电气控制与PLC第2章.ppt
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1、第第第第2 2 2 2章章章章 常用电器常用电器常用电器常用电器第第第第2 2章章章章 常用电器常用电器常用电器常用电器控制电器控制电器主令电器主令电器保护电器保护电器配电电器配电电器新型电器新型电器2.1 2.1 控制电器控制电器控制电器控制电器 控制电器: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。技术指标:技术指标:通断能力;通断能力;操作频率;操作频率;电器寿命;电器寿命;机械寿命等。机械寿命等。2.1.1接触器接触器接接触触器器:是是一一种种用用于于频频繁繁地地接接通通或或断断开开交交、直直流流主主电电路路、大大容容量量控控制制电电路路等等大大电电流
2、流电电路路的的自自动动切切换换电电器。器。主主要要用用于于控控制制电电动动机机、电电热热设设备备、电电焊焊机机、电电容容器器组等,是电气工程中应用最为广泛的控制电器之一。组等,是电气工程中应用最为广泛的控制电器之一。1.接触器的结构接触器的结构主触头主触头灭弧罩灭弧罩辅助触头辅助触头辅助常闭触头辅助常闭触头辅助常开触头辅助常开触头吸引线圈吸引线圈衔铁衔铁静铁心静铁心释放弹簧释放弹簧2.工作原理工作原理励磁电源励磁电源磁通磁通电磁吸力电磁吸力F静触头静触头动触头动触头3.接触器的符号接触器的符号主触点串联在主电路内,而把它的辅助触点、线圈串联主触点串联在主电路内,而把它的辅助触点、线圈串联接在控
3、制电路内接在控制电路内4.接触器的型号接触器的型号5.接触器的分类接触器的分类按驱动触头系统的动力分:按驱动触头系统的动力分:电磁接触器、液压接触器和气动接触器。电磁接触器、液压接触器和气动接触器。按灭弧介质分:按灭弧介质分:空气电磁式接触器、油浸式接触器和真空接触器等。空气电磁式接触器、油浸式接触器和真空接触器等。按主触头控制的电流种类分:按主触头控制的电流种类分:交流接触器、直流接触器等。交流接触器、直流接触器等。(b)交流真空接触器交流真空接触器(c)直流接触器直流接触器(a)CJ20交流接触器交流接触器6.接触器的主要技术参数接触器的主要技术参数额定电压:额定电压:接接触触器器铭铭牌牌
4、上上的的额额定定电电压压,也也就就是是主主触触头头的的额额定定电压。电压。选用时必须与被控制的负载回路额定电压相同。选用时必须与被控制的负载回路额定电压相同。额定电流:额定电流:接触器铭牌上的额定电流,也就是接触器铭牌上的额定电流,也就是主触头主触头的额定的额定工作电流。工作电流。额定电流额定电流指指当当接接触触器器装装在在敞敞开开的的控控制制屏屏上上,在在间间断断长长期期工工作作制制下下,温温升升不不超超过过额额定定温温升升时时流流过过触触头头的的允许电流。允许电流。间间断断长长期期工工作作制制:是是指指接接触触器器连连续续通通电电时时间间不不大大于于8h工工作作制制,工工作作8h后后,必必
5、须须在在空空载载下下,触触头头连连续续操操作作开开、闭闭三三次次以以上上(这这一一工工作作制制通通常常是在交接班时进行),以便清除氧化膜。是在交接班时进行),以便清除氧化膜。吸引线圈的额定电压吸引线圈的额定电压交流吸引线圈的额定电压:交流吸引线圈的额定电压:一般有一般有36V、127V、220V和和380V四种。四种。直流吸引线圈的额定电压:直流吸引线圈的额定电压:一般有一般有24V、48V、110V、220V和和440V五种。五种。考考虑虑到到电电网网电电压压的的波波动动,允允许许接接触触器器的的线线圈圈电电压压超超过过额额定定值值的的5,线线圈圈的的温温升升不不会会超超过过绝绝缘缘材材料料
