电气控制及PLC课件3

1.4低压断路器CircuitBreaker

低压断路器过去称为自动开关，为了和IEC(国际电气技术委员会)标准一致，故改用此名。低压断路器可用来分配电能，不频繁地起动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载、短路或欠电压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式断路器与过流、欠压、热继电器等的组合，而且在分断故障电流后一般不需要更换零部件，因而广泛应用于低压配电系统各级馈出线，各种机械设备的电源控制和用电终端的控制和保护。

1．低压断路器结构和工作原理图1-17低压断路器工作原理

4．低压断路器的图形符号及文字符号如下图1－18所示：图1-18

低压断路器图形符号、文字符号DZ47LE系列断路器

熔断器与断路器的比较熔断器：选择性好；限流特性好，分断能力高；相对尺寸较小；价格便宜；但熔断后需更换熔体；保护功能单一；不能实现遥控。断路器：具有多种保护功能；故障断开后，不必更换元件，可手操复位、可实现遥控，但相对价格高，分断能力较小。问题1低压断路器QF可否替代熔断器FU？2低压断路器QF可否保护直流电路？3低压断路器QF、熔断器FU、接触器KM、热继电器FR各有什么用途？1.5低压隔离器(IsolatingApparatus)低压隔离器也称刀开关。低压隔离器是低压电器中结构比较简单、应用十分广泛的一类手动操作电器，品种主要有低压刀开关、熔断器式刀开关和组合开关三种。1．刀开关KnifeSwitch

刀开关广泛应用于配电设备作隔离电源用，有时也用于直接起动小容量的笼型异步电动机。

(1)开启式负荷开关开启式负荷开关俗称胶盖瓷底刀开关

。(2)封闭式负荷开关封闭式负荷开关又称铁壳开关。

图1-19胶壳开关结构图图1-20铁壳开关结构图刀开关的图形和文字符号如下图1－21所示：图1-21

刀开关图形、文字符号2．转换开关(SwitchGroup)转换开关又名组合开关，是一种多触头、多位置式、可控制多个回路的电器。多用于机床电气控制线路中电源的引入开关，起着隔离电源作用，还可作为直接控制小容量异步电动机不频繁起动和停止的控制开关。转换开关同样也有单极、双极和三极。

转换开关图形、文字符号1.6主令电器主令电器用于发布操作命令以接通和分断控制电路。常见类型有控制按钮、位置开关、万能转换开关和主令控制器等。1.6.1按钮(PushButton)按钮是一种用人力(一般为手指或手掌)操作，并具有储能复位的开关电器。按钮开关的结构种类很多，可分为普通揿钮式、蘑菇头式、自锁式、自复位式、旋柄式、带指示灯式、带灯符号式及钥匙式等，有单钮、双钮、三钮及不同组合形式。图1-25按钮结构示意图图1-26按钮图形、文字符号

按钮一般是采用积木式结构，由按钮帽，复位弹簧，桥式触头和外壳等组成，通常做成复合式，有一对常闭触头和常开触头，有的产品可通过多个元件的串联增加触头对数。还有一种自持式按钮，按下后即可自动保持闭合位置，断电后才能打开。操作时，将按钮帽往下按，桥式动触头就向下运动，先与常闭静触头分断，再与常开静触头接通。一旦操作人员的手指离开按钮帽，在复位弹簧的作用下，动触头向上运动，恢复初始位置。在复位过程中，先是常开触头分断，然后是常闭触头闭合。1.6.2位置开关(PositionSwitch)位置开关主要用于将机械位移转变为电信号，用来控制生产机械的动作。位置开关包括：行程开关、微动开关、限位开关等。

1．行程开关图1-27

行程开关结构示意图

行程开关的图形、文字符号如图1-28所示：图1-28

行程开关图形、文字符号2．接近开关接近开关即无触头行程开关，内部为电子电路，按工作原理分为高频振荡型、电容型和永磁型三种。目前，国内的接近开关产品主要为采用集成元件的LJ5系列

。图1-29

电子接近开关图形、文字符号1.6.3万能转换开关万能转换开关主要用于电气控制电路的转换、配电设备的远距离控制、电气测量仪表的转换和微电机的控制，也可用于小功率笼型异步电动机的起动、换向和变速。由于它能控制多个回路，适应复杂线路的要求，故有“万能”转换开关之称。图1-30

万能转换开关单层结构示意图

图1-31为对应的图形、文字符号：图1-31

万能转换开关图形、文字符号1.6.4凸轮控制器和主令控制器

凸轮控制器和主令控制器也属于主令电器，它们在起重机的控制中应用广泛。1．凸轮控制器(CamStarter)凸轮控制器是一种大型手动控制电器，用来直接操作与控制电动机的正反转、调速、起动与停止等。应用凸轮控制器控制的电动机，控制电路简单，维修方便。凸轮控制器的图形、文字符号如图1-33所示。图1-32

凸轮控制器结构示意图图1-33

凸轮控制器图形、文字符号1.7其它低压电器1．起动器(Starter)起动器主要用于三相交流异步电动机的起动、停止或正反转的控制。起动器分为直接起动器和降压起动器两大类。直接起动器是在全压下直接起动电动机，适用于较小功率的电动机。减压起动器是用各种方法降低电动机起动时的电压，以减小起动电流，它适用于较大功率的电动机。磁力起动器自耦降压起动器Y／△起动器频敏电阻起动器软启动器软起动器(SoftStarter)软起动器是一种集电机软起动、软停车、轻载节能和多种保护功能于一体的新颖电机控制装置，采用可控硅为主要器件、单片机为控制核心。国内软起动器以和平HPS2系列软起动器最为有名。起动方式：控制软起动器内部晶闸管的导通角，使电机输入电压从零以预设函数关系逐渐上升，直至起动结束，赋予电机全电压，即为软起动，在起动过程中，电机起动转矩、转速也逐渐增加。2．牵引电磁铁

牵引电磁铁是应用广泛的一种自动化元件，在自动化设备中，用以开关阀门或牵引其他机械装置。电磁铁的基本组成部分是线圈、导磁体和有关机械部件。当线圈通电时，依靠电磁系统中产生的电磁吸力使衔铁作机械运动，在运动过程中克服机械负载的阻力。3．频敏变阻器

频敏变阻器是能随电流的频率而自动改变阻值的变阻器，其阻值对频率很敏感。从20世纪60年代开始，我国就应用和推广自己独创的频敏变阻器。它是绕线转子感应电动机较为理想的起动装置，常用于2.2—3300kW的380V低压绕线转子感应电动机的起动控制。频敏变阻器的结构类似于没有副绕组的三相变压器，主要由铁心和绕组两部分组成。铁心用普通钢板或方钢制成E形和条状(作铁轭)后叠装而成。

图1-34

BP1系列频敏变阻器结构示意图习题及思考题1．12

画出低压断路器的图形符号，并标出其文字符号。低压断路器具有哪些脱扣装置?试分别说明其功能。1．13

画出刀开关的图形符号，并标出其文字符号。在使用和安装HK系列刀开关时，应注意些什么?铁壳开关的结构特点是什么?试比较胶底瓷盖刀开关与铁壳开关的差异及各自用途。1．14

组合开关常用的图形图形符号有几种?分别画出并标出其文字符号。1．15

什么是主令电器，常用的主令电器有哪些?1．16

按钮与行程开关有何异同点?1．17

分别画出按钮、行程开关、万能转换开关和凸轮控制器的图形符号，并标出其文字符号。1．18常用