1、Harbin Institute of TechnologyPAGE - 1 - 劉漢奎劉漢奎Harbin Institute of TechnologyPAGE - 2 -Harbin Institute of TechnologyPAGE - 3 -課程性質：課程性質： 一門實用性非常強的專業課一門實用性非常強的專業課課程內容課程內容1 1）常用各種）常用各種低壓電器元件低壓電器元件的組成、工作原理、選擇及使用方的組成、工作原理、選擇及使用方法以及使用中的注意事項法以及使用中的注意事項2 2）以電動機為控制對象講解幾種典型的）以電動機為控制對象講解幾種典型的繼電接觸式控制系統繼電接觸式控制

2、系統的基本環節；繼電接觸式控制系統的設計原理及設計步驟；繼的基本環節；繼電接觸式控制系統的設計原理及設計步驟；繼電接觸式控制線路圖的分析電接觸式控制線路圖的分析3 3）可編程控制器（可編程控制器（PLCPLC）的定義、特點、分類、組成及工作的定義、特點、分類、組成及工作原理原理4 4）S7-200PLCS7-200PLC的的 基礎知識、基本指令及程序設計、順序控制基礎知識、基本指令及程序設計、順序控制指令及應用、功能指令及應用；指令及應用、功能指令及應用；PLCPLC的設計的設計方法及設計的設計的設計方法及設計步驟步驟課程任務：使同學們掌握一門非常實用的技術、培養同學們的課程任務：使同學們掌握

3、一門非常實用的技術、培養同學們的 實際應用能力和動手能力實際應用能力和動手能力Harbin Institute of TechnologyPAGE - 4 - 1 1、熟悉常用低壓電器的工作原理和用途，達到正確使、熟悉常用低壓電器的工作原理和用途，達到正確使用和選用的目的，同時要了解一些新型元器件的用途。用和選用的目的，同時要了解一些新型元器件的用途。 2 2、掌握電氣控制線路的基本環節，并具備閱讀和分析、掌握電氣控制線路的基本環節，并具備閱讀和分析電氣控制原理圖的能力，能根據工藝要求設計簡單的電氣電氣控制原理圖的能力，能根據工藝要求設計簡單的電氣控制線路，掌握電氣控制線路的簡單設計方法。控制

4、線路，掌握電氣控制線路的簡單設計方法。 3 3、掌握可編程控制器的基本情況，理解可編程控制器、掌握可編程控制器的基本情況，理解可編程控制器的工作原理。的工作原理。 4 4、掌握西門子公司的、掌握西門子公司的S7-200S7-200可編程控制器的基本指令可編程控制器的基本指令和常用的功能指令。熟練掌握梯形圖的編程方法。和常用的功能指令。熟練掌握梯形圖的編程方法。 5 5、掌握、掌握PLCPLC控制系統的設計方法和設計步驟。控制系統的設計方法和設計步驟。Harbin Institute of TechnologyPAGE - 5 - 總成績總成績 = 平時考核（出勤平時考核（出勤+作業）作業）20

5、分分 + 實驗成績實驗成績20分分 + 期末筆試成績期末筆試成績 60分分 Harbin Institute of TechnologyPAGE - 6 -控制方法：控制方法： 手動手動自動自動控制功能：控制功能： 簡單控制設備簡單控制設備復雜控制系統復雜控制系統操作方式：操作方式：笨重笨重輕巧輕巧控制原理：控制原理：有觸點的有觸點的繼電接觸式控制系統繼電接觸式控制系統以計算機為核心的以計算機為核心的“軟軟”控制系統控制系統當代工業自動化的三大技術支柱：當代工業自動化的三大技術支柱：PLCCAD/CAMRobotHarbin Institute of TechnologyPAGE - 7 -繼

6、電接觸式控制系統繼電接觸式控制系統 VS. 可編程控制系統可編程控制系統繼電接觸式控制系統繼電接觸式控制系統 由繼電器、接觸器和按由繼電器、接觸器和按鈕等組成鈕等組成 結構簡單，價格低廉，結構簡單，價格低廉，抗干擾能力強抗干擾能力強用用“硬接線方式硬接線方式”完成控完成控制邏輯和功能，靈活性差制邏輯和功能，靈活性差工作頻率低，反應速度慢工作頻率低，反應速度慢易損壞，可靠性差易損壞，可靠性差可編程控制系統可編程控制系統 以可編程邏輯控制器（以可編程邏輯控制器（PLCPLC）為核心為核心用用“軟件方式軟件方式”完成控制邏完成控制邏輯和功能，功能完備，通用輯和功能，功能完備，通用性和靈活性好；具有算

7、數運性和靈活性好；具有算數運送、數據轉換、過程控制、送、數據轉換、過程控制、數據通信等功能，能實現大數據通信等功能，能實現大型、復雜的控制任務型、復雜的控制任務操作方便，價格低廉，簡單操作方便，價格低廉，簡單易懂易懂n兩種方法基本上兩種方法基本上都可以實現同一種都可以實現同一種功能。它們的運用功能。它們的運用都需要都需要“門電路門電路”的知識。門電路就的知識。門電路就是是“與門與門”、“非非門門”、“或門或門”之之類的知識。類的知識。n采用采用PLCPLC控制，控制，往往在采集輸入信往往在采集輸入信號時，可能需要用號時，可能需要用到繼電器。在輸出到繼電器。在輸出控制信號時，還要控制信號時，還要