6、的容许温升。的容许温升。机械寿命和电气寿命机械寿命和电气寿命机械寿命:机械寿命:是指接触器在不需要修理的条件下所能是指接触器在不需要修理的条件下所能承受的空载操作次数。一般接触器的机械寿命可达承受的空载操作次数。一般接触器的机械寿命可达100015000万次以上。万次以上。电寿命:电寿命:是指接触器的主触点在额定负载条件下,是指接触器的主触点在额定负载条件下,所允许的极限操作次数。所允许的极限操作次数。电寿命与触点受电磨损的程度有关,一般小于机电寿命与触点受电磨损的程度有关,一般小于机械寿命。械寿命。额定操作频率额定操作频率接触器每小时运行的最高操作次数。接触器每小时运行的最高操作次数。一般交
7、流接触器额定操作频率最高为一般交流接触器额定操作频率最高为600次;次;直流接触器额定操作频率较高,最高可达直流接触器额定操作频率较高,最高可达1200次。次。对对于于频频繁繁操操作作的的场场所所,如如轧轧钢钢机机的的一一些些辅辅助助机机械械,就采用了具有直流吸引线圈的接触器就采用了具有直流吸引线圈的接触器。如如:CJ3系系列列接接触触器器就就是是具具有有直直流流吸吸引引线线圈圈、主主触触头头交交直直两两用用的的接接触触器器,其其额额定定操操作作频频率率可可达达到到1200次。次。额定通断能力额定通断能力指接触器主触头在规定条件下能可靠地接通和分断指接触器主触头在规定条件下能可靠地接通和分断电
8、流的值。电流的值。在此电流值下,接通电路时主触头不应发生熔焊;在此电流值下,接通电路时主触头不应发生熔焊;分断电路时主触头不应发生长时间燃弧。分断电路时主触头不应发生长时间燃弧。动作值动作值指接触器的吸合电压和释放电压。指接触器的吸合电压和释放电压。规定:规定:接触器的吸合电压大于线圈额定电压的接触器的吸合电压大于线圈额定电压的80时应时应可靠吸合;可靠吸合;接触器的释放电压不高于线圈额定电压的接触器的释放电压不高于线圈额定电压的70。7.接触器的选择接触器的选择类型选择:类型选择:交交流流负负载载应应选选用用交交流流接接触触器器,直直流流负负载载应应选选用用直直流接触器。流接触器。如果控制系
9、统中主要是交流电动机,且直流负载的如果控制系统中主要是交流电动机,且直流负载的容量比较小时,也可全用交流接触器进行控制,但容量比较小时,也可全用交流接触器进行控制,但是触头的额定电流应适当选择大一些,再根据接触是触头的额定电流应适当选择大一些,再根据接触器的工作任务,确定合适的系列。器的工作任务,确定合适的系列。根据接触器所控制的负载性质,选择直流接触器或根据接触器所控制的负载性质,选择直流接触器或交流接触器。交流接触器。额定电压的选择:额定电压的选择:如如果果接接触触器器使使用用在在频频繁繁起起动动、制制动动和和频频繁繁正正反反转转的场合时,应增大一倍左右。的场合时,应增大一倍左右。接接触触
10、器器的的额额定定电电压压应应大大于于或或等等于于负负载载回回路路的的额额定定电压。电压。7.接触器的选择接触器的选择额定电流的选择:额定电流的选择:若若电电动动机机的的操操作作频频率率不不高高(如如压压缩缩机机、水水泵泵、风风机机、空空调调、冲冲床床等等),接接触触器器额额定定电电流流大大于于负负荷荷额额定定电电流流;对对重重任任务务型型电电机机如如机机床床主主电电机机、升升降降设设备备、绞绞盘盘、破破碎碎机机等等,其其平平均均操操作作频频率率超超过过100次次min,且且常常工工作作在在起起动动、点点动动、正正反反向向制制动动、反反接接制制动动等等状状态态,为为了了保保证证电电寿寿命命,接接
