三菱PLC第1章

1、第第1章章 常用低壓電器常用低壓電器1.3 熔斷器熔斷器1.4 主令電器主令電器1.5 接觸器接觸器1.6 繼電器繼電器1.7 傳感器傳感器第第1章章 常用低壓電器常用低壓電器1.1 低壓電器的定義和分類低壓電器的定義和分類1.1.1 低壓電器的定義低壓電器的定義低壓電器是指工作在交流電壓小于低壓電器是指工作在交流電壓小于1200V，直流電壓小于，直流電壓小于1500V的電路的電路中起通斷、保護、控制或調(diào)節(jié)作用的各種電氣設備。中起通斷、保護、控制或調(diào)節(jié)作用的各種電氣設備。1.1.2 低壓電器的分類低壓電器的分類1按用途和控制對象分類按用途和控制對象分類（1）低壓配電電器。主要用于低壓配電系統(tǒng)中

2、。要求系統(tǒng)發(fā)生故障時準確）低壓配電電器。主要用于低壓配電系統(tǒng)中。要求系統(tǒng)發(fā)生故障時準確動作、可靠工作，如刀開關、轉換開關、空氣斷路器等。動作、可靠工作，如刀開關、轉換開關、空氣斷路器等。（2）低壓控制電器。主要應用于電氣傳動系統(tǒng)中。要求壽命長、體積小、）低壓控制電器。主要應用于電氣傳動系統(tǒng)中。要求壽命長、體積小、重量輕且動作迅速、準確、可靠，如接觸器、繼電器等。重量輕且動作迅速、準確、可靠，如接觸器、繼電器等。2按動作方式分類按動作方式分類（1）自動電器。依靠外來信號或物理量（如電流、電壓等）的變化而自動動作的）自動電器。依靠外來信號或物理量（如電流、電壓等）的變化而自動動作的電器，如接觸器、

3、繼電器等。電器，如接觸器、繼電器等。（2）非自動電器。通過人工或外力直接操作而動作的電器，如按鈕、行程開關等。）非自動電器。通過人工或外力直接操作而動作的電器，如按鈕、行程開關等。3按工作原理分類按工作原理分類（1）電磁式電器。依據(jù)電磁感應原理工作的電器，如接觸器、各類電磁式繼電器等。）電磁式電器。依據(jù)電磁感應原理工作的電器，如接觸器、各類電磁式繼電器等。（2）非電量控制電器。依靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器，如行程開）非電量控制電器。依靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器，如行程開關、速度繼電器等。關、速度繼電器等。1.2 開關電器開關電器1.2.1 刀開關刀開關刀開關是帶有動

4、觸頭刀開關是帶有動觸頭閘刀，并通過它與底座上的靜觸頭閘刀，并通過它與底座上的靜觸頭刀夾座刀夾座相楔合（或分離），以接通（或分斷）電路的一種開關。相楔合（或分離），以接通（或分斷）電路的一種開關。1開啟式負荷開關開啟式負荷開關刀開關在安裝時，手柄要向上，不得倒裝或平裝。刀開關在安裝時，手柄要向上，不得倒裝或平裝。接線時，應將電源線接在上端，負載線接在下端。接線時，應將電源線接在上端，負載線接在下端。開啟式負荷開關俗稱膠蓋瓷底刀開關，主要用于電氣照明電路、電熱電路。開啟式負荷開關俗稱膠蓋瓷底刀開關，主要用于電氣照明電路、電熱電路。小容量電動機電路的不頻繁控制開關，也可用做分支電路的配電開關。如圖所

5、示。小容量電動機電路的不頻繁控制開關，也可用做分支電路的配電開關。如圖所示。圖1 .1 開啟式負荷開關外形結構及符號2封閉式負荷開關封閉式負荷開關封閉式負荷開關又稱為鐵殼開關，一般用于電力排灌、電熱器、電氣照明封閉式負荷開關又稱為鐵殼開關，一般用于電力排灌、電熱器、電氣照明線路的配電設備中，用來不頻繁地接通與分斷電路，也可以直接用于異步線路的配電設備中，用來不頻繁地接通與分斷電路，也可以直接用于異步電動機的非頻繁全壓啟動控制。電動機的非頻繁全壓啟動控制。如圖如圖1.2所示。所示。 圖1.2 鐵殼開關結構圖 圖1.3 刀開關型號的含義3刀開關的主要技術參數(shù)及型號刀開關的主要技術參數(shù)及型號1.2.

