电气控制基础与可编程控制器应用教程图文 (2)

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2.1.1 低压电器的分类 低压电器的种类繁多，按其用途、操作方式、执行机构的
不同，可以有不同的分类方式，现分别做一介绍。 1. 按用途分类 按用途的不同，可将低压电器分为低压配电电器、低压控
制电器、低压主令电器、低压保护电器和低压执行用于供电系统中进行电能的输送和分 配的电器，主要有低压断路器(俗称空气开关)、隔离开关、刀 开关和自动开关等。对低压配电电器的主要技术要求是分断能 力强，限流效果好，动态稳定性和热稳定性好等。
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目前，在工业生产中还广泛使用着继电器接触器控制系统。 这种系统通过机械触点的断续控制(开关动作，包括各种元件 的断续闭合和断开)，来实现控制目标。为了更好地掌握继电 器接触器控制系统，必须掌握其原理和特点。
要懂得一个控制系统的原理和特点，就必须知道各种电器 元件的结构、工作原理和作用，从而去控制它们工作。任何控 制系统，无论其复杂与否，都是由一些基本的单元电路组成的， 所以本章主要介绍各种常用电器和其控制原理。
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第2章 常用低压电器
➢2.1 低压电器简介 ➢2.2 常用低压电器 ➢2.3 电子电器 ➢思考题与习题
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主要内容： (1) 掌握各种低压电器的结构、工作原理，特别是掌握继 电器和接触器的工作原理。 (2) 熟悉各种常用控制线路原理。 (3) 掌握控制系统的初步设计方法。
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在各种生产机械中，电力拖动的自动控制或者手动控制设 备被广泛使用。其中大多数运动部件是由电动机来驱动的。所 以，要保证生产过程中各生产机械部件按照生产要求进行顺序 动作，满足生产工艺和生产过程的要求，就需要对电动机进行 顺序启动、停止、正反转、调速和制动等控制，这些控制系统 很多是由低压电器组成的，如继电器、按钮和接触器等，通常 称为继电器接触器控制系统。
(2) 低压控制电器是用来控制电路和控制系统的电器，主 要有接触器、继电器、启动器和各种控制器。对低压控制电器 的主要技术要求是有一定的通断能力，操作频率高，电器和机 械寿命长等。
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(3) 低压主令电器是用来发送控制指令的电器，主要有控 制按钮、主令开关、行程开关和万能转换开关等。对低压主令 电器的技术要求是操作频率较高，抗冲击，机械寿命长等。
(4) 低压保护电器是用来保护电路或者各种电器设备的电 器，主要有熔断器、热继电器、电压继电器和电流继电器等。 对低压保护电器的主要技术要求是有一定的通断能力，可靠性 要高，反应要灵敏。
(5) 低压执行电器主要指执行元件，是用来完成既定的动 作或者传递能量的电器，主要有电动机、灯、电热丝、电磁铁 和电磁离合器等。
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3. 按执行机构分类 按执行机构的不同，可将低压电器分为有触点电器和无触 点电器。 (1) 有触点电器主要通过触点的动作来执行信号，如接触 器和继电器等。 (2) 无触点电器主要是利用晶闸管等电力电子器件的导通 和截止来反映信号。无触点电器具有寿命长和干扰小等优点。
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2.1.2 低压电器的发展过程 自从发明了电以后，人类就开始了对电器的研究。随着生
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2. 按操作方式分类 按操作方式的不同，可将低压电器分为自动电器和手动电 器。 (1) 自动电器主要是在外来信号或者本身的参数变化下自 动完成其功能。如接触器和继电器在电信号的作用下吸合或者 分离；热继电器在通过大电流的情况下自动动作，切断电路； 熔断器在过电流的情况下熔断而保护电路等。 (2) 手动电器主要通过人力的作用来完成其切换动作。常 用的手动电器有控制按钮、刀开关和组合开关等。
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图2-1 刀开关的结构示意图和图形符号 (a) 结构示意图；(b) 图形符号
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国内的刀开关主要有HD系列板用刀开关和HS系列刀形转换 开关。板用刀开关可以用来接通或者断开负载电路；刀形转换 开关是用来隔离电流的隔离开关。
刀开关型号的含义如图2-2所示。
产的需要，从简单的按钮、刀开关和熔断器开始，低压电器的 种类和型号不断增多，出现了电子电器及其成套的电器设备。 随着计算机技术的发展，计算机和低压电器相结合而产生的可 编程控制器也在不断发展。
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改革开放以来，我国的低压电器技术在原有的基础上飞速 发展。我国根据IEC
(International Electro Technical Commission)标准 制定了国家标准，生产的产品如CJ20系列接触器、RJ20系列热 继电器和 DZ20系列塑壳断路器等都符合国家标准甚至符合IEC 标准。同时，通过技术引进和合作，我国的低压电器产品质量 不断提高。目前，我国在不断提高低压电器的技术性能和参数 的同时，大力开发电子电器，如固态继电器和固态接触器、光 电开关等。
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2.1 低压电器简介
低压电器指工作在交流1000 V或者直流1200 V额定电压以 下的电路中的电器，其作用是实现对电路或非电对象的通断切 换、控制、检测、保护、变换和调节等。低压电器分为手动电 器和自动电器两种。随着电子技术、自动控制和计算机技术的 发展，生产对控制要求的不断提高，自动电器不断增多，出现 了用很多的电子线路来取代低压电器的控制。但是，在所有的 工业电气控制中，即使是以计算机为主的工业电气控制系统中， 继电器和接触器仍然占有相当重要的地位，所以学习低压电器 是必需的。
低压电器的发展方向是高性能、高可靠性、多功能、小型 化、使用方便等。
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2.2 常用低压电器
2.2.1 刀开关 1. 刀开关的结构和安装 刀开关俗称“闸刀”，是用来接通和断开电源的一种手动
电器。其结构简单、操作方便，可用于控制容量小于7.5 kW的 电机的启动和停止。
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刀开关由手柄、触刀、触点座和底座组成，如图2-1(a)所 示。通过对手柄的操作可控制触点的结合和断开。其形式有单 极、双极和三极等，选择时应根据其额定电压和电流进行选择， 对于电机控制应选用大于或等于电机额定电流3倍的刀开关。 在安装时，手柄要朝上，不得平行安装或者朝下安装。这是因 为要防止在重力作用下自动结合。刀开关的文字符号为Q或QS， 其图形符号如图2-1(b)所示。