第7章__機(jī)電電氣控制-常用電器

1、第第7 7章章 機(jī)床電氣控制的基本環(huán)節(jié)機(jī)床電氣控制的基本環(huán)節(jié)主頁面主頁面！u常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作過程、作用常用低壓電器的結(jié)構(gòu)、工作過程、作用及標(biāo)準(zhǔn)符號及標(biāo)準(zhǔn)符號u三相異步電動機(jī)基本控制線路的原理分析三相異步電動機(jī)基本控制線路的原理分析與編寫、控制線路的改良與實訓(xùn)與編寫、控制線路的改良與實訓(xùn) 7.1 7.1 常用低壓電器常用低壓電器 低壓電器通常是指工作在直流電壓低壓電器通常是指工作在直流電壓15001500、交流、交流電壓電壓1200V1200V及以下電路中的電器設(shè)備。及以下電路中的電器設(shè)備。按用途分按用途分低壓低壓配電電器配電電器低壓低壓控制器控制器（閘刀開關(guān)、空氣開關(guān)、按鈕開關(guān)、熔斷器

2、等）（閘刀開關(guān)、空氣開關(guān)、按鈕開關(guān)、熔斷器等）（接觸器、各種繼電器、起動器）（接觸器、各種繼電器、起動器）一、低壓電器的分類一、低壓電器的分類按工作按工作原理分原理分狀態(tài)狀態(tài)電器（雙穩(wěn)態(tài)）電器（雙穩(wěn)態(tài)）暫態(tài)暫態(tài)電器（單穩(wěn)態(tài)）電器（單穩(wěn)態(tài)）（閘刀開關(guān)、組合開關(guān)、（閘刀開關(guān)、組合開關(guān)、空氣開關(guān)空氣開關(guān)（熔斷器、接觸器、各種繼電器、按鈕開關(guān)、行程開關(guān)）（熔斷器、接觸器、各種繼電器、按鈕開關(guān)、行程開關(guān)）按操作按操作方式分方式分非自動非自動電器電器（機(jī)械控制）（機(jī)械控制）自動自動電器電器（電氣控制）（電氣控制）（閘刀開關(guān)、組合開關(guān)、按鈕開關(guān)、行程開關(guān)）（閘刀開關(guān)、組合開關(guān)、按鈕開關(guān)、行程開關(guān)）（熔斷器、

3、接觸器、各種繼電器、空氣開關(guān)）（熔斷器、接觸器、各種繼電器、空氣開關(guān)）優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、價格低、安裝維護(hù)方便等缺點：功能少、不宜頻繁操作使用要求：電源進(jìn)線接到靜觸座上，電源出線接到熔絲（保險絲）之下一般使用正向安裝，不能倒裝，平裝時一定要處于頭高之上保險絲的選擇要合理，數(shù)值應(yīng)在主體額定值以內(nèi)，主體額定值會隨使用而逐步下降閘刀開關(guān)的圖文符號閘刀開關(guān)的圖文符號1、 組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，常用來作為換開關(guān)，常用來作為電源引入開關(guān)，也可電源引入開關(guān)，也可以用它來直接起動和以用它來直接起動和停止、小容量電動機(jī)停止、小容量電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制，局部照正反轉(zhuǎn)控制，局部照明電路也常用它來控明電路也常用

4、它來控制。制。 M3組合開關(guān)的圖文符號組合開關(guān)的圖文符號 用途：用途： 用來接通或斷開控制電路（其中電流很?。?，從用來接通或斷開控制電路（其中電流很小），從而控制電動機(jī)或其他電氣設(shè)備的運行。而控制電動機(jī)或其他電氣設(shè)備的運行。 按鈕內(nèi)部有兩組觸點，原來就按鈕內(nèi)部有兩組觸點，原來就接通的觸點，稱為常閉觸點；原來接通的觸點，稱為常閉觸點；原來就斷開的觸點，稱為常開觸點。就斷開的觸點，稱為常開觸點。常閉常閉( (動斷動斷) )觸點觸點常開常開( (動合動合) )觸點觸點SBSB按鈕結(jié)構(gòu)圖按鈕彈簧靜觸點動觸點動作特點：動作特點：按下按鈕時兩組開關(guān)改按下按鈕時兩組開關(guān)改變狀態(tài)，放手時立即復(fù)位。變狀態(tài)，放手

