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1、教材：1、电力拖动基础 李浚源 华中理工大学出版社2、电气可编程控制原理与应用 王阿根 清华大学出版社可编程控制器2021/9/171l课程的主要内容：（1）电器元件及电气控制的基本概念和知识（2）可编程控制器原理分析、资源配置、设计方法l课程学习的主要目标：（1）认识电器元件、了解电气系统使用、掌握电气控制基本设计分析方法建立基本的开关电气控制系统概念（2）认识PLC的基本原理、基本资源、设计方法掌握工具学习、使用、开发的基础知识（3）巩固、扩展、提高对电气控制系统的认识（开关型），进一步建立专业基础（计算机、电子、电气、控制原理）和专业应用知识（开发工具、系统设计）的内在联系。2021/9
2、/172第11章 继电器接触器控制系统第一节 常用低压电器和电路图基本知识1.1 常用低压电器的分类1.2 电源接地系统1.3 电器的文字符号和图形符号2021/9/1731.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类l1.按用途或控制对象分类按用途或控制对象分类l1、配电电器：主要用于低压配电系统中。l2、控制电器：主要用于电气传动系统中。l2.按动作方式分类按动作方式分类l1、自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作。2、手动电器：用手动操作来进行切换的电器，l3.按触点类型分类按触点类型分类l1、有触点电器：并利用触点的接通和分断来切换电路。l2、无触点电器：
3、无可分离的触点。主要利用电子元件的开关效应，即导通和截止来实现电路的通、断控制。如接近开关、霍尔开关、电子式时间继电器、固态继电器等。l4.按工作原理分类按工作原理分类l1、电磁式电器：根据电磁感应原理动作的电器。如接触器、继电器、电磁铁等。l2、非电量控制电器：依靠外力或非电量信号(如速度、压力、温度等)的变化而动作的电器。如转换开关、行程开关、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。2021/9/174按低压电器型号分类按低压电器型号分类低压低压电器电器配电配电电器电器控制控制电器电器开关开关熔断器熔断器接触器接触器继电器继电器起动器起动器时间继电器时间继电器热继电器热继电器2021/9/1
4、75低压开关：开启式负荷开关、封闭式负荷开关、低压断路器主令电器：按钮、行程开关熔断器：熔断型和自恢复型接触器：交流接触器；直流接触器继电器：电磁式电流、电压和中间继电器；时间继电器；热继电器；速度继电器2021/9/1761、刀开关、刀开关(a)为直接手动操作,(b)为手柄操作,(c)(h)为刀开关的图形符号和文字符号。其中(c)为一般图形符号，(d)为手动符号(e)为三相单投刀开关符号、当刀开关用作隔离开关时，其图形符号上加有一横杠，如图(f)、(g)、(h)所示。单投刀开关示意图及图形符号2021/9/177双投刀开关双投刀开关lHS型双投刀开关也称转换开关，其作用和单投刀开关类似，常用
5、于双电源的切换或双供电线路的切换等，双投刀开关示意图及图形符号 2021/9/178熔断器式刀开关熔断器式刀开关 HR型熔断器式刀开关也称刀熔开关，它实际上是将刀开关和熔断器组合成一体的电器，刀熔开关操作方便，并简化了供电线路，在供配电线路上应用很广泛。熔断器式刀开关示意图及图形符号 2021/9/179开启式负荷开关和封闭式负荷开关开启式负荷开关和封闭式负荷开关l开启式负荷开关俗称闸刀或胶壳刀开关。由于它结构简单，价格便宜，使用维修方便，故得到广泛应用。主要用作电气照明电路，电热电路。小容量电动机电路的不频繁控制开关，也可用作分支电路的配电开关。负荷开关 2021/9/17102、熔断器 l
6、熔断器种类 l按结构分为开启式、半封闭式和封闭式；l按有无填料分为有填料式、填料式；l按用途分为工业用熔断器、保护半导体器件熔断器及自复式熔断器等。熔断器在电路中主要起短路保护作用，用于保护线路。2021/9/1711常用的熔断器常用的熔断器l常用的熔断器常用的熔断器l1、插入式熔断器，2、螺旋式熔断器，3、RMl0型密封管式熔断器，4、RT型有填料密封管式熔断器熔断器类型及图形符号2021/9/17122021/9/17133、断路器断路器l低压断路器俗称自动开关或空气开关，用于低压配电电路中不频繁通断控制。在电路发生短路、过载或欠电压等故障时能自动分断故障电路，是一种控制兼保护电器。l断路
