現(xiàn)代電氣控制技術(shù)

11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--111/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--1現(xiàn)代電氣控制技術(shù)魏德仙2008.9TEL:E-mail:11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--211/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--2考核形式平時成績：考試成績：實驗成績：11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--311/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--3參考教材現(xiàn)代電氣控制技術(shù)鄭萍主編重慶大學(xué)出版社11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--411/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--4總目錄第1章常用低壓電器第2章基本電氣控制線路及其邏輯表示第3章繼電接觸器電氣控制線路設(shè)計第4章典型的機(jī)床控制線路分析第5章現(xiàn)代低壓電器第7章電氣調(diào)速系統(tǒng)與變頻器第8章數(shù)控機(jī)床第9章現(xiàn)場總線第10章電氣控制系統(tǒng)的可靠性第6章可編程序控制器第1章常用低壓電器

1.1電器的作用與分類1.2低壓電器的電磁機(jī)構(gòu)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)1.3接觸器1.4繼電器1.5其他常用電器11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--5目錄11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--61.1電器的作用與分類電器就是廣義的電氣設(shè)備。它可以很大、很復(fù)雜．比如一臺彩色電視機(jī)或者一套自動化裝置，它也可以很小、很簡單，比如一個鈕于開關(guān)或者一個熔斷器。在工業(yè)意義上，電器是指能根據(jù)特定的信號和要求，自動或手動地接通或斷開電路，斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，實現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、保護(hù)、檢測、變換和調(diào)節(jié)用的電氣設(shè)備。電器的種類繁多．構(gòu)造各異，通常按以下分類方法分為幾類。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--71按電壓等級分：高壓電器、低壓電器；2按所控制的對象分：低壓配電電器、低壓控制電器，前者主要用于配電系統(tǒng)，如刀開關(guān)、熔斷器等；后者主要用于電力拖動自動控制系統(tǒng)和其他用途的設(shè)備中。3按使用系統(tǒng)分：電力系統(tǒng)用電器、電力拖動及自動控制系統(tǒng)用電器、自動化通信系統(tǒng)用電器，4按工作職能分：手動操作電器、自動控制電器(自動切換電器、自動控制電器、自動保護(hù)電器)、其他電器(穩(wěn)壓與調(diào)壓電器、起動與調(diào)速電器、檢測與變換電器、牽引與傳動電器)；⑤按電器組合分：單個電器、成套電器與自動化裝置；⑥按有無圈點分：有觸點電器、無觸點電器、混合式電器；⑦按使用場合分：一船工業(yè)用電器、特殊工礦用電器、農(nóng)用電器、家用電器、其他場合(如航空、船舶、熱帶、高原)用電器。本章主要涉及電力拖動自動控制系統(tǒng)用電器，如交直流接觸器、各類繼電器、自動空氣斷路器、行程開關(guān)、熔斷器、主令電器等。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--81.2低壓電器的電磁機(jī)構(gòu)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)從結(jié)構(gòu)上來看，電器一般都具有兩個基本組成部分，即感測部分與執(zhí)行部分。感測部分接受外界輸入的信號，并通過轉(zhuǎn)換、放大、判斷，作出有規(guī)律的反應(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。對于有觸頭的電磁式電器，感測部分大都是電磁機(jī)構(gòu)，而執(zhí)行部分則是觸頭。對于非電磁式的自動電器，感測部分因其工作原理不同而各有差異，但執(zhí)行部分仍是觸頭。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--91.2.1電磁機(jī)構(gòu)(1)電磁機(jī)構(gòu)的分類電磁機(jī)構(gòu)是各種自動化電磁式電器的主要組成部分之一，它將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，帶動觸點使之閉合或斷開。電磁機(jī)構(gòu)由吸引線圈和磁路兩部分組成。磁路包括鐵心、銜鐵、鐵軛和空氣隙。電磁機(jī)構(gòu)分類如下：1)按銜鐵的運動方式分類1銜鐵繞棱角轉(zhuǎn)動：如圖1.1(a)所示，銜鐵繞鐵軛的棱角而轉(zhuǎn)動，磨損較小。鐵心用軟鐵，適用于直流接觸器、繼電器；2銜鐵繞軸轉(zhuǎn)動：如圖1.1(b)所示，銜鐵繞軸轉(zhuǎn)動，用于交流接觸器。鐵心用硅鋼片疊成3銜鐵直線運動：如圖1.1(c)所示，銜鐵在線圈內(nèi)作直線運動。2)按磁系統(tǒng)形狀分類電磁機(jī)構(gòu)可分為U形和E形，如圖1.1所示。3)按線圈的連接方式分類可分為并聯(lián)(電壓線圈)和串聯(lián)(電流線圈)兩種。4)按吸引線圈電流的種類分類可分為直流線圈和交流線圈兩種。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--1011/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--11(2)吸力特性與反力特性電磁機(jī)構(gòu)的工作情況常用吸力特性與反力特性來表征。電磁機(jī)構(gòu)的吸力與氣隙的關(guān)系曲線稱為吸力特性。它隨勵磁電流種類(交流或直流)、線圈連接方式(串聯(lián)或并聯(lián))的不同而有所差異。電磁機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動部分的靜阻力與氣隙的關(guān)系曲線稱為反力特性。阻力的大小與作用彈簧、摩擦阻力以及銜鐵質(zhì)量有關(guān)。下面分析吸力特性、反力特性和兩者的配合關(guān)系。電磁機(jī)構(gòu)的吸力F可近似地按下式求得11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--12式中，H／m。當(dāng)S為常數(shù)時，F(xiàn)與成正比。B為氣隙磁感應(yīng)強度。對于具有電壓線圈的直流電磁機(jī)構(gòu)，因外加電壓和線圈電阻不變，則流過線圈的電流為常數(shù)，與磁路的氣隙大小無關(guān)。根據(jù)磁路定律則

11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--13吸力F與成反比，亦即與氣隙成反比，故吸力特性為二次曲線形狀，如圖1．2所示。它表明銜鐵閉合前后吸力變化很大。對于具有電壓線圈的交流電磁機(jī)構(gòu)，其吸力特性與直流電磁機(jī)構(gòu)有所不同。設(shè)外加電壓不變，交流吸引線圈的阻抗主要決定于線圈的電抗，電阻可忽略，則11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--1411/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--15從上述結(jié)論還可看出：對于一般U形交流電磁機(jī)構(gòu)，在線圈通電而銜鐵尚未吸合瞬間，電流將達(dá)到吸合后額定電流的5~6倍，E形電磁機(jī)構(gòu)將達(dá)到10~15倍。如果銜鐵卡住不能吸或者頻繁動作．就可能燒毀線圈。這就是對于可靠性高或頻繁動作的控制系統(tǒng)采用直流電磁機(jī)構(gòu)，而不采用交流電磁機(jī)構(gòu)的原因。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--1611/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--1711/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--18為了保證吸合過程中銜鐵能正常閉合，吸力在各個位置上必須大于反力，但也不能過大，否則會影響電器的機(jī)械壽命。反映在圖1.4上就是要保證吸力特性高于反力特性。上述特性對于繼電器同樣適用。在使用中常常調(diào)整反力彈簧或觸點初壓力以改變反力特性，就是為使之與吸合特性良好配合。

