第一章常用低壓電器

第一章常用低壓電器第一頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四二、本課程主要內(nèi)容第一章常用低壓電器第二章機床電氣控制線路基本環(huán)節(jié)第三章機床電氣控制線路的分析和設計第五章交流調(diào)速系統(tǒng)第六章PLC在機床電氣控制中的應用第四章直流自動調(diào)速系統(tǒng)第二頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四本章主要內(nèi)容：掌握低壓電器的：1、結構組成2、工作原理3、型號規(guī)格（參數(shù)）4、圖形文字符號5、選用原則

第三頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四機床不僅需要有電動機拖動。而且還需要一套控制裝置，即各類電器，用以實現(xiàn)各種工藝要求。對電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用起控制、調(diào)節(jié)、檢測、轉換及保護作用的電工器械稱電器。工作在交流電壓1000V，或直流電壓1200V及以下的電路中起通斷、保護、控制或調(diào)節(jié)作用的電器產(chǎn)品叫做低壓電器。第一章常用低壓電器第四頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四低壓電器的分類1.按用途分類控制電器：用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器，如接觸器、繼電器等。主令電器：用于自動控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令的電器，如按鈕、行程開關等。保護電器：用于保護電路及用電設備的電器，如熔斷器、熱繼電器等。配電電器：用于電能的輸送和分配的電器。如低壓斷路器、隔離器等。執(zhí)行電器：用于完成某種動作或傳動功能的電器，如電磁鐵、電磁離合器等。按用途分第五頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四低壓電器的分類2.按工作原理分類：（1）電磁式電器：依據(jù)電磁感應原理來工作的電器，如交直流接觸器、各種電磁式繼電器等。（2）非電量控制器：電器的工作是靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器，如刀開關、行程開關、按鈕、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。第六頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四低壓電器的分類3.按操作方式分類：（1）自動電器：時間繼電器、速度繼電器等（2）手動電器：按鈕、刀開關、轉換開關等4.按觸點類型：（1）有觸點電器：繼電器、接觸器、行程開關等（2）無觸點電器：固態(tài)繼電器、接近開關等第七頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四低壓電器的發(fā)展方向目前正沿著體積小、重量輕、安全可靠、使用方便的方向發(fā)展，大力發(fā)展電子化的新型控制電器，如接近開關、光電開關、電子式時間繼電器、固態(tài)繼電器與接觸器等以適應控制系統(tǒng)迅速電子化的需要。

第八頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)控制電器

接觸器是一種接通或切斷電動機或其他負載主電路的自動切換電器。它是利用電磁力來使開關打開或斷開的電器，適用于頻繁操作、遠距離控制強電電路，并具有低壓釋放的保護性能。接觸器通常分為交流接觸器和直流接觸器。一接觸器交流接觸器直流接觸器第九頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四第一節(jié)控制電器

1.其主要結構：電磁機構、觸點系統(tǒng)、滅弧機構、回位彈簧力裝置、支架與底座等。一接觸器1-動觸頭2-靜觸頭3-銜鐵4-緩沖彈簧5-電磁線圈6-鐵心7-墊氈8-觸頭彈簧9-滅弧罩10-觸頭壓力簧片

2.工作原理：當線圈得電后，銜鐵被吸合，帶動三對主觸點閉合，接通電路，輔助觸點也閉合或斷開；當線圈失電后，銜鐵被釋放，三對主觸點復位，電路斷開，輔助觸點也斷開或閉合.第十頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四線圈鐵芯銜鐵主觸頭彈簧輔助觸頭M3~電機動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機接通電源~380~~2.接觸器工作原理第十一頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四M3~動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機接通電源~220~380~~2.接觸器工作原理第十二頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四3.接觸器有關符號圖形符號、文字符號、產(chǎn)品型號KMKMKM線圈主觸點常開觸點常閉觸點

KM接觸器主觸頭——用于主電路（流過的電流大，需加滅弧裝置）接觸器輔助觸頭——用于控制電路

（流過的電流小，無需加滅弧裝置）接觸器線圈——連接于控制電路輔助觸頭第十三頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四4、接觸器的選用選用接觸器的原則：1）控制交流負載應選用交流接觸器，控制直流負載則選用直流接觸器。2）接觸器的使用類別應與負載性質(zhì)相一致。3）主觸點額定電壓應大于或等于負載回路的額定電壓。4）主觸點的額定電流應大于或等于負載的額定電流。5）吸引線圈電流種類和額定電壓應與控制回路電壓相一致，接觸器在線圈額定電壓85%及以上時應能可靠吸合。6）接觸器的主觸點和輔助觸點的數(shù)量應滿足控制系統(tǒng)要求7）滿足機械壽命、電氣壽命、通斷頻率、分短電流的要求第十四頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四二繼電器中間繼電器電壓繼電器電流繼電器時間繼電器速度繼電器…...繼電器類型：繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于，接觸器的主觸頭可以通過大電流，而繼電器的觸頭只能通過小電流。所以，繼電器只能用于控制電路中。第十五頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四繼電器是一種利用電流、電壓、時間、溫度等信號的變化來接通或斷開所控制的電路，以實現(xiàn)自動控制或完成保護任務的自動電器。二繼電器第十六頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四1、中間繼電器中間繼電器和接觸器的結構和工作原理大致相同。主要區(qū)別：接觸器的主觸點可以通過大電流；繼電器的體積和觸點容量小，觸點數(shù)目多，且只能通過小電流。所以，繼電器一般用于機床的控制電路中。KAKAKA

