常用低压电器

1、机床电气控制系统,数控系统与伺服驱动系统,PLC控制系统,主要内容,电力拖动概述,一.电力拖动的作用 二.电力拖动的组成 三.电力拖动的特点,一.电力拖动的作用 用电动机来带动生产机械使之运动的方式。,电动机 控制设备 传动机构 (电动机与生产机械之间) 工作机构,生产上广泛采用的控制系统为： 继电器接触器控制系统。,组成,电 源,自控控制设备,动力设备,传动机构,工作机构,电力拖动自动控制系统的组成,控制设备是控制电动机运转的设备，是由各控制电器按照一定要求和规律组成的控制线路和设备，用以控制电动机的运行,电动机,传递动力的装置,生产机械中直接进行生产加工的（电动机的负载）,电动机,电动机是

2、生产机械中的原动机，是实现把电能转换为机械能的部件， 有交流电动机和直流电动机之分。 交流电动机具有结构简单、造价低、 容易维护等许多优点，在生产机械 中得到广泛应用。 直流电动机具有良好的启动、制动 特性和调速性能，能在很宽的范围内 平滑调速,返回,控制设备,控制设备是控制电动机运转的设备， 是由各种控制电器 开关、 按钮、 熔断器、 接触器、 继电器等。,按一定要求和规律组成的控制线路和设备 用以控制电动机的运行(启动、制动、 反转)等,返回,传动机构,传动机构是电动机与生产机械的工作机构 之间 传递动力的装置，如减速箱、皮带、联轴节等。,返回,工作机构,工作机构是生产机械中直接进行生产加

3、工的 机械设备，可以认为是电动机的负载,返回,电力拖动优点:,电能的输送简便经济 特别是能远距离输送，分 配简单，检测方便，价格低廉。 (2) 效率高 由于原动机(电动机)与被拖动机被的连接简便，因此损耗少，控制方便，效率高。,(3) 调节性能好:电动机的型式与种类很多， 具有各种各样的特性，可适应不同生产机械的 需要，且电力拖动的启动、制动、反向与调速 等控制简便迅速，能实现较理想的控制目的。,(4) 易于实现生产过程自动化:由于电力拖动可以 实现远距离控制与自动调节，便于集中管理，因而能够实现生产过程的自动化。,是一种能控制电的设备。它是一种能够根据外界信号的要求，手动或自动地接通或断开电

4、路，断续或连续地改变电路参数，以实现电路或非电对象地切换、控制、保护、检测、变换和调节作用地电气设备。,电器,电源,最简单的电动机控制电路,继电器接触器控制系统,能耗电阻,机床常用低压电器,什么是低压电器： 在交流电压小于1200V、直流电压小于1500V（也有说交流1000V，直流1200V）的电路中起通断、保护、控制或调节等作用的电气设备。,低压电器的常见分类 （1）按用途或控制对象： 低压配电电器开关、接触器、熔断器、断路 器等。 低压控制电器：接触器、继电器等。 （2）按照动作方式： 自动切换电器：接触器、继电器。 非自动切换电器：刀开关、转换开关、按钮。 （3）按执行机能： 有触头电

5、器：接触器、按钮。 无触头电器：接近开关、电子式时间继电器。 （4）按工作原理： 电磁式电器：交直流接触器、各种继电器。 非电量控制电器：压力、速度、温度继电器。,开关电器,开启式负荷开关（闸刀开关） 封闭式负荷开关（铁壳开关） 组合开关（转换开关）,刀开关是一种配电电器，在供配电系统和设备自动控制系统中通常用于电源隔离，有时也可用于不频繁起动的小容量电动机。 通常将刀开关和熔断器合二为一组成具有一定接触分断能力和短路分断能力的组合式电器。其类型很多，广泛使用的有：,闸刀开关,低压开关主要用作隔离、转换以及接通和分断电路用。,刀开关的选择原则： （1）类型、极数、操作方式 （2）额定电压大于线

6、路电压 （3）额定电流大于线路额定电流 当刀开关控制电动机时，其额定电流要大于电动机额定电流的三倍。,(1)文字符号：QS,(2)图形符号：,单极,双极,三极,(3)结构：（视频）,安装及操作注意事项：,（1）胶壳刀开关安装时，手柄要向上，不得倒装或平装，倒装时，手柄有可能因为振动而自动下落造成误合闸，另外分闸时可能导致电弧灼手。,（2）接线时，应将电源线接在上端（静触点），负载线接在下端（动触点）。这样，拉闸后胶壳开关与电源隔离，便于更换熔丝。,（3）拉闸与合闸操作时要迅速，一次拉合到位。,封闭式负载开关,封闭式负载开关也称铁壳开关，主要用于配电电路做电源开关、隔离开关和应急开关之用；在控制

