《電氣控制基礎(chǔ)》PPT課件.ppt

第1章電氣控制基礎(chǔ) 第1章電氣控制基礎(chǔ) 本章主要通過(guò)介紹電氣控制領(lǐng)域中常用低壓電器的工作原理 用途 型號(hào) 規(guī)格及符號(hào)等知識(shí) 電器控制線路的基本環(huán)節(jié) 并通過(guò)對(duì)典型電器控制系統(tǒng)的分析 學(xué)會(huì)正確選擇和合理使用常用電器 學(xué)會(huì)分析和設(shè)計(jì)電氣控制線路的基本方法 為后繼章節(jié)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ) 1 1常用電器元件及符號(hào)1 2電器控制的基本線路1 3典型電器控制系統(tǒng) 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 1電器的基本知識(shí) 1 電器的分類(lèi)電器是接通和斷開(kāi)電路或調(diào)節(jié) 控制和保護(hù)電路及電氣設(shè)備用的電工器具 完成由控制電器組成的自動(dòng)控制系統(tǒng) 稱(chēng)為繼電器 接觸器控制系統(tǒng) 簡(jiǎn)稱(chēng)電器控制系統(tǒng) 電器的用途廣泛 功能多樣 種類(lèi)繁多 結(jié)構(gòu)各異 下面是幾種常用的電器分類(lèi) 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 1電器的基本知識(shí) 1 電器的分類(lèi)按工作電壓等級(jí)分類(lèi)高壓電器用于交流電壓1200V 直流電壓1500V及以上電路中的電器 例如高壓斷路器 高壓隔離開(kāi)關(guān) 高壓熔斷器等 低壓電器用于交流50Hz 或60Hz 額定電壓為1200V以下 直流額定電壓1500V及以下的電路中的電器 例如接觸器 繼電器等 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 1電器的基本知識(shí) 1 電器的分類(lèi)按動(dòng)作原理分類(lèi)手動(dòng)電器用手或依靠機(jī)械力進(jìn)行操作的電器 如手動(dòng)開(kāi)關(guān) 控制按鈕 行程開(kāi)關(guān)等主令電器 自動(dòng)電器借助于電磁力或某個(gè)物理量的變化自動(dòng)進(jìn)行操作的電器 如接觸器 各種類(lèi)型的繼電器 電磁閥等 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 1電器的基本知識(shí) 1 電器的分類(lèi)按用途分類(lèi)控制電器用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器 例如接觸器 繼電器 電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等 主令電器用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)送動(dòng)作指令的電器 例如按鈕 行程開(kāi)關(guān) 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等 保護(hù)電器用于保護(hù)電路及用電設(shè)備的電器 如熔斷器 熱繼電器 各種保護(hù)繼電器 避雷器等 執(zhí)行電器指用于完成某種動(dòng)作或傳動(dòng)功能的電器 如電磁鐵 電磁離合器等 配電電器用于電能的輸送和分配的電器 例如高壓斷路器 隔離開(kāi)關(guān) 刀開(kāi)關(guān) 自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)等 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 1電器的基本知識(shí) 1 電器的分類(lèi)按工作原理分類(lèi)電磁式電器依據(jù)電磁感應(yīng)原理來(lái)工作 如接觸器 各種類(lèi)型的電磁式繼電器等 非電量控制電器依靠外力或某種非電物理量的變化而動(dòng)作的電器 如刀開(kāi)關(guān) 行程開(kāi)關(guān) 按鈕 速度繼電器 溫度繼電器等 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 1電器的基本知識(shí) 2 電器的作用低壓電器能夠依據(jù)操作信號(hào)或外界現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的要求 自動(dòng)或手動(dòng)地改變電路的狀態(tài) 參數(shù) 實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或被控對(duì)象的控制 保護(hù) 測(cè)量 指示 調(diào)節(jié) 低壓電器的作用有 控制作用 保護(hù)作用 測(cè)量作用 調(diào)節(jié)作用 指示作用 轉(zhuǎn)換作用等低壓電器作用遠(yuǎn)不止這些 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 新功能 新設(shè)備會(huì)不斷出現(xiàn) 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 1電器的基本知識(shí) 2 電器的作用常用低壓電器的主要種類(lèi)和用途如表1 1所示 對(duì)低壓配電電器要求是滅弧能力強(qiáng) 分?jǐn)嗄芰?熱穩(wěn)定性能好 限流準(zhǔn)確等 對(duì)低壓控制電器 則要求其動(dòng)作可靠 操作頻率高 壽命長(zhǎng)并具有一定的負(fù)載能力 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 2接觸器 是一種用來(lái)自動(dòng)接通或斷開(kāi)大電流電路的電器 它可以頻繁地接通或分?jǐn)嘟恢绷麟娐?并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制 其主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī) 也可用于電熱設(shè)備 電焊機(jī) 電容器組等其它負(fù)載 它還具有低電壓釋放保護(hù)功能 接觸器具有控制容量大 過(guò)載能力強(qiáng) 壽命長(zhǎng) 設(shè)備簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn) 是電力拖動(dòng)自動(dòng)控制線路中使用最廣泛的電器元件 按照所控制電路的種類(lèi) 接觸器可分為交流接觸器和直流接觸器兩大類(lèi) 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 2接觸器 1 交流接觸器交流接觸器結(jié)構(gòu)與工作原理如圖l 1所示 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 2接觸器 1 交流接觸器交流接觸器由以下四部分組成 電磁機(jī)構(gòu)電磁機(jī)構(gòu)由線圈 動(dòng)鐵心 銜鐵 和靜鐵心組成 其作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能 產(chǎn)生電磁吸力帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作 觸點(diǎn)系統(tǒng)包括主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn) 主觸點(diǎn)用于通斷主電路 通常為三對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn) 輔助觸點(diǎn)用于控制電路 起電氣聯(lián)鎖作用 故又稱(chēng)聯(lián)鎖觸點(diǎn) 一般常開(kāi) 常閉各兩對(duì) 滅弧裝置容量在10A以上的接觸器都有滅弧裝置 對(duì)于小容量的接觸器 常采用雙斷口觸點(diǎn)滅弧 電動(dòng)力滅弧 相間弧板隔弧及陶土滅弧罩滅弧 對(duì)于大容量的接觸器 采用縱縫滅弧罩及柵片滅弧 其他部件包括反作用彈簧 緩沖彈簧 觸點(diǎn)壓力彈簧 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及外殼等 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 2接觸器 1 交流接觸器電磁式接觸器的工作原理如下 線圈通電后 在鐵芯中產(chǎn)生磁通及電磁吸力 此電磁吸力克服彈簧反力使得銜鐵吸合 帶動(dòng)觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)作 常閉觸點(diǎn)打開(kāi) 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合 互鎖或接通線路 線圈失電或線圈兩端電壓顯著降低時(shí) 電磁吸力小于彈簧反力 使得銜鐵釋放 觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)復(fù)位 斷開(kāi)線路或解除互鎖 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 2接觸器 1 交流接觸器交流接觸器的分類(lèi)交流接觸器的種類(lèi)很多 其分類(lèi)方法也不盡相同 按照一般的分類(lèi)方法 大致有以下幾種 按主觸點(diǎn)極數(shù)分分為單極 雙極 三極 四極和五極接觸器 按滅弧介質(zhì)分分為空氣式接觸器 真空式接觸器等 按有無(wú)觸點(diǎn)分分為有觸點(diǎn)接觸器和無(wú)觸點(diǎn)接觸器 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 2接觸器 1 交流接觸器交流接觸器的基本參數(shù)額定電壓指主觸點(diǎn)額定工作電壓 常用的額定電壓值為220V 380V 660V等額定電流指主觸點(diǎn)在額定工作條件下的電流值 常用額定電流等級(jí)為10A 20A 40A 60A 100A 150A 250A 400A 600A 通斷能力可分為最大接通電流和最大分?jǐn)嚯娏?