對于單相交流電磁機(jī)構(gòu)，由于磁通是交變的，當(dāng)磁通過零時吸力也為零，吸合后的銜鐵在反力彈簧的作用下將被拉開，磁通過零后吸力增大，當(dāng)吸力大于反力時，銜鐵又吸合。由于交流電源頻率的變化，銜鐵的吸力隨之每個周波二次過零，因而銜鐵產(chǎn)生強烈振動與噪聲，甚至使鐵心松散。因此交流接觸器鐵心端面上都安裝一個銅制的分磁環(huán)(或稱短路環(huán))，使鐵心通過2個在時間上不相同的磁通，矛盾就解決了。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--1911/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--201.2.2執(zhí)行機(jī)構(gòu)低壓電器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)一般由主觸點及其滅弧裝置組成。觸點用來接通或斷開被控制的電路。它的結(jié)構(gòu)形式很多，按其接觸形式可分為3種，即點接觸、線接觸和面接觸，如圖1.6所示。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--21圖1.6(a)所示為點接觸，它由兩個半球形觸點或一個半球形與一個平面形觸點構(gòu)成。它常用于小電流的電器中，如接觸器的輔助觸點或繼電器觸點。圖1.6(b)所示為線接觸．它的接觸區(qū)域是一條直線。觸點在通斷過程中是滾動接觸，如圖1.7所示。開始接觸時，靜、動觸點在A點接觸，靠彈簧壓力經(jīng)B點滾動到C點。斷開時作相反運動。這樣，可以自動消除觸點表面的氧化膜，同時長期工作的位置不是在易燒灼的A點而是在C點，保證了觸點的良好接觸。這種滾動線接觸多用于中等容量的觸點，如接觸器的主觸點。圖1.6(c)所示為面接觸，它可允許通過較大的電流。這種觸點一般在接觸面上鑲有合金，以減小觸點接觸電阻和提高耐磨性，多用作較大容量接觸器或斷路器的主觸點。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--22由于觸點表面的不平與氧化層的存在，兩個觸點的接觸處有一定的電阻。為了減小此接觸電阻，需在觸點間加一定壓力。未受激時的位置如1.8(a)所示，當(dāng)動觸點剛與靜觸點11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--2311/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--2411/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--25(2)電弧的產(chǎn)生與滅弧裝置當(dāng)斷路器或接觸器觸點切斷電路時，如電路中電壓超過10~12V和電流超過80~100mA,在拉開的兩個觸點之間將出現(xiàn)強烈火花，這實際上是一種氣體放電的現(xiàn)象，通常稱為“電弧”。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--26所謂氣體放電，就是氣體中有大量的帶電粒子作定向運動。觸點在分離瞬間，其問隙很小，電路電壓大多降落在觸點之間，在觸點間形成很強的電場，陰極中的自由電子會逸出到氣隙中并向正極加速運動。前進(jìn)途中接擊氣體原子，該原子分裂成電子和正離子。電于在向正極運動過程中又將撞擊其他原子，這種現(xiàn)象叫撞擊電離。撞擊電離的正離子向陰極運動，撞在陰極上會使陰極溫度逐漸升高。當(dāng)陰極溫度到達(dá)一定程度時，一部分電子將從陰極逸出再參與擅擊電離。由于高溫使電極發(fā)射電子的現(xiàn)象叫熱電子發(fā)射。當(dāng)電弧的溫度達(dá)到3000℃或更高時，觸點間的原子以很高的速度作不規(guī)則的運動并相互劇烈撞擊，結(jié)果原子也將產(chǎn)生電離，這種因高溫使原子撞擊所產(chǎn)生的電離稱為熱游離。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--27撞擊電離、熱電子發(fā)射和熱游離的結(jié)果，在兩觸點間呈現(xiàn)大量向陽極飛馳的電子流，這就是所謂的電弧。應(yīng)當(dāng)指出，伴隨著電離的進(jìn)行也存在著消電離的現(xiàn)象，消電離主要是通過正、負(fù)帶電粒子的復(fù)合進(jìn)行的。溫度越低，帶電粒子運動越慢，越容易復(fù)合。根據(jù)上述電弧產(chǎn)生的物理過程可知，欲使電弧熄滅，應(yīng)設(shè)法降低電弧溫度和電場強度，以加強消電離作用。當(dāng)電離速度低于消電離速度．則電弧熄滅。根據(jù)上述滅弧原則，常用的滅弧裝置有如下幾種。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--2811/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--29由于這種滅弧裝置是利用電弧電流本身滅弧，因而電弧電流越大，吹弧的能力也越強。廣泛應(yīng)用于直流接觸器中。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--3011/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--312)滅弧柵滅弧柵滅弧原理如圖1.10所示。滅弧柵片3由許多鍍銅薄鋼片組成，片間距離為2~3mm，安放在觸點上方的滅弧罩內(nèi)。一旦發(fā)生電弧，電弧周圍產(chǎn)生磁場，使導(dǎo)磁的鋼片上有渦流產(chǎn)生，將電弧吸入柵片，電弧被柵片分割成許多串聯(lián)的短電弧，當(dāng)交流電壓過零時電弧自然熄滅，兩柵片間必須有150~250v電壓，電弧才能重燃。這樣一來，一方面電源電壓不足以維持電弧，同時由于柵片的散熱作用，電弧自然熄滅后很難重燃。這是一種常用的交流滅弧裝置。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--323)滅弧罩比滅弧柵更為簡單的是采用一個用陶土和石棉水泥做的耐高溫的滅弧罩，用以降溫和阻弧，可用于交流和直流滅孤。4)多斷點滅弧11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--33在交流電路中也可采用橋式觸點，如圖1.11所示。有兩處斷開點．相當(dāng)于兩對電極，若有一處斷點要使電弧熄滅后重燃需要150~250V，現(xiàn)有兩處斷點就需要2×(150~250)v有利于滅弧。若采用雙極或三極觸點控制一個電路時，根據(jù)需要可靈活地將二個極或三個極串聯(lián)起來當(dāng)做一個觸點使用，這組觸點便成為多斷點，加強了滅弧效果。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--341.3接觸器接觸器是用來頻繁接通和切斷電動機(jī)或其他負(fù)載主電路的一種自動切換電器，接觸器由于生產(chǎn)方便、成本低廉、用途廣泛，故在各類低壓電器中，生產(chǎn)量最大、使用面最廣。接觸器是利用電磁吸力的作用來使觸頭閉合或斷開大電流電路的，是一種非常典型的電磁式電器。接觸器的主要組成部分為電磁系統(tǒng)和觸頭系統(tǒng)。電磁系統(tǒng)是感測部分，觸頭系統(tǒng)是執(zhí)行部分。觸頭工作時，需經(jīng)常接通和分?jǐn)囝~定電流或更大的電流，所以常有電弧產(chǎn)生，為此，一般情況下都裝有滅弧裝置，并與觸頭共稱觸頭一滅弧系統(tǒng)，只有額定電流甚小者才不設(shè)滅弧裝置。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--35接觸器按其主觸頭通過的電流種類，分為直流接觸器和相交流接觸器。按主觸頭的極數(shù)又可分為單極、雙極、三極、四極和五極等幾種。直流接觸器一般為單極或雙極；交流接觸器大多為三極，四極多用于雙回路控制，五極用于多速電動機(jī)控制或者自動式自耦減壓起動器中。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--36(2)額定電流接觸器銘牌額定電流是指主觸點的額定電流。通常用的電流等級為直流接觸器：25A，40A，60A，100A，150A．250A，400A，600A。交流接觸器：5A，10A，20A，40A，60A，looA，150A，250A，400A，600A。上述電流是指接觸器安裝在敞開式控制屏上，觸點工作不超過額定溫升，負(fù)載為間斷—長期工作制時的電流值。所謂間斷—長期工作制是指接觸器連續(xù)通電時間不超過8h。若超過8h，必須空載開閉3次以上，以消除表面氧化膜。如果上述諸條件改變了，就要相應(yīng)修正其電流值。具體如下：11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--37當(dāng)接觸器安裝在箱柜內(nèi)時，由于冷卻條件變差，電流要降低10%~20%使用；當(dāng)接觸器工作于長期工作制時，則通電持續(xù)串不應(yīng)超過40%；敞開安裝，電流允許提高10％~25％；箱柜安裝，允許提高5%~10%。介于上述情況之間者，可酌情增減。(3)線圈的額定電壓通常用的電壓等級為：直流線圈：24V，48V，110V，220V．440V。交流線圈：36V，127V，220V，380V。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--38一般情況下，交流負(fù)載用交流接觸器，直流負(fù)載用直流接觸器，但交流負(fù)載頻繁動作時可采用直流吸引線圈的接觸器。(4)額定操作頻率額定操作頻率指每小時接通次數(shù)。現(xiàn)代生產(chǎn)的接觸器．允許接通次數(shù)為150~1500·次／h。(5)電壽命和機(jī)械壽命電壽命是指接觸器的主觸點在額定負(fù)載條件下．所允許的極限操作次數(shù)。機(jī)械壽命是指接觸器在不需修理的條件下，所能承受的無負(fù)載操作次數(shù)。現(xiàn)代生產(chǎn)的接觸器其電壽命可達(dá)50~100萬次，機(jī)械壽命可達(dá)500~1000萬次。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--39(6)接觸器的電氣符號接觸器的電氣符號如圖1．12所示。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--401.3.2交流接觸器交流接觸器一般有3對主觸頭，兩對動合(常開)輔助觸頭，兩對動斷常閉輔助觸頭。中等容量及以下為直動式，大容量為轉(zhuǎn)動式。目前，國內(nèi)市場產(chǎn)品繁多，舉不勝舉。有工廠自行設(shè)計改進(jìn)的，有全國統(tǒng)一設(shè)計研制的，有引進(jìn)國外制造技術(shù)生產(chǎn)的，還有國外產(chǎn)品。下面介紹幾種具有代表性的產(chǎn)品。(1)CJ20系列交流接觸器CJ20系列交流接觸器為全國統(tǒng)一設(shè)計的交流接觸器，主要適用于交流50Hz、額定電壓660v及以下(其中部分等級可用于140V)、電流630A及以下的電力線路中，供遠(yuǎn)距離接通、分?jǐn)嚯娐?、頻繁起動和控制三相交流電動機(jī)用。它與熱繼電器或電子式保護(hù)裝置組合成電磁起動器，以保護(hù)電路成交流電動機(jī)可能發(fā)生的過負(fù)荷及斷相故障。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--41CJ20系列交流接觸器技術(shù)指標(biāo)符合GBl497—85、JB2455—85、JB／DQ4172—86及IECl58—1標(biāo)準(zhǔn)。CJ20系列交流接觸器外形如圖1.13所示。CJ20系列交流接觸器為直動式、雙斷點、立體布置，結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸比CJ10及CJ8型老產(chǎn)品縮小很多。CJ20—25型及以下規(guī)格為不帶滅弧罩的二層二段結(jié)構(gòu)。CJ20—40型及以上的接觸器為雙層布置正裝式結(jié)構(gòu)，主觸頭和滅孤室在上層，電磁系統(tǒng)在下層，兩只獨立的輔助觸頭組件布置在軀殼兩例。觸頭滅弧系統(tǒng)：不同容量等級的接觸器采用不同的滅弧結(jié)構(gòu)。CJ20—l0、CJ20—16型為雙斷點簡單開斷滅弧室，CJ20—25型為U型鐵片滅弧，CJ20—40~CJ20—160型在380V、660V時均為多縱縫陶土滅弧罩；Cj20—250型及以上接觸器在380V時為多縱縫陶土滅弧罩，在660V和1140V時為柵片滅弧罩。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--4211/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--43全系列接觸器采用銀基合金觸頭。cJ20—25型及以下用銀鎳觸頭．CJ20—40型及以上用銀基氧化物觸頭。滅弧性能優(yōu)良的觸頭滅弧系統(tǒng)配用抗熔焊耐磨損的觸頭材料，使觸頭具有長久的電壽命，適用于在AC—4類特別繁重的條件下工作電磁系統(tǒng)：CJ20—40型及以下接觸器用雙E型鐵心，迎擊式緩沖裝置CJ20—63型及以上接觸器用U型鐵芯，硅橡膠緩沖裝置。輔助觸頭的組合：40A及以下接觸器為2動合、2動斷63~160A接觸器為2動合、2動斷或4動合、2動斷；250~630A接觸器為4動合、2動斷或3動合、3動斷或2動合、4動斷等組合，并且還備有供直流操作專用的大超程動斷輔助觸頭。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--44(2)EB、EH系列交流接觸器EB，EH系列交流接觸器為ABB公司生產(chǎn)的新系列接觸器，其外形如圖1.14所示。該系列接觸器比B系列接觸器在技術(shù)性能、結(jié)構(gòu)形式等方面有不少改進(jìn)和提高，可供遠(yuǎn)距離控制通斷電路及頻繁控制三相交流電動機(jī)起、停之用。該系列接觸器可與T系列熱過負(fù)載繼電器組成磁力起動器，供電動機(jī)控制及過負(fù)載，斷相及失壓保護(hù)用。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--4511/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--46接觸器的附件有輔助觸頭、TP型氣囊式延時繼電器、VB、VH型機(jī)械連鎖裝置、WB與WH型位置鎮(zhèn)定繼電器。VB，VH型機(jī)械連鎖裝置加裝在兩臺接觸器上可組成可逆接觸器，用于電動機(jī)的可逆運轉(zhuǎn)，加裝連鎖裝置后，可防止兩臺接觸器同時閉合造成短路事故。接觸器一旦吸合就被wB或wH型位置鎖定繼電器鎖住，即使接觸器線圈斷電，觸頭仍處于接通狀態(tài)。若需釋放，可將位置鎖定繼電器通電或用手動推桿，使其鎖扣脫開，接觸器釋放，可組成有記憶功能且節(jié)電的接觸器。EB，EH系列交流接觸器技術(shù)數(shù)據(jù)見附錄1表1.4。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--471.3.3直流接觸器直流接觸器是一種通用性很強的的電器產(chǎn)品，除用于頻繁控制電動機(jī)外，還用于各種直流電磁系統(tǒng)中。隨著控制對象及運行方式不同，接觸器的操作條件也有較大差別。接觸器銘牌上所規(guī)定的電壓、電流、控制功率及電氣壽命，僅對應(yīng)于一定類別的額定值。GB1497-85列出了低壓電器常見的使用類別及其代號11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--48（1）CZO系列直流接觸器czo系列直流接觸器是全國聯(lián)合設(shè)計的產(chǎn)品，廣泛用于直流電壓440v及以下、額定電流600A及以下的電力線路中，供遠(yuǎn)距離接通與分?jǐn)嚯娐罚l繁起動、停止直流電動機(jī)以及控制直流電動機(jī)的換向或反接制動。多用于冶金、機(jī)床等電氣控制設(shè)備中。CZ0-40C、40D、40C／22、40D／22型直流接觸器主要供遠(yuǎn)距離瞬時接通與分?jǐn)?5kV及以下的高壓油斷路器電磁操動機(jī)構(gòu)(如CD2、CD3、CDlO、CDU、CDL4、CDl5型等)，ZN—10、zN—35型真空斷路器電磁操動機(jī)構(gòu)中額定電壓220v及以下的直流電磁線圈，還可供電力系統(tǒng)自動重合閘線路用。czo系列直流接觸器分為兩種結(jié)構(gòu)11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--4911/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--50額定電流為150A及以下的接觸器是立體布置整體式結(jié)構(gòu)，具有沿棱角轉(zhuǎn)動的拍合式電磁系統(tǒng)，如圖1.15所示。主觸頭滅弧系統(tǒng)固定在電磁系統(tǒng)的背畫，安裝架就是磁軛本身。鑲銀的雙斷點橋式自動定位的主觸頭系統(tǒng)和串聯(lián)磁吹橫隔板陶土滅弧罩的滅弧系統(tǒng)，先裝在絕緣基座上，然后再固定在磁軛背面上。動斷主觸頭吸引線圈采用串聯(lián)雙繞組結(jié)構(gòu)。組合式的橋式雙斷點輔助觸頭固定在主觸頭絕緣基座一端的兩例，有透明的罩蓋防塵。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--51額定電流為250A及以上的接觸器是平面布置整體結(jié)構(gòu)。電磁系統(tǒng)及主觸頭滅弧系統(tǒng)分別固定在安裝底架上。采用沿棱角轉(zhuǎn)動的拍合式電磁系統(tǒng)及串聯(lián)雙繞組吸引線圈．在轉(zhuǎn)動棱角上加裝壓棱裝置。單斷點的主觸頭由整塊的隔銅制成，采用串聯(lián)磁吹縱隔板陶土滅弧罩的滅弧系統(tǒng)。組合式的橋式雙斷點輔助觸頭固定在磁軛背上，有透明的罩蓋防塵。全系列接觸器都是板前接線，不帶底板，便于維護(hù)、檢修。接觸器允許加裝機(jī)械連鎖裝置。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--521.4繼電器1.4.1繼電路的特性及主要參數(shù)繼電器(Relay)是一種根據(jù)特定形式的輸入信號而動作的自動控制電器。一般來說，繼電器由承受機(jī)構(gòu)、中間機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)三部分組成。承受機(jī)構(gòu)反映繼電器的輸入量，并傳遞給中間機(jī)構(gòu)，將它與預(yù)定的量(即整定值)進(jìn)行比較，當(dāng)達(dá)到整定值時(過量或欠量)，中間機(jī)構(gòu)就使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生輸出量，用于控制電路的開、斷。繼電器通常觸點容量較小，擺在控制電路中，主要用于反應(yīng)控制信號，是電氣控制系統(tǒng)中的信號檢測元件，而接觸器觸點容量較大，直接用于開、斷主電路，是電氣控制系統(tǒng)中的執(zhí)行元件。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--53

