機械設(shè)備控制技術(shù)

機械設(shè)備控制技術(shù)機械制造與控制專業(yè)第2版主編武可庚主講：許昌技術(shù)經(jīng)濟學校劉峙緒論課程名稱：機械設(shè)備控制技術(shù)課程類別：專業(yè)技能課學分：8分學期安排：第三學期參考學時：150學時理論學時：80學時實踐學時：70周數(shù)：18周適用專業(yè)：機電技術(shù)應用專業(yè)、數(shù)控技術(shù)應用專業(yè)班級：14數(shù)控、14機電緒論：

一、課程的性質(zhì)（一）課程的定位：本課程是機械類專業(yè)骨干教材。本課程以服務為宗旨，以就業(yè)為導向，以素質(zhì)教育為基礎(chǔ)，以提高能力為本位，促進學生全面發(fā)展。課程內(nèi)容與學生實際水平相銜接，可以滿足社會需求和學生實際需要。（二）課程的作用：通過學生一個學年的從易到難，從簡單到復雜的循序漸進的學習，初步掌握機械設(shè)備控制的相關(guān)技術(shù)，為畢業(yè)后從事機械類工種的設(shè)備使用和機電維修打下堅實的基礎(chǔ)。同時也鍛煉學生的思維能力，培養(yǎng)學生良好的學習能力，管理能力，團隊合作能力和溝通能力。（三）與其他課程的關(guān)系：學生在一二學期已經(jīng)學習了《機械制圖》、《機械基礎(chǔ)》、《機械加工技術(shù)》、《電工與電子基礎(chǔ)》等課程，為本課程的學習奠定了基礎(chǔ)，同時它又為學生第四學期學習《PLC技術(shù)應用及實訓》、《維修電工》和考相關(guān)技能等級證奠定了基礎(chǔ)，課程本在學生的專業(yè)技能學習中具有承上啟下的作用。緒論：

二、課程設(shè)計思路該課程著眼于學生的終身學習與可持續(xù)發(fā)展，關(guān)注學生素質(zhì)教育，關(guān)注學生職業(yè)崗位能力的培養(yǎng)。本課程在編寫中結(jié)合機械制造與控制專業(yè)的特點，從實際應用角度，綜合電氣控制技術(shù)、液壓控制技術(shù)和氣動技術(shù)，以設(shè)備控制技術(shù)為主線，打破學科體系，充分考慮電氣控制，液壓和氣壓傳動的實際應用和發(fā)展現(xiàn)狀，課程設(shè)計做到以下幾點：1、結(jié)合實際。結(jié)合當前中等職業(yè)教育的教學現(xiàn)狀，適當降低知識難度，以必需、夠用為原則，注重培養(yǎng)學生對知識的應用能力。除學習常用的控制器件及系統(tǒng)外，還介紹了常見故障及排除方法。2、內(nèi)容先進。所學知識既反映我國機械設(shè)備控制的現(xiàn)狀，精選實用性的電氣控制，液壓傳動的內(nèi)容，又注意引入新知識，新產(chǎn)品，新技術(shù)，增加適合中等職業(yè)學校教學的，且應用越來越廣泛的可編程控制器內(nèi)容。其中的術(shù)語和圖形符號均采用最新的國家標準。3、便與教學。盡可能減少繁雜的理論分析，采用較多的原理圖、結(jié)構(gòu)圖、示意圖及狀態(tài)表等，更具有直觀性，做到深入淺出，通俗易懂。每一模塊配以相應的實訓內(nèi)容與課程相銜接，著重體會和加深理解相關(guān)的基本知識、基本理論和基本應用方法。4、實現(xiàn)液與電的有機結(jié)合。傳統(tǒng)的教學中，由于多種原因，機械設(shè)備及控制很難做到液與電的有機結(jié)合，這在很大程度上妨礙了學生對知識的綜合運用。本課程力圖打破原來各種課程的學科化傾向，使液、電控制技術(shù)達到緊密結(jié)合。有機統(tǒng)一，以全面提高學生的綜合運用能力。5、本課程共有五個模塊。第一模塊學習繼電器–接觸器控制技術(shù)；第二模塊為近年來迅速發(fā)展的可編程控制器的原理及應用；第三模塊是液壓控制技術(shù)；第四模塊著重介紹氣壓傳動控制技術(shù)；第五模塊為實訓內(nèi)容。緒論：

三、課程培養(yǎng)目標（一）總目標通過《機械設(shè)備控制技術(shù)》的學習，結(jié)合國家職業(yè)資格標準的要求，培養(yǎng)學生良好的工作方法能力、較強的社會適應能力以及職業(yè)專業(yè)能力：能夠閱讀、分析一般機械設(shè)備電氣控制電路，初步具有設(shè)計簡單電氣控制系統(tǒng)的能力，并能正確選擇和使用低壓電器元件；具有使用可編程控制器的初步能力；掌握液壓系統(tǒng)基本控制回路的組成及工作原理，具有閱讀機械設(shè)備說明書中液壓系統(tǒng)傳動圖和分析、排除系統(tǒng)常見故障的初步能力；掌握氣動基本控制回路的組成及工作原理，能閱讀機械設(shè)備說明書中氣動系統(tǒng)圖，具有分析、排除系統(tǒng)常見故障的初步能力。（二）具體目標專業(yè)能力目標

