常见低压电器教学课件PPT.ppt
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1、电气控制技术,绪 论,2 电气控制技术的发展概况,1 本课程的性质与任务,本课程的性质与任务,1、性质:,2、任务:,实践性很强的专业课。,学习电力拖动系统的低压电器控制技术与可编程控制器技术。,(1)认识电器元件(结构、原理、参数、符号、选用方法)。,(2)针对电动机的各种起动、制动、调速方法,研究控制线路的构成和原理(典型环节)。,(3)分析典型控制线路的工作原理。,(4)掌握继电接触器控制系统的一般设计内容和方法。,(5)学习掌握PLC原理及应用技术。,达到:懂原理、会分析、能维护、会简单设计。,接触器、继电器、按钮、开关等电器元件的结构、原理、符号和选择方法。,各种器件的认识和正确的选
2、择、使用方法。,难点:,重点:,电气控制技术的发展概况,19世纪末,电机技术开始产生并应用,20世纪20年代初逐步取代蒸汽机,成为主要动力。,电气控制技术是针对电动机的控制技术,伴随着电机制造和应用发展起来。,(1)控制装置,1、20世纪30年代继电接触器控制系统,2、60年代末矩阵式顺序控制器(PLC),3、80年代末以来,(2)机床控制,可编程控制器(PC),分布式(集散式)控制系统(DCS),计算机集成制造系统(CIMS),数控装置(CNC),柔性制造系统(FMS),第一章 常用低压电器,第一节 电器的功能、分类与工作原理,一、电器的功能:,定义:,一种能根据外界的信号(机械力、电动力和
3、其他物理量)和要求,手动或自动地接通、断开电路,以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件或设备。,功能:,手动或自动地接通、断开电路。,(2)低压电器:,(1)高压电器:,用于交流50HZ(或60HZ)额定电压为1200V、直流额定电压为1500V及以下的在电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。,用于交流电压1200V以上、直流电压1500V以上的电路中的电器。,二、电器的分类:,1、按工作电压等级分类,2、按动作原理分类,(1)手动电器:,低压断路器、接触器、继电器,刀开关、按钮、转换开关,人手操作发出动作指令的电器。,(2)自动电器:,产生电磁力而自动完成动
4、作指令的电器。,低压断路器等,3、按用途分类,(1)控制电器:,用于各种控制电路和控制系统的电器。,接触器、继电器、电动机启动器等,(2)配电电器:,用于电能的输送和分配的电器。,(3)主令电器:,用于自动控制系统中发送动作指令的电器。,按钮、转换开关等,(4)保护电器:,用于保护电路及用电设备的电器。,熔断器、热继电器等,(5)执行电器:,用于完成某种动作或传送功能的电器。,电磁铁、电磁离合器等,汇 总,接触器,继电器,开关电器,行程开关,熔断器,其它电器,三、电磁式低压电器的工作原理,结构:,固定铁心,衔铁,电磁线圈(吸引线圈)。,分类:,直动式,拍合式。,1、电磁机构的结构形式,原理:,
5、电磁线圈通电后,电磁吸力大于弹性力,使衔铁闭合。,2、触头系统,触头(触点)是电磁式电器的执行元件,用来接通或断开被控制电路。,按所控制的电路分为:,主触头,辅助触头,按原始状态分为:,常开触头,常闭触头,触头按接触形式分为:,点接触、,线接触、,a、点接触:,面接触。,由两个半球形触头或一个半球形与一个平面形触头构成,常用于小电流的电器中。,b、线接触:,接触区域是一条直线,触头的通断过程是滚动式进行的。,可以自动清除触头表面的氧化物,保证了触头的良好接触。,多用于中容量的电器。,c、面接触:,可以通过较大的电流,一般在接触表面上镶有合金,以减少接触电阻并提高耐磨性。,多用于大容量接触器的主
