电器控制与PLC技术课件.ppt

1、电器控制与电器控制与PLC技术技术 总体时间安排总体时间安排 电器控制部分：电器控制部分：20学时学时 其中：授课其中：授课18学时、实验学时、实验2学时学时 PLC及应用部分：及应用部分：28学时学时 其中：授课其中：授课22学学时、实验时、实验6学时学时电器控制与电器控制与PLC技术技术 授课内容：分为授课内容：分为6 6个部分个部分 第第1 1部分：常用低压电器及选用部分：常用低压电器及选用 （教材第一章）（教材第一章）第第2 2部分：电器控制基本线路及原理部分：电器控制基本线路及原理 （教材第一章）（教材第一章）第第3 3部分：部分：PLCPLC基础知识基础知识 （教材第二章）（教材第

2、二章）第第4 4部分：小型部分：小型PLCPLC及其指令系统及其指令系统(FX(FX系列系列)（教材第三章、第四章（教材第三章、第四章(自学自学)）第第5 5部分：部分：PLCPLC程序设计程序设计 （教材第五章）（教材第五章）第第6 6部分：部分：PLCPLC应用系统设计应用系统设计 （教材第六章、第七章）（教材第六章、第七章）电器控制基础福建工程学院福建工程学院电子信息与电气工程系电子信息与电气工程系马莹马莹 一、电器的概念一、电器的概念 二二、电器的分类、电器的分类 三三、电器的作用、电器的作用 四四、常用的低压控制电器、常用的低压控制电器 五、我国低压控制电器的发展情况五、我国低压控制

3、电器的发展情况 六、低压电器基本组成六、低压电器基本组成第一节第一节 概概 述述一、电器的概念一、电器的概念 电器电器是接通和断开电路或调节、控制和保是接通和断开电路或调节、控制和保护电路及电气设备用的电工器具。护电路及电气设备用的电工器具。完成由控制电器组成的自动控制系统，称完成由控制电器组成的自动控制系统，称为继电器为继电器接触器控制系统，简称接触器控制系统，简称电器控电器控制系统。制系统。1 1按工作电压等级分类按工作电压等级分类 2 2按动作原理分类按动作原理分类 3 3按用途分类按用途分类 4 4按工作原理分类按工作原理分类二、电器的分类二、电器的分类 1 1按工作电压等级分类按工作

4、电压等级分类（1 1）高压电器）高压电器 用于交流电压用于交流电压1200V1200V、直流电压、直流电压1500V1500V及以上电路中的电器。例如高压断路器、及以上电路中的电器。例如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。高压隔离开关、高压熔断器等。（2 2）低压电器）低压电器 用于交流用于交流50Hz(50Hz(或或60Hz)60Hz)，额定电压为，额定电压为1200V1200V以下；直流额定电压以下；直流额定电压1500V1500V及以下的及以下的电路中的电器。例如接触器、继电器等。电路中的电器。例如接触器、继电器等。2 2按动作原理分类按动作原理分类 1）手动电器）手动电器 用手或依

5、靠机械力进行操作的电器，用手或依靠机械力进行操作的电器，如手动开关、控制按钮、行程开关等主令如手动开关、控制按钮、行程开关等主令电器。电器。2）自动电器）自动电器 借助于电磁力或某个物理量的变化自借助于电磁力或某个物理量的变化自动进行操作的电器，如接触器、各种类型动进行操作的电器，如接触器、各种类型的继电器、电磁阀等。的继电器、电磁阀等。3 3按用途分类按用途分类（1）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，例如接触器、继电器、电动机起动器等。例如接触器、继电器、电动机起动器等。（2）主令电器）主令电器 用于自动控制系统中发送动作指令的用于自动控

6、制系统中发送动作指令的电器，例如按钮、行程开关、万能转换开电器，例如按钮、行程开关、万能转换开关等。关等。（3 3）保护电器）保护电器 用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器、各种保护继电器、避雷器等。热继电器、各种保护继电器、避雷器等。（4 4）执行电器）执行电器 指用于完成某种动作或传动功能的电器，如指用于完成某种动作或传动功能的电器，如电磁铁、电磁离合器等电磁铁、电磁离合器等 。（5 5）配电电器）配电电器 用于电能的输送和分配的电器，例如高压用于电能的输送和分配的电器，例如高压断路器、隔离开关、刀开关、自动空气开关等。断路器、隔离开关、

