PLC精品课件 1常用低压电器
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PLC技术课件：第1章+常用低压电器
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图1-36微动开关结构图
1-壳体;2-弓簧片;3-动合触点;4-动断触点;5-动触点;6-推杆
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图1-37转动式行程开关结构图
(a)单轮旋转式;(b) 双轮旋转式
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图1-38行程开关的符号
( a)动合触点;(b)动断触点;(c)复式触点
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1.5手控电器及主令电器 Nhomakorabea
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图1-30 HZ10-10/3型转换开关
(a)外形;(b)结构 1-手柄;2-转轴;3-扭簧;4- 凸轮;5-绝缘垫板; 6-动触片;7-静触片;8-绝缘杆;9-接线柱 返回
图1-31转换开关结构示意图
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图1-32转换开关的符号
(a)单极;(b)三极
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1.5手控电器及主令电器
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图1-39 IJ2型接近开关电路原理图
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图1-40接近开关的符号
( a)动合触点;(b)动断触点
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1.5手控电器及主令电器
3.万能转换开关 万能转换开关实际是一种多挡位、控制多回路的组合开关， 用于控制电路发布控制指令或用于远距离控制，也可作为电 压表、电流表的换相开关或作为小容量电动机的启动、调速 和换相控制。由于其换接电路多，用途广泛，故又称为万能 转换开关。 图1-41所示为LW6系列万能转换开关中某一层的结构原理图。 万能转换开关的各挡位通断状况有两种表示法:图形表示法和 列表表示法。图1-42是用图形表示法表示电路通断状况的一 个举例，表示在零位时1,3两路接通，在左位时1路接通，在 右位时2路接通。
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图1-27刀开关的符号
(a)单极;(b)双极;(c)三极
plc-常用低压电器共27页
17
1、 直流电磁式时间继电器
阻尼 铜套
18
2、空气阻尼式时间继电器
19
优点：延时范围大（0.4～180s），不受电压和频率波 动的影响，结构简单，寿命长，价格便宜。
缺点：延时误差大，难以得到确定的延时值。
20
时间继电器的图形符号
21
（三）热继电器
• 作用：用于电动机过 载保护
• 结构：热元件、双金 属片和触头部分
常用低压电器 （微格教学）
自1101 温家铭 01110110133
§1.2 电气控制中常用电器
一、低压隔离器
• 作用：
电源切除后，将电路 隔离
• 1. 刀开关
操作：手动推进 文字符合开关
组合开关的结构 组合开关又称转换开关， 它的动、静触头分别叠装 于数层绝缘壳内，当转动 手柄时，每层动触头随方 形轴一起转动，使动、静 触头接通或者断开。
• 文字符号：KA
• 图形符号：
KA
KA
KA
15
4、 电磁式继电器的整定 调整释放弹簧的松紧程度 改变非磁性垫片的厚度 5、电磁式继电器的选择
16
（二）时间继电器
• 定义：
凡是敏感元件获得信号之后，其触头经过一 定延时再动作的继电器。
• 延时方式：
通电延时和断电延时
• 分类：
电磁阻尼式、空气阻尼式、电子式和电动机 式
• 特点：线圈匝数少，导线粗，阻抗小
• 文字符号：KI • 图形符号：
KI
KI
KI
• 分类：欠电流继电器和过电流继电器
12
欠电流继电器
• 吸合电流是线圈额定电流的30% ~ 65%， 释放电流是线圈额定电流的10% ~ 20% .
1、 直流电磁式时间继电器
阻尼 铜套
18
2、空气阻尼式时间继电器
19
优点：延时范围大（0.4～180s），不受电压和频率波 动的影响，结构简单，寿命长，价格便宜。
缺点：延时误差大，难以得到确定的延时值。
20
时间继电器的图形符号
21
（三）热继电器
• 作用：用于电动机过 载保护
• 结构：热元件、双金 属片和触头部分
常用低压电器 （微格教学）
自1101 温家铭 01110110133
§1.2 电气控制中常用电器
一、低压隔离器
• 作用：
电源切除后，将电路 隔离
• 1. 刀开关
操作：手动推进 文字符合开关
组合开关的结构 组合开关又称转换开关， 它的动、静触头分别叠装 于数层绝缘壳内，当转动 手柄时，每层动触头随方 形轴一起转动，使动、静 触头接通或者断开。
• 文字符号：KA
• 图形符号：
KA
KA
KA
15
4、 电磁式继电器的整定 调整释放弹簧的松紧程度 改变非磁性垫片的厚度 5、电磁式继电器的选择
16
（二）时间继电器
• 定义：
凡是敏感元件获得信号之后，其触头经过一 定延时再动作的继电器。
• 延时方式：
通电延时和断电延时
• 分类：
电磁阻尼式、空气阻尼式、电子式和电动机 式
• 特点：线圈匝数少，导线粗，阻抗小
• 文字符号：KI • 图形符号：
KI
KI
KI
• 分类：欠电流继电器和过电流继电器
12
欠电流继电器
• 吸合电流是线圈额定电流的30% ~ 65%， 释放电流是线圈额定电流的10% ~ 20% .
