最全的__继电器控制系统

1、 第第1010章继电器控制系统章继电器控制系统 10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器10.2 10.2 鼠笼式电动机直接启动控制电路鼠笼式电动机直接启动控制电路10.3 10.3 鼠笼式电动机正反转的控制线路鼠笼式电动机正反转的控制线路10.4 10.4 行程控制行程控制10.5 10.5 时间控制时间控制10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器如今如今电器被广泛地应用于发电厂、工矿企业、交通运输、电器被广泛地应用于发电厂、工矿企业、交通运输、农业及国防工业等各个部门，在电力输配电系统，电力拖动农业及国防工业等各个部门，在电力输配电系统，电力拖动系统和自动控制系统中，电器都起着十分

2、重要的作用。系统和自动控制系统中，电器都起着十分重要的作用。那么什么是电器呢那么什么是电器呢? ?凡是对电能的生产、输送、分配相应凡是对电能的生产、输送、分配相应用都能起到控制、调节、检测及保护等各种作用的电工器械，用都能起到控制、调节、检测及保护等各种作用的电工器械，均称为电器。均称为电器。出于电器的用途广泛，所以起的职能也是多种多样，因出于电器的用途广泛，所以起的职能也是多种多样，因而品种规格繁多，它们的工作原理也各异，故有各种分类方而品种规格繁多，它们的工作原理也各异，故有各种分类方法。法。 下一页 返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器1.1.按工作电压高低、结构和工艺特点分

3、类按工作电压高低、结构和工艺特点分类1)1)高压电器高压电器额定电压在额定电压在3KV3KV以上的电器，例如高压断以上的电器，例如高压断路器、隔离开关、负荷开关、高压熔断器、电流互感器、电路器、隔离开关、负荷开关、高压熔断器、电流互感器、电压互感器、避雷器以及电抗器等。压互感器、避雷器以及电抗器等。2)2)低压电器低压电器额定电压在额定电压在1.2KV1.2KV以下的电器，例如自动以下的电器，例如自动开关、低压熔断器、刀开关、转换开关、接触器、继电器、开关、低压熔断器、刀开关、转换开关、接触器、继电器、起动器、控制器、电阻器、变阻器和主令电器等。起动器、控制器、电阻器、变阻器和主令电器等。下一

4、页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器3)3)自动化电磁元件自动化电磁元件阀用电磁铁、电磁离合器、磁放阀用电磁铁、电磁离合器、磁放大器、磁性逻辑元件、传感器和自动电压调节器等。大器、磁性逻辑元件、传感器和自动电压调节器等。4 4）成套电器和自动化成套装置一一高、低压开关柜、组）成套电器和自动化成套装置一一高、低压开关柜、组合电器、电力用自动化继电保护屏、半导体逻辑控制装置、合电器、电力用自动化继电保护屏、半导体逻辑控制装置、顺序控制器及无触点自动化成套装备等。顺序控制器及无触点自动化成套装备等。 下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器2. 2. 按电器的

5、用途分类按电器的用途分类1)1)电力网系统用电器电力网系统用电器一例如高压断路器、高压熔断器、一例如高压断路器、高压熔断器、电抗器、避雷器、自动开关、低压熔断器等。除电抗器和避电抗器、避雷器、自动开关、低压熔断器等。除电抗器和避雷器外，对这类电器的主要技术要求是通断能力强，限流效雷器外，对这类电器的主要技术要求是通断能力强，限流效应好，电动稳定性和热稳定性高，操作过电压低和保护性能应好，电动稳定性和热稳定性高，操作过电压低和保护性能完善等：完善等：下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器2)2)电力拖动系统和自动控制系统用电器一一例如接触器、电力拖动系统和自动控制系统用电器

6、一一例如接触器、起动器、控制器、控制继电器等。对这类电器的主要技术要起动器、控制器、控制继电器等。对这类电器的主要技术要求是有一定的通断能力，操作频率高，电气和机械寿命长等。求是有一定的通断能力，操作频率高，电气和机械寿命长等。3)3)自动化通讯用弱电电器自动化通讯用弱电电器例如微型继电器、舌簧管、例如微型继电器、舌簧管、磁性或晶体管逻辑元件等。对这类电器的主要技术要求是动磁性或晶体管逻辑元件等。对这类电器的主要技术要求是动作时间快，灵敏度高，抗干扰能力强，特性误差小，寿命长作时间快，灵敏度高，抗干扰能力强，特性误差小，寿命长和工作绝对可靠等。和工作绝对可靠等。下一页上一页返回10.1 10.

7、1 常用控制电器常用控制电器4. 4. 按电器执行功能分类按电器执行功能分类1)1)有触点电器有触点电器电器通断电路的执行功能由触头来完电器通断电路的执行功能由触头来完成。成。2)2)无触点电器无触点电器电器通断电路的执行功能，是依据输电器通断电路的执行功能，是依据输出信号的高低电平来实现。出信号的高低电平来实现。3)3)混合式电器混合式电器有触头和无触点相结合的电器。有触头和无触点相结合的电器。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器本课程中，主要讲述在各种类型的控制系统中使用的低本课程中，主要讲述在各种类型的控制系统中使用的低压电器。压电器。低压电器是用于交、直流电压在

8、低压电器是用于交、直流电压在1.2KV1.2KV以下的电路内起到以下的电路内起到通断、保护、控制或调节作用的电器。低压电器又可以分为通断、保护、控制或调节作用的电器。低压电器又可以分为低压配电电器和低压控制电器两类。低压配电电器主要用于低压配电电器和低压控制电器两类。低压配电电器主要用于低压配电电路中，其作用是对电路和设备进行保护及通断，低压配电电路中，其作用是对电路和设备进行保护及通断，转换电源或负载的电器。转换电源或负载的电器。低压配电电器主要有刀开关、转换开关、熔断器及自动低压配电电器主要有刀开关、转换开关、熔断器及自动开关等。开关等。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用

