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1、电气控制与课件1第1页，此课件共47页哦2009-2-1621.1 1.1 电器的基本知识电器的基本知识n1.1.1 1.1.1 电器的定义及分类电器的定义及分类n1.1.2 1.1.2 电磁式低压电器的基本结构电磁式低压电器的基本结构n 和工作原理和工作原理第2页，此课件共47页哦2009-2-1631.1.1 1.1.1 电器的定义及分类电器的定义及分类n1.1.什么是电器？什么是电器？n所所谓谓电电器器就就是是根根据据外外界界施施加加的的信信号号和和要要求求，能能自自动动或或手手动动地地分分合合电电路路，断断续续或或连连续续地地改改变变电电路路参参数数，以以实实现现对对电电或或非非电电对
2、对象象的的切切换换、控控制制、保保护护、检检测测、变变换换和调节用的电工器械。和调节用的电工器械。n低压电器低压电器通常指工作在交直流通常指工作在交直流1200V1200V及及以下以下的电器的电器.n电电磁磁式式低低压压电电器器采采用用电电磁磁原原理理完完成成上上述述功功能能的的低低压压电电器称为电磁式低压电器器称为电磁式低压电器.n2.2.作用作用 第3页，此课件共47页哦2009-2-164n按控制作用分类按控制作用分类执行电器执行电器 用来完成某种动作或传递功率。例如：电磁铁。用来完成某种动作或传递功率。例如：电磁铁。控制电器控制电器 用来控制电路的通断。例如：开关、继电器。用来控制电路
3、的通断。例如：开关、继电器。主主令令电电器器 用用来来控控制制其其它它自自动动电电器器的的动动作作，以以发发出出控控制制“指指令令”。例例如如：按钮、转换开关等。按钮、转换开关等。保保护护电电器器 用用来来保保护护电电源源、电电路路及及用用电电设设备备，使使它它们们不不致致在在短短路路、过过载载状状态态下下运运行行，免遭损坏。例如：熔断器、热继电器等。免遭损坏。例如：熔断器、热继电器等。n按动作方式分按动作方式分 自动切换电器自动切换电器 按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器。例如：接触器、继电器等。例如：接触器、继电器等。非自动电器非自动电器
4、 通过人力操作而动作的电器。例如：开关、按钮等通过人力操作而动作的电器。例如：开关、按钮等。n按动作原理分类按动作原理分类 电磁式电器电磁式电器 它是根据电磁铁的原理工作的。它是根据电磁铁的原理工作的。例如：接触器、继电器等。例如：接触器、继电器等。非非电电磁磁式式电电器器 它它是是依依靠靠外外力力（人人力力或或机机械械力力）或或某某种种非非电电量量的的变变化化而而动动作作的电器。例如：行程开关、按钮、速度继电器、热继电器等。的电器。例如：行程开关、按钮、速度继电器、热继电器等。低压电器的分类第4页，此课件共47页哦2009-2-165n 常用低压控制电器分类常用低压控制电器分类 接接触触器器
5、交交流流接接触触器器直直流流接接触触器器继继电电器器电电磁磁式式继继电电器器电电压压继继电电器器中中间间继继电电器器电电流流继继电电器器热热继继电电器器时时间间继继电电器器直直流流电电磁磁式式空空气气阻阻尼尼式式电电动动式式电电子子式式温温度度继继电电器器速速度度继继电电器器压压力力继继电电器器开开关关电电器器低低压压断断路路器器刀刀开开关关装装置置式式开开启启式式智智能能式式行行程程开开关关直直动动式式滚滚动动式式微微动动式式熔熔断断器器管管式式螺螺旋旋塞塞式式快快速速式式其其它它电电器器(如如按按钮钮、指指示示灯灯等等)图图1-1 常用低压控制电器分类常用低压控制电器分类第5页，此课件共4
6、7页哦2009-2-166 1.1.触头触头 触头是一切有触点电器的触头是一切有触点电器的执行部件执行部件，这些电器通过触头的动，这些电器通过触头的动作来接通或断开被控制电路。触头通常由动、静触头组合而作来接通或断开被控制电路。触头通常由动、静触头组合而成。成。电接触电接触:触点在闭合状态下动、静触点完全接触触点在闭合状态下动、静触点完全接触,并有工作电流并有工作电流通过时通过时,称为称为电接触电接触.（1 1）触点的接触形式）触点的接触形式触点的接触形式有点接触、线接触和面接触三种。触点的接触形式有点接触、线接触和面接触三种。点接触点接触常用于小电流的电器中，如接触器的辅助触点或继电常用于小