8、用繼電器做用繼電器做“功率功率放大放大”- - PLC控制控制系統可能包括繼電系統可能包括繼電器接觸式控制系統。器接觸式控制系統。Harbin Institute of TechnologyPAGE - 8 -鼠鼠籠籠式式異異步步電電動動機機控控制制圖圖2 PLC控制的輸入輸出接線圖控制的輸入輸出接線圖圖圖3 PLC控制的梯形圖控制的梯形圖主回路（動力回路）主回路（動力回路）:大電流通過的部分，大電流通過的部分，包括從電源到電機之間相連的電器元件。包括從電源到電機之間相連的電器元件。控制回路：控制回路：接觸器接觸器和繼電器線圈等小和繼電器線圈等小電流線路；電流線路；啟動按鈕啟動按鈕停止按鈕停止

9、按鈕Harbin Institute of TechnologyPAGE - 9 -電氣自動控制技術的新發展電氣自動控制技術的新發展新一代新一代電氣自動控制技術電氣自動控制技術 數控技術是電氣自動控制的數控技術是電氣自動控制的重要分支重要分支 直接數字控制（直接數字控制（DDCDDC）系統）系統 柔性制造系統（柔性制造系統（FMSFMS） 計算機集成制造系統（計算機集成制造系統（SIMSSIMS） 計算機輔助設計和輔助制造計算機輔助設計和輔助制造 （CAD/CAMCAD/CAM） 集散控制系統（集散控制系統（DCSDCS） 智能機器人智能機器人 智能制造智能制造現場總線控制系統（現場總線控制系

10、統（FCS）Fieldbus Control System 在計算機網絡技術、通信技在計算機網絡技術、通信技術和微電子技術的基礎上，與術和微電子技術的基礎上，與自動控制技術相結合的產物自動控制技術相結合的產物繼集散控制系統（繼集散控制系統（DCSDCS）后的）后的新一代控制系統新一代控制系統電氣控制系統是電氣控制系統是FCSFCS中底層網中底層網絡的重要組成部分絡的重要組成部分Harbin Institute of TechnologyPAGE - 10 -Harbin Institute of TechnologyPAGE - 11 - 1.1 電器的基礎知識電器的基礎知識 1.2 接觸器接

11、觸器 1.3 繼電器繼電器 1.4 開關電器開關電器 1.5 熔斷器熔斷器 1.6主令電器主令電器 1.7信號電器信號電器 1.8常用執行器件常用執行器件 1.9常用檢測儀表常用檢測儀表 1.10常用安裝附件常用安裝附件 Harbin Institute of TechnologyPAGE - 12 -l電器電器就是根據外界施加的信號和要求，能手就是根據外界施加的信號和要求，能手動或自動地斷開或接通電路，斷續或連續地動或自動地斷開或接通電路，斷續或連續地改變電路參數，以實現對電或非電對象的切改變電路參數，以實現對電或非電對象的切換、控制、檢測、保護、變換和調節的電工換、控制、檢測、保護、變換和

12、調節的電工器械。器械。l低壓電器低壓電器通常指工作在交流電壓通常指工作在交流電壓1200V、直、直流電壓流電壓1500V以下的電器。以下的電器。Harbin Institute of TechnologyPAGE - 13 -Harbin Institute of TechnologyPAGE - 14 -n控制電器控制電器：用于控制電路和控制系統的電器，：用于控制電路和控制系統的電器，例如接觸器、例如接觸器、 繼電器等。繼電器等。 n配電電器配電電器：用于電能輸送和分配的電器，例如：用于電能輸送和分配的電器，例如高壓斷路器。高壓斷路器。 n主令電器主令電器：用于自動控制系統中發送指令的電：用

13、于自動控制系統中發送指令的電器，例如按鈕、開關等。器，例如按鈕、開關等。 n保護電器保護電器：用于保護電路及設備的電器，例如：用于保護電路及設備的電器，例如熔斷器、熱繼電器等。熔斷器、熱繼電器等。 n執行電器執行電器：用于完成某種動作或傳達功能的電：用于完成某種動作或傳達功能的電器，例如電磁離合器等。器，例如電磁離合器等。常用低壓電器的作用常用低壓電器的作用Harbin Institute of TechnologyPAGE - 15 -常用低壓電器的類型常用低壓電器的類型Harbin Institute of TechnologyPAGE - 16 -Harbin Institute of

14、TechnologyPAGE - 17 - 電磁式電器：采用電磁感應原理完成電磁式電器：采用電磁感應原理完成電器功能的電器電器功能的電器： 是對電路的通斷起作用的功是對電路的通斷起作用的功能性部件能性部件 是保證觸點高質量通斷及保護是保證觸點高質量通斷及保護電器安全的保護性部件電器安全的保護性部件Harbin Institute of TechnologyPAGE - 18 - 11鐵芯鐵芯 22線圈線圈 33銜鐵銜鐵 44靜觸點靜觸點 55動觸點動觸點 66觸點彈簧觸點彈簧 77復位彈簧復位彈簧 SBF27810 （b b）線圈通以交流電的電磁機構）線圈通以交流電的電磁機構電磁式電器工作原理

15、示意圖電磁式電器工作原理示意圖 （a a）線圈通以直流電的電磁機構）線圈通以直流電的電磁機構電磁吸力電磁吸力72210sin8FSBtuB-B-氣隙磁感應強度氣隙磁感應強度uS-S-磁極截面積磁極截面積對單相交流電磁機構，加短路環減小噪聲和振動對單相交流電磁機構，加短路環減小噪聲和振動Harbin Institute of TechnologyPAGE - 19 -觸點是電器的執行機構，它在銜鐵的帶動下起接通和觸點是電器的執行機構，它在銜鐵的帶動下起接通和分斷電路的作用。分斷電路的作用。結構形式：結構形式：觸點的接觸形式：觸點的接觸形式：觸點的分類：觸點的分類： 按觸點的運動情況：按觸點的運動

