基本电气元件介绍

AUOProprietary Confidential Alex2006 02 17 MA EQTTrainingmaterial基本电气元件介绍 2006 02 17 开关 日常生活中可以看到很多开关 例如电视 收音机 冰箱 电脑等都有开关 开关主要用作隔离 转换以及接通和分断电路 常作为电路的电源开关 或用于局部照明电路的控制及小容量电动机的起动 停止和正反转控制等 开关分类 开关的功能十分多样 种类也很多 按功能分大致有两大类 一 操作信号用由人下命令的手动操作 比如各种按钮开关 刀开关等 二 检出信号用物体检知 液位侦测 温度 压力检知 如微动开关 光电开关等 操作开关 操作盘 手动操作盒 马达 行程开关 液位检测开关 具体类型 按钮开关行程开关自动开关接触器继电器熔断器光电开关接近开关 按钮开关 用途按钮又称控制按钮或按钮开关 是一种手动控制电器 它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 由于按钮载流量小 不能直接用于控制主电路的通断 结构及工作原理符号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 一般红色表示停止 绿色表示起动 黄色表示干预 按钮的结构及工作原理 结构工作原理在按下按钮帽令其动作时 首先断开动断触点 再通过一定行程后才接通动合触点 松开按钮帽时 复位弹簧先将动合触点分断 通过一定行程后动断触点才闭合 行程开关 用途行程开关又称限位开关或位置开关 它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 从而控制生产机械行程 位置或改变其运动状态 结构符号 自动开关 用途它集控制和多种保护功能于一身 除能完成接通和分断电路外 还能对电路或电气设备发生的短路 过载 失压等故障进行保护 原理图工作原理脱扣器是自动开关的主要保护装置 包括电磁脱扣器 作短路保护 热脱扣器 作过载保护 失压脱扣器以及由电磁和热脱扣器组合而成的复式脱扣器等种类 电磁脱扣器的线圈串联在主电路中 若电路或设备短路 主电路电流增大 线圈磁场增强 吸动衔铁 使操作机构动作 断开主触点 分断主电路而起到短路保护作用 电磁脱扣器有调节螺钉 可以根据用电设备容量和使用条件手动调节脱扣器动作电流的大小 热脱扣器是一个双金属片热继电器 它的发热元件串联在主电路中 当电路过载时 过载电流使发热元件温度升高 双金属片受热弯曲 顶动自动操作机构动作 断开主触点 切断主电路而起过载保护作用 符号 自动开关原理图 1 9 弹簧2 触点3 锁键4 搭钩5 轴6 过电流脱扣器7 杠杆8 10 衔铁11 欠电压脱扣器12 双金属片13 电阻丝 接触器 用途接触器是一种用来频繁接通和断开交 直流主电路及大容量控制电路的自动切换电器 它具有低压释放保护功能 可进行频繁操作 实现远距离控制 是自动控制线路中使用最广泛的电器元件 结构及工作原理接触器外部接点介绍符号 交流接触器的结构和工作原理 结构交流接触器的主要部分是电磁系统 触点系统和灭弧装置 其外形和结构如图所示工作原理交流接触器有两种工作状态 得电状态 动作状态 和失电状态 释放状态 接触器主触头的动触头装在与衔铁相连的绝缘连杆上 其静触头则固定在壳体上 当线圈得电后 线圈产生磁场 使静铁心产生电磁吸力 将衔铁吸合 衔铁带动动触头动作 使常闭触头断开 常开触头闭合 分断或接通相关电路 当线圈失电时 电磁吸力消失 衔铁在反作用弹簧的作用下释放 各触头随之复位 结构示意图 交流接触器接点介绍 1 A1 A2为电磁线圈的输入接点 两组输入点并联后接到电磁线圈上 一般会在A1 A2之间并接一个电阻和一个电容串联成的灭弧装置 2 A1 A2接通控制电压时 带有主触点的衔铁在电磁力的作用下吸合带动主触点闭合 主回路接通 同时辅助接点也随之动作即常开的触点闭合 常闭的触点断开 1 接点1 3 5为主回路输入端 接点2 4 6为主回路输出端 输出端直接接马达等负载 或接过电流保护器 2 接点13 14为一对常开的触点 NormalOpen 3 接点21 22为一对常闭的触点 NormalClose 4 NC和NO点为辅助触点一般用来控制PLC输入信号等 主回路输出端 主回路输入端 继电器 定义继电器 是一种根据电量 电流 电压 或非电量 时间 速度 温度 压力等 的变化自动接通和断开控制电路 以完成控制或保护任务的电器 与接触器的区别继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应 而接触器只有在一定的电压信号下动作 继电器用于切换小电流的控制电路 而接触器则用来控制大电流电路 因此 继电器触头容量较小 不大于5A 且无灭弧装置 分类按反应的参数可分为 电压继电器 电流继电器 中间继电器 热继电器 时间继电器和速度继电器等 按动作原理可分为 电磁式 电动式 电子式和机械式等 常用继电器 常用的继电器 热继电器插入式继电器 热继电器 用途热继电器是利用电流的热效应原理工作的保护电器 在电路中用作电动机的过载保护 结构工作原理主双金属片与加热元件串接在接触器负载端 电动机电源端 的主回路中 当电动机正常运行时 热元件产生的热量虽能使双金属片弯曲 但还不足以使继电器动作 当电动机过载时 流过热元件的电流增大 热元件产生的热量增加 使双金属片产生的弯曲位移增大 主双金属片推动导板 并通过补偿双金属片与推杆将触点 即串接在接触器线圈回路的热继电器常闭触点 分开 以切断电路保护电动机 接点介绍符号 热继电器的结构 热继电器种类很多 应用最广泛的是基于双金属片的热继电器 其外形及结构如图所示 主要由热元件 双金属片和触头三部分组成 热继电器的常闭触点串联在被保护的二次回路中 它的热元件由电阻值不高的电热丝或电阻片绕成 