机床电气控制技术电子教案1第一章常用低压电器.pptx
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1、 低压控制电器通常用于电力拖动控制系统,这类电器主要有接触器、继电器、控制器等。对这类电器的要求是寿命长、体积小、重量轻、动作迅速准确、安全可靠。第一节 控制电器1 接接触触器器是是用用来来接接通通或或切切断断电电动动机机或或其其他他负负载载主主电路的一种控制电器。电路的一种控制电器。接接触触器器按按其其主主触触电电控控制制电电路路中中的的电电流流分分类类,分分为为:交交流流接接触触器器和和直直流流接触器。接触器。1.1 接触器2 交流接触器一般由以下部分组成:1 1、电磁机构、电磁机构2 2、触点系统、触点系统3 3、灭弧装置、灭弧装置4 4、反力装置、反力装置5 5、支架与底座、支架与底座
2、1.1.1 接触器的结构组成和工作原理31、电磁机构由吸引线圈、铁心及衔铁组成。2、触电系统包括主触点和辅助触点。3、灭弧系统主要是灭弧罩。4、反力装置由弹簧、缓冲弹簧和触点弹簧组成。5、支架与底座图图1.1 1.1 交流接触器结构示意图交流接触器结构示意图 1 1、动触点;、动触点;2 2、静触点;、静触点;3 3、衔铁;、衔铁;4 4、缓冲弹簧;、缓冲弹簧;5 5、电磁线圈;、电磁线圈;6 6、铁、铁心;心;7 7、垫毡;、垫毡;8 8、触电弹簧;、触电弹簧;9 9、灭弧罩;灭弧罩;1010、触点压力簧片、触点压力簧片4交流接触器的工作原理 当当电电磁磁线线圈圈通通电电后后,铁铁心心被被磁
3、磁化化产产生生磁磁通通。由由此此在在衔衔铁铁气气隙隙处处产产生生电电磁磁力力将将衔衔铁铁吸吸合合,主主触触点点在在衔衔铁铁的的带带动动下下闭闭合合,接接通通主主电电路路。同同时时衔衔铁铁还还带带动动辅辅助助触触点点动动作,动断辅助触点首先断开,接着动合辅助触点闭合。作,动断辅助触点首先断开,接着动合辅助触点闭合。当当线线圈圈断断电电或或外外加加电电压压显显著著降降低低时时,在在反反力力弹弹簧簧的的作作用用下下衔衔铁铁释释放放,主主触触点点、辅辅助助触触点点又又恢恢复复到到原原来来的的状态。状态。51、额定电压2、额定电流3、线圈的额定电压4、额定操作效率5、机械与电气寿命6、接通和分析能力1.
4、1.2 接触器的主要技术参数6交交流流接接触触器器:CJ10、CJ12、CJ20、CJX1、3TB、3TF、CJX2、B系列、K型辅助接触器。直流接触器:直流接触器:CZ0、CZ16、CZ18、CZ21、CZ22 系列。1.1.3 接触器的常用类型及电气符号7图1.4 接触器的图形符号和文字符号接触器的图形符号和文字符号8接触器的选择的一般步骤:1 1、根根据据负负载载性性质质确确定定使使用用类类别别,再再按按照照使使用用类类别别选选择择相相应应系列的接触器。系列的接触器。2 2、根据负载额定电压确定接触器的电压等级。、根据负载额定电压确定接触器的电压等级。3 3、根据负载工作电流确定接触器的
5、额定电流。、根据负载工作电流确定接触器的额定电流。4 4、交流接触器吸合线圈的额定电压一般选用、交流接触器吸合线圈的额定电压一般选用380V380V或或220V220V。5 5、根据操作次数校验接触器所允许的操作频率。、根据操作次数校验接触器所允许的操作频率。1.1.4 接触器的选用原则9 继继电电器器是是一一种种在在输输入入信信号号的的作作用用下下接接通通或或断断开开控控制制电电路路的的控控制制电电器器,这这种种输输入入信信号号可可以以是是电电量量信信号号(电电流流、电电压压等等),也也可可以以是是非非电电量量信信号号(温温度度、压压力力、时时间间、转速等)。转速等)。与与接接触触器器不不同
