电气控制系统及PLC编程基础多媒体教程学习教案

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1、会计学1电气控制系统及电气控制系统及PLC编程基础编程基础(jch)多媒体多媒体教程教程第一页，共231页。指令(zhlng)(主令)电器 自动控制系统中用于发送控制指令的电器称为主令电器。常用的主令电自动控制系统中用于发送控制指令的电器称为主令电器。常用的主令电器有控制按钮、行程开关、接近器有控制按钮、行程开关、接近(jijn)(jijn)开关、主令控制器、万能转开关、主令控制器、万能转换开关等。换开关等。控制(kngzh)按钮 控制按钮是发出控制指令和信号的电器开关，是一种手动且一般可以自动复位的主令电器。 按钮的结构形式有多种，适用于不同的场合：紧急式装有突出的蘑菇形钮帽，以便于紧急操作

2、；指示灯式在透明的按钮内装入信号灯，用作信号显示；钥匙式为了安全起见，需用钥匙插入方可旋转操作等。 第1页/共231页第二页，共231页。按钮按钮( (手动切换手动切换(qi (qi hun)hun)电器电器) )(b) (b) 结构结构(jigu)(jigu)按钮常用于接通按钮常用于接通(ji tn)和断开控制电路。和断开控制电路。按钮的外形图和结构如图所示。按钮的外形图和结构如图所示。按钮开关的外形和符号按钮开关的外形和符号(a) (a) 外形图外形图常闭触点常闭触点第2页/共231页第三页，共231页。复位弹簧复位弹簧支柱连杆支柱连杆常闭静触头常闭静触头桥式静触头桥式静触头常开静触头常开

3、静触头外壳外壳4SBSBSB结结构构符符号号名名称称常闭按钮常闭按钮(停止按钮)常开按钮常开按钮(起动按钮)复合按钮复合按钮1234123按钮帽按钮帽第3页/共231页第四页，共231页。 刀开关是低压配电电器(dinq)中结构最简单、应用最广泛的电器(dinq)，主要用在低压成套配电装置中，用于不频繁地手动接通和分断交直流电路或作隔离开关用。也可以用于不频繁地接通与分断额定电流以下的负载，如小型电动机等。刀开关按极数分为(fn wi)单极、双极和三极；按操作方式分为直接(zhji)手柄操作式、杠杆操作机构式和电动操作机构式； 按刀开关转换方向分为单投和双投 1-静插座 2-手柄 3-触刀 4

4、-铰链支座 5-绝缘底板 第4页/共231页第五页，共231页。 目前常用的刀开关型号有 HD（单投）和 HS（双投）等系列。其中，HD 系列刀开关按现行新标准(biozhn)应该称 HD 系列刀形隔离器，而 HS系列为双投刀形转换开关。 常用(chn yn)的刀开关HD 系列刀开关、HS系列刀形转换开关，主要在交流 380 V、50 Hz电力网中作电源隔离(gl)或电流转换之用，是电力网中必不可少的电器元件，常用于各种低压配电柜、配电箱、照明箱中。当电源进入首先是接刀开关，之后再接熔断器、断路器、接触器等其他电器元件，以满足各种配电柜、配电箱的功能要求。当其以下的电器元件或线路中出现故障时，

5、通过它切断隔离(gl)电源，以便对设备、电器元件进行修理更换。HS刀形转换开关，主要用于转换电源，即当一路电源不能供电，需要另一路电源供电时就由它来进行转换，当转换开关处于中间位置时，可以起隔离(gl)作用。第5页/共231页第六页，共231页。刀开关的型号及其含义(hny)如下：第6页/共231页第七页，共231页。HD17系列(xli)刀形隔离器的主要技术参数第7页/共231页第八页，共231页。为了使用方便和减少体积，在刀开关上安装熔丝或熔断器，组成兼有通断电路和保护作用的开关电器(dinq)，如胶盖闸刀开关、熔断器式刀开关等。胶盖刀开关即开启式负荷开关，适用于交流 50 Hz，额定电压

6、单相 220 V、三相 380 V，额定电流至 100 A 的电路中，作为不频繁地接通和分断有负载电路与小容量线路的短路保护之用。常用的有 HK1和 HK2系列。熔断器式刀开关即熔断器式隔离开关，是以熔断体或带有熔断体的载熔件作为动触点的一种隔离开关。常用的型号有 HR3、HR5、HR6系列，主要用于额定电压 AC 660 V（4562 Hz），约定发热电流至 630 A 的具有高短路电流的配电电路和电动机电路中，作为电源开关、隔离开关、应急开关，并作为电路保护用，但一般不作为直接开关单台电动机之用。 第8页/共231页第九页，共231页。刀开关的额定电压应等于(dngy)或大于电路额定电压。

7、其额定电流应等于（在开启和通风良好的场合）或稍大于（在封闭的开关柜内或散热条件较差的工作场合，一般选 1.15倍）电路工作电流。在开关柜内使用还应考虑操作方式，如杠杆操作机构、旋转式操作机构等。当用刀开关控制电动机时，其额定电流要大于电动机额定电流的 3倍。刀开关的选用(xunyng)及图形、文字符号（a）单极(dn j) （b）双极 （c）三极第9页/共231页第十页，共231页。组合(zh)开关组合开关又称转换开关，也是一种(y zhn)刀开关。不过它的刀片（动触片）是转动式的，比刀开关轻巧而且组合性强，能组成各种不同的线路。第10页/共231页第十一页，共231页。组合开关有单极、双极和

8、三极之分，由若干个动触点及静触点分别装在数层绝缘(juyun)件内组成，动触点随手柄旋转而变更其通断位置。顶盖部分由滑板、凸轮、扭簧及手柄等零件构成操作机构。由于该机构采用了扭簧储能结构从而能快速闭合及分断开关，使开关闭合和分断的速度与手动操作关，提高了产品的通断能力。HZ15系列组合开关的型号(xngho)及其含义如下：第11页/共231页第十二页，共231页。HZ15HZ15组合开关组合开关(kigun)(kigun)技术数据表技术数据表型号极数额定电压/V额定电流/A使用类别代号通断能力/A电寿命/次机械寿命/次接通电流分断电流HZ15-101，2，3，4交流38010配电电器AC-20

