常用电器设备课件.ppt

1、继电器接触器控制系统一、常用控制电路及执行电器二、非自动控制电路三、自动控制电器四、主令电器五、执行电器一、常用控制电路及执行电器v电器按动作性质可分为以下两类v非自动电器：如刀开关、转换开关、行程开关等。v自动电器：如接触器、继电器、自动开关等。v按用途可分为3类v控制电器：用来控制电动机的启动、反转、调速、制动等动作，如磁力启动器、接触器、继电器等。v保护电器：用来保护电动机，使其安全运行，以及保护生产机械使其不受损坏。如熔断器、电流继电器、热继电器等v执行电器：用来操纵、带动生产机械和支撑于保持机械装置在固定位置上的一种执行元件，如电磁铁、电磁离合器等。v大多数电器既可做控制电器，又可做

2、保护电器。他们之间没有明显的区别。如电流继电器既可按电流参量来控制电机，也可以用来保护电机不至于过载。又如行程开关，既可用来控制工作台的加减速及行程的长度，又可作为终端开关保护工作台不至于闯到轨道外面去。二、非自动控制电路v刀开关v刀开关又称闸刀开关或隔离开关，它是手控电器中最简单而使用又较广泛的一种低压电器，如图1.1是最简单的刀开关（手柄操作式单级开关）示意图。刀开关在电路中的作用是：隔离电源，以确保电路和设备维修的安全；分断负载，如不频繁地接通和分断容量不大的低压电路或直接启动小容量电机。刀开关是带有动触头闸刀，并通过它与底座上的静触头刀夹座相楔合（或分离），以接通（或分断）电路的一种开

3、关。其中以熔断体作为动触头的，称为熔断器式刀开关，简称刀熔开关二、非自动控制电路v转换开关用于主电路将一组已连接的器件转换到另一组已连接的器件。采用刀开关结构形式的称为刀形转换开关；采用叠装式触头元件组合成旋转操作的，称为组合开关。v常用的刀开关有HD型单投刀开关、HS型双投刀开关（刀形转换开关）、HR型熔断器式刀开关、HZ型组合开关、HK型闸刀开关、HY型倒顺开关和HH型铁壳开关等。二、非自动控制电路v一种带刀刃形触头的开关电器。主要作电路中隔离电源用，或作为不频繁地接通和分断额定电流以下的负载用。刀开关处于断开位置时，可明显观察到，能确保电路检修人员的安全。v刀开关通常由绝缘底板、动触刀、

4、静触座、灭弧装置和操作机构组成。只作为电源隔离用的刀开关则不需要灭弧装置。用于电解、电镀等设备中的大电流刀开关的额定电流可高达数万安。这类刀开关一般采用多回路导体并联的结构，并可用水冷却的方式散热来提高刀开关导体所能承载的电流密度。二、非自动控制电路v刀开关在电路中要求能承受短路电流产生的电动力和热的作用。因此,在刀开关的结构设计时,要确保在很大的短路电流作用下，触刀不会弹开、焊牢或烧毁。对要求分断负载电流的刀开关，则装有快速刀刃或灭弧室等灭弧装置。v刀开关按照极数可以分为单极刀开关、双极刀开关和三极刀开关；按照转换方式可以分为单投式刀开关、双投式刀开关；按操作方式可分为手柄直接操作式和杠杆式

5、刀开关。图1所示为三极单投式刀开关的电路图，它可用来接通或分断电路A,也可作为将电路A与电源隔离之用。图2为单极双投式刀开关，它可用来接通或分断电路A或电路B，也可将电源向电路A供电转换到向电路B供电二、非自动控制电路v转换开关v一种可供两路或两路以上电源或负载转换用的开关电器。转换开关由接触系统、定位机构、手柄等主要部件组成。这些部件通过螺栓紧固为一个整体。v转换开关又称组合开关，与刀开关的操作不同，它是左右旋转的平面操作。转换开关具有多触点、多位置、体积小、性能可靠、操作方便、安装灵活等优点，多用于机床电气控制线路中电源的引入开关，起着隔离电源作用，还可作为直接控制小容量异步电动机不频繁起

6、动和停止的控制开关。转换开关同样也有单极、双极和三极。二、非自动控制电路v结构原理结构原理v转换开关的接触系统是由数个装嵌在绝缘壳体内的静触头座和可动支架中的动触头构成。动触头是双断点对接式的触桥，在附有手柄的转轴上，随转轴旋至不同位置使电路接通或断开。定位机构采用滚轮卡轮结构，配置不同的限位件，可获得不同档位的开关。转换开关由多层绝缘壳体组装而成，可立体布置，减小了安装面积，结构简单、紧凑，操作安全可靠。v转换开关可以按线路的要求组成不同接法的开关，以适应不同电路的要求。在控制和测量系统中，采用转换开关可进行电路的转换。例如电工设备供电电源的倒换，电动机的正反转倒换，测量回路中电压、电流的换

