机械驱动与控制：第三章 电子式低压电器
电器控制常用低压电器-PPT
四、交流接触器
接触器就是电力拖动中最主要得控制电器。 在设计它得触点时已考虑到接通负荷时得起 动电流问题,因此,选用接触器时主要应根据 负荷得额定电流来确定。
如一台Y112M-4三相异步电动机,额定功 率4kW,额定电流为8、8A,选用主触点额定电 流为10A得交流接触器即可。除电流之外,还 应满足接触器得额定电压不小于主电路额定 电压。
动合(常开)辅助触点 动断(常闭)辅助触点
KM KM
用于控制电路流 过得小电流 (无 需加灭弧装置)
属于同一器件得线圈与触点用相同得文字表示
四、交流接触器
根据用途不同,交流接触器得触点分主触点与 辅助触点两种。主触点一般比较大,接触电阻 较小,用于接通或分断较大得电流,常接在主 电路中;辅助触点一般比较小,接触电阻较大, 用于接通或分断较小得电流,常接在控制电路 (或称辅助电路)中。
五、 继电器
2、电磁式电流继电器
电流继电器:可用于过载或过载保护
1)、过电流继电器 通常,交流 过电流继电器得吸合电流Io=(1、 1～3、5)IN,直流过电流继电器得吸 合电流Io=(0、75～3)IN。由于过电 流继电器在出现过电流时衔铁吸合 动作,其触头来切断电路,故过电流 继电器无释放电流值。
4
常开静触头
外壳
SB
名 常闭按钮 称 (停止按钮)
常开按钮 (起动按钮)
复合按钮
四、交流接触器
定义:用来自动地接通或断开大电流电路得电器。 分类:交流接触器、直流接触器。 组成:触点系统、电磁机构、灭弧装置。
(a) 外形
(b) 结构
交流接触器得外形与结构
低压chapter3PPT课件
动作时间t = 触动时间tcd + 运动时间td
提高动作时 间反力 降低触动电流 减小工作行程 减轻运动系统质量
增大线圈稳定电流
降低动作时 间刚好相反
控制电器
第三章
常用电磁式继电器
１．直流电磁式通用继电器 常用的有JT3、JT9、JT10、JT18等系列
交流电弧熄灭原理 电流过零后，弧隙中的介质恢复
强度大于电压恢复强度
第三章
机电系统综合创新设计
常用低压电器的基本问题
常用灭弧装置
第三章
机电系统综合创新设计
双断口电动力吹弧 1-静触头 2-动触头 3-电弧
常用低压电器的基本问题
第三章
机电系统综合创新设计
栅片灭弧示意图 1-灭弧栅片 2-触头 3-电弧
常用低压电器的基本问题
第三章
机电系统综合创新设计
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
常用低压电器的基本问题
第三章
机电系统综合创新设计
灭弧罩窄缝灭弧 1-纵缝 2-介质 3-磁性夹板 4-电弧
常用低压电器的基本问题
延时方式：通电延时型和断电延时型两种。
机电系统综合创新设计
控制电器
第三章
直流电磁式时间继电器
工作原理: 线圈切断电源后磁系统中磁通缓慢衰减。 实现方法：线圈短接或带阻尼筒。
2
O
机电系统综合创新设计
常用低压电器的基本问题
触头的接触形式与结构
第三章
a-点接触
机电系统综合创新设计
b-线接触
c-面接触
常用低压电器的基本问题
第三章
常用低压电器及电气控制原理
常用低压电器及电气控制原理低压电器是指工作电压在1000伏以下的电器设备，包括了电动机、电磁阀、电热器、接触器等。
低压电器常用于家庭、商业、工业等场所，起到控制、保护和传输电能的作用。
以下是常用的低压电器及其电气控制原理的介绍。
1.电动机：电动机是将电能转化为机械能的设备，用于驱动各种机械设备。
通常通过控制电动机的输入电压和频率来实现对电动机的控制。
电动机的原理是利用电磁感应的原理，当通过电动机的绕组中通电时，绕组会产生磁场，与电磁场相互作用产生力矩，从而带动电动机转动。
2.接触器：接触器是一种用来控制大电流电路的电器设备，通常用于控制电动机的启停和正反转等操作。
接触器的原理是利用电磁铁产生吸合力，使得触点闭合或断开电路。
当通过接触器的控制回路通电时，电磁铁产生磁场，吸引触点闭合；当控制回路断电时，磁场消失，触点断开。
3.热继电器：热继电器是通过温度变化来控制电路的一种电器设备。
通常用于对电动机进行过载保护。
热继电器的原理是利用双金属片的热膨胀性质，在温度升高时使得触点断开，起到保护电动机的作用。
4.电磁阀：电磁阀是一种用来控制液体或气体流动的设备，通常通过对电磁阀的电磁线圈通电或断电来控制阀门的开启和关闭。
电磁阀的原理是利用电磁线圈产生磁场，使得阀门的阀芯移动，从而改变阀门的开闭程度。
5.空气开关：空气开关是一种用来控制空压机等设备运行的设备。
空气开关的原理是利用空气压力的变化来控制开关的闭合和断开。
当压力达到设定值时，开关闭合，电路通电；当压力低于设定值时，开关断开，电路断电，从而控制设备的启停。
6.定时器：定时器是一种用来进行时间控制的设备，常用于控制灯光、电磁锁等的开启和关闭时间。
定时器的原理是利用计时芯片和时钟电路来记录时间，当设定时间到达时，触发开关动作，控制电路的状态。
以上是常用的低压电器及其电气控制原理的介绍。
这些电器设备在各个领域都有广泛的应用，通过对它们的控制，实现对电能的有效利用和保护。
《常用低压电器与电动机基本控制电路》
(2) 控制原理
起动
Q
FU
主
..