9、AC-21AC-2230301000030000HZ15-25257575HZ15-6363190190HZ15-103控制电动机AC-330245000HZ15-256.36350HZ15-10直流22010DC-20DC-2115151000030000HZ15-25253838HZ15-63639595第12页/共231页第十三页，共231页。主触点主触点(ch din)手动闭合手动闭合 过流过流 脱扣器脱扣器 欠压欠压 脱扣器脱扣器连杆装置连杆装置释放弹簧释放弹簧衔铁释放衔铁释放锁钩锁钩第13页/共231页第十四页，共231页。交流(jioli)接触器的外形与结构(a) 外形(wi x

10、n)(b) 结构第14页/共231页第十五页，共231页。接触器 接触器是一种用来自动地接通或断开大电流电路的电器。大多数情况下，其控制对象是电动机、也可用于其他(qt)电力负载，如电热器、电焊机、电炉、变压器等。 接触器的触点系统可以用电磁铁、压缩空气或液体压力等驱动，因而可分为电磁式接触器、气动式接触器和液压式接触器，其中，以电磁式接触器应用最为广泛。根据接触器主触点通过电流(dinli)的种类，可分为交流接触器和直流接触器。第15页/共231页第十六页，共231页。交流(jioli)接触器交流接触器主要由触点系统、电磁机构和灭弧装置(zhungzh)等组成。1.触点(ch din)系统触

11、点是接触器的执行元件，用来接通和断开电路。交流接触器一般采用双断点桥式触点，两个触点串联于同一电路中，同时接通或断开。接触器的触点有主触点和辅助触点之分，主触点用以通断主电路，辅助触点用以通断控制回路。2.电磁机构电磁机构的作用是将电磁能转换成机械能，操纵触点的闭合或断开。交流接触器一般采用衔铁绕轴转动的拍合式电磁机构和衔铁做直线运动的电磁机构。由于交流接触器的线圈通交流电，在铁心中存在磁滞和涡流损耗，会引起铁心发热。为了减少涡流损耗、磁滞损耗，以免铁心发热过甚，铁心由硅钢片叠铆而成。同时，为了减小机械振动和噪音，在静铁心极面上要装有分磁环（短路环）。第16页/共231页第十七页，共231页。

12、3.灭弧装置(zhungzh)交流接触器分断大电流电路时，往往会在动、静触点(ch din)之间产生很强的电弧。电弧一方面会烧伤触点(ch din)，另一方面会使电路切断时间延长，甚至会引起其他事故。因此，灭弧是接触器的主要任务之一。容量较小（10 A 以下）的交流接触器一般采用的灭弧方法是双断触点(ch din)和电动力灭弧。容量较大（20 A 以上）的交流接触器一般采用灭弧栅灭弧。4.其他(qt)部分交流接触器的其他部分有底座、反力弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构和接线柱等。第17页/共231页第十八页，共231页。接触器接触器用于频繁地接通和断开大电流用于频繁地接通和断开大电流(d

13、inli)（主）电路的开关电器。（主）电路的开关电器。M3线圈(xinqun)辅助(fzh)触点铁心衔铁主触点常闭常开弹簧第18页/共231页第十九页，共231页。直流接触器 1.触点系统 直流接触器有主触点和辅助触点。主触点一般做成单极或双极，由于主触点接通或断开的电流(dinli)较大，故采用滚动接触的指形触点；辅助触点的通断电流(dinli)较小，常采用点接触的双断点桥式触点 2.电磁机构 因为线圈中通的是直流电，铁心中不会产生涡流，所以(suy)铁心可用整块铸铁或铸钢制成，也不需要安装短路环。铁心中无磁滞和涡流损耗，因而铁心不发热。线圈的匝数较多，电阻大，线圈本身发热，因此吸引线圈做成

14、长而薄的圆筒状，且不设线圈骨架，使线圈与铁心直接接触，以便散热。第19页/共231页第二十页，共231页。3.灭弧装置 直流接触器一般(ybn)采用磁吹式灭弧装置。1-铁心(ti xn) 2-线圈 3-衔铁4-静触点 5-动触点 6-辅助触点 7、8-接线柱 9-反作用弹簧10-底板直流接触器的结构(jigu)原理图第20页/共231页第二十一页，共231页。符号(fho)线圈KM用于主电路 流过的大电流(dinli) (需加灭弧装置)用于控制电路流过的小电流 (无需(wx)加灭弧装置)KM动合(常开)辅助触点动断(常闭)辅助触点KM属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示接触器技术指标：额定

15、工作电压、电流、触点数目等。动合(常开)主触点KM常用的交流接触器有CJ10、CJ12、CJ20和3TB等系列。如CJ10系列主触点额定电流5、10、20、40、75、120A等种；额定工作电压通常是220V或380V。第21页/共231页第二十二页，共231页。接触器的主要(zhyo)技术参数及常用的接触器一、接触器的主要(zhyo)技术参数1.额定电压指主触点的额定工作电压，此外(cwi)还应规定辅助触点及吸引线圈的额定电压。直流线圈常用的电压等级为 24V、48V、110V、220V、440V等，交流线圈常用的电压等级为36V、127V、220V及380V等。2.额定电流指主触点的额定工

16、作电流。它是在规定条件下（额定工作电压、使用类别、额定工作制和操作频率等），保证电器正常工作的电流值。若改变使用条件，额定电流也要随之改变。第22页/共231页第二十三页，共231页。3.机械寿命与电气寿命接触器是频繁操作电器(dinq)，应有较长的机械寿命和电气寿命，目前有些接触器的机械寿命已达 1000万次以上，电寿命达 100万次以上。4.操作频率是指每小时允许的操作次数，目前一般为 300次 /h、600次 /h、1 200次 /h等几种。操作频率直接影响接触器的电寿命及灭弧室的工作条件，对于(duy)交流接触器还影响线圈温升，是一个重要的技术指标。5.接通与分断能力是指接触器的主触点

