数控机床常用低压电器PPT课件

1、要求： 掌握常用的低压电器元件原理、功能和图形符号。 第1页/共58页 电器定义：所有电工器械的简称，即凡是根据外界特定的信号和要求自动或手动接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、和调节的电工器械统称为电器。 低压电器：用于交流1200V、直流1500V级以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。 高压电器：交流1200V以上、直流1500V以上。第2页/共58页2 21 1低压电器的基本知识 1低压电器的分类 （1）按照用途来分类按用途来分类一般把低压电器分为低压配电电器、低压控制电器及低压执行电器（2）按照动作方式来分类 按照动作

2、方式来分类一般把低压电器分为自动切换电器和非自动切换电器（3）按照执行功能来分类 按照执行功能来分类一般把低压电器分为有触点电器和无触点电器。 第3页/共58页2 2低压电器的结构 电器一般都具有两个基本组成部分电磁机构、触头系统。 （1）电磁机构电磁机构将电能转换成机械能，通过杠杆机构带动触头的闭合和分开。电磁机构一般由线圈、铁心和衔铁三部分组成。其结构形式按照动作方式有直动式和转动式 电磁机构有直流和交流两种。 第4页/共58页第5页/共58页（2 2）触头系统 触头是有触点电器的执行部件用来接通和断开电路。按照结构型式可分为桥式触头和指式触头。 根据用途的不同，触头可以分为动合触点和动断

3、触头。电器元件在没有通电或不受外力作用的常态下处于断开状态的触头称为动合触点，反之则称为动断触点。 第6页/共58页第7页/共58页（3 3）灭弧装置 当触头分断大电流电路时，会在动、静触头间产生强烈的电弧。电弧会烧伤触头，并使电路的切断时间延长，严重时甚至会引起触电或其他事故。必须采用灭弧装置来迅速熄灭触点在分断电路时所产生的电弧 。 灭弧措施： 电动力灭弧 窄缝灭弧 栅片灭弧 磁吹灭弧 第8页/共58页第9页/共58页第10页/共58页2 22 2 电力开关电器 电力开关是数控机床的电源控制部件，通过电力开关保证设备、人身安全。 1刀开关 刀开关是一种手动电器又叫闸刀开关，广泛应用于配电设

4、备作隔离电源用，有时也用于小容量不频繁起动停止的电动机直接起动控制。 第11页/共58页 刀开关结构简单，操作方便。在安装时，手柄向上不得倒装或平装。如果倒装拉闸后手柄可能因自重下落引起误合闸而造成人身设备安全事故。接线时必须将电源线接在上端，负载线接在下端来保证安全。 第12页/共58页2组合开关 组合开关又称转换开关它实质也是一种刀开关，只不过一般刀开关的操作手柄是垂直于安装平面的平面内向上或向下转动，而组合开关的操作手柄是平行于安装平面的平面内向左或向右转动。它具有多触头、多位置、体积小、性能可靠、操作方便、安装灵活等特点。它常用在机床的控制电路中，作为电源的引入开关，也可控制小容量电动

5、机的直接起动、反转、调速和停止的控制开关等。 第13页/共58页3低压断路器 它相当于闸刀开关、熔断器、热继电器、欠电压继电器等的组合，是一种既有手动开关作用又能进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。正常工作时，可以人工操作接通或切断电源与负载的联系，当出现短路、过载、欠压等故障时能自动切断故障电路。 第14页/共58页 低压断路器按照极数分有单极、双极、三极、四极断路器四种； 按保护形式分有过电流脱扣器、热脱扣器、复式脱扣器、分励脱扣器、欠电压脱扣器、无脱扣器六种； 按结构形式分为塑壳式和框架式（框架式容量大工作电流在600A以上）。它可用于电源电路、照明电路、电动机主电路的分合及保护。第1

6、5页/共58页（1 1）低压断路器的结构 低压断路器主要由主触头、操作机构、脱扣器和灭弧装置等组成。 主触头 主触头用来接通和分断主电路。 操作机构 操作机构是实现低压断路器闭合及断开的机构。分为机械式和电动式。脱扣器当电路出现故障，脱扣器会感测到故障信号而动作，经自由脱扣器将主触头断开。灭弧装置 主触头上装有灭弧装置，目的是为了提高分断能力。 第16页/共58页（2 2）工作原理 图214 低压断路器工作原理图1分闸弹簧 2主触头 3传动杆 4锁扣 5轴 6过电流脱扣器 7热脱扣器 8欠压失压脱扣器 9分励脱扣器第17页/共58页开关电器 图形符号QS第18页/共58页4熔断器 熔断器又叫保

