電工基礎(chǔ)課件

1、電工基礎(chǔ)第一部分 電路理論基礎(chǔ)一、電工基礎(chǔ)知識二、常用低壓電器（一）三、繼電器控制1、電動機單向控制2、電機正、反轉(zhuǎn)控制一、電工基礎(chǔ)知識（一）安全用電 1、工廠企業(yè)安全用電（1）停電 （2）驗電 （3）接地線 （4）懸掛指示牌和裝設(shè)遮攔2、觸電與觸電急救 觸電時，電流對人體的 傷害可分為局部電傷和全身性電傷（電擊）兩大類。 局部電傷：電灼傷、電標志、皮膚金屬化、機械損傷和電光眼。3、觸電安全保護技術(shù)（1）安全電壓（2）絕緣（3）屏護（4）間距（5）接地與接零（二）基本概念1、電路 電路是電流所流經(jīng)之路。2、電路的組成 由電源、負載、連接導(dǎo)線以及輔助設(shè)備組成。電源：將其它形式的能量轉(zhuǎn)換成電能的裝

2、置。負載：用電器，將電能轉(zhuǎn)換成其它形式能量的器件或設(shè)備。導(dǎo)線：輸送和分配電能的導(dǎo)體。3、電路的作用 一是電能的輸送，分配以及實現(xiàn)其它能量形式的相互轉(zhuǎn)換。（強電） 二是進行信息的傳遞、變換和處理。（溫度、壓力、流量、速度、位移等）4、電路的狀態(tài) 負載狀態(tài)：電源與一定大小的負載接通 空載狀態(tài)：電源不和負載接通，又叫斷路狀態(tài)或開路狀態(tài) 短路狀態(tài)：電源兩端未經(jīng)負載而直接連接在一起的狀態(tài)5、電流、電壓、電阻、電感、電容電流：電荷有規(guī)則的定向運動稱為電流。電流分為交流電流和直流電流兩大類。方向不隨時間變化的電流都稱直流電流，而大小和方向都不隨時間變化的電流稱恒流電流；凡大小和方向都隨時間變化的電流稱交流電

3、流或交變電流。電壓：在電路中任意兩點之間的電位差稱為兩點間的電壓。電阻：導(dǎo)體在傳導(dǎo)電流的同時又有阻礙電流通過的作用，這種作用稱為導(dǎo)體的電阻。電感：電感是導(dǎo)線內(nèi)通過交流電流時，在導(dǎo)線的內(nèi)部及其周圍產(chǎn)生交變磁通，導(dǎo)線的磁通量與產(chǎn)生此磁通的電流之比。（自感應(yīng)）電容器：兩片金屬導(dǎo)體中間用絕緣體隔開，就組成一個電容器。金屬板稱為極板，中間絕緣體叫介質(zhì)。電容：把兩個極板上積累的電荷量與極板間電壓值的比值，叫做電容器的電容量，又簡稱電容。6、直流電路、單向交流電路、三相交流電路 直流電路：電流和電壓的大小與方向是不隨時間變化的。 單向交流電路：電源常用正弦電源，即電壓是隨時間按正弦規(guī)律變化的。 三相交流電路

4、：是由三個頻率相同而相位不同的電動勢作為電源的供電電路。7、三相電源的星形連接和三角形連接 星形連接時，三個末端接在一起的 那一點稱為電源的中點以N表示。從中點引出的導(dǎo)線NN?叫做中線（零線）。由各相繞組始端U1、V1、W1引出的三根導(dǎo)線U1U 1 ? 、V1V 1 ? 、W1W1 稱為相線或端線（火線）。因為接了四根導(dǎo)線，所以這種電源稱為三線四相制電源。 電源三相繞組接成星形時，可以得到兩種電壓。相線與中線間的電壓稱為相電壓（220伏）。相線與相線之間的電壓稱為線電壓（380伏）。如不特別申明一般指線電壓。 三角形連接是把一相繞組的末端和另一相繞組的始端順次連接，形成一個閉合的三角形。線電壓

5、就是相電壓。 二、常用低壓電器1 低壓電器的基礎(chǔ)知識 低壓電器是指工作在交流額定電壓1200V、直流額定電壓1500V及以下的電路中，根據(jù)外界施加的信號和要求，通過手動或自動方式斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，以實現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、檢測、保護、變換和調(diào)節(jié)的電器。 無論是低壓供電系統(tǒng)還是控制生產(chǎn)過程的電力拖動系統(tǒng)均是由用途不同的各類低壓電器所組成。1.1 低壓電器分類 三種分類方式1.1.1 按用途和控制對象不同分為配電電器和控制電器a. 用于低壓電力網(wǎng)的配電電器 包括刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、空氣斷路器和熔斷器。要求斷流能力強、限流效果好，在系統(tǒng)發(fā)生故障時,保護動作準確,工作可靠,有足夠的熱穩(wěn)

