第1章_电气控制基础

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1、第一章第一章 电气控制基础电气控制基础l l核心是掌握继电器、接触器、按钮开关等常规控制电器的核心是掌握继电器、接触器、按钮开关等常规控制电器的动作执行特点，由此对一般继电接触控制电路进行分析和动作执行特点，由此对一般继电接触控制电路进行分析和设计。设计。1.1 常用电器元件常用电器元件电器定义：一种能调节、控制和保护电路的设备。电器定义：一种能调节、控制和保护电路的设备。一、电器的基本知识一、电器的基本知识按电压范围分：按电压范围分： 低压电器：用于交流低压电器：用于交流1200V、直流、直流1500V级以下级以下 高压电器：交流高压电器：交流1200V以上、直流以上、直流1500V以上以上

2、按动作原理分：按动作原理分： 手动电器：刀开关、按钮、转换开关手动电器：刀开关、按钮、转换开关 自动电器：断路器、接触器、继电器自动电器：断路器、接触器、继电器按用途分：按用途分： 低压配电器：刀开关、断路器、熔断器等低压配电器：刀开关、断路器、熔断器等 低压控制电路：接触器、继电器、控制器、按钮低压控制电路：接触器、继电器、控制器、按钮等等按工作原理分：按工作原理分： 电磁式电器电磁式电器 非电量控制电器非电量控制电器常用低压电器常用低压电器磁电磁电式电器式电器基础基础1.1.电磁机构电磁机构将电磁能转换为机械能并带动触头动作。将电磁能转换为机械能并带动触头动作。 v 组成组成 v 原理：线

3、圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气 隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。 铁芯铁芯衔铁衔铁线圈线圈交流交流：硅钢片叠加：硅钢片叠加直流直流：整块铸铁或铸钢：整块铸铁或铸钢直动式直动式转动式转动式电压线圈电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。：并联在电路中，匝数多、导线细。电流线圈电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。：串联在电路中，匝数少、导线粗。交流线圈交流线圈：短而粗，有骨架。：短而粗，有骨架。直流线圈直流线圈：细而长，无骨架。：细而长，无骨架。2.2.短路环短路环减小衔铁吸合时产生的振动和噪

4、音。减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。 衔铁 铁芯 线圈 短路环 3.3.触头系统触头系统通过触头的开合控制电路通、断。通过触头的开合控制电路通、断。v 类型类型 v 材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银 质材料制成质材料制成 桥式触头桥式触头指形触头指形触头 点接触 面接触 4.4.灭弧系统灭弧系统 v 电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于 10V 10V，电流超过，电流超过80mA80mA时，触头间会产生蓝色时，触头间会产生蓝色 的光柱，的光柱， 即电弧。即电弧。v 电弧的危害电弧的危

5、害 ： 延长了切断故障的时间；延长了切断故障的时间； 高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏； 形成飞弧造成电源短路事故。形成飞弧造成电源短路事故。 v 灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、 利用介质灭弧、改善触头表面材料利用介质灭弧、改善触头表面材料 。 灭弧栅片 触头 电弧 常用电磁机构的形式常用电磁机构的形式 触点接触形式触点接触形式 点接触、线接触、面接触点接触、线接触、面接触 触点触点 常开触点常开触点断开，理想情况下，接触电阻无穷大断开，理想情况下，接触电阻无穷大 常闭触点常闭触点闭合，理想情况下，

6、接触电阻为零闭合，理想情况下，接触电阻为零触点示意图触点示意图 请记住：电磁机构与触点机构没有电的联系，只有磁场的联系，所以只需要手动、较小的电流或电压就可以控制大电压电路的通断。这么做有什么好处呢？二、接触器二、接触器 用来自动地接通或断开大电流电路的自动电器。用来自动地接通或断开大电流电路的自动电器。 分分交流接触器、直流接触器。交流接触器、直流接触器。1234567891011接触器是利用电磁吸力的原理工作的接触器是利用电磁吸力的原理工作的 电磁机构电磁机构吸引线圈、铁心、衔铁吸引线圈、铁心、衔铁 触头系统触头系统主触点、常开常闭辅助触点主触点、常开常闭辅助触点1、2，3、4是静触点是静

