1、电器控制与电器控制与PLC应用应用主要内容主要内容:第第1章章 常用低压控制电器常用低压控制电器（6）第第2章章 电器控制线路的基本原则和基本环节电器控制线路的基本原则和基本环节（8）第第3章章 可编程控制器基础可编程控制器基础（6）第第4章章 S7-200PLC的系统配置的系统配置（4）第第5章章 S7-200PLC的指令系统的指令系统（14）第第8章章 可编程控制器系统设计与应用可编程控制器系统设计与应用（4）实验实验(14)绪绪 论论一、本课程的性质和任务一、本课程的性质和任务性质：性质：实践性较强的专业课实践性较强的专业课内容：内容：一、电器控制一、电器控制 常用低压控制电器常用低压控
2、制电器 电器控制线路的基本原则和基本环节电器控制线路的基本原则和基本环节 二、可编程控制器二、可编程控制器 S7-200 PLC的组成与原理的组成与原理 S7-200 PLC的指令系统与编程方法的指令系统与编程方法 STEP7-Micro/WIN编程软件的使用编程软件的使用 S7-200 PLC的工程实际应用（实验）的工程实际应用（实验）电力拖动：电力拖动：以电动机为原动力来拖动生产机械运行的拖动方式。以电动机为原动力来拖动生产机械运行的拖动方式。电力拖动的优点：电力拖动的优点：（1）电能的输送简单经济。）电能的输送简单经济。（2 2）效率高、联接简便、损耗少、控制方便）效率高、联接简便、损耗
3、少、控制方便。（3 3）调节性能好。电动机的种类、形式多样，）调节性能好。电动机的种类、形式多样，可适应不同可适应不同 的生产机械；且启动、制动、反向、调速等控制简便的生产机械；且启动、制动、反向、调速等控制简便（4）易于实现生产过程自动化。易于实现生产过程自动化。一、本课程的性质和任务一、本课程的性质和任务为什么以机床为例？为什么以机床为例？工作母机。工作母机。一、本课程的性质和任务一、本课程的性质和任务电力拖动形式：集中拖动、单机拖动、多机拖动电力拖动形式：集中拖动、单机拖动、多机拖动 直流拖动、交流拖动直流拖动、交流拖动一、本课程的性质和任务一、本课程的性质和任务本课程的任务：本课程的任
4、务：熟悉常用控制电器的结构原理、用途及型号，达到能正熟悉常用控制电器的结构原理、用途及型号，达到能正确使用和选用。确使用和选用。熟练掌握电气控制线路的基本环节，具有对一般电气熟练掌握电气控制线路的基本环节，具有对一般电气 控控制线路的独立分析能力。制线路的独立分析能力。熟悉熟悉PLC的组成、工作原理及硬件配置，达到能正确安的组成、工作原理及硬件配置，达到能正确安装与操作装与操作S7-200。熟练掌握熟练掌握S7-200的指令系统和的指令系统和STEP7-Micro/WIN编程软编程软件，并进一步通过实验掌握件，并进一步通过实验掌握S7-200在工程实际中的应用。在工程实际中的应用。二、电气控制
5、技术的发展二、电气控制技术的发展电气控制技术的发展过程电气控制技术的发展过程：1.继电接触器控制系统：有触点断续控制继电接触器控制系统：有触点断续控制 2.计算机控制：如单片机计算机控制：如单片机 3.可编程序控制器（可编程序控制器（PLC）控制系统：控制系统：继电器控制计算机控制继电器控制计算机控制 二、电气控制技术的发展二、电气控制技术的发展电气控制技术的发展趋势电气控制技术的发展趋势：n控制方法上：由手动控制方法上：由手动 自动自动n控制功能上：由简单控制功能上：由简单 复杂复杂n操作上：操作上：由笨重由笨重 轻巧轻巧n原理上：原理上：由硬线控制由硬线控制 软线控制软线控制第一篇第一篇
6、电气控制电气控制第一章第一章 常用低压电器常用低压电器 常用低压电器的结构、工作原理、型号、选用、图形常用低压电器的结构、工作原理、型号、选用、图形符号及文字符号等符号及文字符号等 第一章第一章 常用低压电器常用低压电器电器的定义及分类：电器的定义及分类：（一）电器的定义（一）电器的定义定义：凡是自动或手动接通和断开电路，以及能实现对电定义：凡是自动或手动接通和断开电路，以及能实现对电路或非电对象切换、控制、保护、检测、变换和调节目路或非电对象切换、控制、保护、检测、变换和调节目的的电气元件统称为电器。的的电气元件统称为电器。（二）分类方法：（二）分类方法：1.按工作电压等级分按工作电压等级分
