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第五章继电器与开关继电器
继电器是自动控制电路中常用的一种控制器件(控制电器),它可以用较小的电流来控制较大的电流,用低电压来控制高电压,用直流电来控制交流电等,并且可实现控制电路与被控电路之间的完全隔离,在电路中起着自动操作、自动调节、安全保护等作用。
什么是控制器件呢?
指在以电动机为动力的生产机械中,根据生产过程的要求对电动机进行起动、停止、正转或反转、调速及制动等方面所进行控制的器件。
对电动机的控制常要用到开关、继电器及接触器等控制电器组成的控制电路——这种控制电路称为继电接触器控制系统。
控制电器可分为两大类:手动电器,如按钮、组合开关及闸刀开关等;自动电器,如继电器、接触器及行程开关等。电气控制系统:用电器元件组装起来进行控制的系统。电器:是一种能根据外界的信号和要求,手动或自动的接通或断开电路,实现断续或连续的改变电路的参数,以达到对电路或非电对象的控制、切换、保护、检测、变换和调节作用的控制设备,又称控制电器。一种能控制电的工具。自动控制:用自动电器来实现电力拖动的控制。*控制手动控制:操作者以简单的手控电器来实现电力拖动控制。是指工作在直流1200V、交流1500V及以下的电路中,以实现对电路或非电对象的控制、检测、保护、变换、调节等作用的电器。第一节低压电器的基本知识采用电磁原理构成的低压电器,称为电磁式低压电器;利用集成电路或电子元件构成的低压电器,称为电子式低压电器;利用现代控制原理构成的低压电器,称为自动化电器、智能化电器或可通信电器等。低压电器:低压电器的分类(二)低压控制电器:用于各种控制电路和控制系统的电器。如:接触器、控制继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。(一)低压配电电器:用于供、配电系统中进行电能输送和分配的电器。如:刀开关、低压断路器、熔断器等;(三)低压主令电器:用于发送控制指令的电器。如按钮、主令开关、行程开关、主令控制器、转换开关等。(四)低压保护电器:用于对电路及用电设备进行保护的电器。如熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器等。(五)低压执行电器:用于完成某种动作或传送功能的电器。如电磁铁、电磁离合器等。常用控制电器与执行电器(2)自动电器:这类电器有电磁铁等动力机构,按照指令、信号或参数变化而自动动作,使工作电路接通和切断,低压电器的分类1.电器按动作性质(1)非自动电器:这类电器没有动力机构,依靠人力或其他外力来接通或切断电路,如刀开关、转换开关、行程开关等。如接触器、继电器、自动开关等。2.电器按其用途又可分大多数电器既可作控制电器,亦可作保护电器,它们之间没有明显的界线。如电流继电器和行程开关。(1)控制电器:用来控制电动机的启动、反转、调速、制动等动作,如磁力启动器、接触器、继电器等。(2)保护电器:用来保护电动机,使其安全运行,以及保护生产机械使其不受损坏,如熔断器、电流继电器、热继电器等。(3)执行电器:用来操纵、带动生产机械和支撑与保持机械装置在固定位置上的一种执行元件,如电磁铁、电磁离合器等。低压电器配电电器控制电器开关熔断器断路器接触器继电器起动器主令电器时间继电器热继电器速度继电器电流继电器中间继电器3.按控制对象
接触器是一种用于中远距离频繁地接通与断开交直流主电路及大容量控制电路的一种自动开关电器。接触器自动控制电器1.接触器优点:适用于频繁操作,并具有低压释放的保护性能、工作可靠、寿命长和体积小等。接触器是在外界输人信号下能够自动地接通或断开带有负载的主电路(如电动机)的自动控制电器。根据主触头所接回路的电流种类:交流接触器
直流接触器交流接触器1.用途:交流接触器用来接通或断开电动机或其它电气设备的主电路。2.结构:主要由电磁铁和触点两部分组成。靠电磁铁吸引动铁心带动触点完成对电路的接通与关断。交流接触器的触点有三个常开主触点,四个辅助触点(两个常开,两个常闭)。主触点控制开关电流较大,必须采取灭弧措施,一般都为桥梁形结构,并且设置两个断点。接触器的结构及工作原理图1-13交流接触器结构示意图1-动触头2-静触头3-衔铁4-弹簧5-线圈6-铁心7-垫毡8-触头弹簧9-灭弧罩10-触头压力弹簧线圈铁芯衔铁主触点弹簧辅助触点M3~电机动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源~380~~1)接触器结构M3~动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源~220~380~~接触器有关符号:接触器线圈接触器主触头--用于主电路(流过的电流大,需加灭弧装置)常开常闭接触器辅助触头--用于控制电路(流过的电流小,无需加灭弧装置)接触器控制对象:电动机及其它电力负载接触器技术指标:额定工作电压、电流、触点数目等。KM简单的接触器控制ABCM3~刀闸起隔离作用自保持停止按钮起动按钮特点:小电流控制大电流。自保持KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1起动按钮停车按钮KM按操作方式分有:●电磁接触器、气动接触器和电磁气动接触器;按灭弧介质分有:●空气电磁式接触器、油浸式接触器和真空接触器等;按主触头控制的电流性质分有:●交流接触器、直流接触器;按电磁机构的励磁方式分有:●直流励磁操作与交流励磁操作两种。分类接触器的主要技术参数
接触器的主要技术参数有极数和电流种类,额定工作电压、额定工作电流(或额定控制功率),额定通断能力,线圈额定电压,允许操作频率,机械寿命和电寿命,接触器线圈的起动功率和吸持功率,使用类别等。常用的交流接触器有CJ20、CJX2、CJ12和CJ10、CJ0等系列,直流接触器有CZ18、CZ21、CZ22和CZ10、CZ2等系列。常用典型交流接触器简介空气电磁式交流接触器典型产品有:CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB、STF系列交流接触器等。CJ20系列型号含义:B系列型号含义:切换电容器接触器真空交流接触器专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电容器组,以调整用电系统的功率因素。
常用产品有:CJ16、CJ19、CJ41、CJX2A、LC1-D、6C系列等。以真空为灭弧介质,其主触头密封在真空开关管内。适用于条件恶劣的危险环境中。常用的真空交流接触器有:CKJ和EVS系列等。直流接触器
应用于直流电力线路中,供远距离接通与分断电路及直流电动机的频繁起动、停止、反转或反接制动控制,以及CD系列电磁操作机构合闸线圈或频繁接通和断开电磁铁、电磁阀、离合器和电磁线圈等。