一般通斷能力是額定電流的5 10倍動(dòng)作值可分為吸合電壓和釋放電壓 吸引線圈額定電壓接觸器正常工作時(shí) 吸引線圈上所加的電壓值 操作頻率一般為每小時(shí)允許操作次數(shù)的最大值 壽命包括電壽命和機(jī)械壽命 目前接觸器的機(jī)械壽命已達(dá)一千萬(wàn)次以上 電氣壽命約是機(jī)械壽命的5 20 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 2接觸器 2 直流接觸器直流接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理基本上與交流接觸器相同 在結(jié)構(gòu)上也是由電磁機(jī)構(gòu) 觸點(diǎn)系統(tǒng)和滅弧裝置等部分組成 由于直流電弧比交流電弧難以熄滅 直流接觸器常采用磁吹式滅弧裝置滅弧 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 2接觸器 3 接觸器的符號(hào)與型號(hào)說(shuō)明接觸器的符號(hào)接觸器的圖形符號(hào)如圖l 2所示 文字符號(hào)為KM 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 2接觸器 3 接觸器的符號(hào)與型號(hào)說(shuō)明接觸器的型號(hào)說(shuō)明 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 2接觸器 3 接觸器的符號(hào)與型號(hào)說(shuō)明接觸器的型號(hào)說(shuō)明我國(guó)生產(chǎn)的交流接觸器常用的有CJl0 CJl2 CJX1 CJ20等系列及其派生系列產(chǎn)品 CJ0系列及其改型產(chǎn)品已逐步被CJ20 CJX系列產(chǎn)品取代 上述系列產(chǎn)品一般具有三對(duì)常開(kāi)主觸點(diǎn) 常開(kāi) 常閉輔助觸點(diǎn)各兩對(duì) 直流接觸器常用的有CZ0系列 分單極和雙極兩大類(lèi) 常開(kāi) 常閉輔助觸點(diǎn)各不超過(guò)兩對(duì) 由德國(guó)引進(jìn)的西門(mén)子公司的3TB系列 BBC公司的B系列交流接觸器等具有80年代初水平 它們主要供遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嚯娐?并適用于頻繁地起動(dòng)及控制交流電動(dòng)機(jī) 3TB系列產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊 機(jī)械壽命和電氣壽命長(zhǎng) 安裝方便 可靠性高等特點(diǎn) 額定電壓為220 660V 額定電流為9 630A 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 2接觸器 4 接觸器的選用應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的類(lèi)型和工作參數(shù)合理選用 具體如下 選擇接觸器的類(lèi)型交流接觸器按負(fù)荷種類(lèi)一般分為一類(lèi) 二類(lèi) 三類(lèi)和四類(lèi) 分別記為AC1 AC2 AC3和AC4 一類(lèi)交流接觸器對(duì)應(yīng)的控制對(duì)象是無(wú)感或微感負(fù)荷 如白熾燈 電阻爐等 二類(lèi)交流接觸器用于繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止 三類(lèi)交流接觸器的典型用途是鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和運(yùn)行中分?jǐn)?四類(lèi)交流接觸器用于籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 反接制動(dòng) 反轉(zhuǎn)和點(diǎn)動(dòng) 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 2接觸器 4 接觸器的選用選擇接觸器的額定參數(shù)根據(jù)被控對(duì)象和工作參數(shù)如電壓 電流 功率 頻率及工作制等確定接觸器的額定參數(shù) 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 繼電器是根據(jù)某種輸入信號(hào)的變化 接通或斷開(kāi)控制電路 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和保護(hù)電力裝置的自動(dòng)電器 按輸入信號(hào)的性質(zhì)分為 電壓繼電器 電流繼電器 時(shí)間繼電器 溫度繼電器 速度繼電器 壓力繼電器等 按工作原理可分為 電磁式繼電器 感應(yīng)式繼電器 電動(dòng)式繼電器 熱繼電器和電子式繼電器等 按輸出形式可分為 有觸點(diǎn)和無(wú)觸點(diǎn)兩類(lèi) 按用途可分為 控制用與保護(hù)用繼電器等 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 1 電磁式繼電器電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理其結(jié)構(gòu)及工作原理與接觸器大體相同 由電磁系統(tǒng) 觸點(diǎn)系統(tǒng)和釋放彈簧等組成 電磁式繼電器原理如圖l 3所示 由于繼電器用于控制電路 流過(guò)觸點(diǎn)的電流比較小 一般5A以下 故不需要滅弧裝置 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 1 電磁式繼電器常用的電磁式繼電器有電壓繼電器 中間繼電器和電流繼電器 電磁式繼電器的圖形 文字符號(hào)如圖1 4所示 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 1 電磁式繼電器電磁式繼電器的特性繼電器的主要特性是輸入 輸出特性 又稱(chēng)繼電特性 繼電特性曲線如圖1 5所示 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 1 電磁式繼電器電壓繼電器用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)的電壓保護(hù)和控制 其線圈并聯(lián)接入主電路 電壓繼電器可分為過(guò)電壓繼電器和欠電壓繼電器 過(guò)電壓繼電器 FV 用于線路的過(guò)電壓保護(hù) 其吸合整定值為被保護(hù)線路額定電1 05 1 2倍 欠電壓繼電器 KV 用于線路的欠電壓保護(hù) 其釋放整定值為線路額定電壓的0 1 0 6倍 零電壓繼電器是當(dāng)電路電壓降低到5 25 UN時(shí)釋放 對(duì)電路實(shí)現(xiàn)零電壓保護(hù) 用于線路的失壓保護(hù) 中間繼電器實(shí)質(zhì)上是一種電壓繼電器 它的特點(diǎn)是觸點(diǎn)數(shù)目較多 電流容量可增大 起到中間放大 觸點(diǎn)數(shù)目和電流容量 的作用 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 1 電磁式繼電器電流繼電器用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)的電流保護(hù)和控制 其線圈串聯(lián)接入主電路 常用的電流繼電器有欠電流繼電器和過(guò)電流繼電器兩種 欠電流繼電器 KA 用于電路起欠電流保護(hù) 吸引電流為線圈額定電流30 65 釋放電流為額定電流10 20 過(guò)電流繼電器 FA 在電路正常工作時(shí)不動(dòng)作 整定范圍通常為額定電流1 1 4倍 當(dāng)被保護(hù)線路的電流高于額定值 達(dá)到過(guò)電流繼電器的整定值時(shí) 銜鐵吸合 觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)作 控制電路失電 從而控制接觸器及時(shí)分?jǐn)嚯娐?1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 2 時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械動(dòng)作原理實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)延時(shí)接通或斷開(kāi)的自動(dòng)控制電器 其種類(lèi)很多 常用的有電磁式 空氣阻尼式 電動(dòng)式和晶體管式等 時(shí)間繼電器圖形符號(hào)及文字符號(hào)如圖1 6所示 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 2 時(shí)間繼電器直流電磁式時(shí)間繼電器在直流電磁式電壓繼電器的鐵心上增加一個(gè)阻尼銅套 