電氣控制技術(shù)第3講.ppt

濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,電氣控制技術(shù),第3講 濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院 2011-03-18,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,回顧：,接觸器 觸點、滅弧裝置、電磁機構(gòu)、型號 主要技術(shù)參數(shù)（額定電壓、額定電流、線圈的額定電壓、額定操作頻率）,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,本課主要內(nèi)容：,接觸器 補充技術(shù)參數(shù)、選型、發(fā)展趨勢 1.2.2 繼電器,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,（二）接觸器的主要技術(shù)數(shù)據(jù),1、額定電壓 接觸器銘牌額定電壓是指主觸點上的額定電壓。通常用的電壓等級為： 直流接觸器：220V、440V、660V 交流接觸器：220V、380V、500V 2、額定電流 接觸器銘牌額定電流指主觸點的額定電流。常用的電流等級為： 直流接觸器：25A、40A、60A、100A、 l 50A、250A、400A、600A。 交流接觸器：5A、10A、20A、40A、60A、 100A、150A、250A、400A、600A。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,3、線圈的額定電壓 接觸器線圈正常工作的電壓 常用的等級為： 直流線圈；24V、48V、220V、440V。 交流線圈：36V、127V、220V、380V。 說明： 1）交流負(fù)載選用交流接觸器，直流負(fù)載選用直流接觸器，但交流負(fù)載頻繁動作時可采用直流吸引線圈的接觸器。 2）常用的額定電壓是直流110V，220V； 交流127V，220V，380V。 4、額定操作頻率 額定操作頻率是指每小時接通次數(shù)。 說明：交流接觸器最高為600次h； 直流接觸器可高達(dá)1200次h。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,5、補充技術(shù)數(shù)據(jù) （）動作值：指接觸器的吸合電壓和釋放電壓。 吸合電壓：線圈額定電壓85%以上時，接觸器應(yīng)可靠吸合。 釋放電壓：線圈電壓低于額定電壓70%，且高于10%額定電壓（交流接觸器）或 5%額定電壓（直流接觸器）,（2）接通與分?jǐn)嗄芰?指接觸器主觸頭在規(guī)定條件下能可靠地接通和分?jǐn)嗟碾娏髦?。在此電流值下，接通或分?jǐn)鄷r，不應(yīng)發(fā)生熔焊、飛弧和過分磨損等。 (3)機械壽命和電氣壽命 機械壽命是接觸器不帶電時可操作的次數(shù),電氣壽命則是帶電情況下的操作次數(shù)。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,(4)工作制 工作制分長期工作制、斷續(xù)周期工作制、短時工作制、八小時工作制四種。 (5)其它 接觸器主觸點的極數(shù)（單極、雙極、三極、多極），主觸點的形式（常開、常閉），輔助觸點的數(shù)量（常開 NO、常閉NC），輔助觸點的額定電壓和額定電流等。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,根據(jù)國標(biāo)GB14048.4-93低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 低壓機電式接觸器和電動機起動器規(guī)定，交流接觸器可按工作時間分為四類工作制： 八小時工作制 這是基本的工作制。接觸器的約定發(fā)熱電流參數(shù)就是按此工作制確定的，一般情況下各種系列規(guī)格的接觸器均適用于八小時工作制。此類工作制的接觸器在閉合情況下其主觸頭通過額定電流時能達(dá)到熱平衡，但在八小時后應(yīng)分?jǐn)唷?長期工作制 主觸頭保持閉合承載一穩(wěn)定電流持續(xù)時間超過八小時（數(shù)周甚至數(shù)年）也不分?jǐn)嚯娏鞯墓ぷ髦?。接觸器長期處于工作狀態(tài)不變的情況下容易觸頭氧化和灰塵積累，這些因素會導(dǎo)致散熱條件劣化，相與相、相對地絕緣降低，容易發(fā)生爬電現(xiàn)象甚至短路。當(dāng)工況要求接觸器工作于此類工作制時，交流接觸器必須降容使用或特殊設(shè)計，宜選用灰塵不易聚集、爬電間距較大的型號。多塵和腐蝕性氣體的環(huán)境應(yīng)特別重視這個問題。 短時工作制 處于這類工作制下的接觸器主觸頭保持閉合的時間不足以使接觸器達(dá)到熱平衡，有載時段被空載時段隔開，而空載時段足以使接觸器溫度回復(fù)到初態(tài)溫度（即冷卻介質(zhì)溫度）。