16、情況：動觸點和靜觸點動觸點和靜觸點 按觸點的職能分：按觸點的職能分：主觸點和輔助觸點主觸點和輔助觸點 按觸點的狀態可分為：按觸點的狀態可分為：常開觸點和常閉觸點常開觸點和常閉觸點單斷點指形觸頭和雙斷點橋式觸頭單斷點指形觸頭和雙斷點橋式觸頭點接觸、線接觸和面接觸點接觸、線接觸和面接觸Harbin Institute of TechnologyPAGE - 20 -作用作用：電磁機構是電磁式低壓電器的感測部件，它的：電磁機構是電磁式低壓電器的感測部件，它的作用是將電磁能量轉換成機械能量，帶動觸頭動作使作用是將電磁能量轉換成機械能量，帶動觸頭動作使之閉合或斷開，從而實現電路的接通或分斷。之閉合或斷開

17、，從而實現電路的接通或分斷。結構結構：1Harbin Institute of TechnologyPAGE - 21 -吸力特性：吸力特性：電磁機構使銜鐵吸合的力與氣隙的關系曲電磁機構使銜鐵吸合的力與氣隙的關系曲線稱為吸力特性線稱為吸力特性 。反力特性：反力特性：電磁機構使銜鐵釋放（復位）的力與氣隙電磁機構使銜鐵釋放（復位）的力與氣隙的關系曲線稱為反力特性。的關系曲線稱為反力特性。 交流電磁機構的吸力特性：交流電磁機構的吸力特性：F與與無關無關 直流電磁機構的吸力特性：直流電磁機構的吸力特性：F與與的平方成反比的平方成反比雙曲線雙曲線 吸力和反力的配合：吸合過程和釋放過程吸力和反力的配合：吸

18、合過程和釋放過程Harbin Institute of TechnologyPAGE - 22 - 反力裝置包括：復位彈簧、觸點彈簧反力裝置包括：復位彈簧、觸點彈簧 復位彈簧的作用：激磁線圈斷電后，利用復位彈簧復位彈簧的作用：激磁線圈斷電后，利用復位彈簧的反力將銜鐵復位，從而帶動觸點復位。的反力將銜鐵復位，從而帶動觸點復位。 觸點彈簧的作用：保證觸點在磨損情況下，仍能良觸點彈簧的作用：保證觸點在磨損情況下，仍能良好的接觸。好的接觸。圖圖1-41-4觸點彈簧的作用觸點彈簧的作用Harbin Institute of TechnologyPAGE - 23 -(2)(2)電弧的危害電弧的危害 a.

19、a.延長了切斷故障的時間延長了切斷故障的時間; ; b. b.高溫引起電弧附近電氣絕緣材料燒壞；高溫引起電弧附近電氣絕緣材料燒壞； c.c.形成飛弧造成電源短路事故形成飛弧造成電源短路事故; ; d. d.電弧是造成電器的壽命縮短的主要原因。電弧是造成電器的壽命縮短的主要原因。(1)(1)電弧電弧 開關電器切斷電流電路時，觸點間電壓大于開關電器切斷電流電路時，觸點間電壓大于10V10V，電流，電流超過超過80mA80mA時，觸點間會氣體放電，時，觸點間會氣體放電， 即電弧。即電弧。產生電弧的根產生電弧的根本原因在于電器觸頭本身及觸頭周圍的介質中含有大量可被本原因在于電器觸頭本身及觸頭周圍的介質

20、中含有大量可被游離的電子，當分斷的觸頭間存在足夠大的外施電壓，而且游離的電子，當分斷的觸頭間存在足夠大的外施電壓，而且電路電流也達到最小生弧電流時，就會強烈游離而形成電弧。電路電流也達到最小生弧電流時，就會強烈游離而形成電弧。Harbin Institute of TechnologyPAGE - 24 - 如何熄滅電弧：根據上述電弧產生的物理過程可知，欲使電弧如何熄滅電弧：根據上述電弧產生的物理過程可知，欲使電弧熄滅，應設法熄滅，應設法降低電弧溫度和電場強度降低電弧溫度和電場強度，以加強消電離作用。，以加強消電離作用。當電離速度低于消電離速度，則電弧熄滅。當電離速度低于消電離速度，則電弧熄滅

21、。 滅弧裝置用途：用于熄滅觸頭分斷負載電流時產生的電弧。滅弧裝置用途：用于熄滅觸頭分斷負載電流時產生的電弧。 滅弧原理：迅速拉長電弧；冷卻和去游離法。滅弧原理：迅速拉長電弧；冷卻和去游離法。常用的滅弧裝置有如下幾種。常用的滅弧裝置有如下幾種。 1）多斷點滅弧）多斷點滅弧 2）滅弧柵）滅弧柵 3）磁吹式滅弧裝置）磁吹式滅弧裝置 4）滅弧罩）滅弧罩 - 冷卻電弧冷卻電弧F FHarbin Institute of TechnologyPAGE - 25 - 接觸器是用來頻繁地、遠距離地接通或分斷電動機接觸器是用來頻繁地、遠距離地接通或分斷電動機主電路或其他負載電路主電路或其他負載電路的自的自動控制

