可编程逻辑控制器PLC第一章
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接通延 时型 断开延 时型
闭
闭
厚德达理 励志勤工
继电器-热继电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
热继电器是利用电流流过热元件时产生的热量，使双金属片 发生弯曲而推动执行机构动作的一种保护电器。主要用于交 流电动机的过载保护、断相及电流不平衡运行的保护及其它 电气设备发热状态的控制。
热继电器的选用 ：
适用于直流110V以下的控制电路，线圈额定 电压为直流12V、24V、48V、110V四种，线圈 消耗功率不大于3W，继电器具有带公共触点 的三常开、三常闭触点，触点额定电流为3A。
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继电器-电流继电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
电流继电器
触点的动作和线圈的动作电流大小有关的继电器叫电 流继电器，使用时电流继电器的线圈与负载串联。
低压电器：常指用于交流额定电压1200v、直流额 定电压1500v及以下的电路中的电器产品
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电力拖动自动控制系统常用电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
常用低压电器
熔 自 行 其 断 动 程 他 器 空 开 电 气 关 器 如 直滚微 快 螺 管 断 按 动动动 速 旋 式 路 器 钮 式式 式 式 塞 、 式 开 装 式 敞 置 刀 开 式 式 关 等 继 电 器 压 力 继 电 器 速 度 继 电 器 温 度 继 电 器 时 间 继 电 器 电 磁 式 继 电 器 电中 流间 继继 电电 器器 接 触 器 直 交 流 流 接 接 触 触 器 器 电 压 继 电 器
特点
其线圈的匝数少而粗。
分类：按线圈电流的种类可以分为交流和直流电流继电器， 按吸合电流大小又可以分为过电流和低电流继电器。
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继电器-时间继电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
时间继电器的特点是当得到控制信号后（如继电器线 圈接通或断开电源），其触点状态并不立即改变，而 是经过一段时间的延迟之间，触点才闭合或断开，因 此这种继电器又称为延时继电器。
PN 103 IC KU N
吸引线圈的额定电压与所接控制电路的电压相一致。
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三.继电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
继电器是控制系统中一种重要的元件，它的作用就是 按照某种要求接通或断开控制系统中的电路。 当继电器输入电压、电流和频率等电量或温度、压力 和转速等非电量达到规定值时，继电器的触点便接通 或分断所控制或保护的电路。 继电器一般由输入感测机构和输出执行机构两部分组 成，前者用以反映输入量的高低，后者用以接通或切 断电路。 常用的继电器是有触点的，触点有通和断两种状态，
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五.熔断器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
熔断器是一种结构简单、使用方便、 价格低廉的保护电器。常作为电路或 用电设备的严重过载和短路保护，主 要用作短路保护。 熔断器的熔体串联在被保护电路中
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四.主令电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
主令电器是在自动控制系统中发出指令或信号的电器， 用来控制接触器、继电器或其它电器线圈，使电路接 通或分断，从而达到控制生产机械的目的。
主令电器应用广泛、种类繁多。按其作用可分为：控 制按钮、行程开关、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、钮子开关、紧 急开关）等。
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（4）灭弧系统
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
常用的灭弧方法有电动力灭弧、磁 吹灭弧、栅片灭弧、灭弧罩几种
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二.接触器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
定义： 接触器是用于远距离频繁地接通和 分断主电路或大容量控制电路，主 要用于控制电动机，也可用于控制 其他电力负载。 接触器的种类按工作原理可以分为： 电磁式、 气动式、 液压式
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继电器-电压继电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
1）电压继电器
触点的动作和线圈的动作电压大小有关的继电器叫电 压继电器，它用于电力拖动系统的电压保护和控制，
使用时电压继电器的线圈与负载并联。
特点
其线圈的匝数多而线径细。
分类：按线圈电流的种类可以分为交流和直流电压继 电器，按吸合电压大小又可以分为过电压、欠电压和 零电压继电器。 厚德达理 励志勤工
按输入量的物理性质，继电器可以分为电压、电流、 速度、时间、温度、压力、热继电器等。
最常用的是电磁式继电器，它是根据吸引线圈中的电 流量的大小来动作的。 电磁式继电器分直流和交流两大类，它们的主要结构 和工作原理与接触器基本相同，它们各自又可分为电 流、电压、时间、中间继电器等。 吸引线圈采用直流控制的叫直流继电器；吸引线圈采 用交流控制的叫交流继电器。
2 2 F ∝ ∝ Gm ∝
6
1
2
（b）线圈通以交流电
U 4.44 fN
电磁式电器工作原理示意图
1—铁芯 2—线圈 3—衔铁 4—静触点 5—动触点 6—触点弹簧 7—释放弹簧
U 4.44 fN
