電器及PLC控制技術(shù)與實訓(xùn)ppt課件

1、第1章 常用低壓電器,學(xué)習(xí)目標(biāo),【知識目標(biāo)】 1了解各類常用低壓電器的結(jié)構(gòu)和工作原理； 2掌握常用低壓電器的用途、外形、選用與安裝方法。,【技能目標(biāo)】,1會正確選用低壓電器； 2會常用低壓電器的拆裝及調(diào)整。,主要內(nèi)容,1.1 低壓開關(guān) 1.2 熔斷器 1.3 主令電器 1.4 交流接觸器 1.5 繼電器,1.1 低壓開關(guān),一、閘刀開關(guān),1.外形、結(jié)構(gòu)和符號 常用的HK系列瓷底膠蓋閘刀開關(guān)的外形、結(jié)構(gòu)和符號如圖所示。,HK系列瓷底膠蓋閘刀開關(guān)由刀開關(guān)和熔斷器組合而成，開關(guān)的瓷底座上裝有進(jìn)線座、靜觸點、熔絲、出線座和帶瓷質(zhì)手柄的刀式動觸點，上面蓋有膠蓋以防止操作時觸及帶電體或分?jǐn)鄷r產(chǎn)生的電弧灼傷人

2、手。,（a）閘刀開關(guān)結(jié)構(gòu) （b）符號,1.1 低壓開關(guān),2.選用 在一般的照明電路和功率小于5.5kW的電動機(jī)控制電路中廣泛采用閘刀開關(guān)。具體選用方法如下： （1）用于照明和電熱負(fù)載時，選用額定電壓220V，額定電流不小于電路所有負(fù)載額定電流之和的兩極開關(guān)。 （2）用于控制電動機(jī)的直接起動和停止時，選用額定電壓380V，額定電流不小于電動機(jī)額定電流3倍的三極開關(guān)。,3.安裝與使用 （1）HK系列閘刀開關(guān)必須垂直安裝在控制屏或開關(guān)板上，合閘狀態(tài)時手柄要向上，不得倒裝或平裝，否則在分?jǐn)酄顟B(tài)時手柄有可能松動落下引起誤合閘，造成人身安全事故。 （2）開關(guān)距地面的高度為1.3m1.5m，接線時進(jìn)線和出線

3、不能接反，電源線接在上端，負(fù)載接在熔絲下端，這樣在開關(guān)斷開后，閘刀和熔絲上都不會帶電。（3）更換熔體時，必須在閘刀斷開的情況下按原規(guī)格更換。 （4）在分閘和合閘操作時，應(yīng)動作迅速，使電弧盡快熄滅。,1.1 低壓開關(guān),二、組合開關(guān),1.外形、結(jié)構(gòu)和符號 組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，它具有體積小、觸點對數(shù)多、接線方式靈活、操作方便等特點。常用的HZ10系列組合開關(guān)的外形、結(jié)構(gòu)和符號如圖所示。,（a）外形 （b）結(jié)構(gòu) （c）符號,1.1 低壓開關(guān),2選用 組合開關(guān)多用作機(jī)床電氣控制電路中的電源引入開關(guān)，也可以用于5kW以下小容量電動機(jī)不經(jīng)常起、停和正反轉(zhuǎn)的控制。組合開關(guān)應(yīng)根據(jù)電源種類、電壓等級、所需觸點數(shù)