7、刀开关、自动空气开关等。3按用途分类按用途分类4 4按工作原理分类按工作原理分类 1）电磁式电器）电磁式电器 依据电磁感应原理来工作，如接触器、依据电磁感应原理来工作，如接触器、各种类型的电磁式继电器等。各种类型的电磁式继电器等。2）非电量控制电器）非电量控制电器 依靠外力或某种非电物理量的变化而依靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器，如刀开关、行程开关、按钮、动作的电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、温度继电器等。速度继电器、温度继电器等。三、电器的作用三、电器的作用 低压电器能够依据操作信号或外界现场信低压电器能够依据操作信号或外界现场信号的要求，自动或手动地改变电路的状态、号

8、的要求，自动或手动地改变电路的状态、参数，实现对电路或被控对象的参数，实现对电路或被控对象的控制控制、保保护护、测量测量、指示指示、调节调节。低压电器的作用。低压电器的作用有：有：（1）控制作用）控制作用 （4）调节作用）调节作用 （2）保护作用）保护作用 （5）指示作用）指示作用 （3）测量作用）测量作用 （6）转换作用）转换作用四、常用的低压控制电器及用途四、常用的低压控制电器及用途序序 号号类类 别别主主 要要 品品 种种用用 途途1 1断路器断路器塑料外壳式断路塑料外壳式断路器器主要用于电路的过负荷保护、主要用于电路的过负荷保护、短路、欠电压、漏电压保护，短路、欠电压、漏电压保护，也可

9、用于不频繁接通和断开也可用于不频繁接通和断开的电路的电路框架式断路器框架式断路器限流式断路器限流式断路器漏电保护式断路漏电保护式断路器器直流快速断路器直流快速断路器2 2刀开关刀开关开关板用刀开关开关板用刀开关主要用于电路的隔离，有时也主要用于电路的隔离，有时也能分断负荷能分断负荷负荷开关负荷开关熔断器式刀开关熔断器式刀开关3转换开关转换开关组合开关组合开关主要用于电源切换，也可用于主要用于电源切换，也可用于负荷通断或电路的切换负荷通断或电路的切换换向开关换向开关4主令电器主令电器按钮按钮主要用于发布命令或程序主要用于发布命令或程序控制控制限位开关限位开关微动开关微动开关接近开关接近开关万能转

10、换开关万能转换开关5接触器接触器交流接触器交流接触器主要用于远距离频繁控制负主要用于远距离频繁控制负荷，切断带负荷电路荷，切断带负荷电路直流接触器直流接触器6起动器起动器磁力起动器磁力起动器主要用于电动机的起动主要用于电动机的起动星三起动器星三起动器自耦减压起动器自耦减压起动器7控制器控制器凸轮控制器凸轮控制器主要用于控制回路的切换主要用于控制回路的切换平面控制器平面控制器8继电器继电器电流继电器电流继电器主要用于控制电路中，将被控量主要用于控制电路中，将被控量转换成控制电路所需电量或开关转换成控制电路所需电量或开关信号信号电压继电器电压继电器时间继电器时间继电器中间继电器中间继电器温度继电器

11、温度继电器热继电器热继电器9熔断器熔断器有填料熔断器有填料熔断器主要用于电路短路保护，主要用于电路短路保护，也用于电路的过载保护也用于电路的过载保护无填料熔断器无填料熔断器半封闭插入式熔断半封闭插入式熔断器器快速熔断器快速熔断器自复熔断器自复熔断器10电磁铁电磁铁制动电磁铁制动电磁铁主要用于起重、牵引、制动主要用于起重、牵引、制动等地方等地方起重电磁铁起重电磁铁牵引电磁铁牵引电磁铁五、我国低压控制电器的发展情况五、我国低压控制电器的发展情况 解放后（解放后（1953-1957）：）：试制成功低压断试制成功低压断路器、接触器等十二大类；路器、接触器等十二大类；改革开放以来：低压电器制造工业得到迅