繼電器還可以有以下各種分類方法，按輸入量的物理性質(zhì)分為電壓繼電器、電流繼電器、功率繼電器、時間繼電器、量度繼電器、速度繼電器等，按動作原理分為電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動式繼電器、熱繼電器、電子式繼電器等，按動作時間分為快速繼電器、延時繼電器、一般繼電器；按執(zhí)行環(huán)節(jié)作用原理分為有觸點繼電器、無觸點繼電器；本節(jié)主要介紹控制繼電器中的電磁式(電壓、電流、中間)繼電器、時間繼電器、熱繼電器和速度繼電器等。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--5411/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--55繼電器的主要特點是具有跳躍式的輸入—輸出特性，電磁式繼電器的特性如圖1．10所示，這一矩形曲線統(tǒng)稱為繼電特性曲線11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--5611/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--57另一個重要參數(shù)是吸合時間和釋放時間。吸合時間是從線圈接受電信號到銜鐵完全吸合時所需的時間；釋放時間是從線圈失電到銜鐵完全釋放時所需的時間。一般繼電器的吸合時間與釋放時間為0.05~0.15s，快速繼電器為0.005~0.05s，它的大小影響著繼電器的操作頻率。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--581.4.2電磁式繼電器常用的電磁式繼電器有電流繼電器，電壓繼電器，中間繼電器和時間繼電器。中間繼電器實際上也是一種電壓繼電器，只是它具有數(shù)量較多，容量較大的觸點，起到中間放大作用。電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)與原理與接觸器類似，是由鐵心、銜鐵、線圈、釋放彈簧和觸點等部分組成?？陀^上，接觸器與中間繼電器無截然的分界線。某些容量特別小的接觸器與一些中間繼電器相比無論從原理和外觀都難以看出有什么明顯的不同。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--59電磁式繼電器吸力特性，反力特性及其動作原理與接觸器類似，不再重復(fù)。其返回系數(shù)可以調(diào)節(jié)釋放彈簧松緊程度或調(diào)整鐵心與銜鐵間非磁性墊片的厚度來達(dá)到。電磁式繼電器種類很多，下面僅介紹幾種較典型的電磁式繼電器。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--60電流/電壓繼電器電流繼電器與電壓繼電器在結(jié)構(gòu)上的區(qū)別主要是線圈不同。電流繼電器的線圈與負(fù)載串聯(lián)以反映負(fù)載電流，故它的線圈匝數(shù)少而導(dǎo)線粗，這樣通過電流時的壓降很小，不會影響負(fù)載電路的電流，而導(dǎo)線粗電流大仍可獲得需要的磁勢。電壓繼電器的線圈與負(fù)載并聯(lián)以反映負(fù)載電壓，其線圈匝數(shù)多而導(dǎo)線細(xì)。電流繼電器與電壓繼電器根據(jù)其用途不同又可分為過電流或過電壓繼電器：欠電流或欠電壓繼電器。過電流或過電壓繼電器在正常工作時電磁吸力不足以克服反力彈簧的反力，銜鐵處于釋放狀態(tài)，當(dāng)電流或電壓超過某一整定值時，銜鐵動作，于是常開觸點閉合，常閉觸點斷開。欠電流或欠電壓繼電器是當(dāng)電流或電壓低于某一整定值時銜鐵釋放。電流、電壓繼電器符號如圖1.17和1.28所示。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--61(2)中間繼電器中間繼電器在結(jié)構(gòu)上是一個電壓繼電器，是用來轉(zhuǎn)換控制信號的中間元件。它輸入的是線圈的通電斷電信號，輸出信號為觸點的動作。其觸點數(shù)量較多，各觸點的額定電流相同。中間繼電器通常用來放大信號．增加控制電路中控制信號的數(shù)量，以及作為信號傳遞、連鎖、轉(zhuǎn)換以及隔離用。下面以Jzl7系列中間繼電器為例進(jìn)行介紹。JZl7系列中間繼電器是在引進(jìn)日本MA406N型電磁式繼電器的制造技術(shù)基礎(chǔ)上，通過消化吸收．采用國產(chǎn)原材料設(shè)計制造的產(chǎn)品。繼電器的體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、性能優(yōu)良可靠。它適用于交流50Hz或60Hz、額定電壓380V及以下的控制電路中，其外形如圖1.19所示11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--6211/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--63JZl7系列中間繼電器為開啟式，繼電器采用E形鐵心，其動作機(jī)構(gòu)均為直動式，觸點為雙斷點排列成上下兩層，每層各裝4對觸點。繼電器的殼體用塑料壓制而成，整個產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊，產(chǎn)品符合JB4013.1—85、IEC337—1、JEMl230一76標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，能在GBl497—85規(guī)定的正常工作條件下可靠工作。安裝地點周圍環(huán)境的污染等級為3級．安裝類別為Ⅲ類，可替代JZ7—44型中間繼電器。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--641.4.3時間繼電器凡是在敏感元件獲得信號后，執(zhí)行元件要延遲一段時間才動作的繼電器叫時間繼電器。這里指的延時區(qū)別于一般電磁繼電器從線圈得到電信號到觸點閉合的固有動作時間。時間繼電器一般有通電延時型和斷電延時型，其符號如圖1.21所示。時間繼電器種類很多，常用的有電磁阻尼式、空氣阻尼式、電動式，新型的有電子式、數(shù)字式等時間繼電器。這里僅就精度較高的JSF電動式時間繼電器加以介紹。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--6511/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--66電動式時間繼電器適用于交流50Hz、電壓至380v的各種控制系統(tǒng)中，使控制對象按預(yù)定的時間動作。繼電器采用磁滯同步電動機(jī)驅(qū)動，電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速只受電源頻率的影響，機(jī)械式結(jié)構(gòu)抗干擾能力強，延時誤差小，延時范圍很寬，可以由幾秒到幾小時，而且有通電延時和斷電延時兩種類型，準(zhǔn)確度高，調(diào)節(jié)方便。缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較貴。某些高級的電動機(jī)式繼電器可用于軍工產(chǎn)品。電動式時間繼電器的基本工作原理是：當(dāng)繼電器內(nèi)的同步電動機(jī)通電后，通過減速齒輪(相當(dāng)于鐘表機(jī)構(gòu))帶動動觸點經(jīng)一定延時與靜觸點閉合并送出信號。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--67JSF繼電器的安裝方式為安裝軌兼裝量式與面板式兩種。安裝軟符合德國DIN標(biāo)準(zhǔn)，可用于安裝軌式安裝，也可用于板式安裝和面板安裝1.4.4行程開關(guān)行程開關(guān)(TravelSwitch)又稱限位開關(guān)，是一種根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械運動的行程位置而動作的小電流開關(guān)電器。它是通過其機(jī)械結(jié)構(gòu)中可動部分的動作，將機(jī)械信號變換為電信號，以實現(xiàn)對機(jī)械的電氣控制。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--6811/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--69從結(jié)構(gòu)看，行程開關(guān)由3個部分組成：操作頭、觸頭系統(tǒng)和外殼。操作頭是開關(guān)的感測部分，它接受機(jī)械結(jié)構(gòu)發(fā)出的動作信號，并將此信號傳遞到觸頭系統(tǒng)。觸頭系統(tǒng)是開關(guān)的執(zhí)行部分，它將操作頭傳來的的機(jī)械信號，通過本身的轉(zhuǎn)換動作，變換為電信號，輸出到有關(guān)控制回路，使之能按需要做出必要的反應(yīng)。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--70（1）JW系列基本型微動開關(guān)習(xí)慣上把尺寸甚小且極限行程甚小的行程開關(guān)稱為微動開關(guān)，圖1.22為JW系統(tǒng)基本型微動開關(guān)外形及結(jié)構(gòu)示意圖。JW系列微動開關(guān)由帶純銀觸點的動靜觸頭、作用彈簧、操作鈕和膠木外殼等組成。當(dāng)外來機(jī)械力加于操作鈕時，操作鈕向下運動，通過拉鉤將作用彈簧拉伸，彈簧拉伸到一定位置時觸頭瞬時轉(zhuǎn)換，動觸頭離開常閉觸頭，轉(zhuǎn)而同常開觸頭接通。當(dāng)外力除去后，觸頭借彈簧力自動復(fù)位。微動開關(guān)體積小，動作靈敏，適用于在小型機(jī)構(gòu)中使用。由于操作按鈕允許壓下的極限行程很小，開關(guān)的機(jī)械強度不高，使用時必須注意避免撞壞。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--71(2)LXl9K型行程開關(guān)圖1．23所示為最典型的Lxl9K型行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖，它由按鈕、常開靜觸點、常閉靜觸點、接觸橋(橋式動觸點)、觸頭彈簧、恢復(fù)彈簧和塑料基座等組成。其中，接觸橋采用彈性銅片制造。其工作原理如下：當(dāng)外界機(jī)械力碰壓按鈕，使它向內(nèi)運動時，壓迫彈簧，并通過彈簧使接觸橋由與常閉靜觸頭接觸轉(zhuǎn)而同常開靜觸頭接觸。此時，觸頭彈簧和接觸橋本身的彈性都有助于使觸頭轉(zhuǎn)換加速，起到了瞬動機(jī)構(gòu)的作用。當(dāng)外界機(jī)械力消失后，恢復(fù)彈簧使接觸橋重新自動恢復(fù)到原來的位置。Lxl9系列開關(guān)配有動合觸頭、動斷觸頭各一對。該系列行程開關(guān)是以Lxl9K型元件為基礎(chǔ)，裝上金屬或塑料的保護(hù)外殼，增設(shè)不同的滾輪和傳動桿，就可組成單輪、雙輪及徑向傳動桿等形式的行程開關(guān)。如裝設(shè)傳動桿的LX19-001型行程開關(guān)、裝設(shè)單輪的Lxl9—111、121、131型行程開關(guān)、裝設(shè)雙輪的IXl9—212、222、232型行程開關(guān)。單滾輪行程開關(guān)在外力去掉后，觸點能依靠彈簧自動復(fù)位。雙滾輪行程開關(guān)在撞塊通過其中一滾輪時，使開關(guān)動作。當(dāng)撞塊離開滾輪后，開關(guān)不能自動復(fù)位。直到撞塊在返回行程中撞擊另一滾輪時，開關(guān)才復(fù)位。這種開關(guān)具有記憶功能，在某些情況下，可使線路簡化。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--7211/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--73(3)JLXK1系列行程開關(guān)在上述Lxl9系列行程開關(guān)使用中，由于有較大的機(jī)械碰撞和磨擦，只適用于低速的機(jī)械。為了控制運動速度較高的機(jī)械，行程開關(guān)必須快速而可靠地動作，以減少電弧對觸頭的電侵蝕。為此，在JLXK1系列行程開關(guān)中采用了觸頭的速動機(jī)構(gòu)。JLXKl系列行程開關(guān)頭部的操作機(jī)構(gòu)可在相差90°的4個方向任意安裝，而且能夠通過調(diào)整撞塊的位置和方向，以適應(yīng)不同的需要和滿足單向或雙向動作的要求。圖1.24為幾JLXK1—111型行程開關(guān)結(jié)構(gòu)原理圖。其動作原理是：當(dāng)運動機(jī)構(gòu)制子的移動壓到行程開關(guān)滾輪上時，傳動杠桿帶動軸一起轉(zhuǎn)動，使凸輪推動撞塊。當(dāng)撞塊被壓到相當(dāng)位置時，推動鈕使微動開關(guān)快速動作。當(dāng)滾輪上的制子移開后，復(fù)位彈簧就使行程開關(guān)各部分自動恢復(fù)原始位置。這種單輪自動恢復(fù)式行程開關(guān)是依據(jù)本身的恢復(fù)彈簧來復(fù)原，在生產(chǎn)機(jī)械的自動控制中應(yīng)用較廣泛。雙輪旋轉(zhuǎn)式行程開關(guān)，一般不能自動復(fù)原，而是依靠運動機(jī)械反向移動，制子碰撞另一個滾輪將其復(fù)原。這種雙輪非自動恢復(fù)式行程開關(guān)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，價格較貴，但運行較為可靠，仍廣泛用于需要的地方。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--7411/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--75

