电气控制与PLC-第1章-精品文档资料整理.ppt

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1、电气控制与PLC自动化学院电气工程系电气工程教研室廖京盛626828(13580026828)主教D座308航天工程的先驱、美国加州理工学院的冯卡门教授：科学家研究已有的世界，工程师创造未有的世界 一个人的能力 不在于 学会了 多少知识 而在于 学会了 使用 多少知识2022/10/252爱逃课、爱淘课世界一流大学的公开课课程要求MIT 算法导论 817Stanford 人与计算机的互动（开始）Stanford 编程方法学 16-21-28只有提早觉醒的大学生才能找到好工作！只有提早觉醒的大学生才能找到好工作！http:/ 程 成 绩笔试（闭卷），成绩按照考试6070，平时及实验3040计算。

2、出勤率 10%(具有否决权)作业 10%实验和实验报告 10%20%(具有否决权)Academic Honesty学术诚实学术诚实(学会模仿、移学会模仿、移植，禁止植，禁止COPY)参考书1.黄宋魏,邹金慧 电气控制与PLC应用技术 第2版 电子工业出版社，2015.2.任胜杰.电气控制与PLC系统.机械工业出版社，2012.3.廖常初 FX系列PLC编程及应用 第3版 机械工业出版社，2019.4.刘建春 PLC原理及应用（三菱FX5U）电子工业出版社，2021 普通高等教育电气工程与自动化类普通高等教育电气工程与自动化类 “十三五十三五”规划教材规划教材电气控制与电气控制与PLCPLC 主

3、主 编编 熊幸明熊幸明 副主编副主编 刘湘澧刘湘澧 陈艳陈艳 张丹张丹 机械工业出版社机械工业出版社 目目 录录绪论绪论第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器第第2 2章章 电气控制基本环节和典型线路分析电气控制基本环节和典型线路分析第第3 3章章 电气控制系统设计电气控制系统设计第第4 4章章 可编程序控制器的组成与工作原理可编程序控制器的组成与工作原理第第5 5章章 可编程序控制器的基本指令可编程序控制器的基本指令第第6 6章章 可编程序控制器的功能指令可编程序控制器的功能指令第第7 7章章 可编程序控制器的特殊功能模块可编程序控制器的特殊功能模块第第8 8章章 可编程可编程序序控制器控

4、制系统的设计与应用控制器控制系统的设计与应用第第9 9章章 可编程序控制器可编程序控制器的联网与通信的联网与通信第第1010章章 FX3UFX3U系列可编程序控制器介绍系列可编程序控制器介绍 绪绪 论论1电气控制技术的发展概况电气控制技术的发展概况 (1)(1)控制系统控制系统 控制方法控制方法:手动控制发展到自动控制；控制功能手动控制发展到自动控制；控制功能:简单控制发展到简单控制发展到智能化控制；操作智能化控制；操作:从笨重发展到信息化处理；控制原理从笨重发展到信息化处理；控制原理:从单一的有从单一的有触头硬接线继电器逻辑控制系统发展到以微处理器或微计算机为中心触头硬接线继电器逻辑控制系统

5、发展到以微处理器或微计算机为中心的网络化自动控制系统的网络化自动控制系统.(2)(2)拖动方式拖动方式 成组拖动，用一台电动机通过中间机构（天轴）实现能量分配与成组拖动，用一台电动机通过中间机构（天轴）实现能量分配与传递，拖动多台生产机械传递，拖动多台生产机械;2020世纪世纪2020年代，出现单电机拖动，由一台年代，出现单电机拖动，由一台电动机拖动一台生产机械电动机拖动一台生产机械;随着生产发展及自动化程度提高，出现多随着生产发展及自动化程度提高，出现多台电动机分别拖动各运动机构的多电机拖动方式台电动机分别拖动各运动机构的多电机拖动方式.2 2本课程的性质和任务本课程的性质和任务 性质：性质

6、：实用性很强的专业课。实用性很强的专业课。任务：任务：(1)熟悉常用控制电器的结构、工作原理、用途、了熟悉常用控制电器的结构、工作原理、用途、了解其型号规格并能正确选用。解其型号规格并能正确选用。(2)熟悉电气控制线路的基本环节，具备阅读和分析熟悉电气控制线路的基本环节，具备阅读和分析电气控制线路的能力。电气控制线路的能力。(3)具有对不太复杂的电气控制系统进行改造和设计具有对不太复杂的电气控制系统进行改造和设计的能力。的能力。(4)熟悉可编程控制器的基本工作原理，能根据生产熟悉可编程控制器的基本工作原理，能根据生产工艺过程和控制要求正确选型。工艺过程和控制要求正确选型。(5)掌握可编程控制器

