電氣元件介紹

電氣元件介紹第一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一電氣元件分類一、控制元件二、感測元件三、驅(qū)動元件

第二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一1.控制元件1.1傳統(tǒng)電路部分：開關(guān)(SW):起動,停止,緊停保險絲(Fuse)無熔絲開關(guān)(NFB)交流接觸器(MC)繼電器(CR)第三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一1.1.1按鈕

按鈕通常用來接通或斷開控制電路(其中電流很小)，從而控制電動機或其他電氣設(shè)備的運行。其結(jié)構(gòu)如下圖所示。

第四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一起動SW停止SW緊停SW1.1.2開關(guān)SW第五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一1.1.3保險絲1.1.3.1保險絲也被稱為熔斷器，保險絲是用來防止電路超負荷的一種安全裝置。當(dāng)電流強度達到不安全量值時，保險絲就熔化，從而使電路切斷。1.1.3.2保險絲的工作原理

當(dāng)電流流過導(dǎo)體形狀確定了，其電阻R就相對確定了（若不考慮它的電阻溫度系數(shù)）。當(dāng)電流流過它時，它就會發(fā)熱，隨著時間的增加其發(fā)熱量也在增加。電流與電阻的大小確定了產(chǎn)生熱量的速度，保險絲的構(gòu)造與其安裝的狀況確定了熱量耗散的速度，若產(chǎn)生熱量的速度小于熱量耗散的速度時，保險絲是不會熔斷的。若產(chǎn)生熱量的速度等于熱量耗散的速度時，在相當(dāng)長的時間內(nèi)它也不會熔斷。若產(chǎn)生熱量的速度大于熱量耗散的速度時，那么產(chǎn)生的熱量就會越來越多。又因為它有一定比熱及質(zhì)量，其熱量的增加就表現(xiàn)在溫度的升高上，當(dāng)溫度升高到保險絲的熔點以上時保險絲就發(fā)生了熔斷。這就是保險絲的工作原理。第六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一1.1.3.3保險絲的種類:

按使用范圍分，可分為：電力保險絲、機床保險絲、電器儀表保險絲（電子保險絲）、汽車保險絲。

按體積分，可分為：大型、中型、小型及微型。

按額定電壓分，可分為：高壓保險絲、低壓保險絲和安全電壓保險絲。

按分?jǐn)嗄芰Ψ郑煞譃椋焊?、低分?jǐn)嗄芰ΡｋU絲。

可分為：平頭管狀保險絲（又可分為內(nèi)焊保險絲與外焊保險絲）、尖頭管狀保險絲、鍘刀式保險絲、螺旋式保險絲、插片式保險絲、平板式保險絲、裹敷式保險絲、貼片式保險絲。

按熔斷速度分，可分為：特慢速保險絲（一般用TT表示）、慢速保險絲（一般用T表示）、中速保險絲（一般用M表示）、快速保險絲（一般用F表示）、特快速保險絲（一般用FF表示）。

按標(biāo)準(zhǔn)分，可分為：歐規(guī)保險絲、美規(guī)保險絲、日規(guī)保險絲。美規(guī)與日規(guī)的熔斷特性較為接近，而歐規(guī)則與它們相差較大。這三種保險絲的外形尺寸差別不大。中國規(guī)定，在中國境內(nèi)生產(chǎn)使用的電器應(yīng)使用歐規(guī)保險絲。第七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一1.1.3.4選擇保險絲時必須考慮的幾個問題常態(tài)電流：即常態(tài)電流必須小于額定電流

熔斷電流

:按照UL規(guī)格的規(guī)定，保險絲應(yīng)在額定電流2倍的情況下快速熔斷。但在大多數(shù)情況下，為了確?？煽康厝蹟?，應(yīng)大于額定電流的2.5倍。

開路電壓：開路電壓一般應(yīng)選定為小于額定電壓。例如將額定電壓為DC24V的保險絲用于AC100V的電路中時，有可能引燃保險絲或使保險絲破裂。短路電流：我們把電路短路時流過的最大電流值稱之為短路電流。對于各種保險絲來說，額定斷路容量是有規(guī)定的，如果選擇了斷路容量小的保險絲，則有可能使保險絲破裂或者引發(fā)火災(zāi)。

第八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一保險絲(Fuse)第九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一1.1.4無熔絲開關(guān)(自動空氣斷路器)

