第1章常用有触点控制电器

1第1讲课程安排及要求引言第1章常用有触点控制电器低压电气设备安装与布线主要内容2第1讲一、课程安排及要求1、安排：16学时理论（4*4），工厂参观3学时，实验3学时。2、要求及考核方式：平时成绩+大作业平时：50分，包括考勤（迟到、旷课）、课堂提问等。大作业：50分。3、教材：简明教程（自编）4、参考书：《电气控制技术》韩顺杰等编，北京大学出版社《控制电器及应用》李中年主编，清华大学出版社《现代电气自动控制技术》黄向慧等编，人民邮电出版社《电器控制与PLC控制技术》许翏等编，机械工业出版社低压电气设备安装与布线3第1讲二、引言直流电压在1500V以下，交流电压在1200V以下的电气设备。在一般工业用电场合下，是指在380V及以下电压等级中使用的电器设备，广泛地应用在低压系统的配电、电气传动和自动控制设备中。1、低压电气设备2、“电器”与“电气”的区别电器是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通、断开电路，以实现对电路的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件或设备，简言之，电器是一种电工器件和装置，主要指具体的产品设备。电气是以电能、电器设备和电气技术为手段来创造、维持与改善限定空间和环境的一门科学，简言之，电气是指技术、系统或者领域。“电器设备”和“电气设备”，二者的含义基本是一致的，或说可以通用。低压电气设备安装与布线4第1讲二、引言1）理论课：主要介绍低压电气设备的种类、符号、工作原理（第1、2、3章）及典型控制环节的分析（第4章主要是电机的启动、制动、正反转控制以及调速控制等控制环节的分析与实现，包括电气图的认识和理解等。），以及安装布线常用规范（行业规范）的了解（补充）。2）参观实验：通过工厂的参观实习以及实验室设备的认识和了解，来初步了解和认识安装和布线的具体内容。3）主要任务：认识通常使用的低压电气元器件及其图形、文字符号，掌握分析典型控制环节控制功能的方法，了解每种元器件的性能参数、使用方法、安装方法，低压电气回路的设计、低压电气回路的布线、组装。3、课程内容解析低压电气设备安装与布线5第1讲二、引言4、电气控制系统图电气原理图（主电路、控制电路、照明和显示电路）电器设备位置图电器设备接线图低压电气设备安装与布线6第1讲二、引言4、电气控制系统图电气原理图（主电路、控制电路、照明和显示电路）电器设备位置图电器设备接线图50505050320360线槽端子板FU1FU2KMFRTCFU3FU4低压电气设备安装与布线第1讲二、引言4、电气控制系统图电气原理图（主电路、控制电路、照明和显示电路）电器设备位置图电器设备接线图EL0HL23142423103×2.5mm22M1M2413×2.5mm23×1mm25×0.75mm23×0.75mm23×2.5mm2QSQ1低压电气设备安装与布线第1讲二、引言5、常用的低压电器设备包括控制电器——控制电能的传输、分配、调节和变换等，第1章保护电器——保护低压负载正常安全用电，第2章半导体式控制电器和保护电器——采用半导体材料，第3章低压电气设备安装与布线9第1讲第1章常用有触点控制电器一、控制电器的作用机械式控制电器，由于其通断电流的触点直观可见并可及，因此称为有触点控制电器。1、控制电能的传输、分配、调节和变换，对电能的应用过程进行实时监测，故障诊断和安全保护，实现电气控制系统的自动化和智能化。2、可以依据输入的控制信号（诸如电压信号、电流信号、温度信号、速度信号、时间信号、力信号等各种物理信号）控制电路的通断，简言之，控制电器就是各种各样的电路“开关”。§1.1概论低压电气设备安装与布线10第1讲第1章常用有触点控制电器§1.1概论二、控制电器的分类按电压等级分：以交流1200V、直流1500V为界分为高压电器、低压电器。按工作职能分：手动操作电器、自动控制电器、其他电器。按电器的输出形式分：有触点电器、无触点电器。按使用场合分：一般工业用电器、特殊工矿用电器、农用电器、家用电器、其他场合用电器。按控制系统作用分：信号电器、控制电器。低压电气设备安装与布线11第1讲第1章常用有触点控制电器§1.1概论三、控制电器的符号控制电器的图形符号和文字符号必须规范绘制与书写，即必须遵循国家标准的相关规定，采用现行新国标制定的符号。GB/T4728.1~.13-1985~2000《电气图用图形符号》GB/T7159-1987《电气技术中的文字符号制订通则》。低压电气设备安装与布线12第1讲第1章常用有触点控制电器§1．2手动开关作用：用来直接接通、断开负载电路，或者用来发出主令信号。种类：闸刀开关、转换开关、按钮开关、凸轮控制器、主令控制器等。一、闸刀开关与断路器闸刀开关是一种手动配电器，用来隔离电源或手动接通与断开交直流电路。断路器俗称自动空气开关，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠电压、失电压、过载和短路保护的开关电路。安装：电源线接在上端、负载线接在下端。在断电后，动刀片不带电。低压电气设备安装与布线13第1讲第1章常用有触点控制电器§1．2手动开关一、闸刀开关与断路器低压电气设备安装与布线14第1讲第1章常用有触点控制电器§1．2手动开关一、闸刀开关与断路器低压电气设备安装与布线15第1讲第1章常用有触点控制电器§1．2手动开关二、转换开关也叫组合开关，也是一种刀开关，由若干动触片和静触片分别装于数层绝缘件内组成，动触片安装在有手柄的转轴上，可随轴转动，实现动、静触片的分合，来改变各对刀片(触点)的通断状态。常用于不太频繁的通断控制电路中，直接启停小容量的异步电动机。低压电气设备安装与布线16第1讲第1章常用有触点控制电器§1．2手动开关二、转换开关低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．2手动开关三、万能转换开关（凸轮控制器）由图所示凸轮控制器结构原理示意图可见，凸轮是其中的重要组成部件，此控制电器由此而得名。凸轮控制器结构原理示意图1—静触点2—动触点3—触点弹簧4—弹簧5—滚子6—方轴7—凸轮低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．2手动开关三、万能转换开关（凸轮控制器）凸轮控制器主要用在起重电控设备等电力拖动装置中，控制电动机的启动、正反转、调速和制动。用于不频繁接通与断开的电路，实现换接电源负载，是一种多档式、控制多回路的主令电器，由多组相同结构的触点组件叠装而成的多回路控制电器低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．