7、（1）低压电器）低压电器：工作电压在交流：工作电压在交流1200V或直流或直流1500V以下以下的各种电器。的各种电器。（2）高压电器）高压电器：工作电压高于交流：工作电压高于交流1200V或直流或直流1500V以以上的各种电器。上的各种电器。1.1 概述概述2.按用途分按用途分（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；（2）主令电器主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器用于自动控制系统中发送控制指令的电器（3）保护电器：保护电器：用于保护电路及用电设备的电器用于保护电路及用电设备的电器；（4）配电电器：用于电能的输送和分配的电器配电电
8、器：用于电能的输送和分配的电器；（5 5）执行电器：指用于完成各种动作或传动功能的电器。）执行电器：指用于完成各种动作或传动功能的电器。1.1 概述概述3.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的电器；依据电磁感应原理来工作的电器；（2）非电量控制电器非电量控制电器 如压力继电器、速度继电器。如压力继电器、速度继电器。1.1 概述概述1.2 接触器接触器l接触器是一种用来接触器是一种用来频繁地频繁地接通或断开交直流接通或断开交直流主主电路电路及大容量控制电路的自动切换电器。它具及大容量控制电路的自动切换电器。它具有欠压保护及零压保护。是有触点、电磁式电有
9、欠压保护及零压保护。是有触点、电磁式电器的典型代表。器的典型代表。l种类：交流接触器、直流接触器种类：交流接触器、直流接触器（主触头）（主触头）1.2 接触器接触器1.2 接触器接触器1.2 接触器接触器一、接触器的结构和工作原理一、接触器的结构和工作原理 组成：电磁系统组成：电磁系统、触头系统、灭弧装置、触头系统、灭弧装置 1电磁系统电磁系统 电磁系统由线圈、动铁心电磁系统由线圈、动铁心（衔铁衔铁）和静铁心组成。对于和静铁心组成。对于CJ0、CJ10系列交流接触器，大都采用衔铁直线运动的双系列交流接触器，大都采用衔铁直线运动的双E型直动式电磁机构。型直动式电磁机构。直流电磁机构：无磁滞和涡流
10、损耗，瘦高形，拍合式直流电磁机构：无磁滞和涡流损耗，瘦高形，拍合式交流电磁机构：有磁滞和涡流损耗，矮胖形，双交流电磁机构：有磁滞和涡流损耗，矮胖形，双E直动式直动式一、接触器的结构和工作原理一、接触器的结构和工作原理一、接触器的结构和工作原理一、接触器的结构和工作原理电磁吸力：电磁吸力：SF81027交流电磁机构交流电磁机构的电磁吸力：的电磁吸力：=msint直流直流电磁机构电磁机构，磁动势恒定不变，磁动势恒定不变，=NI/Rm增大，增大，吸合后的电磁力要比吸合前大得多吸合后的电磁力要比吸合前大得多wtFFfmm2cos2121脉动脉动SFFmm16102127UE=4.44fNm恒磁通恒磁通
11、主磁通主磁通=磁动势磁阻磁动势磁阻磁阻变小，变小，吸合后的励磁电流要比吸合前小得磁阻变小，变小，吸合后的励磁电流要比吸合前小得多多一、接触器的结构和工作原理一、接触器的结构和工作原理 交流接触器的铁心由硅钢片叠成。交流接触器的铁心由硅钢片叠成。此外，此外，由于交流由于交流电在一个周期内有两次过零点，电在一个周期内有两次过零点，当电流为零时，当电流为零时，电磁电磁吸力也为零，吸力也为零，使动铁心振动，使动铁心振动，噪声大。噪声大。为了消除这一为了消除这一现象，现象，在交流接触器铁心的端面一部分嵌有在交流接触器铁心的端面一部分嵌有短路环短路环一、接触器的结构和工作原理一、接触器的结构和工作原理 2
12、 2触头系统触头系统 包括主触头和辅助触头。包括主触头和辅助触头。主触头体积大，用于通断主电路，通常为三对主触头体积大，用于通断主电路，通常为三对（三极三极）常开触头。常开触头。常开常闭触头的定义：电磁系统未通电动作前触头的原常开常闭触头的定义：电磁系统未通电动作前触头的原始状态。始状态。辅助触头体积小，用于控制电路，起电气联锁或控制作辅助触头体积小，用于控制电路，起电气联锁或控制作用，一般常开、常闭各两对。用，一般常开、常闭各两对。触头的动作：通电时，常开触头闭合，常闭触头断开。触头的动作：通电时，常开触头闭合，常闭触头断开。断电时，常开触头先恢复断开，常闭触头后恢复闭合。断电时，常开触头先
13、恢复断开，常闭触头后恢复闭合。一、接触器的结构和工作原理一、接触器的结构和工作原理一、接触器的结构和工作原理一、接触器的结构和工作原理触头的结构形式：触头的结构形式：点接触桥式面接触桥式线接触指形有利于消除氧化膜一、接触器的结构和工作原理一、接触器的结构和工作原理3灭弧装置灭弧装置1）产生：弧光放电，大电流、高电压。）产生：弧光放电，大电流、高电压。2）危害：）危害：烧蚀触头，减少寿命，降低可靠性。烧蚀触头，减少寿命，降低可靠性。使切断电路的时间延长，甚至造成弧光短路，引起火灾使切断电路的时间延长，甚至造成弧光短路，引起火灾事故事故 3 3）灭弧方法：容量在）灭弧方法：容量在10A10A以上的