12、改革开放以来：低压电器制造工业得到迅猛发展，大量引进国外先进技术，基本实猛发展，大量引进国外先进技术，基本实现了国产化，有的产品还返销到国外；现了国产化，有的产品还返销到国外；当前的发展方向：小体积、高可靠性、使当前的发展方向：小体积、高可靠性、使用方便、功能可组合性方向发展。用方便、功能可组合性方向发展。感受部分感受部分 执行部分执行部分 例：闸刀开关例：闸刀开关-最简单的电器最简单的电器 手柄：感受手柄：感受 触点（触头）：执行触点（触头）：执行 六、六、低压控制电器的低压控制电器的基本组成基本组成第二节第二节 低压电器的电磁机构及执行机构低压电器的电磁机构及执行机构 1 1 电磁机构电磁

13、机构-将电能转化为机械能将电能转化为机械能结构：固定铁心，衔铁，电磁线圈。（吸引结构：固定铁心，衔铁，电磁线圈。（吸引线圈）线圈）分类：直动式，拍合式。外形见分类：直动式，拍合式。外形见图图原理：电磁线圈通电后，电磁吸力大于弹性原理：电磁线圈通电后，电磁吸力大于弹性力，使衔铁闭合。力，使衔铁闭合。铁心材料：铁心材料：直流直流电工软铁；电工软铁；交流交流硅钢片（端面嵌铜短路环克服交流颤硅钢片（端面嵌铜短路环克服交流颤抖声）抖声）磁路结构磁路结构电磁铁特点电磁铁特点 根据吸引线圈通电电流的性质分类，电磁铁分为直流电磁根据吸引线圈通电电流的性质分类，电磁铁分为直流电磁铁和交流电磁铁。铁和交流电磁铁。

14、通常采用短路环来解决交流电磁铁的振动问题。短路环的通常采用短路环来解决交流电磁铁的振动问题。短路环的示意图如图示意图如图1.31.3所示，其中所示，其中1 1为短路环，为短路环，2 2为铁心。短路环为铁心。短路环起到磁通分相的作用，把极面上的交变磁通分成两个交变起到磁通分相的作用，把极面上的交变磁通分成两个交变磁通，并且使这两个磁通之间产生相位差，那么它们所产磁通，并且使这两个磁通之间产生相位差，那么它们所产生的吸力间也有一个相位差，这样，两部分吸力就不会同生的吸力间也有一个相位差，这样，两部分吸力就不会同时达到零值，当然合成后的吸力就不会有零值的时刻，如时达到零值，当然合成后的吸力就不会有零

15、值的时刻，如果使合成后的吸力在任一时刻都大于弹簧拉力，就消除了果使合成后的吸力在任一时刻都大于弹簧拉力，就消除了振动。振动。短路环短路环12图图1.3短路环短路环2 触头系统（执行机构）触头系统（执行机构）结构：结构：图图 桥式桥式 ：点接触：点接触 面接触面接触 指式：线接触，滚动摩擦，适用于大电流。指式：线接触，滚动摩擦，适用于大电流。材料：黄铜材料：黄铜指式；银铜合金指式；银铜合金桥式桥式3 灭弧系统灭弧系统 电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开状态的过程中产生的电弧。气体自持放电状态的过程中产生的电弧。气体自持放电形式之一，是一种带电质点的急流。形式

16、之一，是一种带电质点的急流。电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高的温度和密度很大的电流。的温度和密度很大的电流。3 灭弧系统灭弧系统电弧种类：交流电弧和直流电弧电弧种类：交流电弧和直流电弧 交流电弧存在交流过零点，电弧易熄灭交流电弧存在交流过零点，电弧易熄灭灭弧原理：灭弧原理：迅速拉长电弧迅速拉长电弧冷却和去游离法冷却和去游离法用途：用于熄灭触头分断负载电流时产生的电弧。用途：用于熄灭触头分断负载电流时产生的电弧。灭弧方法：灭弧方法：机械灭弧法：利用弹性力、迅速拉长电弧机械灭弧法：利用弹性力、迅速拉长电弧纵缝灭弧法：分割电弧，并有冷却作用。如：纵缝灭弧法：分

