1.4 电磁式电器认知（课件）《电器及PLC控制技术与实训》（机工版·第2版）同步精品课堂

1.4 电磁式电器认知 《电器及PLC控制技术与实训》（机工版·第2版） 同步精品课堂—中职专业课 学习目标 01 03 02 理解交流接触器的结构作用及工作过程。 理解时间继电器的结构作用及工作过程。 掌握速度继电器的结构和工作过程。 学习目标 课前导入 在我们的日常生活和工业生产中，电器设备的运转离不开各种控制装置。比如，当我们按下电梯的关门按钮，电梯门会自动关闭；工厂里的传送带能按照设定的时间自动启停；洗衣机脱水时，转速达到一定值后会平稳运行，这些场景背后都有默默工作的 “控制能手”。 交流接触器是一种用来可频繁地接通或断开交流主电路及大容量控制电路的自动切换电器。 1.交流接触器的外形、结构与符号 交流接触器主要由电磁机构、触点系统、灭弧装置和辅助部件组成。 1)电磁机构。电磁机构由线圈、动铁心(衔铁)和静铁心组成。其作用是利用电磁线圈的通电或断电使静铁心吸合或释放衔铁，从而带动动触点与静触点接触或断开，实现接通或断开电路的目的。 交流接触器 交流接触器电磁线圈中通过的是交流电，所以铁心中产生交变的通。当磁通过零时，产生的电磁吸力也为零，将引起电磁铁的铁心发生振动，产生噪声，解决的办法是在铁心部分端面上嵌装短路环。 2)触点系统。按通断能力的不同，触点可分为主触点和辅助触点。主触点用于通断电流较大的主电路，通常为三个常开触点。辅助触点用于通断电流较小的控制电路，一般常开、常闭触点各两个。触点的常开和常闭，是指电磁机构未通电动作时触点的状态。常开触点与常闭触点是联动的。当线圈通电时，常闭触点先断开，常开触点再闭合;当线圈断电时，常开触点先恢复断开，常闭触点再恢复闭合。 交流接触器 3)灭弧装置。交流接触器在断开大电流或高电压时，在动、静触点之间会产生很强的电弧。灭弧装置的作用是熄灭触点分断时产生的电弧，容量在10A以上的接触器都有灭弧装置。 4)辅助部件。辅助部件包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳。反作用弹簧安装在衔铁和线圈之间，当线圈断电后，推动衔铁释放，带动触点复位;缓冲弹簧安装在静铁心和线圈之间，用来缓冲衔铁在吸合时对静铁心和外壳的冲击力;触点压力弹簧安装在动触点上面，增大动、静触点间的压力，从而增大接触面积，减少接触电阻，防止触点过热受损:传动机构的作用是在衔铁或反作用弹簧的作用下带动动触点与静触点接通或分断。 交流接触器 常见交流接触器的外形、结构和符号如图所示。 交流接触器 2.交流接触器的工作原理 图所示是交流接触器的工作原理，当线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力，将动铁心(衔铁)吸合。衔铁带动动触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭合。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在复位弹赞力的作用下释放，各动触点随之复位。 交流接触器 3.交流接触器的选用 (1)主触点的选用 1)主触点的额定电压应不低于所控制电路的额定电压。 2)主触点的额定电流应不小于负载的额定电流，若交流接触器使用在频繁起动、制动及正反转的场合，应将主触点的额定电流降低一个等级使用。 (2)吸引线圈额定电压的选用 当控制电路简单、使用电器较少时，可直接选用380V或220V的电压线圈。若线路较复杂、使用电器的个数超过5时，可选用36V或110V 电压线圈。 (3)触点数量的选用 触点的数量应满足控制电路的要求。 交流接触器 CJ20系列交流接触器的技术参数见表1-3-1。 交流接触器 4.交流接触器的安装与使用 1)交流接触器在安装前应检查铭牌与线圈的技术数据是否符合实际使用要求。2)交流接触器一般应安装在垂直面上，倾斜度不得超过5°;若有散热孔，则应将有孔的一面放在垂直方向上，便于散热。 3)安装孔的螺钉应装有弹簧垫圈和平垫圈。 4)交流接触器的触点应保持清洁。 5)带有灭弧罩的交流接触器不允许不带灭弧罩或带着破损的灭弧罩运行。 交流接触器 1.外形、结构和符号 时间继电器按动作原理分为电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式按延时方式可分为通电延时型与断电延时型两种。常见时间继电器的外形和电路符号如图所示。 时间继电器 JS7-A系列空气阻尼式时间继电器的外形和结构原理如图1-3-5所示，它是利用气囊中的空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。 