第一章电磁式低压电器
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电气元件作用及结构图形符号详解
输出额定电压/电流 耐压强度 参见17页 表1-6 固态继电器外形结极
• •
– 1.2端施加US时，3.4端接通。 – 1.2端无US时，3.4端开关截止。
1.5 熔断器
用途：用于低压电路的短路保护。 1.5.1 保护持性及参数
1、 极成：外壳+熔体（芯） 。 材料：低熔点、铝锡合金、铜等金属 2 、保护（熔断）特性：图1.5.1 熔体成流超过IfN,熔断。 熔断时间不熔体电流成反比。 熔体电流小于等于IfN时，丌会熔断、可以长期工作。 3、 分类：插入式、螺旋式、管式（无填料封闭管式、填料封
1.4.2 电流、电压继电器
1、结极：电磁机极+触点 2、定义：依据线圈的电流或电压（输入）大小而输出触点 动作的电器。 3、分类：过流（压）：过流后时触点动作。 欠流（压）：欠流后时触点复位。 4、常用型号：电流JL14 、JT3等例 电压DJ—100 5、符号：图1.4.2 常用电压、电流继电器及互感器
•
主令控制器
• 结极特点：凸轮非调整式主令控制器，是一种 采用机械传动杠杆手动操作方式的多档位、多 控制回路的控制电器。 用途：主要用于起重设备的磁力控
• • • • 结极特征：大电流的多挡住、多触头手动操作的开关电 器。触头的结极示意见图1.6.6，由插式触头、手柄、 转轰、凸轮、灭弧罩、定位机极的组成。 用途：用于起重机绕线式异步电动机的起动、调速、制 动控制。 型号：ＫＴ１４、ＫＴ１５系列 主要参数：触点的额定电流（２５Ａ、６０Ａ或３２Ａ、 ６３Ａ） 符号：（万能、主令ＳＡ，凸轮ＱＭ）参见图１.６.７
①迅速拉长电弧 ②冷却和去游离法
1.1 电磁式低压电器
• 灭弧方法：
①机械灭弧法：利用弹性力、迅速拉长电弧 ②缝灭弧法：分割电弧，并有冷却作用。如：纵缝陶土 灭弧罩 ③ 栅片灭弧法：金属栅片分割电弧 见图1.1.3 ④磁吹灭弧法：电磁吸力的作用下迅速拉长电弧使用于 熄灭直流电弧。
• •
– 1.2端施加US时，3.4端接通。 – 1.2端无US时，3.4端开关截止。
1.5 熔断器
用途：用于低压电路的短路保护。 1.5.1 保护持性及参数
1、 极成：外壳+熔体（芯） 。 材料：低熔点、铝锡合金、铜等金属 2 、保护（熔断）特性：图1.5.1 熔体成流超过IfN,熔断。 熔断时间不熔体电流成反比。 熔体电流小于等于IfN时，丌会熔断、可以长期工作。 3、 分类：插入式、螺旋式、管式（无填料封闭管式、填料封
1.4.2 电流、电压继电器
1、结极：电磁机极+触点 2、定义：依据线圈的电流或电压（输入）大小而输出触点 动作的电器。 3、分类：过流（压）：过流后时触点动作。 欠流（压）：欠流后时触点复位。 4、常用型号：电流JL14 、JT3等例 电压DJ—100 5、符号：图1.4.2 常用电压、电流继电器及互感器
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主令控制器
• 结极特点：凸轮非调整式主令控制器，是一种 采用机械传动杠杆手动操作方式的多档位、多 控制回路的控制电器。 用途：主要用于起重设备的磁力控
• • • • 结极特征：大电流的多挡住、多触头手动操作的开关电 器。触头的结极示意见图1.6.6，由插式触头、手柄、 转轰、凸轮、灭弧罩、定位机极的组成。 用途：用于起重机绕线式异步电动机的起动、调速、制 动控制。 型号：ＫＴ１４、ＫＴ１５系列 主要参数：触点的额定电流（２５Ａ、６０Ａ或３２Ａ、 ６３Ａ） 符号：（万能、主令ＳＡ，凸轮ＱＭ）参见图１.６.７
①迅速拉长电弧 ②冷却和去游离法
1.1 电磁式低压电器
• 灭弧方法：
①机械灭弧法：利用弹性力、迅速拉长电弧 ②缝灭弧法：分割电弧，并有冷却作用。如：纵缝陶土 灭弧罩 ③ 栅片灭弧法：金属栅片分割电弧 见图1.1.3 ④磁吹灭弧法：电磁吸力的作用下迅速拉长电弧使用于 熄灭直流电弧。
(完整版)电磁式低压电器的结构和工作原理
第一章常用低压电器电器：电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。
根据外界的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备。
定义：一种能控制电能的器件。
第一节电磁式低压电器的结构和工作原理●低压电器：用于交流1200V、直流1500V以下电路的器件●高压电器：用于交流1200V、直流1500V以上电路的电器。
电力传动系统的组成：1）主电路：由电动机、（接通、分断、控制电动机）接触器主触点等电器元件所组成。
特点：电流大2）控制电路：由接触器线圈、继电器等电器元件组成。
特点：电流小●任务：按给定的指令，依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。