常用直流接触器有:CJ18、CZ21、CZ22和CZ0系列等。CZ18系列接触器型号含义:接触器的选用1.接触器极数和电流种类的确定2.根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接触器。3.根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级。6.接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。4.根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定接触器的额定电压。5.接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定。2.继电器
继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于,触发器的主触点可以通过大电流,而继电器的触点只能通过小电流。所以,继电器只能用于控制电路中。继电器实质上是一种传递信号的电器,它可根据输人的信号达到不同的控制目的。
继电器,英文RELAY,相当于“开关”,是一种当输入量或激励量(如:光,电,磁或热等信号)满足某些规定条件时,能够在一个或多个输出回路中产生预定跃变的电子元器件。继电器是一种利用各种物理量的变化,将电量或非电量信号转化为电磁力或使输出状态发生阶跃变化,从而通过其触头或突变量促使在同一电路或另一电路中的其它器件或装置动作的一种控制元件。它用于各种控制电路中进行信号传递、放大、转换、联锁等,控制主电路和辅助电路中的器件或设备按预定的动作程序进行工作,实现自动控制和保护的目的。常用的继电器按动作原理分有电磁式、磁电式、感应式、电动式、光电式、压电式、热继电器与时间继电器等。按激励量不同分为交流、直流、电压、电流、中间、时间、速度、温度、压力、脉冲继电器等。。继电器的应用范围非常广泛,种类也较繁多,这里仅对目前电子产品中常用的固态继电器的基本结构及使用特点作简介。继电器是一种根据某种输入信号变化而接通或断开控制电路,从而实现自动控制和保护的自动电器。其输入量可以是电流、电压等电量,也可以是温度、时间、压力、速度等非电量,输出则使触头的动作或电参数变化。继电器的构成外壳(CASE),底座(BASE)骨架(BOBBIN),簧片(S.C.C)轭铁(YOKE),衔铁(ARMATURE)铁芯(CORE),线圈(COIL)接点(CONTACT)等;继电器的工作原理当线圈通电时,就产生磁场。由铁芯,轭铁,衔铁及气隙组成的磁路内就有磁通通过,增大线圈电流使磁通增大到一定程度时,衔铁被吸引到铁芯,进而是带动触点转换;当线圈电流切断或减小到一定程度时,衔铁靠动簧片自身的弹性势能(或是复原弹簧)返回到初始位置。(对保持继电器则需反向激励方可复归)。继电器完成一个工作周期。其工作原理方框图如下:电能输入接点回路输出机械结构动作磁能产生切断电能输入磁能消失机械结构复原接点回路断开继电器的用途1、输入与输出电路之间的隔离;2、信号转换(从断开到接通,或反之);3、增加输出电路(即切换几个负载或切换不同电源负载);4、重复信号;5、切换不同电压或电流负载;6、保留输出信号;7、闭锁电路;8、提供遥控。材质对继电器的影响
RELAY的各项零件常用材料及运用原则:磁性材料:支架、磁极、铁心适用原则:导磁性、机械特性漆包线:线圈用软铜线适用原则:耐温度、绝缘佳导电材料:端子、弹片适用原则:导电性、机械特性、耐热性、耐疲劳性、加工性塑胶绝缘材料:外盖、电木座、线轮适用原则:机械特性、绝缘性、耐热性电气接点:Agalloy适用原则:耐消耗性、抗溶著性、导电性、耐蚀性
继电器的分类继电器的种类很多,常见的分类方式有:根据结构与特征的不同,可分为电磁式继电器、干簧式继电器、湿簧式继电器、压电式继电器、固态继电器、磁保持继电器、步进继电器、时间继电器、温度继电器等;下一页返回按照工作电压类型的不同,可分为直流型继电器、交流型继电器和脉冲型继电器;按照继电器接点的形式与数量的不同,可分为单组接点继电器和多组接点继电器两类。其中,单组接点继电器又分为常开接点(动合接点,简称H接点)、常闭接点(动断接点,简称D接点)、转换接点(简称Z接点)三种。多组接点继电器包括多组相同形式的接点和多种不同形式的接点。继电器在电路中用文字符号K表示,其图形符号如表5-1所示,外形如图5-1所示。上一页下一页返回图7-4继电器的电路图形符号返回线圈常开接点常闭接点转换接点图7-5各种继电器的外形返回继电器的型号命名方法继电器的型号一般由五部分组成。第一部分用字母J表示继电器的主称;第二部分用字母表示继电器的功率或形式;第三部分用字母表示继电器的外形特征;第四部分用1~2位数字表示序号;第五部分用字母表示继电器的封装形式。继电器型号中字母的意义返回返回继电器的型号命名方法继电器的型号一般由五部分组成。第一部分用字母J表示继电器的主称;第二部分用字母表示继电器的功率或形式;第三部分用字母表示继电器的外形特征;第四部分用1~2位数字表示序号;第五部分用字母表示继电器的封装形式。。
继电器的主要参数
继电器的主要参数有额定工作电压、额定工作电流、线圈电阻、接点负荷等。1.额定工作电压额定工作电压是指继电器正常工作时线圈需要的电压。同一种型号的继电器往往有多种额定工作电压以供选择,并在型号后面加上规格号来区别。2.额定工作电流额定工作电流是指继电器正常工作时线圈需要的电流值。选用继电器时必须保证其额定工作电压比和额定工作电流符合要求。3.线圈电阻线圈电阻是指继电器线圈的直流电阻。有些继电器的说明书中只会给出额定工作电压或额定工作电流,可以根据欧姆定律进行汁算线圈电阻。4.接点负荷接点负荷是指继电器接点的负载能力,也称为接点容量。使用中通过继电器接点的电压、电流均不应超过此参数,否则将会造成接点始化,打火花,接点氧化发黑,影响接点电阻及其寿命。一个继电器的多组接点的负荷一般都是一样的。密封继电器通常将型号、接点负荷、引出端示意图标示在继电器上。上一页下一页返回客户关心的几个参数1、接点形式:1A(1H):SPNO一组常开1B(1D):SPNC一组常闭1C(1Z):SPDT一组转换2A(2H):DPNO二组常开2B(2D):DPNC二组常闭2C(2Z):DPDT二组转换3A(3H):TPNO三组常开3B(3D):TPNC三组常闭3C(3Z):TPDT三组转换4A(4H):4PNO四组常开4B(4D):4PNC四组常闭4C(4Z):4PDT四组转换2、接点负载。(阻性or容性or感性or电机or灯……)3、线圈控制电压。(交流or直流)4、耐压。(即绝缘电阻。含:开路触点间;线圈一触点间)5、寿命。(电气寿命;机械寿命)6、外形尺寸。(不包括引出脚)7、线圈额定功率。8、使用温度。9、安装接线图。10、安规认证。(TUV;UL;VDE……)继电器的主要使用场合附:国内外继电器市场分析:(摘自《继电器待业发展“十五”规划》)据不常全统计,1998年我国家电行业大约使用了2亿只继电器,加之零星小类配套市场共使用了4.2亿只继电器。按推算,预计2005年,我国市场将需要8亿只继电器。(不含军用继电器)1998年国外继电器市场约35.7亿只,其中通讯市场7亿只,家电市场10亿只;自动化设备12亿只。按推算,预计2005年国际市场继电器需求将达到41亿只。