7、电流的电器中，如接触器的辅助触点或继电器触点；器触点；1.1.2 电磁式低压电器的基本结构和工作原理电磁式低压电器的基本结构和工作原理电磁式低压电器大都由电磁式低压电器大都由触头触头、灭弧装置灭弧装置和和电磁机构电磁机构组成。组成。第6页，此课件共47页哦2009-2-167线接触线接触 由于它的接触区域是一条直线，触点在通断过程中是滚动接触。如图示：由于它的接触区域是一条直线，触点在通断过程中是滚动接触。如图示：开始接触时，静动触点在开始接触时，静动触点在a a点接触，靠弹簧压力经点接触，靠弹簧压力经b b点滚动到点滚动到c c点，断开时作相反运动点，断开时作相反运动，这样可以自动清除触点表
8、面的氧化膜。同时，长期工作的位置不是在易烧灼的，这样可以自动清除触点表面的氧化膜。同时，长期工作的位置不是在易烧灼的a a点，而点，而是在是在c c点，保证了触点的良好接触，这种滚动线接触多用于中等容量的触点，如点，保证了触点的良好接触，这种滚动线接触多用于中等容量的触点，如接触器的主触点；接触器的主触点；面接触面接触可允许通过较大的电流，这种触点一般在接触表面上镶有合金，以减小触点可允许通过较大的电流，这种触点一般在接触表面上镶有合金，以减小触点接触电阻和提高耐磨性。多用作较大容量接触器的主触点。接触电阻和提高耐磨性。多用作较大容量接触器的主触点。图图1-2 触点的接触形式触点的接触形式第7
9、页，此课件共47页哦2009-2-168（2 2）触头的结构形式）触头的结构形式触头的结构形式主要有单断点指形触头（多用于接触器的主触点）和双断点桥式触头触头的结构形式主要有单断点指形触头（多用于接触器的主触点）和双断点桥式触头（辅助触点）。（辅助触点）。图图1-4双断点桥式触头的结构双断点桥式触头的结构（3 3）触点的初压力、终压力和超程）触点的初压力、终压力和超程图图图图1-3 1-3 常见的触头结构常见的触头结构常见的触头结构常见的触头结构第8页，此课件共47页哦2009-2-169(4)(4)按其所控制的电路可分为主触头和辅助触头：按其所控制的电路可分为主触头和辅助触头：主触头用于接通
10、或断开主电路允许通过较大的电流；辅助触主触头用于接通或断开主电路允许通过较大的电流；辅助触头用于接通或断开控制电路，只能通过较小的电流。头用于接通或断开控制电路，只能通过较小的电流。(5)(5)触头按其原始状态可分为常开触头和常闭触头：触头按其原始状态可分为常开触头和常闭触头：原始状态时（即线圈未通电）断开，线圈通电后闭合的触头叫常开触原始状态时（即线圈未通电）断开，线圈通电后闭合的触头叫常开触头；原始状态闭合，线圈通电后断开的触头叫常闭触头。（线圈断电头；原始状态闭合，线圈通电后断开的触头叫常闭触头。（线圈断电后所有触头复原）后所有触头复原）第9页，此课件共47页哦2009-2-1610n电
11、电弧弧产产生生：当当触触头头断断开开瞬瞬间间，（如如电电路路中中电电压压超超过过10V-12V10V-12V和和电电流流超超过过80-80-100mA100mA）触触头头间间距距离离极极小小，电电场场强强度度极极大大，触触头头间间产产生生大大量量的的带带电电粒粒子子，形形成成炽炽热热的的电电子流，产生弧光放电现象称为电弧。子流，产生弧光放电现象称为电弧。n（或或在在触触头头断断开开瞬瞬间间，由由于于电电场场强强度度极极大大，使使触触点点表表面面的的自自由由电电子子大大量量益益出出而而产产生电弧）生电弧）n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。电弧特点：外部有白炽弧光，内部
12、有很高的温度和密度很大的电流。n常用的灭弧方法有：灭弧罩、灭弧栅和磁吹灭弧装置。常用的灭弧方法有：灭弧罩、灭弧栅和磁吹灭弧装置。n(1)(1)灭弧罩：灭弧罩：n 采采用用陶陶土土和和石石棉棉水水泥泥做做的的耐耐高高温温的的罩罩子子，用用以以降降温温和和隔隔弧弧。可可用用于于交交流流接接触触器器灭弧。灭弧。第10页，此课件共47页哦2009-2-1611(2)(2)灭弧栅灭弧栅：灭弧栅的结构图如下所示。图中灭弧栅的结构图如下所示。图中1 1是灭弧罩，是灭弧罩，2 2和和5 5分别为动、静触点，分别为动、静触点，3 3 为金属栅片，为金属栅片，4 4为电弧。灭弧栅是由许多镀铜薄钢片组成，片间距离为