6、同,继继电电器器主主要要用用于于控控制制小小电电流流电电路路,触触电额定电流不大于电额定电流不大于5A5A,通常接在控制回路中。,通常接在控制回路中。1.2 继电器10 电磁式继电器的结构和工作原理与电磁式接触器相似,也是由电磁机构、触点系统和释放弹簧等部分组成。图1.5 电磁式继电器结构示意图 1、底座;2、反力弹簧;3、4调整螺钉;5、非磁性垫片;6、衔铁;7、铁心;8、极靴;9、电磁线圈;10、触点系统1.2.1 电磁式继电器的结构组成和动作原理11 电电流流继继电电器器与与电电压压继继电电器器在在结结构构上上的的区区别别主主要要是是线线圈圈不不同同。电电流流继继电电器器的的线线圈圈匝匝
7、数数少少、导导线线粗粗,与与负负载载串串联联以以反反映映电电路电流的变化。路电流的变化。电电压压继继电电器器的的线线圈圈匝匝数数多多、导导线线细细,与与负负载载并并联联以以反反映映其其两两端端的的电电压压。中中间间继继电电器器实实际际上上也也是是一一种种电电压压继继电电器器,只只是是它它具具有有数数量量较较多多、容容量量较较大大的的触触电电,起起到到中中间间放放大大的的作作用。用。中中间间继继电电器器实实质质上上是是一一种种电电压压继继电电器器,其其触触点点数数量量多多,触触点容量大(额定电流点容量大(额定电流510A510A)。)。121、继电特性2、额定电压和额定电流3、吸合电压和释放电压
8、、吸合电流和释放电流4、吸合时间和释放时间1.2.2 电磁式继电器的主要技术参数图1.6 继电特性曲线13 电磁式继电器:JL18、JT18、JDZ1、JZ15、JZ18、JZC2(3TH)、JZC3、K系列继电器。1.2.3 电磁式继电器的常用型号及电气符号图图1.8 继电器的图形符号和文字符号继电器的图形符号和文字符号14 时间继电器是一种根据电磁原理或机械动作原理,实现触电延时接通或断开的控制电路。时间继电器在控制系统中用来控制动作时间,有两种延时方式:通电延时和断电延时。通电延时即从继电器线圈通电开始,延迟一定时间后触电闭合或断开,当线圈断电时,触电立即回到初始状态。断电延时即当继电器
9、线圈通电时,触电立即闭合或断开,从线圈断电开始,延时一定时间后触电回到初始状态。1.3 时间继电器15时间继电器按其结构组成和工作原理可分为:1 1、直流电磁式时间继电器、直流电磁式时间继电器2 2、空气阻尼式时间继电器、空气阻尼式时间继电器3 3、电动式时间继电器、电动式时间继电器4 4、电子式时间继电器、电子式时间继电器1.3.1 时间继电器的结构组成和工作原理161、直流电磁式时间继电器 直直流流电电磁磁式式时时间间继继电电器器是是利利用用电电磁磁系系统统在在线线圈圈通通电电后后磁磁通通延延缓缓变变化化的的原原理理工工作作的的。当当继继电电器器线线圈圈通通电电时时,由由于于衔衔铁铁处处于
10、于释释放放位位置置,因因而而磁磁路路的的气气隙隙大大、磁磁阻阻大大、磁通小,铜套阻尼作用不明显,一般可忽略不计。磁通小,铜套阻尼作用不明显,一般可忽略不计。当当线线圈圈断断电电时时,磁磁通通变变化化量量大大,铜铜套套阻阻尼尼作作用用显显然然也也增大,使衔铁延时释放,从而达到延时的目的。增大,使衔铁延时释放,从而达到延时的目的。直直流流电电磁磁式式时时间间继继电电器器延延时时时时间间的的调调节节,是是通通过过改改变变铁铁心心与与衔衔铁铁间间非非磁磁性性垫垫片片的的厚厚度度(粗粗调调)或或改改变变释释放放弹弹簧簧的的松松紧紧(细细调调)来来实实现现的的。因因垫垫片片的的厚厚度度具具有有阶阶梯梯性性
11、,故故用用于于粗粗调调,垫垫片片越越厚厚延延时时越越短短,反反之之越越长长。而而弹弹簧簧的的松松紧紧可可连连续续调调节节,故故用用于于细细调调,弹弹簧簧越越紧紧则则延时越短,反之越长。延时越短,反之越长。172 2、空气阻尼式时间继电器 JS23 系列通电延时型时间继电器结构原理图 (a a)排气阶段()排气阶段(b b)进行延时动作阶)进行延时动作阶 、铭铭牌牌;、滤滤气气片片;、调调时时旋旋钮钮;、延延时时片片;、动动作作弹弹簧簧;、波波纹纹状状气气囊囊;、阀阀门门弹弹簧簧;、阀阀杆杆图图1.9 JS23 系列通电延时系列通电延时型时间继电器结构原理图型时间继电器结构原理图183 3、电动