几种常见继电器常用继电器主要有电磁式继电器、干簧式继电器、固态继电器等。1.电磁式继电器
电磁式继电器的内部结构电磁式继电器的基本结构及分类(一)电磁式继电器的结构1.电磁机构2.触头系统3.调节装置图1-14电磁式继电器的典型结构1-底座2-铁心3-释放弹簧4-调节螺母5-调节螺母6-衔铁7-非磁性垫片8-极靴9-触头系统10-线圈(二)电磁式继电器的分类按用途不同分有:控制继电器、保护继电器、通讯继电器和安全继电器等电磁式继电器按输入信号不同分有:电压继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器和中间继电器按线圈电流种类不同分有:交流继电器和直流继电器电磁继电器的工作原理
当线圈通电以后,铁心被磁化产生足够大的电磁力,吸动衔铁并带动簧片,使动触点和静触点闭合或分开;当线圈断电后,电磁吸力消失,衔铁返回原来的位置,动触点和静触点又恢复到原来闭合或分开的状态。电磁继电器(1)额定工作电压、额定工作电流:是指继电器在正常工作时加在线圈两端的电压。是指继电器在正常电压时要通过线圈的电流。(2)线圈直流电阻:是指继电器线圈的直流电阻值(3)接点电阻:若接触电阻不理想,可用砂纸擦清接点表面。(4)吸合电压、吸合电流:继电器能够产生吸合动作的最小电压值(最小电流值)称为吸合电压(吸合电流)。为了能够使继电器的吸合动作可靠,必须给线圈加上等于或稍大于额定电压(电流)的实际电压值,一般为额定值的1.3~1.5倍。电磁继电器的测试(5)释放电压、释放电流:使继电器从吸合状态到释放状态所需的最大电压值(最大电流值),就称释放电压(释放电流)。一般释放电压是吸合电压10%~15%,若释放电压小于1/10的吸合电压,说明继电器坏。(6)吸合时间:是指给继电器线圈通电后,触点从释放状态到吸合状态所需要的时间间隔。
干簧管:在玻璃管内封装两个或三个由既导磁又导电材料做成的簧片所组成的开关元件。玻璃管内充有惰性气体或者真空。管内平行封装的簧片端部重叠,并留有一定间隙或相互接触以构成开关的常开或常闭接点,如图a所示。干簧继电器(又称干式舌簧管,磁控管)
干簧式继电器是常用的继电器之一,它由干簧管和线圈组成。干簧继电器当永久磁铁靠近干簧管时或者由绕在干簧管上面的线圈通电后形成磁场使簧片磁化时,簧片的接点都会感应出极性相反的磁极,如图b所示。由于磁极极性相反而相互吸引,当吸引的磁力超过簧片的抗力时,分开的接点便会吸合。①与外界大气隔绝,减少了接点火花所引起的接点氧化和碳化。②由于簧片尺寸很短,可以提高其固有的耐振频率,加速了接点的通断速度。干簧管的接通和释放时间要比电磁继电器小得多,一般为1~3ms。
自行车公里计:在轮胎上粘上磁铁,在一旁固定上干簧管构成的。
固态继电器(SolidStateRelays,缩写SSR)是一种无触点电子开关,采用混合工艺组装来实现控制回路与负载回路的电隔离及信号耦合,内部无任何可动部件,由固态器件实现负载的通断切换功能。主要是利用大功率三极管,功率场效应管,单项可控硅和双向可控硅等器件的开关特性,来达到无触点,无火花地接通和断开被控电路。3
固态继电器固态继电器是一种两个接线端为输入端,另两个接线端为输出端的四端器件,中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。固态继电器是利用现代微电子技术与电力电子技术相结合而发展起来的一种新型五触点电子开关器件。它可以实现用微弱的控制信号(几毫安到几十毫安)控制大电流负载,进行无触点接通或分断。固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型,以光电隔离型为最多。上一页下一页返回直流式固态继电器的电路示意图返回
直流型SSR
直流型SSR当控制端无信号输入时,IC1光电耦合器中的光敏三极管呈截止高阻状态,V1通过R2获得其基极电流使之饱和导通(R3<<R4),从而导致V2、V3、V4均处在截止状态,使其固态继电器呈关断状态。当控制端有信号输入时,IC1中光敏三极管导通,使VT1呈导通状态,从而使VT2导通使其固态继电器呈接通状态,并将电源加至负载上,直流固态继电器的输出端随着输入端信号的加入而导通,信号的消失而关断。大功率低电压的直流固态继电器的输出开关普遍采用功率场效应管来替代功率三极管,以此来降低输入功率。
交流型SSR交流式固态继电器的电路示意图返回
交流固态继电器(过零型)原理
四端有源器件。其中两个端子为输入控制端,另外两端为输出受控端,在输入端加上直流或脉冲信号,输出端就能从关断状态转变成导通状态,来控制较大负载。SSR组成:在输入电路控制端加入信号后,IC1光电耦合器内光敏三极管呈导通状态,100电阻串接对输入信号进行限流。VD1可防止当输入信号正负极性接反。
VT使继电器在电压过零时开启、负载电流过零时关断。当IC1截止时,VT通过100K获得基极电流使之饱和导通,从而使SCR可控硅触发电压箝在低电位而关断,导致TRIAC双向可控硅在门极控制端上无触发脉冲而处于关断状态。当有触发信号,当IC1导通时,VT处截止状态,SCR可控硅导通,从而使TRIAC双向可控硅也获得触发信号也呈导通状态。如此时控制端信号关断后,负载电流也随之减小至TRIAC双向可控硅的维持电流IH时可自行关断,切断负载电源。
在交流电源输入端,并接RC浪涌吸收回路。
交流过零型固态继电器,因有其电压过零时开启,负载电流过零时关断的特性。它的最大接通、关断时间是半个电源周期,在负载上可得到一个完整的正弦波形。也相应的减少了对负载的冲击。产生的射频干扰也大大减少。过零型与随机型的工作波形图分别见图2和图3。
交流固态继电器(过零型)原理
四端有源器件。其中两个端子为输入控制端,另外两端为输出受控端,在输入端加上直流或脉冲信号,输出端就能从关断状态转变成导通状态,来控制较大负载。
SSR组成:在输入电路控制端加入信号后,IC1光电耦合器内光敏三极管呈导通状态,R1串接电阻对输入信号进行限流。VD1可防止当输入信号正负极性接反时以保护光耦IC1。V1使固态继电器在电压过零时开启、负载电流过零时关断。当IC1截止时,V1通过R2获得基极电流使之饱和导通,从而使SCR可控硅门极触发电压被箝在低电位而关断,导致BTA双向可控硅在门极控制端R6上无触发脉冲而处于关断状态。如电源电压经R2与R3分压,A处电压VA>VBE1时(无触发信号),V1处饱和导通状态,SCR、BTA可控硅都处于关断状态;如电源电压经R2与R3分压,A处电压VA<VBE1时(有触发信号),V1处截止状态,SCR可控硅导通,从而使BTA在R6上也获得触发信号也呈导通状态。如此时控制端信号关断后,负载电流也随之减小至BTA双向可控硅的维持电流IH时可自行关断,切断负载电源。