7、基本指令及其使用方法。掌握可编程控制器基本指令及其使用方法。(6)熟悉可编程控制器功能指令及其使用方法。熟悉可编程控制器功能指令及其使用方法。(7)了解可编程控制器的网络和通信方法。了解可编程控制器的网络和通信方法。(8)掌握可编程控制器实际应用程序的设计方法和步掌握可编程控制器实际应用程序的设计方法和步骤，初步具备一定的工程设计能力。骤，初步具备一定的工程设计能力。第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器1.1 电器基本知识电器基本知识1.2 电磁式接触器电磁式接触器1.3 继电器继电器1.4 熔断器熔断器1.5 主令电器主令电器1.6 低压开关类电器低压开关类电器1.7 智能电器介绍智能电

8、器介绍1.1 1.1 电器基本知识电器基本知识低压电器：低压电器：低压电器：低压电器：工作在低压电路中，实现对电路或非电对象的控制、工作在低压电路中，实现对电路或非电对象的控制、工作在低压电路中，实现对电路或非电对象的控制、工作在低压电路中，实现对电路或非电对象的控制、检测、保护、变换、调节等作用的电器；检测、保护、变换、调节等作用的电器；检测、保护、变换、调节等作用的电器；检测、保护、变换、调节等作用的电器；低压电器工作电压划分，采用中国标准出版社低压电器工作电压划分，采用中国标准出版社低压电器工作电压划分，采用中国标准出版社低压电器工作电压划分，采用中国标准出版社20072007年年年年编

9、写并出版的编写并出版的编写并出版的编写并出版的“低压电器标准汇编低压电器标准汇编低压电器标准汇编低压电器标准汇编”一书说法一书说法一书说法一书说法:AC1200V:AC1200V，DC1500VDC1500V；电磁式低压电器：采用电磁原理构成。电磁式低压电器：采用电磁原理构成。电磁式低压电器：采用电磁原理构成。电磁式低压电器：采用电磁原理构成。电子式低压电器：采用集成电路或电子元器件构成。电子式低压电器：采用集成电路或电子元器件构成。电子式低压电器：采用集成电路或电子元器件构成。电子式低压电器：采用集成电路或电子元器件构成。自动化电器、智能化电器、可通信电器：利用现代控自动化电器、智能化电器、

10、可通信电器：利用现代控自动化电器、智能化电器、可通信电器：利用现代控自动化电器、智能化电器、可通信电器：利用现代控制原理构成。制原理构成。制原理构成。制原理构成。1.1.1 1.1.1 低压电器分类低压电器分类低压电器分类低压电器分类1.1.低压低压低压低压配电电器：配电电器：配电电器：配电电器：用于供、配电系统中进行电能输送和分用于供、配电系统中进行电能输送和分用于供、配电系统中进行电能输送和分用于供、配电系统中进行电能输送和分 配的电器。如：刀开关、低压断路器、熔断器等；配的电器。如：刀开关、低压断路器、熔断器等；配的电器。如：刀开关、低压断路器、熔断器等；配的电器。如：刀开关、低压断路器

11、、熔断器等；2.2.低压控制电器：低压控制电器：低压控制电器：低压控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。用于各种控制电路和控制系统的电器。用于各种控制电路和控制系统的电器。用于各种控制电路和控制系统的电器。如如如如:接触器、控制继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。接触器、控制继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。接触器、控制继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。接触器、控制继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。3.3.低压主令电器：低压主令电器：低压主令电器：低压主令电器：用于发送控制指令的电器。如：按钮、用于发送控制指令的电器。如：按钮、用于发送控制指令的电器。如：按钮、用于发送控制指令的电

12、器。如：按钮、主令开关、行程开关、主令控制器、转换开关等。主令开关、行程开关、主令控制器、转换开关等。主令开关、行程开关、主令控制器、转换开关等。主令开关、行程开关、主令控制器、转换开关等。4.4.低压保护电器低压保护电器低压保护电器低压保护电器：用于对电路及用电设备进行保护的电器。用于对电路及用电设备进行保护的电器。用于对电路及用电设备进行保护的电器。用于对电路及用电设备进行保护的电器。如：熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器等。如：熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器等。如：熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器等。如：熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器等。5.5.低压执行

13、电器：低压执行电器：低压执行电器：低压执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。用于完成某种动作或传送功能的电器。用于完成某种动作或传送功能的电器。用于完成某种动作或传送功能的电器。如：电磁铁、电磁离合器等。如：电磁铁、电磁离合器等。如：电磁铁、电磁离合器等。如：电磁铁、电磁离合器等。6.6.可通信电器：可通信电器：可通信电器：可通信电器：可与计算机网络连接的电器。如：智能化可与计算机网络连接的电器。如：智能化可与计算机网络连接的电器。如：智能化可与计算机网络连接的电器。如：智能化断路器、智能化接触器及电动机控制器等。断路器、智能化接触器及电动机控制器等。断路器、智能化接触器及电动机控制器等

