低压电器控制原理应用.
时间继电器的功能类型
z 通电延时:接受输入信号后延迟一 定的时间,输出信号才发生变化, 当输入信号消失后,输出瞬时复原。 z 断电延时:接受输入信号后,瞬时 产生相应得输入信号,当输入信号 消失后,延迟一定的时间,输出才 复原。
表1-2
时间继电器触头类型符号
通 电 式(常用) 瞬 时 动 作 延 时 动 作
接触器线圈 接触器主触头--用于主电路 (流过的电流大,需加灭弧装置)
常开
接触器辅助触头--用于控制电路 (流过的电流小,无需加灭弧装置) 常闭 接触器控制对象:电动机及其它电力负载
接触器技术指标:额定工作电压、电流、触点数目等。
– 1.4.2 主令电器
作用:主令电器主要用来切换控制电路,即用它来 控制接触器、继电器等电器的线圈得电与失电,从 而控制电力拖动系统的起动与停止,以及改变系统 的工作状态,如正转与反转等。
KT
断
电
式
常闭触点 常开触点 常开 通电后 延时闭合 常闭 通电后 延时断开 常闭 断电后 延时闭合 常开 断电后 延时断开
– 1.5.3 热继电器
结构: 热继电器主要由热元件、双金属片和触点三部分组成, 其外形、结构及图形符号如图1-13所示。
功能:过载保护
热继电器
发热元件 I
双金 属片 扣板
图1-3 窄缝多断点灭弧室的断面
图1-4 金属栅片灭弧示意图
1.3
配 电 电 器
– 1.3.1 刀开关 刀开关只用于手动控制容量较小、起动不 频繁的电动机,可分为瓷底开启式负荷开 关和封闭式负荷开关。
控制对象:380V, 5.5kW 以下小电机
QS
考虑到电机较大的起动电流,刀 闸的额定电流值应如下选择:
• 2.按动作方式分
低压电器按它的动作方式可分为自动切换电 器和 非自动切换电器。
• 3.按执行机理分
低压电器按它有无触点可分为有触点电器和无触点 电器两大类。
– 1.1.2 低压电器的主要技术数据
1.额定电流 2.额定电压 3.操作频率及通电持续率 4.机械寿命和电气寿命
– 1.1.3 选择低压电器的注意事项
熔体额定电流(ITe)
ITe≥IN(负载额定流) ITe≥(1~1.25)IN ITe≥(1.5~2.5)IN ITe≥3IN ITe=IN ITe=1.25IN ITe≥(1.5~2.5)INmax+ΣIde INmax最大一台电动机额定电流 ΣIde其他电动机额定电流之和
起动时间较长的某些笼型电动机 连续工作制直流电动机 反复短时工作制直流电动机
常用的灭弧方式:
机械灭弧:通过机械将电弧迅速拉长,用于开关电路。 磁吹灭弧:在一个与触头串联的磁吹线圈产生的磁力 作用下,电弧被拉长且被吹入由固体介质构成的灭弧罩 内,电弧被冷却熄灭。 多端点灭弧:在电弧形成的磁场、电场力的作用下, 将电弧拉长进入灭弧罩的窄缝中,使其分成数段并迅速 熄灭,如图1-3所示,该方式主要用于交流接触器中。 栅片灭弧:当触头分开时,产生的电弧在电场力的作 用下被推入一组金属栅片而被分成数段,彼此绝缘的金 属片相当电极,因而就有许多阴阳极压降,对交流电弧 来说,在电弧过零时使电弧无法维持而熄灭,如图1-4 所示,交流电器常用栅片灭弧。
– 1.2.3 灭弧系统
电弧的产生:电弧就是气体放电,当动静 触点在通电状态下脱离接触的瞬间,动静 触点的间隙很小,电路电压几乎全都全部 降落在触点之间,在触点形成很强的电场 强度,以致对空气隙放电,在触头间歇中 就形成了灼热的电子流即电弧。电弧的产 生既妨害了电路的及时分断,又会使触头 受到损害,严重时可引起事故或火灾。所 以电磁式低压电器都具有灭弧装置。
多台电动机
1.4 控 制 电 器
– 1.4.1 接触器
接触器是一种适用于远距离频繁接通和分断交 直流主电路和控制电路的自动控制电器。
~ ~
动作过程 程 主触头 线圈通电 衔铁被吸合 触头闭合 线圈 铁芯 衔铁 电机
M 3~
弹簧
辅助 触头
电机接通 电源
图1-8接触器结构原理图
接触器有关符号: KM
– 1.6.4 光电继电器 原理:光电继电器是利用光电元件把光 信号转换成电信号的光电器材光电继电 器分亮通和暗通两种电路。 使用注意事项:使用光电继电器必须注 意,光电继电器安装、使用时,应避免 振动及阳光、灯光等其他光线的干扰。
1.7 指示灯
指示灯:指示灯在各类电器设备及电气线路中做电源指 示及指挥信号,预告信号,运行信号,故障信号及其他 信号的指示。 指示灯主要有壳体,发光体,灯罩。发光体主要有白炙 灯,和半导体型散种。发光的颜色有黄,绿,红,白, 蓝等五种。
•
如图1-1所示。图1-1(a)为衔铁沿棱角 转动的拍合式铁芯,图1-1(b)为衔铁沿轴 转动的拍合式铁芯,图1-1(c)为衔铁直线 运动的双E形直动式铁芯。
图1-1 常用的电磁机构
2.原理
