电气控制设备1-1
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电力拖动系统的发展
• 成组拖动→单电机拖动→多电机拖动 • 交、直流拖动系统
电气控制系统的发展
手动控制→继电接触器控制→顺序控制器→可编程控制器 数字控制→微机控制
二、电力拖动自动控制的基本概念
控制装置
电动机
传动机构
工作机构
电气自动 控制部分
电力拖动部分
电力拖动系统：以电动机为动力源的拖动系统。
电力拖动部分：电动机及与其关联的传动机构部分。
电气控制部分：满足加工工艺要求，使电动机起动、 制动、反向、调速等电气控制和电气操纵部分。
第一章．常用低压电器
低压电器（Low voltage Apparatus）通常 指工作在交流电压1200V以下、直流电压1500V以 下的电路中起通断、控制、保护和调节作用的电 气设备。
低压开关（低压隔离器） 作用：用于不频繁接通和分断的电路，将电路与电源隔离。 刀开关、组合开关、转换开关等
QS
S
S
刀开关的图形及文字符号
转换开关
触点号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1
1
×
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多挡式、控制多回路的主令电器，有操作机构、定位装 置和触点组成。
主要用于低压断路操作机构的合闸与分闸、各种控制线 路的转换等。通断能力不强，控制小容量电动机。
新型熔断器：自复式熔断器
闸刀
分类: 1、半封闭插入式、螺旋式、无填料密封管式和有填料密封管式 2、一般工业用熔断器、快速熔断器和特殊熔断器
作用原理：保护特性或安秒特性（熔化电流与熔化 时间的关系）
自动/手动地接通/断开电路；
断续/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、变换和调节的电气设备。
电器的种类繁多，构造各异
• 通常按以下分类方法分为几类： 按电压等级分：
高压电器（High-voltage Apparatus） 低压电器（Low-voltage Apparatus ）
特征：采用电磁现象完成信号检测及工作状态转换
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。
• 刀开关 • 转换开关 • 断路器 • 熔断器 • 按钮 • 行程开关 • 接近开关 • 光电开关 • 万能转换开关 • 接触器 • 继电器
组合开关
作用： 在机床电气设备工作电源引入开关，可直接控制小容量三相异步电 动机非频繁正、反转。
结构： 由动触点、静触点、方形转轴、手柄、定位机构和外壳组成，当 转动手柄时，每层的动触点随方形转轴一起转动，并使静触点插 入相应的动触片中接通电路。
QS HZ10－10/3型转换开关
HZ15 系列组合开关的额定电流为10A、25A、63A等，额 定电压有220VAC、380VAC。
本章主要介绍常见的接触器、继电器、低 压断路器、万能转换开关、熔断器等设备的基本 结构、功能及工作原理。
1.1 电器的作用与分类
电器就是广义的电气设备。
它可能很大、很复杂（如一台彩色电视 机或者一套自动化装置）；
它也可以很小、很简单（如一个钮子开 关或者一个熔断器）。
从工业控制的角度看“电器”
电器是指能根据特定的信号和要求，
整定： （1）改变电磁脱 扣器铁心机构的 气隙大小。 （2）改变热脱扣 器的弯曲程度。
熔断器
熔断器（Fuse）是一种利用熔体的熔化源自文库用而切断电路的、 最初级的保护电器，适用于交流低压配电系统，作为线路 的过负载及系统的短路保护用。
组成：溶体和熔断管
FU
熔断管：由硬质纤维或瓷组成。
电路符号
溶体是主要部分，是敏感元件又是执行 元件：由铅锡合金、锌、铜或银制成丝 状、带状、片状或笼状
灵活掌握电气设备典型控制电路（例如简单的起停 保控制线路 、 异步电机正 、 反转电气控制线路 、 异步电机“Y/△”电气控制线路等），理解它们的设 计思 路。
学会设计相应的电气控制电路（经验设计方法、处 理时序电路的方法）。