14、接触器都有灭弧装置。以上的接触器都有灭弧装置。小容量的接触器，常采用双断口触头灭弧、电动力灭小容量的接触器，常采用双断口触头灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧等措施。弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧等措施。对于大容量的接触器，采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧。对于大容量的接触器，采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧。一、交流接触器的结构一、交流接触器的结构电动力灭弧电动力灭弧磁吹灭弧磁吹灭弧窄缝灭弧窄缝灭弧栅片灭弧栅片灭弧一、接触器的结构和工作原理一、接触器的结构和工作原理4 4）灭弧罩材料：耐弧陶土、石棉水泥、耐弧材料。）灭弧罩材料：耐弧陶土、石棉水泥、耐弧材料。5 5）灭弧罩的作用：）灭弧罩的作用
15、：1 1）引导电弧散发，防止相间短路。）引导电弧散发，防止相间短路。2 2）使电弧与灭弧罩的绝缘壁接触，从而迅速冷却。）使电弧与灭弧罩的绝缘壁接触，从而迅速冷却。4.4.接触器的工作原理（下页）接触器的工作原理（下页）1234线圈未通电线圈未通电1234380V线圈通电后线圈通电后1234380V线圈通电后线圈通电后1234线圈断电后线圈断电后1234线圈断电后线圈断电后二、接触器的主要技术参数交流接触器交流接触器二、接触器的主要技术参数直流接触器直流接触器二、接触器的主要技术参数二、接触器的主要技术参数二、接触器的主要技术参数 1.额定电压额定电压 接触器的额定电压是指主触头的额定电压。接触
16、器的额定电压是指主触头的额定电压。交流有交流有127、220、380、500V。直流有直流有110、220和和440V2额定电流额定电流 额定电流是指主触头的额定电流。额定电流是指主触头的额定电流。有有5、10、20、40、60、100、150、250、400和和 600A二、接触器的主要技术参数3吸引线圈的额定电压吸引线圈的额定电压 交流有：交流有：36、110（127）、220和和380V。直流有：直流有：2448、220V4.电气寿命和机械寿命电气寿命和机械寿命 以万次表示以万次表示5额定操作频率额定操作频率 300次次h、600次次h、1200次次 h三、接触器的选用三、接触器的选用1
17、.1.接触器的类型选择接触器的类型选择 根据接触器所控制的负载性质来选根据接触器所控制的负载性质来选择接触器的类型择接触器的类型 2.2.额定电压的选择额定电压的选择 接触器的额定电压应大于或等于负载接触器的额定电压应大于或等于负载回路的电压回路的电压 3.3.额定电流的选挥额定电流的选挥 接触器的额定电流应大于或等于被控接触器的额定电流应大于或等于被控回路的额定电流。回路的额定电流。三、接触器的选用三、接触器的选用4.4.吸引线圈的额定电压选择吸引线圈的额定电压选择 吸引线圈的额定电压应与所吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的电压相一致。接控制电路的电压相一致。5.5.接触器的触头数量、种类
18、选择接触器的触头数量、种类选择 其触头数量和种类应满其触头数量和种类应满足主电路和控制线路的要求足主电路和控制线路的要求四、接触器常见故障分析四、接触器常见故障分析1.触头过热触头过热 造成触头发热的主要原因有造成触头发热的主要原因有:触头接触压力不足，触头表面接触不良；触头接触压力不足，触头表面接触不良；触头表面被电弧灼伤烧毛等。触头表面被电弧灼伤烧毛等。以上原因都会使触头接触电阻过大，使触头过热。以上原因都会使触头接触电阻过大，使触头过热。四、接触器常见故障分析四、接触器常见故障分析四、接触器常见故障分析四、接触器常见故障分析2.触头磨损触头磨损 触头磨损有两种：触头磨损有两种：一种是电气
19、磨损，由触头间电弧或电火花的高温使触头一种是电气磨损，由触头间电弧或电火花的高温使触头金属气化和蒸发所造成，金属气化和蒸发所造成，另一种是机械磨损，由于触头闭合时的撞击，触头表面另一种是机械磨损，由于触头闭合时的撞击，触头表面的相对滑动摩擦等造成。的相对滑动摩擦等造成。四、接触器常见故障分析四、接触器常见故障分析3.线圈断电后触头不能复位线圈断电后触头不能复位 其原因有：其原因有：触头熔焊在一起；触头熔焊在一起；铁心剩磁太大；铁心剩磁太大；反作用弹簧弹力不足；反作用弹簧弹力不足；活动部分机械上被卡住；活动部分机械上被卡住；铁心端面有油污等。铁心端面有油污等。l上述原因都会使线圈断电后衔铁不能释