自動空氣斷路器也叫自動開關(guān),是常用的一種低壓保護電器，可實現(xiàn)短路、過載和失壓保護。它的結(jié)構(gòu)形式很多。右圖所示的是一般原理圖。第十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一1.1.4.1無熔絲開關(guān)動作原理開關(guān)的脫扣機構(gòu)是一套連桿裝置。當(dāng)主觸點通過操作機構(gòu)閉合后，就被鎖鉤鎖在合閘的位置。如果電路中發(fā)生故障，則有關(guān)的脫扣器將產(chǎn)生作用使脫扣機構(gòu)中的鎖鉤脫開，于是主觸點在釋放彈簧的作用下迅速分?jǐn)?。按照保護作用的不同，脫扣器可以分為過電流脫扣器及失壓脫扣器等類型。在正常情況下，過電流脫扣器的銜鐵是釋放著的；一旦發(fā)生嚴(yán)重過載或短路故障時，與主電路串聯(lián)的線圈就將產(chǎn)生較強的電磁吸力把街鐵往下吸引而頂開鎖鉤，使主觸點斷開。欠壓脫扣器的工作恰恰相反，在電壓正常時，電磁吸力吸住銜鐵，主觸點才得以閉合。一旦電壓嚴(yán)重下降或斷電時，銜鐵就被釋放而使主觸點斷開。當(dāng)電源電壓恢復(fù)正常時，必須重新合閘后才能工作，實現(xiàn)了失壓保護。斷路器的主觸點是通過操作機構(gòu)(手動或電動)使之閉合的，其觸點系統(tǒng)由于裝有滅弧裝置因而不僅能接通或切斷正常的工作電流，還能在發(fā)生故障時迅速切斷比正常工作電流大好幾倍的故障電流，從而能有效地保護電路中的電氣設(shè)備。

第十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一1.1.4.2無熔絲開關(guān)(自動空氣斷路器)

1P2P3P1.功能:過載或短路時跳脫,保護負載驅(qū)動組件2.跳脫后,先扳下再投入3.規(guī)格:(例)3PNFB50AF30ATIC5KA第十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一1.1.5交流接觸器

1.1.5.1用途：接觸器是一種自動化的控制電器。接觸器主要用于頻繁接通或分?jǐn)嘟?、直流電路，具有控制容量大，可遠距離操作，配合繼電器可以實現(xiàn)定時操作，聯(lián)鎖控制，各種定量控制和失壓及欠壓保護，廣泛應(yīng)用于自動控制電路，其主要控制對象是電動機，也可用于控制其它電力負載，如電熱器、照明、電焊機、電容器組等。1.1.5.2分類：接觸器按被控電流的種類可分為交流接觸器和直流接觸器。這里主要介紹常用的交流接觸器。第十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一1.1.5.3電磁式交流接觸器的結(jié)構(gòu)(1)結(jié)構(gòu)：接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)及其它部分組成。①電磁系統(tǒng)：電磁系統(tǒng)包括電磁線圈和鐵心，是接觸器的重要組成部分，依靠它帶動觸點的閉合與斷開。②觸點系統(tǒng)：觸點是接觸器的執(zhí)行部分，包括主觸點和輔助觸點。主觸點的作用是接通和分?jǐn)嘀骰芈罚刂戚^大的電流，而輔助觸點是在控制回路中，以滿足各種控制方式的要求。③滅弧系統(tǒng)：滅弧裝置用來保證觸點斷開電路時，產(chǎn)生的電弧可靠的熄滅，減少電弧對觸點的損傷。為了迅速熄滅斷開時的電弧，通常接觸器都裝有滅弧裝置，一般采用半封式縱縫陶土滅弧罩，并配有強磁吹弧回路。④其它部分：有絕緣外殼、彈簧、短路環(huán)、傳動機構(gòu)等第十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一1.1.5.4交流接觸器的動作原理當(dāng)吸引線圈兩端施加額定電壓時，產(chǎn)生電磁力，將動鐵心(上鐵心)吸下，動鐵心帶動動觸點一起下移，使動合觸點閉合接通電路，動斷觸點斷開切斷電路，當(dāng)吸引線圈斷電時，鐵心失去電磁力，動鐵心在復(fù)位彈簧的作用下復(fù)位，觸點系統(tǒng)恢復(fù)常態(tài)。三相交流接觸器的觸點系統(tǒng)中有三對主觸點和若干對輔助觸點，主觸點可以通過較大的主電流，并設(shè)有隔弧和滅弧裝置。主觸點常用在主電路中控制三相負載，輔助觸點用在電流較小的控制電路中。第十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一1.1.5.5交流接觸器的運行維護在電氣設(shè)備進行維護工作時，應(yīng)一并對接觸器進行維護工作。1)外部維護：

