電氣控制技術(shù)與PLC

2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院1電氣控制技術(shù)與PLC武麗wuli@2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院2第一章常用低壓電器§1-1電器的基本知識§1-2接觸器§1-3繼電器§1-4開關(guān)電器§1-5熔斷器§1-6主令電器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院3§1-1電器的基本知識一、電器的定義、分類及發(fā)展二、電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理◆電磁機(jī)構(gòu)◆電磁機(jī)構(gòu)的工作原理◆觸點(diǎn)系統(tǒng)◆滅弧系統(tǒng)2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院4§1-1電器的基本知識一、電器的定義、分類及發(fā)展1、定義根據(jù)外界特定的信號和要求，自動或手動接通和斷開電路，斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、保護(hù)、檢查、變換和調(diào)節(jié)的電氣設(shè)備。2、電器的分類（1）按工作電壓等級分◆高壓電器用于交流電壓1200V、直流電壓1500V及以上電路中的電器，如高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、高壓熔斷器等。2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院5◆低壓電器用于交流50Hz（或60Hz）額定電壓為1200V以下、直流額定電壓1500V及以下電路內(nèi)起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的各種電器，如接觸器、繼電器等。（2）低壓電氣按用途分類◆控制電器：用于控制電路和控制系統(tǒng)，如接觸器、繼電器等；◆配電電器：用于電能的輸送和分配，如高壓斷路器、隔離開關(guān)；◆主令電器：用于控制系統(tǒng)中發(fā)送動作指令，如按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)；◆保護(hù)電器：用于電路及電器設(shè)備的保護(hù)，如熔斷器、熱繼電器；◆執(zhí)行電器：用于完成某種動作或傳送功能，如電磁鐵?！?-1電器的基本知識2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院63、電氣控制技術(shù)的發(fā)展概述電氣控制技術(shù)的發(fā)展分為四個階段：◆集中拖動——以一臺電動機(jī)拖動多臺設(shè)備；◆分散拖動——各個運(yùn)動機(jī)構(gòu)分別由不同電動機(jī)拖動；◆硬件電路控制——采用繼電器、接觸器及順序控制器；◆軟件控制——可編程控制器（即PLC）§1-1電器的基本知識2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院7自動控制系統(tǒng)中常用的低壓控制電器接觸器交流接觸器強(qiáng)力小接觸器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院8繼電器電子時間繼電器熱過載繼電器中間繼電器自動控制系統(tǒng)中常用的低壓控制電器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院9自動控制系統(tǒng)中常用的低壓控制電器低壓熔斷器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院10剩余電流保護(hù)斷路器小型斷路器低壓斷路器自動控制系統(tǒng)中常用的低壓控制電器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院11位置開關(guān)自動控制系統(tǒng)中常用的低壓控制電器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院12主控和急停開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)按鈕及主控開關(guān)自動控制系統(tǒng)中常用的低壓控制電器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院13二、電磁式低壓電器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理組成：電磁機(jī)構(gòu)、觸頭和滅弧裝置1、電磁機(jī)構(gòu)電磁機(jī)構(gòu)的作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并帶動觸點(diǎn)的閉合或斷開，完成通斷電路的控制作用（即通過產(chǎn)生的電磁吸力帶動觸頭動作）。（1）電磁機(jī)構(gòu)的組成及結(jié)構(gòu)形式組成：吸引線圈、鐵心和銜鐵結(jié)構(gòu)形式：按銜鐵的運(yùn)動方式可分為直動式和拍合式§1-1電器的基本知識2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院14§1-1電器的基本知識適用于直流接觸器其鐵心形狀有E形和U形兩種，多用于觸點(diǎn)容量較大的交流接觸器銜鐵和鐵心均為雙E形，用于交流接觸器、繼電器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院15§1-1電器的基本知識