短時工作制的接觸器觸頭通電時間標(biāo)準(zhǔn)值為3、10、30、60和90min。 斷續(xù)周期工作制 斷續(xù)周期工作制也就是反復(fù)短時工作制，是指接觸器閉合和斷開的時間都太短不足以使接觸器達(dá)到熱平衡的工作制。顯然影響此類接觸器時間壽命的主要因素是操作的累計次數(shù)。描述斷續(xù)周期工作制的主要參數(shù)是通電持續(xù)率和操作頻率，通電持續(xù)率標(biāo)準(zhǔn)值為15%、25%、40%、60%四種，操作頻率則分為8級（1，3，12，120，300，600，1200），每級的數(shù)字即表示該接觸器額定的每小時操作頻率數(shù)。通常操作頻率100次/h以上的設(shè)備屬于重任務(wù)設(shè)備，典型的設(shè)備有工作母機（車、鉆、銑、磨）、升降設(shè)備、軋機設(shè)備、離心機，煉焦行業(yè)的焦?fàn)t四大車也是重任務(wù)斷續(xù)周期工作制。操作頻率超過600次/h的設(shè)備屬于特重任務(wù)設(shè)備，此類的設(shè)備主要是類似我公司卸煤機的港口起重設(shè)備和軋機上的某些裝置,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,4）技術(shù)數(shù)據(jù),濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,三、接觸器在電氣線路中,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,3、選擇步驟,根據(jù)負(fù)載性質(zhì)確定工作類別； 根據(jù)類別確定接觸器系列 根據(jù)負(fù)載額定電壓確定接觸器額定電壓 根據(jù)負(fù)載額定電流確定接觸器額定電流，并根據(jù)外界條件加以修正 選定吸引線圈的額定電壓 根據(jù)負(fù)載情況復(fù)核操作頻率,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,不同的用電設(shè)備其負(fù)載性質(zhì)和通斷過程的電流變化相差很大，因此對接觸器的要求也有所不同，常用的負(fù)載有以下數(shù)種 1. 使用類別 見下表 使用類別代號 典型用途舉例 AC1 無感或微感負(fù)載、電阻爐 AC2 繞線式感應(yīng)電動機的起動、分?jǐn)?AC3 籠型感應(yīng)電動機的起動、運轉(zhuǎn)中分?jǐn)?AC4 籠型感應(yīng)電動機的起動、反接制動或反向運轉(zhuǎn)、點動 AC5a 放電燈的通斷 AC5b 白熾燈的通斷 AC6a 變壓器的通斷 AC6b 電容器組的通斷 AC7a 家用電器和類似用途的低感負(fù)載 AC7b 家用的電動機負(fù)載 AC8a 具有手動復(fù)位過載脫扣器的密封制冷壓縮機中的電動機 AC8b 具有自動復(fù)位過載脫扣器的密封制冷壓縮機中的電動機 2. 典型負(fù)載 不同的用電設(shè)備其負(fù)載性質(zhì)和通斷過程的電流變化相差很大，因此對接觸器的要求也有所不同，常用的負(fù)載有以下數(shù)種： 2.1 電熱元件 對電熱元件負(fù)載中用的線繞電阻元件，其接通電流可達(dá)額定電流的1.4倍，例如用于室內(nèi)供暖，電烘箱及電熱空調(diào)等設(shè)備。若考慮網(wǎng)絡(luò)電壓升高10，則電阻元件的工作電流也將相應(yīng)增大。因此，在選擇接觸器的額定工作電流時，應(yīng)予以考慮。這類負(fù)載被劃分在AC1使用類別中。 2.2 照明裝置 當(dāng)接通照明裝置中的白熾燈負(fù)載時，有較大的沖擊電流產(chǎn)生，約為額定電流的15倍，若考慮到容許電壓升高10，電流也將相應(yīng)增加，其使用類別被劃分在AC5b中。 其它不同的照明燈，其接通時的沖擊電流值和起動時間不同，負(fù)載功率因數(shù)也不等于1。它們被劃分在AC-5a。 2.3 低壓變壓器負(fù)載 當(dāng)接通低壓變壓器時，會出現(xiàn)一個持續(xù)時間甚短的峰值電流，可達(dá)變壓器額定電流的1520倍，它與變壓器的繞組布置及鐵心特性有關(guān)。例如，用于電焊機上的變壓器，操作是在變壓器的次級側(cè)通過電焊條將電路短路來接能電源的，電焊機使用時頻繁地產(chǎn)生突發(fā)性的強電流，從而使變壓器初級側(cè)的開關(guān)裝置承受很大的應(yīng)力。在此情況下，必須知道變壓器輸出額定工作電流、電焊條短接時的短路電流以及焊接頻率等參數(shù)和操作條件，其使用類別劃分在AC6a中。 2.4 電容器負(fù)載 接通電容器時產(chǎn)生瞬態(tài)充電過程，充電電流可達(dá)很高的數(shù)值，同時伴隨著頻率可從幾百到幾千赫的振蕩，因此，它對開關(guān)電器提出了嚴(yán)峻的要求。