第7章__机电电气控制-常用电器

1、第第7 7章章 机床电气控制的基本环节机床电气控制的基本环节主页面主页面！u常用低压电器的结构、工作过程、作用常用低压电器的结构、工作过程、作用及标准符号及标准符号u三相异步电动机基本控制线路的原理分析三相异步电动机基本控制线路的原理分析与编写、控制线路的改良与实训与编写、控制线路的改良与实训 7.1 7.1 常用低压电器常用低压电器 低压电器通常是指工作在直流电压低压电器通常是指工作在直流电压15001500、交流、交流电压电压1200V1200V及以下电路中的电器设备。及以下电路中的电器设备。按用途分按用途分低压低压配电电器配电电器低压低压控制器控制器（闸刀开关、空气开关、按钮开关、熔断器

2、等）（闸刀开关、空气开关、按钮开关、熔断器等）（接触器、各种继电器、起动器）（接触器、各种继电器、起动器）一、低压电器的分类一、低压电器的分类按工作按工作原理分原理分状态状态电器（双稳态）电器（双稳态）暂态暂态电器（单稳态）电器（单稳态）（闸刀开关、组合开关、（闸刀开关、组合开关、空气开关空气开关（熔断器、接触器、各种继电器、按钮开关、行程开关）（熔断器、接触器、各种继电器、按钮开关、行程开关）按操作按操作方式分方式分非自动非自动电器电器（机械控制）（机械控制）自动自动电器电器（电气控制）（电气控制）（闸刀开关、组合开关、按钮开关、行程开关）（闸刀开关、组合开关、按钮开关、行程开关）（熔断器、

3、接触器、各种继电器、空气开关）（熔断器、接触器、各种继电器、空气开关）优点：结构简单、价格低、安装维护方便等缺点：功能少、不宜频繁操作使用要求：电源进线接到静触座上，电源出线接到熔丝（保险丝）之下一般使用正向安装，不能倒装，平装时一定要处于头高之上保险丝的选择要合理，数值应在主体额定值以内，主体额定值会随使用而逐步下降闸刀开关的图文符号闸刀开关的图文符号1、 组合开关又称转组合开关又称转换开关，常用来作为换开关，常用来作为电源引入开关，也可电源引入开关，也可以用它来直接起动和以用它来直接起动和停止、小容量电动机停止、小容量电动机正反转控制，局部照正反转控制，局部照明电路也常用它来控明电路也常用

4、它来控制。制。 M3组合开关的图文符号组合开关的图文符号 用途：用途： 用来接通或断开控制电路（其中电流很小），从用来接通或断开控制电路（其中电流很小），从而控制电动机或其他电气设备的运行。而控制电动机或其他电气设备的运行。 按钮内部有两组触点，原来就按钮内部有两组触点，原来就接通的触点，称为常闭触点；原来接通的触点，称为常闭触点；原来就断开的触点，称为常开触点。就断开的触点，称为常开触点。常闭常闭( (动断动断) )触点触点常开常开( (动合动合) )触点触点SBSB按钮结构图按钮弹簧静触点动触点动作特点：动作特点：按下按钮时两组开关改按下按钮时两组开关改变状态，放手时立即复位。变状态，放手

5、时立即复位。常闭触点常开触点支点外形图内部结构原理图行程开关也称为限位开关，主要用于将机械位移变为电信号，以实现对机械运动的位置控制。触杆复位弹簧常闭触点常开触点当机械的运动部件撞击触杆时，触杆下移使常闭触点断开，常开触点闭合；当运动部件离开后，在复位弹簧的作用下，触杆回复到原来位置，各触点恢复常态。SQSQ常闭(动断)触点常开(动合)触点图文符号内部结构与按钮开关一样，按钮是用人手改变状态，行程开关是靠机械碰撞改变状态的。内部动作特点一样1、用途：用途： 熔断器串联在电路中，是当电流超过限定值熔断器串联在电路中，是当电流超过限定值时借熔体溶化来分断电路的一种用于时借熔体溶化来分断电路的一种用