6、2 組合開關組合開關組合開關又稱轉換開關，是一種多觸頭、多位置式，可控制多個回路的電器。組合開關又稱轉換開關，是一種多觸頭、多位置式，可控制多個回路的電器。組合開關具有體積小、性能可靠、操作方便、安裝靈活等優(yōu)點，多用于機床組合開關具有體積小、性能可靠、操作方便、安裝靈活等優(yōu)點，多用于機床電氣控制線路中電源的引入開關，起著隔離電源作用，還可作為直接控制小電氣控制線路中電源的引入開關，起著隔離電源作用，還可作為直接控制小容量異步電動機不頻繁啟動和停止的控制開關。容量異步電動機不頻繁啟動和停止的控制開關。1組合開關的結構和符號組合開關的結構和符號如圖如圖1.4所示為所示為HZ10組合開關結構示意圖，

7、當轉動手組合開關結構示意圖，當轉動手柄時，每層的動觸頭隨方形轉軸一起轉動，從而實現(xiàn)柄時，每層的動觸頭隨方形轉軸一起轉動，從而實現(xiàn)對電路的通、斷控制。組合開關同樣也有單極、雙極對電路的通、斷控制。組合開關同樣也有單極、雙極和三極之分，如圖和三極之分，如圖1.5所示。所示。2組合開關的主要技術參數(shù)及型號組合開關的主要技術參數(shù)及型號圖1.4 組合開關結構示意圖組合開關的常用產(chǎn)品有組合開關的常用產(chǎn)品有HZ5、HZ10、HZ12、HZ15等等系列。主要參數(shù)技術有額定電壓、額定電流和極數(shù)等。系列。主要參數(shù)技術有額定電壓、額定電流和極數(shù)等。 圖1.5 組合開關的符號 圖1.6 組合開關的型號含義1.2.3

8、低壓斷路器低壓斷路器低壓斷路器是一種可以用手動或電動分、合閘，而且在電路過載或欠電壓時低壓斷路器是一種可以用手動或電動分、合閘，而且在電路過載或欠電壓時能自動分閘的低壓開關電器，又叫自動空氣開關或自動空氣斷路器，簡稱斷能自動分閘的低壓開關電器，又叫自動空氣開關或自動空氣斷路器，簡稱斷路器。其功能相當于熔斷器式斷路器與過流、欠壓、熱繼電器等的組合，因路器。其功能相當于熔斷器式斷路器與過流、欠壓、熱繼電器等的組合，因而得到了廣泛的應用。而得到了廣泛的應用。 1低壓斷路器的結構和符號低壓斷路器的結構和符號低壓斷路器由操作機構、觸點、保護裝置低壓斷路器由操作機構、觸點、保護裝置（各種脫扣器）、滅弧系統(tǒng)

9、等組成。（各種脫扣器）、滅弧系統(tǒng)等組成。低壓斷路器的結構和符號如圖低壓斷路器的結構和符號如圖1.7所示，所示，其文字符號為其文字符號為QF。2低壓斷路器的工作原理低壓斷路器的工作原理開關的主觸點是靠操作機構手動或電動合閘的，由自由脫扣機構將主觸點鎖在開關的主觸點是靠操作機構手動或電動合閘的，由自由脫扣機構將主觸點鎖在合閘位置上。合閘位置上。如果電路發(fā)生故障，自由脫扣機構在有關脫扣器的推動下動作，如果電路發(fā)生故障，自由脫扣機構在有關脫扣器的推動下動作，使鉤子脫開，于是主觸點在彈簧作用下迅速分斷。使鉤子脫開，于是主觸點在彈簧作用下迅速分斷。 鎖鉤鎖鉤主觸點主觸點手動閉合手動閉合 過流過流 脫扣器脫

10、扣器 欠壓欠壓 脫扣器脫扣器銜鐵釋放銜鐵釋放連桿裝置連桿裝置釋放彈簧釋放彈簧3低壓斷路器的主要技術參數(shù)及型號低壓斷路器的主要技術參數(shù)及型號圖1.9 DZ20系列低壓斷路器的型號含義1.3 熔斷器熔斷器熔斷器是根據(jù)電流超過規(guī)定值一定時間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使熔斷器是根據(jù)電流超過規(guī)定值一定時間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開的原理制成的一種電流保護器。熔斷器廣泛應用于低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)電路斷開的原理制成的一種電流保護器。熔斷器廣泛應用于低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)及用電設備中，作為短路和過電流保護，使用時將它串聯(lián)在被保護電路中。及用電設備中，作為短路和過電流保護，使