14、。断路器、智能化接触器及电动机控制器等。112 电磁式电器结构及工作原理电磁式电器结构及工作原理1.1.电磁机构电磁机构电磁机构电磁机构（1 1）电磁机构结构型式电磁机构结构型式电磁机构结构型式电磁机构结构型式 组成：吸引线圈、铁心、衔铁、空气隙。组成：吸引线圈、铁心、衔铁、空气隙。动作：电流通入线圈产生磁场及吸力，通过气隙转动作：电流通入线圈产生磁场及吸力，通过气隙转 换换成机械能，带动衔铁运动使触头动作。成机械能，带动衔铁运动使触头动作。图图1-1 常用电磁机构的结构形式常用电磁机构的结构形式a)、b)、c)直动式电磁机构直动式电磁机构 d)、e)拍合式电磁机构拍合式电磁机构1-衔铁衔铁

15、2-铁心铁心 3-线圈线圈（2 2）电磁机构工作原理）电磁机构工作原理）电磁机构工作原理）电磁机构工作原理（1 1）反力特性反力特性反力特性反力特性图图1-2 电磁机构反力特性与吸力特性电磁机构反力特性与吸力特性a)反力特性反力特性 b)交流电磁机构吸力特性交流电磁机构吸力特性 c)直流电磁机构直流电磁机构吸力特性吸力特性（2 2）吸力特性吸力特性吸力特性吸力特性1 1）交流电磁机构的吸力特性）交流电磁机构的吸力特性）交流电磁机构的吸力特性）交流电磁机构的吸力特性2 2）直流电磁机构的吸力特性）直流电磁机构的吸力特性）直流电磁机构的吸力特性）直流电磁机构的吸力特性3 3）剩磁的吸力特性）剩磁的

16、吸力特性）剩磁的吸力特性）剩磁的吸力特性（3 3）吸力特性与反力特）吸力特性与反力特）吸力特性与反力特）吸力特性与反力特性的配合性的配合性的配合性的配合 图图1-3 吸力特性与反力特性吸力特性与反力特性 1-直流吸力特性直流吸力特性 2-交流吸力特性交流吸力特性 3-反力特性反力特性 4-剩磁吸力特性剩磁吸力特性（4 4）交流电磁机构短路环的作用）交流电磁机构短路环的作用）交流电磁机构短路环的作用）交流电磁机构短路环的作用图图1-4 交流电磁机构的短路环交流电磁机构的短路环（5 5）电磁机构的输入）电磁机构的输入）电磁机构的输入）电磁机构的输入输出特性输出特性输出特性输出特性图图1-5 电磁机

17、构的继电特性电磁机构的继电特性1.1.3 1.1.3 电器的触头系统与电弧电器的触头系统与电弧电器的触头系统与电弧电器的触头系统与电弧1.1.电器的触头系统电器的触头系统 （1 1）触头接触电阻）触头接触电阻 （2 2）触头接触形式）触头接触形式图图1-6 触头的接触形式触头的接触形式a)点接触点接触 b)线接触线接触 c)面接触面接触（3）触头结构形式）触头结构形式 图图1-7 触头的结构形式触头的结构形式a)桥式触头桥式触头 b)指形触头指形触头 减小接触电阻的方法减小接触电阻的方法减小接触电阻的方法减小接触电阻的方法 触头材料选用电阻系数小的材料，使触头本身的电阻触头材料选用电阻系数小的

18、材料，使触头本身的电阻触头材料选用电阻系数小的材料，使触头本身的电阻触头材料选用电阻系数小的材料，使触头本身的电阻尽量减小；尽量减小；尽量减小；尽量减小；增加触头的接触压力，一般在动触头上安装触头弹簧；增加触头的接触压力，一般在动触头上安装触头弹簧；增加触头的接触压力，一般在动触头上安装触头弹簧；增加触头的接触压力，一般在动触头上安装触头弹簧；改善触头表面状况，尽量避免或减小表面氧化膜形成，改善触头表面状况，尽量避免或减小表面氧化膜形成，改善触头表面状况，尽量避免或减小表面氧化膜形成，改善触头表面状况，尽量避免或减小表面氧化膜形成，在使用过程中尽量保持触头清洁。在使用过程中尽量保持触头清洁。在

19、使用过程中尽量保持触头清洁。在使用过程中尽量保持触头清洁。2.电弧的产生和灭弧方法电弧的产生和灭弧方法（1 1）电弧的产生）电弧的产生）电弧的产生）电弧的产生 1 1）强电场放射）强电场放射）强电场放射）强电场放射 2 2）撞击电离）撞击电离）撞击电离）撞击电离 3 3）热电子发射）热电子发射）热电子发射）热电子发射 4 4）高温游离）高温游离）高温游离）高温游离（2）灭弧方法 1 1）电动力吹弧。）电动力吹弧。）电动力吹弧。）电动力吹弧。拉长电弧，降低电场强度拉长电弧，降低电场强度拉长电弧，降低电场强度拉长电弧，降低电场强度 图图1-8 双断口电动力灭弧双断口电动力灭弧1-静触头静触头 2-

