第4章-电子电器与智能电器

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1、第4章电子电器与智能电器4.1电子电器4.1.1电子电器特点4.1.2电子电器的组成4.1.3电子式时间继电器4.1.4*固态继电器4.1.5*电子式电动机保护电路4.1.6接近开关4.2现代智能电器4.2.1概述4.2.2智能电器组成4.2.3*常用典型智能电器4.2.4*智能电器及其应用4.2.5现代智能低压电器及发展趋势4.1电子电器电子电器是指全部或是部分由电子器件构成的电器。随着半导体技术的迅速发展，特别是微电子技术、通信技术、传感技术、计算机技术和网络技术的迅速发展，在自动化技术中起着重要作用。利用集成电路或

2、电子元件构成的低压电气元件，称为电子式低压电器。智能电器是以微处理器为核心，除具有传统电器的切换、控制、保护、检测、变换和调节功能外，还具有显示、故障诊断、记忆、运算与处理、通信、能自适应电网等功能的电子装置。智能电器的核心部件为微处理器；随着科学技术的发展，智能电器的定义也随着变化。4.1电子电器4.1.1电子电器特点电子器件主要包括电子式电器与混合式电器两种。电子式电器。电子式电器在功能上与有触点电器相对应，输出形式可以是无触点的电平转换，也可以是有触点的触点通断，可与电子电路构成无触点系统，也可以与有触点电器构成继

3、电接触系统。混合式电器。混合式电器是集两者的优点，取长补短，相辅相成，是有触点与无触点相结合的电器。4.1电子电器1.优点:①开关速度高。以大功率开关来说，晶闸管的开通时间不大于10μs，关断时间不大于30μs。对于小功率的晶闸管开关，这个时间为数毫秒至数微秒，而触点电器的动作时间为数毫秒至数十毫秒。②操作频率高。晶闸管的操作频率可达到100次/min以上。③寿命长。只要在规定的电压和电流的极限以内，半导体开关的寿命很长。④可在有机械振动、多粉尘、有危害性气体等恶劣的环境条件下工作。⑤控制功率小。信号源几乎不消耗电功率。

4、还能提供诸如电动机的软启动、调速功能。4.1电子电器4.缺点①体积大。由于晶闸管的正向压降可达1～4V，导通后的功耗以及发热也大，需要较大的散热面积，这样其体积比同等容量的有触点电器大几倍。②过载能力差。当用于控制电动机时，需采用启动电流来选择元件的容量。③电路较复杂。电路设计时要考虑电子器件的温度特性、工作可靠性和抗干扰能力。④价格较高。每个交流接触器就需要配3只双向晶闸管，加上触发电路及散热器等，其总价格比同等容量的有触点电器高出几倍以上。⑤存在漏电流。晶闸管关断之后有数毫安的漏电流存在，不能实现理想的电隔离。4.1

5、电子电器4.1.2电子电器的组成一般模拟电子电器都具有图4-1所示的方框图。图4-1电子电器的方框图4.1电子电器4.1.3电子式时间继电器电子式时间继电器按其构成分为晶体管时间继电器和数字式时间继电器，按输出形式分为有触头型和无触头型。1.晶体管时间继电器图4-4为时间继电器JS40、JS14型安装接线图，其中1、2接电源，3、4和6、7常开触头，3、5和6、8常闭触头。图4-4JS40时间继电器4.1电子电器4.1.3电子式时间继电器1.晶体管时间继电器JS40、JS14型图4-4JS40时间继电器4.1电子电器4.

6、1.3电子式时间继电器4.数字式时间继电器数字式时间继电器可以进行“延时吸合”、“延时释放”、“延时循环”三种工作方式的相互转换。延时吸合是指该继电器在开机预置后，继电器不吸合。只有当达到预先设定好的时间后，继电器才吸合。延时释放则与延时吸合相反，在开机预置设定继电器吸合，当达到预先设定时间后，继电器才释放。延时吸合和延时释放两种工作状态的操作为一次性的，当继电器完成一次工作过程后，电路的控制部分进入稳定状态。延时循环工作状态则是只要开机，电路就会按照预先设定好的开、停时间间隔自动循环，不会停顿，直到切断电源开关或切换工

7、作状态为止。4.1电子电器4.1.3电子式时间继电器4.数字式时间继电器4.1电子电器图4-3时间继电器的图形及文字符号4.1电子电器*4.1.4固态继电器固态继电器,全部由固体半导体元件组装而成，是一种四端有源的新型无触点通断开关器件，也称无触点通断电子开关，因为可实现电磁继电器的功能，故称“固态继电器”又称其为“无触点开关”。由于它的无触点工作特性,与电磁继电器相比，它具有体积小、重量轻、工作可靠、寿命长、对外界干扰小、能与逻辑电路兼容、抗干扰能力强、开关速度快、使用方便等一系列优点。固态继电器的应用还在电磁继电器难

8、以胜任的领域得到了充分扩展，如计算机和PLC的输入/输出接口、计算机外围和终端设备、机械控制、中间继电器、电磁阀、电动机等的驱动装置、调压装置、调速装置等。原理框图和电路符号如图4-4所示。其中，两个端子为输入控制端，另外两端为输出受控端，中间采用光电耦合或变压器耦合，以实现输入与输出间的电气隔离。工作时，只要在输入