職業(yè)能力要求：（1）具備常用低壓電器的認知能力，知道它的結(jié)構(gòu)、原理、用途、型號，并能正確選擇和使用。（2）掌握繼電器–接觸器控制線路基本組成環(huán)節(jié)的工作原理、維護常識、常見故障排除方法。（3）能閱讀、分析一般機械設(shè)備電氣控制電路圖，初步具有設(shè)計簡單電氣控制系統(tǒng)的能力。（4）了解可編程控制器的原理，具有使用可編程控制器的初步能力。（5）理解液壓傳動的基本概念，掌握液壓控制系統(tǒng)基本回路的組成及工作原理（6）了解氣壓傳動的基本知識，掌握氣動基本回路的組成及工作原理。（7）具有閱讀機械設(shè)備說明書中液壓傳動、氣動系統(tǒng)圖和分析、排除系統(tǒng)常見故障的初步能力。緒論：

三、課程培養(yǎng)目標（一）總目標（二）具體目標專業(yè)能力目標

方法能力目標（1）能運用相關(guān)資源查詢、搜集完成相關(guān)任務的信息。（2）能使用已有信息資源制訂正確的工作計劃。（3）能獨立使用各種資源條件完成工作任務。（4）具有發(fā)散的思考和創(chuàng)新能力。

社會能力目標（1）具有團隊協(xié)作的意識，良好的小組成員協(xié)作能力。（2）具有良好的溝通能力和評價他人的能力。（3）正確面對困難和挫折的處理能力。（4）負責人的工作習慣，具有吃苦耐勞的精神。（5）節(jié)約并保護環(huán)境的意識，及安全生產(chǎn)的意識。緒論：

四、課程內(nèi)容與學時分配緒論：

四、課程內(nèi)容與學時分配緒論：

五、場地與設(shè)備（一）實踐場地要求所有試驗在學校實驗室進行即可，分別是電工實驗室、液壓實驗室、氣壓試驗室、可編程控制器實驗室，（學校暫無）。參觀實習在學校實習車間進行。緒論：

六、課程實施（一）教學建議：

本課程須采用理實一體化教學模式，在豐富的多媒體課件以及充實的實訓條件下開展教學活動；課程內(nèi)容以設(shè)備控制為依據(jù)，介紹電氣控制技術(shù)、可編程控制技術(shù)、液壓控制技術(shù)，氣壓控制技術(shù)，以及機電液一體化控制。教學過程中要著重于控制元件的結(jié)構(gòu)、工作原理，型號，用途的介紹，注意各控制系統(tǒng)的組成及工作原理讓學生熟練掌握，必要時增加實驗課時，采用項目教學法，把理論知識融入到實驗中，工學結(jié)合，以期通過本課程的學習，使學生全面掌握現(xiàn)代機械設(shè)備控制技術(shù)，為后續(xù)課程的學習及未來的工作打下堅實的專業(yè)基礎(chǔ)。（二）教學考核評價建議：1．考核的形式筆試＋項目方案設(shè)計考核標準：能夠清楚表述接觸器、熱繼電器、時間繼電器、斷路器、液壓泵，液壓缸，換向閥、流量閥、壓力閥等液壓元件的構(gòu)造及工作原理；認識各個控制元件的圖形符號或職能符號，能閱讀分析一般電氣控制、液壓控制、系統(tǒng)圖，具有初步的設(shè)計能力，能分析和排除常見故障。會用可編程控制器進行簡單電路的編程控制。2.評價方法：1)課前評價：課題學習之前，在課程標準的基礎(chǔ)上，根據(jù)課題內(nèi)容和測試標準，布置一個課題的預習任務，讓學生自學，要求要明確，布置任務要細致。也可以設(shè)計典型工作任務，由學生組織實施完成，根據(jù)課前評價測試自學情況，進行針對性備課教學設(shè)計；2)課中評價：教學課題進行到一半時進行評價，在巡回指導中根據(jù)不同的進度情況進行評價。知識技能已經(jīng)掌握可以進行擴展學習訓練，進入下一個階段的學習，反之可以總結(jié)反思，及時地對前面的教學進行補救；3）課后評價：相當于單元測試；4）電氣控制技術(shù)模塊：老師給出電路圖，由學生完成電路分析，線路連接，最后老師設(shè)置故障，學生排除故障；5)可編程控制器的原理與技術(shù)應用模塊：學生完成簡單編程，I/O連接，程序輸入。6）液壓控制技術(shù)模塊：老師給出液壓系統(tǒng)原理圖，學生進行閱讀分析，說出各個液壓元件的作用，系統(tǒng)工作原理，工作過程，并在實驗臺上完成系統(tǒng)的安裝。緒論：