6、定性和動穩(wěn)定性。b. 用于電力拖動及自動控制系統(tǒng)的控制電器 包括接觸器、啟動器和各種控制繼電器等。要求操作頻率高、壽命長、有相應(yīng)的轉(zhuǎn)換能力。 1.1.2 按操作方式分分為自動電器和手動電器a.自動電器 通過電磁（或壓縮空氣）操作來完成接通、分斷、起動、反向和停止等動作的電器。 常用的有接觸器、繼電器等。b.手動電器 通過人手做功直接操作來完成接通、分斷、起動、反向和停止等動作的電器。 常用的有刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)和主令電器等。 1.1.3按工作原理不同分為非電量控制電器和電磁式電器a.非電量控制電器 是靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器，如行程開關(guān)、按鈕、速度繼電器和溫度繼電器等。b.電磁式

7、電器 根據(jù)電磁感應(yīng)原理來工作的電器，如接觸器、各類電磁式繼電器等。1.1.4電磁低壓電器的基本知識 在結(jié)構(gòu)上,電器一般都具有兩個基本組成結(jié)構(gòu),即檢測部分和執(zhí)行部分。檢測部分接受外界輸入信號，通過轉(zhuǎn)換、放大與判斷做出一定的反應(yīng)，使執(zhí)行部分動作，輸出相應(yīng)的指令，實現(xiàn)控制的目的。對于有觸點的電磁式電器，檢測部分是電磁機構(gòu)，執(zhí)行部分是觸頭系統(tǒng)。 a.電磁機構(gòu) 電磁機構(gòu)由吸引線圈、鐵心和銜鐵組成,其結(jié)構(gòu)形式按銜鐵的運動方式可分為直動式和拍合式。a、b為拍合式c為直動式b.觸頭系統(tǒng) 觸頭是電磁式電器的執(zhí)行部分，電器是通過觸頭的動作來分合被控制電路的。 觸頭在閉合狀態(tài)下動、靜觸頭完全接觸，并有工作電流通過時

8、，稱為電接觸。觸頭主要有兩種結(jié)構(gòu)形式：橋式觸頭和指形觸頭觸頭的接觸形式有點接觸、線接觸和面接觸三種2 接觸器、繼電器 接觸器、繼電器的基本任務(wù)都是閉合和分斷電路，其動作原理相同，都是靠鐵心的吸合和釋放來實現(xiàn)對觸頭的控制，從而達到分斷和閉合電路的目的。它們之間的主要區(qū)別在于接觸器的觸頭較繼電器的大，所以接觸器常用于主回路，而繼電器多用于控制回路。 2.1接觸器外型,電氣符號2.2 接觸器的作用與分類 接觸器是一種用來接通和斷開大電流電路的電器。大多數(shù)情況下，其控制對象是電動機、也可用于其他電力負載，如電熱器、電焊機、電爐變壓器等。 接觸器還具有控制容量大、低電壓釋放保護、壽命長、能遠距離控制等優(yōu)

9、點。 接觸器線圈通電后，在鐵心中產(chǎn)生磁通。在銜鐵氣隙處產(chǎn)生吸力，使銜鐵產(chǎn)生閉合動作，主觸點閉合接通主電路。同時還帶動輔助觸頭動作，使閉合的觸點打開、打開的觸點閉合。斷電后主、副觸頭又恢復(fù)到原來狀態(tài)。 主觸點通過工作電流，容量較大；輔助觸點用于接通與分斷控制電路或信號電路，容量小。2 .3 繼電器 繼電器是根據(jù)一定的信號(如電流、電壓、時間和速度等物理量)的變化來接通或分斷小電流電路的自動控制電器。 實質(zhì)上是一種傳遞信號的電器，它根據(jù)特定形式的輸入信號動作，達到控制目的（通常接在控制電路中）。 控制繼電器動作的參量稱之為信號。 控制繼電器按用途不同可分為電壓繼電器、電流繼電器、中間繼電器、時間繼

10、電器等。2.3.1電磁式繼電器的結(jié)構(gòu) 電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理與電磁式接觸器相似由電磁機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和釋放彈簧等部分組成。 電磁式中間繼電器：實質(zhì)也是一種電壓繼電器。只是它的觸點對數(shù)較多，容量較大，動作靈敏。主要起擴展控制范圍或傳遞信號的中間轉(zhuǎn)換作用。 工作原理：當(dāng)電磁線圈通電時,銜鐵被吸合,帶動所有的常開觸頭閉合,常閉觸頭打開。當(dāng)電磁線圈斷電時，銜鐵在復(fù)位彈簧的作用下釋放，觸頭復(fù)位。l2.3.2時間繼電器外型,電氣符號 時間繼電器是用于有時間要求的延時控制,得到信號后不立即動作,順延一段時間后再動作,并輸出控制信號。l2.3.3.空氣開關(guān)是用于過載、短路、欠電壓、過電壓保護，其整定電流也

