ch1_常用低壓電器_3

1、檢測與控制教研室 羅璠1.3 開關(guān)電器八、主令電器八、主令電器1 1、按鈕開關(guān)按鈕開關(guān)按鈕開關(guān)用來切斷和接通控制電路按鈕開關(guān)用來切斷和接通控制電路在自動控制系統(tǒng)中用來發(fā)布控制指令。在自動控制系統(tǒng)中用來發(fā)布控制指令。用途：用途：單極雙位開關(guān)單極雙位開關(guān)雙雙極極雙位開關(guān)雙位開關(guān)功能與用途功能與用途啟動按鈕啟動按鈕復位按鈕復位按鈕檢查按鈕檢查按鈕控制按鈕控制按鈕限位按鈕限位按鈕結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)開啟式（開啟式（K）保護式（保護式（H）防水式（防水式（S）防腐式（防腐式（F）緊急式（緊急式（J）鑰匙式（鑰匙式（Y）旋鈕式（旋鈕式（X）帶指示燈式（帶指示燈式（D）1.3開關(guān)電器結(jié)構(gòu)與圖形符號結(jié)構(gòu)與圖形符號控制按鈕

2、是由按鈕帽、復位彈簧、橋式觸頭和外殼等組成控制按鈕是由按鈕帽、復位彈簧、橋式觸頭和外殼等組成1.3開關(guān)電器2 2、位置、位置開關(guān)開關(guān)（行程開關(guān)或限位開關(guān)行程開關(guān)或限位開關(guān)）作用作用：將機械位置信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枌C械位置信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?；結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：直動式、擺動式和微動式直動式、擺動式和微動式；結(jié)構(gòu)基本相同，由操作頭、傳動系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、外結(jié)構(gòu)基本相同，由操作頭、傳動系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、外殼組成殼組成。1.3開關(guān)電器3 3、接近、接近開關(guān)開關(guān)接近開關(guān)是一種無觸頭行程開關(guān)，它是一種接近開關(guān)是一種無觸頭行程開關(guān)，它是一種非接非接觸型觸型的物體位置檢測裝置。的物體位置檢測裝置。應用：應用：一般的行程控制一

3、般的行程控制、高速脈沖發(fā)生、高速計數(shù)、測速、液面控制、高速脈沖發(fā)生、高速計數(shù)、測速、液面控制、無觸頭按鈕等。無觸頭按鈕等。優(yōu)點：優(yōu)點：定位精度、操作頻率、使用壽命和對惡劣環(huán)境的適應能力。定位精度、操作頻率、使用壽命和對惡劣環(huán)境的適應能力。1.3 開關(guān)電器4 4、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)目前常用的萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)有目前常用的萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)有LW5LW5、LW6LW6等系列。等系列。 LW6LW6系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)由操作機構(gòu)、面板、手柄及觸頭座等主要系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)由操作機構(gòu)、面板、手柄及觸頭座等主要部件組成，其操作位置有部件組成，其操作位置有2 21212個，觸頭底座有個，觸頭底座有1 11010層，

4、其中每層，其中每層底座均可裝三對觸頭，并由底座中間的凸輪進行控制。由于每層底座均可裝三對觸頭，并由底座中間的凸輪進行控制。由于每層凸輪可做成不同的形狀，因此，當手柄轉(zhuǎn)動到不同位置時，通層凸輪可做成不同的形狀，因此，當手柄轉(zhuǎn)動到不同位置時，通過凸輪作用，可使各對觸頭按所需要的規(guī)律接通和分斷。過凸輪作用，可使各對觸頭按所需要的規(guī)律接通和分斷。（a）萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)單層結(jié)構(gòu)示意圖）萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)單層結(jié)構(gòu)示意圖 （b）符號）符號萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)1.3 開關(guān)電器用途：用途：各種控制線路的轉(zhuǎn)換電壓表、電流表的換相測量控制配電裝置線路的轉(zhuǎn)換和遙控直接用于控制小容量電動機的啟動、調(diào)速、換向1.3 開關(guān)電器九