13、为电弧。灭弧栅是由许多镀铜薄钢片组成，片间距离为2-32-3mmmm，安放在触点上方的灭弧安放在触点上方的灭弧罩内，一旦出现电弧，电弧周围产生磁场，导磁的钢片将电弧吸入栅片，电弧被罩内，一旦出现电弧，电弧周围产生磁场，导磁的钢片将电弧吸入栅片，电弧被栅片分割成许多串联的短电弧，迅速熄灭。这是一种常用的栅片分割成许多串联的短电弧，迅速熄灭。这是一种常用的交流灭弧装置交流灭弧装置。15432图图1-1-5 5灭弧栅灭弧灭弧栅灭弧示意图示意图示意图示意图第11页，此课件共47页哦2009-2-1612 (3)(3)磁吹式灭弧磁吹式灭弧n 如如图图所所示示，在在触触点点电电路路中中串串入入一一个个具具
14、有有铁铁心心的的磁磁吹吹线线圈圈，它它产产生生的的磁磁通通经经过过铁铁心心3和和导导磁磁夹夹板板5引引向向触触点点周周围围，在在弧弧隙隙区区产产生生的的磁磁场场方方向向如如图图中中“”符符号号所所示示。电电弧弧产产生生后后其其磁磁通通方方向向如如图图中中“”和和“”所所示示。可可见见，在在弧弧柱下磁吹线圈产生磁通与电弧产生的磁通是相加的柱下磁吹线圈产生磁通与电弧产生的磁通是相加的,而在弧柱上面则彼此相消，而在弧柱上面则彼此相消，n根据左手定则可确定出电弧在磁场中根据左手定则可确定出电弧在磁场中n所受电磁力所受电磁力F F的方向是向上的。的方向是向上的。n由于电弧向上运动，将热量传由于电弧向上运
15、动，将热量传n递给灭弧罩，促使电弧熄灭。递给灭弧罩，促使电弧熄灭。n它广泛应用于它广泛应用于直流接触器直流接触器中。中。第12页，此课件共47页哦2009-2-1613(4)(4)多断点灭弧：多断点灭弧：n 在在交交流流电电路路中中常常采采用用桥桥式式触触点点，当当触触点点分分断断时时，两两个个电电弧弧在在回回路路磁磁场场产产生生电电动动力力F F的的作作用用下下，向向两两侧侧方方向向运运动动，使使电电弧弧拉拉长长并并受受到到冷冷却却，电电弧弧很很易易熄熄灭灭。另另外外，若若一一处处断断点点要要使使电电弧弧熄熄灭灭后后重重燃燃需需要要150150 250V250V，二二处处断断点点就就需需要要
16、300300 500V500V，所以有利于灭弧。，所以有利于灭弧。图图1-6 多断点灭弧多断点灭弧第13页，此课件共47页哦2009-2-1614 电磁机构是电磁式低压电器的电磁机构是电磁式低压电器的感测部件感测部件，其作用是将电，其作用是将电磁能转换成机械能，带动触点使之闭合或断开磁能转换成机械能，带动触点使之闭合或断开,从而实现电从而实现电路的接通或分断路的接通或分断.电磁机构由磁路和激磁线圈两部分组成电磁机构由磁路和激磁线圈两部分组成.磁路主要包括铁心、衔磁路主要包括铁心、衔铁和空气隙铁和空气隙.激磁线圈通以电流后激励磁场激磁线圈通以电流后激励磁场,通过气隙把电能转换为机械能通过气隙把电
17、能转换为机械能,带动衔铁运动以完成触点的闭合或断开带动衔铁运动以完成触点的闭合或断开.3.电磁机构电磁机构 激磁线圈的作用是将电能转换成磁场能量激磁线圈的作用是将电能转换成磁场能量.按通入激磁按通入激磁线圈的电流种类不同线圈的电流种类不同,可分为直流线圈和交流线圈可分为直流线圈和交流线圈.与之对应与之对应的有直流电磁机构和交流电磁机构的有直流电磁机构和交流电磁机构.常用的磁路结构如图常用的磁路结构如图17所示。所示。第14页，此课件共47页哦2009-2-1615 如图如图(a)a)衔铁沿棱角转动的拍合式铁心衔铁沿棱角转动的拍合式铁心.此形式广泛应用于此形式广泛应用于直流电器中直流电器中.图图
18、(b b、c)c)衔铁沿轴转动的拍合式铁心衔铁沿轴转动的拍合式铁心,其铁心形状有其铁心形状有E E形和形和U U形两种形两种,此种结构多用于触点此种结构多用于触点容量容量较大的交流电器中较大的交流电器中.图图(d)d)是衔铁直线运动的双是衔铁直线运动的双E E形直动式铁心形直动式铁心,它多用于它多用于交流接触器、交流接触器、继电器继电器中。中。图图1-7 常用的磁路结构常用的磁路结构第15页，此课件共47页哦2009-2-1616 对于直流电磁机构线圈流过直流电，铁心中不会产生涡流和磁滞损耗，铁对于直流电磁机构线圈流过直流电，铁心中不会产生涡流和磁滞损耗，铁心不会发热，只有线圈发热。为加工方便
19、，通常直流电磁机构的铁心用整块心不会发热，只有线圈发热。为加工方便，通常直流电磁机构的铁心用整块钢块或工程纯铁制成，为使线圈散热良好，通常将线圈绕制成高而薄的钢块或工程纯铁制成，为使线圈散热良好，通常将线圈绕制成高而薄的瘦高瘦高型型，且不设线圈骨架，使线圈与铁心直接接触，易于散热，且不设线圈骨架，使线圈与铁心直接接触，易于散热.对于交流电磁机构，由于其铁心存在涡流和磁滞损耗，这样铁心和线圈都发热，对于交流电磁机构，由于其铁心存在涡流和磁滞损耗，这样铁心和线圈都发热，所以通常交流电磁机构的铁心用硅钢片冲压而成；且它的激磁线圈设有骨架，使铁心所以通常交流电磁机构的铁心用硅钢片冲压而成；且它的激磁线
