電器、中間繼電器。 按線圈種類：直流繼電器、交流繼電器。 按使用范圍：控制繼電器、保護(hù)繼電器、通訊繼電器和安全繼電器。 按動(dòng)作原理：電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動(dòng)式繼電器、電子式繼電器、熱繼電器。,1.5.1 電磁式繼電器,電磁式繼電器：根據(jù)外來信號(hào)（電壓或電流），利用電磁原理使銜鐵產(chǎn)生閉合動(dòng)作，從而帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，使控制電路接通或斷開，實(shí)現(xiàn)控制電路的狀態(tài)改變。 該定義說明電磁式繼電器的輸入信號(hào)或感測信號(hào)是電壓或者電流。輸出信號(hào)的觸點(diǎn)的動(dòng)作。電磁式繼電器接通和斷開的是控制電路，不是主電路 電磁式繼電器和電磁式接觸器的工作原理相似

25、，都有電磁機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)系統(tǒng)。,電磁式繼電器結(jié)構(gòu)： 電磁機(jī)構(gòu)：和電磁式接觸器相似，電磁式繼電器也有直流電磁機(jī)構(gòu)、交流電磁機(jī)構(gòu)。按動(dòng)作方式也有直動(dòng)式和拍合式，交流電磁機(jī)構(gòu)也有分磁環(huán)。 觸點(diǎn)系統(tǒng)：電磁式繼電器的觸點(diǎn)只裝在控制電路上，不能接通主回路，由于流過觸點(diǎn)的電流比較小，所以不另外安裝滅弧裝置，觸點(diǎn)一般都為橋式觸點(diǎn)，利用電動(dòng)力滅弧。其觸點(diǎn)分為常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)。 反力彈簧的松緊可調(diào)節(jié)，氣隙的大小也可調(diào)節(jié)，因此電磁式繼電器的動(dòng)作參數(shù)也可以調(diào)節(jié)。（圖中，3調(diào)節(jié)反力彈簧，4調(diào)節(jié)氣隙大小，5調(diào)節(jié)氣隙大?。?電磁式電磁機(jī)構(gòu)特性: 電磁式電磁機(jī)構(gòu)的特性和電磁式低壓電器特性是相同的。如下圖： 吸合值x2，釋放值x

26、1，y=1吸合，y=0釋放，返回系數(shù) kf=x1/x2,返回系數(shù)kf是繼電器重要參數(shù)之一。kf是小于1的數(shù)，kf越接近1，彈簧的釋放值就越進(jìn)吸合值，kf越接近0，彈簧的釋放值就越小于吸合值。kf可以通過調(diào)節(jié)釋放彈簧松緊來調(diào)節(jié)大小。彈簧擰緊時(shí)，kf增大，彈簧放松的時(shí)候，kf減小。調(diào)整鐵心與銜鐵見非磁性墊片的厚度也可以改變kf的值，增厚時(shí)， kf增大，減薄時(shí)， kf減小。 不同場合對(duì)kf值的要求不同。一般繼電器要求kf在0.10.4之間，這樣，繼電器不會(huì)因?yàn)殡妷旱牟▌?dòng)而誤動(dòng)作。欠電壓繼電器要求kf值在0.6以上。,計(jì)算：某繼電器返回系數(shù)kf=0.66，吸合電壓值為額定值的90%，當(dāng)欠電壓保護(hù)時(shí)，繼

27、電器的釋放電壓是額定電壓的百分之多少？,電磁式低壓電器的吸合時(shí)間和釋放時(shí)間： 吸合時(shí)間：銜鐵完全吸合所需要的時(shí)間。 釋放時(shí)間：銜鐵失電到完全釋放所需要的時(shí)間。 一般繼電器的吸合時(shí)間和釋放時(shí)間為0.05s0.15s （繼電器不能像電力電子器件那樣高頻開關(guān)）。,1.5.2 電磁式電壓繼電器和電流繼電器,電磁式電壓繼電器和電磁式電流繼電器的輸入信號(hào)分別為電壓和電流，輸出信號(hào)為觸點(diǎn)的動(dòng)作，這兩種繼電器在電路中起保護(hù)作用，下面將分別介紹這兩種繼電器。,1.5.2.1 電磁式電壓繼電器,觸點(diǎn)的動(dòng)作和線圈的電壓有關(guān)的繼電器稱為電壓繼電器。（輸入信號(hào)為電壓） 電壓繼電器線圈與負(fù)載并聯(lián)，為使并入電壓繼電器后不影

28、響電路工作，其線圈的匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、線圈阻抗大。 按電流線圈的種類，可以分為：直流電壓繼電器和交流電壓繼電器。這和接觸器不同，交流、直流接觸器是按流過接觸器觸頭的電流分類，而不是按流過線圈的電流分類。 按吸引電壓的大小又可以分為過壓繼電器、欠壓繼電器。,1 過壓繼電器,過電壓繼電器在額定電壓時(shí)，銜鐵不產(chǎn)生吸合動(dòng)作，只有線圈吸合電壓高于其額定電壓的某一值時(shí)，銜鐵才產(chǎn)生吸合動(dòng)作，所以稱為過電壓繼電器。 直流電路中，電壓不會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)較大的過壓現(xiàn)象，所以沒有直流過壓繼電器。 當(dāng)交流電路出現(xiàn)過電壓時(shí)，過電壓繼電器馬上動(dòng)作，從而控制接觸器分?jǐn)嚯姎庠O(shè)備的電源。這一動(dòng)作是用過壓接觸器的常閉觸點(diǎn)完成的，且分?jǐn)嚯?/p>