9、控制电器10.1.110.1.1刀开关刀开关1 1刀开关的用途和结构刀开关的用途和结构刀开关是低压电器中结构最简单，应用最广泛的电器，刀开关是低压电器中结构最简单，应用最广泛的电器，常用于常用于500V500V以下的低压电路中，切断或接通交直流电源。以下的低压电路中，切断或接通交直流电源。刀开关按极数分为单极、双极和三极；按结构分为平板刀开关按极数分为单极、双极和三极；按结构分为平板式和条架式；按操作方式分为直接手柄操作式、杠杆操作机式和条架式；按操作方式分为直接手柄操作式、杠杆操作机构式和电动操作机构式。构式和电动操作机构式。 下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器图图

10、10.1.110.1.1是平板式手柄操作的单极刀开关，是平板式手柄操作的单极刀开关，l l为静触头，为静触头，3 3为动触头。当触刀插入静插座时电路接通反之电路断开。为动触头。当触刀插入静插座时电路接通反之电路断开。电源进线应接在静插座电源进线应接在静插座1 1的螺钉上，联接负载的导线应接在铰的螺钉上，联接负载的导线应接在铰链支座链支座4 4的螺钉上，这样当电路断开时。触刀不带电较为安的螺钉上，这样当电路断开时。触刀不带电较为安全。全。绝缘板绝缘板5 5常用酚醛坡璃布板，环氧玻璃布板或陶瓷等材料常用酚醛坡璃布板，环氧玻璃布板或陶瓷等材料做成，绝缘手柄多用塑料压制。触刀材料为硬紫铜板，静插做成，

11、绝缘手柄多用塑料压制。触刀材料为硬紫铜板，静插座及铰链支座多用硬紫铜板或黄铜板制成。座及铰链支座多用硬紫铜板或黄铜板制成。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器2 2刀开关的选用刀开关的选用刀开关的额定电压应等于或大于电路额定电压，其额定刀开关的额定电压应等于或大于电路额定电压，其额定电流应等于或稍大于电路工作电流，若用刀开关来控制电动电流应等于或稍大于电路工作电流，若用刀开关来控制电动机，则必须考虑电动机的起动电流比较大，应选用额定电流机，则必须考虑电动机的起动电流比较大，应选用额定电流大一级的刀开关。此外刀开关的道断能力，动稳定电流及热大一级的刀开关。此外刀开关的道断

12、能力，动稳定电流及热稳定电流值等均应符合电路的要求。稳定电流值等均应符合电路的要求。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器10.1.2 10.1.2 转换开关转换开关转换开关用于主电路，从一组连接转换到另一组连接的转换开关用于主电路，从一组连接转换到另一组连接的开关电器。采用刀开关结构形式的称为刀形转换开关。其结开关电器。采用刀开关结构形式的称为刀形转换开关。其结构与刀开关相类似，只是每极行两个静插座，铰链支座在中构与刀开关相类似，只是每极行两个静插座，铰链支座在中旬，触刀弯成一定角度，只插入一组静插座中，另一组静插旬，触刀弯成一定角度，只插入一组静插座中，另一组静插座与

13、触刀分开，可以换接电路。座与触刀分开，可以换接电路。另有一种转换开关，采用叠装式触头元件，组合成旋转另有一种转换开关，采用叠装式触头元件，组合成旋转操作的开关，也称为组合开关。操作的开关，也称为组合开关。 下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器图图10.1.210.1.2所示是所示是HZl0HZl0组合开关的外形图，它的每组动、组合开关的外形图，它的每组动、静触头均装于一个不太高的胶木触头座内，触头座可以堆叠静触头均装于一个不太高的胶木触头座内，触头座可以堆叠起来，最多可以叠六层，这样就使整个结构向空间发展，从起来，最多可以叠六层，这样就使整个结构向空间发展，从而缩小了安

14、装面积。而缩小了安装面积。 下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器图图10.1.310.1.3所示为所示为HZl0HZl0组合开关的触头系统，两个静触头组合开关的触头系统，两个静触头3 3由黄铜板冲制而成，表面镀锡装在胶木触头座由黄铜板冲制而成，表面镀锡装在胶木触头座1 1中。动触头中。动触头4 4由磷铜片或硬紫铜片冲制而成，隔弧板由磷铜片或硬紫铜片冲制而成，隔弧板2 2由绝缘钢纸板冲成，由绝缘钢纸板冲成，两个动触片和两个隔弧板铆装成动触头部件套于方轴上并两个动触片和两个隔弧板铆装成动触头部件套于方轴上并装入胶木触头座中，动、静触头为线接触。双断点触头、接装入胶木触头座中

15、，动、静触头为线接触。双断点触头、接触压力由动触片的弹力产生。隔弧板在电弧作用下，分解出触压力由动触片的弹力产生。隔弧板在电弧作用下，分解出氢气等气体，使弧区压力增大，而有利于熄弧。氢气等气体，使弧区压力增大，而有利于熄弧。HZl0HZl0组合开组合开关的操作机构装在触头组之上。由转轴、扭簧、导板、滑板、关的操作机构装在触头组之上。由转轴、扭簧、导板、滑板、定位板和胶木手柄织成。转动手柄可以使动触头从一个位置定位板和胶木手柄织成。转动手柄可以使动触头从一个位置转换到另一个位置，由于扭簧的储能作用，使动能头快速闭转换到另一个位置，由于扭簧的储能作用，使动能头快速闭合与断开，而且与手柄的操作速度无

