可编程序逻辑控制器 基础知识培训  第一章 常用低压电器和电气控制线路 1.1 常用低压电器 1.2 电气控制电路图的绘制和分析方法   1.1 常用低压电器 概述：电器是对于电能的生产、输送、分配和应用起控制、调节、检测及保护等作用的工具。能够按照外界指定信号手动或自动地接通和断开电路，实现对电路的控制的电器叫做控制电器。如熔断器，开关，电磁式控制电磁铁。 （1）电器的分类： 按工作电压等级分：高压电器和低压电器：交流电压1200V，直流电压1500V 按动作原理分：手动电器和自动电器 按控制电器的输出形式分：有触点控制电器，如：开关，接触器。无触点控制电器如：可控硅，固态继电器，大功率三极管等。 （2）电气控制经历了一下几个阶段： 手动控制 继电接触器控制 顺序控制器控制 加工中心机床，自适应数控机床，直接数字程序控制机床，计算机群控系统，分布式控制系统，柔性控制系统 （3）电气控制系统的发展：大功率半导体器件，大规模集成电路，计算机控制技术、检测技术，现代控制理论  常用低压电器 1、接触器 2、继电器 3、熔断器 4、低压短路器 5、主令控制器 1.1 触点 常开触点和常闭触点 有源触点和无源触点 1.2接触器： 接触器用来频繁地接通和分断交直流回路和大容量控制电路，主要控制对象是电动机，能够实现远距离控制，并具有欠压，零压保护。 （1）结构和工作原理： 	接触器主要有电磁系统，触头系统和灭弧系统组成 电磁系统包括：动铁心（衔铁），静铁心，电磁线圈。U型铁芯的交流电磁机构的励磁线圈电流通电而衔铁尚未吸合的瞬间，电流将达到衔铁吸合后额定电流的5~6倍，E型铁心将达到10~15倍，如果衔铁卡住不能吸合或频繁操作 ，交流励磁线圈则可能被烧坏 触头系统：是接触器的执行部件，用来接通或断开被控电路，触头按控制电路分主触头和辅助触头。 灭弧装置：开端电路的电流超过一定数值或者触头两端电压超过一定数值。 电弧的危害：触头烧毁，电路切断时间延长，弧光短路，引起火灾。 灭弧措施：降低电弧温度，减少电弧两端电压 灭弧方法：灭弧罩，灭弧圈。  max.book118.com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，主触头接通，分断交流电路；主要解决几个问题：铁心中产生涡流和磁滞损耗引起铁心发热，当脚边磁通过零时，电磁吸力为零，时衔铁产生强烈震动和噪声。 解决方法：铁心用硅钢片冲压迭制而成，减少涡流路进，加硅增加铁心电阻，铁心断面上按装一个铜质的短路环。 （2）直流接触器 1、直流接触器线圈通以直流电，主触头接通，分断直流主电路 2、直流基础其的特点：铁心用整块钢块制成，线圈做成长而薄的 圆筒状 （3）接触器的主要技术数据和选择 1、接触器的型号和代表意义 例如：CJ20-40/03 交流接触器代号：设计序号；额定电流；额定工作电压 代号：03—380V  06—660V   11—1140V （4）接触器的选用原则 1、负载电源种类：交流和直流 2、主触点额定电压、额定电流：交流220，380，660，1140V；直流：110V，220V，440V，660V 主触点额定电流，一般根据电机容量Pd计算额定电流，Ie =Pd*1000/KUd K-经验系数，取1~1.4 3、辅助触点种类，数量及触点额定电流 4、电磁线圈的电源种类、频率和额定电压 1.4继电器：  是一种根据特定形式的输入信号而动作的自动控制电路.  种类：电磁继电器，固体继电器，舌簧继电器，高频继电器，光继电器，声继电器。 (1)时间继电器  从得到输入信号（线圈的通电或断开）开始，到生产相应的输出信号（触点的闭合和断开）有一个符合一定准确度的延时过程的继电器。 	