6、触头。,黄铜指式;,材料:,银铜合金桥式,按结构形式分为:,桥式触头,指式触头,主电路,控制电路,任 务,主电路:由电动机、(接通、断开、控制电动机的)接触器主触点等电器元件组成。(电流大),控制电路:由接触器线圈、继电器等电器元件组成。(电流小),任务:根据给定的指令,依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。,四、电力拖动系统组成,第二节 常用低压电器,一、低压隔离器(刀开关),用途:,通、断小负荷电流,对电源进行隔离。,结构:,触刀,触头插座、绝缘电板,操纵手柄。,主要类型:,组合开关等。,胶盖开关、,铁壳负荷开关、,开启式负荷开关又称闸刀开关。它没有灭弧装置,仅以上、下胶
7、盖为遮护以防止电弧伤人。通常作为隔离开关,用于不频繁地接通或断开的电路中。闸刀开关的型号有HK1、HK2等系列。,1.开启式负荷开关,选择:,(1)额定电压等于或大于安装地点的工作电压。,(2)对于普通负载,开关的额定电流就等于负载的额定电流。,(3)用于控制7.5kW以下电机时,其额定电流应按电动机额定电流的2.53.5倍选用。,(4)额定电流为15A以上的闸刀开关不允许切断电流。,开关中熔丝的选配:,(1)对于配电线路,熔丝的额定电流宜等于或略小于线路的额定电流。,(2)对于小容量电动机,熔丝的额定电流为电动机额定电流的1.52.5倍。,与闸刀开关基本相同,但在铁壳开关内装有速断弹簧,它的
8、作用是使闸刀快速接通和断开,以消除电弧。另外,在铁壳开关内还设有联锁装置,即在闸刀闭合状态时,开关盖不能开启,以保证安全。铁壳开关的型号有HH10、HH11等系列。,2.封闭式负荷开关(铁壳开关),1-U形动触刀,2-静夹座,3-瓷插式熔断器,4-速断弹簧,5-转轴,6-操作手柄,7-开关盖,8-开关盖锁紧螺栓,9-进线孔,10-出线孔,选择:,(1)用于控制照明、电热负载时,开关的额定电流应不小于所有负载的额定电流之和。,(2)用于控制电动机时,开关的额定电流应不小于电动机额定电流的3倍。,(3)一般不用额定电流100A及以上的封闭式开关控制较大容量的电动机,以免发生飞弧灼伤手的事故。,HK
9、2、HK8开启式负荷开关,HD、HS系列开启式刀开关,实 例,1、海拔高度不超过1000米。2、周围空气温度在40度至-30度范围内。3、空气的相对湿度不大于85%。4、在无爆炸的介质中,且介质中无足以腐蚀金属和破绝缘的气体与尘埃的地方(包括电尘埃)。5、有防雨、水、雪设备的地方。6、无显著摇动和冲击震动的地方。,负荷开关HK2系列,本型开关是用于工矿企业、机关学校、的电器装置以及农村田间排灌和电热照明等各种配电设备中,供手动接通和分断负荷电器及短路保护。在适当降低容量使用时也可作为交流电动机的直接启动及停止之用。,本开关应装置在下列地点:,HD系列适用于交流50Hz、额定电压至380V、直流
10、至440V;额定电流至1500A的成套配电装置中,作为不频繁地手动接通和分断交、直流电路或作隔离开关用。,刀开关HD/HS系列,1.中央手柄式的单投和双投刀开关主要用于不切断带有电流的电路,作隔离开关用。2.侧面操作手柄式刀开关,主要用于动力箱中。3.中央正面杠杆操作机构刀开关主要用于正面操作、后面维修的开关柜中,操作机构装在正前方。4.侧方正面操作机械式刀开关主要用于正面两则操作、前面维修的开关柜中,操作机构可以在柜的两侧安装。5.装有灭弧室的刀开关可以切断电流负荷,其他刀开关只作隔离开关使用。,安装使用:,刀开关HD/HS系列,HH3/HH4系列负荷开关适用于交流频率50Hz,额定工作电压
11、至350V,额定工作电流至200A的电路中可作为手动不频繁地接通与分断有负载电路的过载与短路保护之用。,负荷开关HH3、HH4系列,3、组合开关,(1)结构:,带弹簧储能功能,旋转操作,多层结构的刀式开关。,组合开关结构示意图,(2)主要参数:,380V,10A、25A、60A;,额定电流:,极数:,1、2、3、4;,额定电压:,HZ10系列组合开关,实 例,HY23系列组合开关,HZ5系列组合开关,刀开关和组合开关电气图形符号及文字符号,(3)选择:,应根据电源的种类、电压的等级、所需触头数及负载的容量选用。,用于直接控制电动机的起动和正、反转时,开关的额定电流应取电动机额定电流的1.52.
