电气控制与PLC教程-1常用低压电器
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电气控制与PLC教程-1常用低压电器
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第1章
1.1.3 电器的触头系统与电弧 电器的触头系统 （1）触头接触电阻 （2）触头接触形式
2020/10/22
图1-6 触头的接触形式
a) 点接触 b) 线接触 c) 面接触
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第1章
（3）触头结构形式 触头的材料 银铜
2020/10/22
2020/10/22
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第1章
✓反力装置：由反力弹簧、缓冲弹簧和触点弹簧组成。反力 弹簧的作用是当吸引线圈断电时，迅速使主触点和辅助触点 断开。缓冲弹簧的作用是缓冲衔铁在吸合时对铁心和外壳的 冲击力。触点弹簧的作用是增大动、静触点之间的压力，使 之良好接触以降低接触电阻，避免因触点接触不良而产生的 故障现象。 ✓支架与底座：用于接触器的固定和安装。
2020/10/22
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第1章
（2）按动作方式分类 ➢ 自动电器。依靠外来信号或物理量（如电流、电压等）的变 化而自动动作的电器，如接触器、继电器等。 ➢ 非自动电器。无动力机构，通过人工或外力直接操作而动作 的电器，如按钮、行程开关等。
（3）按工作原理分类 ➢ 电磁式电器。依据电磁感应原理工作的电器，如接触器、各 类电磁式继电器等。 ➢ 非电量控制电器。依靠外力或某种非电物理量的变化而动作 的电器，如行程开关、速度继电器等。
2020/10/22
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2. 电弧的产生和灭弧方法
第1章
（1）电弧的产生及危害
➢在自然环境中断开电路时，如果被断开的电路的电流（电 压）超过某一个数值时，触头间隙中就会产生电弧，电弧实 际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象。在动静 触头脱离接触时，强电场使触头间隙中气体游离，产生大量 的电子和离子，并作定向运动，使绝缘的气体变成导体。 ➢电流通过这个游离区时所消耗的电能转换成热能和光能， 产生高温并发出强光，烧损触头金属表面，降低电器寿命， 延长电路分断时间，甚至不能断开，造成严重事故。
电气控制与PLC(案例教程)教学课件第1章 常用低压电器——以带式输送机的电气控制为例
图1-1 带式输送机结构图
图1-2 两级皮带运输机工作示意图
1.2 常用低压电器
• 1. 低压电器的定义 • 电器是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通或断开电路，实现断续或连续地改变电
路参数，以达到对电路或非电对象的控制、切换、保护、检测、变换和调节作用的电工器件。低 压电器通常是指工作在交流电压1200V以下、直流电压1500V以下的电路中的电器。 • 2. 电磁式低压电器 • 电气控制系统中以电磁式电器的应用最为普遍。电磁式低压电器是一种用电磁现象实现电器功能 的电器类型，此类电器在工作原理及结构组成上大体相同。在最常用的低压电器中，接触器、断 路器等就属于电磁式低压电器。从结构上看，大都由三个主要部分组成，即电磁机构、触头和灭 弧装置。
• 触头的结构如图1-4所示，可分为桥式和指式两种。其中桥式触头又分为点接触式和面接触式。
a）点接触式
b）面接触式 图1-4 触头的结构
c）指式
• （3）灭弧系统
• 当被分断电路的电流超过0.25~1A，分断后加在触头间隙两端的电压超过12~20V（根据触头材 质的不同取值）时，在触头间隙中会产生电弧。电弧实质是一种气体放电现象，即触头间气体在 强电场作用下产生自由电子，正、负离子呈游离状态，使气体由绝缘状态转变为导电状态，并伴 有高温、强光。电弧的存在既妨碍了电路及时可靠地分断，又会使触头受到损伤。因此，必须采 取适当且有效的措施，灭弧的主要措施有机械性拉弧、窄缝灭弧和栅片灭弧三种。