29、源且電壓恢復(fù)正常后接觸器的銜鐵又馬上打開（自動(dòng)復(fù)位，當(dāng)過壓故障處理后，直接上電工作，不需要對(duì)該過壓故障進(jìn)行復(fù)位）。 交流過電壓繼電器吸合值調(diào)節(jié)范圍：1.05UN1.2UN 。,例：（假設(shè)按鈕一致按著不放）,2 低電壓繼電器（欠電壓繼電器）,當(dāng)線圈吸合電壓低于額定電壓某一值時(shí)，銜鐵就產(chǎn)生釋放（改課本）動(dòng)作，這種繼電器就稱為低電壓繼電器。它的特點(diǎn)是釋放電壓低，在電路中起低電壓保護(hù)。 當(dāng)電路中電氣設(shè)備在額定電壓下運(yùn)行時(shí)，低電壓繼電器銜鐵處在吸合狀態(tài)，如果電路電壓出現(xiàn)降低并降低到銜鐵釋放電壓時(shí)，則銜鐵打開，使觸點(diǎn)動(dòng)作，從而控制接觸器分?jǐn)嚯娖髟O(shè)備電源。顯然，低電壓繼電器使用的是常開觸點(diǎn)來完成這一任務(wù)。,

30、直流欠電壓接觸器調(diào)節(jié)范圍： 吸合電壓：Ux=（0.30.5）UN， 釋放電壓：Uf=（0.070.2）UN 。 交流欠電壓接觸器調(diào)節(jié)范圍： 吸合電壓：Ux=(0.60.85) UN ， 釋放電壓 Uf=（0.10.35）UN.,整定值,根據(jù)控制要求，對(duì)繼電器的吸合（釋放）電壓或電流進(jìn)行人為調(diào)節(jié)的數(shù)值。一般電磁繼電器是通過調(diào)節(jié)彈簧的松緊度，改變非磁性墊片的厚度和改變初始?xì)庀兜拇笮砀淖冋ㄖ怠?電壓繼電器的整定,電壓表并聯(lián)于線圈兩端，用滑線電阻調(diào)節(jié)線圈兩端的電壓，如欲整定吸合電壓，將電壓調(diào)節(jié)到所需要的吸合值，再斷開電源，滑線電阻值不要改變，調(diào)節(jié)反作用彈簧，每調(diào)一次，合上一次電源，直到合上電源后銜

31、鐵剛好動(dòng)作為止。如欲整定釋放電壓，則主要改變非導(dǎo)磁墊片的厚度（如吸合電壓沒要求也可反復(fù)調(diào)節(jié)反作用彈簧，否則會(huì)影響吸合電壓），這時(shí)應(yīng)先讓繼電器閉合，然后再改變滑線電阻值，將線圈電壓減小到所要求的電壓值，再調(diào)節(jié)非導(dǎo)磁墊片的厚度，直到剛好達(dá)到所要求的電壓時(shí)銜鐵釋放為止。,電壓繼電器的選用,線圈類型：交流、直流； 保護(hù)類型：過壓、欠壓； 觸點(diǎn)類型和數(shù)量：常開、常閉、控制回路中所需要的觸點(diǎn)個(gè)數(shù)。,1.5.2.2 電磁式電流繼電器,觸點(diǎn)的動(dòng)作與否與線圈的動(dòng)作電流大小有關(guān)的繼電器叫做電流繼電器。 電流繼電器的線圈與負(fù)載串聯(lián)，其匝數(shù)少而線徑粗。 按線圈電流種類分：交流繼電器、直流繼電器。 按吸合電流分：過電流

32、繼電器、低（欠）電流繼電器。,1 過電流繼電器,過電流繼電器的線圈串聯(lián)在檢測電路中使用，線路電流正常時(shí)，不產(chǎn)生吸合動(dòng)作，當(dāng)線路電流大于額定電流某一值時(shí)，銜鐵吸合，從而帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，分?jǐn)嘭?fù)載電路。過電流繼電器利用常閉觸點(diǎn)來完成這一任務(wù)。 交流過電流繼電器吸合電流的調(diào)整范圍：Ix=(1.14)IN。 直流過電流繼電器吸合電流的調(diào)整范圍：Ix=(0.73.5)IN。 過電流保護(hù)后，主接觸器分?jǐn)啵芈冯娏鳛榱?，過電流繼電器的銜鐵釋放。,2 低（欠）電流繼電器,正常工作時(shí)，欠電流繼電器銜鐵處于吸合狀態(tài)，當(dāng)電流低于規(guī)定值時(shí)，銜鐵釋放。欠電流繼電器利用常開觸點(diǎn)完成這一任務(wù)。 在產(chǎn)品上只有直流欠電流繼電器，沒有交流欠電流繼電器。 直流欠電流繼電器吸合電流：Ix=(0.30.65)IN; 直流欠電流繼電器釋放電流：Ix=(0.10.2)IN;,電流繼電器的選用,與電壓繼電器相似 線圈類型：交流、直流； 保護(hù)類型：過壓、欠壓； 觸點(diǎn)類型和數(shù)量：常開、常閉、控制回路中所需要的觸點(diǎn)個(gè)數(shù)。,電壓繼電器電流繼電器的符號(hào),1.5.3 時(shí)間繼電器,定義：從得到輸入信號(hào)（線圈的通電或斷電）開始，經(jīng)過一定的延時(shí)后才輸出信號(hào)（觸點(diǎn)