接通電容器對電流的振幅和頻率，由電路的電網(wǎng)電壓、電容器的容量及電路中的電抗值所決定，并與此饋電變壓器和連接導(dǎo)線的截面、長度有關(guān)。 為了較經(jīng)濟地切換電容器，并防止在不利的工作條件下使開關(guān)電器的觸頭發(fā)生接通熔焊，一般可在電容器及支路中串入附加電感或電阻以限制電流，并減小接通電路時對電網(wǎng)的影響。此類使用類別劃分在AC6b中。 2.5 電動機負(fù)載 低壓電動機是最常用的負(fù)載之一。交流電動機常用的有繞線式電動機和鼠籠式感應(yīng)電動機。 繞線式電動機起動時，在轉(zhuǎn)子電路中接入電阻以限制起動電流。但不同的負(fù)載起動時間不同，負(fù)載越重起動時間越長。用于繞線式電動機切換的接觸器屬于AC2使用類別。 鼠籠式電動機一般采用直接起動，起動電流沖擊衰減后隨后流過的是穩(wěn)態(tài)電流Ie，一般的鼠籠式電動機起動電流（有效值）IA為48倍的電動機額定電流IN。電動機的空載電流IO（0.950.2）Ie，正常負(fù)載下的起動時間tA10秒，重載起動時tA可大于10秒。用于切換鼠籠式電動機正常起動和在運轉(zhuǎn)中分?jǐn)嗟慕佑|器屬于AC3使用類別。 而運行在鼠籠式電動機正常起動并同時進(jìn)行反接制動，或者是反向運轉(zhuǎn)、點動情況下的接觸器，因其接通電流和分?jǐn)嚯娏骶请妱訖C的起動電流。這種工作類別的開關(guān)電器屬于AC4，它比AC3工作類別的要求嚴(yán)酷得多。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,4、選擇原則,（1）接觸器的額定電壓 主電路額定電壓。 （2）接觸器線圈的額定電壓必須與接入此線圈的控制電路的額定電壓相等。,（3）接觸器的額定電流等級應(yīng)按下列方法選擇 （a）按接觸器設(shè)計時規(guī)定的使用類別使用時按觸器的額定電流應(yīng)等于或稍大于負(fù)載額定電流。 （b）按輕任務(wù)使用類別設(shè)計的接觸器，用于重任務(wù)使用類別時，應(yīng)降低容量使用。 （c）用于反復(fù)短時工作制的接觸器，其額定電流應(yīng)大于負(fù)載的等效發(fā)熱電流 (4）接觸器型號的選擇 各系列接觸器是按一定使用類別設(shè)計的，應(yīng)根據(jù)負(fù)載的情況選用。此外還應(yīng)注意負(fù)載的工作制。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,5、主要型號,1）交流接觸器 國內(nèi)：CJ10、CJ20、CJX1、CJX2等 國外：3TB（西門子）、A系列（ABB）、LC1系列（施耐德）等 2）直流接觸器 國內(nèi)：CZ0、CJX1-Z 國外：3TC（西門子） 3）型號樣式 如CJ12T-250/3、 3TF45 22-0XM0、A-26等,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,修正舉例,接觸器安裝在箱柜內(nèi)，由于冷卻條件變差，電流要降低10%-20%使用 處于長期工作制時，而且通電持續(xù)率不超過40%時，敞開安裝，電流允許提高10%-25%，箱柜安裝，允許提高5%-10%,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,四、交直流接觸器的發(fā)展趨勢 （一）現(xiàn)狀,1、轉(zhuǎn)動式交流接觸器： 缺點：體積大、用料多、壽命短 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、制作容易、維護(hù)方便 重負(fù)荷工作條件仍廣泛采用 美國 CGE 公司370(直流）,372（交流） 比利時ACEC公司R系列,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,2、直動式交流接觸器：,優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、安裝方便、壽命長 中、小容量較多采用 西門子公司3TB 東芝公司ESPAS,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,3、直流接觸器：,不如交流接觸器用途廣泛 兩種基本類型：傳統(tǒng)式（旋轉(zhuǎn)式）、交流派生式 西屋公司M系列 西門子3TC系列（交流派生）,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,(二）、交直流接觸器的發(fā)展趨勢,1、提高工作可靠性：近年來工作可靠性一躍而居眾所關(guān)注的重要地位，可靠性的研究就成為當(dāng)前的主要研究課題。目前世界各生產(chǎn)廠家及研究單位圍繞接觸器的可靠性問題做了以下工作： 降低其動作電壓值； 降低其釋放電壓上限和提高釋放電壓下限； 提高其在惡劣條件下的可靠性； 提高其對傾斜、沖擊、振動的耐受能力； 提高其絕緣能力； 提高其承受短路電流的能力等等。