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继电器接触器控制系统 第七章 7 1常用控制电器与执行电器 一 手动电器二 自动电器三 主令电器四 熔断器 一 手动电器 1 刀开关2 转换开关 1 刀开关 P137 用途结构最简单且应用最广泛的手控低压电器 广泛用于照明电路和小容量 5 5kW 不频繁起动的动力电路的控制电路中 主要用作电源与用电设备分离的隔离开关 结构 手动电器 注意事项安装时 瓷底应与地面垂直 手柄向下 易于灭弧 不得倒装或平装 倒装时手柄可能因自重落下而引起误合闸 危及人身和设备安全 手动电器 2 转换开关 组合开关 P138 定义特殊刀开关 刀开关的操作手柄是在垂直于安装面的平面内向上 下转动 而转换开关的操作手柄是在平行于安装面的平面内向左 右转动 由数层动 静触片组装在绝缘盒而成 动触点装在转轴上 用手柄转动转轴使动触片与静触片接通与断开 可实现多条线路 不同联接方式的转换 用途多用在机床电气控制线路中 作为电源的引入开关 也可以用作不频繁地接通 断开电路 换接电源和小容量电动机的正反转和星三角起动等 自动电器 M 3 用转换开关起停电动机的接线图 手动电器 转换开关结构 外形图内部结构1 手柄 2 转轴 3 弹簧 4 凸轮 5 绝缘垫板6 动触点 7 静触点 8 绝缘方轴 9 接线柱 手动电器 手动电器 二 自动电器 1 接触器2 继电器3 自动空气开关 1 接触器 P139 自动电器 CJ0 20系列交流接触器 1 辅助动断触头 2 辅助动合触头 3 衔铁 4 缓冲弹簧 5 铁心 6 短路环 7 线圈 8 反作用弹簧 9 主触头 10 触头压力弹簧片 11 灭弧罩 自动电器 线圈 辅助触点 铁心 衔铁 主触点 常闭 常开 弹簧 电源 自动电器 图形符号及文字符号 属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示 用于主电路流过的大电流 需加灭弧装置 用于控制电路流过的小电流 无需加灭弧装置 自动电器 触头的结构形式 桥式触头指形触头 灭弧栅灭弧原理 1 2 3 5 4 电弧进入栅片 1 静触头 2 短电弧 3 灭弧栅片 4 长电弧 5 动触头 3 4 自动电器 短路环 交流电磁铁的磁通是交变的 线圈磁场对衔铁的吸引力也是交变的 当交流电流过零时 线圈磁通为零 对衔铁的吸引力也为零 衔铁在复位弹簧作用下将产生释放趋势 这就使动 静铁心之间的吸引力随着交流电的变化而变化 从而产生振动和噪音 加速动 静铁心接触面积的磨损 引起结合不良 严重时还会使触点烧蚀 为了消除这一弊端 在铁心柱面的一部分嵌入铜环 即短路环 自动电器 简单的接触器控制 A B C M3 刀开关起隔离作用 自保持 停止按钮 起动按钮 特点 小电流控制大电流 自动电器 1 电磁式继电器2 热继电器3 时间继电器4 速度继电器 自动电器 2 继电器 P143 接触器 用于主电路 电流大 有灭弧装置 一般只能在一定的电压作用下动作 继电器 用于控制电路 电流小 不大于5A 无灭弧装置 可在电量 电流 电压 或非电量 时间 温度 压力 速度 的作用下动作 自动电器 电磁式继电器和接触器的结构和工作原理大致相同 主要区别在于 1 电磁式继电器 1 电流继电器根据输入电流大小而动作的继电器 a 过电流继电器电动机正常工作时 继电器不动作 动断触头闭合电动机短路或过载时 继电器吸合 动断触头打开b 欠电流继电器 只有直流 电动机正常工作时 继电器吸合 动合触头闭合电动机励磁电流过小时 继电器释放 动合触头打开 自动电器 2 电压继电器根据输入电压大小而动作的继电器 a 过电压继电器 只有交流 线圈端电压超过整定值时 继电器吸合 动断触头打开b 欠电压继电器线圈端电压低于整定值时 继电器释放 动合触头打开 自动电器 3 中间继电器特点 触点容量小 触点数目多 作用 将一个信号变成多个输出信号或将信号放大 起信号中转作用 用于传递信号和同时控制多个电路 用于控制线路 也可直接用于控制小容量电动机 10A以下可替代接触器控制 或其他电气执行元件 自动电器 2 热继电器 P145 用途 利用电流热效应原理工作的保护电器 与接触器配合使用 在电路中用作电动机的过载保护 基于双金属片的热继电器 主要组成 热元件 双金属片和常闭触点 自动电器 发热元件接入电机主电路 当电机正常运行时 热元件产生的热量虽能使双金属片弯曲 但还不足以使热继电器动作 若长时间过载 双金属片被过量烤热 因双金属片的下层膨胀系数大 使其向上弯曲 杠杆被弹簧拉回 其常闭触点断开 发热元件 杠杆 工作原理 双金属片 常闭触点 