11、是按用戶設(shè)備的額定電流的1.05-1.2倍來設(shè)定（低壓斷路器）2.3.4 熱繼電器 熱繼電器主要由發(fā)熱元件、感受元件和觸點組成。發(fā)熱元件接在主電路中，觸點接在控制電路中。當(dāng)電動機長期過載時，主電路中的發(fā)熱元件通過感受元件使接在控制電路中的常閉（動斷）觸點斷開，因而接觸器線圈斷電，使電動機主電路斷開，起到過載保護作用。選用熱繼電器時，應(yīng)使其額定電流與電動機的額定電流基本一致。3 變頻器l首先將交流電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓，然后再將此直流電壓以不同的振幅和頻率轉(zhuǎn)化為交流電壓。根據(jù)不同的設(shè)置，不同的電壓和頻率供給電機，使三相異步交流電機的速度控制成為可能。4 熔斷器 熔斷器在電路中用于過載與短路保護。 熔

12、斷器的主體是低熔點、電阻率較高的金屬絲或金屬薄片制成的熔體，串聯(lián)在被保護的電路中。 當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴重過載時，熔體熔斷切斷電路，從而達到保護電路的目的。 熔絲、熔片屬于熔斷器，在電路中起選擇性保護作用。根據(jù)材料不同，保護性有差別。鉛錫、鋅、鋁類熔體，通過電流為額定電流的1.31.4倍時約1h后熔斷；通過電流為1.51.6倍時，約半小時后熔斷；通過電流為2.53倍時約10s后熔斷。銅質(zhì)熔體，通過電流為額定電流的1.6倍時約1h后熔斷；通過電流為1.8倍時，約半小時后熔斷；通過電流為3.5倍時約10s后熔斷。使用銅質(zhì)熔體的快速熔斷器，其過載能力相對較強。三、繼電器接觸器控制 采用繼電器、接觸器等

13、電器元件構(gòu)成的控制系統(tǒng)稱為繼電器接觸器控制系統(tǒng)。在卷煙生產(chǎn)中也得到廣泛的應(yīng)用。 在五十年代采取專用控制模板構(gòu)成單獨電柜進行控制，如：烘絲機、烘梗絲機、切絲(梗)機等設(shè)備。對于較復(fù)雜的控制要求,八十年代Hauni公司控制柜多用繼電器控制構(gòu)成邏輯、時序電路等。 特點：特點： 繼電器接觸器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、可方便地實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，還可以實現(xiàn)集中控制和遠距離控制。但由于繼電器接觸器控制系統(tǒng)是固定接線形式，在改變生產(chǎn)工藝時需重新布線，控制靈活性差；另外，系統(tǒng)采用有觸點元器件控制，動作頻率低，觸點易損壞，系統(tǒng)可靠性差。 工業(yè)生產(chǎn)過程中的電氣控制技術(shù),其主要控制對象是電動機。因此繼電器接觸器控

14、制電路以電機控制電路為例進行介紹。（一）、三相異步電動機的構(gòu)造和轉(zhuǎn)動原理 將電能轉(zhuǎn)換成機械能的電機稱為電動機。按電源不同分為直流電動機和交流電動機兩大類。交流電動機又分為異步和同步電動機，三相異步電動機是交流電動機中應(yīng)用最廣泛的一種。 繞線式異步電動機和籠式異步電動機 1、三相異步電動機的構(gòu)造 異步電機由固定部分定子、以及轉(zhuǎn)動部分轉(zhuǎn)子，兩個基本部分組成 定子由機座、鐵心、三相繞組等組成。 三相定子繞組可以接成星形，也可以接成三角形，需根據(jù)供電電壓而定。如電網(wǎng)的線電壓是380伏，電動機定子各繞組的額定電壓是220伏，定子繞組必須作星形連接，若電動機定子各項繞組的額定電壓為380伏，則定子繞組必須

15、做三角形連接。 異步電動機只是定子繞組與交流電源連接，定子與轉(zhuǎn)子之間并沒有直接的電氣連接。通過三相定子繞組產(chǎn)生的磁場的耦合作用，它們才相互影響，相互作用。2、三相異步電動機的工作原理 三相異步電動機是利用定子上形成的旋轉(zhuǎn)磁場，該磁場與轉(zhuǎn)子繞組之間產(chǎn)生相對運動，轉(zhuǎn)子繞組切割旋轉(zhuǎn)磁場，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢與感應(yīng)電流。電流再與磁場作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)電磁轉(zhuǎn)矩，從而使轉(zhuǎn)子得到旋轉(zhuǎn)力矩跟隨旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)動起來。（二）、電動機的控制（二）、電動機的控制1.電動機單向控制電動機單向控制 主電路是從三相電源端點L1、L2、L3引來，經(jīng)過電源開關(guān)QS，三相熔斷器FU1、接觸器三對主觸頭KM以及熱繼電器FR的熱元件到電動機。 控制