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（1）电磁机构吸力特性与反力特性的配合 可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
1）过载能力较差的电动机，热元件的额定电流IRT为电动机的额 定电流IN的60％～80％。 （2）在不频繁的启动场合，若电动机启动电流为其额定电流6倍以及 启动时间不超过6秒时，可按电动机的额定电流选取热继电器； （3）当电动机为重复且短时工作制时，要注意确定热继电器的操作 频率，对于操作频率较高的电动机不宜使用热继电器作为过载保护。
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接触器的选用
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
1.接触器的类型选择： 根据接触器所控制负载的轻重和负载电流的类型。 2.额定电压的选择 接触器的额定电压不小于负载回路的电压。 3.额定电流的选择： 一般接触器的额定电流不小于被控回路的额定电流。对于电
动机负载可按经验公式计算： 4.吸引线圈的额定电压：
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接触器结构简图
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
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接触器的图形符号、文字符号
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
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接触器的主要技术参数-额定电压
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
接触器铭牌上的额定电压是指主触头的 额定电压。
交流接触器的额定电压一般为220V、380V、 660V及1140V； 直流接触器一般为220V、440V及660V。
辅助触头的常用额定电压：交流380V；直流 220V。
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接触器的主要技术参数-额定电流
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
接触器的额定工作电流系指主触头的额 定电流。
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电磁式接触器分类
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
按主触头所在动力回路的电流种类分： 交流、 直流 按主触头对数分： 单极（一对主触头）、多极（二至四对主触头） 按电磁线圈回路（通常叫做控制回路）的电流种 类分： 交流操作 、 直流操作 按主回路电压等级分： 低压 、 高压 按铁心结构形式分：转动式（或称角移式）和直 动式
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（1）按钮
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术 1-按钮帽 2-复位弹簧 3-动触点 4-常闭静触点 5-常开静触点
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（2）行程开关
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
行程开关又称限位开关或位置开关。是一种 利用生产机械某些运动部件的撞击来发出控 制信号的小电流主令电器。主要用于生产机 械的运动方向、行程大小控制或位置保护等。 接近开关和光电开关 非接触式的、无触点行程开关 接近开关按其工作原理分：有高频振荡型、电 容型、感应电桥型、永久磁铁型、霍尔效应 型等，其中高频振荡型最为常用
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第0章 工厂电气控制基础
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
0-1 0-2
常用低压电器 电气控制电路基本环节
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0.1常用低压电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
什么是电器
电器是一种能根据外界的信号 （机械力、电动力和其它物理 量），自动或手动接通和断开 电路，从而断续或连续地改变 电路参数或状态，实现对电路 或非电对象的切换、控制、保 护、检测和调节用的电气元件 或设备。
吸力特性：是指电磁吸力随衔铁与铁芯间气隙δ 变化的关系曲线。
反力特性：是指反作用力Fr与Fra Baidu bibliotek隙δ 的关系曲线
吸力特性与反力特性的配合 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
吸力特性与反力特性的配合： 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）。 在吸合过程中还须注意吸力特性 位于反力特性上方不能太高，否 则会影响到电磁机构寿命。 厚德达理 励志勤工
交流电磁铁的短路环 1—衔铁 2—铁芯 3—线圈 4—短路环
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（3）触点系统
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
触点是电器的执行机构，它在衔铁的带动下起 接通和分断电路的作用。 结构形式： 桥式触点和指形触点 点接触、线接触和面接触 触点的接触形式： 触点的分类： 按触点的运动情况：动触点和静触点 按触点的职能分：主触点和辅助触点 按触点的状态可分为：常开触点和常闭触点
接触器电流等级为：6A、10A、16A、25A、40A、 60A、100A、160A、250A、400A、600A、1000A、 1600A、2500A及4000A。
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接触器的主要技术参数-操作频率
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
