电气控制与plc应用技术课件

Date:2019/8/9Page:1常用低压电器CH1第一章常用低压电器第一节低压电器的基本知识第二节开关电器第三节接触器第四节继电器第五节熔断器第六节主令电器本章小结Date:2019/8/9Page:2常用低压电器CH1我国现行标准将工作电压在交流1200V、直流1500V以下的电气线路中起通断、保护、控制或调节作用的电器称为低压电器Date:2019/8/9Page:3常用低压电器CH1第一节低压电器的基本知识一、低压电器的分类•按电器的动作性质分：手动电器和自动电器•按电器的性能和用途分：控制电器和保护电器•按有无触点分：有触点电器和无触点电器•按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器。Date:2019/8/9Page:4常用低压电器CH1二、电磁式电器1.电磁机构——将电磁能转换为机械能并带动触头动作。组成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。铁芯衔铁线圈第一节低压电器的基本知识交流：硅钢片叠加直流：整块铸铁或铸钢直动式转动式电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。交流线圈：短而粗，有骨架。直流线圈：细而长，无骨架。Date:2019/8/9Page:5常用低压电器CH1二、电磁式电器2.短路环——减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。衔铁铁芯线圈短路环第一节低压电器的基本知识Date:2019/8/9Page:6常用低压电器CH1二、电磁式电器3.触头系统——通过触头的开合控制电路通、断。类型材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银质材料制成桥式触头指形触头第一节低压电器的基本知识点接触面接触Date:2019/8/9Page:7常用低压电器CH1二、电磁式电器3.灭弧系统电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色的光柱，即电弧。电弧的危害：延长了切断故障的时间；高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；形成飞弧造成电源短路事故。灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、利用介质灭弧、改善触头表面材料。第一节低压电器的基本知识灭弧栅片触头电弧Date:2019/8/9Page:8常用低压电器CH13.1电弧的产生电弧是触点间气体在强电场作用下产生的放电现象。当动静触点在通电状态下分开的瞬间，动静触点的间隙很小,于是在触点间形成很强的电场(E=U/S,其中S为间隙）。在高热和强电场作用下，金属内部的自由电子从阴极表面电离出来，向阳极加速移动（强电场放电），这些自由电子在运动中撞击中性气体分子，使它们产生正离子和电子（撞击电离）。Date:2019/8/9Page:9常用低压电器CH1•于是，撞击产生的正离子向阴极运动，撞击在阴极上使温度升高，阴极电子动能增加，从阴极表面逸出，再参与撞击电离（热电子发射）。在触点间隙产生大量的带电粒子，使气体导电，形成了炽热的电子流（高温游离），绝缘的气体变成了导体。电路通过这个游离区时消耗的电能转换为热能和光能，发出光和热的效应，产生高温并发出强光，即电弧。Date:2019/8/9Page:10常用低压电器CH13.2灭弧方法1)机械性拉弧：分断触点时，迅速增加电弧长度，使单位长度内维持电弧燃烧的电场强度不够而熄弧Date:2019/8/9Page:11常用低压电器CH12）双断口灭弧(电动力吹弧)效果较弱，一般多用于小功率的电器中Date:2019/8/9Page:12常用低压电器CH13）磁吹灭弧电弧电流越大，灭弧能力越强。它广泛用于直流灭弧装置中Date:2019/8/9Page:13常用低压电器CH14）灭弧栅灭弧这种灭弧装置常用于交流灭弧Date:2019/8/9Page:14常用低压电器CH15）利用有机固体介质的狭缝灭弧Date:2019/8/9Page:15常用低压电器CH1三、低压电器的全型号表示法及代号含义Date:2019/8/9Page:16常用低压电器CH11.类组代号低压电器所属的类别以及在同一类电器中所属的组别Date:2019/8/9Page:17常用低压电器CH1RL1-15RL1-60螺旋式熔断器RC1-10RC1-30插入式熔断器CJ10-20CJ20-60交流接触器Date:2019/8/9Page:18常用低压电器CH1四、低压电器的主要技术指标•1、绝缘强度：分断状态时，动触头之间的耐压值。•2、耐潮湿性能•3、极限允许温升•4、操作频率（1小时）•5、寿命：电寿命、机械寿命Date:2019/8/9Page:19常用低压电器CH1五、低压电器的结构要求•“三化”：标准化系列化通用化•“四统一”：型号规格技术条件外形及安装尺寸易损零部件Date:2019/8/9Page:20常用低压电器CH1六、低压电器知名品牌•国际：ABB公司（瑞士）、ORMNO公司（日本）施耐德公司（法国）、SIEMEN公司（德国）通用GE电气（美国）国内：正泰公司、德力西公司、上海人民华通集团、TCL工业电气、CNC长城电器Date:2019/8/9Page:21常用低压电器CH1第二节开关电器一、刀开关作用：隔离电源，不频繁通断电路分类：按刀的级数分:单极、双极和三极按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置按刀的转换方向分为：单掷和双掷按接线方式分为：板前接线和板后接线按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器Date:2019/8/9Page:22常用低压电器CH1一、刀开关1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。