PLC第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1、低壓電器的基本結(jié)構(gòu)、原理、用途、圖形和文字符號。2、電動機點動運行電氣控制設(shè)計。3、電動機連續(xù)運行電氣控制設(shè)計。4、電動機正反轉(zhuǎn)電氣控制設(shè)計。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1、按照控制任務(wù)的要求，設(shè)計電氣原理圖、繪制電氣安裝接線圖、進行元器件的接線。2、正確選擇和使用開關(guān)、控制按鈕、接觸器、繼電器、熔斷器、自動空氣斷路器等元器件。3、借助電工工具和儀器儀表查找故障點，分析故障原因。4、培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，增強動手實踐能第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用

本章通過三相交流電動機的點動運行、連續(xù)運行、正反轉(zhuǎn)、星角降壓啟動電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的實現(xiàn)過程，熟悉電動機的控制方式，掌握根據(jù)電氣原理圖進行電氣安裝的過程?，F(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中的大多數(shù)機械設(shè)備都是通過電動機進行拖動的，要使電動機按照控制要求正常地運轉(zhuǎn)，就要安裝具備相應(yīng)控制功能的電氣線路，這些電路無論是簡單還是復雜，一般都是由點動、正反轉(zhuǎn)、自鎖等基本控制線路組合而成的。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1.1電動機點動電氣控制設(shè)計1．控制要求給定一臺三相交流異步電動機M，設(shè)計其點動控制線路并選擇電氣元件。控制要求為：當按下啟動按鈕，電動機啟動運行；松開啟動按鈕，電動機停止運行。2．設(shè)計目的認識控制系統(tǒng)中常用的電氣元件，根據(jù)控制要求設(shè)計電氣原理圖并進行電氣接線。3．設(shè)計條件電工通用工具：測電筆、旋具、尖嘴鉗、斜口鉗、剝線鉗、電工刀、兆歐表、鉗形電流表、萬用表。電器元件：三相異步電動機1臺、組合開關(guān)1只（低壓斷路器1只）、低壓熔斷器5只、三聯(lián)按鈕1個、接觸器1只、接線端子排1個、導線若干。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用4．設(shè)計內(nèi)容及安裝操作(1)繪制電氣原理圖。(2)對控制線路進行元器件安裝接線和操作。(3)檢查無誤，通電調(diào)試運行。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用5．工藝要求(1)各元件的安裝位置應(yīng)整齊、勻稱，間距合理，便于元件的更換。(2)布線通道要盡可能少。(3)主電路用黑色線，控制電路用紅色線，接地線用黃綠雙色線。(4)同一平面的導線應(yīng)高低一致或前后一致，不能交叉，若非交叉不可，則該導線應(yīng)在接線端子引出時，水平架空跨越，但必須走線合理。(5)布線應(yīng)橫平豎直，分布均勻，變換走向時應(yīng)垂直轉(zhuǎn)向。(6)布線時嚴禁損傷線芯和導線絕緣。(7)布線順序一般以接觸器為中心，由里向外，由低至高，先控制線路后主電路，以不妨礙后續(xù)布線為原則。(8)通電試運行前，必須征得老師的同意，并由老師接通三相電源L1、L2、L3，同時要有老師在現(xiàn)場監(jiān)護。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用6．注意事項(1) 電動機使用的電源電壓和繞組的接法，必須與銘牌上規(guī)定的一致。(2) 接線時，必須先接負載端，后接電源端；先接接地線，后接三相電源線。(3) 必須在認真檢查安裝完畢的控制線路后，才允許通電試運行。(4) 電動機外殼必須接地。(5) 訓練應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1.1.1電動機與開關(guān)、按鈕、接觸器

工業(yè)生產(chǎn)中常用電動機有三相交流異步電動機、直流電機、伺服電機、步進電機。本書所講述的電動機驅(qū)動主要指三相交流異步電動機。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1．三相交流異步電動機介紹1) 三相交流異步電動機的結(jié)構(gòu)三相交流異步電動機由定子(固定部分)和轉(zhuǎn)子(旋轉(zhuǎn)部分)兩部分組成。三相交流異步電動機的結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。定子由鐵心、繞組、機座三部分組成。定子鐵心是電動機磁路的一部分，它由硅鋼片疊壓而成，片與片之間是絕緣的，以減少渦流損耗。硅鋼片內(nèi)圓上有均勻槽口，用于安裝定子繞組。機座主要用于固定與支撐定子鐵心，一般用鑄鐵或鋼板制成。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用圖1.1三相異步電動機的結(jié)構(gòu)1—軸承蓋；2—端蓋；3—接線盒；4—散熱筋；5—定子鐵心；6—定子繞組；

7—轉(zhuǎn)軸；8—轉(zhuǎn)子；9—風扇；10—罩殼；11—軸承；12—機座第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用

三相異步電動機的定子繞組，每相都由許多線圈所組成。定子繞組的首端和末端通常都接在電動機接線盒內(nèi)的接線柱上，一般按圖1.2所示的方法排列，這樣可以很方便地接成星形(見圖1.3)或三角形(見圖1.4)。圖1.2定子繞組接線方式

圖1.3定子繞組星形連接

圖1.4定子繞組三角形連接第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用

三相異步電動機的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵心、轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)軸組成。轉(zhuǎn)子鐵心是由硅鋼片疊壓面成，硅鋼片外圓上有均勻的槽口，用來嵌入轉(zhuǎn)子繞組，轉(zhuǎn)子鐵心與定子鐵心構(gòu)成閉合磁路。轉(zhuǎn)軸用來支撐轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，保證定子與轉(zhuǎn)子間有均勻的氣隙。轉(zhuǎn)子繞組由熔鋁澆鑄而成，形似鼠籠，所以又被稱為籠型轉(zhuǎn)子，如圖1.5所示。圖1.5三相異步電動機籠形轉(zhuǎn)子繞組(a)銅條繞組；(b)轉(zhuǎn)子外形；(c)鋁鑄的轉(zhuǎn)子第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用2) 三相交流異步電動機的額定值三相交流異步電動機和直流電動機一樣，機座上都有一個銘牌，銘牌上標注著額定數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)主要有以下幾個。(1) 額定功率PN這是指電動機在額定運行時軸上輸出的機械功率，單位為kW。(2) 額定電壓UN這是指額定運行時加在定子繞組上的線電壓，單位為V。(3) 額定電流IN這是指電動機定子繞組加上額定頻率的額定電壓，且軸上輸出額定功率時定子繞組的線電流，單位為A。(4) 額定頻率fN我國規(guī)定標準工業(yè)用電的頻率為50Hz。(5) 額定轉(zhuǎn)速nN指電動機定子繞組加上額定頻率的額定電壓，且軸上輸出額定功率時轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，單位為r/min。(6) 額定功率因數(shù)指電動機在額定運行時定子的功率因數(shù)。則三相異步電動機的功率為式中ηN為電動機的額定效率。此外，銘牌上還標明了絕緣等級、溫升、工作方式與繞組接法等。額定數(shù)據(jù)是選擇、使用電機的重要依據(jù)。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用2．常用低壓控制電器分類低壓電器的發(fā)展，取決于國民經(jīng)濟的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)自動化發(fā)展的需要，以及新技術(shù)、新工藝、新材料研究與應(yīng)用，目前正朝著高性能、高可靠性、小型化、數(shù)模化、模塊化、組合化和零部件通用化的方向發(fā)展?？偟膩碚f，低壓電器是成套電氣設(shè)備的基本組成元件。在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、國防以及日常生活中，大多數(shù)采用低壓供電，因此電器元件的質(zhì)量將直接影響到低壓供電系統(tǒng)的可靠性。我國現(xiàn)行標準將工作電壓交流1200V、直流1500V及以下電壓的電器稱為低壓電器，其用途是對供電及用電系統(tǒng)進行開關(guān)、控制、調(diào)節(jié)和保護。低壓電器的種類繁多，工作原理各異，因而有不同的分類方法。以下介紹三種分類方式。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1) 按用途和控制對象可分為配電電器和控制電器低壓配電電器。這類電器主要用于低壓供電系統(tǒng)，包括刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、隔離開關(guān)、空氣斷路器和熔斷器等。對配電電器的主要技術(shù)要求是斷流能力強、限流效果好；在系統(tǒng)發(fā)生故障時保護動作準確、工作可靠；有足夠的熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性。低壓控制電器。這類電器主要用于電力拖動及自動控制系統(tǒng)，包括接觸器、控制按鈕和各種控制繼電器等。對控制電器的主要技術(shù)要求是操作頻率高、電器和機械壽命長、有相應(yīng)的轉(zhuǎn)換能力。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用2) 按操作方式可分為自動電器和手動電器自動電器。通過電磁(或壓縮空氣)做功來完成接通、分斷、啟動、反向和停止等動作的電器稱為自動電器。常用的自動電器有接觸器、繼電器等。手動電器。通過人力做功來完成接通、分斷、啟動、反向和停止等動作的電器稱為手動電器。常用的手動電器有刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)和控制按鈕等。3) 按工作原理可分為電磁式電器和非電量控制電器電磁式電器。這類電器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理進行工作的，它包括交直流接觸器、電磁式繼電器等。非電量控制電器。這類電器是以非電物理量作為控制量進行工作的，它包括按鈕開關(guān)、行程開關(guān)、刀開關(guān)、熱繼電器、速度繼電器等。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用