20、放，致使触头不上述原因都会使线圈断电后衔铁不能释放，致使触头不能复位。能复位。四、接触器常见故障分析四、接触器常见故障分析4.衔铁振动和噪声衔铁振动和噪声 产生振动和噪声的主要原因有：产生振动和噪声的主要原因有：短路环损坏或脱落；短路环损坏或脱落；衔铁歪斜或铁心端面有锈蚀、尘垢，使动、静铁心接触衔铁歪斜或铁心端面有锈蚀、尘垢，使动、静铁心接触不良；不良；反作用弹簧弹力太大；反作用弹簧弹力太大；活动部分机械上卡阻而使衔铁不能完全吸合等。活动部分机械上卡阻而使衔铁不能完全吸合等。四、接触器常见故障分析四、接触器常见故障分析5.线圈过热或烧毁线圈过热或烧毁 线圈中流过的电流过大时，就会使线圈过热甚至
21、烧毁。线圈中流过的电流过大时，就会使线圈过热甚至烧毁。发生线圈电流过大的原因有以下几个方面：发生线圈电流过大的原因有以下几个方面：线圈匝间短路，衔铁与铁心闭合后有间隙；线圈匝间短路，衔铁与铁心闭合后有间隙；操作频繁，超过了允许操作频率操作频繁，超过了允许操作频率；外加电压高于线圈额定电压等。外加电压高于线圈额定电压等。五、接触器的图形符号五、接触器的图形符号五、接触器的图形符号五、接触器的图形符号KM 线圈线圈KM 常开触头常开触头KM 常闭触头常闭触头CJTI系列交流接触器系列交流接触器CJ12系列交流接触器系列交流接触器额定工作电压至额定工作电压至380V、额定工作电流、额定工作电流100
22、A-600A的电力线路中的电力线路中,供冶金、供冶金、轧钢企业起重机等的电气设备中轧钢企业起重机等的电气设备中,作远距离接通和分断电路作远距离接通和分断电路,并作为交流电并作为交流电动机频繁地起动、停止、反向和反接之用动机频繁地起动、停止、反向和反接之用.CJ20系列交流接触器系列交流接触器额定电压至额定电压至660V或或1140V;电流至电流至630A的电力系统中接通和分断电的电力系统中接通和分断电路之用路之用,并适用于频繁地起动及控制交流电动机并适用于频繁地起动及控制交流电动机 CJ24系列交流接触器系列交流接触器额定工作电压至额定工作电压至660V,额定工作电流由额定工作电流由100A-
23、630A的电力系统中供冶金、的电力系统中供冶金、轧钢及起重机等电气设备作为远距离频繁地接通、分断电路和起动、停轧钢及起重机等电气设备作为远距离频繁地接通、分断电路和起动、停止、反向及反接制电动机等之用止、反向及反接制电动机等之用.CJ40系列交流接触器系列交流接触器额定电压至额定电压至660V(部分部分规格至规格至1140V)，电流至，电流至800A的电力系统中接的电力系统中接通和分断电路，并与适通和分断电路，并与适当的热继电器或电子式当的热继电器或电子式保护装置组合成电动机保护装置组合成电动机起动器，以保护可能发起动器，以保护可能发生过载的电路生过载的电路 NCK2系列交流接触器系列交流接触
24、器额定工作电压至额定工作电压至660V，额定工作电流至额定工作电流至40A,多用于空调多用于空调 1.31.3 继电器继电器作用：作用：根据某种输入信号的变化，而接通或断开根据某种输入信号的变化，而接通或断开小电小电流流的控制电路，实现自动控制和保护的电器。的控制电路，实现自动控制和保护的电器。输入信号：输入信号：（1）电量：电流、电压等；）电量：电流、电压等；（2）非电量：温度、速度、时间、压力等。）非电量：温度、速度、时间、压力等。输出信号：输出信号：触点的动作。触点的动作。种类：种类：按输入信号的性质分为按输入信号的性质分为：电压继电器、电流继电器、：电压继电器、电流继电器、时间继电器、
25、温度继电器时间继电器、温度继电器、速度继电器、压力继电器、速度继电器、压力继电器等等 按工作原理可分为：按工作原理可分为：电磁式继电器、感应式继电器、电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、热继电器和电子式继电器等电动式继电器、热继电器和电子式继电器等 按用途可分为按用途可分为：控制用与保护用继电器等。：控制用与保护用继电器等。1.3 继电器继电器1.3 继电器继电器一、电磁式继电器一、电磁式继电器其结构及工作原理与接触器大体相同其结构及工作原理与接触器大体相同不同之处：不同之处：（1）继电器可以对各种输入量的变化作出反应，而接触器）继电器可以对各种输入量的变化作出反应，而接触器只有在一定的
