低壓控制電器

低 壓一、主令電器主令電器是一種在電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中用于發(fā)送或轉(zhuǎn)換控制指令的電器，它一般用于控制接觸器、繼電器或其他電器線路，從而使電路接通或分?jǐn)啵瑢?shí)現(xiàn)對(duì)電力傳輸系統(tǒng)或生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。主令電器應(yīng)用廣泛，種類繁多，按其作用分，常用的有按鈕行程開關(guān)、接近開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)和主令控制器等。按鈕按鈕又稱按鈕開關(guān)或控制按鈕，是一種短時(shí)間接通或斷開小電流電路的手動(dòng)控制器，一般用于在電路中發(fā)出啟動(dòng)或停止指令，以控制電磁啟動(dòng)器、接觸器、繼電器等電器線圈電流的接通或斷開，再由它們?nèi)タ刂浦麟娐?。按鈕也可用于信號(hào)裝置的控制。1.按鈕的結(jié)構(gòu)和工作原理按鈕的外形及結(jié)構(gòu)如圖12-1所示，它主要由按鈕帽、復(fù)位彈簧觸頭、接線柱和外殼等組成。按鈕的工作原理是，當(dāng)用手按下按鈕帽時(shí)，動(dòng)斷觸頭斷開，動(dòng)合觸頭接通；而手松開后，復(fù)位彈簧便將按鈕的觸頭恢復(fù)原位，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的控制。.控制按鈕的型號(hào)含義.按鈕的選擇應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)合和具體用途選擇按鈕的類型，例如，控制臺(tái)柜面板上的按鈕一般可用開啟式；若需顯示工作狀態(tài)，則用帶指示燈式；在重要場(chǎng)所，為防止無關(guān)人員誤操作，一般用鑰匙式；在有腐蝕的場(chǎng)所一般用防腐式。（2） 應(yīng)根據(jù)工作狀態(tài)指示和工作情況的要求選擇按鈕和指示燈的顏色，如停止或分?jǐn)嘤眉t色；啟動(dòng)或接通用綠色；應(yīng)急或干預(yù)用黃色。（3） 應(yīng)根據(jù)控制回路的需要選擇按鈕的數(shù)量，例如，需要進(jìn)行正（向前）、反（向后）及停三種控制處，可用三只按鈕，并裝在同一按鈕盒內(nèi)；只需進(jìn)行啟動(dòng)及停止控制時(shí)，則用兩只按鈕，并裝在同一按鈕盒內(nèi)。（二）行程開關(guān)在生產(chǎn)機(jī)械中，常需要控制某些運(yùn)動(dòng)部件的行程，或運(yùn)動(dòng)一定行程使其停止，或在一定行程內(nèi)自動(dòng)返回或自動(dòng)循環(huán)。這種控制機(jī)械行程的方式叫行程控制或限位控制。行程開關(guān)又叫限位開關(guān)，是實(shí)現(xiàn)行程控制的小電流 （5A以下）主令電器，其作用與控制按鈕相同，只是其觸頭不是靠手按動(dòng)，而是利用機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰撞而動(dòng)作，即將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。通過控制其他電器來控制運(yùn)動(dòng)部件的行程、運(yùn)動(dòng)方向或進(jìn)行限位保護(hù)。1.行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)和工作原理JXKI系列行程開關(guān)結(jié)構(gòu)原理如圖 12-2所示，它主要由滾輪、杠桿、轉(zhuǎn)軸、凸輪、撞塊、調(diào)節(jié)螺釘、微動(dòng)開關(guān)和復(fù)位彈簧等部件組成。