20、圈设有骨架，使铁心与线圈隔离并将线圈制成短而厚的与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型矮胖型，这样有利于铁心和线圈的散热。，这样有利于铁心和线圈的散热。4.4.电磁机构的工作原理电磁机构的工作原理 电磁机构的工作原理常用吸力特性与反力特性来表征。二者间的配合关系将直接电磁机构的工作原理常用吸力特性与反力特性来表征。二者间的配合关系将直接影响电磁式电器的工作可靠性。影响电磁式电器的工作可靠性。电磁机构的工作原理示意图电磁机构的工作原理示意图第16页，此课件共47页哦2009-2-1617（1 1）吸力特性）吸力特性：电磁机构使衔铁吸合的力（电磁吸力）与气隙长度的关系曲线称为吸力特电磁机构使衔铁吸合
21、的力（电磁吸力）与气隙长度的关系曲线称为吸力特性性。n电磁吸力可按下式求得：电磁吸力可按下式求得：F=F=S S )n式中：式中：F F 电磁吸力，电磁吸力，B B 气隙磁感应强度气隙磁感应强度,S S 铁心截面积。铁心截面积。n当当S=S=常数时，常数时，FBFB2 2.即即FF气隙磁通气隙磁通2 2。n激激磁磁电电流流的的种种类类对对吸吸力力特特性性有有很很大大影影响响。下下面面两两图图分分别别为为交交、直直流流电电磁机构的吸力特性：磁机构的吸力特性：F F与与基本无关，基本无关，I I与与成正比成正比FBFB2 21/1/2 2 I I与与无关无关第17页，此课件共47页哦2009-2-
22、1618 (2(2）反力特性：）反力特性：电磁机构使衔铁释放的力与气隙长度的关系曲线称为反力特性。电磁机构使衔铁释放的力与气隙长度的关系曲线称为反力特性。n电电磁磁机机构构使使衔衔铁铁释释放放的的力力主主要要是是弹弹簧簧的的反反力力（忽忽略略衔衔铁铁自自身身质质量量），如如图图中中3 3为反力特性为反力特性n1 1为为起起始始位位置置，2 2为为动动、静静触触头头接接触触时时的的位位置置。在在1 1-2 2区区域域内内，反反作作用用力力随随气气隙隙减减小小而而略略有有增增大大，到到达达位位置置2 2时时，动动、静静触触头头接接触触。这这时时触触头头上上的的初初压压力力作作用用到到衔衔铁铁上上，
23、反反作作用用力力骤骤增增，曲曲线线发发生生突突变变。在在2 2-0-0区区域域内内，气气隙隙越越小小，触触头头压压的的越越紧紧，反反作作用用力力越越大大，其其曲线比曲线比1 1-2 2段陡段陡。第18页，此课件共47页哦2009-2-1619n吸吸力力特特性性与与反反力力特特性性的的配配合合适适当当就就可可即即保保证证衔衔铁铁产产生生可可靠靠吸吸合合动动作作，又又可可尽尽量量减减少少衔衔铁铁和和铁铁心心柱柱端端面面间间的的机机械械磨磨损损和和触触点点的的电电磨磨损损。为为此此，反反力力特特性性曲曲线线应应在在吸吸力力特特性性曲曲线线的的下下方方且且彼彼此此靠近。靠近。（3 3）反力特性与吸力特
24、性的配合：）反力特性与吸力特性的配合：图图 吸力与反力的配合吸力与反力的配合第19页，此课件共47页哦2009-2-1620 此外，过大的冲击力有可能使触点产生弹跳现象，从而导致此外，过大的冲击力有可能使触点产生弹跳现象，从而导致触点的熔焊或烧损，也即会引起严重的电磨损，降低触点的使触点的熔焊或烧损，也即会引起严重的电磨损，降低触点的使用寿命。用寿命。吸力过小时，会使衔铁运动速度降低，难以满足高操作频率的要吸力过小时，会使衔铁运动速度降低，难以满足高操作频率的要求。因此，吸力特性与反力特性必须配合得当，才有助于电器性能的求。因此，吸力特性与反力特性必须配合得当，才有助于电器性能的改善。改善。在
25、实际应用中，可通过改变释放弹簧的松紧来实现吸力在实际应用中，可通过改变释放弹簧的松紧来实现吸力特性与反力特性的适当配合。特性与反力特性的适当配合。第20页，此课件共47页哦2009-2-1621存在问题：存在问题：由于单相交流电磁机构铁心的磁通是交变的，由于单相交流电磁机构铁心的磁通是交变的，故当磁通过零时，电磁吸力也为零，吸合后的衔铁在反力故当磁通过零时，电磁吸力也为零，吸合后的衔铁在反力弹簧的作用下，将被拉开，磁通过零后，电磁吸力又增大，弹簧的作用下，将被拉开，磁通过零后，电磁吸力又增大，当吸力大于反力时，衔铁又被吸合。这样，在交流电每周当吸力大于反力时，衔铁又被吸合。这样，在交流电每周期
