在智能制造系統中,可編程控制器PLC,不僅僅是機械裝備和生産線的控制器,而且還是制造信息的采集器和轉發器,智能裝備的大腦,現代工業控制的核心。智能制造業的基礎都離不開PLC控制,PLC控制技術已經廣泛應用于工業自動化、機器人、汽車、交通運輸等各個行業。今天我們就從最基礎的低壓電器開始學習何為PLC?
低壓電器的定義與分類問:什麼是電器?
答:電器是一種能夠根據外界信号的要求,手動或自動地接通或斷開電路,斷續或連續地改變電路參數,以實現電路或非電對象地切換、控制、保護、檢測、變換和調節作用地電氣設備。其對電能的生産、輸送、分配與應用起着控制、調節、檢測和保護的作用。在電力輸配電系統和電力拖動自動控制系統中應用極為廣泛。
問:什麼是電氣?
答:電氣是以電能、電氣設備和相關技術為手段來創造、維持與改善限定空間和環境的一門科學。涵蓋電能的轉換、利用和研究三方面,包括基礎理論,應用技術,設施設備等。
問:它們之間有什麼聯系與區别呢?
答:一般說來,電器的範圍要狹隘一些,而電氣則更為寬泛,與電有關的一切相關事物都可用電氣表述,而電器一般是指保證用電設備與電網接通或關斷的開關器件。電器側重于個體,是元件和設備,而電氣則涉及到整個系統或者系統集成。電氣是廣義詞,指一種行業,一種專業,不具體指某種産品。
再來看英文對電氣和電器的表述可能更容易理解二者的聯系與區别:電器∶(electrical)appliance device;電氣∶electric electrical。電氣包含電器。"電氣"者,外文翻譯之詞也,蓋西方工業之初,動力機械均由蒸汽輪機驅動,後來則有了電,故"電氣"者,開始泛指工業動力者也,然現在也無蒸汽輪機了,故幹脆以電氣泛指電了。
随着電子技術、自控技術和計算機應用的迅猛發展,一些電器元件可能被電子線路所取代,但是由于電器元件本身也朝着新的領域擴展(表現在提高元件的性能、生産新型的元件,實現機、電、儀一體化,擴展元件的應用範圍等),且有些電器元件有其特殊性,故是不可能完全被取代的。
低壓電器的定義與分類低壓電器是指工作在交流額定電壓1200V、直流額定電壓1500V以下電路中的電氣設備。
在電力拖動控制系統中,低壓電器主要用于對電動機進行控制、調節和保護。在低壓配電電路或動力裝置中,低壓電器主要用于對電路或設備進行保護以及通斷、轉換電源或負載。
一般我們都簡稱低壓電器為電器。
低壓電器的功能多,用途廣,品種規格繁多,為了系統地掌握,必須加以分類:
按工作原理分:
電磁式電器
非電量控制電器
按動作性質分
手動電器
自動電器
按有無觸點分
有觸點電器
無觸點電器
按用途分
控制電器
配電電器
主令電器
保護電器
執行電器
常用低壓電器:
Ø 接觸器:分交流接觸器與直流接觸器
Ø 繼電器:有電磁式繼電器(如電壓繼電器、電流繼電器、中間繼電器);時間繼電器(分直流電磁式、空氣阻尼式、半導體式等);熱繼電器;幹簧繼電器;速度繼電器等
Ø 熔斷器:分瓷插式、螺旋式、有填料封閉管式、無填料密閉管式、快速熔斷器、自複式
Ø 低壓斷路器:分框架式、塑料外殼式、快速直流斷路器、限流式、漏電保護器等
Ø 位置開關:有直動式、滾動式、微動式等
Ø 主令電器:按鈕、刀開關等
低壓電器的技術指标
開關電器的通斷工作類型:
(1)隔離 (2)無載(空載)通斷
(3)有載通斷; (4)控制電動機通斷
(5)在短路條件下通斷 (6)通電持續率
(7)通斷能力; (8)分斷能力
(9)接通能力; (10)Pt特性
關于電網的參數:
(1)峰值耐受(短路)電流(動穩定短路強度);
(2)額定短時耐受電流(熱穩定短路強度);
(3)額定短路分斷能力 (4)額定短路通斷能力;
(5)約定脫扣電流 (6)約定熔斷電流
有關電流的參數:
(1)額定持續電流 (2)額定工作電流;
(3)額定發熱電流 (4)發熱電流;
(5)分斷電流 (6)預期分斷電流;
(7)預期接通電流
有關開關電器動作時間的參數:
(1)斷開時間;(2)燃弧時間;
(3)分斷時間;(4)接通時間;
(5)閉合時間;(6)通斷時間
額定工作制:
(1)S1連續工作制;(2)S2短時工作制;
(3)S3斷續周期工作制
開關電器的操作頻率和使用壽命:
(1)開關電器的允許操作頻率;
(2)開關電器的機械壽命;
(3)開關電器的電壽命
低壓電器的基本知識電磁機構:
将電磁能轉換為機械能并帶動觸頭動作
短路環:
減小銜鐵吸合時産生的振動和噪音
觸頭系統
通過觸頭的開合控制電路通、斷
材料:一般采用銅材料制成;對于小容量電器常用銀質材料制成
滅弧系統:
迅速熄滅電弧,以免灼傷觸點,并減短動作時間
電弧:開關電器切斷電流電路時,觸頭間電壓大于10V,電流超過80mA時,觸頭間會産生藍色的光,即電弧。
電弧的危害:
切斷故障的時間加長;
高溫引起電弧附近電氣絕緣材料燒壞;
形成飛弧造成電源短路事故。
滅弧措施:吹弧、拉弧、長弧割短弧、多斷口滅弧、利用介質滅弧、改善觸頭表面材料。
低壓電器發展的概況
低壓電器的生産和發展是和電的發明和廣泛應用分不開的,從按鈕、刀開關、熔斷器等簡單的低壓電器開始,到各種規格的低壓斷路器、接觸器以及由它們組成的成套電氣控制設備,都是随着生産的需要而發展的。随着國民經濟的恢複和大規模經濟建設的進行,各部門對低壓電器的種類、品種、質量提出了越來越高的要求。低壓電器的品種也從少到多,産品質量從低到高逐漸發展。但産品與電工行業的國際标準IEC仍有一定的差距。
改革開放以後,我國低壓電器制造工業有了飛速發展。一方面,國産産品如CJ20系列接觸器,RJ20系列熱繼電器,DZ20系列塑料外殼式斷路器都是國内20世紀80年代更新換代産品,符合國家新标準(參考IEC标準制定),有的甚至符合IEC标準。另一方面,積極從德國BBC公司、AEC公司及西門子公司,美國西屋公司、日本寺崎公司等引進了接觸器、熱繼電器、啟動器、斷路器等先進的産品制造技術,并基本實現國産化,使我國低壓電器的産品質量有了較大的提高。
當前,我國低壓電器的發展總是不斷提高其技術參數的性能指标,并在其經濟性能上下功夫。其間,使用新材料、新工藝、新技術對産品質量的提高、性能的改善有着十分重要的作用。同時我國大力開發新産品,特别是多功能化産品及機電一體化産品,如電子化的新型控制電器(接近開關、光電開關、固态繼電器與接觸器、電子式電機保護器等)正不斷研制、開發出來。
總之,低壓電器正向高性能、高可靠性、多功能、小型化、使用方便等方向發展。
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