在交流电源输入端,并接RC浪涌吸收回路。交流过零型固态继电器,因有其电压过零时开启,负载电流过零时关断的特性。它的最大接通、关断时间是半个电源周期,在负载上可得到一个完整的正弦波形。也相应的减少了对负载的冲击。而在相应的控制回路中产生的射频干扰也大大减少。过零型与随机型的工作波形图分别见图2和图3。
中间继电器电压继电器电流继电器时间继电器(具有延时功能)热继电器(做过载保护)速度继电器继电器类型:1、中间继电器中间继电器实质上是一种电压继电器,但它的触点数量较多,容量较大,起到中间放大(触点数量和容量)作用。特点:触头多、触点承受的电流较大(额定电流5A~10A)、动作灵敏(动作时间小于0.05s)等。第一,用作中间传递信号;用途:第二,用作同时控制多条线路。符号:线圈K触点KK中间继电器电压继电器电流继电器时间继电器(具有延时功能)热继电器(做过载保护)速度继电器继电器类型:2)电压继电器电压继电器是是反映电压变化的控制电器。线圈与负载并联,以反映负载电压,其线圈匝数多而导线细。电压继电器也可分为过电压继电器和欠(零)电压继电器两种:欠(零)电压继电器:当控制线路电压过低,使控制系统不能正常工作,此时利用欠电压继电器电压过低时动作,使控制系统或电动机脱离不正常的工作状态,这种保护称欠压保护。过电压继电器:当控制线路出现超过允许的正常电压时,继电器动作而控制切换电器(接触器),使电动机等停止工作,以保护电气设备不致因过高的电压而损坏。U>U<KV中间继电器电压继电器电流继电器时间继电器(具有延时功能)热继电器(做过载保护)速度继电器继电器类型:3)电流继电器电流继电器是根据电流信号而动作的。如在直流电动机的电路中,当励磁电流过小时,电流继电器的触头便打开,从而控制接触器以切除电动机的电源,防止电动机因转速过高或电枢电流过大而损坏,具有这种性质的继电器叫欠电流继电器。1.欠电流继电器正常工作时,继电器线圈流过负载额定电流,衔铁吸合动作;当负载电流降低至继电器释放电流时,衔铁释放,带动触头动作。欠电流继电器在电路中起欠电流保护作用。直流欠电流继电器的吸合电流与释放电流调节范围I0=(0.3~0.65)IN和Ir=(0.1~0.2)IN。为了防止电动机短路或过大的电枢电流(如严重过载)而损坏电动机,就要采用过电流继电器。I>I<KA2.过电流继电器通常,交流过电流继电器的吸合电流I0=(1.1~3.5)IN,直流过电流继电器的吸合电流I0=(0.75~3)IN。由于过电流继电器在出现过电流时衔铁吸合动作,其触头来切断电路,故过电流继电器无释放电流值。(四)常用典型电磁式继电器简介1.直流电磁式通用继电器常用的有JT3、JT9、JT10、JT18等系列2.电磁式中间继电器常用的有JZ7、JDZ2、JZ14等系列3.电磁式交、直流电流继电器常用的有JL3、JL14、JL15等系列4.继电器返回系数的调节
(五)电磁式继电器的选用1.使用类别的选用
2.额定工作电流与额定工作电压的选用3.工作制的选用中间继电器电压继电器电流继电器
热继电器(做过载保护)时间继电器(具有延时功能)速度继电器继电器类型:熔断器和过电流继电器只能保护电动机不超过允许最大电流,不能反映电动机的发热状况,而电动机短时过载是允许的,但长期过载时电动机就要发热,因此,必须采用热继电器进行保护。4)热继电器热继电器是根据控制对象的温度变化来控制电流流通的继电器,是利用电流的热效应而动作的电器。它主要用来保护电动机的过载.反映温度信号,设有感应部分——发热元件与双金属片;控制电流流通,设有执行部分——触点。热继电器
热继电器是电流通过发热元件加热使双金属片弯曲,推动执行机构动作的电器。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
发热元件功能:过载保护热继电器结构:I常闭触头双金属片工作原理:发热元件接入电机主电路,若长时间过载,双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大,使其向上弯曲,扣板被弹簧拉回,常闭触头断开。扣板热继电器的符号发热元件串联在主电路中串联在控制电路中常闭触头FRFR热继电器有热惯性,大电流出现时它不能立即动作,不能用作短路保护。电气控制对热继电器性能的要求图1-17热继电器保护特性与电动机过载特性的配合1-电动机的过载特性2-热继电器的保护特性1.应具有合理可靠的保护特性2.具有一定的温度补偿
4.具有手动复位与自动复位功能3.热继电器动作电流可以方便地调节双金属片热继电器的结构及工作原理图1-18双金属片式热继电器结构原理图1-主双金属片2-电阻丝3-导板4--补偿双金属片5-螺钉6-推杆7-静触头8-动触头9-复位按钮10-调节凸轮11-弹簧具有断相保护的热继电器图1-19电动机三角形联结时U相断线时的电流分析图1-20差动式断相保护机构及工作原理a)通电前b)三相正常电流c)三相均匀过载d)W相断路1-上导板2-下导板3-杠杆4-顶头5-补偿双金属片6-主双金属片热继电器典型产品及主要技术参数常用的热继电器有:JR20、JRS1、JR36、JR21、3UA5、3UA6、LR1-D、T系列等JR20系列热继电器技术数据JR20系列热继电器技术数据(续)JR20系列型号含义:热继电器的选用1)热继电器有三种安装方式,应按实际安装情况选择其安装型式。2)原则上热继电器的额定电流应按电动机的额定电流选择。3)在不频繁起动的场合,要保证热继电器在电动机起动过程中不产生误动作。4)对于三角形接法电动机,应选用带断相保护装置的热继电器5)当电动机工作于重复短时工作制时,要注意确定热继电器的允许操作频率。烧电机中间继电器电压继电器电流继电器热继电器(做过载保护)时间继电器(具有延时功能)速度继电器继电器类型:时间继电器继电器输入信号输入后,经一定的延时,才有输出信号的继电器称为时间继电器。对于电磁式时间继电器,当电磁线圈通电或断电后,经一段时间,延时触都头状态才发生变化,即延时触头才动作。分类:空气式、电动式、晶体管式及直流电磁式等几大类。延时方式:通电延时和断电延时两种。时间继电器定时类型:钟表式空气式电子式阻容式数字式。。。。。。。。空气阻尼式时间继电器
空气式时间继电器是利用空气阻尼的原理制成的分:通电延时、断电延时组成:电磁系统、延时机构、工作触点图1-16JS7-A系列空气阻尼式时间继电器结构原理图a-通电延时型b-断电延时型1-线圈2-铁心3-衔铁4-反力弹簧5-推板6-活塞杆7-塔形弹簧8-弱弹簧9-橡皮膜10-空气室壁11-调节螺钉12-进气孔13-活塞14、16-微动开关15-杠杆空气式时间继电器的工作原理常开触头延时闭合常闭触头延时打开线圈衔铁常闭触头常开触头线圈通电衔铁吸合(向下)连杆动作触头动作动作过程时间继电器(KT)触头类型断电式常闭断电后延时闭合常开断电后延时断开通电式瞬时动作延时动作常闭触点常开触点常开通电后延时闭合常闭通电后延时断开KMFUQSKH电机绕组A'xB'yC'zKM-YA'B'C'XYZYZB'YXC'A'KM-定时控制--举例:主电路(1)电机的Y-起动KM-Y闭合,电机接成Y形;KM-闭合,电机接成形。KMFUQSKH电机A'xB'yC'zKM-YKM-KM-KTKTKM-YKM-YKM-KM-KTKM-KMSB1SB2KMY-起动控制电路KH主电路接通电源延时KTKM-KM-YY转换完成SB2KMKTKM-YKM-#1电机M1控制要求:1.M1起动后,M2才能起动2.M2可单独停#2电机M2(2)顺序控制顺序控制电路(1):两电机只保证起动的先后顺序,没有延时要求。