11、用時將它串聯(lián)在被保護電路中。1.3.1 熔斷器外形結構及符號熔斷器外形結構及符號熔斷器常見的類型有插入式、螺旋式、卡裝式、有填料封閉管式、無填料封閉管熔斷器常見的類型有插入式、螺旋式、卡裝式、有填料封閉管式、無填料封閉管式等，品種規(guī)格很多。瓷插式熔斷器、螺旋式熔斷器外形結構如圖式等，品種規(guī)格很多。瓷插式熔斷器、螺旋式熔斷器外形結構如圖1.10所示。所示。 圖1.10 熔斷器外形結構及符號螺旋式熔斷器電源線應當接在瓷底座的下接線端，負載線接到金屬螺紋殼的上接線端。螺旋式熔斷器電源線應當接在瓷底座的下接線端，負載線接到金屬螺紋殼的上接線端。注意：注意：符號符號FU熔斷器額定電流熔斷器額定電流IF的

12、選擇的選擇(1) 電燈、電爐等電阻性負載電燈、電爐等電阻性負載IF IL(3) 頻繁起動的電機頻繁起動的電機(2) 單臺電機單臺電機 常用的熔斷器有插入式熔斷器、螺旋式熔斷常用的熔斷器有插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、管式熔斷器和有填料式熔斷器。器、管式熔斷器和有填料式熔斷器。52.電電動動機機的的起起動動電電流流熔熔絲絲額額定定電電流流 261 .電電動動機機的的起起動動電電流流熔熔絲絲額額定定電電流流 1.4 主令電器主令電器1.4.1 控制按鈕控制按鈕(b) 結構結構按鈕常用于接通和斷開控制電路。按鈕常用于接通和斷開控制電路。按鈕的外形圖和結構如圖所示。按鈕的外形圖和結構如圖所示。按鈕開關的

13、外形和符號按鈕開關的外形和符號(a) 外形圖外形圖常閉觸點常閉觸點復位彈簧復位彈簧支柱連桿支柱連桿常閉靜觸頭常閉靜觸頭橋式靜觸頭橋式靜觸頭常開靜觸頭常開靜觸頭外殼外殼4SBSBSB結結構構符符號號名名稱稱常閉按鈕常閉按鈕( (停止按鈕停止按鈕) )常開按鈕常開按鈕( (啟動按鈕啟動按鈕) )復合按鈕復合按鈕1234123按鈕帽按鈕帽1.4.2 行程開關行程開關 結構與按鈕類似，但結構與按鈕類似，但其動作要由機械撞擊。其動作要由機械撞擊。常開觸點常開觸點常閉觸點常閉觸點1.4.3 萬能轉換開關萬能轉換開關萬能轉換開關是一種多擋位、多段式、控制多回路的主令電器，當操作手柄轉動時，萬能轉換開關是一種

14、多擋位、多段式、控制多回路的主令電器，當操作手柄轉動時，帶動開關內(nèi)部的凸輪轉動，從而使觸頭按規(guī)定順序閉合或斷開。帶動開關內(nèi)部的凸輪轉動，從而使觸頭按規(guī)定順序閉合或斷開。 1萬能轉換開關的結構和符號萬能轉換開關的結構和符號圖1.16 萬能轉換開關結構示意圖 圖1.17 萬能轉換開關的圖形符號1.5 接觸器接觸器是一種用來頻繁地接通或分斷帶有負載的主電路的自動控制電器。是一種用來頻繁地接通或分斷帶有負載的主電路的自動控制電器。 M3線圈線圈輔助觸點輔助觸點鐵心鐵心銜鐵銜鐵主觸點主觸點常閉常閉常開常開彈簧彈簧1.5 接觸器接觸器符號符號1.6 繼電器繼電器繼電器是一種根據(jù)電氣量或非電氣量的變化接通或

15、斷開控制電路的自動切換電器。繼電器是一種根據(jù)電氣量或非電氣量的變化接通或斷開控制電路的自動切換電器。繼電器一般由感測機構、中間機構和執(zhí)行機構三個基本部分組成。繼電器一般由感測機構、中間機構和執(zhí)行機構三個基本部分組成。1電流繼電器電流繼電器根據(jù)線圈中電流的大小而接通和斷開電路的繼電器稱為電流繼電器，它主要用于根據(jù)線圈中電流的大小而接通和斷開電路的繼電器稱為電流繼電器，它主要用于電動機、發(fā)電機或其他負載的過載及短路保護，直流電動機磁場控制或失磁保護等。電動機、發(fā)電機或其他負載的過載及短路保護，直流電動機磁場控制或失磁保護等。 2電壓繼電器電壓繼電器電壓繼電器是根據(jù)輸入電壓大小而動作的繼電器。它的線

