基本电气元件介绍

1、AUO Proprietary & ConfidentialAlex 2006-02-17MA-EQT Training material 基本电气元件介绍基本电气元件介绍2006-02-17开关 日常生活中可以看到很多开关，例如电视，收音机，冰箱，电脑等都有开关。 开关主要用作隔离、转换以及接通和分断电路。常作为电路的电源开关，或用于局部照明电路的控制及小容量电动机的起动、停止和正反转控制等。 开关分类 开关的功能十分多样，种类也很多。按功能分大致有两大类：开关的功能十分多样，种类也很多。按功能分大致有两大类： 一一. .操作信号用操作信号用 由人下命令的手动操作，比如各种按钮开关，刀开关等

2、。由人下命令的手动操作，比如各种按钮开关，刀开关等。 二二. .检出信号用检出信号用 物体检知物体检知/ /液位侦测液位侦测/ /温度温度/ /压力检知；如微动开关，光电开关等。压力检知；如微动开关，光电开关等。操作开关操作盘手动操作盒马达行程开关行程开关液位检液位检测开关测开关具体类型 按钮开关按钮开关 行程开关行程开关 自动开关自动开关 接触器接触器 继电器继电器 熔断器熔断器 光电开关光电开关 接近开关接近开关按钮开关 用途用途 按钮又称控制按钮或按钮开关，是一种手动控制电器。它只能短时接通或按钮又称控制按钮或按钮开关，是一种手动控制电器。它只能短时接通或分断分断5A5A以下的小电流电路

3、，向其它电器发出指令性的电信号，控制其它电器以下的小电流电路，向其它电器发出指令性的电信号，控制其它电器动作。由于按钮载流量小，不能直接用于控制主电路的通断。动作。由于按钮载流量小，不能直接用于控制主电路的通断。 结构及工作原理 符号 注意事项注意事项 选择使用时应从使用场合、所需触点数及按钮帽的颜色等因素考虑。选择使用时应从使用场合、所需触点数及按钮帽的颜色等因素考虑。一般红色表示停止，绿色表示起动，黄色表示干预。一般红色表示停止，绿色表示起动，黄色表示干预。SB SB a）常开触点 b）常闭触点 c）复合触点SB 按钮的结构及工作原理 结构 工作原理工作原理 在按下按钮帽令其动作时，首先断

4、开动断触点，再通过一定行程后才接通动在按下按钮帽令其动作时，首先断开动断触点，再通过一定行程后才接通动合触点；松开按钮帽时，复位弹簧先将动合触点分断，通过一定行程后动断合触点；松开按钮帽时，复位弹簧先将动合触点分断，通过一定行程后动断触点才闭合。触点才闭合。行程开关 用途 行程开关又称限位开关或位置开关，它利用生产机械运动部件的碰撞，使行程开关又称限位开关或位置开关，它利用生产机械运动部件的碰撞，使其内部触点动作，分断或切换电路，从而控制生产机械行程、位置或改变其其内部触点动作，分断或切换电路，从而控制生产机械行程、位置或改变其运动状态。运动状态。 结构 符号a）常开触点 b）常闭触点SQ S

5、Q 自动开关用途用途 它集控制和多种保护功能于一身，除能完成接通和分断电路外，还能对电路或电它集控制和多种保护功能于一身，除能完成接通和分断电路外，还能对电路或电气设备发生的短路、过载、失压等故障进行保护。气设备发生的短路、过载、失压等故障进行保护。 原理图工作原理 脱扣器是自动开关的主要保护装置，包括电磁脱扣器（作短路保护）、热脱扣器脱扣器是自动开关的主要保护装置，包括电磁脱扣器（作短路保护）、热脱扣器（作过载保护）、失压脱扣器以及由电磁和热脱扣器组合而成的复式脱扣器等种类。（作过载保护）、失压脱扣器以及由电磁和热脱扣器组合而成的复式脱扣器等种类。电磁脱扣器的线圈串联在主电路中，若电路或设备

6、短路，主电路电流增大，线圈磁场电磁脱扣器的线圈串联在主电路中，若电路或设备短路，主电路电流增大，线圈磁场增强，吸动衔铁，使操作机构动作，断开主触点，分断主电路而起到短路保护作用。增强，吸动衔铁，使操作机构动作，断开主触点，分断主电路而起到短路保护作用。电磁脱扣器有调节螺钉，可以根据用电设备容量和使用条件手动调节脱扣器动作电流电磁脱扣器有调节螺钉，可以根据用电设备容量和使用条件手动调节脱扣器动作电流的大小。的大小。 热脱扣器是一个双金属片热继电器。它的发热元件串联在主电路中。当电路过热脱扣器是一个双金属片热继电器。它的发热元件串联在主电路中。当电路过载时，过载电流使发热元件温度升高，双金属片受热