4、、接線方式和負(fù)載容量進(jìn)行選用。,3安裝使用 （1）HZ10系列組合開關(guān)應(yīng)安裝在控制箱內(nèi)，其操作手柄最好在控制箱的前面或側(cè)面，開關(guān)為斷開狀態(tài)時應(yīng)使手柄在水平位置。 （2）若需在箱內(nèi)操作，開關(guān)最好安裝在箱內(nèi)右上方，并且在它的上方不安裝其他電器，否則應(yīng)采取隔離或絕緣措施。 （3）組合開關(guān)通斷能力較低，不能用來分?jǐn)喙收想娏?。用于控制電動機(jī)正反轉(zhuǎn)時，必須在電動機(jī)完全停止轉(zhuǎn)動后才能反向起動，且每小時的接通次數(shù)不能超過1520次。,1.1 低壓開關(guān),三、低壓斷路器,1外形、結(jié)構(gòu)和符號 低壓斷路器又叫自動空氣開關(guān)，簡稱斷路器。它集控制和多種保護(hù)功能于一體，在正常情況下可用于不頻繁接通和斷開電路以及控制電動機(jī)的

5、運(yùn)行。當(dāng)電路發(fā)生短路、過載和失壓等故障時，能自動切斷電路（俗稱跳閘）。常見低壓斷路器的外形如圖所示。,DZ47 -63 DZ5 DZ108,1.1 低壓開關(guān),DZ5系列斷路器的結(jié)構(gòu)和符號如圖所示。低壓斷路器的結(jié)構(gòu)采用立體布置，操作機(jī)構(gòu)在中間，外殼上有“分”按鈕（紅色，稍低）和“合”按鈕（綠色，稍高）。,1.1 低壓開關(guān),低壓斷路器的工作原理如圖所示，殼內(nèi)底座上部為熱脫扣器，由熱元件和雙金屬片構(gòu)成，作過載保護(hù)。下部為電磁脫扣器，由電流線圈和鐵心組成，作短路保護(hù)用。欠電壓脫扣器是指當(dāng)電路中電壓不足或失去電壓時切斷電路，起到欠壓保護(hù)作用。主觸點系統(tǒng)在操作機(jī)構(gòu)的下面，由動觸點和靜觸點組成，用以接通和分

6、斷主電路，并采用柵片滅弧。另外，還有動合和動斷輔助觸點各一對，可用作信號指示或控制電路用。主、輔觸點接線柱伸出殼外，便于接線。,1.1 低壓開關(guān),2選用 （1）低壓斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)不小于線路的正常工作電壓和負(fù)載電流。 （2）熱脫扣器的脫扣整定電流應(yīng)等于所控制負(fù)載的額定電流。 （3）電磁脫扣器的脫扣整定電流應(yīng)大于負(fù)載正常工作時可能出現(xiàn)的峰值電流。用于控制電動機(jī)的斷路器，其值應(yīng)大于1.5-1.7倍的電動機(jī)起動電流 。,3安裝與使用 （1）低壓斷路器應(yīng)垂直于配電板安裝，電源引線接到上端，負(fù)載引線接到下端。 （2）低壓斷路器各脫扣器動作值一經(jīng)調(diào)整好，不允許隨意變動。 （3）斷路器上的積塵應(yīng)

7、定期清除，并定期檢查各脫扣器動作值，給動作機(jī)構(gòu)添加潤滑劑。 （4）斷路器用作電源總開關(guān)或電動機(jī)的控制開關(guān)時，在電源進(jìn)線側(cè)必須加裝刀開關(guān)或熔斷器，以形成明顯的斷點 。,1.2 熔斷器,一、常見熔斷器的外形結(jié)構(gòu)和符號,熔斷器主要由熔體、安裝熔體的熔管和熔座三部分組成。常見熔斷器的外形結(jié)構(gòu)和符號如圖所示。,(e) RS系列快速熔斷器 (f) RZ系列自恢復(fù)熔斷器 (g) 符號,（a）RC系列瓷插式熔斷器 (b)RL系列螺旋式熔斷器 (c) RM系列無填料封閉管式熔斷器,(d) RT系列有填料封閉管式熔斷器 (e) RS系列快速熔斷器 (f) RZ系列自恢復(fù)熔斷器 (g) 符號,1.2 熔斷器,二、熔