17、割电弧，并有冷却作用。如：纵缝陶土灭弧罩纵缝陶土灭弧罩 栅片灭弧法：金属栅片分割电弧栅片灭弧法：金属栅片分割电弧 见见图图磁吹灭弧法：电磁吸力的作用下迅速拉长电弧磁吹灭弧法：电磁吸力的作用下迅速拉长电弧使用于熄灭直流电弧。使用于熄灭直流电弧。图图栅片灭弧栅片灭弧磁吹灭弧磁吹灭弧第三节第三节 接触器接触器 用途：自动接通和断开大电流负荷电路：自动接通和断开大电流负荷电路 按照所控制电路的种类，接触器可分为交按照所控制电路的种类，接触器可分为交流接触器和直流接触器两大类。流接触器和直流接触器两大类。交流接触器交流接触器 1、交流接触器结构与工作原理、交流接触器结构与工作原理 构成：电磁机构构成：电

18、磁机构+触头触头+灭弧罩灭弧罩图图 工作原理：线圈通电后，在铁芯中产生磁通及电工作原理：线圈通电后，在铁芯中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合，磁吸力。此电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触点机构动作，常闭触点打开，常开触点闭带动触点机构动作，常闭触点打开，常开触点闭合，互锁或接通线路。线圈失电或线圈两端电压合，互锁或接通线路。线圈失电或线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触点机构复位，断开线路或解除互锁。释放，触点机构复位，断开线路或解除互锁。CJ20交流接触器交流接触器 2交流接触器的分类交流接触器的

19、分类 按主触点极数分：分为单极、双极、三极、按主触点极数分：分为单极、双极、三极、四极和五极接触器。四极和五极接触器。按灭弧介质分：分为空气式接触器、真空按灭弧介质分：分为空气式接触器、真空式接触器等式接触器等 按有无触点分：可分为有触点接触器和无按有无触点分：可分为有触点接触器和无触点接触器。触点接触器。3交流接触器的基本参数交流接触器的基本参数 额定电压：指主触点的额定工作电压。额定电压：指主触点的额定工作电压。直流有：直流有：24V、48V、110V、220V、440V 交流有：交流有：36V、127V、220V、380V 额定电流：主触点的额定电流。额定电流：主触点的额定电流。机械寿命

20、（机械寿命（1000万次以上）与电气寿命万次以上）与电气寿命（100万次以上）万次以上）操作频率：每小时的操作次数操作频率：每小时的操作次数 一般：一般：300次次/h、600次次/h、1200次次/h 接通与分断能力：可靠接通和分断的电流接通与分断能力：可靠接通和分断的电流值。值。接通时：主触点不应发生熔焊。接通时：主触点不应发生熔焊。分断时：主触点不应发生长时间燃弧。分断时：主触点不应发生长时间燃弧。2、直流接触器、直流接触器 直流接触器的结构和工作原理基本上与交直流接触器的结构和工作原理基本上与交流接触器相同。在结构上也是由电磁机构、流接触器相同。在结构上也是由电磁机构、触点系统和灭弧装

21、置等部分组成。由于直触点系统和灭弧装置等部分组成。由于直流电弧比交流电弧难以熄灭，直流接触器流电弧比交流电弧难以熄灭，直流接触器常采用磁吹式灭弧装置灭弧。常采用磁吹式灭弧装置灭弧。3、接触器的符号与型号说明、接触器的符号与型号说明 图形符号：图形符号：图图1-2 1-2 接触器的图形符号接触器的图形符号 a)a)线圈线圈 b)b)主触点主触点 c)c)辅助触点辅助触点 文字符号：文字符号：KM 接触器的型号说明接触器的型号说明 4、接触器的选用、接触器的选用 交流接触器的选用，应根据负荷的类型和交流接触器的选用，应根据负荷的类型和工作参数合理选用。具体分为以下步骤：工作参数合理选用。具体分为以

22、下步骤：1）选择接触器的类型）选择接触器的类型 2）选择接触器的额定参数）选择接触器的额定参数第四节第四节 继电器继电器 用途：根据信号变化，接通或断开电路用途：根据信号变化，接通或断开电路 构成：传感器构成：传感器+输出触点输出触点 继电器分类：继电器分类：用途分：控制继电器、保护继电器、中间继电器。用途分：控制继电器、保护继电器、中间继电器。原理分：电磁式、感应式、热继电器等原理分：电磁式、感应式、热继电器等 输入信号的性质分：电压、电流、时间、温度、速输入信号的性质分：电压、电流、时间、温度、速度、压力等度、压力等 动作时间分：瞬时继电器、延时继电器动作时间分：瞬时继电器、延时继电器 输