16、圈并聯(lián)在被測電路的兩端，電壓繼電器是根據(jù)輸入電壓大小而動作的繼電器。它的線圈并聯(lián)在被測電路的兩端，所以匝數(shù)多，導線細，阻抗大。所以匝數(shù)多，導線細，阻抗大。 圖形符號圖形符號 如下圖：如下圖：圖1.22 過電流繼電器、欠電流繼電器圖形符號 圖1.23 電壓繼電器圖形符號1.6.2中間繼電器中間繼電器 通常用于傳遞信號和同時控制多個電路，也可直接用它來控通常用于傳遞信號和同時控制多個電路，也可直接用它來控制小容量電動機或其他電氣執(zhí)行元件。制小容量電動機或其他電氣執(zhí)行元件。發(fā)熱元件發(fā)熱元件杠桿杠桿雙金屬片雙金屬片常閉觸頭常閉觸頭工作原理工作原理+銜鐵銜鐵常開觸頭常開觸頭 延時閉合延時閉合 常閉觸頭常

17、閉觸頭 延時打開延時打開 常開觸頭常開觸頭常閉觸頭常閉觸頭工作原理工作原理調(diào)節(jié)螺絲調(diào)節(jié)螺絲進氣孔進氣孔托板托板線圈線圈動鐵心動鐵心恢復彈簧恢復彈簧擋塊擋塊釋放彈簧釋放彈簧活塞桿活塞桿橡皮膜橡皮膜排氣孔排氣孔常閉常閉 延時閉合延時閉合 常閉常閉 延時斷開延時斷開 常開觸頭常開觸頭常閉觸頭常閉觸頭2電子式時間繼電器電子式時間繼電器電子式時間繼電器是電子式時間繼電器是由晶體管、集成電路和電子元器件由晶體管、集成電路和電子元器件等構成，目前已有采用單片機等構成，目前已有采用單片機控制的時間繼電器?？刂频臅r間繼電器。 工作原理如下：工作原理如下：當電源變壓器接通，當電源變壓器接通，VT1管導通，管導通，

18、VT2管截止，繼電器管截止，繼電器KA不動作，兩個電源分別向電容不動作，兩個電源分別向電容C充電，充電，a點電位按指數(shù)規(guī)律上升。當點電位按指數(shù)規(guī)律上升。當a點電位點電位高于高于b點電位時，點電位時，VT1管截止，管截止，VT2管管導通，導通，VT2管集電極電流流過管集電極電流流過KA的線的線圈，圈，KA觸點轉換輸出信號。圖中觸點轉換輸出信號。圖中KA的動斷觸點斷開充電電路，動合觸點的動斷觸點斷開充電電路，動合觸點閉合，使電容放電，為下一次動作做閉合，使電容放電，為下一次動作做準備。調(diào)節(jié)電位器準備。調(diào)節(jié)電位器RP的值，就可改變的值，就可改變延時時間大小。此電路延時范圍可達延時時間大小。此電路延時

19、范圍可達0.2300s。1.6.5 速度繼電器速度繼電器速度繼電器是利用轉軸的轉速來切換電路的自動電器。它主要用于鼠籠式異步速度繼電器是利用轉軸的轉速來切換電路的自動電器。它主要用于鼠籠式異步電動機的反接制動控制中，故稱為反接制動繼電器。電動機的反接制動控制中，故稱為反接制動繼電器。1速度繼電器外形結構和符號速度繼電器外形結構和符號（a）外形2速度繼電器的工作原理速度繼電器的工作原理當電動機轉動時，速度繼電器的轉子隨之轉動，繞組切割磁場產(chǎn)生感應電動當電動機轉動時，速度繼電器的轉子隨之轉動，繞組切割磁場產(chǎn)生感應電動勢和電流，此電流和永久磁鐵的磁場作用產(chǎn)生轉矩，使定子隨著轉子的轉動勢和電流，此電流

