第一章 電氣控制常用低壓電器

電氣控制與PLC技術(shù)教學(xué)課件紅河學(xué)院徐紹坤

442902133@第1篇電氣控制

第一章常用低壓電器第二章控制線路的基本規(guī)律第三章常用機(jī)床電氣控制第四章橋式起重機(jī)控制第一章常用低壓電器第一節(jié)低壓電器的基本知識第二節(jié)開關(guān)電器第三節(jié)接觸器第四節(jié)繼電器第五節(jié)熔斷器第六節(jié)主令電器本章小結(jié)用來分合電路，以達(dá)到控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)目的的電氣設(shè)備稱為電器。電器的種類繁多，通?？煞譃榉亲詣与娖骱妥詣与娖鲀深悺７亲詣与娖魇怯晒ぷ魅藛T手動操作的，又稱手動電器，如：刀開關(guān)、按鈕、控制器等；自動電器是按照信號或某物理量的變化自動動作的，如：接觸器、繼電器、各種控制儀表等。本章介紹用于電力拖動自動控制的500V以下的常用低壓電器，重點(diǎn)是常用低壓電器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、正確選擇及合理使用、運(yùn)行中的正確維護(hù)。低壓電器：電氣工程上用于交流1200V、直流1500V級以下的電路中起通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電器產(chǎn)品。高壓電器：交流1200V以上、直流1500V以上電力拖動系統(tǒng)組成主電路：由電動機(jī)、（接通、斷開、控制電動機(jī)的）接觸器主觸點(diǎn)等電器元件組成，電流大第一節(jié)低壓電器的作用與分類控制電路：由接觸器線圈、繼電器等電器元件組成

任務(wù)：根據(jù)給定的指令，依照自動控制系統(tǒng)的規(guī)律和具體的工藝要求對主電路進(jìn)行控制。電流小分類：1、按操作方式分

手動電器：刀開關(guān)、按鈕、轉(zhuǎn)換開關(guān)以及不具備伺服電機(jī)操作的控制器。自動電器：低壓斷路器、接觸器、繼電器2、按用途分

低壓配電電器：刀開關(guān)、低壓斷路器、熔斷器等低壓控制電路：接觸器、繼電器、控制器、按鈕等。

低壓電器的另一種分類：1、按其工作條件可分為：低壓防爆電器、普通電器、礦用電器、通用電器、熱帶電器、高源電器等。2、按其功能可分為：刀開關(guān)、主令開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、自動開關(guān)、熔斷器、控制器、控制繼電器、起動器、接觸器、電阻（變阻器）、電磁鐵、調(diào)整器等。3、低壓電器的滅弧條件及工作制分為：1）、滅弧條件：空氣滅弧裝置（消弧罩）、油冷滅弧、滅弧指滅弧。2）、工作制：對低壓電器的線圈來說，存在通電時(shí)間連續(xù)與否的問題，即有長期工作制和短期工作制兩種。3、按工作原理分為

電磁式電器：交直流接觸器、電磁式繼電器等非電量控制電器：刀開關(guān)、行程開關(guān)、按鈕等一、刀開關(guān)1、概述作用：用在低壓成套配電裝置中，作為不頻繁地手動接通和分?jǐn)嘟恢绷麟娐坊蜃鞲綦x開關(guān)作用。組成：手柄、觸刀、靜插座、底板分：單極、雙極、三極或：直接手柄、杠桿、電動操作圖1-9低壓隔離器結(jié)構(gòu)1-靜插座2-操作手柄3-觸刀4-支座5-絕緣底板第二節(jié)低壓開關(guān)2、常用的刀開關(guān)

HD：單投HS：雙投

型號及其含義：“0”不帶滅弧罩

“1”帶滅弧罩“8”中央手柄板前接線

“9”中央手柄板后接線

極數(shù)

額定電流

派生代號B

“11”中央手柄式

“12”側(cè)方正面操作機(jī)構(gòu)式

“13”中央杠桿操作機(jī)構(gòu)式

“14”側(cè)面手柄式

“HD”單投

“HS”雙投3、膠蓋刀開關(guān)