另外，低壓電器按工作條件還可劃分為一般工業(yè)電器、船用電器、化工電器、礦用電器、牽引電器及航空電器等幾類，對不同類型低壓電器的防護形式、耐潮濕、耐腐蝕、抗沖擊等性能的要求不同。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用3．刀開關(guān)

刀開關(guān)又稱刀閘，屬于控制電器，是手動電器中結(jié)構(gòu)最簡單的一種，廣泛用于各種供電線路和配電設(shè)備中，也用于不頻繁地接通、分斷容量較小的低壓供電線路或啟動小容量的三相異步電動機中作為電源隔離開關(guān)，其熔體可起到短路保護作用。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1) 結(jié)構(gòu)、電路符號和型號規(guī)格刀開關(guān)外形如圖1.6所示。圖1.6刀開關(guān)的外形第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用一般刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)如圖1.7所示，轉(zhuǎn)動手柄(操作桿)后，刀極(動觸頭)即與刀夾座(靜觸頭)相連接或分離，從而接通或斷開電路。

圖1.7一般刀開關(guān)在電氣傳動控制系統(tǒng)中刀開關(guān)的電路符號如圖1.8所示。圖1.8刀開關(guān)圖形電路符號(a)一般圖形符號；(b)手動符號；(c)三極單投刀開關(guān)符號第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用單投刀開關(guān)的型號規(guī)格如圖1.9所示。圖1.9單投刀開關(guān)的型號規(guī)格設(shè)計代號：11—中央手柄式；12—側(cè)方正面杠桿操作機構(gòu)式；

13—中央正面杠桿操作機構(gòu)式；14—側(cè)面手柄式。刀開關(guān)的種類很多。按刀的極數(shù)可分為單極、雙極和三極；按刀的轉(zhuǎn)換方向可分為單投和雙投；按滅弧裝置情況可分為帶滅弧罩和不帶滅弧罩；按操作形式可分為直接手柄操作式和遠距離連桿操作式。常用的刀開關(guān)有開啟式負荷開關(guān)、封閉式負荷開關(guān)等。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用2) 選用方法開啟式負荷開關(guān)用于照明負載時，選用額定電壓為220V或250V、額定電流稍大于負載電流的兩極刀開關(guān)。開啟式負荷開關(guān)用于電動機直接啟動時，選用額定電壓為380V或500V、額定電流大于或等于電動機額定電流3倍的三極刀開關(guān)。封閉式負荷開關(guān)額定電流應(yīng)大于或等于電動機額定電流的3倍，額定電壓應(yīng)大于線路的工作電壓。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用4．組合開關(guān)刀開關(guān)作為電源隔離用的配電電器是恰當?shù)?，但在小電流的情況下用它作為線路的接通、斷開和換接控制時就顯得不太靈巧和方便，所以在機床等設(shè)備上廣泛地采用組合開關(guān)(又稱轉(zhuǎn)換開關(guān))來代替刀開關(guān)。組合開關(guān)由多節(jié)觸點組合而成，結(jié)構(gòu)緊湊、安裝面積小、壽命長、滅弧性能較好、操作不是用手扳動而是用手擰轉(zhuǎn)，故操作方便、省力。組合開關(guān)可根據(jù)接線方式的不同而組合成各種類型，如：同時通斷型、交替通斷型、兩位轉(zhuǎn)換型和四位轉(zhuǎn)換型等。組合開關(guān)有HZ1、HZ2、HZ3、HZ4、HZ5、HZ10等系列產(chǎn)品。其中HZ10系列組合開關(guān)具有壽命長、使用可靠、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點，可用作交流50Hz、380V以下和直流220V及以下的電源引入開關(guān)，也可以用于5.5kW以下小功率電動機的直接啟動、停止、正反轉(zhuǎn)和調(diào)速控制，以及機床照明電路的控制。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用組合開關(guān)的外形如圖1.10所示。圖1.10組合開關(guān)的外形第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用

萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1) 組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)

圖1.11為常用HZ10系列組合開關(guān)的示例圖。組合開關(guān)由動觸頭、靜觸頭、絕緣方軸、手柄、凸輪和外殼等部分組成。它的動靜觸片分別疊裝在數(shù)層絕緣墊板內(nèi)組成雙斷點橋式結(jié)構(gòu)。而動觸頭又套裝在有手柄的絕緣方軸上，方軸隨手柄而旋轉(zhuǎn)。于是每層動觸頭隨方軸轉(zhuǎn)動而變化位置來與靜觸頭分斷和接觸。組合開關(guān)的頂蓋部分由凸輪、彈簧及手柄等零件構(gòu)成操作機構(gòu)，這個機構(gòu)由于采用了彈簧儲能，使開關(guān)快速閉合及分斷，且組合開關(guān)的分合速度與手柄的旋轉(zhuǎn)速度無關(guān)，有利于滅弧。圖1.11HZ10系列組合開關(guān)(a)結(jié)構(gòu)；(b)通斷示意；(c)圖形、文字符號第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用2)組合開關(guān)的規(guī)格及型號含義

組合開關(guān)應(yīng)根據(jù)電源種類、電壓等級、所需觸頭數(shù)和額定電流進行選用。用于三相異步電動機的開關(guān)在直接啟動時，應(yīng)注意組合開關(guān)的額定電流必須不小于電動機額定電流的3倍，并需另外配置熔斷器。

HZ10系列組合開關(guān)的額定電壓為380V(直流220V)，額定電流分別有10A、25A、60A和100A等多種，極數(shù)有二極和三極。組合開關(guān)型號規(guī)格如圖1.12所示。圖1.12組合開關(guān)型號規(guī)格第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用瓷插式熔斷器5低壓熔斷器第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用螺旋式熔斷器填料---石英砂第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用有填料式熔斷器填料---石英砂第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用無填料密封式熔斷器第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用快速熔斷器第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用自恢復熔斷器第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1)熔斷器的特點與分類熔斷器是一種低壓電路和電動機控制電路中最常用的保護電器。它具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉、控制有效的特點。熔斷器串聯(lián)在電路中使用，當電路或用電設(shè)備發(fā)生短路或過載時，熔體能自身熔斷，切斷電路，阻止事故蔓延，因而能實現(xiàn)短路或過載保護，無論是在強電系統(tǒng)或弱電系統(tǒng)中都得到廣泛的應(yīng)用。熔斷器按結(jié)構(gòu)可分為開啟式、半封閉式和封閉式三種。封閉式熔斷器又可分為有填料管式、無填料管式及有填料螺旋式等。熔斷器按用途可分為：一般工業(yè)用熔斷器；保護硅元件用快速熔斷器；具有兩段保護特性、快慢動作熔斷器；特殊用途熔斷器，如直流牽引用熔斷器、旋轉(zhuǎn)勵磁用熔斷器以及有限流作用并熔而不斷的自復式熔斷器等。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用熔斷器的外形如圖1.13所示。圖1.13熔斷器的外形第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用2) 熔斷器的作用原理及主要特性(1) 熔斷器的作用原理熔斷器主要由熔體(俗稱保險絲)和安裝熔體的熔管(或熔座)組成。熔體一般由熔點較低、電阻率較高的合金或鉛、鋅、銅、銀、錫等金屬材料制成絲或片狀。熔管是由陶瓷、玻璃纖維等絕緣材料做成，在熔體熔斷時還兼有滅弧作用。熔體串聯(lián)在電路中，當電路的電流為正常值時，熔體由于溫度低而不熔化。如果電路發(fā)生短路或過載時，電流大于熔體的正常發(fā)熱電流，熔體溫度急劇上升，超過熔體金屬的熔點而熔斷，分斷故障電路，從而保護了電路和設(shè)備。熔斷器斷開電路的物理過程可分為以下四個階段：熔體升溫階段、熔體熔化階段、熔體金屬汽化階段以及電弧的產(chǎn)生與熄滅階段。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用(2) 熔斷器的主要特性安秒特性。它表示熔斷時間t與通過熔體的電流I的關(guān)系，熔斷器的安秒特性如圖1.14所示。熔斷器的安秒特性為反時限特性，即短路電流越大，熔斷時間越短，這就能滿足短路保護的要求。在特性中，有一個熔斷電流與不熔斷電流的分界線，與此相應(yīng)的電流稱為最小熔斷電流IR。熔體在額定電流下，絕不應(yīng)熔斷，所以最小熔斷電流必須大于額定電流。② 極限分斷能力。通常是指在額定電壓及一定的功率因數(shù)(或時間常數(shù))下切斷短路電流的極限能力，用極限斷開電流值(周期分量的有效值)來表示。熔斷器的極限分斷能力必須大于線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流值。圖1.14熔斷器的安秒特性