5、時立即復(fù)位。常閉觸點常開觸點支點外形圖內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖行程開關(guān)也稱為限位開關(guān)，主要用于將機(jī)械位移變?yōu)殡娦盘?，以實現(xiàn)對機(jī)械運動的位置控制。觸桿復(fù)位彈簧常閉觸點常開觸點當(dāng)機(jī)械的運動部件撞擊觸桿時，觸桿下移使常閉觸點斷開，常開觸點閉合；當(dāng)運動部件離開后，在復(fù)位彈簧的作用下，觸桿回復(fù)到原來位置，各觸點恢復(fù)常態(tài)。SQSQ常閉(動斷)觸點常開(動合)觸點圖文符號內(nèi)部結(jié)構(gòu)與按鈕開關(guān)一樣，按鈕是用人手改變狀態(tài)，行程開關(guān)是靠機(jī)械碰撞改變狀態(tài)的。內(nèi)部動作特點一樣1、用途：用途： 熔斷器串聯(lián)在電路中，是當(dāng)電流超過限定值熔斷器串聯(lián)在電路中，是當(dāng)電流超過限定值時借熔體溶化來分?jǐn)嚯娐返囊环N用于時借熔體溶化來分?jǐn)嚯娐返囊环N用

6、于過載和短路保護(hù)過載和短路保護(hù)的電器。的電器。結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：主要由熔體、觸頭插座和絕緣底板組成。主要由熔體、觸頭插座和絕緣底板組成。材料：材料：低熔點材料：如低熔點材料：如鉛錫合金鉛錫合金、鋅等；高熔點材、鋅等；高熔點材料：如銀、銅、鋁等。料：如銀、銅、鋁等。特點：特點： 結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、價格低廉，且結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、價格低廉，且其可靠性高，獲得了廣泛應(yīng)用。其可靠性高，獲得了廣泛應(yīng)用。缺點：缺點：保護(hù)后需要保護(hù)后需要更換更換熔體方可重新使用熔體方可重新使用瓷插式熔斷器瓷插式熔斷器螺旋式熔斷器螺旋式熔斷器無填料密閉式熔斷器無填料密閉式熔斷器有填料封閉管式熔斷器有填料封閉管式熔斷器

7、圖文符號圖文符號FU用途：用途：接通和接通和斷開電動機(jī)或斷開電動機(jī)或其他設(shè)備的電其他設(shè)備的電源連接，作為源連接，作為主電路通斷控主電路通斷控制開關(guān)。制開關(guān)。 11223344525244220vI回力彈簧動鐵芯（銜鐵）線圈靜鐵芯連桿FFFFF短路環(huán)常開觸點常閉觸點itOImI=0出現(xiàn)100HZ機(jī)械顫動聲音 。輔助觸點通。輔助觸點通過電流較小，常接在電動機(jī)的控制電路中；主觸點能過電流較小，常接在電動機(jī)的控制電路中；主觸點能通過較大電流，一般接在電動機(jī)的主電路中。通過較大電流，一般接在電動機(jī)的主電路中。應(yīng)注意它的觸點數(shù)量、觸點額定電流、線圈電應(yīng)注意它的觸點數(shù)量、觸點額定電流、線圈電壓等。壓等。根據(jù)

8、U=4.44fNm交流接觸器不適合控制過于交流接觸器不適合控制過于頻繁的工作環(huán)境。頻繁的工作環(huán)境。：KM線圈線圈KM常開觸點常開觸點KM常閉觸點常閉觸點 繼電器根據(jù)功能可分為：繼電器根據(jù)功能可分為：電流繼電器、電壓繼電器、中間電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、熱繼電器、時間繼電器、速度繼電器繼電器、熱繼電器、時間繼電器、速度繼電器等等和交流接觸器和交流接觸器基本相同基本相同，開關(guān)根據(jù)自身線圈中電流大小而動作使用時線圈串聯(lián)在被測電路中，為了不影響被測電路的用電，其線圈匝數(shù)少、導(dǎo)線粗、阻抗小。電流繼電器分為過流繼電器與欠流繼電器圖文符號KA過流線圈過流線圈KA常開觸點常開觸點KA常閉觸點常閉觸點

