电气控制系统常用器件汇总课件.pptx

2023/6/4 1授课专业：工业工程授课教师：孙永利机电一体化原理2023/6/4 2第1章电气控制系统常用器件2023/6/4 3主要内容1.电器的基本知识2.接触器3.继电器4.开关电器5.熔断器6.主令电器7.信号电器8.常用执行器件9.常用检测仪表10.常用安装附件2023/6/4 41.电器的定义和分类n 定义p 电器就是根据外界施加的信号和要求，能手动或自动地断开或接通电路，断续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。p 低压电器通常指工作在交流电压1200v、直流电压1500v 以下的电器，采用电磁原理完成上述功能的低压电器称为电磁式低压电器。1.1 电器的基础知识2023/6/4 51.1 电器的基础知识2023/6/4 61.1 电器的基础知识2023/6/4 72.电磁式低压电器的基本结构和工作原理n 电磁式低压电器最常用的低压电器 结构上，由三个主要部分组成：触头、灭弧装置和电磁机构。1.1 电器的基础知识2023/6/4 82.电磁式低压电器的基本结构和工作原理n 触头p 形式 1.1 电器的基础知识2023/6/4 92023/6/4 102.电磁式低压电器的基本结构和工作原理n 灭弧装置p 电弧的产生和灭弧 电弧的产生和危害 灭弧：把电弧拉长，把电弧变短。1.1 电器的基础知识2023/6/4 111.电弧的概念 当开关电器在大气中开断电路时，若电流大于 0.251A；电压大于220V，触头间隙（简称弧隙）中会产生电弧电压和电流达到一定值时，触头刚刚分离后，触头之间就会产生强烈的白光，称为电弧。补充知识认识电弧2023/6/4 122.电弧的本质 电弧的实质是一种气体放电现象。3.电弧放电的特征（1）电弧由三部分组成。包括阴极区、阳极区和弧柱区。（2）电弧温度很高。（3）电弧是一种自持放电现象。（4）电弧是一束游离的的气体。补充知识认识电弧2023/6/4 134.电弧的危害（1）电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间，加重了电力系统短路故障的危害。（2）电弧产生的高温，将使触头表面熔化和蒸化，烧坏绝缘材料。对充油电气设备还可能引起着火、爆炸等危险。（3）由于电弧在电动力、热力作用下能移动，很容易造成飞弧短路和伤人，或引起事故的扩大。补充知识认识电弧2023/6/4 142023/6/4 152.电磁式低压电器的基本结构和工作原理n 电磁机构p 作用：电磁机构是电磁式低压电器的感测部件，它的作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触头动作使之闭合或断开，从而实现电路的接通或分断。p 结构：11.1 电器的基础知识2023/6/4 162023/6/4 172023/6/4 182023/6/4 192023/6/4 202023/6/4 212023/6/4 222.电磁式低压电器的基本结构和工作原理n 电磁机构 工作原理p 吸力特性：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙的关系曲线称为吸力特性。p 反力特性：电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙的关系曲线称为反力特性。交流电磁机构的吸力特性：F 与气隙无关 直流电磁机构的吸力特性：F 与气隙的平方成反比双曲线 吸力和反力的配合：吸力大于反力1.1 电器的基础知识2023/6/4 23气隙型铁心气隙气隙-气隙是磁路与磁路之间的空气间隔。作用可以引起磁路和磁阻的变化 气隙是电机定转子之间的空隙。定子不转，转子需要转动，所以气隙是必须的，根据电机不同，气隙大小也不同。一般来讲，异步电机气隙小，同步电机气隙大。2023/6/4 241.1 电器的基础知识2023/6/4 252.电磁式低压电器的基本结构和工作原理n 电磁机构 工作原理p 吸力特性和反力特性1.1 电器的基础知识2023/6/4 262.电磁式低压电器的基本结构和工作原理n 电磁机构 p 单相交流电磁机构的特性 噪声和振动的产生 解决办法：加短路环1.1 电器的基础知识2023/6/4 27 线 圈 加 额 定 电 压，衔铁 吸 合，常 闭 触 头 断 开，常 开 触 头 闭 合；线 圈 电 压消 失，触 头 恢 复 常 态。为防 止 铁 心振 动，需 加短 路环。2023/6/4 282023/6/4 29短路环减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。2023/6/4 302.