机电传动控制7.1

1、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

2、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.

3、 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

4、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,M 3,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

5、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

6、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

7、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

8、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。

9、 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） (P1

10、46),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

11、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

12、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

13、,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