6、于过载和短路保护过载和短路保护的电器。的电器。结构：结构：主要由熔体、触头插座和绝缘底板组成。主要由熔体、触头插座和绝缘底板组成。材料：材料：低熔点材料：如低熔点材料：如铅锡合金铅锡合金、锌等；高熔点材、锌等；高熔点材料：如银、铜、铝等。料：如银、铜、铝等。特点：特点： 结构简单、体积小、重量轻、价格低廉，且结构简单、体积小、重量轻、价格低廉，且其可靠性高，获得了广泛应用。其可靠性高，获得了广泛应用。缺点：缺点：保护后需要保护后需要更换更换熔体方可重新使用熔体方可重新使用瓷插式熔断器瓷插式熔断器螺旋式熔断器螺旋式熔断器无填料密闭式熔断器无填料密闭式熔断器有填料封闭管式熔断器有填料封闭管式熔断器

7、图文符号图文符号FU用途：用途：接通和接通和断开电动机或断开电动机或其他设备的电其他设备的电源连接，作为源连接，作为主电路通断控主电路通断控制开关。制开关。 11223344525244220vI回力弹簧动铁芯（衔铁）线圈静铁芯连杆FFFFF短路环常开触点常闭触点itOImI=0出现100HZ机械颤动声音 。辅助触点通。辅助触点通过电流较小，常接在电动机的控制电路中；主触点能过电流较小，常接在电动机的控制电路中；主触点能通过较大电流，一般接在电动机的主电路中。通过较大电流，一般接在电动机的主电路中。应注意它的触点数量、触点额定电流、线圈电应注意它的触点数量、触点额定电流、线圈电压等。压等。根据

8、U=4.44fNm交流接触器不适合控制过于交流接触器不适合控制过于频繁的工作环境。频繁的工作环境。：KM线圈线圈KM常开触点常开触点KM常闭触点常闭触点 继电器根据功能可分为：继电器根据功能可分为：电流继电器、电压继电器、中间电流继电器、电压继电器、中间继电器、热继电器、时间继电器、速度继电器继电器、热继电器、时间继电器、速度继电器等等和交流接触器和交流接触器基本相同基本相同，开关根据自身线圈中电流大小而动作使用时线圈串联在被测电路中，为了不影响被测电路的用电，其线圈匝数少、导线粗、阻抗小。电流继电器分为过流继电器与欠流继电器图文符号KA过流线圈过流线圈KA常开触点常开触点KA常闭触点常闭触点

9、KA欠流线圈欠流线圈和交流接触器和交流接触器基本相同基本相同开关根据自身线圈中电压大小而动作使用时线圈并联在被测电路中，为了不影响被测电路的用电，其线圈匝数多、导线细、阻抗大。电压继电器分为过压继电器与欠压继电器图文符号KV过压线圈过压线圈KV常开触点常开触点KV常闭触点常闭触点KV欠压线圈欠压线圈图文符号KA常开触点常开触点KA常闭触点常闭触点KA线圈线圈 中间继电器的中间继电器的和交流接触器和交流接触器相同相同，只是体，只是体积小些，电磁系统小些，触点额定电流小些，其触点一般在控积小些，电磁系统小些，触点额定电流小些，其触点一般在控制电路中使用。制电路中使用。铁心线圈常开触点常闭触点回力弹

10、簧衔铁* *热继器是用来对电动机热继器是用来对电动机长时间长时间过载过载起保护的作用。起保护的作用。 发热丝发热丝R丝丝双金属片双金属片复位按钮复位按钮弹簧弹簧扣板扣板常闭触点常闭触点RLKMI* *热继电器动作有热惯性的特点所以热继电器动作有热惯性的特点所以。 热继电器的主要技术数据是热继电器的主要技术数据是。所谓整定电流，。所谓整定电流，就是热元件中通过电流超过此值的就是热元件中通过电流超过此值的20%20%时，热继电器应当时，热继电器应当在在20min20min内动作。内动作。 热继电器的整定电流热继电器的整定电流，整定电流应与电动机（负，整定电流应与电动机（负载）的额定电流基本上一致。