12、5倍。,4、万能转换开关,(1)用途:,万能转换开关是由多种相同结构的触头组件叠装而成的多回路控制电器。,(2)结构与工作原理:,主要由接触系统、操作机构、转轴手柄、定位机构等部件组成,用螺栓组装成整体。,万能转换开关的接触系统由许多接触元件组成,每一接触元件均有一胶木触头座,中间装有一对或三对触头,分别由凸轮通过支架操作。操作时,手柄带动转轴和凸轮一起旋转,则凸轮推动触头接通或分断。由于凸轮的形状不同,当手柄处于不同的操作位置时,触头的分合情况也不同,从而达到换接电路的目的。,(3)符号与触头分合表,1,0,2,SA,(4)选择,主要根据用途、接线方式、所需的触头挡数和额定电流来选择。,实
13、例,实 例,LW2系列,用于交、直流220V及以下的电气设备中作各种控制开关之用。亦可作为各种电气仪表,伺服电动机及微电机的转换开关,可装在配电箱、控制屏上或其他装置中的金属板及绝缘板上,可以垂直、水平及倾斜方可使用。,LW4系列,适用于交流50或60赫兹,电压至500伏,直流至440伏的电路中,作为主令电器,亦可作电流表及电压表的换相开关及作为小容量电动机启动、调速和换向之用。,LW5-16万能转换开关主要用于交流50Hz,电压至500V及直流电压至440V的电路中,作电气控制线路转换之用,也可用于电压至380V、5.5kW及以下的三相鼠笼型异步电动机的直接控制。,LW5-16系列,LW6型
14、万能转换开关主要适用于交流50Hz,电压至380V,直流电压220V的机床控制线路中,实现各种线路的控制和转换,也可用于其它控制线路的转换。,LW6系列,LW8系列万能转换开关主要适用于交流50Hz380V以下,直流2 20V及以下的电路中,作为电气控制线路的转换和配电设备的远距离控制,电气测量仪表的转换,也可用于小容量(2.2、5.5kW)三相笼型异步电动机的直接起动、换向和变速。,LW8系列,LW12-16型万能转换开关主要用于交流50Hz,电压至500V及直流电压到440V的电路中,作电气控制线路的转换之用,也可作5.5kW 及以下的三相交流笼型异步电动机的直接控制之用。,LW12-16
15、系列,LW15-16万能转换开关主要适用于交流50Hz电压至380V及直流电压至220V的电路中,作电气控制线路(电磁线圈、电气测量仪表和伺服电动机等)的转换开关,也可用于5.5kW及以下的三相交流电机直接控制(起动、可逆转换,多速电动机变速)之用。,LW15-16系列,HZW1(3LB、3ST1)系列万能转换开关,主要用于三相异步电动机负荷起动转向以及作为主电路和辅助电路的转换。可全面代替HZ10、HZ12、LW5、LW6、HZ5、HZ5S等转换开关。,3LB系列,开关采用组合式结构,由定位系统限位系统,接触系统及面板手柄等组成,接触系统采用桥式双断点结构。绝缘基座分为110节共10种,定位
16、系统采用棘瓜式结构,可获360旋转范围内有90、60、45、30定位相应实现4位、6位、8位、12位的开关状态。,按钮是一种手动操作接通或断开控制电路的主令电器。它主要控制接触器和继电器,也可作为电路中的电气联锁。,二、按钮,1、按钮的构成:,2、分类:,按结构形式分类:,按操作方式分类:,指示灯式。,不带锁定按动式、,静触点、,按钮帽外壳。,动触点、,复位弹簧、,组合式、,带锁定按动式(无自动复位功能)、,旋转式。,3、工作原理:,、,4、型号:,L A-,结构型式代号含义:,K-开启式,S-防水式,J-紧急式,X-旋钮式,H-保护式,F-防腐式,Y-钥匙式,D-带灯按钮,复合按钮:常开按钮