22、電器。動控制電器。用途用途控制電動機的起動、反轉、制動和調速等控制電動機的起動、反轉、制動和調速等 。控制電動機主電路和大電流電路的通斷的開關電器。控制電動機主電路和大電流電路的通斷的開關電器。分類分類交流接觸器、直流接觸器交流接觸器、直流接觸器Harbin Institute of TechnologyPAGE - 26 -線圈通電（線圈通電（5）后）后,在鐵芯（在鐵芯（6）中產生磁通中產生磁通,由此在銜鐵（由此在銜鐵（3）氣）氣隙處產生吸力隙處產生吸力,使銜鐵產生閉合使銜鐵產生閉合動作動作,帶動帶動主觸點（主觸點（1,2）閉合）閉合,接接通主電路通主電路,同時銜鐵還帶動輔助同時銜鐵還帶動輔

23、助觸點動作觸點動作,使原來斷開的輔助觸使原來斷開的輔助觸點閉合點閉合,而原來閉合的輔助觸點而原來閉合的輔助觸點斷開。斷開。當線圈斷電或線圈的電壓降低當線圈斷電或線圈的電壓降低到一定值時，電磁吸力消失或到一定值時，電磁吸力消失或減弱，銜鐵在反力彈簧（減弱，銜鐵在反力彈簧（4）的）的作用下打開，作用下打開，主、輔觸點又恢主、輔觸點又恢復到原來的狀態復到原來的狀態。Harbin Institute of TechnologyPAGE - 27 -觸頭系統：主觸點、輔助觸點觸頭系統：主觸點、輔助觸點 常開觸點（動合觸點）常開觸點（動合觸點） 常閉觸點（動斷觸點）常閉觸點（動斷觸點）電磁機構：鐵心、銜鐵

24、，吸引線圈和反作用彈簧電磁機構：鐵心、銜鐵，吸引線圈和反作用彈簧 滅弧裝置：滅弧罩、滅弧柵滅弧、橋式觸點滅弧滅弧裝置：滅弧罩、滅弧柵滅弧、橋式觸點滅弧遠距離地頻繁地通斷交流電路或控制交流電動機的頻繁起停。遠距離地頻繁地通斷交流電路或控制交流電動機的頻繁起停。Harbin Institute of TechnologyPAGE - 28 -結構：電磁機構、觸頭系統和滅弧裝置。結構：電磁機構、觸頭系統和滅弧裝置。用途：遠距離地頻繁地通斷直流電路或控制直流電動機的頻用途：遠距離地頻繁地通斷直流電路或控制直流電動機的頻 繁起停。繁起停。Harbin Institute of TechnologyPAG

25、E - 29 -Harbin Institute of TechnologyPAGE - 30 -額定電壓額定電壓：主觸點的額定電壓：主觸點的額定電壓 交流接觸器的額定電壓一般為交流接觸器的額定電壓一般為220V220V、380V380V、660V660V及及1140V1140V 直流接觸器一般為直流接觸器一般為110V110V、220V220V、440V440V及及660V660V 輔助觸頭的常用額定電壓：交流輔助觸頭的常用額定電壓：交流380V380V；直流；直流220V220V額定電流額定電流：主觸點的額定電流：主觸點的額定電流 6A6A、10A10A、16A16A、25A25A、40A

26、40A、60A60A、100A100A、160A160A、250A250A、400A400A、600A600A、1000A1000A、1600A1600A、2500A2500A及及4000A4000A線圈額定電壓線圈額定電壓接通和分斷能力接通和分斷能力：負載類型：負載類型操作頻率操作頻率：允許每小時接通的最多次數允許每小時接通的最多次數 交流接觸器的操作頻率一般為：交流接觸器的操作頻率一般為：300300次次/h/h12001200次次/h/h ； 直流接觸器的額定操作頻率比交流接觸器的高直流接觸器的額定操作頻率比交流接觸器的高Harbin Institute of TechnologyPAG

27、E - 31 -1.接觸器的類型選擇：接觸器的類型選擇：根據接觸器所控制負載的輕重和負載電流的類型根據接觸器所控制負載的輕重和負載電流的類型:直流、交流型直流、交流型2.額定電壓的選擇額定電壓的選擇接觸器的額定電壓不小于負載回路的電壓。接觸器的額定電壓不小于負載回路的電壓。3.額定電流的選擇：額定電流的選擇：一般接觸器的額定電流不小于被控回路的額定電流。一般接觸器的額定電流不小于被控回路的額定電流。4.吸引線圈的額定電壓：吸引線圈的額定電壓：吸引線圈的額定電壓與所接控制電路的電壓相一致。吸引線圈的額定電壓與所接控制電路的電壓相一致。5.接觸器的觸點數量、種類選擇。接觸器的觸點數量、種類選擇。根

28、據主回路和控制回路的要求選擇。根據主回路和控制回路的要求選擇。Harbin Institute of TechnologyPAGE - 32 -定義定義繼電器是根據某種輸入信號來繼電器是根據某種輸入信號來接通或斷開小電流控制電路接通或斷開小電流控制電路，實現遠距離，實現遠距離控制和保護的自動控電器。其輸入量可以是電流、電壓等電量，也可以控制和保護的自動控電器。其輸入量可以是電流、電壓等電量，也可以是溫度、時間、速度、壓力等非電量，而輸出則是觸頭的動作或者是電是溫度、時間、速度、壓力等非電量，而輸出則是觸頭的動作或者是電路參數的變化。路參數的變化。分類分類按輸入信號的性質分為：按輸入信號的性質分

29、為：電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、溫度繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等。溫度繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等。按工作原理分為：按工作原理分為：電磁式繼電器、感應式繼電器、電動式繼電器、電磁式繼電器、感應式繼電器、電動式繼電器、熱繼電器和電子式繼電器等。熱繼電器和電子式繼電器等。按輸出形式分為：按輸出形式分為：有觸點和無觸點兩類。有觸點和無觸點兩類。按用途分為：按用途分為：控制用和保護用繼電器等。控制用和保護用繼電器等。Harbin Institute of TechnologyPAGE - 33 -l電壓繼電器：過電壓和欠電壓繼電器電壓繼電器：過電壓和