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,通斷能力是交直流接觸器的重要技術(shù)指標(biāo)之一. 在AC4工作制時為810倍額定電流，在AC3工作制時為1012倍額定電流。實際上各制造廠家為保證運行可靠，其產(chǎn)品的通斷能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出上述規(guī)定。,2、提高通斷能力：,3、提高使用壽命：提高使用壽命無疑對系統(tǒng)或裝置的效益有著直接關(guān)系。lEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定交流接觸器的機械壽命最高為1000萬次，至于電壽命迄今尚無明確規(guī)定。 4、小型化：經(jīng)過長期改進(jìn)，交流接觸器的安裝面積減小了約25。減小觸頭開距、采用高導(dǎo)磁材料、采用優(yōu)質(zhì)滅弧材料等。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,5、品種派生：為了擴大交流接觸器基本系列產(chǎn)品的適應(yīng)性許多國家的制造廠大力發(fā)展派生品種，以最大限度地滿足各種不同的使用要求。 6、提高交流接觸器的額定電壓：許多工業(yè)先進(jìn)國家。如德國、美國和法國從經(jīng)濟合理及技術(shù)可能性的觀點出發(fā)，把工業(yè)電網(wǎng)的配電電壓從380V提高到660V，因而交流接觸器的額定電壓相應(yīng)提高.,7、標(biāo)準(zhǔn)化：由于交流接觸器的產(chǎn)量很大、品種繁多，要進(jìn)一步發(fā)展產(chǎn)品，必須加強標(biāo)準(zhǔn)化工作 8、新材料的應(yīng)用及材料的節(jié)約：隨著塑料工業(yè)和冶金工業(yè)的發(fā)展為電工產(chǎn)品（包括交直流接觸器）提供了許多物美價廉的新穎材料,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,9、發(fā)展中的幾種接觸器：如無觸點接觸器，混合式接觸器，同步接觸器, 低真空接觸器。 10、安裝和裝配：交直流接觸器一旦發(fā)生故障，應(yīng)能迅速的進(jìn)行更換，因此要求易于裝卸、國外小容量接觸器的安裝已普遍采用卡軌，大容量產(chǎn)品仍采用螺釘。在裝配部件上各國仍在改進(jìn)。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,（三）研究方向,1、可靠性研究 2、觸點多點接觸的理論及觸點材料的研究 3、電弧理論及電磁力理論的研究 4、磁系統(tǒng)的最佳設(shè)計和計算方法及磁系統(tǒng)參數(shù)對控制回路工作可靠性影響的研究 5、采用電子計算機研究磁系統(tǒng) 6、短路環(huán)的計算和最優(yōu)化設(shè)計 7、節(jié)約能源與節(jié)約材料的研究 8、廣泛采用機器人 9、標(biāo)準(zhǔn)化,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,1.2.2 繼電器 一、概述 二、電磁式繼電器 三、磁電式繼電器 四、舌（干）簧繼電器 五、時間繼電器 六、速度繼電器 七、熱繼電器,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,一、繼電器概述,繼電器：是一種根據(jù)特定形式輸入信號而動作的自動控制電器。 根據(jù)某種輸入信號的變化，使其自身的執(zhí)行機構(gòu)動作的自動控制電器。 它具有輸入電路（又稱感應(yīng)元件）和輸出電路（又稱執(zhí)行元件） 當(dāng)感應(yīng)元件中的輸入量（如電壓、電流、溫度、壓力等）變化到某一定值時繼電器動作，執(zhí)行元件便接通和斷開控制電路。 與接觸器不同，主要用于反映控制信號，其觸點通常接在控制電路中。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,C650普通車床的的電氣控制原理圖,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,繼電器分類 按輸入信號可分為有：電壓繼電器、電流繼電器、功率繼電器、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等 按工作原理可分為有：電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動式繼電器、電子式繼電器，熱繼電器等 按用途可分為：控制與保護(hù)繼電器 按輸出形式可分為：有觸點和無觸點繼電器。 