当线圈中有工作电流通过时,通电线圈产生磁场, 于是电磁吸力克服弹簧的反作用力使得衔铁与铁芯 闭合,由连接机构带动相应的触头动作。
常闭触头
KH
串联在控制电路中电器
– 1.6.1 接近开关 用途:接近开关(又称无触点位置 开关)的用途除行程控制和限位保护 外,还可作为检测金属体的存在、高 速计数、测速、定位、变换运动方向、 检测零件尺寸、液面控制及用作无触 点按钮等。
使用接近开关时应注意选配合适的有触点继 电器作为输出器,同时应注意温度对其定位 精度的影响。
•
如图1-2所示。图1-2(a)为点接触的桥式 触头,图1-2(b)为面接触的桥式触头,图12(c)为线接触的指形触头。点接触允许通 过的电流较小,面接触和线接触允许通过的 电流较大。
图1-2 常见的触头结构
• 3.按原始状态分 按原始状态分为常开触头和常闭 触头。当线圈不带电时,动、静触 头是分开的称为常开触头;当线圈 不带电时,动、静触头是闭合的称 为常闭触头。
中间继电器:在控制回路中起信号的传 递,放大,翻转和分路等中继作用的继电 器。它属于电压继电器的一种,主要用于 扩展触点数量,实现逻辑控制。文字符号: KA。
图1-12中间继电器符号
– 1.5.2 时间继电器 空气阻尼式时间继电器: 时间继电器是电路中控制动作时间的继电 器,它是一种利用电磁原理或机械动作原理 来实现触点延时接通或断开的控制电器。按 其动作原理与构造的不同可分为电磁式、电 动式、空气阻尼式和晶体管式等类型。 电子式时间继电器: 电子式时间继电器的种类很多,最基本的有 延时吸合和延时释放两种,它们大多是利用 电容充放电原理来达到延时目的。
1-静触点; 2-动触点; 3-簧片; 4-衔铁; 5-极靴; 6-空气气隙; 7-反力弹簧; 8-铁轭; 9-线圈; 10-铁芯
图1-11 电磁式继电器机构图
电磁式电压继电器:电磁式电压继电 器触点的动作与线圈所加电压大小有 关,使用时和负载并联。电压继电器 又分过电压继电器、欠电压继电器和 零电压继电器。 电磁式电流继电器:电磁式电流继电 器触点的动作与线圈通过的电流大小 有关,使用时电流继电器负载串联。 电流继电器又分欠电流继电器、过电 流继电器。
SK
图1-9转换开关
图1-10按
钮 行程开关
1.5
继
电
器
– 1.5.1 电磁式继电器
• 作用:根据某种输入信号来接通或断开小电流控制电路, 实现远距离控制和保护的自动控制电器。其输入量有电流 电压等电量,也可以为温度,时间,速度,压力等非电 量,而输出则是触头的动作或是电路参数的变化。 • 种类:按输入信号:电压继电器,电流继电器,时间继电 器,温度继电器,速度继电器,压力继电器。按工作原理: 电磁式继电器,感应式继电器,电动式继电器,热继电器 和电子式继电器。按用途:控制用,保护用继电器。 • 电磁式继电器是应用最早同时也应用最多的一种继电器。 它由电磁机构和触点系统组成,如图1-11所示。
(3~5)*异步电机额定电流
电路符号
图1-5 刀开关
– 1.3.2
低压断路器
定义: 低压断路器(又称为自动开关) 可用来分配电能、控制不频繁地起动电动 机、对供电线路及电动机等进行保护,当 它们发生严重的过载或短路及欠压等故障 时能自动切断电路。 分类:低压断路器按用途分有配电(照 明)、限流、灭磁、漏电保护等几种;按 动作时间分有一般型和快速型;按结构分 有框架式(万能式DW系列)和塑料外壳 式(装置式DZ系列)。 符号:QF
在选择时首先考虑安全原则,其次是经济性, 另外,在选择低压电器时还应注意以下几点。
(1)了解电器的正常工作条件 (2)了解电器的主要技术性能 (3)明确控制对象及使用环境 (4)明确相关的技术数据
1.2
– 1.2.1
电磁式低压电器的结构和 工作原理
电磁机构
• 1.组成 电磁机构一般由铁芯、衔铁及线圈等几部分组成。 按通过线圈的电流种类分有交流电磁机构和直流电 磁机构;按电磁机构的形状分有E形和U形两种;按 衔铁的运动形式分有拍合式和直动式两大类。
常用低压断路器图示
图1-6 常用低压断路器
– 1.3.3
低压熔断器
熔断器组成分类: 由熔体(熔丝或熔片)和安装熔体的外壳两部分 组成,起保护作用的是熔体,其外形结构和图形 符号如图1-7所示。低压熔断器按形状可分为管式、 插入式、螺旋式和羊角保险等;按结构可分为半 封闭插入式、无填料封闭管式和有填料封闭管式 等。电器符号为FU
常闭触头
1-13热继电器功能原理图
原理:当电动机正常运行时,热元件产生的热量虽 能使金属片弯曲,但不能使继电器动作,当电动机 过载时,热元件产生的热量增大,使双金属片弯曲 位移变大,经一定时间,带动常闭触点断开,电机 控制回路断开,电机主回路接触器断开,达到保护 电机的目的。
热继电器的符号