第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用(3) 熔斷器的符號及型號所表示的意義熔斷器在電氣原理圖中的圖形符號及文字符號如圖1.15所示。圖1.15熔斷器的符號

熔斷器的型號規(guī)格如圖1.16所示，其中形式的表示如下：C為瓷插式；L為螺旋式；M為無填料式；T為有填料式；S為快速式；Z為自復式。如RC1A-60為瓷插式熔斷器，額定電流為60A，其中1為設(shè)計序號，A表示結(jié)構(gòu)改進代號。又如RL1-60/50為螺旋式熔斷器，熔斷器額定電流為60A，所裝熔體的額定電流為50A。圖1.16熔斷器的型號規(guī)格第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用(4) 熔斷器的選用在選用熔斷器時，應(yīng)根據(jù)被保護電路的需要，首先確定熔斷器的形式，然后選擇熔體的規(guī)格，再根據(jù)熔體確定熔斷器的規(guī)格。① 熔斷器形式的選擇。熔斷器形式的選擇要根據(jù)線路的要求和安裝條件而定，例如在墻上明裝的配電板上，常采用RC1A系列的瓷插式熔斷器，因為它沒有明露的帶電部分；在具有較大短路電流的電力輸配電系統(tǒng)中必須采用RT0系列的有填料封閉管式熔斷器，因為它的分斷能力最強。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用② 熔體額定電流的選擇。熔體額定電流的選擇應(yīng)同時滿足正常負荷電流和啟動尖峰電流兩個條件。這就要求選用的熔體在電動機啟動過程中或在線路合閘送電瞬間有沖擊電流作用的情況下，熔體不被熔斷，同時又能保證在線路或用電設(shè)備過載至一定數(shù)值或短路時，在一定時間內(nèi)熔斷。在選擇熔體額定電流時，還應(yīng)注意以下幾個方面：熔體的額定電流在線路上應(yīng)由前級至后級逐漸減小，否則會出現(xiàn)越級動作現(xiàn)象；另外也不應(yīng)超過線路上導線的允許載流量；與電度表相連的熔斷器，熔體的額定電流應(yīng)小于電度表的額定電流。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用③ 熔斷器電壓及電流的選擇。其要求如下。熔斷器的額定電壓必須大于或等于線路的工作電壓。熔斷器的額定電流必須大于或等于所裝熔體的額定電流。④ 熔斷器的維護。運行中的熔斷器應(yīng)經(jīng)常進行巡視檢查，巡視檢查的內(nèi)容有：負荷電流應(yīng)與熔體的額定電流相適應(yīng)；有熔斷信號指示器的熔斷器應(yīng)檢查信號指示是否彈出；與熔斷器連接的導體、連接點以及熔斷器本身有無過熱現(xiàn)象，連接點接觸是否良好；熔斷器外觀有無裂紋、臟污及放電現(xiàn)象；熔斷器內(nèi)部有無放電聲。在檢查中，若發(fā)現(xiàn)有異常現(xiàn)象，應(yīng)及時修復，以保證熔斷器的安全運行。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用⑤ 更換熔體時的安全注意事項。熔體熔斷后，應(yīng)首先查明熔體熔斷的原因，排除故障。熔體熔斷的原因是由于過載還是短路可根據(jù)熔體熔斷的情況進行判斷。熔體在過載下熔斷時，響聲不大，熔絲僅在一兩處熔斷，變截面熔體只有小截面熔斷，熔管內(nèi)沒有燒焦的現(xiàn)象；熔體在短路下燒斷時響聲很大，熔體熔斷部位大，熔管內(nèi)有燒焦的現(xiàn)象。根據(jù)熔斷的原因找出故障點并予以排除。更換的熔體規(guī)格應(yīng)與負荷的性質(zhì)及線路電流相適應(yīng)。另外，更換熔體時，必須停電更換，以防觸電。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用6．控制按鈕控制按鈕簡稱按鈕，是一種用來接通或分斷小電流電路的低壓手動電器，結(jié)構(gòu)簡單且應(yīng)用廣泛，屬于控制電器。在低壓控制系統(tǒng)中，手動發(fā)出控制信號，可遠距離操作各種電磁開關(guān)，如繼電器如接觸器等，轉(zhuǎn)換各種信號電路和電氣聯(lián)鎖電路。按鈕的外形如圖1.17所示。圖1.17按鈕的外形第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用控制按鈕不直接控制主電路第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1) 控制按鈕的結(jié)構(gòu)控制按鈕一般由按鈕帽、復位彈簧、橋式動觸頭、靜觸頭和外殼等組成。由動觸頭和靜觸頭組合成具有動合觸頭與動斷觸頭的復合式結(jié)構(gòu)。圖1.18是控制按鈕外形、結(jié)構(gòu)示意圖和圖形與文字符號。按下按鈕帽，動觸頭和下面的靜觸頭閉合而與上面的靜觸頭斷開，從而同時控制了兩條電路；松開按鈕帽，則在彈簧的作用下使觸頭恢復原位。按鈕的觸頭允許通過的電流很小，一般不超過5A。圖1.18按鈕外形結(jié)構(gòu)、圖形與文字符號(a)按鈕外形；(b)按鈕結(jié)構(gòu)；(c)圖形與文字符號1—接線柱；2—按鈕帽；3—復位彈簧；4—常閉靜觸頭；5—常開靜觸頭第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用2) 控制按鈕的型號通常控制按鈕有單式、復式和三聯(lián)式三種類型。主要產(chǎn)品有LA18、LA19和LA20系列。LA18系列采用積木式結(jié)構(gòu)，其觸頭數(shù)量可根據(jù)需要拼裝，一般裝成兩個動合兩個動斷形式；還可按需要裝一動合一動斷至六動合六動斷形式。從控制按鈕的結(jié)構(gòu)形式來分類，可將其分為開戶式、旋鈕式、緊急式與鑰匙式等形式。LA20系列有帶指示燈和不帶指示燈兩種。為識別各個按鈕的作用，以避免誤操作，通常在按鈕帽上涂以不同的顏色，以示區(qū)別。常以綠色表示啟動按鈕，而紅色表示停止按鈕。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用按鈕型號規(guī)格的含義如圖1.19所示。圖1.19按鈕型號規(guī)格其中機構(gòu)代號的含義如下。K：開啟式；H：保護式；S：防水式；F：防腐式；J：緊急式；D：帶指示燈式；X：旋鈕式；Y：鑰匙式3) 控制按鈕的選擇控制按鈕主要根據(jù)使用場合、被控電路所需要的觸點數(shù)、觸點形式及按鈕的顏色等因素綜合考慮來選用。使用前應(yīng)檢查按鈕動作是否靈活，彈性是否正常，觸點接觸是否良好可靠。由于按鈕觸點間距較小，因此應(yīng)注意觸點間的漏電或短路情況。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用7．接觸器自動電器含有電磁鐵或其他動力機構(gòu)，它按照指令、信號或參數(shù)變化而自動動作，使工作電路接通和切斷，如接觸器、繼電器等，從而實現(xiàn)以小電流低壓控制電路控制高壓大電流主電路。接觸器是一種通過電磁機構(gòu)動作，頻繁地接通和切斷主電路或大容量控制電路的電器。它廣泛地用于控制電動機和其他電力負載，如電焊機、電熱器、照明燈和電容器組等。由于在控制系統(tǒng)中要求接觸器的操作頻率很高，如每小時300次、600次，甚至高達3000次，因此為了保證一定的使用期限，接觸器必須有足夠長的機械壽命和電氣壽命。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用接觸器的外形如圖1.20所示。圖1.20接觸器的外形接觸器的種類很多，按工作原理的不同可分為電磁式、氣動式和液壓式三種。這里主要研究電磁式接觸器。按控制主回路的電源種類可分為交流接觸器和直流接觸器兩種：勵磁線圈為直流，主觸頭用來接通或斷開直流電路的為直流接觸器；勵磁線圈為交流，主觸頭用來接通或斷開交流電路的稱為交流接觸器。此外還有勵磁線圈為直流，主觸頭用來控制交流電路的稱為交直流接觸器。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用