16、关，对提高开关的通断合与断开，而且与手柄的操作速度无关，对提高开关的通断能力很有好处。能力很有好处。 下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器10.1.3 10.1.3 熔断器熔断器1 1熔断器的用途和分类熔断器的用途和分类熔断器俗称保险丝。它是一种广泛应用于电力网和供电熔断器俗称保险丝。它是一种广泛应用于电力网和供电设备中的保护电器。当流过它的电流超过规定值一定时间后。设备中的保护电器。当流过它的电流超过规定值一定时间后。以它本身产生的热量使熔体熔化而分断电路，所以在低压配以它本身产生的热量使熔体熔化而分断电路，所以在低压配电线路中常作为短路和过载保护之通用。电线路中常作

17、为短路和过载保护之通用。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器熔断器种类很多，可按以下方式分类：熔断器种类很多，可按以下方式分类： 1)1)按热惯性（即发热时常数按热惯性（即发热时常数) )分为无热惯性、大热惯性、分为无热惯性、大热惯性、小热惯性三种。热惯性越小，熔化越快。小热惯性三种。热惯性越小，熔化越快。2)2)按熔体形状分为丝状、片状、笼状按熔体形状分为丝状、片状、笼状( (栅状栅状) )三种。三种。3)3)按支架结构分为螺旋塞式和管式两种：管式又以有无按支架结构分为螺旋塞式和管式两种：管式又以有无填料分为两种。填料分为两种。 填料采用石英砂等，用来吸收电弧的能量。

18、填料采用石英砂等，用来吸收电弧的能量。增强灭弧能力。增强灭弧能力。4)4)按工作特性分为一般用途熔断器、保护硅元件用快速按工作特性分为一般用途熔断器、保护硅元件用快速熔断器、有限流作用的自复熔断器等。熔断器、有限流作用的自复熔断器等。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器熔断器的工作原理熔断器的工作原理熔断器由熔体、安装熔体的导电零件、绝缘座和绝缘管熔断器由熔体、安装熔体的导电零件、绝缘座和绝缘管等组成。熔体一般由熔点低、导电性能好的合金材料制成。等组成。熔体一般由熔点低、导电性能好的合金材料制成。在低压小电流电路中常用铅锡台金或锌作熔体材料，对大电在低压小电流电路中常用

19、铅锡台金或锌作熔体材料，对大电流常用铜或银作熔体材料，使用时熔体与被它保护的电路串流常用铜或银作熔体材料，使用时熔体与被它保护的电路串联，当电路为正常负载电流时，熔体温度校低，若电路中发联，当电路为正常负载电流时，熔体温度校低，若电路中发生过载或短路故障，通过熔体的电流达到规定值，熔体电阻生过载或短路故障，通过熔体的电流达到规定值，熔体电阻上的损耗，使其温度上升到熔断温度而自行熔断，切断被保上的损耗，使其温度上升到熔断温度而自行熔断，切断被保护的电路。护的电路。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器熔断器的选用熔断器的选用熔断器的选择主要有两个方面的内容：熔断器类型的选熔

20、断器的选择主要有两个方面的内容：熔断器类型的选择和熔体、熔断器额定电流的确定。择和熔体、熔断器额定电流的确定。1 1）熔断器类型的选择）熔断器类型的选择根据负载的情况和电路短路电流的大小来选择。例如对根据负载的情况和电路短路电流的大小来选择。例如对于容量较小的照明线路或电动机的保护，则选用于容量较小的照明线路或电动机的保护，则选用RCIARCIA系列半系列半封闭式熔断器或封闭式熔断器或RM10RM10及及RM 7RM 7系列无填料封闭式熔断器；对于系列无填料封闭式熔断器；对于短路电流相当大的电路或有易燃气体的地方，则选用短路电流相当大的电路或有易燃气体的地方，则选用RLlRLl系列系列或或RT

21、0RT0系列有填料封闭式熔断器。在电路短路电流很大时，应系列有填料封闭式熔断器。在电路短路电流很大时，应选用自复式熔断器；对于晶闸管和硅整流管元件的保护，则选用自复式熔断器；对于晶闸管和硅整流管元件的保护，则选用快速熔断器选用快速熔断器RS0RS0和和R53R53。 下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器2 2）熔体额定电流的选择）熔体额定电流的选择用于保护不同的负载其选择方法不同。用于保护不同的负载其选择方法不同。（1 1）用于保护无起动过程的平稳负载应按下式计算，即）用于保护无起动过程的平稳负载应按下式计算，即为：为：式中，式中，I IReRe熔体额定电流；熔体额定电

22、流；I Ie e负载额定电流。负载额定电流。 下一页上一页返回eIIRe10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器（2 2）保护电动机使用的熔断器，且电动机不经常起动。）保护电动机使用的熔断器，且电动机不经常起动。起动时间又不长，则熔体额定电流按下式计算，即为：起动时间又不长，则熔体额定电流按下式计算，即为：式中：式中：I IReRe为熔体额定电流；为熔体额定电流；I ISTST为负载额定电流。为负载额定电流。对于经常起动或起动时间校长的电动机熔体额定电流对于经常起动或起动时间校长的电动机熔体额定电流按下式计算，为按下式计算，为 下一页上一页返回35 . 21ReI26 . 1ReSTII1

23、0.1 10.1 常用控制电器常用控制电器（3 3） 用于保护多台电动机，熔体的额定电流按下式计用于保护多台电动机，熔体的额定电流按下式计算，为算，为 式中：式中：I Istmstm为多台中最大电动机的启动电流；为多台中最大电动机的启动电流； 为其为其余电动机额定电流之和。余电动机额定电流之和。下一页上一页返回DeIDestmIII35 . 2Re10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器3 3）熔断器额定电流的选择）熔断器额定电流的选择熔断器的额定电流通常应大于或等于熔体的额定电流。熔断器的额定电流通常应大于或等于熔体的额定电流。在配电系统中，通常有在配电系统中，通常有n n级熔断器保护，