26、内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈振动和噪声，甚至使铁心松散，因此交流电磁机构铁心烈振动和噪声，甚至使铁心松散，因此交流电磁机构铁心端面上部安装一个铜制的短路环，短路环包围铁心端面约端面上部安装一个铜制的短路环，短路环包围铁心端面约2/32/3的面积，如图所示：的面积，如图所示：（4 4）单相交流电磁机构短路环的作用）单相交流电磁机构短路环的作用第21页，此课件共47页哦2009-2-1622当交变磁通穿过短路环所当交变磁通穿过短路环所包围的截面积包围的截面积S S2 2时在环中产时在环中产生涡流，根据电磁感应定律，生涡流，根据
27、电磁感应定律，此涡流产生的磁通此涡流产生的磁通2 2在相在相位上落后于短路环外铁位上落后于短路环外铁心截面心截面S S1 1中的磁通中的磁通1 1，由由1 1、2 2产生的电磁吸力为产生的电磁吸力为F F1 1、F F2 2，作用在衔铁上的合作用在衔铁上的合成电磁吸力是成电磁吸力是F F1 1+F+F2 2。只要只要此合力始终大于其反力，衔此合力始终大于其反力，衔铁就不会产生振动和噪音。铁就不会产生振动和噪音。思考题：对于交流电磁机构线圈通电后，衔铁长时间被卡死不能吸合会产生什么思考题：对于交流电磁机构线圈通电后，衔铁长时间被卡死不能吸合会产生什么后果？为什么？后果？为什么？第22页，此课件共
28、47页哦2009-2-1623 1.2 1.2 接触器接触器n 接触器接触器是用来接通或切断电动机或其他负载是用来接通或切断电动机或其他负载主电路主电路的一种控制电器。的一种控制电器。n1.2.11.2.1接触器的用途及分类接触器的用途及分类n接接触触器器最最主主要要的的用用途途是是控控制制电电动动机机的的启启动动、反反转转、制制动动和和调调速速等等。它它具具有有低低电电压压释释放放保保护护功功能能，具具有有比比工工作作电电流流大大数数倍倍乃乃至至几几十十倍倍的的接接通通和和分分断断能能力，但不能分断短路电流。它是一种执行电器。力，但不能分断短路电流。它是一种执行电器。n接接触触器器种种类类很
29、很多多，按按驱驱动动力力不不同同可可分分为为电电磁磁式式、气气动动式式和和液液压压式式。按按接接触触器器主主触触点点控控制制的的电电路路中中电电流流种种类类分分为为交交流流接接触触器器和和直直流流接接触触器器两两种种。按按其其主主触触点点的的极极数数（即即主主触触点点的的个个数数）来来分分有有单单极极、双双极极、三极、四极和五极等多种。三极、四极和五极等多种。第23页，此课件共47页哦2009-2-16241.2.2 1.2.2 接触器的结构及工作原理接触器的结构及工作原理n1.1.接触器的结构接触器的结构n如图示为交流接触器的结构示如图示为交流接触器的结构示n意图，它由以下五个部分组成。意图
30、，它由以下五个部分组成。n（1 1）电磁机构）电磁机构:n电磁机构其作用是将电磁能电磁机构其作用是将电磁能n转换成机械能，带动触点使转换成机械能，带动触点使n之闭合或断开。电磁机构由之闭合或断开。电磁机构由n电磁线圈、（静）铁心、衔电磁线圈、（静）铁心、衔n铁（动铁心）三部分组成铁（动铁心）三部分组成.第24页，此课件共47页哦2009-2-1625 （2）主触点和灭弧系统）主触点和灭弧系统 根据主触点的容量大小，有桥式触点和指形触点两种结构形式，且根据主触点的容量大小，有桥式触点和指形触点两种结构形式，且直流接触器和电流在直流接触器和电流在20A以上的交流接触器均装有灭弧罩，有的还以上的交流
31、接触器均装有灭弧罩，有的还带有栅片或磁吹灭弧装置。带有栅片或磁吹灭弧装置。（3）辅助触点）辅助触点 有常开和常闭辅助触点，在结构上它们均为桥式双断点形式，容量有常开和常闭辅助触点，在结构上它们均为桥式双断点形式，容量较小。其作用是在控制电路中起联动作用，用于和接触器相关的逻辑较小。其作用是在控制电路中起联动作用，用于和接触器相关的逻辑控制。辅助触点不设灭弧装置，因此它不能分合主电路。控制。辅助触点不设灭弧装置，因此它不能分合主电路。（4 4）反力装置）反力装置该装置由释放弹簧和触点弹簧组成。该装置由释放弹簧和触点弹簧组成。（5）支架和底座）支架和底座 它用于接触器的固定和安装。它用于接触器的固
