补充-第1章电气控制系统常用器件

1第1章电气控制系统常用器件2主要内容1.电器的基本知识2.接触器3.继电器4.开关电器5.熔断器6.主令电器7.信号电器31.电器的定义和分类定义电器就是根据外界施加的信号和要求，能手动或自动地断开或接通电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电工器械。低压电器通常指工作在交流电压1200v、直流电压1500v以下的电器，采用电磁原理完成上述功能的低压电器称为电磁式低压电器。1.1电器的基础知识41.1电器的基础知识51.1电器的基础知识62.电磁式低压电器的基本结构和工作原理电磁式低压电器最常用的低压电器结构上，由三个主要部分组成：触头、灭弧装置和电磁机构。1.1电器的基础知识72.电磁式低压电器的基本结构和工作原理触头形式1.1电器的基础知识82.电磁式低压电器的基本结构和工作原理触头电弧的产生和灭弧电弧的产生和危害灭弧：把电弧拉长，把电弧变短。1.1电器的基础知识92.电磁式低压电器的基本结构和工作原理电磁机构作用：电磁机构是电磁式低压电器的感测部件，它的作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触头动作使之闭合或断开，从而实现电路的接通或分断。结构：1.1电器的基础知识1102.电磁式低压电器的基本结构和工作原理电磁机构输入/输出特性：继电器特性（回环特性）1.1电器的基础知识112.电磁式低压电器的基本结构和工作原理电磁机构工作原理的实质1.1电器的基础知识121.接触器的用途和分类定义接触器是用来频繁地、远距离地接通或分断电动机主电路或其他负载电路的自动控制电器。用途控制电动机的起动、反转、制动和调速等。控制电动机主电路和大电流电路的通断的开关电器。分类交流接触器、直流接触器1.2接触器132.接触器的组成和工作原理组成电磁机构、主触点和灭弧系统、辅助触点、反力装置、支架和底座。工作原理实质：使用电磁机构1.2接触器142.接触器的组成和工作原理图形和文字符号1.2接触器153.接触器的技术参数额定电压：主触点的额定电压额定电流：主触点的额定电流线圈额定电压接通和分断能力：负载类型1.2接触器164.接触器的选择根据负载类型选接触器根据负载大小选额定电流选择额定电压1.2接触器17继电器的定义和分类定义继电器是根据某种输入信号来接通或断开小电流控制电路，实现远距离控制和保护的自动控电器。其输入量可以是电流、电压等电量，也可以是温度、时间、速度、压力等非电量，而输出则是触头的动作或者是电路参数的变化。1.3继电器18继电器的定义和分类分类按输入信号的性质分为：电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器、压力继电器等。按工作原理分为：电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、热继电器和电子式继电器等。按输出形式分为：有触点和无触点两类。按用途分为：控制用和保护用继电器等。1.3继电器191.电磁式继电器电压继电器：过电压和欠电压继电器电流继电器：过电流和欠电流继电器中间继电器：是一种电压继电器表示符号1.3继电器201.电磁式继电器中间继电器和接触器的区别：相同点：输入信号都是电压，都是利用电磁机构的工作原理进行工作的。不同点：中间继电器用于小电流的控制电路，在控制电路中起信号传递、放大、翻转和分路等作用，主要用来扩展触点数量，实现逻辑控制。接触器用于频繁地、远距离地接通或分断电动机主电路或其他负载电路。它是一种执行电器。它的触点分为主触点和辅助触点，大部分情况下它还带有灭弧装置。1.3继电器212.热继电器热继电器的作用和分类作用当三相交流电动机出现长期带负荷欠电压运行、长期过载运行以及长期单相运行等不正常情况时，会导致电动机绕组严重过热乃至烧坏。用于电动机的过载保护分类单相、两相和三相式共三种类型，其中三相式热继电器常用于三相交流电动机做过载保护。按功能来分，三相式热继电器又有不带断相保护和带断相保护两种类型。1.3继电器222.热继电器表示符号控制电路中最常用的是热继电器的常闭触点1.3继电器233.时间继电器最为常用的一种控制电器。作用分类：通电延时型、断电延时型。按工作原理分类，有电磁式、电动机式、空气阻尼式、电子式等。最常用的是电子式时间继电器，其他产品已基本淘汰。表示符号：1.3继电器245.温度继电器作用：主要应用于温度检测和保护。应用于精度要求不高的场合。组成和工作原理1.3继电器256.液位继电器作用：用于液位检测。应用于精度要求不高的场合。高精度的液位传感器有差压式等产品。1.3继电器267.压力继电器作用：通过检测各种气体和液体压力的变化，压力继电器可以发出信号，实现对压力的检测和控制。分类工作原理1.3继电器271.