9、KA欠流線圈欠流線圈和交流接觸器和交流接觸器基本相同基本相同開關(guān)根據(jù)自身線圈中電壓大小而動作使用時線圈并聯(lián)在被測電路中，為了不影響被測電路的用電，其線圈匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、阻抗大。電壓繼電器分為過壓繼電器與欠壓繼電器圖文符號KV過壓線圈過壓線圈KV常開觸點常開觸點KV常閉觸點常閉觸點KV欠壓線圈欠壓線圈圖文符號KA常開觸點常開觸點KA常閉觸點常閉觸點KA線圈線圈 中間繼電器的中間繼電器的和交流接觸器和交流接觸器相同相同，只是體，只是體積小些，電磁系統(tǒng)小些，觸點額定電流小些，其觸點一般在控積小些，電磁系統(tǒng)小些，觸點額定電流小些，其觸點一般在控制電路中使用。制電路中使用。鐵心線圈常開觸點常閉觸點回力彈

10、簧銜鐵* *熱繼器是用來對電動機(jī)熱繼器是用來對電動機(jī)長時間長時間過載過載起保護(hù)的作用。起保護(hù)的作用。 發(fā)熱絲發(fā)熱絲R絲絲雙金屬片雙金屬片復(fù)位按鈕復(fù)位按鈕彈簧彈簧扣板扣板常閉觸點常閉觸點RLKMI* *熱繼電器動作有熱慣性的特點所以熱繼電器動作有熱慣性的特點所以。 熱繼電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)是熱繼電器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)是。所謂整定電流，。所謂整定電流，就是熱元件中通過電流超過此值的就是熱元件中通過電流超過此值的20%20%時，熱繼電器應(yīng)當(dāng)時，熱繼電器應(yīng)當(dāng)在在20min20min內(nèi)動作。內(nèi)動作。 熱繼電器的整定電流熱繼電器的整定電流，整定電流應(yīng)與電動機(jī)（負(fù)，整定電流應(yīng)與電動機(jī)（負(fù)載）的額定電流基本上一致。

11、載）的額定電流基本上一致。 FR常閉觸點常閉觸點發(fā)熱元件發(fā)熱元件FR 時間繼電器接受到控制信息后，開關(guān)會時間繼電器接受到控制信息后，開關(guān)會延時執(zhí)行動作延時執(zhí)行動作 按結(jié)構(gòu)方式分，大致有空氣阻尼式、電磁式、電動式、晶按結(jié)構(gòu)方式分，大致有空氣阻尼式、電磁式、電動式、晶體管式等。目前應(yīng)用最廣的是空氣阻尼式和晶體管式兩種。體管式等。目前應(yīng)用最廣的是空氣阻尼式和晶體管式兩種。 按功能分為按功能分為通電延時通電延時繼電器與繼電器與斷電延時斷電延時繼電器繼電器1轉(zhuǎn)軸2轉(zhuǎn)子3定子4繞組5擺錘6、7靜觸頭8、9簧片 可實現(xiàn)可實現(xiàn)。 返回返回5.25.2基本控制電路基本控制電路總開關(guān)總開關(guān)M3FUKMU V WQ

12、SFR保險絲保險絲接觸器主接觸器主開關(guān)開關(guān)熱繼電器熱繼電器電動機(jī)電動機(jī)（a）接線示意圖 （b）電氣原理圖M3SBQSFUKMM3QSFUKMKMSB5.25.2基本控制電路基本控制電路 KMSB1SB2KMFR主電路主電路控制電路控制電路M3FUKMFRU V WQS自鎖觸點自鎖觸點松開松開SBSB2 2時，它在彈簧的作用下恢復(fù)到斷開位置，但時，它在彈簧的作用下恢復(fù)到斷開位置，但是由于與起動按鈕并聯(lián)的輔助觸點和主觸點同時閉是由于與起動按鈕并聯(lián)的輔助觸點和主觸點同時閉合，因此接觸器線圈的電路仍然接通，接觸器觸點合，因此接觸器線圈的電路仍然接通，接觸器觸點保持在閉合的位置，這個輔助觸點稱為保持在閉