32、定和安装。第25页，此课件共47页哦2009-2-1626 图图 交流接触器的外形与结构交流接触器的外形与结构 a）外形 b）结构示意图第26页，此课件共47页哦2009-2-1627第27页，此课件共47页哦2009-2-1628直流接触器直流接触器n图图 直流接触器直流接触器结构示意图结构示意图 第28页，此课件共47页哦2009-2-1629 2.2.接触器的工作原理接触器的工作原理n 当当电电磁磁线线圈圈通通电电后后，线线圈圈电电流流产产生生磁磁场场，使使静静铁铁心心产产生生电电磁磁吸吸力力吸吸引引衔衔铁铁，并并带带动动触触头头动动作作：常常闭闭触触头头断断开开，常常开开触触头头闭闭合
33、合，两两者者是是联联动动的的；当当线线圈圈断断电电时时，电电磁磁吸吸力力消消失失，衔衔铁铁在在释释放放弹弹簧簧的的作作用用下下释释放放使使触触头头复复原原：常常开开触触头头断断开开，常常闭闭触触头头闭闭合。合。第29页，此课件共47页哦2009-2-16301.2.3 1.2.3 接触器的技术参数和图形文字符号接触器的技术参数和图形文字符号1.1.接触器的主要技术参数接触器的主要技术参数（1 1）额定电压：指主触点的额定工作电压。）额定电压：指主触点的额定工作电压。（2 2）额定电流：主触点的额定电流。）额定电流：主触点的额定电流。（3 3）线圈的额定电压：等于控制回路的电源电压。）线圈的额定
34、电压：等于控制回路的电源电压。表表1-1 1-1 接触器的额定电压和额定电流及线圈额定电压的等级表接触器的额定电压和额定电流及线圈额定电压的等级表名名 称称额定电压额定电压/V额定电流额定电流/A线圈电压线圈电压/V直直 流流 接接 触触 器器交交 流流 接接 触触 器器 110110，220220，440440，6606605 5，1010，2020，4040，6060，100100，150150，250250,400,600,400,600127127，220220，380380，500500，6606603636，110110，127127，220220，3803802424，4848，
35、110110，220220，440440同直流接触器同直流接触器第30页，此课件共47页哦2009-2-1631（4 4）机械寿命）机械寿命（10001000万次以上）万次以上）与电气寿命与电气寿命（100100万次以上）万次以上）（5 5）操作频率：每小时的操作次数）操作频率：每小时的操作次数一般：一般：300300次次/h/h、600600次次/h/h（交流）、（交流）、12001200次次/h/h（直流）（直流）（6）接通与分断能力：可靠接通和分断的电流值。）接通与分断能力：可靠接通和分断的电流值。接通时：主触点不应发生熔焊。接通时：主触点不应发生熔焊。分断时：主触点不应发生长时间燃弧。
36、分断时：主触点不应发生长时间燃弧。第31页，此课件共47页哦2009-2-16322.接触器的图形符号和文字符号：接触器的图形符号和文字符号：低压电器的型号表示法低压电器的型号表示法低压电器的型号表示法低压电器的型号表示法 国产常用低压电器的全型号组成形式如下：国产常用低压电器的全型号组成形式如下：国产常用低压电器的全型号组成形式如下：国产常用低压电器的全型号组成形式如下：第32页，此课件共47页哦2009-2-1633接触器的型号、含义接触器的型号、含义第33页，此课件共47页哦2009-2-16341.1.2.4 2.4 接触器的选择接触器的选择1.根据所控制负载的工作任务选择相应使用类别
37、的接触器；常见的接触器使用类别及其根据所控制负载的工作任务选择相应使用类别的接触器；常见的接触器使用类别及其典型用途如表典型用途如表1-2所列。所列。表表1-2 常见接触器使用类别及其典型用途表常见接触器使用类别及其典型用途表2.类型的选择：直流或交流接触器类型的选择：直流或交流接触器主触点额定电压的选择：大于等于负载额定电压。主触点额定电压的选择：大于等于负载额定电压。主触点额定电流的选择：大于等于负载额定电流。主触点额定电流的选择：大于等于负载额定电流。3.接触器线圈的电压等级应与控制电路相同。接触器线圈的电压等级应与控制电路相同。第34页，此课件共47页哦2009-2-1635 表表1-