17、和 常闭按钮做在一起。,常开(动合)按钮,常闭(动断)按钮,5、电路符号,SB,SB,SB,有无指示灯及帽形(急停式)。,6、选择:,额定电压、,电流()、,结构形式、,操作方式、,触点对数、,按钮颜色、,7、常见按钮和指示灯外形,LA2、LA4系列按钮开关,NP系列,实 例,NP2系列,LA18系列按钮适用于交流50Hz电压至380V及直流电压至220V的磁力起动器、接触器、继电器及其它电气线路中作遥远控制之用。,LA18系列,LA19系列,LA19系列按钮适用于交流50Hz电压至380V及直流电压至220V的磁力起动器、接触器、继电器及其它电气线路中作遥远控制之用。,LA81隔爆型按钮用于
18、有瓦斯及煤尘爆炸危险的煤矿井下直流电路中,供信号及电磁起动装置控制之用。,LA81系列,防雨按钮COB系列,信号灯AD1系列,适用于交流50(60)Hz,电压至380V及直流电压至220V的电气线路中,作为指挥信号、预告信号、事故信号或其它指示的信号。,适用于电讯、电器等设备的线路中作指示信号、预告信号、事故信号及其它指标之用信号,它是原乌丝和氖泡信号灯的最佳更新换代产品。,信号灯AD11系列,按钮/信号灯LAY5(XB2)系列,三、位置开关,用途:,用于运动部件的位置或行程的检测和控制。,1、行程开关(限位开关),种类:,行程开关、,微动开关、,接近开关、,光电开关等。,(1)构成:,静触头
19、、,动触头、,压动杆。,(2)工作原理:,与按钮相似,但操作形式为挡铁压动式。,头部结构有直动、杠杆、单轮、双轮、滚轮摆杆可调、杠杆可调和弹簧杆等。,分开启式和保护式两大类,配用塑料基座的为开启式,配用硅铝合金(宽型、窄型)外壳的为保护式。,触头型式分别有一常开一常闭,一常开二常闭,二常开二常闭。,动作方式有瞬动型和蠕动型。,(3)分类情况:,复位方式有自动复位式和非自动复位式。,(4)电气符号,(5)选择,应根据控制回路的电压、电流及触头数,以及使用场合和控制对象确定行程开关的种类。还应根据使用环境选择行程开关的防护形式。,(6)型号说明,实 例,LX2系列行程开关适用于交流50Hz电压至3
20、80V,直流220V的控制电路中,作为控制运动机构的行程或变换其运动方向或速度之用。,LX2系列,LX3系列行程开关适用于交流50Hz,电压至380V直流220V的控制电路中,作为控制运动机构的行程或变换其运动方向或速度用。,LX3系列,LX4系列,LX4系列行程开关适用于交流50Hz,电压至380V或直流220V的控制电路中,作限制各种机构和行程用。,LX5系列行程开关适用于交流50Hz、电压至380V、电流至3A的控制电路,以及瞬时换接触头和很小的控制行程,作控制机床工作之用。,LX5系列,LX7系列行程开关一般用作起重机限制提升机构的行程,亦可作自动化系统或电力拖动装置的终端开关。,LX
