电气元件介绍课件

电气元件介紹设备保守部电气元件分类一、控制元件二、感测元件三、驱动元件

1.控制元件1.1传统电路部分：开关(SW):起动,停止,紧停保险丝(Fuse)无熔丝开关(NFB)交流接触器(MC)继电器(CR)起动SW停止SW紧停SW1.1.2开关SW1.1.3保险丝1.1.3.1保险丝也被称为熔断器，保险丝是用来防止电路超负荷的一种安全装置。当电流强度达到不安全量值时，保险丝就熔化，从而使电路切断。1.1.3.2保险丝的工作原理

当电流流过导体形状确定了，其电阻R就相对确定了（若不考虑它的电阻温度系数）。当电流流过它时，它就会发热，随着时间的增加其发热量也在增加。电流与电阻的大小确定了产生热量的速度，保险丝的构造与其安装的状况确定了热量耗散的速度，若产生热量的速度小于热量耗散的速度时，保险丝是不会熔断的。若产生热量的速度等于热量耗散的速度时，在相当长的时间内它也不会熔断。若产生热量的速度大于热量耗散的速度时，那么产生的热量就会越来越多。又因为它有一定比热及质量，其热量的增加就表现在温度的升高上，当温度升高到保险丝的熔点以上时保险丝就发生了熔断。这就是保险丝的工作原理。1.1.3.3保险丝的种类:

按使用范围分，可分为：电力保险丝、机床保险丝、电器仪表保险丝（电子保险丝）、汽车保险丝。

按体积分，可分为：大型、中型、小型及微型。

按额定电压分，可分为：高压保险丝、低压保险丝和安全电压保险丝。

按分断能力分，可分为：高、低分断能力保险丝。

可分为：平头管状保险丝（又可分为内焊保险丝与外焊保险丝）、尖头管状保险丝、铡刀式保险丝、螺旋式保险丝、插片式保险丝、平板式保险丝、裹敷式保险丝、贴片式保险丝。

按熔断速度分，可分为：特慢速保险丝（一般用TT表示）、慢速保险丝（一般用T表示）、中速保险丝（一般用M表示）、快速保险丝（一般用F表示）、特快速保险丝（一般用FF表示）。

按标准分，可分为：欧规保险丝、美规保险丝、日规保险丝。美规与日规的熔断特性较为接近，而欧规则与它们相差较大。这三种保险丝的外形尺寸差别不大。中国规定，在中国境内生产使用的电器应使用欧规保险丝。保险丝(Fuse)1.1.4无熔丝开关(自动空气断路器)

自动空气断路器也叫自动开关,是常用的一种低压保护电器，可实现短路、过载和失压保护。它的结构形式很多。右图所示的是一般原理图。1.1.4.1无熔丝开关动作原理开关的脱扣机构是一套连杆装置。当主触点通过操作机构闭合后，就被锁钩锁在合闸的位置。如果电路中发生故障，则有关的脱扣器将产生作用使脱扣机构中的锁钩脱开，于是主触点在释放弹簧的作用下迅速分断。按照保护作用的不同，脱扣器可以分为过电流脱扣器及失压脱扣器等类型。在正常情况下，过电流脱扣器的衔铁是释放着的；一旦发生严重过载或短路故障时，与主电路串联的线圈就将产生较强的电磁吸力把街铁往下吸引而顶开锁钩，使主触点断开。欠压脱扣器的工作恰恰相反，在电压正常时，电磁吸力吸住衔铁，主触点才得以闭合。一旦电压严重下降或断电时，衔铁就被释放而使主触点断开。当电源电压恢复正常时，必须重新合闸后才能工作，实现了失压保护。断路器的主触点是通过操作机构(手动或电动)使之闭合的，其触点系统由于装有灭弧装置因而不仅能接通或切断正常的工作电流，还能在发生故障时迅速切断比正常工作电流大好几倍的故障电流，从而能有效地保护电路中的电气设备。

1.1.5交流接触器

1.1.5.1用途：接触器是一种自动化的控制电器。接触器主要用于频繁接通或分断交、直流电路，具有控制容量大，可远距离操作，配合继电器可以实现定时操作，联锁控制，各种定量控制和失压及欠压保护，广泛应用于自动控制电路，其主要控制对象是电动机，也可用于控制其它电力负载，如电热器、照明、电焊机、电容器组等。1.1.5.2分类：接触器按被控电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。这里主要介绍常用的交流接触器。1.1.5.3电磁式交流接触器的结构(1)结构：接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧系统及其它部分组成。①电磁系统：电磁系统包括电磁线圈和铁心，是接触器的重要组成部分，依靠它带动触点的闭合与断开。②触点系统：触点是接触器的执行部分，包括主触点和辅助触点。主触点的作用是接通和分断主回路，控制较大的电流，而辅助触点是在控制回路中，以满足各种控制方式的要求。③灭弧系统：灭弧装置用来保证触点断开电路时，产生的电弧可靠的熄灭，减少电弧对触点的损伤。为了迅速熄灭断开时的电弧，通常接触器都装有灭弧装置，一般采用半封式纵缝陶土灭弧罩，并配有强磁吹弧回路。④其它部分：有绝缘外壳、弹簧、短路环、传动机构等1.1.5.4交流接触器的动作原理当吸引线圈两端施加额定电压时，产生电磁力，将动铁心(上铁心)吸下，动铁心带动动触点一起下移，使动合触点闭合接通电路，动断触点断开切断电路，当吸引线圈断电时，铁心失去电磁力，动铁心在复位弹簧的作用下复位，触点系统恢复常态。三相交流接触器的触点系统中有三对主触点和若干对辅助触点，主触点可以通过较大的主电流，并设有隔弧和灭弧装置。主触点常用在主电路中控制三相负载，辅助触点用在电流较小的控制电路中。交流接触器