按動作時間可分為：快速繼電器、延時繼電器、 一般繼電器,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,電磁式繼電器的主要特性 輸入-輸出特性，即繼電特性。其特性曲線如圖所示。圖中x2稱為繼電器吸合值，欲使繼電器吸合，輸入須大于或等于此值；x1稱為繼電器釋放值，欲使繼電器釋放，輸入量必須小于或等于此值。 當(dāng)繼電器輸入量x由零增至x2以前，輸出量y為零。 當(dāng)輸入量x增加到x2時，繼電器吸合，輸出量為y1 ； 若x再增大，y1值保持不變。 當(dāng)x減小到小于等于x1時，繼電器觸點釋放，輸出量由y1降至零。,電磁式繼電器的繼電特性,動作值,返回值,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,繼電器的主要技術(shù)參數(shù),1. 返回系數(shù)K,返回系數(shù)是繼電器的重要參數(shù)之一。 因返回值小于動作值，所以K1。 對一般繼電器（如中間繼電器）要求低的返回系數(shù)，K值應(yīng)在0.10.4之間，這樣當(dāng)繼電器吸合后，輸入量波動較大時不致引起誤動作。,例如，中間繼電器的K= 0.4， 動作值x2 = 0.8 xe ,則x1 = x2* K= 0.32 xe 當(dāng)此中間繼電器動作后，即使因電網(wǎng)電壓的波動或其他干擾使線圈電壓下降為額定值的50%；但因0.5 xe0.32 xe，該中間繼電器電磁機構(gòu)仍不會釋放。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,用途不同，對繼電器返回系數(shù)的要求也各不相同，所以繼電器的返回系數(shù)都可調(diào)，以適應(yīng)不同用途的需要。,對欠電壓繼電器則要求高的返回系數(shù)，K值應(yīng)在0.6以上。如某繼電器K=0.66，吸合電壓為額定電壓的90%，即x2 = 0.9 xe，則 x1 = x2* K= 0.66 x2=0.6 xe， 即電壓低于額定電壓的60%時，繼電器釋放，起到欠電壓保護(hù)的作用,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,2. 吸合時間,吸合時間 ：是指從線圈接受電信號到銜鐵完全吸合所需的時 間。,3. 釋放時間,釋放時間：是指從線圈失電到銜鐵完全釋放所需的時間。,一般繼電器的吸合時間與釋放時間為0.050.15s,快速繼電器為0.0050.05s，它的影響著繼電器的操作頻率。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,繼電器與接觸器的區(qū)別 所控制的線路不同 繼電器用于控制電訊線路、儀表線路、自控裝置等小電流電路及控制電路 接觸器用于控制電動機等大功率、大電流電路及主電路 輸入信號不同 繼電器的輸入信號可以是各種物理量，如電壓、電流、時間、壓力、速度等 接觸器的輸入量只有電壓,無論繼電器的輸入量是電量或非電量，繼電器工作的最終目的總是控制觸頭的分?jǐn)嗷蜷]合，而觸頭又是控制電路通斷的，就這一點來說接觸器與繼電器是相同的,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,電磁式繼電器,電磁式繼電器:繼電器(relay):沒有主觸頭.原理與接觸器同. 電壓繼電器、電流繼電器、中間繼電器、時間繼電器,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,電磁式繼電器的結(jié)構(gòu) 如圖所示為電磁機構(gòu)和觸頭系統(tǒng)組成 按吸引線圈電流的類型，可分為直流電磁式繼電器和交流電磁式繼電器 按其在電路中的聯(lián)接方式，可分為電流繼電器、電壓繼電器和中間繼電器等。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,電流繼電器 電流繼電器反映的是電流信號 使用時，電流繼電器的線圈串于被測電路中，根據(jù)電流的變化而動作 為降低負(fù)載效應(yīng)和對被測量電路參數(shù)的影響，線圈匝數(shù)少，導(dǎo)線粗，阻抗小 電流繼電器除用于電流型保護(hù)的場合外，還經(jīng)常用于按電流原則控制的場合 電流繼電器有欠電流和過電流繼電器兩種。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,欠電流繼電器 線圈中通以30%65%的額定電流時繼電器吸合，當(dāng)線圈中的電流降至額定電流的10%20%時繼電器釋放。所以，在電路正常工作時，欠電流繼電器始終是吸合的 電路由于某種原因使電流降至額定電流的20%以下時，欠電流繼電器釋放，發(fā)出信號，從而改變電路狀態(tài),濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,過電流繼電器 其結(jié)構(gòu)、原理與欠電流繼電器相同，只不過吸合值與釋放值不同 過電流繼電器吸引線圈的匝數(shù)很少。