23、出形式分：有触点、无触点继电器输出形式分：有触点、无触点继电器的异同的异同继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。主要区别在于：主要区别在于：继电器：用于控制电路，继电器：用于控制电路，体积和触点容量小，体积和触点容量小，触点数目多，只能通过小电流触点数目多，只能通过小电流，没有灭弧装，没有灭弧装置，可在电量或非电量的作用下动作。置，可在电量或非电量的作用下动作。接触器：用于主电路、电流大，有灭弧装置，接触器：用于主电路、电流大，有灭弧装置，一般只能在电压作用下动作。一般只能在电压作用下动作。常见的继电器常见的继电器1 1 电压、电流继电器电压、电流继电

24、器2 2 中间继电器中间继电器3 3 时间继电器时间继电器4 4 热继电器热继电器5 5 速度继电器速度继电器 6 6 固态继电器固态继电器1、电流、电压继电器、电流、电压继电器1、定义：依据线圈的电流或电压的变化而输、定义：依据线圈的电流或电压的变化而输出触点动作的控制电器。出触点动作的控制电器。2、分类：、分类：过流（压）：过流（压）时触点动作。过流（压）：过流（压）时触点动作。欠流（压）：欠流（压）时触点复位。欠流（压）：欠流（压）时触点复位。3、符号：、符号：图图电流、电压继电器电气图形及文字符号电流、电压继电器电气图形及文字符号2、中间继电器、中间继电器 用途（功能）：增加控制点数或

25、信号放大。用途（功能）：增加控制点数或信号放大。分类：交流、直流分类：交流、直流 结构：电磁机构结构：电磁机构+触头系统触头系统 符号符号常用中间继电器和小型继电器常用中间继电器和小型继电器 JZ7系列中间继电器系列中间继电器3、时间继电器时间继电器 定义：按时间原则工作的继电器。定义：按时间原则工作的继电器。用途：用于时间控制，又称定时器。用途：用于时间控制，又称定时器。延时类型：通电延时型、断电延时型。延时类型：通电延时型、断电延时型。结构分类：空气式、电子式、电动式等。结构分类：空气式、电子式、电动式等。空气式时间继电器空气式时间继电器 电子式时间继电器电子式时间继电器 电动式时间继电器

26、电动式时间继电器空气式时间继电器空气式时间继电器 构成：电磁机构构成：电磁机构+触头触头+汽缸（活塞）汽缸（活塞）原理：利用空气阻尼的原理工作。原理：利用空气阻尼的原理工作。图图 a a通电延时型、通电延时型、b b断电延时型断电延时型 主要参数：延时类型及触点主要参数：延时类型及触点 吸引线圈电压吸引线圈电压 延时范围延时范围 0.460S0.460S或或0.4180S0.4180S 电气符号：电气符号：图图 特点：价低特点：价低空气式时间继电器空气式时间继电器通电延时的空气式时间继电器结构示意图通电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

27、开延时打开 常开触头常开触头常闭触头常闭触头工作原理工作原理调节螺丝调节螺丝进气孔进气孔托板托板线圈线圈动铁心动铁心恢复弹簧恢复弹簧挡块挡块释放弹簧释放弹簧活塞杆活塞杆橡皮膜橡皮膜排气孔排气孔时间继电器的电气图形及文字符号时间继电器的电气图形及文字符号电动式时间继电器电动式时间继电器 构成：同步机构成：同步机+减速器减速器+执行结构（触头）执行结构（触头）优：延时时间长、精度高。优：延时时间长、精度高。缺：结构复杂、体积大。缺：结构复杂、体积大。电子式时间继电器电子式时间继电器 分类：分类：晶体管式（阻容式）：利用充放电原理延时晶体管式（阻容式）：利用充放电原理延时工作，小型继电器触点输出。工