24、当发生故障时，级熔断器保护，当发生故障时，远离电源端的前级熔断器应先熔断，所以，一般后一级熔断远离电源端的前级熔断器应先熔断，所以，一般后一级熔断器熔体的额定电流比前一级熔体的额定电流至少大一个等级，器熔体的额定电流比前一级熔体的额定电流至少大一个等级，用以防止熔断器越级熔断而扩大停电范围。用以防止熔断器越级熔断而扩大停电范围。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器10.1.4 10.1.4 自动开关自动开关自动开关又称为自动空气断路器，它相当于刀闸开关、自动开关又称为自动空气断路器，它相当于刀闸开关、溶断器、热继电器和欠电压继电器的组台。自动开关按规定溶断器、热继电器和

25、欠电压继电器的组台。自动开关按规定条件，对配电电路、电动机或其它用电设备实行通断操作并条件，对配电电路、电动机或其它用电设备实行通断操作并起保护作用，当通电电路中出现过载、短路或欠电压等情况起保护作用，当通电电路中出现过载、短路或欠电压等情况时，能自动切断电路的开关电器，是低压配电系统中的主要时，能自动切断电路的开关电器，是低压配电系统中的主要电器设备。电器设备。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器自动开关种类繁多、可按用途、结构特点、极数、限流自动开关种类繁多、可按用途、结构特点、极数、限流性能和传动方式等来分类。性能和传动方式等来分类。(1)(1)按用途分按用途分

26、有保护配电线路用、保护电动机用、保护有保护配电线路用、保护电动机用、保护照明线路用和漏电保护用的自动开关等。照明线路用和漏电保护用的自动开关等。(2)(2)按结构型式分按结构型式分 有框架式和塑料外壳式自动开关；有框架式和塑料外壳式自动开关；(3)(3)按极数分按极数分 单极、双极、三极和四极式自动开关。单极、双极、三极和四极式自动开关。(4)(4)按限流性能分按限流性能分 有一般型不限流和快速型限流自动开有一般型不限流和快速型限流自动开关。关。(5)(5)按操作方式分按操作方式分 有直接手柄操作式、杠杆操作式、电有直接手柄操作式、杠杆操作式、电磁铁操作式和电动机操作式自动开关。磁铁操作式和电

27、动机操作式自动开关。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器自动空气开关主要由触头系统、操作机构和保护元件三自动空气开关主要由触头系统、操作机构和保护元件三部分组成为了便于说明自动开关的结构原理及各元件的作部分组成为了便于说明自动开关的结构原理及各元件的作用。首先阐明它的动作原理。自动开关的动作原理如用。首先阐明它的动作原理。自动开关的动作原理如图图10.1.410.1.4所示。所示。图中图中1 1是过电流脱扣器，在电路正常情况下，由于脱扣器是过电流脱扣器，在电路正常情况下，由于脱扣器线圈产生的磁通不足，衔铁上电磁吸力线圈产生的磁通不足，衔铁上电磁吸力( (力矩力矩) )小

28、于反力弹簧小于反力弹簧的阻力的阻力( (力矩力矩) )，衔铁不动，脱扣钩子，衔铁不动，脱扣钩子3 3处于闭锁状态，自动开处于闭锁状态，自动开关不动作；当电流过载或短路时，线圈的磁势剧增，衔铁的关不动作；当电流过载或短路时，线圈的磁势剧增，衔铁的吸力增大，一旦该力大于反力顶杆上翘。脱扣机构吸力增大，一旦该力大于反力顶杆上翘。脱扣机构3 3解扣，解扣，主触头在强大的开断弹簧主触头在强大的开断弹簧8 8作用下切断故障电流。作用下切断故障电流。 下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器图中图中2 2为欠电压脱扣器。当电网电压正常时。欠压脱扣器为欠电压脱扣器。当电网电压正常时。欠压脱

29、扣器的电压线圈产生足够的磁势，使衔铁处于闭合状态，只是在的电压线圈产生足够的磁势，使衔铁处于闭合状态，只是在电压降低到规定值以下或者是电压消失时，衔铁上的吸力不电压降低到规定值以下或者是电压消失时，衔铁上的吸力不足，在反力弹簧作用下，顶开脱扣机构足，在反力弹簧作用下，顶开脱扣机构3 3而使主触头开断。图而使主触头开断。图中中4 4是分励脱扣器，它类似于欠压脱扣器，不过它是靠短时通是分励脱扣器，它类似于欠压脱扣器，不过它是靠短时通电才动作的，至于欠压脱扣器则是长期通电工作的。当需要电才动作的，至于欠压脱扣器则是长期通电工作的。当需要远方操作开断主电路时，按钮远方操作开断主电路时，按钮9 9闭合，

30、分励脱扣器线圈有电流，闭合，分励脱扣器线圈有电流，它的衔铁动作，钩子它的衔铁动作，钩子3 3和触头联动杆解扣，达到主电路开断的和触头联动杆解扣，达到主电路开断的目的。分励脱扣器也可由其它继电器触头来控制。目的。分励脱扣器也可由其它继电器触头来控制。 下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器自动开关的选用：自动开关的选用：(1)(1)自动开关的额定电压自动开关的额定电压线路或设备的额定电压。线路或设备的额定电压。(2)(2)自动开关的额定电流自动开关的额定电流负载工作电流。负载工作电流。(3)(3)自动开关的脱扣器额定电流自动开关的脱扣器额定电流负载工作电流，负载工作电流，(