30、欠電壓繼電器l電流繼電器：過電流和欠電流繼電器電流繼電器：過電流和欠電流繼電器 l中間繼電器：是一種電壓繼電器中間繼電器：是一種電壓繼電器l表示符號表示符號Harbin Institute of TechnologyPAGE - 34 -相同點：相同點：輸入信號都是電壓，都是利用電磁機構的工作原理進行工作的。輸入信號都是電壓，都是利用電磁機構的工作原理進行工作的。不同點：不同點：中間繼電器用于中間繼電器用于小電流小電流的控制電路，在控制電路中起信號傳遞、放大、翻的控制電路，在控制電路中起信號傳遞、放大、翻轉和分路等作用，主要用來擴展觸點數量，實現邏輯控制。轉和分路等作用，主要用來擴展觸點數量，

31、實現邏輯控制。 接觸器用于頻繁地、遠距離地接通或分接觸器用于頻繁地、遠距離地接通或分斷電動機主電路或其他負載電路斷電動機主電路或其他負載電路。 它是一它是一種執行電器。它的觸點分為主觸點和輔助觸點，大部分情況下它還帶有滅弧裝置。種執行電器。它的觸點分為主觸點和輔助觸點，大部分情況下它還帶有滅弧裝置。中間繼電器和接觸器的區別中間繼電器和接觸器的區別Harbin Institute of TechnologyPAGE - 35 -作用作用 當三相交流電動機出現長期帶負荷欠電壓運行、長期過載當三相交流電動機出現長期帶負荷欠電壓運行、長期過載運行以及長期單相運行等不正常情況時，會導致電動機繞運行以及長

32、期單相運行等不正常情況時，會導致電動機繞組嚴重過熱乃至燒壞。組嚴重過熱乃至燒壞。 用于電動機的過載保護用于電動機的過載保護分類分類 單相、兩相和單相、兩相和三相式三相式共三種類型，其中三相式熱繼電器常共三種類型，其中三相式熱繼電器常用于三相交流電動機做過載保護。用于三相交流電動機做過載保護。 按功能來分，三相式熱繼電器又有不帶斷相保護和按功能來分，三相式熱繼電器又有不帶斷相保護和帶斷相帶斷相保護保護兩種類型。兩種類型。熱繼電器熱繼電器Harbin Institute of TechnologyPAGE - 36 -熱繼電器主要由熱元件（熱繼電器主要由熱元件（3）、雙金屬片（）、雙金屬片（2）、

33、觸頭系統（）、觸頭系統（6、7、9）等組成。）等組成。 2. 雙金屬片雙金屬片3. 熱元件熱元件4. 導板導板5. 補償雙金屬片補償雙金屬片6,7,9. 觸點觸點8. 復位螺釘復位螺釘10. 按鈕按鈕11. 偏心輪偏心輪12. 支撐件支撐件13.壓簧壓簧14. 推桿推桿Harbin Institute of TechnologyPAGE - 37 -l控制電路中最常用的是熱繼電器的常閉觸點，熱繼電器是怎樣保護電機的？控制電路中最常用的是熱繼電器的常閉觸點，熱繼電器是怎樣保護電機的？l產品產品一般和接觸器配合使用，連接方便。一般和接觸器配合使用，連接方便。l選用選用額定電流：比電動機的額定電流稍

34、微大一些。額定電流：比電動機的額定電流稍微大一些。動作電流：約為電動機額定電流的動作電流：約為電動機額定電流的80%左右。左右。 由于熱繼電器的保護特性為由于熱繼電器的保護特性為反時限特性反時限特性，所以對于可逆運行，所以對于可逆運行和頻繁通斷的電動機，不宜采用熱繼電器保護，必要時可以和頻繁通斷的電動機，不宜采用熱繼電器保護，必要時可以選用裝入電動機內部的溫度繼電器。選用裝入電動機內部的溫度繼電器。Harbin Institute of TechnologyPAGE - 39 - 電動機定子繞組星形接法電動機定子繞組星形接法: 帶斷相保護和不帶斷相保護的熱繼電器均可接在線電帶斷相保護和不帶斷相

35、保護的熱繼電器均可接在線電路中。路中。 電動機定子繞組三角形接法電動機定子繞組三角形接法: 帶斷相保護熱繼電器接在線電路中。不帶斷相保護熱帶斷相保護熱繼電器接在線電路中。不帶斷相保護熱繼電器的熱元件必須串接在電動機每相繞組上。繼電器的熱元件必須串接在電動機每相繞組上。Harbin Institute of TechnologyPAGE - 40 - 最為常用的一種控制電器。l當吸引線圈通電或斷電后其觸點當吸引線圈通電或斷電后其觸點經過一定延時再動作經過一定延時再動作的繼電的繼電器。器。l分類：分類：通電延時型、斷電延時型。通電延時型、斷電延時型。 按工作原理分類，有電磁式、電動機式、空氣阻尼式

36、、電子式等。最常按工作原理分類，有電磁式、電動機式、空氣阻尼式、電子式等。最常用的是用的是電子式時間繼電器電子式時間繼電器，其他產品已基本淘汰。，其他產品已基本淘汰。l表示符號：表示符號：Harbin Institute of TechnologyPAGE - 41 -Harbin Institute of TechnologyPAGE - 42 -l作用：作用：主要應用于三相籠型異步電動機的反接制動主要應用于三相籠型異步電動機的反接制動轉速接近零時，自動切除反轉速接近零時，自動切除反相序電源相序電源，因此又稱為反接制動控制器。，因此又稱為反接制動控制器。 l組成：組成：主要由定子、轉子和觸點