20、动触头动触头 3-电弧电弧 2 2）纵缝灭弧）纵缝灭弧）纵缝灭弧）纵缝灭弧 将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧图图1-9 窄缝灭弧窄缝灭弧1-纵缝纵缝 2-介质介质 3-磁性夹板磁性夹板 4-电弧电弧3 3）栅片灭弧）栅片灭弧）栅片灭弧）栅片灭弧 将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需的临将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需的临将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需的临将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需的临极电压降极电压降极电压降极电压降图图1-10 栅片灭弧装置栅片灭弧装置4）磁吹灭弧）磁吹灭弧用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降

21、低弧柱周围的温度用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温度用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温度用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温度 图图1-11 磁吹灭弧原理磁吹灭弧原理1.2 1.2 电磁式接触器电磁式接触器 接触器接触器接触器接触器是一种用于中远距离频繁地接通与断开交直流是一种用于中远距离频繁地接通与断开交直流是一种用于中远距离频繁地接通与断开交直流是一种用于中远距离频繁地接通与断开交直流主电路及大容量控制电路的一种自动开关电器。主电路及大容量控制电路的一种自动开关电器。主电路及大容量控制电路的一种自动开关电器。主电路及大容量控制电路的一种自动开关电器。

22、图图1-2 接触器的图形、文字符号接触器的图形、文字符号 1.2.1 1.2.1 接触器的结构及工作原理接触器的结构及工作原理接触器的结构及工作原理接触器的结构及工作原理1.交流接触器外形及结构交流接触器外形及结构交流接触器外形及结构交流接触器外形及结构 主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置等组成主要由电磁系统、触头系统、灭弧装置等组成图图1-13 交流接触器的外形及结构交流接触器的外形及结构a)外形外形 b）结构）结构1.2.2 常用典型交流接触器介绍常用典型交流接触器介绍1.空气电磁式交流接触器空气电磁式交流接触器空气电磁式交流接触器空气电磁式交流接触器 典型产品有：典型产品有：典型产品有：

23、典型产品有：CJ20、CJ21、CJ26、CJ29、CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB、STF系列交流接触器等。系列交流接触器等。2.2.切换电容器接触器切换电容器接触器切换电容器接触器切换电容器接触器 专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电容器组，专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电容器组，专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电容器组，专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电容器组，以调整用电系统的功率因素。以调整用电系统的功率因素。以调整用电系统的功率因素。以调整用电系统的功率因素。常用产品有常用产品有常用产品有常用产品有：CJ16CJ16、CJ19CJ19、CJ41

24、CJ41、CJX4 CJX4、CJX2ACJX2A、LC1-DLC1-D、6C6C系列等。系列等。系列等。系列等。3.3.真空交流接触器真空交流接触器 以真空为灭弧介质，其主触头密封在真空开关管内。以真空为灭弧介质，其主触头密封在真空开关管内。适用于条件恶劣的危险环境中。适用于条件恶劣的危险环境中。常用常用真空交流接触器有真空交流接触器有：CKJCKJ和和EVSEVS系列等。系列等。4.4.智能化接触器智能化接触器 装有智能化电磁系统，具有与数据总线及其它设备通装有智能化电磁系统，具有与数据总线及其它设备通信功能，有对运行工况自动识别、控制和执行能力信功能，有对运行工况自动识别、控制和执行能力

25、 产品：日本富士产品：日本富士NewSCNewSC系列、美国西屋系列、美国西屋“A”A”系列、系列、ABBABB公司公司AFAF系列、金钟默勒的系列、金钟默勒的DILDILMM系列智能化接触系列智能化接触器等。国内有单片机控制的交流接触器。器等。国内有单片机控制的交流接触器。1.2.3 接触器主要技术参数接触器主要技术参数接触器接触器接触器接触器的主要技术参数有：的主要技术参数有：的主要技术参数有：的主要技术参数有：1 1、极数和电流种类、极数和电流种类、极数和电流种类、极数和电流种类 2 2、额定工作电压、额定工作电压、额定工作电压、额定工作电压3 3、额定工作电流（或额定功率）、额定工作电

26、流（或额定功率）、额定工作电流（或额定功率）、额定工作电流（或额定功率）4 4、额定通断能力、额定通断能力、额定通断能力、额定通断能力 5 5、线圈额定电压、线圈额定电压、线圈额定电压、线圈额定电压6 6、允许操作频率、允许操作频率、允许操作频率、允许操作频率 7 7、机械寿命和电寿命、机械寿命和电寿命、机械寿命和电寿命、机械寿命和电寿命1.2.4 直流接触器直流接触器 应用于直流电力线路中，供远距离接通与分断电路及应用于直流电力线路中，供远距离接通与分断电路及应用于直流电力线路中，供远距离接通与分断电路及应用于直流电力线路中，供远距离接通与分断电路及直流电动机的频繁起动、停止、反转或反接制动

