文档介绍：电器及PLC控制技术 (多学时)
电器及PLC控制技术
第1章常用低压电器
第5章三菱FX2N系列PLC控制系统设计
第4章 FX系列PLC的指令系统和编程方法
第3章可编程序控制器基础知识
第2章电气控制电路基础
第6章三菱FX2N系列PLC的应用
第7章其他系列
第1章常用低压电器
低压电器的基本知识
主令电器
继电器
接触器
低压开关和低压断路器
熔断器
常用低压电器的分类
低压电器按电气元件所在的系统可以分为低压配电电器和低压控制电器。
低压电器按动作方式可分为手动电器和自动电器。
低压电器按动作原理可分为电磁式电器和非电磁式电器。
低压电器的基本知识
第1章常用低压电器
低压电器的结构
1. 电磁机构
常用的电磁机构如图1-1所示。电磁机构按照衔铁运动方式可分为:衔铁绕棱角转动拍合式,如图1-1(a)所示;衔铁绕轴转动拍合式,如图1-1(b)所示;衔铁作直线运动的直动式,如图1-1(c)所示。
电磁机构按照电磁铁铁心的形状可分为两种:U型,如图1-1(a)所示;E型,如图1-1(b)、图1-1(c)所示。
电磁机构按照电磁铁所通电流的种类可分为直流线圈和交流线圈两种。
低压电器的基本知识
第1章常用低压电器
图1-1 常见的电磁机构
1—衔铁; 2—铁心; 3—吸引线圈
2. 触点系统
触点系统是低压电器的执行部件,用来实现电路的接通和断开。触点通常用铜制成,但铜制触点表面易产生氧化膜,使触点的接触电阻增大而引起触点过热,影响电器的使用寿命。而银的氧化膜电阻率与纯银相似,因此有些小容量电器的触点采用银制材料。
低压电器的基本知识
第1章常用低压电器
图1-2 触点的结构形式
低压电器的辅助结构
在桥式结构双断口触点系统中,当触点打开时,在断口处产生电弧,如图1-3所示。电弧电流在两电弧之间产生相应的磁场。根据左手定则,电弧电流要受到一个指向外侧的电动力F的作用,使电弧3向外运动并拉长,使它迅速穿越冷却介质而加快冷却并熄灭。这种灭弧方法简单,无需专门的灭弧装置,但效果较差,一般多用于小功率的电器中。交流接触器常采用这种灭弧方式。
低压电器的基本知识
第1章常用低压电器
图1-3 电动力灭弧示意图
1—静触点; 2—动触点; 3—电弧图
2. 金属栅片灭弧
金属栅片灭弧装置中的灭弧栅一般由多片镀铜薄钢片(称为栅片)组成,它们位于电器触点上方的灭弧栅内,彼此之间互相绝缘,其示意图如图1-4所示。当触点1分断电路时,在触点1和灭弧栅之间产生电弧3,产生的电弧3在电动力作用下被推入灭弧栅内,当电弧3进入栅片后被分割成一段段串联的短弧。这时每相邻两片灭弧栅片2可以视为一对电极,且每对电极间都有150~250 V的绝缘强度,这样整个灭弧栅的绝缘强度大大加强,而每对灭弧栅片2间的电压都不足以达到电弧3的燃烧电压,灭弧栅片2同时还吸收电弧3的热量,使电弧3迅速冷却而熄灭。
低压电器的基本知识
第1章常用低压电器
图1-4 金属栅片灭弧示意图
1—触点; 2—灭弧栅片; 3—电弧; 4—电动力
磁吹灭弧的原理是在触点电路中串入一个磁吹线圈,该线圈产生的磁通经过导磁夹板引向触点周围,如图1-5所示。当触点打开时在触点间隙中产生电弧8,电弧8自身产生一个磁场,磁场方向可参见图1-5,这样它和线圈的合成磁通在弧柱两边不相等,下侧大于上侧。因此,在下强上弱的磁场力F作用下,电弧8被拉长并吹入灭弧罩7中,同时引弧角5与静触点4相连接,从而引导电弧8向上运动,将热量传递给灭弧罩7,使电弧8冷却熄灭。这种灭弧方式利用电弧电流本身灭弧,因此电弧电流越大,灭弧能力也越强,一般广泛用于直流电器中。
低压电器的基本知识
第1章常用低压电器
图1-5 磁吹灭弧原理图
1—磁吹线圈; 2—绝缘塞; 3—铁心; 4—静触点; 5—引弧角;6—导磁夹板; 7—灭弧罩; 8—电弧; 9—动触点
主令电器是在自动控制系统中发出指令或信号,使接触器、继电器或其他电器动作,以达到接通或分断电路目的的电器。主令电器应用广泛、种类繁多。按其作用可分为按钮开关、行程开关、接近开关、万能转换开关等。
按钮开关
按钮开关又称为按钮,是一种结构简单、使用广泛的手动指令电器。按钮不直接控制电路的通断,而是在控制电路中发出指令去控制接触器、继电器等,再由它们去控制电路。
按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式触点、外壳等组成,如图1-6所示。按用途