31、4)(4)自动开关的极限通断能力自动开关的极限通断能力电路最大短路电流。电路最大短路电流。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器(5)(5)自动开关欠电压脱扣器的额定电压等于主电路额定电自动开关欠电压脱扣器的额定电压等于主电路额定电压。压。(6)(6)自动开关类型的选择。应根据电路的额定电流及对保自动开关类型的选择。应根据电路的额定电流及对保护的要求来选用。护的要求来选用。(7)(7)配电电路中上级和下级自动开关的配合，上、下级自配电电路中上级和下级自动开关的配合，上、下级自动开关的保护特性不能相交，以满足配电系统选择性保护的动开关的保护特性不能相交，以满足配电系统选择性

32、保护的要求。要求。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器10.1.5 10.1.5 主令电器主令电器主令电器是用来闭合或断开控制电路，以发出命令或作主令电器是用来闭合或断开控制电路，以发出命令或作程序控制的电器。其主要类型有按钮、行程开关、主令控制程序控制的电器。其主要类型有按钮、行程开关、主令控制器和万能转换开关等。器和万能转换开关等。1 1按钮按钮按钮是用人力操作，并具有贮能（弹簧按钮是用人力操作，并具有贮能（弹簧) )复位的主令电器；复位的主令电器；它的结构虽然最简单，却是应用最为广泛的一种电器，在低它的结构虽然最简单，却是应用最为广泛的一种电器，在低压控制电路中，

33、用于给出控制信号，或用于电气的联锁线路压控制电路中，用于给出控制信号，或用于电气的联锁线路等。等。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器目前用得最多的按钮是目前用得最多的按钮是LA10LA10、LA18LA18、LA19LA19和和LALA2020等系列，它们的结构示意图见等系列，它们的结构示意图见图图10.1.510.1.5。当人力按下按钮帽当人力按下按钮帽1 1时，动触头时，动触头3 3向下运动；与常闭静触向下运动；与常闭静触头头4 4分开而与常开静触头分开而与常开静触头5 5闭合，当按钮帽闭合，当按钮帽1 1的压力去掉以后，的压力去掉以后，在复位弹簧在复位弹簧2 2

34、的作用下，动触头向上运动，恢复到原始位置，的作用下，动触头向上运动，恢复到原始位置，即常开触头断开，常闭触头接通，根据需要可以装配成一常即常开触头断开，常闭触头接通，根据需要可以装配成一常开一常闭到六常开六常闭形式。接线时，也可以只接常开触开一常闭到六常开六常闭形式。接线时，也可以只接常开触头或只接常闭触头。头或只接常闭触头。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器LAl8LAl8系列有的按钮作成钥匙式，即必须在按钮帽上插入系列有的按钮作成钥匙式，即必须在按钮帽上插入钥匙后才可以操作，或将按钮帽作成旋钮式，用手操作旋钮，钥匙后才可以操作，或将按钮帽作成旋钮式，用手操作旋钮，

35、以免误操作。以免误操作。LA19LA19系列和系列和LA20LA20系列有的按钮与信号灯装在一系列有的按钮与信号灯装在一起，按钮帽用透明塑料制成，兼作信号灯罩，这种形式可以起，按钮帽用透明塑料制成，兼作信号灯罩，这种形式可以缩小控制箱体积。此外，缩小控制箱体积。此外，LAl8LAl8、LAl9LAl9和和LA20LA20系列均有紧急式系列均有紧急式按钮，此冲按钮有直径较大的红色蘑菇钮头突出于外按钮，此冲按钮有直径较大的红色蘑菇钮头突出于外, ,作紧急作紧急切断电源之用。切断电源之用。 按钮的触头参数按钮的触头参数( (以以LAl8LAl8一一LA20LA20系列为例系列为例) )为额定电压交为

36、额定电压交流流500V500V以下和直流以下和直流440V440V及以下，额定电流及以下，额定电流5A5A，接通电流，接通电流5A5A，分断电流分断电流0.5A0.5A，操作频率，操作频率12001200次小时次小时( (通电持续率通电持续率4040) )，电寿命电寿命2020万次到万次到5050万次。万次。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器2 2行程开关行程开关它是用以反应工作机械的行程，发出命令以控制其运动它是用以反应工作机械的行程，发出命令以控制其运动方向或行程大小的主令电器。行程开关是一种很重要的主令方向或行程大小的主令电器。行程开关是一种很重要的主令电器。它

37、将机械信号转变为电信号，以实现对机械的电气控电器。它将机械信号转变为电信号，以实现对机械的电气控制。制。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器目前，国内生产的行程开关有目前，国内生产的行程开关有LX19LX19系列、系列、JLXKIJLXKI系列等。系列等。LX19LX19系列行程开关是以系列行程开关是以L19KL19K型元件为基础，增设不同的滚轮型元件为基础，增设不同的滚轮和传动杆，即可得到各种产品。和传动杆，即可得到各种产品。图图10.1.610.1.6所示为所示为LX19KLX19K型元件型元件的结构简图，当外力向下压顶杆的结构简图，当外力向下压顶杆1 1时，顶杆向

38、下运动，压迫弹时，顶杆向下运动，压迫弹簧簧4 4，改变弹簧力的方向，由原来向下的力改变为向上的力，改变弹簧力的方向，由原来向下的力改变为向上的力，则动触头则动触头6 6向上跳，与静触头向上跳，与静触头7 7分开，而与静触头分开，而与静触头5 5接触，即常接触，即常闭触头分断、常开触头接通。当外力去掉以后，在复垃弹簧闭触头分断、常开触头接通。当外力去掉以后，在复垃弹簧8 8的作用下，顶杆上升，动触头又向下跳，恢复原位。的作用下，顶杆上升，动触头又向下跳，恢复原位。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器LXl9LXl9系列行程开关也有转动式的，单滚轮转动式行程开系列行程开关也