（2）吸引線圈

吸引線圈的作用是將電能轉(zhuǎn)換成磁場能量。按通入電流種類的不同，分為直流線圈和交流線圈兩種。對于直流電磁鐵因其鐵心不發(fā)熱只有線圈發(fā)熱，所以直流電磁鐵的電磁線圈做成高而薄的瘦長型而不設(shè)線圈骨架，使線圈與鐵心直接接觸易于散熱。對于交流電磁鐵，因其鐵心存在磁滯和渦流損耗，這樣線圈和鐵心都發(fā)熱，所以交流電磁鐵的電磁線圈設(shè)有骨架，使鐵心與線圈隔離并將線圈制成短而厚的矮胖型，這樣做有利于鐵心和線圈的散熱。2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院16§1-1電器的基本知識2、電磁機(jī)構(gòu)的工作原理（1）電磁機(jī)構(gòu)的反力特性與吸力特性電磁機(jī)構(gòu)的反力特性與吸力特性a-反力特性b-直流電磁機(jī)構(gòu)吸力特性c-交流電磁機(jī)構(gòu)吸力特性2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院17§1-1電器的基本知識電磁機(jī)構(gòu)吸力特性與反力特性的配合1-直流吸力特性2-交流吸力特性3-反力特性4-剩磁吸力特性銜鐵吸合：吸力大于反力銜鐵釋放：反力大于吸力（2）電磁機(jī)構(gòu)反力特性與吸力特性的配合2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院18交流電磁機(jī)構(gòu)電磁吸力隨時間變化情況§1-1電器的基本知識（3）單相交流電磁機(jī)構(gòu)的反力特性與吸力特性存在的問題：銜鐵產(chǎn)生振動，發(fā)出噪聲。2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院19

短路環(huán)把鐵心中的磁通分為兩部分，即不穿過短路環(huán)的φ1和穿過短路環(huán)的φ2，且φ2滯后φ1，使合成吸力大于反作用力，從而消除了振動和噪聲。

交流電磁機(jī)構(gòu)短路環(huán)§1-1電器的基本知識

三相交流電磁鐵不需要裝設(shè)短路環(huán)。原因是三相交流電流之間的相位相差120°，其電流不會出現(xiàn)同時為0的情況，從而使合成的電磁吸力始終大于反作用力。2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院20§1-1電器的基本知識3、觸點(diǎn)系統(tǒng)

觸點(diǎn)是接觸器的執(zhí)行元件，用來接通或斷開被控制電路。（1）觸頭的結(jié)構(gòu)形式按其所控制的電路可分為主觸頭和輔助觸頭?！糁饔|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。按其原始狀態(tài)可分為常開觸頭和常閉觸頭?！舫ｉ_觸頭：原始狀態(tài)時（即線圈未通電）斷開，線圈通電后閉合的觸頭叫常開觸頭；◆常閉觸頭：原始狀態(tài)閉合，線圖通電后斷開的觸頭叫常閉觸頭（線圈斷電后所有觸頭復(fù)原）。2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院21§1-1電器的基本知識

（2）觸頭的分類◆按結(jié)構(gòu)形式可分為橋型觸頭和指型觸頭?！舭唇佑|形式可分為點(diǎn)接觸、線接觸和面接觸三種。常用于小電流的電器常用于中容量的電器常用于大容量的電器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院22§1-1電器的基本知識4、滅弧系統(tǒng)（1）電弧的概念電弧實(shí)際上是觸頭間氣體在強(qiáng)電場作用下產(chǎn)生的放電現(xiàn)象，產(chǎn)生高溫并發(fā)出強(qiáng)光，將觸頭燒損，并使電路的切斷時間延長，嚴(yán)重時會引起火災(zāi)或其他事故，因此，在電器中應(yīng)采取適當(dāng)措施熄滅電弧。備注：在大氣中開斷電路時，如果被開斷電路的電流超過某一數(shù)值(根據(jù)觸頭材科的不同其值在0.25一1A間)，開斷后加在觸頭間隙(或稱弧隙)兩端電壓超過某一數(shù)值(根據(jù)觸頭材料的不同其值在12—20V間)時，則觸頭間隙中就會產(chǎn)生電弧。2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院23§1-1電器的基本知識（2）常用的滅弧方法電動力滅弧、磁吹滅弧、窄縫滅弧和柵片滅弧適用于小容量交流接觸器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院24§1-1電器的基本知識適用于交流接觸器柵片滅弧示意圖1-滅弧柵片2-觸頭3-電弧磁吹滅弧原理1-磁吹線圈2-鐵心3-導(dǎo)磁夾板4-引弧角5-滅弧罩6-磁吹線圈磁場7-電弧電流磁場8-動觸頭2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院25§1-2接觸器一、接觸器的定義、組成及分類二、接觸器的工作原理三、電磁機(jī)構(gòu)的繼電特性四、接觸器的圖形及文字符號五、接觸器的型號及主要技術(shù)指標(biāo)六、接觸器的選用2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院26§1-2接觸器一、接觸器的定義、組成及分類1、定義