7、相等等。用转换开关代替刀开关使用，不仅可使控制回路或测量回路简化，并能避免操作上的差错，还能够减少使用元件的数量。v转换开关是刀开关的一种发展，其区别是刀开关操作时上下平面动作,转换开关则是左右旋转平面动作,并且可制成多触头、多档位的开关。二、非自动控制电路v主要用途v转换开关可作为电路控制开关、测试设备开关、电动机控制开关和主令控制开关，及电焊机用转换开关等。转换开关一般应用于交流50HZ，电压至380V及以下，直流电压220V及以下电路中转换电气控制线路和电气测量仪表。例如常用LW5/YH2/2型转换开关常用于转换测量三相电压使用。v组合开关适用于交流50HZ，电压至380V及以下，直流电

8、压220V及以下，作手动不频繁接通或分断电路，换接电源或负载，可承载电流一般较大。三、自动控制电器v继电器v继电器的工作原理和特性 v 继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用 三、自动控制电器v电磁继电器的工作原理和特性v 电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的

9、动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。三、自动控制电器v热敏干簧继电器的工作原理和特性v 热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁

10、环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的 三、自动控制电器v固态继电器（SSR）的工作原理和特性v 固态继电器是一种两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端的四端器件，中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。v固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型，以光电隔离型为最多。三、自动控制电器v二、继电器主要产品技术参数v1、额定工作电压v 是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同，可以是交流电压，也可以是直流电压。v2、直流电阻v 是指继电器中线圈的直流电阻，可以通过万能表测量。v3、吸

11、合电流v 是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时，给定的电流必须略大于吸合电流，这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压，一般不要超过额定工作电压的1.5倍，否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。v4、释放电流v 是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时，继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。v5、触点切换电压和电流v 是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小，使用时不能超过此值，否则很容易损坏继电器的触点。三、自动控制电器v接触器v接触器(Contactor)是指工业电中利用线圈流过电流产生

12、磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。接触器由电磁系统（铁心，静铁心，电磁线圈）触头系统（常开触头和常闭触头）和灭弧装置组成。其原理是当接触器的电磁线圈通电后，会产生很强的磁场，使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动触头动作：常闭触头断开；常开触头闭合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复原：常闭触头闭合；常开触头断开。三、自动控制电器v接触器在电工学上，因为可快速切断交流与直流主回路和可频繁地接通大电流控制(某些型别可达800安培)电路的装置，所以经常运用于电动机做为控制对象也可用作控制工厂设备电热器工作母机和各样电力机组等电力负载，接触器不仅能接通

13、和切断电路，而且还具有低电压释放保护作用。接触器控制容量大，适用于频繁操作和远距离控制。是自动控制系统中的重要元件之一。v通用接触器可大致分以下两类。v1交流接触器。主要有电磁机构。触头系统。灭弧装置等组成。常用的是CJ10。CJ12。CJ12B等系列。v2直流接触器，一般用于控制直流电器设备，线圈中通以直流电，直流接触器的动作原理和结构基本上与交流接触器是相同的。三、自动控制电器v交流接触器v交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路。它利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令。主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点，小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路

14、使用。v交流接触器的接点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性三、自动控制电器v交流接触器主要有四部分组成:(1)电磁系统,包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯；(2)触头系统,包括三副主触头和两个常开、两个常闭辅助触头,它和动铁芯是连在一起互相联动的；(3)灭弧装置,一般容量较大的交流接触器都设有灭弧装置,以便迅速切断电弧,免于烧坏主触头；(4)绝缘外壳及附件,各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱等。三、自动控制电器v工作原理:v当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当线圈断电时,吸力消失,动铁

15、芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。三、自动控制电器v交流接触器的选择：v（1）持续运行的设备。接触器按67-75%算.即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是67-75A以下的设备。v（2）间断运行的设备。接触器按80%算.即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是80A以下的设备。v（3）反复短时工作的设备。接触器按116-120%算。即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是116-120A以下的设备。三、自动控制电器v直流接触器v该接触器采用模块化设计，可以以最少的零件组装出顾客所需要的触点路数以及客户所需要的触点形式（常开，常闭和转换）；该系列产