16、電路由二相熔斷器FU2、交流接觸器KM的線圈以及啟動按鈕SB2、停止按鈕SB1、熱繼電器FR的動斷接點以及接觸器KM的輔助觸頭組成。點動控制：虛線框內(nèi)的點動控制：虛線框內(nèi)的KM輔助觸頭不予接入輔助觸頭不予接入。 起動；按下按鈕SB2接觸器KM線圈獲電KM主觸頭閉合電動機M運轉(zhuǎn)。 停止：放開按鈕SB2接觸器KM線圈斷電KM主觸頭分斷電動機M停轉(zhuǎn)。自鎖控制：將虛線框內(nèi)的接觸器的動合輔助觸頭自鎖控制：將虛線框內(nèi)的接觸器的動合輔助觸頭KM與起與起動按鈕動按鈕SB2并聯(lián)。并聯(lián)。 KM動合輔助觸頭閉合自鎖起動起動：按SB2KM線圈獲電 KM動合主觸頭閉合電動機運轉(zhuǎn)松開按鈕SB2，由于接在按鈕SB2兩端的K

17、M動合輔助觸頭閉合自鎖，控制回路仍保持接通，電動機M繼續(xù)運轉(zhuǎn)。 KM動合輔助觸頭斷開 停止停止：按SB1 KM線圈斷電釋放 KM動合主觸頭斷開電動機停止運轉(zhuǎn) 這種當(dāng)起動按鈕SB2斷開后，控制回路仍能自行保持接通的線路，叫做自鎖（或自保）的控制線路，與起動按鈕SB2并聯(lián)的這一副動合輔助觸頭KM叫做自鎖（或自保）觸頭。具有自鎖控制線路的另一個重要特點是它具有欠電壓與失電壓（或零電壓）保護作用。 過載保護過載保護：FR為熱繼電器起過載保護作用。它的熱元件串接在電動機的主回路中，動斷觸頭則串接在控制回路中。電動機在運行過程中，如果過載或其它原因，使負載電流超過其額定值時，經(jīng)過一定時間（其時間長短由過載

18、電流的大小決定），使串接在控制回路中的常閉觸頭斷開，切斷控制回路，接觸器KM的線圈斷電，主觸頭分斷；電動機M便脫離電源停轉(zhuǎn)，要等熱繼電器的雙金屬片冷卻恢復(fù)原來狀態(tài)后，電動機才能重新進行工作，達到了過載保護的目的。2.電動機正、反轉(zhuǎn)控制電動機正、反轉(zhuǎn)控制 2.1接觸器聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制電路工作原理，如圖所示。 圖中采用兩個接觸器，KM1和KM2，如設(shè)定KM1為正轉(zhuǎn)，則KM2為反轉(zhuǎn)。當(dāng)KM1的三副主觸頭接通時，三相電源的相序按L1L2L3接入電動機。而KM2的三副主觸頭接通時，三相電源的相序按L3L2L1接入電動機。所以當(dāng)兩個接觸器分別工作時，電動機按正、反兩個方向轉(zhuǎn)動。線路要求接觸器KM1和KM

19、2不能同時通電，否則它們的主觸頭同時閉合，將造成L1、L3兩相電源短路，為此在KM1與KM2線圈各自的控制回路中相互串聯(lián)了對方的一副動斷輔助觸頭，以保證兩接觸器不會同時通電吸合。KM1與KM2這兩副動斷輔助觸頭在線路中所起的作用稱為聯(lián)鎖（或互鎖）作用，這兩副動斷觸頭就叫做聯(lián)鎖觸頭。 控制電路中有三個按鈕：SB1為停轉(zhuǎn)按鈕，SB2為正轉(zhuǎn)起動按鈕，SB3為反轉(zhuǎn)起動按鈕。正轉(zhuǎn)控制：正轉(zhuǎn)控制： KM1主觸頭閉合電動機M正轉(zhuǎn)按SB2KM1線圈獲電KM1自鎖觸頭閉合，使SB2松開后KM1線圈繼續(xù)獲電 KM1聯(lián)鎖觸頭斷開以保證KM2不能獲電 反轉(zhuǎn)控制：反轉(zhuǎn)控制： KM1主觸頭分斷電動機M停轉(zhuǎn) 先按SB1KM