12、式时间继电器、电动式时间继电器 图1.10 JS11 系列通电延时型电动式时间继电器结构示意图 、延时调整处;、指针;、刻度盘;、复位游丝;、差动轮系;、减速齿轮;、同步电动机;、凸轮;、脱扣机构;10、延时触点;11、瞬动触点;12、离合电磁铁194 4、电子式时间继电器、电子式时间继电器 图1.11 JS20 系列晶体管时间继电器的电路原理图20时间继电器的常用型号:时间继电器的常用型号:JS23JS23、JS11JS11、JS20JS201.3.2 时间继电器的常用类型及电气符号图图1.13 时间继电器的图形符号及文字符号时间继电器的图形符号及文字符号211、根据控制电路对延时触电的要求
13、选择延时方式,即通电延时型或断电延时型。2、根据延时范围或延时精度要求选用合适的时间继电器3、根据工作条件选择时间继电器的类型。1.3.3 时间继电器的选用原则22 速速度度继继电电器器是是一一种种当当转转速速达达到到规规定定值值时时动动作作的的继继电电器器。它它是是根根据据电电磁磁感感应应原原理理制制成成的的,主主要要用用作作笼笼型型异异步步电电动动机的反接制动,故又称反接制动继电器。机的反接制动,故又称反接制动继电器。速度继电器速度继电器主要由转子、定子和触电三部分组成。转主要由转子、定子和触电三部分组成。转自是一个圆柱形永久磁铁。定子是一个空的笼型圆环,自是一个圆柱形永久磁铁。定子是一个
14、空的笼型圆环,由硅钢片叠成,并在其中装有笼型绕组。由硅钢片叠成,并在其中装有笼型绕组。速速度度继继电电器器的的工工作作原原理理与与鼠鼠笼笼式式异异步步电电动动机机相相似似。它它的的转转子子是是一一块块永永久久磁磁铁铁,与与电电动动机机或或机机械械转转轴轴连连在在一一起起,随随轴轴转转动动。它它的的外外边边有有一一个个可可以以转转动动一一定定角角度度的的外外环环,装有鼠笼型绕组。装有鼠笼型绕组。1.4 速度继电器23图1.14 JY1 系列速度继电器外形与结构示意图 1、转子;2、外环;3、笼型绕组;4、动断触点;5、摆杆;6、动合触点24图1.15 速度继电器的图形符号和文字符号(a)转子(b
15、)动合触点(c)动断触点25 继继电电器器种种类类很很多多,除除前前面面介介绍绍的的几几种种继继电电器器外外,还还有有固固态态继继电电器器、干干簧簧继继电电器器、相相序序继继电电器器、温温度度继继电电器器、压力继电器、综合继电器压力继电器、综合继电器等。等。、固态继电器、固态继电器 固态继电器简称固态继电器简称SSR SSR,是一种新型无触点继电器。,是一种新型无触点继电器。、干簧继电器、干簧继电器 干干簧簧继继电电器器是是近近年年来来迅迅速速发发展展起起来来的的一一种种新新型型密密封封触触点继电器。点继电器。1.5 其他继电器26 低压保护电器低压保护电器通常用于电路与电气设备的安全保护,通
16、常用于电路与电气设备的安全保护,主要有断路器、熔断器、热继电器、电压继电器、电流主要有断路器、熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器、避雷器等。要求其反应灵敏、可靠性高。继电器、避雷器等。要求其反应灵敏、可靠性高。第二节 保护电器27 低低压压断断路路器器又又称称为为自自动动空空气气开开关关或或自自动动开开关关。它它相相当当于于闸闸刀刀开开关关、熔熔断断器器、热热继继电电器器和和欠欠电电压压继继电电器器的的组合,是一种自动切断电路故障的保护电器。组合,是一种自动切断电路故障的保护电器。与与接接触触器器不不同同,断断路路器器能能够够切切断断短短路路电电流流,但但允允许许的的操作次数较低。操作次
