电气控制与PLC应用技术.pptx

电气控制与PLC应用技术第一章常用低压电器1.1低压电器的定义、分类1.2电磁式电器的组成与工作原理1.3接触器1.4继电器1.5主令电器1.6信号电器1.7开关电器1.8熔断器1.9电磁执行器件本章要求：了解常用低压电器的结构、功能。掌握常用低压电器的工作原理。掌握常用低压电器的电工表示符号和用途。应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。低压电器是电力拖动自动控制系统基本组成元件。电力拖动系统组成：主电路：由电动机、（接通、断开、控制电动机的）接触器主触点等电器元件组成。（电流大）控制电路：由接触器线圈、继电器等电器元件组成。（电流小）任务：根据给定的指令，依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。本章主要介绍几种常用低压电器的用途及电工表示符号。1.1低压电器的定义与分类电器定义：电器就是根据外界施加信号和要求，能手动或自动地断开或接通电路，断续或连续的改变电路参数，以实现对电或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电器元件或设备。例如：熔断器、变压器低压电器：用于交流1200V、直流1500V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：交流1200V以上、直流1500V及以上。1.分类1.按用途和控制对象分低压配电电器低压控制电器2.按动作方式分自动电器手动电器：3.按工作原理分电磁式电器非电量控制电器按用途和控制对象分低压配电电器：刀开关、低压断路器、熔断器等。低压控制电器：接触器、继电器、启动器、按钮等。按动作方式分手动电器：通过人力操作而动作的电器。如：刀开关、按钮、转换开关自动电器：按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。如：低压断路器、接触器、继电器按工作原理分电磁式电器：它是根据电磁铁的原理工作的。例如：接触器、继电器等。非电磁式电器：它是依靠外力（人力或机械力）或某种非电量的变化而动作的电器。例如：行程开关、按钮、速度继电器、热继电器等。1.2.电磁式电器的组成与工作原理低压电器一般由感测部分和执行部分组成。在各种低压电器中，电磁式低压电器应用很多，它们结构相似，原理相同。电磁式低压电器基本结构（1）电磁系统电磁系统是电磁式电器元件的感受部件，它的作用是将电磁能转换成为机械能，并带动触点闭合或断开。它通常采用电磁铁的形式，由电磁线圈、静铁心（铁心）、动铁心（衔铁）等组成，其中动铁心与动触点支架相连。（2）触点系统触点系统属于执行部件。它的作用是通过触点的开、闭来通、断电路的。（3）灭弧系统触点在断开（包括熔体在熔断时）的瞬间，会在触头间隙中产生电弧，对电路和电器有危害，必须使电弧熄灭。1.电磁机构的结构形式及工作原理衔铁沿棱角转动的拍合式衔铁沿轴转动的拍合式衔铁作直线运动的双E形直动式电磁机构的结构形式电磁铁的示意图电磁铁的工作原理电磁线圈通电时产生磁场，使动、静铁心磁化互相吸引，当动铁心被吸引向静铁心时，与动铁心相连的动触点也被拉向静触点，令其闭合接通电路。电磁线圈断电后，磁场消失，动铁心在复位弹簧作用下，回到原位，并牵动动、静触点，分断电路。2.电磁机构的吸力特性与反力特性(1)直流电磁机构的吸力特性直流电磁机构的吸力特性为二次曲线形状，它表明衔铁闭合前后吸力变化很大，气隙越小吸力越大。直流电磁机构在衔铁吸合过程中，电磁吸力是逐渐增加的，完全吸合时电磁吸力达到最大。对于可靠性要求很高或动作频繁的控制系统常采用直流电磁机构。(2)交流电磁机构的吸力特性交流电磁机构在衔铁吸合前后为恒磁通工作，故吸力基本不变，但考虑到漏磁通的影响，其电磁吸力随气隙的减小略有增加。交流电磁机构的励磁电流的大小将随气隙长度成正比增大。所以，交流电流机构的励磁电流在线圈已通电但衔铁尚未吸合时，其电流将比额定电流大很多，若衔铁卡住不能吸合或衔铁频繁动作，交流线圈可能因过电流而烧毁，故在可靠性要求高或频繁动作的场合，一般不采用交流电磁机构。为了使电磁机构正常工作，保证衔铁能牢牢吸合，其吸力特性与反力特性必须配合得当。在衔铁整个吸合过程中，其吸力必须大于反力，即吸力特性必须始终位于反力特性上方；在衔铁释放时，即吸力特性必须位于反力特性下方。(3)吸力特性与反力特性的配合3.单相交流电磁机构上短路环图1-7单相交流电磁机构的短路环1—衔铁2—铁心3—线圈4—短路环短路环由于交流电磁铁的磁通是交变的，线圈磁场对衔铁的吸引力也是交变的。当交流电流过零时，线圈磁通为零，对衔铁的吸引力也为零，衔铁在复位弹簧作用下将产生释放趋势，这就使动、静铁心之间的吸引力随着交流电的变化而变化，从而产生振动和噪音，加速动、静铁心接触面积的磨损，引起结合不良，严重时还会使触点烧蚀。为了消除这一弊端，在