27、控制，以直流电动机的频繁起动、停止、反转或反接制动控制，以直流电动机的频繁起动、停止、反转或反接制动控制，以直流电动机的频繁起动、停止、反转或反接制动控制，以及及及及CDCD系列电磁操作机构合闸线圈或频繁接通和断开电磁铁、系列电磁操作机构合闸线圈或频繁接通和断开电磁铁、系列电磁操作机构合闸线圈或频繁接通和断开电磁铁、系列电磁操作机构合闸线圈或频繁接通和断开电磁铁、电磁阀、离合器和电磁线圈等。电磁阀、离合器和电磁线圈等。电磁阀、离合器和电磁线圈等。电磁阀、离合器和电磁线圈等。常用产品常用产品常用产品常用产品：CZ18CZ18、CZ21CZ21、CZ22CZ22和和和和CZ0CZ0系列等。系列等。

28、系列等。系列等。结构、原理与交流接触器基本相同。结构、原理与交流接触器基本相同。结构、原理与交流接触器基本相同。结构、原理与交流接触器基本相同。主要由线圈、铁主要由线圈、铁心、衔铁、触头、灭弧装置等组成。心、衔铁、触头、灭弧装置等组成。与交流接触器区别与交流接触器区别：触头电流和线圈电源为触头电流和线圈电源为直流，触头多采用滚动直流，触头多采用滚动接触的指形触头，辅助接触的指形触头，辅助触头采用点接触桥式触触头采用点接触桥式触头，铁心采用整块铸钢头，铁心采用整块铸钢或铸铁制成；线圈做成或铸铁制成；线圈做成长而薄的圆筒状；由于长而薄的圆筒状；由于直流电弧特殊性，通常直流电弧特殊性，通常采用磁吹灭

29、弧。采用磁吹灭弧。图图1-直流接触器结构示意图直流接触器结构示意图 1.3 1.3 继电器继电器 利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为电磁力或使输出状态发生阶跃变化，从而通过其触头或突电磁力或使输出状态发生阶跃变化，从而通过其触头或突电磁力或使输出状态发生阶跃变化，从而通过其触头或突电磁力或使输出状态发生阶跃变化，从而通过其触头或突变量促使在同一电路或另一电路中的其它器件或装置动作变量促使在同一电路或另一电路中的其它器件或装置动作变量促使在同一电路

30、或另一电路中的其它器件或装置动作变量促使在同一电路或另一电路中的其它器件或装置动作的控制元件。它用于各种控制电路中进行信号传递、放大、的控制元件。它用于各种控制电路中进行信号传递、放大、的控制元件。它用于各种控制电路中进行信号传递、放大、的控制元件。它用于各种控制电路中进行信号传递、放大、转换、联锁等，控制主电路和辅助电路中的器件或设备按转换、联锁等，控制主电路和辅助电路中的器件或设备按转换、联锁等，控制主电路和辅助电路中的器件或设备按转换、联锁等，控制主电路和辅助电路中的器件或设备按预定的动作程序进行工作，实现自动控制和保护的目的。预定的动作程序进行工作，实现自动控制和保护的目的。预定的动作

31、程序进行工作，实现自动控制和保护的目的。预定的动作程序进行工作，实现自动控制和保护的目的。常用继电器按输入信号分：温度（热）、电压、电流、常用继电器按输入信号分：温度（热）、电压、电流、常用继电器按输入信号分：温度（热）、电压、电流、常用继电器按输入信号分：温度（热）、电压、电流、中间、时间、速度、压力继电器等。按动作原理分：电磁中间、时间、速度、压力继电器等。按动作原理分：电磁中间、时间、速度、压力继电器等。按动作原理分：电磁中间、时间、速度、压力继电器等。按动作原理分：电磁式、磁电式、感应式、电动式、光电式、压电式、热继电式、磁电式、感应式、电动式、光电式、压电式、热继电式、磁电式、感应式

32、、电动式、光电式、压电式、热继电式、磁电式、感应式、电动式、光电式、压电式、热继电器与时间继电器等。器与时间继电器等。器与时间继电器等。器与时间继电器等。继电器外形图继电器外形图 1.3.1 继电器的结构原理继电器的结构原理1 1结构结构结构结构 感应机构感应机构：反映外界输入信号，由变换机构和比较机反映外界输入信号，由变换机构和比较机构组成。构组成。执行机构执行机构：触头的接通与断开，晶体管的截止与饱和触头的接通与断开，晶体管的截止与饱和（半导体继电器）（半导体继电器）2 2动作参数动作参数动作参数动作参数反映继电器吸力特性与反力特性配合的紧密程度。反映继电器吸力特性与反力特性配合的紧密程度