电
路 KM
FR
转动 M 3~
合上开关Q
按KM下主起触动点按闭钮合SB，2 ,
KM线圈通电， 电动机运转。
KM辅助触点闭合自锁。
FR
控
制
. . SB1 SB2 KM
电 路
KM
动画
通电
22/51
(2) 控制原理 起动
合上开关Q
按KM下主起触动点按闭钮合SB，2 ,
KM辅助触点断开，取消自锁。
..
FR
控
制
. . SB1 SB2 KM
电 路
M 自锁 KM 3~
通电
24/51
(2) 控制原理
停车
Q
FU
主
..
电 KM
路
FR
转停动转 M 3~
按下停止按钮SB1 , KM线圈断电 KM主触点断开, 电动机停转。
KM辅助触点断开，取消自锁。
FR
控
制
. . SB1 SB2 KM
3 第三单元 常用低压电器与电动机基本控 制电路
1 常用控制电器 2 鼠笼式电动机直接起动的控制线路 3 鼠笼式电动机正反转的控制线路 4 行程控制 5 时间控制
1/51
2/51
3/51
结
构1 符 号
2 3
SB
1 43
SB
按钮帽
复位弹簧 支柱连杆
常闭静触头
2
桥式静触头
4
常开静触头
外壳
SB
名 常闭按钮 称 (停止按钮)
后退
2
STb
STa
行程开关
电机与电气控制
刀开关 组合开关 自动开关 漏电保护器
主令电器
按钮 行程开关 万能转换开关
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 符号 注意事项 刀开关安装时，瓷底应与地面垂直，手柄向上，易于灭弧，不得倒装或平装。倒装时手柄可能因自重落下而引起误合闸，危及人身和设备安全。
常用的继电器
电磁式继电器 电流继电器 电压继电器 中间继电器 时间继电器 热继电器 速度继电器
时间继电器
用途 时间继电器是利用电磁原理或机械原理实现触点延时闭合或延时断开的自动控制电器。 分类 常用的种类有电磁式、空气阻尼式、电动式和晶体管式。 结构及工作原理 延时方式 通电延时和断电延时 符号
图1-7 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
组合开关
定义 它实质上也是一种特殊刀开关，只不过一般刀开关的操作手柄是在垂直安装面的平面内向上或向下转动，而组合开关的操作手柄则是平行于安装面的平面内向左或向右转动而已。 用途 多用在机床电气控制线路中，作为电源的引入开关，也可以用作不频繁地接通和断开电路、换接电源和负载以及控制5KW以下的小容量电动机的正反转和星三角起动等。 结构 符号
继电器
定义 继电器：是一种根据电量（电流、电压）或非电量（时间、速度、温度、压力等）的变化自动接通和断开控制电路，以完成控制或保护任务的电器。 与接触器的区别 继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定 的电压信号下动作。 继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器则用来控制大电流电路，因此，继电器触头容量较小（不大于5A），且无灭弧装置。 分类 按反应的参数可分为：电压继电器、电流继电器、中间继电器、热继电器、时间继电器和速度继电器等。 按动作原理可分为：电磁式、电动式、电子式和机械式等。 常用的继电器
低压电器及其控制系统课件
低压电器产品的检测应遵循国家相关标准和行业规范，确保产品质量和安全性能。
检测标准
低压电器产品的检测项目包括电气性能测试、机械性能测试、环境适应性试验等，以确保产品在不同条件下的性能表现。
检测项目
用于低压电器产品检测与试验的设备应具备高精度和高可靠性，能够准确反映产品的性能和品质。
试验设备
05
分布式控制系统的优势
分布式控制系统具有可靠性高、可扩展性好、维护方便等优点，能够满足大规模、复杂系统的控制需求。
物联网技术概述