滾輪式行程開關(guān)由于帶有瞬動機(jī)構(gòu)，故觸點切斷速度快。國產(chǎn)行程開關(guān)的種類很多，目前常用的還有Lx21、工X23、Lx32、LxK3等系列。近年來國外生產(chǎn)技術(shù)不斷引入，引進(jìn)生產(chǎn)德國西門子公司的3sE3系列行程開關(guān)，規(guī)格全、外形結(jié)構(gòu)多樣、技術(shù)性能優(yōu)良、拆裝方便、使用靈活、動作可取，有開啟式、保護(hù)式兩大類；動作方式有瞬動型和蠕動型；頭部結(jié)構(gòu)構(gòu)有直動、滾輪直動、杠桿、單輪、雙輪、滾輪擺稈可調(diào)、杠桿可調(diào)和彈簧桿等。行程開關(guān)的符號如圖1．25所示。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--7611/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--771.4.5速度繼電器速度繼電器主要用于異步電動機(jī)的反接制動控制，亦稱反接制動繼電器。它主要由轉(zhuǎn)子、定子和觸頭3部分組成，轉(zhuǎn)子是一個圓柱形永久磁鐵，定子是—個籠形空心圓環(huán)，由矽鋼片疊成，并裝有籠形繞組。圖1．26為速度繼電器的原理示意圖。其轉(zhuǎn)子的軸與被控電機(jī)的軸相連．而定子空套在轉(zhuǎn)子上。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動時，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨之轉(zhuǎn)動．定子內(nèi)的短路導(dǎo)體便切割磁場，感生電動勢并產(chǎn)生電流，此電流與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁場作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，于是定子開始轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)到一定的角度時，裝在定子軸上的擺錘推動簧片(動觸頭)動作，使常閉觸頭分開，常開觸頭閉合。當(dāng)電動機(jī)轉(zhuǎn)速低于某一值時，定子產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩減小，觸頭在簧片的作用下復(fù)位。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--7811/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--79