20、1線圈失電KM1自鎖觸頭分斷，使SB1復(fù)歸后KM1線圈仍失電 KM1聯(lián)鎖觸頭閉合，為反轉(zhuǎn)接觸器KM2帶電作準備 KM2主觸頭閉合電動機M反轉(zhuǎn) 再按SB3KM2線圈獲電KM2自鎖觸頭閉合，使SB3松開后KM2線圈繼續(xù)帶電 KM2聯(lián)鎖觸頭斷開以保證KM1不能獲電2.2按鈕聯(lián)鎖的正、反轉(zhuǎn)控制電路工作原理 ，如圖所示。 按鈕聯(lián)鎖的控制線路與接觸器聯(lián)鎖的控制線路基本相似。只是在控制回路中將復(fù)合按鈕SB2與SB3的動斷觸頭作為聯(lián)鎖觸頭，分別串接在KM1與KM2的控制回路中。當(dāng)要電動機反轉(zhuǎn)時，按下反轉(zhuǎn)按鈕SB3，首先使串接在正轉(zhuǎn)回路中的SB3動斷觸頭分斷，于是KM1的線圈斷電釋放，電動機斷電作慣性運行；緊接

21、著再往下按SB3，使KM2的線圈通電，電動機立即反轉(zhuǎn)起動。這樣可以不按停止按鈕SB1而直接按反轉(zhuǎn)按鈕進行反轉(zhuǎn)控制。同樣，由反轉(zhuǎn)運行轉(zhuǎn)換到正轉(zhuǎn)運行時也只要直接按SB2即可。l實驗設(shè)備實驗設(shè)備l 名稱 數(shù)量 型號三相空氣開關(guān)板 1塊 MC1001三相熔斷器板 1塊 MC1002二相熔斷器板 1塊 MC1003交流接觸器板 1塊 MC1004熱繼電器板 1塊 MC1005按鈕板 1塊 MC1007三相交流電動機板 1塊 MC1019安全導(dǎo)線與安全短接橋 若干第二部分 低壓電器的應(yīng)用一、常用低壓電器（二）二、氣動回路的電氣控制1、中間繼電器繼電器單元，三組繼電器單元，三組該繼電器單元含有三組繼電器，和

22、兩組電源。吸合時間10 ms斷開時間8 ms一、常用低壓電器（二）2.壓力繼電器 壓力繼電器是一種將氣體（油液）壓力信號轉(zhuǎn)換成電信號的電氣控制元件。 當(dāng)氣體（油液）壓力達到繼電器的調(diào)定壓力時，即發(fā)出電信號，以控制電磁鐵、電磁離合器、繼電器等元件動作，使氣路（油路）卸壓、換向、執(zhí)行元件實現(xiàn)順序動作，或關(guān)閉電動機，使系統(tǒng)停止工作，起安全保護作用等。氣氣電轉(zhuǎn)換開關(guān)電轉(zhuǎn)換開關(guān)如果超過壓差開關(guān)的設(shè)定值，則氣電轉(zhuǎn)換器就有電信號輸出。P2-P1 壓差閥P2 氣電轉(zhuǎn)換P1 真空開關(guān)3、電信號開關(guān)單元該裝置包括一個可發(fā)光的按鍵開關(guān)和兩個可發(fā)光的瞬時接觸開關(guān)，以及兩組電源。 4 行程開關(guān) 行程開關(guān)又稱位置開關(guān)或限

23、位開關(guān)。它的作用與按鈕相同，只是其觸點的動作不是依靠手動操作，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)接通或分斷電路的作用。其操作機構(gòu)有直桿式、單臂滾輪式、雙臂滾輪式等，具有瞬時換接觸點，大部分品種具有自動復(fù)位的特點。電信號行程開關(guān)電信號行程開關(guān)左接觸式左接觸式 例如當(dāng)氣缸的控制凸輪將滾動杠桿壓下時，微動開關(guān)被觸發(fā)。通過觸點的連接可以確定電路的打開或閉合。該微動開關(guān)可用作常開觸點、常閉觸點或轉(zhuǎn)換開關(guān)。5、金屬接近開關(guān)l 金屬接近開關(guān)在煙草行業(yè)應(yīng)用廣泛，一般其應(yīng)用在活門到位檢測、安全防護門到位檢測、跑車限位檢測等等。 接近開關(guān)是一種不需要與運動部件進行機械接觸而可以操作的位

24、置開關(guān)，當(dāng)物體接近開關(guān)的感應(yīng)面到動作距離時，不需要機械接觸及施加任何壓力即可使開關(guān)動作，從而驅(qū)動交流或直流電器給計算機提供控制指令。 接近開關(guān)是一種開關(guān)型傳感器（無觸點開關(guān)），它既有行程開關(guān)所具備的行程控制及限位保護特性，同時又可以高速計數(shù)、檢測金屬體的存在、測速、液位控制、檢測零件尺寸以及用作無觸電按鈕。 常見的接近開關(guān)有以下幾種5.1 電感式傳感器 在氣動自動系統(tǒng)中常用作檢測工件位置的接近開關(guān)是一種電感式傳感器，屬于變磁阻工作原理。在電感線圈中輸入的是交流電流，當(dāng)鐵芯與銜鐵之間的磁阻變化時（由被測物體的位移量引起的），線圈的自感系數(shù)L或互感系數(shù)M產(chǎn)生變化，引起后續(xù)電橋橋路的橋臂中阻抗Z變化