六、課程實施（三）教材選用和編寫：1．本課程教學使用的教材與教學參考資料，包括主教材、主要參考書及參考資料；（１）教材：《機械設(shè)備控制技術(shù)》武可庚主編羅圣國主審由高等教育出版社出版。該教材的特點是結(jié)合實際，知識以必需夠用為原則，注重培養(yǎng)學生對知識的應用能力，內(nèi)容先進，將行業(yè)新標準標準及新規(guī)范、新工藝、新技術(shù)引入教材中，并插入了大量的原理圖，結(jié)構(gòu)圖示意圖，系統(tǒng)圖，圖文并茂。力求文字表述直觀、形象、深入淺出，通俗易懂，每章后都配有題型靈活，難度適宜的復習思考題，便于學生理解和掌握課程內(nèi)容，以提高學習效率。（２）參考資料：可上網(wǎng)點擊相應的精品課程網(wǎng)站。液壓控制技術(shù)與氣壓控制技術(shù)模塊，可參考《液壓與氣動技術(shù)》，主編陳桂芳，北京理工大學出版；可編程控制器的原理及應用技術(shù)模塊，可參考《PLC應用技術(shù)》，周建清主編，機械工業(yè)出版社出版電氣控制技術(shù)模塊，可參考《工廠電氣控制技術(shù)》，方承遠主編，機械工業(yè)出版社出版，《機床電氣控制技術(shù)》，齊占慶主編，2．教材編寫原則與要求；堅持以服務為宗旨，以就業(yè)為導向的職業(yè)教育辦學方針，堅持以素質(zhì)教育為基礎(chǔ)，以提高能力為本位，促進學生全面發(fā)展的教學指導方針，內(nèi)容要先進，突出操作，以滿足社會需求和學生實際需要為目標，同時要與學生實際水平相銜接，課后習題要突出練習，以提高教學質(zhì)量為重點。緒論：

七、附錄術(shù)語1低壓電器：工作在交流電壓小于1200V，直流電壓小于1500V的電路中的電器。低壓配電電器：主要用于低壓配電系統(tǒng)中，實現(xiàn)電能的輸送。分配及電路和用電設(shè)備保護低壓控制電器：主要用于電氣控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)發(fā)布命令、控制系統(tǒng)狀態(tài)及執(zhí)行動作主令電器：在自動控制系統(tǒng)中發(fā)布命令或信號的操作電器行程開關(guān)：又稱限位開關(guān)，是一種根據(jù)運動部件的行程位置而切換電路的電器組合開關(guān)：又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，是一種多觸點、多位置、可控制多個回路的電器自動開關(guān)：又稱斷路器，它集控制盒多重保護性能于一身，除能完成接通和分斷電路外，還能對電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路、嚴重過載及失壓等進行保護熔斷器：又稱保險絲，主要用來保護電源免受短路的損害繼電器：是一種自動控制電器，當輸入信號達到規(guī)定值時，繼電器的觸點便自動接通或斷開的電路，起到保護和控制電路的作用時間繼電器：從得到輸入信號開始，經(jīng)過一段時間后才輸出信號的繼電器熱繼電器：是利用電流的熱效應而使觸點動作的保護電器緒論：

七、附錄術(shù)語2速度繼電器：當速度達到規(guī)定值時動作的繼電器電氣原理圖：表示電氣控制線路的工作原理以及各電器元件的作用和相互關(guān)系點動控制：按下按鈕，電動機就得電運行，松開按鈕，電動機就失電停轉(zhuǎn)的控制方式具有自鎖的控制線路：當啟動按鈕松開后，控制線路仍能保持接通的線路自鎖觸點：和啟動按鈕并聯(lián)的接觸器動合輔助觸點多地控制：在不同的地點實現(xiàn)同樣的操作順序控制：一臺電動機啟動后另一臺才能啟動的控制方式。直接啟動：直接加上額定電壓使電動機啟動的控制方法降壓啟動：在電動機啟動時加上低于額定電壓的電壓值，接近額定轉(zhuǎn)速時轉(zhuǎn)換為電動機的額定電壓的控制方法緒論：

作業(yè)1.了解機械設(shè)備控制技術(shù)課程的性質(zhì)和任務；2.了解機械設(shè)備控制技術(shù)的發(fā)展概況；3.預習電氣控制技術(shù)部分知識；4.借助網(wǎng)絡查詢電器與電氣的區(qū)別；5.熟悉附錄中的專業(yè)術(shù)語。