型號及含義：有HK1、HK2系列

HK2-開啟式負(fù)荷開關(guān)設(shè)計(jì)代號額定電流極數(shù)4、熔斷式刀開關(guān)

以熔斷體或帶有熔斷體的載熔件作為動觸點(diǎn)的一種隔離開關(guān)。有HR3、HR5、HR6系列

用于額定電壓AC660V

HR5-

熔斷器式隔離開關(guān)設(shè)計(jì)序號額定工作電流極數(shù)“2”二極“3”三極“1”有熔斷信號裝置“0”無熔斷信號裝置5、刀開關(guān)的及圖形、文字符號文字符號：QS6、刀開關(guān)的選擇與使用1）、功能：用于接通或切斷帶有負(fù)載的小容量交、直流主電路的手動切換電器；在大容量的主電路中，刀開關(guān)只起負(fù)載與電源間的隔離作用。通常5KW以下的負(fù)載刀開關(guān)可以直接拉合閘，負(fù)載容量大于5KW時(shí)刀開關(guān)不允許帶負(fù)荷拉合閘。2）、規(guī)格：分單極、雙極、三極（多極）幾種額定電壓：Ue—250V，500V，1000V額定電流：Ie—（5，10）15，30，60，100，200，400，600，1000，1500A3）、三相交流異步電動機(jī)刀開關(guān)的經(jīng)驗(yàn)選擇通常三相異步電動機(jī)的額定電流可按2A\1KW估算；三相電阻器及三相照明負(fù)載線路電流可按1.5A\1KW估算；單相電器負(fù)載線路電流可按4.5A\1KW估算；則刀開關(guān)的容量選擇可按下列口決選擇：[選開關(guān)，很簡單，額定電流2~3]＊7、導(dǎo)線的規(guī)格及選擇銅導(dǎo)線規(guī)格：1，1.5,2.5,4,6,10,16,25,35,50,70,95,120mm2鋁導(dǎo)線規(guī)格：1.5,2.5,4,6,10,16,25,35,50,70,95,120，150，185，240mm2導(dǎo)線的選擇與使用：交流電動機(jī)拖動控制電路中，380V電壓的供電半徑為50m范圍內(nèi)時(shí)，導(dǎo)線的規(guī)格可按下列口決選擇[選導(dǎo)線，也不難，電機(jī)容量去一半]（鋁導(dǎo)線選擇時(shí)可直接按電機(jī)容量選擇）二、

組合開關(guān)（即萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)）功能：是一種多檔式且能對電路進(jìn)行多種轉(zhuǎn)換的主令電器。也是一種刀開關(guān)。分：單極、雙極、三極電氣符號組成：操作機(jī)構(gòu)、面板、手柄、觸點(diǎn)座等

L1

L2

L3

QSU1V1W1三、低壓斷路器又稱：自動空氣開關(guān)、自動空氣斷路器用于低壓動力線路中。相當(dāng)于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器、欠壓繼電器的組合，是一種自動切斷電路故障的保護(hù)電器。1、低壓斷路器的工作原理組成：觸點(diǎn)系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、保護(hù)元件主觸點(diǎn)：由耐弧合金制成，采用滅弧柵滅弧操作機(jī)構(gòu)：用手柄或電磁機(jī)構(gòu)操作通、斷故障時(shí)：自動脫扣

03自動開關(guān)2、低壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)和典型產(chǎn)品介紹低壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)1）、額定電壓：額定工作電壓、額定絕緣電壓、額定脈沖電壓2）、額定電流：指過電流脫扣器的額定電流3）、通斷能力：在規(guī)定條件下，能在給定的電壓下接通和分?jǐn)嗟淖畲箅娏髦怠?）、分?jǐn)鄷r(shí)間：指切斷故障電流所需的時(shí)間。低壓斷路器的保護(hù)特性過載、過電流、欠電壓等保護(hù)3、低壓斷路器典型產(chǎn)品介紹分：框架式、塑料外殼式、直流快速、限流式1）、框架式低壓斷路器即萬能式低壓斷路器，用于40-100KW電動機(jī),有DW10、DW15系列2）、塑料外殼式低壓斷路器又稱：裝置式低壓斷路器、塑殼式低壓斷路器用作配電線路的保護(hù)開關(guān)，以及電動機(jī)和照明線路的控制開關(guān)等。電路的不頻繁起動，起短路、過載、欠壓保護(hù)作用。