一、低压电器的分类1、按使用的系统1）低压配电电器用于低压供电系统。
电路出现故障（过载、短路、欠压、失压、断相、漏电等）起保护作用，断开故障电路。
（动动稳定性、热稳定性）例如：低压断路器、熔断器、刀开关和转换开关等。
2）低压控制电器用于电力传动控制系统。
能分断过载电流，但不能分断短路电流。
（通断能力、操作频率、电气和机械寿命等）例如：接触器、继电器、控制器及主令电器等。
2、按操作方式1）手动电器：刀开关、按钮、转换开关2）自动电器：低压断路器、接触器、继电器3、按工作原理1）电磁式电器：电磁机构控制电器动作2）非电量控制电器：非电磁式控制电器动作◆电磁式电器由感测和执行两部分组成。
感测部分（电磁机构）：接受外界输入的信号，使执行部分动作，实现控制的目的。
执行部分：触点系统。
二、电磁机构电磁机构：通过电磁感应原理将电能转化成机械能。
电磁机构输入的电信号：电压、电流1、电磁机构的结构形式电磁机构组成：线圈、铁心(亦称静铁心)和衔铁(亦称动铁心)，1）E形电磁铁：多用于交流电磁系统。
2）螺管式电磁铁：多用作索引电磁机构和自动开关的操作电磁机构，少数过电流继电器也采用。
第一章常用低压电器介绍
实现延时。
● 延时范围较宽、结构简单、工作可靠、价格低廉、寿命长。
● 延时时间有0.4～180s和0.4～60s两种规格。
➢电动式：
● 包括同步电动机、减速齿轮机构、电磁离合系统及执行机
构。
● 延时时间长，可达数十小时，延时精度高。
● 结构复杂，体积较大。
➢电子式：
● 数字计数式，包括脉冲发生器、计数器、显示器、放大器
李自成
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第一章 常用低压电器
➢直流接触器：远距离通断直流电路或控制直流 电动机的频繁起停。 ➢工作原理：与交流接触器基本相同。
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李自成
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第一章 常用低压电器
接触器主要技术参数：
➢线圈电压 ➢主触点额定电流、额定电压 ➢辅助触点额定电流、对数 ➢接触器极数 ➢接触器机械寿命、电寿命
继电特性曲线： x2：继电器吸合值 x1：继电器释放值
继电器的重要参数：
➢返回系数：k＝x1/ x2
● 释放弹簧的松紧 程度
● 铁心与衔铁间非 磁性垫片的厚薄 ➢吸合时间：
线圈接受电信号到衔 铁完全吸合所需的时间 ➢释放时间：
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直流为(70％～300％)IN
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第一章 常用低压电器
过流电流继电器 欠流电流继电器
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第一章 常用低压电器
➢欠电流继电器：当电路电流过低时立即将电路切断
● 线圈电流大于或等于吸合整定电流时，继电器吸合 ● 线圈电流低于释放整定电流时，继电器释放 ● 动作电流整定范围：
电磁式低压电器
一台380V/7.5KW电动机额定工作线电流约 A。 作正常不频繁启动和分断控制时， 应选用交流接触器 是CJ20。 作频繁启动和分断控制或正反向切换或制动时， 应选用交流接触器是CJ20。
第二章
1繁接通、断开负载电路，当发生严重过载、短 路、或欠电压等故障时自动切断电路。 2. 结构：触头系统+灭弧装置+脱扣机构+操作结构
1 低压电器的结构与分类 1-1低压电器的分类
• 电器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，以实现对电或非对 象的切换、控制、检测、保护和调节的电工器械。 • 低压是指小于1200VAC 或 1500VDC • 配电电器: 断路器、隔离开关、自动开关、刀开关等 • 控制电器: 接触器、继电器、启动器、各种控制器等 • 主令电器：按钮、主令开关、行程开关和万能转换开关等 • 保护电器：熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器等
• 执行电器：电动机、电磁铁、电磁离合器等
应掌握电器的用途、基本结构、工作原理、型号
与图形符号、技术参数及其选用。
配电电器用于供电系统电能输送和分配，主要有断路 器、隔离开关、自动开关、刀开关。
控制电器: 接触器、继电器、启动器、各种控制器等
主令电器
1-2 低压电器的结构 低压电器一般由工作机构、操作机构及灭弧 机构三大部分组成。
吸力特性和反力特性
吸力过大，接 触时冲击力大，会 损坏铜片； 吸力过小，衔 铁动作慢，难以满 足高频操作的要求。
短路环
短路环
衔铁 铁芯 线圈
短路环的作用：减小衔铁吸合时产生的振动和噪 音，防止因触点抖动产生电弧烧坏触点。
