第一章继电控制器控制线路基本环节.ppt

电气控制与PLC 基础课 专业基础课 专业课 大学物理 电工电子学 本课程 课程简介 本课程电气控制部分主要介绍电气控制技术中的继电器—接触器逻辑控制系统和基于PLC的控制系统。 继—接控制系统主要包括常用低压电器元件、典型基本控制线路、常用设备电路分析、继电器逻辑控制线路的设计方法、电动机交流调速系统、以及应用实例等。 课程考核形式 1、作业成绩 2、实验成绩 3、考试成绩 第一节 常用低压电器 概述 电器定义：一种能控制电路的设备。 分类： 低压电器：用于交流1200V、直流1500V级以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。 高压电器：用于交流1200V以上、直流1500V以上的电器产品。 接触器 定义：接触器是一种可频繁地接通和分断主电路的控制电器。 1、结构与工作原理 接触器由电磁机构、触头与灭弧装置、释放弹簧机构、支架与底座等几部分组成。 接触器工作原理: 当吸引线圈通电后，电磁系统把电能转化为机械能，产生的电磁力克服释放弹簧与触头弹簧的反力使铁心吸合，带动触头支架使动、静触头接触闭合。 当线圈断电或电压显著下降时，电磁吸力消失或过小，弹簧反力使衔铁复位，带动动触头脱离静触头，切断电路。 2、电磁机构 组成：吸引线圈、铁心、衔铁、空气气隙。 电磁机构分类 ： 1）按磁路形状和衔铁运动方式分： U形拍合式 、E形拍合式和E形直动式。 2）按线圈接入电路方式分： 串联电磁机构、并联电磁机构 串联电磁机构：电流线圈，导线粗，匝数少。 并联电磁机构：电压线圈，导线细，匝数多。 电磁机构吸力F吸∝I、N;消耗功率P = U*I; 线圈发热Q = I2*R 3）按电源方式分：直流电磁机构、交流电磁机构 一般情况下用交流电磁机构。 频繁动作的负载，考虑到操作线圈的温升，宜选用直流电磁机构。 3、触点与灭弧装置 电弧的产生： 在触点由闭合状态过渡到断开状态的过程中产生的电弧是气体放电形式（空气电离作用、高温、燃烧）之一，是一种带电质点的急流。 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） 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。 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。 灭弧原理： ①迅速拉长电弧 ②冷却和去游离法 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（点接触、线接触、面接触）表面材料 。 5、接触器的主要技术数据 1）电源种类：交流或直流； 2）主触头额定电压、额定电流； 3）辅助触头的种类、数量及触头的额定电压； 4）电磁线圈的电源种类、频率和额定电流； 5）额定操作频率，即允许每小时接通的最多次数。 6、接触器的选择 1）根据负载性质选择接触器的类型,接触器类别应与负载性质一致； 2）额定电压应大于或等于主电路工作电压(但当电器不多时, 为节省变压器, 其电压应与控制回路电压一致，可选380V、220V)； 3）额定电流应大于或等于被控电路的额定电流； 4）吸引线圈的额定电压和频率要与所在控制电路的选用电压和频率相一致。 CJ20接触器外形: 我国70年代后期到20世纪80年代完成的更新换代产品;用于交流50Hz，额定电压至660V(个别等级至1140V)，电流至630A的电力线路中供远距离频繁接通和分断电路以及控制交流电动机。 B系列接触器：我国70年代后期到20世纪80年代引进德国BBC公司生产线和生产技术，其工作原理与我国现有交流接触器相同，但因结构设计、尺寸参数的配合和选择，材料和加工工艺更合理，故产品具有较高的技术经济指标。 继电器与接触器主要区别： 继电器可对多种输入量的变化做出反应；接触器只在电压、电流信号下动作； 继电器用于切断小电流的控制电路和保护电路，接触器用于控制大电流主电路； 继电器没有灭弧装置，也无主副触头之分。 某电压继电器, 动作值为55V, 额定工作电压为110V, 释放值为22V, 被控电路工作电流为3A，请画出其常闭触点工作特性图, 并计算其安全系数和返回系数 。 几种常用的继电器： 1、电磁式继电器 电磁式继电器按吸引线圈电流的种类不同，有直流和交流两种。 按输入信号的性质，电磁式继电器可分为电压继电器和电流继电器。 电流继电器JL15系列-2 小型电压继电器HH系列-2 小型