7、器的种类l框架式断路器：主要用作配电线路的保护开关，l塑料外壳式断路器：可用作配电线路的保护开关，还可用作电动机、照明电路及电热电路的电源开关。2021/9/1714断路器的结构和工作原理断路器的结构和工作原理DW型框架式断路器DZ型塑料外壳式断路器2021/9/1715断路器的结构和工作原理断路器的结构和工作原理l断路器主要由三个基本部分组成：即触头、灭弧系统和各种脱扣器，包括过电流脱扣器、失压(欠电压)脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和自由脱扣器。断路器工作原理示意图及图形文字符号2021/9/1716 4、接触器接触器l接触器主要用于控制电动机、电热设备、电焊机、电容器组等。能频繁地接通或断
8、开交直流主电路，实现远距离自动控制。CZ18系列直流接触器系列直流接触器 2021/9/1717交流接触器的结构示意图及图形符号2021/9/17185、控制继电器、控制继电器l控制继电器用于电路的逻辑控制，继电器具有逻辑记忆功能，能组成复杂的逻辑控制电路，继电器用于将某种电量(如电压、电流)或非电量(如温度压力转速时间等)的变化量转换为开关量 以实现对电路的自动控制功能。l继电器的种类：l按输入量分可分为电压继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器、压力继电器等。l按工作原理可分为电磁式、感应式、电动式、电子式等。l按用途分可为控制继电器、保护继电器等。l按输入量变化形式可分为有无继电器和
9、量度继电器。l有无继电器是根据输入量的有或无来动作的，无输入量时继电器不动作，有输入量时继电器动作。如中间继电器、通用继电器、时间继电器等。l量度继电器是根据输入量的变化来动作的，工作时其输入量是一直存在的，只有当输入量达到一定值时继电器才动作。如电流继电器、电压继电器、热继电器、速度继电器、压力继电器、液位继电器等。2021/9/1719电磁式继电器电磁式继电器l电磁式继电器广泛地应用于低压控制系统中，常用的电磁式继电器有电流继电器、电压继电器、中间继电器以及各种小型通用继电器等。直流电磁式继电器结构示意图小型通用继电器2021/9/1720中间继电器 l中间继电器在控制电路中的起逻辑变换和
10、状态记忆的功能，以及用于扩展接点的容量和数量，另外在控制电路中还可以调节各继电器、开关之间的动作时，防止电路误动作的作用。中间继电器的结构示意图及图形文字符号 JZ7系列中间继电器系列中间继电器 JZY1系列中间继电器系列中间继电器 2021/9/1721电流继电器和电压继电器电流继电器和电压继电器l1、电流继电器l电流继电器的输入量是电流，它是根据输入电流大小而动作的继电器。电流继电器的线圈串入电路中，以反映电路电流的变化，其线圈匝数少、导线粗、阻抗小。电流继电器可分为：欠电流继电器、过电流继电器。电流继电器的图形符号和文字符号JL12系列电流继电器DL-20C电流继电器 2021/9/17
11、222、电压继电器 电压继电器的输入量是电路的电压大小，电压继电器根据输入电压大小而动作。与电流继电器类似电压继电器也分为欠电压继电器和过电压继电器两种。l电压继电器工作时并联在电路中，因此线圈匝数多，导线细，阻抗大，反映电路中电压的变化，用于电路的电压保护。电压继电器的图形符号和文字符号DY-20CE系列系列电压继电器电压继电器DY-3 电压继电器电压继电器2021/9/1723时间继电器时间继电器l时间继电器在控制电路中用于时间的控制。其种类很多，按其动作原理可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式等。按延时方式可分为通电延时型和断电延时型。JS14P系列数系列数字式时间继电器字式时间继电