33、。返回系数：继电器复归值返回系数：继电器复归值Xr与动作值与动作值Xc的比值。的比值。（1）电流返回系数）电流返回系数 （2）电压返回系数）电压返回系数1.3.2 电压继电器电压继电器 电压继电器电压继电器电压继电器电压继电器是反映电是反映电是反映电是反映电压变化的控制电器。线圈压变化的控制电器。线圈压变化的控制电器。线圈压变化的控制电器。线圈与负载并联，以反映负载与负载并联，以反映负载与负载并联，以反映负载与负载并联，以反映负载电压，其线圈匝数多而导电压，其线圈匝数多而导电压，其线圈匝数多而导电压，其线圈匝数多而导线细。线细。线细。线细。分类：分类：分类：分类：过电压、欠电过电压、欠电过电压

34、、欠电过电压、欠电压、零电压继电器。压、零电压继电器。压、零电压继电器。压、零电压继电器。1过电压继电器过电压继电器 在电路中用于过电压保护，由于在电路中用于过电压保护，由于直流电路一般不会出现过电压，所以产品中没有直流过直流电路一般不会出现过电压，所以产品中没有直流过电压继电器。交流过电压继电器吸合电压调节范围为电压继电器。交流过电压继电器吸合电压调节范围为U0=（1.051.2）UN。2欠电压继电器欠电压继电器 在电路中用于欠电压或零电压保在电路中用于欠电压或零电压保护。以交流为例，电压正常时，欠电压继电器吸合；电护。以交流为例，电压正常时，欠电压继电器吸合；电压降到（压降到（0.10.3

35、5）UN时释放。时释放。3.零电压继电器零电压继电器 用于零用于零电压保护。电压降低到电压保护。电压降低到（0.050.25）UN时释放。时释放。图图1-15 欠电压继电器的图形、文字符号欠电压继电器的图形、文字符号1.3.3 电流继电器电流继电器 线圈串接在电路中，触点动作与否与线圈电流大小直线圈串接在电路中，触点动作与否与线圈电流大小直接有关。接有关。1过电流继电器过电流继电器 主要用于频繁、重载起动场合作电动机过载和短路保护。主要用于频繁、重载起动场合作电动机过载和短路保护。常用产品：常用产品：JT4、JL12及JL14等系列。图图1-16 JT4系列过电流继电器的外形结构及动作原理系列

36、过电流继电器的外形结构及动作原理 a）外形结构）外形结构 b）动作原理）动作原理 图1-17 过电流继电器的图形、文字符号 用途：桥式起重机电路。用途：桥式起重机电路。动作电流整定在起动电流的动作电流整定在起动电流的11 13倍。倍。交流过电流继电器的吸合电流为交流过电流继电器的吸合电流为I0（1.1 3.5）IN。直流过电流继电器的吸合电流为直流过电流继电器的吸合电流为I0（0.75 3）IN。2欠电流继电器欠电流继电器 正常工作时，继电器线圈流过负载额定电流，衔铁吸正常工作时，继电器线圈流过负载额定电流，衔铁吸合动作；当负载电流降低至继电器释放电流时，衔铁释放，合动作；当负载电流降低至继电

37、器释放电流时，衔铁释放，带动触头动作。带动触头动作。用途：电路中起欠电流保护作用，如直流电动机励磁用途：电路中起欠电流保护作用，如直流电动机励磁保护。保护。直流欠电流继电器：直流欠电流继电器：吸合电流调节范围：吸合电流调节范围：Io=（0.30.65）IN；释放电流调节范围：释放电流调节范围：Ir=（0.10.2）IN。交流电路不需欠电流保护交流电路不需欠电流保护,无交流欠电流继电器。无交流欠电流继电器。1.3.4 中间继电器中间继电器图1-18 JZ7系列中间继电器的外形及结构 实质是一种电压继电器，但触点数量较多，容量较实质是一种电压继电器，但触点数量较多，容量较大，大，起增加触头数量以及

38、信号的放大、传递起增加触头数量以及信号的放大、传递作用。作用。原理原理原理原理:与小型交流接触器基本相同，但触头没有主、与小型交流接触器基本相同，但触头没有主、辅之分，每对触头允许通过的电流大小相同，触头容量与辅之分，每对触头允许通过的电流大小相同，触头容量与接触器的辅助触头差不多，其额定电流一般为接触器的辅助触头差不多，其额定电流一般为5A5A。常用：常用：常用：常用：交流交流JZ7JZ7系列，直流系列，直流JZ12JZ12系列，交、直流两用系列，交、直流两用JZ8JZ8系列系列。图119 中间继电器的图形、文字符号1.3.5 时间继电器时间继电器 信号输入后，经一定延时，才有输出信号的继电