28、作，小型继电器触点输出。数字式：脉冲数字式：脉冲+计数计数+执行机构。执行机构。4、热继电器热继电器 具有过载保护特性的过电流继电器。具有过载保护特性的过电流继电器。(长期过载、长期过载、频繁启动、欠电压、断相运行均会引起过电流频繁启动、欠电压、断相运行均会引起过电流)用于：电动机或其他设备的过载保护和断相保护。用于：电动机或其他设备的过载保护和断相保护。分类：双金属片式分类：双金属片式常用、电子式常用、电子式 结构：热元件结构：热元件+触头触头+动作机构动作机构+整定装置整定装置+复位装置复位装置 图图 原理：由双金属片的变形，通过导板，分断触点。原理：由双金属片的变形，通过导板，分断触点。

29、复位：故障排除后，手动复位复位：故障排除后，手动复位 整定：通常整定在电动机的额定电流上。整定：通常整定在电动机的额定电流上。符号：符号：图图热继电器结构原理图热继电器结构原理图断相保护断相保护型号、图形符号型号、图形符号热继电器接入电动机定子电路方式热继电器接入电动机定子电路方式5、速度继电器速度继电器 用途：检测转速的过零点。多用于反接制动用途：检测转速的过零点。多用于反接制动时，切除反相序电源。时，切除反相序电源。结构：转子（磁极）结构：转子（磁极）+笼型空心绕组笼型空心绕组+触头触头图图 原理：电磁感应与鼠笼式异步机相似。转动原理：电磁感应与鼠笼式异步机相似。转动时，笼型绕组感生电势，

30、形成电流后受力而时，笼型绕组感生电势，形成电流后受力而摆动，摆锤拨动触头系统工作。摆动，摆锤拨动触头系统工作。停转时（停转时（N=0），摆锤垂立，触头复位。），摆锤垂立，触头复位。符号：符号：图图速度继电器结构速度继电器结构 速度继电器结构原理图速度继电器结构原理图1-1-电动机转轴电动机转轴 2-2-永磁永磁转子转子 3-3-定子定子 4-4-绕组绕组 5-5-摆杆摆杆 6 6、7-7-静触点静触点 8 8、9-9-动触点动触点 8-8-簧片簧片速度继电器图文符号速度继电器图文符号6、固态继电器固态继电器 构成：由电力开关器件组成，由输入信号电压，构成：由电力开关器件组成，由输入信号电压，控

31、制输出电子器件导通。控制输出电子器件导通。用途：为无触点继电器，无火花。广泛应用在数用途：为无触点继电器，无火花。广泛应用在数字电路和计控系统。字电路和计控系统。分类：交流输出和直流输出两大类。（分类：交流输出和直流输出两大类。（ACSSRACSSR、DCSSRDCSSR）分别用来通断交）分别用来通断交/直流负载。直流负载。主要参数：主要参数：输入信号电压范围输入信号电压范围 输出额定电压输出额定电压/电流电流 耐压强度耐压强度第五节第五节 熔断器熔断器 熔断器是最简便且有效的短路保护电器。熔断器是最简便且有效的短路保护电器。其中的熔片或熔丝俗称保险丝，常为其中的熔片或熔丝俗称保险丝，常为电阻

32、率较高的易熔合金或用截面积很小的电阻率较高的易熔合金或用截面积很小的良导体制成。良导体制成。线路在正常工作时，熔断器不应熔断；线路在正常工作时，熔断器不应熔断；而当线路发生短路或严重过载时，熔断器而当线路发生短路或严重过载时，熔断器应立即熔断。应立即熔断。熔断器熔断器 1 1、构成：外壳构成：外壳+熔体（芯）熔体（芯）。材料：低熔点、铝锡合金、铜等金属材料：低熔点、铝锡合金、铜等金属2 2、保护（熔断）特性：、保护（熔断）特性：熔体电流超过熔体电流超过I IfNfN,熔断。熔断。熔断时间与熔体电流成反比。熔断时间与熔体电流成反比。熔体电流小于等于熔体电流小于等于I IfNfN时，不会熔断、可以

33、时，不会熔断、可以长期工作。长期工作。3 3、分类：插入式、螺旋式、管式（无填料封分类：插入式、螺旋式、管式（无填料封闭管式、填料封闭管式）、导轨式、速熔式。闭管式、填料封闭管式）、导轨式、速熔式。符号符号FU熔断器额定电流熔断器额定电流IF的选择的选择(1)电灯、电炉等电阻性负载电灯、电炉等电阻性负载IF IL(3)频繁起动的电机频繁起动的电机(2)单台电机单台电机52.电电动动机机的的起起动动电电流流熔熔丝丝额额定定电电流流 261.电电动动机机的的起起动动电电流流熔熔丝丝额额定定电电流流 熔断器熔断器第六节第六节 开关与断路器开关与断路器 开关是最普通、使用最早的电器。其开关是最普通、使