交流接触器的操作频率一般为： 300次/h~1200次/h 直流接触器的额定操作频率比交流接触 器的高
半空直 导气流 体阻电 式尼磁 式式
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电磁式电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
一.组成
触点系统 电磁机构 灭弧装置
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电磁式电器工作原理图
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
107 2 F B S 8
（a）线圈通以直流电的电磁机构 I与δ无关
U I R
(2) 交流电磁机构上短路环的作用
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
B Bm sin t
10 7 10 7 2 2 1 cos 2t F SBm sin 2 t SBm 8 8 2
F 可见电磁吸力最大值为： max
电磁吸力的最小值为：Fmin=0
10 7 2 SBm 8
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
可编程序控制器 应用技术
机电工程学院测控教研室
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目
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
录
第0章 第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章
工厂电气控制基础 PLC概述 PLC的基本组成和工作原理 PLC的指令系统 PLC的步进顺控指令系统 PLC功能指令系统 PLC的特殊功能模块 PLC通讯技术 可编程控制器控制系统设计
状态的改变由某种机构带动。
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继电器-分类
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
按动作原理，继电器可以分 电磁式、 感应式、 电子式、 热效应式、 气动式、 电动式等； 按动作时间，继电器可以分 瞬时动作和延时动作（也叫时间继电器）等；
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继电器-分类
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
动作功率较大的中间继电器与小型接触器的结构相 同。
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继电器-中间继电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
适用于交流500V以下的控制线路，线圈电压 为交流12V、36V、127V、220V及380V五种。 继电器有八对触点，额定电流为5A，最高操 作频率为1200次/h。
继电器-中间继电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
中间继电器的作用是增加被控制线路的数量或加大 触点允许的断开容量，以达到分配控制信号和功率 放大的目的。 中间继电器有交、直流两种。中间继电器的特点是 触点数目较多，一般在3~4对以上，触点形式常采 用桥形触点（与接触器辅助触点相同）。
闭
闭
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继电器-热继电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
热继电器是利用电流流过热元件时产生的热量，使双金属片 发生弯曲而推动执行机构动作的一种保护电器。主要用于交 流电动机的过载保护、断相及电流不平衡运行的保护及其它 电气设备发热状态的控制。
热继电器的选用 ：
适用于直流110V以下的控制电路，线圈额定 电压为直流12V、24V、48V、110V四种，线圈 消耗功率不大于3W，继电器具有带公共触点 的三常开、三常闭触点，触点额定电流为3A。
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继电器-电流继电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
电流继电器
触点的动作和线圈的动作电流大小有关的继电器叫电 流继电器，使用时电流继电器的线圈与负载串联。
低压电器：常指用于交流额定电压1200v、直流额 定电压1500v及以下的电路中的电器产品
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电力拖动自动控制系统常用电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
常用低压电器
熔 自 行 其 断 动 程 他 器 空 开 电 气 关 器 如 直滚微 快 螺 管 断 按 动动动 速 旋 式 路 器 钮 式式 式 式 塞 、 式 开 装 式 敞 置 刀 开 式 式 关 等 继 电 器 压 力 继 电 器 速 度 继 电 器 温 度 继 电 器 时 间 继 电 器 电 磁 式 继 电 器 电中 流间 继继 电电 器器 接 触 器 直 交 流 流 接 接 触 触 器 器 电 压 继 电 器
特点
其线圈的匝数少而粗。
分类：按线圈电流的种类可以分为交流和直流电流继电器， 按吸合电流大小又可以分为过电流和低电流继电器。
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继电器-时间继电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
时间继电器的特点是当得到控制信号后（如继电器线 圈接通或断开电源），其触点状态并不立即改变，而 是经过一段时间的延迟之间，触点才闭合或断开，因 此这种继电器又称为延时继电器。
PN 103 IC KU N
吸引线圈的额定电压与所接控制电路的电压相一致。
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三.继电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