39、器信号输入后，经一定延时，才有输出信号的继电器信号输入后，经一定延时，才有输出信号的继电器信号输入后，经一定延时，才有输出信号的继电器称称称称为时间继电器为时间继电器为时间继电器为时间继电器。分类：电磁式、分类：电磁式、分类：电磁式、分类：电磁式、空气阻尼式、电子式、电动式等。空气阻尼式、电子式、电动式等。空气阻尼式、电子式、电动式等。空气阻尼式、电子式、电动式等。延时方式：延时方式：延时方式：延时方式：通电延时和断电延时两种。通电延时和断电延时两种。通电延时和断电延时两种。通电延时和断电延时两种。1.1.直流电磁式时间继电器直流电磁式时间继电器直流电磁式时间继电器直流电磁式时间继电器 (1)

40、结构结构 见图见图1-20，在电磁式电压继电器铁心上套个阻尼铜套后，在电磁式电压继电器铁心上套个阻尼铜套后构成。构成。（2）原理）原理 当衔铁处于吸合位置，当衔铁处于吸合位置，断开线圈直流电源时，因断开线圈直流电源时，因磁路气隙小，磁阻小，磁磁路气隙小，磁阻小，磁通变化大，铜套阻尼作用通变化大，铜套阻尼作用大，衔铁延时释放时间可大，衔铁延时释放时间可达达0.35s。改变铁心与衔铁间非改变铁心与衔铁间非磁性垫片的厚薄（粗调）磁性垫片的厚薄（粗调）或改变释放弹簧松紧（细或改变释放弹簧松紧（细调）可调节延时长短。调）可调节延时长短。特点特点：只适于直流电：只适于直流电路，只有断电延时，且延路，只有断

41、电延时，且延时时间短。时时间短。图图1-20 直流电磁式时间继电器直流电磁式时间继电器 1-阻尼套筒 2-释放弹簧 3-调节螺母 4-调节螺钉 5-衔铁 6-非磁性垫片 7-电磁线圈2.空气阻尼式时间继电器空气阻尼式时间继电器（1）JS7A系列时间继电器结构系列时间继电器结构 组成：组成：电磁系统、延时机构、触头系统电磁系统、延时机构、触头系统 延时方式：延时方式：通电延时、断电延时通电延时、断电延时（2）JS7A系列时间继电器工作原理系列时间继电器工作原理 利用空气阻尼的原理制成。利用空气阻尼的原理制成。图图1-21 JS7A系列时间继电器的结构系列时间继电器的结构（a）通电延时型 （b）断

42、电延时型1-线圈 2-铁心 3-衔铁 4-反力弹簧 5-推板 6-活塞杆 7-杠杆 8-塔形弹簧 9-弱弹簧 10-橡皮膜 11-空气室壁 12-活塞 13-调节螺钉 14-进气孔 15、16-微动开关 图图1-22 时间继电器的图形、文字符号时间继电器的图形、文字符号 典型产品典型产品：JS7、JS23、JSK系列时间继电器。系列时间继电器。3.电子式时间继电器电子式时间继电器 又称半导体时间继电器，利用又称半导体时间继电器，利用RCRC电路电容器充放电路电容器充放电原理实现延时。电原理实现延时。图1-23 JSJ型电子式时间继电器原理图 1.3.6 热继电器热继电器 热继电器热继电器是电流

43、通过发热元件加热使双金属片弯曲，是电流通过发热元件加热使双金属片弯曲，推动执行机构动作的电器。主要用来保护电动机或其它推动执行机构动作的电器。主要用来保护电动机或其它负载免于过载以及作为三相电动机的断相保护负载免于过载以及作为三相电动机的断相保护 1.热继电器的主要技术要求热继电器的主要技术要求（）应具有合理（）应具有合理可靠的保护特性可靠的保护特性（）具有一定的（）具有一定的温度补偿温度补偿（）动作电流可（）动作电流可以方便地调节以方便地调节（）有手动复位（）有手动复位与自动复位功能与自动复位功能图图1-24 热继电器保护特性与电动机过热继电器保护特性与电动机过载特性的配合载特性的配合-电动

44、机的过载特性 2-热继电器的保护特性2.双金属片热继电器的结构及工作原理双金属片热继电器的结构及工作原理图1-25 热继电器的外形及结构 图1-26 热继电器动作原理图a）外形 b）结构 由热元件、主双金属片、触头系统、动作机构、复由热元件、主双金属片、触头系统、动作机构、复位按钮和整定电流装置、温度补偿元件等组成。位按钮和整定电流装置、温度补偿元件等组成。3.具有断相保护的热继电器具有断相保护的热继电器图1-27 电动机三角形联结U相断线时的电流情况图1-28 差动式断相保护机构及工作原理a)通电前 b)三相正常电流 c)三相均匀过载 d)W相断路1-上导板 2-下导板 3-杠杆 4-顶头