7、电路中，也可用于不频繁起动的28kW以下三相异步电动机。,（1）装有储能作用的速断弹簧，提高了开关的动作速度和灭弧性能； （2）设有箱盖和操作手柄的联锁装置 （3）有灭弧装置。,结构特点：,组合开关（转换开关）,特点：刀片式转动，操作灵活，组合方便。与普通刀开关相比，抗振性能好，机床常选用。 符号：QS 选择 （1）适合于小容量电动机起停控制，额定电流为电动机额定电流的3倍。 （2）作电源开关，额定电流稍大于电动机额定电流。,（a）外形 （b） 符号 （c) 结构,组合开关的外型、结构和符号,QS,熔断器,熔断器是低压电路及电动机控制电路中用作短路保护的电器， 它串联在线路中，当线路或电气设备

8、发生短路（或严重过流）时，熔断器中的熔体首先因电路电流增大而过热熔断，自动切断电路，以保护电气设备。,常用的熔断器 1、插入式熔断器 2、螺旋式熔断器 3、封闭管式熔断器 4、有填料封闭管式熔断器 5、高分断能力熔断器,插入式熔断器,螺旋式熔断器,视频,有填料式密封式熔断器,自恢复熔断器,文字符号：FU 图形符号：,FU,结构,熔断器是由熔体和绝缘底座(或称熔管)等组成。熔体为丝状或片状。当负载发生故障时，有很大的短路电流通过熔断器，熔体很快熔断，迅速断开故障电路，从而有效地保护未发生故障的线路和设备。熔断器主要用作短路保护，而对于过载一般不能准确保护。,思考：开启式负荷开关常见故障及处理方法

9、,1静触点弹性消失，开口过大，造成动、静触点接触不良 2熔体熔断或虚连 3动、静触点氧化或有尘污 4开关进线或出线线头接触不良,1外接负载短路 2熔体规格偏小,1开关容量太小 2拉、合闸动作过慢，造成电弧过大、烧坏触点,1修整或更换静触点 2更换熔体 3清洁触点 4重新连线,1排除负载短路故障 2按要求更换熔体,1更换开关 2修整或更换触点，并改善操作方法,低压断路器,低压断路器又称自动空气开关，是低压配电系统和电力拖动系统中非常重要的电器，具有操作安全、使用方便、工作可靠、安装简单、分断能力高等优点。 低压断路器结构：主要由触头、操作机构、脱扣器、灭弧装置等。,断路器的选用： （1）断路器的

10、额定工作电压应大于或等于线 路或设备的额定工作电压。对于配电电路来说应注意区别是电源端保护还是负载保护，电源端电压比负载端电压高出约5%左右,(2)断路器主电路额定工作电流大于或等于负载工作电流。 (3)断路器的过载脱扣整定电流应大于或等于负载工 作电流。 (4)断路器的额定通断能力应大于或等于电路的最大短电流 (5)断路器低欠电压脱扣器额定电压等于主电路额定电压。 (6)断路器类型的选择，应根据电路的额定电流及保护的要 求来选用。,文字符号：QF,图形符号：,电动机的失压保护,1主触头2自由脱扣器 3过电流脱扣器 4分励脱扣器 5热脱扣器6失压脱扣器 7按钮,低压断路器和熔断器相比，哪一种更

11、加优越？说明原因。 当电路发生短路时，若采用熔断器保护，很可能只有一相电源的熔断器熔断，造成缺相运行。对于低压断路器，电路短路时，电磁脱扣器自动脱落，将三相电源同时切断，进行短路保护，故障排除后可重复使用。所以低压断路器更优越。,思考,低压断路器和闸刀开关相比，哪一种更加好？说明原因。 当两者作为电源开关使用时，当发生过载、短路或欠电压故障时能自动的切断电路，有效保护串接在后面的电气设备，并且在分断故障电流后一般不需要更换零件，且比刀开关占用面积小，安装方便、操作安全。所以低压断路器更好。,主 令 电 器,主令电器是在自动控制系统发出指令或信号的操纵电器。由于它是专门发号施令，故称主令电器。,

12、主要用来切换控制电路，使电路接通或分断，实现对电力拖动系统的各种控制，以满足生产机械的要求。,常用的主令电器有 按钮开关、 位置开关、 万能转换开关 主令控制器等。,控制按钮,按钮是一种手动且可以自动复位的主令电器，触点容量小，只允许用于控制回路中，最大允许电流小于5A。,一般情况下它不直接控制主电路的通断:主要利用按钮开关远距离发出手动指令或信号去控制接触器、继电器等电磁装置，实现主电路的分合、功能转换或电气联锁。,实 物 图,示 意 图,文字符号：SB,图形符号,按钮开关的型号意义：,（1）选择时应根据所需的触头数、使用的场所及颜色来确定。常用的LA18, LA19,LA20系列按钮开关，

13、适用于AC500V,DC440V,额定电流5A，控制功率为AC300W,DC70W的控制回路中。,按钮的使用：,“停止”和“急停”按钮必须是红色。当按下红色按钮时， 必须使设备停止工作或断电。 “起动”按钮的颜色是绿色。 “起动” 与“停止”交替动作的按钮必须是黑色、白色或 灰色不得用红色和绿色。 “点动”按钮必须是黑色。 “复位”(如保护继电器的复位按钮)必须是蓝色。当复位 按钮还有停止的作用时则必须是红色。,（2）按钮颜色要求：,行程开关,行程开关又称限位开关或位置开关,主要用于检测工作机械的位置，发出命令以控制 其运动方向或行程。,将机械信号变为电信号，接通、断开或变换某些 控制电路的指