7、险丝，是一种用于过载与短路保护的电器。它具有结构简单、体积小、重量轻、工作可靠、价格低等优点在强电、弱电系统中广泛应用 第19页/共58页 熔断器主要由熔体、放置熔体的绝缘管、触头及绝缘底板（底座）等部分组成。 熔断器的主要部件就是熔体。 熔体的材料分为低熔点和高熔点材料。低熔点材料主要有铅锡合金、锌等，高熔点材料主要有铜、银、铝等。它通常制成的丝状或片状。 熔断管是由瓷质绝缘材料或硬质纤维制成的半封闭式管状外壳，熔体装在熔断管中，在熔体熔断时起灭弧作用。第20页/共58页 熔断器按结构形式主要分为半封闭插入式、无填料密封管式、有填料密封管式和自复式四种。常见的是瓷插式熔断器、螺旋式熔断器、R

8、T0系列有填料封闭管式熔断器、快速熔断器、自复式熔断器 第21页/共58页 瓷插式熔断器：结构简单、更换方便、价格低螺旋式熔断器：主要由瓷帽、熔断体、瓷套、上接线柱、下接线柱及底座组成。分断能力强、结构紧凑、体积小、安装面积小、更换方便、安全可靠，熔丝熔断后有明显信号指示。它广泛用于控制箱、配电屏、机床设备及震动较大的场所。第22页/共58页 RM10系列无填料封闭管式熔断器多用于低压电力网和成套配电装置中 第23页/共58页2 23 3低压控制电器 1接触器 接触器广泛应用于频繁地接通和分断带有负载的主电路或大容量的控制电路，并可实现远距离的自动控制。 接触器根据操作原理的不同可分为：电磁式

9、、气动式和液压式，绝大多数的接触器为电磁式接触器；根据接触器触头控制负载的不同可分为：直流接触器（用作接通和分断直流电路的接触器）和交流接触器（用作接通和分断交流电路的接触器）两种，此外接触器还可按它的冷却情况分为：自然空气冷却、油冷和水冷三种，绝大多数的接触器是空气冷却式。 按结构布置形式有正装和倒装。 第24页/共58页第25页/共58页交流接触器的构造和工作原理交流接触器主要由以下四部分组成：电磁系统：包括线圈、衔铁、铁芯触头系统：包括主触头、辅助触头。辅助常开和常闭触头是联动的，即常闭触头打开时常开触头闭合。接触器的主触头的作用是接通和断开主电路，辅助触头一般接在控制电路中，完成电路的

10、各种控制要求。灭弧室：触头开关时产生很大电弧会烧坏主触头，为了迅速切断触头开关时的电弧，一般容量稍大些的交流接触器都有灭弧室。其他部分：包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧片、传动机构、短路环、接线柱等。第26页/共58页KM第27页/共58页2电磁继电器 电磁继电器是自动控制电路中常用的一种元件。实际上它是用较小电流控制较大电流的一种自动开关 电磁继电器的基本结构电磁继电器一般由电磁系统、触头系统、调节系统等组成。电磁系统 包括衔铁、铁心、轭铁、线圈等，是反应继电器输入量的结构系统。 第28页/共58页触头系统 包括动、静触头及其附件。触头一般为桥式触头，有常开和常闭两种形式，没有灭弧装置

11、。触头系统是反应输出量的结构系统。调节系统 继电器中设有反作用弹簧，在继电器断电释放时使得触头复位。一般设有改变反作用弹簧松紧程度的调节装置和改变衔铁释放时初始状态磁路气隙大小的调节装置，如调节螺母和非磁性垫片等 。第29页/共58页（2 2）电磁继电器的分类： 按其用途不同可分为电压继电器、电流继电器、中间继电器、时间继电器和速度继电器等。第30页/共58页3时间继电器 感受部分在感受外界信号后，经过一段时间才能使执行部分动作的继电器，叫做时间继电器。对于电磁式时间继电器，当线圈在接受信号以后（通电或失电），其对应的触头使某一控制电路延时断开或闭合。 时间继电器主要有空气阻尼式、电动式、晶体

12、管式及直流电磁式等几大类。延时方式有通电延时和断电延时两种 第31页/共58页（1）空气阻尼式时间继电器 空气阻尼式时间继电器是根据空气阻尼的原理制成的。它主要由电磁系统、工作触头（微动开关）、延时机构等组成。 第32页/共58页第33页/共58页KT(e) 线圈第34页/共58页4 4电流继电器 电流继电器根据输入(线圈)电流大小而动作的继电器。电流继电器的线圈串接在被测电路中，以反应电流的变化。其触点接在控制电路中，用于控制接触器的线圈或信号指示灯的通断。为了不影响电路正常工作电流继电器的线圈阻抗小、导线粗、匝数少。第35页/共58页 电流继电器有过电流继电器和欠电流继电器两种。 5 5电