直流過電流繼電器的吸合值為70%300%額定電流，交流過電流繼電器的吸合值為110%400%額定電流 應(yīng)當(dāng)注意，過電流繼電器在正常情況下（即電流在額定值附近時）是釋放的，當(dāng)電路發(fā)生過載或短路故障時，過電流繼電器才吸合，吸合后立即使所控制的接觸器或電路分?jǐn)?，然后自己也釋?由于過電流繼電器具有短時工作的特點，所以交流過電流繼電器不用裝短路環(huán),濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,電壓繼電器 電壓繼電器反映的是電壓信號 使用時，電壓繼電器的線圈并接于被測電路，線圈的匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、阻抗大 繼電器根據(jù)所接線路電壓值的變化，處于吸合或釋放狀態(tài) 常用的有欠（零）電壓繼電器和過電壓繼電器兩種。 電路正常工作時，欠電壓繼電器吸合，當(dāng)電路電壓減小到某一整定值（30%50%UN）以下時，欠電壓繼電器釋放，對電路實現(xiàn)欠電壓保護(hù) 電路正常工作時，過電壓繼電器不動作，當(dāng)電路電壓超過到某一整定值（105%120%UN）時，過電壓繼電器吸合，對電路實現(xiàn)過電壓保護(hù) 零電壓繼電器是當(dāng)電路電壓降低到5%25%UN時釋放，對電路實現(xiàn)欠電壓保護(hù),濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,中間繼電器 中間繼電器實質(zhì)上是電壓繼電器，只是觸頭數(shù)量多（一般有8對），容量也大，起到中間放大（觸頭數(shù)目和電流容量）的作用,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,電磁式繼電器的整定 繼電器在投入運行前，必須把它的返回系數(shù)K調(diào)整到控制系統(tǒng)所要求的范圍以內(nèi)。一般整定方法有2種 調(diào)整釋放彈簧的松緊程度 釋放彈簧越緊，反作用力越大，則吸合值和釋放值都增加，返回系數(shù)上升，反之返回系數(shù)下降。這種調(diào)節(jié)為精調(diào)，可以連續(xù)調(diào)節(jié)。但若彈簧太緊，電磁吸力不能克服反作用力，有可能吸不上；彈簧太松，反作用力太小，又不能可靠釋放 改變非磁性墊片的厚度 非磁性墊片越厚，銜鐵吸合后磁路的氣隙和磁阻增大，釋放值增大，使返回系數(shù)增大；反之釋放值減小，返回系數(shù)減小，采用這種調(diào)整方式，吸合值基本不變。這種調(diào)節(jié)為粗調(diào)，不能連續(xù)調(diào)節(jié),濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,電磁式繼電器的選擇 電磁式繼電器主要包括電流繼電器、電壓繼電器和中間繼電器 選用時主要依據(jù)繼電器所保護(hù)或所控制對象對繼電器提出的要求，如觸頭的數(shù)量、種類，返回系數(shù)，控制電路的電壓、電流、負(fù)載性質(zhì)等 由于繼電器觸頭容量小，所以經(jīng)常將觸頭并聯(lián)使用 有時為增加觸頭的分?jǐn)嗄芰?，也有把觸頭串聯(lián)起來使用的,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,電磁式繼電器型號標(biāo)識,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,圖形符號和文字符號,(a)線圈 (b)常開觸頭 (c)常閉觸頭 圖 電磁式繼電器的圖形符號,接觸器有主觸點,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,磁電式繼電器,主要用于自動檢測和自動控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)微弱信號的檢測與傳送。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,舌簧繼電器,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,舌簧繼電器一種具有密封接點的繼電器。按不同的密封接點分為干簧和濕簧繼電器。 干簧繼電器由干簧管、線圈、屏蔽罩和引線等組成（圖1-15）。干簧管中的簧片用磁性材料做成，接點端部鍍金，所以它既是導(dǎo)磁體又是導(dǎo)電體。玻璃管與簧片相封結(jié)，管內(nèi)充以惰性氣體（一般為氮氣）。當(dāng)線圈通電后，簧片被磁化，兩簧片自由端部分別呈現(xiàn)出N、S極性而相互吸引，使兩簧片自由端部的接點接通，從而接通被控電路。線圈斷電后，簧片在本身彈力作用下分開，被控電路分?jǐn)唷?濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,濕簧繼電器的結(jié)構(gòu)如圖。其動靜觸點由一小段鉑絲或鉑銠絲分別焊在導(dǎo)磁片上制成，彼此交叉垂直，形成十字形點接觸。動簧片上刻有細(xì)槽，下部水銀通過毛細(xì)管作用，沿細(xì)槽上升至動靜觸點接觸面。整個觸點為水銀所潤濕，觸點表面附有一層水銀膜，故稱濕簧管。濕簧管內(nèi)還充以氫氣。當(dāng)線圈未通電時，動簧片在彈力作用下偏于右側(cè)；當(dāng)線圈通電后，沿下極靴、動簧片和上極靴路徑產(chǎn)生磁通，動簧片與上極靴相吸并使動觸點左移而轉(zhuǎn)換電路。動靜觸點的接通或斷開均通過水銀來完成，因此消除了觸點的彈跳和燒損。圖中的濕簧繼電器需直立安裝，此外，也有結(jié)構(gòu)不同的可任意位置安裝的濕簧繼電器。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,舌簧繼電器將感測與執(zhí)行機構(gòu)高度集中在很少的零件上，其結(jié)構(gòu)簡單，動作迅速，靈敏度和工作可靠性高，壽命長。已廣泛應(yīng)用于通信、檢測、計算技術(shù)、自動遠(yuǎn)動控制及軍事工程等領(lǐng)域中。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,1.2.2.4 時間繼電器,定義：按時間原則工作的繼電器。 用途：用于時間控制，又稱定時器。 延時類型：通電延時型、斷電延時型。 結(jié)構(gòu)分類：電磁阻尼式、空氣阻尼式、電子式和電動機式 空氣式時間繼電器 電子式時間繼電器 電動式時間繼電器,在自動控制系統(tǒng)中，需要有瞬時動作的繼電器，也需要延時動作的繼電器。時間繼電器就是利用某種原理實現(xiàn)觸頭延時動作的自動電器，經(jīng)常用于時間原則進(jìn)行控制的場合。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,直流電磁式時間繼電器 在直流電磁式電壓繼電器的鐵心上加上阻尼銅套，即可構(gòu)成斷電延時時間繼電器，其結(jié)構(gòu)原理如圖1-16所示。,1-鐵心 2-阻尼銅套 3-絕緣層 4-線圈 圖1-16 帶有阻尼銅套的鐵心示意圖,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,空氣阻尼式時間繼電器 空氣阻尼式時間繼電器是利用空氣阻尼原理獲得延時的，其結(jié)構(gòu)由電磁系統(tǒng)、延時機構(gòu)和觸頭3部分組成。電磁機構(gòu)為雙E直動式，觸頭系統(tǒng)是LX5型微動開關(guān)，延時機構(gòu)采用氣囊式阻尼器。 空氣阻尼式時間繼電器的電磁機構(gòu)可以是直流的，也可以是交流的；既有通電延時型，也有斷電延時型的。只要改變電磁機構(gòu)的安裝方向，便可實現(xiàn)不同的延時方式：當(dāng)銜鐵位于鐵心和延時機構(gòu)之間時為通電延時，如圖1-21a；當(dāng)鐵心位于銜鐵和延時機構(gòu)之間時為斷電延時，如圖1-21b。 按照通電延時和斷電延時兩種形式，空氣阻尼式時間電器的延時觸頭有：延時閉合的常開觸頭、延時斷開的常閉觸頭及延時斷開的常開觸頭、延時閉合的常閉觸頭 特點：價低、可靠、定時精度差,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,a)通電延時型 (b)斷電延時型 1-線圈 2-鐵心 3-銜鐵 4-反力彈簧 5-推板 6-活塞蓋 7-杠桿 8-塔形彈簧 9-弱彈簧10-橡皮膜 11-空氣室壁 12-活塞 13-調(diào)節(jié)螺桿 14-進(jìn)氣孔 15、16-微動開關(guān) 圖1-21 JS7-A系列時間繼電器動作原理,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,空氣式時間繼電器,構(gòu)成：電磁機構(gòu)+觸頭+汽缸（活塞） 原理：利用空氣阻尼的原理工作。 圖1.4.3 a通電延時型、b斷電延時型 主要參數(shù)： 延時類型及觸點 吸引線圈電壓， 延時范圍 0.460S或0.4180S 電氣符號：圖1.4.4 特點：價低、可靠、定時精度差,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,電動式時間繼電器,構(gòu)成：同步機+減速器+執(zhí)行結(jié)構(gòu)（觸頭） 優(yōu)：延時時間長、精度高。 缺：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積大。 型號舉例：JS10系列 7PR系列,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,電子式時間繼電器,分類： 晶體管式（阻容式）：利用充放電原理延時工作，小型繼電器觸點輸出。 