13、合的位置，這個輔助觸點稱為。將停止按鈕將停止按鈕SBSB1 1 按下，則線圈的電路切斷，動按下，則線圈的電路切斷，動鐵心和觸點恢復(fù)到斷開的位置。鐵心和觸點恢復(fù)到斷開的位置。 閉合開關(guān)閉合開關(guān)QSQS按下起動按鈕按下起動按鈕SBSB2 2KMKM的線圈通電的線圈通電三個主觸點閉合三個主觸點閉合電動機(jī)電動機(jī)M M啟動啟動輔助觸點閉合輔助觸點閉合: :熔斷器熔斷器FUFU。一旦發(fā)生短路事故，熔絲立。一旦發(fā)生短路事故，熔絲立即熔斷，電動機(jī)立即停車。即熔斷，電動機(jī)立即停車。交流接觸器。當(dāng)電源暫時斷交流接觸器。當(dāng)電源暫時斷電或電壓嚴(yán)重下降時，電動機(jī)即自動從電源切除。電或電壓嚴(yán)重下降時，電動機(jī)即自動從電源切

14、除。因為這時接觸器的動鐵心釋放而使主觸點斷開。當(dāng)因為這時接觸器的動鐵心釋放而使主觸點斷開。當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時如不重按起動按鈕，則電動機(jī)電源電壓恢復(fù)正常時如不重按起動按鈕，則電動機(jī)不能自行起動，因為自鎖觸點亦已斷開。不能自行起動，因為自鎖觸點亦已斷開。 熱繼電器熱繼電器FRFR。當(dāng)過載時，它的熱元件發(fā)。當(dāng)過載時，它的熱元件發(fā)熱，將常閉觸點斷開，使接觸器線圈斷電，主觸點熱，將常閉觸點斷開，使接觸器線圈斷電，主觸點斷開，電動機(jī)也就停下來。斷開，電動機(jī)也就停下來。KMFSB1SBFKMFFRKMRSBRKMRKMFKMR正轉(zhuǎn)接觸器正轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)接觸器聯(lián)鎖觸點聯(lián)鎖觸點 聯(lián)鎖觸點聯(lián)鎖觸點 U

15、V W M3QFUKMFFRKMR返回返回正轉(zhuǎn)接觸器正轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)接觸器反轉(zhuǎn)接觸器聯(lián)鎖觸點聯(lián)鎖觸點 聯(lián)鎖保護(hù)聯(lián)鎖保護(hù) FRKMFSB1SBFKMFKMRSBRKMRKMFKMRU V W M3QSFUKMFFRKMR5.3 5.3 行程、時間控制電路行程、時間控制電路推桿推桿小滾輪小滾輪擒縱件擒縱件壓板壓板彈簧彈簧彈簧彈簧動觸點動觸點靜觸點靜觸點滾輪滾輪上轉(zhuǎn)臂上轉(zhuǎn)臂盤形彈簧盤形彈簧不宜用在移動速度低不宜用在移動速度低于于0.4m/min的運動部的運動部件上件上低速運動的部件低速運動的部件上應(yīng)采用滾輪式上應(yīng)采用滾輪式行程開關(guān)行程開關(guān) 復(fù)位彈簧復(fù)位彈簧靜觸點靜觸點動觸點動觸點觸點彈簧觸點彈簧動觸點

16、動觸點靜觸點靜觸點頂桿頂桿 接近開關(guān)是當(dāng)運動的金屬物體與之接近到一定距接近開關(guān)是當(dāng)運動的金屬物體與之接近到一定距離時便發(fā)出接近信號，它不需施以機(jī)械力。離時便發(fā)出接近信號，它不需施以機(jī)械力。 微動開關(guān)是具有微動開關(guān)是具有瞬時動作和微小瞬時動作和微小行程的靈敏開關(guān)行程的靈敏開關(guān)常開靜觸點常開靜觸點動觸點動觸點常閉靜觸點常閉靜觸點殼體殼體推桿推桿弓簧片弓簧片1限位控制限位控制KMSB2SB1KMFRST生產(chǎn)機(jī)械運動到位后，將行程開生產(chǎn)機(jī)械運動到位后，將行程開關(guān)關(guān)ST的動斷觸頭打開，接觸器的動斷觸頭打開，接觸器KM線圈斷電，于是主電路斷電，線圈斷電，于是主電路斷電，電動機(jī)停止運行。電動機(jī)停止運行。 M