b）实物图
图1-13转换开关
• 转换开关的触点在电路图中的图形符号如图1-14所示。
• 由于其触点的分合状态是与操作手柄的位置有关，因此，在电路图中除画出触点圆形符号之外，还应有操 作手柄位置与触点分合状态的表示方法。其表示方法有两种，一种是在电路图中画虚线和画“•”的方法， 如图1-14 a）所示，即用虚线表示操作手柄的位置，用有无“•”表示触点的闭合和断开状态。比如，在触 点图形符号下方的虚线位置上画“•”，则表示当操作手柄处于该位置时，该触点处于闭合状态；若在虚线 位置上未画“•”，则表示该触点处于断开状态。另一种方法是在触点图形符号上标出触点编号，再用接通 表表示操作手柄于不同位置时的触点分合状态，如图1-14 b）所示。在接通表中用无和“×”来，表示操作 手柄不同位置时触点的闭合和断开状态。转换开关的文字符号用SF表示。
《电气控制与PLC》第一章常用低压电器
电气控制和PLC 第一章 常用低压电器
《电气控制和PLC》第一章常用低 压电器
第1章 常用低压电器
1.1 常用低压电器的分类 1.2 刀开关 1.3 熔断器 1.4 断路器 1.5 控制器 1.6 接触器 1.7 起动器 1.8 控制继电器 1.9 主令电器 1.10 电阻器 1.11 变阻器 1.12 电压调整器 1.13 电磁铁 1.14 其他 1.15 电器的文字符号和图形符号
QL FU
图1- 5负荷开关
《电气控制和PLC》第一章常用低
10
压电器
2、HH型封闭式负荷开关
• HH型封闭式负荷开关俗称铁壳开关。刀开关带有灭弧装置，能够 通断负荷电流，熔断器用于切断短路电流。一般用于小型电力排灌、 电热器、电气照明线路的配电设备中，用于不频繁地接通与分断电 路，也可以直接用于异步电动机的非频繁全压启动控制。
静触头
动触头
绝缘连杆
合 分
合
(a)内部结构示意图
(b)外形示意图
图1- 4组合开关的结构示意和图形符号
《电气控制和PLC》第一章常用低 压电器
QS (c)图形符号
9
1.2.5 开启式负荷开关和封闭式负荷开关
• 1、HK型开启式负荷开关 • HK型开启式负荷开关俗称闸刀或胶壳刀开关。由于
它结构简单，价格便宜，使用维修方便，故得到广 泛应用。主要用作电气照明电路，电热电路。小容 量电动机电路的不频繁控制开关，也可用作分支电 路的配电开关。
《电气控制和PLC》第一章常用低
4
压电器
1.2 刀开关
• 刀开关是一种手动电器，常用的刀开关有 HD型单投刀开关，
• HS型双投刀开关、 • HR型熔断器式刀开关、 • HZ型组合开关、 • HK型闸刀开关、 • HY型倒顺开关等。
《电气控制和PLC》第一章常用低 压电器
第1章 常用低压电器
1.1 常用低压电器的分类 1.2 刀开关 1.3 熔断器 1.4 断路器 1.5 控制器 1.6 接触器 1.7 起动器 1.8 控制继电器 1.9 主令电器 1.10 电阻器 1.11 变阻器 1.12 电压调整器 1.13 电磁铁 1.14 其他 1.15 电器的文字符号和图形符号
QL FU
图1- 5负荷开关
《电气控制和PLC》第一章常用低
10
压电器
2、HH型封闭式负荷开关
• HH型封闭式负荷开关俗称铁壳开关。刀开关带有灭弧装置，能够 通断负荷电流，熔断器用于切断短路电流。一般用于小型电力排灌、 电热器、电气照明线路的配电设备中，用于不频繁地接通与分断电 路，也可以直接用于异步电动机的非频繁全压启动控制。
静触头
动触头
绝缘连杆
合 分
合
(a)内部结构示意图
(b)外形示意图
图1- 4组合开关的结构示意和图形符号
《电气控制和PLC》第一章常用低 压电器
QS (c)图形符号
9
1.2.5 开启式负荷开关和封闭式负荷开关
• 1、HK型开启式负荷开关 • HK型开启式负荷开关俗称闸刀或胶壳刀开关。由于
它结构简单，价格便宜，使用维修方便，故得到广 泛应用。主要用作电气照明电路，电热电路。小容 量电动机电路的不频繁控制开关，也可用作分支电 路的配电开关。
《电气控制和PLC》第一章常用低
4
压电器
1.2 刀开关
• 刀开关是一种手动电器，常用的刀开关有 HD型单投刀开关，
• HS型双投刀开关、 • HR型熔断器式刀开关、 • HZ型组合开关、 • HK型闸刀开关、 • HY型倒顺开关等。
电气控制与PLC---第一章 常用电磁式低压电器
b.低（欠）电压继电器：正常吸合，欠电压释放，起欠压保护.