13、压继电器 电压继电器根据输入电压大小而动作的继电器。电压继电器线圈与被测电路并联。为减少分流电压继电器的线圈导线细、匝数多、阻抗高。 电压继电器有过电压继电器和欠电压继电器 第36页/共58页IKA过电流继电器线圈IKV过电压继电器线圈UKV欠电压继电器线圈KA(KV)常开触头KA(KV)常闭触头第37页/共58页 6 6中间继电器 中间继电器是将一个输入信号变成一个或多个输出信号的继电器。中间继电器的特点是触头数目多（6对以上）触点电流较大（5A）但与接触器不同的是触头无主辅之分，当电机功率较小时，可代替接触器的触点。 第38页/共58页 7 7速度继电器 速度继电器是利用转轴的一定转速来切

14、换电路的自动电器。它常用于电动机的反接制动的控制电路中，当反接制动的转速下降到接近零时，它能自动地及时切断电流。它由转子、定子和触头三部分组成。速度继电器与电动机同轴，触头串接在控制电路中。 第39页/共58页第40页/共58页2 24 4热继电器 热继电器是电流通过发热元件产生热量来使检测元件受热弯曲，推动执行机构动作的一种保护电器。主要用来保护电动机或其它负载免于过载以及作为三相电动机的断相保护等。 热继电器主要由感温元件（或称热元件）、触头系统、动作机构、复位按钮、电流调节装置、温度补偿元件等组成。 第41页/共58页第42页/共58页1主双金属片 2电阻丝 3导板 4补偿双金属片 5螺

15、钉 6推杆 7静触头 8动触头 9复位按钮 10调节凸轮 11弹簧第43页/共58页2 25 5低压主令电器 低压主令电器是用于发送控制指令的电器。它属于非自动切换电器用于控制电路电源的控制，在控制系统中用来发布命令，如按钮、主令开关、行程开关、主令控制器 第44页/共58页1控制按钮 控制按钮具有常开和常闭触头的复式按钮。其触头对数有1常开1常闭，2常开2常闭，以至6常开6常闭。对复式按钮来说，按下按钮时，它的常闭触头先断开，经过一个很短时间后，它的常开触头再闭合。 第45页/共58页 控制按钮一般由按钮、复位弹簧、触头和外壳等部分组成 第46页/共58页 “停止”和“急停”按钮必须是红色。

16、当按下红色按钮时，必须使设备停止工作或断电。 “起动”按钮的颜色是绿色 “起动” 与“停止”交替动作的按钮必须是黑色、白色或灰色，不得用红色和绿色。“点动”按钮必须是黑色。 “复位”(如保护继电器的复位按钮)必须是蓝色。当复位按钮还有停止的作用时，必须是红色。第47页/共58页2万能转换开关 万能转换开关采用叠装式元件组成，能对电路进行多种转换的控制，它是一种低压控制电器，同时也是一种低压主令电器。和组合开关相比是具有更多操作位置和触点、能够换接多条电路的手动控制电器。由于它能控制多条回路，适应控制复杂线路故而叫做万能转换开关。广泛用于自动开关、高压油断路器等操作机构的合闸控制、电磁控制站中线

17、路的换接以及电流、电压换相测量等处，还可以用于不频繁起动停止的小容量电动机的控制。 第48页/共58页3行程开关 依据生产机械的行程发出命令，以控制其运动方向和行程长短的主令电器称为行程开关。若将行程开关安装于生产机械行程的终点处，用以限制其行程，则称为限位开关。 第49页/共58页行程开关按其结构分为机械结构的接触式有触点行程开关和电气结构的非接触式接近开关。机械接触式行程开关分为直动式、滚动式和微动式三种。接近开关按照原理分为高频振荡型、感应型、电容型、光电型、永磁及磁敏元件型、超声波型等。接近开关工作稳定可靠、使用寿命长、操作频率高、体积小因此在数控机床上广泛使用。接近开关工作稳定可靠、

18、使用寿命长、操作频率高、体积小因此在数控机床上广泛使用。第50页/共58页（a）直动式行程开关（b）滚轮式行程开关（c）微动开关第51页/共58页1顶杆 2复位弹簧 3静触头 4动触头 5触头弹簧1滚轮2上转臂3盘形弹簧4推杆5小滚轮6擒纵件7、8压板9弹簧10弹11动触头12静触头1常开静触头 2动触头 3常闭静触头 4壳体 5推杆 6弓簧片第52页/共58页2 26 6低压执行电器 低压执行电器用于完成某种动作或传送功能的电器。1电磁阀电磁阀是用电磁铁推动滑阀移动来控制介质（气体、液体）的方向、流量、速度等参数的工业装置。第53页/共58页第54页/共58页 2电磁离合器电磁离合器又称电磁联轴