37、三部分組成主要由定子、轉子和觸點三部分組成 。l工作原理：工作原理：感生電流產生力矩感生電流產生力矩 l表示符號表示符號1轉軸轉軸2轉子轉子 3永久磁鐵永久磁鐵 (定子定子) 4繞組繞組 5動觸點動觸點 6、7靜觸點靜觸點 8、9簧片簧片Harbin Institute of TechnologyPAGE - 43 -l作用：作用：主要應用于溫度檢測和保護。應用于精度要求不高的場合。主要應用于溫度檢測和保護。應用于精度要求不高的場合。l組成和工作原理組成和工作原理 雙金屬片和熱敏電阻雙金屬片和熱敏電阻1 - 外殼外殼2 盤式雙金屬片盤式雙金屬片3 - 導電片導電片4,9 - 連接片連接片5,7

38、 - 絕緣墊片絕緣墊片6 - 靜觸點靜觸點8 - 動觸點動觸點Harbin Institute of TechnologyPAGE - 44 -l作用：作用：用于液位檢測。應用于精度要求不高的場合。用于液位檢測。應用于精度要求不高的場合。 高精度的液位傳感器有差壓式等產品。高精度的液位傳感器有差壓式等產品。 Harbin Institute of TechnologyPAGE - 45 -l作用：作用： 通過檢測各種氣體和液體壓力的變化，壓力繼電器可以發出信號，實現對通過檢測各種氣體和液體壓力的變化，壓力繼電器可以發出信號，實現對壓力的檢測和控制。壓力的檢測和控制。l工作原理工作原理Harbi

39、n Institute of TechnologyPAGE - 46 -固態繼電器固態繼電器是采用固態半導體元件組裝而成的一種無觸點開是采用固態半導體元件組裝而成的一種無觸點開關。關。Harbin Institute of TechnologyPAGE - 47 -種類種類 直流和交流；光隔離和磁隔離；過零和非過零觸發，直流和交流；光隔離和磁隔離；過零和非過零觸發， 有源和無源觸發有源和無源觸發優點和缺點優點和缺點 優點：優點：高壽命，高可靠；靈敏度高，控制功率小；轉換速度快；電高壽命，高可靠；靈敏度高，控制功率小；轉換速度快；電磁干擾小磁干擾小 缺點缺點：漏電流大，接觸電壓大，觸點單一，過載

40、能力差，價格高：漏電流大，接觸電壓大，觸點單一，過載能力差，價格高 Harbin Institute of TechnologyPAGE - 48 -電磁式繼電器電磁式繼電器熱繼電器熱繼電器時間繼電器時間繼電器速度繼電器速度繼電器溫度繼電器溫度繼電器液位繼電器液位繼電器壓力繼電器壓力繼電器固態繼電器固態繼電器Harbin Institute of TechnologyPAGE - 49 - 作用作用 開關電器廣泛用于配電系統和電力拖動控制系統，用作電源的隔離、電開關電器廣泛用于配電系統和電力拖動控制系統，用作電源的隔離、電氣設備的保護和控制。氣設備的保護和控制。 分類分類 手動開關和自動開關手

41、動開關和自動開關Harbin Institute of TechnologyPAGE - 50 - 作用作用 刀開關俗稱閘刀開關，是一種結構最簡單、應用最廣泛的一種手刀開關俗稱閘刀開關，是一種結構最簡單、應用最廣泛的一種手動電器。主要用于接通和切斷長期工作設備的電源及不經常起動動電器。主要用于接通和切斷長期工作設備的電源及不經常起動及制動、容量小于及制動、容量小于7.5KW的異步電動機。的異步電動機。 結構結構 操作手柄、觸刀、靜插座和底板操作手柄、觸刀、靜插座和底板 分類分類按刀數可分為單極、雙極和三極按刀數可分為單極、雙極和三極 安裝安裝 合閘時手柄應向上合閘時手柄應向上，以防斷電時由于重

42、力而閉合；，以防斷電時由于重力而閉合； 電源進線接在刀開關上端，負載接在下端。電源進線接在刀開關上端，負載接在下端。Harbin Institute of TechnologyPAGE - 51 - (1) 膠蓋開關膠蓋開關。 膠蓋開關是一種帶熔斷器的開啟式負荷開關。膠蓋開關是一種帶熔斷器的開啟式負荷開關。 (2) 鐵殼開關鐵殼開關。 鐵殼開關是帶滅弧裝置和熔斷器的封閉式負荷開鐵殼開關是帶滅弧裝置和熔斷器的封閉式負荷開關，關， 其圖形符號及文字符號與膠蓋開關相同其圖形符號及文字符號與膠蓋開關相同 刀開關的選用刀開關的選用 1 1）額定電壓應等于或大于電路的額定電壓。）額定電壓應等于或大于電路的

43、額定電壓。 2 2）額定電流應等于或稍大于電路工作電流。）額定電流應等于或稍大于電路工作電流。 注意：注意：若用刀開關來控制電動機，則必須考慮電動機的起動電流比較大，若用刀開關來控制電動機，則必須考慮電動機的起動電流比較大， 應選用比額定電流大一級的刀開關應選用比額定電流大一級的刀開關Harbin Institute of TechnologyPAGE - 52 -俗稱空氣開關，是一種自動開關。俗稱空氣開關，是一種自動開關。 作用作用 用于分配電能、不頻繁地啟動異步電動機以及對電源線路及電動用于分配電能、不頻繁地啟動異步電動機以及對電源線路及電動機等的保護。當發生嚴重的過載、短路或欠電壓等故障