作用和分类作用开关电器广泛用于配电系统和电力拖动控制系统，用作电源的隔离、电气设备的保护和控制。分类手动开关和自动开关1.4开关电器282.刀开关作用刀开关俗称闸刀开关，是一种结构最简单、应用最广泛的一种手动电器。主要用于接通和切断长期工作设备的电源及不经常起动及制动、容量小于7.5KW的异步电动机。分类按刀数可分为单极、双极和三极安装：刀口在上面，以防断电时由于重力而闭合。刀开关现在已较少使用1.4开关电器293.低压断路器俗称空气开关，是一种自动开关。作用用于分配电能、不频繁地启动异步电动机以及对电源线路及电动机等的保护。当发生严重的过载、短路或欠电压等故障时能自动切断电路。是低压配电线路应用非常广泛的一种保护电器。结构和工作原理组成：触头、灭弧系统和各种脱扣器1.4开关电器303.低压断路器结构和工作原理过电流脱扣器失压脱扣器热脱扣器远程控制脱扣器1.4开关电器313.低压断路器表示符号主要参数：额定电压、额定电流、通断能力1.4开关电器323.低压断路器选择主要是选择额定电流、额定电压对单台设备：IZ≥KIq式中，k为安全系数，可取1.5～1.7；Iq电动机的起动电流。对多台电动机：IZ≥KIqmax+电路中其它的工作电流式中，k也可取1.5～1.7；Iqmax为最大一台电动机的起动电流。1.4开关电器331.熔断器的作用、结构和分类作用熔断器基于电流热效应原理和发热元件热熔断原理设计，具有一定的瞬动特性，用于电路的短路保护和严重过载保护。结构：熔断器在结构上主要由熔断管（或盖、座）、熔体及导电部件等部分组成。其中熔体是主要部分，它既是感测元件又是执行元件。工作原理熔断器串接于被保护电路，当电路发生短路或过载故障时，通过熔体的电流使其发热，当达到熔化温度时熔体自行熔断，从而分断故障电路，保护设备和人身安全。1.5熔断器342.熔断器的保护特性熔断器的保护特性亦称安秒特性，是指熔体的熔化电流与熔化时间之间的关系。1.5熔断器353.表示符号4.熔断器的技术参数额定电压额定电流1.5熔断器365.熔断器的选择类型选择溶体额定电流的选择对阻性负载：Ire≥Ie对单台电动机：Ire≥(1.5～2.5)Ie对单台频繁启动的电动机：Ire≥(3～3.5)Ie对多台电动机：Ire≥(1.5～2.5)Iemax+ΣIe1.5熔断器376.熔断器和热继电器的区别相同点：都属于电流保护电器，都具有反时限特性。不同点：熔断器主要用于短路保护，热继电器用于过载保护；熔断器利用的是热熔断原理，要求溶体有较高的熔断系数；热继电器利用的是热膨胀原理，要求双金属片有较高的膨胀系数；热继电器保护有较大的延迟性，而短路保护要求熔断器的动作必须具有瞬时性。1.5熔断器381.主令电器的定义和作用定义：主令电器是自动控制系统中用于发送和转换控制命令的电器。作用：主令电器用于控制电路，不能直接分合主电路。1.6主令电器392.控制按钮作用：在控制电路中用于手动发出控制信号以控制接触器、继电器等。1.6主令电器402.控制按钮表示符号1.6主令电器413.转换开关作用－转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。广泛应用于各种配电装置的电源隔离、电路转换、电动机远距离控制等，也常作为电压表、电流表的换相开关，还可用于控制小容量的电动机。表示符号转换开关在实际工作中的妙用1.6主令电器424.行程开关作用－用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置的一种自动控制器件。表示符号由于机械触点易磨损，反应速度慢，所以在重要场合已不再使用有触点的行程开关了。1.6主令电器435.接近开关特点－非接触、无触点。作用－不仅用于行程控制和限位保护，还用于高速计数、测速、液面控制、检测金属体的存在、零件尺寸以及无触点按钮等。既使用于一般行程控制，其定位精度、操作频率、使用寿命和对恶劣环境的适应能力也优于一般机械式行程开关。产品类型－测量金属物体和非金属物体的产品。缺点－测量距离短，抗电磁干扰能力差。1.6主令电器446.光电开关特点－非接触、无触点，测量距离长，能方便地检测非金属材料。它具有体积小、功能多、寿命长、精度高、响应速度快、检测距离远以及抗电磁干扰能力强等优点。作用－可非接触、无损伤地检测和控制各种固体、液体、透明体、黑体、柔软体和烟雾等物质的状态和动作。目前，光电开关已被用作物位检测、液位控制、产品计数、宽度判别、速度检测、定长剪切、孔洞识别、信号延时、自动门传感、色标检出以及安全防护等诸多领域。产品类型－对射式、反射式等。缺点－对周围的杂散光的干扰有一定要求。工作原理－利用光源、光敏器件等发射和接收。1.6主令电器451.指示灯作用－指示灯在各类电器设备及电气线路中做电源指示及指挥信号、预告信号、运行信号、事故信号及其它信号的指示。1.7信号电器462.蜂鸣器和电铃作用：提醒和警示。3.表示符号1.7信号电器