電器泛指所有用電的器具，從專業(yè)角度上來講，主要指用于對電路進行接通、分斷，對電路參數(shù)進行變換，以實現(xiàn)對電路或用電設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)、切換、檢測和保護等作用的電工裝置、設(shè)備和元件。電氣就是以電能、電氣設(shè)備和電氣技術(shù)為手段來創(chuàng)造、維持與改善限定空間和環(huán)境的一門科學，涵蓋電能的轉(zhuǎn)換、利用和研究三方面，包括基礎(chǔ)理論，應用技術(shù)，設(shè)施設(shè)備等。第一章電氣控制技術(shù)1.電氣控制技術(shù)是機械設(shè)備控制技術(shù)的基礎(chǔ)，主要由各種接觸器、繼電器、按鈕、行程開關(guān)等電器元件組成，以實現(xiàn)電力拖動系統(tǒng)的起動、反轉(zhuǎn)、制動和調(diào)速等運行控制，實現(xiàn)對拖動系統(tǒng)的保護。2.本章主要介紹常用低壓電器及其控制原理的基本知識、電氣控制基本電路工作原理、典型機床電氣控制系統(tǒng)及維修基本方法。第一章電氣控制技術(shù)第一節(jié)常用低壓電器1.低壓電器是指工作在交流電壓小于1200V，直流電壓小于1500V的電路中的電器。種類繁多，按用途或所控制的對象不同可概括為：（1）低壓配電電器主要用于配電系統(tǒng)中，實現(xiàn)電能的輸送、分配及電路和用電設(shè)備保護等。如：刀開關(guān)、熔斷器和空氣斷路器等；（2）低壓控制電器主要用于電氣控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)發(fā)布命令、控制系統(tǒng)狀態(tài)及執(zhí)行動作等。如：接觸器、繼電器、主令電器等。按照動作方式不同分為：（1）自動電器（2）手動電器第一章電氣控制技術(shù)第一節(jié)常用低壓電器一、開關(guān)和主令電器（一）開關(guān)常見的開關(guān)包括刀開關(guān)、組合開關(guān)及空氣斷路器等。1.刀開關(guān)（1）開啟式負荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)、符號第一章電氣控制技術(shù)第一節(jié)常用低壓電器一、開關(guān)和主令電器（一）開關(guān)1.刀開關(guān)（1）開啟式負荷開關(guān)的選用及安裝選用方法①用于照明電路時可選用額定電壓220V或250V，額定電流等于或大于電路最大工作電流的兩極開關(guān)。②用于電動機的直接啟動，可選用UN為380V或500V，額定電流等于或大于電動機額定電流3倍的三極開關(guān)。安裝注意事項①膠蓋刀開關(guān)必須垂直安裝在控制屏或開關(guān)板上，不能倒裝，即接通狀態(tài)時手柄朝上，否則有可能在分斷狀態(tài)時閘刀開關(guān)松動落下，造成誤接通。②安裝接線時，刀閘上樁頭接電源，下樁頭接負載。接線時進線和出線不能接反，否則在更換熔斷絲時會發(fā)生觸電事故。③操作膠蓋刀開關(guān)時，不能帶重負載，因為HKl系列瓷底膠蓋閘刀開關(guān)不設(shè)專門的滅弧裝置，它僅利用膠蓋的遮護防止電弧灼傷。④如果要帶一般性負載操作，動作應迅速，使電弧較快熄滅，一方面不易灼傷人手，另一方面也減少電弧對動觸頭和靜夾座的損壞。第一章電氣控制技術(shù)第一節(jié)常用低壓電器一、開關(guān)和主令電器（一）開關(guān)常見的開關(guān)包括刀開關(guān)、組合開關(guān)及空氣斷路器等。1.刀開關(guān)（1）封閉式負荷開關(guān)的結(jié)構(gòu)、符號（2）封閉式負荷開關(guān)（2）封閉式負荷開關(guān)封閉式負荷開關(guān)(又稱鐵殼開關(guān)):是在閘刀開關(guān)基礎(chǔ)上改進設(shè)計的一種開關(guān)。它是由刀開關(guān)、熔斷器、速斷彈簧等組成，并裝在金屬殼內(nèi)。開關(guān)采用側(cè)面手柄操作，并設(shè)有機械連鎖裝置，使箱蓋打開時不能合閘，刀開關(guān)合閘時，箱蓋不能打開，保證了用電安全。