FUKM2KH2ABCFUM3~ABCKM1KH1M3~主电路KM1KM2SB3SB4KH2KM2KM1SB1SB2KH1KM1控制电路不可以!两电机各自要有独立的电源;这样接,主触头(KM1)的负荷过重。M3~KM1KHKM2KHM3~KM2KM1SB2KM2KM1SB3SB1主电路控制电路这样实现顺序控制可不可以?KM1SB1SB2KTKHKM1KM2KM2KM2KT顺序控制电路(2):M1起动后,M2延时起动。SB2KM1KT
KM2
延时
KM2
M1起动KTM2起动主电路同前控制电路KM1SB1SB2KTKHKM1KM2KM2KT实现M1起动后M2延时起动的顺序控制,用以下电路可不可以?SB2KM1KT
KM2
延时
KM2
M1起动M2起动不可以!继电器、接触器的线圈有各自的额定值,线圈不能串联。中间继电器电压继电器电流继电器时间继电器(具有延时功能)热继电器(做过载保护)
速度继电器继电器类型:速度控制动触点静触点外环工作原理速度继电器的轴由电动机带动,其外环转动到一定速度时,撞击动触点,使常开触点闭合,常闭触点打开。速度继电器速度控制-反接制动电路M3~KM1RKM2KM1SB1KSKM2KM2SB2KM1KM1SB1KM2KS正常工作时,KM1通电,电机正向运转,速度继电器(KS)常开触头闭合;停车时,按SB1,KM1断电,KM2通电,开始反接制动,当电机的速度接近零时,KS打开,电机停止运转,反接制动结束。限流电阻继电器的检测1.检测继电器线圈将万用表置于“R×100”或“R×lk”挡,两表笔(不分正、负)接继电器线圈的两引脚,万用表指示应与该继电器的线圈电阻基本相符,如果阻值明显偏小,说明线圈局部短路;如阻值为零,说明两线圈引脚间短路;如阻值为无穷大,说明线圈已断路。上一页下一页返回2.检测继电器接点给继电器线圈接上规定的工作电压,用万用表“R×1k”挡,检测接点的通断情况。未加上工作电压时,常开接点应不通,常闭接点应导通。当加上工作电压时,应能听到继电器吸合声,这时,常开接点应导通,常闭接点应不通,转换接点应随之转换,否则说明该继电器损坏。对于多组接点继电器,如果部分接点损坏,其余接点动作正常,则仍可使用。上一页返回
继电器常见故障、原因和对策合理使用继电器
继电器作为工业自动化中一个非常重要的电子零部件,应用十分广泛。然而,在使用的过程中却总会出现这样、那样的故障,因此,除了继电器生产厂家在设计、用料和生产管理中严格控制外,合理的使用继电器也非常有必要。根据现场统计,非密封继电器的现场故障主要是线圈故障和触点故障两个方面,且线圈故障与接点故障几乎相等;密封继电器的主要故障是触点故障,约占总故障的70%左右。其实在接点故障中,大多数问题都是由于用户的实际负载要求与制造厂家标定的额定负载有差异而引起的。差异之一是:厂家标定的输出参量大多数只是阻性负载条件下的试验参量,而用户实用的往往不是阻性负载,而是感性、容性、灯电视机或是其他。因此那种只考虑负载开路电压、闭路电流与产品说明书规范参量相同,而不考虑负载类型差异的观点是极端错误的,会直接导致接点失效或因完全不适用而招致其它事故。差异之二是:厂家多数产品只标定额定负载能力上限值,而用户往往认为该产品适用于从零到额定范围内的所有负载。能切换10A的接点不一定能有效的切换1A的负载,因为在两种负载条件下的电接触机制、失效机理截然不同。以下是继电器常见的负载类型与失效现象:白炽灯由于白炽灯内钨丝的冷态电阻非常小,故接通瞬间的浪涌电可高达稳态电流的15倍左右,如此大的浪涌电流会使接点速度烧蚀甚至熔焊失效,一般可用串联限流电阻器的方法来消除或减轻浪涌电流的影响。容性负载容性电炉的充电电流、短路放电电流起始时都很大(具体由电容量大小与限流电阻决定),用继电器触点作为直接充电、放电开关都是十分危险的。充电时,接点可能因为充电电流太大而严重烧蚀或熔焊失效;短路放电时,接点闭合接通短路电流的过程中,接点组很可能出现牢固焊接而不能自行分断的故障。在实用时如能根据电容量的大小当串接电阻,即可消除这一危害。电动机负载电动机静止时反电动势为零,启动时浪涌电流非常大。由于电动机负载大小的不同,它的启动时间可能很短,也可能很长,因而,启动浪涌电流也持续同样长的时间。用继电器接点作为电动机的启、闭开关,关断时必须耐受电动机绕组的高感应电压、反冲击产生的电弧作用,因此接点组间的绝缘抗电水平于耐受过负载的能力都必须有充分的余量生产厂家在接点材料和接点间距设计时须予以考虑。直流负载直流负载比交流负载更难断开,交流电压自动过零时具有弧功;直流电压产生电弧并持续不息,直到电弧被拉长(接点间隙增大)而不能自持为止,电弧的能量会使接点产生严重的烧蚀、电弧饿能量会使接点产生严重的烧蚀、金属转移等损伤。低电平负载低电平负载系指开路电压电压为10-50mV(直流或交流峰),闭路电流为10-50uV的负载,环境污染、制造工艺过程中的污染,吸附在接点的表面生的有机物由于摩擦热的作用而聚合等引起接触电阻增大或是不稳定,从而导致电流不稳定、触点压降递增或开路失效等。干电路干电路指继电器接点处于闭合状态时是接通毫伏微安级负载,但不带电闭合或是断开。该负载电路接点的电阻因接点材料、接点压力、接点表面洁净度、环境以及通过电压电流的大小等因素的影响可能很大,甚至出现完全绝缘、开路失效。电感器、螺线管、接触器、线圈、扼流圈、电磁铁等负载这一类都是强感性负载,用继电器作为此类负载断、闭开关,接通时由于电感反电动势可限制浪涌电流的上升,对保护触点有利;但在关断时,线圈中所贮存的能量必须通过断开触点间的电弧释放、消耗,此时接点两端常常会出现数百乃至数千伏的反电压,导致触点烧蚀、熔合或绝缘零部件失效等故障。另外电感负载产生的1A以下的电流可导致火花放电,这个放电会使空气中的有机物分解,接点碳化(或氧化)发黑,导致触点接触不良。产生反电压的原因是当切断感性负载时,贮存在线圈中的电感的能量通过接点放电的形式表出来。一般常温常湿条件下空气的临界击穿电压为200-300V,即反电压高于此值时将导致空气场击穿。为此,设计如下的接点保护电路是有必要的。(图)继电器使用注意事项搬运若有纸箱破损、塑管破裂现象发生,则将变形之继电器直接退回我公司调换。纸箱在搬运过程中保持轻拿轻放,不得使用摔之手段进行搬运。纸箱应按标示方向进行放置。继电器从管(盒)中取出时,应按标示方向轻取,不得将继电器随意倒入周转盘,最好按下列方式进行:操作工将继电器插入线路板孔位时,须注意引出端应全部插入,防止产生不吸动及不导通现象产生。所有操作员工应注意元器件掉落现象发生,若有掉落之元器件,则应放入有标示之不良品盒中,以免被接班人员误用。所有操作人员应掌握轻拿轻放之原则,以此保证所有的元器件,保持其原有的技术参数,消除隐患。