11、触触器器额额定定电电流流应应大大于于电电机机额额定定电流电流;7.接触器的选择接触器的选择对对特特重重任任务务电电机机,如如印印刷刷机机、镗镗床床等等,操操作作频频率率很很高高,可可达达60012000次次h,经经常常工工作作在在起起动动、反反接接制制动动、反反向向等等状状态态,接接触触器器可可大大致致按按电电寿寿命命及起动电流选用及起动电流选用;交交流流回回路路中中有有电电容容器器投投入入电电网网或或从从电电网网中中切切除除时时,接接触触器器选选择择应应考考虑虑电电容容器器的的合合闸闸冲冲击击电电流流,接接触触器的额定电流可按电容器的额定电流的倍选取器的额定电流可按电容器的额定电流的倍选取;
12、用用接接触触器器对对变变压压器器进进行行控控制制时时如如交交流流电电弧弧焊焊机机、电电阻阻焊焊机机等等,应应考考虑虑浪浪涌涌电电流流的的大大小小,可可按按变变压压器额定电流的器额定电流的2倍选取接触器倍选取接触器;7.接触器的选择接触器的选择对对于于电电热热设设备备如如电电阻阻炉炉、电电热热器器等等,负负荷荷的的冷冷态态电电阻阻较较小小,因因此此起起动动电电流流相相应应要要大大一一些些,选选用用接接触触器器时时可可不不用用考考虑虑起起动动电电流流,直直接接按按负负荷荷额额定定电电流选取流选取;由由于于气气体体放放电电灯灯起起动动电电流流大大、起起动动时时间间长长,对对于于照照明明设设备备的的控
13、控制制,可可按按额额定定电电流流倍倍选选取取交交流流接接触器触器。7.接触器的选择接触器的选择吸引线圈额定电压的选择:吸引线圈额定电压的选择:根据控制回路的电压选用。根据控制回路的电压选用。若若电电压压升升高高交交流流接接触触器器磁磁路路将将趋趋于于饱饱和和,线线圈圈电电流将显著增大,有烧毁线圈的危险。流将显著增大,有烧毁线圈的危险。使使用用时时要要特特别别注注意意线线圈圈的的额额定定电电压压,如如把把额额定定电电压压为为220V的的线线圈圈接接至至380V电电源源上上,线线圈圈将将烧烧毁毁;反之,则衔铁不动作,线圈也可能因过热而烧毁。反之,则衔铁不动作,线圈也可能因过热而烧毁。7.接触器的选
14、择接触器的选择接触器触头数量、种类选择:接触器触头数量、种类选择:触头数量和种类应满足主电路和控制电路的要求。触头数量和种类应满足主电路和控制电路的要求。8.接触器常见的故障及排除方法接触器常见的故障及排除方法故障现象故障现象产生故障的原因产生故障的原因排除方法排除方法吸力不足吸力不足1.电源电压过低或波动太大电源电压过低或波动太大2.线圈的额定电压高于控制回路电压线圈的额定电压高于控制回路电压3.其可动部分被卡住铁心歪斜其可动部分被卡住铁心歪斜4.反作用弹簧压力过大反作用弹簧压力过大1.调整电源电压调整电源电压2.更换线圈,使其符合要求更换线圈,使其符合要求3.调整可动部分调整可动部分4.调
15、整反作用弹簧调整反作用弹簧线圈过热或烧毁线圈过热或烧毁1.线圈匝间短路线圈匝间短路2.衔铁与铁心间隙太大衔铁与铁心间隙太大3.操作频率太高操作频率太高4.电源电压过高或过低电源电压过高或过低1.更换线圈更换线圈2.修理铁心或更换修理铁心或更换3.按条件使用接触器按条件使用接触器4.调整电源电压调整电源电压衔铁振动或噪音衔铁振动或噪音1.短路环损害或脱落短路环损害或脱落2.衔铁歪斜或铁心端面有锈蚀、油污、灰尘衔铁歪斜或铁心端面有锈蚀、油污、灰尘3.可动保护卡阻可动保护卡阻4.电源电压偏低电源电压偏低1.更换铁心或短路环更换铁心或短路环2.调整或清理铁心端面调整或清理铁心端面3.调整可动部分调整可