手柄與底座間的速斷彈簧使開關(guān)通斷動作迅速，滅弧性能好。封閉式負荷開關(guān)能工作于粉塵飛揚的場所。鐵殼開關(guān)安裝及使用注意事項(1)為了保障安全，開關(guān)外殼必須連接良好的接地線。(2)接開關(guān)時，要把接線壓緊，以防燒壞開關(guān)內(nèi)部的絕緣。(3)為了安全，在鐵殼開關(guān)鋼質(zhì)外殼上裝有機械聯(lián)鎖裝置，當殼蓋打開時，不能合閘；合閘后，殼蓋不能打開。(4)安裝時，先預埋固定件，將木質(zhì)配電板用緊固件固定在墻壁或柱子上，再將鐵殼開關(guān)固定在木質(zhì)配電板上。(5)鐵殼開關(guān)應垂直于地面安裝，其安裝高度以手動操作方便為宜，通常在1.3～1.5m左右。(6)鐵殼開關(guān)的電源進線和開關(guān)的輸出線，都必須經(jīng)過鐵殼的進出線孔。安裝接線時應在進出線孔處加裝橡皮墊圈，以防塵土落人鐵殼內(nèi)。(7)操作時，必須注意不得面對鐵殼開關(guān)拉閘或合閘，一般用左手操作合閘。若更換熔絲，必須在拉閘后進行。（2）封閉式負荷開關(guān)封閉式負荷開關(guān)(又稱鐵殼開關(guān)):是在閘刀開關(guān)基礎(chǔ)上改進設(shè)計的一種開關(guān)。它是由刀開關(guān)、熔斷器、速斷彈簧等組成，并裝在金屬殼內(nèi)。開關(guān)采用側(cè)面手柄操作，并設(shè)有機械連鎖裝置，使箱蓋打開時不能合閘，刀開關(guān)合閘時，箱蓋不能打開，保證了用電安全。手柄與底座間的速斷彈簧使開關(guān)通斷動作迅速，滅弧性能好。封閉式負荷開關(guān)能工作于粉塵飛揚的場所。鐵殼開關(guān)安裝及使用注意事項(1)為了保障安全，開關(guān)外殼必須連接良好的接地線。(2)接開關(guān)時，要把接線壓緊，以防燒壞開關(guān)內(nèi)部的絕緣。(3)為了安全，在鐵殼開關(guān)鋼質(zhì)外殼上裝有機械聯(lián)鎖裝置，當殼蓋打開時，不能合閘；合閘后，殼蓋不能打開。(4)安裝時，先預埋固定件，將木質(zhì)配電板用緊固件固定在墻壁或柱子上，再將鐵殼開關(guān)固定在木質(zhì)配電板上。(5)鐵殼開關(guān)應垂直于地面安裝，其安裝高度以手動操作方便為宜，通常在1.3～1.5m左右。(6)鐵殼開關(guān)的電源進線和開關(guān)的輸出線，都必須經(jīng)過鐵殼的進出線孔。安裝接線時應在進出線孔處加裝橡皮墊圈，以防塵土落人鐵殼內(nèi)。(7)操作時，必須注意不得面對鐵殼開關(guān)拉閘或合閘，一般用左手操作合閘。若更換熔絲，必須在拉閘后進行。封閉式負荷開關(guān)的操作機構(gòu)有什么特點?答：一是采用了儲能分合閘方式口使觸頭的分合速度與手柄操作速度無關(guān).有利于迅速熄滅電弧.從而提高了開關(guān)的通斷能力，延長了其使用壽命二是設(shè)置了聯(lián)鎖裝置，保證開關(guān)在合閘狀態(tài)下開關(guān)蓋不能開啟.而當開關(guān)蓋開啟時義不能合閘，確保了操作的安全。所謂開啟或封閉，指的是負荷開關(guān)是否用罩封閉起來，如果沒有封閉，熔斷器和刀閘外露，就是開啟式負荷開關(guān)，需要裝設(shè)在專用的柜子內(nèi)，以免操作人員誤接觸發(fā)生事故。而封閉式負荷開關(guān)用金屬或電工絕緣材料制成外殼封閉起來，這種負荷開關(guān)不用再裝在柜子內(nèi)，可以外露，不會發(fā)生人身事故。開啟式和封閉式負荷開關(guān)有什么區(qū)別？一、開關(guān)和主令電器（一）開關(guān)2.組合開關(guān)組合開關(guān)（又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)）——在電氣控制線路中，一種常被作為電源引入的開關(guān)，可以用它來直接啟動或停止小功率電動機或使電動機正反轉(zhuǎn)，倒順等。局部照明電路也常用它來控制。組合開關(guān)有單極、雙極、三極、四極幾種，額定持續(xù)電流有10、25、60、100A等多種。一、開關(guān)和主令電器