常用的速度繼電器有YJl型和JFZ0。一般速度繼電器的動作轉(zhuǎn)速為120r／min，觸頭的復(fù)位速度在100r／min以下。YJl型可在700一3600r／min范圍內(nèi)可靠工作，jFzo一1適用于300一1000r／mtn，JFZo—2適用于1000一3000r／min。速度繼電器的符號如圖1．27所示。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--801.4.6熱繼電器熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理來工作的保護(hù)電器，它在電路中用作三相異步電動機(jī)的過載保護(hù)。熱繼電器的測量元件通常用雙金屬片，它是由主動層和被動層組成。主動層材料采用較高膨脹系數(shù)的鐵鎳鉻合金，被動層材料采用膨脹系數(shù)很小的鐵鎳合金。因此這種雙金屬片在受熱后將向膨脹系數(shù)較小的被動層一面彎曲。雙金屑片有直接、間接和復(fù)式3種加熱方式。直接加熱就是把雙金屬片當(dāng)作發(fā)熱元件，讓電流直接通過，間接加熱是用與雙金屬片無電聯(lián)系的加熱元件產(chǎn)生的熱量來加熱；復(fù)式加熱是直接加熱與間接加熱兩種熱形式的結(jié)合。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--81熱繼電器的基本工作原理如圖1．28所示。發(fā)熱元件串聯(lián)于電動機(jī)工作回路中。電機(jī)正常運轉(zhuǎn)時．熱元件僅能使雙金屬片彎曲，還不足以使觸頭動作。當(dāng)電動機(jī)過載時，即流過熱元件的電流超過其整定電流時，熱元件的發(fā)熱量增加，使雙金屬片彎曲得更厲害，位移量增大，經(jīng)一段時間后，雙金屑片推動導(dǎo)板使熱繼電器的動斷觸頭斷開，切斷電動機(jī)的控制電路，使電機(jī)停車。為了使熱繼電器觸頭快速動作，往往采用弓簧片式瞬跳動作結(jié)構(gòu)。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--8211/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--8311/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--84熱繼電器的整定值是指熱繼電器長久不動作的最大電流，超過此值即動作。熱繼電器的整定電流可以通過熱繼電器所帶的專門的調(diào)節(jié)旋鈕進(jìn)行調(diào)整。熱繼電器的型號也很多。目前較新型的有：國產(chǎn)的JRl6、JR20雙金屬式熱繼電器，引進(jìn)德國西屋—芬納爾公司制造技術(shù)生產(chǎn)的JR—23(KD7)系列熱過載繼電器，與ABB公司的B系列交流接觸器配套的T系列熱繼電器，引進(jìn)德國西門子公司制造技術(shù)生產(chǎn)的JRs3(3uA)系列熱過載繼電器等產(chǎn)品。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--851.5其他常用電器1.5.1低壓熔斷器熔斷器(Fuse)是一種利用熔體的熔化作用而切斷電路的、最初級的保護(hù)電器，適用于交流低壓配電系統(tǒng)或直流系統(tǒng)，作為線路的過負(fù)載及系統(tǒng)的短路保護(hù)用。熔斷器的作用原理可用保護(hù)特性或安秒特性來表示。所謂安秒特性是指熔化電流與熔化時間的關(guān)系，如表1．1和圖1．30所示。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--8611/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--87

熔斷器作為過負(fù)載及短路保護(hù)電器具有分?jǐn)嗄芰Ω?、限流特性好、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、使用維護(hù)方便、價格低又可與開關(guān)組成組合電器等許多優(yōu)點，所以得到廣泛的應(yīng)用。熔斷器是由熔斷體及支持件組成。熔斷體常制成絲狀或片狀，熔斷體的材料一般有兩種：一種是低熔點材料如鉛錫合金、鋅等，另一種是高熔點材料如銀、銅等。支持件是底座與載熔件的組合。支持件的額定電流表示配用熔斷體的最大額定電流。熔斷器有很多類型和規(guī)格，如有填料封閉管式RT型、無填料封閉管式RM型、螺旋式RL型、快速式RS型、插入式RC型等，熔體額定電流從最小的0.5A(FA4型)到最大的2l00A(RsF型)，按不同的形式有不同的規(guī)格。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--88