7、弯曲，顶动自动操作机构动作，载时，过载电流使发热元件温度升高，双金属片受热弯曲，顶动自动操作机构动作，断开主触点，切断主电路而起过载保护作用。断开主触点，切断主电路而起过载保护作用。符号QF 自动开关原理图1、9弹簧 2触点 3锁键 4搭钩 5轴 6过电流脱扣器 7杠杆 8、10衔铁 11欠电压脱扣器 12双金属片 13电阻丝接触器 用途用途 接触器是一种用来频繁接通和断开交、直流主电路接触器是一种用来频繁接通和断开交、直流主电路 及大容量控制电路的自动切换电器。它具有低压释放保护及大容量控制电路的自动切换电器。它具有低压释放保护 功能，可进行频繁操作，实现远距离控制，是自动控制线功能，可进行

8、频繁操作，实现远距离控制，是自动控制线 路中使用最广泛的电器元件。路中使用最广泛的电器元件。 结构及工作原理 接触器外部接点介绍接触器外部接点介绍 符号符号b）常开主触点 c）常闭主触点a）线圈 KM e）常闭辅助触点d）常开辅助触点 KM KM KM KM 交流接触器的结构和工作原理 结构结构 交流接触器的主要部分是电磁系统、触点系统和灭弧装置，其外形和结交流接触器的主要部分是电磁系统、触点系统和灭弧装置，其外形和结构如图所示构如图所示 工作原理工作原理 交流接触器有两种工作状态：得电状态（动作状态）和失电状态交流接触器有两种工作状态：得电状态（动作状态）和失电状态（释放状态）。接触器主触头

9、的动触头装在与衔铁相连的绝缘连杆上，（释放状态）。接触器主触头的动触头装在与衔铁相连的绝缘连杆上，其静触头则固定在壳体上。当线圈得电后，线圈产生磁场，使静铁心产其静触头则固定在壳体上。当线圈得电后，线圈产生磁场，使静铁心产生电磁吸力，将衔铁吸合。衔铁带动动触头动作，使常闭触头断开，常生电磁吸力，将衔铁吸合。衔铁带动动触头动作，使常闭触头断开，常开触头闭合，分断或接通相关电路。当线圈失电时，电磁吸力消失，衔开触头闭合，分断或接通相关电路。当线圈失电时，电磁吸力消失，衔铁在反作用弹簧的作用下释放，各触头随之复位。铁在反作用弹簧的作用下释放，各触头随之复位。 结构示意图交流接触器接点介绍交流接触器接

10、点介绍1).A1，A2为电磁线圈的输入接点为电磁线圈的输入接点,两组输入点并联两组输入点并联后接到电磁线圈上后接到电磁线圈上.一般会在一般会在A1,A2之间并接一个电之间并接一个电阻和一个电容串联成的灭弧装置阻和一个电容串联成的灭弧装置.2) A1，A2接通控制电压时，带有主触点的衔铁接通控制电压时，带有主触点的衔铁在电磁力的作用下吸合带动主触点闭合在电磁力的作用下吸合带动主触点闭合,主回路接主回路接通通,同时辅助接点也随之动作即常开的触点闭合同时辅助接点也随之动作即常开的触点闭合,常常闭的触点断开闭的触点断开.1.)接点接点1，3，5为主回路输入端，接点为主回路输入端，接点2，4，6为主为主

11、回路输出端（输出端直接接马达等负载，或接过电回路输出端（输出端直接接马达等负载，或接过电流保护器）流保护器）2).接点接点13,14 为一对常开的触点（为一对常开的触点（Normal Open）3).接点接点21,22 为一对常闭的触点（为一对常闭的触点（Normal Close）4)NC和和NO点为辅助触点一般用来控制点为辅助触点一般用来控制PLC输入信输入信号等号等.主回路输出端主回路输出端主回路输入端主回路输入端继电器继电器 定义定义 继电器：是一种根据电量（电流、电压）或非电量（时间、速度、温度、压继电器：是一种根据电量（电流、电压）或非电量（时间、速度、温度、压力等）的变化自动接通和

12、断开控制电路，以完成控制或保护任务的电器。力等）的变化自动接通和断开控制电路，以完成控制或保护任务的电器。 与接触器的区别与接触器的区别v 继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定 的电压信号下动作。的电压信号下动作。v 继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器则用来控制大电流电路，继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器则用来控制大电流电路，因此，继电器触头容量较小（不大于因此，继电器触头容量较小（不大于5A5A），且无灭弧装置。），且无灭弧装置。 分类分类v 按反应的参数可分为按反应的参数可分为：电压继电器

