工厂电器与PLC原理第一章.pptx

CompanyLOGO工厂电器与工厂电器与PLC原理原理 电信学院电信学院 李应森李应森第一章 常用低压电器重点重点接触器、继电器、按钮、开关等电器元件的结构、原理、符号和选择方法。难点难点各种器件的认识和正确的选择、使用方法。第一章 常用低压电器接触器1.2开关电器1.4电器的基本知识31.1继电器31.3主令电器1.6熔断器31.51.1 电器的基本知识1.1.1电器的定义和分类电器的定义和分类 采用采用 电磁原电磁原理理 完成上完成上述功能述功能 的电器。的电器。工作在交流工作在交流 1200V以以下、直流下、直流 1500V以以下下的电器。的电器。根据外界施加的信号和要求，能自动或手动地断开或接通电路，短或连续地改变电路参数，以实现对电或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电工器械。电电 器器低压电器低压电器电磁式低压电器电磁式低压电器1.1电器的基本知识1.1.2电磁式低压电器的基本结构和工作原理 结构：电磁机构、触点系统 作用作用将电能转换成机械能将电能转换成机械能结构结构固定铁心，衔铁，电磁线圈固定铁心，衔铁，电磁线圈分类直动式，拍合式。外形见直动式，拍合式。外形见图图1-7铁心材料铁心材料直流直流电工软铁；电工软铁；交流交流硅钢片（减少磁滞和涡流损耗）硅钢片（减少磁滞和涡流损耗）线圈形状线圈形状直流：长、薄、无骨架直流：长、薄、无骨架交流：短、粗、有骨架交流：短、粗、有骨架1.1电器的基本知识工作原理 反力特性：F=K1X 吸力特性：F=4*105B2S（B-气隙中磁感应强度T，S-磁极截面积m2） 短路环：在单相交流电磁机构端面上加装非导磁性的短路环，是为了消除交流磁通过零时衔铁产生的振动和噪音1.1电器的基本知识2、触点v接触形式：点接触、线接触、面接触v结构：图1-3 桥式 ：点接触 面接触 指式：线接触，滚动摩擦，适用于大电流。v 材料：黄铜指式；银铜合金桥式1.1 电磁式低压电器3、灭弧装置用途用途：用于熄灭触头分断负载电流时产生的电弧。电弧种类电弧种类：交流电弧和直流电弧 交流电弧存在交流过零点，电弧易熄灭灭弧原理灭弧原理：迅速拉长电弧冷却和去游离法1.1 电磁式低压电器机械灭弧法：利用弹性力、迅速拉长电弧缝灭弧法：分割电弧，并有冷却作用灭弧方法栅片灭弧法：金属栅片分割电弧 见图1-6磁吹灭弧法：电磁吸力作用下迅速拉长电弧1.2 接触器1.2.1接触器的用途与分类接触器的用途与分类v 用途用途：控制电动机的启动、反转、制动和调速等。具有低电压释放功能。具有比工作电流大数倍乃至十几倍的接通和分断能力，但不能分段短路电流。1.2.2接触器的结构及工作原理接触器的结构及工作原理v 结构结构：电磁机构、主触头和灭弧系统、辅助触点、反力装置、支架和底座图1-12v 常用的接触器结构1v 工作原理工作原理：v 接触器符号接触器符号图1-131.3 继电器v 用途：根据某种输入信号来接通或断开小电流控制电路，实现远距离控制和保护。v 分类：中间、电流（过、欠）、电压（过、欠）、时间、热继电器、速度、压力、温度等 1.3.1 电磁继电器1.3.2 热继电器1.3.3 时间继电器1.3.4 速度继电器1.3.5 固态继电器1.3.1电磁继电器中间继电器分类分类用途用途符号符号图图1-14常用常用外形外形1结构结构1.3.1电磁继电器电流、电压继电器1、结构：电磁机构+触点2、定义：依据线圈的电流或电压（输入）大小而输出触点动作的电器。3、分类：过流（压）：过流后时触点动作。 欠流（压）：欠流后时触点复位。4、常用型号：电流JL14 、JT3等例 电压DJ1005、符号：图1-14 常用电压、电流继电器及互感器1.3.2热继电器用途用途用于三相交流异步电动机（笼型）的长期过载保护用于三相交流异步电动机（笼型）的长期过载保护分类分类按相数分按相数分 单、二、三单、二、三按功能分按功能分 有无断相保护有无断相保护结构结构热元件热元件+触头触头+动作机构动作机构+整定装置整定装置+复位装置复位装置 参见参见图图1-16原理原理由双金属片的变形，通过导板，分断触点。