接觸器是一種自動的電磁式電器，適用于遠(yuǎn)距離頻繁接通或斷開交直流主電路及大容量控制電路。其主要控制對象是電動機(jī)，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，并具有欠（零）電壓保護(hù)。2、組成

觸點(diǎn)系統(tǒng)、電磁機(jī)構(gòu)、滅弧裝置3、分類

按其主觸頭所控制主電路電流的種類可分為交流接觸器和直流接觸器兩種。2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院27§1-2接觸器電磁系統(tǒng)觸頭系統(tǒng)滅弧裝置

交流接觸器結(jié)構(gòu)示意圖1-動觸頭2-靜觸頭3-銜鐵4-彈簧5-線圈6-鐵心7-墊氈8-觸頭彈簧9-滅弧罩10-觸頭壓力彈簧2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院28§1-2接觸器二、接觸器的工作原理當(dāng)電磁線圈通電后，線圈電流產(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：常閉觸頭斷開；常開觸頭閉合，二者是聯(lián)動的。當(dāng)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(fù)原：常開觸頭斷開，常閉觸頭閉合。三、電磁機(jī)構(gòu)的繼電特性如圖所示，當(dāng)輸入量x＜xc時銜鐵不動作，其S輸出量y=0；當(dāng)x=xc時，銜鐵吸合，輸出量y從“0”躍變?yōu)椤?”；再進(jìn)一步增大輸入量使x＞xc，則輸出量仍為y=1。2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院29§1-2接觸器

當(dāng)輸入量x從xc減小的時候，在x＞xf的過程中雖然吸力特性向下降低．但因銜鐵吸合狀態(tài)下的吸力仍比反力大，所以銜鐵不會釋放，輸出量y=1。當(dāng)x=xfl時，因吸力小于反力，銜鐵才釋放，輸出量由“1”突變?yōu)椤?’；再減小輸量，輸出量仍為“0”?？梢?，電磁機(jī)構(gòu)的輸入——輸出特性或“繼電特性”為一矩形曲線。2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院30§1-2接觸器四、接觸器的圖形及文字符號2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院31§1-2接觸器主要用于分?jǐn)嗪徒油ń涣髦麟娐分绷鹘佑|器接觸器的結(jié)構(gòu)五、接觸器的型號及主要技術(shù)指標(biāo)2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院32§1-2接觸器1、接觸器的型號含義2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院33§1-2接觸器2、直流接觸器的型號含義2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院34§1-2接觸器3、接觸器的主要技術(shù)參數(shù)◆額定電壓：指主觸點(diǎn)的額定工作電壓◆額定電流：主觸點(diǎn)的額定電流接觸器的額定電壓和額定電流的等級表技術(shù)參數(shù)直流接觸器交流接觸器額定電壓（V）110、220、440、660220、380、500、660額定電流（A）5、10、20、40、60、100、150、250、400、6005、10、20、40、60、100、150、250、400、6002023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院35§1-2接觸器◆線圈的額定電壓接觸器線圈的額定電壓等級表直流接觸器交流接觸器24、48、110、220、44036、110、220、380◆接通與分?jǐn)嗄芰佑|器在規(guī)定條件下，能在給定電壓下可靠接通和分?jǐn)嗟念A(yù)期電流值。接通時：主觸點(diǎn)不應(yīng)發(fā)生熔焊。分?jǐn)鄷r：主觸點(diǎn)不應(yīng)發(fā)生長時間燃弧。2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院36◆機(jī)械壽命與電氣壽命機(jī)械壽命：1000萬次以上電氣壽命：100萬次以上◆操作頻率每小時的操作次數(shù)，一般為：300次/h、600次/h、1200次/h幾種?！?-2接觸器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院37六、接觸器的選用1、接觸器極數(shù)和電流種類的確定2、根據(jù)接觸器所控制負(fù)載的工作任務(wù)來選擇相應(yīng)使用類別的接觸器。3、根據(jù)負(fù)載功率和操作情況來確定接觸器主觸頭的電流等級。4、根據(jù)接觸器主觸頭接通與分?jǐn)嘀麟娐冯妷旱燃墎頉Q定接觸器的額定電壓。5、接觸器吸引線圈的額定電壓應(yīng)由所接控制電路電壓確定。6、接觸器觸頭數(shù)和種類應(yīng)滿足主電路和控制電路的要求?！?-2接觸器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院38§1-3繼電器一、繼電器的定義、組成及分類二、電磁式繼電器三、熱繼電器四、時間繼電器五、速度繼電器六、液位繼電器七、固態(tài)繼電器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院39