对测试设备做定期的保养和定时的测试,以保证其可性度,防止误判,最好应定时用OK品测试其可靠性。多谢合作!开关与接插件接插件接插件又称连接器。在电子设备中,接插件可以提供简便的插拔式电气连接。为了便于组装、更换、维修,在分立元器件或集成电路与印制电路板之间、在设备的主机和各部件之间,多采用接插件进行电气连接。1.接插件的分类按工作频率可分为低频接插件和高频接插件,低频接插件通常是指频率在100MHz以下的连接器;高频连接器是指频率在100MHz以上的连接器,这类连接器在结构上就要考虑高频电场的泄漏、反射等问题。按其外型结构可分为圆形接插件、矩形接插件、印刷板接插件、带状扁平排线接插件等。常见接插件的外形如图7-1所示。下一页返回2.几种常见的接插件(1)圆形接插件圆形接插件也称航空插头、插座,它有一个标准的螺旋锁紧机构,接接点数目从两个到上百个不等。(2)矩形接插件矩形接插件的矩形排列能充分利用空间,并且电流容量也较大,所以其被广泛用于机内安培级电流信号的互连。(3)印刷板接插件为了便于印制板电路的更换、维修,印制电路板之间或印制电路板与其他部件之间的互连经常采用印刷板接插件。按其结构形式分为簧片式和针孔式。(4)带状扁平排线接插件带状扁平排线接插件是由几十根以聚氯乙烯为绝缘层的导线并排黏合在一起的。它占用空间小,轻巧柔韧,布线方便,不易混淆。上一页下一页返回常见接插件的外形返回开关顾名思义,是用来控制电路的打开与关闭,从而来控制电路的工作状态。开关分为锁定开关、未加锁定开关、轻触开关、薄膜开关、大功率开关等,下面我们将以图片的形式对开关进行分类介绍。
按键开关微动开关拨动开关船型开关开关器件开关是在电子电路和电子设备中用来接通、断开和转换电路的机电元件。1.开关的分类按驱动方式的不同,可分为手动和自动两大类;按应用场合不同,可分为电源开关、控制开关、转换开关和行程开关等;按机械动作的方式不同,可分为旋转式开关、按动式开关、拨动式开关等;按极位的不同,可分为单极单位开关、单极双位开关、双极双位开关、多级单位开关、多级多位开关等。上一页下一页返回开关按结构的不同,可分为钮子开关、波动开关、波段开关、琴键开关、按钮开关旋转开关、滑动开关、薄膜开关、水银开关等等。在电路中,开关用文字符号S或XS表示,其电路图形符号如图5-2所示。常见开关的外形如图5-3所示。上一页下一页返回开关的电路图形符号返回常见开关器件的外形返回2.几种常用开关(1)按钮开关按钮开关是通过按动键帽,使开关触头接通或断开,从而达到电路切换的目的。按钮开关常用于电信设备、电话机、自控设备、计算机及各种家电中。上一页下一页返回按钮开关简称为按钮:分为起动按钮、复位按钮、检查按钮、控制按钮、限位按钮等多种。有动合(常开)和动断(常闭)之分。(2)钮子开关钮子开关有大、中、小型和超小型多种,接点有单极、双极和三极等几种,接通状态有单位和双位等。它体积小,操作方便,是电子设备中常用的一种开关,工作电流从0.5A~5A不等。钮子开关主要用作电源开关和状态转换开关,广泛应用于小家电及仪器仪表中。(3)船型开关船型开关也称波形开关,其结构与钮子开关相同,只是把钮柄换成船型。船型开关常用做电子设备的电源开关,其接点分为单极单位和双极双位等几种,有些开关还带有指示灯。上一页下一页返回(4)波段开关波段开关有旋转式、拨动式和按键式三种。每种形式的波段开关又可分为若干种规格的极和位。在开关结构中,可直接移位或间接移位的导体称为极,固定的导体称为位。波段开关的极和位,通过机械结构,可以接通或断开。波段开关有多少个极,就可以同时接通多少个点;有多少个位,就可以转换多少个电路。波段开关主要用于收音机、收录机、电视机及各种仪器仪表中。(5)键盘开关键盘开关多用于遥控器、计算器中数字信号的快速通断。键盘有数码键、字母键、符号键和功能键或是它们的组合,其接触形式有簧片式、导电橡胶式和电容式多种。上一页下一页返回(6)琴键开关琴键开关是一种采用积木组合式结构,能作多极多位组合的转换开关。它常用在收录机中。琴键开关大多是多档组合式,也有单档的,单档开关通常用作电源开关。琴键开关除了开关档数及极位数有所不同之外,还有说锁紧式和开关组成形式之分。锁紧形式可分自锁、互锁、无锁三种。锁定是指按下开关键后位置即被固定,复位需另复位键或其他键。开关组成形式主要分为带指示灯。带电源开关和不带灯数种。上一页下一页返回琴键开关:一般采用积木组合式结构,能作为多极多位组合的转换开关,大多为多档组合式,有锁紧形式和开关组成形式之分。(7)拨动开关拨动开关是水平滑动换位式开关,采用切入式咬合接触。波动开关多为单极双位和双极双位开关,主要用于电源电路及工作状态电路的切换。波动开关在小家电产品中应用较多。上一页下一页返回波动开关:通过拨动开关柄来带动滑块或滑片的滑动,从而控制开关触的接通与断开。特点:接点隐藏在开关绝缘外壳里面,安全,在台灯和电热毯。(8)拨码开关拨码开关常用的有单极十位,双极双位和8421码拨码开关三种。常用在有数字预置功能的电路中。(9)薄膜按键开关薄膜按键开关简称薄膜开关,它是近年来国际流行的一种集装饰与功能为一体的新型开关。和传统的机械开关相比,具有结构简单、外型美观、密闭性好、保险性强、性能稳定、寿命长等优点,目前被广泛用于各种微电脑控制的电子设备中。薄膜开关按基材不同可分为软性和硬性两种,按面板类型不同,可分为平面型和凹凸型;按操作感受又可分为触觉有感型和无感型。上一页下一页返回旋转开关:靠旋转开关手柄来控制开关触点的接通与断开。分为单极单位和多极多位两种结构形式。
薄膜开关:自身带印刷线路的按键。通常最上层是由PET或PC材料组成的面板,下面是可导电的印刷线路,中间是隔离层,最下层部份通常是PET材料上印刷触点及连接线路。用手指按上层部位的按键时,其上层触点与下层部位的触点相应部位接触而形成电流连接。
薄膜开关
薄膜开关的结构与性能特点:1.由于封闭式结构及防水构造,适用于任何环境,2.价位低,可信赖性高,3.超薄形结构及柔软性好4.单纯组装,多功能5.可进行鼓泡及可使用窝仔(MetalDome)6.表面可装灯.7.寿命长.一般大于100万次水银导电开关的结构与性能一种玻璃水银导电开关,它由玻璃外壳、电极丝、水银柱构成,电极丝是由粗铜丝,玻璃外壳是由普通电子玻璃构成。利用水银柱面与电极接触,从而决定电路的“通”或“断”。水银导电开关3.开关的主要参数(1)额定电压额定电压是指在正常工作状态下开关能容许施加的最大电压。(2)额定电流额定电流是指在正常工作状态下开关所容许通过的最大电流。(3)接触电阻接触电阻指的是开关接通时,两触点间的电阻值。该阻值越小越好,一般开关多在0.02Ω以下。使用久的开关在0.1~0.8