其工作原理是：當(dāng)運(yùn)動(dòng)機(jī)械的擋鐵撞到行程開關(guān)的滾輪上時(shí)，行程開關(guān)的杠桿連同轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，使凸輪推動(dòng)撞塊，當(dāng)撞塊被壓到一定位置時(shí)，便推動(dòng)微動(dòng)開關(guān)快速動(dòng)作，使其動(dòng)斷觸頭（常閉觸頭）斷開，動(dòng)合觸頭（常開觸頭）閉合；當(dāng)滾輪上的擋鐵移開后，復(fù)位彈簧就使行程開關(guān)的各部件恢復(fù)到原始位置。這種單輪旋轉(zhuǎn)式行程開關(guān)能自動(dòng)復(fù)位，在生產(chǎn)機(jī)械的自動(dòng)控制中被廣泛應(yīng)用。.行程開關(guān)的型號(hào)含義.行程開關(guān)的選擇（1） 根據(jù)使用場(chǎng)合和控制對(duì)象來確定行程開關(guān)的種類。當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)速度不是太快時(shí)，通常選用一般用途的行程開關(guān)；而當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械行程通過的路徑不宜裝設(shè)直動(dòng)式行程開關(guān)時(shí)，應(yīng)選用凸輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)式的行程開關(guān)；而在工作效率很高、對(duì)可靠性及精度要求也很高時(shí)，應(yīng)選用接近開關(guān)。（2） 根據(jù)使用環(huán)境條件，選擇開啟式或保護(hù)式等防護(hù)形式。（3） 根據(jù)控制電路的電壓和電流選擇。（4） 根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)特征，選擇行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)形式（即操作方式）。（三）萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)是由多組相同結(jié)構(gòu)的觸頭組件疊裝而成的多回路控制電器，主要用于各種控制線路的轉(zhuǎn)換，電氣測(cè)量?jī)x表的轉(zhuǎn)換，以及配電設(shè)備（高壓油斷路器、低壓空氣斷路器等）的遠(yuǎn)距離控制，也可用于控制小容量電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)換向及雙速電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制。由于它觸頭擋數(shù)多、換接的線路多、且用途廣泛，所以常被稱為萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)。1.萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的分類及型號(hào)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的分類。按手柄形式分，有旋鈕、普通手柄、帶定位可取出鑰匙的和帶信號(hào)燈指示的等。按定位形式分，有復(fù)位式和定位式。定位角分30。、45°60。、90°等數(shù)種，由具體系列規(guī)定。按接觸系統(tǒng)擋數(shù)分，如LW5分1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16，共16種單列轉(zhuǎn)換開關(guān)。轉(zhuǎn)換開關(guān)型號(hào)含義。.萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的結(jié)構(gòu)和工作原理圖12-3為L(zhǎng)W5系列轉(zhuǎn)換開關(guān)的結(jié)構(gòu)和原理圖，它主要由操作機(jī)構(gòu)、定位裝置和觸頭三部分組成。其中，觸頭為雙斷點(diǎn)橋式結(jié)構(gòu)，動(dòng)觸頭設(shè)計(jì)成自動(dòng)調(diào)整式，以保證通斷時(shí)的同步性。靜觸頭裝在觸頭座內(nèi)。每個(gè)由膠木壓制的觸頭座內(nèi)可安裝 23對(duì)觸頭，而且每組觸頭上均裝有隔弧裝置。