电气控制与PLC原理及应用(西门子系列)
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1.1 概述

1.1.1 电器的定义

电器是根据外界特定的信号和要求,自动或手动接通和断开电路,断续或连续地改变电路参数,实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的电气设备。

电器的种类繁多,构造各异。根据其工作电压高低,电器可分为高压电器和低压电器。工作在交流额定电压1200V及以下,直流额定电压1500V及以下的电器称为低压电器。

1.1.2 常用低压电器分类

由于低压电器的职能、品种和规格的多样化,工作原理也各异,因而有不同的分类方法。根据其与使用系统间的关系,习惯上按用途可分为以下几类。

1.低压配电电器

主要用于低压供电系统。这类低压电器有刀开关、自动开关、隔离开关、转换开关以及熔断器等。对这类电器的主要技术要求是分断能力强,限流效果好,动稳定及热稳定性能好。

2.低压控制电器

主要用于电力拖动控制系统。这类低压电器有接触器、继电器、控制器等。对这类电器的主要技术要求是有一定的通断能力,操作频率高,电器和机械寿命要长。

3.低压主令器

主要用于发送控制指令的电器。这类电器有按钮、主令开关、行程开关和万能开关等。对这类电器的主要技术要求是操作频率要高,抗冲击,电气和机械寿命要长。

4.低压保护电器

主要用于对电路和电气设备进行安全保护的电器。这类低压电器有熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器和避雷器等。对这类电器的主要技术要求是有一定的通断能力,反应要灵敏,可靠性要高。

5.低压执行电器

主要用于执行某种动作和传动功能的电器。这类低压电器有电磁铁、电磁离合器等。

1.1.3 低压电器发展概况

低压电器的生产和发展是和电的发明和广泛应用分不开的,从按钮、刀开关、熔断器等简单的低压电器开始,到各种规格的低压断路器、接触器以及由它们组成的成套电气控制设备,都是随着生产的需要而发展的。

自建国以来,随着国民经济的恢复和大规模经济建设的进行,国民经济各部门对低压电器的种类、品种、质量提出了越来越高的要求。低压电器的品种也从少到多,产品质量从低到高逐渐发展。但产品与电工行业的国际标准ⅠEC仍有一定的差距。

改革开放以后,我国低压电器制造工业有了飞速发展。一方面,国产产品如 CJ20 系列接触器,RJ20系列热继电器,DZ20系列塑料外壳式断路器都是国内20世纪80年代更新换代产品,符合国家新标准(参考ⅠEC标准制定),有的甚至符合ⅠEC标准。另一方面,积极从德国BBC公司、AEC公司及西门子公司,美国西屋公司、日本寺崎公司等引进了接触器、热继电器、启动器、断路器等先进的产品制造技术,并基本实现国产化,使我国低压电器的产品质量有了较大的提高。

当前,我国低压电器的发展总是不断提高其技术参数的性能指标,并在其经济性能上下功夫。其间,使用新材料、新工艺、新技术对产品质量的提高、性能的改善有着十分重要的作用。同时我国大力开发新产品,特别是多功能化产品及机电一体化产品,如电子化的新型控制电器(接近开关、光电开关、固态继电器与接触器、电子式电机保护器等)正不断研制、开发出来。总之,低压电器正向高性能、高可靠性、多功能、小型化、使用方便等方向发展。