西门子课程第2次课.

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1、常用低压控制电器常用低压控制电器掌握接触器、继电器、熔断器、断掌握接触器、继电器、熔断器、断路器、低压开关、主令电器等常规路器、低压开关、主令电器等常规控制电器的结构、工作原理、动作控制电器的结构、工作原理、动作特点，特点， 并能够正确选择和使用。并能够正确选择和使用。 学习目标：学习目标：第第1章章 常用低压控制电器常用低压控制电器教学内容：教学内容： 1.1 概述概述 1.2 接触器接触器 1.3 继电器继电器 1.4 熔断器熔断器 1.5 低压开关与低压断路器低压开关与低压断路器 1.6 主令电器主令电器 1.7 低压电器的产品型号低压电器的产品型号1.1 概述概述 电器对电能的生产、输

2、送、分配与应用起着控电器对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。制、调节、检测和保护的作用。低压电器低压电器在电力在电力拖动自动控制系统中应用极为广泛拖动自动控制系统中应用极为广泛 。 随着电子技术、自控技术和计算机应用的迅猛随着电子技术、自控技术和计算机应用的迅猛发展，发展，一些电器元件可能被电子线路所取代一些电器元件可能被电子线路所取代，但，但是由于是由于电器元件本身也朝着新的领域扩展电器元件本身也朝着新的领域扩展（表现（表现在提高元件的性能、生产新型的元件，实现机、在提高元件的性能、生产新型的元件，实现机、电、仪一体化，扩展元件的应用范围等），且电、仪一体化，扩展

3、元件的应用范围等），且有有些电器元件有其特殊性，是不可能完全被取代的。些电器元件有其特殊性，是不可能完全被取代的。 定义定义电器是接通和断开电路或调节、控制和电器是接通和断开电路或调节、控制和保护电路及电气设备用的电工器具。保护电路及电气设备用的电工器具。 分类分类电器的功能多，用途广，品种规格繁多，电器的功能多，用途广，品种规格繁多，其分类如下：其分类如下： 1. 按工作电压等级分按工作电压等级分 （1）高压电器高压电器( (交流交流1200V1200V直流直流1500V1500V及以上及以上) ); （2）低压电器低压电器( (交流交流1200V1200V直流直流1500V1500V以下以

4、下) ); 2. 按动作原理分按动作原理分 （1）手动电器）手动电器; （2）自动电器（勿需人工操作）自动电器（勿需人工操作） 3. 按用途分按用途分 （1）控制电器）控制电器; （2）配电电器）配电电器; （3）主令电器）主令电器; （4）保护电器）保护电器; （5）执行电器）执行电器 1.1.1 电器的分类电器的分类 1.1.2 常用低压控制电器常用低压控制电器 接触器：分接触器：分交流接触器交流接触器与与直流接触器直流接触器 继电器：有继电器：有电磁式继电器电磁式继电器（如电压继电器、电流继（如电压继电器、电流继电器、中间继电器）电器、中间继电器）；时间继电器时间继电器（分直流电磁式、（

5、分直流电磁式、空气阻尼式、半导体式等）空气阻尼式、半导体式等）；热继电器热继电器；干簧继电干簧继电器器；速度继电器速度继电器等等 熔断器：分熔断器：分瓷插式瓷插式、螺旋式螺旋式、有填料封闭管式有填料封闭管式、无无填料密闭管式填料密闭管式、快速熔断器快速熔断器、自复式等自复式等 低压断路器：低压断路器：分分框架式框架式、塑料外壳式塑料外壳式、快速直流断快速直流断路器路器、限流式、限流式、漏电保护器漏电保护器等等 位置开关：位置开关：有有直动式直动式、滚动式滚动式、微动式微动式等等 按钮、刀开关等按钮、刀开关等 1.1.3 我国低压控制电器的发展趋势我国低压控制电器的发展趋势 现场总线现场总线系统

6、的发展与应用将从根本上改变传统系统的发展与应用将从根本上改变传统的低压配电与控制系统及其装置，的低压配电与控制系统及其装置，给传统低压电器给传统低压电器带来改革性变化。发展智能化可通信低压电器势在带来改革性变化。发展智能化可通信低压电器势在必行。必行。其产品的特征是：其产品的特征是：产品中装有产品中装有微处理器微处理器； 产品带有产品带有通信接口通信接口，能与现场总线连接；，能与现场总线连接； 采用采用标准化标准化结构，具有结构，具有互换性互换性，采用，采用模数化模数化结构；结构； 保护功能齐全保护功能齐全，具有外部故障记录显示、内部故障，具有外部故障记录显示、内部故障自诊断、进行双向通信等。