即可構(gòu)成時(shí)間繼電器 其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 7所示 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 2 時(shí)間繼電器直流電磁式時(shí)間繼電器原理 利用電磁阻尼原理產(chǎn)生延時(shí)的 由電磁感應(yīng)定律可知 在繼電器線圈通斷電過(guò)程中銅套內(nèi)將感應(yīng)電勢(shì) 并流過(guò)感應(yīng)電流 此電流產(chǎn)生的磁通總是反對(duì)原磁通變化 電器通電時(shí) 由于銜鐵處于釋放位置 氣隙大 磁阻大 磁通小 銅套阻尼作用相對(duì)也小 因此銜鐵吸合時(shí)延時(shí)不顯著 一般忽略不計(jì) 而當(dāng)繼電器斷電時(shí) 磁通變化量大 銅套阻尼作用也大 使銜鐵延時(shí)釋放而起到延時(shí)作用 特點(diǎn) 僅用作斷電延時(shí) 延時(shí)時(shí)間較短 JT3系列最長(zhǎng)不超過(guò)5s 而且準(zhǔn)確度較低 一般只用于要求不高的場(chǎng)合 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 2 時(shí)間繼電器空氣式時(shí)間繼電器利用空氣阻尼原理獲得延時(shí)的 它由電磁系統(tǒng) 延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)三部分組成 電磁機(jī)構(gòu)為直動(dòng)式雙E型 觸點(diǎn)系統(tǒng)是借用微動(dòng)開(kāi)關(guān) 延時(shí)機(jī)構(gòu)采用氣囊式阻尼器 空氣阻尼式時(shí)間繼電器 既具有由空氣室中的氣動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的延時(shí)觸點(diǎn) 也具有由電磁機(jī)構(gòu)直接帶動(dòng)的瞬動(dòng)觸點(diǎn) 可以做成通電延時(shí)型 也可做成斷電延時(shí)型 電磁機(jī)構(gòu)可以是直流的 也可以是交流的 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 2 時(shí)間繼電器半導(dǎo)體時(shí)間繼電器電子式時(shí)間繼電器在時(shí)間繼電器中已成為主流產(chǎn)品 電子式時(shí)間繼電器是采用晶體管或集成電路和電子元件等構(gòu)成 目前已有采用單片機(jī)控制的時(shí)間繼電器 電子式時(shí)間繼電器具有延時(shí)范圍廣 精度高 體積小 耐沖擊和耐振動(dòng) 調(diào)節(jié)方便及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn) 所以發(fā)展很快 應(yīng)用廣泛 半導(dǎo)體時(shí)間繼電器的輸出形式有兩種 有觸點(diǎn)式和無(wú)觸點(diǎn)式 前者是用晶體管驅(qū)動(dòng)小型磁式繼電器 后者是采用晶體管或晶閘管輸出 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 2 時(shí)間繼電器單片機(jī)控制時(shí)間繼電器隨著微電子技術(shù)的發(fā)展 采用集成電路 功率電路和單片機(jī)等電子元件構(gòu)成的新型時(shí)間繼電器大量面市 如DHC6多制式單片機(jī)控制時(shí)間繼電器 J5S17 J3320 JSZl3等系列大規(guī)模集成電路數(shù)字時(shí)間繼電器 J5145等系列電子式數(shù)顯時(shí)間繼電器 J5G1等系列固態(tài)時(shí)間繼電器等 DHC6多種制式時(shí)間繼電器如圖1 8所示 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 2 時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器的選用選用時(shí)間繼電器時(shí)應(yīng)注意 其線圈 或電源 的電流種類(lèi)和電壓等級(jí)應(yīng)與控制電路相同 按控制要求選擇延時(shí)方式和觸點(diǎn)型式 校核觸點(diǎn)數(shù)量和容量 若不夠時(shí) 可用中間繼電器進(jìn)行擴(kuò)展 時(shí)間繼電器新系列產(chǎn)品JS14A系列 JS20系列半導(dǎo)體時(shí)間繼電器 JS14P系列數(shù)字式半導(dǎo)體繼電器等量具有體積小 延時(shí)精度高 壽命長(zhǎng) 工作穩(wěn)定可靠 安裝方便 觸點(diǎn)輸出容大和產(chǎn)品規(guī)格全等優(yōu)點(diǎn) 廣泛用于電力拖動(dòng) 順序控制及各種生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制中 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 3 其它非電磁類(lèi)繼電器非電磁類(lèi)繼電器的感測(cè)元件接受非電量信號(hào) 如 溫度 轉(zhuǎn)速 位移及機(jī)械力等 常用的非電磁類(lèi)繼電器有 熱繼電器 速度繼電器 干簧繼電器 永磁感應(yīng)繼電器等 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 3 其它非電磁類(lèi)繼電器熱繼電器熱繼電器 FR 主要用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)負(fù)載的過(guò)載保護(hù) 電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中 常會(huì)遇到過(guò)載情況 但只要過(guò)載不嚴(yán)重 時(shí)間短 繞組不超過(guò)允許的溫升 這種過(guò)載是允許的 但如果過(guò)載情況嚴(yán)重 時(shí)間長(zhǎng) 則會(huì)加速電動(dòng)機(jī)絕緣的老化 縮短電動(dòng)機(jī)的使用年限 甚至燒毀電動(dòng)機(jī) 因此必須對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載保護(hù) 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 3 其它非電磁類(lèi)繼電器熱繼電器結(jié)構(gòu)與工作原理主要由熱元件 雙金屬片和觸點(diǎn)組成 如圖l 9所示 熱元件由發(fā)熱電阻絲做成 雙金屬片由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬輾壓而成 當(dāng)雙金屬片受熱時(shí) 會(huì)出現(xiàn)彎曲變形 使用時(shí) 把熱元件串接于電動(dòng)機(jī)的主電路中 而常閉觸點(diǎn)串接于電動(dòng)機(jī)的控制電路中 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 3 其它非電磁類(lèi)繼電器熱繼電器結(jié)構(gòu)與工作原理當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí) 熱元件產(chǎn)生的熱量雖能使雙金屬片彎曲 但還不足以使熱繼電器的觸點(diǎn)動(dòng)作 當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí) 雙金屬片彎曲位移增大 推動(dòng)導(dǎo)板使常閉觸點(diǎn)斷開(kāi) 從而切斷電動(dòng)機(jī)控制電路以起保護(hù)作用 熱繼電器動(dòng)作后一般不能自動(dòng)復(fù)位 要等雙金屬片冷卻后按下復(fù)位按鈕復(fù)位 熱繼電器動(dòng)作電流的調(diào)節(jié)可以借助旋轉(zhuǎn)凸輪于不同位置來(lái)實(shí)現(xiàn) 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 3 其它非電磁類(lèi)繼電器熱繼電器的型號(hào)及選用我國(guó)目前生產(chǎn)的熱繼電器主要有JR0 JR1 JR2 JR9 R10 JRl5 JRl6等系列 JRl JR2系列熱繼電器采用間接受熱方式 其主要缺點(diǎn)是雙金屬片靠發(fā)熱元件間接加熱 熱偶合較差 雙金屬片的彎曲程度受環(huán)境溫度影響較大 不能正確反映負(fù)載的過(guò)流情況 JRl5 JRl6等系列熱繼電器采用復(fù)合加熱方式并采用了溫度補(bǔ)償元件 因此較能正確反映負(fù)載的工作情況 JRl JR2 JR0和JRl5系列的熱繼電器均為兩相結(jié)構(gòu) JRl6和JR20系列熱繼電器均有帶有斷相保護(hù)的熱繼電器 具有差動(dòng)式斷相保護(hù)機(jī)構(gòu) 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 3 其它非電磁類(lèi)繼電器熱繼電器的圖形及文字符號(hào)如圖1 10所示 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 3 其它非電磁類(lèi)繼電器速度繼電器速度繼電器又稱(chēng)為反接制動(dòng)繼電器 它的主要用于籠型異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制 感應(yīng)式速度繼電器的原理如圖1 11所示 它是靠電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)動(dòng)作的 