26、电压信号下动作。只有在一定的电压信号下动作。（2）继电器是用于切换小电流的控制和保护电路；接触器）继电器是用于切换小电流的控制和保护电路；接触器是用来控制大电流主电路，因此，继电器触头容量较小是用来控制大电流主电路，因此，继电器触头容量较小（一般（一般5A以下）。以下）。（3）无灭弧装置，触头无主辅之分。）无灭弧装置，触头无主辅之分。（一）电磁式电压继电器（一）电磁式电压继电器电压继电器的结构与电流继电器相似，不同的是电压电压继电器的结构与电流继电器相似，不同的是电压继电器的线圈是与负载并联的电压线圈，所以匝数多，继电器的线圈是与负载并联的电压线圈，所以匝数多，导线细，阻抗大。导线细，阻抗大。
27、根据动作电压值的不同，电压继电器有过电压、欠电根据动作电压值的不同，电压继电器有过电压、欠电压和零电压继电器之分。压和零电压继电器之分。过电压继电器过电压继电器是在电压为是在电压为110110115115的额定电压以上动作，的额定电压以上动作，欠电压继电器欠电压继电器在电压为在电压为40407070额定电压动作。额定电压动作。零电压继电器零电压继电器在电压为在电压为5 52525额定电压动作额定电压动作（一）电磁式电压继电器（一）电磁式电压继电器（a a）过电压过电压 （b b）欠电压欠电压 （c c）常开触点常开触点 （d d）常闭触点常闭触点 电压继电器符号电压继电器符号（二）电磁式电流继
28、电器（二）电磁式电流继电器电流继电器的线圈与被测电路串联，以反应电路电流电流继电器的线圈与被测电路串联，以反应电路电流的变化，为不影响电路工作情况，其线圈匝数少，导的变化，为不影响电路工作情况，其线圈匝数少，导线粗，线圈阻抗小。线粗，线圈阻抗小。电流继电器又有电流继电器又有欠欠电流继电器、电流继电器、过过电流继电器之分。电流继电器之分。当线圈电流超过整定值时衔铁吸合、触点动作的继电器，称为当线圈电流超过整定值时衔铁吸合、触点动作的继电器，称为过过电流继电器电流继电器，它在正常工作电流时不动作，它在正常工作电流时不动作 。当线圈电流降到某一整定值时衔铁释放的继电器，称为当线圈电流降到某一整定值时
29、衔铁释放的继电器，称为欠电流继欠电流继电器电器。通常它的吸引电流为额定电流的。通常它的吸引电流为额定电流的30305050，而释放电流为额，而释放电流为额定电流的定电流的10102020，正常工作时衔铁是吸合的。，正常工作时衔铁是吸合的。（二）电磁式电流继电器（二）电磁式电流继电器（a）电磁式电流继电器结构示意图（b）过电流继电器（c）欠电流继电器 图19 电流继电器的结构示意图及符号（三）电磁式中间继电器（三）电磁式中间继电器中间继电器实质上为电压继电器，主要用来对外部开中间继电器实质上为电压继电器，主要用来对外部开关量的接通能力和触头数量进行放大，即可将一个输关量的接通能力和触头数量进行放
30、大，即可将一个输入信号变成一个或多个输出信号。入信号变成一个或多个输出信号。特点：特点：触头对数多；触头对数多；触头容量较大（额定电流触头容量较大（额定电流5一一10A）；）；动作灵敏。动作灵敏。（三）电磁式中间继电器（三）电磁式中间继电器用途用途：当其它电器的触头对数或触头容量不够时，可当其它电器的触头对数或触头容量不够时，可借助中间继电器来扩大它们的触头数或触头容量，起借助中间继电器来扩大它们的触头数或触头容量，起到中间转换作用。到中间转换作用。系列：系列：JZ7、JZ8选用：选用：控制电路的电压等级、触点的数量、种类、及控制电路的电压等级、触点的数量、种类、及容量。容量。（三）电磁式中间
31、继电器（三）电磁式中间继电器中间继电器符号：中间继电器符号：KA线圈线圈KA常开触头常开触头KA常闭触头常闭触头二、热继电器二、热继电器1 1、作用：、作用：热继电器是利用电流的热效应原理来工作的保护电热继电器是利用电流的热效应原理来工作的保护电器。它在电路中用作电动机的过载保护。器。它在电路中用作电动机的过载保护。二、热继电器二、热继电器2 2、过载的危害：、过载的危害：电动机在实际运行中，常遇到过载情况。若过载不太大，电动机在实际运行中，常遇到过载情况。若过载不太大，时间较短，只要电动机绕组不超过允许温升，这种过载是允许时间较短，只要电动机绕组不超过允许温升，这种过载是允许的。但过载时间过
