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电 气 控 制 与可编程控制器技术 绪 论 电气控制的发展概况 1. 成组拖动 2. 单电机拖动 3. 多电机拖动 4. PLC 5. 计算机群控系统，CAM，智能机器人 目 录 第一篇 电气控制部分 第一章 常用低压电器 §1-1 电器的功能、分类和工作原理 §1-2 电气控制中常用电器 §1-3 主令电器 §1-4 动力线路中常用电器 §1-5 智能电器 §1.1 电器功能、分类 和工作原理 一、 电 器 定义：一种根据外界的信号和要求，手动或自动地接通、断开电路，以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件或设备 基本功能：实现电路的通与断 二、电器的分类 按工作电压等级分类 高压电器：交流电压1200V，直流电压1500V以上 低压电器：交流额定电压1200V，直流额定电压1500V以下 按动作原理分类 手动电器和自动电器 按用途分类 控制电器、配电电器、主令电器、保护电器和执行电器 三、电磁式电器 工作原理：电磁感应原理 电磁式电器由检测部分和执行部分组成，即电磁机构和触头系统。 电磁机构——结构形式 由吸引线圈、铁心和衔铁组成。 按衔铁的运动方式分为直动式和拍合式。 电磁结构——工作原理 电磁铁工作时，线圈产生的磁通作用于衔铁，产生电磁吸力，使衔铁产生机械位移 衔铁复位时，复位弹簧将衔铁拉回原位 电磁结构——工作特性 1、吸力特性 是指电磁吸力Fat随衔铁与铁心间气隙σ变化的关系曲线。 2、反力特性 是指反作用力Fr随衔铁与铁心间气隙σ变化的关系曲线。 触头系统 触头是电磁式电器的执行元件，用来接通或者断开控制电路。 按其所控制的电路分为主触头和辅助触头 按触头原始状态分为常开触头和常闭触头 按触头结构形式分为桥形触头和指形触头 按触头接触形式分为点接触、线接触和面接触三种 电弧与灭弧 电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开状态的过程中产生的电弧。气体放电形式之一，是一种带电质点的急流。 电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高的温度和密度很大的电流。 常用的灭弧装置（一） 常用的灭弧装置（二） 常用的灭弧装置（三） §1.2 电气控制中常用电器 一、低压隔离器 作用： 电源切除后，将电路隔离 1. 刀开关 操作：手动推进 文字符号：QS 图形符号： 2、组合开关 作用： 1、小容量电源开关 2、非频繁操作的电动机起、停开关 文字符号：QS 图形符号： 操作：手动旋转 二、熔断器 作用：是一种保护电器， 短路保护作用 结构：熔体、熔断管组成 工作原理：熔体发热熔断 保护特性：安秒特性曲线 文字符号：FU 图形符号： 2. 熔断器的选择 熔断器类型的选择 由电控系统整体设计决定 熔断器额定电压 熔断器的额定电压不小于实际电路工作电压 熔断器额定电流 熔断器额定电流不小于熔体额定电流 熔体额定电流的确定（1） 对于电阻性负载，熔体的额定电流等于或略大于电路的工作电流 对于电容器设备的容性负载，熔体的额定电流应大于电容器额定电流的1.6倍 考虑电动机电流冲击的影响 单台电动机： 多台电动机： 熔体额定电流的确定（2） 电路中两级都装有熔断器 为防止发生越级熔断，上下级熔断器之间应有良好的配合关系，上级熔断器的 熔体额定电流比下级大1～2个级差。 三、控制继电器 继电器是一种根据某种输入信号的变化，使其自身的执行机构动作的自动控制电器。 分类 原理分：电磁式、感应式、热继电器等 用途分：控制继电器、保护继电器 参数分：电流、电压、速度、压力继电器等 输出形式分：有触点、无触点继电器 继电器的继电特性 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 吸合时间和释放时间 影响继电器的操作频率 （一） 电磁式继电器 1、电流继电器 作用：反映输入电流信号的变化。 接线：继电器线圈串接于被测电路中；继电器触头接于控制电路中 特点：线圈匝数少，导线粗，阻抗小 文字符号：KI 图形符号： 分类：欠电流继电器和过电流继电器 欠电流继电器 吸合电流是线圈额定电流的30% ~ 65%，释放电流是线圈额定电流的10% ~ 20% . 思考题： 正常工作的时候，欠电流继电器始终是（ ）的。当电流降至额定电流的20%以下时，欠电流继电器（ ），从而改变电路的状态。 A.吸合 B.释放 2、电压继