第10章电气控制技术第3版概要

第10章电气控制技术

10.1 常用低压电器

10.2 三相异步电动机继电-接触控制电路*10.3 可编程控制器

*10.4 异步电动机的电子控制

10.5 安全用电

➢电气控制技术是自动控制技术的一个重要组成部分，它采用各种电气、电子器件对各种控制对象按生产和工艺的要求进行有效的控制。

➢本章首先介绍一些常用电器，并讨论三相异步电动机典型的继电接触控制电路。然后介绍可编程序控制器的基础知识及异步电动机的电子控制。

10.1 常用低压电器

10.1.1刀开关和熔断器

10.1.2低压断路器

10.1.3剩余电流动作保护装置10.1.4交流接触器

10.1.5继电器

10.1.6按钮和行程开关

➢低压电器一般是指交流1200V、直流1500V以下，用来切换、控制、调节和保护用电设备的电器。

➢低压电器种类很多，按其动作方式可分为手动电器和自动电器。

➢随着电子技术的发展，电子电器已成为自动电器的重要组成部分。

10.1.1刀开关和熔断器1. 闸刀开关

闸刀开关是一

种手动控制电器。

闸刀开关的结构

简单，主要由刀

片（动触点）和

刀座（静触点）组成。图示是胶木盖瓷座闸刀开关的结构和符号闸刀开关一般不宜在负载下切断电源，常用作电源的隔离开关，以便对负载端的设备进行检修。在负载功率比较小时也可以用作电源开关

2. 熔断器

一种短路保护电器，串接在被保护的电路中。

电路短路——短路电流使熔断器的熔体发热熔断，切断电路——保护线路及电气设备。

常用的熔断器及图形文字符号如图所示。

螺旋式

管式

符号

熔体的选择

熔体额定电流的选择应考虑被保护负载的电流大小，同时也必须注意负载的工作方式。

一般可按下列条件进行

⑴对无冲击（起动）电流的电路为

I fuN≥I N

表示负载额定电流。

式中，I

N

⑵对具有冲击（起动）电流的电路为

I fuN≥KI S

表示负载的冲击电流值，例如异步电动式中，I

S

机的起动电流。K为计算系数，数值在0.3~0.6之间

10.1.2低压断路器

低压断路器也称为自动空气开关，可用来接通和分断负载电路，控制不频繁起动的电动机，在线路或电动机发生过载、短路或欠电压等故障时，能自动切断电路，予以保护。广泛用于配电、电动机、家用等线路的通断控制及保护。

按结构来分，有万能式(又称框架式，通称ACB)和塑料外壳式(通称MCCB、MCB)两大类。

低压断路器由操作机构、触点、保护装置、灭弧系统等组成。下图是其原理示意图及图形符号。

10.1.3剩余电流动作保护装置

剩余电流动作保护装置以前称

为漏电保护器，用以对低压电

网直接触电和间接触电进行有

效保护。

图示为三相四线制系统剩余电

流动作保护装置原理示意图。

TA ——剩余电流互感器QF ——主开关TL ——主开关的分励脱扣器线圈

无漏电或触电时

U V W N I I I I +++=TA 的二次侧不产生感应电动势, 剩余电流动作保护装置不动作, 系统保持正常供电

当被保护电路发生漏电或有人触电时，通过TA 一次侧各相电流的相量和不为零，产生了剩余电流I k ，即

U V W N k

I I I I I +++=在TA 的铁心中出现交变磁通，TA 二次线圈就产生感应电动势，经中间环节进行处理比较，当达到预定值时，使主开关分励脱扣器线圈TL 通电，驱动主开关QF 自动跳闸，切断故障电路，从而实现保护

10.1.4交流接触器

接触器是继电接触控制中的主要器件之一。它利用电磁吸力来动作，常用于直接控制主电路

下图为一些交流接触器的外形

交流接触器主要组成部分

电磁铁触点组静铁芯、动铁芯

吸引线圈

主触点(动合触点)

辅助触点(动合/动断触点)

接触器各部件图形符号如图所示选用接触器考虑的主要参数主触点额定电流/额定电压

辅助触点数目

吸引线圈额定电压

10.1.5继电器

继电器是一种自动电器，输入量可以是电压、电流等电量，也可以是温度、时间、速度或压力等非电量，输出就是触点动作。当输入量变化到某一定值，继电器动作而带动其触点接通(或切断)它所控制的电路。

图为继电器动合触点的继电特性

Y max Y min

Y 0

X

f X C X N X X N ——额定值X C ——动作值X f ——返回值

K F =X f /X C

K C =X N /X C ——储备系数

——返回系数

1.中间继电器

中间继电器是一种电磁继电器，其结构与工作原理和交流接触器基本相同，只是电磁系统小一些，触点数量则多一些。中间继电器的

触点容量较小，通常一是用来传递信号，同时控制多个电路；二是也可以直接用来接通和断开小功率电动机或其他电气执行元件。图为中间继电器的外形及符号。KA

线圈

动合触头KA

动断触头KA

2.时间继电器

时间继电器是一种利用电磁原理、机械原理或电子技术来实现触点延时接通或断开的控制电器。

⑴空气阻尼型时间继电器

利用空气通过小孔节流

的原理来实现触点延时

动作

组成：电磁系统、延时

机构、触点

通延时时间继电器原

理示意图如图所示