结构原理图 自动电器 热继电器的图形符号 热元件 串联在主电路中 串联在控制电路中 自动电器 用于长期过载保护电动机正常启动或短时过载时不能用于短路保护 自动电器 3 时间继电器 P165 定义 从线圈通电或断电起 其触点经过一段时间延时后才动作 适用于定时控制 分类 电磁式 阻尼式 电子式 晶体管 数字式 延时方式 通电延时和断电延时 自动电器 通电延时 线圈通电后延迟一定时间 触头才动作 当线圈断电时触头瞬时复原 断电延时 线圈通电时触头瞬时动作 当线圈断电后 经过一定时间的延迟 触头才复原 自动电器 时间继电器触点类型符号 断电式 常闭触点断电后延时闭合 常开触点断电后延时断开 通电式 瞬时动作 延时动作 常闭触点 常开触点 常开触点通电后延时闭合 常闭触点通电后延时断开 KT KT KT KT 自动电器 4 速度继电器 P167 用途主要用于笼型异步电动机的反接制动控制 符号 自动电器 结构及工作原理 自动电器 3 自动空气开关 P155 用途集控制和多种保护功能于一身 1 完成接通和分断电路 2 对电路或电气设备发生的短路 过载 失压等故障进行保护符号 QF 自动电器 自动电器 电磁脱扣器 过电流脱扣器 线圈串联在主电路中 作短路保护 热脱扣器 发热元件串联在主电路中 作过载保护 欠压脱扣器 作失压保护 三 主令电器 发布指令的电器 其信号指令通过继电器 接触器和其它电器的动作 接通和分断被控制电路 以实现对电动机和其它生产机械的远距离控制 分类 按钮万能转换开关主令控制器行程开关 主令电器 1 按钮 手动控制电器 P146 只能短时接通或分断5A以下的小电流电路 向其它电器发出指令性的电信号 控制其它电器动作 载流量小 不能直接用于控制主电路的通断 主令电器 主令电器 按钮帽 在按下按钮帽令其动作时 首先断开常闭触头 再通过一定行程后才接通常开触头 松开按钮帽时 复位弹簧先将常开触头分断 通过一定行程后常闭触头才闭合 注意事项 选择使用时应从使用场合 所需触点数及按钮帽的颜色等因素考虑 一般地 绿色 表示起动 红色 表示停止 黑色 表示点动 蓝色 表示复位 主令电器 2 万能转换开关 手动控制电器 P147 用途具有多档位和多触点 能够控制多个电路 适应复杂线路的要求 外形图 主令电器 主令电器 万能转换开关的符号及触点通断表 主令电器 3 主令控制器 主令开关 P146 用途可按照预定顺序频繁地切换多个控制回路 与万能转换开关相比 主令控制器的触头容量要大一些 操作档位也较多 可用作大容量电动机的起动 换向 调速和制动等远距离控制 主令电器 主令电器 1 7 凸轮块 2 动触头 3 静触头 4 接线端子 5 支杆 6 转动轴 8 滚轮 4 行程开关 限位开关或位置开关 P163 用途利用生产机械运动部件的碰撞 使其内部触点动作 分断或切换电路 实现生产机械的自动往复控制或限位保护 结构结构与按钮类似 但其动作要由机械撞击 主令电器 直动式行程开关 1 推杆 2 弹簧 3 动断触头 4 动合触头 滚轮式行程开关 1 滚轮 2 上转臂 3 盘形弹簧 4 下转臂 5 弹簧 6 滑轮 7 压板 8 动断触头 9 动合触头 10 横板 11 压缩弹簧 主令电器 微动开关 主令电器 1 推杆 2 弯形片状弹簧 3 压缩弹簧 4 动断触头 5 动合触头 接近开关 非接触型行程开关 当生产机械或被检测物体接近其动作距离范围时发出信号 除代替有触头行程开关完成一般的行程控制和限位保护外 还可用于位置检测 计数控制 物体存在检测 液面控制 零件尺寸检测等 按工作原理分为高频振荡型 霍尔型 感应电桥型 差动线圈型 电容型 永磁型 光电型及超声波型等 以高频振荡型最为常用 主令电器 高频振荡型接近开关用于检测金属 其工作原理是 当金属检测体进入高频振荡器线圈的交变磁场时 金属体内产生涡流 将吸收振荡器能量 致使振荡器停止振荡 振荡器的振荡和停振信号经整形放大后 转换为开关信号 并通过输出器输出 从而起到控制作用 当金属体离开振荡器线圈后 振荡器恢复振荡 开关亦恢复为原始状态 主令电器 SQ 常开触点 常闭触点 SQ 符号 主令电器 接近开关 四 熔断器 P153 用途 主要用作短路保护 结构 主要由熔体 俗称保险丝 和安装熔体的熔管两部分组成 熔体 由易熔金属材料铅 锡 锌 银 铜及其合金制成 通常做成丝状或片状 熔管 装熔体的外壳 由陶瓷 绝缘钢纸或玻璃纤维制成 在熔体熔断时兼有灭弧作用 熔断器 工作原理 熔断器的熔体与被保护的电路串联 当电路正常工作时 熔体允许通过一定大小的电流而不熔断 当电路发生短路或严重过载时 熔体中流过很大的故障电流 当电流产生的热量达到熔体的熔点时 熔体熔断切断电路 从而实