38、3 新型新型CJ20系列接触器的主要参数系列接触器的主要参数常用的交流接触器：常用的交流接触器：CJ20、CJX1、CJX2、CJ12和和CJ10等系列。引进品种：等系列。引进品种：德国德国BBC公司的公司的B系列，德国系列，德国SIEMENS公司的公司的3TB系列，法国系列，法国TE公司的公司的LC1系列等。系列等。常用的直流接触器：常用的直流接触器：CZ18、CZ21、CZ22、CZ10和和CZ2等系列，等系列，CZ18系列系列是取代是取代CZ0系列的新产品。系列的新产品。第35页，此课件共47页哦2009-2-1636接触器的选用接触器的选用n类型的选择：直流或交流接触器类型的选择：直流
39、或交流接触器n主触点额定电压的选择：大于等于负载额定电压。主触点额定电压的选择：大于等于负载额定电压。n主触点额定电流的选择：主触点额定电流的选择：额定电流大于计算值。额定电流大于计算值。n线圈电压：线圈电压：交流：交流：380V 直流：直流：220V第36页，此课件共47页哦2009-2-1637 1.3 1.3 继电器继电器n继继电电器器是是根根据据某某种种输输入入信信号号接接通通或或断断开开小小电电流流的的控控制制回回路路，实实现远距离控制和保护的自动控制电器。现远距离控制和保护的自动控制电器。n分类分类：n*按输入信号的不同来分：有电压继电器、电流继电器、中间继按输入信号的不同来分：有
40、电压继电器、电流继电器、中间继电器、时间继电器和速度继电器等。电器、时间继电器和速度继电器等。n*按线圈电流种类不同分：有交流继电器和直流继电器。按线圈电流种类不同分：有交流继电器和直流继电器。n*按使用范围不同分：有控制继电器和保护继电器按使用范围不同分：有控制继电器和保护继电器n*按动作原理不同分：电磁式继电器、感应式、电动式、电按动作原理不同分：电磁式继电器、感应式、电动式、电子式和热继电器。子式和热继电器。第37页，此课件共47页哦2009-2-16381.3.1 1.3.1 电磁式继电器的结构、作用和特性电磁式继电器的结构、作用和特性1 1.电磁式继电器的结构电磁式继电器的结构n电磁
41、式继电器的结构和工作原理与电磁式继电器的结构和工作原理与n接触器相似，也是由电磁机构和触接触器相似，也是由电磁机构和触n头系统组成。头系统组成。2.2.电磁式继电器的特性：电磁式继电器的特性：电磁机构激磁线圈的电压（或电流）为其输入量，衔铁的位置为其输出量，输出量与输电磁机构激磁线圈的电压（或电流）为其输入量，衔铁的位置为其输出量，输出量与输入量的关系称为输入入量的关系称为输入/输出特性。如下图所示：输出特性。如下图所示：若用若用y代表电磁机构的输出量，并将衔铁处于吸合位置记作代表电磁机构的输出量，并将衔铁处于吸合位置记作y=1，把衔铁处于释放位把衔铁处于释放位置记作置记作y=0；用用x表示电
42、磁机构的输入量，表示电磁机构的输入量，x0表示电磁机构的动作值（又称吸合表示电磁机构的动作值（又称吸合值），值），xf表示电磁机构的返回值（又称释放值）。表示电磁机构的返回值（又称释放值）。图图图图 电磁式继电器结构示意图电磁式继电器结构示意图电磁式继电器结构示意图电磁式继电器结构示意图第38页，此课件共47页哦2009-2-1639n当输入当输入x x由零增大至由零增大至x x0 0以前，输出以前，输出y y为零为零n当当x=xx=x0 0时，继电器吸合，输出量为时，继电器吸合，输出量为1 1；n若若x x再再增增大大，y y值值保保持持1 1不不变变；当当x x减减小小到到x xf f时时
43、，继继电电器器释释放放，输输出出由由1 1减减到到0 0，x x再再减减小小y y值均为值均为0 0。n即即欲欲使使继继电电器器吸吸合合xxxx0 0,欲欲使使继继电电器器释释放放xxxxf f.令令k=k=x xf f/x x0 0称称为为继继电电器器的的返返回回系系数数，且，且k1k0.6k0.6。例某继电器例某继电器k=0.66,k=0.66,吸合电压为额定电压吸合电压为额定电压90%90%，则电压低于额定电压的，则电压低于额定电压的0.6690%60%0.6690%60%时继电器释放，起到欠电压保护作用。时继电器释放，起到欠电压保护作用。继电器另一参数是继电器另一参数是动作时间动作时间
44、，它包括吸合时间、释放时间。，它包括吸合时间、释放时间。吸合时间吸合时间：指从线圈接受电信号到衔铁完全吸合所需时间。：指从线圈接受电信号到衔铁完全吸合所需时间。释放时间释放时间：指从线圈失电到衔铁完全释放所需时间。：指从线圈失电到衔铁完全释放所需时间。一般继电器的动作时间为一般继电器的动作时间为0.050.05 0.150.15s,s,快速继电器为快速继电器为0.0050.005 0.050.05s s，它的大它的大小影响着继电器的操作频率。小影响着继电器的操作频率。第40页，此课件共47页哦2009-2-1641接触器与继电器的区别接触器与继电器的区别n继电器：用于控制电路、电流小，没有灭弧
