第7章-機電電氣控制-常用電器

第7章機床電氣控制的基本環(huán)節(jié)7.1常用低壓電器7.2基本控制電路與實訓主頁面重點：！常用低壓電器的結構、工作過程、作用及標準符號三相異步電動機基本控制線路的原理分析與編寫、控制線路的改良與實訓7.1常用低壓電器低壓電器通常是指工作在直流電壓1500、交流電壓1200V及以下電路中的電器設備。按用途分低壓配電電器低壓控制器（閘刀開關、空氣開關、按鈕開關、熔斷器等）（接觸器、各種繼電器、起動器）一、低壓電器的分類按工作原理分狀態(tài)電器（雙穩(wěn)態(tài)）暫態(tài)電器（單穩(wěn)態(tài)）（閘刀開關、組合開關、空氣開關（熔斷器、接觸器、各種繼電器、按鈕開關、行程開關）按操作方式分非自動電器（機械控制）自動電器（電氣控制）（閘刀開關、組合開關、按鈕開關、行程開關）（熔斷器、接觸器、各種繼電器、空氣開關）二、非自動電器優(yōu)點：結構簡單、價格低、安裝維護方便等缺點：功能少、不宜頻繁操作使用要求：電源進線接到靜觸座上，電源出線接到熔絲（保險絲）之下一般使用正向安裝，不能倒裝，平裝時一定要處于頭高之上保險絲的選擇要合理，數值應在主體額定值以內，主體額定值會隨使用而逐步下降閘刀開關的圖文符號1、閘刀開關2、組合開關組合開關又稱轉換開關，常用來作為電源引入開關，也可以用它來直接起動和停止、小容量電動機正反轉控制，局部照明電路也常用它來控制。M3～組合開關的圖文符號3、按鈕

用途：用來接通或斷開控制電路（其中電流很?。?，從而控制電動機或其他電氣設備的運行。按鈕內部有兩組觸點，原來就接通的觸點，稱為常閉觸點；原來就斷開的觸點，稱為常開觸點。圖文符號常閉(動斷)觸點常開(動合)觸點SBSB按鈕結構圖按鈕彈簧靜觸點動觸點動作特點：按下按鈕時兩組開關改變狀態(tài)，放手時立即復位。常閉觸點常開觸點4、行程開關支點外形圖內部結構原理圖行程開關也稱為限位開關，主要用于將機械位移變?yōu)殡娦盘?，以實現對機械運動的位置控制。觸桿復位彈簧常閉觸點常開觸點當機械的運動部件撞擊觸桿時，觸桿下移使常閉觸點斷開，常開觸點閉合；當運動部件離開后，在復位彈簧的作用下，觸桿回復到原來位置，各觸點恢復常態(tài)。SQSQ常閉(動斷)觸點常開(動合)觸點圖文符號內部結構與按鈕開關一樣，按鈕是用人手改變狀態(tài)，行程開關是靠機械碰撞改變狀態(tài)的。內部動作特點一樣三、自動電器1、熔斷器用途：熔斷器串聯在電路中，是當電流超過限定值時借熔體溶化來分斷電路的一種用于過載和短路保護的電器。結構：主要由熔體、觸頭插座和絕緣底板組成。材料：低熔點材料：如鉛錫合金、鋅等；高熔點材料：如銀、銅、鋁等。特點：結構簡單、體積小、重量輕、價格低廉，且其可靠性高，獲得了廣泛應用。缺點：保護后需要更換熔體方可重新使用瓷插式熔斷器螺旋式熔斷器無填料密閉式熔斷器有填料封閉管式熔斷器圖文符號FU2、交流接觸器

用途：接通和斷開電動機或其他設備的電源連接，作為主電路通斷控制開關。交流接觸器的一般外形交流接觸器的結構及工作原理:1122334452’52’4’4’220vI回力彈簧動鐵芯（銜鐵）線圈靜鐵芯連桿FFFFF短路環(huán)常開觸點常閉觸點iωtOImI=0出現100HZ機械顫動聲音動作特點：線圈的通電與否決定觸點動作與否，。