PLC 课件 第一章 常用低压电器
第一章
第一节 概述
常用低压电器
电器：是一种能根据外界的信号，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、检测和调节的电气元件或设备。在电力输配电系 统和电力拖动自动控制系统中应用广泛 电器元件本身朝着新的领域扩展 有些电器元件有其特殊性
第二节
接触器
电力拖动和自动控制系统中使用量大，涉及面广的一种低压自动控制电器， 用来频繁地接通和分断交、直流主回路和大容量控制电路。 动铁心（衔铁） 电磁机构：将电磁能转换 静铁心 成机械能，产生电磁吸力 电磁线圈 带动触点动作. 按所控制电路 ▪ 主触点 触点：接触器的执行元件， ▪ 辅助触点 用来接通或断开被控制电 按原始状态 路。 ▪ 常开触点 ▪ 常闭触点 灭弧装置：熄灭触点分断 电流瞬间触点之间气隙中 灭弧罩 产生的电弧。 灭弧栅 电磁接触器结构示意图 1-主触点 2-常闭辅助触点 其它：包括释放弹簧机构、 磁吹灭弧装置 3-常开辅助触点 4-动铁心 5-线圈 支架与底座等。
第三节 继电器
用于控制与保护电路中作信号转换用的电器。具有输入电路（感应元 件）和输出电路（执行元件），当感应元件中的输入量（如电流、电压、 温度、压力等）变化到某一定值时继电器动作，执行元件便接通和断开控 制回路。继电器用于控制电路，流过触点的电流小，一般不需要灭弧装置。 继电特性曲线：
x2：继电器吸合值 x1：继电器释放值
第五节 低压隔离器
将线路与电源明显地隔开的一类手动操作电器，结构简单、应用广泛。 作用是手动切除电源，保障检修人员的安全。
电器元件的分类： 按工作电压等级分类: ▪ 高压电器：AC1200V、DC1500V及以上电路中的电器。 ▪ 低压电器：AC1200V、DC1500V以下电路中的电器。 按动作原理分类： ▪ 手动电器：通过人的操作发出动作指令的电器。 ▪ 自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器。
电气与PLC控制常用低压电器讲述课件
安全防护
对电器进行必要的安全防护，如加装保护罩、 设置隔离栏等。
负载匹配
确保电器的负载能力与实际负载相匹配，避 免过载运行。
定期检查
定期对电器进行检查，确保其正常工作，及 时发现并处理问题。
低压电器的维护与保养
清洁 定期清理电器表面灰尘，保持清洁。
润滑
对需要润滑的电器进行润滑，保持其 正常运转。
紧固
选择额定电压和电流大于或等于实际工作电 压和电流的电器。
使用环境
考虑电器的工作环境，如温度、湿度、振动 等，选择适应这些条件的电器。
控制要求
根据控制要求选择具有相应功能的电器，如 切换、保护、测量等。
经济性
在满足性能要求的前提下，选择价格合理的 电器。
低压电器的使用注意事项
操作规范
按照电器的操作规范进行使用，避免误操作 导致损坏或事故。
功能描述
断路器主要用于控制和保护电路，当电路中出现过载、短路或欠电 压等异常情况时，断路器能够迅速切断电路，防止设备受到损坏。
工作原理
断路器内部装有热脱扣器和电磁脱扣器，当电流超过规定值时，热 脱扣器使断路器动作，电磁脱扣器则在短路时使断路器动作。
应用场景
广泛应用于各种配电系统和电动机控制系统中，作为电源开关和保护 装置。
熔断器
功能描述
熔断器是一种用于电路过载和短路保护的电器，当电路中出现过载 或短路故障时，熔断器内部的熔丝会熔断，切断电路。
工作原理
熔断器的工作原理是基于电流的热效应，当电流超过一定值时，熔 丝因发热而熔断。
应用场景
广泛应用于低压配电系统和电动机控制系统中，作为电路的过载和 短路保护装置。
主令电器
电路的控制方式
采用机械、电磁、电子等控制方式，实现对电路的有 效控制。
对电器进行必要的安全防护，如加装保护罩、 设置隔离栏等。
负载匹配
确保电器的负载能力与实际负载相匹配，避 免过载运行。
定期检查
定期对电器进行检查，确保其正常工作，及 时发现并处理问题。
低压电器的维护与保养
清洁 定期清理电器表面灰尘，保持清洁。
润滑
对需要润滑的电器进行润滑，保持其 正常运转。
紧固
选择额定电压和电流大于或等于实际工作电 压和电流的电器。
使用环境
考虑电器的工作环境，如温度、湿度、振动 等，选择适应这些条件的电器。
控制要求
根据控制要求选择具有相应功能的电器，如 切换、保护、测量等。
经济性
在满足性能要求的前提下，选择价格合理的 电器。
低压电器的使用注意事项
操作规范
按照电器的操作规范进行使用，避免误操作 导致损坏或事故。
功能描述
断路器主要用于控制和保护电路，当电路中出现过载、短路或欠电 压等异常情况时，断路器能够迅速切断电路，防止设备受到损坏。
工作原理
断路器内部装有热脱扣器和电磁脱扣器，当电流超过规定值时，热 脱扣器使断路器动作，电磁脱扣器则在短路时使断路器动作。
应用场景
广泛应用于各种配电系统和电动机控制系统中，作为电源开关和保护 装置。
熔断器
功能描述
熔断器是一种用于电路过载和短路保护的电器，当电路中出现过载 或短路故障时，熔断器内部的熔丝会熔断，切断电路。
工作原理
熔断器的工作原理是基于电流的热效应，当电流超过一定值时，熔 丝因发热而熔断。
应用场景
广泛应用于低压配电系统和电动机控制系统中，作为电路的过载和 短路保护装置。
主令电器
电路的控制方式