圖1．31所示為RL1型螺旋式熔斷器結(jié)構(gòu)圖。熔斷器由磁帽1、金屬管2、指示器3、熔管4、瓷套5、下接線端6、上接線端7和瓷座8等組成。熔管為封閉有填料管式熔斷體，它由變截面熔體及高強度瓷管、石英砂等組成。當(dāng)線路發(fā)生過負(fù)載或短路時，故障電流通過熔體，熔體被加熱、熔化、汽化、斷裂而產(chǎn)生電弧。在電弧的高溫作用下，熔體金屬蒸氣迅速向四周噴濺，石英砂使金屬蒸氣冷卻，加速了電弧的熄滅．熔體熔斷而切斷了故障電路。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--8911/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--90有填料管式熔斷器具有較好的限流作用，因此，各種形式的有填料管式熔斷器得到了廣泛的應(yīng)用。目前，較新式的熔斷器有取代RL1的RL6、RL7型螺旋式熔斷器；取代RT0的RTl6、RTl7、RT20型有填料管式熔斷器；取代RS0、RS3的RS、RSF型快速熔斷器；取代RLS的RLS2型螺旋式快速熔斷器。另外，還有取代R1型玻璃管式熔斷器并可用于二次回路的RT14、RT18、RT19B型有填料封閉管式圓筒形帽熔斷器。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--911.5.2低壓隔離器低壓隔離器是指在斷開位置能符合規(guī)定的隔離功能要求的低壓機(jī)械開關(guān)電器，而隔離開關(guān)的含義是在斷開位置能滿足隔離器隔離要求的開關(guān)。近十余年來。隔離開關(guān)和隔離器的發(fā)展非常迅速，常用產(chǎn)品除了HD11一HD14及HS11—HS13(B)系列外，很多都是新開發(fā)或引進(jìn)國外技術(shù)生產(chǎn)的新產(chǎn)品，這些產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)及技術(shù)性能上都較好，代表相當(dāng)?shù)念I(lǐng)先水平。本節(jié)代表性地介紹幾種隔離器11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--9211/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--93HR3系列熔斷器式刀開關(guān)適用于交流50Hz、額定電壓380V和直流電壓440V、額定電流100一600A的工業(yè)企業(yè)配電網(wǎng)絡(luò)中，作為電纜、導(dǎo)線及用電設(shè)備的過負(fù)載和短路保護(hù)，以及在網(wǎng)絡(luò)正常供電的情況下不頻繁地接通和切斷電源，如圖1．32所示。熔斷器式開關(guān)是由RT0型熔斷器、靜觸頭、操作機(jī)構(gòu)和底座組成的組合電器。它具有熔斷器和刀開關(guān)的性能．在正常饋電的情況下，接通和切斷電源由刀開關(guān)承擔(dān)，熔斷器用作導(dǎo)線和用電設(shè)備的短路保護(hù)或?qū)Ь€的過負(fù)載保護(hù)。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--94HR3系列開關(guān)都裝有滅弧室，滅弧室是由酚醛紙板和鋼板沖制的柵片鉚合而成。熔斷器式刀開關(guān)的熔斷體固定在帶有彈簧鉤子鎖板的絕緣橫梁上，在正常運行時．保證熔斷體不脫扣，而當(dāng)熔斷體因線路故障而熔斷后，只得按下鉤子便可以很方便地更換熔斷體。HR3系列熔斷器式刀開關(guān)可做成各種操作形式，適用于各種結(jié)構(gòu)的開關(guān)。HD系列和HS系列單投和雙投刀開關(guān)適用于交流50Hz、額定電壓至380v、直流至440v、額定電流至l500A的低壓成套配電裝置中，作為不頻繁地手動接通和分?jǐn)嘟恢绷麟娐返母綦x開關(guān)用。HD13BX系列及HS13BX系列開啟式刀開關(guān)是在HD系列和HS系列基礎(chǔ)上發(fā)展出來的旋轉(zhuǎn)操作型開關(guān)，主要特征是操作機(jī)構(gòu)新穎、省力、方便。Q系列開關(guān)為QA、QP系列隔離開關(guān)和QSA(HH15)系列隔離開關(guān)熔斷器組合名稱。Q系列開關(guān)為引進(jìn)丹麥LK—NES公司產(chǎn)品，其短路分?jǐn)嗄芰?、開關(guān)能力等均符合BS、YDE和IEC等國際標(biāo)準(zhǔn)。Q系列開關(guān)有20個規(guī)格，開關(guān)的額定電壓交流380一660V、直流220一140V；額定電流63—3150A3開關(guān)有2極、3極、3極帶中性極(4極)等形式。Q系列開關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化品列化、通用化水平高，其每相有兩組雙斷點的觸頭系統(tǒng)，通過改變觸頭連接形式可派生出不同系列的開關(guān)。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--951.5.3低壓斷路器低壓斷路器按結(jié)構(gòu)形式分為萬能式和塑料外殼式兩類。其中，萬能式原稱作框架式斷路器，為與IEc標(biāo)準(zhǔn)使用的名稱相符合，已改稱為萬能式斷路器。低壓斷路器又稱作自動空氣斷路器，簡稱啟動空氣開關(guān)或自動開關(guān)。低壓斷路器與接觸器不同的是，雖然允許切斷短路電流，但允許操作的次數(shù)較低，不適宜頻繁操作。低壓斷路器主要由觸頭系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)和保護(hù)元件3部分組成。主觸頭由耐弧合金(如銀鎢合金)制成，采用滅弧柵片滅弧。操作機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，其通斷可用手柄操作，也可用電磁機(jī)構(gòu)操作，大容量的斷路器也可采用電動機(jī)操作；自動脫扣裝置可應(yīng)付各種故障，使觸點瞬時動作，而與手柄的操作速度無關(guān)。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--96低壓斷路器的工作原理如團(tuán)1．33所示。它相當(dāng)于閘刀開關(guān)、熔斷器。熱繼電器和欠電壓繼電器的組合，是一種自動切斷電路故瘴用的保護(hù)電器，正常工作時主觸頭l串聯(lián)于主電路。處于閉合狀態(tài)，此時鎖鏈2由搭鉤3勾住。自動開關(guān)一旦閉合后，由機(jī)械連鎖保持主觸頭閉合，而不消耗電能。鎖鍵2被扣住后．分?jǐn)鄰椈?3被拉長，儲蓄了能量，為開斷作準(zhǔn)備。過電流脫扣器12的線圈串聯(lián)于主電路，當(dāng)電流為正常值時，銜鐵吸力不夠，處于打開位置。當(dāng)電路電流超過規(guī)定值時，電磁吸力增加，銜鐵11吸合，通過杠桿5使搭鉤3脫開，主觸點l在彈簧13作用下切斷電路，這就是過電流保護(hù)，當(dāng)電壓過低(欠壓)或失壓時，欠電壓脫扣器8的銜鐵7釋放，同樣由杠桿使搭鉤脫開，切斷電路，實現(xiàn)了失壓保護(hù)，過載時雙金屬片10彎曲，也通過杠桿5使搭鉤3脫開，主觸點電路被切斷，完成過負(fù)荷保護(hù)。圖1．33中其他分別是：轉(zhuǎn)軸4、彈簧6、加熱電阻絲9。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--9711/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--98低壓斷路器的新型號很多，有用引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的，如C45、S250S、E4CB、3VE、ME、AE等系列，有國內(nèi)開發(fā)研制的，如CM1、DZ20系列。在20世紀(jì)90年代，部分生產(chǎn)廠與國外企業(yè)合資建廠引進(jìn)技術(shù)及零件，生產(chǎn)具有當(dāng)代水平的新型斷路器如S、F、M系列等，使我國斷路器生產(chǎn)在某些方面達(dá)到新的水平。C45、DPN、NC100小型塑料外殼式系列斷路器是中法合資天津梅蘭日蘭有限公司用法國梅蘭日蘭公司的技術(shù)和設(shè)備制造的產(chǎn)品，適用于交流50Hz或60Hz、額定電壓為240／415v及以下的電路中，作為線路、照明及動力設(shè)備的過負(fù)載與短路保護(hù)，以及線路和設(shè)備的通斷轉(zhuǎn)換。該系列斷路器也可用于直流電路。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--9911/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--100Dz20系列斷路器是我國20世紀(jì)80年代以來研制的作為替代DZ10等系列老產(chǎn)品的新型斷路器，是目前國內(nèi)應(yīng)用得最多的斷路器之一。DZ20系列斷路器適用于交流50Hz、額定電壓380v及以下、直流電壓220v及以下網(wǎng)絡(luò)中，作配電和保護(hù)電機(jī)用。在正常情況下，可分別作為線路的不頻繁轉(zhuǎn)換及電動機(jī)的不頻繁起動用，其外形如圖1．34所示，技術(shù)數(shù)據(jù)詳見附錄1表1．6。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--1011.5.4主令電路主令電器是電氣控制系統(tǒng)中用于發(fā)送控制指令的非自動切換的小電流開關(guān)電器。在控制系統(tǒng)中用以控制電力拖動系統(tǒng)的起動與停止。以及改變系統(tǒng)的工作狀態(tài)，如正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn)。主令電器可直接作用于控制線路，也可以通過電磁式電器間接作用。由于它是種專門發(fā)號施令的電器，故稱主令電器。主令電器應(yīng)用廣泛，種類繁多，主要有控制按鈕、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。(1)控制按鈕控制按鈕是一種結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用廣泛的主令電器，在控制回路中用于遠(yuǎn)距離手動控制各種電磁機(jī)構(gòu)，也可以用來轉(zhuǎn)換各種信號線路與電氣連鎖線路等。控制按鈕的基本結(jié)構(gòu)如圖1．35所示，一般由鈕帽1、恢復(fù)彈鱉2、橋式動觸頭4、移觸頭3和外殼5等組成。當(dāng)按下按鈕時，先斷開常閉觸頭，然后接通常開觸頭。當(dāng)按鈕釋放后，在恢復(fù)彈簧作用下使按鈕自動復(fù)原。這就是一般的按鈕，通常稱為自復(fù)式按鈕，也有帶自保持機(jī)構(gòu)的按鈕，第一次按下后由機(jī)械結(jié)構(gòu)鎖定．手放開后不復(fù)原，要第二次按下后。鎖定機(jī)構(gòu)脫扣，手放開后才自動復(fù)原。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--10211/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--103生產(chǎn)控制中，按鈕常常成組使用。為了便于識別各個按鈕的作用．避免誤操作，通常在按鈕上作出不同標(biāo)志或涂以不同的額色。通常以綠色或黑色表示起動按鈕，紅色表示停止按鈕。國內(nèi)生產(chǎn)的按鈕種類很多目前使用得最多的仍然是LA18、LA19、LA20系列。

(2)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)是一種多擋式、控制多回路的主令電器。它一般可作為各種配電裝置的遠(yuǎn)距離控制，也可作為電壓表、電流表的轉(zhuǎn)換開關(guān)，或作為小容量電動機(jī)的起動、調(diào)通和換向之用。由于換接的線路多、用途廣，故有“萬能”之稱11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--10411/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--105

萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)如圖1．36所示，它由開關(guān)手柄1、面板2、固定板3、定位機(jī)構(gòu)4、觸頭基座5、尾座6以及轉(zhuǎn)鈾、凸輪、觸頭、螺桿等組成。工作時，旋轉(zhuǎn)手柄帶動套在轉(zhuǎn)軸上的凸輪來控制觸點的接通和斷開。由于每層凸輪可做成不同的形狀，因此用手柄將開關(guān)轉(zhuǎn)到不同位置時，通過凸輪作用，可使各對觸點按所需要的變化規(guī)律接通或斷開，以適應(yīng)不同線路的需要。我國生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換開關(guān)種類很多。長久以來，使用得最多的主要有Lw2、Lw5、Lw6、Lwx1等幾種，這些開關(guān)以黑膠木為主要絕緣材料，絕緣強度和機(jī)械強度較差，加之觸頭機(jī)構(gòu)復(fù)雜，外觀比較租糙，外形比較大，因此質(zhì)量一直不能使用戶滿意。近年來，新材料、新技術(shù)不斷推廣，一批新型開關(guān)已經(jīng)上市，其中最有代表性的有國內(nèi)技術(shù)生產(chǎn)的Lw12—16系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、引進(jìn)ABB技術(shù)生產(chǎn)的ABG10系列開關(guān)、ADA10轉(zhuǎn)換開關(guān)、ADG12萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。最常見的國外進(jìn)口萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)是奧地利生產(chǎn)的藍(lán)系列開關(guān)．此開關(guān)性能優(yōu)越，外觀也比較好看，但其通斷圖表不符合國內(nèi)用戶習(xí)慣，所以不易使用。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)組合形式多樣，通斷關(guān)系十分復(fù)雜。要掌握電氣控制設(shè)計，熟悉開關(guān)通斷圖表是非常重要的。下面以ABG12—2．8N／3電動機(jī)可逆轉(zhuǎn)開關(guān)為例，簡要介紹開關(guān)觸點圖表的基本表示方法。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--10611/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--107