45、5-补偿双金属片 6-主双金属片1.3.7 信号继电器信号继电器输入非电信号输入非电信号输入非电信号输入非电信号,且当信号到一定值时才动作的电器且当信号到一定值时才动作的电器且当信号到一定值时才动作的电器且当信号到一定值时才动作的电器.1.1.速度继电器速度继电器速度继电器速度继电器图1-29 JY1系列速度继电器的外形及结构图1-30 速度继电器的图形、文字符号 a）转子 b）常开触头 c）常闭触头2.2.温度继电器温度继电器温度继电器温度继电器 埋设在电动机发热部位，如定子槽内、绕组端部等，直接反映该埋设在电动机发热部位，如定子槽内、绕组端部等，直接反映该处发热情况。处发热情况。类型：双金

46、属片式、热敏电阻式温度继电器。类型：双金属片式、热敏电阻式温度继电器。(1)双金属片式温度继电器双金属片式温度继电器 (2)热敏电阻式温度继电器热敏电阻式温度继电器图1-31 热敏电阻式温度继电器原理图3.3.液位继电器液位继电器液位继电器液位继电器 根据液体液面高低使触头动作的继电器。根据液体液面高低使触头动作的继电器。图1-32 液位继电器结构示意图1.4 1.4 熔断器熔断器 一种当电流超过规定值一定时间后一种当电流超过规定值一定时间后,以它本身产生的以它本身产生的热量使熔体熔化而分断电路的电器热量使熔体熔化而分断电路的电器.广泛应用于低压配电广泛应用于低压配电系统及用电设备中作短路和过

47、电流保护系统及用电设备中作短路和过电流保护.1.4.1 熔断器的保护特性熔断器的保护特性 流过熔体的流过熔体的电流与熔体熔断电流与熔体熔断时间的关系曲线，时间的关系曲线，又称安秒特性。又称安秒特性。熔化系数熔化系数K：最小熔化电流：最小熔化电流Imin与熔体额定与熔体额定电流电流IN之比，之比，K=Imin/IN Imin为临界电为临界电流。流。图1-33 熔断器的保护特性1.4.2 插入式熔断器插入式熔断器图1-34 RC1插入式熔断器的结构 图1-35 螺旋式熔断器的结构 1.4.3 螺旋式熔断器螺旋式熔断器 1.4.4 半导体器件保护半导体器件保护熔断器熔断器 一种快速熔断器，一种快速熔

48、断器，用于半导体器件的过用于半导体器件的过电流保护。电流保护。采用以银片冲制采用以银片冲制的有的有V型深槽的变截型深槽的变截面熔体。面熔体。常用：常用：RS、NGT和和CS系列等。系列等。RS0系列用于大系列用于大功率硅整流元件、功率硅整流元件、RS3系列用于晶闸管系列用于晶闸管过电流和短路保护。过电流和短路保护。图1-36 熔断器的图形、文字符号 熔断器的典型产品熔断器的典型产品熔断器的典型产品熔断器的典型产品按结构分有：按结构分有：按结构分有：按结构分有：半封闭半封闭瓷插式、螺旋式、无瓷插式、螺旋式、无填料封闭管式和有填填料封闭管式和有填料封闭管式熔断器。料封闭管式熔断器。螺旋式熔断器瓷插

49、式熔断器有填料封闭管式熔断器1.5 主令电器主令电器用来接通或断开控制电路，发布命令或信号，改变控制用来接通或断开控制电路，发布命令或信号，改变控制系统工作状况的电器。常用：控制按钮、行程开关、凸轮系统工作状况的电器。常用：控制按钮、行程开关、凸轮控制器控制器、主令控制器等。、主令控制器等。1.5.1 1.5.1 控制按钮控制按钮控制按钮控制按钮图1-37 控制按钮结构及外形图 a）结构图 b）外形图 图1-38 控制按钮的图形、文字符号 a）启动按钮 b）停止按钮 c）复合按钮1.5.2 行程开关行程开关 又称限位开关，能将机械位移转变为电信号，以又称限位开关，能将机械位移转变为电信号，以控

50、制机械运动。按运动形式分为直动式、转动式；按控制机械运动。按运动形式分为直动式、转动式；按结构分为直动式、滚动式、微动式。结构分为直动式、滚动式、微动式。1.1.直动式行程开关直动式行程开关图1-39 直动式行程开关 a）外形图 b）原理图2、滚轮旋转式行程开关、滚轮旋转式行程开关图1-40 滚轮式行程开关a）外形图 b）原理图图1-41 行程开关的图形、文字符号 a）常开触头 b）常闭触头 1.5.3 凸轮控制器与主令控制器 1.凸轮控制器凸轮控制器 用于起重设备和其它电力拖动装置，控制电动机启动、正反转、用于起重设备和其它电力拖动装置，控制电动机启动、正反转、调速和制动。调速和制动。主要由