接觸器有主觸頭和輔助觸頭。主觸頭用來開閉大電流的主電路，輔助觸頭用于開閉小電流的控制電路。根據(jù)極數(shù)的不同可分為單極接觸器和多極接觸器。直流接觸器一般分為單極和雙極的，交流接觸器大多數(shù)是三極的，四極、五極接觸器用于多速電動機控制或者自耦降壓啟動器的自動控制。1) 接觸器的結(jié)構(gòu)接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭(觸點)系統(tǒng)和滅弧裝置三個部分組成，結(jié)構(gòu)簡圖如圖1.21所示。圖1.21接觸器結(jié)構(gòu)簡圖1—主觸頭；2—常閉輔助觸頭；3—常開輔助觸頭；4—動鐵心；5—電磁線圈；6—靜鐵心；7—滅弧罩；8—彈簧；第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用(1) 電磁系統(tǒng)。電磁系統(tǒng)包括動鐵心(銜鐵)、靜鐵心(注：鐵心也作鐵芯)和電磁線圈三部分，其作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成機械能，產(chǎn)生電磁吸力帶動觸頭動作。電磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)鐵心形狀和銜鐵運動方式可分為銜鐵繞棱角轉(zhuǎn)動拍合式、銜鐵繞軸轉(zhuǎn)動拍合式和銜鐵直線運動螺管式三種。電磁系統(tǒng)按鐵心形式可分為U形和E形兩種。電磁系統(tǒng)按電磁線圈的種類可分為直流線圈和交流線圈兩種。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用(2) 觸頭系統(tǒng)。觸頭是接觸器的執(zhí)行元件，用來接通或斷開被控制電路。觸頭的結(jié)構(gòu)形式有很多，按其所控制的電路可分為主觸頭和輔助觸頭。主觸頭用于接通或斷開主電路，允許通過較大的電流；輔助觸頭用于接通或斷開控制電路，只能通過較小的電流。主觸頭也可以用于控制電路中。觸頭按其原始狀態(tài)可分為常開(動合)觸頭和常閉(動斷)觸頭：原始狀態(tài)時(即線圈未通電時)斷開，線圈通電后閉合的觸頭叫常開觸頭；原始狀態(tài)時閉合，線圈通電后斷開的觸頭叫常閉觸頭。線圈斷電后，所有觸頭均復原。觸頭按其結(jié)構(gòu)形式可分為橋型觸頭和指型觸頭兩種。觸頭按其接觸形式可分為點接觸、線接觸和面接觸三種。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用滅弧裝置

當接觸器點切斷電路時，如電路中電壓超過10～12V和電流超過80～100mA，在拉開的兩個觸點之間將出現(xiàn)強烈火花，這實際上是一種氣體放電的現(xiàn)象，通常稱之為“電弧”。電弧的出現(xiàn)，既妨礙電路的正常分斷，又會使觸頭受到嚴重腐蝕，為此，必須采取有效的措施進行滅弧，以保證電路和電氣元件工作安全可靠。要使電弧熄滅，應(yīng)設(shè)法降低電弧的溫度和電場強度，常用的滅弧裝置有滅弧罩、滅弧柵、磁吹滅弧和多縱縫滅弧裝置等。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用2) 接觸器的工作原理接觸器的工作原理如下。當勵磁線圈通電后，線圈電流將產(chǎn)生磁場，使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動觸頭動作：常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開，兩者是聯(lián)動的。當線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸頭復原：常開觸頭斷開，常閉觸頭閉合。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用

根據(jù)電路中負載電流的種類選擇接觸器的類型；接觸器的額定電壓應(yīng)大于或等于負載回路的額定電壓；吸引線圈的額定電壓應(yīng)與所接控制電路的額定電壓等級一致；額定電流應(yīng)大于或等于被控主回路的額定電流。接觸器的使用選擇原則

第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用(1) 交流接觸器。交流接觸器線圈通以交流電，主觸頭接通、分斷交流主電路。當交變磁通穿過鐵心時，將產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，使鐵心發(fā)熱。為減少鐵損，鐵心用硅鋼片沖壓而成；為便于散熱，線圈做成短而粗的圓筒狀繞在骨架上。由于交流接觸器鐵心的磁通是交變的，故當磁通過零時，電磁吸力也為零，吸合后的銜鐵在反力彈簧的作用下將被拉開；磁通過零后電磁吸力又增大，當吸力大于反力時，銜鐵又被吸合。這樣，交流電源頻率的變化，會使銜鐵產(chǎn)生強烈振動和噪聲，甚至會使鐵心松散。因此交流接觸器鐵心端面上都安裝了一個銅制的短路環(huán)，短路環(huán)包圍鐵心端面約2/3的面積。交流接觸器通常采用滅弧罩和滅弧柵進行滅弧。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用直流接觸器。直流接觸器線圈通以直流電流，主觸頭接通、切斷直流主電路。由于其線圈通以直流電，鐵心中不會產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，所以不會發(fā)熱。為方便加工，鐵心用整塊鋼板制成；為使線圈散熱良好，通常將線圈繞制成長而薄的圓筒狀。直流接觸器滅弧較困難，一般采用滅弧能力較強的磁吹滅弧裝置來滅弧。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用用途：遠距離通斷直流電路或控制直流電動機的頻繁起停。結(jié)構(gòu)：電磁機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置。工作原理：與交流接觸器基本相同。直流接觸器

第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用3) 接觸器的符號接觸器的圖形符號、文字符號如圖1.22所示。圖1.22接觸器圖形、文字符號(a)線圈；(b)常開主觸頭；(c)常閉主觸頭；(d)常開輔助觸頭；(e)常閉輔助觸頭4) 接觸器的型號及代表意義(1) 交流接觸器。交流接觸器的型號規(guī)格，如圖1.23所示。圖1.23交流接觸器的型號規(guī)格第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用