定位裝置采用滾輪卡棘輪輻射形結(jié)構(gòu)。操作時(shí)滾輪與棘輪之間的摩擦為滾動(dòng)摩擦，故所需操作力小、定位可靠、壽命長(zhǎng)。另外，這種機(jī)構(gòu)還起一定的速動(dòng)作用，既有利于提高分?jǐn)嗄芰?，又能加?qiáng)觸頭系統(tǒng)動(dòng)作的同步性。觸頭的通斷由凸輪控制。由于凸輪與觸頭支架之間為塑料與塑料或塑料與金屬滾動(dòng)摩擦副，所以有助于減小摩擦力和提高使用壽命。在操作轉(zhuǎn)換開關(guān)時(shí)，手柄帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸和凸輪一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)手柄在不同的操作位置，利用凸輪頂開和靠彈簧力恢復(fù)動(dòng)觸頭，控制它與靜觸頭的分與合，從而達(dá)到對(duì)電路斷開和接通的目的。二、接觸器接觸器是指僅有一個(gè)起始位置，能接通、承載和分?jǐn)嗾ｋ娐窏l件（包括過載運(yùn)行條件）下的電流的一種非手動(dòng)操作的機(jī)械開關(guān)電器。它可用于遠(yuǎn)距離頻繁接通和分?jǐn)嘟恢绷髦麟娐泛痛笕萘靠刂齐娐?，具有?dòng)作快、控制容量大、使用安全方便、能頻繁操作和遠(yuǎn)距離操作等優(yōu)點(diǎn)，主要用于控制交直流電動(dòng)機(jī)。也可用于控制小型發(fā)電機(jī)、電熱裝置、電焊機(jī)和電容器組等設(shè)備，是電力拖動(dòng)自動(dòng)控制電路中使用最廣泛的一種低壓電器元件。接觸器能接通和斷開負(fù)載電流，但不能切斷短路電流，因此常與熔斷器和熱繼電器等配合使用。接觸器的分類主要有以下幾種：（1） 按操作方式分，有電磁接觸器、氣動(dòng)接觸器和液壓接觸器。（2） 按接觸器主觸頭控制電流種類分，有交流接觸器和直流接觸器。（3） 按滅弧介質(zhì)分，有空氣式接觸器、油浸式接觸器和真空接觸器。（4） 按有無觸頭分，有有觸頭式接觸器和無觸頭式接觸器。（5） 按主觸頭的極數(shù)，還可分為單極、雙極、三極、四極和五極等。其中，目前應(yīng)用最廣泛的是空氣電磁式交流接觸器和空氣電磁式直流接觸器，習(xí)慣上簡(jiǎn)稱為交流接觸器和直流接觸器。常用交流接觸器有CJ20、CJ40和B系列等系列產(chǎn)品，常用直流接觸器有CZO、CZ18等系列產(chǎn)品。（一）交流接觸器1,交流接觸器的結(jié)構(gòu)交流接觸器的結(jié)構(gòu)主要由觸頭系統(tǒng)、電磁機(jī)構(gòu)、滅弧裝置和其他部分等組成。交流接觸器外形和結(jié)構(gòu)如圖12-4所示。（1） 觸頭系統(tǒng)。觸頭是接觸器的執(zhí)行元件，用來接通或分?jǐn)嗨刂频碾娐?。根?jù)用途的不同，觸頭分為主觸頭和輔助觸頭兩種，其中，主觸頭是用于通斷電流較大的主電路，且一般由接觸面較大的常開觸頭組成。輔助觸頭用以通斷小電流控制電路，它由常開觸頭和常閉觸頭成對(duì)組成。當(dāng)接觸器未工作時(shí)，處于斷開狀態(tài)的觸頭稱為常開（或動(dòng)合）觸頭；當(dāng)接觸器未工作時(shí)，處于接通狀態(tài)的觸頭稱為常閉（或動(dòng)斷）觸頭。（2） 電磁系統(tǒng)。接觸器的電磁機(jī)構(gòu)用于操縱觸頭的閉合和分?jǐn)?，它由電路和磁路兩部分組成。其中，，電路就是接觸器的線圈；磁路由銜鐵（或稱動(dòng)鐵芯）、靜鐵芯及氣隙組成。線圈一般套在靜鐵芯上。（3） 滅弧裝置。交流接觸器在分?jǐn)噍^大電流電路時(shí)，往往在動(dòng)、靜觸頭之間產(chǎn)生較強(qiáng)的電弧，它不僅會(huì)燒傷觸頭、延長(zhǎng)電路分?jǐn)鄷r(shí)間，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成相間短路。因此，在容量較大的接觸器中，均加裝滅弧裝置。（4） 其他部分。交流接觸器的其他部分是指底座、復(fù)位彈簧、緩沖彈簧、觸頭壓力彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和接線柱等。.