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 3 其它非電磁類(lèi)繼電器干簧繼電器主要由干式舌簧片 觸點(diǎn) 與勵(lì)磁線圈組成 干式舌簧片是密封的 由鐵鎳合金做成 舌片的接觸部分通常鍍有貴重金屬 如金 銠 鈀等 具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能 密封在充有氮?dú)獾榷栊詺怏w的玻璃管中 因而有效地防止了塵埃的污染 減少了觸點(diǎn)的腐蝕 提高了工作可靠性 其結(jié)構(gòu)如圖1 13所示 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 3繼電器 3 其它非電磁類(lèi)繼電器可編程通用邏輯控制繼電器是近幾年發(fā)展應(yīng)用的一種新型通用邏輯控制繼電器亦稱(chēng)通用邏輯控制模塊 它將控制程序預(yù)先存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中 用戶(hù)程序采用梯形圖或功能圖常用產(chǎn)品主要有德國(guó)金鐘 默勒公司的Easy 西門(mén)子公司的LOGO 日本松下公司的可選模式控制器一控制存儲(chǔ)式繼電器等 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 4刀開(kāi)關(guān)與低壓斷路器 開(kāi)關(guān)是最普通 使用最早的電器 其作用是分合電路 開(kāi)斷電流 常用的有刀開(kāi)關(guān) 隔離開(kāi)關(guān) 負(fù)荷開(kāi)關(guān) 轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 組合開(kāi)關(guān) 自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān) 空氣斷路器 等 分類(lèi) 有載運(yùn)行操作 無(wú)載運(yùn)行操作 選擇性運(yùn)行操作 正面操作 側(cè)面操作 背面操作 不帶滅弧裝置和帶滅弧裝置刀口接觸有面接觸和線接觸兩種 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 4刀開(kāi)關(guān)與低壓斷路器 1 低壓刀開(kāi)關(guān)常用的HD系列和HS系列刀開(kāi)關(guān)的外形如圖1 14所示 刀開(kāi)關(guān)的圖形和文字符號(hào)如圖1 15所示 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 4刀開(kāi)關(guān)與低壓斷路器 1 低壓刀開(kāi)關(guān)刀開(kāi)關(guān)是手動(dòng)電器中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種 主要用作電源隔離開(kāi)關(guān) 也可用來(lái)非頻繁地接通和分?jǐn)嗳萘枯^小的低壓配電線路 接線時(shí)應(yīng)將電源線接在上端 負(fù)載接在下端 這樣拉閘后刀片與電源隔離 可防止意外事故發(fā)生 刀開(kāi)關(guān)的主要類(lèi)型有 大電流刀開(kāi)關(guān) 負(fù)荷開(kāi)關(guān) 熔斷器式刀開(kāi)關(guān) 常用的產(chǎn)品有 HD11 HDl4和HS11 HS13系列刀開(kāi)關(guān) 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 4刀開(kāi)關(guān)與低壓斷路器 1 低壓刀開(kāi)關(guān)刀開(kāi)關(guān)選擇時(shí)應(yīng)考慮以下兩個(gè)方面 結(jié)構(gòu)形式的選擇應(yīng)根據(jù)刀開(kāi)關(guān)的作用和裝置的安裝形式來(lái)選擇如是否帶滅弧裝置 若分?jǐn)嘭?fù)載電流時(shí) 應(yīng)選擇帶滅弧裝置的刀開(kāi)關(guān) 根據(jù)裝置的安裝形式來(lái)選擇 是否是正面 背面或側(cè)面操作形式 是直接操作還是杠桿傳動(dòng) 是板前接線還是板后接線的結(jié)構(gòu)形式額定電流的選擇一般應(yīng)等于或大于所分?jǐn)嚯娐分懈鱾€(gè)負(fù)載額定電流的總和 對(duì)于電動(dòng)機(jī)負(fù)載 應(yīng)考慮其啟動(dòng)電流 所以應(yīng)選用額定電流大一級(jí)的刀開(kāi)關(guān) 若再考慮電路出現(xiàn)的短路電流 還應(yīng)選用額定電流更大一級(jí)的刀開(kāi)關(guān) 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 4刀開(kāi)關(guān)與低壓斷路器 2 低壓斷路器低壓斷路器也稱(chēng)為自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān) 可用來(lái)接通和分?jǐn)嘭?fù)載電路 也可用來(lái)控制不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī) 它功能相當(dāng)于閘刀開(kāi)關(guān) 過(guò)電流繼電器 失壓繼電器 熱繼電器及漏電保護(hù)器等電器部分或全部的功能總和 是低壓配電網(wǎng)中一種重要的保護(hù)電器 低壓斷路器具有多種保護(hù)功能 過(guò)載 短路 欠電壓保護(hù)等 動(dòng)作值可調(diào) 分?jǐn)嗄芰Ω?操作方便 安全等優(yōu)點(diǎn) 所以目前被廣泛應(yīng)用 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 4刀開(kāi)關(guān)與低壓斷路器 2 低壓斷路器結(jié)構(gòu)和工作原理低壓斷路器由操作機(jī)構(gòu) 觸點(diǎn) 保護(hù)裝置 各種脫扣器 滅弧系統(tǒng)等組成 低壓斷路器工作原理圖如圖l 16所示 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 4刀開(kāi)關(guān)與低壓斷路器 2 低壓斷路器低壓斷路器典型產(chǎn)品裝置式斷路器裝置式斷路器有絕緣塑料外殼 內(nèi)裝觸點(diǎn)系統(tǒng) 滅弧室及脫扣器等 可手動(dòng)或電動(dòng) 對(duì)大容量斷路器而言 合閘 有較高的分?jǐn)嗄芰蛣?dòng)穩(wěn)定性 有較完善的選擇性保護(hù)功能 廣泛用于配電線路 目前常用的有DZl5 DZ20 DZXl9和C45N 目前已升級(jí)為C65N 等系列產(chǎn)品 框架式低壓斷路器框架式斷路器一般容量較大 具有較高的短路分?jǐn)嗄芰洼^高的動(dòng)穩(wěn)定性 適用于交流50Hz 額定電流380V的配電網(wǎng)絡(luò)中作為配電干線的主保護(hù) 框架式斷路器主要由觸點(diǎn)系統(tǒng) 操作機(jī)構(gòu) 過(guò)電流脫扣器 分勵(lì)脫扣器及欠壓脫扣器 附件及框架等部分組成 全部組件進(jìn)行絕緣后裝于框架結(jié)構(gòu)底座中 常用的有DWl5 ME AE AH等系列的框架式低壓斷路器 智能化斷路器目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的智能化斷路器有框架式和塑料外殼式兩種 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 4刀開(kāi)關(guān)與低壓斷路器 2 低壓斷路器低壓斷路器的選用原則根據(jù)線路對(duì)保護(hù)的要求確定斷路器的類(lèi)型和保護(hù)形式 確定選用框架式 裝置式或限流式等 額定電壓UN應(yīng)等于或大于被保護(hù)線路的額定電壓 欠壓脫扣器額定電壓應(yīng)等于被保護(hù)線路的額定電壓 額定電流及過(guò)流脫扣器的額定電流應(yīng)大于或等于被保護(hù)線路的計(jì)算電流 的極限分?jǐn)嗄芰?yīng)大于線路的最大短路電流的有效值 配電線路中的上 下級(jí)斷路器的保護(hù)特性應(yīng)協(xié)調(diào)配合 下級(jí)的保護(hù)特性應(yīng)位于上級(jí)保護(hù)特性的下方且不相交 斷路器的長(zhǎng)延時(shí)脫扣電流應(yīng)小于導(dǎo)線允許的持續(xù)電流 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 5熔斷器 熔斷器是一種簡(jiǎn)單而有效的保護(hù)電器 在電路中主要起短路保護(hù)作用 熔斷器主要由熔體和安裝熔體的絕緣管 絕緣座 組成 使用時(shí) 熔體串接于被保護(hù)的電路中 當(dāng)電路發(fā)生短路故障時(shí) 熔體被瞬時(shí)熔斷而分?jǐn)嚯娐?起到保護(hù)作用 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 5熔斷器 1 常用的熔斷器插入式熔斷器如圖1 17所示 它常用于380V及以下電壓等級(jí)的線路末端 作為配電支線或電氣設(shè)備的短路保護(hù)用 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 5熔斷器 1 常用的熔斷器螺旋式熔斷器如圖l 18所示 熔體上的上端蓋有一熔斷指示器 一旦熔體熔斷 指示器馬上彈出 可透過(guò)瓷帽上的玻璃孔觀察到 它常用于機(jī)床電氣控制設(shè)備中 螺旋式熔斷器 分?jǐn)嚯娏鬏^大 可用于電壓等級(jí)500V及其以下 電流等級(jí)200A以下的電路中 作短路保護(hù) 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 5熔斷器 1 常用的熔斷器封閉式熔斷器封閉式熔斷器分有填料熔斷器和無(wú)填料熔斷器兩種 如圖l 19和圖l 20所示 有填料熔斷器一般用方形瓷管 內(nèi)裝石英砂及熔體 分?jǐn)嗄芰?qiáng) 用于電壓等級(jí)500V以下 電流等級(jí)1KA以下的電路中無(wú)填料密閉式熔斷器將熔體裝入密閉式圓筒中 分?jǐn)嗄芰ι孕?