7、自诊断、进行双向通信等。 1.2 接触器接触器 1 1、作用：作用： 接触器是电力拖动和自动控制系统中使接触器是电力拖动和自动控制系统中使用量大且面广的一种低压控制电器。用量大且面广的一种低压控制电器。用来用来频繁地频繁地接接通和分断交直流主电路和大容量控制电路通和分断交直流主电路和大容量控制电路；能实现能实现远距离控制远距离控制，并具有，并具有欠（零）电压欠（零）电压自动释放保护功自动释放保护功能。能。主要控制对象是电动机。主要控制对象是电动机。 2 2、分类：分类： 交流接触器（包括真空接触器）交流接触器（包括真空接触器） 直流接触器直流接触器1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理 接触

8、器是利用接触器是利用电磁电磁吸力吸力的原理工作的。的原理工作的。接触器主要接触器主要由电磁系由电磁系统、触头系统和灭弧统、触头系统和灭弧装置装置组成，结构简图组成，结构简图如图如图1-1所示。所示。 1. 电磁系统电磁系统 其作用是其作用是将电磁能将电磁能转换成机械能转换成机械能，产生，产生电磁吸力带动触头动电磁吸力带动触头动作。作。 图1-1 接触器结构简图1主触头 2常闭辅助触头 3常开辅助触头 4动铁心 5电磁线圈 6静铁心 7灭弧罩 8弹簧1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理 作用在衔铁上的力有作用在衔铁上的力有两个：两个：电磁吸力与反力电磁吸力与反力。电磁吸力由电磁机构产电磁吸力

9、由电磁机构产生，反力则由释放弹簧生，反力则由释放弹簧和触点弹簧所产生。电和触点弹簧所产生。电磁系统的工作情况常用磁系统的工作情况常用吸力特性和反力特性吸力特性和反力特性来来表示。表示。 为了保证使衔铁能牢为了保证使衔铁能牢牢吸合，牢吸合，反力特性必须反力特性必须与吸力特性配合与吸力特性配合好，如好，如图图1-31-3所示。所示。 图1-3 吸力特性与反力特性的配合1直流电磁铁吸力特性 2交流电磁铁吸力特性3反力特性 直流电直流电磁铁吸磁铁吸力特性力特性交流电交流电磁铁吸磁铁吸力特性力特性释放弹释放弹簧反力簧反力（释放弹簧（释放弹簧+触点）合成反力触点）合成反力1.2.1 结构和工作原理结构和工

10、作原理2. 触头系统触头系统 触头是接触器的执行元触头是接触器的执行元件，用来接通或断开被件，用来接通或断开被控制电路控制电路。触头按其原。触头按其原始状态可分为常开触头始状态可分为常开触头和常闭触头：原始状态和常闭触头：原始状态时（即线圈未通电）断时（即线圈未通电）断开，线圈通电后闭合的开，线圈通电后闭合的触头叫触头叫常开触头常开触头；原始；原始状态闭合，线圈通电后状态闭合，线圈通电后断开的触头叫断开的触头叫常闭触头常闭触头（线圈断电后所有触头（线圈断电后所有触头复原）。复原）。 图1-4 触头结构形式图a）桥形触头 b）指形触头 1.2.1 结构和工作原理结构和工作原理3. 灭弧装置灭弧装

11、置 常用的灭弧装置有常用的灭弧装置有: : 电动力灭弧、电动力灭弧、金属栅片灭弧和磁吹灭弧。金属栅片灭弧和磁吹灭弧。 常用的灭弧方法有：常用的灭弧方法有：拉长电弧、冷拉长电弧、冷却电弧和将电弧分段。却电弧和将电弧分段。 电动力灭弧电动力灭弧 对于电弧较弱的接触器，采用灭弧对于电弧较弱的接触器，采用灭弧罩由罩由电动力电动力 和和灭弧栅灭弧灭弧栅灭弧。 图1-6 电动力灭弧原理1静触头 2动触头 u 图图1-61-6所示的是一种桥式结构双断口触头，当触头打开时，所示的是一种桥式结构双断口触头，当触头打开时，在断口处产生电弧，电弧电流在断口处产生电弧，电弧电流在两电弧间产生图中所示的磁在两电弧间产生