11、载）的额定电流基本上一致。 FR常闭触点常闭触点发热元件发热元件FR 时间继电器接受到控制信息后，开关会时间继电器接受到控制信息后，开关会延时执行动作延时执行动作 按结构方式分，大致有空气阻尼式、电磁式、电动式、晶按结构方式分，大致有空气阻尼式、电磁式、电动式、晶体管式等。目前应用最广的是空气阻尼式和晶体管式两种。体管式等。目前应用最广的是空气阻尼式和晶体管式两种。 按功能分为按功能分为通电延时通电延时继电器与继电器与断电延时断电延时继电器继电器1转轴2转子3定子4绕组5摆锤6、7静触头8、9簧片 可实现可实现。 返回返回5.25.2基本控制电路基本控制电路总开关总开关M3FUKMU V WQ

12、SFR保险丝保险丝接触器主接触器主开关开关热继电器热继电器电动机电动机（a）接线示意图 （b）电气原理图M3SBQSFUKMM3QSFUKMKMSB5.25.2基本控制电路基本控制电路 KMSB1SB2KMFR主电路主电路控制电路控制电路M3FUKMFRU V WQS自锁触点自锁触点松开松开SBSB2 2时，它在弹簧的作用下恢复到断开位置，但时，它在弹簧的作用下恢复到断开位置，但是由于与起动按钮并联的辅助触点和主触点同时闭是由于与起动按钮并联的辅助触点和主触点同时闭合，因此接触器线圈的电路仍然接通，接触器触点合，因此接触器线圈的电路仍然接通，接触器触点保持在闭合的位置，这个辅助触点称为保持在闭

13、合的位置，这个辅助触点称为。将停止按钮将停止按钮SBSB1 1 按下，则线圈的电路切断，动按下，则线圈的电路切断，动铁心和触点恢复到断开的位置。铁心和触点恢复到断开的位置。 闭合开关闭合开关QSQS按下起动按钮按下起动按钮SBSB2 2KMKM的线圈通电的线圈通电三个主触点闭合三个主触点闭合电动机电动机M M启动启动辅助触点闭合辅助触点闭合: :熔断器熔断器FUFU。一旦发生短路事故，熔丝立。一旦发生短路事故，熔丝立即熔断，电动机立即停车。即熔断，电动机立即停车。交流接触器。当电源暂时断交流接触器。当电源暂时断电或电压严重下降时，电动机即自动从电源切除。电或电压严重下降时，电动机即自动从电源切

14、除。因为这时接触器的动铁心释放而使主触点断开。当因为这时接触器的动铁心释放而使主触点断开。当电源电压恢复正常时如不重按起动按钮，则电动机电源电压恢复正常时如不重按起动按钮，则电动机不能自行起动，因为自锁触点亦已断开。不能自行起动，因为自锁触点亦已断开。 热继电器热继电器FRFR。当过载时，它的热元件发。当过载时，它的热元件发热，将常闭触点断开，使接触器线圈断电，主触点热，将常闭触点断开，使接触器线圈断电，主触点断开，电动机也就停下来。断开，电动机也就停下来。KMFSB1SBFKMFFRKMRSBRKMRKMFKMR正转接触器正转接触器反转接触器反转接触器联锁触点联锁触点 联锁触点联锁触点 U

15、V W M3QFUKMFFRKMR返回返回正转接触器正转接触器反转接触器反转接触器联锁触点联锁触点 联锁保护联锁保护 FRKMFSB1SBFKMFKMRSBRKMRKMFKMRU V W M3QSFUKMFFRKMR5.3 5.3 行程、时间控制电路行程、时间控制电路推杆推杆小滚轮小滚轮擒纵件擒纵件压板压板弹簧弹簧弹簧弹簧动触点动触点静触点静触点滚轮滚轮上转臂上转臂盘形弹簧盘形弹簧不宜用在移动速度低不宜用在移动速度低于于0.4m/min的运动部的运动部件上件上低速运动的部件低速运动的部件上应采用滚轮式上应采用滚轮式行程开关行程开关 复位弹簧复位弹簧静触点静触点动触点动触点触点弹簧触点弹簧动触点