25、，當(dāng)電橋失去平衡時，輸出電壓與被測的機械位移量成比例。被測物體高頻磁場作用表面震蕩線圈被測物體的位移引起磁場變化 電感式傳感器用做發(fā)信裝置，可非接觸檢測金屬物體的運動，并將檢測結(jié)果轉(zhuǎn)化為電信號輸出，廣泛應(yīng)用于機器人、生產(chǎn)線、機械加工及傳送系統(tǒng)等場合。有如下特點：（1） 傳感器能檢測所有穿過或停留在高頻磁場中的金屬物體。（2） 傳感器是非接觸式的，即傳感頭與被測物體不直接接觸。（3） 傳感器的傳感頭無需配專門的機械裝置（如滾輪、機械手柄等）。（4） 傳感器靠電子裝置接受檢測信號，便于信號處理。電感傳感器電感傳感器利用線圈自感或互感系數(shù)的變化來實現(xiàn)非電量檢測的一種裝置我們習(xí)慣上講的電感傳感器指的是

26、自感式傳感器自感傳感器主要由線圈、鐵芯、銜鐵及測量桿和轉(zhuǎn)換電路等組成。工作時，銜鐵通過測桿與被測物體相接近，被測物體的位移將引起線圈電感量的變化，當(dāng)傳感器線圈接入測量轉(zhuǎn)換電路后，電感的變化將被轉(zhuǎn)換成為電壓、電流或頻率的變化，從而完成非電量到電量的轉(zhuǎn)換。電感傳感器主要檢測工件的材料電感傳感器電容傳感器電容傳感器電容傳感器是以各種類型的電容器作為傳感元件，通過電容傳感元件將被測物理量的變化轉(zhuǎn)換為電容量的變化，再經(jīng)測量轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為電壓、電流或頻率。電容傳感器一般可以直接檢測有無工件5.2 電容傳感器電容傳感器5.3 磁性開關(guān) 用于氣缸發(fā)信的磁性開關(guān)有三種：電子舌簧式行程開關(guān)、氣動舌簧式行程開關(guān)和電

27、感式行程開關(guān)。 （1）電子舌簧式行程開關(guān) 電子舌簧式行程開關(guān)內(nèi)裝有舌簧片、保護電路和指示燈，被合成樹脂塑封在盒子內(nèi)。當(dāng)行程開關(guān)進入磁場（如氣缸活塞上的永久磁環(huán)）時，觸點閉合，行程開關(guān)輸出一個電控信號。磁感應(yīng)接近開關(guān) 磁磁-電式接近開關(guān)電式接近開關(guān)帶固定件帶固定件接近開關(guān)包括傳感器，安裝附件和電纜。當(dāng)發(fā)現(xiàn)磁場時，接近開關(guān)發(fā)出信號，具體狀態(tài)由LED顯示。a）開關(guān)斷開b）開關(guān)接通電子舌簧式行程開關(guān)1-永久磁環(huán) 2-舌簧片 3-保護電路 4-指示燈4325.4 光電管（光電開關(guān)）l光電管在煙草行業(yè)中被應(yīng)用在物料定位、料位檢測等方面。光電式傳感器是利用了光敏電阻或光敏半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)來對物體進行無接

28、觸式檢測的，是一種光電式接近開關(guān)。主要由紅外發(fā)光二級管及光電三級管組成。光電式傳感器有漫射式、反射式和對射式三種結(jié)構(gòu)。光電式傳感器5.4.1 漫射式傳感器發(fā)射器接收器圖4-14（a）漫射式傳感器圖4-14（a）所示，漫射式傳感器集發(fā)射器和接收器于一體，內(nèi)置保護電路和LED。發(fā)射器發(fā)出一束可調(diào)制的不可見紅外光（880mm）。當(dāng)被測物體經(jīng)過光束時，光線被物體表面反射回接受器，傳感器便有電信號輸出。它的檢測距離取決于被檢測物體的表面反射率。發(fā)射器接收器圖4-14（b）反射式傳感器圖4-14（b）所示，反射式傳感器的發(fā)射器發(fā)出一束可見的偏振紅外光（660mm），光線被附加的反射板反射，并由接收器接收。

29、當(dāng)光線被檢測物體遮斷時，傳感器便有電信號輸出。傳感器的檢測距離同樣受附加的反射板表面反射率影響，如對于SOEZ-RFS-80型反射板，傳感器的最大檢測距離為2000mm。5.4.2 反射式傳感器發(fā)射器接收器圖4-14（c）對射式傳感器圖4-14（c）所示，對射式傳感器的發(fā)射器發(fā)出一束可調(diào)制的不可見紅外光（880mm），由接收器接收。當(dāng)光線被物體遮斷時，傳感器便有電信號。對于透明、透光性物體，在一定范圍內(nèi)，可通過調(diào)節(jié)接收器上的電位計衰減其接收光線的能力。此外，在發(fā)射器還帶有一個測試輸入口，可用來模擬遮斷光線以便對對射式傳感器進行功能測試。5.4.3 對射式傳感器6、電磁閥l 電磁閥是把電能信息轉(zhuǎn)