44、時能自動機等的保護。當發生嚴重的過載、短路或欠電壓等故障時能自動切斷電路。是低壓配電線路應用非常廣泛的一種保護電器。切斷電路。是低壓配電線路應用非常廣泛的一種保護電器。 組成組成 觸頭、滅弧系統和各種脫扣器觸頭、滅弧系統和各種脫扣器 Harbin Institute of TechnologyPAGE - 53 -低壓斷路器低壓斷路器低壓斷路器結構示意圖低壓斷路器結構示意圖11主觸點主觸點22自由脫扣機構自由脫扣機構33過電流脫扣器過電流脫扣器44分磁（遠程控制）脫扣器分磁（遠程控制）脫扣器55熱脫扣器熱脫扣器66欠壓脫扣器欠壓脫扣器77按鈕按鈕 工作原理工作原理 1 1）正常狀態通）正常狀態

45、通/ /斷電路：由操作機構手動、斷電路：由操作機構手動、電動（分勵脫扣器）合電動（分勵脫扣器）合/ /分閘。分閘。 2 2）保護功能：）保護功能： n 短路（過流）保護短路（過流）保護 - -過電流脫扣器（過電流脫扣器（3 3） 短路電流短路電流過流脫扣器線圈的銜鐵吸合過流脫扣器線圈的銜鐵吸合自由脫扣機構上移自由脫扣機構上移觸點動作觸點動作n 過載保護過載保護 - -熱脫扣器（熱脫扣器（5 5） 電路過載電路過載熱脫扣器熱脫扣器雙金屬片向上彎曲雙金屬片向上彎曲自自由脫扣機構上移由脫扣機構上移觸點動作觸點動作 n 失壓（欠壓）保護失壓（欠壓）保護 - -失壓脫扣器（失壓脫扣器（6 6） 失壓失壓

46、失壓脫扣器的銜鐵釋放失壓脫扣器的銜鐵釋放失壓脫扣器失壓脫扣器動作動作自由脫扣機構上移自由脫扣機構上移觸點動作觸點動作 n 分磁脫扣器分磁脫扣器- -遠程控制脫扣器（遠程控制脫扣器（4 4） 正常其線圈失電。正常其線圈失電。 需要遠程控制時，給其加電需要遠程控制時，給其加電觸點動作觸點動作 Harbin Institute of TechnologyPAGE - 54 - 表示符號表示符號 主要參數主要參數：額定電壓、額定電流、通斷能力：額定電壓、額定電流、通斷能力 產品類型產品類型從小到大、從簡單的到智能化負載的產品從小到大、從簡單的到智能化負載的產品低壓斷路器低壓斷路器選擇選擇主要是選擇主要

47、是選擇額定電流額定電流、額定電壓、額定電壓對單臺設備：對單臺設備： IZKIq 式中，式中，k為安全系數，可取為安全系數，可取1.51.7；Iq 電動機的起動電流。電動機的起動電流。對多臺電動機：對多臺電動機：IZK(Iqmax+ 電路中其它的工作電流電路中其它的工作電流) 式中，式中，k也可取也可取1.51.7；Iqmax 為最大一臺電動機的起動電流。為最大一臺電動機的起動電流。Harbin Institute of TechnologyPAGE - 55 -作用：作用：熔斷器基于電流熱效應原理和發熱元件熱熔斷原理設計，熔斷器基于電流熱效應原理和發熱元件熱熔斷原理設計，具有一定的瞬動特性，用

48、于電路的短路保護和嚴重過載保護。具有一定的瞬動特性，用于電路的短路保護和嚴重過載保護。 結構：結構：熔斷器在結構上主要由熔斷管（或蓋、座）、熔體及導電部件熔斷器在結構上主要由熔斷管（或蓋、座）、熔體及導電部件等部分組成。其中熔體是主要部分，它既是感測元件又是執行元件。等部分組成。其中熔體是主要部分，它既是感測元件又是執行元件。 工作原理：工作原理：熔斷器串接于被保護電路，當電路發生短路或過載熔斷器串接于被保護電路，當電路發生短路或過載故障時，通過熔體的電流使其發熱，當達到熔化溫度時熔體自行故障時，通過熔體的電流使其發熱，當達到熔化溫度時熔體自行熔斷，從而分斷故障電路，保護設備和人身安全。熔斷，

49、從而分斷故障電路，保護設備和人身安全。 Harbin Institute of TechnologyPAGE - 56 -(1) 瓷插式熔斷器：瓷插式熔斷器： 多用于低壓分支電路的短路保護，常見型號為多用于低壓分支電路的短路保護，常見型號為RC1A系列系列(2) 螺旋式熔斷器：螺旋式熔斷器： 多用于機床電氣控制線路的短路保護多用于機床電氣控制線路的短路保護 。 此類熔斷器在瓷帽上有明顯的分此類熔斷器在瓷帽上有明顯的分斷指示器，斷指示器， 便于發現分斷情況；便于發現分斷情況； 換熔體簡單方便，換熔體簡單方便， 不需任何工具。不需任何工具。熔斷器的分類（熔斷器的分類（1）Harbin Instit

50、ute of TechnologyPAGE - 57 -(3) 封閉管式熔斷器：封閉管式熔斷器： 此類熔斷器可分為以下三種。此類熔斷器可分為以下三種。 無填料：無填料： 多用于低壓電網、多用于低壓電網、 成套配電設備的保護。成套配電設備的保護。 有填料：有填料： 熔管內裝有熔管內裝有SiO2（石英砂），用于具有較大短路電流的電力輸配（石英砂），用于具有較大短路電流的電力輸配電系統，電系統， 。 快速：快速： 主要用于硅整流管及其成套設備的保護，其特點是熔斷時間短，主要用于硅整流管及其成套設備的保護，其特點是熔斷時間短，動作快。動作快。(4) 自復式熔斷器：自復式熔斷器： 特點是能重復使用，不必