17、数较低。2.1 断路器28 低压断路器主要由触点系统、操作机构和脱扣器等部分组成。2.1.1 断路器的结构组成和工作原理图1.16 低压断路器结构示意图 1、弹簧;2、主触点;3、传动杆;4、锁扣;5、过电流脱扣器;6、过载脱扣器;7、欠压脱扣器;8、分励脱扣器291、额定电压2、额定电流3、通断能力4、分段时间2.1.2 断路器的主要技术参数30 低压断路器型号繁多、品种复杂,按其用途和结构形式分为框架式和塑壳式两大类。2.1.3 断路器的常用型号及电气符号 图图1.18 低压断路器的图形符号和文字符号低压断路器的图形符号和文字符号31 断断路路器器是是一一种种利利用用熔熔化化作作用用而而切
18、切断断电电路路的的保保护护电电器器,在在低低压压配配电电系系统统和和机机床床电电气气控控制制系系统统中中主主要要起起过过载载和和短路短路保护作用。保护作用。使使用用时时熔熔断断器器串串接接在在被被保保护护的的电电路路中中,在在正正常常情情况况下下,它它相相当当于于一一根根导导线线。当当流流过过它它的的电电流流超超过过规规定定值值时时,熔熔体体产产生生的的热热量量使使自自身身熔熔化化而而切切断断电电路路。熔熔体体是是用用低低熔点的金属丝或金属薄片做成的。熔点的金属丝或金属薄片做成的。2.2 熔断器32 图1.19 瓷插式熔断器结构示意图 1、瓷盖;2、熔丝;3、动触点 4、瓷体;5、静触点;6、
19、空腔图1.20 螺旋式熔断器的结构示意图 1 1、瓷座;2 2、下接线座;3 3、上接线座;4 4、瓷套;5 5、熔断器;6 6、瓷帽2.2.1 熔断器的结构组成和工作原理33图1.22 有填料封闭管式熔断器有填料封闭管式熔断器1 1、瓷底座;、瓷底座;2 2、弹簧片;、弹簧片;3 3、管体、管体4 4、绝缘手柄;、绝缘手柄;5 5、熔体、熔体图1.21 无填料封闭管式熔断器无填料封闭管式熔断器1 1、铜圈;、铜圈;2 2、熔断器;、熔断器;3 3、管帽;、管帽;4 4、插座;、插座;5 5、特殊垫圈;、特殊垫圈;6 6、熔体;、熔体;7 7、熔片、熔片341、额定电压2、额定电流3、极限分断
20、电流2.2.2 熔断器的主要技术参数35熔断器熔断器的型号及含义如下:的型号及含义如下:熔断器的图形符号和文字符号用2.2.3 熔断器的型号及电气符号36选择熔断器时应从以下几个方面考虑:1、熔断器类型的选择2、熔体额定电流的选择3、熔断器的额定电压和额定电流4、额定分析能力5、熔断器的上、下级配合2.2.4 熔断器的选用原则37 热继电器是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器,广泛应用于电动机及其他负载的过载保护。热继电器就是专门用来对连续运行的电动机进行过载及断相保护、以防电动机因过热而烧毁的一种保护电器。2.3 热继电器38 图1.24 双金属片热继电器结构示意图 、主双金属片;2、
21、3、加热元件;5、导板;6、温度补偿片;7、推杆;、静触点;9、动触点;10、调节螺钉;11、弹簧;12、凸轮旋钮;13、手 动复位按钮;14、支撑杆2.3.1 热继电器的结构组成和工作原理39 热继电器的主要技术数据是整定电流。所谓整定电流是指长期通过发热元件而不动作的最大电流。热继电器的常用技术参数还包括额定电压、额定电流、相数以及热元件编号等。2.3.2 热继电器的主要技术参数40 目前国内生产的热继电器品种很多,常用的有JR20、JR16、JR15、JR14 等系列产品。引进产品有德国ABB 公司的T 系列、法国TE 公司的LR1 D 系列、德国西门子公司的3UA 系列等。2.3.3
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- 机床 电气控制 技术 电子 教案 第一章 常用 低压电器
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