一、繼電器的定義、組成及分類

定義：繼電器是一種根據(jù)電量(如電壓和電流等)或非電量（如熱、時間、壓力、轉(zhuǎn)速等)的變化接通或斷開控制電路，以實(shí)現(xiàn)自動控制或保護(hù)電力拖動裝置的電器。組成：繼電器一般由感測機(jī)構(gòu)、中間機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三個基本部分組成。感測機(jī)構(gòu)把感測到的電量或非電量的變化傳遞給中間機(jī)構(gòu)，將它與所要求的整定值進(jìn)行比較，當(dāng)達(dá)到控制要求的整定值時，繼電器動作，其觸頭接通或斷開交、直流小容量的控制電路?！?-3繼電器--定義、組成及分類2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院40§1-3繼電器--定義、組成及分類分類：繼電器種類繁多，可以按以下幾種方式分類◆按用途分：有控制繼電器和保護(hù)繼電器?！舭磩幼髟矸郑河须姶攀嚼^電器、感應(yīng)式繼電器、電動式繼電器、電子式繼電器和熱繼電器?！舭摧斎胄盘柕牟煌瑏矸郑河须妷豪^電器、中間繼電器、電流繼電器、時間繼電器、速度繼電器等。2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院41§1-3繼電器--電磁式繼電器二、電磁式繼電器電磁式繼電器有電流繼電器、電壓繼電器和中間繼電器。1、電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理電磁系統(tǒng)觸頭系統(tǒng)釋放彈簧電磁式繼電器的圖形及文字符號2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院42§1-3繼電器--電磁式繼電器2、電磁式繼電器的繼電特性（繼電器的輸入——輸出特性）xy0x2x1y1繼電器吸合值繼電器釋放值

一般繼電器的吸合時間（從線圈接受電信號到銜鐵完全吸合所需的時間）與釋放時間（從線圈失電到銜鐵完全釋放所需的時間）為0.05—0.15s，快速繼電器為0.005—0.05s。2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院43§1-3繼電器--電磁式繼電器3、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。使用時電流繼電器的線圈與負(fù)載串聯(lián)，其線圈的匝數(shù)少而線徑粗。常用的有欠電流繼電器和過電流繼電器兩種?！羟冯娎^流器：電路正常工作時，欠電流繼電器吸合，當(dāng)電路電流減小到某一整定值以下時（10％～20％IN），欠電流繼電器釋放，對電路實(shí)現(xiàn)欠電流保護(hù)?！暨^電繼電器：電路正常工作時，過電流繼電器不動作，當(dāng)電路電流超過某一整定值時（一般為110％～400％IN），過電流繼電器吸合，對電路實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)。2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院44§1-3繼電器--電磁式繼電器I＞I＜過電流線圈欠電流線圈常開觸頭常閉觸頭過電流、欠電流繼電器的圖形符號KAKAKAKA2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院45§1-3繼電器--電磁式繼電器4、電壓繼電器

電壓繼電器是根據(jù)其線圈兩端電壓信號的大小而接通或斷開電路，實(shí)際使用時，電壓繼電器的線圈與負(fù)載并聯(lián)。常用的有欠（零）電壓繼電器和過電壓繼電器兩種?！羟冯妷豪^電器：電路正常工作時，欠電壓繼電器吸合，當(dāng)電路電壓減小到某一整定值以下時（40％～70％UN

），欠電壓繼電器釋放，對電路實(shí)現(xiàn)欠電壓保護(hù)?！暨^電壓繼電器：電路正常工作時，過電壓繼電器不動作，當(dāng)電路電壓超過某一整定值時（一般為105％～120％UN