继电器是控制系统中一种重要的元件，它的作用就是 按照某种要求接通或断开控制系统中的电路。 当继电器输入电压、电流和频率等电量或温度、压力 和转速等非电量达到规定值时，继电器的触点便接通 或分断所控制或保护的电路。 继电器一般由输入感测机构和输出执行机构两部分组 成，前者用以反映输入量的高低，后者用以接通或切 断电路。 常用的继电器是有触点的，触点有通和断两种状态，
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五.熔断器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
熔断器是一种结构简单、使用方便、 价格低廉的保护电器。常作为电路或 用电设备的严重过载和短路保护，主 要用作短路保护。 熔断器的熔体串联在被保护电路中
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四.主令电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
主令电器是在自动控制系统中发出指令或信号的电器， 用来控制接触器、继电器或其它电器线圈，使电路接 通或分断，从而达到控制生产机械的目的。
主令电器应用广泛、种类繁多。按其作用可分为：控 制按钮、行程开关、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、钮子开关、紧 急开关）等。
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（4）灭弧系统
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
常用的灭弧方法有电动力灭弧、磁 吹灭弧、栅片灭弧、灭弧罩几种
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二.接触器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
定义： 接触器是用于远距离频繁地接通和 分断主电路或大容量控制电路，主 要用于控制电动机，也可用于控制 其他电力负载。 接触器的种类按工作原理可以分为： 电磁式、 气动式、 液压式
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继电器-电压继电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
1）电压继电器
触点的动作和线圈的动作电压大小有关的继电器叫电 压继电器，它用于电力拖动系统的电压保护和控制，
使用时电压继电器的线圈与负载并联。
特点
其线圈的匝数多而线径细。
分类：按线圈电流的种类可以分为交流和直流电压继 电器，按吸合电压大小又可以分为过电压、欠电压和 零电压继电器。 厚德达理 励志勤工
按输入量的物理性质，继电器可以分为电压、电流、 速度、时间、温度、压力、热继电器等。
最常用的是电磁式继电器，它是根据吸引线圈中的电 流量的大小来动作的。 电磁式继电器分直流和交流两大类，它们的主要结构 和工作原理与接触器基本相同，它们各自又可分为电 流、电压、时间、中间继电器等。 吸引线圈采用直流控制的叫直流继电器；吸引线圈采 用交流控制的叫交流继电器。
2 2 F ∝ ∝ Gm ∝
6
1
2
（b）线圈通以交流电
U 4.44 fN
电磁式电器工作原理示意图
1—铁芯 2—线圈 3—衔铁 4—静触点 5—动触点 6—触点弹簧 7—释放弹簧
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（1）电磁机构吸力特性与反力特性的配合 可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
1）过载能力较差的电动机，热元件的额定电流IRT为电动机的额 定电流IN的60％～80％。 （2）在不频繁的启动场合，若电动机启动电流为其额定电流6倍以及 启动时间不超过6秒时，可按电动机的额定电流选取热继电器； （3）当电动机为重复且短时工作制时，要注意确定热继电器的操作 频率，对于操作频率较高的电动机不宜使用热继电器作为过载保护。
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接触器的选用
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
1.接触器的类型选择： 根据接触器所控制负载的轻重和负载电流的类型。 2.额定电压的选择 接触器的额定电压不小于负载回路的电压。 3.额定电流的选择： 一般接触器的额定电流不小于被控回路的额定电流。对于电
动机负载可按经验公式计算： 4.吸引线圈的额定电压：
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接触器结构简图
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接触器的图形符号、文字符号
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
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接触器的主要技术参数-额定电压
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
接触器铭牌上的额定电压是指主触头的 额定电压。
交流接触器的额定电压一般为220V、380V、 660V及1140V； 直流接触器一般为220V、440V及660V。
辅助触头的常用额定电压：交流380V；直流 220V。
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接触器的主要技术参数-额定电流
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
接触器的额定工作电流系指主触头的额 定电流。
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电磁式接触器分类
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
按主触头所在动力回路的电流种类分： 交流、 直流 按主触头对数分： 单极（一对主触头）、多极（二至四对主触头） 按电磁线圈回路（通常叫做控制回路）的电流种 类分： 交流操作 、 直流操作 按主回路电压等级分： 低压 、 高压 按铁心结构形式分：转动式（或称角移式）和直 动式