采用机械、电磁、电子等控制方式，实现对电路的有 效控制。
PLC电气控制技术课件第一章【常用低压电器】
(5) 指示作用。利用电器的控制、保护等功能，显示检 测出的设备运行状况与电气电路工作情况。
(6) 转换作用。在用电设备之间转换或对低压电器、控 制电路分时投入运行。以实现功能切换，如被控装置操作的 手动与自动的转换、供电系统的市电与自备电源的切换等。
低压隔离器 （刀闸开关、刀开关）
手柄 触刀 静插座
接触器按其主触点所控制主电路电流的种类可分为交流接触器和 直流接触器。
(1)交流接触器 交流接触器线圈通以交流电，主触点接通、切断交流主电路。
当交变磁通穿过铁芯时，将产生涡流和磁滞损耗，使铁芯发热。 为减少铁损，铁芯用硅钢片冲压制成。为便于散热，线圈做成短 而粗的圆筒状绕在骨架上。为防止交变磁通使衔铁产生强烈振动 和噪声，交流接触器铁芯端面上都安装一个铜制的短路环。
需要。
1.1.2 继电器
继电器是一种根据外界输入信号(电的或非电的)来控制电路 中电流“通”与“断”的自动切换电器。它主要用来反应各 种控制信号，其触点通常接在控制电路中。由输入电路(又称 感应元件)和输出电路(又称执行元件)组成，当感应元件中的 输入量(如电流、电压、温度、压力等)变化到一定值时继电 器动作，执行元件便接通或断开控制回路。控制继电器种类 繁多，常用的有电流继电器、电压继电器、中间继电器、时 间继电器、热继电器以及温度、压力、计数、频率继电器等。
交流接触器的灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。
(2)直流接触器 直流接触器线圈通以直流电流，主触点接通、切断直流主电路。
直流接触器铁芯中不产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。铁芯可 用整块钢制成。为散热良好，通常将线圈绕制成长而薄的圆筒状。
250A以上的直流接触器采用串联双绕组线圈。 直流接触器灭弧较难，一般采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置
(6) 转换作用。在用电设备之间转换或对低压电器、控 制电路分时投入运行。以实现功能切换，如被控装置操作的 手动与自动的转换、供电系统的市电与自备电源的切换等。
低压隔离器 （刀闸开关、刀开关）
手柄 触刀 静插座
接触器按其主触点所控制主电路电流的种类可分为交流接触器和 直流接触器。
(1)交流接触器 交流接触器线圈通以交流电，主触点接通、切断交流主电路。
当交变磁通穿过铁芯时，将产生涡流和磁滞损耗，使铁芯发热。 为减少铁损，铁芯用硅钢片冲压制成。为便于散热，线圈做成短 而粗的圆筒状绕在骨架上。为防止交变磁通使衔铁产生强烈振动 和噪声，交流接触器铁芯端面上都安装一个铜制的短路环。
需要。
1.1.2 继电器
继电器是一种根据外界输入信号(电的或非电的)来控制电路 中电流“通”与“断”的自动切换电器。它主要用来反应各 种控制信号，其触点通常接在控制电路中。由输入电路(又称 感应元件)和输出电路(又称执行元件)组成，当感应元件中的 输入量(如电流、电压、温度、压力等)变化到一定值时继电 器动作，执行元件便接通或断开控制回路。控制继电器种类 繁多，常用的有电流继电器、电压继电器、中间继电器、时 间继电器、热继电器以及温度、压力、计数、频率继电器等。
交流接触器的灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。
(2)直流接触器 直流接触器线圈通以直流电流，主触点接通、切断直流主电路。
直流接触器铁芯中不产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。铁芯可 用整块钢制成。为散热良好，通常将线圈绕制成长而薄的圆筒状。
250A以上的直流接触器采用串联双绕组线圈。 直流接触器灭弧较难，一般采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置
第1章 常用低压电器-PLC
FU
图1- 7熔断器类型及图形符号
2012年4月23日星期一
第一章 常用低压电器
15
1.4 断路器
断路器的种类 框架式断路器： 主要用作配电线路的保 护开关， 塑料外壳式断路器： 可用作配电线路的保护 开关，还可用作电动 机、照明电路及电热 电路的电源开关。
16
断路器的作用 用于低压配电电 路中不频繁通断 控制。在电路发 生短路、过载或 欠电压等故障时 能自动分断故障 电路，是一种控 制兼保护电器。
动触头 静触头 绝缘连杆 合 分 合 (a)内部结构示意图 (b)外形示意图 (c)图形符号 QS
图1- 4组合开关的结构示意和图形符号
2012年4月23日星期一 第一章 常用低压电器 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。
2012年4月23日星期一
第一章 常用低压电器
CZ18系列直流接触器 系列直流接触器
23
13 21 31 43
14 22 32 44
13 辅助触点 21 31 43
KM
14 22 32 辅助触点 44
1 3 5
2 4 6
主触点 绝缘连杆
1 3 5
A1
2 4 主触点 6
A2 线圈
反力弹簧 铁心 线圈 A2 线圈 A1 KM