a．清掃外部灰塵；

b．檢查各緊固件是否松動，特別是導(dǎo)體連接部分，防止接觸松動而發(fā)熱；2)觸點系統(tǒng)維護：

a．檢查動、靜觸點位置是否對正，三相是否同時閉合，如有問題應(yīng)調(diào)節(jié)觸點彈簧；

b．檢查觸點磨損程度，磨損深度不得超過1mm，觸點有燒損，開焊脫落時，須及時更換；輕微燒損時，一般不影響使用。清理觸點時不允許使用砂紙，應(yīng)使用整形銼；

c．測量相間絕緣電阻，阻值不低于10MΩ；

d．檢查輔助觸點動作是否靈活，觸點行程應(yīng)符合規(guī)定值，檢查觸點有無松動脫落，發(fā)現(xiàn)問題時，應(yīng)及時修理或更換。

3)鐵芯部分維護：

a．清掃灰塵，特別是運動部件及鐵芯吸合接觸面間；

b．檢查鐵芯的緊固情況，鐵芯松散會引起運行噪音加大；

c．鐵芯短路環(huán)有脫落或斷裂要及時修復(fù)。4)電磁線圈維護：

a．測量線圈絕緣電阻；

b．線圈絕緣物有無變色、老化現(xiàn)象，線圈表面溫度不應(yīng)超過65°C；

c．檢查線圈引線連接，如有開焊、燒損應(yīng)及時修復(fù)。5)滅弧罩部分維護：

a．檢查滅弧罩是否破損；

b．滅弧罩位置有無松脫和位置變化；

c．清除滅弧罩縫隙內(nèi)的金屬顆粒及雜物。第十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一交流接觸器

RSTUVWbacoilMCO.L.abc第十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一1.1.6繼電器(CR)DC24VRELAYa接點電磁閥+-I繼電器是我們生活中常用的一種控制設(shè)備，通俗的意義上來說就是開關(guān)，在條件滿足的情況下關(guān)閉或者開啟。

常用的為電磁繼電器和固態(tài)繼電器。第十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一1.2PLC控制部分

程式邏輯控制部分：PLCPLC模組:PS,CPU,I/P,O/P人機界面(Touchpanel)特殊模組:A/D,D/A,Servo,Temp.,通訊,省配線單元(Uniwire)遠端傳輸模組(RemoteI/Omodule)溫度控制器(T.C.)第十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一PLC簡介可編程邏輯控制器（PROGRAMLOGICALCONTROLLER）簡稱PLC可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字的、模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。PLC具有通用性強、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。PLC程序既有生產(chǎn)廠家的系統(tǒng)程序，又有用戶自己開發(fā)的應(yīng)用程序，系統(tǒng)程序提供運行平臺，同時，還為PLC程序可靠運行及信息與信息轉(zhuǎn)換進行必要的公共處理。用戶程序由用戶按控制要求設(shè)計。第二十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一程式邏輯控制部分：PLC底板電源供應(yīng)器CPU輸入單元輸出單元特殊模組第二十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一PLC模組第二十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一PLC模組(計算機模組)第二十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一PLC模組(I/P模組)第二十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一PLC模組(I/O模組)第二十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一人機界面(Touchpanel)

第二十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一溫度控制器設(shè)定值實際值SDC10溫控器設(shè)定值為根據(jù)實際需要設(shè)置的溫度值，實際值為溫度感知元件實時檢測到的數(shù)值。EV1紅燈亮?xí)r為溫度超限報警，EV2紅燈亮?xí)r為電流超限報警。持續(xù)按住PARA鍵進入?yún)?shù)設(shè)置模式，可對溫度控制器內(nèi)部參數(shù)進行修改。包括修改溫度的上下限數(shù)值以及電流的上下限數(shù)值等。溫控器配合加熱器、固態(tài)繼電器(SSR)以及感溫線，形成溫度控制系統(tǒng)。第二十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一2.感測元件(傳感器)傳感器技術(shù)是實現(xiàn)自動控制的重要環(huán)節(jié)。傳感器是新技術(shù)革命和信息社會的重要技術(shù)基礎(chǔ)，是現(xiàn)代科技的開路先鋒，美國早在80年代就聲稱世界已進入傳感器時代，日本則把傳感器技術(shù)列為十大技術(shù)之創(chuàng)立。日本工商界人士聲稱“支配了傳感器技術(shù)就能夠支配新時代”。世界技術(shù)發(fā)達國家對開發(fā)傳感器技術(shù)部十分重視。美、日、英、法、德和獨聯(lián)體等國都把傳感器技術(shù)列為國家重點開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)之一。第二十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一2.1傳感器定義及分類2.1.1傳感器的定義。傳感器是一種能把物理量或化學(xué)量轉(zhuǎn)變成便于利用的電信號的器件。國際電工委員會(IEC:InternationalElectrotechnicalCommittee)的定義為：“傳感器是測量系統(tǒng)中的一種前置部件，它將輸入變量轉(zhuǎn)換成可供測量的信號”。2.1.2傳感器的分類根據(jù)傳感器工作原理，可分為物理傳感器和化學(xué)傳感器二大類