例如，CJ12-250/3為CJ12系列交流接觸器，額定電流為250A，含三個主觸點；CJ12T-250/3為CJ12系列改型后的交流接觸器，額定電流為250A，含三個主觸點。我國生產(chǎn)的交流接觸器常用的有CJ1、CJ0、CJ10、CJ12、CJ20等系列產(chǎn)品。CJ0系列是專為機床配套的產(chǎn)品。CJ10系列為一般性負荷的接觸器，它主要用于控制籠型異步電動機的啟動、運行和停止。CJ12系列是一種能承受較重負荷的AC2使用類別產(chǎn)品，它主要用于控制繞線式電動機的啟動、停止和轉(zhuǎn)子電路電阻的切換等。CJ10和CJ12新系列產(chǎn)品中所有受沖擊的部件均采用了緩沖裝置；合理地減小了觸點的開距和行程；運動系統(tǒng)布置合理，結(jié)構(gòu)緊湊；結(jié)構(gòu)連接不用螺釘，維修方便。CJ20系列可供遠距離接通或分斷電路之用，并適宜于頻繁的啟動及控制交流電機。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用(2) 直流接觸器。直流接觸器的型號規(guī)格如圖1.24所示。圖1.24直流接觸器的型號規(guī)格例如，CZ0-40/20為CZ0系列直流接觸器，額定電流40A，常開主觸點有兩個，常閉主觸點有0個。直流接觸器是用于頻繁的操作和控制直流電動機的一種控制元件，常用的有CZ1、CZ3等系列和新產(chǎn)品CZ0系列。新系列接觸器具有壽命長、體積小、工藝型號、零部件通用性強等優(yōu)點。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用5) 接觸器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)(1) 額定電壓。指主觸點的額定電壓，通常用的電壓等級如下。直流接觸器：220V、440V、660V。交流接觸器：220V、380V、660V。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用(2) 額定電流。指主觸點的額定電流，通常用的額定電流等級如下。直流接觸器：25A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。交流接觸器：5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。上述電流是指接觸器安裝在敞開式控制屏上，觸點工作不超過額定溫升，負載為間斷-長期工作制時的電流值。所謂間斷-長期工作制是指接觸器連續(xù)通電時間不超過8小時，若超過8小時，必須空載開閉三次以上，以消除表面氧化膜。如果上述諸條件改變了，就要相應(yīng)修正其電流值。具體如下：當接觸器安裝在箱柜內(nèi)，由于冷卻條件變差，電流要降低10%～20%使用。當接觸器工作于長期工作制，而且通電持續(xù)率不超過40%：敞開安裝，電流允許提高10%～25%使用；箱柜安裝，允許提高5%～10%使用。介于上述情況之間時，可酌情增減電流。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用(3) 勵磁線圈的額定電壓。通常勵磁線圈的額定電壓等級如下。直流線圈：24V、48V、110V、220V、440V。交流線圈：36V、127V、220V、380V。(4) 觸頭數(shù)目。接觸器的觸頭數(shù)目能滿足控制線路的要求。各種類型的接觸器觸頭數(shù)目不同。交流接觸器的主觸頭有三對(常開觸頭)，一般有四對輔助觸頭(兩對常開、兩對常閉)，最多可達到六對(三對常開、三對常閉)；直流接觸器主觸頭一般有兩對(常開觸頭)，輔助觸頭有四對(兩對常開、兩對常閉)。接觸器線圈電壓一般從安全性考慮，可選低一些，但當控制線路簡單，所用電器不多時，為了節(jié)省變壓器，可選380V和220V。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1.1.2電動機點動控制線路實現(xiàn)過程在進行電動機點動控制系統(tǒng)設(shè)計前，須分成幾組完成任務(wù)，組內(nèi)成員制定工作計劃。根據(jù)所學知識點和控制要求，熟悉電器元件工作原理，進行電氣原理圖設(shè)計，然后進行設(shè)備的電氣接線，在檢查接線正確的情況下通電運行。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1．工作過程為了更好地完成電動機點動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)，小組成員應(yīng)協(xié)同編制計劃，并協(xié)作解決難題，相互之間監(jiān)督計劃的執(zhí)行與完成情況。小組成員研討任務(wù)，明確點動控制系統(tǒng)的要求，確定控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。根據(jù)系統(tǒng)實現(xiàn)方案，確定完整詳細的工作計劃。根據(jù)小組成員擬定的工作計劃，開展工作。由本組成員進行控制系統(tǒng)實現(xiàn)的效果檢查。由其他組成員或老師進行評估。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用2．操作分析現(xiàn)在我們一步步地來實現(xiàn)電動機點動控制的設(shè)計。1) 實訓工具測電筆、旋具、尖嘴鉗、斜口鉗、剝線鉗、電工刀、兆歐表、鉗形電流表和萬用表。2) 實訓電器三相異步電動機1臺、組合開關(guān)1只、低壓熔斷器5只、三聯(lián)按鈕1個、接觸器1只、接線端子排1個、導線若干。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用3) 繪制電氣原理圖點動控制適合于短時間的啟動操作，在起吊重物、生產(chǎn)設(shè)備調(diào)整工作狀態(tài)時應(yīng)用。圖1.25點動控制線路原理圖

設(shè)計采用380V交流異步電動機，用開關(guān)(現(xiàn)在實際應(yīng)用中多采用空氣開關(guān))將380V電源接入我們的控制線路，連接電動機的電路稱為主電路，此電路通過熔斷器FU1經(jīng)接觸器的主觸點連接電動機的三相接線端子；連接控制按鈕的支路為控制電路，通過熔斷器FU2將電源中的兩相線路連接到控制電路。點動控制線路原理圖如圖1.25所示第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用4) 繪制安裝接線圖因為接觸器出現(xiàn)在主電路和控制電路中，電氣原理圖中的接觸器是分開繪制的，但實際上頁是一個元件，在實際連線時線路要顯得凌亂復雜，為便于接線工作的進行，需根據(jù)出元件在控制柜中的安裝位置來繪制安裝接線圖。

根據(jù)需要的電器元件，在圖中繪制各個元件的安裝位置，按照位置根據(jù)電氣原理圖繪制元件的安裝線路圖。安裝接線圖如圖1.26所示。圖1.26點動控制線路安裝接線圖第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用知識鏈接主電路和控制電路電氣控制線路可分為主電路和控制電路。主電路是電動機電流流經(jīng)的電路，主電路的特點是高電壓(380V)，大電流；控制電路是對主電路起控制作用的電路，控制電路的特點是電壓不確定(可通過變壓器變壓，通常電壓范圍為36～380V)，小電流。在電路原理圖中主電路繪在左側(cè)，控制電路按主電路的動作順序繪在右側(cè)。接觸器的主觸頭接入主電路，線圈接入控制電路，兩者的圖形符號不同，但文字符號相同，即表示為同一個電氣器件。當接觸器線圈通電時，主觸頭閉合；接觸器線圈斷電時，主觸頭分斷。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用點動控制線路的工作原理如下。合上電源總開關(guān)QS。啟動：按下按鈕SB，接觸器KM線圈得電，KM主觸頭閉合，電動機M啟動運行。停止：松開按鈕SB，接觸器KM線圈失電，KM主觸頭斷開，電動機M停止運行。停止使用時，斷開電源總開關(guān)QS。

接線圖是根據(jù)電氣控制原理圖與電器安裝位置繪制的圖形，接線圖中的粗實線表示母線，細實線表示分支線，分支線與母線連接時呈45°或135°。

第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用5) 接線

將熔斷器FU1、FU2、電動機、按鈕、接觸器按照圖1.26所示的位置安放好。在確保三相電源斷開的情況下，用剝線鉗將用到的導線兩端的包皮剝?nèi)ィ凑請D1.25和圖1.26所示，以接觸器為中心，逐步將元件連接起來。對于接觸器需仔細辨認元件上的標識，分清線圈觸點、主觸點和輔助觸點，沒有用到的觸點不接。接線時遵循“先主后控，先串后并；從上到下，從左到右；上進下出，左進右出”的原則進行接線。

接線過程中應(yīng)仔細認真，要確保觸點和導線全接觸。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用6) 通電試車連接完畢，經(jīng)教師檢查線路無誤后可通電試車。通電過程中為保證安全，手不要再觸摸元器件。按下啟動按鈕，觀察電動機的運行情況。若不能正常運行，則先切斷電源，再檢查線路。逐步試車、檢查，直至運行成功。3．檢查與評估

工作過程結(jié)束時，要進行設(shè)計結(jié)果檢查與評估，評估項目參照電工職業(yè)標準。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1.2電動機連續(xù)運行電氣控制設(shè)計