目录
第一章 常用低压电器 第二章 电气控制基本电路 第三章 PLC的基本结构和工作原理
电气可编程 控制原理与 应用
plc常用低压电器
第一章 常用低压电器
解决的办法是在铁心端面开一小槽，在槽内嵌入铜 制短路环。
短路环——减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。
第一章 常用低压电器
加上短路环后，磁通被分为大小相近、相位 相差约90°电角度的两相磁通，因而两相磁通 不会同时过零。由于电磁吸力与磁通的平方成 正比，所以由两相磁通产生的合成电磁吸力较 为平坦，在电磁铁通电期间电磁吸力始终大于 反力，使铁心牢牢吸合，这样就消除了振动和 噪声，一般短路环包围2/3的铁心端面。
第一章 常用低压电器
电弧的危害 ： ✓ 延长了切断故障的时间； ✓ 高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏； ✓ 形成飞弧造成电源短路事故。
第一章 常用低压电器
常用的灭弧方法有： ✓ 拉长电弧、冷却电弧和电弧分段。 ✓ 迅速增大电弧长度——电弧长度增加，使触头间隙增
加，电场强度降低，同时又使散热面积增大，降低电 弧温度，使自由电子和离子复合的运动加强，因而电 弧容易熄灭。 ✓ 冷却——使电弧与冷却介质接触，带走电弧热量，也 可使复合运动得以加强，从而使电弧熄灭。 ✓ 电弧分段——分成许多串联的短弧，增加电弧所需的 临极电压降。
第一章 常用低压电器
电气与电器的区别
电气： 电气是到整个系统或系统集成。 电器：
电器是具体的设备，狭义上的电器指在工业领 域开关。在民用领域，电器是指耗电类电气设备 （即用电设备如洗衣机、电视、电冰箱等）。
第一章 常用低压电器
电器： 学术上的定义：凡是根据外界特定的信号和要
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。
第一章 常用低压电器
三、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。
plc常用低压电器
第一节低压电器的基本知识低压电器是指：在交流电压小于1200V 直流电压小于1500V的电路中起通断，保护，控制或调节作用的电器。
常用的有：刀开关、熔断器、空气开关、按钮、接触器、热继电器、中间继电器、时间继电器、速度继电器等。
一、低压电器的分类1.按动作方式可分为：（1）手动电器--依靠外力直接操作来进行切换的电器，如刀开关、按钮开关等。
（2）自动电器--依靠指令或物理量变化而自动动作的电器，如接触器、继电器等。
2.按用途可分为：（1）低压控制电器--主要在低压配电系统及动力设备中起控制作用，如刀开关、低压断路器等。
（2）低压保护电器--主要在低压配电系统及动力设备中起保护作用，如熔断器、热继电器等。
二、电磁式电器电磁式电器类型很多，从结构上看大都由两个基本部分组成，即：感测部分和执行部分。
1.电磁机构电磁机构又称为磁路系统，其主要作用是将电磁能转换为机械能并带动触头动作从而接通或断开电路。
图1.11 电磁机构的结构形式(a)、(d)螺管式(c)、(f)、(g)转动式(b)、(e)直动式2.吸引线圈吸引线圈的作用是将电能转化为磁场能。
按线圈的接线形式分为电压线圈和电流线圈；单向交流电磁机构上短路环的作用是消除振动。
图1.12 交流电磁铁的短路环1-衔铁2-铁芯3-线圈4-断路环三、电器的触头系统触头是有触点电器的执行部分，通过触头的闭合、断开控制电路通、断。
1.桥式触头2.指式触头图1.13 触头的结构形式四、电弧和灭弧方法1.吹弧：利用气体或液体介质吹动电弧，使之拉长、冷却。
按照吹弧的方向，分纵吹和横吹。
2.拉弧：加快触头的分离速度，使电弧迅速拉长，表面积增大迅速冷却。
3.长弧割短弧4.多断口灭5.利用介质灭弧6.改善触头表面材料第二节开关电器一、刀开关（ＱＳ）：主要用作电源切除后，将线路与电源明显地隔离开，以保障检修人员的安全。
刀开关的典型结构如图1-5，主要由静插座、触刀、操作手柄、绝缘底板组成。
《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
第01讲-常用低压电器-PPT精选文档
控制对象：
其主要控制对象是电动机，也可用于电热设备、电焊机、电容器 组等其它负载。
接触器的分类：
接触器可分为交流接触器和直流接触器两大类。
10
PLC原理及应用 西门子S7-200
一）交流接触器 1．结构组成
触头系统：主触头、辅助触头 常开触头（动合触头） 常闭触头（动断触头） 电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧
• 灭弧原理：①迅速拉长电弧；②冷却和去游离法。根据上述灭弧原则，常 用的灭弧装置有如下几种。
• 1）磁吹式灭弧装置
• 2）灭弧栅
• 3）灭弧罩 • 4）多断点灭弧
9
PLC原理及应用 西门子S7-200
一、接触器
接触器的功能作用： 1.自动接通或断开大电流电路的电器。它可以频繁地接通或分断 交直流电路，并可实现远距离控制。 2.具有低电压释放保护功能，接触器具有控制容量大、过载能力 强、寿命长、设备简单经济等特点，是电力拖动自动控制线路中使 用最广泛的电器元件。
电气控制及PLC技术