17、在规定的条件下，能可靠地接通和分断的电流值。在此电流值下，接通时，主触点不应发生(fshng)熔焊；分断时，主触点不应发生(fshng)长时间燃弧。第23页/共231页第二十四页，共231页。6.约定发热电流是指在使用(shyng)类别条件下，允许温升对应的电流值。7.约定封闭(fngb)发热电流是指有封闭(fngb)外壳时，在允许温升下的发热电流。8.额定( dng)绝缘电压是指接触器绝缘等级对应的最高电压。低压电器的绝缘电压一般为 500 V。但根据需要，AC可提高到 1140 V，DC可达 1000 V。9.工作频率是指交流 50 Hz或 60 Hz。第24页/共231页第二十五页，共2

18、31页。二、选择交流接触器的技术(jsh)条件1.使用(shyng)类别根据接触器的使用类别不同对接触器主触点的接通和分断能力的要求也不一样，而不同使用类别的接触器是根据其不同的控制对象（负载）的控制方式所规定的。所谓(suwi)使用类别是指所带负载性质及工作条件。常见的接触器使用类别及典型用途电流使用类别代号典型用途ACAC-1无感或微感负载、电阻炉AC-2绕线转子感应电动机的起动、分断AC-3笼型感应电动机的起动、运转中分断AC-4笼型感应电动机的起动、反接制动或反向运动、点动AC-5a电灯的通断AC-5b白炽灯的通断AC-6a变压器的通断AC-6b电容器组的通断AC-7a家用电器和类似用

19、途的低电感负载AC-7b家用的电动机负载AC-8a具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机中的电动机控制AC-8b具有自动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机中的电动机控制第25页/共231页第二十六页，共231页。接触器的使用类别代号通常标注在产品的铭牌上或产品手册中。每种类别的接触器都具有(jyu)一定的接通和分断能力，例如，AC -1和 DC - 1类允许接通和分断额定电流；AC - 2、DC - 3和 DC -5类允许接通和分断 4倍的额定电流；AC 3类允许接通 8 10倍的额定电流和分断6 8倍的额定电流；AC -4类允许接通 10 12倍的额定电流和分断 8 10倍的额定电流等。第26页

20、/共231页第二十七页，共231页。2.额定( dng)工作制接触器有五种(w zhn)标准工作制：（1）8小时工作制。是接触器的基本工作制，约定发热电流参数就是按 8小时工作制确定的。（2）不间断工作制。这种工作制较 8小时工作制严酷，因为触点上氧化层和尘埃的积累会导致触点发热恶化。当为不间断工作制时，接触器需要相应地增大设计容量，即分断能力要比正常数值大一些(yxi)。（3）断续周期工作制。断续周期工作制的通电持续率（又称负载因数）的标准值为 15% 、25% 、40% 和 60% 。每小时内可完成的操作循环次数，称为操作频率。（4）短时工作制。其触点通断时间的标准值为 3 min、10

21、min、60 min、90 min四种。（5）周期工作制。 第27页/共231页第二十八页，共231页。3.耐受过载电流能力耐受过载电流能力是指接触器承受电动机的起动电流和操作时过负荷引起(ynq)过载电流所造成热效应的能力。三、常用(chn yn)接触器介绍目前(mqin)常用的交流接触器有：CJ20、CJ24、CJ26、CJ28、CJ29CJT1、CJ40和CJX1、CJX2、CJX3、CJX4、CJX5、CJX8系列以及NC2、NC6、B、CDC、CK1、CK2、EB、HC1、HUC1、CKJ5、CKJ9等系列。第28页/共231页第二十九页，共231页。第29页/共231页第三十页，共

22、231页。CJ24CJ24系列交流系列交流(jioli)(jioli)接触器的技术数据接触器的技术数据 第30页/共231页第三十一页，共231页。CJ24系列交流(jioli)接触器的用途 适用(shyng)于交流50Hz（派生后用于60Hz）,额定工作电压至600V，额定工作电流至630A的电力系统中供轧钢机及起重机等电器设备作远距离频繁的接通、分断电路和供电动机启动和停止反向及反接制动之用。 B 系列交流(jioli)接触器的用途适用于额定电压交流50Hz,600V及以下，电流至370A的电力系统中接通和分断电路，并能与适当的热继电器组合成电动机起动器，以保护可能发生过载的电路。第31页

23、/共231页第三十二页，共231页。 接触器的选用(xunyng)1.接触器类型的选择接触器的类型应根据电路中负载电流的种类来选择。即交流负载应选用交流接触器，直流负载应选用直流接触器。根据使用类别选用相应系列产品，接触器产品系列是按使用类别设计的，所以应根据接触器负担的工作任务(rn wu)来选择相应的使用类别。若电动机承担一般任务(rn wu)，其接触器可选 AC - 3类；若承担重任务(rn wu)可选用 AC - 4类。如选用 AC - 3类用于重任务(rn wu)时，应降低容量使用，例如，AC -3设计的控制 4 kW 电动机的接触器，用于重任务(rn wu)时，应降低一个容量等级，

24、只能控制2.2 kW电动机等。直流接触器的选择类别与交流接触器类似。第32页/共231页第三十三页，共231页。2.接触器主触点的额定电压选择被选用的接触器主触点的额定电压应大于或等于(dngy)负载的额定电压。3.接触器主触点(ch din)额定电流的选择对于电动机负载，接触器主触点(ch din)额定电流按下式计算：3103cosNNNPIU 在选用接触器时，其额定电流应大于计算值。也可以根据电气设备手册给出的被控电动机的容量和接触器额定电流对应的数据选择。第33页/共231页第三十四页，共231页。在确定接触器主触点电流等级(dngj)时，如果接触器的使用类别与所控制负载的工作任务相对应

25、时，一般应使主触点的电流等级(dngj)与所控制的负载相当，或者稍大一些。如果不对应，例如用AC 3类的接触器控制 AC -3与 AC -4混合类负载时，则需降低电流等级(dngj)使用。当负载为电容器或白炽灯时，接通时的冲击电流可达额定工作电流的十几倍。这时宜选用AC -4类的接触器。如果不得不用 AC - 3类别的产品，则应降低为 70% 80% 额定容量来使用。第34页/共231页第三十五页，共231页。4.接触器吸引线圈(xinqun)电压的选择如果控制线路比较简单，所用接触器数量较少，则交流接触器线圈的额定电压一般直接选用 380 V 或 220 V。如果控制线路比较复杂，使用的电器