在生產(chǎn)過程中，常常要求電動機能夠長時間連續(xù)工作，顯然點動控制功能的電路不能滿足生產(chǎn)要求，需要具有連續(xù)運行功能的電路。

第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1．控制要求給定一臺籠型異步電動機M，選擇電氣元件，設(shè)計其電氣控制電路，當啟動按鈕按下時電動機啟動且連續(xù)運行，按下停止按鈕時電動機停止運行，從而實現(xiàn)電動機的連續(xù)運行控制。2．設(shè)計目的認識控制系統(tǒng)中常用的電氣元件，根據(jù)控制要求繪制電氣原理圖并進行電氣接線。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用3．設(shè)計條件電工通用工具：測電筆、旋具、尖嘴鉗、斜口鉗、剝線鉗、電工刀、兆歐表、鉗形電流表和萬用表。電器元件：三相異步電動機1臺、組合開關(guān)1只、低壓熔斷器5只、三聯(lián)按鈕2個、接觸器1只、接線端子4．設(shè)計內(nèi)容及安裝操作(1) 繪制電氣原理圖。(2) 對控制線路進行元器件安裝接線和操作。(3) 檢查無誤，通電調(diào)試運行。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用5．工藝要求(1) 各元件的安裝位置應(yīng)整齊、勻稱，間距合理，便于元件的更換。(2) 布線通道要盡可能少。(3) 主電路用黑色線，控制電路用紅色線，接地線用黃綠雙兩色線。(4) 同一平面的導線應(yīng)高低一致或前后一致，不能交叉，若非交叉不可，則該導線應(yīng)在接線端子引出時，就水平架空跨越，但必須走線合理。(5) 布線應(yīng)橫平豎直，分布均勻，變換走向時應(yīng)垂直轉(zhuǎn)向。(6) 布線時嚴禁損傷線芯和導線絕緣。(7) 布線順序一般以接觸器為中心，由里向外，由低至高，以先控制線路后主電路的順序進行，以不妨礙后續(xù)布線為原則。(8) 通電試運行前，必須征得老師的同意，并由老師接通三相電源L1、L2、L3，同時要有老師在現(xiàn)場監(jiān)護。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用6．注意事項1) 電動機使用的電源電壓和繞組的接法，必須與銘牌上規(guī)定的一致。2) 接線時，必須先接負載端，后接電源端；先接接地線，后接三相電源線。3) 必須認真檢查安裝完畢的控制線路后，才允許通電試運行。4) 電動機外殼必須接地。5) 訓練應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1.2.1自動空氣開關(guān)和接觸器的自鎖

1．自動空氣開關(guān)自動空氣斷路器簡稱自動空氣開關(guān)或自動開關(guān)，它相當于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器和欠壓繼電器的功能組合，是一種既起手動開關(guān)作用，又可自動有效地對串接在其后面的電氣設(shè)備的失壓、欠壓、過載和短路進行保護的電器。自動空氣開關(guān)的外形如圖1.27所示。圖1.27自動空氣開關(guān)的外形第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用帶漏電功能的斷路器第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用帶漏電功能的斷路器第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用帶漏電功能的斷路器第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用帶漏電功能的斷路器第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用進線開關(guān)第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用國產(chǎn)進線開關(guān)第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1)結(jié)構(gòu)和工作原理自動空氣開關(guān)由操作機構(gòu)、觸頭、保護裝置(各種脫扣器，可以根據(jù)用途來配備)、滅弧系統(tǒng)等組成。它的工作原理圖如圖1.28所示。圖1.28自動空氣開關(guān)工作原理圖1—觸頭；2—搭鉤；3—電磁脫扣器；4—分離脫扣器；5—電阻絲；6—欠壓脫扣器；7—按鈕；8—熱元件第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用塑殼式低壓斷路器原理圖1．主觸頭2．自由脫扣器3．過電流脫扣器4．分勵脫扣器5．熱脫扣器6．失壓脫扣器7．按鈕線路短路或嚴重過載保護第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用塑殼式低壓斷路器原理圖1．主觸頭2．自由脫扣器3．過電流脫扣器4．分勵脫扣器5．熱脫扣器6．失壓脫扣器7．按鈕遠距離跳閘，對電路不起保護作用第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用塑殼式低壓斷路器原理圖1．主觸頭2．自由脫扣器3．過電流脫扣器4．分勵脫扣器5．熱脫扣器6．失壓脫扣器7．按鈕線路過載保護第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1．主觸頭2．自由脫扣器3．過電流脫扣器4．分勵脫扣器5．熱脫扣器6．失壓脫扣器

7．按鈕電動機的失壓保護在線路缺相時，長時缺相會燒毀電動機，這時開關(guān)斷開。在線路電源停電時，開關(guān)不能合閘。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用

自動空氣開關(guān)的主觸頭是靠手動操作或電動合閘的。主觸頭閉合后，自由脫扣機構(gòu)將主觸頭鎖在合閘位置上，過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián)，欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當電路發(fā)生短路或嚴重過載時，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機構(gòu)動作，主觸頭斷開主電路；當電路過載時，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片向上彎曲，推動自由脫扣機構(gòu)動作；當電路欠壓時，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放，也使自由脫扣機構(gòu)動作。分勵脫扣器則作為遠距離控制用，在正常工作時，其線圈是斷電的，在需要遠距離控制時，按下啟動按鈕，使線圈通電，銜鐵帶動自由脫扣機構(gòu)動作，使主觸頭斷開。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用2) 自動空氣開關(guān)的分類自動空氣開關(guān)種類繁多，可按用途、結(jié)構(gòu)特點、極數(shù)、操作該方式和限流性能來分類。按用途分，有保護配電線路用、保護電動機用、保護照明線路用和漏電保護用自動空氣開關(guān)及特殊用途的自動空氣開關(guān)，如滅磁開關(guān)等。按結(jié)構(gòu)形式分，有框架式和塑料外殼式自動空氣開關(guān)。按極數(shù)分，有單極、雙極、三極和四極自動空氣開關(guān)。按操作方式分，有直接手柄操作式、杠桿操作式、電磁鐵操作式和電動機操作式自動空氣開關(guān)。按限流性能分，有一般不限流型和快速型限流型自動空氣開關(guān)。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用3) 主要技術(shù)參數(shù)(1) 額定電壓與額定電流。自動空氣開關(guān)的額定電壓是指它能長期承受的工作電壓，數(shù)值上取決于電網(wǎng)的額定電壓等級。我國標準規(guī)定為交流220V、380V、礦用660V及1140V，直流為220V與440V等。額定電流是保證自動空氣開關(guān)能長期可靠工作的電流。(2) 通斷能力。自動空氣開關(guān)的通斷能力是在一定的條件下(電壓和功率因數(shù)或時間常數(shù))，自動空氣開關(guān)能夠可靠接通與分斷電流的能力，通常以最大通斷電流來表示其極限通斷能力。自動空氣開關(guān)的極限通斷能力大于或等于線路的最大短路電流。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用(3)保護特性。

保護特性主要是指自動空氣開關(guān)的動作時間t與過電流脫扣器動作電流I的關(guān)系特性t=(I)或t=(I/IN)，其中IN為過電流脫扣器的額定電流。為了使自動空氣開關(guān)具有不同的保護特性，必須配置相應(yīng)的脫扣器。例如為了得到短路瞬時動作特性，一般配置電磁式脫扣器；為了得到反時限安秒特性，可配置熱繼電器式脫扣器；為了得到短延時或長延時定時脫扣特性，還可配置鐘表機構(gòu)式延時脫扣器。使用半導體脫扣器可以得到各種保護特性。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用

自動空氣開關(guān)的過電流保護特性分為一段保護、二段保護與三段保護特性三種，用戶可根據(jù)保護對象的要求合理選用。三段保護特性具有過載長延時、短路短延時、特大短路瞬時動作三種保護特性，這樣可以充分利用電氣設(shè)備的允許過載能力，盡可能地縮小故障停電的范圍。失壓保護特性是指當電壓低于規(guī)定值時，自動空氣開關(guān)應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)動作，切斷電路；漏電保護特性是指當電路漏電電流超過規(guī)定值時，漏電保護自動空氣開關(guān)應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)動作，切斷電路。前者借助失壓脫扣器來實現(xiàn)，后者借助漏電脫扣器來實現(xiàn)。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用分斷時間。自動空氣開關(guān)從發(fā)出斷開信號(如按下分勵脫扣器按鈕)起到觸頭分開、電弧熄滅為止的時間間隔，即為分斷時間(包括固有斷開時間和熄弧時間兩部分)。當自動空氣開關(guān)工作在短延時(0.2s或0.4s)定時限保護段和在瞬時工作段時，分斷時間t>10～20ms的，稱為快速自動空氣開關(guān)。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用5)自動空氣開關(guān)的電路符號我國用DZ和DW表示自動空氣開關(guān)的型號，DZ表示裝置式自動空氣開關(guān)，DW表示開敞式自動空氣開關(guān)。裝置式自動空氣開關(guān)常用的有DZ4、DZ5和新產(chǎn)品DZ10系列。前兩種為小容量(額定電流有25A和50A兩種)，而DZ10系列的額定電流有100A、250A、500A三個等級，極限電流(在額定電源電壓下能開斷的最大短路電流)在直流電壓為220V時可達7000～25000A，在交流電壓為380V時可達7000～50000A。開敞式有DW1、DW2、DW0系列和能替代它們的新產(chǎn)品DW10系列。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用下面以新產(chǎn)品DZ10系列為例介紹自動空氣開關(guān)的型號及意義，如圖1.29所示。圖1.29自動空氣開關(guān)的型號規(guī)格

