电器控制与可编程控制器

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1、电气控制与可编程控制器主讲：吴江峰绪论1.本课程的主要用途2.本课程的历史由来一个简单的供水系统电气控制技术的发展1.继电接触式控制系统由继电器、接触器、按钮、行程开关等组成2.20世纪30年代对电气控制提出新要求3.20世纪60年代提出计算机结合继电控制系统的新系统1969年DEC首先研制出可编程控制器4.20世纪70年代以后计算机广泛应用于电气控制系统第一章常用低压电器元件电磁式接触器电磁式继电器电磁式接触器由两部分构成1.检测部分（电磁机构）2.执行部分（触点）电磁机构电磁机构的构成吸引线圈铁心衔铁吸引线圈简单的电磁机构衔铁铁心电磁机构的工作原理

2、给吸引线圈通电，线圈将电能转化为磁能，即产生磁通。衔铁在电磁引力的作用下产生机械位移，与铁心吸合。电磁机构的结构形式串联线圈（导线粗、匝数少)并联线圈（导线细、匝数多)衔铁直线运动衔铁绕轴转动拍合直流线圈（无骨架、廋高型）交流线圈（有骨架、矮胖型）吸引线圈根据通入电流分类：吸引线圈根据在电路中的联接方式：电磁机构的引力特性电磁机构的受力分析电磁引力反力电磁引力：线圈通电产生磁通作用于衔铁反力：由复位弹簧和触头产生电磁引力：B:气隙磁感应强度S:磁极截面积电磁机构的引力特性当线圈中通直流电F=恒值当线圈中通交流电问题产生？线圈通交流电时，电源电压变化一个

3、周期，电磁铁吸合释放各两次，电磁机构产生振荡不能正常工作。短路环电磁机构交变得磁通穿过短路环所包围的面积，在环中产生涡流，该涡流产生磁通，由此产生两个磁通和。大小相等，相位约差90度。F1F2触点系统触点：是电磁式电器的执行部分，电器就是通过触点的动作来分合被控的电路。电接触：触点在闭合状态下动、静触点完全接触，并有工作电流通过。触点的接触形式有点接触、线接触和面接触电接触的影响因素电接触的情况直接影响触点的工作可靠性和使用寿命影响电接触的主要因素是接触电阻动静触点闭合时，在过渡区域形成的电阻。接触电阻大时易使触点发热而温度升高，从而使触点产生熔焊现象

4、。影响接触电阻的因素：接触压力触点材料触点表面状况触点接触形式灭弧系统由于电器控制主回路电压高电流大，在触头短开的瞬间，触头间距离极小，将产生极强的电磁场。在电磁场作用下触头间产生大量炽热的电子流称为电弧。电弧的出现既妨碍电路的正常分短又会使触头受到严重腐蚀，所以必须采取措施灭弧。交流电有过零点所以交流电弧较直流电弧容易熄灭。常用的灭弧方法：迅速增大电弧长度冷却灭弧装置桥型触头的灭弧原理桥型触头的电弧由两个电弧串联降低了单个电弧的电场强度有利与电弧的熄灭，同时两端的电弧将产生相斥的电磁力将电弧拉长促使电弧冷却熄灭。电磁式接触器电磁式接触器是利用电磁吸力

5、的作用使主触点闭合或分断电动机电路或其他负载电路的控制电器。接触器最主要的用途时控制电动机的起动，反转，制动和调速等。因此它是电力拖动控制系统中最重要也是最常用的控制电器。接触器的分类：按主触点控制的电路中电流分：直流接触器交流接触器按主触点的极数分单极双极（直流接触器）三级、四极、五极（交流接触器）电磁式接触器的结构接触器由电磁系统，触头系统和灭弧装置三部分构成，其文字符号为KM。接触器的主要技术参数额定电压:主触点的额定电压。额定电流：主触点的额定电流。线圈的额定电压：电磁线圈的额定电压。接通和分断能力：主触点在规定条件下能可靠地接通和分断的电流值

6、。额定操作频率：每小时的操作次数AC最大600/hDC最大1200/h接触器的符号线圈常开触点常闭触点灭弧装置接触器的选用根据接触器所控制负载的工作任务轻重来选择相应的接触器接触器的文字符号为KM电磁式继电器根据外来信号（电压或电流），利用电磁原理使衔铁产生闭合动作，从而带动触点动作，使控制电路接通或断开，实现控制电路的状态改变。在很多情况下只需完成逻辑控制功能并不需要直接控制电机或其他大容量电器，这样就不需要主触头和灭弧装置，只需要副触头。在这种情况下可以用电磁继电器取代接触器。为什么引入电磁继电器？区别：继电器的触点不能用来接通和分断负载电路。继电

7、器的结构继电器的符号线圈常开触点常闭触点无灭弧装置继电器的文字符号为KA继电器的特性继电器的主要特性是输入—输出特性，又称继电持性，继电特性曲线如图所示。称为继电器的返回系数当时继电器特性变为开关特性。继电器特性也就是带滞环的开关特性。常用的小型继电器电磁式电压继电器触点的动作与线圈的动作电压大小有关的继电器。包括欠压继电器和过压继电器。特点：电压继电器的线圈与负载并联，其线圈匝数多而线径细。过压继电器：电路正常工作时过电压继电器不动作，当电路电压超过105％~120％UN（设备的额定电压，不是线圈的额定电压）时过电压继电器吸合对电路实现过电压保护。过

8、压继电器一般利用常闭触点完成保护任务。因直流电路不会产生波动较大的过压，所以没有直流过压继电器