數(shù)字式：脈沖+計數(shù)+執(zhí)行機構(gòu)。 型號： 晶：JS14、ST3P系列 數(shù)：JSS14系列 常用時間繼電器外形1、,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,1.4.5 速度繼電器,用途：檢測轉(zhuǎn)速的過零點。多用于反接制動時，切除反相序電源。 結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)子（磁極）+籠型空心繞組+觸頭 圖1.4.7 原理：電磁感應(yīng)與鼠籠式異步機相似。轉(zhuǎn)動時，籠型繞組感生電勢，形成電流后受力而擺動，擺錘撥動觸頭系統(tǒng)工作。 停轉(zhuǎn)時（N=0），擺錘垂立，觸頭復(fù)位。 型號：JY1（復(fù)位轉(zhuǎn)速100r/min）、JFZ0 符號：圖1.4.8,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,1.4.4熱繼電器,用途：用于三相交流異步電動機（籠型）的過載保護(hù)。（含斷相保護(hù)） 分類：雙金屬片式常用 電子式 結(jié)構(gòu)：熱元件+觸頭+動作機構(gòu)+整定裝置+復(fù)位裝置 參見圖1.4.5 原理：由雙金屬片的變形，通過導(dǎo)板，分?jǐn)嘤|點。 復(fù)位：故障排除后，手動復(fù)位 整定：通常整定在電動機的額定電流上。 型號：JR1620，JR36 參數(shù)： 額定電流 熱元件額定電流及整定范圍。 符號：圖1.4.6 常用的熱繼電器及其他控制器,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,（二）JZ7型中間繼電器,JZ7型中間繼電器，其銜鐵為直動式結(jié)構(gòu)，軀殼由塑 料制成開啟式，考慮到額定電流較小，繼電器不設(shè)滅 孤罩，僅借軀殼上的相隔板將各對觸點隔開，以防止 因飛弧而發(fā)生短路事故。觸頭采用橋式雙斷點結(jié)構(gòu)， 上下兩層各有四對，下層觸頭只能是常開的，上層觸 頭則常開、常閉均可，所以整個觸點系統(tǒng)可按8常開、 6常開2常閉以及4常開4常閉的方式組合。 JZ 7中間繼電器按其電磁線圈的額定頻率和電壓可 分為： 交流50Hz：12、22、36、36、48、110、127、220、 380、420、440、500V共11種規(guī)格； 交流60Hz：12、36、110、127 、220、380、440共7 種規(guī)格。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,時間繼電器,定義：從得到輸入信號起到產(chǎn)生相應(yīng)的輸出（如觸點的通斷等），有一個符合一定準(zhǔn)確度的延時過程的繼電器被稱作時間繼電器。它在電路中起控制動作時間的作用。 延時方式： 通電延時型 斷電延時型 時間繼電器的種類：主要有電磁式、空氣阻尼式、電動機式和晶體管式,（一）直流電磁式時間繼電器 1、結(jié)構(gòu)：這種時間繼電器在結(jié)構(gòu)上與一般直流電磁式繼電器相比只是鐵芯上增加了一個阻尼銅（鋁）套。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,2、原理：當(dāng)繼電器接受輸入信號時，由于銜鐵處于釋放位置，氣隙大、磁阻大、銅 （鋁）套的阻尼作用相對也小。因此鐵芯閉合時的延時不明顯，一般可忽略不計。 而當(dāng)繼電器激磁線圈斷電時，磁通量的變化大，銅（鋁）套的阻尼作用也大。因此 ，這種繼電器屬斷電延時型時間繼器。 3、適用場合：由于延時的準(zhǔn)確度較低，一般只用于要求不高的場合，如電動機的延時起動。 影響延時準(zhǔn)確度的原因，一是銅（鋁）套電阻值受溫度的影響；二是易受電源電壓波動的影響。 常用的直流電磁式時間繼電器有JT3系列、JS3系列等，為了增加延時時間，可 采取在激磁線圈斷電后立即將其短接的措施。,濟南大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院,（二）空氣阻尼式時間繼電器,1、結(jié)構(gòu)：空氣阻尼式時間繼電器又稱氣囊式時間繼電器，它由交流電磁鐵、觸點（用微動開 關(guān)）和延時機構(gòu)組成。有通電延時型延時方式，也可改變電磁機構(gòu)位置獲得斷電延時型延時方式,2、 原理：當(dāng)電磁鐵線圈通電后將銜鐵吸下，于是頂桿與銜鐵之間 出現(xiàn)一個空隙，頂桿與活塞相連，活塞下面固定有橡皮膜，活塞在 彈簧作用下向下移動時，在橡皮膜上面造成空氣稀薄的空間，活塞 受到下面空氣的阻力，不能迅速下降，而橡皮膜上面有進(jìn)氣孔，空 氣由此孔進(jìn)入橡皮膜上面的空間，使活塞逐漸下降、降到一定位置 時，杠桿使觸點動作（常開觸頭閉合，常閉觸點斷開）。從線圈