13、、电流继电器、中间继电器、热继电电压继电器、电流继电器、中间继电器、热继电器、时间继电器和速度继电器等。器、时间继电器和速度继电器等。v 按动作原理可分为：电磁式、电动式、电子式和机械式等。按动作原理可分为：电磁式、电动式、电子式和机械式等。 常用继电器常用继电器常用的继电器 热继电器 插入式继电器插入式继电器热继电器用途用途 热继电器是利用电流的热效应原理工作的保护电器，在电路中用作电动机的热继电器是利用电流的热效应原理工作的保护电器，在电路中用作电动机的过载保护。过载保护。 结构结构工作原理工作原理 主双金属片与加热元件串接在接触器负载端，（电动机电源端）的主回主双金属片与加热元件串接在接

14、触器负载端，（电动机电源端）的主回路中。当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯曲，但还不路中。当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯曲，但还不足以使继电器动作。当电动机过载时，流过热元件的电流增大，热元件产生的足以使继电器动作。当电动机过载时，流过热元件的电流增大，热元件产生的热量增加，使双金属片产生的弯曲位移增大，主双金属片推动导板，并通过补热量增加，使双金属片产生的弯曲位移增大，主双金属片推动导板，并通过补偿双金属片与推杆将触点（即串接在接触器线圈回路的热继电器常闭触点）分偿双金属片与推杆将触点（即串接在接触器线圈回路的热继电器常闭触点）分开，以切断电路保护电动

15、机。开，以切断电路保护电动机。接点介绍接点介绍符号符号 b）常闭触点a）热元件 FR 热继电器的结构热继电器种类很多，应用最广泛的是基于双金属片的热继电器，其外形及热继电器种类很多，应用最广泛的是基于双金属片的热继电器，其外形及结构如图所示，主要由热元件、双金属片和触头三部分组成。热继电器的结构如图所示，主要由热元件、双金属片和触头三部分组成。热继电器的常闭触点串联在被保护的二次回路中，它的热元件由电阻值不高的电热丝常闭触点串联在被保护的二次回路中，它的热元件由电阻值不高的电热丝或电阻片绕成，串联在电动机或其他用电设备的主电路中。靠近热元件的或电阻片绕成，串联在电动机或其他用电设备的主电路中。

16、靠近热元件的双金属片，是用两种不同膨胀系数的金属用机械辗压而成，为热继电器的双金属片，是用两种不同膨胀系数的金属用机械辗压而成，为热继电器的感测元件。感测元件。 1主触头 2主双金属片 3热元件 4推动导板 5补偿双金属片 6常闭触头 7常开触头 8复位调节螺钉 9动触头 10复位按钮 11偏心轮 12支撑件 13弹簧热继电器外部接点介绍热继电器外部接点介绍输出端输出端接接触器器输出端接接触器器输出端过载复位按钮过载复位按钮Reset1.接点接点97 ,98 为一对常开的触点（为一对常开的触点（Normal Open）2.接点接点95 ,96 为一对常闭的触点（为一对常闭的触点（Normal

17、Close）3.输入端接接触器的输出端，输出端直接接马达输入端接接触器的输出端，输出端直接接马达等负载等负载4.正常工作时，会直接输出正常工作时，会直接输出.5.应用：可以利用应用：可以利用95，96 接点来控制上位接触器接点来控制上位接触器的输入的输入A1，A2通断通断(过载时，接点过载时，接点95，96断开，断开，A1，A2即断开即断开,接触器主回路断开接触器主回路断开.） 97，98 接点可作为接点可作为PLC等控制信号的输入控等控制信号的输入控制制.手动停止按钮手动停止按钮Stop电流调电流调节旋钮节旋钮过载指示窗过载指示窗,若过载会有若过载会有”T”显示显示插入式继电器用途用途 一般

18、应用在用低压（一般应用在用低压（24V24V）控制高压（）控制高压（220V220V）的）的控制回路中。控制回路中。 工作原理工作原理 同交流接触器相似都是用线圈控制动触点来同交流接触器相似都是用线圈控制动触点来实现常开接点的接通或常闭接点的接通等。实现常开接点的接通或常闭接点的接通等。 接点介绍接点介绍继电器触点介绍1.触点 1，5，9为一组，其中1和9常闭，5和9常开2.触点 2，6，10为一组，其中2和10常闭，6和10常开3.触点 3，7，11为一组，其中3和11常闭，7和11常开4.触点 4，8，12为一组，其中4和12常闭，8和12常开5.触点 13，14为线圈的电源（24V），当