Ω。上一页下一页返回(4)绝缘电阻绝缘电阻指的不相接触的开关导体之间的电阻值。该阻值越大越好,一般开关多在100MΩ以上。 (5)耐压耐压也叫抗电强度,指的是不相接触的开关导体之间所能承受最大电压。一般开关至少大于100V,电源(市电)开关要求大于500V(交流,50Hz)。(6)使用寿命使用寿命是指开关在正常条件下能工作的有效时间(使用次数)。一般开关的使用寿命通常为5000~10000次。上一页下一页返回7.1.3开关及接插件的选用选用开关和接插件时,除了应根据产品技术条件所规定的电气、机械、环境要求外,还要考虑元件动作的次数、镀层的磨损等因素。因此,选用开关和接插件时应注意以下几个方面的问题:1.首先应根据使用条件和功能来选择合适类型的开关及接插件。2.开关、接插件的额定电压、电流要留有一定的余量。为了接触可靠,开关的接点和接插件的线数要留有一定的余量,以便并联使用或备用。3.尽量选用带定位的接插件,以免插错而造成故障。4.接点的接线和焊接可靠,为防止断线和短路,焊接处应加套管保护。上一页下一页返回开关和接插件一般检测开关和接插件其检测要点是接触可靠,转换准确,一般用目测和万用表测量即可达到要求。1.外观检查对非密封的开关、接插件均可先进行外观检查,检查中的主要工作是检查其整体是否完整,有无损坏,接触部分有无损坏、变形、松动、氧化或失去弹性,波段开关还应检查定位是否准确,有无错位、短路等情况。2.用万用表检测将万用表置于R×1Ω档,测量接通两触点之间的直流电阻,这个电阻应接近于零,否则说明触点接触不良。将万用表置于R×1K或R×10K档,测量接点断开后接点间,接点对“地”间的电阻,此值应趋无穷大,否则开关、接插件绝缘性能不好。上一页返回非自动控制电器考虑到电机较大的起动电流,刀闸的额定电流值应如下选择:(3~5)倍异步电机额定电流图形符号QG(Q)1.刀闸开关极数单极双极三极切换功能单投双投结构最简单,应用最广泛的手控电器。用于低压电路不频繁动作。
非自动控制电器考虑到电机较大的起动电流,刀闸的额定电流值应如下选择:(3~5)倍异步电机额定电流图形符号QG(Q)1.刀闸开关极数单极双极三极切换功能单投双投结构最简单,应用最广泛的手控电器。用于低压电路不频繁动作。
2.转换开关图形符号:主电路中同刀开关,控制电路同万能转换开关小电流的情况下用来作为线路的接通、断开和换接控制,又称组合开关。转换开关的结构紧凑,操作时用手拧转,操作方便、省力。在机床电气设备中,主要作为电源引入开关;或直接用于控制非频繁起动和停止的小容量异步电动机。
文字符号:QB3、组合开关1.用途:常用于机床控制电路的电源开关,也用于小容量电动机的起/停控制或照明线路的开关控制。2.结构:对常用的三极开关来说,每一极有一对静触片与盒外接线柱相接,动触片受手柄控制可以转动,以达到线路的通/断控制。3.种类:有单极、双极、三极和四极等,额定电流有10、25、60和100A等多种。4.电路符号:QS4、行程开关用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。结构与按钮类似,但其动作要由机械撞击。常开(动合)触头电路符号ST常闭(动断)触头电路符号ST作用:可实现短路、过载、失压保护。5.自动空气断路器(自动开关)结构:过流脱扣器欠压脱扣器工作原理:过流时,过流脱扣器将脱钩顶开,断开电源;欠压时,欠压脱扣器将脱钩顶开,断开电源。6、按钮(1).用途:常用来接通或断开小电流的控制电路,而进一步控制电动机或其它电气设备的运行。(2).结构:从剖面结构图可看到,有两对静触点、一对动触点、按钮帽及弹簧等部分。在常态时,静触点1由动触点接通、静触点2是断开的;按下按钮帽时静触点的通断状态发生变化。(3).种类:单联按钮开关只有一组常开触点和常闭触点,还有双联和三联等等。(4).电路符号:常开(动合)按钮电路符号SB复合按钮复合按钮:常开按钮和常闭按钮做在一起。电路符号SB常闭(动断)按钮电路符号SB低压电器配电电器控制电器开关熔断器断路器接触器继电器起动器主令电器时间继电器热继电器速度继电器电流继电器中间继电器3.按控制对象
主令电器主令电器主要用来切换控制线路。按钮是一种专门发号施令的电器,用以接通或断开控制回路中的电流。按钮开关万能转换开关主令控制器1.按钮控制按钮常开(动合)按钮电路符号常闭(动断)按钮电路符号复合按钮电路符号SBSBSB2.主令控制器与万能转换开关主令控制器与万能转换开关广泛应用在控制线路中,以满足需要多联锁的电力拖动系统的要求。主令控制器SL万能转换开关SO文字符号万能转换开关图形符号和主令控制器类似图形符号经济钮
双位钮
钥匙复位紧急停止钮
紧急停止钮
带灯蘑茹钮
带灯方钮
带灯圆钮
方柄旋钮
圆柄旋钮
万能转换开关
/product_detail.asp?id=23型圆钮
执行电器1.电磁铁把电磁能转换为机械能的电器。这里介绍的电磁铁是指将电流信号转换成机械位移的执行电器。2.电磁离合器—电磁连轴器传递扭矩3.电磁夹具电磁工作台,常用于磨床。继电器与接触器的常用基本线路1继电器与接触器自动控制线路的构成绘制原理图的一般原则:1主回路在左,控制回路在右。2电路或元件按功能布置左右,上下。3统一电器元件可分开画,但必须用同一文字符号表明。4元件都应该在非上电或不工作状态下。5电器线圈或电阻尽量放在各行的一边。6对循环运动机构,绘出工作循环图。继电器与接触器的常用基本线路1继电器与接触器自动控制线路的构成绘制原理图的一般原则:电机起动、停车(点动、连续运行、多地点控制、顺序控制等)
电机正反转控制基本控制环节1.启动控制线路及保护装置
1)启动控制线路a、电动机连续运行自保持KMSB2C'M3~ABCKMFUQSB'SB1起动按钮停车按钮KM2)保护装置电动机保护的类型:失压保护:采用继电器、接触器控制短路保护:熔断器、过电流继电器、自动空气断路器过载保护:热继电器直流电机零励磁保护:欠电流继电器a短路保护选择熔体额定电流()时,必须躲开起动电流,但对短路电流仍能起保护作用。方法1:加熔断器。异步电动机的起动电流(Ist)约为额定电流(IN)的(5~7)倍。熔断器作用:用于短路保护。电路符号FU安秒特性作用:可实现短路、过载、失压保护。2.自动空气断路器(自动开关)结构:过流脱扣器欠压脱扣器工作原理:过流时,过流脱扣器将脱钩顶开,断开电源;欠压时,欠压脱扣器将脱钩顶开,断开电源。11.欠电压脱扣器12、13.双金属片及其加热元件过载脱扣器自动空气断路器原理图1、9.弹簧2.触点3.锁扣4.搭钩5.轴6.过电流脱扣器7.杠杆8、10.衔铁(1)组合型接线端子;(2)用于过载保护的热双金属片;(3)用于短路保护的电磁脱扣器;(4)机械锁定和手柄装置;(5)触头系统;(6)快速灭弧系统;(7)外壳和卡轨部件。