串联在电动机或其他用电设备的主电路中 靠近热元件的双金属片 是用两种不同膨胀系数的金属用机械辗压而成 为热继电器的感测元件 1 主触头2 主双金属片3 热元件4 推动导板5 补偿双金属片6 常闭触头7 常开触头8 复位调节螺钉9 动触头10 复位按钮11 偏心轮12 支撑件13 弹簧 热继电器外部接点介绍 输出端 接接触器器输出端 过载复位按钮Reset 1 接点97 98为一对常开的触点 NormalOpen 2 接点95 96为一对常闭的触点 NormalClose 3 输入端接接触器的输出端 输出端直接接马达等负载4 正常工作时 会直接输出 5 应用 可以利用95 96接点来控制上位接触器的输入A1 A2通断 过载时 接点95 96断开 A1 A2即断开 接触器主回路断开 97 98接点可作为PLC等控制信号的输入控制 手动停止按钮Stop 电流调节旋钮 过载指示窗 若过载会有 T 显示 插入式继电器 用途一般应用在用低压 24V 控制高压 220V 的控制回路中 工作原理同交流接触器相似都是用线圈控制动触点来实现常开接点的接通或常闭接点的接通等 接点介绍 继电器触点介绍 触点1 5 9为一组 其中1和9常闭 5和9常开触点2 6 10为一组 其中2和10常闭 6和10常开触点3 7 11为一组 其中3和11常闭 7和11常开触点4 8 12为一组 其中4和12常闭 8和12常开触点13 14为线圈的电源 24V 当线圈通电时 绿色的发光二级管亮 同时继电器吸合继电器吸合 即原先常闭的触点变为常开 原先常开的触点闭合故障排除时 1 量测线圈是否通电 触点13 14之间是否有电压 2 检查原先闭合的触点有没有断开 原先断开的触点有没有闭合 触点1 4 触点5 8 触点9 12 四组常闭的触点 控制接点13 14 熔断器 用途主要用作短路保护 结构熔断器主要由熔体 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 熔管是装熔体的外壳 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 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 从而实现保护目的 分类插入式 螺旋式 封闭管式 快速熔断式符号 光电开关工作原理 什么是红外线 红外线属于一种电磁射线 其特性等同于无线电或X射线 人眼可见的光波是380nm 780nm 发射波长为780nm 1mm的长射线称为红外线 工作原理 红外线光电开关 光电传感器 属于光电接近开关的简称 它是利用被检测物体对红外光束的遮光或反射 由同步回路选通而检测物体的有无 其物体不限于金属 对所有能反射光线的物体均可检测 光电开关分类 按检测方式分 1 漫反射式光电开关 2 镜面反射式光电开关 3 对射式光电开关 4 槽式光电开关 光电开关分类 漫反射式光电开关 漫反射式光电开关 漫反射光电开关是一种集发射器和接收器于一体的传感器 当有被检测物体经过时 将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器 于是光电开关就产生了开关信号 当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时 漫反射式的光电开关是首选的检测模式 引起理想漫反射的光度分布 局部较强漫反射时的光度分布 应用举例 可应用于一般要求的物体检知场所 如MACV等 工作原理 光电开关分类 镜面反射式光电开关 镜面反射式光电开关 镜反射式光电开关亦是集发射器与接收器于一体 光电开关发射器发出的光线经过反射镜 反射回接收器 当被检测物体经过且完全阻断光线时 光电开关就产生了检测开关信号 应用举例 一般应用于较长距离的物体检知场所 如Lifter的凸出检知等 使用时接线比较简单 工作原理 光电开关分类 对射式光电开关 对射式光电开关 对射式光电开关包含在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器 发射器发出的光线直接进入接收器 当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时 光电开关就产生了开关信号 当检测物体是不透明时 对射式光电开关是最可靠的检测模式 应用举例 可应用于可靠度要求较高的物体检知或精确定位场所 如IAS升降平台定位Svensor FICV检知Sensor等 工作原理 光电开关分类 槽式光电开关 槽式光电开关 槽式光电开关通常是标准的U字型结构 其发射器和接收器分别位于U型槽的两边 并形成一光轴 当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时 光电开关就产生了检测到的开关量信号 槽式光电开关比较安全可靠的适合检测高速变化 分辨透明与半透明物体 应用举例 可应用于检测精度要求较高的物体检知和检测高速变化的物体位置 如AMHS的RGV和Crane的走行定位和升降定位的感知 工作原理 接近开关 用途 接近开关广泛应用于机械 矿山 造纸 烟草 塑料 化工 治金 轻工 汽车 电力 保安 铁路 航天等各个行业 运用于限位 检测 记数 测速 液面控制 自动保护等 也可连接计算机 可编程序控制器 PC机 等作传感头用 特别是电容式接近开关还可适用于对多种非金属 如纸张 橡胶 液体 木材及人体进行检测 应用范围极广 分类 分为电感式接近开关和电容式接近开关 电感式接近开关 基本原理 电感式接近开关由高频振荡器和放大器组成 振荡器的线圈在开关的作用表面产生一个交变磁场 当金属物体接近此作用表面时 金属中产生涡流而吸收了振荡器的能量 使震荡器减弱以至停振 振荡器之振荡及停振