时间继电器 图1-3-6所示是JS20系列品体管时间继电器的外形、底座及接线图，它具有结构简单、延时范围广、精度高、消耗功率小、调整方便及使用寿命长等优点，常用的JS20系列晶体管时间继电器是全国推广的统一设计产品，适用于380V及以下的工频交流控制电路或110V及以下的直流控制电路。 时间继电器 2.选用 1)根据系统的延时范围和精度选用时间继电器的类型。一般对于延时精度要求不高的场合，可选用空气阻尼式时间继电器，对于延时精度要求较高的场合，可选用晶体管时间继电器。 2)根据控制电路的要求选用时间继电器的延时方式。 3)根据控制电路电压选用时间继电器吸引线圈的电压。 时间继电器 3.安装与使用 1)在不通电的情况下整定时间继电器的整定值，并在试车时校正。 2)通电延时型和断电延时型时间继电器可在整定时间内自行调换。 3)时间继电器金属底板上的接地螺钉必须与接地线可靠连接。 4)时间继电器应按说明书规定的方向安装。无论是通电延时型还是断电延时型，都必须使时间继电器在断电释放时，动铁心(衔铁)的运动方向垂直向下，其倾斜度不得超过5°。 时间继电器 1.外形、结构和符号 速度继电器主要由定子、转子和触点三部分组成。常用的速度继电器有JY1型和JFZ0型两种。JY1型速度继电器的外形、电路符号和结构如图1-3-7所示。 速度继电器 2.工作原理 速度继电器的转子是一块永久磁铁，与电动机或机械转轴连在一起，随轴转动。它的外边有一个可以转动一定角度的外环，其上装有笼型绕组。当转轴带动永久磁铁旋转时定子外环中的笼型绕组因切割磁感线而产生感应电动势和感应电流。该电流在转子磁场的作用下产生电磁转矩，使定子外环跟随转动一个角度。如果永久磁铁沿逆时针方向转动则定子外环带着摆杆向右边运动，使右边的常闭触点断开，常开触点接通;当永久磁铁沿顺时针方向旋转时，左边的触点改变状态。当电动机的转速较低(如小于100r/min)时触点复位。 速度继电器 3.选用 速度继电器主要根据所需控制的转速大小、触点数量和电压、电流来选用。常用的JY1型和JFZ0型速度继电器的技术参数见表1-3-3。 速度继电器 4.安装与使用 1)速度继电器的轴与电动机的轴相互连接，转子固定在轴上，定子与轴同心。 2)速度继电器的正反向触点不能接错，否则不能实现反接制动。 速度继电器 课堂练习 1.时间继电器安装时，应避免安装在什么地方（ ） A. 干燥处 B. 振动剧烈处 C. 通风处 D. 无腐蚀性气体处 答案：B 解析：振动剧烈会影响时间继电器的延时精度和使用寿命，应避免安装在振动剧烈处，其他选项是适宜的安装环境，答案选 B。 课堂练习 2.速度继电器的结构中，与电动机转轴相连的部分是（ ） A. 定子 B. 转子 C. 线圈 D. 触点 答案：B 解析：速度继电器的转子与电动机转轴相连，随电动机一起转动，定子在磁场作用下产生感应电流，从而带动触点动作，答案选 B。 课堂练习 3.速度继电器的工作原理与哪种电器相似（ ） A. 交流接触器 B. 变压器 C. 异步电动机 D. 熔断器 答案：C 解析：速度继电器的工作原理基于电磁感应，与异步电动机的工作原理相似，都是利用旋转磁场产生电磁力，故答案为 C。 课堂练习 4.速度继电器的触点动作与什么因素有关（ ） A. 电压大小 B. 电流大小 C. 转速高低 D. 温度高低 答案：C 解析：速度继电器当电动机转速达到一定值时，触点动作；转速低于一定值时，触点复位，其触点动作与转速高低有关，答案选 C。 课堂练习 5.在电气原理图中，速度继电器的符号通常用什么表示（ ） A. KT B. KS C. KM D. FR 答案：B 解析：KT 是时间继电器的符号，KM 是交流接触器的符号，FR 是热继电器的符号，KS 是速度继电器的符号，故答案为 B。 课堂练习 6.选用速度继电器时，需要匹配的参数是（ ） A. 电动机功率 B. 电动机转速 C. 电路电压 D. 电路电流 答案：B 解析：速度继电器的选用主要根据电动机的额定转速，以确保其在相应转速下能准确动作，答案选 B。 课堂练习 7.速度继电器安装时，其转子与电动机转轴的连接方式通常是（ ） A. 刚性连接 B. 柔性连接 C. 不连接 D. 通过齿轮连接 答案：A 解析：速度继电器的转子需与电动机转轴刚性连接，以准确反映电动机的转速，故答案为 A。 课堂练习 8.交流接触器的灭弧装置主要用于熄灭哪个部位产生的电弧（ ） A. 线圈 B. 铁芯 C. 主触点 D. 辅助触点 答案：C 解析：主触点在分断大电流时会产生电弧，灭弧装置主要用于熄灭主触点产生的电弧，保护触点，答案选 C。 课后作业 简述时间继电器的选用原则？ 速度继电器的结构由哪些部分组成？其转子和定子的作用是什么？ 速度继电器的工作原理是什么？ 课堂小结 $$