QFb过载保护KMSB1KMSB2FR电机工作时,若因负载过重而使电流增大,但又比短路电流小。此时熔断器起不了保护作用,应加热继电器,进行过载保护。M3~ABCKMFUQSFR热继电器的热元件热继电器触头方法:加热继电器。c失压保护采用继电器、接触器控制后,电源电压<85%时,接触器触头自动断开,可避免烧坏电机;另外,在电源停电后突然再来电时,可避免电机自动起动而伤人。方法:采用接触器控制。M3~ABCKMFUQS主电路A'C'KMSB1KMSB2控制电路A'C'线圈电压2电机的正反转控制KMFKMFSB1SBFFRKMRM3~ABCKMFFUQSFR该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。SBF和SBR不能同时按下,否则会造成短路!操作过程:SBF正转SBR反转停车SB1正转KMRKMRSBR电机的正反转控制—加互锁互锁作用:正转时,SBR不起作用;反转时,SBF不起作用。从而避免两触发器同时工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMFKMRM3~ABCKMFFUQSFRKMRSBR互锁KMFSB1KMFSBFFRKMRKMRKMRKMFSBR电机的正反转控制—双重互锁KMRM3~ABCKMFFUQSFR电器互锁机械互锁双保险机械互锁(复合按钮)电器互锁(互锁触头)1)异步机的直接起动M3~ABCKMFUQSB'C'KMSB3、点动控制动作过程触头(KM)打开按钮松开线圈(KM)断电电机停转。触头(KM)闭合按下按钮(SB)
线圈(KM)通电电机转动;控制电路主电路QSFRM3~ABCKMFU方法一:用复合按钮。2)点动+连续运行SB3:点动SB2:连续运行控制关系该电路缺点:动作不够可靠。KMSB1KMSB2FRSB3主电路控制电路SBKSB1KSB2FRKMKM3~ABCKMFU方法二:加中间继电器(KA)。控制关系SB:点动SB2:连续运行FR2)点动+连续运行
以下控制电路能否实现即能点动、又能连续运行思考不能点动!KMSB1KMSB2FRSB4.多台电动机的连锁控制线路1)两台电动机的互锁a)工作互锁,同时停车a)如机床主传动与润滑油泵传动间的连锁就是一种最常见的连锁:要求主传动电动机应该在润滑油泵工作后才准启动4.多台电动机的连锁控制线路1)两台电动机的互锁a)如机床主传动与润滑油泵传动间的连锁就是一种最常见的连锁:要求主传动电动机应该在润滑油泵工作后才准启动b)工作互锁,可单独停车b)铣床中不仅要求进给装置只有在主轴旋转后方能工作和两者能同时停车,而且要求在主轴旋转时进给装置可以单独停车。这里1M代表主轴电动机,2M代表进给电动机。c)工作、停车都有互锁c)铣床不仅要求主轴旋转后才允许进给装置工作,而且最好能满足只有在进给装置停止后,才允许主轴旋转停止。这里1M代表主轴电动机,2M代表进给电动机。c)工作、停车都有互锁c)铣床不仅要求主轴旋转后才允许进给装置工作,而且最好能满足只有在进给装置停止后,才允许主轴旋转停止。d)两电动机不能同时工作的互锁d)龙门刨床的横梁与工作台之间、刀架的进给与快速移动之间都要求两者不能同时工作.2)联合控制与分别控制多电动机拖动的生产机械工作中常需要联合动作,而在调整时又需单独动作,如机床的主运动和进给运动之间就有这种要求,故有所谓联合控制和分别控制。联合:1QB、2QB,都在Ⅰ位分别:1QBⅠ位,2QBⅡ位;1KM工作2)联合控制与分别控制多电动机拖动的生产机械工作中常需要联合动作,而在调整时又需单独动作,如机床的主运动和进给运动之间就有这种要求,故有所谓联合控制和分别控制。联合:1QB、2QB,都在Ⅰ位2)联合控制与分别控制多电动机拖动的生产机械工作中常需要联合动作,而在调整时又需单独动作,如机床的主运动和进给运动之间就有这种要求,故有所谓联合控制和分别控制。联合:1QB、2QB,都在Ⅰ位分别:1QBⅠ位,2QBⅡ位;1KM工作2)联合控制与分别控制多电动机拖动的生产机械工作中常需要联合动作,而在调整时又需单独动作,如机床的主运动和进给运动之间就有这种要求,故有所谓联合控制和分别控制。分别:1QBⅠ位,2QBⅡ位;1KM工作3)集中控制与分散控制这个线路的特点是各拖动电动机的操作独立性更好,操作简单,许多生产自动线上都采用这样的控制线路。5SB、6SB集中控制3)集中控制与分散控制这个线路的特点是各拖动电动机的操作独立性更好,操作简单,许多生产自动线上都采用这样的控制线路。1SB、3SB控制1KM例如:甲、乙两地同时控制一台电机。方法:两起动按钮并联;两停车按钮串联。5、多地点控制乙地甲地KMSB1甲SB2甲KMSB3乙SB4乙方法:两起动按钮串联;两停车按钮并联。6、多条件控制KMSB2甲KMSB1乙SB4甲SB3乙
生产机械中常用的几种自动控制方法
(1)根据工作机械的运动行程来控制.常用的机电传动自动控制的基本方法有以下几种:(4)利用电动机主电路的电流来控制;(3)利用电动机的速度来控制;(2)根据一定时间间隔来控制;1.按行程的自动控制用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。结构与按钮类似,但其动作要由机械撞击。常开(动合)触头电路符号常闭(动断)触头电路符号STST1)行程开关复合触头行程控制行程控制实质为电机的正反转控制,只是在行程的终端要加限位开关。正程逆程BAKMRM3~ABCKMFFUQSFR(1)行程控制电路正程限位开关STASTB逆程至右极端位置撞开STA
动作过程SB2正向运行电机停车(反向运行同样分析)控制回路KMFFRKMRSB1KMFSB2SB3KMRKMRKMF限位开关STASTB(2)行程控制--自动往复运动正程逆程电机工作要求:1.能正向运行也能反向运行2.到位后能自动返回电机STaSTb自动往复运动控制电路限位开关采用复合式开关。正向运行停车的同时,自动起动反向运行;反之亦然。关键措施KMRSBRKMFFRKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTb(3)工作循环后停在原位要求按1SB的时间长,否则,会因1ST未复位使KM不能自锁,放开1SB电动机又停了。a)最简单的办法,,,当时,挡块压下,使,线路的缺点:1SBKM得电并自锁电动机带动工作部件运动工作循环结束回到原位1STKM断电电动机停车,工作部件停在原位.b)改进线路1ST和2ST工作部件在原位时受压,次序是:此线路既符合工作要求,又便于操作,是一个比较完善的线路,只是多用了一个行程开关和一个中间继电器.工作部件离开原位:先松1ST(闭合),后松2ST(闭合)。工作部件回原位时:先压2ST(断开),后压1ST(断开)。2ST1ST原位b)改进线路工作部件从原位离开时:先松1ST(闭合),后松2ST(闭合)。2ST1ST(1)工作元件在原位,1ST,2ST受压断开。b)改进线路工作部件从原位离开时:先松1ST(闭合),后松2ST(闭合)。2ST1ST(2)按下1SB,KM得电并自锁,电机启动。b)改进线路工作部件从原位离开时:先松1ST(闭合),后松2ST(闭合)。2ST1ST(3)电机启动,工作元件离开原位,先松1ST(闭合)b)改进线路工作部件从原位离开时:先松1ST(闭合),后松2ST(闭合)。2ST1ST(4)电机启动,工作元件离开原位,后松2ST(闭合)b)改进线路工作部件回原位时:先压2ST(断开),后压1ST(断开)。2ST1ST(5)工作元件回原位,先压2ST(断开)b)改进线路工作部件回原位时:先压2ST(断开),后压1ST(断开)。
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