用于500V以下 600A以下電力網(wǎng)或配電設(shè)備中 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 5熔斷器 1 常用的熔斷器快速熔斷器它主要用于半導(dǎo)體整流元件或整流裝置的短路保護(hù) 由于半導(dǎo)體元件的過(guò)載能力很低 只能在極短時(shí)間內(nèi)承受較大的過(guò)載電流 因此要求短路保護(hù)具有快速熔斷的能力 快速熔斷器的結(jié)構(gòu)和有填料封閉式熔斷器基本相同 但熔體材料和形狀不同 它是以銀片沖制的有V形深槽的變截面熔體 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 5熔斷器 1 常用的熔斷器自復(fù)熔斷器采用金屬鈉作熔體 在常溫下具有高電導(dǎo)率 當(dāng)電路發(fā)生短路故障時(shí) 短路電流產(chǎn)生高溫使鈉迅速汽化 汽態(tài)鈉呈現(xiàn)高阻態(tài) 從而限制了短路電流 當(dāng)短路電流消失后 溫度下降 金屬鈉恢復(fù)原來(lái)的良好導(dǎo)電性能 自復(fù)熔斷器只能限制短路電流 不能真正分?jǐn)嚯娐?其優(yōu)點(diǎn)是不必更換熔體 能重復(fù)使用 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 5熔斷器 2 熔斷器的選擇熔斷器的安秒特性熔斷器的動(dòng)作是靠熔體的熔斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的 當(dāng)電流較大時(shí) 熔體熔斷所需的時(shí)間就較短 而電流較小時(shí) 熔體熔斷所需用的時(shí)間就較長(zhǎng) 甚至不會(huì)熔斷 因此對(duì)熔體來(lái)說(shuō) 其動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間特性即熔斷器的安秒特性 為反時(shí)限特性 如圖1 21所示 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 5熔斷器 2 熔斷器的選擇熔斷器的選擇主要依據(jù)負(fù)載的保護(hù)特性和短路電流的大小選擇熔斷器的類(lèi)型 對(duì)于容量小的電動(dòng)機(jī)和照明支線 常采用熔斷器作為過(guò)載及短路保護(hù) 因而希望熔體的熔化系數(shù)適當(dāng)小些 通常選用鉛錫合金熔體的RQA系列熔斷器 對(duì)于較大容量的電動(dòng)機(jī)和照明干線 則應(yīng)著重考慮短路保護(hù)和分?jǐn)嗄芰?通常選用具有較高分?jǐn)嗄芰Φ腞M10和RL1系列的熔斷器 當(dāng)短路電流很大時(shí) 宜采用具有限流作用的RT0和RTl2系列的熔斷器 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 5熔斷器 2 熔斷器的選擇熔體的額定電流可按以下方法選擇 保護(hù)無(wú)起動(dòng)過(guò)程的平穩(wěn)負(fù)載如照明線路 電阻 電爐等時(shí) 熔體額定電流略大于或等于負(fù)荷電路中的額定電流 保護(hù)單臺(tái)長(zhǎng)期工作的電機(jī)熔體電流可按最大起動(dòng)電流選取 也可按下式選取 IRN 1 5 2 5 IN保護(hù)多臺(tái)長(zhǎng)期工作的電機(jī) 供電干線 IRN 1 5 2 5 INmax IN 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 5熔斷器 2 熔斷器的選擇熔斷器的級(jí)間配合為防止發(fā)生越級(jí)熔斷 擴(kuò)大事故范圍 上 下級(jí) 即供電干 支線 線路的熔斷器間應(yīng)有良好配合 選用時(shí) 應(yīng)使上級(jí) 供電干線 熔斷器的熔體額定電流比下級(jí) 供電支線 的大1 2個(gè)級(jí)差 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 6主令電器 控制系統(tǒng)中 主令電器是一種專(zhuān)門(mén)發(fā)布命令 直接或通過(guò)電磁式電器間接作用于控制電路的電器 常用來(lái)控制電力拖動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 停車(chē) 調(diào)速及制動(dòng)等 常用的主令電器有 控制按鈕 行程開(kāi)關(guān) 接近開(kāi)關(guān) 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 主令控制器及其它主令電器如腳踏開(kāi)關(guān) 倒順開(kāi)關(guān) 緊急開(kāi)關(guān) 鈕子開(kāi)關(guān)等 本節(jié)僅介紹幾種常用的主令電器 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 6主令電器 1 控制按鈕控制按鈕是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 使用廣泛的手動(dòng)主令電器 如圖1 22所示 控制按鈕由按鈕帽 復(fù)位彈簧 橋式觸點(diǎn)和外殼等組成 通常做成復(fù)合式 即具有常閉觸點(diǎn)和常開(kāi)觸點(diǎn) 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 6主令電器 1 控制按鈕控制銨鈕的種類(lèi)很多 在結(jié)構(gòu)上有撳鈕式 緊急式 鑰匙式 旋鈕式 帶燈式和打碎玻璃按鈕 常用的控制按鈕有LA2 LAl8 LA20 LAYl和SFAN一1型系列按鈕 按鈕選擇的主要依據(jù)是使用場(chǎng)所 所需要的觸點(diǎn)數(shù)量 種類(lèi)及顏色 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 6主令電器 1 控制按鈕按鈕開(kāi)關(guān)的圖形符號(hào)及文字符號(hào)見(jiàn)圖1 23 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 6主令電器 2 行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)又稱(chēng)限位開(kāi)關(guān) 用于控制機(jī)械設(shè)備的行程及限位保護(hù) 在實(shí)際生產(chǎn)中 將行程開(kāi)關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置 當(dāng)裝于生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件上的模塊撞擊行程開(kāi)關(guān)時(shí) 行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)動(dòng)作 實(shí)現(xiàn)電路的切換 因此 行程開(kāi)關(guān)是一種根據(jù)運(yùn)動(dòng)部件的行程位置而切換電路的電器 它的作用原理與按鈕類(lèi)似 行程開(kāi)關(guān)廣泛用于各類(lèi)機(jī)床和起重機(jī)械 用以控制其行程 進(jìn)行終端限位保護(hù) 在電梯的控制電路中 還利用行程開(kāi)關(guān)來(lái)控制開(kāi)關(guān)轎門(mén)的速度 自動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)的限位 轎廂的上 下限位保護(hù) 行程開(kāi)關(guān)按其結(jié)構(gòu)可分為直動(dòng)式 滾輪式 微動(dòng)式和組合式 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 6主令電器 2 行程開(kāi)關(guān)直動(dòng)式行程開(kāi)關(guān)其結(jié)構(gòu)原理如圖1 24所示 其動(dòng)作原理與按鈕開(kāi)關(guān)相同 但其觸點(diǎn)的分合速度取決于生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)行速度 不宜用于速度低于0 4m min的場(chǎng)所 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 6主令電器 2 行程開(kāi)關(guān)滾輪式行程開(kāi)關(guān)其結(jié)構(gòu)原理如圖1 25所示 當(dāng)被控機(jī)械上的撞塊撞擊帶有滾輪的撞桿時(shí) 撞桿轉(zhuǎn)向右邊 帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng) 頂下推桿 使微動(dòng)開(kāi)關(guān)中的觸點(diǎn)迅速動(dòng)作 當(dāng)運(yùn)動(dòng)機(jī)械返回時(shí) 在復(fù)位彈簧的作用下 各部分動(dòng)作部件復(fù)位 