26、又比较多，为了安全起见，线圈的额定电压可选低一些。例如，交流接触器线圈电压可选择 127 V、36V等，这时需要附加(fji)一个控制变压器。直流接触器线圈的额定电压应视控制回路的情况而定。同一系列、同一容量等级的接触器，其线圈的额定电压有几种，可以选线圈的额定电压与直流控制电路的电压一致。5.熔断器熔断器是一种广泛应用的最简单有效的保护电器之一。其主体是低熔点金属丝或金属薄片制成的熔体，串联在被保护的电路中。在正常情况(qngkung)下，熔体相当于一根导线，当发生短路或过载时，电流很大，熔体因过热熔化而切断电路。 第35页/共231页第三十六页，共231页。熔断器符号符号FU熔断器额定电流

27、IF的选择(xunz)(1) 电灯、电炉(dinl)等电阻性负载IF IL(3) 频繁起动(q dn)的电机(2) 单台电机用于低压线路中的短路保护。用于低压线路中的短路保护。常用的熔断器有插入式熔断器、螺旋式熔断器、管式熔断器和有填料式熔断器。5. 2 电动机的起动电流熔丝额定电流26 . 1电动机的起动电流熔丝额定电流第36页/共231页第三十七页，共231页。熔断器的结构及保护(boh)特性熔断器由熔体和绝缘底座（或称熔管）等组成。熔体为丝状或片状，熔体材料通常有两种：一种是由铅锡合金(hjn)和锌等熔点低、导电性能差的金属制成，因而不易灭弧，多用于小电流的电路；另一种由银、铜等熔点高、

28、导电性能好的金属丝制成，易于灭弧，多用于大电流电路。熔体通过电流/A1.25 IN1.6 IN1.8 IN2.0 IN2.5 IN3.0 IN4.0 IN8.0IN熔断时间/S3600120040845251电流越大，熔断越快，熔断器的这种特性(txng)称为保护特性(txng)或安秒特性。熔断器对轻度过载反应比较迟钝，一般只能作短路保护用。第37页/共231页第三十八页，共231页。熔断器的主要(zhyo)技术参数1.额定( dng)电压熔断器的额定( dng)电压是指熔断器长期工作时和分断后能够承受的电压，它取决于线路的额定( dng)电压，其值一般等于或大于电气设备的额定( dng)电压

29、。2.额定电流熔断(rngdun)器的额定电流是指熔断(rngdun)器长期工作时，各部件温升不超过规定值时所能承受的电流。熔断(rngdun)器的额定电流等级比较少，而熔体的额定电流等级比较多，即在一个额定电流等级的熔断(rngdun)管内可以分装不同额定电流等级的熔体，但熔体的额定电流最大不能超过熔断(rngdun)管的额定电流。3.极限分断能力是指熔断器在规定的额定电压和功率因数（或时间常数）的条件下，能分断的最大短路电流值。在电路中出现的最大电流值一般是指短路电流值。所以，极限分断能力也反映了熔断器分断短路电流的能力。第38页/共231页第三十九页，共231页。常用(chn yn)的熔

30、断器1.瓷插式熔断器常用的瓷插式熔断器为 RC1A 系列(xli)，用于交流 50 Hz、额定电压 380 V 及以下的电路末端，作为供配电系统导线及电气设备（如电动机、负荷开关）的短路保护，也可作为民用照明等电路的保护。2.RM10系列无填料封闭管式熔断器RM10系列熔断器适用于经常发生过载和短路故障(gzhng)的场合，作为低压电力线路或成套配电装置的连续过载及短路保护。3.有填料封闭管式熔断器目前，熔断器使用最广泛的灭弧介质填料是石英砂。常用的有填料封闭管式熔断器有：螺栓连接的 RT12、RT15系列，产品符合国际电工IEC269低压电器标准；圆筒形帽熔断器 RT14、RT19、RT18

31、系列。第39页/共231页第四十页，共231页。第40页/共231页第四十一页，共231页。螺旋式熔断器螺旋式熔断器主要由磁帽、熔心和底座组成。适用于电气线路(xinl)中作输配电设备、电缆、导线过载和短路保护器件。常用的螺旋式熔断器有 RL6系列中的 RL6- 25（R021）、RL6- 63（R022）以及 R024、R026等。产品全部符合 IEC269标准。第41页/共231页第四十二页，共231页。半导体器件保护(boh)用熔断器由于半导体元件的过载能力很低，只能(zh nn)在极短时间内承受较大的过载电流，因此要求短路保护具有快速熔断的特性。目前常用的半导体保护性熔断器有 NGT型

32、和 RS0、RS3系列快速熔断器，以及 RS21、RS22型螺旋式快速熔断器。其中，NGT型是引进德国 AGE 公司熔断 99技术制造，是国内率先符合 IEC269标准的产品。5.6 NT型低压(dy)高分断能力熔断器NT型熔断器是引进德国 AEG 公司制造技术生产的产品，具有体积小、重量轻、功耗小、分断能力强等特点。广泛用于额定电压至 660 V，额定频率 50 Hz，额定电流至 1000 A 的电路，作为工业电气设备过载和短路保护使用。产品符合 IEC269标准，与国外同类产品具有通用性和互换性。NT型熔断器额定电压可至 660 V，因此还可作为 660 V 矿用电气设备的过载和短路保护之

33、用。第42页/共231页第四十三页，共231页。自复式熔断器自复式熔断器是一种限流元件，它本身不能分断电路，而是与低压断路器串联使用，以提高分断能力。当故障(gzhng)消除后，它又能迅速复原，重新投入运行。因此，这种限流元件被称为自复熔断器或永久熔断器。熔断器的图形符号和文字(wnz)符号第43页/共231页第四十四页，共231页。熔断器的选择(xunz)与维护一、熔断器的选择(xunz)工业上选择熔断器一般应从以下几个方面考虑：（1）熔断器的类型应根据线路的要求(yoqi)、使用场合及安装条件进行选择。（2）熔断器的额定电压必须等于或高于熔断器工作点的电压。（3）熔断器的额定电流根据被保护