分：直流欠电压继电器:动作电压Ux=(0.3～0.5)Un；
释放电压Uf=(0.07～0.2)Un
交流欠电压继电器:动作电压Ux=(0.6～0.85)Un;
释放电压Uf=(0.1～0.35)Un
参数调节，可调弹簧，改变动作或释放电压
电压继电器的选用：电压、电流、另外选型、触点数量.
§1-5 电磁式继电器
1、继电器的结构、作用、分类和特性 结构：电磁结构和触点系统 作用：通、断控制电路 分类：按输入信号分：按使用范围分；按动作原理分（P15） 特性：
7
当X≥X2 ：继电器吸合输出量y2 当X≤X1： 继电器释放输出量y0 返回系数： Kf=X1/X2 返回系数的调节：
3）接触器的图形符号和文字符号(KM)
线圈
常开
常闭
6
4）接触器的选用 a.交流接触器的选用： AC1—无感、微感、电阻炉 AC2—绕线式电动机起动、中断 AC3、AC4—笼型电动机起动、反接、制动、反向点动 b.直流接触器的选用： DC1同AC1 DC2——并励直流电动机 DC3——串励直流电动机
4
2）常用的灭弧装置：a.电动力吹弧 b.磁吹灭弧 c.栅片灭弧
§1-4电磁式接触器
1、 作用与分类：交流、直流 作用：用来频繁通、断交直流主电路和大容量控制电路. 2、 接触器的结构和工作原理 交流接触器五部分组成：
a.电磁机构：线圈、铁心、衔铁（直动式合拍合式） b.主触点和灭弧系统 c.辅助触点 d.反力装置、释放弹簧、触点弹簧 e.支架和底座 工作原理：线圈通电→产生磁通→在衔铁气隙处产生吸力
断电时作用大，产生延时，JT型最长不超过 5S。
plc第一章常用低压电器
常开辅助触头 静铁心
吸引线圈
第三节 接触器
2. 工作原理
线圈加额定电
压, 衔铁吸合, 常
闭触头断开, 常开
触头闭合；线圈电
压消失, 触头恢复
常态。为防止铁心
振动, 需加短路
环
。
第三节 接触器
二、直流接触器
用途: 远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。 结构: 电磁机构、触头系统和灭弧装置。 工作原理: 与交流接触器基本相同。
五、速度继电器
作用: 根据速度的大小通断电路 结构: 定子、转子和触头 原理: 与异步电动机类似 参数: 动作转速: >120rpm
复位转速: <100rpm
第二节 开关电器
一、刀开关 1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关） 作用: 不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。 结构图和符号 :
QS
第二节 开关电器
一、刀开关 2.带熔断器式刀开关——用作电源开关、隔离
开关和应急开关, 并作电路保护用。
第二节 开关电器
一、刀开关 3.负荷开关 (1) 用途: 作不频繁带负荷操作和短路保护用。 结构: 由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线
U< KA KA KA
欠电压继电器
U> KA KA KA
过电压继电器
第四节 继电器
三、中间继电器
中间继电器实质上是一种电压 继电器, 结构和工作原理与接触器 相同。但它的触点数量较多, 在电 路中主要是扩展触点的数量。另外 其触头的额定电流较大。
第四节 继电器
四、热继电器
作用: 电动机的过载保护 型式: 双金属片式
双金属片式热继电器原理示意图
第四节 继电器
吸引线圈
第三节 接触器
2. 工作原理
线圈加额定电
压, 衔铁吸合, 常
闭触头断开, 常开
触头闭合；线圈电
压消失, 触头恢复
常态。为防止铁心
振动, 需加短路
环
。
第三节 接触器
二、直流接触器
用途: 远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。 结构: 电磁机构、触头系统和灭弧装置。 工作原理: 与交流接触器基本相同。
五、速度继电器
作用: 根据速度的大小通断电路 结构: 定子、转子和触头 原理: 与异步电动机类似 参数: 动作转速: >120rpm
复位转速: <100rpm
第二节 开关电器