32、长，绕组温升超过了允许值时，将会加剧绕的。但过载时间过长，绕组温升超过了允许值时，将会加剧绕组绝缘老化，缩短电动机的使用年限，严重时甚至会使电动机组绝缘老化，缩短电动机的使用年限，严重时甚至会使电动机绕组烧毁。因此，凡电动机长期运行时都需要对其过载提供保绕组烧毁。因此，凡电动机长期运行时都需要对其过载提供保护装置。护装置。二、热继电器二、热继电器3 3、反时限保护特性：、反时限保护特性：项号项号整定电流倍数（过载倍数）整定电流倍数（过载倍数）动作时间动作时间11.052h21.2 2h31.65s动作时间随电流的增大而减小动作时间随电流的增大而减小二、热继电器二、热继电器4 4、热继电器的结构
33、和工作原理：、热继电器的结构和工作原理：由由双金属片、加热元件、动作机构、触点系统、整定调整双金属片、加热元件、动作机构、触点系统、整定调整装置装置及及手动复位装置手动复位装置等组成。等组成。双金属片为温度检测元件双金属片为温度检测元件，由两种膨胀系数不同的金属片，由两种膨胀系数不同的金属片压焊而成，它被加热元件加热后，因两层金属片伸长率不压焊而成，它被加热元件加热后，因两层金属片伸长率不同而弯曲。同而弯曲。加热元件串接在电动机定子绕组中加热元件串接在电动机定子绕组中，电动机正常运行时，电动机正常运行时，热元件产生的热量不会使触点系统动作；当电动机过载，热元件产生的热量不会使触点系统动作；当电
34、动机过载，流过热元件的电流加大，经过一定的时间，热元件产生的流过热元件的电流加大，经过一定的时间，热元件产生的热量使双金属片的弯曲程度超过一定值，通过导板推动热热量使双金属片的弯曲程度超过一定值，通过导板推动热继电器的触点动作（常开触点闭合，常闭触点断开）。继电器的触点动作（常开触点闭合，常闭触点断开）。123123热继电器的结构原理图热继电器的结构原理图发热元件发热元件双金属片双金属片常闭触点常闭触点复位按钮复位按钮弹簧弹簧扣板扣板II当主电路中电流超过当主电路中电流超过容许值而使双金属片容许值而使双金属片受热时，它便向上弯受热时，它便向上弯曲，因而脱钩。曲，因而脱钩。热继电器的结构原理图热
35、继电器的结构原理图发热元件发热元件双金属片双金属片常闭触点常闭触点复位按钮复位按钮弹簧弹簧II扣板扣板热继电器的结构原理图热继电器的结构原理图发热元件发热元件双金属片双金属片常闭触点常闭触点复位按钮复位按钮弹簧弹簧II扣板扣板常闭触点打开从而断常闭触点打开从而断开电动机的主电路开电动机的主电路a）外形 b）结构图1电流整定装置 2主电路接线柱 3复位按钮 4常闭触头 5动作机构 6热元件 31常闭触头接线柱32公共动触头接线柱 33常开触头接线柱 三、热继电器三、热继电器 通常用通常用其常闭触点与接触器线圈电路串联其常闭触点与接触器线圈电路串联，切断接触器线，切断接触器线圈电流，使电动机主电路
36、失电。故障排除后，圈电流，使电动机主电路失电。故障排除后，手动复位手动复位热继热继电器触点可以重新接通控制电路。电器触点可以重新接通控制电路。注意：注意：不能作短路保护，只能作长期过载保护。不能作短路保护，只能作长期过载保护。原因：原因：热元件具有热惯性，不能立即动作，另外长时间少量热元件具有热惯性，不能立即动作，另外长时间少量的过载也会触发热继电器动作。的过载也会触发热继电器动作。二、热继电器二、热继电器5、型号与符号：、型号与符号：二、热继电器二、热继电器 6、继电器的选择、继电器的选择:主要根据电动机的额定电流来确定热继电器的型号及主要根据电动机的额定电流来确定热继电器的型号及热元件的额
37、定电流等级。热元件的额定电流等级。对星形接线的电动机可选两相或三相结构式的，对三对星形接线的电动机可选两相或三相结构式的，对三角形接线的电动机，应选择带断相保护的热继电器。角形接线的电动机，应选择带断相保护的热继电器。所选用的热继电器的整定电流所选用的热继电器的整定电流=0.951.02IN 对频繁正反转和频繁起制动工作的电动机不宜采用热对频繁正反转和频繁起制动工作的电动机不宜采用热继电器继电器发热过大发热过大(c)电机过载热继电器断开电机过载热继电器断开SB1SB2KMKMuvwFU1QSMFU2KRFRFR发热过大发热过大(c)电机过载热继电器断开电机过载热继电器断开SB1SB2KMKMu
38、vwFU1QSMFU2KRFRFR发热过大发热过大(c)电机过载热继电器断开电机过载热继电器断开SB1SB2KMKMuvwFU1QSMFU2KRFRFR发热过大发热过大电机过载热继电器断开电机过载热继电器断开SB1SB2KMKMuvwFU1QSMFU2KRFRFR三、时间继电器三、时间继电器 作用：作用：时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理时间继电器是一种利用电磁原理或机械动作原理实现实现 触头延时接通和断开的自动控制电器。触头延时接通和断开的自动控制电器。分类：分类：按动作原理：电磁式，空气阻尼式、电动式和晶体管。按动作原理：电磁式，空气阻尼式、电动式和晶体管。按延时方式：通电延时型、
