电气控制原理

第一篇电气控制原理第一章常用低压电器

第一节电器的基本知识

一电器的定义与分类

二电磁式电器的工作原理与结构特点

低压电器的定义

•电器：是指能自动或手动接通和断开电路，以及对电路或非电路现象能进行切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件。

•低压电器：通常是指交流1200V及以下与直流1500V及以下电路中起通断、控制、保护和调节作用的电气设备

低压电器的分类

•按控制作用分类

v执行电器用来完成某种动作或传递功率。例如：电磁铁。

v控制电器用来控制电路的通断。例如：开关、继电器。

v主令电器用来控制其它自动电器的动作，以发出控制“指令”。例如：按钮、转换开关等。

v保护电器用来保护电源、电路及用电设备，使它们不致在短路、过载状态下运行，免遭损坏。例如：熔断器、热继电器等。

•按动作方式分

v自动切换电器按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。例如：接触器、继电器等。

v非自动电器通过人力操作而动作的电器。例如：开关、按钮等。

•按动作原理分类

v电磁式电器它是根据电磁铁的原理工作的。例如：接触器、继电器等。

v非电磁式电器它是依靠外力（人力或机械力）或某种非电量的变化而动作的电器。例如：行程开关、按钮、速度继电器、热继电器等。

v

电磁式电器的工作原理与结构

特点

•电磁机构

电磁机构是电器元件的感受部件，它的作用是将电磁能转换成为机械能并带动触点闭合或断开。它通常采用电磁铁的形式，由电磁线圈、静铁心（铁心）、动

铁心（衔铁）等组成，其中动铁心与动触点支架相连。

•触头系统

触头系统属于执行部件。它的作用是通过触点的开、闭来通、断电路的。

•灭弧装置

电弧：是指触头在闭合和断开（包括熔体在熔断时）的瞬间，都会在触头间隙中由电子流产生弧状的火花，这种由电气原因造成的火花。

电磁机构

•结构形式（三种）

•吸引线圈：直流-瘦长型，无骨架；交流-矮胖型有骨架•铁心：直流-整块钢材；交流-硅钢片叠铆

电磁吸力与吸力特性

•电磁吸力F

AT =f(时间、气隙) ，吸力特性F

AT

=f(气隙)

•气隙固定交流线圈F

AT 是变量，直流线圈F

AT

是恒定

•气隙变化交流线圈F

AT

气隙变化前后稍有变化直流线圈F

AT

气隙变化前后变化较大

•触头系统：作用：执行部分•材料：铜和银

•型式：桥式和指

形

触头系统

电弧与灭弧

•产生原因：气体电离放电

•后果：烧触头

•灭弧方法：1)电动力灭弧-交流接触器•2）磁吹灭弧-直流接触器

•3）栅片灭弧-交流电器

•4）窄缝灭弧（灭弧罩）-交流、直

流接触器

第二节开关电器

•刀开关

•转换开关

•断路器

•漏电开关

刀开关

•作用：手动；不频繁通断电路；隔离•类型：大电流开关、开启式开关（HK2）、

封闭式开关、刀熔开关

1组成：手柄、触刀、静插座、底板

参数：额定电压、额定电流、通断能力、动稳定电流、热稳定电流

选择1）额定电压>=电路电压

2）额定电流>=电路电流

3）类型

使用注意事项：安装方向和上下接线端•图形符号

第三节熔断器

•作用：短路保护和严重过载

•工作原理：熔断器是串联连接在被保护电路中的，当电路电流超过一定值时，熔体因发热而熔断，使电路被切断，从而起到保护作用

•类型：插入式RC1A 螺旋式RL1 封闭管式（无填料RM10和有填料RT0）新型

触刀

指示器

盖板

载熔体

填料

熔管

熔体

熔断器选择、图形符号与文字符号

•熔断器的选用主要包括类型选择和熔体额定电流的确定

•类型选择使用场合安装条件负载要求

•熔体额定电流选择

1、电阻性负载或照明电路，这类负载起动过程很短，运行电流较平稳，一般按负载额

定电流的1~1.1倍选用熔体的额定电流，进而选定熔断器的额定电流

2、电动机等感性负载，这类负载的起动电流为额定电流的4~7倍，一般选择熔体的额

定电流为电动机额定电流的1.5~2.5倍。这样一般来说,熔断器难以起到过载保护作用,而只能用作短路保护,过载保护应用热继电器才行。

对于多台电动机,要求多台IFU≥（1.5~2.5）INMAX+∑IN

式中IFU——熔体额定电流（A）, INMAX——最大一台电动机的额定电流（A）3、为防止发生越级熔断，上、下级（供电干、支线）熔断器间应有良好的协调配合，为

此，应使上一级（供电干线）熔断器的熔体额定电流比下一级（供电支线）大1～2个级差。

•图形符号与文字符号

第四节主令电器

•主令电器是控制系统中专用发布控制指令的电器

•常用主令电器：控制按钮行程开关和接近开关万能转换开关主令控制器和凸轮控制器

控制按钮

•是一种简单的手动开关，通常用于发出操作信号，接通或断开电流较小的控制电路，以控制电流较大的电动机或其他电气设备的运行。•按钮的结构和图形符

号

常开触点

常闭触点

SB

(a)(b)