第一章电气控制基础1

26 January 2018
1.1.2 继电器
一、作用及工作原理
1、作用 继电器主要用在控制和保护电路中，起到信号转换 的作用。 2、工作原理 继电器具有输入电路（又称感应元件）和输出电路 （又称执行元件），当感应元件中的输入量（如电压、 电流、温度、时间等）变化到某一特定值时继电器就产 生动作，执行元件便接通或断开控制回路。
1、结构 电磁系统、触点系统。 2、与接触器的区别 继电器：用于控制电路 、电流小，没有灭弧装置， 可在电量或非电量的作用下 动作。 接触器：用于主电路、 电流大，有灭弧装置，一般 只能在电压作用下动作。
26 January 2018
3、主要特性参数 （1）输入——输出特性，又称为继电特性 继电器的返回系数：
时间。 一般继电器的吸合和释放时间为0.05～0.15s， 快速继电器为0.005～0.05s。
26 January 2018
四、常用继电器的类型
1、电流、电压继电器 （1）电流继电器 电流继电器是根据输入（线圈）电流大小而动作 的继电器。 电流继电器分为过电流继电器和欠电流继电器。
过电流继电器:当电路发生短路或电流过大时立即 将电路切断，其动作电流整定范围：交流为（110%～ 350%）IN，直流为（70%～300%）IN。 欠电流继电器:当电路中的电流过低时立即将
26 January 2018

按动作原理分 手动电器：人手操作发出动作指令的电器， 例如闸刀开关、按钮等。 自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指 令的电器，例如接触器等。
26 January制电路和控制系统的电器。 例如接触器、继电器等。 配电电器：用于电能输送和分配的电器。 例如断路器等。 主令电器：用于自动控制系统中发送指令的电器。 例如按钮、开关等。 保护电器：用于保护电路及设备的电器。 例如熔断器、热继电器等。 执行电器：用于完成某种动作或传达功能的电器 例如电磁离合器等。
结构：
转子2——圆柱型永久 磁铁
定子3——笼型空心圆 环，矽钢片叠成，装 有笼型绕组（与笼形 电动机的转子相类似）
触头7、8——改变通断 状态
26 January 2018
工作原理：
转子的轴与被控电动机的轴 相连接，定子空套在转子上。 工作时：电动机转动→速度 继电器的转子随之转动（使永久 磁铁的磁场变成了旋转磁场）→ 定子内的短路笼形导体切割旋转 磁场→感应电势并产生电流→电 流与旋转的转子磁场作用产生转 矩→定子转动→至一定角度→摆锤推动簧片动作→触头 动作。当转速低于某值，转矩减小触头复位。
26 January 2018
3、时间继电器 时间继电器是一种按时间原则进行控制的继电器， 主要有空气式、电动式、电子式等多种类型。 （1）空气式 空气式时间继电器由 电磁机构、触头和气室三 部分组成，它的延时是靠 空气的阻尼作用来实现的。
延时时间规格： 0.4～180s 0.4～60s
26 January 2018
y y0
x1 k x2
反映了继电器工作的可靠 0 程度，其值可通过调整释放弹 簧的松紧程度和铁心与衔铁间 非磁性垫片的厚薄来调节。 一般值为0.1～0.4。
x1
x2
x
x：输入量，y：输出量 y0：输出状态转换值 x1 ：释放值，x2：吸合值
26 January 2018
（2）吸合和释放时间
吸合时间：是指从线圈得电到衔铁完全吸合所需的 时间。 释放时间：是指从线圈失电到衔铁完全释放所需的
许通过的电流时，可用中
间继电器来传递和放大信 号，由此再控制接触器。
26 January 2018
中间继电器的图形符号和文字符号
KA
KA
KA
(a)
(b)
(c)
（a）线圈 （b）常开触头 （c）常闭触头
常用的中间继电器是JZ系列。 例：JZ7-62 JZ——中间继电器的代号 7——设计序号 6——常开触头数量 2——常闭触头数量
26 January 2018
速度继电器的图形符号和文字符号
KS
∧ n (a) KS
∧ n
(c)
KS
(b)
（a）转子 （b）常开触头 （c）常闭触头
26 January 2018
三、工作原理
当电磁线圈通电后，线圈 电流产生磁场，使静铁心产生 电磁吸力吸引动铁心，并带动 触头动作，使常开触头闭合、 常闭触头断开，两者是联动的。 当线圈断电时，电磁吸力消失， 衔铁在弹簧的作用下释放，使 触头系统回复到原始状态。
26 January 2018
四、图形符号和文字符号
26 January 2018
二、分类
1、按用途分 控制继电器、保护继电器、中间继电器等。 2、按原理分 电磁式、感应式、热继电器等。 3、按参数分 电流、电压、速度、压力继电器等。 4、按动作时间分 瞬时继电器、延时继电器。 5、输出形式分 有触点、无触点继电器。
26 January 2018
三、电磁式继电器——电压、电流和中间继电器
26 January 2018
章节目录
1.1
1.2 1.3
常用低压电器
电器控制线路设计基础 继电接触控制系统的基本控制电路
26 January 2018
1.1
常用低压电器
电器的功能多，用途广，品种规格繁多，可 按以下原则进行分类：