39、断电延时型。按延时方式：通电延时型、断电延时型。（一）空气阻尼式时间继电器（一）空气阻尼式时间继电器原理原理：利用空气阻尼原理获得延时的。：利用空气阻尼原理获得延时的。组成组成：电磁机构、延时机构、触头：电磁机构、延时机构、触头 电磁机构为直动式双电磁机构为直动式双E型；型；延时机构采用空气式阻尼器；延时机构采用空气式阻尼器；触头系统是借用触头系统是借用Lx5型微动开关。型微动开关。类型类型：通电延时、断电延时、带瞬动触点通电（断电）通电延时、断电延时、带瞬动触点通电（断电）延时延时通电延时的空气阻尼式时间继电器结构示意图（下页）通电延时的空气阻尼式时间继电器结构示意图（下页）通电延时型空气式
40、时间继电器通电延时型空气式时间继电器释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心线圈线圈微动开关微动开关2微动开关微动开关1恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉时间继电器线圈通电后时间继电器线圈通电后瞬时动作的触点瞬时动作的触点释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔瞬时动作的触点瞬时动作的触点动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气
41、孔进气孔出气孔出气孔瞬时动作的触点瞬时动作的触点动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔瞬时动作的触点瞬时动作的触点动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉延时动作的触点延时动作的触点释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔瞬时动作的触点瞬时动作的触点动铁心动铁心静铁心静铁心i恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧活塞活塞橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心线圈线圈微动开关微动开关2微动开关微动开关1断电后立刻复位断电后立
42、刻复位恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉释放弹簧释放弹簧橡皮膜橡皮膜杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心线圈线圈恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉微动开关微动开关微动开关微动开关断电延时时间继电器断电延时时间继电器活塞活塞释放弹簧释放弹簧杠杆杠杆动铁心动铁心静铁心静铁心线圈线圈进气孔进气孔出气孔出气孔调节螺钉调节螺钉瞬时动作的触点瞬时动作的触点断电延时时间继电器通电后断电延时时间继电器通电后延时动作的触点延时动作的触点橡皮膜橡皮膜活塞活塞释放弹簧释放弹簧杠杆杠杆静铁心静铁心进气孔进气孔出气孔出气孔调节螺钉调节螺钉断电后断电后开始延时开始延时线圈线圈微动开关微动开关微动开关微动开
43、关橡皮膜橡皮膜活塞活塞释放弹簧释放弹簧杠杆杠杆静铁心静铁心进气孔进气孔出气孔出气孔调节螺钉调节螺钉断电后断电后开始延时开始延时线圈线圈微动开关微动开关微动开关微动开关橡皮膜橡皮膜活塞活塞释放弹簧释放弹簧杠杆杠杆进气孔进气孔出气孔出气孔动铁心动铁心静铁心静铁心线圈线圈恢复弹簧恢复弹簧调节螺钉调节螺钉微动开关微动开关断电后断电后开始延时开始延时延时触点归位延时触点归位橡皮膜橡皮膜活塞活塞（一）空气阻尼式时间继电器（一）空气阻尼式时间继电器空气阻尼式时间继电器的优点是：空气阻尼式时间继电器的优点是：延时范围大（延时范围大（0.460S）、结构简单、寿命长、价格低廉。）、结构简单、寿命长、价格低廉。其
44、缺点是：其缺点是：延时误差大延时误差大(1020)，无调节刻度指示，难以精确地，无调节刻度指示，难以精确地整定延时值。在对延时精度要求高的场合，不宜使用这种整定延时值。在对延时精度要求高的场合，不宜使用这种时间继电器。时间继电器。通电延时型时间继电器符号通电延时型时间继电器符号KT线圈线圈KT延时闭合的常开触头延时闭合的常开触头KT延时打开的常闭触头延时打开的常闭触头常开常开KTKT常闭常闭断电延时型时间继电器的符号断电延时型时间继电器的符号线圈线圈KT延时恢复闭合延时恢复闭合的常闭触头的常闭触头KT延时打开的延时打开的常开触头常开触头KT（二）晶体管式时间继电器（二）晶体管式时间继电器原理原
