低压电器及其控制系统精选PPT.ppt
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1、低压电器及其控制系统课件2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所1第1页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所2第4章 继电器的一般概念 4.1 电磁式继电器的构成及原理 4.2 继电器的定义与继电特性 4.3 继电器的参数与分类 4.4 对继电器的一般要求 4.5 继电器的发展简况 4.6继电器的发展趋势第2页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所34.1电磁式继电器的构成及原理电磁式继电器的构成及原理 1.电磁式继电器的构成电磁式继电器的构成 1,1 静触点;静触点;2动触点;动触点;3轭铁;轭铁;4线圈;线
2、圈;5极靴极靴(极帽极帽);6铁心;铁心;7衔铁;衔铁;8反力弹簧;反力弹簧;9簧片;簧片;10工作气隙工作气隙第3页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所44.1 电磁式继电器的构成及原理电磁式继电器的构成及原理 1.电磁式继电器的构成电磁式继电器的构成 o感应机构:线圈;感应机构:线圈;o变变换换机机构构电电磁磁系系统统:铁心、衔铁、轭铁和线圈;铁心、衔铁、轭铁和线圈;o比比较较机机构构反反力力系系统统:反力弹簧和簧片;反力弹簧和簧片;o执执行行机机构构导导电电接接触触系系统:触点及簧片。统:触点及簧片。第4页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业
3、大学网络与电气智能化研究所54.1 电磁式继电器的构成及原理电磁式继电器的构成及原理 2.电磁式继电器的原理电磁式继电器的原理 各部分的作用各部分的作用 线圈:从电源获取能量、建立磁场;线圈:从电源获取能量、建立磁场;铁铁心心、轭轭铁铁、衔衔铁铁:加加强强工工作作气气隙隙内内的的磁磁场场,即即使使磁磁通通大大部部分分沿沿铁铁心心、轭轭铁铁、衔衔铁铁和和工工作作气气隙隙闭合闭合;衔铁:实现电磁能与机械能的转换衔铁:实现电磁能与机械能的转换;极靴:增大工作气隙的磁导;极靴:增大工作气隙的磁导;反力弹簧、簧片反力弹簧、簧片:提供反力。:提供反力。触触点点及及簧簧片片:实实现现被被控控电电路路的的 “
4、通通”、“断断”。第5页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所64.1 电磁式继电器的构成及原理电磁式继电器的构成及原理 2.电磁式继电器的原理电磁式继电器的原理 动作过程动作过程:继电器线圈从通电开始:继电器线圈从通电开始 到衔铁运动到稳定位置到衔铁运动到稳定位置 (最终位置)的过程。(最终位置)的过程。线圈通以大于某一定值的电压(或电线圈通以大于某一定值的电压(或电流)流)磁势(安匝)大于某一定值磁势(安匝)大于某一定值磁场大于某一定值磁场大于某一定值电磁吸力大于反电磁吸力大于反力力衔铁运动衔铁运动 带动与之连接的动带动与之连接的动触点向下移动触点向下移动
5、动触点与上面静触点动触点与上面静触点(动断静触点动断静触点)分开、与下面静触点分开、与下面静触点(动合静触点动合静触点)接触接触 衔铁被吸持在最衔铁被吸持在最终位置上终位置上与极靴相接触的位置上与极靴相接触的位置上触点实现被控电路的分断与接通:触点实现被控电路的分断与接通:动断静触点和动触点动断静触点和动触点所控制的电路电流(或电导)从某一值越变为零,所控制的电路电流(或电导)从某一值越变为零,动合静触点和动触点动合静触点和动触点所控制的电路电流(或电导)从零越变为某一值。所控制的电路电流(或电导)从零越变为某一值。第6页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所
6、7动作过程被控电路电流动作过程被控电路电流/电导变化电导变化电流:i on ioff=0电导:G on G off0触点闭合触点断开 动断静触点动触点第7页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所84.1 电磁式继电器的构成及原理电磁式继电器的构成及原理 2.电磁式继电器的原理电磁式继电器的原理 释释放放过过程程:继继电电器器线线圈圈从从断断电电开开始始到衔铁返回到起始位置的过程。到衔铁返回到起始位置的过程。切切断断线线圈圈电电压压/电电流流或或线线圈圈电电压压/电电流流小小于于某某一一定定值值 磁磁场场逐逐渐渐消消失失或或者者电电磁磁吸吸力力小小于于反反力力