一、刀开关 1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关） 作用: 不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。 结构图和符号 :
QS
第二节 开关电器
一、刀开关 2.带熔断器式刀开关——用作电源开关、隔离
开关和应急开关, 并作电路保护用。
第二节 开关电器
一、刀开关 3.负荷开关 (1) 用途: 作不频繁带负荷操作和短路保护用。 结构: 由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线
U< KA KA KA
欠电压继电器
U> KA KA KA
过电压继电器
第四节 继电器
三、中间继电器
中间继电器实质上是一种电压 继电器, 结构和工作原理与接触器 相同。但它的触点数量较多, 在电 路中主要是扩展触点的数量。另外 其触头的额定电流较大。
第四节 继电器
四、热继电器
作用: 电动机的过载保护 型式: 双金属片式
双金属片式热继电器原理示意图
第四节 继电器
电气控制与PLC应用技术第一章 常用低压电器(201709)
2，所以，直流电磁机构的电磁吸力
F 2 1 1
F, I
R2m 4 2
I f
F f
结论：直流电磁机构的电磁吸力，在衔铁闭合前后变化 很大。线圈中的电流在衔铁闭合前后不变，为一常数。
交流电磁机构的吸力特性（恒磁通）
因为，U E 4.44所f以N，
U
直流电磁机构的吸力特 性
F 107 B2S 8
交流电磁机构 的吸力特性
当截面积S一定时，电磁吸力F与磁感应强
度的平方成正比。 又因为磁感应强度
B 所以，
S
F ∝2
∝1
2
直流电磁机构的吸力特性（恒磁势）
因为 I，N 式中IN为常数，所以
Rm
F
2
1 R2m
Rm
L
，S 因L=
吸力特性与反力特性的配合
反力特性：是指反作用力Fr与气隙δ的关系曲线(由释放弹簧
和触点弹簧构成）。 在衔铁吸合过程中，其吸力特性
必须始终处于反力特性上方，即
吸力要大于反力；
反之衔铁释放时，吸力特性必须
位于反力特性下方，即反力要大
于吸力（此时的吸力是由剩磁产
生的）。
1—直流电磁铁吸力特性 2—交流电磁铁吸力特性 3—反力 特性
5.单相交流电磁机构短路环的作用
B Bm sin t
F
107
8
SBm 2
sin 2 t
107
8
SBm 2
1 cos 2t
2
短路环的作用：消除振动和噪音， 保证电磁机构可靠的工作。
2
1 2
1
电气控制与PLC教程-1常用低压电器
14 January 2020
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第1章
二．本课程的性质和任务
性质：实用性很强的专业课。 任务： 1.熟悉常用低压电器的结构原理、用途及型号、能正确使 用和选用； 2.熟练掌握电气控制的基本环节，具备阅读和分析电气控 制线路的能力； 3.能设计简单的电气控制线路，较好地掌握电气控制电路 的简单设计法； 4.了解电气控制电路分析的方法和步骤，熟悉典型生产设 备电气控制线路的工作原理。
电路中，能通以大电流；辅触点（一般4个，2个常开、2个常闭） 则用在控制回路中。主触点设有专门的灭弧装置。
第1章
接触器的主要控制对象是电动机，也可以用于控制其他电 力负载，如电热设备、照明线路、电焊机、电容器组等，是 电力拖动控制系统中最重要也是最常用的控制电器。 接触器按其主触点控制电路中电流的种类，分为交流接触 器和直流接触器两大类。 交流接触器：主要用以控制远距离、频繁地接通和分断额 定电压至1140v、额定电流至630A的交流电路（主电路、控制 电路、激磁电路） 直流接触器：主要用以控制额定电压至440v、额定电流至 630A的直流电路（主电路、控制电路、激磁电路）
14 January 2020
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第1章
第1章 常用低压电器
1.1 电器的基本知识 1.2 电磁式接触器 1.3 继电器 1.4 熔断器 1.5 主令电器 1.6 低压开关类电器 1.7 传感器
14 January 2020
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第1章