線圈

常開觸頭

常閉觸頭第十七頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四2、時間繼電器時間繼電器是從得到輸入信號(線圈通電或斷電)起，經(jīng)過一段時間延時后觸頭才動作的繼電器。適用于定時控制。按工作原理分空氣阻尼式電磁式電動式電子式等。按延時方式分通電延時型斷電延時型數(shù)控機床中一般由計算機軟件實現(xiàn)時間控制。第十八頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四時間繼電器的文字符號和圖形符號

a)b)c)d)e)f)g)h)i)KTKTKTKTKTKTKTKTa)一般線圈符號b)通電延時線圈c)斷電延時線圈d)延時閉合的動合觸點e)延時斷開的動斷觸點f)延時斷開的動合觸點g)延時閉合的動斷觸點h)瞬時動合觸點i)瞬時動斷觸點第十九頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四空氣式時間繼電器的工作原理常開觸頭延時閉合常閉觸頭延時打開線圈銜鐵常閉觸頭常開觸頭線圈通電銜鐵吸合（向下）連桿動作觸頭動作動作過程通電延時線圈斷電延時線圈第二十頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四時間繼電器觸頭類型斷電式常閉斷電后延時閉合常開斷電后延時斷開通電式瞬時動作延時動作常閉觸點常開觸點常開通電后延時閉合常閉通電后延時斷開第二十一頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四時間繼電器JS7-A系列-3調(diào)節(jié)定時時間線圈控制觸點第二十二頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四時間繼電器JS7系列-4第二十三頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四3速度繼電器電器符號KS

速度繼電器是測量轉速的元件。它能反映轉動的方向以及是否停轉、因此廣泛用于異步電動機的反接制動中。其結構和工作原理與籠型電動機類似，主要有轉子、定子和觸點三部分。其中轉子是圓柱形永磁鐵，與被控旋轉機構的軸連接，同步旋轉。定子是籠形空心圓環(huán)，內(nèi)裝有籠形繞組、它套在轉子上，可以轉動一定的角度。當轉子轉動時，在繞組內(nèi)感應出電動勢和電流，此電流和磁場作用產(chǎn)生扭矩使定子柄向旋轉方向轉動、撥動簧片使觸點閉合或斷開。當轉子轉速低于某一值(約100r/min)，扭矩不足于克服定子柄重力，觸點系統(tǒng)恢復原態(tài)。第二十四頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四

圖2-2JYl速度繼電器結構原理圖

(1.轉子2軸3.定子4.繞組5.定子柄6.靜觸點7.動觸點8.簧片)第二十五頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四速度繼電器符號a）動合觸頭b）動斷觸頭BVBV第二十六頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四第二節(jié)保護電器1熱繼電器2電流繼電器4熔斷器3電壓繼電器5斷路器第二十七頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四1熱繼電器外形結構(a)外形(b)結構導板觸點熱元件手動復位按鈕觸點接線柱主電路接線柱電流調(diào)節(jié)凸輪第二十八頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四1熱繼電器作用及分類熱繼電器是一種利用電流的熱效應來切斷電路的保護電器。專門用來對連續(xù)運轉的電動機進行過載及斷相保護，以防電動機過熱而燒毀。按相數(shù)分為兩相熱繼電器三相熱繼電器不帶斷相保護帶斷相保護第二十九頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四熱繼電器工作原理：發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其彎曲，推動導板運動，常閉觸點斷開。第三十頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四發(fā)熱元件功能：過載保護結構：I常閉觸頭雙金屬片工作原理：發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開?？郯宓谌豁摚擦捻?，編輯于2023年，星期四熱繼電器的選擇1）根據(jù)實際要求確定熱繼電器的結構類型2）根據(jù)電動機的額定電流來確定熱繼電器的型號、熱元件的電流等級和整定電流。a)熱元件b)動斷觸點FR第三十二頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四熱繼電器的符號發(fā)熱元件串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在控制電路中常閉觸頭FRFR第三十三頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四2電流繼電器根據(jù)輸入電流大小而動作的繼電器。使用時，電流繼電器的線圈和被保護的設備串聯(lián)，其線圈匝數(shù)少而線徑粗、阻抗小、分壓小，不影響電路正常工作。