34、用最早的电器。其作用是分合电路、开断电流。常用的作用是分合电路、开断电流。常用的有刀开关、隔离开关、负荷开关、转有刀开关、隔离开关、负荷开关、转换开关换开关(组合开关组合开关)、自动空气开关、自动空气开关(空空气断路器气断路器)等。等。1 刀开关刀开关 刀开关是手动电器中结构最简单的一种，刀开关是手动电器中结构最简单的一种，主要用作电源隔离开关，也可用来非频繁主要用作电源隔离开关，也可用来非频繁地接通和分断容量较小的低压配电线路。地接通和分断容量较小的低压配电线路。接线时应将电源线接在上端，负载接在下接线时应将电源线接在上端，负载接在下端，这样拉闸后刀片与电源隔离，可防止端，这样拉闸后刀片与电

35、源隔离，可防止意外事故发生。意外事故发生。常用刀开关的外形常用刀开关的外形 a）HD系列刀开关；系列刀开关；b)HS系列刀开关系列刀开关单单极极Q双双极极Q三三极极Q刀开关符号刀开关符号QS组合开关符号组合开关符号QSFU闸刀开关图形符号闸刀开关图形符号图文符号图文符号2 低压断路器低压断路器 低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它的功能相当电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它的功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保

36、护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。一种重要的保护电器。低压断路器具有多种保护功能低压断路器具有多种保护功能(过载、短路、欠电压保护过载、短路、欠电压保护等等)、动作值可调，有分断能力高、操作方便、安全等优、动作值可调，有分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。点，所以目前被广泛应用。可实现短路、过载、失压保护。可实现短路、过载、失压保护。锁钩锁钩主触点主触点手动闭合手动闭合 过流过流 脱扣器脱扣器 欠压欠压 脱扣器脱扣器衔铁释放衔铁释放连杆装置连杆装置释放弹簧释放弹簧自动空气断路器原理图自动空气断路

37、器原理图自动空气断路器自动空气断路器欠压过流脱扣器F主触点主触点释放拉簧释放拉簧脱扣连杆脱扣连杆锁钩连杆锁钩连杆低压断路器的选用原则低压断路器的选用原则 1 1）根据线路对保护的要求确定断路器的类型和保护形式确）根据线路对保护的要求确定断路器的类型和保护形式确定选用框架式、装置式或限流式等。定选用框架式、装置式或限流式等。2 2）断路器的额定电压）断路器的额定电压UNUN应等于或大于被保护线路的额定电应等于或大于被保护线路的额定电压。压。3 3）断路器欠压脱扣器额定电压应等于被保护线路的额定电）断路器欠压脱扣器额定电压应等于被保护线路的额定电压。压。4 4）断路器的额定电流及过流脱扣器的额定电

38、流应大于或等）断路器的额定电流及过流脱扣器的额定电流应大于或等于被保护线路的计算电流。于被保护线路的计算电流。5 5）断路器的极限分断能力应大）断路器的极限分断能力应大于线路的最大短路电流的有效值。于线路的最大短路电流的有效值。6 6）配电线路中的上、下级断路器的保护特性应协调配合，）配电线路中的上、下级断路器的保护特性应协调配合，下级的保护特性应位于上级保护特性的下方且不相交。下级的保护特性应位于上级保护特性的下方且不相交。7 7）断路器的长延时脱扣电流应小于导线允许的持续电流。）断路器的长延时脱扣电流应小于导线允许的持续电流。第七节第七节 主令电器主令电器 控制系统中，主令电器是一种专门发