按工作电压等级分 高压电器：用于交流电压1200V、直流电压 1500V及其以上电路中的电器，例如高压断路器、 高压隔离开关、高压熔断器等。 低压电器：用于交流电压1200V、直流电压 1500V以下电路中起通断、保护、控制和调节作 用的电器，例如接触器、继电器等。
26 January 2018
时间继电器的图形符号和文字符号
KT KT KT KT KT KT KT KT KT
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
（a）线圈 （b）通电延时闭合触头 （c）通电延时打开触头 （d）断电延时闭合触头 （e）断电延时打开触头
KT
通电延时型线圈
KT
断电延时型线圈
26 January 2018
触点： 延时触点 立即触点 动作过程： 通电延时型：线圈得电—延时—触点动作；线圈失 电—触点立即复位。 断电延时型：线圈得电—触点立即动作；线圈失 电—延时—触点复位。
26 January 2018
通电
断电
26 January 2018
（２）电动式
电动式时间继电器是由同步电机、
减速齿轮机构、电磁离合系统和执行
电路切断，其动作电流整定范围是：吸合电流为 （30%～50%）IN，释放电流为（10%～20%）IN。
26 January 2018
（2）电压继电器
电压继电器是根据输入（线圈）电压大小而动作的 继电器，可分为过电压继电器和欠电压继电器，工作原 理与电流继电器完全类似。 过电压继电器的动作电压整定范围为： （105%～120%）UN；
矿山电气控制与 PLC
主讲人：李 曼
26 January 2018
电气控制技术的发展概况






19世纪末，电机技术开始产生并应用，20世纪 20年代初逐步取代蒸汽机，成为主要动力。 电气控制技术伴随着电机制造技术、数控技术 和计算机应用技术同步发展起来。 20世纪30年代继电接触器控制系统 20世纪60年代 顺序控制器—通过组合逻辑元 件实现继电接触器控制线路功能。 60年代末可编程逻辑控制器（PLC）--大规模 集成电路和微处理器技术 80年代末以来 ---- 可编程控制器（PC）
26 January 2018
六、技术参数
交流接触器的型号意义：
26 January 2018
直流接触器的型号意义：
26 January 2018
七、选用原则
1、控制交流负载应选用交流接触器；控制直流负载 应选用直流接触器。 2、主触头的额定工作电压、电流应大于或等于负载 电路的电压、电流。需要注意的是接触器主触头的额定 工作电流是在规定的条件（额定工作电压、使用类别、 操作频率等）下能够正常工作的电流值，当实际使用条 件不同时，这个电流值也将随之改变。 3、电磁线圈的额定电压应与控制电路的电压相一致 ，且在额定电压85%及其以上时应能可靠的吸合。 4、接触器主触头和辅助触头的数量应能满足控制系 统的需要。
26 January 2018
课程章节
第1 章 第2章 第3 章 第4章 电气控制基础 PLC概述 CPM1A系列PLC S7-200可编程序控制器
26 January 2018
第 1章
电气控制基础
主要内容：常用低压电器；电气控制的基 本原理、线路。
本章要求： 掌握常用低压电器的结构、原理 及使用方法；了解并掌握继电接触控制系统 的基本控制原理。重点掌握电机的基本控制、 联锁控制和按控制过程变化参量进行控制。
４、热继电器 热继电器是利用电流的热效应而动作的电器。用于 对连续运行的电动机进行过载和缺相保护，以防止电 动机因过热而烧毁。
26 January 2018
组成结构：
双金属片 加热元件 动作机构 触头系统 整定调整装置 手动复位装置
26 January 2018
热继电器的主要参数有： 额定电压：热继电器能够正常工作的最高的电压值， 一般为交流220V，380V，600V。 热继电器的额定电流:主要是指通过热继电器的电 流 整定电流及调解范围：根据电动机额定电流整定， 由电流调节凸轮1来调整。 注意 由于热继电器中的发热元件有热惯性，在电路 中不能作瞬时过载保护，更不能作短路保护，因此， 热继电器不同于过电流继电器和熔断器。
26 January 2018
热继电器图形符号和文字符号
FR FR FR
(a)