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 6主令電器 2 行程開(kāi)關(guān)微動(dòng)開(kāi)關(guān)式行程開(kāi)關(guān)其結(jié)構(gòu)如圖1 26所示 常用的有LXW 11系列產(chǎn)品 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 6主令電器 3 接近開(kāi)關(guān)接近式位置開(kāi)關(guān)是一種非接觸式的位置開(kāi)關(guān) 簡(jiǎn)稱(chēng)接近開(kāi)關(guān) 它由感應(yīng)頭 高頻振蕩器 放大器和外殼組成 當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件與接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)頭接近時(shí) 就使其輸出一個(gè)電信號(hào) 接近開(kāi)關(guān)分為電感式和電容式兩種 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 6主令電器 3 接近開(kāi)關(guān)電感式接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)頭是一個(gè)具有鐵氧體磁心的電感線圈 只能用于檢測(cè)金屬體 振蕩器在感應(yīng)頭表面產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng) 當(dāng)金屬塊接近感應(yīng)頭時(shí) 金屬中產(chǎn)生的渦流吸收了振蕩的能量 使振蕩減弱以至停振 因而產(chǎn)生振蕩和停振兩種信號(hào) 經(jīng)整形放大器轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的開(kāi)關(guān)信號(hào) 從而起到 開(kāi) 關(guān) 的控制作用 電容式接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)頭是一個(gè)圓形平板電極 與振蕩電路的地線形成一個(gè)分布電容 當(dāng)有導(dǎo)體或其它介質(zhì)接近感應(yīng)頭時(shí) 電容量增大而使振蕩器停振 經(jīng)整形放大器輸出電信號(hào) 電容式接近開(kāi)關(guān)既能檢測(cè)金屬 又能檢測(cè)非金屬及液體 常用的電感式接近開(kāi)關(guān)型號(hào)有LJ1 LJ2等系列 電容式接近開(kāi)關(guān)型號(hào)有LXJ15 TC等系列產(chǎn)品 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 6主令電器 3 紅外線光電開(kāi)關(guān) 對(duì)射式和反射式 反射式光電開(kāi)關(guān)是利用物體對(duì)光電開(kāi)關(guān)發(fā)射出的紅外線反射回去 由光電開(kāi)關(guān)接收 從而判斷是否有物體存在 如有物體存在 光電開(kāi)關(guān)接收到紅外線 其觸點(diǎn)動(dòng)作 否則其觸點(diǎn)復(fù)位 對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)是由分離的發(fā)射器和接收器組成 當(dāng)無(wú)遮擋物時(shí) 接收器接收到發(fā)射器發(fā)出的紅外線 其觸點(diǎn)動(dòng)作 當(dāng)有物體擋住時(shí) 接收器便接收不到紅外線 其觸點(diǎn)復(fù)位 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 6主令電器 3 紅外線光電開(kāi)關(guān)光電開(kāi)關(guān)和接近開(kāi)關(guān)的用途已遠(yuǎn)超出一般行程控制和限位保護(hù) 可用于高速計(jì)數(shù) 測(cè)速 液面控制 檢測(cè)物體的存在 檢測(cè)零件尺寸等許多場(chǎng)合 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 6主令電器 4 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是一種多檔式 控制多回路的主令電器 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)主要用于各種控制線路的轉(zhuǎn)換 電壓表 電流表的換相測(cè)量控制 配電裝置線路的轉(zhuǎn)換和遙控等 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)還可以用于直接控制小容量電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 調(diào)速和換向 如圖1 27所示為萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)單層的結(jié)構(gòu)示意圖 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 6主令電器 4 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)常用產(chǎn)品有LW5和LW6系列 LW5系列可控制5 5kW及以下的小容量電動(dòng)機(jī) LW6系列只能控制2 2kW及以下的小容量電動(dòng)機(jī) 用于可逆運(yùn)行控制時(shí) 只有在電動(dòng)機(jī)停車(chē)后才允許反向起動(dòng) LW5系列萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)按手柄的操作方式可分為自復(fù)式和自定位式兩種 所謂自復(fù)式是指用手撥動(dòng)手柄于某一檔位時(shí) 手松開(kāi)后 手柄自動(dòng)返回原位 定位式則是指手柄被置于某檔位時(shí) 不能自動(dòng)返回原位而停在該檔位 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 6主令電器 4 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的手柄操作位置是以角度表示的 不同型號(hào)的萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的手柄有不同萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn) 電路圖中的圖形符號(hào)如圖1 28所示 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 6主令電器 6 主令控制器主令控制器是一種頻繁對(duì)電路進(jìn)行接通和切斷的電器 通過(guò)它的操作 可以對(duì)控制電路發(fā)布命令 與其它電路聯(lián)鎖或切換 常配合磁力起動(dòng)器對(duì)繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 制動(dòng) 調(diào)速及換向?qū)嵭羞h(yuǎn)距離控制 廣泛用于各類(lèi)起重機(jī)械的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 6主令電器 6 主令控制器主令控制器一般由外殼 觸點(diǎn) 凸輪 轉(zhuǎn)軸等組成 與萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)相比 它的觸點(diǎn)容量大些 操縱檔位也較多 主令控制器的動(dòng)作過(guò)程與萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)相類(lèi)似 也是由一塊可轉(zhuǎn)動(dòng)的凸輪帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作 常用的主令控制器有LK5和LK6系列 其中LK5系列有直接手動(dòng)操作 帶減速器的機(jī)械操作與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)等三種型式的產(chǎn)品 LK6系列是由同步電動(dòng)機(jī)和齒輪減速器組成定時(shí)元件 由此元件按規(guī)定的時(shí)間順序 周期性地分合電路 1 1常用電器元件及符號(hào)1 1 6主令電器 6 主令控制器從結(jié)構(gòu)上講 主令控制器分為兩類(lèi) 一類(lèi)是凸輪可調(diào)式主令控制器 一類(lèi)是凸輪固定式主令控制器 如圖1 29所示為凸輪式主令控制器 1 2電器控制的基本線路 任何復(fù)雜的電器控制線路都是按照一定的控制原則 由基本的控制線路組成的 基本控制線路是學(xué)習(xí)電器控制的基礎(chǔ) 特別是對(duì)生產(chǎn)機(jī)械整個(gè)電氣控制線路工作原理的分析與設(shè)計(jì)有很大的幫助 電器控制線路的表示方法有 電氣原理圖 電氣接線圖 電器布置圖 電氣原理圖是根據(jù)工作原理而繪制的 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 層次分明 便于研究和分析電路的工作原理等優(yōu)點(diǎn) 在各種生產(chǎn)機(jī)械的電器控制中 無(wú)論在設(shè)計(jì)部門(mén)或生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)都得到廣泛的應(yīng)用 