交流接觸器的工作原理交流接觸器的工作原理如圖 12-5所示。當(dāng)線圈通電后，線圈中因有電流通過而產(chǎn)生磁場(chǎng)，靜鐵芯在電磁力的作用下克服彈簧的反作用力，將動(dòng)鐵芯吸合，從而使動(dòng)、靜觸頭接觸，主電路接通；而當(dāng)線圈斷電時(shí)，靜鐵芯的電磁吸力消失，動(dòng)鐵芯在彈簧的反作用力下復(fù)位，從而使動(dòng)觸頭與靜觸頭分離，切斷主電路。.交流接觸器的型號(hào)含義（二）直流接觸器1,直流接觸器的結(jié)構(gòu)直流接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理與交流接觸器基本相同，直流接觸器主要由觸頭系統(tǒng)、電磁系統(tǒng)和滅弧裝置三大部分組成。其結(jié)構(gòu)原理如圖12-6所示。（1） 觸頭系統(tǒng)。直流接觸器有主觸頭和輔助觸頭，主觸頭一般制成單極或雙極，由于觸頭閉合或斷開的電流較大，所以采用滾動(dòng)接觸的指形觸頭；輔助觸頭的通斷電流較小，一般采用頭接觸的雙斷頭橋式觸頭。（2） 電磁系統(tǒng)。直流接觸器的電磁系統(tǒng)由靜鐵芯、線圈和動(dòng)鐵芯等組成。因線圈中流過的是直流電，鐵芯中不會(huì)產(chǎn)生渦流，所以鐵芯可用整塊鑄鐵或鑄鋼制成，不需要裝短路環(huán)，鐵芯不發(fā)熱。沒有鐵損耗。由于線圈的匝數(shù)較多，電阻相對(duì)較大，電流流過時(shí)會(huì)發(fā)熱，為了使線圈散熱良好，一般將線圈繞制成長(zhǎng)而薄的圓筒狀。滅弧裝置。直流接觸器的主觸頭在斷開較大電流的直流電路時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧，容易燒傷觸頭和造成延時(shí)斷電。為了迅速滅弧，直流接觸器常采用磁吹式滅弧裝置。2,直流接觸器的型號(hào)含義三、繼電器繼電器是一種自動(dòng)和遠(yuǎn)距離操縱用的電器，廣泛地用于自動(dòng)控制系統(tǒng)、遙控、遙測(cè)系統(tǒng)、電力保護(hù)系統(tǒng)以及通信系統(tǒng)中，起著控制、檢測(cè)、保護(hù)和調(diào)節(jié)的作用，是現(xiàn)代電氣裝置中最基本的器件之一。繼電器的分類有以下幾種方法：1.按對(duì)被控電路的控制方式分類有觸頭繼電器?？坑|頭的機(jī)械運(yùn)動(dòng)接通與斷開被控電路。無觸頭繼電器?？坷^電器元件自身的物理特性實(shí)現(xiàn)被控電路的通斷。2.按應(yīng)用領(lǐng)域、環(huán)境分類繼電器按應(yīng)用領(lǐng)域、環(huán)境可分為電氣系統(tǒng)繼電保護(hù)用繼電器、自動(dòng)控制用繼電器、通信用繼電器、船舶用繼電器、航空用繼電器、航天用繼電器、熱帶用繼電器、高原用繼電器等。3,按輸入信號(hào)的性質(zhì)分類繼電器按輸人信號(hào)的性質(zhì)可分為直流繼電器、交流繼電器、電壓繼電器、電流繼電器、中間繼電器、時(shí)間繼電器、熱繼電器、溫度繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等。.按工作原理分類繼電器按工作原理可分為電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、雙金屬繼電器、電動(dòng)式繼電器、電子式繼電器等。.按動(dòng)作時(shí)間分類繼電器的動(dòng)作時(shí)間包括吸合時(shí)間和釋放時(shí)間。吸合時(shí)間是指從繼電器輸入回路接受信號(hào)開始到執(zhí)行機(jī)構(gòu)達(dá)到工作狀態(tài)時(shí)所需的時(shí)間。釋放時(shí)間是指從輸入回路斷電開始到執(zhí)行機(jī)構(gòu)恢復(fù)到通電前的狀態(tài)所需要的時(shí)間。繼電器按動(dòng)作時(shí)間可分為以下四種。時(shí)間繼電器。緩動(dòng)繼電器。普通繼電器。速動(dòng)繼電器。(一)電流繼電器1.電流繼電器的結(jié)構(gòu)電流繼電器是一種根據(jù)線圈中 (輸入)電流大小而接通或斷開電路的繼電器，即觸頭的動(dòng)作與否與線圈動(dòng)作電流大小有關(guān)的繼電器。