30、換為機械能信號的一種元件，從而引起閥門的通斷，在卷煙設(shè)備中廣泛應(yīng)用,如在制絲線上常用于加水、加空壓氣的控制，加蒸汽控制是依靠電磁閥控制氣動薄膜閥的氣路的通斷，而不依靠電磁閥直接通斷蒸汽回路。以及YB55型透明紙小包包裝機在長邊熱封、頂?shù)谉岱夂屠瓗c透明紙熱封中均采用了氣動控制。電磁控制換向閥 電磁控制換向閥由電磁鐵控制部分和主閥兩部分組成，按控制方式不同分為電磁鐵直接控制（直動）式電磁閥和先導(dǎo)式電磁閥兩種。直動式電磁閥：由電磁鐵的銜鐵直接推動換向閥閥芯換向的閥。先導(dǎo)式電磁閥：由電磁鐵首先控制從主閥氣源節(jié)流出來的一部分氣體（油液） ，產(chǎn)生先導(dǎo)壓力，去推動主閥閥芯換向的閥類。a直動式 直動式電磁閥

31、是利用電磁力直接推動閥桿（閥芯）換向。根據(jù)閥芯復(fù)位的控制方式，有單電控和雙電控兩種。 直動式電磁閥特點是結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、換向頻率高。但用于交流電磁鐵時，如果閥桿卡死就有燒壞線圈的可能。閥桿的換向行程受電磁鐵吸合行程的限制。因此只適用于小小型閥。 使用直動式的雙電控電磁閥應(yīng)特別注意的是，兩側(cè)的電磁鐵不能同時通電，否則將使電磁線圈燒壞。二位二通直動式電磁閥1-靜鐵芯 2-線圈 3-動鐵芯 4、8-彈簧5-密封墊 6-閥座 7-手動裝置12345687 b先導(dǎo)式 先導(dǎo)式電磁閥是由小型直動式電磁閥和大型氣控換向閥構(gòu)成，又稱作電控換向閥。它是利用直動式電磁閥輸出的先導(dǎo)氣壓來操縱大型氣控換向閥（主閥）換向

32、的，該閥的電控部又稱電磁先導(dǎo)閥。 按先導(dǎo)式電磁換向閥氣控信號的來源可分為自控式（內(nèi)部先導(dǎo)）和他控式（外部先導(dǎo)）兩種。直接利用主閥的氣源作為氣控信號的閥稱為自控式電磁閥。自控式電磁閥使用方便，但在換向的瞬間會出現(xiàn)壓力降低的現(xiàn)象，特別是在輸出流量過大時，有可能造成閥換向失靈。為了保證閥的換向性能或降低閥的最低工作壓力，由外部供給氣壓作為主閥控制信號的閥稱為他控式電磁閥。2位位5通雙電控電磁閥通雙電控電磁閥帶帶LED顯示顯示也可手動驅(qū)動，狀態(tài)由LED 顯示。電器連接確保LED和泄放回路的反極保護。二、氣動回路的電氣控制 例1 傳送帶上的工件通過分揀裝置被轉(zhuǎn)移到其它位置。 (單電控) 按下啟動按鈕后，

33、單作用氣缸的活塞桿將工件從傳送帶上推出。松開按鈕后，活塞桿返回到末端位置。方案描述：方案描述： 按下按鈕S1后，電氣回路中的線圈1閉合，3/2（5/2）電磁閥被觸發(fā)。單作用氣缸的活塞桿前進到末端位置。 松開按鈕S1后，電氣回路中的線圈1打開，3/2（5/2）電磁閥回到初始位置?；钊麠U返回到末端位置。 0V+24V1YS1425131Y2131 A 例2 使用轉(zhuǎn)向裝置，工件從一個傳送帶軌道上轉(zhuǎn)移到另一個軌道方向上。(雙電控) 按下啟動按鈕后，轉(zhuǎn)換裝置的機架伸出。工件被轉(zhuǎn)移到相反的運動方向軌道上。松開啟動按鈕后，按下復(fù)位按鈕后機架縮回。方案描述：方案描述： 按下按鈕S1后，電氣回路中的線圈1Y1閉

34、合，5/2電磁閥被觸發(fā)。單作用氣缸（雙作用氣缸）的活塞桿前進到末端位置。松開按鈕S1后，線圈1Y1打開。 按下按鈕S2后，電氣回路中的線圈1Y2閉合，5/2雙電控電磁閥回到初始位置。單作用氣缸（雙作用氣缸）的活塞桿返回到末端位置。松開按鈕S2，線圈1Y2打開。例3 問題描述 按下啟動按鈕后，活塞桿伸出。松開按鈕后，活塞桿回到開始位置。(單電控、加入繼電器控制)方案描述： 按下按鈕S1后，電氣回路中的繼電器K1閉合。線圈1Y閉合，3/2電磁閥被觸發(fā)。雙作用氣缸的活塞桿前進到末端位置。 松開按鈕S1后，繼電器K1打開。線圈1Y打開，3/2電磁閥回到初始位置?；钊麠U返回到末端位置。 0V+24VK1