），過電壓繼電器吸合，對電路實(shí)現(xiàn)過電壓保護(hù)?！袅汶妷豪^電器：當(dāng)電路電壓降低到10％－35％UN時釋放，對電路實(shí)現(xiàn)零電壓保護(hù)。2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院46§1-3繼電器--電磁式繼電器U＞U＜過電壓線圈欠電壓線圈常開觸頭常閉觸頭過電壓、欠電壓繼電器的圖形符號KVKVKVKV2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院47§1-3繼電器--電磁式繼電器5、中間繼電器

中間繼電器在控制電路中主要用來傳遞信號、擴(kuò)大信號功率以及將一個輸入信號變換成多個輸出信號等。中間繼電器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理與接觸器完全相同。但中間繼電器的觸點(diǎn)對數(shù)多，且沒有主輔之分，各對觸點(diǎn)允許通過的電流大小相同，多數(shù)為5A。因此，對工作電流小于5A的電氣控制線路，可用中間繼電器代替接觸器實(shí)施控制。中間繼電器的圖形符號KAKAKA2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院48§1-3繼電器--熱繼電器三、熱繼電器

熱繼電器一般用于三相異步電動機(jī)的長期過載保護(hù)。1、熱繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理1-主雙金屬片2-電阻絲3-導(dǎo)板4--補(bǔ)償雙金屬片5-螺釘6-推桿7-靜觸頭8-動觸頭9-復(fù)位按鈕10-調(diào)節(jié)凸輪11-彈簧2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院49§1-3繼電器--熱繼電器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院50§1-3繼電器--熱繼電器2、斷相保護(hù)熱繼電器3、熱繼電器的圖形及文字帶斷相保護(hù)的熱繼電器結(jié)構(gòu)圖斷電正常運(yùn)行過載單相斷電杠桿上導(dǎo)板雙金屬片導(dǎo)板2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院51§1-3繼電器--熱繼電器4、熱繼電器型號及主要參數(shù)

常用的熱繼電器有：JR20、JRS1、JR36、JR21、3UA5、3UA6、LR1-D、T系列等2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院52型號熱元件號整定電流范圍/A型號熱元件號整定電流范圍/AJR20-10配CJ20-101R0.1~0.13~0.15JR20-10配CJ20-109R2.6~3.2~3.82R0.15~0.19~0.2310R3.2~4~63R0.23~0.29~0.3511R4~5~64R0.35~0.44~0.5312R5~6~75R0.53~0.67~0.813R6~7.2~8.46R0.8~1~1.214R8.6~10~11.67R1.2~1.5~1.815R0.1~0.13~0.158R1.8~2.2~2.6JR20系列熱繼電器技術(shù)數(shù)據(jù)§1-3繼電器--熱繼電器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院53型號熱元件號整定電流范圍/A型號熱元件號整定電流范圍/AJR20-16配CJ20-161S3.6~4.5~5.4JR20-25配CJ20-253T2.6~3.2~3.82S5.4~6.7~84T3.2~4~63S8~10~12JR20-63配CJ20-631U4~5~64S10~12~142U5~6~75S12~14~163U6~7.2~8.46S14~16~184U8.6~10~11.6JR20-25配CJ20-251T7.8~9.7~11.65U0.1~0.13~0.152T11.6~14.3~176U55~62~71JR20系列熱繼電器技術(shù)數(shù)據(jù)(續(xù))§1-3繼電器--熱繼電器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院54JR20系列型號含義:§1-3繼電器--熱繼電器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院55§1-3繼電器--時間繼電器四、時間繼電器從得到輸入信號（線圈的通電或斷電）開始，經(jīng)過一定的延時后才輸出信號（觸頭的閉合或斷開）的繼電器，稱為時間繼電器。時間繼電器的延時方式有兩種：◆通電延時：接受輸入信號后延遲一定的時間，輸出信號才發(fā)生變化。當(dāng)輸入信號消失后，輸出瞬時復(fù)原。◆斷電延時：接受輸入信號時，瞬時產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號。當(dāng)輸入信號消失后，延遲一定的時間，輸出才復(fù)原。時間繼電器的種類：電磁式、空氣阻尼式、半導(dǎo)體式等。2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院56§1-3繼電器--時間繼電器1、空氣阻尼式時間繼電器