5、、其他電器九、其他電器1 1、信號燈（指示燈）、信號燈（指示燈）發(fā)光體主要有白燈、氖燈、發(fā)光燈二極管等。發(fā)光體主要有白燈、氖燈、發(fā)光燈二極管等。 （a a）平光燈）平光燈 （b b）閃光燈）閃光燈 （c c）紅燈）紅燈 （d d）紅色發(fā)光二極管燈）紅色發(fā)光二極管燈信號燈的圖形符號信號燈的圖形符號1.3 開關(guān)電器顏色的含義顏色的含義1.3 開關(guān)電器信號燈工作形式信號燈工作形式：持續(xù)發(fā)光（平光）持續(xù)發(fā)光（平光）、斷續(xù)發(fā)光（閃光）斷續(xù)發(fā)光（閃光）示意有如下作用（或含義）示意有如下作用（或含義）:進一步引起注意；進一步引起注意；需立即采取行動；需立即采取行動；反映出的信息不符合指令的要求；反映出的信息

6、不符合指令的要求；表示變化過程等。表示變化過程等。1.3 開關(guān)電器電鈴和電喇叭等。電鈴和電喇叭等。電鈴電鈴：一般用于正常的操作信號（如設備啟動前的警示）和一般用于正常的操作信號（如設備啟動前的警示）和設備的異?，F(xiàn)象（如變壓器的過載、漏油）。設備的異?，F(xiàn)象（如變壓器的過載、漏油）。電喇叭電喇叭：一般用于設備的故障信號（如線路短路跳閘）和聯(lián)一般用于設備的故障信號（如線路短路跳閘）和聯(lián)絡信號。絡信號。2 2、報警器、報警器（a a）電喇叭）電喇叭 （b b）電鈴）電鈴 （c c）蜂鳴器）蜂鳴器 報警器的圖形符號報警器的圖形符號1.3 開關(guān)電器3 3、液壓控制元件、液壓控制元件液壓傳動特點液壓傳動特點

7、： 液壓傳動系統(tǒng)液壓傳動系統(tǒng)組成：組成：動力元件（液壓泵）動力元件（液壓泵）執(zhí)行元件（液壓缸和液壓馬達）執(zhí)行元件（液壓缸和液壓馬達）控制元件（各種控制閥）控制元件（各種控制閥）輔助元件（油箱、油路、濾油器等）。輔助元件（油箱、油路、濾油器等）。運動平穩(wěn)運動平穩(wěn)實現(xiàn)在大范圍內(nèi)的無級調(diào)速實現(xiàn)在大范圍內(nèi)的無級調(diào)速實現(xiàn)功率放大實現(xiàn)功率放大1.3 開關(guān)電器控制閥控制閥壓力控制閥壓力控制閥流量控制閥流量控制閥方向控制閥方向控制閥電液比例控制閥等電液比例控制閥等壓力控制閥壓力控制閥（調(diào)節(jié)系統(tǒng)的壓力）溢流閥溢流閥減壓閥減壓閥流量控制閥流量控制閥（調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作液流量大?。┕?jié)流閥節(jié)流閥調(diào)速閥調(diào)速閥方向控制閥方向控

8、制閥（接通或關(guān)斷油路，改變工作液體的流動方向，運動換向）電液比例控制閥電液比例控制閥（以開環(huán)或閉環(huán)控制方式對液壓系統(tǒng)中的壓力、流量進行控制及調(diào)節(jié)）1.3 開關(guān)電器九、電器的文字和圖形符號九、電器的文字和圖形符號1 1、文字符號、文字符號GB 509485電氣技術(shù)中的項目代號（已被2005版取代）GB 715987電氣技術(shù)中的文字符號制定通則（已被GB20939-2007取代）在GB 715987電氣技術(shù)中的文字符號制定通則中將所有的電氣設備、裝置和元件分成23個大類，每個大類用一個大寫字母表示。文字符號基本文字符號輔助文字符號單字母符號雙字母符號單字母符號應優(yōu)先采用，每個單字母符號表示一個電器

9、大類。如R表示電阻器類，C表示電容器類等。1.3 開關(guān)電器九、電器的文字和圖形符號九、電器的文字和圖形符號雙字母符號由一個表示種類單字母符號和另一個字母組成，即第一個字母表示電器大類，第二個字母表示對某電器大類的進一步劃分。如：G表示電源大類，GB表示蓄電池；S表示控制電路開關(guān)，SB表示按鈕，SP表示壓力繼電器。文字符號用于表明電器的名稱、功能、狀態(tài)和特征。同樣電器如果功能不同，其文字符號也不同。如：照明燈的文字符號為EL，信號燈的文字符號為HL。1.3 開關(guān)電器輔助文字符號表示電器設備、裝置和元件的功能、狀態(tài)和特征，由1位3位英文名稱縮寫的大寫字母表示。如：輔助文字符號 P（Pressure