（一）開關(guān)

2.組合開關(guān)組合開關(guān)-------簡單理解，是指集合多種開關(guān)功能于一體的開關(guān)設(shè)備。最經(jīng)典的例子就是汽車上用來控制燈光的開關(guān)，集成在一個手柄上：旋轉(zhuǎn)一下開近光燈、往前推一下開遠光燈、往上推一下開雨刮，等等，起碼有6-10種作用。一、開關(guān)和主令電器（一）開關(guān)2.組合開關(guān)組合開關(guān)（又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)）——在電氣控制線路中，一種常被作為電源引入的開關(guān)，可以用它來直接啟動或停止小功率電動機或使電動機正反轉(zhuǎn)，倒順等。局部照明電路也常用它來控制。組合開關(guān)有單極、雙極、三極、四極幾種，額定持續(xù)電流有10、25、60、100A等多種。組合開關(guān)：又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，實質(zhì)上是一種特殊刀開關(guān)，只不過一般刀開關(guān)的操作手柄是在垂直于安裝面的平面內(nèi)向上或向下轉(zhuǎn)動，而轉(zhuǎn)換開關(guān)的操作手柄則是在平行于其安裝面的平面內(nèi)向左或向右轉(zhuǎn)動。它具有多觸頭、多位置、體積小、性能可靠、操作方便、安裝靈活等特點。多用在機床電氣控制線路中作為電源的引入開關(guān)，也可用作不頻繁地接通和斷開電路、換接電源和負載以及控制5KW及以下的小容量異步電動機的正反轉(zhuǎn)和星三角啟動。組合開關(guān)由多節(jié)觸片分層組合而成，上部有凸輪、扭簧、手柄等零件構(gòu)成的操作機構(gòu)，該機構(gòu)由于采用了扭簧貯能，可使開關(guān)快速閉合或分斷，能獲得快速動作，從而提高開關(guān)的通斷能力，使動靜觸片的分合速度與手柄旋轉(zhuǎn)速度無關(guān)。一、開關(guān)和主令電器（一）開關(guān)3.空氣斷路器空氣開關(guān)，又名空氣斷路器，是斷路器的一種。是一種只要電路中電流超過額定電流就會自動斷開的開關(guān)。空氣開關(guān)是低壓配電網(wǎng)絡和電力拖動系統(tǒng)中非常重要的一種電器，它集控制和多種保護功能于一身。除能完成接觸和分斷電路外，尚能對電路或電氣設(shè)備發(fā)生的短路、嚴重過載及欠電壓等進行保護，同時也可以用于不頻繁地啟動電動機。一、開關(guān)和主令電器（一）開關(guān)3.空氣斷路器自動空氣斷路器原理圖一、開關(guān)和主令電器（一）開關(guān)3.空氣斷路器自動空氣斷路器工作原理脫扣方式有熱動、電磁和復式脫扣3種。當線路發(fā)生一般性過載時，過載電流雖不能使電磁脫扣器動作，但能使熱元件產(chǎn)生一定熱量，促使雙金屬片受熱向上彎曲，推動杠桿使搭鉤與鎖扣脫開，將主觸頭分斷，切斷電源。當線路發(fā)生短路或嚴重過載電流時，短路電流超過瞬時脫扣整定電流值，電磁脫扣器產(chǎn)生足夠大的吸力，將銜鐵吸合并撞擊杠桿，使搭鉤繞轉(zhuǎn)軸座向上轉(zhuǎn)動與鎖扣脫開，鎖扣在反力彈簧的作用下將三副主觸頭分斷，切斷電源一、開關(guān)和主令電器（一）開關(guān)3.空氣斷路器自動空氣斷路器工作原理

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銜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。一旦電壓嚴重下降或斷電時，銜鐵就被釋放而使主觸點斷開。當電源電壓恢復正常時，必須重新合閘后才能工作，實現(xiàn)了失壓保護。一、開關(guān)和主令電器（一）開關(guān)3.空氣斷路器空氣斷路器的選用原則

1）根據(jù)線路對保護的要求確定斷路器的類型和保護形式。2）斷路器的額定電壓UN應等于或大于被保護線路的額定電壓。3）斷路器欠壓脫扣器額定電壓應等于被保護線路的額定電壓。4）斷路器的額定電流及過流脫扣器的額定電流應大于或等于被保護線路的計算電流。5）斷路器的極限分斷能力應大于線路的最大短路電流的有效值。6）配電線路中的上、下級斷路器的保護特性應協(xié)調(diào)配合，下級的保護特性應位于上級保護特性的下方且不相交。7）斷路器的長延時脫扣電流應小于導線允許的持續(xù)電流。一、開關(guān)和主令電器（二）主令電器主令電器

1.概念：在自動控制系統(tǒng)中發(fā)出指令或信號的操作電器成為主令電器。

2.分類：按鈕、行程開關(guān)等1.按鈕

一、開關(guān)和主令電器（二）主令電器1.按鈕2、行程開關(guān)