14 January 2020
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第1章
灭弧装置：接触器主触点分断大电流电路时，在动、静 触点之间往往会出现强烈火花，这实际上是一种气体放 电现象，称为“电弧”。电弧一方面会烧坏触点，另一 方面会使电路切断时问延长，甚至会引起事故，因此灭 弧是接触器的重点任务。对于小容量的接触器(10 A以 下)，常采用双断口桥形触点以利于灭弧。容量较大(20 A以上)的接触器常采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧结构。
《电气控制与PLC技术及应用》课件第1章 常用低压电器
2．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。 返回系数：继电器复归值Xr与动作值Xc的比值。 电流返回系数 电压返回系数
《电气控制与PLC技术及应用》—第1章 常用低压电器
1.3.2 电压继电器
电压继电器是反映电压变化的 控制电器。线圈与负载并联，以反 映负载电压，其线圈匝数多而导线 细。
（2）灭弧方法
磁吹式灭弧
《电气控制与PLC技术及应用》—第1章 常用低压电器
（2）灭弧方法
金属栅片式灭弧
窄缝式灭弧
《电气控制与PLC技术及应用》—第1章 常用低压电器
1.1.3 低压电器的主要技术参数
1. 使用类别
《电气控制与PLC技术及应用》—第1章 常用低压电器
1.1.3 低压电器的主要技术参数
1-衔铁 2-铁心 3-线圈
《电气控制与PLC技术及应用》—第1章 常用低压电器 2. 电磁系统的吸力特性和反力特性
（1） 吸力特性
1）交流电磁机构的吸力特性： 吸力F随气隙δ减小略有增大。 2）直流电磁机构的吸力特性： 吸力F与气隙δ的二次方成反比。 3）剩磁的吸力特性： 剩磁的吸力F随气隙δ增大而减小。
《电气控制与PLC技术及应用》—第1章 常用低压电器
1.3 继电器
继电器：利用电流、电压、时间、温度和速度等信号的变化，在控制系 统中作为控制其他电器动作，或在主电路中作为保护用电器的控制元件。
继电器分类： 按输入信号分：温度（热）继电器、电流继电器、电压继电器、时间继 电器、压力继电器、速度继电器、中间继电器等。 按动作原理分：电磁式继电器、磁电式继电器、感应式继电器、电动式 继电器、温度（热）继电器、光电式继电器、压电式继电器、时间继电器等。
《电气控制与PLC技术及应用》—第1章 常用低压电器
反映继电器吸力特性与反力特性配合的紧密程度。 返回系数：继电器复归值Xr与动作值Xc的比值。 电流返回系数 电压返回系数
《电气控制与PLC技术及应用》—第1章 常用低压电器
1.3.2 电压继电器
电压继电器是反映电压变化的 控制电器。线圈与负载并联，以反 映负载电压，其线圈匝数多而导线 细。
（2）灭弧方法
磁吹式灭弧
《电气控制与PLC技术及应用》—第1章 常用低压电器
（2）灭弧方法
金属栅片式灭弧
窄缝式灭弧
《电气控制与PLC技术及应用》—第1章 常用低压电器
1.1.3 低压电器的主要技术参数
1. 使用类别
《电气控制与PLC技术及应用》—第1章 常用低压电器
1.1.3 低压电器的主要技术参数
1-衔铁 2-铁心 3-线圈
《电气控制与PLC技术及应用》—第1章 常用低压电器 2. 电磁系统的吸力特性和反力特性
（1） 吸力特性
1）交流电磁机构的吸力特性： 吸力F随气隙δ减小略有增大。 2）直流电磁机构的吸力特性： 吸力F与气隙δ的二次方成反比。 3）剩磁的吸力特性： 剩磁的吸力F随气隙δ增大而减小。
《电气控制与PLC技术及应用》—第1章 常用低压电器
1.3 继电器
继电器：利用电流、电压、时间、温度和速度等信号的变化，在控制系 统中作为控制其他电器动作，或在主电路中作为保护用电器的控制元件。
继电器分类： 按输入信号分：温度（热）继电器、电流继电器、电压继电器、时间继 电器、压力继电器、速度继电器、中间继电器等。 按动作原理分：电磁式继电器、磁电式继电器、感应式继电器、电动式 继电器、温度（热）继电器、光电式继电器、压电式继电器、时间继电器等。
《电气控制与PLC技术及应用》—第1章 常用低压电器
电气控制与PLC实训教程
2．电子式时间继电器