1-2-3灭弧机构
• 电弧的危害：延迟了电路分断，又会损伤触头，还伴 有随高温、高热和强光。 • 电弧种类：交流电弧和直流电弧，交流电弧存在交流 过零点，电弧易熄灭 • 灭弧措施：降低电弧电压， 降低弧区温度， 降低电离 •灭弧方法：
1.1电磁式低压电器的基本知识
24
（三）技术数据与型号
1.技术数据：见表1-4 2.型号意义
25
（四）行程开关的选择及使用
1、选择
使用场合-------确定型号 外界环境------选择防护形式 由需要------选触头数量 触头数不够----中间继电器扩展 切忌过负荷使用 2、使用 安装牢固 防止锈死 位置可调
位置准确
26
12
开距(触点行程)
初压力
触点行程
终压力
13
开距（触点行程）：气隙最大点时，对应的 动、静触点之间的距离。 初压力：动、静触点刚接触时，由触点弹簧 产生的压力。 触点行程：动触点刚接触静触点开始，而动 触点继续向前运动压缩的距离。 终压力：触点完全闭合后动触点不在向前运 动时的触点压力。
14
二、触点系统
1
【知识点】常用低压电器元件的构造、原理、 技术指标及选择；常用低压电器元件在电气 控制系统中的应用。 【教学目标】熟悉低压电器的构造；了解其 技术指标及使用方法，为分析和识读建筑常 用典型设备打下基础。
2
1.1 电磁式低压电器的基本知识
一、电气元件的定义 根据外界的信号和要求 , 手动或自动 地接通或断开电路，断续或连续地改 变电路参数，以实现电路或非电对象 的切换、控制、保护、检测、变换或 调节的电气设备。
点接触面接触线接触16三灭弧系统17发送控制指令的电器设备主令电器一按钮开关一按钮开关的作用二按钮开关分类分为常开常闭和复合式等在结构形式上有揿钮式紧急式钥匙式与旋钮式等为识别其按钮作用通常将按钮帽涂以不同的颜色一般红色表示停止绿色或黑色表示启动
第一章
低压电磁式电器
1.1 电磁式低压电器的基本知识 1.2电磁式低压电器的基本结构及原理 1.3主令电器 1.4刀开关熔断器 1.5 接触器 1.6 继电器 1.7 熔断器 1.8 其它控制电器
（三）技术数据与型号
1.技术数据：见表1-4 2.型号意义
25
（四）行程开关的选择及使用
1、选择
使用场合-------确定型号 外界环境------选择防护形式 由需要------选触头数量 触头数不够----中间继电器扩展 切忌过负荷使用 2、使用 安装牢固 防止锈死 位置可调
位置准确
26
12
开距(触点行程)
初压力
触点行程
终压力
13
开距（触点行程）：气隙最大点时，对应的 动、静触点之间的距离。 初压力：动、静触点刚接触时，由触点弹簧 产生的压力。 触点行程：动触点刚接触静触点开始，而动 触点继续向前运动压缩的距离。 终压力：触点完全闭合后动触点不在向前运 动时的触点压力。
14
二、触点系统
1
【知识点】常用低压电器元件的构造、原理、 技术指标及选择；常用低压电器元件在电气 控制系统中的应用。 【教学目标】熟悉低压电器的构造；了解其 技术指标及使用方法，为分析和识读建筑常 用典型设备打下基础。
2
1.1 电磁式低压电器的基本知识
一、电气元件的定义 根据外界的信号和要求 , 手动或自动 地接通或断开电路，断续或连续地改 变电路参数，以实现电路或非电对象 的切换、控制、保护、检测、变换或 调节的电气设备。
点接触面接触线接触16三灭弧系统17发送控制指令的电器设备主令电器一按钮开关一按钮开关的作用二按钮开关分类分为常开常闭和复合式等在结构形式上有揿钮式紧急式钥匙式与旋钮式等为识别其按钮作用通常将按钮帽涂以不同的颜色一般红色表示停止绿色或黑色表示启动
第一章
低压电磁式电器
1.1 电磁式低压电器的基本知识 1.2电磁式低压电器的基本结构及原理 1.3主令电器 1.4刀开关熔断器 1.5 接触器 1.6 继电器 1.7 熔断器 1.8 其它控制电器
第一章工厂电气与PLC介绍
1.5 继 电 器
1.5.1 电磁式继电器
电磁式继电器是应用最早同时也应用 最多的一种继电器。它由电磁机构和触点 系统组 成，如图1-19所示。
图1-19 电磁式继电器机构图
1-静触点；2-动触点；3簧片；4-衔铁；5-极靴； 6-空气气隙；7-反力弹簧；
8-铁轭；9-线圈； 10-铁芯
1．电磁式电压继电器
3．选型
熔断器的选型主要是选择熔断器的形 式、额定电流、额定电压以及熔体额定电 流。 熔体额定电流的选择是熔断器选择的 核心，其选择方法如表1-2所示。
表1-2
熔体额定电流选择
负载性质
电炉和照明等电阻性负载
线绕式电动机
单台电 动机
笼型电动机
起动时间较长的某些笼型电动 机
连续工作制直流电动机
反复短时工作制直流电动机
1.5.3 热继电器
1．结构 热继电器主要由热元件、双金属片和
触点三部分组成，其外形、结构及图形符 号如图1-23所示。
图1-23 热继电器外形、结构及图形符号
2．工作原理 3．选用
热继电器型号的选用应根据电动机的 接法和工作环境决定。
4．整定
1.6 无触点电器