10、的縮寫）表示壓力，BW（Backward的縮寫）表示向后，SYN表示同步等。九、電器的文字和圖形符號九、電器的文字和圖形符號1.3 開關(guān)電器九、電器的文字和圖形符號九、電器的文字和圖形符號2 2、圖形符號、圖形符號電器的圖形符號目前執(zhí)行國標GB 4728-85電氣圖用圖形符號（現(xiàn)有2008版）。該標準給出了大量的常用電器圖形符號，表示產(chǎn)品特征。通常用比較簡單的電器作為一般符號。對一些組合電器，不考慮其內(nèi)部細節(jié)時可以方框符號表示，如整流器、逆變器、濾波器等圖形符號。1.3 開關(guān)電器九、電器的文字和圖形符號九、電器的文字和圖形符號2 2、圖形符號、圖形符號國標GB 4728-85的一個顯著特點就是

11、圖形符號可以根據(jù)需要進行組合。在該標準中提供了大量的限定符號和符號要素，限定符號和符號要素不能單獨使用，它相當于一般符號的配件。將某些限定符號或符號要素于一般符號進行組合就可以組合各種電氣圖形符號。1.3 開關(guān)電器九、電器的文字和圖形符號九、電器的文字和圖形符號斷路器圖形符號1.4 現(xiàn)代電器一、變頻器一、變頻器交交-直直-交變頻器交變頻器優(yōu)點頻率的調(diào)節(jié)范圍和改善變頻后電動機的特性。根據(jù)變流環(huán)節(jié)根據(jù)變流環(huán)節(jié)分類分類（大多數(shù)變頻器都屬于交-直-交型）交交-交變頻器交變頻器優(yōu)點過載能量強、效率高、輸出波形好；缺點輸出頻率低（最高頻率小于電網(wǎng)頻率的1/2）、使用功率器件多、功率因數(shù)低；應用場合低轉(zhuǎn)速、

12、大容量的系統(tǒng)，如軋鋼機、水泥回轉(zhuǎn)窯等場合。1.4 現(xiàn)代電器一、變頻器一、變頻器電壓型變頻器電壓型變頻器在逆變器前并聯(lián)大電容器來緩沖無功功率；相當于一個理想情況下內(nèi)阻抗為零的恒壓源。根據(jù)直流電路的濾波方式根據(jù)直流電路的濾波方式分類分類電流型電流型變頻器變頻器在逆變器前串聯(lián)大電感來緩沖無功功率；相當于一個理想情況下的恒流源；容易實現(xiàn)回饋制動，調(diào)速系統(tǒng)動態(tài)響應快。適用于頻繁急加減速的大容量電動機的傳動系統(tǒng)。在不超過容量的情況下，可以驅(qū)動多臺電動機并聯(lián)運行1.4 現(xiàn)代電器一、變頻器一、變頻器V/F方式V和F同時變化，以保持磁通恒定；根據(jù)根據(jù)控制控制方式方式分類分類矢量方式仿效直流電動機的控制方式對電動

13、機的磁場和轉(zhuǎn)矩分別進行控制控制電路簡單、控制性能不高，調(diào)速范圍通常在1:10左右。多應用于風機和泵類機械的節(jié)能運行、生產(chǎn)流水線的傳輸控制和空調(diào)等家用電器中。直接轉(zhuǎn)矩方式特點：需要使用電動機的參數(shù)，一般用于專用變頻電動機；調(diào)速范圍在1:100以上；速度響應快，適用于急加速、減速運轉(zhuǎn)和連續(xù)4象限運轉(zhuǎn)。用空間矢量的分析方法，以定子磁場方向為對象，對定子磁鏈和電磁轉(zhuǎn)矩進行直接控制。1.4 現(xiàn)代電器一、變頻器一、變頻器VFD-EL型變頻器輸入電源既可以單相也可以三相，輸出為三相型型號號說說明明銘銘牌牌1.4 現(xiàn)代電器一、變頻器一、變頻器1.4 現(xiàn)代電器二、交流伺服控制器二、交流伺服控制器1 1、伺服的定