按用途分為過電流繼電器：當電路發(fā)生短路及過流時立即切斷電路欠電流繼電器：當電路電流過低時立即切斷電路I＞KII＜KIa)過電流繼電器線圈b)欠電流繼電器線圈c)動合觸點d)動斷觸點第三十四頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四電流繼電器JL18系列-3接主電路接制電路第三十五頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四電流繼電器JL15系列-2第三十六頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四3電壓繼電器根據(jù)輸入電壓大小而動作的繼電器。使用時，電壓繼電器的線圈與負載并聯(lián)，其線圈匝數(shù)多而線徑細。電壓繼電器分過電壓繼電器：起過電壓保護作用欠電壓繼電器：起欠電壓保護作用零電壓繼電器：起零電壓保護作用U＞KVU＜KVa)過電壓繼電器線圈b)欠電壓繼電器線圈c)動合觸點d)動斷觸點第三十七頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四4、低壓斷路器(自動開關)低壓斷路器又稱自動空氣開關或自動空氣斷路器，簡稱自動開關。第三十八頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四作用：可實現(xiàn)短路、過載、失壓保護。4斷路器（自動空氣開關）電器符號QF結構：過流脫扣器欠壓脫扣器工作原理：過流時，過流脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源；欠壓時，欠壓脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源。第三十九頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四(1)、低壓斷路器的作用及分類作用：用于電動機和其他用電設備的電路中，在正常情況下，它可以分斷和接通工作電流；當電路發(fā)生過載、短路、失壓等故障時，它能自動切斷故障電路，有效地保護串接于它后面的電器設備；還可用于不頻繁地接通、分斷負荷的電路，控制電動機的運行和停止。按結構分為框架式（萬能式）塑料外殼式（裝置式）分類：第四十頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四鎖鉤主觸點手動閉合

過流脫扣器

欠壓脫扣器銜鐵連桿裝置釋放彈簧過載脫扣器(2)、低壓斷路器的工作原理第四十一頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四(3)、低壓斷路器的圖形符號和文字符號QF第四十二頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四熔斷器是一種在短路或嚴重過載時利用熔化作用而切斷電路的保護電器，它主要由熔體和熔斷管組成。其中熔體既是敏感元件又是執(zhí)行元件。由易溶金屬制成，熔斷管用瓷、玻璃或硬制纖維制成。熔斷器種類：常見有:插入式、螺旋式、封閉管式和自復式。5熔斷器(FU)圖形文字符號：FU第四十三頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四熔斷器RL1系列-3第四十四頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四熔斷器RT18(HG30)系列-2第四十五頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四熔斷器RW3/RW7系列圖-2第四十六頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四第三節(jié)開關及主令電器1刀開關2組合開關5感應開關3按鈕開關4行程開關第四十七頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四1、刀閘開關控制對象：380V，5.5kW以下小電機考慮到電機較大的起動電流，刀閘的額定電流值應如下選擇：（3~5)*異步電機額定電流電路符號QS第四十八頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四2

組合開關①功能：常用在機床的控制電路中，作為電源的引入開關或是自我控制小容量電動機的直接起動、反轉、調(diào)速和停止的控制開關等。組合開關第四十九頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四②類型：組合開關有單極、雙極和多極之分。③結構：它由動觸片、靜觸片、轉軸、手柄、凸輪、絕緣桿等部件組成。當轉動手柄時，每層的動觸片隨轉軸一起轉動，使動觸片分別和靜觸片保持接通和分斷。為了使組合開關在分斷電流時迅速熄弧，在開關的轉軸上裝有彈簧，能使開關快速閉合和分斷。

2

組合開關組合開關外形圖第五十頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四④組合開關的圖形符號和文字符號QSQS（a）單極（b）三極組合開關的主要參數(shù)有額定電壓額定電流有10A、25A、60A等極數(shù)2

組合開關第五十一頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四組合開關HZ10系列-32

組合開關第五十二頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四3按鈕開關常開(動合)按鈕電路符號SB常閉(動斷)按鈕電路符號SB復合按鈕電路符號SB第五十三頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四按鈕的外形圖和結構常用于接通和斷開控制電路。(b)結構(a)外形圖常閉觸點常開觸點3按鈕開關第五十四頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四SB動合（常開）觸頭動斷（常閉）觸頭復合觸頭按鈕的選擇：應根據(jù)使用場合、控制電路所需觸點數(shù)目及按鈕顏色等要求選用。

SB按鈕圖形符號和文字符號3按鈕開關SB第五十五頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四數(shù)控機床上的按鈕站一般用：紅色表示停止和急停；綠色表示起動；黑色表示點動；藍色表示復位；另外還有黃、白等顏色，供不同場合使用。第五十六頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四4、行程開關作用：用來控制某些機械部件的運動行程和位置或限位保護。結構：行程開關是由操作機構、觸點系統(tǒng)和外殼等部分組成。分類：按結構分為直桿式旋轉式單輪旋轉式雙輪旋轉式第五十七頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四4行程開關用作電路的限位保護、行程控制、自動切換等。結構與按鈕類似，但其動作要由機械撞擊。常開（動合）觸頭電路符號SQ常閉（動斷）觸頭電路符號SQ第五十八頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四(b)示意圖未撞擊撞擊(a)外形圖行程開關結構與按鈕類似，但其動作要由機械撞擊。第五十九頁，共六十四頁，編輯于2023年，星期四行程開關的選擇

在選擇行程開關時，應根據(jù)被控制電路的特點、要求、生產(chǎn)現(xiàn)場條件和觸點數(shù)量等因素進