行程開關(guān)又稱位置開關(guān)或限位開關(guān)。它的作用與按鈕相同，只是其觸點的動作不是靠手動操作，而是利用生產(chǎn)機械某些運動部件上的擋鐵碰撞其滾輪使觸頭動作來實現(xiàn)接通或分斷電路的。行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)分為3個部分：操作機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和外殼，行程開關(guān)的外形及結(jié)構(gòu)如下圖所示。行程開關(guān)實物圖行程開關(guān)結(jié)構(gòu)圖2、行程開關(guān)結(jié)構(gòu)及工作原理二、熔斷器熔斷器（fuse）是指當電流超過規(guī)定值時，以本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔斷，斷開電路的一種電器。熔斷器是根據(jù)電流超過規(guī)定值一段時間后，以其自身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開；運用這種原理制成的一種電流保護器。熔斷器廣泛應用于高低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)以及用電設(shè)備中，作為短路和過電流的保護器，是應用最普遍的保護器件之一。工作原理：利用金屬導體作為熔體串聯(lián)于電路中，當過載或短路電流通過熔體時，因其自身發(fā)熱而熔斷，從而分斷電路的一種電器。熔斷器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，廣泛用于電力系統(tǒng)、各種電工設(shè)備和家用電器中作為保護器件。二、熔斷器常見種類：瓷插式熔斷器：它常用于380V及以下電壓等級的線路末端，作為配電支線或電氣設(shè)備的短路保護用。螺旋式熔斷器：熔體上的上端蓋有一熔斷指示器，一旦熔體熔斷，指示器馬上彈出，可透過瓷帽上的玻璃孔觀察到，它常用于機床電氣控制設(shè)備中。分斷電流較大，可用于電壓等級500V及其以下、電流等級200A以下的電路中，作短路保護。封閉式熔斷器：封閉式熔斷器分有填料熔斷器和無填料熔斷器兩種，有填料熔斷器一般用方形瓷管，內(nèi)裝石英砂及熔體，分斷能力強，用于電壓等級500V以下、電流等級1KA以下的電路中。無填料密閉式熔斷器將熔體裝入密閉式圓筒中，分斷能力稍小，用于500V以下，600A以下電力網(wǎng)或配電設(shè)備中?？焖偃蹟嗥鳎嚎焖偃蹟嗥髦饕糜诎雽w整流元件或整流裝置的短路保護。由于半導體元件的過載能力很低。只能在極短時間內(nèi)承受較大的過載電流，因此要求短路保護具有快速熔斷的能力?？焖偃蹟嗥鞯慕Y(jié)構(gòu)和有填料封閉式熔斷器基本相同，但熔體材料和形狀不同，它是以銀片沖制的有V形深槽的變截面熔體。自復熔斷器：采用金屬鈉作熔體，在常溫下具有高電導率。當電路發(fā)生短路故障時，短路電流產(chǎn)生高溫使鈉迅速汽化，汽態(tài)鈉呈現(xiàn)高阻態(tài)，從而限制了短路電流。當短路電流消失后，溫度下降，金屬鈉恢復原來的良好導電性能。自復熔斷器只能限制短路電流，不能真正分斷電路。其優(yōu)點是不必更換熔體，能重復使用。二、熔斷器熔斷器使用注意事項：1、熔斷器的保護特性應與被保護對象的過載特性相適應，考慮到可能出現(xiàn)的短路電流，選用相應分斷能力的熔斷器；2、熔斷器的額定電壓要適應線路電壓等級，熔斷器的額定電流要大于或等于熔體額定電流；3、線路中各級熔斷器熔體額定電流要相應配合，保持前一級熔體額定電流必須大于下一級熔體額定電流；4、熔斷器的熔體要按要求使用相配合的熔體，不允許隨意加大熔體或用其他導體代替熔體。二、熔斷器熔斷器使用維修：1、熔體熔斷時，要認真分析熔斷的原因，可能的原因有：1）短路故障或過載運行而正常熔斷；2）熔體使用時間過久，熔體因受氧化或運行中溫度高，使熔體特性變化而誤斷；3）熔體安裝時有機械損傷，使其截面積變小而在運行中引起誤斷。2、拆換熔體時，要求做到：1）安裝新熔體前，要找出熔體熔斷原因，未確定熔斷原因，不要拆換熔體試送；2）更換新熔體時，要檢查熔體的額定值是否與被保護設(shè)備相匹配；3）更換新熔體時，要檢查熔斷管內(nèi)部燒傷情況，如有嚴重燒傷，應同時更換熔管。瓷熔管損壞時，不允許用其他材質(zhì)管代替。填料式熔斷器更換熔體時，要注意填充填料。二、熔斷器熔斷器與斷路器的區(qū)別：相同點：是都能實現(xiàn)短路保護，熔斷器的原理是利用電流流經(jīng)導體會使導體發(fā)熱，達到導體的熔點后導體融化所以斷開電路保護用電器和線路不被燒壞。它是熱量的一個累積，所以也可以實現(xiàn)過載保護。一旦熔體燒毀就要更換熔體。斷路器也可以實現(xiàn)線路的短路和過載保護，不過原理不一樣，它是通過電流底磁效應（電磁脫扣器）實現(xiàn)斷路保護，通過電流的熱效應實現(xiàn)過載保護（不是熔斷，多不用更換器件）。具體到實際中，當電路中的用電負荷長時間接近于所用熔斷器的負荷時，熔斷器會逐漸加熱，直至熔斷。像上面說的，熔斷器的熔斷是電流和時間共同作用的結(jié)果起到對線路進行保護的作用，它是一次性的。而斷路器是電路中的電流突然加大，超過斷路器的負荷時，會自動斷開，它是對電路一個瞬間電流加大的保護，例如當漏電很大時，或短路時，或瞬間電流很大時的保護。