45、理：利用电容对电压变化的阻尼作用作为延时环节：利用电容对电压变化的阻尼作用作为延时环节特点特点：是延时范围广，：是延时范围广，精度高，精度高，体积小，体积小，便调节，便调节，寿寿命长，命长，是目前发展最快、是目前发展最快、最有前途的电子器件。最有前途的电子器件。（二）晶体管式时间继电器（二）晶体管式时间继电器18 VC1CSRR1V1SC2R2aV3C3R4R5b12 VV4V5R3KV621220 V765SSR6V2主电源主电源辅助电源辅助电源+四、速度继电器四、速度继电器作用：作用：速度继电器主要用作笼型异步电动机的反接制动控速度继电器主要用作笼型异步电动机的反接制动控制，亦称反接制动继
46、电器。制，亦称反接制动继电器。组成：组成：它主要由转子、定子和触头三部分组成。转子是一它主要由转子、定子和触头三部分组成。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。叠成，并装有笼型绕组。原理：原理：下图为速度继电器的原理示意图。下图为速度继电器的原理示意图。a）外形 b）结构图231转轴转轴转子转子定子定子绕组绕组摆锤摆锤簧片簧片静触头静触头231转轴转轴转子转子定子定子绕组绕组摆锤摆锤簧片簧片静触头静触头FF231转轴转轴转子转子定子定子绕组绕组摆锤摆锤簧片簧片静触头静触头FFFF2转轴转轴转子转子定子定
47、子绕组绕组摆锤摆锤簧片簧片静触头静触头231231转轴转轴转子转子定子定子绕组绕组摆锤摆锤簧片簧片静触头静触头四、速度继电器四、速度继电器l一般速度继电器的动作转速为一般速度继电器的动作转速为120rmin,复位转速在复位转速在100r/min以下，转速在以下，转速在3000-3600r/min以下能可靠的工作。以下能可靠的工作。l型号：常用的速度继电器有型号：常用的速度继电器有YJ1型和型和JFZ0型。型。l符号：符号：四、速度继电器四、速度继电器KSKS转子符号转子符号简化画法简化画法四、速度继电器四、速度继电器nKS常开触头常开触头nKS常闭触头常闭触头1.5 低压熔断器低压熔断器作用：
48、作用：串接于电路中，实现短路或严重过载保护串接于电路中，实现短路或严重过载保护一、一、结构及原理结构及原理 组成：组成：熔管（熔座）、熔体（保险丝）熔管（熔座）、熔体（保险丝）铅合金或锌（丝状）铅合金或锌（丝状）小电流电路小电流电路 铜或银（片状）铜或银（片状）大电流电路大电流电路 原理：原理：电流通过熔体产生的热量与电流的平方和电流电流通过熔体产生的热量与电流的平方和电流通过的时间成正比。通过的时间成正比。一、熔断器的结构示意图一、熔断器的结构示意图二、熔断器的类型和符号二、熔断器的类型和符号类型类型：插入式、螺旋式、密封式：插入式、螺旋式、密封式(见下图见下图)二、熔断器的类型和符号二、熔
49、断器的类型和符号符号：符号：熔断器类型代号C L M T瓷插式螺旋式无填料封闭管式有填料封闭管式设计代号熔断器额定电流熔体额定电流三、熔断器的工作过程和特性三、熔断器的工作过程和特性1、熔断器工作的物理过程、熔断器工作的物理过程q r 0 0 tt1 t2 t3t4 熔体升温阶段熔体升温阶段t1 熔体溶化阶段熔体溶化阶段t2 熔体金属气化阶段熔体金属气化阶段t3燃弧阶段燃弧阶段t4 弧前时间三、熔断器的工作过程和特性三、熔断器的工作过程和特性2、熔断器的主要技术参数和特性、熔断器的主要技术参数和特性1）额定电压：各个部件的额定电压最低值）额定电压：各个部件的额定电压最低值2）额定电流：熔断体支
50、持件的额定电流）额定电流：熔断体支持件的额定电流3）极限分断能力：可靠分断的最大短路电流值）极限分断能力：可靠分断的最大短路电流值4）截断电流特性：截断电流与预期电流的关系特性）截断电流特性：截断电流与预期电流的关系特性5）时间）时间电流特性：电流特性：电流越大则熔体的熔断时间越短电流越大则熔体的熔断时间越短6)6)I I2 2 t t 特性特性:弧前时间小于弧前时间小于0.1s0.1stIIR 熔化系数：KR=IR/IN=1.2-1.5四、熔体材料与形状四、熔体材料与形状1、熔体材料、熔体材料低熔点材料：铅合金或锌低熔点材料：铅合金或锌 熔化系数小，分断能力小熔化系数小，分断能力小高熔点材料