物联网技术是通过互联网实现物体与物体之间的信息交换和通信的技术。通过物联网技术，可以实现设备的远程监控、数据采集和智能化管理。
低压电器与物联网技术的融合
将物联网技术应用于低压电器中，可以实现设备的远程监控、故障诊断和预测性维护等功能。同时，通过数据分析，可以挖掘设备的运行规律和优化潜力，提高设备的运行效率和可靠性。
详细描述
04
CHAPTER
低压电器的设计制造
安全可靠
低压电器在设计和制造时应确保安全可靠，能够承受正常工作条件下的电流、电压和机械应力，同时具备过载保护和短路保护功能。
高效节能
低压电器应具备高效节能的特点，能够减少能源的浪费，符合国家节能减排的政策要求。
易于维护
低压电器的设计应便于用户进行日常维护和保养，如易于拆装、更换元件等。
工厂自动化生产线
智能家居系统
楼宇自动化系统
通过控制系统实现家居设备的集中控制和智能化管理，提高居住舒适度和安全性。
通过控制系统实现楼宇设备的自动化控制和智能化管理，提高楼宇的运行效率和安全性。
03
02
01
03
CHAPTER
低压电器的基本原理
常用低压电器及电气控制电路电子教案
常用低压电器及电气控制电路电子教案第一章：概述1.1 低压电器的定义与分类1.2 电气控制电路的作用与组成1.3 本章学习目标与内容安排第二章：开关电器2.1 刀开关2.2 低压断路器2.3 接触器2.4 开关电器在电气控制电路中的应用案例第三章：保护电器3.1 热继电器3.2 熔断器3.3 差动保护器3.4 保护电器在电气控制电路中的应用案例第四章：控制电器4.1 控制器4.2 继电器4.3 控制器与继电器在电气控制电路中的应用案例第五章：电力电子器件5.1 晶闸管5.2 整流器5.3 逆变器5.4 电力电子器件在电气控制电路中的应用案例教学方法：1. 采用讲授与讨论相结合的方式，使学生掌握低压电器及电气控制电路的基本概念、原理与应用。
2. 通过案例分析，使学生能够将所学知识应用于实际工程问题的解决。
3. 利用实验与实践环节，培养学生的动手能力与实际操作技能。
教学要求：1. 了解低压电器及电气控制电路的基本概念与分类。
2. 掌握开关电器、保护电器、控制电器及电力电子器件的工作原理与应用。
3. 能够分析电气控制电路的结构与功能，并具备一定的工程实践能力。
教学内容：1. 低压电器及电气控制电路的基本概念、原理与应用。
2. 开关电器、保护电器、控制电器及电力电子器件的分类、结构与工作原理。
3. 电气控制电路的设计方法与步骤。
4. 常用低压电器及电气控制电路在工程实践中的应用案例。
第六章：传感器与信号处理6.1 传感器的分类与作用6.2 常用传感器的工作原理及应用6.3 信号处理电路的基本组成与功能6.4 传感器与信号处理在电气控制电路中的应用案例第七章：电气控制电路的设计与分析7.1 电气控制电路的设计原则与方法7.2 电气控制电路的逻辑分析与仿真7.3 电气控制电路的故障诊断与维修7.4 电气控制电路设计案例分析第八章：典型电气控制电路8.1 电动机控制电路8.2 常用机械设备控制电路8.3 工业生产过程控制电路8.4 典型电气控制电路分析与调试第九章：电气控制电路的现代技术与应用9.1 可编程逻辑控制器（PLC）9.2 变频器与调速控制系统9.3 电气控制系统与计算机监控9.4 电气控制电路现代技术应用案例第十章：实验与实践10.1 实验目的与要求10.2 实验设备与工具10.3 实验内容与步骤教学方法：1. 采用案例分析与实验相结合的方式，使学生深入了解电气控制电路的设计与分析方法。
《低压电器》课件
低压电器的分类
按功能分类： • 控制类电器，如开关、继电器和接触器。 • 保护类电器，如断路器和保险丝。
按工作原理分类： • 电磁式电器，如电磁继电器。 • 电子式电器，如可编程逻辑控制器（PLC）。
低压电器的主要组成部分
电源：提供电能。 控制器：控制电气回路的开关和状态。 输入输出设备：用于与低压电器进行交互的设备，例如按钮和传感器。