读懂一些较为复杂的电气设备控制电路图。
一、电气控制技术的发展概况
低压断路器（自动空气开关）QF
作用：
（1）分配电能、不频繁地启动异步电动机。
（2）对线路及电动机具有过流、欠压、过载保护
。 1、分类 （1）按极数分：单极、双极和三极。 （2）按保护形式分：电磁脱扣器式、热脱扣器式、复式脱扣 器式和无脱扣器式。 （3）按全分断时间分：一般式和快速式（脱扣时间在0.02S 以内）。 （4）按结构型式分：塑壳式、框架式、限流式、直流快速式 、漏电保护式。
低压主令电器：发出控制指令的电器。（操作频率要高、 抗冲击寿命长），如按钮、主令开关、行程开关和万能 转换开关等
低压执行电器：完成某种动作和传动功能的电器:电磁铁、 电磁离合器
按 电 器 组 合 分： 单个电器、成套电器与自动化装置
按 有 无 触 点 分： 有触点电器、无触点电器、混合式电器
工作原理分：电磁式和非电量控制
2、低压断路器的结构及工作原理
热脱扣器：发热元件与主电路串联，电流过大时双金属片弯曲，将 脱钩锁钩推离开脱扣连杆，动、静触点受弹簧作用而迅速分开。
电磁脱扣器：有一个匝数很少的线圈与主电路串联，发生短路时， 它使铁心脱扣其上部的吸力大于弹簧的反力，脱扣器脱扣。 欠压脱扣器：电压正常时吸合，脱扣器不动作。当电压低到一定 程度时，铁心释放，触发脱扣器动作。
按所控制的对象分 ： 低压控制电器（Control Apparatus），用于电力拖动
自动控制系统和其他用途的设备中（通断能力、操 作频率高、寿命长），如接触器、继电器、启动器、 各种控制器等
低压保护电器：对电路和用电设备进行保护的电器（通 断能力强、可靠性高、反应灵敏），如熔断器、热继电 器、电压继电器、电流继电器等
电气控制设备
电气学院自动化 杨静
jingy11@ecjtu.jx.cn
参考书目：
1. 电气控制与可编程控制器技术
史国生 主编
化学工业出版社
2. 电器控制 李 仁 主编
机械工业出版社
学习要求：
熟练掌握各种低压电器（断路器、隔离开关、接触 器、热继电器、熔断器、行程开关、按钮开关等） 在电路中的作用、特点、绘制符号、设计选型时要 注意的重要技术参数。
• 成组拖动→单电机拖动→多电机拖动 • 交、直流拖动系统
电气控制系统的发展
手动控制→继电接触器控制→顺序控制器→可编程控制器 数字控制→微机控制
二、电力拖动自动控制的基本概念
控制装置
电动机
传动机构
工作机构
电气自动 控制部分
电力拖动部分
电力拖动系统：以电动机为动力源的拖动系统。
电力拖动部分：电动机及与其关联的传动机构部分。
电气控制部分：满足加工工艺要求，使电动机起动、 制动、反向、调速等电气控制和电气操纵部分。
第一章．常用低压电器
低压电器（Low voltage Apparatus）通常 指工作在交流电压1200V以下、直流电压1500V以 下的电路中起通断、控制、保护和调节作用的电 气设备。
低压开关（低压隔离器） 作用：用于不频繁接通和分断的电路，将电路与电源隔离。 刀开关、组合开关、转换开关等
QS
S
S
刀开关的图形及文字符号
转换开关
触点号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
1
1
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多挡式、控制多回路的主令电器，有操作机构、定位装 置和触点组成。
主要用于低压断路操作机构的合闸与分闸、各种控制线 路的转换等。通断能力不强，控制小容量电动机。
新型熔断器：自复式熔断器
闸刀
分类: 1、半封闭插入式、螺旋式、无填料密封管式和有填料密封管式 2、一般工业用熔断器、快速熔断器和特殊熔断器
作用原理：保护特性或安秒特性（熔化电流与熔化 时间的关系）
自动/手动地接通/断开电路；
断续/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、变换和调节的电气设备。
电器的种类繁多，构造各异
• 通常按以下分类方法分为几类： 按电压等级分：
高压电器（High-voltage Apparatus） 低压电器（Low-voltage Apparatus ）