觸點分類：分主觸點和輔助觸點兩種。輔助觸點通過電流較小，常接在電動機的控制電路中；主觸點能通過較大電流，一般接在電動機的主電路中。選用參數：應注意它的觸點數量、觸點額定電流、線圈電壓等。使用情況:根據U=4.44fNφm交流接觸器不適合控制過于頻繁的工作環(huán)境。圖文符號：KM線圈KM常開觸點

KM常閉觸點3、繼電器繼電器根據功能可分為：電流繼電器、電壓繼電器、中間繼電器、熱繼電器、時間繼電器、速度繼電器等其結構和交流接觸器基本相同，開關根據自身線圈中電流大小而動作使用時線圈串聯在被測電路中，為了不影響被測電路的用電，其線圈匝數少、導線粗、阻抗小。電流繼電器分為過流繼電器與欠流繼電器（1）電流繼電器圖文符號KA過流線圈KA常開觸點KA常閉觸點I＞KA欠流線圈I＜其結構和交流接觸器基本相同開關根據自身線圈中電壓大小而動作使用時線圈并聯在被測電路中，為了不影響被測電路的用電，其線圈匝數多、導線細、阻抗大。電壓繼電器分為過壓繼電器與欠壓繼電器（2）電壓繼電器圖文符號KV過壓線圈KV常開觸點KV常閉觸點V＞KV欠壓線圈V＜（3）中間繼電器圖文符號KA常開觸點KA常閉觸點KA線圈中間繼電器的結構、工作原理和交流接觸器相同，只是體積小些，電磁系統(tǒng)小些，觸點額定電流小些，其觸點一般在控制電路中使用。鐵心線圈常開觸點常閉觸點回力彈簧銜鐵（4）熱繼電器*熱繼器是用來對電動機長時間過載起保護的作用。發(fā)熱絲R絲雙金屬片復位按鈕彈簧扣板常閉觸點RLKMI*熱繼電器動作有熱慣性的特點所以不能作短路保護。圖文符號熱繼電器的主要技術數據是整定電流。所謂整定電流，就是熱元件中通過電流超過此值的20%時，熱繼電器應當在20min內動作。熱繼電器的整定電流可以調節(jié)，整定電流應與電動機（負載）的額定電流基本上一致。FR常閉觸點發(fā)熱元件FR時間繼電器接受到控制信息后，開關會延時執(zhí)行動作按結構方式分，大致有空氣阻尼式、電磁式、電動式、晶體管式等。目前應用最廣的是空氣阻尼式和晶體管式兩種。按功能分為通電延時繼電器與斷電延時繼電器（5）時間繼電器（6）速度繼電器1－轉軸2－轉子3－定子4－繞組5－擺錘6、7－靜觸頭8、9－簧片4、自動空氣斷路器可實現短路、過載、過壓和失壓保護。返回5.2基本控制電路一、三相異步電動機控制主電路總開關M3～FUKMUVWQSFR保險絲接觸器主開關熱繼電器電動機5.2基本控制電路5.2.1鼠籠式電動機直接啟動的控制線路

KMSB1SB2KMFR主電路控制電路M3～FUKMFRUVWQS自鎖觸點松開SB2時，它在彈簧的作用下恢復到斷開位置，但是由于與起動按鈕并聯的輔助觸點和主觸點同時閉合，因此接觸器線圈的電路仍然接通，接觸器觸點保持在閉合的位置，這個輔助觸點稱為自鎖觸點。停止:將停止按鈕SB1按下，則線圈的電路切斷，動鐵心和觸點恢復到斷開的位置。啟動:閉合開關QS按下起動按鈕SB2KM的線圈通電三個主觸點閉合電動機M啟動輔助觸點閉合短路保護:熔斷器FU。一旦發(fā)生短路事故，熔絲立即熔斷，電動機立即停車。零壓（或失壓）保護：交流接觸器。當電源暫時斷電或電壓嚴重下降時，電動機即自動從電源切除。因為這時接觸器的動鐵心釋放而使主觸點斷開。當電源電壓恢復正常時如不重按起動按鈕，則電動機不能自行起動，因為自鎖觸點亦已斷開。過載保護：熱繼電器FR。當過載時，它的熱元件發(fā)熱，將常閉觸點斷開，使接觸器線圈斷電，主觸點斷開，電動機也就停下來。5.2.2鼠籠式電動機正反轉的控制線路KMFSB1SBFKMFFRKMRSBRKMRKMFKMR正轉接觸器反轉接觸器聯鎖觸點

