电气控制与PLC第1章

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1、第1章电器的基本知识第1章电器的基本知识电器概述1.1电器的基本理论1.2什么是电器？电器——电气器具。电器的定义：指能依据操作信号或外界现场信号的要求，自动或手动接通和断开电路，连续或断续地改变电路参数，以实现对电路或用电设备的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件、设备和电工装置。电器——一种能控制电的工具。第1章电器的基本知识1.1.1电器的分类1.按工作电压等级分低压电器：工作电压在交流1200V或直流1500V以下的各种电器。高压电器：工作电压高于交流1200V或直流1500V的各种电器。1.1电器概述也有以交流1000V或直流1200V作分界线。安全电压安全电压：为防止触电事

2、故而采用特定电源供电的电压系列。我国GB3805-83安全电压标准规定：安全电压的额定值为42、36、24、12、6V。42V可供有触电危险的场所使用，如手持式电动工具等的使用；36V可在矿井、多导电粉尘等场所使用的行灯等场合下使用；24V、12V、6V可供某些人体可能偶然触及的带电体的设备选用。2.按动作原理分手动电器：需要人工直接操作才能完成指令任务的电器。如刀开关、控制按钮、控制器、转换开关等。自动电器：不需要人工操作，而是按照电或非电信号自动完成指令任务的电器。如交直流接触器、继电器、高压断路器等。3.按用途分控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。主令电器：用于自动控制系统中

3、发送控制指令的电器。保护电器：用于保护电路及用电设备的电器。配电电器：用于电能的输送和分配的电器。执行电器：用于完成某种动作或传动功能的电器。4.按工作原理分电磁式电器：依据电磁感应原理来工作的电器。非电量控制电器：电器的工作是依靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。5.按电器的执行机构特点分有触点电器：电器通断电路的功能由触点来实现。无触点电器：电器通断电路的功能不是通过机械接触，而是根据输出信号的高低实现的（即半导体器件的开关效应，如可控硅的导通和阻断、三极管的饱和与截止来实现电路的通断）。1.1.2电器产品的发展1.我国电器产品的发展历程低压电器产品大致可分为三代：20世纪60～

4、70年代：第一代电器产品完全模仿前苏联的基础上设计开发的。特点：结构尺寸大、材料消耗多、性能指标不理想、品种规格不齐全。CJ10交流接触器DZ10断路器DW10多油断路器第一代电器产品20世纪70～80年代：第二代电器产品更新换代和引进国外先进技术制造的。特点：技术指标明显提高，保护特性较完善，体积缩小，结构上适应成套装置要求。第二代电器产品CJ20接触器DZ20断路器DW15断路器第二代电器产品20世纪90年代：第三代电器产品跟踪国外新技术自行开发试制的。特点：产品性能优良、工作可靠、体积小，具有电子化、智能化、组合化、模块化、多功能化。第三代电器产品CJ40接触器DZS断路器DW45断

5、路器第三代电器产品国外从20世纪90年代后期就推出了智能化、可通信的第四代产品。我国预计用10年左右时间完成第四代低压电器主要系列产品开发与推广（2008年中国电器行业分会）。第四代产品我国从90年代起开发的第三代产品已带有智能化功能，但是单一智能化电器在传统的低压配电、控制系统中很难发挥其优越性，产品价格相对较高，难以全面推广。我国第4代低压电器总体发展思路第1批4个项目：新一代智能型万能式断路器、新一代小型化塑料外壳式断路器、新一代小型化控制与保护开关电器、带选择性保护小型断路器，2009年完成研发工作。第2批项目初步确定为新一代交流接触器、新一代电动机起动器、新一代双电源转换开关、专

6、用系列低压浪涌保护器。2010年启动、2013年完成。第3批项目重点是各类新型电器，预计2013～2014年启动、2018年完成。第4代低压电器的结构特征及基本功能①产品中装有微处理器②带有通信接口，能与现场总线连接③采用标准化结构，具有互换性，内部可更换部件采用模块化结构④保护功能齐全⑤外部故障记录显示⑥参数显示⑦内部故障自诊断⑧能进行双向通信2.电器产品的发展趋势1.1.2电器产品的发展（1）在开发第4代低压电器同时，进一步拓展低压电器领域。重点放在新能源（如风力发电、太阳能发电）配套用电器设备以及配电与控制系统；节能、环保产品；电网安全等。这批项目采用元件与系统相结合方针。（2）全面

7、实现低压电器主要产品网络化、智能化、可通信：要求我国第3代低压电器主要产品、第4代低压电器全部实现网络化、智能化、可通信，能与多种现场总线连接，也可直接与工业以太网连接。对部分安装通信电缆有困难的场合或网络扩展需要，可采用无线通信技术。在实现低压电器网络化、可通信同时，要进一步开发并完善智能网络配电与控制系统配套产品。完善各类配套产品规格、品种，实现系列化、标准化并完成智能网络系统主站开发工作。（3）在开发新一代高性能、