14、義、伺服的定義伺服系統(tǒng)伺服系統(tǒng)使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標值（或給定值）的任意變化的自動控制系統(tǒng)。主要任務主要任務按控制命令的要求，對功率進行放大、變換與調(diào)控等處理，使驅(qū)動裝置輸出的力矩、速度、位置控制得非常靈活方便。特點特點可控性可控性好（訊號消失以后，能立即停止自行停轉(zhuǎn)）；穩(wěn)定性穩(wěn)定性高（轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增加而均勻下降）；適應性適應性強（反應快、靈敏、響應品質(zhì)好）。1.4 現(xiàn)代電器二、交流伺服控制器二、交流伺服控制器2、伺服系統(tǒng)的組成伺服系統(tǒng)是具有反饋的閉環(huán)自動控制系統(tǒng)，它由控制器控制器、功功率驅(qū)動裝置率驅(qū)動裝置、反饋裝置反饋裝置和電動機電動機組成。 永磁式交流伺服電機

15、 伺服電機內(nèi)部的轉(zhuǎn)子是永磁鐵，驅(qū)動器控制的U、V、W三相電形成電磁場，轉(zhuǎn)子在此磁場下轉(zhuǎn)動，同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅(qū)動器，驅(qū)動器根據(jù)反饋值與目標值進行比較，調(diào)整轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的角度。 伺服系統(tǒng)框圖1.4 現(xiàn)代電器1.4 現(xiàn)代電器1.4 現(xiàn)代電器三、溫度控制器（臺達三、溫度控制器（臺達DTA/B/C）1 1、溫度控制系統(tǒng)組成、溫度控制系統(tǒng)組成1.4 現(xiàn)代電器三、溫度控制器三、溫度控制器2 2、控制輸出控制輸出(Control output)(Control output)（1）電壓脈沖控制輸出輸出信號為電壓形式，High(ON)=14V & Low(OFF)=0V，利用這兩種電壓輸，驅(qū)動

16、外部開關(guān)組件，例如SSR，以達到控制加熱/冷卻器的目的，內(nèi)含過電流保護線路，最大提供電流40mA。ON-OFF加熱控制時，當溫度高于設定值時輸出為0V，當溫度降至調(diào)節(jié)感度以下時，輸出為14V。1.4 現(xiàn)代電器PID控制時，則依據(jù)計算得出的輸出量及預先設定的控制周期，輸出0或14V的電壓。例如輸出量為75%，50%，100%，則輸出波形如圖1-57所示。常用低壓電器311.4 現(xiàn)代電器電壓脈沖輸出應用：須有外部驅(qū)動器開關(guān)以控制加熱/冷卻器，如SSR（固態(tài)繼電器）、繼電器等，如此便可以根據(jù)不同的加熱/冷卻器需求，選用不同的控制開關(guān)，PID控制時，根據(jù)加熱冷卻速度不同，可設定控制周期(199秒)，以

17、得到切換頻率低且精密度高的控制。常用低壓電器321.4 現(xiàn)代電器（2）繼電器控制輸出輸出信號為開關(guān)形式，動作時輸出為短路，不動作時輸出開路，利用開關(guān)動作直接控制加熱/冷卻器電源。臺達溫控器繼電器輸出規(guī)格為AC250V，5A，使用時應注意勿超過此規(guī)格。ON-OFF/PID控制時，動作同電壓脈沖輸出，只是以開關(guān)動作取代電壓。常用低壓電器331.4 現(xiàn)代電器例如輸出量為75%，50%，100%，則輸出波形如圖1-58所示。常用低壓電器341.4 現(xiàn)代電器（3）模擬電流控制輸出輸出信號為電流形式，輸出范圍為4mA20mA。輸出負載電阻不能大于600，否則會有限流作用，造成電流無法全部輸出。ON-OFF加熱控制時，當溫度高于設定值時輸出為4mA，當溫度降至調(diào)節(jié)感度以下時，輸出為20mA。PID控制時，則依據(jù)每秒溫度取樣計算得出的輸出量，