34、的电路（支路）及设备的额定负载电流选择。熔断器的额定电流必须等于或高于所装熔体的额定电流。（4）熔断器的额定分断能力必须大于电路中可能出现的最大故障电流。（5）熔断器的选择需考虑电路中其他配电电器、控制电器之间选择性配合等要求(yoqi)。为此，应使上一级（供电干线）熔断器的熔体额定电流比下一级（供电支线）大 1 2个级差。第44页/共231页第四十五页，共231页。（6）熔断器所装熔体(rn t)额定电流的选择： 对于照明线路等没有冲击电流的负载，应使熔体(rn t)的额定电流 等于或稍大于电路的工作电流，即IFU I 对于电动机类负载(fzi)，要考虑起动冲击电流的影响，应按下 式计算IF

35、U（1.5 2.5）IN 对于多台电动机由一个熔断器保护时，熔体额定电流应按下式计算IFU （1.5 2.5）INMAX +IN 降压起动的电动机选用熔体的额定电流等于或略大于电动机 的额定电流。二、熔断器在使用维护方面注意事项（1）安装前检查熔断器的型号、额定电流、额定电压、额定分断能力等参数是否符合规定要求。（2）安装时应注意熔断器与底座触刀接触应良好，以避免因接触不良造成温升过高，引起熔断器误动作和周围电器元件损坏。第45页/共231页第四十六页，共231页。（3）熔断器熔断时，应更换同一型号规格的熔断器。（4）工业用熔断器的更换应由专职人员更换，更换时应切断电源。（5）使用时应经常清除

36、熔断器表面的尘埃，在定期检修设备时，如发现(fxin)熔断器有损坏，应及时更换。第46页/共231页第四十七页，共231页。继电器 电磁式继电器和电磁式接触器的结构和工作原理大致相同。 主要区别在于： 接触器的主触点可以通过大电流；用于主电路(dinl)中。 继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过小 电流。所以，继电器一般用于控制电路(dinl)中。 电流(dinli)及电压继电器 电流继电器：可用于过流保护。 电压继电器：主要(zhyo)作为欠压、过压保护。第47页/共231页第四十八页，共231页。 继电器是一种根据电量（电压、电流等）或非电量（热、时间、继电器是一种根据电量（电

37、压、电流等）或非电量（热、时间、转速、压力转速、压力(yl)等）的变化使触点动作，接通或断开控制电路，以实等）的变化使触点动作，接通或断开控制电路，以实现自动控制和保护电力拖动装置的电器。现自动控制和保护电力拖动装置的电器。 继电器一般由感测机构、中间(zhngjin)机构和执行机构三个基本部分成。继电器的种类(zhngli)和型式很多，主要按以下方法分类：（1）按用途可分为控制继电器和保护继电器。（2）按工作原理可分为电磁式继电器、感应式继电器、热继电器、机械式继电器、电动式继电器和电子式继电器等。（3）按反应的参数（动作信号）可分为电流继电器、电压继电器、时间继电器、速度继电器、压力继电器

38、等。（4）按动作时间可分为瞬时继电器（动作时间小于 0.05 s）和延时继电器（动作时间大于0.15 s）。（5）按输出形式可分为有触点继电器和无触点继电器。第48页/共231页第四十九页，共231页。电磁式继电器电磁式继电器是以电磁力为驱动力的继电器，是电气控制设备(shbi)中用得最多的一种继电器.继电器与接触器的区别继电器与接触器的区别(qbi)？思考思考(sko)1-底座 2-反力弹簧 3、4-调整螺钉 5-非磁性垫片 6-衔铁 7-铁心 8-极靴 9-电磁线圈 10-触点系统第49页/共231页第五十页，共231页。一、工作(gngzu)原理1.电磁式电流(dinli)继电器 电流继

39、电器的线圈串联在被测量的电路中，以反映电路电流电流继电器的线圈串联在被测量的电路中，以反映电路电流的变化。为了不影响电路的正常工作，电流继电器线圈匝数的变化。为了不影响电路的正常工作，电流继电器线圈匝数少、导线少、导线(doxin)(doxin)粗、线圈阻抗小。粗、线圈阻抗小。（1）过电流继电器 线圈电流高于整定值时动作的继电器称为过电流继电器。过电流继电器的动断触点串联在接触器的线圈电路中，动合触点一般用作对过电流继电器的自锁和接通指示灯线路。过电流继电器在电路正常工作时衔铁不吸合，当电流超过某一整定值时衔铁才动作。于是它的动断触点断开，从而切断接触器线圈电源，使接触器的动合触点断开被测电路

40、，使设备脱离电源，起到保护作用。整定值的整定范围为 1.1 3.5倍额定电流。第50页/共231页第五十一页，共231页。（2）欠电流继电器 当线圈电流低于整定值时动作的继电器称为欠电流继电器。欠电流继电器一般将动合触点(ch din)串联在接触器的线圈电路中。欠电流继电器的吸引电流为线圈额定电流的 30% 65% ，释放电流为额定电流的 10% 20% 。因此，在电路正常工作时，衔铁是吸合的，只有当电流降低到某一整定值时，继电器释放，输出信号去控制接触器断电，从而控制设备脱离电源，起到保护作用。2.电磁式电压(diny)继电器 电压继电器是根据线圈两端电压大小而接通或断开电路电压继电器是根据

41、线圈两端电压大小而接通或断开电路(dinl)的继电器。这种继电器线圈的导线细、匝数多、阻抗大，并联在电路的继电器。这种继电器线圈的导线细、匝数多、阻抗大，并联在电路(dinl)中。中。 第51页/共231页第五十二页，共231页。电压继电器有: 过电压、欠电压和零电压继电器。 一般来说，过电压继电器在电压为额定电压的 110% 120% 以上时动作，对电路进行过压保护，其工作原理与过电流(dinli)继电器相似；欠电压继电器在电压为额定电压的 40% 70% 时动作，对电路进行欠电压保护，其工作原理与欠电流(dinli)继电器相似；零压继电器在电压降至额定电压的 5% 25% 时动作，对电路进

42、行零压保护。二、电磁式继电器的特性(txng)、主要参数和整定方法1.电磁式继电器的特性(txng) 继电器的主要特性是输入 -输出特性，电磁式继电器的输入 -输出特性如图 所示，这一矩形曲线称为继电特性曲线。 x2称为继电器的吸合值，x1 称为继电器的释放值， K = x1/x2称为继电器的返回系数，它是继电器的重要参数之一。第52页/共231页第五十三页，共231页。2.电磁式继电器的主要参数（1）灵敏度。使继电器动作的最小功率称为继电器的灵敏度。（2）额定电压和额定电流。对于(duy)电压继电器，它的线圈额定电压为该继电器的额定电压；对于(duy)电流继电器，它的线圈额定电流为该继电器的