1.6.1 接近开关
接近开关（又称无触点位置开关）的 用途除行程控制和限位保护外，还可作为 检测金属体的存在、高速计数、测速、定 位、变换运动方向、检测零件尺寸、液面 控制及用作无触点按钮等。
I=（4～6）ITe，0.02s内 熔断
2．主要参数 低压熔断器的主要参数如下：
（1）熔断器的额定电流Ige； （2）熔体的额定电流ITe （3）熔体的熔断电流Ib （4）熔断器的断流能力Id
如果线路电流大于熔断器的断流能力，
常用的低压控制电器
第二节 刀开关及熔断器
刀开关 熔断器
刀开关
• 用途
普通刀开关是一种结构最简单且应用最广泛的手控低压电器，广泛用在照明
电路和小容量（5.5kW）、不频繁起动的动力电路的控制电路中。
• 结构
胶盖瓷底刀开关的结构 1—出线盒 2—熔丝 3—动触头 4—手柄 5—静触头 6—电源进线座 7—瓷座 8—胶盖 9—接用电器
熔断器
RC1A系列瓷插式熔断器
熔断器
瓷插式熔断器
熔断器
RL1系列螺旋式熔断器
熔断器
熔断器RL1系列-3
熔断器
RM系列无填料封闭管式熔断器
熔断器
RM系列无填料封闭管式熔断器
熔断器
RT0系列有填料封闭管式熔断器
熔断器
RT0系列有填料封闭管式熔断器
熔断器
有填料式封闭管式圆筒帽形熔断器
熔断器
熔体额定电流的选择
对于电炉、照明等电阻性负载的短路保护，熔体
的额定电流等于或稍大于电路的工作电流。
保护单台电动机时，考虑到电动机受起动电流的 冲击，熔断器的额定电流应按下式计算 IRN＞(1.5～2.5)IN 式中，IRN为熔体的额定电流；IN为电动机的额定电流。 轻载起动或起动时间短时近1．5，带重载起动或起动 时间较长时，系数可取2．5。
灭弧系统
电动力灭弧 如图所示，触头断开时产生电弧的同时，会产生如图所示 的磁场（右手螺旋定则），此时电弧相当于载流体，根据左手定 则，磁场对电弧作用图示的电动力将电弧拉断，从而起到灭弧作 用。
灭弧系统
栅片灭弧 下图为栅片灭弧原理，栅片由表面镀铜的薄钢板制成，嵌装在 灭弧罩内，彼此绝缘。当触头分开时，所产生的电弧在电动力的作 用下被拉入一组栅片中，电弧进入栅片后被分割成数段，一方面栅 片间的电压不足以维持电弧或重新起弧，另一方面栅片有散热冷却 作用，因此电弧会迅速熄灭。
电气第一章
2．热脱扣器的整定电流
流相等；
与所控制电动机的额定电流 / 负载额定电
3．磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流 应大于负载电路正常工作时的尖峰电流。 （Iset = KIst； 瞬时动作）
整定电流
M的
起动电流
K为安全系数，K=1.2~1.7； 4．断流能力应略大于线路的最大短路电 流。
（三）电气图形符号、文字符号
凸轮非调整式 凸轮调整式
电气图形、文字符号
1 2 3 4 5 6
触点号
1 2 3 4 ×
Ⅰ
×
Ⅱ
× × × ×
Ⅲ
× × × ×
5
6
×
×
×
黑点“·”——接通 路
“×”——接通的电
空格——转换开关在该位置时此路是断开的。
§1.6 低压断路器(自动开关 )
失压保护 短路保护 用于不频繁地接通和断开电路或不频繁 地起动电动机。 它可以分断短路电流。 过载保护
组 成
熔体 熔管
熔断器的 熔体 既是感测部分 又是执行部分
工作原理
检测电流
正常工作：
熔体允许通过一定大小的电流 而长期不熔断； 严重过载： 熔体能在较短时间内熔断 发生短路： 熔体能在瞬间熔断。
电路/ 用电设备
安秒特性
电流越大，熔体熔断时间越短
B A
图 1-11 熔断器的
过载 保护
电磁吸力的计算公式：
107 2 F 8S
——空气隙中的磁通，可近似看
作与铁心的磁通相等(Wb)； S——空气隙的有效面积(m2)； F——电磁吸力(N)。
不同情况：
直流电磁机构：吸合后的电磁力要比吸合前大得多 交流电磁机构：电磁力的大小是交变的
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如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、温度继电器等。
二、电磁机构原理
各类电磁式电器在工作原理和结构上基本相同，从结构上来看， 主要由两部分组成，其一为检测部分，即电磁机构，其二为执行 部分，即触头系统。 1、电磁机构组成 电磁机构由线圈 、铁芯和衔铁组成，主要作用是通过电磁感应 原理将电能转换成机械能，带动触头动作，完成接通或分断电路 的功能。 吸引线圈的作用是将电能转换为磁能。
常用的灭弧装置
电动力吹弧
双断口电动力吹弧 1-静触头 2-动触头 3-电弧
磁吹灭弧
磁吹灭弧原理 1-磁吹线圈 2-铁心 3-导磁夹板 4-引弧角 5-灭弧罩 6-磁 吹线圈磁场 7-电弧电流磁场 8-动触头
栅片灭弧
栅片灭弧示意图 1-灭弧栅片 2-触头 3-电弧
第二节 电磁式接触器