电子式时间继电器的种类很多，最基 本的有延时吸合和延时释放两种，它们大 多是利用电容充放电原理来达到延时目的 的。
1.5.3 热继电器
1．结构
热继电器主要由热元件、双金属片和 触点三部分组成，其外形、结构及图形符 号如图1-23所示。
图1-23 热继电器外形、结构及图形符号
1.3.4 低压熔断器
熔断器由熔体（熔丝或熔片）和安装
熔体的外壳两部分组成，起保护作用的是 熔体，其外形结构和图形符号如图1-11所 示。低压熔断器按形状可分为管式、插入 式、螺旋式和羊角保险等；按结构可分为 半封闭插入式、无填料封闭管式和有填料 封闭管式等。
图1-11 熔断器外形结构及图形符号
图1-1 常用的电磁机构
交流电磁机构和直流电磁机构的铁芯
（衔铁）有所不同，直流电磁机构的铁芯 为整体结构，以增加磁导率和增强散热； 交流电磁机构的铁芯采用硅钢片叠制而成， 目的是减少在铁芯中产生的涡流，使铁芯 发热。此外交流电磁机构的铁芯有短路环， 以防止电流过零时（滞后90°）电磁吸力 不足使衔铁振动。
1．按其接触形式分 按其接触形式分为点接触、线接触和
面接触3种。
如图1-2所示。图1-2（a）为点接触的 桥式触头，图1-2（b）为面接触的桥式触 头，图1-2（c）为线接触的指形触头。点 接触允许通过的电流较小，面接触和线接 触允许通过的电流较大。
图1-2 常见的触头结构
2．按控制的电路分
按控制的电路分为主触头和辅助触头。 主触头用于接通或断开主电路，允许通过 较大的电流。辅助触头用于接通或断开控 制电路，只允许通过较小的电流。
3．转向与转速 （1）电动机正反转
当通入电动机定子绕组的三相电流相 序为U→V→W时，三相电流产生的旋转磁 场是顺时针方向旋转。
电气控制与S7-1500 PLC应用技术 第1章 常用低压电器
① 点接触； ② 线接触； ③ 面接触。 ➢ 触点的结构形式包括： ① 单断点指形触点； ② 双断点桥式触点。
➢电磁式控制电器
② 触点
➢ 点接触
① 球面对球面、球面对平面等，适合于小电流电器，如 接触器的辅助触点。
a)
➢电磁式控制电器
② 触点
➢ 线接触
① 圆柱对平面、圆柱对圆柱等 ，适合于中等电流电器， 如接触器的主触点。
1.1 电器的基本知识
➢ 控制电器的定义和分类
① 电器的定义
• 电器是一种能够根据外界信号（如机械力、电动 力等）的要求，自动或手动地接通或断开电路， 从而断续或连续地改变电路参数，实现对电路或 非电对象的切换、控制、保护、检测和调节的电 气元件和设备的总称。
1.1 电器的基本知识
➢ 控制电器的定义和分类 ② 控制电器的定义
③ 其缺点是：
• 触点不能自动净化，触点材料用银或银基合金； • 每个触点的接触压力小，电动稳定性较低； • 触点参数不易调节。
② 触点
➢电磁式控制电器
③ 电弧的产生及灭弧方法
பைடு நூலகம்
➢ 电弧的产生
① 在通电状态下，触点分开瞬间，当被分断的电 流超过某一数值（与触点材料有关，0.2～1A） 或分段后加在触点间隙两端的电压超过某一数 值（12～20V）时，触点间产生电弧；
1.1 电器的基本知识
➢ 控制电器的定义和分类 ③ 控制电器的分类
• 按用途分 • 控制电器：用于控制电路和控制系统的电器； • 配电电器：用于电能的输送和分配的电器； • 主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令 的电器； • 保护电器：用于保护电路及用电设备的电器； • 执行电器：用于完成某一类动作或传递动能的 电器。
➢电磁式控制电器
② 触点
➢ 点接触
① 球面对球面、球面对平面等，适合于小电流电器，如 接触器的辅助触点。
a)
➢电磁式控制电器
② 触点
➢ 线接触
① 圆柱对平面、圆柱对圆柱等 ，适合于中等电流电器， 如接触器的主触点。
1.1 电器的基本知识
➢ 控制电器的定义和分类
① 电器的定义
• 电器是一种能够根据外界信号（如机械力、电动 力等）的要求，自动或手动地接通或断开电路， 从而断续或连续地改变电路参数，实现对电路或 非电对象的切换、控制、保护、检测和调节的电 气元件和设备的总称。
1.1 电器的基本知识
➢ 控制电器的定义和分类 ② 控制电器的定义
③ 其缺点是：