由双金属片的变形，通过导板，分断触点。复位：故障排除后，手动复位复位：故障排除后，手动复位整定：通常整定在电动机的额定电流上。整定：通常整定在电动机的额定电流上。符号符号图图-17常用的热继电器常用的热继电器及其他控制器及其他控制器型号JR1620，JR361.3.3 时间继电器v 定义：从得到输入信号开始，经过一定延时后才输出信号的继电器。v 用途：用于时间控制，又称定时器。v 延时类型：通电延时型、断电延时型。v 结构分类：空气式、电子式（数字式）、电动式等。v 符号： 图1-19v 型号举例1.3.4 速度继电器v用途：检测转速的过零点。多用于反接制动时，切除反相序电源。v结构：转子（磁极）+笼型空心绕组+触头 图1-20v原理：电磁感应与鼠笼式异步机相似。转动时，笼型绕组感生电势，形成电流后受力而摆动，摆锤拨动触头系统工作。v停转时（N=0），摆锤垂立，触头复位。v型号：JY1（复位转速100r/min）、JFZ0v符号：图1-211.3.5 固态继电器Title用途用途构成构成常用型号常用型号主要参数主要参数固态继电器固态继电器分类分类应用举例应用举例（ACSSR）1.4 开关电器 1.4.1低压隔离器（刀开关）v用途：通、断小负荷电流，电源隔离。v结构：触刀、触点座、底板、操纵手柄。v主要类型：带熔断器、带灭弧装置、铁壳负荷开关、胶盖开关等。v型号举例：v符号：图1-25 刀开关1.4 开关电器1.4.2 低压断路器 （又称自动空气开关）v 功能：用于分配电能、不频繁地启动异步电动机以及对电源线路及电动机进行保护。当发生严重的过载、短路或欠压等故障时能自动切断电路。v 结构：触头+灭弧装置+各种脱扣机构v 脱扣：电磁脱扣电压、电流（过流和短路时）热脱扣实验脱扣 参见图1-26特点：脱扣，排除故障后可重合闸（不换部件）。v 主要参数：额定电压、额定电流、通断能力、分断时间v 敞开式低压断路器（又称万能式）DW16系列装置式低压断路器（又称塑壳式断路器）DZ20系列模块化小型断路器C65智能化断路器DW17v 符号：图1-27 常用低压断路器外形11.5 熔断器用途：用于电路的短路保护和严重过载保护。 1.5.1 熔断器的结构和分类1、 构成：熔断管+熔体（芯） 。 材料：低熔点、铝锡合金、铜等金属2、 分类：插入式、螺旋式、管式（无填料封闭管式、 填料封闭管式）、导轨式、速熔式。1.5.2 熔断器的保护特性保护（熔断）特性：图1-291.5 熔断器4、 主要参数： 熔断器额定电流（外壳） 熔体额定电流（熔体）5、 选择、确定熔体电流，选配合适外壳。 上、下级电路保护熔体的配合，电流比值不小于1.6：1 照明或阻性负载，熔体电流IfNI. 单台电机。IfN（1.5.） 多台电机不同时起动IfN（1.5.）A6、符号：图1-30 熔断器外形LIFNILIFNI1.6 主令电器用途：自动控制系统中用于发送和转换命令。1.6.1 控制按钮1.6.2 转换开关1.6.3 行程开关1.6.4 接近开关1.6.5 光电开关1.6.6 指示灯1.6.1 控制按钮1、作用：用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器等2、按钮的构成：外壳、触点、复位弹簧、按钮帽外壳。参见图1-313、分类：单式、复式、三联式 此外有按钮式、自锁式、紧急式等4、颜色：5、型号举例：6、符号：图1-321.6.2 转换开关用途：广泛应用于各种配电装置的电源隔离、电路转换、电动机远距离控制等。v 结构特点：多挡住、多段式。可同时控制多回路，故称万能转换开关。（园盘操作） W型的一层结构原理见图1-34 。 触头座，凸轮、手柄、定位机构等组成用途：多用于仪表切换。v 常用型号：、系列 万能转换开关外形1.6.3 行程开关v作用：控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置v行程开关构成：静触头、动静桥、压动杆。