电力拖动和自动控制系统中使用量大，涉及面广的一种低压自 动控制电器。 作用：用来频繁地接通和分断交、直流主回路和大容量控制电路。 (并可实现远距离控制和低电压释放保护功能) 一、结构和工作原理
电器元件的分类：
1、按工作电压等级分类: 高压电器：AC1200V、DC1500V及以上电路中的电器。 如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。 低压电器：AC1200V、DC1500V以下电路中的电器。 如接触器、继电器等。 2、按动作原理分类： 手动电器：通过人或依靠机械力进行操作的电器。 如手动开关、控制按钮、行程开关等主令电器。
图1-2 继电特性曲线
主触点额定电流
交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A
直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A
127、220、380、500V
主触点额定电压 交流接触器：
辅助触点额定电流、对数
直流接触器： 110、220、440V
5A、常用二对常开和二对常闭
分类：
按动作原理分：电磁式； 磁电式；
按激励量不同分：交流； 直流； 电压；
按用途分 ：控制继电器： 保护继电器。 按动作时间分：瞬时继电器； 延时继电器 。
感应式； 电动式； 光电式； 压电式； 热继电器； 时间继电器等。
电流；
中间； 时间； 速度； 温度； 压力；
电压、电流和中间继电器属 电磁式继电器，其结构、工 作原理与接触器相似。
吸引线圈的额定电压应与控制回路电压相一致
● 接触器在线圈额定电压85％及以上时应能可靠地吸合
主触点和辅助触点的数量应能满足控制系统的需要
选择接触器的使用类别：
交流接触器按负荷种类一般分为一类、二类、三类和四类，分别记为AC1 、 AC2 、AC3和AC4 。 一类交流接触器对应的控制对象是无感或微感负荷，如白炽灯、电阻炉等； 二类交流接触器用于绕线式异步电动机的起动和停止； 三类交流接触器的典型用途是鼠笼型异步电动机的运转和运行中分断； 四类交流接触器用于笼型异步电动机的起动、反接制动、反转和点动。
2、PLC 的特点
（1）可靠性高，抗干扰能力强 （2）应用灵活，编程方便 （3）功能完善，适用性强 （4）易于安置、调试、维修 （5）体积小、重量轻、能耗低
第一章 电磁 式低压电器
第一节 概 述
电器：对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和 保护作用，在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统中应用广泛 电器元件本身朝着新的领域扩展
可编程控制器（PLC)概述
1、可编程控制器（PLC)的产生及定义
（1）PLC的产生 1968年美国GM公司提出“GM”十条，1969 年DEC公司据此研制出第一台可编程逻辑 控制器PDP-14。我国1977年研制出第一 台具有实用价值的PLC （2）PLC的定义 1987年2月国际电工委员会（IEC)定义：
脉冲继电器等
继电器的重要参数：
返回系数：k＝x1/ x2
调节释放弹簧的松紧程度； 调节铁心与衔铁间非磁性垫片的厚薄 。 吸合时间：线圈接受电信号到衔铁完全吸台所需的时间。 释放时间：线圈失电到衔铁完全释放所需的时间。 改变返回系数
x2：继电器吸合值 x1：继电器释放值 y：输出量
一般吸合时间和释放时间 为0.05～0.15S，快速为 0.005 ～0.05S
2´Байду номын сангаас
3´
静铁心
动铁心
第三节 电磁式继电器
------用于控制与保护电路中作信号转换用的电器。具有输入电 路（感应元件）和输出电路（执行元件），当感应元件中的输 入量（如电流、电压、温度、压力等）变化到某一定值时继电 器动作，执行元件便接通和断开控制回路。继电器用于控制电 路，流过触点的电流小，一般不需要灭弧装置。
触头的接触形式
触头的接触形式 a) 点接触 b) 线接触 c) 面接触
电弧的生产和危害：
触头在通电状态下动、静触头脱离接触时，由于电场的存在， 使触头表面的自由电子大量溢出，在高热和强电场的作用下，电子 运动撞击空气分子，使之电离而产生电弧。电弧的存在既烧损触头 金属表面，降低电器的寿命，又延长了电路的分断时间，所以必须 迅速消除。
如按钮、行程开关、万能转换开关等。
保护电器：用于保护电路及用电设备的电器。
如熔断器、热继电器、各种保护继电器、避雷器等。
执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。
如电磁铁、电磁离合器等 。
4、按工作原理分类 电磁式电器： 依据电磁感应原理来工作。
如接触器、各种类型的电磁式继电器等。
非电量控制电器： 依靠外力或某种非电物理量的变化 而动作的电器。
电器元件性能提高 新型电器元件产生 机、电、仪一体化电器元件实现 电器元件应用范围扩展
有些电器元件有其特殊性
以继电器、接触器为基础的电气控制技术具有相当重要的地位