39、有转动式的，单滚轮转动式行程开关，当工作机械碰撞滚轮时，使它摆动一个角度凸轮也随关，当工作机械碰撞滚轮时，使它摆动一个角度凸轮也随之转动，因而向下压撞头，使之转动，因而向下压撞头，使LXl9KLXl9K型元件的顶杆向下压，则型元件的顶杆向下压，则其触头断开或闭合。当外力去掉后，触头能自动复位。此外其触头断开或闭合。当外力去掉后，触头能自动复位。此外LX19LX19系列也有装设双滚轮的即在单滚轮位置的对称再装设系列也有装设双滚轮的即在单滚轮位置的对称再装设一个滚轮，可以双向动作，不能自动复位，以满足各种工作一个滚轮，可以双向动作，不能自动复位，以满足各种工作机械的要求。机械的要求。LXl9LXl

40、9系列的触头为一常开一常闭，用于控制电路，额定系列的触头为一常开一常闭，用于控制电路，额定电压电压380V380V，额定电流，额定电流5A5A，触头转换时间小于，触头转换时间小于0.04s0.04s。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器3 3接近开关接近开关当运动物体靠近开关到一定位置时，开关发出信号，达当运动物体靠近开关到一定位置时，开关发出信号，达到行程控制或计数控制的作用。到行程控制或计数控制的作用。接近开关按其作用原理分为高频振荡型、电容型、感应接近开关按其作用原理分为高频振荡型、电容型、感应电桥型、永久磁铁型和霍尔效应型等类型，其个以高频振荡电桥型、永久磁铁型

41、和霍尔效应型等类型，其个以高频振荡型最为常用，其工作原理是当有金属物体进入稳定振荡的高型最为常用，其工作原理是当有金属物体进入稳定振荡的高频振动器磁场时，由于在该物体上产生涡流损耗频振动器磁场时，由于在该物体上产生涡流损耗( (如果是铁磁如果是铁磁金属物体，还存在有磁滞损耗金属物体，还存在有磁滞损耗) )，使振荡回路等效电阻增大，使振荡回路等效电阻增大，能量损耗增加，以致振荡减弱，直至停止。这样，在振荡电能量损耗增加，以致振荡减弱，直至停止。这样，在振荡电路后面接上合适的开关，即能给出相应的控制信号。路后面接上合适的开关，即能给出相应的控制信号。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器

42、常用控制电器4 4主令控制器主令控制器主令控制器与控制屏主令控制器与控制屏( (由接触器、继电器等元件组成的装由接触器、继电器等元件组成的装置置) )一起组合成控制装置，用作大容量电动机的起动、调速、一起组合成控制装置，用作大容量电动机的起动、调速、反转和制动。主令控制器不是直接控制电动机的，而是通过反转和制动。主令控制器不是直接控制电动机的，而是通过切换接触器控制电路，再由接触器控制电动机，因此，主令切换接触器控制电路，再由接触器控制电动机，因此，主令控制器的触头是按小电流设计的，尺寸较小，一般不需要灭控制器的触头是按小电流设计的，尺寸较小，一般不需要灭弧装置。弧装置。 下一页上一页返回10

43、.1 10.1 常用控制电器常用控制电器图图10.1.710.1.7所示为主令控制器的结构示意图。当转动方轴所示为主令控制器的结构示意图。当转动方轴的手柄时，凸轮的突出部分顶开装在杠杆上的滚轮，使杠杆的手柄时，凸轮的突出部分顶开装在杠杆上的滚轮，使杠杆克服弹簧力绕轴转动，装在杠杆端部的动触头离开静触头，克服弹簧力绕轴转动，装在杠杆端部的动触头离开静触头，电路分断。当凸轮转到凹部时，杠杆在弹簧力的作用下，触电路分断。当凸轮转到凹部时，杠杆在弹簧力的作用下，触头闭合。所有的凸轮均安装在方铀上，方轴的一端与手柄相头闭合。所有的凸轮均安装在方铀上，方轴的一端与手柄相连。由于凸轮的形状不一样。手柄处于不

44、同位置时，可以使连。由于凸轮的形状不一样。手柄处于不同位置时，可以使相应的触头断开或闭合，主令控制器均有保护外壳。相应的触头断开或闭合，主令控制器均有保护外壳。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器按其结构型式分：按其结构型式分：(1)(1)凸轮非调整式主令控制器凸轮非调整式主令控制器 这类主令控制器的凸轮不这类主令控制器的凸轮不能调整，它的触头只能按一定的触头开合表动作；能调整，它的触头只能按一定的触头开合表动作； (2)(2)凸轮调整式主令控制器凸轮调整式主令控制器 主令控制器的凸轮片上开有主令控制器的凸轮片上开有孔和槽，它装在凸轮盘上的位置可以调整。因此触头的开合孔

45、和槽，它装在凸轮盘上的位置可以调整。因此触头的开合次序也可以调整。次序也可以调整。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器按操作方式分：按操作方式分：(1)(1)手动式手动式 用人力操作。用人力操作。(2)(2)伺服电动机传动式伺服电动机传动式 由伺服电动机经过减速机构带动由伺服电动机经过减速机构带动主令控制器的主轴转动。主令控制器的主轴转动。(3)(3)生产机械传动式生产机械传动式 由生产机械直接或经过减速机构带由生产机械直接或经过减速机构带动主令控制器的主轴转动。动主令控制器的主轴转动。主令控制器的结构与凸轮控制器相类似，只是触头额定主令控制器的结构与凸轮控制器相类似，