35、S11YK12131Y2131 A例4 方案描述（雙電控加入繼電器控制） 按下按鈕S1后，電氣回路中的繼電器K1閉合。線圈1Y1閉合，5/2雙電控電磁閥被觸發(fā)。單作用氣缸（雙作用氣缸）的活塞桿前進到末端位置。松開按鈕S1后，繼電器K1打開，線圈1Y1也打開。 按下按鈕S2后，電氣回路中的繼電器K2閉合。線圈1Y2閉合，5/2雙電控電磁閥回到初始位置。氣缸的活塞桿返回到末端。松開按鈕S2后，繼電器K2打開，線圈1Y2也打開。 0V+24VK11Y11Y2K2K1S1K2S2425131Y11Y2425131Y11Y22132131 A2 A l例5方案描述： 按下按鈕S1 后，電氣回路中的繼電器

36、K1 閉合。線圈1Y1 閉合，5/2 雙電控電磁閥被觸發(fā)。雙作用氣缸的活塞桿前進到末端位置。當(dāng)松開按鈕S1后，繼電器K1 打開，線圈1Y1 也打開。 雙作用氣缸的活塞桿前進到末端位置并觸發(fā)行程開關(guān)1S。電氣回路中的繼電器K2 閉合，5/2 雙電控電磁閥回到初始位置。雙作用氣缸的活塞桿返回到末端位置。電氣回路中的繼電器K2 打開，線圈1Y2 也打開。l 例6 按下按鈕S1(ON)后,電氣回路中的繼電器K1閉合。松開按鈕S1（ON）后，帶有觸點K1（13，14）的回路保持閉合。由于觸點K1（23，34）閉合，導(dǎo)致繼電器K2閉合，從而觸點K2被觸發(fā)。線圈1Y1閉合，5/2雙電控電磁閥被觸發(fā)。雙作用氣

37、缸的活塞桿前進到末端位置，并觸發(fā)行程開關(guān)1B2，當(dāng)離開末端位置后，繼電器K2打開。 通過傳感器1B2和觸點K3，電氣回路中的繼電器K3閉合。線圈1Y2關(guān)閉，5/2雙電控電磁閥回到初始位置?；钊麠U返回到末端位置并觸發(fā)傳感器1B1。當(dāng)離開末端位置后，繼電器K3打開。 通過傳感器1B1和觸點K2，電氣回路中的繼電器K2閉合。線圈1Y1閉合，5/2雙電控電磁閥被觸發(fā)。雙作用氣缸的活塞桿再次前進到末端位置。 按下按鈕S2（OFF）后，繼電器K1打開。 例7 按下按鈕S1和S2后,電氣回路中的繼電器K1閉合。帶有觸點K1（13，14）的線圈1Y1閉合，5/2雙電控電磁閥被觸發(fā)。雙作用氣缸的活塞桿前進到末端

38、位置。 當(dāng)雙作用氣缸的供給壓力達到預(yù)設(shè)壓力后，壓力繼電器1B被觸發(fā)。電器回路中的繼電器K2閉合。帶有觸點K2（41，42）的回路，繼電器K1打開。帶有觸點K2（13，14）的回路中，線圈1Y2閉合，5/2雙電控電磁閥回到初始位置。雙作用氣缸的活塞桿返回到末端位置。 當(dāng)轉(zhuǎn)換壓力下降時，壓力繼電器1B返回到初始位置。電氣回路的繼電器K2，線圈1Y2也打開。例7例8 料倉空 當(dāng)按鈕S1沒有被觸發(fā)，指示燈H1關(guān)閉，主回路也被關(guān)閉。 料倉滿 當(dāng)按鈕S1被觸發(fā)，指示燈H1接通，主回路接通。 步驟1 按下按鈕S2后，電氣回路中的繼電器K1閉合。當(dāng)松開按鈕S2后，繼電器K1保持閉合。帶有觸點K1（23，24）的回路中，線圈1Y1閉合，5/2電磁閥被觸發(fā)。氣缸1A的活塞桿前進到末端位置，并觸發(fā)傳感器1B2。 步驟2 當(dāng)氣缸離開前進的末端位置后，繼電器K2打開。電氣回路中的線圈2Y1也打開。繼電器K3閉合。線圈2Y2閉合。5/2雙電控電磁閥回到初始位置。氣缸2A的活塞桿返回到末端位置。繼電器K3打開，線圈2Y2也打開。練習(xí)一練習(xí)二CPV緊湊閥島閥