電流繼電器按線圈電流的種類可分為交流電流繼電器和直流電流繼電器，按用途可分為過電流繼電器和欠電流繼電器。電流繼電器的線圈與被測(cè)量電路串聯(lián)，以反映電路電流的變化，為不影響電路的工作情況，其線圈的匝數(shù)少、導(dǎo)線粗、線圈阻抗小。過電流繼電器的任務(wù)是：當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，必須立即將電路切斷。因此，當(dāng)電路在正常工作，即當(dāng)過電流繼電器線圈通過的電流低于整定值時(shí)，繼電器不動(dòng)作，只有超過整定值時(shí)，繼電器才動(dòng)作。瞬動(dòng)型過電流繼電器常用于電動(dòng)機(jī)的短路保護(hù)；延時(shí)動(dòng)作型常用于過載兼具短路保護(hù)。過電流繼電器復(fù)位分自動(dòng)和手動(dòng)兩種。欠電流繼電器的任務(wù)是：當(dāng)電路電流過低時(shí)，必須立即將電路切斷。因此，當(dāng)電路在正常工作，即欠電流繼電器線圈通過的電流為額定電流（或低于額定電流一定值）時(shí)，繼電器是吸合的。只有當(dāng)電流低于某一整定值時(shí)，繼電器釋放，才輸出信號(hào)。欠電流繼電器常用于直流電動(dòng)機(jī)和電磁吸盤的失磁保護(hù)。2.常用電流繼電器的型號(hào)及適用場(chǎng)合電流繼電器的型號(hào)較多，常用的主要有JL14系列、JL15系列和JL18系列等產(chǎn)品。（1）JL14系列交直流電流繼電器。主要用于交流電壓380V及以下，直流電壓440V及以下的控制電路中，作過電流或欠電流繼電器。產(chǎn)品型號(hào)含義如下：（2）JL15系列過電流繼電器。主要用于交流50Hz,電壓380V或直流電壓440V,電流1200A的一次回路中，作電力系統(tǒng)中的過電流保護(hù)元件。高返回系數(shù)型繼電器主要對(duì)頻繁操作的交流異步電動(dòng)機(jī)作堵轉(zhuǎn)保護(hù)。產(chǎn)品型號(hào)含義如下：（3） JL18系列過電流繼電器。主要用于交流50Hz、電壓380V或直流電壓440V,電流630A的電力傳動(dòng)系統(tǒng)中，供過電流保護(hù)。產(chǎn)品型號(hào)含義如下：（二）電壓繼電器期聯(lián)1.電壓繼電器的結(jié)構(gòu)電壓繼電器是一種當(dāng)電路中電壓達(dá)到預(yù)定值時(shí)而接通或斷開電路的繼電器，即觸頭的動(dòng)作與線圈的動(dòng)作電壓大小有關(guān)的繼電器。其結(jié)構(gòu)與電流繼電器基本相同， 只是電磁鐵線頊的匝數(shù)較多，而且使用時(shí)一般與電源并聯(lián)。電壓繼電器按線圈電流的種類可分為交流電壓繼電器和直流電壓繼電器；按用途可分為過電壓繼電器、欠電壓繼電器（或零電壓繼電器）。電壓繼電器用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)的電壓保護(hù)和控制。使用時(shí)，電壓繼電器的線圈與負(fù)載并聯(lián)，為不影響電路的工作情況，其線圈的匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、線圈阻抗大。過電壓繼電器線圈在額定電壓時(shí)，動(dòng)鐵芯不產(chǎn)生吸合動(dòng)作；只有當(dāng)線圈電壓高于其額定電壓的某一值（即整定值）時(shí)，動(dòng)鐵芯才產(chǎn)生吸合動(dòng)作，所以稱為過電壓繼電器。因?yàn)橹绷麟娐凡粫?huì)產(chǎn)生波動(dòng)較大的過電壓現(xiàn)象，所以在產(chǎn)品中沒有直流過電壓繼電器。交流過電壓繼電器在電路中起過電壓保護(hù)作用。當(dāng)電路一旦出現(xiàn)過高的電壓現(xiàn)象時(shí)，過電壓繼電器就馬上動(dòng)作，從而控制接觸器及時(shí)分?jǐn)嚯姎庠O(shè)備的電源。與過電壓繼電器比較，欠電壓繼電器在電路正常工作（即未出現(xiàn)欠電壓故障）時(shí)，其銜鐵處于是處于吸合狀