8、斷器的選用,對熔斷器的要求是：在電氣設(shè)備正常運(yùn)行時，熔斷器應(yīng)不熔斷；在發(fā)生短路時，熔斷器應(yīng)立即熔斷；在電路電流正常變化時，熔斷器應(yīng)不熔斷；在電氣設(shè)備持續(xù)過載時，熔斷器應(yīng)延時熔斷。,1熔斷器類型的選用 根據(jù)使用場合選用熔斷器的類型。 （1）對于照明電路一般選用RT系列圓筒帽形熔斷器或RC系列瓷插式熔斷器。 （2）對于電動機(jī)控制線路一般選用RL系列螺旋式熔斷器。 （3）對于半導(dǎo)體元件保護(hù)一般選用RS系列快速熔斷器。,1.2 熔斷器,2熔斷器規(guī)格的選用 （1）熔斷器的選用 熔斷器的額定電壓必須大于或等于線路的額定電壓；熔斷器的額定電流必須大于或等于所裝熔體的額定電流；熔斷器的分?jǐn)嗄芰?yīng)大于電路中可能

9、出現(xiàn)的最大短路電流。 （2）熔體額定電流的選用 對于變壓器、電爐和照明等負(fù)載，熔體的額定電流應(yīng)略大于或等于負(fù)載電流；對于輸配電線路，熔體的額定電流應(yīng)略大于或等于線路的安全電流；對于控制線路中電動機(jī)的短路保護(hù)，要根據(jù)電動機(jī)的起動條件和時間長短來選用熔體的額定電流。對于一臺電動機(jī)的短路保護(hù)，熔體的額定電流應(yīng)大于或等于電動機(jī)額定電流的1.52.5倍；對于多臺電動機(jī)的短路保護(hù)，熔體的額定電流應(yīng)大于或等于其中最大容量電動機(jī)的額定電流的1.52.5倍加上其余電動機(jī)額定電流的總和。,1.2 熔斷器,1 熔斷器兼作隔離器件使用時，應(yīng)安裝在控制開關(guān)的電源進(jìn)線端；若僅作短路保護(hù)時，應(yīng)安裝在控制開關(guān)的出線端。 2瓷

10、插式熔斷器應(yīng)垂直安裝。 3螺旋式熔斷器的電源線應(yīng)接在瓷底座的下接線座上，負(fù)載線應(yīng)接在螺紋殼的上接線座上。 4更換熔體或熔管時，必須切斷電源，更不允許帶負(fù)荷操作。,三、熔斷器的安裝與使用,1.3 主令電器,常用按鈕的外形結(jié)構(gòu)和符號如圖所示。,LA10系列外形,LA18系列外形,結(jié)構(gòu)與符號,一、按鈕,1外形結(jié)構(gòu)和符號,1.3 主令電器,LA10-3H的內(nèi)部實物結(jié)構(gòu)圖,1.3 主令電器,2選用 （1）根據(jù)使用場合和具體用途選用按鈕的種類。嵌裝在操作面板上的按鈕一般選用開啟式；需顯示工作狀態(tài)的一般選用帶指示燈式；在重要場所為防止無關(guān)人員誤操作一般選用鑰匙式；在有腐蝕的場所一般選用防腐式。 （2）根據(jù)工

11、作狀態(tài)指示和工作情況要求選用按鈕或指示燈的顏色。急停選用紅色；停止或分?jǐn)噙x用黑色或白色，優(yōu)先選用黑色；起動或接通選用綠色；應(yīng)急或干預(yù)選用黃色。 （3）根據(jù)控制回路的需要選擇按鈕的數(shù)量。,3安裝與使用 （1）按鈕應(yīng)根據(jù)電動機(jī)起動的先后順序，自上到下或從左到右排列在面板上。 （2）同一機(jī)床運(yùn)動部件有多種工作狀態(tài)時，應(yīng)使每一對相反狀態(tài)的按鈕安裝在一起。 （3）指示燈按鈕不宜用于需要長期通電顯示處。,1.3 主令電器,二、行程開關(guān),常見的行程開關(guān)可分為按鈕式和旋轉(zhuǎn)式兩種。 JLXK1系列行程開關(guān)的外形結(jié)構(gòu)及符號如圖所示。,按鈕式 單輪旋轉(zhuǎn)式 雙輪旋轉(zhuǎn)式 （a）外形,（b）結(jié)構(gòu) （c）符號,1外形結(jié)構(gòu)和