电气学院 自动化 杨霞
电气控制及PLC技术 第1讲
• 讲解内容：
• 1 常用低压电器 • 电器的基本知识 • 常用低压电器（一）
PLC原理及应用 西门子S7-200
• 学习说明 ：
• 本讲是学习电气控制的基础。重点掌握：
• 1.基本的起、保、停继电--接触器控制及组成该线路器件:接触器和按钮。 • 2.自动控制开关：行程开关、接近开关；各种继电器(热继电器、时间继 电器、速度继电器等）。 • 3.人力操作的控制开关类电器：包括控制按钮、各类手动开关、脚踏开关、 转换开关和主令控制器等。 • 4.执行和显示电器:电磁铁、电磁阀、电磁制动器、显示电器这里主要指 指示灯。 • 5.开关和保护器件：刀开关、隔离器和隔离开关、熔断器、低压断路器。
PLC第一章 常用低压电器
状态改变或变量 接近其极限值
参数偏离正常值
安全运行条件指 示或机械准备起动
冷却系统运转
上述几种颜色未 选择开关处于指 包括的任一种功能 定位置
上述几种颜色未 包括的各种功能， 如某种动作正常
1.7 开关电器
1.7.1 刀开关
1.7.2 低压断路器(p28)
1.低压断路器的主要类型
(1) 框架式断路器 (2) 塑料外壳式断路器 (3) 快速断路器 (4) 限流断路器 (5) 漏电保护断路器
•以电磁感应原理工作的接触器其结构组成与电磁式电器相同， 一般也由电磁机构、触点系统、灭弧系统、复位弹簧机构或缓 冲装置、支架与底座等几部分组成。接触器的电磁机构由电磁 线圈、铁心、衔铁和复位弹簧几部分组成。
•接触器的工作原理：当电磁线圈通电后，线圈电流在铁心中产 生磁通，该磁通对衔铁产生克服复位弹簧反力的电磁吸力，使 衔铁带动触点动作。触点动作时，常闭触点先断开，常开触点 后闭合。当线圈中的电压值降低到某一数值(无论是正常控制还 是欠电压、失电压故障，一般降至85%线圈额定电压)时，铁心 中的磁通下降，电磁吸力减小，当减小到不足以克服复位弹簧 的反力时，衔铁在复位弹簧的反力作用下复位，使主、辅触点 的常开触点断开，常闭触点恢复闭合。这也是接触器的失电压 保护功能。
2.低压断路器的主要技术参数及选用 3.低压断路器的图形符号与文字符号
2.低压断路器的主要技术参数及选用
低压断路器的主要技术参数有额定电压、额定电 流、通断能力、分断时间、各种脱扣器的整定电 流、极数、允许分断的极限电流等。
低压断路器的选用原则：主要根据被控电路的额 定电压、负载电流及短路电流的大小来选用相应 额定电压、额定电流及分断能力的低压断路器。
1.3.2 接触器的分类
PLC课件1常用低压电器解读
第一章 常用低压电器
1.1低压电器概述 1.2接触器（交流、直流） 1.3低压断路器 1.4低压隔离器 1.5继电器 1.6熔断器 1.7主令电器
1.1 电磁式低压电器
定义：利电磁式机构原理工作的低压电器。 构成：电磁式电器：电磁机构+执行机构+灭 弧装置
1.1 电磁式低压电器
1.1.1 电磁机构 ①结构：固定铁心，衔铁，电磁线圈。（吸引 线圈） ②分类：直动式，拍合式。外形见图1.1.1
③原理：电磁线圈通电后，电磁吸力大于 弹性力，使衔铁闭合。 ④铁心材料： 直流—电工软铁； 交流—硅钢片（端面嵌铜短路环克服交 流颤抖声） ⑤电磁吸力：F=4*105B2S（S为铁心磁 极截面积）
1.1 电磁式低压电器
1.1.2 触头系统
结构：图1.1.2 桥式 ：点接触 面接触 指式：线接触，滚动摩擦，适用于大电流。 材料：黄铜—指式；银铜合金—桥式
电动式时间继电器
构成：同步机+减速器+执行结构（触头） 优：延时时间长、精度高。 缺：结构复杂、体积大。 型号举例：JS10系列 7PR系列
电子式时间继电器
分类： 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。 数字式：脉冲+计数+执行机构。 型号： 晶：JS14、ST3P系列 数：JSS14系列 常用时间继电器外形1、
图1.4.2 电流、电压继电器电气 图形及文字符号
JQX-13F小型大功率电磁继电器
1.4.3 时间继电器
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。 延时类型：通电延时型、断电延时型。 结构分类：空气式、电子式（数字式）、 电动式等。
plc-常用低压电器
单台电动机： If N(1.5~2.5)IN
多台电动机： IfN (1 .5 ~ 2 .5 )INM AIN X
IN :电动机额定电流 INM A X: 容量最大一台电动额机定的电流
IN :其余电动机额定电和流之
21
熔体额定电流的确定（2）
电路中两级都装有熔断器 为防止发生越级熔断，上下级熔断器
之间应有良好的配合关系，上级熔断器的 熔体额定电流比下级大1～2个级差。
22
三、控制继电器
继电器是一种根据某种输入信号的变化，使其 自身的执行机构动作的自动控制电器。 分类 原理分：电磁式、感应式、热继电器等 用途分：控制继电器、保护继电器 参数分：电流、电压、速度、压力继电器等 输出形式分：有触点、无触点继电器
欠压、过载、过流等保护，但并不是每种规格都有全部功能。
53
二、接触器
频繁地接通或断开大电流电路的自动切换电 器。主要用于控制电动机，也可用于控制其 他电力负载。
54
1.分类
交流接触器： 主触点接通或断开交流主电路 。