RSTUVWbacoilMCO.L.abc1.1.6继电器(CR)DC24VRELAYa接點電磁閥+-I继电器是我们生活中常用的一种控制设备，通俗的意义上来说就是开关，在条件满足的情况下关闭或者开启。

常用的为电磁继电器和固态继电器。1.2PLC控制部分

程式逻辑控制部分：PLCPLC模组:PS,CPU,I/P,O/P人机界面(Touchpanel)特殊模组:A/D,D/A,Servo,Temp.,通訊,省配线单元(Uniwire)远端传输模组(RemoteI/Omodule)温度控制器(T.C.)程式逻辑控制部分：PLC底板电源供应器CPU输入单元输出单元特殊模组PLC模组PLC模组(计算机模组)PLC模组(I/O模组)人机界面(Touchpanel)

温度控制器设定值实际值SDC10温控器设定值为根据实际需要设置的温度值，实际值为温度感知元件实时检测到的数值。EV1红灯亮时为温度超限报警，EV2红灯亮时为电流超限报警。持续按住PARA键进入参数设置模式，可对温度控制器内部参数进行修改。包括修改温度的上下限数值以及电流的上下限数值等。温控器配合加热器、固态继电器(SSR)以及感温线，形成温度控制系统。2.1传感器定义及分类2.1.1传感器的定义。传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件。国际电工委员会(IEC:InternationalElectrotechnicalCommittee)的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。2.1.2传感器的分类根据传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器二大类

传感器工作原理的分类物理传感器应用的是物理效应，诸如压电效应，磁致伸缩现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量的微小变化都将转换成电信号。化学传感器包括那些以化学吸附、电化学反应等现象为因果关系的传感器，被测信号量的微小变化也将转换成电信号。2.1.3光电/光纤传感器光电感应器依其检测距离及使用场所可分为下列四种形式：1.对照型

此型光电感应器为最早的感应器形式，将投光器及受光器分开于两端，一边投光、一边受光，在两者之间的光线若受到任何物体之干扰，即会改变开关的状态，如右图。优点:有较长的检测距离，同时能检测较困难的物体，如发亮表面的物等.缺点:因投光及受光分开两处，故安装配线及校准之工作较复杂2.反射片型

反射片型光电感应器是将投光器及受光器装于同一镜头内，光线由投光部份发出经一反射片反射回到接收部份，故再同一段距离内，光线在镜头与反射片间往返各一次，如右图。优点：因投光受光在同一镜头内，故安装配线比较简易，另外，在校准作业上亦较对照型简单且有较大的弹性缺点：检测距离较对照型小一倍，同时光线在镜头与反射片间经多次反射亦减弱其能量。3.近接反射型

此型与反射片型相似，投光与受光均装于同一镜头内，但投光器发出之光线是经由物体表面反射再回至受光器。现代之反射型光电感应器除一般功能型，另外发展出较先进之前景遮蔽及背景遮蔽功能，如右图。优点：价格低廉、安装容易、校准容易。缺点：由于需经由物体表面加以反射，故物体表面之反射情形影响其检测功能，如白色表面即较黑色表面更能有效的被检测出。4.光纤传感器

发射器和接收器前端装上光纤(玻璃、塑料光纤的基本操作相同)。光纤是光电传感器的“眼”的延伸。由于光纤导线体积小又具伸缩性，解决厂不易进入部位的传感问题。由于没有电流在光纤中，因此没有安全措施也能在易爆或强电磁场(高压设备，电焊设备)存在的区域正常工作。光纤足够细可探测到最微小的物体。光纤导线可用作漫反射光电开关和对射式光电开关。FS—V11的設定方法两点设定：当没有物体时,按SET钮(橙色灯亮),有物体时，按SET键，然后释放。此时SENSOR放大器即可自动计算并设置好感度。

棒状LED较正指示灯数字LED设定钮手动按钮模式选择钮输出选择开关沟槽式Sensor光纤检知SENSOR构成光纤头光纤放大器反射式Sensor近接Sensor极限式检知Sensor押入式极限SensorPLCI/P点3.驱动元件电磁阀(SOL.)控制器(CONTROLLER)驱动器(DRIVER)马达(MOTOR)变频器(INVERTER)加热器(HEATER)3.1电磁阀(五口二位)试验按钮压下强制导通电气作动进气管路排气管路进气作动管路3.2伺服系统伺服系统，主要包括以下几项：

1.指令部：动作指命信号的输出装置。2.控制部：接收控制指令，并驱动马达的装置。3.驱动、检出部：驱动控制对象、并检出状态的装置驱动器(DRIVER)驱动器的作用:是将输入脉冲与编码器的位置、速度情报进行比较后来对驱动电流进行控制。马达(MOTOR)伺服马达的种类，大致可区分成：1.同步型：永磁式同步马达，停电时发电效应，因此刹车容易，但因制程材料上的问题，马达容量受限制。〔转子：永久磁铁；定子：线圈〕2.感应形：感应形马达与泛用马达构造相似，构造坚固、高速时转矩表现良好，但马达较易发热，容量

(7.5KW以上)大多为此形式。

〔转子、定子皆为线圈〕3.直