7、触点5、6是动触点是动触点7、8是吸引线圈是吸引线圈9、10分别是动、静铁心分别是动、静铁心11是弹簧是弹簧1、2之间是常闭触点之间是常闭触点3、4之间是常开触点之间是常开触点7、8之间是线圈之间是线圈接触器的表示符号接触器的表示符号接触器学习重点 分清主触点、辅助触点 主触点用于接通主电路（大电流、电压） 辅助触点用于接通控制电路（小电流、电压） 分清常闭、常开触点 任何开关都有使用频率M3电机电机接触器接触器动作过程动作过程线圈通电线圈通电衔铁被吸合衔铁被吸合触点闭合触点闭合电机接通电机接通电源电源线圈线圈辅助辅助触点触点铁心铁心衔铁衔铁主触点主触点常闭常闭常开常开弹簧弹簧接触器电路接触器

8、电路中间继电器、热继电器、时间继电器、速度继电器等中间继电器、热继电器、时间继电器、速度继电器等继电器继电器用于控制电路、电流小，没有灭弧装置用于控制电路、电流小，没有灭弧装置 可在电或非电作用下动作。可在电或非电作用下动作。接触器接触器用于主电路、电流大，有灭弧装置用于主电路、电流大，有灭弧装置 一一 般只能在电压作用下动作。般只能在电压作用下动作。与接触器的区别与接触器的区别三、继电器三、继电器1、中间继电器、中间继电器KA表示表示电磁式继电器的图形符号电磁式继电器的图形符号AAA2、热继电器、热继电器FR表示，一般只用动断触点，没有线圈。用于过载保护表示，一般只用动断触点，没有线圈。用于

9、过载保护321 a） 感受部分结构示意感受部分结构示意 b） 图文符号图文符号用双金属片，线膨胀系数不同，受热后弯曲，驱动执行机构用双金属片，线膨胀系数不同，受热后弯曲，驱动执行机构双金属双金属1，发热元件，发热元件2，推动导板，推动导板3向左推动执行机构，触点向左推动执行机构，触点发生动作从而切断主电路。发生动作从而切断主电路。 1-1.接线端子 2 - 主双金属片 3 - 热元件 4 - 推动导板 5 - 补偿双金属片 6 - 常闭触头 7 - 常开触头 8 - 复位调节螺钉 9 - 动触头 110 - 复位按钮 11 - 偏心轮 12 - 支撑件 13 - 弹簧 3、时间继电器、时间继电

10、器 当吸引线圈通电或断电后其触点经过一定延时再动作当吸引线圈通电或断电后其触点经过一定延时再动作的继电器。符号，的继电器。符号，KT电磁式、阻尼式、电子式电磁式、阻尼式、电子式1234567891011121314151617181920212223KTKTKT5678910 a）结构示意）结构示意 b）图文符号）图文符号空气阻尼通电延时型时间继电器空气阻尼通电延时型时间继电器直流电磁式时间继电器直流电磁式时间继电器空气阻尼时间继电器空气阻尼时间继电器电动式时间继电器电动式时间继电器4）速度继电器）速度继电器 用途用途 结构及工作原理结构及工作原理 符号符号a）外形 b）结构图四、刀开关与低压

11、断路器四、刀开关与低压断路器1、低压开关电器、低压开关电器 刀开关分为单刀、双刀、三刀三种，掷向可分为单掷、双掷两种。 刀开关的缺点是：不宜带负载切断电源，电源电压消失后，不能自动复原。QQQQ双掷刀开关双掷刀开关单掷刀开关单掷刀开关动触点动触点（刀片）（刀片）静触点静触点（刀座）（刀座）2 2、低压断路器、低压断路器v 功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失 压时自动分断电路。压时自动分断电路。v 特点：操作安全，分断能力较高。特点：操作安全，分断能力较高。v 分类：分类：框架式（万能式）框架式（万能式）和和塑壳式（装置式）塑壳式（装置式