21、7系列,LX10系列,LX10系列行程开关适用于起重机交流50Hz电压380V,直流220V的控制线路中作为机构行程的终点保护之用。,LX19系列,LX19系列行程开关适用于交流50Hz,电压至380V直流电压至220V的控制电路,作控制运动机构的行程和变换其运动方向或速度之用。,LX25系列行程开关具有瞬时换接动作机构。适用于交流50赫兹,至380伏及直流电压至220伏的电路中,作机床自动控制,限制运动机构动作或程序控制用。,LX25系列,LX44系列,LX44系列限位器适用于交流50Hz电压至380V直流220V的电力线路中,作升降运动的限位保护,可直接分断主电路。,JLXK1系列,JLX
22、K1系列行程开关具有瞬时换接动作机构。适用于交流50赫兹,电压至380伏及直流电压至220伏的电路中,作机床自动控制,限制运动机构动作或程序控制用。,LXK3系列,LXK3系列行程开关适用于交流50、60Hz,电压至380V,直流220V同极使用的控制电路及辅助电路中作为操纵、控制限位信号、连锁等用途的机械开关。,3SE3系列,3SES系列行程开关适用于交流4060Hz,电压至500V及直流电压到660V,电流至10A的控制电路中。,微动开关,2、接近开关,接近开关是一种开关型传感器(即无触点开关),它即有行程开关、微动开关的特性,同时具有传感性能,且动作可靠,性能稳定,频率响应快,应用寿命长
23、,抗干扰能力强等、并具有防水、防震、耐腐蚀等特点。,产品有电感式、电容式、霍尔式、交、直流型,外形有圆柱型、方型、普通型、分离型、槽型式等,产品适用于工业生产自动化流水线上,作定位、检测、记数等配套使用。,OD-F系列,JM/JG/JR系列,实 例,光电开关是利用被检测物体对调制的红外光束的遮光和反射,来检测物体的有或无,光电开关检测不局限于金属,对其它物体均可检测。,红外线光电开关具有体积小、精度高、检测距离远,具有防水、防腐蚀、防震动、抗光、电磁等干扰。它广泛用于烟草、机械、纺织、矿山、造纸、计数、钢铁、保安、航天、汽车、烟雾检测,自动化流水线等行业中。,3、光电开关,漫反射型光电开关由发
24、射器和接收器组成,由发射极射出的红外线经被测物体的表面反射回接收器,转变成电信号经放大去控制输出。,镜面反射型光电开关亦由发射器和接收器组成,但需与反射器板配合才能使用。发射器射出的红外线经反射板反射到接收器上,当光路被某物体遮断接收器将信号变成电信号控制输出。,对射型光电开关的发射器和接收器被分别安装在不同的外壳中,发射器将红外线向一定距离内的接收器发射,当目标在发射器与接收器之间时光路被遮断而引起接收器信号变化。,基本工作原理:,G系列,实 例,E系列,四、接触器,自动接通和断开大电流负荷电路。,1、作用:,电磁机构,2、构成:,触头系统,3、动作过程,线圈通电,衔铁被吸合,触点闭合,接通
25、电源,4、技术参数,(1)额定电压,接触器铭牌上的额定电压是指主触头的额定电压。,交流有127V、220V、380V、500V等;,直流有110V、220V、440V等。,(2)额定电流,接触器铭牌上的额定电流是指主触头的额定电流。,有5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A和600A。,交流有36V、110V、127V、220V、380V;,(3)吸引线圈的额定电压,直流有24V、48V、220V、440V。,(4)电气寿命和机械寿命,电气寿命用不同使用条件下无需修理或更换零件的负载操作次数来表示。,机械寿命用其在需要正常维修或更换机械零件前,包括更换触头
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