图 v 分类：直动式、滚轮式、微动式等v符号：图1-36v型号举例： 行程开关外形1.6.4 接近开关v作用：除了具有行程开关的功能外，还用于高速计数、测速、液面控制等v分类：高频振荡型、电容型、霍尔型等v外形举例：v符号：图1-371.6.5光电开关v作用：物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门检测等。v主要类型：反射式、对射式和镜面反射式。外形举例1.6.6指示灯1、作用：各种信号指示。2、组成：壳体、发光体（氖泡、灯泡、半导体发光器件）、灯罩等3、颜色：黄、绿、红、蓝、白4、符号：图1.6.2型号举例：ND16-22指示灯外形第1章 小结v本章主要介绍了接触器、继电器、低压断路器、刀开关、保护及主令电器等常用低压电器。重点介绍了电气元件的基本结构、工作原理及其主要参数、型号与图形符号。v电气元件的技术参数是选用的主要依据，需要时可查阅产品样本和电工手册。 图1-7 磁路结构图1-3 触头结构示意图图1-13 接触器电气图形符号及文字符号图1-6 栅片灭弧图1-12 CJ20交流接触器图1.3.1 组合开关结构示意图图1-25 刀开关和组合开关电气图形符号及文字符号图1-26 低压断路器工作原理图图1-27 低压断路器符号图1-14C 中间继电器符号图1-14AB 电流、电压继电器电气图形及文字符号图1.4.3 时间继电器图1-19 时间继电器的电气图形及文字符号图1-16 热继电器结构原理图1-17 热继电器符号图1-20 速度继电器原理图1-21 速度继电器的电气符号图 AC-SSR典型应用电路图图1-29熔断器的保护特性图1-30 熔断器的电气符号图1-31 按钮结构图1-32 按钮电气符号1-39 指示灯电气符号图 行程开关结构示意图图1-36 行程开关的电气符号图1-34 万能转换开关图1.6.7 转换开关图形文字符号CJ20 技术规格与型号表示法DZ20系列低压断路器型号意义JR36系列热继电器型号意义LA19按钮型号及含义D16指示灯型号及含义LX19行程开关型号NA1系列智能型万能式DW16系列万能式断路器塑壳式断路器NM1LE系列漏电断路器DZ20漏电断路器NB1LE-04电子式剩余电流动作断路器C65模块化小型断路器DW17智能化断路器NCF8辅助触头组（接触器）CJTI系列交流接触器CJ12系列交流接触器CJ20系列交流接触器CJ24系列交流接触器CJ40系列交流接触器NCK2系列交流接触器CZ0直流接触器QJX2系列“星三角”减压起动器JR20系列热继电器JR36系列热继电器JZ7系列中间继电器JZC1系列接触器式继电器JZC-32F超小型中功率电磁继电器JQC-3F超小型中功率电磁继电器JQX-14FC小型大功率电磁继电器JQX-102F小型大功率电磁继电器JQX-13F小型大功率电磁继电器JTX通用型小型大功率电磁继电器JS14S系列数显时间继电器JSS20-4AMS数显时间继电器JSZ3（ST3P）系列电子式时间继电器JS14B数字式时间继电器JSS27系列数字式时间继电器JS14晶体管时间继电器BHQ-S-C系列电动机综合保护器BHQ-Y-J电动机断相保护器JD-501S数显智能型电动机保护器JD-9电动机保护器JGC-2F固态继电器JGC-5F固态继电器JGX-10F、20F、30F、40F、50F、60F、70F、80F固态继电器LMZ1、LMZJ1-0.5型电流互感器LMZ1、LMZJ1-0.66型电流互感器JDJ2-35型电压互感器JDJ-6、10型电压互感器JDZ-3、6、10，JDZJ-3、6、10型电压互感器RT28（RT18）系列熔断隔离器RT36（RT16）系列有填料管式熔断器HDLRTD（RTD）系列有填料封闭管式刀形触头熔断器RL1螺旋式熔断器HD、HS系列开启式刀开关HD17系列刀型隔离器HR3熔断器式刀开关HRW系列户外交流高压跌落式熔断器HZ10系列组合开关HY23系列组合开关LW5D-16万能转换开关LW6万能转换开关HH3系列负荷开关HK2、HK8开启式负荷开关KDH系列电焊机开关YBLX-1系列行程开关YBLX-K2系列行程开关YBLXW-N/E小型微动开关NP2系列按钮开关NP系列LA2、LA4系列按钮开关LA18系列按钮开关LA19系列按钮开关 ND16系列信号灯接近开关光电开关图1-37接近开关的电气符号