电磁式低压电器的基本结构和工作原理n 电磁机构 p 单相交流电磁机构的特性 加短路环后的电磁吸力特性：1.1 电器的基础知识2023/6/4 312023/6/4 322.电磁式低压电器的基本结构和工作原理n 电磁机构 p 输入/输出特性：继电器特性（回环特性）1.1 电器的基础知识2023/6/4 332.电磁式低压电器的基本结构和工作原理n 电磁机构工作原理的实质 1.1 电器的基础知识2023/6/4 341.接触器的用途和分类n 定义l 接触器是用来频繁地、远距离地接通或分断电动机主电路或其他负载电路的自动控制电器。n 用途l 控制电动机的起动、反转、制动和调速等。l 控制电动机主电路和大电流电路的通断的开关电器。n 分类l 交流接触器、直流接触器1.2 接触器2023/6/4 352023/6/4 362023/6/4 372023/6/4 382023/6/4 392023/6/4 402.接触器的组成和工作原理n 组成l 电磁机构、主触点和灭弧系统、辅助触点、反力装置、支架和底座。n 工作原理l 实质：使用电磁机构1.2 接触器2023/6/4 412.接触器的组成和工作原理n 组成l 电磁机构、主触点和灭弧系统、辅助触点、反力装置、支架和底座。n 工作原理l 实质：使用电磁机构1.2 接触器2023/6/4 421.交流接触器主触点一般就三对，全是常开的。一般标有L1，L2，L3，那三个是接电源的。还有T1，T2，T3，这三个是接受电设备的，A1，A2 是接线圈的。辅助触点有常开的，有常闭的。标有NO的是常开的，标有NC 的是常闭的。常开触点标有13-14 是一组，23-24 是另一组，同时还标有NO字样；常闭触点标有11-12 是一组，21-22 是另一组，同时还标有NC字样2.接线：三对主触点分别与电源和电机串联。辅助触点的常开用于自锁，常闭用于互锁2023/6/4 432023/6/4 442023/6/4 452.接触器的组成和工作原理1.2 接触器2023/6/4 46三相异步电动机基本控制电路熔断器FU：短路保护开关Q：分断电源（同上）。热继电器FR：过载保护合Q，按下SB2，KM 线圈得电，主触点闭合，电动机通电起动；自锁触点KM 闭合，松开SB2，KM 线圈继续得电，保证电动机工作。按SB1，KM 线圈断电，主触点断开，电动机停止，辅助触点断开解除自锁。失压、欠压保护：意外断电或电源电压跌落太大时，接触器释放，自锁解除。电源电压恢复正常后，电动机不会自动投入工作。接触器控制2023/6/4 472.接触器的组成和工作原理n 图形和文字符号1.2 接触器2023/6/4 483.接触器的技术参数n 额定电压：主触点的额定电压(主触点)n 额定电流：主触点的额定电流(主触点)n 线圈额定电压n 接通和分断能力：(主触点)n 额定操作频率接触器的使用类别代号通常标注在产品的铭牌上。1.2 接触器2023/6/4 494.接触器的选择n 根据负载类型选接触器n 根据负载大小选额定电流n 选择额定电压n 选择交流接触器的经验法1.2 接触器2023/6/4 50额定功率是30KW电压380V的电动机如何选择电流表;电流互感器;控制用的断路器,交流接触器的型号?30kW,额定电流约60A(大概是2Pe=2*30），那么电流互感器选150/5（LMZ1-0.5150/5)电流表量程为150 的即可(42L1150/5)，(电动机的启动电流很大互感器和电流表不宜选太小的）断路器选100A 的（DZ20-100/3300)，交流接触器选100A 的(CJ20-100)。热继电器选JR20-100 的。2023/6/4 51继电器的定义和分类n 定义继电器是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的自动控电器。其输入量可以是电流、电压等电量，也可以是温度、时间、速度、压力等非电量，而输出则是触头的动作或者是电路参数的变化。1.3 继电器2023/6/4 52继电器的定义和分类n 分类按输入信号的性质分为：电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器、压力继电器等。按工作原理分为：电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、热继电器和电子式继电器等。按输出形式分为：有触点和无触点两类。按用途分为：控制用和保护用继电器等。2023/6/4 53电磁式继电器与接触器有何异同点？1.相同点：电磁式继电器的结构和工作原理与电磁式接触器相似，也是有电磁机构和触点系统组成。2.区别：（1）继电器对多种输入量的变化做出反应，而接触器只有在一定的电压信号下动作；（2）继电器用于切换小电流的控制电路和保护电路，而接触器用来控制大电流电路；（3）继电器没有灭弧装置，无主、辅触点之分。