可编程序控制系统设计师培训包 电气控制系统基础知识 T-01-O-O-电气控制技术基础知识.doc

2.2.1机电控制中的低压电器知识 凡是对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的电工器械均可称为电器。用于交流1200V以下、直流1500V以下电路，起通断、控制、保护与调节等作用的电器称为低压电器。 一、低压电器的分类 低压电器的功能多、用途广、品种规格繁多，为了系统地掌握，必须加以分类。 1）按电器的动作性质分 ①手动电器入操作发出动作指令的电器，例如刀开关、按钮等。 ②自动电器不需入工直接操作，按照电的或非电的信号自动完成接通、分断电路任务的电器，例如接触器、继电器、电磁阀等。 2）按用途分 ①控制电器用于各种控制电路和控制系统的电器，例如接触器、继电器、电动机起动器等。 ②配电电器用于电能的输送和分配的电器，例如刀开关、低压断路器等。 ③主令电器用于自动控制系统中发送动作指令的电器，例如按钮、转换开关等。 ④保护电器用于保护电路及用电设备的电器，例如熔断器、热继电器等。 ⑤执行电器用于完成某种动作或传送功能的电器，例如电磁铁、电磁离合器等。 3）按工作原理分 ①电磁式电器依据电磁感应原理来工作的电器。如交直流接触器、各种电磁式继电器等。 ②非电量控制电器电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。如刀开关、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。 二、接触器 接触器是机床电气控制系统中使用量大、涉及面广的一种低压控制电器，用来频繁地接通和分断交直流主回路和大容量控制电路。主要控制对象是电动机，能实现远距离控制，并具有欠（零）电压保护。 1.结构和工作原理 接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置组成，外形和结构简图如图2-2-1-1所示。 工作原理：接触器根据电磁工作原理，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衔铁，并带动触头动作，使常闭触头断开，常开触头闭合，两者是联动的。当电磁线圈断电时，电磁力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原，即常开触头断开，常闭触头闭合。接触器的图形符号、文字符号如图2-2-1-1（b）所示。 图2-2-1-1接触器结构、图形、文字符号 2.交、直流接触器的特点 接触器按其主触头所控制主电路电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。 1）交流接触器 交流接触器线圈通以交流电，主触头接通、分断交流主电路。 当交变磁通穿过铁芯时，将产生涡流和磁滞损耗，使铁芯发热。为减少铁损，铁芯用硅钢片冲压而成。为便于散热，线圈做成短而粗的圆筒状绕在骨架上。为防止交变磁通使衔铁产生强烈振动和噪声，交流接触器铁芯端面上都安装一个铜制的短路环。交流接触器的灭弧装置通常采用灭弧罩和灭弧栅。 2）直流接触器 直流接触器线圈通以直流电流，主触头接通、切断直流主电路。 直流接触器铁芯中不产生涡流和磁滞损耗，所以不发热，铁芯可用整块钢制成。为保证散热良好，通常将线圈绕制成长而薄的圆筒状。直流接触器灭弧较难，一般采用灭弧能力较强的磁吹灭弧装置。 3.接触器型号及主要技术指标 主要技术指标 额定电压。接触器的额定电压是指主触头的额定电压，应等于负载的额定电压。通常电压等级分为交流接触器380V、660V及1140V；直流接触器：220、440V、660V。 额定电流。接触器的额定电流是指主触头的额定电流，通常电流等级分为交流接触器5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A，直流接触器40A、80A、100A、150A、250A、400A、600A。 线圈额定电压。电磁线圈的额定电压等于控制回路的电源电压。通常电压等级分为 交流接触器36、110（127）、220、380V， 直流接触器24、48、220、440V。 4.接触器的使用选择原则 选择接触器时应从其工作条件出发，主要考虑下列因素： ①控制交流负载应选用交流接触器，控制直流负载选用直流接触器。 ②接触器的使用类别应与负载性质相一致。 ③主触头的额定工作电压应大于或等于负载电路的电压。 ④主触头的额定工作电流应大于或等于负载电路的电流。 ⑤吸引线圈的额定电压应与控制回路电压相一致，接触器在线圈额定电压85％及以上时才能可靠地吸合。 ⑥主触头和辅助触头的数量应能满足控制系统的需要。 三、继电器 继电器主要用于控制和保护电路中作信号转换用。它具有输入电路（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（如电流、电压、温度、压力等）变化到某一定值时继电器动作，执行元件便接通和断开控制回路。 控制继电器种类繁多，常用的有电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器、热继电器以及温度、压力、计数、频率继电器等。 电压、电流继电器和中间继电器属于电磁式继电器，其结构、工作原理与接触器相似，由电磁系统、触头系统和释放弹簧等组成。由于继电器用于控制电路，流过触头的电