2手动开关四、按钮开关简称按钮，通常用来通断小电流控制电路，发出主令控制信号。由按钮帽、复位弹簧、桥式动触点、外壳等组成。低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．2手动开关四、按钮开关1,2—常闭静触点3,4—常开静触点5—桥式动触点6—复位弹簧7—按钮帽低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．2手动开关四、按钮开关1、常开按钮：动合触头即未按下时，触头是断开的，按下时触头闭合接通；当松开后，按钮开关在复位弹簧的作用下复位断开。在控制电路中，常用来启动电动机，也称启动按钮。2、常闭按钮：动断触头未按下时，触头是闭合的，按下时触头断开；当松手后，按钮开关在复位弹簧的作用下复位闭合。常用于控制电动机停车，也称停车按钮。3、复合按钮：具有常闭触头和常开触头未按下时，常闭触头是闭合的，常开触头是断开的。按下按钮时，常闭触头首先断开，常开触头后闭合；当松开后，按钮开关在复位弹簧的作用下，首先将常开触头断开，继而将常闭触头闭合。复合按钮用于联锁控制电路中。低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．2手动开关四、按钮开关（动画演示）低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．2手动开关五、主令控制器一种频繁对电路进行接通和切断的电器，可以对控制电路发布命令，与其它电路联锁或切换。常配合磁力起动器对绕线式异步电动机的起动、制动、调速及换向实行远距离控制，广泛用于各类起重机械的拖动电动机的控制系统中。机理和动作过程与万能转换开关类似，也是由一块可转动的凸轮带动触点动作，只是触点电流较小，操纵档位较多。两者符号类同。低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．3机械式行程开关行程开关是一种利用机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断电路的控制电器。这类开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等，又称位置开关或限位开关。行程开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护等。低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．3机械式行程开关低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．3机械式行程开关一、直线式行程开关当顶杆被压下，弹簧受压到一定位置时，其压力改变方向，完成了常闭触点断开和常开触点闭合的快速切换，即将击压顶杆的机械信号变换为电信号，实现对其所在电路的控制。当击压顶杆的机械运动部件离开了顶杆时，在复位弹簧作用下，顶杆上移复位，从而带动触点系统复原。低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．3机械式行程开关二、滚轮式行程开关低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．3机械式行程开关三、微动式行程开关具有片状弹簧瞬动机构的微动型行程开关，其体积较小，动作灵敏，常用于行程控制要求比较精确的场合，由于此开关动作所需的外加撞击力很小，故称为微动型行程开关。这种行程开关是基于簧片变形能产生位移而使触点瞬时动作的。当推杆受压时，弓形簧片变形，并储存于此能产生位移，从而断开常闭触点，接通常开触点。同理，复位亦是簧片和动触点瞬时跳动，只是方向相反。采用这种瞬动机构不仅动作轻便快速、准确，而且减轻了电弧对触点的烧蚀。低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．4电磁式控制器电磁式控制电器是基于电磁力动作的。产生电磁力的机构称为电磁机构，它将电磁能量转换成机械动能，从而带动触点的通断动作。电磁机构通常由静铁芯，动铁心（衔铁）和吸引线圈等部件组成，将电磁能量转换成机械动能，从而带动触点的通断动作。包括接触器、中间继电器、时间继电器、速度继电器、各种电压继电器和电流继电器等。低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．4电磁式控制器一、交流接触器用于中远距离频繁地接通与断开交直流主电路及大容量控制电路的一种自动开关电器。典型的电磁式控制电器，其电磁机构同复位弹簧等部件配合，使触点系统接通或断开所控电路。主接点用来开闭电路，辅助接点用来执行控制指令。主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点。利用接触器可以实现远程自动控制，频繁工作，其通断能力大，瞬时过载能力强，并且有欠(零)电压自动保护作用，而且成本低廉，是一种应用十分广泛的控制电器。低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．4电磁式控制器一、交流接触器低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．4电磁式控制器一、交流接触器低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．4电磁式控制器一、交流接触器低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．4电磁式控制器二、电磁式继电器继电器是一种利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为电磁力或使输出状态发生阶跃变化，从而通过其触头促使在同一电路或另一电路中的其它器件或装置动作的控制元件。它用于各种控制电路中进行信号传递、放大、转换、联锁等，控制主电路和辅助电路中的器件或设备按预定的动作程序进行工作，实现自动控制和保护的目的。常用的继电器按动作原理分有电磁式、磁电式、感应式、电动式、光电式、压电式、热继电器与时间继电器等。按激励量不同分为交流、直流、电压、电流、中间、时间、速度、温度、压力、脉冲继电器等。低压电气设备安装与布线第1讲第1章常用有触点控制电器§1．4电磁式控制器二、电磁式继电器1