電器控制線路常用的圖形 文字符號(hào)必須符合最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 1 2電器控制的基本線路 電器控制線路根據(jù)電路通過(guò)的電流大小可分為主電路和控制電路 主電路包括從電源到電動(dòng)機(jī)的電路 是強(qiáng)電流通過(guò)的部分 用粗線條畫(huà)在原理圖的左邊 控制電路是通過(guò)弱電流的電路 一般由按鈕 電器元件的線圈 接觸器的輔助觸點(diǎn) 繼電器的觸點(diǎn)等組成 用細(xì)線條畫(huà)在原理圖的右邊 采用電器元件展開(kāi)圖的畫(huà)法 同一電器元件的各部件可以不畫(huà)在一起 但需用同一文字符號(hào)標(biāo)出 若有多個(gè)同類(lèi)電器 可在文字符號(hào)后加上數(shù)字序號(hào) 如KM1 KM2等 所有按鈕 觸點(diǎn)均按沒(méi)有外力作用和沒(méi)有通電時(shí)的原始狀態(tài)畫(huà)出 控制電路的分支線路 原則上按照動(dòng)作先后順序排列 兩線交叉連接時(shí)的電氣連接點(diǎn)須用黑點(diǎn)標(biāo)出 1 2電器控制的基本線路1 2 1三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制 在電源容量足夠大時(shí) 小容量籠型電動(dòng)機(jī)可直接起動(dòng) 直接起動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是電氣設(shè)備少 線路簡(jiǎn)單 缺點(diǎn)是起動(dòng)電流大 引起供電系統(tǒng)電壓波動(dòng) 干擾其它用電設(shè)備的正常工作 1 2電器控制的基本線路1 2 1三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制 1 點(diǎn)動(dòng)控制如圖1 30所示 主電路由刀開(kāi)關(guān)Q 熔斷器FU 交流接觸器KM的主觸點(diǎn)和籠型電動(dòng)機(jī)M組成 控制電路由起動(dòng)按鈕SB和交流接觸器線圈KM組成 1 2電器控制的基本線路1 2 1三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制 2 連續(xù)運(yùn)行控制如圖1 31所示 1 2電器控制的基本線路1 2 1三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制 2 連續(xù)運(yùn)行控制工作過(guò)程如下 起動(dòng) 合上刀Q 按下起動(dòng)按鈕SB1 接觸器KM線圈通電 KM主觸點(diǎn)閉合和常開(kāi)輔助觸點(diǎn)閉合 電動(dòng)機(jī)M接通電源運(yùn)轉(zhuǎn) 松開(kāi)SB1 利用接通的KM常開(kāi)輔助觸點(diǎn)自鎖 電動(dòng)機(jī)M連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn) 停機(jī) 按下停止按鈕SB2 KM線圈斷電 KM主觸點(diǎn)和輔助常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi) 電動(dòng)機(jī)M斷電停轉(zhuǎn) 1 2電器控制的基本線路1 2 1三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制 2 連續(xù)運(yùn)行控制線路設(shè)有以下保護(hù)環(huán)節(jié) 短路保護(hù) 短路時(shí)熔斷器FU的熔體熔斷而切斷電路起保護(hù)作用 過(guò)載保護(hù) 采用熱繼電器FR 欠電壓 失電壓保護(hù) 通過(guò)接觸器KM的自鎖環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn) 當(dāng)電源電壓由于某種原因而嚴(yán)重欠電壓或失電壓 如停電 時(shí) 接觸器KM斷電釋放 電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng) 當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時(shí) 接觸器線圈不會(huì)自行通電 電動(dòng)機(jī)也不會(huì)自行起動(dòng) 只有在操作人員重新按下起動(dòng)按鈕后 電動(dòng)機(jī)才能起動(dòng) 1 2電器控制的基本線路1 2 1三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制 3 點(diǎn)動(dòng)和長(zhǎng)動(dòng)結(jié)合的控制在生產(chǎn)實(shí)踐中 機(jī)床調(diào)整完畢后 需要連續(xù)進(jìn)行切削加工 則要求電動(dòng)機(jī)既能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)動(dòng)又能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)動(dòng) 控制線路如圖1 32所示 1 2電器控制的基本線路1 2 2順序連鎖控制線路 1 多臺(tái)電動(dòng)機(jī)先后順序工作的控制圖1 33為兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)控制線路 1 2電器控制的基本線路1 2 2順序連鎖控制線路 1 多臺(tái)電動(dòng)機(jī)先后順序工作的控制電動(dòng)機(jī)順序控制的接線規(guī)律是 要求接觸器KM1動(dòng)作后接觸器KM2才能動(dòng)作 故將接觸器KM1的常開(kāi)觸點(diǎn)串接于接觸器KM2的線圈電路中 要求接觸器KM1動(dòng)作后接觸器KM2不能動(dòng)作 故將接觸器KM1的常閉輔助觸點(diǎn)串接于接觸器KM2的線圈電路中 1 2電器控制的基本線路1 2 2順序連鎖控制線路 2 利用時(shí)間繼電器順序起動(dòng)控制線路圖1 34是采用時(shí)間繼電器 按時(shí)間原則順序起動(dòng)的控制線路 1 2電器控制的基本線路1 2 3互鎖控制線路 電動(dòng)機(jī)正 反轉(zhuǎn)控制線路如圖1 35所示 接觸器KM1為正向接觸器 控制電動(dòng)機(jī)M正轉(zhuǎn) 接觸器KM2為反向接觸器 控制電動(dòng)機(jī)M反轉(zhuǎn) 1 2電器控制的基本線路1 2 4位置原則的控制線路 自動(dòng)循環(huán)控制線路如圖1 36所示 1 2電器控制的基本線路1 2 5時(shí)間原則的控制線路 三角形減壓起動(dòng)控制控制線路是按時(shí)間原則實(shí)現(xiàn)控制 1 2電器控制的基本線路1 2 6速度原則的控制線路 三相異步電動(dòng)機(jī)反接制機(jī)是利用改變電動(dòng)機(jī)電源相序 使定子繞組產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反 因而產(chǎn)生制動(dòng)力矩的一種制動(dòng)方法 應(yīng)注意的是 當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速接近零時(shí) 必須立即斷開(kāi)電源 否則電動(dòng)機(jī)會(huì)反向旋轉(zhuǎn) 由于反接制動(dòng)電流較大 制動(dòng)時(shí)需在定子回路中串入電阻以限制制動(dòng)電流 反接制動(dòng)電阻的接法有兩種 對(duì)稱(chēng)電阻接法和不對(duì)稱(chēng)電阻接法 1 2電器控制的基本線路1 2 6速度原則的控制線路 單向運(yùn)行的三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制線路如圖1 38所示 1 2電器控制的基本線路1 2 6速度原則的控制線路 圖1 39為電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行的反接制動(dòng)控制線路 1 3典型電器控制系統(tǒng) 生產(chǎn)機(jī)械種類(lèi)繁多 其拖動(dòng)方式和電氣控制線路各不相同本節(jié)以X62W臥式升降臺(tái)銑床為例 對(duì)其控制線路進(jìn)行分析 為電氣控制線路的設(shè)計(jì) 安裝 調(diào)試和維護(hù)打下基礎(chǔ) 1 3典型電器控制系統(tǒng)1 3 1銑床主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)情況 1 主要結(jié)構(gòu)銑床主要由底座 床身 懸梁 刀桿支架 升降臺(tái) 工作臺(tái)和溜板等部分組成 如圖1 40所示 1 3典型電器控制系統(tǒng)1 3 1銑床主要結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)情況 2 運(yùn)動(dòng)情況主運(yùn)動(dòng) 主軸帶動(dòng)銑刀的旋轉(zhuǎn) 主運(yùn)動(dòng)分順銑和逆銑兩種形式進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 是工件在工作臺(tái)上實(shí)現(xiàn)三個(gè)相互垂直方向的進(jìn)給 即工作臺(tái)沿溜板上部回轉(zhuǎn)臺(tái)的導(dǎo)軌在垂直于主軸軸線方向的縱向進(jìn)給 溜板沿升降臺(tái)上的水平導(dǎo)軌在平行于主軸軸線方向的橫向進(jìn)給 