通电延时型：接受输入信号后，要延迟一段时间，输出信号才能发生变化，当输入信号消失后，输出即时复位。 	时间继电器有多种类型，如：直流电磁式继电器（小于5s）：空气阻尼式时间继电器（0.4~180s）：半导体式时间继电器（0.2-300s）：电动机式时间继电器（延时较长），机械发条式时间继电器等  直流电磁式时间继电器  在直流电磁式电压继电器的铁心上增加一个阻尼铜套，即可构成时间继电器。它是利用电磁阻尼原理产生延时的，由电磁感应定律可知，在继电器线圈通断电过程中铜套内将感应电势，并流过感应电流，此电流产生的磁通总是反对原磁通变化。????电器通电时，由于衔铁处于释放位置，气隙大，磁阻大，磁通小，铜套阻尼作用相对也小，因此衔铁吸合时延时不显著(一般忽略不计)。 而当继电器断电时，磁通变化量大，铜套阻尼作用也大，使衔铁延时释放而起到延时作用。因此，这种继电器仅用作断电延时。 这种时间继电器延时较短，JT3系列最长不超过5s，而且准确度较低，一般只用于要求不高的场合  空气式时间继电器  空气阻尼式时间继电器，是利用空气阻尼原理获得延时的。它由电磁系统、延时机构和触点三部分组成，电磁机构为直动式双E型，触点系统是借用LX5型微动开关，延时机构采用气囊式阻尼器。 空气阻尼式时间继电器，既具有由空气室中的气动机构带动的延时触点，也具有由电磁机构直接带动的瞬动触点，可以做成通电延时型，也可做成断电延时型。电磁机构可以是直流的，也可以是交流的。  时间继电器的选择： 电源电压（线圈电压和触头电压） 控制回路所需要的延时方式（通电延时还是断电延时） 延时时间范围及误差 延时触头和瞬时触头类型，数量及容量 时间继电器的类型（电子式，空气阻尼式） 热继电器： 热继电器式利用电流的热效应原理来工作的保护电器，在电路中用作电机的过载保护。在一般情况下，可选用两种结构的热继电器，对在电网电压严重不平衡、工作环境恶劣的条件下工作的电动机，可选用三相结构的热继电器，对于三角形接线的电机，为了实现断相保护，可选用带断相保护装置的热继电器 熔断器： 电磁式继电器： 结构，电磁系统，触头系统，释放弹簧 熔断器： 熔断器在电路中主要起短路保护作用 熔断器主要由熔断和安装熔体的绝缘管组成 当电路发生短路故障时，熔体被瞬时熔断而分段电路，起到保护作用 常用熔断器及文字符号： 插入式熔断器 螺旋式熔断器 无填料密闭式熔断器 有填料密闭式熔断器 快速熔断器 自恢复熔断器 熔断器的主要特性 安妙特性：时间越长，通过的电流越小 极限分断能力：在一定条件下切断短路电流的极限能力 熔断器的选用：根据线路的要求，使用场合和安装条件选择，熔断器额定电压选择：大于或等于线路的工作电压，电流选择：大于或等于所装熔体的额定电流。 熔体额定电流的选择： 阻性负载：熔体额定电流 =负载工作电流 在配电系统中，由多级熔断器保护，后一级熔体的额定电流比前一级熔体的额定电流要大一个数量级 单台电机  熔体额定电流=（1.5~2.5）负载工作电流 多台电机   熔体额定电流 =（1.5~2.5）*容量最大电机的额定电流+所有负载工作电流之和 快速熔断器的选择 快速熔断器在交流电路或直流电路中时 熔体额定电流 =整流系数*最大整流电流 （2）快速熔断器介入整流桥臂与整流元件串联时 熔体额定电流 =1.5*整流元件额定电流 低压开关和低压断路器： 低压断路器是一种具有多种保护功能的开关 结构：操作机构、触头、保护装置、灭弧装置 类型：万能式低压断路器，塑料外壳式；快速低压断路器；限流低压短路器 选用： 短路器的额定电压和额定电流大于或等于线路设备的正常工作电压和工作电
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