空氣阻尼式時間繼電器是利用空氣阻尼作用而達(dá)到延時的目的。（1）種類及延時方式◆種類：

空氣阻尼式時間繼電器的電磁機(jī)構(gòu)有交流，直流兩種，相應(yīng)的繼電器就有交流和直流之分?！粞訒r方式：有通電延時型和斷電延時型。（2）結(jié)構(gòu)及工作原理由電磁機(jī)構(gòu)、延時機(jī)構(gòu)和觸頭組成。如下圖2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院57§1-3繼電器--時間繼電器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院58§1-3繼電器--時間繼電器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院59§1-3繼電器--時間繼電器2、時間繼電器圖形及符號2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院60五、速度繼電器速度繼電器主要用于籠型異步電動機(jī)的反接制動控制，也稱反接制動繼電器。1、工作原理速度繼電器的軸與電動機(jī)的軸相連接。轉(zhuǎn)子固定在軸上，定子與軸同心。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)動時，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨之轉(zhuǎn)動，繞組切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電流，此電流和永久磁鐵的磁場作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使定子向軸的轉(zhuǎn)動方向偏擺，使通過定子柄撥動觸頭，使常閉觸頭斷開、常開觸頭閉合。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速下降到接近零時，轉(zhuǎn)矩減小，定子柄在彈簧力的作用下恢復(fù)原位，觸頭也復(fù)原?！?-3繼電器--速度繼電器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院612、結(jié)構(gòu)速度繼電器有兩組觸頭（各有一對常開觸頭和一對常閉觸頭），可分別控制電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)的反接制動?！?-3繼電器--速度繼電器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院62六、液位繼電器液位繼電器主要用于對液位的高低進(jìn)行檢測并發(fā)出開關(guān)量信號，以控制電磁閥、液泵等設(shè)備對液位的高低進(jìn)行控制。下面以JYF-02型液位繼電器為例介紹其結(jié)構(gòu)及工作原理?！?-3繼電器--液位繼電器液位繼電器使用示意圖符號2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院63結(jié)構(gòu)及原理：由互為隔離的浮球組和觸頭組成，由浮球感受液位的變化，在磁鋼磁性的作用下，實(shí)現(xiàn)對液位的控制和報(bào)警。

浮球只有在上下兩個極限位置時，動觸頭才會動作，在升降過程中，動觸頭保持原來狀態(tài)不會擺動。

動作過程：

浮筒置于液體內(nèi)，浮筒的另一端為一根磁鋼，靠近磁鋼的液體外壁也裝一根磁鋼，并和動觸點(diǎn)相連，當(dāng)水位上升時，受浮力上浮而繞固定支點(diǎn)上浮，帶動磁鋼條向下，當(dāng)內(nèi)磁鋼N極低于外磁鋼N極時，由于液體壁內(nèi)外兩根磁鋼同性相斥，壁外的磁鋼受排斥力迅速上翹，帶動觸點(diǎn)迅速動作。同理，當(dāng)液位下降，內(nèi)磁鋼N極高于外磁鋼N極時，外磁鋼受排斥力迅速下翹，帶動觸點(diǎn)迅速動作。液位高低的控制是由液位繼電器安裝的位置來決定的?！?-3繼電器--液位繼電器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院64七、固態(tài)繼電器固態(tài)繼電器(SolidStateRelays,縮寫SSR)是一種無觸點(diǎn)電子開關(guān)，由分立元器件、膜固定電阻網(wǎng)絡(luò)和芯片，采用混合工藝組裝來實(shí)現(xiàn)控制回路(輸入電路)與負(fù)載回路(輸出電路)的電隔離及信號耦合，由固態(tài)器件實(shí)現(xiàn)負(fù)載的通斷切換功能，內(nèi)部無任何可動部件。主要由輸入(控制)電路，驅(qū)動電路和輸出(負(fù)載)電路三部分組成。輸入電路是為輸入控制信號提供一個回路，使之成為固態(tài)繼電器的觸發(fā)信號源。驅(qū)動電路包括隔離耦合電路、功能電路和觸發(fā)電路三部分。隔離耦合電路，目前多采用光電耦合器和高頻變壓器兩種形式。輸出電路是在觸發(fā)信號的控制下，實(shí)現(xiàn)固態(tài)繼電器的通斷切換?！?-3繼電器--固態(tài)繼電器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院65§1-3繼電器--固態(tài)繼電器