结构图和符号：QS第二节开关电器Date:2019/8/9Page:23常用低压电器CH1第二节开关电器一、刀开关2.带熔断器式刀开关——用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。Date:2019/8/9Page:24常用低压电器CH1一、刀开关3.负荷开关(1)用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头，工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。分类：单相双极和三相三极两种第二节开关电器Date:2019/8/9Page:25常用低压电器CH1Date:2019/8/9Page:26常用低压电器CH1一、刀开关3.负荷开关(2)作用：手动通断电路及短路保护。第二节开关电器Date:2019/8/9Page:27常用低压电器CH1二、组合开关（转换开关）结构：静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸出盒外，与电源或负载相连。动触片套在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作90°正或反方向的转动，带动静触头通。特点：结构紧凑，安装面积小，操作方便。用途：电源的引入开关；通断小电流电路；控制５ＫＷ以下电动机。第二节开关电器Date:2019/8/9Page:28常用低压电器CH1（a）外形（b）符号（c)结构Date:2019/8/9Page:29常用低压电器CH1Date:2019/8/9Page:30常用低压电器CH1三、低压断路器功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。特点：操作安全，分断能力较高。分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式）结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。第二节开关电器Date:2019/8/9Page:31常用低压电器CH1万能式低压断路器结构图1.天弧罩2.开关本体3.抽屉座4.合闸按钮5.分闸按钮6.智能脱扣器7.摇匀柄插入位置8.连接/试验/分离指示1.天弧罩2.开关本体3.抽屉座4.合闸按钮5.分闸按钮6.智能脱扣器7.摇匀柄插入位置8.连接/试验/分离指示Date:2019/8/9Page:32常用低压电器CH112345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮Date:2019/8/9Page:33常用低压电器CH112345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮线路短路或严重过载保护Date:2019/8/9Page:34常用低压电器CH112345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮远距离跳闸，对电路不起保护作用Date:2019/8/9Page:35常用低压电器CH112345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮线路过载保护Date:2019/8/9Page:36常用低压电器CH112345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮12345671-主触头2-自由脱扣器3-过电流脱扣器4-分励脱扣器5-热脱扣器6-失压脱扣器7-按钮塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮电动机的失压保护Date:2019/8/9Page:37常用低压电器CH1Date:2019/8/9Page:38常用低压电器CH1触头系统：主触头、辅助触头常开触头（动合触头）常闭触头（动断触头）电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧第三节接触器1．结构一、交流接触器Date:2019/8/9Page:39常用低压电器CH1第三节接触器交流接触器结构图主触头常闭辅助触头常开辅助触头静铁心动铁心吸引线圈灭弧装置Date:2019/8/9Page:40常用低压电器CH12．工作原理线圈加额定电压，衔铁吸合，常闭触头断开，常开触头闭合；线圈电压消失，触头恢复常态。为防止铁心振动，需加短路环。第三节接触器Date:2019/8/9Page:41常用低压电器CH1用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。工作原理：与交流接触器基本相同。第三节接触器二、直流接触器Date:2019/8/9Page:42常用低压电器CH1KM常闭辅助触点线圈KM主触点KM常开辅助触点KM第三节接触器三、接触器的符号Date:2019/8/9Page:43常用低压电器CH1额定电压交流接触器：127、220、380、500V直流接触器：110、220、440V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额定电流吸引线圈额定电压交流接触器：36、110（127）、220、380V直流接触器：24、48、220、440V第三节接触器四、接触器的主要技术指标Date:2019/8/9Page:44常用低压电器CH1根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型；接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压；吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额