7、衔衔铁铁在在反反力力的的作作用用下下脱脱离离极极靴靴 带带动动动动触触点点脱脱离离下下面面的的动动合合静静触触点点、与与上上面面的的动动断断静静触触点点接接触触衔衔铁铁返返回回起起始始位位置置触触点点实现被控电路的分断与接通。实现被控电路的分断与接通。第8页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所94.1 电磁式继电器的构成及原理电磁式继电器的构成及原理3.电磁式电压继电器与电磁式电流继电器电磁式电压继电器与电磁式电流继电器电磁式电压继电器:电磁式电压继电器:输入量为(加在线圈两端的)电压(直流、交流)输入量为(加在线圈两端的)电压(直流、交流)一般线圈与电压源
8、(通过控制开关)并联一般线圈与电压源(通过控制开关)并联 线圈匝数较多、导线较细线圈匝数较多、导线较细?电磁式电流继电器:电磁式电流继电器:输入量为(通过线圈的)电流(直流、交流)输入量为(通过线圈的)电流(直流、交流)线圈与电路串联线圈与电路串联 线圈匝数较少、导线较粗线圈匝数较少、导线较粗?如果接错会出现什么后果?如果接错会出现什么后果?第9页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所10一般继电器的线圈与触点符号(图形及文字)一般继电器的线圈与触点符号(图形及文字)线圈线圈动合动合/常开触点常开触点动断动断/常闭触点常闭触点转换触点转换触点桥接触点桥接触点K
9、,KV(电压继电器)或(电压继电器)或 KA(电流继电器)(电流继电器)K,KV 或或 KAK,KV 或或 KAK,KV 或或 KAK,KV 或或 KA第10页,此课件共63页哦电压继电器应用电路举例电压继电器应用电路举例(a)继电器动作与否直接取决于输入电压的大小)继电器动作与否直接取决于输入电压的大小(b)继电器动作与否取决于三极管是否导通()继电器动作与否取决于三极管是否导通(为继电器线圈额定工作为继电器线圈额定工作电压,电压,为控制三极管状态的(数字)电压)为控制三极管状态的(数字)电压)负载第11页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所12第12页,
10、此课件共63页哦第13页,此课件共63页哦第14页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所15第15页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所164.2 继电器的定义与继电特性继电器的定义与继电特性继继电电器器(Relay):当当输输入入激激励励量量达达到到规规定定要要求求时时,在在电电气气输输出电路中,被控参量发生预定阶跃的变化的一种出电路中,被控参量发生预定阶跃的变化的一种自动自动电器。电器。l电电气气继继电电器器:输输入入激激励励量量为为电电参参数数(如如电电流流或或电电压压)的的一一种种继电器。继电器。l有有或或无无继继电
11、电器器(All-or-nothing):在在规规定定条条件件下下,预预定定由由高高于于动动作作值值或或低低于于释释放放值值的的电电参参数数为为输输入入量量,电电气气输输出出电电路路被被控控参量发生预定阶跃变化的电气继电器,亦称逻辑运算继电器。参量发生预定阶跃变化的电气继电器,亦称逻辑运算继电器。l量量度度继继电电器器(Measuring Relay):在在规规定定条条件件下下,当当具具有有规规定定准准确确度度的的输输入入特特性性量量达达到到动动作作值值时时,电电气气输输出出电电路路被被控控参参量量发发生生预定阶跃变化的电气继电器。预定阶跃变化的电气继电器。1.继电器的定义继电器的定义第16页,
12、此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所174.2 继电器的定义与继电特性继电器的定义与继电特性 2.继电特性继电特性 释放值;释放值;继继电电特特性性:表表征征继继电电器器的的输输入入量量(x)与输出量与输出量(y)之间关系的特性之间关系的特性。动作值;动作值;额定值;额定值;最大输入值。最大输入值。第17页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所184.2 继电器的定义与继电特性继电器的定义与继电特性3.继电器的输入量与输出量继电器的输入量与输出量输入量输入量(x)为模拟量或开关量为模拟量或开关量电量:电压或电流(直流、交流、脉
13、冲电量:电压或电流(直流、交流、脉冲/频率)频率)非电量:磁、光、热、声、压力等非电量:磁、光、热、声、压力等 输输出出量量(y)只只为为开开关关量量,对对应应被被控控电电路路的的“通通”和和“断断”两两个个状状态态(对对于于有有触触点点继继电电器器,即即为为触触点点的的闭闭合合与与断断开开状状态态;对对于于无无触触点点继继电电器器,即即为为其其输输出出(功率功率)管的饱和与截止状态管的饱和与截止状态)n被控电路电流:触点被控电路电流:触点/输出管的电流输出管的电流n触点间的电导或电阻触点间的电导或电阻/输出管的电导或电阻输出管的电导或电阻第18页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业