聯鎖觸點

在正轉過程中要反轉必須先按停止按鈕SB1，操作不方便。UVWM3～QFUKMFFRKMR返回正轉接觸器反轉接觸器聯鎖觸點

聯鎖保護

FRKMFSB1SBFKMFKMRSBRKMRKMFKMRUVWM3～QSFUKMFFRKMR5.3行程、時間控制電路5.3.1行程開關直動式行程開關

推桿小滾輪擒縱件壓板彈簧彈簧動觸點靜觸點滾輪上轉臂盤形彈簧滾輪式行程開關

不宜用在移動速度低于0.4m/min的運動部件上低速運動的部件上應采用滾輪式行程開關

復位彈簧靜觸點動觸點觸點彈簧動觸點靜觸點頂桿微動開關

接近開關

接近開關是當運動的金屬物體與之接近到一定距離時便發(fā)出接近信號，它不需施以機械力。微動開關是具有瞬時動作和微小行程的靈敏開關常開靜觸點動觸點常閉靜觸點殼體推桿弓簧片1．限位控制5.3.2行程控制KMSB2SB1KMFRST生產機械運動到位后，將行程開關ST的動斷觸頭打開，接觸器KM線圈斷電，于是主電路斷電，電動機停止運行。M3～FU1KMFRUVWQS2．往復運動控制UVWM3～QSKM1FRKM2FU1KM1SB1SB2KM1FRKM2SB2KM2ST2ST1FU2KM2KM1ST1ST2按下SB2KM1

線圈通電電動機正轉機械運動部件前進行程開關ST1動作ST1的動斷觸頭打開KM1線圈斷電電動機斷電行程開關ST1的動合觸頭閉合KM2線圈通電電動機又接入電源機械運動部件反向運動電動機反向轉動后，機械的運動部件與行程開關ST1分開，作用在ST1上的外力消失，ST1的動合觸頭分開，動斷觸頭閉合。ST1的動合觸頭分開后，接觸器KM2線圈在它的自鎖觸頭作用下可保持繼續(xù)通電，ST1的動斷觸頭再閉合后，因互鎖觸頭（KM2的動斷觸頭）被打開，所以接觸器KM1線圈不會通電。接觸器KM2通電后，電動機反轉，當機械的運動部件到達行程開關ST2的位置后使ST2動作，行程開關ST2動作后，使接觸器KM2線圈斷電，過程與正向運動到位后相似。這樣，通過行程開關使電動機能夠不停地正轉、反轉運行，拖動著生產機械的運動部件在規(guī)定的行程范圍內往復運動。5.3.3時間控制

1.時間繼電器

空氣式時間繼電器放氣閥門出氣孔彈簧上氣室進氣口調節(jié)螺釘橡皮膜活塞空氣室吸引線圈銜鐵支撐桿膠木塊彈簧壓桿微動開關符號常開延時閉合常開延時斷開常閉延時斷開常閉延時閉合電子式時間繼電器常用的電子式時間繼電器有阻容式和數字式兩種。阻容式時間繼電器是利用RC電路充放電原理構成的。繼電器線圈的電壓取自RC電路的電容電壓，只有當電容電壓升至一定數值后繼電器的銜鐵才被吸動，觸頭才動作。數字式時間繼電器采用計數器式延時電路，由輸入的信號頻率決定延時的時間。電子式時間繼電器延時范圍廣，精度較空氣式的高，延時時調節(jié)方便，功耗小，壽命長，使用廣泛。2.時間控制線路舉例放好工件，按下按鈕SB2，接觸器KM線圈通電，主觸頭接通調頻電流電路工件加熱，輔助觸頭KM自鎖并接通時間繼電器KT線圈，時間繼電器KT的延時動斷觸頭在線圈通電之后延時一段時間后打開，使接觸器KM線圈斷開，停止加熱。（1）高頻加熱時間控制（2）三相異步電動