16、品触点开断电压高，并采用横吹磁场灭弧，最高开断电压可达到220VDC.产品适用于程控电源或不间断电源系统，叉车，电动车，工程机械系统。三、自动控制电器v接触器与继电器的区别v接触器原理与电压继电器相同，只是接触器控制的负载功率较大，故体积也较大。交流接触器广泛用作电力的开断和控制电路。v继电器是一种小信号控制电器，它用于电机保护或各种生产机械自动控制。四、主令电器v定义v用于闭合、断开和转换控制电路，以发布命令的一类电器。又称主令开关。也用于对生产过程实行程序控制。主令电器主要由触头系统、操作机构和定位机构组成。由于主令电器所转换的电路是控制电路，所以其触头工作电流很小。常用的主令电器有按钮、

17、微动开关、行程开关、限位开关、接近开关和主令控制器等。其中微动开关、行程开关和限位开关在结构上很相似；主令控制器的结构则与转换开关相似。四、主令电器v按钮v也称为按键，是一种电闸(或称开关），用来控制机械或程式的某些功能。一般而言，红色按钮是用来使某一功能停止，而绿色按钮，接通可开始某一项功能。按钮的形状通常是圆形或方形。四、主令电器v微动开关v一种行程很小的、瞬时动作的主令电器。微动开关在很小力的作用下，经过一定的行程后，能使触头迅速动作,实现电路的转换。因此,微动开关是一个尺寸很小而又非常灵敏的行程开关。微动开关的原理结构见图。当外界机械力作用于操作钮时，操作钮便向下运动，通过拉钩将弹簧拉

18、伸。当弹簧拉到一定长度后，动簧片迅速向下运动，动簧片右端的触头转向与下面的常开触头接触，从而实现电路的转换。如果去除外力，在弹簧恢复力的作用下，触头又瞬时地进行转换。在图示基本结构基础上，再加装一些滚轮或压块，则可派生出其他结构型式的微动开关，可适应不同用途。四、主令电器v行程开关v控制工作机械的运动方向或行程大小的主令电器。各种行程开关都带有一个类似于微动开关的元件。当工作机械压到开关的控制钮时，开关内部的触头进行转换，使工作机械的运动方向发生变化;当机械作用去除后,开关内部的触头便自动恢复到原来状态。为了将工作机械发出的信号传递给行程开关，在工作机械上通常装有一固定在其运动部件上的触块。触

19、块或者直接与控制钮接触，或者通过行程开关上的传动杆将机械力传递给控制钮。主令电器v传动杆有直动式和摆动式。后者装设了滚轮，当触块与其接触时，摆动杆摆动，并且通过与之联结的凸轮压迫控制钮。采用直动式传动杆和具有单滚轮的传动杆行程开关，在施加于杆件或滚轮上的外力消失后，即与触块脱离接触后，开关能自动复位。采用具有双滚轮的传动杆行程开关,当外力去除后，开关自身无法复位,必须待触块作返回运动再次与滚轮接触时，借助于外力的作用复位。有的行程开关的头部还能在互成90角的四个方向上任意安装，而且可以调整控制钮的位置，以适应不同的需要和满足单向或双向动作的要求。行程开关广泛用于各类机床。四、主令电器v限位开关

20、v限制工作机械位置的主令电器。一般于工作机械到达终点时发生作用。故又称终端开关。限位开关的原理和结构与行程开关基本相同，但两者的用途不同。行程开关要控制的是工作机械的行程，而限位开关要控制的则是工作机械的位置，且往往是终端位置或极限位置。例如，龙门刨床控制装置中的限位开关，用于控制刨床工作台的位置。当工作台向一方运动到接近其极限位置时，限位开关便动作，转换控制电路，迫使工作台反向运动，以免发生工作台无限止地朝一个方向运动而脱离机座。四、主令电器v接近开关v当运动着的物体与其接近到一定位置时，即能发出信号以控制运动物体的位置或行程，或控制自动计数的一种主令电器。由于接近开关是非接触型的物体检测装

21、置，所以可用作无接触和无触点化的微动开关、行程开关和限位开关 四、主令电器v主令控制器v按照预定程序来转换控制电路接线的主令电器。通常用于电力驱动装置中，根据规定的顺序接通和分断某些触头,并以此发布指令，或者与其他电路实行联锁,最终完成控制电路的转换。主令控制器在机械上与它所控制的生产机械无联系，而直接由操作人员手工操纵，或者借助于伺服电动机来操纵。五、执行电器v电磁铁v电磁离合器v电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。电磁离合器可分为：干式单片电磁离合器，干式多片电磁离合器，湿式多片电磁离合器，磁粉离合器，转差式电磁离合器等。电磁离合器工作方式又可分为：通电结合和断电结合。v电磁夹具常用电器设备的简单应用 常用电器设备的简单应用常用电器设备的简单应用常用电器设备的简单应用