43、额定电流。（3）吸合电压或吸合电流。（4）释放电压或释放电流。（5）返回系数。（6）吸合时间和释放时间。一般继电器的吸合时间和释放时间为 0.05 0.15 s，快速继电器可达 0.005 0.05 s。（7）整定值。第53页/共231页第五十四页，共231页。3.电磁式继电器的整定方法(fngf)（1）调节调整螺钉 3上的螺母可以改变反力弹簧(tnhung) 2的松紧度，从而调节吸合电流（或电压）。反力弹簧(tnhung)调得越紧，吸合电流（或电压）就越大，反之就越小。（2）调节调整螺钉 4可以改变初始气隙的大小，从而调节吸合电流（或电压）。气隙越大，吸合电流（或电压）越大，反之就越小。（3

44、）改变非磁性垫片的厚度可以调节释放电流（或电压）。非磁性垫片越厚，释放电流（或电压）越大，反之则越小。除了吸合值和释放值要整定外，有些继电器要求增大返回系数，以提高控制灵敏度。第54页/共231页第五十五页，共231页。三、常用(chn yn)的电磁式继电器目前常用的电磁式继电器有 JZC1系列、JZC4系列接触器式中间继电器；JZ7系列、DZ -638A 型、DZ-644型、DZ-650型、DZ-690（T90）型等中间继电器；DY - 50Q /50T系列、DJ-100系列电压继电器；JL12系列过电流延时继电器；JL14系列电流继电器以及(yj)用作直流电压、时间、欠电流、中间继电器的

45、JT3系列等。第55页/共231页第五十六页，共231页。JZC4系列中间继电器型号(xngho)及其含义如下：JZC4系列中间(zhngjin)继电器的主要技术参数第56页/共231页第五十七页，共231页。电磁式继电器的一般图形符号是相同的。电流(dinli)继电器的文字符号为 KA，线圈方格中用 I（或 I）表示过电流(dinli)（或欠电流）继电器。电压继电器的文字符号为 KV，线圈方格中用 U （或 U =0）表示欠电压（或零压）继电器。电磁式继电器的图形符号第57页/共231页第五十八页，共231页。中间(zhngjin)继电器中间继电器触头容量小，触点(ch din)数目多，用于

46、控制线路。(b) 符号KA线圈线圈常开触头常开触头KA常闭触头常闭触头KA(a) 外形中间继电器外形与符号中间继电器外形与符号第58页/共231页第五十九页，共231页。在电力拖动控制系统中，不仅需要动作迅速的继电器，而且需要当吸引线圈(xinqun)通电或断电以后其触点经过一定延时再动作的继电器，这种继电器称为时间继电器。 按其动作原理与构造不同，可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式等时间继电器。 第59页/共231页第六十页，共231页。是从得到输入信号(线圈通电或断电)起，经过一段时间延时后才动作的继电器。适用(shyng)于定时控制+直流电磁式结构图阻尼阻尼(zn)铜套铜套衔铁衔铁

47、工作原理：工作原理：当衔铁未吸合时，磁路气隙大，线圈电感小，通电后激磁电流很快建立，将衔铁吸合，继电器触点立即改变状态。而当线圈断电时，铁心中的磁通将衰减，磁通的变化将在铜套中产生感应电动势，并产生感应电流，阻止磁通衰减，当磁通下降到一定程度时，衔铁才能释放，触头改变状态。因此继电器吸合时是瞬时动作，而释放时是延时的，故称为断电延时。(1)(1)直流电磁式直流电磁式 时间继电器时间继电器第60页/共231页第六十一页，共231页。空气阻尼(zn)式时间继电器空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼作用获得延时的，线圈电压为交流，因交流继电器不能像直流继电器那样依靠断电后磁阻尼延时，因而采用空气阻尼式

48、延时。 它分为(fn wi)通电延时和断电延时两种类型。空气阻尼式时间继电器的优点(yudin)是结构简单、寿命长、价格低，还附有不延时的触点，所以应用较为广泛。缺点是准确度低、延时误差大（10% 20%），在要求延时精度高的场合不宜采用 第61页/共231页第六十二页，共231页。a) 通电(tng din)延时继电器b) 断电(dun din)延时继电器KT线圈通电延时闭合常开触点KT通电延时断开常闭触点KT线圈(b)符号断电延时断开断电延时断开常开触点KT断电延时闭合断电延时闭合常闭触点KT延时继电器的外形延时继电器的外形(wi xn)与结构与结构(a) 外形(2)(2)空气式延时继电器

49、空气式延时继电器第62页/共231页第六十三页，共231页。通电通电(tng din)延时的空气式时间继电器结构示意图延时的空气式时间继电器结构示意图常开触头常开触头 延时闭合延时闭合 常闭触头常闭触头 延时打开延时打开 微动开关微动开关(kigun)2(kigun)2微动开关微动开关(kigun)1(kigun)1常开触头常闭触头线圈通电线圈通电 衔铁向下吸合衔铁向下吸合 连杆动作连杆动作 触头动作触头动作工作原理工作原理调节螺丝进气孔托板线圈动铁心恢复弹簧挡块释放弹簧活塞杆橡皮膜排气孔(2) (2) 空气式时间继电器空气式时间继电器第63页/共231页第六十四页，共231页。断电延时的空气

50、断电延时的空气(kngq)式时间继电器结构示意图式时间继电器结构示意图常闭常闭 延时闭合延时闭合(b h) (b h) 常闭常闭 延时断开延时断开(dun ki) (dun ki) 常开触头常闭触头空气式时间继电器的延时范围大(有0.4-60s和0.4-180s两种)。结构简单，但准确度较低。时间继电器的型号有JS7-A和JJSK2等多种类型。第64页/共231页第六十五页，共231页。JS7- A 系列空气阻尼式时间(shjin)继电器主要技术参数第65页/共231页第六十六页，共231页。电子式时间(shjin)继电器 电子式时间继电器按其构成可分为 RC 式晶体管时间继电器和数字式时间继