下面以光電耦合式SSR四端器件為例，說明其工作原理。交流電壓區(qū)域的劃分：交流電壓三個區(qū)域，Ⅰ區(qū)為-10V～+10V范圍，稱為死區(qū)，在此區(qū)域中加入輸入信號時不能使SSR導(dǎo)通。Ⅱ區(qū)為10～25V和-(10～25)V范圍，稱為響應(yīng)區(qū)，在此區(qū)域內(nèi)只要加入輸入信號，SSR立即導(dǎo)通。Ⅲ區(qū)為幅值大于25V的范圍，稱為抑制區(qū)在此區(qū)域內(nèi)加入輸入信號，SSR的導(dǎo)通被抑制。

“過零”電壓：

“過零”電壓并非是電源電壓波形的零處，而一般是指在10～25V或-(10～25)V區(qū)域內(nèi)進(jìn)行觸發(fā)（由于10～25V幅值與電源電壓幅值相比可近似看作“零”）。2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院66§1-3繼電器--固態(tài)繼電器固態(tài)繼電器的工作原理圖2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院67§1-4開關(guān)電器一、刀開關(guān)二、低壓斷路器

◆低壓斷路器的作用◆低壓斷路器的結(jié)構(gòu)及工作原理◆低壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)◆低壓斷路器的類型◆低壓斷路器的選用◆圖形及文字符號2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院68§1-4開關(guān)電器--刀開關(guān)一、刀開關(guān)

1、刀開關(guān)的作用◆非頻繁接通和分?jǐn)嚯娐贰魧㈦娐放c電源隔離

2、刀開關(guān)的類型膠殼刀開關(guān)和鐵殼刀開關(guān)2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院69§1-4開關(guān)電器--刀開關(guān)3、膠殼刀開關(guān)使用注意事項(xiàng)（1）安裝時，手柄向上，不得倒裝或平裝，避免自動下落誤動作合閘；（2）接線時，電源線接在上端，負(fù)載線接在下端，使拉閘后刀片與電源隔離。QSQSQS膠殼刀開關(guān)的圖形、文字符號2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院70§1-4開關(guān)電器--低壓斷路器1、低壓斷路器的作用（1）用于低壓配電電路非頻繁通斷控制；（2）在電路發(fā)生短路、過載或欠電壓等故障時，自動分?jǐn)嚯娐贰?、低壓斷路器的結(jié)構(gòu)及工作原理

低壓斷路器由操作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、保護(hù)裝置(各種脫扣器)、滅弧系統(tǒng)等組成。2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院71§1-4開關(guān)電器--低壓斷路器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院72工作原理：低壓斷路器的主觸點(diǎn)是靠手動操作或電動合閘的。主觸點(diǎn)閉合后，自由脫扣機(jī)構(gòu)將主觸點(diǎn)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(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機(jī)構(gòu)動作，主觸點(diǎn)斷開主電路。當(dāng)電路過載時，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲，推動自由脫扣機(jī)構(gòu)動作。當(dāng)電路欠電壓時，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機(jī)構(gòu)動作。分勵脫扣器則作為遠(yuǎn)距離控制用，在正常工作時，其線圈是斷電的，在需要距離控制時，按下起動按鈕，使線圈通電，銜鐵帶動自由脫扣機(jī)構(gòu)動作，使主觸點(diǎn)斷開?！?-4開關(guān)電器--低壓斷路器2023/10/18西南科技大學(xué)信息工程學(xué)院73§1-4開關(guān)電器--低壓斷路器3、低壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)（1）額定電壓：是指與能斷能力及使用類別相關(guān)的電壓值。對多相電路是指相間的電壓值。（2）額定電流：是脫扣器能長期通過的電流。對帶可調(diào)式脫扣器的斷路器是可長期通過的最大電流。（3）通斷能力：是指斷路器在規(guī)定的電壓、頻率以及規(guī)定的線路參數(shù)（交流電路為功率因數(shù)，直流