51、更換熔體特點是能重復使用，不必更換熔體; 其熔體采用金屬鈉，其熔體采用金屬鈉， 利用它常溫時利用它常溫時電阻很小，電阻很小， 高溫氣化時電阻值驟升，高溫氣化時電阻值驟升， 故障消除后溫度下降，故障消除后溫度下降， 氣態鈉回歸氣態鈉回歸固態鈉。固態鈉。(5)快速熔斷器快速熔斷器熔斷器的分類（熔斷器的分類（2）Harbin Institute of TechnologyPAGE - 58 - 熔斷器的保護特性熔斷器的保護特性 熔斷器的保護特性亦稱熔斷器的保護特性亦稱安秒特性安秒特性，是指熔體的熔化電流與熔化時間，是指熔體的熔化電流與熔化時間之間的關系，它和熱繼電器的保護特性一樣，也具有之間的關系，

52、它和熱繼電器的保護特性一樣，也具有反時限特性反時限特性。 Harbin Institute of TechnologyPAGE - 59 -表示符號表示符號 熔斷器的技術參數熔斷器的技術參數額定電壓額定電壓額定電流額定電流極限分斷能力極限分斷能力 Harbin Institute of TechnologyPAGE - 60 -熔斷器的選擇熔斷器的選擇類型選擇類型選擇溶體額定電流的選擇溶體額定電流的選擇對阻性負載：對阻性負載：IreIe 對單臺電動機：對單臺電動機：Ire(1.52.5)Ie 對單臺頻繁啟動的電動機：對單臺頻繁啟動的電動機：Ire(33.5)Ie 對多臺電動機：對多臺電動機：I

53、re(1.52.5)Iemax+Ie Harbin Institute of TechnologyPAGE - 61 -熔斷器和熱繼電器的區別熔斷器和熱繼電器的區別相同點：相同點： 都屬于電流保護電器，都具有反時限特性。都屬于電流保護電器，都具有反時限特性。不同點：不同點：熔斷器主要用于短路保護，熱繼電器用于過載保護；熔斷器主要用于短路保護，熱繼電器用于過載保護； 熔斷器利用的是熱熔斷原理，要求溶體有較高的熔斷系數；熱熔斷器利用的是熱熔斷原理，要求溶體有較高的熔斷系數；熱繼電器利用的是熱膨脹原理，要求雙金屬片有較高的膨脹系數；繼電器利用的是熱膨脹原理，要求雙金屬片有較高的膨脹系數； 熱繼電器保

54、護有較大的延遲性，而短路保護要求熔斷器的動作熱繼電器保護有較大的延遲性，而短路保護要求熔斷器的動作必須具有瞬時性。必須具有瞬時性。 Harbin Institute of TechnologyPAGE - 62 -主令電器的定義和作用主令電器的定義和作用定義：定義：主令電器是自動控制系統中用于發送和轉換控制命令的電主令電器是自動控制系統中用于發送和轉換控制命令的電器。器。作用：作用：主令電器用于控制電路，不能直接分合主電路。主令電器用于控制電路，不能直接分合主電路。 Harbin Institute of TechnologyPAGE - 63 -作用：作用：在控制電路中用于手動發出控制信號以

55、控制接在控制電路中用于手動發出控制信號以控制接觸器、繼電器等。觸器、繼電器等。 工作原理工作原理6 - 按鈕帽按鈕帽7 - 復位彈簧復位彈簧 5 - 動觸點動觸點1,2 - 常閉靜觸點常閉靜觸點3,4 - 常開靜觸點常開靜觸點Harbin Institute of TechnologyPAGE - 64 -Harbin Institute of TechnologyPAGE - 65 -作用作用 轉換開關是一種多檔式、控制多回路的主令電器。廣泛應用于各種轉換開關是一種多檔式、控制多回路的主令電器。廣泛應用于各種配電裝置的電源隔離、電路轉換、電動機遠距離控制等，也常作為配電裝置的電源隔離、電路轉

56、換、電動機遠距離控制等，也常作為電壓表、電流表的換相開關，還可用于控制小容量的電動機。電壓表、電流表的換相開關，還可用于控制小容量的電動機。表示符號表示符號轉換開關轉換開關Harbin Institute of TechnologyPAGE - 66 -作用作用 用于控制生產機械的運動方向、速度、行程大小或位置的一種自動用于控制生產機械的運動方向、速度、行程大小或位置的一種自動控制器件。控制器件。表示符號表示符號由于機械觸點易磨損，反應速度慢，所以在重要場合已不再使用有觸點的由于機械觸點易磨損，反應速度慢，所以在重要場合已不再使用有觸點的行程開關了。行程開關了。行程開關行程開關Harbin Institute of TechnologyPAGE - 67 -特點特點非接觸、無觸點。非接觸、無觸點。作用作用不僅用于行程控制和限位保護，還用于高速計數、不僅用于行程控制和限位保護，還用于高速計數、測速、液面控制、檢測金屬體的存在、零件尺寸以及無觸點測速、液面控制、檢測金屬體的存在、零件尺寸以及無觸點按鈕等。既使用于一般行程控制，其定位精度、操作頻率、按鈕等。既使用于一般行程控制，其定位精度、操作頻率、使用壽命和對惡劣環境的適應能力也優于一般機械式行程開使用壽命和對