14、大学网络与电气智能化研究所194.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类1.继电器的参数继电器的参数 了解继电器参数的目的:了解继电器参数的目的:设计继电器设计继电器 按参数要求设计继电器。按参数要求设计继电器。分析继电器(性能)分析继电器(性能)按参数(综合)分析、评价继电器的性能。按参数(综合)分析、评价继电器的性能。应用继电器应用继电器 可将使用条件可将使用条件/环境与继电器的参数对应起来,从而选环境与继电器的参数对应起来,从而选 用合适参数的继电器。用合适参数的继电器。第19页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所204.3 继电器的参数与分类继电器
15、的参数与分类1.继电器的参数继电器的参数 继电器的参数包括:继电器的参数包括:基本参数基本参数 基本输入参数基本输入参数 基本输出参数基本输出参数 其他参数其他参数 第20页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所214.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类1.继电器的参数继电器的参数 基本输入参数主要包括:基本输入参数主要包括:输入额定值输入额定值 动作值动作值 释放值释放值 输入最大值输入最大值 电磁式电压继电器基本输入参数电磁式电压继电器基本输入参数基本线圈参数主要包括:基本线圈参数主要包括:线圈额定电压(输入额定值)线圈额定电压(输入额定值)线圈吸合
16、电压线圈吸合电压/动作电压(动作值)动作电压(动作值)释放电压(释放值)释放电压(释放值)输入最大电压(输入最大值)输入最大电压(输入最大值)还包括还包括 线圈电阻线圈电阻 线圈额定功率线圈额定功率/消耗功率消耗功率 动作功率动作功率动作灵敏度:继电器动作所需要的最小功率,即动作电压动作灵敏度:继电器动作所需要的最小功率,即动作电压 与动作电流的乘积。与动作电流的乘积。第21页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所224.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类1.继电器的参数继电器的参数 基本输出参数与继电器的输出形式(有触点基本输出参数与继电器的输出形式(
17、有触点/无触点)有关。无触点)有关。电磁式继电器基本输出参数电磁式继电器基本输出参数基本触点参数主要包括:基本触点参数主要包括:触点电流触点电流/负载电流负载电流 触触点点额额定定(工工作作)电电流流在在规规定定条条件件下下触触点点闭闭合合时时通通过过触触点点的的额额定定 (工工作作)电电流流 触点最大电流触点最大电流在规定条件下触点允许通过的最大电流在规定条件下触点允许通过的最大电流 触点电压触点电压在规定条件下触点断开时触点两端的电压在规定条件下触点断开时触点两端的电压 触点形式触点形式/触点结构触点结构动合、动断、转换、先合后断(桥接)转换触点动合、动断、转换、先合后断(桥接)转换触点
18、被控容量被控容量在规定条件下触点所能断开的触点电流和触点电压的乘积在规定条件下触点所能断开的触点电流和触点电压的乘积 规定条件规定条件规定负载条件,分为:规定负载条件,分为:(电)阻性负载(电)阻性负载 (电)感性负载(电)感性负载 灯(泡型)负载灯(泡型)负载 电动机负载电动机负载 第22页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所234.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类1.继电器的参数继电器的参数 其他参数其他参数 返回系数返回系数恢复系数恢复系数 总小于总小于1 反映反映(电磁电磁)吸力吸力(矩矩)特性与特性与(机械机械)反力反力(矩矩)特性配合紧密
19、程度特性配合紧密程度 储备系数储备系数安全系数安全系数 一般设计为一般设计为1.5左右左右,以保证继电器可靠工作。,以保证继电器可靠工作。:额定值:额定值 与动作值与动作值 之比之比:释放值:释放值 与动作值与动作值 之比之比 第23页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所244.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类1.继电器的参数继电器的参数 其他参数其他参数 允许最大输入系数允许最大输入系数(线圈线圈)过载能力过载能力 允许最大输入系数须满足允许最大输入系数须满足“稳态发热稳态发热”要求,以免继电器损坏。要求,以免继电器损坏。转换深度转换深度通断比通断