可编程序控制器（PLC）是计算机技术与继电器、接触器控制技术 相结合的产物，其输入、输出与低压电器密切相关。 掌握继电接触器控制技术也是学习和掌握PLC应用技术必需的基础
1、常用的灭弧原理 (1)迅速拉大电弧长度而降低单位长度电弧的电压 迅速使触点间隙增加，电弧长度增长，电场强度降低，同时又 使散热面积增大，降低电弧温度，使自由电子和空穴复合的运动加 强，可以使电弧容易熄灭。 (2)冷却 使电弧与冷却介质接触，带走电弧热量，也可以使复合运动得 以加强，从而使电弧熄灭。
直流接触器：
A)线圈通以直流电，主触点接通、切断直流主电路。 B)不产全涡流和磁滞损耗，铁心不发热。 C) 铁心用整块钢制成。 D) 线圈制成长而薄的圆筒状。 E) 250A以上的直流接触器采用串联双绕组线圈。 F) 灭弧装置通常采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。
三、接触器的主要技术参数
线圈电压
交流接触器：36、110（127）、220、380V 直流接触器：24、48、220、440V
三、电接触灭弧工作原理
(一)电接触 触头也称为触点，是电磁式电器的执行部分，电器就是通过触头 的动作来接通或断开被控制电路的，所以要求触头导电导热性能要 好。电接触状态就是触头闭合并有工作电流通过时的状态。这时触 头的接触电阻的大小将要影响其工作情况。接触电阻大时触头易发 热，温度升高，从而使触头易产生熔焊现象，这样既影响工作的可 靠性，又降低了触头的寿命。触头接触电阻的大小主要与触头的接 触形式、接触压力、触头材料及触头的表面状况有关。
动铁心 (衔铁)
气隙
静铁心
反力弹簧
线圈
静铁心
电磁机构图
常用电磁机构的结构形式 a) 直动式电磁机构 b) 拍合式电磁机构 1-衔铁 2-铁心 3-线圈
电磁机构由线圈、动铁心(衔铁)、静铁心和反力弹簧组成，其作 用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作。
电磁式电器
交流：硅钢片叠加 电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。 直流：整块铸铁或铸钢 电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。 直动式 1.电磁机构——将电磁能转换为机械能并带动触头动作。 交流线圈：短而粗，有骨架。 转动式 铁芯 直流线圈：细而长，无骨架。 组成 衔铁 线圈 反力弹簧(以称释放弹簧) 原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气 隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。
触点作图方向
机械连接
线圈 主触点 辅助触点
左开右闭 下开上闭
交流接触器的结构原理图
辅助触头
1
主触点动合( 常开)
2 3
复位弹簧
线圈
动 断 触 点
动 合 触 点
1´
2´
3´
静铁心
动铁心
交流接触器线圈通电后的状态
辅助触头
1
主触点闭合
2 3
复位弹簧
i 线圈
动 断 触 点 断 开
动 合 触 点 闭 合
1´
电气控制及PLC控制技术应用
本课程推荐参考书： 1、孙 平主编，《电气控制与PLC》，高等教育出版社， 2004年12月 2、吴中俊、黄永红主编，《可编程序控制器原理及应用》 机械工业出版社，2005年1月 3、陈立定等编，《电气控制及可编程控制器》， 华南理工大学出版社，2001 4、产品样本及有关的产品操作手册---网上可以下载
自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器。 如接触器、各种类型的继电器、电磁阀等。
3、按用途分类： 控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。
如接触器、继电器、电动机起动器等。
配电电器：用于电能的输送和分配的电器。
如高压断路器、隔离开关、刀开关、自动空气开关( 即 低压断路器)等。
主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的电器。
接触器极数
交流接触器：三对常开 直流接触器：一对常开、二对常开
接触器机械寿命、电寿命
目前接触器的机械寿命已达一千万次以上， 电气寿命约是机械寿命的5%～20％。
选择接触器主要考虑的因素： 接触器的使用类别应与负载性质相一致
二、电磁机构原理
各类电磁式电器在工作原理和结构上基本相同，从结构上来看， 主要由两部分组成，其一为检测部分，即电磁机构，其二为执行 部分，即触头系统。 1、电磁机构组成 电磁机构由线圈 、铁芯和衔铁组成，主要作用是通过电磁感应 原理将电能转换成机械能，带动触头动作，完成接通或分断电路 的功能。 吸引线圈的作用是将电能转换为磁能。
常用的灭弧装置
电动力吹弧