51、电器，多用于电力传动、自动顺序控制及各种过程控制系统中，并以其延时范围宽、精度高、体积小、工作可靠的优势逐步取代传统的电磁式、空气阻尼式等时间继电器。 1.晶体管式时间继电器 晶体管式时间继电器是以 RC 电路电容充电时，电容器上的电压逐步上升的原理为延时基础制成的。 2.数字式时间继电器 目前最先进的数字式时间继电器内部(nib)装有微处理器。延时范围可为 0.01 s 99 h 99 min，任意预置第66页/共231页第六十七页，共231页。时间(shjin)继电器的图形符号和文字符号（a）线圈(xinqun)一般符号 （b）通电延时线圈(xinqun) （c）断电延时线圈(xinqun

52、) （d）延时闭合动合触点 （e）延时断开动断触点 （f）延时断开动合触点 （g）延时闭合动断触点 （h）瞬动动合触点 （i）瞬动动断触点第67页/共231页第六十八页，共231页。热继电器用于电动机的过载(guzi)保护。热继电器外形(wi xn)与结构(a) 外形(b) 结构第68页/共231页第六十九页，共231页。发热发热(f r)元件元件杠杆杠杆(gnggn)热继电器工作原理工作原理结构原理图结构原理图双金属片双金属片常闭触头常闭触头用于电动机的过载保护。用于电动机的过载保护。第69页/共231页第七十页，共231页。 热继电器是一种具有反时限热继电器是一种具有反时限(shxin)（

53、延时）过载保护特性的过电流继电器，广泛用于电动机的过载保护，也可以用于其他电气设备的过载保护。（延时）过载保护特性的过电流继电器，广泛用于电动机的过载保护，也可以用于其他电气设备的过载保护。 因此因此(ync)，常采用热继电器作为电动机的过载保护，以及断相保护。，常采用热继电器作为电动机的过载保护，以及断相保护。 常用的热继电器:目前(mqin)国内生产的热继电器品种很多，常用的有 JR0、JR15、JR16、JR20、JRS1、JRS2、JRS5和 T系列等。JR20系列热继电器型号及其含义如下：第70页/共231页第七十一页，共231页。JR20系列(xli)热继电器主要技术参数第71页/

54、共231页第七十二页，共231页。热继电器的符号(fho)发热(f r)元件常闭触头串联(chunlin)在主电路中串联在控制电路中第72页/共231页第七十三页，共231页。速度(sd)继电器 速度继电器常用于三相感应电动机按速度原则控制的反接制动速度继电器常用于三相感应电动机按速度原则控制的反接制动(zh dn)线路中，亦称反接制动线路中，亦称反接制动(zh dn)继电器。它主要由转子、定子和触点三部分组成。转子是一个圆柱形永久磁铁，定子是一个笼型空心圆环，由硅钢片叠成，并装有笼型绕组。继电器。它主要由转子、定子和触点三部分组成。转子是一个圆柱形永久磁铁，定子是一个笼型空心圆环，由硅钢片叠

55、成，并装有笼型绕组。 1-转轴 2-转子(zhun z) 3-定子 4-绕组5-摆锤 6、7-静触点 8、9-动触点（a）转子 （b）动合触点 （c）动断触点 第73页/共231页第七十四页，共231页。干簧继电器 干式舌簧继电器简称干簧继电器，是近年来迅速发展起来的一种新型密封触点的继电器。普通(ptng)的电磁继电器由于动作部分惯量较大，动作速度不快；同时因线圈的电感较大，其时间常数也较大，因而对信号的反映不够灵敏。而且普通(ptng)继电器的触点又暴露在外，易受污染，使触点接触不可靠。干簧继电器克服了上述缺点，具备快速动作、高度灵敏、稳定可靠和功率消耗低等优点，为自动控制装置和通信设备所

56、广泛采用。第74页/共231页第七十五页，共231页。固态(gti)继电器一、概述 固态继电器简称 SSR，是一种无触点通断电子开关，因为可实现电磁继电器的功能，故称“固态继电器”；又因其 “断开”和 “闭合”均为无触点、无火花，因而又称其为 “无触点开关”。 与电磁继电器相比，它具有体积小、重量轻、工作可靠、寿命长、对外界干扰小、能与逻辑电路兼容、抗干扰能力强、开关速度快、使用方便等一系列优点。具有耐腐蚀、抗振动、防潮湿等特点，在某些(mu xi)领域有逐步取代传统电磁继电器的趋势。固态继电器的应用还在电磁继电器难以胜任的领域得到扩展，在一些要求耐振、耐潮、耐腐蚀、防爆的特殊装置和恶劣的工作

57、环境以及要求工作可靠性高的场合中使用固态继电器都较传统电磁继电器具有无可比拟的优越性。第75页/共231页第七十六页，共231页。二、固态继电器的分类1.按负载电源(dinyun)类型分类 固态继电器可分为交流型固态继电器（AC - SSR）和直流型固态继电器（DC - SSR）两种。AC - SSR以双向晶闸管作为开关元件，而 DC - SSR 一般以功率晶体管作为开关元件，分别用来接通或关断交流或直流负载电源(dinyun)。 交流型固态继电器可分为过零型（过零触发型）和随机导通型（调相型）两种，它们之间的主要区别在于负载端交流电流导通的条件不同。 AC - SSR 输入输出关系(gun

58、x)波形图（a）随机导通型 （b）过零型 第76页/共231页第七十七页，共231页。2. 以安装形式(xngsh)来分类 固态继电器可分为装配式固态继电器、焊接式固态继电器和插座式固态继电器。装配式SSR 可装配在电路板上，焊接式 SSR 可直接焊装在印制电路板上。三、固态继电器的工作原理 AC - SSR 为四端器件，两个输入端，两个输出(shch)端。DC - SSR 有四端型和五端型之分，其中，两个为输入端，对于五端型输出(shch)增加一个负端。 1.随机导通型 AC - SSR第77页/共231页第七十八页，共231页。 当输入端加上信号时，OPTO 导通，VT1截止，SCR1导通