特征：采用电磁现象完成信号检测及工作状态转换
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。
• 刀开关 • 转换开关 • 断路器 • 熔断器 • 按钮 • 行程开关 • 接近开关 • 光电开关 • 万能转换开关 • 接触器 • 继电器
组合开关
作用： 在机床电气设备工作电源引入开关，可直接控制小容量三相异步电 动机非频繁正、反转。
结构： 由动触点、静触点、方形转轴、手柄、定位机构和外壳组成，当 转动手柄时，每层的动触点随方形转轴一起转动，并使静触点插 入相应的动触片中接通电路。
QS HZ10－10/3型转换开关
HZ15 系列组合开关的额定电流为10A、25A、63A等，额 定电压有220VAC、380VAC。
本章主要介绍常见的接触器、继电器、低 压断路器、万能转换开关、熔断器等设备的基本 结构、功能及工作原理。
1.1 电器的作用与分类
电器就是广义的电气设备。
它可能很大、很复杂（如一台彩色电视 机或者一套自动化装置）；
它也可以很小、很简单（如一个钮子开 关或者一个熔断器）。
从工业控制的角度看“电器”
电器是指能根据特定的信号和要求，
整定： （1）改变电磁脱 扣器铁心机构的 气隙大小。 （2）改变热脱扣 器的弯曲程度。
熔断器
熔断器（Fuse）是一种利用熔体的熔化源自文库用而切断电路的、 最初级的保护电器，适用于交流低压配电系统，作为线路 的过负载及系统的短路保护用。
组成：溶体和熔断管
FU
熔断管：由硬质纤维或瓷组成。
电路符号
溶体是主要部分，是敏感元件又是执行 元件：由铅锡合金、锌、铜或银制成丝 状、带状、片状或笼状
灵活掌握电气设备典型控制电路（例如简单的起停 保控制线路 、 异步电机正 、 反转电气控制线路 、 异步电机“Y/△”电气控制线路等），理解它们的设 计思 路。
学会设计相应的电气控制电路（经验设计方法、处 理时序电路的方法）。
读懂一些较为复杂的电气设备控制电路图。
一、电气控制技术的发展概况
低压断路器（自动空气开关）QF
作用：
（1）分配电能、不频繁地启动异步电动机。
（2）对线路及电动机具有过流、欠压、过载保护
。 1、分类 （1）按极数分：单极、双极和三极。 （2）按保护形式分：电磁脱扣器式、热脱扣器式、复式脱扣 器式和无脱扣器式。 （3）按全分断时间分：一般式和快速式（脱扣时间在0.02S 以内）。 （4）按结构型式分：塑壳式、框架式、限流式、直流快速式 、漏电保护式。
低压主令电器：发出控制指令的电器。（操作频率要高、 抗冲击寿命长），如按钮、主令开关、行程开关和万能 转换开关等
低压执行电器：完成某种动作和传动功能的电器:电磁铁、 电磁离合器
按 电 器 组 合 分： 单个电器、成套电器与自动化装置
按 有 无 触 点 分： 有触点电器、无触点电器、混合式电器
工作原理分：电磁式和非电量控制
2、低压断路器的结构及工作原理
热脱扣器：发热元件与主电路串联，电流过大时双金属片弯曲，将 脱钩锁钩推离开脱扣连杆，动、静触点受弹簧作用而迅速分开。
电磁脱扣器：有一个匝数很少的线圈与主电路串联，发生短路时， 它使铁心脱扣其上部的吸力大于弹簧的反力，脱扣器脱扣。 欠压脱扣器：电压正常时吸合，脱扣器不动作。当电压低到一定 程度时，铁心释放，触发脱扣器动作。
按所控制的对象分 ： 低压控制电器（Control Apparatus），用于电力拖动
自动控制系统和其他用途的设备中（通断能力、操 作频率高、寿命长），如接触器、继电器、启动器、 各种控制器等
低压保护电器：对电路和用电设备进行保护的电器（通 断能力强、可靠性高、反应灵敏），如熔断器、热继电 器、电压继电器、电流继电器等
电气控制设备
电气学院自动化 杨静
jingy11@ecjtu.jx.cn
参考书目：
1. 电气控制与可编程控制器技术
史国生 主编
化学工业出版社
2. 电器控制 李 仁 主编
机械工业出版社
学习要求：
熟练掌握各种低压电器（断路器、隔离开关、接触 器、热继电器、熔断器、行程开关、按钮开关等） 在电路中的作用、特点、绘制符号、设计选型时要 注意的重要技术参数。