當查明原因，可以合閘繼續(xù)使用。正如上面所說，熔斷器的熔斷是電流和時間共同作用的結(jié)果，而斷路器，只要電流一過其設(shè)定值就會跳閘，時間作用幾乎可以不用考慮。斷路器是低壓配電常用的元件。也有一部分地方適合用熔斷器。三、接觸器接觸器：分為交流接觸器（電壓AC）和直流接觸器（電壓DC），它應用于電力、配電與用電。接觸器廣義上是指工業(yè)電中利用線圈流過電流產(chǎn)生磁場，使觸頭閉合，以達到控制負載的電器。作用：在電工學上，因為可快速切斷交流與直流主回路和可頻繁地接通與大電流控制（某些型別可達800安培）電路的裝置，所以經(jīng)常運用于電動機做為控制對象﹐也可用作控制工廠設(shè)備﹑電熱器﹑工作母機和各樣電力機組等電力負載，接觸器不僅能接通和切斷電路，而且還具有低電壓釋放保護作用。接觸器控制容量大，適用于頻繁操作和遠距離控制。是自動控制系統(tǒng)中的重要元件之一。在工業(yè)電氣中，接觸器的型號很多，電流在5A-1000A的不等，其用處相當廣泛。（一）交流接觸器的結(jié)構(gòu)及外形結(jié)構(gòu)：電磁機構(gòu)觸點系統(tǒng)滅弧裝置其他部分交流接觸器的結(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斷主回路，控制較大的電流，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。④其它部分：有絕緣外殼、彈簧、短路環(huán)、傳動機構(gòu)等。（一）交流接觸器的結(jié)構(gòu)及外形結(jié)構(gòu)：電磁機構(gòu)觸點系統(tǒng)滅弧裝置其他部分（一）交流接觸器的工作原理工作原理接觸器的工作原理是：當接觸器線圈通電后，線圈電流會產(chǎn)生磁場，產(chǎn)生的磁場使靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸引動鐵心，并帶動交流接觸器點動作，常閉觸點斷開，常開觸點閉合，兩者是聯(lián)動的。當線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸點復原，常開觸點斷開，常閉觸點閉合。直流接觸器的工作原理跟溫度開關(guān)的原理有點相似。交流接觸器接線圖交流接觸器的選用原則接觸器作為通斷負載電源的設(shè)備，接觸器的選用應按滿足被控制設(shè)備的要求進行，除額定工作電壓與被控設(shè)備的額定工作電壓相同外，被控設(shè)備的負載功率、使用類別、控制方式、操作頻率、工作壽命、安裝方式、安裝尺寸以及經(jīng)濟性是選擇的依據(jù)。選用原則如下：1、交流接觸器的電壓等級要和負載相同，選用的接觸器類型要和負載相適應。2、負載的計算電流要符合接觸器的容量等級，即計算電流小于等于接觸器的額定工作電流。接觸器的接通電流大于負載的啟動電流，分斷電流大于負載運行時分斷需要電流，負載的計算電流要考慮實際工作環(huán)境和工況，對于啟動時間長的負載，半小時峰值電流不能超過約定發(fā)熱電流。3、按短時的動、熱穩(wěn)定校驗。線路的三相短路電流不應超過接觸允許的動、熱穩(wěn)定電流，當使用接觸器斷開短路電流時，還應校驗接觸器的分斷能力。4、接觸器吸引線圈的額定電壓、電流及輔助觸頭的數(shù)量、電流容量應滿足控制回路接線要求。交流接觸器的使用和維護1.安裝前的檢查（1）檢查接觸器銘牌與線圈的技術(shù)參數(shù)是否符合要求。（2）檢查接觸器的外觀有無機械損壞。動作機構(gòu)靈活，無卡住現(xiàn)象。（3）新接觸器，要把鐵芯上的防銹油擦干凈，以免油污的粘性影響接觸器的動作。（4）檢查接觸器在85%額定電壓時能否正常工作，在失壓或電壓過低時能不能釋放。（5）檢查接觸器的絕緣電阻。交流接觸器的使用和維護2.安裝注意事項（1）安裝在垂直面上。（2）傾斜度不超過5°。（3）注意留有適當?shù)娘w弧空間，以免燒壞相鄰的電器。（4）安裝孔的螺釘應裝有彈簧墊片，以防松動和因振動而脫落。四、繼電器繼電器（英文名稱：relay）是一種電控制器件，是當輸入量（激勵量）的變化達到規(guī)定要求時，在電氣輸出電路中使被控量發(fā)生預定的階躍變化的一種電器。它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路）之間的互動關(guān)系。通常應用于自動化的控制電路中，它實際上是用小電流去控制大電流運作的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。四、繼電器——主要作用繼電器是具有隔離功能的自動開關(guān)元件，廣泛應用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機電一體化及電力電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。繼電器一般都有能反映一定輸入變量如電流、電壓、功率、阻抗、頻率、溫度、壓力、速度、光等。作為控制元件，概括起來，繼電器有如下幾種作用：1）擴大控制范圍：例如，多觸點繼電器控制信號達到某一定值時，可以按觸點組的不同形式，同時換接、開斷、接通多路電路。2）放大：例如，中間繼電器等，用一個很微小的控制量，可以控制很大功率的電路。3）綜合信號：例如，當多個控制信號按規(guī)定的形式輸入多繞組繼電器時，經(jīng)過