双断口电动力吹弧 1-静触头 2-动触头 3-电弧
磁吹灭弧
磁吹灭弧原理 1-磁吹线圈 2-铁心 3-导磁夹板 4-引弧角 5-灭弧罩 6-磁 吹线圈磁场 7-电弧电流磁场 8-动触头
栅片灭弧
栅片灭弧示意图 1-灭弧栅片 2-触头 3-电弧
第二节 电磁式接触器
电力拖动和自动控制系统中使用量大，涉及面广的一种低压自 动控制电器。 作用：用来频繁地接通和分断交、直流主回路和大容量控制电路。 (并可实现远距离控制和低电压释放保护功能) 一、结构和工作原理
电器元件的分类：
1、按工作电压等级分类: 高压电器：AC1200V、DC1500V及以上电路中的电器。 如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。 低压电器：AC1200V、DC1500V以下电路中的电器。 如接触器、继电器等。 2、按动作原理分类： 手动电器：通过人或依靠机械力进行操作的电器。 如手动开关、控制按钮、行程开关等主令电器。
图1-2 继电特性曲线
主触点额定电流
交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A
直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A
127、220、380、500V
主触点额定电压 交流接触器：
辅助触点额定电流、对数
直流接触器： 110、220、440V
5A、常用二对常开和二对常闭
分类：
按动作原理分：电磁式； 磁电式；
按激励量不同分：交流； 直流； 电压；
按用途分 ：控制继电器： 保护继电器。 按动作时间分：瞬时继电器； 延时继电器 。
感应式； 电动式； 光电式； 压电式； 热继电器； 时间继电器等。
电流；
中间； 时间； 速度； 温度； 压力；
电压、电流和中间继电器属 电磁式继电器，其结构、工 作原理与接触器相似。
吸引线圈的额定电压应与控制回路电压相一致
● 接触器在线圈额定电压85％及以上时应能可靠地吸合
主触点和辅助触点的数量应能满足控制系统的需要
选择接触器的使用类别：
交流接触器按负荷种类一般分为一类、二类、三类和四类，分别记为AC1 、 AC2 、AC3和AC4 。 一类交流接触器对应的控制对象是无感或微感负荷，如白炽灯、电阻炉等； 二类交流接触器用于绕线式异步电动机的起动和停止； 三类交流接触器的典型用途是鼠笼型异步电动机的运转和运行中分断； 四类交流接触器用于笼型异步电动机的起动、反接制动、反转和点动。
2、PLC 的特点
（1）可靠性高，抗干扰能力强 （2）应用灵活，编程方便 （3）功能完善，适用性强 （4）易于安置、调试、维修 （5）体积小、重量轻、能耗低
第一章 电磁 式低压电器
第一节 概 述
电器：对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和 保护作用，在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统中应用广泛 电器元件本身朝着新的领域扩展
可编程控制器（PLC)概述
1、可编程控制器（PLC)的产生及定义
（1）PLC的产生 1968年美国GM公司提出“GM”十条，1969 年DEC公司据此研制出第一台可编程逻辑 控制器PDP-14。我国1977年研制出第一 台具有实用价值的PLC （2）PLC的定义 1987年2月国际电工委员会（IEC)定义：
脉冲继电器等
继电器的重要参数：
返回系数：k＝x1/ x2
调节释放弹簧的松紧程度； 调节铁心与衔铁间非磁性垫片的厚薄 。 吸合时间：线圈接受电信号到衔铁完全吸台所需的时间。 释放时间：线圈失电到衔铁完全释放所需的时间。 改变返回系数
x2：继电器吸合值 x1：继电器释放值 y：输出量
一般吸合时间和释放时间 为0.05～0.15S，快速为 0.005 ～0.05S
2´Байду номын сангаас
3´
静铁心
动铁心
第三节 电磁式继电器
------用于控制与保护电路中作信号转换用的电器。具有输入电 路（感应元件）和输出电路（执行元件），当感应元件中的输 入量（如电流、电压、温度、压力等）变化到某一定值时继电 器动作，执行元件便接通和断开控制回路。继电器用于控制电 路，流过触点的电流小，一般不需要灭弧装置。
触头的接触形式
触头的接触形式 a) 点接触 b) 线接触 c) 面接触
电弧的生产和危害：
触头在通电状态下动、静触头脱离接触时，由于电场的存在， 使触头表面的自由电子大量溢出，在高热和强电场的作用下，电子 运动撞击空气分子，使之电离而产生电弧。电弧的存在既烧损触头 金属表面，降低电器的寿命，又延长了电路的分断时间，所以必须 迅速消除。
如按钮、行程开关、万能转换开关等。
保护电器：用于保护电路及用电设备的电器。
如熔断器、热继电器、各种保护继电器、避雷器等。
执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。