在輔助觸頭中，“0”表示無輔助觸頭；“2”表示有輔助觸頭。在脫扣器代號中，“0”表示沒有脫扣器；“1”表示有熱脫扣器；“2”表示有電磁脫扣器；“3”表示有熱脫扣器和電磁脫扣器的復式脫扣器。例如，DZ10-250/330為DZ系列裝置式自動空氣開關(guān)，額定電流為250A，3極，復式脫扣器，不帶附件。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用6) 自動空氣開關(guān)的選用自動空氣開關(guān)的額定電壓和額定電流應(yīng)大于或等于線路的正常工作電壓和工作電流。欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓。過電流脫扣器的額定電流大于或等于線路的最大負載電流。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1.2.2自鎖控制接觸器在電動機控制中使用頻繁，利用輔助觸點實現(xiàn)低壓電器元件控制主觸點連接的高壓電動機，在電氣控制中具有重要地位。接觸器具有自鎖的性能。自鎖線路如圖1.30所示，在啟動按鈕SB1的兩端并接一個接觸器的輔助常開觸頭。按下啟動按鈕，使接觸器線圈通電，此時輔助常開觸點閉合；當松開啟動按鈕后，雖然按鈕復位分斷，但依靠接觸器的輔助常開觸頭仍可保持電路接通。像這種松開啟動按鈕后，接觸器線圈通過自身輔助常開觸頭仍保持通電狀態(tài)的現(xiàn)象叫做自鎖，起自鎖作用的輔助常開觸頭稱為自鎖觸頭。圖1.30自鎖控制線路電氣原理圖第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用

接觸器自鎖控制線路具有欠壓和失壓保護功能。欠壓保護。當線路電壓下降到一定值時，接觸器電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁吸力減少。當電磁吸力減少到小于復位彈簧的彈力時，動鐵心就會釋放，主觸頭和自鎖觸頭同時分斷，自動切斷主電路和控制電路，使電動機斷電停機，從而起到了欠壓保護的作用。失壓保護。失壓保護是指電動機在正常工作中，由于某種原因突然斷電時，能自動切斷電動機的電源，而當重新供電時，電動機不能自行啟動的一種保護。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1.2.3電動機連續(xù)運行電氣控制的實現(xiàn)過程

在進行電動機點動控制系統(tǒng)設(shè)計前，須分成幾組完成任務(wù)，組內(nèi)成員制定工作計劃。根據(jù)所學知識點和控制要求，熟悉電器元件工作原理的使用情況，進行電氣原理圖設(shè)計，然后進行電氣設(shè)備的線路連接，在檢查線路正確的情況下通電運行。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1．工作過程

為了更好地完成電動機連續(xù)運行控制系統(tǒng)的實現(xiàn)，小組成員應(yīng)協(xié)同編制計劃，并協(xié)作解決難題、相互之間監(jiān)督計劃的執(zhí)行與完成情況。小組成員研討任務(wù)，明確連續(xù)運行控制系統(tǒng)的要求，確定控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。根據(jù)系統(tǒng)實現(xiàn)方案，確定完整詳細的工作計劃。根據(jù)小組成員擬定的工作計劃，開展工作。由本組成員進行控制系統(tǒng)實現(xiàn)的效果檢查。由其他組成員或老師進行評估。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用2．操作分析現(xiàn)在我們一步步地來實現(xiàn)電動機連續(xù)運行控制。1) 實訓工具測電筆、旋具、尖嘴鉗、斜口鉗、剝線鉗、電工刀、兆歐表、鉗形電流表、萬用表。2) 實訓電器三相異步電動機1臺、空氣開關(guān)1只、低壓熔斷器5只、按鈕兩個(綠色、紅色各1個，綠色為常開，紅色為常閉)、接觸器1只、接線端子排1個、導線若干。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用3)繪制電氣原理圖

連續(xù)運行控制適合于電動機長時間的運行操作，在機床、風機等工作時應(yīng)用。設(shè)計采用380V交流異步電動機，用空氣開關(guān)將380V電源接入我們的控制線路，連接電動機的電路稱為主電路，此電路通過熔斷器FU1經(jīng)接觸器的主觸點連接電動機的三相接線端子；連接控制按鈕的支路為控制電路，通過熔斷器FU2將電源中的兩相線路連接停止按鈕的常閉端子、啟動按鈕的常開端子，再接到接觸器的線圈端子，連續(xù)運行控制線路的電氣原理圖如圖1.31所示。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用圖1.31電動機連續(xù)運行控制的電氣原理圖合上電源總開關(guān)QS。啟動：按下啟動按鈕SB1，接觸器KM線圈得電，KM主觸頭閉合，電動機M啟動運行，同時輔助常開觸點閉合，實現(xiàn)自鎖；松開啟動按鈕，電動機仍然運行。停止：按下停止按鈕SB2，接觸器KM線圈失電，KM主觸頭斷開，電動機M停止運行，輔助常開觸點斷開，解除自鎖。停止使用時，斷開電源總開關(guān)QS。連續(xù)運行控制線路的工作原理如下。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用接觸器自鎖控制工作原理第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用三地控制第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用

順序控制第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用4)繪制安裝接線圖根據(jù)需要的電器元件，在圖中繪制各個元件的安裝位置，按照位置根據(jù)電氣原理圖繪制出元件的安接線路圖。安裝接線圖如圖1.32所示。圖1.32電動機連續(xù)運行控制的安裝接線圖第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用接線圖是根據(jù)電氣控制原理圖與電器安裝位置繪制的圖形，接線圖中的粗實線表示母線，細實線表示分支線，分支線與母線連接時呈45°或135°。

第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用5)接線

將熔斷器FU1、FU2、電動機、按鈕和接觸器按照圖1.32所示的位置安放好。在確保三相電源斷開的情況下，用剝線鉗將用到的導線兩端的包皮剝?nèi)?，按照圖1.31和圖1.32所示，逐步將元件連接起來。對于接觸器，需仔細辨認元件上的標識，分清線圈觸點、主觸點和輔助觸點，沒有用到的觸點不接。接線時遵循“先主后控，先串后并；從上到下，從左到右；上進下出，左進右出”的原則進行接線。接線過程中應(yīng)仔細認真，要確保觸點和導線全接觸。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用6) 通電試運行連接完畢，經(jīng)教師檢查線路無誤后可通電試運行。通電過程中為保證安全，手不要再觸摸元器件。按動啟動按鈕，觀察電動機的運行情況。若不能正常運行，先切斷電源，再檢查線路。逐步試運行、檢查，直至運行成功。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用項

目要

求分

數(shù)評分標準得

分系統(tǒng)電氣原理圖設(shè)計原理圖繪制完整規(guī)范20不完整規(guī)范，每處扣5分安裝接線圖準確完整10不完整，每處扣2分元件放置元件在控制柜中整潔、合理5不合理，每處扣2分電氣線路安裝和連接線路安全簡潔，符合工藝要求30不規(guī)范每處扣5分系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)設(shè)計達到題目要求，能連續(xù)運行及停止35第一次調(diào)試不合格扣10分第二次調(diào)試不合格扣10分時間60分鐘，每超時5分鐘扣5分，不得超過10分鐘安全檢查完畢通電，人為短路扣20分3．檢查與評估工作過程結(jié)束時，進行設(shè)計結(jié)果檢查與評估，評估項目參照電工職業(yè)標準。評估標準見表1.2。表1.2

檢查評估表第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1.3電動機正反轉(zhuǎn)電氣控制設(shè)計