17、3FU1KMFRU V WQS2往復(fù)運動控制往復(fù)運動控制U V W M3QSKM1FRKM2FU1KM1SB1SB2KM1FRKM2SB2KM2ST2ST1FU2KM2KM1ST1ST2 線圈線圈電動機(jī)電動機(jī)機(jī)械運動部件前進(jìn)機(jī)械運動部件前進(jìn)行程開關(guān)行程開關(guān)STST1 1的動斷觸頭打開的動斷觸頭打開電動機(jī)電動機(jī)行程開關(guān)行程開關(guān)電動機(jī)又接入電源電動機(jī)又接入電源機(jī)械運動部件反向運動機(jī)械運動部件反向運動 電動機(jī)電動機(jī)后，機(jī)械的運動部件與行程開關(guān)后，機(jī)械的運動部件與行程開關(guān)STST1 1分開，分開，作用在作用在STST1 1上的外力消失，上的外力消失，。STST1 1的動合觸頭分開后，接觸器的動合觸頭分

18、開后，接觸器 在它的自鎖觸頭作用下在它的自鎖觸頭作用下可保持可保持，STST1 1的動斷觸頭再閉合后，因互鎖觸頭（的動斷觸頭再閉合后，因互鎖觸頭（KMKM2 2的動斷觸頭）被打開，所以接觸器的動斷觸頭）被打開，所以接觸器KMKM1 1線圈不會通電。線圈不會通電。 接觸器接觸器KMKM2 2通電后，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)機(jī)械的運通電后，電動機(jī)反轉(zhuǎn)，當(dāng)機(jī)械的運動部件到達(dá)行程開關(guān)動部件到達(dá)行程開關(guān)STST2 2的位置后使的位置后使STST2 2動作，行程動作，行程開關(guān)開關(guān)后，使接觸器后，使接觸器，過程與正，過程與正向運動到位后相似。這樣，通過行程開關(guān)使電動機(jī)向運動到位后相似。這樣，通過行程開關(guān)使電動機(jī)能夠不

19、停地正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)運行，拖動著生產(chǎn)機(jī)械的運能夠不停地正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)運行，拖動著生產(chǎn)機(jī)械的運動部件在規(guī)定的行程范圍內(nèi)往復(fù)運動。動部件在規(guī)定的行程范圍內(nèi)往復(fù)運動。1.時間繼電器時間繼電器 空氣式時間空氣式時間繼電器繼電器放氣閥門放氣閥門出氣孔出氣孔彈簧彈簧上氣室上氣室進(jìn)氣口進(jìn)氣口調(diào)節(jié)螺釘調(diào)節(jié)螺釘橡皮膜橡皮膜活塞活塞空氣室空氣室吸引線圈吸引線圈銜鐵銜鐵支撐桿支撐桿膠木塊膠木塊彈簧彈簧壓桿壓桿微動開關(guān)微動開關(guān)常開延時閉合常開延時閉合 常開延時斷開常開延時斷開 常閉延時斷開常閉延時斷開 常閉延時閉合常閉延時閉合 電子式時間繼電器電子式時間繼電器常用的電子式時間繼電器有阻容式和數(shù)字式兩種。常用的電子式時間繼電器有阻容式和數(shù)字式兩種。是利用是利用RCRC電路充放電原理構(gòu)成電路充放電原理構(gòu)成的。繼電器線圈的電壓取自的。繼電器線圈的電壓取自RCRC電路的電容電壓，只電路的電容電壓，只有當(dāng)電容電壓升至一定數(shù)值后繼電器的銜鐵才被吸有當(dāng)電容電壓升至一定數(shù)值后繼電器的銜鐵才被吸動，觸頭才動作。動，觸頭才動作。采用計數(shù)器式延時電路，由輸采用計數(shù)器式延時電路，由輸入的信號頻率決定延時的時間。電子式時間繼電器入的信號頻率決定延時的時間。電子式時間繼電器延時范圍廣，精度較空氣式的高，延時時調(diào)節(jié)方便，延時范圍廣，精度較空氣式的高，延時時調(diào)節(jié)方便，功耗小，壽命長