46、只是触头额定电流较小，主令控制器由手柄、外壳、轴承、转轴、装在转电流较小，主令控制器由手柄、外壳、轴承、转轴、装在转轴上的多个凸轮、装在外壳的多个触头组和定位机构等组成。轴上的多个凸轮、装在外壳的多个触头组和定位机构等组成。触头为双断电桥式被头，触头材料为银或银合金。触头为双断电桥式被头，触头材料为银或银合金。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器10.1.6 10.1.6 接触器接触器接触器是在正常工作条件下，主要用作频繁地接通或分接触器是在正常工作条件下，主要用作频繁地接通或分断交直流上电路，并且可以远距离控制的电器。其主要控制断交直流上电路，并且可以远距离控制的电器

47、。其主要控制对象是电动机，也可以用来控制其他电力负载，如电热器、对象是电动机，也可以用来控制其他电力负载，如电热器、电焊机、电容器和照明等。电焊机、电容器和照明等。接触器的触头系统可以用电磁铁、压缩空气或液体压力接触器的触头系统可以用电磁铁、压缩空气或液体压力等来驱动，因而可以分为电磁接触器、气动接触器与液压接等来驱动，因而可以分为电磁接触器、气动接触器与液压接触器等。近年来还出现了由晶闸管组成的无触点接触器。本触器等。近年来还出现了由晶闸管组成的无触点接触器。本章主要介绍电磁接触器。章主要介绍电磁接触器。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器电磁接触器由主触头、辅助触头

48、、电磁铁、灭弧室及支电磁接触器由主触头、辅助触头、电磁铁、灭弧室及支架和外壳等组成。当电磁铁通电吸合时，常开主触头和常开架和外壳等组成。当电磁铁通电吸合时，常开主触头和常开辅助触头接通，常闭主触头和常闭辅助触头分断；电磁铁断辅助触头接通，常闭主触头和常闭辅助触头分断；电磁铁断电释放时，则相反。接触器的主触头用于接通和分断主电路，电释放时，则相反。接触器的主触头用于接通和分断主电路，额定电流比较大，通常为数安到数百安，其至高达数千安。额定电流比较大，通常为数安到数百安，其至高达数千安。而辅助触头用于接通和分断控制电路，额定电流只有而辅助触头用于接通和分断控制电路，额定电流只有5 510A10A。

49、 下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器1 1接触器的结构接触器的结构1 1）电磁系统）电磁系统电磁系统是接触器的主要组成部分之一，它将电磁能转电磁系统是接触器的主要组成部分之一，它将电磁能转换成为机械能，并带动触头使之闭合或分断。电磁系统由吸换成为机械能，并带动触头使之闭合或分断。电磁系统由吸引线圈和磁路两部分组成。磁路包括铁心、衔铁、铁轭和空引线圈和磁路两部分组成。磁路包括铁心、衔铁、铁轭和空气隙。利用气隙把电磁能转换成机械能。电磁系统的基本形气隙。利用气隙把电磁能转换成机械能。电磁系统的基本形式有以下几种：式有以下几种：下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电

50、器常用控制电器按衔铁运动方式分为按衔铁运动方式分为 （1 1）衔铁沿棱角转动的拍合式铁心，如）衔铁沿棱角转动的拍合式铁心，如图图10.10.8(a).8(a)所所示；衔铁围绕铁轭的棱角转动，磨损较小，铁心常用软铁制示；衔铁围绕铁轭的棱角转动，磨损较小，铁心常用软铁制成，这种系统适用于直流接触器。成，这种系统适用于直流接触器。 （2 2）衔铁沿轴转动的拍合式铁心，如）衔铁沿轴转动的拍合式铁心，如图图10.1.8 (b)10.1.8 (b)所示；所示；衔铁围绕轴转动，铁心常用硅钢片等材料叠成，该系统适用衔铁围绕轴转动，铁心常用硅钢片等材料叠成，该系统适用于交流接触器。于交流接触器。（3 3）衔铁作

51、直线运动的直线式铁心，如）衔铁作直线运动的直线式铁心，如图图10.1.8(c)10.1.8(c)所所示；衔铁在线圈内作直线运动，多用于交流接触器中。示；衔铁在线圈内作直线运动，多用于交流接触器中。 下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器按磁路系统的形状分为按磁路系统的形状分为U U形和形和E E形。形。按线圈的联接方式分为并联按线圈的联接方式分为并联( (电压线圈电压线圈) )和串联和串联( (电流线圈电流线圈) )两种。两种。按吸引线圈的种类分为直流线圈和交流线圈两种。按吸引线圈的种类分为直流线圈和交流线圈两种。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电

52、器描述电磁系统的工作情况，常用吸力特性与反力持性。描述电磁系统的工作情况，常用吸力特性与反力持性。电磁系统的吸力与气隙大小的关系曲线称为吸力特性，它随电磁系统的吸力与气隙大小的关系曲线称为吸力特性，它随励磁电流的种类励磁电流的种类( (交流或直流交流或直流) )、线圈的连接方式、线圈的连接方式( (并联或串联并联或串联) )而不同。电磁系统的转动部分的静态阻力与气隙大小的关系而不同。电磁系统的转动部分的静态阻力与气隙大小的关系曲线称为反力持性。阻力的大小与弹簧、摩擦阻力以及衔铁曲线称为反力持性。阻力的大小与弹簧、摩擦阻力以及衔铁的重量有关。的重量有关。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控