自动化与智能化：低压电器将越来越多地应用于自动化生产和智能家居领域。 节能与环保：低压电器制造商将更加注重能源效率和环境保护。
总结和提问环节
通过本课件，我们了解了低压电器的定义、分类、组成部分和应用案例，以 及安全问题和未来发展趋势。 有任何问题吗？欢迎提问！
低压电器的应用案例
家庭用电器：冰箱、空调和洗衣机。Байду номын сангаас工业设备：机床、输送带和自动化生产线。 公共设施：照明系统、电梯和安防系统。
低压电器的安全问题
绝缘与接地：确保电流流向正确路径，防止触电。 过载与短路：保护电气设备免受额外电流和电压的损坏。 过压与欠压：防止设备受到过高或过低的电压波动影响。
低压电器的未来发展趋势
《低压电器》课件
在这个课件中，我们将探讨低压电器的定义、分类、组成部分和应用案例， 以及低压电器的安全问题和未来发展趋势。
什么是低压电器
低压电器是指电气设备中使用电压低于1000V的部分。它们用于控制电流、分配能量以及处理和传输电信号。 低压电器的使用范围非常广泛，包括家庭、工业和公共设施等领域。
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电数 动字 机式 式
塑模 料数 外化 壳小 式型
断 路 器
开封 启闭 式式 刀负 开荷 关开
关
开熔 启断 式器 负式 荷隔 开离 关器
控行 制程 按开 钮关
凸主 轮令 控控 制制 器器
直微 滚 动动 动 式式 式
指示灯的颜色及含义
颜色 红色 黄色 绿色
蓝色
含义 异常情况或警报
警告 准备、安全
特殊指示
号
转换开关
起动 按 钮 停止
复合
SA
常开延
时闭合
触头
欠电流
继电器
线圈
KA
时
间 常闭延
继 时打开 电 触头
KT
熔断器
FU
器
常闭延
SB
时闭合
触头
熔断器式
刀开关
QS
常开延 时打开 触头
熔断器式
隔离开关
QS
名 称 图形符号
接 触 线圈 器
文字
符号
名 称 图形符号
热 K、 继 热 元 件 KM 电
器
文字
文字
+
V1
Rw2
C2
10
K2
3.3kΩ
V2
20Ω
R11 VT
K1 N
K1
K2 ～
JS20型带瞬动触点的通电延时继电器电路
V10 R1
V8 V9
R2
V7
S
~
Rw2 C1 + V4
V1
G
V5
D
Rw1
C2 +
V2 C3 +
R3
V6
R4
R5
C5 KS
C4 +
V3
R6 KD
R7 N
KD
JS20型断电延时继电器电路
流 流磁 继度簧
接 接式 电继继
触 触继 器电电
器 器电
器器
器
时 固 逻瓷 螺 有 无 快 自 万
间 体 辑插 旋 填 填 速 复 能
继 继 控式 式 料 料 熔 式 框
电电 制
封密断 架
器器 继
闭闭器 式
电
管管
器
式式
中 电 电 直 空半 间 压 流 流 气导 继 继 继 电 阻体 电 电 电 磁 尼式 器 器 器式 式
E
UC
E
R
R1
Ud＇
Ud
C
Ud
V
阻容式延时电路的 结构形式
UC0
0
td
td＇
t
阻容电路充电曲线
延时环节 RC
预充
鉴幅器 V
输出电路 VT、K
输出 氖灯
稳压
整流
交流电源
单结晶体管通电延时电路结构方框图
R7
E T V1
R1 K
～
+ C1
V3
VT
C4 +
Rw1 K
Rw2
R2
C3 +
N
V4
R4
R6
+
V2
C2
R3
R5
单结晶体管时间继电器通电延时电路
工作原理是:当接通电源后，经二极管V1整流、电 容C1滤波以及稳压管V3稳压的直流电压通过RW2、 R4、V2向电容C2以极小的时间常数充电。与此 同时，也通过RW1和R2向电容充电。电容C2上电 压相当于R5两端预充电压的基础上按指数规律逐 渐升高。当此电压大于单结晶体管V4的峰值电压 时，单结晶体管导通，输出电压脉冲触发晶闸管
选择开关处于指定位置
白色
一般信号