20、和永久磁鐵的磁場作用產(chǎn)生轉矩，使定子隨著轉子的轉動方向偏擺，通過定子柄撥動觸點，使常開觸點閉合，常閉觸點斷開。當電動方向偏擺，通過定子柄撥動觸點，使常開觸點閉合，常閉觸點斷開。當電動機轉速下降到接近零時，轉矩減小，定子柄在彈簧力的作用下恢復原位，觸機轉速下降到接近零時，轉矩減小，定子柄在彈簧力的作用下恢復原位，觸點也復原。點也復原。3速度繼電器的主要技術參數(shù)和型號速度繼電器的主要技術參數(shù)和型號常用的速度繼電器有常用的速度繼電器有JY1和和JFZ0型。型。 速度繼電器的型號含義如圖速度繼電器的型號含義如圖1.36所示。所示。1.7 傳感器傳感器傳感器是一種檢測裝置，它能感受到被測量的信息，并能把

21、感受到的信息按一傳感器是一種檢測裝置，它能感受到被測量的信息，并能把感受到的信息按一定的規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信號輸出，以滿足信息的傳輸、處定的規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信號輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄、控制等要求。傳感器一般由敏感元件和轉換元件兩大理、存儲、顯示、記錄、控制等要求。傳感器一般由敏感元件和轉換元件兩大部分組成。部分組成。1電感式接近開關電感式接近開關電感式接近開關的檢測原理：電感式接近開關的檢測原理：電感式接近開關的內(nèi)部有一個振蕩器，振蕩器的線電感式接近開關的內(nèi)部有一個振蕩器，振蕩器的線圈組成了檢測界面，當電感式接近開關通電工作時，在線圈的

22、周圍產(chǎn)生交變磁場，圈組成了檢測界面，當電感式接近開關通電工作時，在線圈的周圍產(chǎn)生交變磁場，當有金屬物體進入磁場時，其感生的渦流產(chǎn)生的附加磁場阻止了線圈周圍磁場的當有金屬物體進入磁場時，其感生的渦流產(chǎn)生的附加磁場阻止了線圈周圍磁場的交變，使振蕩停止，從而使開關輸出狀態(tài)發(fā)生改變。交變，使振蕩停止，從而使開關輸出狀態(tài)發(fā)生改變。2電容式接近開關電容式接近開關電容式接近開關的內(nèi)部也有一個振蕩器，振蕩器的電容位于檢測面上，當有介電電容式接近開關的內(nèi)部也有一個振蕩器，振蕩器的電容位于檢測面上，當有介電常數(shù)大于常數(shù)大于1的物體（金屬或非金屬）接近檢測面時，其耦合電容值發(fā)生了改變。的物體（金屬或非金屬）接近檢測

23、面時，其耦合電容值發(fā)生了改變。電路開始振蕩，從而使得開關的輸出狀態(tài)發(fā)生改變。從而達到檢測的目的。電路開始振蕩，從而使得開關的輸出狀態(tài)發(fā)生改變。從而達到檢測的目的。3磁性接近開關磁性接近開關磁性接近開關一般用于檢測磁性物磁性接近開關一般用于檢測磁性物體的運動，但也可以檢測貼有磁鐵體的運動，但也可以檢測貼有磁鐵塊的運動物體的位置，經(jīng)常用于汽塊的運動物體的位置，經(jīng)常用于汽缸和活塞的位置檢測，有時也作為缸和活塞的位置檢測，有時也作為限位開關使用。當磁性目標接近時，限位開關使用。當磁性目標接近時，磁性接近開關輸出開關信號，其檢測磁性接近開關輸出開關信號，其檢測距離隨檢測物體磁場強弱變化而變化。距離隨檢測

24、物體磁場強弱變化而變化。1.7.2 光電傳感器（光電開關）光電傳感器（光電開關）光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現(xiàn)檢測的。光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現(xiàn)檢測的。光電傳感器在一般情況下由發(fā)射器、接收器和檢測電路三部分構成。光電傳感器在一般情況下由發(fā)射器、接收器和檢測電路三部分構成。 1. 漫反射式光電傳感器漫反射式光電傳感器漫反射式光電傳感器集發(fā)射器與接收器于一體，在前方無物體時，發(fā)射器發(fā)出的漫反射式光電傳感器集發(fā)射器與接收器于一體，在前方無物體時，發(fā)射器發(fā)出的光不會被接收器接收到，開關不動作，如圖光不會被接收器接收到，開關不動作，如圖l.40（a）所示。當前方有物體時，接）所示。當前方有物體時，接收器就能接收到物體反射回來的部分光線，通過檢測電路產(chǎn)生電信號輸出使開關收器就能接收到物體反射回來的部分光線，通過檢測電路產(chǎn)生電信號輸出使開關動作，如圖動作，如圖l.40（b）所示。漫反射式光電傳感器的有效作用距離是由目標的反射）所示。漫反射式光電傳感器的有效作用距離是由目標的