20、比 h 有触点继电器有触点继电器h为为:继电器的闭合:继电器的闭合/导通电导导通电导 与断开电导与断开电导 之比之比,:最大输入值:最大输入值 与额定值与额定值 之比之比 亦即继电器的断开电阻亦即继电器的断开电阻 与导通电阻与导通电阻之比之比,无触点继电器,无触点继电器h为为。第24页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所254.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类1.继电器的参数继电器的参数 其他参数其他参数 控制系数控制系数 放大系数放大系数:被控容量被控容量 与动作功率与动作功率 之比之比 第25页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网
21、络与电气智能化研究所264.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类2.继电器的分类继电器的分类(1)按对被控电路的控制方式分类)按对被控电路的控制方式分类n有触点继电器:靠触点的机械运动接通与断开被有触点继电器:靠触点的机械运动接通与断开被 控电路。控电路。n无触点继电器:靠继电器元件自身的物理特性实无触点继电器:靠继电器元件自身的物理特性实 现被控电路的通断。现被控电路的通断。第26页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所274.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类2.继电器的分类继电器的分类(2)按应用领域、环境分类)按应用领域、环境分类n电力系统继
22、电保护用继电器电力系统继电保护用继电器n自动控制用继电器自动控制用继电器n通信用继电器通信用继电器n船舶用继电器船舶用继电器n航空用继电器航空用继电器n航天用继电器航天用继电器n热带用继电器热带用继电器n高原用继电器高原用继电器 第27页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所284.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类2.继电器的分类继电器的分类(3)按被控电路负荷特征分类)按被控电路负荷特征分类 n 微功率继电器:微功率继电器:被控电路为直流时,被控容量被控电路为直流时,被控容量Pc 5W;被控电路为交流时,被控容量被控电路为交流时,被控容量 Pc 15
23、VA。n小功率继电器:直流被控电路,小功率继电器:直流被控电路,5W Pc 50W;交流被控电路,交流被控电路,15VA Pc 120VA。n中功率继电器:直流,中功率继电器:直流,50W Pc 150W;交流,交流,120VA Pc 500VA。n 大功率继电器:直流,大功率继电器:直流,Pc150W;交流,交流,Pc 500VA。n 高压继电器:触点断开时触点间的电压为几千伏甚至几万伏。高压继电器:触点断开时触点间的电压为几千伏甚至几万伏。n 高频继电器:触点回路通过频率大于高频继电器:触点回路通过频率大于10kHz的电流的继电器。的电流的继电器。第28页,此课件共63页哦2022/9/2
24、2哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所294.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类2.继电器的分类继电器的分类(4)按控制信号)按控制信号(输入信号输入信号)特性分类特性分类 按动作功率分类:按动作功率分类:高灵敏继电器:动作功率高灵敏继电器:动作功率 Pop 10mW 灵敏继电器:灵敏继电器:10mW Pop 100mW 普通继电器:普通继电器:Pop 100mW第29页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所304.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类2.继电器的分类继电器的分类(4)按控制信号)按控制信号(输入信号输入信号)特性分类特性分类 按反应
25、信号分类:按反应信号分类:电信号电信号 直直流流电电压压继继电电器器;交交流流电电压压继继电电器器;直直流流电电流流继继电电器器;交交流流电电流流继继电电器器;功功率率继继电电器器;阻阻抗抗继继电电器器;脉脉冲冲继继电电器器;频频率率继继电电器器;逆流继电器;极化继电器。逆流继电器;极化继电器。非电信号非电信号 温温度度继继电电器器;速速度度继继电电器器;压压力力继继电电器器:光光继继电电器器;瓦瓦斯斯继继电电器器;声声继继电电器。器。第30页,此课件共63页哦2022/9/22哈尔滨工业大学网络与电气智能化研究所314.3 继电器的参数与分类继电器的参数与分类2.继电器的分类继电器的分类(5
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