上述几种颜色即红、 黄、绿、蓝色未包括的各 种功能，如某种动作正常
按钮的颜色及含义
颜色
含义
典型应用
红色
危险情况下的操作 停止或分断
紧急停止
全部停机；停止一台或多台电动机；停止一台机器的某一部分， 使电器元件失电，有停止功能的复位按钮
黄色
应急、干预
应急操作，抑制不正常情况或中断不理想的工作周期
➢固体继电器
固体继电器是一种无触头开关器件，具有结构紧凑，开关 速度快，能与微电子逻辑电路兼容等特点，目前已广泛应用于 各种自动控制仪器、计算机数据采集和处理系统、交通信号管 理系统等。作为执行器件，固体继电器是一种能实现无触头通 断的电器开关。当控制端无信号时，其主回路呈阻断状态；当 施加控制信号时，主回路呈导通状态。它利用信号光电耦合方 式使控制回路与负载回路之间没有任何电磁关系，从而实现了 电隔离。从其外部状态看，固体继电器具有与电磁式继电器一 样的功能。因此，在有些应用场合，尤其在恶劣的工况下固体 继电器可取代电磁式继电器。
VT，VT导通后使继电器K吸合，除用其触点来
接通或分断电路外，还利用其另一常开触点将C2 短路，使之快速放电，为下次使用做准备。此时
氖指示灯N启辉。当切断电源时K释放，电路恢
复原态，等待下次动作。
22kΩ 43kΩ
1kΩ 0.1μF 0.056μF
R9
V5
R10
Rw1
3.3kΩ
R8
V4
+ C1
V3
第三章 电子式低压电器
电子式电器的特点
➢ 优点： 开关速度高（几十微妙）； 操作频率高（100次/min）； 寿命长（电磁式电器的几十倍）； 可在恶劣环境下工作； 控制功率小； 多功能； ➢ 缺点： 体积大； 存在漏电流； 过载能力低； 电路较复杂； 价格高；
晶体管时间继电器
➢晶体管时间继电器的工作原理
解释 对可能出现危险和需 要立即处理的情况报警 状态改变或变量接近 其极限值 安全运行条件指示或 机械准备启动
上述几种颜色即红、 黄、绿色未包括的任一种 功能
典型应用 温度超过规 定(或安 全)限 制，设备 的重 要部分已被保护电器切断 温度偏离正常值出现，允许存在一定时 间的过载现象 冷却系统运转
开关
主触头 QS
热
继 常闭
电 触头
FR
器
接
K、
中间继
常开辅 触 助触头
KM
电器
线圈
KM
低压断路器
器 QF
常闭辅 助触头
欠电压
继电器
KV
线圈
常开 触头
位
置 开 关
常闭 触头
复合 触头
助触头
线圈
继 过电流
常开
速 助头
n
电 继电器 器 线圈
KA
度
继
BV
SQ 电
常开
相
器 常闭
n
触头
应
助头
继
电
器
常闭
符
线圈
触头
符号
名称
图形符号 符号
绿色
启动或接通
启动一台或多台电动机；启动一台机器的一部分，使某电器元 件加电
蓝色
上述几种颜色即红、 黄、绿色未包括的任一 种功能
黑色 灰色 白色
无专门指定功能
可用于停止和分断以外的任何情况
常用电气图形和文字符号表
名称
文字 图形符号 符号
名称
文字 图形符号 符号
名称
文字 图形符号 符号
一般三 极电源
感辨头 振荡器
金属检测体
检波器
鉴幅器
输出电路
稳压器
整流电路
R1
C2
L C1
C3 +-
V4 R2
V1 Rf
R3
R4
R7 V5
R5
V2
V6
C4
R5
E
V8～V11
K
V3 + C5 24V
220VAC
V7
晶体管停振型接近开关的实际电路
常用低压电器归纳
接
继
触
电
器
器
熔 断 器
低
压
刀
断
开
路
关
器
主 令 电 器
交 直电 热速干
恒 流 输入 发 生 器
输入电路
＋
放
大 单
输出
元
－
驱动电路 输出电路
(a)
恒流发生器
光 接 收
输入电路
驱动电路 (b)
输吸
出 电
收 电
输出
路路
输出电路
固体继电器的工作原理框图 (a) 直流固体继电器；(b) 交流固体继电器
➢ 无触电行程开关
接近开关又称为无触点行程作，不像机械行程开关那样需要施加机械力。