16、动部分4.提高电源电压提高电源电压触头不能复位触头不能复位1.触头熔焊在一起触头熔焊在一起2.铁心剩磁太大铁心剩磁太大3.铁心端面有油污铁心端面有油污4.可动部分被卡阻可动部分被卡阻1.修理或更新触头修理或更新触头2.消除剩磁或更换铁心消除剩磁或更换铁心3.清理铁心端面清理铁心端面4.拆除机械卡阻现象拆除机械卡阻现象触头过热触头过热1.触头接触压力不足触头接触压力不足2.触头表面接触不良触头表面接触不良3.触头表面被电弧灼伤烧毁触头表面被电弧灼伤烧毁4.负载电流过大负载电流过大1.调整触头压力调整触头压力2.调整触头使其接触良好调整触头使其接触良好3.修理触头或更换修理触头或更换4.减小负载或
17、调换接触器减小负载或调换接触器2.1.2控制继电器控制继电器继继电电器器:是是一一种种根根据据电电或或非非电电信信号号的的变变化化来来接接通通或或断断开开小小电电流流电电路路,实实现现远远距距离离自自动动控控制制和和保保护护的的自自动控制电器。动控制电器。输输入入量量可可以以是是电电流流、电电压压等等电电量量,也也可可以以是是温度、时间、速度等非电量;温度、时间、速度等非电量;输出输出是触头的动作或电参数的变化。是触头的动作或电参数的变化。1.继电器的分类继电器的分类按按动动作作原原理理分分:电电磁磁式式、磁磁电电式式、感感应应式式、电电动动式式、温度(热)、光电式、压电式继电器;温度(热)、
18、光电式、压电式继电器;按按输输入入量量的的不不同同分分:交交流流、直直流流、电电压压、电电流流、中中间、时间、速度、温度、压力、脉冲继电器;间、时间、速度、温度、压力、脉冲继电器;按按结结构构特特点点分分:接接触触器器式式、微微型型(小小型型、超超小小型型)、舌舌簧簧、电电子子式式、智智能能化化、固固态态、可可编编程程序序控控制制继继电电器;器;按动作功能分:按动作功能分:通用、灵敏、高灵敏继电器;通用、灵敏、高灵敏继电器;按输出触头容量分:按输出触头容量分:大、中、小、微功率继电器;大、中、小、微功率继电器;按输出形式分:按输出形式分:有触头和无触头继电器;有触头和无触头继电器;按用途分:按
19、用途分:控制、保护继电器、信号继电器和安全控制、保护继电器、信号继电器和安全继电器继电器。1.继电器的分类继电器的分类2.电磁式继电器的结构电磁式继电器的结构吸引线圈吸引线圈静铁心静铁心衔铁衔铁常闭触头常闭触头常开触头常开触头调整螺钉调整螺钉反力弹簧反力弹簧3.电磁式继电器的型号电磁式继电器的型号继电器的种类:继电器的种类:T通用继电器;通用继电器;L电流继电器;电流继电器;Z中间继电器;中间继电器;S时间继电器。时间继电器。4.电磁式继电器的图形符号电磁式继电器的图形符号(a)线圈)线圈(b)常开触头)常开触头(c)常闭触头)常闭触头5.继电器的主要技术参数继电器的主要技术参数(1)额定参数
20、)额定参数额额定定电电压压(电电流流):指指继继电电器器线线圈圈电电压压(电电流流)的的额定值;额定值;吸吸合合电电压压(电电流流):指指使使继继电电器器衔衔铁铁开开始始运运动动时时线线圈的电压(电流)值;圈的电压(电流)值;释释放放电电压压(电电流流):指指衔衔铁铁开开始始返返回回时时,线线圈圈的的电电压(电流)。压(电流)。(2)动作时间)动作时间吸吸合合时时间间:从从线线圈圈接接受受信信号号起起,到到衔衔铁铁完完全全吸吸合合所所需要的时间;需要的时间;释放时间释放时间:从线圈断电到衔铁完全释放所需的时间。:从线圈断电到衔铁完全释放所需的时间。一般电磁式继电器的动作时间为;一般电磁式继电器