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（1）按钮
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术 1-按钮帽 2-复位弹簧 3-动触点 4-常闭静触点 5-常开静触点
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（2）行程开关
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
行程开关又称限位开关或位置开关。是一种 利用生产机械某些运动部件的撞击来发出控 制信号的小电流主令电器。主要用于生产机 械的运动方向、行程大小控制或位置保护等。 接近开关和光电开关 非接触式的、无触点行程开关 接近开关按其工作原理分：有高频振荡型、电 容型、感应电桥型、永久磁铁型、霍尔效应 型等，其中高频振荡型最为常用
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0-1 0-2
常用低压电器 电气控制电路基本环节
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0.1常用低压电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
什么是电器
电器是一种能根据外界的信号 （机械力、电动力和其它物理 量），自动或手动接通和断开 电路，从而断续或连续地改变 电路参数或状态，实现对电路 或非电对象的切换、控制、保 护、检测和调节用的电气元件 或设备。
吸力特性：是指电磁吸力随衔铁与铁芯间气隙δ 变化的关系曲线。
反力特性：是指反作用力Fr与Fra Baidu bibliotek隙δ 的关系曲线
吸力特性与反力特性的配合 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
吸力特性与反力特性的配合： 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）。 在吸合过程中还须注意吸力特性 位于反力特性上方不能太高，否 则会影响到电磁机构寿命。 厚德达理 励志勤工
交流电磁铁的短路环 1—衔铁 2—铁芯 3—线圈 4—短路环
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（3）触点系统
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触点是电器的执行机构，它在衔铁的带动下起 接通和分断电路的作用。 结构形式： 桥式触点和指形触点 点接触、线接触和面接触 触点的接触形式： 触点的分类： 按触点的运动情况：动触点和静触点 按触点的职能分：主触点和辅助触点 按触点的状态可分为：常开触点和常闭触点
接触器电流等级为：6A、10A、16A、25A、40A、 60A、100A、160A、250A、400A、600A、1000A、 1600A、2500A及4000A。
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接触器的主要技术参数-操作频率
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交流接触器的操作频率一般为： 300次/h~1200次/h 直流接触器的额定操作频率比交流接触 器的高
半空直 导气流 体阻电 式尼磁 式式
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电磁式电器
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一.组成
触点系统 电磁机构 灭弧装置
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电磁式电器工作原理图
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
107 2 F B S 8
（a）线圈通以直流电的电磁机构 I与δ无关
U I R
(2) 交流电磁机构上短路环的作用
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
B Bm sin t
10 7 10 7 2 2 1 cos 2t F SBm sin 2 t SBm 8 8 2
F 可见电磁吸力最大值为： max
电磁吸力的最小值为：Fmin=0
10 7 2 SBm 8
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第0章 第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章
工厂电气控制基础 PLC概述 PLC的基本组成和工作原理 PLC的指令系统 PLC的步进顺控指令系统 PLC功能指令系统 PLC的特殊功能模块 PLC通讯技术 可编程控制器控制系统设计
状态的改变由某种机构带动。
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继电器-分类
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
按动作原理，继电器可以分 电磁式、 感应式、 电子式、 热效应式、 气动式、 电动式等； 按动作时间，继电器可以分 瞬时动作和延时动作（也叫时间继电器）等；
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继电器-分类
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
动作功率较大的中间继电器与小型接触器的结构相 同。
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继电器-中间继电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
适用于交流500V以下的控制线路，线圈电压 为交流12V、36V、127V、220V及380V五种。 继电器有八对触点，额定电流为5A，最高操 作频率为1200次/h。
继电器-中间继电器
可 编 程 序 控 制 器 应 用 技 术
中间继电器的作用是增加被控制线路的数量或加大 触点允许的断开容量，以达到分配控制信号和功率 放大的目的。 中间继电器有交、直流两种。中间继电器的特点是 触点数目较多，一般在3~4对以上，触点形式常采 用桥形触点（与接触器辅助触点相同）。