53、制电器常用控制电器2 2）触头系统）触头系统触头系统分为主触点和辅助触点，它们分别用来通断主触头系统分为主触点和辅助触点，它们分别用来通断主电路和控制电路，触点按接触器的线圈，在未通电时的状态电路和控制电路，触点按接触器的线圈，在未通电时的状态分为分为“常开常开”( (又称动合触头与又称动合触头与“常闭常闭”( (又称动断又称动断) )触头两触头两类衔铁动作时两者是联动的。触头的结构形式很多、按其类衔铁动作时两者是联动的。触头的结构形式很多、按其接触形式可以分为：三种，即点接触、线接触和面接触。如接触形式可以分为：三种，即点接触、线接触和面接触。如图图10.1.910.1.9所示。所示。下一页

54、上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器图图10.1.9(a)10.1.9(a)是点接触，它由两个半球形触点或一个半球是点接触，它由两个半球形触点或一个半球形与一个平面形触点构成。因此，它常用于小电流的电器中，形与一个平面形触点构成。因此，它常用于小电流的电器中，如接触器的辅助触点或继电器的触点。如接触器的辅助触点或继电器的触点。图图10.1.9(b)10.1.9(b)是线接触，它的接触区域是一条直线。触点是线接触，它的接触区域是一条直线。触点在通断过程中，是滚动接触。这样，可以自动清除触点表面在通断过程中，是滚动接触。这样，可以自动清除触点表面的氧化膜；保证了触点的良好接触性能

55、。这种滚动线接的氧化膜；保证了触点的良好接触性能。这种滚动线接触，触，般多用于中等容量的触点，如接触器的主触点，般多用于中等容量的触点，如接触器的主触点，图图10.1.9(c)10.1.9(c)中所示的是面接触，它可以允许通过较大的中所示的是面接触，它可以允许通过较大的电流。这种触点一般在接触表面上镶有合金，用以减小触点电流。这种触点一般在接触表面上镶有合金，用以减小触点的接触电阻，同时提高其耐磨性，多用于较大容量接触器的的接触电阻，同时提高其耐磨性，多用于较大容量接触器的主触点。主触点。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器由于触点表面的不平有氧化层的存在，将在两个触点

56、的由于触点表面的不平有氧化层的存在，将在两个触点的接触处，呈现一定的电阻。为了减小此种接触电阻，需要在接触处，呈现一定的电阻。为了减小此种接触电阻，需要在触点之间施加一定的压力，当动触点刚与静触点相接触，由触点之间施加一定的压力，当动触点刚与静触点相接触，由于安装时弹簧被预先压缩了于安装时弹簧被预先压缩了段距离，因而产生了段距离，因而产生了个初压个初压力力FCFC如如图图10.1.10(b)10.1.10(b)所示。触点闭合后由于弹簧在超程内，所示。触点闭合后由于弹簧在超程内，继续变形而产生一终压力继续变形而产生一终压力FZFZ，如，如图图10.1.10(c)10.1.10(c)所示，弹簧压所

57、示，弹簧压缩的距离缩的距离L L称为触点的超行程，即从静、动触点开始接触到触称为触点的超行程，即从静、动触点开始接触到触点压紧，整个触点系统向前压紧的距离。有了超行程，在触点压紧，整个触点系统向前压紧的距离。有了超行程，在触点长期工作中，出现磨损的情况下，仍然具有一定的压力。点长期工作中，出现磨损的情况下，仍然具有一定的压力。当然，磨损严重时应予更换。当然，磨损严重时应予更换。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器3 3）电弧的产生与灭弧装置）电弧的产生与灭弧装置当接触器的触点切断电路时，如电路中的电压超过当接触器的触点切断电路时，如电路中的电压超过1010一一12V12

58、V和电流超过和电流超过80l00mA80l00mA时，在拉开的两个触点之间将出现时，在拉开的两个触点之间将出现强烈的火花，这实际上是一种气体放电的现象，通常称其为强烈的火花，这实际上是一种气体放电的现象，通常称其为“电弧电弧”。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器所谓气体放电，就是在气体中有大量的带电质点作定向所谓气体放电，就是在气体中有大量的带电质点作定向运动。当触点在分离的瞬间，由于间隙很小，电路电压几乎运动。当触点在分离的瞬间，由于间隙很小，电路电压几乎全部降落在触点之间，故在触点之间形成很高的电场强度，全部降落在触点之间，故在触点之间形成很高的电场强度，在强电场

59、的作用下，阴极中的自由电子会逸出到气隙中，并在强电场的作用下，阴极中的自由电子会逸出到气隙中，并向正极方向加速运动。在前进过程中撞击气体原子，使该原向正极方向加速运动。在前进过程中撞击气体原子，使该原子分裂成带负电的电子和带正电的离子。此电子在向正极方子分裂成带负电的电子和带正电的离子。此电子在向正极方向运动的过程中，又将撞击其它气体原子，这种现象称为撞向运动的过程中，又将撞击其它气体原子，这种现象称为撞击电离。击电离。下一页上一页返回10.1 10.1 常用控制电器常用控制电器由撞击电离出的正离子向阴极运动。撞在阴极上会使阴由撞击电离出的正离子向阴极运动。撞在阴极上会使阴极的温度逐渐升高，当

60、达到一定温度时，极的温度逐渐升高，当达到一定温度时，部分电子将从阴部分电子将从阴极逸出。再参与撞击电离。因高温使电极发射电子的现象，极逸出。再参与撞击电离。因高温使电极发射电子的现象，称为热电子发射。称为热电子发射。当电弧的温度达到当电弧的温度达到3000 3000 C C或更高时，触点间的原子以或更高时，触点间的原子以很高的速度做不规则的运动，并在相互间产生剧烈的撞击。很高的速度做不规则的运动，并在相互间产生剧烈的撞击。撞击的结果使原子也将形成电离，这种因高温使原子撞击所撞击的结果使原子也将形成电离，这种因高温使原子撞击所产生的电离称为热游离。产生的电离称为热游离。下一页上一页返回10.1