16、动触点静触点静触点顶杆顶杆 接近开关是当运动的金属物体与之接近到一定距接近开关是当运动的金属物体与之接近到一定距离时便发出接近信号，它不需施以机械力。离时便发出接近信号，它不需施以机械力。 微动开关是具有微动开关是具有瞬时动作和微小瞬时动作和微小行程的灵敏开关行程的灵敏开关常开静触点常开静触点动触点动触点常闭静触点常闭静触点壳体壳体推杆推杆弓簧片弓簧片1限位控制限位控制KMSB2SB1KMFRST生产机械运动到位后，将行程开生产机械运动到位后，将行程开关关ST的动断触头打开，接触器的动断触头打开，接触器KM线圈断电，于是主电路断电，线圈断电，于是主电路断电，电动机停止运行。电动机停止运行。 M

17、3FU1KMFRU V WQS2往复运动控制往复运动控制U V W M3QSKM1FRKM2FU1KM1SB1SB2KM1FRKM2SB2KM2ST2ST1FU2KM2KM1ST1ST2 线圈线圈电动机电动机机械运动部件前进机械运动部件前进行程开关行程开关STST1 1的动断触头打开的动断触头打开电动机电动机行程开关行程开关电动机又接入电源电动机又接入电源机械运动部件反向运动机械运动部件反向运动 电动机电动机后，机械的运动部件与行程开关后，机械的运动部件与行程开关STST1 1分开，分开，作用在作用在STST1 1上的外力消失，上的外力消失，。STST1 1的动合触头分开后，接触器的动合触头分

18、开后，接触器 在它的自锁触头作用下在它的自锁触头作用下可保持可保持，STST1 1的动断触头再闭合后，因互锁触头（的动断触头再闭合后，因互锁触头（KMKM2 2的动断触头）被打开，所以接触器的动断触头）被打开，所以接触器KMKM1 1线圈不会通电。线圈不会通电。 接触器接触器KMKM2 2通电后，电动机反转，当机械的运通电后，电动机反转，当机械的运动部件到达行程开关动部件到达行程开关STST2 2的位置后使的位置后使STST2 2动作，行程动作，行程开关开关后，使接触器后，使接触器，过程与正，过程与正向运动到位后相似。这样，通过行程开关使电动机向运动到位后相似。这样，通过行程开关使电动机能够不

19、停地正转、反转运行，拖动着生产机械的运能够不停地正转、反转运行，拖动着生产机械的运动部件在规定的行程范围内往复运动。动部件在规定的行程范围内往复运动。1.时间继电器时间继电器 空气式时间空气式时间继电器继电器放气阀门放气阀门出气孔出气孔弹簧弹簧上气室上气室进气口进气口调节螺钉调节螺钉橡皮膜橡皮膜活塞活塞空气室空气室吸引线圈吸引线圈衔铁衔铁支撑杆支撑杆胶木块胶木块弹簧弹簧压杆压杆微动开关微动开关常开延时闭合常开延时闭合 常开延时断开常开延时断开 常闭延时断开常闭延时断开 常闭延时闭合常闭延时闭合 电子式时间继电器电子式时间继电器常用的电子式时间继电器有阻容式和数字式两种。常用的电子式时间继电器有阻容式和数字式两种。是利用是利用RCRC电路充放电原理构成电路充放电原理构成的。继电器线圈的电压取自的。继电器线圈的电压取自RCRC电路的电容电压，只电路的电容电压，只有当电容电压升至一定数值后继电器的衔铁才被吸有当电容电压升至一定数值后继电器的衔铁才被吸动，触头才动作。动，触头才动作。采用计数器式延时电路，由输采用计数器式延时电路，由输入的信号频率决定延时的时间。电子式时间继电器入的信号频率决定延时的时间。电子式时间继电器延时范围广，精度较空气式的高，延时时调节方便，延时范围广，精度较空气式的高，延时时调节方便，功耗小，寿命长