如电磁铁、电磁离合器等 。
4、按工作原理分类 电磁式电器： 依据电磁感应原理来工作。
如接触器、各种类型的电磁式继电器等。
非电量控制电器： 依靠外力或某种非电物理量的变化 而动作的电器。
电器元件性能提高 新型电器元件产生 机、电、仪一体化电器元件实现 电器元件应用范围扩展
有些电器元件有其特殊性
以继电器、接触器为基础的电气控制技术具有相当重要的地位
可编程序控制器（PLC）是计算机技术与继电器、接触器控制技术 相结合的产物，其输入、输出与低压电器密切相关。 掌握继电接触器控制技术也是学习和掌握PLC应用技术必需的基础
1、常用的灭弧原理 (1)迅速拉大电弧长度而降低单位长度电弧的电压 迅速使触点间隙增加，电弧长度增长，电场强度降低，同时又 使散热面积增大，降低电弧温度，使自由电子和空穴复合的运动加 强，可以使电弧容易熄灭。 (2)冷却 使电弧与冷却介质接触，带走电弧热量，也可以使复合运动得 以加强，从而使电弧熄灭。
直流接触器：
A)线圈通以直流电，主触点接通、切断直流主电路。 B)不产全涡流和磁滞损耗，铁心不发热。 C) 铁心用整块钢制成。 D) 线圈制成长而薄的圆筒状。 E) 250A以上的直流接触器采用串联双绕组线圈。 F) 灭弧装置通常采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。
三、接触器的主要技术参数
线圈电压
交流接触器：36、110（127）、220、380V 直流接触器：24、48、220、440V
三、电接触灭弧工作原理
(一)电接触 触头也称为触点，是电磁式电器的执行部分，电器就是通过触头 的动作来接通或断开被控制电路的，所以要求触头导电导热性能要 好。电接触状态就是触头闭合并有工作电流通过时的状态。这时触 头的接触电阻的大小将要影响其工作情况。接触电阻大时触头易发 热，温度升高，从而使触头易产生熔焊现象，这样既影响工作的可 靠性，又降低了触头的寿命。触头接触电阻的大小主要与触头的接 触形式、接触压力、触头材料及触头的表面状况有关。
动铁心 (衔铁)
气隙
静铁心
反力弹簧
线圈
静铁心
电磁机构图
常用电磁机构的结构形式 a) 直动式电磁机构 b) 拍合式电磁机构 1-衔铁 2-铁心 3-线圈
电磁机构由线圈、动铁心(衔铁)、静铁心和反力弹簧组成，其作 用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作。
电磁式电器
交流：硅钢片叠加 电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。 直流：整块铸铁或铸钢 电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。 直动式 1.电磁机构——将电磁能转换为机械能并带动触头动作。 交流线圈：短而粗，有骨架。 转动式 铁芯 直流线圈：细而长，无骨架。 组成 衔铁 线圈 反力弹簧(以称释放弹簧) 原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气 隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。
触点作图方向
机械连接
线圈 主触点 辅助触点
左开右闭 下开上闭
交流接触器的结构原理图
辅助触头
1
主触点动合( 常开)
2 3
复位弹簧
线圈
动 断 触 点
动 合 触 点
1´
2´
3´
静铁心
动铁心
交流接触器线圈通电后的状态
辅助触头
1
主触点闭合
2 3
复位弹簧
i 线圈
动 断 触 点 断 开
动 合 触 点 闭 合
1´
电气控制及PLC控制技术应用
本课程推荐参考书： 1、孙 平主编，《电气控制与PLC》，高等教育出版社， 2004年12月 2、吴中俊、黄永红主编，《可编程序控制器原理及应用》 机械工业出版社，2005年1月 3、陈立定等编，《电气控制及可编程控制器》， 华南理工大学出版社，2001 4、产品样本及有关的产品操作手册---网上可以下载
自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器。 如接触器、各种类型的继电器、电磁阀等。
3、按用途分类： 控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。
如接触器、继电器、电动机起动器等。
配电电器：用于电能的输送和分配的电器。
如高压断路器、隔离开关、刀开关、自动空气开关( 即 低压断路器)等。
主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的电器。
接触器极数
交流接触器：三对常开 直流接触器：一对常开、二对常开
接触器机械寿命、电寿命
目前接触器的机械寿命已达一千万次以上， 电气寿命约是机械寿命的5%～20％。
选择接触器主要考虑的因素： 接触器的使用类别应与负载性质相一致