直流接触器： 主触点接通或断开直流主电路 。
线圈电流种类与主触点电流可以相同， 也可以不同。
40
§1-3 主令电器
主令电器是用来发布命令，可以直接或 者通过电磁式电器间接作用于控制电路 的电器。 常见的主令电器有：按钮、行程开关、 接近开关、万能转换开关、主令控制器、 脚踏开关等。
41
一、按 钮
按钮的结构：
由按钮帽、复位弹簧、 桥式触头和外壳组成。
初态 按下 复位 常开触头 断 通 断 常闭触头 通 断 通
由电控系统整体设计决定
熔断器额定电压
熔断器的额定电压不小于实际电路工作电压
多台电动机： IfN (1 .5 ~ 2 .5 )INM AIN X
IN :电动机额定电流 INM A X: 容量最大一台电动额机定的电流
IN :其余电动机额定电和流之
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熔体额定电流的确定（2）
电路中两级都装有熔断器 为防止发生越级熔断，上下级熔断器
之间应有良好的配合关系，上级熔断器的 熔体额定电流比下级大1～2个级差。
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三、控制继电器
继电器是一种根据某种输入信号的变化，使其 自身的执行机构动作的自动控制电器。 分类 原理分：电磁式、感应式、热继电器等 用途分：控制继电器、保护继电器 参数分：电流、电压、速度、压力继电器等 输出形式分：有触点、无触点继电器
欠压、过载、过流等保护，但并不是每种规格都有全部功能。
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二、接触器
频繁地接通或断开大电流电路的自动切换电 器。主要用于控制电动机，也可用于控制其 他电力负载。
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1.分类
交流接触器： 主触点接通或断开交流主电路 。
直流接触器： 主触点接通或断开直流主电路 。
线圈电流种类与主触点电流可以相同， 也可以不同。
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§1-3 主令电器
主令电器是用来发布命令，可以直接或 者通过电磁式电器间接作用于控制电路 的电器。 常见的主令电器有：按钮、行程开关、 接近开关、万能转换开关、主令控制器、 脚踏开关等。
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一、按 钮
按钮的结构：
由按钮帽、复位弹簧、 桥式触头和外壳组成。
初态 按下 复位 常开触头 断 通 断 常闭触头 通 断 通
由电控系统整体设计决定
熔断器额定电压
熔断器的额定电压不小于实际电路工作电压
电气控制与PLC-常用低压电器
图1-8 接触器实物图
1.3.1 结构
接触器由电磁系统、触头系统、灭弧 系统、释放弹簧及基座等几部分构成，如 图1-9所示。
图1-9 CJ10-20型交流接触器的结构示意图及图形符号
电磁系统包括线圈、静铁芯和动铁芯 （衔铁）；触头系统包括用于接通、切断 主电路的主触头和用于控制电路的辅助触 头；灭弧装置用于迅速切断主触头断开时 产生的电弧（一个很大的电流），以免使 主触头烧毛、熔焊，对于容量较大的交流 接触器，常采用灭弧栅灭弧。
设计代号：用数字表示，代表同类低 压电器元件的不同设计序列。
基本规格代号：用数字表示，代表同 一系列产品中不同的规格品种。
辅助规格代号：用数字表示，代表同 一系列、同一规格产品中的有某种区别的 不同产品。
低压电器类组代号及派生代号的含义见表1 -1和表1-2。
1.1.3 低压电器的主要技术数 据
4．短路环的作用
交流电磁机构一般都有短路环，如图1 -4所示，其作用是将磁通分相，使合成后 的吸力在任一时刻都大于反力，消除振动 和噪声。
图1-4 接触器短路环示意图 1—铁芯； 2—短路环
1.2.2 触头系统
触头是用来接通或断开电路的，其结 构形式有很多种。下面介绍常见的几种分 类方式。
1．按其接触形式分
它由电磁机构控制电器动作，即由感 受部分接受外界输入信号，使执行部分动 作，实现控制目的；非电量控制电器由非 电磁力控制电器触点的动作。
1.1.2 低压电器的型号表示法
国产常用低压电器的型号组成形式如 下：
低压电器型号各部分必须使用规定的 符号或数字表示，其含义如下。
类组代号：包括类别代号和组别代号， 用汉语拼音字母表示，代表低压电器元件 所属的类别以及在同一类电器中所属的组别。
电气控制与PLC全套教学课件第一章常用低压电器
断路器主要由三个基本部分组成：即触头、灭弧系统和各种脱扣器，包括过电流脱扣器、失压 (欠电压)脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和自由脱扣器。
L L L 1
2
3
过电流脱扣器 热脱扣器
远控按钮
QF
分励脱扣器
失电压脱扣器
QF
断路 器图形符 号
断路器工作原理示意图及图形文字符号
失压保护 过流保护 过载保护
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。
QL FU
负荷开关 26
静触头
动触头
操作杆
传动杆