有DZ5、DZ10、DX10、DZ12、DZ15、DZX19、DZ20等系列。DZ20系列型號及意義：P203、斷路器圖形符號和文字符號：

QF

3、

低壓斷路器的選用與維護(hù)1）、斷路器的選用：主電路額定工作電流、過載脫扣整定電流、額定通斷能力、欠電壓脫扣額定電壓、類型的選擇等。2）、斷路器的維護(hù)熔斷器

主體是低熔點(diǎn)金屬絲或技術(shù)薄片制成的熔體，串聯(lián)在被保護(hù)的電路中。一、熔斷器的結(jié)構(gòu)及保護(hù)特性組成熔體絕緣底座二、熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)的意義1、額定電壓：應(yīng)大于等于電氣設(shè)備的額定電壓。2、額定電流：長期工作時(shí)各部件溫升不超過規(guī)定值所能承受的電流。3、極限分?jǐn)嗄芰Γ涸谝?guī)定的額定電壓和功率因數(shù)的條件下，能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪冯娏髦?。第三?jié)熔斷器4、熔斷器功能：對電路進(jìn)行短路保護(hù)。對小型設(shè)備選擇恰當(dāng)時(shí)也可作為過載保護(hù)。5、熔斷器電流熔斷器額定電流：指持續(xù)通過熔斷器而不使熔件熔斷的最大電流。熔體通過電流（A）1.25IN1.6IN1.8IN2.0IN2.5IN3IN4IN8IN熔斷時(shí)間（S）∞360012004084.52.51三、熔斷器具體主要技術(shù)參數(shù)

熔斷器分為：RC瓷插式，RL螺旋式，RS快速熔斷式，RM無填料式，RTO有填料式幾種。規(guī)格分為熔器和熔件。熔器（具）：250V15，25，35，45A

500V60，100，250，350A1000V450，600，1000A熔件：6，10，15，25，30，35，45，50，60，80，100，125，160，200，250，300，350，400，450，500，600，700，800，1000A四、常用的熔斷器1、瓷插式熔斷器有RC1A系列2、RM10系列無填料封閉管式熔斷器3、有填料封閉管式熔斷器有：RT12、RT15、RT14、RT19、RT18系列4、螺旋式熔斷器有RL6系列5、半導(dǎo)體器件保護(hù)用熔斷器6、NT型低壓高分析能力熔斷器7、自復(fù)式熔斷器8、熔斷器圖形符號和文字符號：

FU五、熔斷器的選擇與維護(hù)

1、熔斷器電流計(jì)算與熔件選擇照明等線路：

IFU>=I電動機(jī)負(fù)載：電動機(jī)能夠正常起動，其沖擊電流不大時(shí)可選用較小的熔件；而機(jī)械負(fù)載較重電機(jī)難以起動，起動電流較大或頻繁起動的電動機(jī)則選用較大的熔件。一般按下式計(jì)算：熔件電流IFU≧（1.5~2.5）IN多臺電動機(jī)：分支電路中主干線上熔斷器的選擇：一般以計(jì)算電流Ijs為熔斷器熔件的最大電流值（額定電流）。按電機(jī)容量最大的一臺的起動電流與其余電機(jī)的額定電流的總和來考慮。計(jì)算電流IFU=Ijs≧（1.5~2.5）INMAX+∑IN式中，INMAX為容量最大的一臺電機(jī)的額定電流，∑IN為其余電動機(jī)額定電流的總和。單臺電動機(jī)負(fù)載熔斷器經(jīng)驗(yàn)選擇：[選保險(xiǎn)，也簡單，額定電流4~3]2、熔斷器在使用維護(hù)方面應(yīng)注意的事項(xiàng)