12、符號,1.3 主令電器,2選用 行程開關(guān)主要根據(jù)動作要求、安裝位置及觸點數(shù)量來選用。,3安裝與使用 （1）安裝行程開關(guān)時，安裝位置要準(zhǔn)確、牢固，滾輪的方向不能裝反。 （2）由于行程開關(guān)經(jīng)常受到撞塊的碰撞，安裝螺絲經(jīng)常松動造成位移，應(yīng)經(jīng)常檢查。 （3）行程開關(guān)在不工作時應(yīng)處于不受外力的釋放狀態(tài)。,1.4 交流接觸器,一、交流接觸器的外形結(jié)構(gòu)和符號,交流接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)、觸點系統(tǒng)、滅弧裝置和輔助部件組成。常見交流接觸器的外形結(jié)構(gòu)和符號如圖所示。,CJ10系列,CJ20系列 CJX系列 (a)外形機(jī)構(gòu),1.4 交流接觸器,(b) CJX系列結(jié)構(gòu),主觸點 動合輔助觸點 動斷輔助觸點 線圈 (c)符

13、號,1.4 交流接觸器,二、交流接觸器的工作原理,交流接觸器的工作原理如圖所示，當(dāng)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，將銜鐵（動鐵心）吸合。銜鐵帶動觸點動作，使動斷觸點斷開，動合觸點閉合。當(dāng)線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵在復(fù)位彈簧力的作用下釋放，各觸點隨之復(fù)位。,1.4 交流接觸器,三、交流接觸器的選用,1主觸點的選用 （1）主觸點的額定電壓 主觸點的額定電壓應(yīng)大于或等于所控制線路的額定電壓。 （2）主觸點的額定電流 主觸點的額定電流應(yīng)大于或等于負(fù)載的額定電流，若交流接觸器使用在頻繁起動、制動及正反轉(zhuǎn)的場合，應(yīng)將主觸點的額定電流降低一個等級使用。 2吸引線圈額定電壓的選用 當(dāng)控

14、制線路簡單、使用電器較少時，可直接選用380V或220V的電壓線圈。若線路較復(fù)雜、使用電器的個數(shù)超過5只時，可選用36V或110V電壓線圈。 3觸點數(shù)量的選用 觸點的數(shù)量應(yīng)滿足控制線路的要求。,1.4 交流接觸器,四、交流接觸器的安裝與使用,1交流接觸器在安裝前應(yīng)檢查銘牌與線圈的技術(shù)數(shù)據(jù)是否符合實際使用要求。 2交流接觸器一般應(yīng)安裝在垂直面上，傾斜度不得超過5；若有散熱孔，則應(yīng)將有孔的一面放在垂直方向上，便于散熱。 3安裝孔的螺釘應(yīng)裝有彈簧墊圈和平墊圈。 4交流接觸器的觸點應(yīng)清潔。 5帶有滅弧罩的交流接觸器不允許不帶滅弧罩或帶著破損的滅弧罩運(yùn)行 。,1.5 繼電器,一、熱繼電器,1外形結(jié)構(gòu)和符