19、线圈通电时， 绿色的发光二级管亮，同时继电器吸合 继电器吸合，即原先常闭的触点变为常开，原先常开 的触点闭合故障排除时：1.量测线圈是否通电（触点13，14之间是否有电压）2.检查原先闭合的触点有没有断开？ 原先断开的触点有没有闭合？触点触点1-4触点触点5-8触点触点9-12四组常闭的触点四组常闭的触点控制接点控制接点13.14熔断器用途 主要用作短路保护。主要用作短路保护。 结构 熔断器主要由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管两部分熔断器主要由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管两部分组成。熔体由易熔金属材料铅、锡、锌、银、铜及其合金制成，组成。熔体由易熔金属材料铅、锡、锌、银、铜及其合金制

20、成，通常做成丝状或片状。熔管是装熔体的外壳，由陶瓷、绝缘钢通常做成丝状或片状。熔管是装熔体的外壳，由陶瓷、绝缘钢纸或玻璃纤维制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用。纸或玻璃纤维制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用。 工作原理 熔断器的熔体与被保护的电路串联，当电路正常工作时，熔断器的熔体与被保护的电路串联，当电路正常工作时，熔体允许通过一定大小的电流而不熔断。当电路发生短路或严熔体允许通过一定大小的电流而不熔断。当电路发生短路或严重过载时，熔体中流过很大的故障电流，当电流产生的热量达重过载时，熔体中流过很大的故障电流，当电流产生的热量达到熔体的熔点时，熔体熔断切断电路，从而实现保护目的。到熔体的熔点时，熔体

21、熔断切断电路，从而实现保护目的。分类 插入式、螺旋式、封闭管式插入式、螺旋式、封闭管式 、快速熔断式、快速熔断式符号FU光电开关工作原理什么是什么是红外线红外线： 红外线属于一种电磁射线，其特性等同于无线电或X射 线。人眼可见的光波是380nm-780nm，发射波长为780nm-1mm的长射线称为红外线。 工作原理：工作原理：红外线光电开关（光电传感器）属于光电接近开关的简称，它是利用被检测物体对红外光束的遮光或反射，由同步回路选通而检测物体的有无，其物体不限于金属，对所有能反射光线的物体均可检测。 光电开关分类按检测方式分： 1.漫反射式光电开关。 2.镜面反射式光电开关。 3.对射式光电开

22、关。 4.槽式光电开关。 光电开关分类-漫反射式光电开关 漫反射式光电开关：漫反射光电开关是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体经过时，将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开关就产生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，漫反射式的光电开关是首选的检测模式。 引起理想漫反射的光度分布局部较强漫反射时的光度分布 应用举例：可应用于一般要求的物体检知场所，如MA CV等工作原理：光电开关分类镜面反射式光电开关 镜面反射式光电开关：镜反射式光电开关亦是集发射器与接收器于一体，光电开关发射器发出的光线经过反射镜，反射回接收器，当被检测物体经过且完全阻断光线

23、时，光电开关就产生了检测开关信号 应用举例：一般应用于较长距离的物体检知场所，如Lifter的凸出检知等，使用时接线比较简单。工作原理:光电开关分类对射式光电开关 对射式光电开关：对射式光电开关包含在结构上相互分离且光轴相对放置的发射器和接收器，发射器发出的光线直接进入接收器。当被检测物体经过发射器和接收器之间且阻断光线时，光电开关就产生了开关信号。当检测物体是不透明时，对射式光电开关是最可靠的检测模式。 应用举例：可应用于可靠度要求较高的物体检知或精确定位场所，如IAS 升降平台定位Svensor，FI CV检知Sensor等。工作原理：光电开关分类槽式光电开关 槽式光电开关：槽式光电开关通

24、常是标准的U字型结构，其发射器和接收器分别位于U型槽的两边，并形成一光轴，当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时，光电开关就产生了检测到的开关量信号。槽式光电开关比较安全可靠的适合检测高速变化，分辨透明与半透明物体。 应用举例：可应用于检测精度要求较高的物体检知和检测高速变化的物体位置，如AMHS 的RGV 和Crane 的走行定位和升降定位的感知。工作原理：接近开关用途： 接近开关广泛应用于机械，矿山，造纸，烟草，塑料，化工，治金，轻工，汽车，电力，保安，铁路，航天等各个行业，运用于限位，检测，记数，测速，液面控制，自动保护等，也可连接计算机，可编程序控制器（ PC 机）等作传感头用。特别是电容式接近开关还可适用于对多种非金属，如纸张，橡胶，液体，木材及人体进行检测。应用范围极广。 分类： 分为电感式接近开关和电容式接近开