59、，在 SCR2的控制极上将会得到从R4BRSCR1BR R5以及反方向的脉冲，使 SCR2导通，负载接通(ji tn)。 当输入信号撤除后，OPTO 截止，VT1导通，SCR1截止，但此时 SCR2仍有可能导通，必须等到负载电流小于双向晶闸管维持电流时才截止。2.过零型 AC - SSR第78页/共231页第七十九页，共231页。 图中， R4、 R5 和 VT2 组成过零电压(diny)检测电路，只要适当选择分压电阻 R4 和 R5，使得在SCR1两端电压(diny)超过零电压(diny)时，VT2饱和导通，反之则 VT2 截止。VT1 和 VT2 组成门电路，即输入信号总是在交流电压(di

60、ny)为零附近方能使 SCR1导通，接通负载，实现过零触发。国产固态(gti)继电器的型号及其含义如下第79页/共231页第八十页，共231页。用于自动往复控制用于自动往复控制(kngzh)或限位保护等。或限位保护等。(b)(b)示意图示意图 结构与按钮类似结构与按钮类似(li s)，但其动作要由，但其动作要由机械撞击。机械撞击。未撞击未撞击撞击撞击(a)(a)外形图外形图ST常开触点常闭触点ST(c)(c)符号符号行程开关的外形符号第80页/共231页第八十一页，共231页。 依据生产机械的行程发出命令以控制依据生产机械的行程发出命令以控制(kngzh)其运行方向或行程长短的主令电器，称为行

61、程开关。其运行方向或行程长短的主令电器，称为行程开关。 若将行程开关安装于生产机械行程终点处，以限制(xinzh)其行程，则称为限位开关或终点开关。 行程开关广泛(gungfn)用于各类机床和起重机械中以控制这些机械的行程。 1-推杆 2-弹簧 3-动触点 4-动断静 触点 5-动合静触点 6-复位弹簧 图 4-30 行程开关的触点结构示意图 第81页/共231页第八十二页，共231页。接近(jijn)开关 接近开关是一种无接触式物体检测(jin c)装置。也就是某一物体接近某一信号机构时，信号机构发出“动作”信号的开关。接近开关又称为无触点行程开关，当检测(jin c)物体接近它的工作面并达

62、到一定距离时，不论检测(jin c)体是运动的还是静止的，接近开关都会自动地发出物体接近而“动作”的信号，而不像机械式行程开关那样需施以机械力。 目前市场上接近开关的产品很多，型号各异，例如，LXJO 型、LJ-1型、LJ- 2型、LJ- 3型、CJK 型、JKDX 型、JKS型晶体管无触点接近开关以及 J系列接近开关等，但功能基本相同。第82页/共231页第八十三页，共231页。第83页/共231页第八十四页，共231页。光电开关 光电开关又称为无接触检测和控制开关。它是利用物质对光束的遮蔽、吸收(xshu)或反射等作用，对物体的位置、形状、标志、符号等进行检测。 光电开关的电路一般是由投光

63、器和受光器组成(z chn)，光传感系统根据需要有的是投光器和受光器相互分离；也有的是投光器和受光器组成(z chn)一体。投光器的光源有的用白炽灯，而现在普遍采用以磷化镓为材料的发光二极管作为光源。受光器中的光电元件既可用光电晶体管也可用光电二极管。 目前市场上的光电开关型号很多，例如 G 系列(xli)等，但功能基本相同。G 系列(xli)光电开关的型号含义如下：第84页/共231页第八十五页，共231页。主令控制器 主令控制器是用来较为频繁地切换复杂的多回路控制电路的主令电器。它操作比较轻便允许(ynx)每小时通电次数较多，触点为双断点桥式结构，适用于按顺序操作的多个控制回路。第85页/

64、共231页第八十六页，共231页。1、7-凸轮块 2-接线柱 3-固定(gdng)触点 4-动触点 5-支杆 6-转动轴 8-小轮 从结构(jigu)型式来看，主令控制器有两种类型，一种是凸轮调整式主令控制器，它的凸轮片上开有孔和槽，凸轮片的位置可根据给定的触点分合表进行调整；另一种是凸轮非调整式主令控制器，其凸轮不能调整，只能按触点分合表做适当的排列组合。 目前常用的主令电器有：LS3、LK4、LK5和 LK17、LK18系列。其中，LK4系列属于调整式主令控制器，即闭合顺序可根据不同要求进行任意调节。第86页/共231页第八十七页，共231页。万能(wnnng)转换开关 万能转换开关是由多

65、组相同结构(jigu)的触点组件叠装而成的多回路控制电器。它由操作机构、定位装置和触点等三部分组成。主要用于各种配电装置的远距离控制，也可作为电气测量仪表的转换开关或用作小容量电动机的起动、制动、调速和换向的控制。 万能转换开关的外形如图所示。由于每层凸轮可做成不同的形状，因此当手柄转到不同位置时，通过(tnggu)凸轮的作用，可以使各对触点按需要的规律接通和分断。第87页/共231页第八十八页，共231页。智能控制(kngzh)电器 现代现代(xindi)(xindi)微电子技术向传统的常规控制电器渗透，为现代微电子技术向传统的常规控制电器渗透，为现代(xindi)(xindi)电控系统高度

66、自动化与智能化提供了技术内涵，智电控系统高度自动化与智能化提供了技术内涵，智能控制电器就是现代能控制电器就是现代(xindi)(xindi)电控系统中的一种新型电器。电控系统中的一种新型电器。一、智能控制(kngzh)电器的发展 随着计算机技术的发展，智能化技术渗到了控制电器中，这种智能控制电器的核心是微处理器，智能控制电器不仅具有相应的传统控制电器的功能，而且还扩充了测量，显示，控制，报警，参数设定，数据记忆及通信等功能。二、智能控制电器的特点（1）控制和保护的智能化：（2）系统网络化和分散化：（3）产品结构的模块化和标准化：（4）系统设计和应用简化；（5）可靠性增强： （6）具有自诊断功能：（7）维护方便简化：第88页/共231页第八十九页，共231页。三、智能控制(kngzh)电器的分类1、按其工作电压的高低(god)分类，可分为高压智能控制电器和低压智能控制电器2、按其输出形式分类，可分为触点智能控制电器和无触点智能控制电器。3、按其功用分类，可分为智能监控电器和智能监护电器。4、按其构造分类，可分为单模块智能控制电器和多模块智能控制电器。5、按其机理分类，可分为纯硬件型智能控