傳感器工作原理的分類物理傳感器應(yīng)用的是物理效應(yīng)，諸如壓電效應(yīng)，磁致伸縮現(xiàn)象，離化、極化、熱電、光電、磁電等效應(yīng)。被測信號量的微小變化都將轉(zhuǎn)換成電信號?；瘜W(xué)傳感器包括那些以化學(xué)吸附、電化學(xué)反應(yīng)等現(xiàn)象為因果關(guān)系的傳感器，被測信號量的微小變化也將轉(zhuǎn)換成電信號。第二十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一2.1.3光電/光纖傳感器光電感應(yīng)器依其檢測距離及使用場所可分為下列四種形式：1.對照型

此型光電感應(yīng)器為最早的感應(yīng)器形式，將投光器及受光器分開于兩端，一邊投光、一邊受光，在兩者之間的光線若受到任何物體之干擾，即會改變開關(guān)的狀態(tài)，如右圖。優(yōu)點:有較長的檢測距離，同時能檢測較困難的物體，如發(fā)亮表面的物等.缺點:因投光及受光分開兩處，故安裝配線及校準(zhǔn)之工作較復(fù)雜第三十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一2.反射片型

反射片型光電感應(yīng)器是將投光器及受光器裝于同一鏡頭內(nèi)，光線由投光部份發(fā)出經(jīng)一反射片反射回到接收部份，故再同一段距離內(nèi)，光線在鏡頭與反射片間往返各一次，如右圖。優(yōu)點：因投光受光在同一鏡頭內(nèi)，故安裝配線比較簡易，另外，在校準(zhǔn)作業(yè)上亦較對照型簡單且有較大的彈性缺點：檢測距離較對照型小一倍，同時光線在鏡頭與反射片間經(jīng)多次反射亦減弱其能量。第三十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一3.近接反射型

此型與反射片型相似，投光與受光均裝于同一鏡頭內(nèi)，但投光器發(fā)出之光線是經(jīng)由物體表面反射再回至受光器?，F(xiàn)代之反射型光電感應(yīng)器除一般功能型，另外發(fā)展出較先進之前景遮蔽及背景遮蔽功能，如右圖。優(yōu)點：價格低廉、安裝容易、校準(zhǔn)容易。缺點：由于需經(jīng)由物體表面加以反射，故物體表面之反射情形影響其檢測功能，如白色表面即較黑色表面更能有效的被檢測出。第三十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一4.光纖傳感器

發(fā)射器和接收器前端裝上光纖(玻璃、塑料光纖的基本操作相同)。光纖是光電傳感器的“眼”的延伸。由于光纖導(dǎo)線體積小又具伸縮性，解決廠不易進入部位的傳感問題。由于沒有電流在光纖中，因此沒有安全措施也能在易爆或強電磁場(高壓設(shè)備，電焊設(shè)備)存在的區(qū)域正常工作。光纖足夠細可探測到最微小的物體。光纖導(dǎo)線可用作漫反射光電開關(guān)和對射式光電開關(guān)。第三十三頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一FS—V11的設(shè)定方法兩點設(shè)定：當(dāng)沒有物體時,按SET鈕(橙色燈亮),有物體時，按SET鍵，然后釋放。此時SENSOR放大器即可自動計算并設(shè)置好感度。

棒狀LED較正指示燈數(shù)字LED設(shè)定鈕手動按鈕模式選擇鈕輸出選擇開關(guān)第三十四頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一溝槽式Sensor第三十五頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一光纖檢知SENSOR構(gòu)成光纖頭光纖放大器第三十六頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一反射式Sensor第三十七頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一近接Sensor第三十八頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一極限式檢知Sensor押入式極限SensorPLCI/P點第三十九頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一3.驅(qū)動元件電磁閥(SOL.)控制器(CONTROLLER)驅(qū)動器(DRIVER)馬達(MOTOR)變頻器(INVERTER)加熱器(HEATER)第四十頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一3.1電磁閥(五口二位)試驗按鈕壓下強制導(dǎo)通電氣作動進氣管路排氣管路進氣作動管路第四十一頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一3.2伺服系統(tǒng)

伺服系統(tǒng)，主要包括以下幾項：

1.指令部：動作指命信號的輸出裝置。2.控制部：接收控制指令，并驅(qū)動馬達的裝置。3.驅(qū)動、檢出部：驅(qū)動控制對象、并檢出狀態(tài)的裝置第四十二頁，共四十八頁，編輯于2023年，星期一驅(qū)動器(DRIVER)驅(qū)動器的作用