• 触点不能自动净化，触点材料用银或银基合金； • 每个触点的接触压力小，电动稳定性较低； • 触点参数不易调节。
② 触点
➢电磁式控制电器
③ 电弧的产生及灭弧方法
பைடு நூலகம்
➢ 电弧的产生
① 在通电状态下，触点分开瞬间，当被分断的电 流超过某一数值（与触点材料有关，0.2～1A） 或分段后加在触点间隙两端的电压超过某一数 值（12～20V）时，触点间产生电弧；
1.1 电器的基本知识
➢ 控制电器的定义和分类 ③ 控制电器的分类
• 按用途分 • 控制电器：用于控制电路和控制系统的电器； • 配电电器：用于电能的输送和分配的电器； • 主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令 的电器； • 保护电器：用于保护电路及用电设备的电器； • 执行电器：用于完成某一类动作或传递动能的 电器。
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21 November 2020
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第1章
（2）电磁机构工作原理 1） 反力特性
图1-2 电磁机构反力特性与吸力特性
a) 反力特性 b) 交流电磁机构吸力特性 c) 直流电磁机构吸力特性
21 November 2020
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第1章
2） 吸力特性
21 November 2020
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第1章
（1）按用途和控制对象分类 ➢ 低压保护电器：用来保护电动机，使其安全运行，以及保护 生产机械使其不受损坏。如：熔断器、热继电器、电压继电器、 电流继电器等。 ➢ 低压执行电器：用来操纵带动生产机械和支撑与保持机械装 置在固定位置上的一种执行元件。如：电磁铁、电磁离合器等。 ➢ 低压主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的电器。 如：按钮、 主令开关、行程开关、主令控制器、转换开关等。 ➢ 可通信电器：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。
21 November 2020
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第1章
1.1.2 电磁式电器结构及工作原理
1.电磁机构 （1）电磁机构结构型式
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
换成机械能，带动衔铁运动使触头动作。
图1-1 常用电磁机构的结构形式
a) 、b)、c) 直动式电磁机构
21 November 2020
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第1章
（2）按动作方式分类 ➢ 自动电器。依靠外来信号或物理量（如电流、电压等）的变 化而自动动作的电器，如接触器、继电器等。 ➢ 非自动电器。无动力机构，通过人工或外力直接操作而动作 的电器，如按钮、行程开关等。
（3）按工作原理分类 ➢ 电磁式电器。依据电磁感应原理工作的电器，如接触器、各 类电磁式继电器等。 ➢ 非电量控制电器。依靠外力或某种非电物理量的变化而动作 的电器，如行程开关、速度继电器等。
21 November 2020
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第1章
第1章 常用低压电器
1.1 电器的基本知识 1.2 电磁式接触器 1.3 继电器 1.4 熔断器 1.5 主令电器 1.6 低压开关类电器 1.7 传感器
21 November 2020
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第1章
第1章
普通高等教育“十二五”电气信息类规划教材
电气控制与PLC
主编 熊幸明
机械工业出版社
21 November 2020
