工厂电气控制技术1

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。
3、 继电器
利用双金属片受热弯曲 去推动杠杆使触头动作 作用：电动机的过载保护 利用电阻值随温度变化 而变化的特性制成
四、热继电器
型式：双金属片式
热敏电阻式 易熔合金式
利用过载电流发热使易熔 合金熔化而使继电器动作
返回系数Ｋf ：返回值与动作值之比，Ｋf＝Ｉf /Ｉq 。
3、 继电器
二、电压继电器
特点：线圈并联在电路中，匝数多， 导线细。 分类：过电压继电器和欠电压继电器 结构原理：与电流继电器类似 U< KA
欠电压继电器
KA
KA
U> KA
KA
KA
过电压继电器
3、 继电器
三、中间继电器
中间继电器实质上是一种电压
它可能很大、很复杂。例如一台电视机、变压器 和一台自动化设备。
它也可以很小、很简单。例如一个钮子开关或一 个熔断器。
1
•1.1
低压电器的基本知识
电器的作用与分类
•在工业意义上，电器是指能根据特定的信号和要求， 自动或手动地接通或断开电路，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、变换和调节用的电气设备。例如：开 关、熔断器等。
交流接触器：36、110（127）、220、380V 直流接触器：24、48、220、440V
2、 接触器
三、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；

吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电
压等级一致； 额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。
作用：控制、放大、联锁、保护和调节 分类： 按用途分 ：控制和保护继电器 按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、 机械式 按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力 按动作时间分：瞬时、延时继电器 特点：额定电流不大于5A
继电器的特性及主要参数 继电器(Relay)是一种根据特定形式的输入信号而 动作的自动控制电器。
3 - 热元件 4 - 推动导板 5 - 补偿双金属片 9 - 动触头
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
3、 继电器
利用双金属片受热弯曲 去推动杠杆使触头动作 作用：电动机的过载保护 利用电阻值随温度变化 而变化的特性制成
.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
交流电磁机构
•吸力特性与反力特性
•电磁机构的吸力F可近似地按下式求得
• 根据磁路定律
图1.2 直流电磁机构的吸力特性
图1.3 交流电磁机构的吸力特性
结论：对于交流电磁机构 优点：有无气隙吸力基本不变。 缺点：吸合瞬间电流很大。 对于直流电磁机构 优点：有无气隙吸力电流不变。 缺点：吸合瞬间吸力很小，要增大吸力必须增大电流。
低压控制电器(Control Apparatus)。
主要用于电力传输系统和电气自动控制系统中。 常用的有：主令电器、继电器、启动器、控制器、 电阻器、变阻器、万能转换开关等。
③按使用系统分：电力系统用电器、 电力拖动及自动控制系统用电器、 自动化通信系统用电器； ④按工作职能分：手动操作电器、 自动控制电器 ⑤按电器组合分：单个电器、成套电器与自动化装置； ⑥按有无触点分：有触点电器、无触点电器、混合式电器； ⑦按使用场合分：一般工业用电器、特殊工矿用电器、 农用电器、家用电器、其他场合 （如航空、船舶、热带、高原）用电器。
工厂电气控制技术
•本课程的性质：实用性与实践性很强的专业课 • 本课程的目标：培养实际应用的能力 • 本课程的具体要求： ①熟悉常用控制电器的结构原理、用途， 具有合理选择、使用主要控制电器的能力。 ②熟练掌握继电接触器控制线路的基本环 节，具有阅读和分析电气控制线路的工作原 理的能力。 ③熟悉典型设备的电气控制系统，具有从 事电气设备安装、调试、维修和管理等知识。 ④具有设计和改进一般安全机械设备电气 控制线路的基本能力。
3、 继电器
四、热继电器
a）
外形 2 - 主电路接线柱
b ） 结构图 3 - 复位按钮
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
3、 继电器
四、热继电器
11.接线端子
2 - 主双金属片
电器的种类繁多，构造各异
通常按以下分类方法分为几类：
①按电压等级分：高压电器（High-voltage Apparatus）、 低压电器(Low-voltage Apparatus)； ②按所控制的对象分：低压配电电器(Distributing Apparatus)
主要用于低压配电系统和动力回路。 常用的有：刀开关、转换开关、熔断器、自动开关、接触器等。
• (1)触点 • 触点用来接通或断开被控制的电路。
图1.6 触点的3种接触形式
图1.7 指形触点的接触过程
图1.8 触点的位置示意图
3）.灭弧系统 电弧：在大气中开关电器切断电流电路时，触头间 电压大于10V，电流超过80mA时， 触头间会产生蓝色 灭弧栅片 的光柱， 即电弧。 电弧的危害 ： 延长了切断故障的时间； 触头 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。 电弧 灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、 利用介质灭弧、改善触头表面材料 。
四、热继电器
型式：双金属片式 热敏电阻式
利用过载电流发热使易熔 合金熔化而使继电器动作
易熔合金式 结构：由发热元件、双金属
片和触头及动作机构
等部分组成 。
3、 继电器
四、热继电器
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：ＩeR≥Ｉed ＩeR：热继电器热元件的额定电流； Ｉed：电动机的额定电流。
五、时间继电器
作用：按整定时间长短通断电路
分类： 按构成原理分：电磁式
电动式
空气阻尼式 晶体管式 数字式 按延时方式分：通电延时型 断电延时型
空气阻尼时间继电器
五、时间继电器
图1.4 吸力特性和反力特性
1—直流接触器吸力特性；2—交流
接触器吸力特性；3—反力特性
吸力特性必须与反力特性配合适当。
2）.触头系统——通过触头的开合控制电路通、断。 类型
桥式触头 指形触头