(a)
(b)
接线端 静触头
A2 线圈
反力弹簧
铁心
A1
1 3 5 13 21 31 43
线圈
KM
KM
KM
A1
A2
(a)接触器示意图
A2
2 4 6 14 22 32 44
线圈
主触点
辅助触点
(b)接触器图形符号
交流接触器的结构示意图及图形符号 21
7
8
6 5 4 3 2
1
1、静铁心 2、线圈 3、弹簧4、动铁心 5、主触点 6、常开辅助触点 7 、灭弧罩 8、常闭辅助触点
KT KT
瞬动接点
(d)断电延时继电器图形符号
空气阻尼式时间继电器示意图及图形符号（图中标号同上图） 15
1.2.4 热继电器
主要是用于电气设备（主要是电动机）的过负荷保护，热继电器是一种利用电流热效应原 理工作的电器，它具有与电动机容许过载特性相近的反时限动作特性，主要与接触器配合使用， 用于对三相异步电动机的过负荷和断相保护。
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Date: 2013-5-29
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CH1 常用低压电器
过流电流继电器
欠流电流继电器
电压继电器
Date: 2013-5-29 Page: 29
中间继电器
CH1 常用低压电器
图文符号
Date: 2013-5-29
Page: 30
热继电器
CH1 常用低压电器
热继电器是一种利用电流的热效应原理来工作的保 护电器，用于电动机的过载保护和断相保护。 作用：电动机的过载保护 利用双金属片受热弯曲 型式：双金属片式 热敏电阻式 易熔合金式
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热继电器动作原理
I 发热元件 I
CH1 常用低压电器
常闭触点
双金属片
扣板
弹簧
复位按钮
Date: 2013-5-29
Page: 35
热继电器动作原理
I 发热元件 I
CH1 常用低压电器 常闭触点打开从而断
开电动机的主电路
常闭触点
双金属片
扣板
弹簧
复位按钮
Date: 2013-5-29
Date: 2013-5-29
Page: 21
CH1 常用低压电器
接触器的主要技术指标 额定电压
交流接触器： 127、220、380、500V 直流接触器： 110、220、440V
额定电流
交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A 直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A
Date: 2013-5-29 Page: 7
CH1 常用低压电器
五、电磁式电器
铁芯 组成 衔铁 线圈
（电磁机构+触头系统+灭弧装置）
1.电磁机构——将电磁能转换为机械能并带动触头动作。
原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气 隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。
Date: 2013-5-29 Page: 8
吸引线圈额定电压
交流接触器：36、110（127）、220、380V 直流接触器：24、48、220、440V
Date: 2013-5-29 Page: 22
CH1 常用低压电器
接触器的使用选择原则
根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型； 接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定
电压；
（三）分类 1、按所控制电路分为
(一般都是铜制的)
主触头 辅助触头
2、按原始状态分为
常开（动合）触头 常闭（动断）触头
3、按结构形式分为
桥型触点 指型触点
（a） （b） （c）
点接触 4、按接触形式分为 线接触 面接触
Date: 2013-5-29 Page: 15
Ｉed：电动机的额定电流。
3）在不频繁起动的场合，要保证热继电器在电动机起动过程中不产生 误动作。 4）对于三角形接法电动机，应选用带断相保护装置的热继电器 5）当电动机工作于重复短时工作制时，要注意确定热继电器的允许 操作频率。
Date: 2013-5-29
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CH1 常用低压电器
接触器的符号
13 21 31 43 14 22 32 44 13 辅助触点 21 31 43 KM 14 22 32 辅助触点 44
1 3 5
2 4 6
主触点 绝缘连杆
1 3 5
A1
2 4 主触点 6
A2 线圈
反力弹簧 铁心 线圈 A2 线圈 A1 KM
Page: 36
CH1 常用低压电器
四、热继电器
Date: 2013-5-29
Page: 37
CH1 常用低压电器
热继电器的文字、图形符号
Date: 2013-5-29
Page: 38
CH1 常用低压电器
具有断相保护的热继电器
Date: 2013-5-29
Page: 39
CH1 常用低压电器
CH1 常用低压电器
主触头 动铁心 常闭辅助触头 吸引线圈 常开辅助触头 静铁心