21、的动作时间为;快速继电器的时间小于;快速继电器的时间小于;延时继电器的动作时间大于。延时继电器的动作时间大于。5.继电器的主要技术参数继电器的主要技术参数(3)整定值)整定值根根据据控控制制要要求求,对对继继电电器器的的吸吸合合(释释放放)电电压压或或电流进行人为地调节的数值。电流进行人为地调节的数值。调节方法:调节方法:调整弹簧的松紧程度;调整弹簧的松紧程度;改变非磁性垫片的厚度;改变非磁性垫片的厚度;改变初始气隙的大小来调节整定值。改变初始气隙的大小来调节整定值。5.继电器的主要技术参数继电器的主要技术参数(4)返回参数)返回参数返返回回系系数数释释放放电电压压(电电流流)与与吸吸合合电电
22、压压(电电流流)之比,用之比,用K表示。表示。控制继电器,其控制继电器,其K,以避免电源电压短时间的降低,以避免电源电压短时间的降低而自行释放;而自行释放;保护继电器,则要求较高的返回系数保护继电器,则要求较高的返回系数K,能反映较,能反映较小输入量的波动范围。小输入量的波动范围。5.继电器的主要技术参数继电器的主要技术参数6.几种控制继电器几种控制继电器(1)电压继电器)电压继电器用于电力拖动系统的用于电力拖动系统的电压保护和控制电压保护和控制。其其触触点点的的动动作作与与线线圈圈的的电电压压大大小小有有关关,使使用用时时电电压继电器的压继电器的线圈与负载并联线圈与负载并联。其线圈的匝数多、
23、导线细、线圈阻抗大。其线圈的匝数多、导线细、线圈阻抗大。电压继电器的文字符号电压继电器的文字符号KV(a)线圈)线圈(b)常开触头)常开触头(c)常闭触头)常闭触头电压继电器的分类电压继电器的分类按通过线圈电流的种类可分为:按通过线圈电流的种类可分为:交流和直流电压继电器交流和直流电压继电器按吸合电压大小分为:按吸合电压大小分为:过电压和欠电压继电器过电压和欠电压继电器(1)电压继电器)电压继电器过电压继电器过电压继电器在电路正常工作时,衔铁不动作处于释放状态;在电路正常工作时,衔铁不动作处于释放状态;当电压超过额定电压的当电压超过额定电压的110115时,衔铁吸合。时,衔铁吸合。过电压继电器
24、用做过电压保护。过电压继电器用做过电压保护。线圈线圈UKV(1)电压继电器)电压继电器欠电压继电器欠电压继电器在电路正常工作时,衔铁处在吸合状态,当电压降在电路正常工作时,衔铁处在吸合状态,当电压降低到额定电压的低到额定电压的4070时,衔铁释放。时,衔铁释放。当电压降至额定电压的当电压降至额定电压的525时衔铁才释放的就时衔铁才释放的就是是零电压继电器零电压继电器。欠电压继电器用做欠电压保护。欠电压继电器用做欠电压保护。零电压继电器用做零压保护。零电压继电器用做零压保护。线圈线圈UI120r/min触头动作触头动作复位转速:复位转速:100r/min触头复位触头复位注注意意v使使用用时时应应
25、注注意意速速度度继继电电器器的的转转轴轴与与被被测测设设备备的的转转轴相连接;轴相连接;v安安装装接接线线时时,正正、反反触触头头不不能能接接错错,否否则则不不能能起起到控制作用。到控制作用。v速速度度继继电电器器主主要要根根据据电电动动机机的的额额定定转转速速进进行行选选择择,根根据据控控制制要要求求,可可以以通通过过调调节节螺螺钉钉的的松松紧紧来来调调节节弹簧的反作用力,以改变速度继电器动作的转速。弹簧的反作用力,以改变速度继电器动作的转速。速度继电器的符号速度继电器的符号7.几种信号继电器几种信号继电器液液位位继继电电器器:常常用用于于锅锅炉炉、水水柜柜和和油油柜柜的的液液位位控控制制,
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