以及升降臺(tái)沿床身的垂直導(dǎo)軌作上下垂直進(jìn)給 輔助運(yùn)動(dòng) 可轉(zhuǎn)動(dòng)部分對(duì)溜板可繞垂直軸線轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度 一般為45o 因此工作臺(tái)除能實(shí)現(xiàn)平行或垂直于主軸方向的橫向或縱向進(jìn)給外 還能在傾斜方向上進(jìn)給 從而可進(jìn)行螺紋的加工 銑床一般還配有圓工作臺(tái) 以擴(kuò)大其加工范圍 輔助運(yùn)動(dòng)有工作臺(tái)在縱向 橫向 垂直方向上的快速移動(dòng) 1 3典型電器控制系統(tǒng)1 3 2銑床對(duì)電力拖動(dòng)與控制的要求 1 銑床要求主軸能夠調(diào)速 且在各種銑削速度下保持恒功率 因此 主軸電動(dòng)機(jī)采用籠形異步電動(dòng)機(jī) 經(jīng)齒輪變速箱拖動(dòng)主軸 2 為實(shí)現(xiàn)順銑和逆銑加工 要求主軸正反轉(zhuǎn) 但在銑削加工過(guò)程中旋轉(zhuǎn)方向不需變換 而是加工前預(yù)選主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方向 3 銑刀是一種多刃刀具 其切削過(guò)程是斷續(xù)的 為了減小負(fù)載波動(dòng)的影響 往往在主軸上裝有飛輪增加慣性 這樣主軸電動(dòng)機(jī)由于慣性大使停車(chē)時(shí)間變長(zhǎng) 為了能快速停車(chē) 提高生產(chǎn)效率 主軸采用制動(dòng)停車(chē)方式 銑床中常用反接制動(dòng)或電磁離合器制動(dòng) 1 3典型電器控制系統(tǒng)1 3 2銑床對(duì)電力拖動(dòng)與控制的要求 4 為使主軸變速箱內(nèi)齒輪易于嚙合 要求主軸電動(dòng)在主軸變速時(shí)能產(chǎn)生變速?zèng)_動(dòng) 5 工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 快速移動(dòng)以及圓工作臺(tái)工作由同一臺(tái)進(jìn)給電動(dòng)機(jī)拖動(dòng) 由于進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)在三個(gè)方向上都是往復(fù)式的 因此要求進(jìn)給電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn) 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和快速移動(dòng)是通過(guò)牽引電磁鐵來(lái)?yè)Q接傳動(dòng)鏈得以實(shí)現(xiàn) 6 工作臺(tái)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)與圓工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不能同時(shí)進(jìn)行 工作臺(tái)左 右 上 下 前 后六個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)在同一時(shí)刻只允許一個(gè)方向進(jìn)行 1 3典型電器控制系統(tǒng)1 3 2銑床對(duì)電力拖動(dòng)與控制的要求 7 工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)需要變速 進(jìn)給變速也是由機(jī)械齒輪變速箱來(lái)實(shí)現(xiàn) 變速時(shí)為了便于齒輪嚙合 也要有變速?zèng)_動(dòng)環(huán)節(jié) 8 應(yīng)保證主軸起動(dòng)后 工作臺(tái)方可進(jìn)給 主軸停止 工作臺(tái)也要停止進(jìn)給 以免造成刀具和工件損壞 但主軸不轉(zhuǎn)時(shí) 允許工件快速移動(dòng)到加工位置 9 為了實(shí)現(xiàn)工件和刀具的冷卻 需要一臺(tái)冷卻泵電動(dòng)機(jī) 10 應(yīng)具有必要的保護(hù) 聯(lián)鎖及照明電路 1 3典型電器控制系統(tǒng)1 3 3X62W臥式升降臺(tái)銑床控制線路分析 如圖1 41所示為X62W臥式升降臺(tái)銑床的電器控制線路 圖中M1為主軸電動(dòng)機(jī) M2為進(jìn)給電動(dòng)機(jī) M3為冷卻泵電動(dòng)機(jī) 1 3典型電器控制系統(tǒng)1 3 3X62W臥式升降臺(tái)銑床控制線路分析 1 3典型電器控制系統(tǒng)1 3 3X62W臥式升降臺(tái)銑床控制線路分析 1 主軸的控制主軸電動(dòng)機(jī)起動(dòng)與停止主軸電動(dòng)機(jī)M1由接觸器KM1控制 其旋轉(zhuǎn)方向 順銑或逆銑 由轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA5預(yù)先選擇 KM2為反接制動(dòng)用接觸器 R為反接制動(dòng)電阻 起動(dòng)主軸時(shí) 先將電源開(kāi)關(guān)Q合上 再將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)SA5轉(zhuǎn)到主軸所需的旋轉(zhuǎn)方向 然后按下起動(dòng)按鈕SB1或SB2 兩地控制 KM1得電并自鎖 主軸電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng) 當(dāng)M1轉(zhuǎn)速大于速度繼電器KS的吸合值時(shí) KS常開(kāi)觸點(diǎn)閉合 為接通反接制動(dòng)回路作準(zhǔn)備 停止主軸時(shí) 按停止按鈕SB3或SB4 使KM1線圈斷電 切斷主軸電動(dòng)機(jī)M1的三相電源 由于此時(shí)KS常開(kāi)觸點(diǎn)是閉合的 所以KM得電 實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng) 當(dāng)M1的轉(zhuǎn)速下降到KS的釋放值 接近于0 時(shí) KS常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi) 制動(dòng)結(jié)束 由于沒(méi)有自鎖回路 在制動(dòng)過(guò)程中SB3或SB4要一直按住 1 3典型電器控制系統(tǒng)1 3 3X62W臥式升降臺(tái)銑床控制線路分析 1 主軸的控制主軸變速?zèng)_動(dòng)主軸變速機(jī)構(gòu)如圖1 42所示 1 3典型電器控制系統(tǒng)1 3 3X62W臥式升降臺(tái)銑床控制線路分析 2 工作臺(tái)的控制工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 快速移動(dòng)和圓工作臺(tái)工作都由進(jìn)給電動(dòng)M2拖動(dòng) 由接觸器KM3和KM4控制M2的正 反轉(zhuǎn) 接觸器KM5是用來(lái)接通快速移動(dòng)用的電磁鐵YA 1 3典型電器控制系統(tǒng)1 3 3X62W臥式升降臺(tái)銑床控制線路分析 2 工作臺(tái)的控制進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制工作臺(tái)的縱向 橫向及垂直方向進(jìn)給由兩個(gè)操縱手柄來(lái)控制 一個(gè)是縱向操縱手柄 一個(gè)是橫向及垂直方向操縱手柄 縱向操縱手柄通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制行程開(kāi)關(guān)SQ1和SQ2 分別控制工作臺(tái)向右和向左進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 橫向及垂直方向操縱手柄通過(guò)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制行程開(kāi)關(guān)SQ3和SQ4 SQ3控制工作臺(tái)向前或向下運(yùn)動(dòng) SQ4控制工作臺(tái)向后或向上運(yùn)動(dòng) 要進(jìn)行工作臺(tái)縱向 橫向及垂直方向的進(jìn)給 SA1應(yīng)選擇在觸點(diǎn)SA1 1通 SA1 2斷 SA1 3通的位置 同時(shí)KM1應(yīng)得電 觸點(diǎn)KM1 11 12 接通 1 3典型電器控制系統(tǒng)1 3 3X62W臥式升降臺(tái)銑床控制線路分析 2 工作臺(tái)的控制進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的控制 工作臺(tái)縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 例 當(dāng)縱向操縱手柄扳到 右 位置時(shí) 掛上縱向傳動(dòng)鏈 同時(shí)SQ1被壓合 其常開(kāi)觸點(diǎn) 18 19 接通 常閉觸點(diǎn) 25 17 斷開(kāi) 此時(shí)控制回路3 5 10 11 12 15 16 17 18 19 20 21 14 9 PE接通 接觸器KM3得電 進(jìn)給電動(dòng)機(jī)M2的正轉(zhuǎn) 通過(guò)縱向傳動(dòng)鏈拖動(dòng)工作臺(tái)向右進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 若將操縱手柄扳到 中間 位置 SQ1 SQ2復(fù)位