生產(chǎn)機械設(shè)備的傳動部件常常需要改變運行方向，例如電梯的升、降運動，車床的主軸能夠正反向旋轉(zhuǎn)等等，都要求拖動的電動機能夠正反轉(zhuǎn)運行。生產(chǎn)設(shè)備或自動生產(chǎn)線都由許多運動的部件組成，不同的運動部件之間既互相聯(lián)系又互相制約。例如，車床的主軸必須在油泵電動機啟動使齒輪箱有充分的潤滑之后才能啟動；又如，龍門刨床的工作臺在運動時不允許刀架移動等。這種既互相聯(lián)系又互相制約的控制稱為聯(lián)鎖控制。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1．控制要求

給定一臺籠型異步電動機M，選擇電氣元件，設(shè)計其電氣控制電路。當按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB1時，電動機正轉(zhuǎn)運行，當按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2時，電動機停止正轉(zhuǎn)，改為反轉(zhuǎn)運行；同理，當按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2時，電動機反轉(zhuǎn)運行，當按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕SB2時，電動機停止反轉(zhuǎn)，改為正轉(zhuǎn)運行；在任何時刻，按下停止按鈕SB3，均可停止運行。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用2．設(shè)計目的

認識控制系統(tǒng)中的常用電氣元件，根據(jù)控制要求繪制出電氣原理圖并進行電氣接線。3．設(shè)計條件電工通用工具：測電筆、旋具、尖嘴鉗、斜口鉗、剝線鉗、電工刀、兆歐表、鉗形電流表、萬用表。電器元件：三相異步電動機1臺、自動空氣開關(guān)1只、低壓熔斷器5只、熱繼電器2只、三聯(lián)按鈕2個、接觸器2只、接線端子排1個、導線若干。4．設(shè)計內(nèi)容及安裝操作

(1) 繪制電氣原理圖。(2) 對各控制線路進行元器件安裝接線和操作。(3) 檢查無誤，通電調(diào)試運行。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用5．工藝要求(1)各元件的安裝位置應(yīng)整齊、勻稱，間距合理，便于元件的更換。(2)布線通道要盡可能少。(3)主電路用黑色線，控制電路用紅色線，接地線用黃、綠兩色線。(4)同一平面的導線應(yīng)高低一致或前后一致，不能交叉，若非交叉不可，則該根導線應(yīng)在接線端子引出時，就水平架空跨越，但必須走線合理。(5)布線應(yīng)橫平豎直，分布均勻，變換走向時應(yīng)垂直轉(zhuǎn)向。(6)布線時嚴禁損傷線芯和導線絕緣。(7)布線順序一般以接觸器為中心，由里向外，由低至高，以先控制線路后主電路的順序進行，以不妨礙后續(xù)布線為原則。(8)通電試運行前，必須征得老師的同意，并由老師接通三相電源L1、L2、L3，同時要有老師在現(xiàn)場監(jiān)護。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用6．注意事項(1) 電動機使用的電源電壓和繞組的接法，必須與銘牌上規(guī)定的一致。(2) 接線時，必須先接負載端，后接電源端；先接接地線，后接三相電源線。(3) 必須在認真檢查安裝完畢的控制線路板后才允許通電試運行。(4) 電動機外殼必須接地。(5) 訓練應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)完成。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1.3.1繼電器1．繼電器接觸器是一種用來頻繁地接通和切斷主電路或大容量控制電路的電器。繼電器是根據(jù)電壓、電流、時間、溫度和速度等信號的變化，來接通和分斷小電流電路和電器的控制元件。電動機的控制雖然已由手動變?yōu)樽詣?，但還不能滿足復雜生產(chǎn)工藝過程中自動化的要求。如大型龍門刨床的工作，不僅要求工作臺能自動地前進和后退，而且還要求前進和后退的速度不同，能自動地減速和加速。這些要求，必須要由整套自動控制設(shè)備才能滿足，而繼電器就是這種控制設(shè)備中的主要元件。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用繼電器的外形如圖1.33所示。圖1.33繼電器的外形繼電器是一種自動動作的電器。當繼電器輸入電壓、電流和頻率等電量或溫度、壓力和轉(zhuǎn)速等非電量并達到規(guī)定值時，繼電器的觸點便接通或分斷所控制或保護的電路。繼電器一般由輸入感測機構(gòu)和輸出執(zhí)行機構(gòu)兩部分組成。前者用于反映輸入量的高低；后者用于接通或分斷電路。繼電器實質(zhì)上是一種傳遞信號的電器，它可以根據(jù)特定形式的輸入信號而動作，從而達到不同的控制目的。它與接觸器不同，主要用于反映控制信號，其觸點通常接在控制電路中。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用

繼電器的種類很多，分類的方法也很多，常用的分類方法有以下幾種。按輸入量的物理性質(zhì)分為電壓、電流、速度、時間、溫度、壓力、熱繼電器等。按動作時間分為瞬時動作和延時動作(也稱為時間繼電器)繼電器等。按動作原理分為電磁式、感應(yīng)式、電動式、電子式和機械式繼電器等。由于電磁式繼電器具有工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、壽命長等一系列的優(yōu)點，故在機床電氣傳動系統(tǒng)中應(yīng)用的最為廣泛，約有90%以上的繼電器都是電磁式的。繼電器一般用來接通和斷開控制電路，故電流容量、觸頭、體積都很小，只有當電動機的功率很小時，才可用某些繼電器來直接接通和斷開電動機的主電路。電磁式繼電器可分為直流和交流兩大類，它們的主要結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器基本相同，它們各自又可分為電流、電壓、時間、中間繼電器等。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用

繼電器的另一個重要參數(shù)是吸合時間和釋放時間。吸合時間是從線圈接受電信號到銜鐵完全吸合時所需的時間。一般繼電器的吸合時間與釋放時間為0.05～0.15s，快速繼電器為0.005～0.05s，它的大小影響著繼電器的操作頻率。繼電器的圖形符號如圖1.34所示。文字符號用K來表示。對于具體的電壓、電流繼電器等若用單字母來表示則也用K，雙字母則為KV和KA等。圖1.34繼電器的圖形符號第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用1)電磁式繼電器常用的電磁式繼電器按反應(yīng)參數(shù)可分為電流繼電器、電壓繼電器和中間繼電器；按線圈的電流種類可分為直流繼電器和交流繼電器。(1) 電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器相似，它由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和釋放彈簧等組成。由于繼電器用于控制電路，所以流過觸頭的電流比較小，故不需要滅弧裝置。①

電流繼電器。它是反映電路電流變化而動作的繼電器，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。電流繼電器的特點是線圈匝數(shù)少、線徑較粗、能通過較大電流。在使用時電流繼電器的線圈和負載串聯(lián)。由于線圈上的壓降很小，不會影響負載電路的電流。常用的電流繼電器有欠電流繼電器和過電流繼電器兩種。第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用電路正常工作時，欠電流繼電器吸合動作，當電路電流減小到某一整定值以下時，欠電流繼電器釋放，對電路起欠電流保護作用。電路正常工作時，過電流繼電器不動作，當電路中電流超過某一整定值時，過電流繼電器吸合動作，對電路起過流保護作用。在電氣傳動系統(tǒng)中，用得較多的電流繼電器有JL14、JL15、JT3、JT9、JT10等型號。選擇電流繼電器時主要根據(jù)電路內(nèi)的電流種類和額定電流大小來選擇。過流電流繼電器欠流電流繼電器第1章電氣控制系統(tǒng)設(shè)計PLC原理與應(yīng)用②

電壓繼電器。電壓繼電器反映的是電壓信號。由于它的線圈是并接在被測電路兩端的，因此其線圈導線細、匝數(shù)多、阻抗大。電壓繼電器可分為過電壓、欠電壓和零電壓繼電器三種。過電壓繼電器是超過整定值(一般為UN的105%～120%)時銜鐵吸合；欠電壓繼電器是低于整定值(一般為UN的30%～50%)時銜鐵釋放；而零電壓繼電器是電壓降低接近零值(一般為UN的5%～25%)時銜鐵才釋放。在機床電氣傳動系統(tǒng)中常用的電壓繼電器有JT3和JT4型。選擇電壓繼電器要根據(jù)線路電壓的種