14、令，借以实现对机械的电气控制要求 。,作用是将机械位移转变成触点的动作信号，以控制机械设备的运动，它在机电设备的行程控制中起很大作用。,文字符号：SQ 图形符号：,基本结构,型号：常用的行程开关有JLXK1、LX19、LX32、LX33和微动开关LXW-11、JLXK1-11、LXK3等系列。行程开关的型号及其含义如下：,主要根据机械位置对开关型式的要求和控制线路对触点的数量要求以及电流、电压等级来缺点其型号。,行程开关的选择,万能转换开关多档式、控制多回路的主令电器,用途： 各种配电装置的电源隔离，电路转换、电动机远距离控制 电压表、电流表的换相开关 控制小容量的电动机,交流接触器,用途：用

15、来远距离频繁地接通或断开电动机或大容量 控制电路和其它电气 设备的主电路。,接触器的组成： （1）触头系统 （2）电磁系统 （3）灭弧装置,由主触头和辅助触头组成。 主触头由用于通断主电路， 其额定电流一般为5A。,由线圈、动铁心（衔铁） 和静铁心组成,机械灭弧 磁吹灭弧 窄缝(纵缝)灭弧法 栅片灭弧法,实 物 图,交流接触器工作原理,接触器 文字符号：KM,图形符号,主触点,接触器的参数选择 （1）一般要求选择类型（交流，直流） （2）触头额定电压（大于或等于负载回路电压），线圈额定电压（必须与控制电路电压一致） （3）主触头的额定电流（大于或等于负载额定电流），线圈额定电压（必须与控制电路

16、电压一致）,额定参数：主要有额定电压、额定电流和线圈的额定 电压等。 （1）额定电压 接触器铭牌上的额定电压是指主触头的额定电压，通常用的电压等级为： 110V 、127V ,380V,500V。 （2） 额定电流 接触器铭牌上的额定电流是指主触头的额定电流，通常用的 电流等级为： 5A,10A,20A,40A,60A,100A,150A,200A,250A等。,继电器,继电器是一种根据某种输入信号接通和断开小电流的电路，以实现远距离自动控制和保护的自动控制电器。输入信号可以是电流、电压、温度、时间、压力、速度等。 继电器的种类繁多，常用的有电流继电器、电压继电器、中间继电器、时间继电器、热继

17、电器以及速度继电器等。,电流、电压继电器 文字符号：KI(电流继电器) KV(电压继电器),图形符号：,过电流继 电器线圈,欠电流继 电器线圈,过电压继 电器线圈,欠电压继 电器线圈,常开触头,常闭触头,中间继电器,用途：中间继电器常用于传递信号以及 用于同时控制多个电路，也可直 接用于小容量电动机或其它电气的 执行元件。,结构：中间继电器与交流接触器的结构基 本相同，只是其电磁系统小一些触 点多一些。,文字符号：KA,图形符号：,线圈,常开触头,常闭触头,实物图,型号,热继电器,热继电器是用来保护电动机免受长期 过载的危害。,结构：热继电器是利用电流的热效而动作的。,工作原理：当主电路中电流

18、超过容许值而使 双金属片受热时它便向上弯曲扣 板在弹簧的拉力下将长闭触点断 开，从而断开主 电路。,用途：,文字符号：FR,图形符号：,热元件,常开触头,常闭触头,实物图,时间继电器,凡是感测系统获得输入信号后需延迟 一段时间，然后它的执行系统才会动 作输出信号，进而操纵控制电路的电器。,用途：,结构：,通电延时时间继电器,断电延时时间继电器,(1)电磁机构 由线圈、铁心和衔铁组成。,(2)触头系统 由两对瞬动触头(一常开一常闭) 和两对延时触头(一常开一常闭)组成。,瞬动触头和延时触头分别是两个微动开关。,(3)气室 气室为一空腔，内装一成型橡皮薄膜， 随空气的增减而移动，气室顶部的调节螺

19、钉可调节延时时间。,(4) 传动机构 由推板、活塞杆、杠杆及各种类 型的弹簧等组成。,(5) 基座 金属钢板制成，用以周定电磁机构和 气室,时间继电器,通电延时线圈,断电延时线圈,中间继电器,热继电器,速度继电器（反接制动继电器）,用途：主要用于笼型异步电动机的反接制动电路中，当反接制动的转速下降到接近零时能自动地及时切断电源。 结构：定子、转子和触点三部分组成。,图片15 1-23,符号：,控制变压器,1、变压器的类型 （1）机床控制变压器 适用于频率5060Hz，输入电压不超过交流660V的电路，常作为各类机床 、机械设备中一般电器的控制电源、局部照明及指示灯的电源。,（2）三相变压器,在三相交流系统中，三相电压的变换可用一台三相变压器来实现。在数控机床中，三相变压器主要是给伺服驱动系统供电。,2、变压器的选择,直流稳压电源,功能：将非稳定交流电源变成稳定直流电源 在数控机床电气控制系统中，需要稳压电源给驱动器、控制单元、直流继电器