45、装置，继电器：用于控制电路、电流小，没有灭弧装置，可在电量或非电量的作用下动作。可在电量或非电量的作用下动作。n接触器：用于主电路、电流大，有灭弧置，一接触器：用于主电路、电流大，有灭弧置，一 般般只能在电压作用下动作。只能在电压作用下动作。第41页，此课件共47页哦2009-2-16421.3.21.3.2.几种常用的电磁式继电器：几种常用的电磁式继电器：n（一）电压继电器：（一）电压继电器：n即触点的动作与线圈电压大小有关的继电器称为电压继电器。即触点的动作与线圈电压大小有关的继电器称为电压继电器。n使使用用时时电电压压继继电电器器的的线线圈圈与与负负载载并并联联。按按线线圈圈电电流流的的
46、种种类类可可分分为为交交流流和和直直流流电电压压继继电电器器，按吸合电压大小又可分为过电压和欠（零）电压继电器两种：按吸合电压大小又可分为过电压和欠（零）电压继电器两种：n(1)(1)过电压继电器过电压继电器：n线线圈圈在在额额定定电电压压时时，衔衔铁铁不不产产生生吸吸合合动动作作，只只有有当当线线圈圈电电压压高高于于其其额额定定电电压压的的某某一一值值时时，衔衔铁铁才产生吸合动作，对电路实现过电压保护。才产生吸合动作，对电路实现过电压保护。n过电压继电器是利用其过电压继电器是利用其常闭触点常闭触点来完成过电压保护的。来完成过电压保护的。n交流过电压继电器吸合电压的调节范围为交流过电压继电器吸
47、合电压的调节范围为x=(1.05x=(1.05 1.2)U1.2)UN N （产品中没有直流过电压继电器）（产品中没有直流过电压继电器）第42页，此课件共47页哦2009-2-1643(2)(2)欠（零）电压继电器：欠（零）电压继电器：电压正常时，欠电压继电器吸合电压正常时，欠电压继电器吸合，当电路电压降低到（，当电路电压降低到（5%5%25%25%）U UN N时释放，对电时释放，对电路实现欠（零）电压保护。路实现欠（零）电压保护。欠电压继电器是利用其欠电压继电器是利用其常开触点常开触点来完成保护的来完成保护的.电压继电器的图形文字符号如图：电压继电器的图形文字符号如图：电压继电器的选用电压
48、继电器的选用：首先要注意线圈电流的种类和电压等级应与控制电路一致；首先要注意线圈电流的种类和电压等级应与控制电路一致；另外，根据在控制电路中的作用选型；另外，根据在控制电路中的作用选型；最后，要按控制电路的要求选触点的类型和数量。最后，要按控制电路的要求选触点的类型和数量。第43页，此课件共47页哦2009-2-1644（二）中间继电器：（二）中间继电器：n在在控控制制电电路路中中起起信信号号传传递递、放放大大、分分路路等等作作用用的的继继电电器器称称为为中中间继电器间继电器。n中中间间继继电电器器实实质质上上是是电电压压继继电电器器的的一一种种，特特点点是是：触触点点数数量量较较多多，电电流
49、流容容量量可可增增大大，起起中中间间放放大大（触触头头数数目目和和电电流流容容量量）的作用。的作用。n选选用用中中间间继继电电器器时时，要要注注意意线线圈圈的的电电流流种种类类和和电电压压等等级级应应与与控控制制电电路路一一致致；另另外外要要根根据据控控制制电电路路的的需需要要来来确确定定触触点点的的型型式式和和数数量量，当当一一个个中中间间继继电电器器触触点点数数量量不不够够用用时时，也也可可将将两两个中间继电器并联使用，以增加触点的数量。个中间继电器并联使用，以增加触点的数量。第44页，此课件共47页哦2009-2-1645（三）电流继电器：（三）电流继电器：n即即触触点点的的动动作作与与
50、线线圈圈的的电电流流大大小小有有关关的的继继电电器器称称为为电电流流继继电电器器。使使用用时时电电流流继继电电器的器的线圈与负载串联线圈与负载串联。n常用的电流继电器有常用的电流继电器有欠电流和过电流继电器欠电流和过电流继电器两种：两种：n(1)(1)欠欠电电流流继继电电器器：电电路路正正常常工工作作时时，欠欠电电流流继继电电器器吸吸合合动动作作，当当电电路路电电流流减减小小到到某某一一整整定定值值时时，欠欠电电流流继继电电器器释释放放，对对电电路路起起欠欠电电流流保保护护作作用用。（产产品中有直流欠电流继电器，而没有交流欠电流继电器）品中有直流欠电流继电器，而没有交流欠电流继电器）（利用（利