圖1．37(a)為觸點通斷圖，圖中3條垂直虛線表示轉(zhuǎn)換開關(guān)手柄的3個不同操作位置，分別代表正轉(zhuǎn)、停止和反轉(zhuǎn)3種工作狀態(tài)，水平線表示端子引線；各對數(shù)字l、2、3—4等表示6對觸點腳號在虛線上與水平線對應(yīng)的黑點表示該對觸點在虛線位置時是接通的，否則是斷開的。圖(b)為通斷表，它以表格形式示出開關(guān)工作狀態(tài)、手柄操作位置和觸點對編號等。通常表中以“×”號表示觸點接通，以“一”號或空白表示觸點斷開。如表中，手柄位于中間時，電動機(jī)停止；手柄逆時針旋轉(zhuǎn)45°，觸點1—2、3—4、5—6和11-12接通，電動機(jī)正轉(zhuǎn)；如果順時針旋轉(zhuǎn)45°．則電動機(jī)反轉(zhuǎn)，此時觸點1—2、3—4、7—8和9—10接通。不難看出，通斷圖和通斷表是一一對應(yīng)的兩種表示方法，因此，它們也可以合在—起，組成通斷圖表。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--108特別需要指出的是，對于一些觸點形式特別復(fù)雜的開關(guān)，如LW2、LWX1系列等，通斷圖表上還有必要示出其各層的觸點位置圖和觸點形式代號。限于篇幅，本章不作介紹。近十年來，低壓電器技術(shù)迅速發(fā)展．更新?lián)Q代產(chǎn)品日益增多。為了便于正確選擇和使用低壓電器，現(xiàn)列出低壓電器的使用類別代號及其對應(yīng)的用途性質(zhì)，見附錄1表1.3。本束章結(jié)第2章基本電氣控制線路及其邏輯表示2.1電氣控制線路的繪制及國家標(biāo)準(zhǔn)2.2基本電氣控制方法2.3異步電動機(jī)的基本電氣控制電路2.4電氣控制線路的邏輯代數(shù)分析方法11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--109目錄11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--110

繼電—接觸器電氣控制線路是由按鈕、繼電器、接觸器、熔斷器、行程開關(guān)等低壓控制電器組成的電氣控制電路．可以實現(xiàn)對電力拖動系統(tǒng)的起動、調(diào)速、制動、反向等動作的控制和保護(hù)，以滿足生產(chǎn)工藝對拖動控制的要求。繼電—接觸器控制電路具有線路簡單、維修方便、便于掌握、價格低廉等許多優(yōu)點，多年來在各種生產(chǎn)機(jī)械的電氣控制領(lǐng)域中獲得廣泛的應(yīng)用。由于生產(chǎn)機(jī)械的種類繁多，所要求的電氣控制線路也是千變?nèi)f化、多種多樣的。但無論是比較簡單的，還是很復(fù)雜的電氣控制線路，都是由一些基本環(huán)節(jié)組合而成。因此本章著重闡明組成這些電氣控制線路的基本規(guī)律和典型線路環(huán)節(jié)。這樣，再結(jié)合具體的生產(chǎn)工藝要求，就不難掌握電氣控制線路的分析和設(shè)計方法。按鈕、繼電器、接觸器等控制電器一船只有兩種工作狀態(tài)：觸點的通或斷；電磁線圈的得電或失電。這與邏輯代數(shù)中的“1”和“0”對應(yīng)，因而可以采用邏輯代數(shù)這一數(shù)學(xué)工具來描述、分析、設(shè)計電氣控制線路。本章介紹一些邏輯代數(shù)在繼電—接觸器電氣控制線路中的分析與應(yīng)用。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--1112．1電氣控制線路的繪制及國家標(biāo)準(zhǔn)2．1．1常用電氣圖形及文字符號的國家標(biāo)準(zhǔn)11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--112

電氣控制系統(tǒng)是由許多電氣元件按照一定要求連接而成，從而實現(xiàn)對某種設(shè)備的電氣自動控制。為了便于對控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、研究分析、安裝調(diào)試、使用和維修，需要將電氣控制系統(tǒng)中各電氣元件及其相互連接關(guān)系用國家規(guī)定的統(tǒng)一符號、文字和圖形以圖的形式表示出來。這種圖就是電氣控制系統(tǒng)圖，其形式主要有電氣原理圖和電氣安裝圖兩種。安裝圖是按照電器實際位置和實際接線線路，用給定的符號畫出來的，這種電路圖便于安裝。電氣原理圖是根據(jù)電氣設(shè)備的工作原理繪制而成，具有結(jié)構(gòu)簡單、層次分明、便于研究和分析電路的工作原理等優(yōu)點。繪制電氣原理圖應(yīng)按6GB4728—85》、《GB7159—87》、《GB6988—86》等規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)繪制。如果采用上述標(biāo)準(zhǔn)中未規(guī)定的圖形符號時，必須加以說明。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)中繪出幾種形式時，選擇符號應(yīng)遵循以下原則：①應(yīng)盡可能采用優(yōu)選形式；

②在滿足需要的前提下．應(yīng)盡量采用最簡單的形式

③在同一圖號的圖中使用同—種形式。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--113電氣圖常用圖形符號和文字符號的新舊對照表，以供參考。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--11411/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--11511/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--11611/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--1172．1．2電氣控制原理圖的繪制原則

根據(jù)簡單清晰的原則，原理圖采用電氣元件展開的形式繪制。它包括所有電氣元件的導(dǎo)電部件和接線端點，但并不按照電氣元件的實際位置來繪制，也不反映電氣元件的大小。繪制原理圖的原則主要有：①原理圖一般分主電路、控制電路、信號電路、照明電路及保護(hù)電路等。主電路(動力電路)指從電源到電動機(jī)大電流通過的電路，其中電源電路用水平線繪制，受電動力設(shè)備(電動機(jī))及其保護(hù)電器支路，應(yīng)垂直于電源電路畫出。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--118

控制電路、照明電路、信號電路及保護(hù)電路等，應(yīng)垂直地繪于兩條水平電源線之間，耗能元件；(如線圈、電磁鐵、信號燈等)的一端應(yīng)直接連接在接地的水平電源線上?？刂朴|點連接在上方水平線與耗能元件之間。②圖中所有電器觸點，都按沒有通電和外力作用時的開閉狀態(tài)畫出。對于繼電器、接觸器的觸點，按吸引線圈不通電狀態(tài)畫，控制器按手柄處于零位時的狀態(tài)畫，按鈕、行程開關(guān)觸點按不受外力作用時的狀態(tài)畫。③無論主電路還是輔助電路．各元件一般應(yīng)按動作順序從上到下、從左到右依次排列。④為了突出或區(qū)分某些電路、功能等，導(dǎo)線符號、信號電路、連接線等可采用粗細(xì)不同的線條來表示。

11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--119⑤原理圖中各電氣元件和部件在控制線路中的位置，應(yīng)根據(jù)便于閱讀的原則安排。同一電氣元件的各個部件可以不畫在一起，但必須采用相同文字符號標(biāo)明。⑥原理圖中有直接電聯(lián)系的交叉導(dǎo)線連接點，用實心圓點表示；可拆卸或測試點用空心圓點表示；無直接電聯(lián)系的交叉點則不畫圓點。⑦對非電氣控制和人工操作的電器，必須在原理圖上用相應(yīng)的圖形符號表示其操作方式及工作狀態(tài)。由同一機(jī)構(gòu)操作的所有觸點，應(yīng)用機(jī)械連桿表示其聯(lián)動關(guān)系。各個觸點的運動方向和狀態(tài)，必須與操作件的動作方向和位置協(xié)調(diào)一致。⑧對于電氣控制有關(guān)的機(jī)、液、氣等裝置．應(yīng)用符號繪出簡圖，以表示其關(guān)系。圖2.1是CM6l32普通車床電氣原理圖。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--1202.1.3圖面區(qū)域的劃分為了便于檢索電氣線路，方便閱讀電氣原理圖，應(yīng)將圖面劃分為若干區(qū)域。圖區(qū)的編號一般寫在圖的下部。例如，在圖2.1中四面劃分為18個圖區(qū)。圖的上方設(shè)有用途欄，用文字注明該;欄對應(yīng)的下面電路或元件的功能，以利于理解原理圖各部分的功能及全電路的工作原理。2.1.4符號位置的索引由于接觸器、繼電器的線圈和觸點在電氣原理圖中不是畫在一起，其觸點也分布在圖中所需的各個圖區(qū)，為便于閱讀，在接觸器、繼電器線圈的下方畫出其觸點的索引表。閱讀時可以通過索引很快地在相應(yīng)的圖區(qū)找到其觸點。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--12111/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--12211/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--123KM1索引表表明：KM1有3對主觸點在2圖區(qū),一對輔助常開觸點在10圖區(qū)，兩對輔助常閉觸點分別在9圖區(qū)和17圖區(qū)。