12、器 JS11系列数字系列数字式时间继电器式时间继电器 JS20系列系列时间继电器时间继电器 2021/9/1724空气阻尼式时间继电器示意图及图形符号l通电延时型空气阻尼式时间继电器2021/9/1725热继电器 l热继电器主要是用于电气设备（主要是电动机）的过负荷保护，热继电器是一种利用电流热效应原理工作的电器，它具有与电动机容许过载特性相近的反时限动作特性，主要与接触器配合使用，用于对三相异步电动机的过负荷和断相保护。热继电器结构示意图及图形符号2021/9/1726速度继电器速度继电器l速度继电器又称为反接制动继电器，主要用于三相鼠笼型异步电动机的反接制动控制。速度继电器的原理示意图及图
13、形符号JY-1型速度继电器 2021/9/1727 液位继电器液位继电器l液位继电器主要用于对液位的高低进行检测发出开关量信号，以控制电磁阀、液泵等设备对液位的高低进行控制。一02型液位继电器结构示意图及图形符号 浮球液位继电器 2021/9/17286、主令电器 l主令电器用于在控制电路中以开关接点的通断形式来发布控制命令，使控制电路执行对应的控制任务。主令电器应用广泛，种类繁多，常见的有按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器、选择开关、足踏开关等。LT3脚踏开关脚踏开关 LX2系列行程开关系列行程开关 LA10系列按钮开关系列按钮开关 LK5系列主令控制器系列主令控制器 202
14、1/9/1729按钮按钮l按钮是一种最常用的的主令电器，用于在控制电路中发布控制命令 按钮结构示意图及图形符号2021/9/1730行程开关 l行程开关又叫限位开关，它的种类很多，按运动形式可分为直动式、微动式、转动式等；按触点的性质分为有触点式和无触点式。l1、触点行程开关行程开关结构示意图及图形符号2021/9/1731接近开关输出形式l接近开关输出形式有两线、三线和四线式几种，晶体管输出类型有NPN和PNP两种，外形有方型、圆型、槽型和分离型等多种。槽型和分离型光电开关2021/9/1732转换开关转换开关l转换开关是一种多挡位、多触点、能够控制多回路的主令电器。各种控制设备中线路的换接
15、、遥控和电流表、电压表的换相测量等；也可用于控制小容量电动机的起动、换向、调速。转换开关及图形符号2021/9/17337、其它 l信号灯信号灯l信号灯也叫指示灯，主要用于各种电气设备及线路中作电源指示、显示设备的工作状态以及操作警示等。XD16系列信号灯系列信号灯 2021/9/1734报警器报警器l常用的报警器有电铃和电喇叭等，一般电铃用于正常的操作信号（如设备起动前的警示）和设备的异常现象（如变压器的过载、漏油）。电喇叭用于设备的故障信号（如线路短路跳闸）。2021/9/17351.2 电源系统lTN系统（一点接地）：电气设备的外露可导电部分用保护导线（PE黄绿线）与直接接地点连接。TN
16、-S系统（中线和保护地线分开）、TN-C系统（中线和保护地线合一）、TN-C-S系统（部分中线和保护地线合一）lIT系统：供电系统接地和装置保护接地独立lTT系统：只有一个保护接地（电气设备的金属外壳直接接到大地）2021/9/17361.3电器的文字符号和图形符号 电器的文字符号电器的文字符号l国家标淮GB5094-85电气技术中的项目代号lGB7159-87电气技术中的文字符号制定通则。l在GB7159-87电气技术中的文字符号制定通则中将所有的电气设备、装置和元件分成23个大类,每个大类用一个大写字母表示。l文字符号分为基本文字符号和辅助文字符号。l基本文字符号分为单字母符号和双字母符号
17、两种。2021/9/1737 安装接线图和电气原理图l电器设备和元器件的图形符号表示方法-国标定义；l符号要素：由图形符号组合出来的设备；l一般符号：表达一类产品和此类产品特征的图形符号；l限定符号：在主要符号上附加特定信息符号；l方框符号：表示元件、设备的组合及其特定功能。l图形符号：表示一个元件、设备或概念的图形、标记或特征符号；l电气原理图分为主电路和控制电路两部分，主电路在左边，控制电路在右边，采用竖直画法。l在同一电路图中只能选用一种图形形式。2021/9/1738电器的图形符号 l国家标准GB4728-85电气图用图形符号。l图形符号可以根据需要进行组合的，在该标准中除了提供了大量的一般符号之外还提供了大量的限定符号和符号要素，限定符号和符号要素不能单独使用，它相当于一般符号的配件，将某些限定符号或符号要素与一般符号进行组合就可组成各种电气图形符号。断路器图形符号的组成2021/9/1739