灭弧装置
交流接触器结构图
Date: 2013-5-29 Page: 9
CH1 常用低压电器
电磁式电器
10 7
8 3 9 5 1 11 4 6 2
Date: 2013-5-29
Page: 10
CH1 常用低压电器
电磁式电器工作原理
继电器和接触器的区别 继电器： 继电器可以对各种输入量（电量或非电量）的变化作 出反应，用于控制电路、电流小，没有灭弧装置。 接触器： 接触器只在一定的电压信号下动作；用于主电路、电 流大，有灭弧装置。
Date: 2013-5-29
Page: 27
电磁式继电器
几种典型的电磁式继电器
CH1 常用低压电器
Date: 2013-5-29 Page: 41
四、热继电器
CH1 常用低压电器
使用与选择 使用：作为电动机的过载保护，注意与熔断器的配合。 选择：
1）热继电器有三种安装方式，应按实际安装情况选择其安装型式。
2）原则上热继电器的额定电流应按电动机的额定电流选择。 ＩeR≥Ｉed ＩeR：热继电器热元件的额定电流；
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CH1 常用低压电器
特性：继电特性曲线
参数：
返回系数 吸合时间 释放时间 （K=x1/x2) (从线圈接受信号到衔铁完全吸合所需时间） （从线圈失电到衔铁完全释放所需时间）
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CH1 常用低压电器
1 3 5
KM
13 21 31
43 KM
2 4 6
主触点
A1
A2
14 22 32 44 辅助触点
(a)接触器示意图
Date: 2013-5-29 Page: 20
(b)接触器图形符号
CH1 常用低压电器
常见型号
常用的交流接触器有CJ20、CJX2、CJ12和CJ10、CJ0等系 列，直流接触器有CZ18、CZ21、CZ22和CZ10、CZ2等系列。
6 - 常闭触头 7 - 常开触头 8 - 复位调节螺钉
110 - 复位按钮 11 - 偏心轮 12 - 支撑件 13 - 弹簧
双金属片式热继电器原理示意图
Date: 2013-5-29 Page: 33
热继电器动作原理
I 发热元件 I
CH1 常用低压电器
常闭触点
双金属片
扣板
弹簧
复位按钮
Date: 2013-5-29
CH1 常用低压电器
电气控制与PLC应用
吴延明 兰州理工大学电信学院
Date: 2013-5-29
Page: 1
CH1 常用低压电器
指定教材： Βιβλιοθήκη 电器与PLC控制技术》 第3版 张万忠 刘明芹，化学工业 出版社 参考教材：
《电气控制与PLC应用技术》吴丽 机械工业出版社 《电气控制与PLC应用》 巫莉 中国电力出版社
Date: 2013-5-29
Page: 5
CH1 常用低压电器
三、低压电器的掌握内容
• 结构
• 工作原理 • 图形、文字符号 • 技术指标、选择方法
Date: 2013-5-29
Page: 6
CH1 常用低压电器
四、我国低压控制电器的发展概况
1.电气控制经历的几个阶段 （1）手动控制 （2）继电器、接触器控制 （3）顺序控制器控制 （4）PLC控制 2.电气控制系统的发展 现代工业的发展→提出更高的要求→电气控制的发展 3.我国低压电器的现状 （1）进口原装电器 （2）引进技术，国内生产 （3）自主研发
1- 电流整定装置 32 -
4- 常闭触头 5 - 动作机构 6 - 热元件 31 - 常闭触头接线柱 公共动触头接线柱 33 - 常开触头接线柱
双金属片式热继电器
Date: 2013-5-29 Page: 32
CH1 常用低压电器
四、热继电器
11.接线端子
2 - 主双金属片
3 - 热元件 4 - 推动导板 5 - 补偿双金属片 9 - 动触头
电磁吸力与反力特性的配合
Page: 13
CH1 常用低压电器 短路环——减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。
短路环
衔铁 铁芯 线圈
Date: 2013-5-29
Page: 14
二. 触头系统——通过触头的开合控制电路通、断。 一） 、触点
（一）作用 用来接通或断开被控制的电路。
CH1 常用低压电器
静触点 （二）组成 动触点 压力弹簧
过电流继电器 电流继电器 欠电流继电器 电磁式继电器 电压继电器过电压继电器 欠电压继电器 中间继电器 1、 电压、电流继电器的功能（保护功能） 2、 电压、电流继电器结构上的区别（主要是线圈不同）电流继电器：线圈串接于 电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。 电压继电器：线圈并联在电路中，匝数多， 导线细 3、 中间继电器功能（转换控制信号）---结构上是电压继电器
Date: 2013-5-29
Page: 11
一、 电磁机构
CH1 常用低压电器
1 3 2
1 3 2
1 3 2
Date: 2013-5-29 Page: 12
CH1 常用低压电器
吸力特性
F (I) IAC IDC
F
FAC
FDC FDC δ Ff δ2
FAC
δ2
δ1
δ1
δ
吸力、电流与气隙的关系
Date: 2013-5-29
A B C
（a）点接触
（b）线接触