39、布命控制系统中，主令电器是一种专门发布命令、直接或通过电磁式电器间接作用于控令、直接或通过电磁式电器间接作用于控制电路的电器。常用来控制电力拖动系统制电路的电器。常用来控制电力拖动系统中电动机的起动、停车、调速及制动等。中电动机的起动、停车、调速及制动等。常用的主令电器有：控制按钮、行程开关、常用的主令电器有：控制按钮、行程开关、接近开关，万能转换开关、主令控制器及接近开关，万能转换开关、主令控制器及其它主令电器如脚踏开关、倒顺开关、紧其它主令电器如脚踏开关、倒顺开关、紧急开关、钮子开关等。本节仅介绍几种常急开关、钮子开关等。本节仅介绍几种常用的主令电器。用的主令电器。1 控制按钮控制按钮 控

40、制按钮是一种结构简单、使用广泛的手控制按钮是一种结构简单、使用广泛的手动主令电器，它可以与接触器或继电器配动主令电器，它可以与接触器或继电器配合，对电动机实现远距离的自动控制，用合，对电动机实现远距离的自动控制，用于实现控制线路的电气联锁。于实现控制线路的电气联锁。按钮开关结构示意图及按钮开关结构示意图及图文符号图文符号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(停止按钮停止按钮)常开按钮常开按钮(起动按钮起动按钮)复合按钮复合按钮1234123按钮帽按钮帽(b)结构结构按钮的外形图

41、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)外形图外形图常闭触点常闭触点按钮按钮(手动切换电器手动切换电器)2 行程开关行程开关 行程开关又称限位开关，用于控制机械设行程开关又称限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中，将备的行程及限位保护。在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。换。行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、行程开关按其结构可

42、分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。微动式和组合式。结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。常开触点常开触点常闭触点常闭触点(限位开关限位开关)3 接近开关接近开关 接近式位置开关是一种非接触式的位置开接近式位置开关是一种非接触式的位置开关，简称接近开关。它由感应头、高频振关，简称接近开关。它由感应头、高频振荡器、放大器和外壳组成。当运动部件与荡器、放大器和外壳组成。当运动部件与接近开关的感应头接近时，就使其输出一接近开关的感应头接近时，就使其输出一个电信号。个电信号。接近开关分为电感式和电容式两种。接近开关分为电感式和电容式两种。接近开关接近开关 行程开关

43、及接近开关的电气符号行程开关及接近开关的电气符号5 万能转换开关万能转换开关 万能转换开关是一种多档式、控制多回路万能转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。万能转换开关主要用于各种的主令电器。万能转换开关主要用于各种控制线路的转换、电压表、电流表的换相控制线路的转换、电压表、电流表的换相测量控制、配电装置线路的转换和遥控等。测量控制、配电装置线路的转换和遥控等。万能转换开关还可以用于直接控制小容量万能转换开关还可以用于直接控制小容量电动机的起动、调速和换向。电动机的起动、调速和换向。万能转换开关单层的结构示意图万能转换开关单层的结构示意图 6 主令控制器主令控制器 主令控制器是一种频繁对

44、电路进行接通和切断的电主令控制器是一种频繁对电路进行接通和切断的电器。通过它的操作，可以对控制电路发布命令，与器。通过它的操作，可以对控制电路发布命令，与其它电路联锁或切换。常配合磁力起动器对绕线式其它电路联锁或切换。常配合磁力起动器对绕线式异步电动机的起动、制动、调速及换向实行远距离异步电动机的起动、制动、调速及换向实行远距离控制，广泛用于各类起重机械的拖动电动机的控制控制，广泛用于各类起重机械的拖动电动机的控制系统中。系统中。主令控制器一般由外壳、触点、凸轮、转轴等组成，主令控制器一般由外壳、触点、凸轮、转轴等组成，与万能转换开关相比，它的触点容量大些，操纵档与万能转换开关相比，它的触点容量大些，操纵档位也较多。主令控制器的动作过程与万能转换开关位也较多。主令控制器的动作过程与万能转换开关相类似，也是由一块可转动的凸轮带动触点动作。相类似，也是由一块可转动的凸轮带动触点动作。凸轮可调式主令控制器凸轮可调式主令控制器1-1-凸轮块凸轮块 2-2-动触点动触点 3-3-静触点静触点 4-4-接线端子接线端子 5-5-支杆支杆 6-6-转动轴转动轴 7-7-凸轮块凸轮块 8-8-小轮小轮凸轮可调式主令控制器凸轮可调式主令控制器 a)a)外形图外形图 b)b)结构原理图结构原理图