15、號 熱繼電器主要由熱元件、雙金屬片、脫扣機(jī)構(gòu)、觸點、復(fù)位按鈕和整定電流裝置等組成。常見熱繼電器的外形結(jié)構(gòu)和符號如圖所示。,JR20系列 JR36系列 JRS1系列 JR29(T)系列 （a）外形,1.5 熱繼電器,2工作原理 熱繼電器的熱元件串接在主電路中，常閉觸點串接在控制電路中。當(dāng)電動機(jī)過載時，主電路中的電流超過允許值而使雙金屬片受熱時，它便向上彎曲，因而脫扣，扣板在彈簧的拉力下將動斷觸點斷開，動斷觸點是接在電動機(jī)的控制電路中的，控制電路斷開而使接觸器的線圈斷開，從而斷開電動機(jī)主電路。,（b）結(jié)構(gòu) （c）符號,1.5 熱繼電器,4安裝與使用 （1）熱繼電器由于熱慣性而不能作短路保護(hù)，但熱慣

16、性在電動機(jī)起動或短時過載時不會動作，避免電動機(jī)不必要的停車。 （2）當(dāng)熱繼電器與其他電器安裝在一起時，應(yīng)將熱繼電器安裝在其他電器的下方，以免其動作特性受到其他電器發(fā)熱的影響。 （3）熱繼電器在出廠時均調(diào)整為手動復(fù)位方式，如果需要自動復(fù)位，只要將復(fù)位螺釘順時針方向旋轉(zhuǎn)34圈，并稍微擰緊即可。,3選用 （1）根據(jù)所保護(hù)電動機(jī)的額定電流來確定熱繼電器的規(guī)格，熱繼電器的額定電流一般略大于電動機(jī)的額定電流。 （2）根據(jù)需要的整定電流值選擇熱元件的編號和電流等級，熱元件的整定電流一般應(yīng)為電動機(jī)額定電流的0.951.05倍。 （3）根據(jù)電動機(jī)定子繞組的聯(lián)結(jié)方式選擇熱繼電器的結(jié)構(gòu)形式，電動機(jī)的定子繞組作Y聯(lián)結(jié)

17、一般選用普通三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，定子繞組作聯(lián)結(jié)一般選用帶斷相保護(hù)裝置三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器。,1.5 熱繼電器,二、時間繼電器,1外形結(jié)構(gòu)和符號 時間繼電器按動作原理分為電磁式、空氣阻尼式、電動式和電子式；按延時方式可分為通電延時型與斷電延時型兩種。常見時間繼電器的外形結(jié)構(gòu)和符號如圖所示。,JS7空氣阻尼式,(a)外形結(jié)構(gòu),JS14P 數(shù)字式 JS14A晶體管式,1.5 熱繼電器,(b)符號KT,1.5 熱繼電器,JS7-A系列空氣阻尼式時間繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖如圖所示，它是利用氣囊中的空氣通過小孔節(jié)流的原理來獲得延時動作的。,通電延時型時間繼電器,斷電延時型時間繼電器,（a）外形圖,（b）通電延時

18、型結(jié)構(gòu)原理圖,1.5 熱繼電器,晶體管時間繼電器的外形及接線如圖所示，具有機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、延時范圍廣、精度高、消耗功率小、調(diào)整方便及壽命長等優(yōu)點，常用的JS20系列晶體管時間繼電器是全國推廣的統(tǒng)一設(shè)計產(chǎn)品，適用于380V及以下的工頻交流控制電路或110V及以下的直流控制電路中。,（a）外形 （b）底座 （c）接線圖,1.5 熱繼電器,2選用 （1）根據(jù)系統(tǒng)的延時范圍和精度選用時間繼電器的類型。一般對于延時精度要求不高的場合可選用空氣阻尼式時間繼電器，對于延時精度要求較高的場合可選用晶體管式時間繼電器。 （2）根據(jù)控制線路的要求選用時間繼電器的延時方式。 （3）根據(jù)控制線路電壓選用時間繼電器吸引線圈的電壓。,3安裝與使用 （1）在不通電的情況下整定時間繼電器的整定值，并在試車時校正。 （2）通電延時型和斷電延時型時間繼電器可