KA索引表表明：KA有一對常開輔助觸點在11圖區(qū)，“×”表示沒有使用輔助觸點，有時也可以來用省去“×”不畫的方法來表示沒有使用輔助觸點。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--1242.2基本電氣控制方法2.2.1異步電動機(jī)簡單的起、停、保護(hù)電氣控制線路異步電動機(jī)起、停、保護(hù)電氣控制線路是廣泛應(yīng)用的、也是最基本的控制線路，如圖2.2所示。該線路能實現(xiàn)對電動機(jī)起動、停止的自動控制．并具有必要的保護(hù)，如短路保護(hù)、過載保護(hù)、零壓保護(hù)等。在圖2.2的電氣控制線路中，三相交流異步電動機(jī)和由其拖動的機(jī)械運動系統(tǒng)為控制對象．通過由控制器、熔斷器、熱繼電器和按鈕所組成的控制裝置對控制對象進(jìn)行控制?？刂蒲b置根據(jù)生產(chǎn)工藝過程對控制對象所提出的基本要求實現(xiàn)其控制作用。起動電動機(jī)：合上刀閘開關(guān)QS，按起動按鈕SB2，接觸器KM的吸引線圈得電，其主觸點KM閉合．電動機(jī)起動。由于接觸器的輔助常開觸點KM并聯(lián)接于起動按鈕，而且這時已經(jīng)11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--125閉合，因此當(dāng)松手?jǐn)嚅_起動按鈕后，吸引線圈KM通過其輔助常開觸點可以繼續(xù)保持通電，維持其吸合狀態(tài)，故電動機(jī)不會停止。這個并聯(lián)接于起動按鈕的輔助常開觸點通常稱為自鎖觸點。此控制電路稱為自鎖電路，觸點的自鎖作用在電路中叫做“記憶功能”。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--12611/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--127使電動機(jī)停轉(zhuǎn)：按停止按鈕SB1，接觸器KM的吸引線圈失電釋放，所有KM常開觸點斷開。KM主觸點斷開．電動機(jī)失電停轉(zhuǎn);KM輔助觸點斷開，消除自鎖電路，消除“記憶”。線路保護(hù)環(huán)節(jié)：短路保護(hù)——短路時通過熔斷器FU1或FU2的熔體熔斷切斷電路，使電動機(jī)立即停轉(zhuǎn)；過載保護(hù)——通過熱繼電器FR實現(xiàn)。當(dāng)負(fù)載過載或電動機(jī)單相運行時，F(xiàn)R動作．其常閉觸點將控制電路切斷，KM吸引線圈失電，切斷電動機(jī)主電路使電動機(jī)停轉(zhuǎn)；零壓保護(hù)——通過接觸器KM的自鎖觸點來實現(xiàn)。當(dāng)電源電壓消失(如停電)，或者電源電壓嚴(yán)重下降，使接觸器KM由于鐵心吸力消失或減小而釋放，這時電動機(jī)停轉(zhuǎn)并失去自鎖。而電源電壓又重新恢復(fù)時，要求電動機(jī)及其拖動的運動機(jī)構(gòu)不能自行起動，以確保操作人員和設(shè)備的安全。由于電網(wǎng)停電后自鎖觸點KM的自鎖已消除，所以不重新按起動按鈕電動機(jī)就不能起動。通過上述電路的分析可以看出；電器控制的基本方法是通過按鈕發(fā)布命令信號；而由接觸器執(zhí)行對電路的控制；繼電器則用以測量和反映控制過程中各個量的變化，例如熱繼電器反應(yīng)被控制對象的溫度變化，并在適當(dāng)時候發(fā)出控制信號使接觸器實現(xiàn)對主電路的各種必要的控制.11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--1282.2.2多地點控制在較大型的設(shè)備上，為了操作方便，常要求能在多個地點對電動機(jī)進(jìn)行控制。按不同要求可設(shè)計成不同的多地點控制線路，如圖2.3所示。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--129

要求能在多處起動電動機(jī)時，實現(xiàn)的方法是將分散在各操作站上的起動按鈕先并聯(lián)起來，如(a)圖中的SB4，SB5，SB6，這時按下任意按鈕均能起動電動機(jī)。有的大型設(shè)備需要幾個操作者在不同位置工作，而且為了操作者的安全，要求所有操作者都發(fā)出起動信號才能使電動機(jī)運轉(zhuǎn)，這時可將安裝在不同位置的起動按鈕串聯(lián)連接，如(b)圖中的SB4，SB5，SB6。若要求在多處均可控制電動機(jī)的停轉(zhuǎn)．則停止按鈕應(yīng)先做串聯(lián)連接，如圖(b)中的SB1，SB2，SB3。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--1302.2.3連續(xù)工作(長動）與點動控制11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--131圖2.4中，(a)圖為用按鈕實現(xiàn)長動與點動的控制電路，點動按鈕SB3的常閉觸點作為連鎖觸點串聯(lián)在接觸器KM的自鎖觸點電路中。當(dāng)長動時按下起動按鈕SB2，接觸器KM得電并自鎖；當(dāng)點動工作時按下按鈕SB3，其常開觸點閉合，接觸器KM得電。但SB3的常閉觸點將KM的自鎖電路切斷，手一離開按鈕，接觸器KM失電，從而實現(xiàn)了點動控制。若接觸器KM的釋放時間大于按鈕恢復(fù)時間，則點動結(jié)束SB3常閉觸點復(fù)位時，接觸器KM的常開觸點尚未斷開，使接觸器自鎖電路繼續(xù)通電，線路就無法實現(xiàn)點動控制。這種現(xiàn)象稱為“觸電競爭”。在實際應(yīng)用中應(yīng)保證接觸器KM釋放時間大于按鈕恢復(fù)時間，從而實現(xiàn)可靠的點動控制。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--132

圖2.4中，(b)圖為用開關(guān)SA實現(xiàn)長動與點動轉(zhuǎn)換的控制電路。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA閉合時，按下按鈕SB2，接觸器KM得電并自鎖，從而實現(xiàn)了長動；當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)SA斷開時，由于接觸器KM的自鎖電路被切斷，所以這時按下按鈕SB2是點動控制。這種方法避免了(a)圖中的“觸點競爭”現(xiàn)象，但在操作上不太方便。圖2.4中，(c)圖為用中間繼電器實現(xiàn)長動與點動的控制電路。長動控制時按下按鈕SB2．中間繼電器KA得電并自鎖。點動工作時按下按鈕SB3，由于不能自鎖從而可靠地實現(xiàn)點動工作。這種方法克服了(a)圖和(b)團(tuán)的缺點，但因為多用了一個繼電器KA，所以成本增加11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--1332．2．4異步電動機(jī)的正、反轉(zhuǎn)電路

生產(chǎn)機(jī)械的工作部件常需要做兩個相反方向的運動，大都靠電動機(jī)正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。實現(xiàn)電動機(jī)正反轉(zhuǎn)的原理很簡單，只要將三相交流異步電動機(jī)的三相電源中的任意兩相對調(diào)，就可使電動機(jī)反向運轉(zhuǎn)。圖2.5為按鈕控制的電動機(jī)正反轉(zhuǎn)典型電路。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--13411/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--135在主電路中，兩個接觸器KM1，KM2觸點接法不同，因此當(dāng)KM2的觸點閉合時，引入電動機(jī)的電源線左、右兩相互換，改變了電動機(jī)電源的相序，從而改變電機(jī)轉(zhuǎn)向。在控制電路中，SB2．SB3分別為正、反控制按鈕，SB1為停止按鈕。主電路中KM1和KM2的主觸點不允許同時閉合．否則會引起電源兩相短路。為防止接觸器KMl和KM2同時接通，在它們各自的線圈電路中串聯(lián)接入對方的常閉觸點，在電氣上保證KM1和KM2不能同時得電。接觸器KM1和KM2的這種關(guān)系稱為互相連鎖，簡稱互鎖。KM1、KM2的觸點為互鎖觸點。11/15/08--華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院--136控制電路(a)圖中，按下按鈕SB2，接觸器KM1得電并自鎖，電動機(jī)正轉(zhuǎn)。此時按下按鈕SB3、由于控制電路KM1的常閉觸點已斷開，因此KM2不能得電。電動機(jī)要反轉(zhuǎn)時，必須先按停止按鈕，使KM1失電，其常開觸點閉合，然后按下按鈕SB3，KM2才能得電，使電動機(jī)反轉(zhuǎn)。這種控制電路在頻繁換向時，操作不方便?？刂齐娐?b)圖中，采用復(fù)合按鈕代替單觸點按鈕，并將復(fù)合按鈕的常閉觸點分別串接于對方接觸器控制電路中，這樣在接通一條電路的同時，可以切斷另一條電路。例如，當(dāng)電動機(jī)正