功能：對電路（設(shè)備）的控制實(shí)施動作指令，即開停，升降，快慢，進(jìn)退等。有：控制按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、主令控制器、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等1、行程開關(guān)：又名限位開關(guān)和終端開關(guān)。沒有線圈，屬機(jī)械觸點(diǎn)的聯(lián)鎖控制，靠機(jī)械碰撞完成控制動作。主要用于限位控制和終端保護(hù)控制。一般常用：LX1——LX19,22,33等多種型號。電氣符號：常閉觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)第四節(jié)主令電器06滾輪式行程開關(guān)05微動行程開關(guān)功能：依據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的行程發(fā)出命令以控制其運(yùn)行方向或行程長短的主令電器種類：操作方式分：瞬動型、蠕動型結(jié)構(gòu)分：直動、滾動直動、杠桿單輪、雙輪等圖形符號及文字符號：SQSQ2、控制按鈕：功能：發(fā)出控制指令和信號的電器開關(guān)，是一種手動且一般自動復(fù)位的主令電器。常用LA1—LA19等多種型號，有旋式、鑰匙式按鈕，LA19是有指示燈型。電氣符號：SB1SB2常開按鈕常閉按鈕SB3SB3常開按鈕常閉按鈕04按鈕開關(guān)3、接近開關(guān)定義：是一種無接觸式物體檢測裝置。又稱：無觸點(diǎn)行程開關(guān)圖形符號及文字符號：

4、光電開關(guān)又稱無觸點(diǎn)檢測和控制開關(guān)原理圖：SQSQ5、信號燈即指示燈在控制電路中作有電、運(yùn)行、停止或其它特定意義的以及報(bào)警等燈光指示信號。組成：燈座、燈罩、燈泡、外殼使用中應(yīng)注意：一般信號燈均附帶電阻分壓。按電壓等級有：380V、220V、110V、36V、24V、12V、9V、6V等不同等級。功能：用來自動地接通或斷開大電流電路的電器。

有：交流接觸器、直流接觸器兩種

一、交流接觸器

組成：觸點(diǎn)系統(tǒng)、電磁機(jī)構(gòu)、滅弧裝置1、觸點(diǎn)系統(tǒng)：采用雙斷點(diǎn)的橋式觸點(diǎn)主觸點(diǎn)：通斷主電路輔助觸點(diǎn)：通斷控制回路2、電磁機(jī)構(gòu)：將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，操縱觸點(diǎn)的閉合或斷開。3、滅弧裝置：10A以下采用雙斷觸點(diǎn)和電動力滅弧，容量較大（20A以上）采用滅弧柵滅弧。

第五節(jié)接觸器圖CJ20系列交流接觸器結(jié)構(gòu)示意1-動觸頭2-靜觸頭3-銜鐵4-緩沖彈簧5-電磁線圈6-鐵心7-墊8-觸頭彈簧9-滅弧罩10-觸頭壓力彈片交流接觸器結(jié)構(gòu)圖主觸頭常閉輔助觸頭常開輔助觸頭靜鐵心動鐵心吸引線圈滅弧裝置接觸器工作原理圖工作原理

線圈加額定電壓，銜鐵吸合，常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合；線圈電壓消失，觸頭恢復(fù)常態(tài)。為防止鐵心振動，需加短路環(huán)。1.7.2直流接觸器組成：觸點(diǎn)系統(tǒng)、電磁機(jī)構(gòu)、滅弧裝置原理圖：見P301、觸點(diǎn)系統(tǒng)：輔助觸點(diǎn)：采用點(diǎn)接觸的雙斷點(diǎn)橋式觸點(diǎn)主觸點(diǎn)：單極、雙極，采用滾動接觸的指形觸點(diǎn)。2、電磁機(jī)構(gòu)：直流不會產(chǎn)生渦流，不需要短路環(huán)3、滅弧裝置：采用磁吹式滅弧裝置1.7.3接觸器的主要技術(shù)參數(shù)及常用的接觸器

一、接觸器主要技術(shù)參數(shù)1、額定電壓：指主觸點(diǎn)的額定工作電壓直流有：24V、48V、110V、2