材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银 质材料制成 点接触 面接触
• 执行机构
• 低压电器的执行机构一般是由主触点和其灭弧装置构成。
2．工作原理
如图所示，交流接触 器主要由电磁机构（包括 电磁线圈 1 、铁心 2 和衔 铁 3 ）、触头系统（主触 头 4 和辅助触头 5 ）、灭 弧装置（图中未画出）及
其他部分组成。
2、 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。
2、 接触器
•接触器（Contactor）是用来频繁接通和切断电动 机或其他负载主电路的一种自动切换电器。 •主要控制对象是电动机，能远距离控制。是控制大 负荷用的。 接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置组 成。
接触器分为交流接触器和直流接触器。
交流接触器线圈通以交流电，主触点接通、断开交流 主电路。用于交流电路中。 直流接触器线圈通以直流电，主触点接通、断开直流 主电路。用于直流电路中。
第一章 常用低压电器
1、 低压电器的基本知识 2、 接触器 3、 继电器 4、 熔断器 5、 主令电器 6、 开关电器 本章小结
1
•1.1
低压电器的基本知识
电器的作用与分类
• 低压电器（Low voltage Apparatus） 通常指工作在交、直流电压1200V以下的电 路中起通断、控制、保护和调节作用的电气 设备。 电器就是广义的电气设备。
2、 接触器
一、交流接触器 1．结构
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 灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧
2、 接触器
主触头 灭弧装置 动铁心 常闭辅助触头 吸引线圈 常开辅助触头 静铁心
Байду номын сангаас
交流接触器结构图
2、 接触器
本章主要涉及低压电器、电力拖动、自动 控制电器，如交直流接触器、各类继电器、 自动空气断路器、行程开关、熔断器、主令 电器等。 低压电器的发展过程
(1)早期的手动控制 (2)继电接触器控制 (3)顺序逻辑控制
(4)计算机控制阶段
1.2
低压电器的电磁机构及执行机构
1.2.1
电磁机构
(1)电磁机构的分类 电磁机构是各种自动化电磁式电器的主要组成部 分之一，它将电磁能转换成机械能，带动触点使之闭 合或断开。电磁机构由吸引线圈和磁路两部分组成。 磁路包括铁芯(动)、衔铁(静)、铁轭和空气隙。
KA
1.底座 2.反力弹簧 3、4.调节螺钉 5.非磁性垫片 6.衔铁 7.铁芯 8.极靴 9.电磁线圈 10.触点系统
欠电流继电器
电磁式继电器结构图
3、 继电器
一、电流继电器 主要技术指标：
动作电流Ｉq ：使电流继电器开始动作所需的电流值； 返回电流Ｉf ：电流继电器动作后返回原状态时的电流值；
. 继电特性 继电器的主要特性是输入－输 出特性，又称继电特性，继电特 性曲线如下图所示。当继电器输 入量 X 由零增至 X ｏ 以前，继电 器输出量 Y 为零。当输入量 X 增 加到 X ｏ 时，继电器吸合，输出 量为 Y ｌ ；若 X 继续增大 ， Y 保持不变。当 X 减小到 X r 时， 继电器释放，输出量由 Y ｌ 变为 零，若 X 继续减小， Y 值均为零。