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第1章
目录
绪论 第1章 常用低压电器 第2章 电气控制系统的基本电路 第3章 电气控制系统的设计 第4章 可编程控制器的基本原理 第5章 可编程控制器的基本指令 第6章 可编程控制器的功能指令 第7章 可编程控制器的特殊功能模块 第8章 可编程控制器控制系统的设计与应用 第9章 可编程控制器的联网与通信
21 November 2020
图1-5 电磁机构的继电特性
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第1章
1.1.3 电器的触头系统与电弧 电器的触头系统 （1）触头接触电阻 （2）触头接触形式
21 November 2020
图1-6 触头的接触形式
a) 点接触 b) 线接触 c) 面接触
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21 November 2020
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第1章
绪论
一．电气控制技术的发展概况
1. 拖动方式：生产机械的运动需要电动机的拖动，即电 动机是拖动生产机械的主体。 成组拖动→单电机拖动→多电机拖动
2. 控制系统：电动机的启动、调速、正反转、制动等的控 制，需要另一套装置。
继电器-接触器控制→PLC控制→计算机网络化控制
21 November 2020
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第1章
二．本课程的性质和任务
➢ 性质：实用性很强的专业课。 ➢ 任务： 1.熟悉常用低压电器的结构原理、用途及型号、能正确使 用和选用； 2.熟练掌握电气控制的基本环节，具备阅读和分析电气控 制线路的能力； 3.能设计简单的电气控制线路，较好地掌握电气控制电路 的简单设计法； 4.了解电气控制电路分析的方法和步骤，熟悉典型生产设 备电气控制线路的工作原理。
1.1 电器的基本知识
1.1.1 低压电器的定义和分类
1.低压电器的定义 电器是所有电工器件的简称。生产机械中所用的控制电器 多属低压电器，它是指电压在1500v（DC）/1200V（AC）以 下、用来接通或断开电路，以及用来控制、调节和保护用电 设备的电气器件。
21 November 2020
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第1章
2.低压电器的分类 （1）按用途和控制对象分类 ➢ 低压配电电器。用于低压供、配电系统中进行电能输送和分 配的电器。要求系统发生故障时准确动作、可靠工作，如刀开 关、转换开关、空气断路器、熔断器等。 ➢ 低压控制电器。用于各种控制电路和控制系统的电器。要求 寿命长、体积小、重量轻且动作迅速、准确、可靠，如：接触 器、继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。
➢ 交流电磁机构的吸力特性 ➢直流电磁机构的吸力特性
➢剩磁的吸力特性
3）吸力特性与反力特性的配合
21 November 2020
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图1-3 电磁机构吸力特性与反力特性的配合
1-直流吸力特性 2-交流吸力特性 3-反力特性 4-剩磁吸力特性
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第1章
4）电磁机构的输入—输出特性
第1章
（3）触头结构形式 触头的材料 银铜
21 November 2020
图1-7 触头的结构形式
a) 桥式触头
b) 指形触头
d)、e) 拍合式电磁机构
1-衔铁 2-铁心 3-线圈
21 November 2020
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第1章
➢吸引线圈用以将电能转换为磁能，按通入电流种类不同分 为交流电磁线圈（矮胖型）和直流电磁线圈（瘦高型）。 ➢根据线圈在电路中的连接方式，又分为串联线圈（电流线 圈型）和并联线圈（电压线圈）。