第一节低压开关和主令电器

第二章常用电气元器件第一节低压开关和主令电器第一节低压开关和主令电器【教学目标】

1.初步掌握低压电器和主令电器的结构；2.理解低压电器和主令电器的工作原理；3.学会低压电器和主令电器的使用方法；4.能进行低压电器和主令电器的简单维护维修和故障排除。【教学重点】低压电器和主令电器的使用方法【教学难点】低压电器和主令电器的故障排除方法一、低压开关1．刀开关刀开关又名“闸刀开关”，是一种结构最简单且应用最广泛的低压电器。图2-1常见刀开关外形1-瓷质手柄；2-闸刀本体；3-静触座；4-接装熔丝的接头；5-上胶盖；6-下胶盖（a）HK2型开启式负荷开关（b）铁壳开关低压开关（1）HK系列瓷底胶盖刀开关HK系列瓷底胶盖刀开关又称为开启式负荷开关，不设专门的灭弧装置，仅利用胶盖的遮护以防电弧灼伤人手，因此不宜带负载操作，适于接通或断开有电压而无负载电流的电路。因其结构简单、操作方便、价格便宜，在一般的照明电路和功率小于5.5kW的电动机控制电路中仍可采用。操作时动作应迅速，使电弧较快熄灭，既能避免灼伤人手，也能减少电弧对动触刀和静夹座的灼损。铁壳开关又称为封闭式负荷开关，因其外壳为铁制壳，故俗称为铁壳开关。铁壳开关的灭弧性能、操作及通断负载的能力和安全防护性能都优于HK系列瓷底胶盖刀开关，但其价格比瓷底胶盖刀开关贵。（2）HH系列铁壳开关低压开关刀开关在电气原理图中的符号:（a）图形、文字符号（b）型号意义图2-2刀开关符号和型号低压开关2．组合开关（1）无限型位组合开关图2-3HZ10-10/3型组合开关（a）外形（b）结构（c）符号无限位型组合开关手柄可以在360°范围内旋转，无固定方向、无定位限制。常用的是HZ10系列，其外形、结构和在电气原理图符号如图2-3所示。它是由多节触片分层组合而成，开关的动触片和静触片分别装在数层成型的胶木绝缘垫板内，绝缘垫板可以一层一层的堆叠起来。动触片由两片磷铜片或硬紫铜片与具有良好消弧性能的绝缘钢纸板铆合而成。它们一起套在附有手柄的方形绝缘转轴上，两个静触片则分别置于胶木绝缘垫板边缘上的两个凹槽内。当方轴转动时，便带动动触片与静触片接触或分离，达到接通或分断电路的目的。特殊规格的HZ10组合开关也可以做控制小容量三相异步电动机正、反转用。低压开关（2）有限位型组合开关组合开关图2-4HZ10型倒顺开关有限位型组合开关也叫可逆转换开关或倒顺开关，它只能在90°范围内旋转，有定位限制，常用的为HZ10系列，其外形与结构如图2-4所示。

HZ10—132型组合开关的手柄有倒、停、顺三个位置，手柄只能从“停”位置左转45°和右转45°。多用于控制小容量异步电动机的正、反转及双速异步电动机△/YY、Y/YY的变速切换。组合开关的型号意义：低压开关3．低压断路器低压断路器又称自动空气断路器，它的应用十分广泛，可用来保护电网的各种电气设备，在现代机床控制中被广泛作为电源的引入开关，也可用来控制不频繁起动的电动机。它不但能带负载接通和分断电路，而且对所控制的电路有短路、过载、欠压和漏电保护等作用。常用的低压断路器为塑壳式，如DZ5系列和DZ10系列。DZ5系列为小电流系列，其额定电流为10A～50A；DZ10系列为大电流系列，其额定电流等级有100A、250A和600A三种。以DZ5-20型系列为例，其外形及结构如图2-5所示。低压开关图2-5几种常见断路器结构示意图（b）符号图2-6低压断路器的型号和符号（a）型号意义由于低压断路器比较复杂，所以故障原因较多，其常见故障及排除方法如表2-1所示。故障现象原因分析排除方法手动操作低压断路器不能闭合欠电压脱扣器无电压或线圈损坏检查线路施加电压或更换线圈储能弹簧变形导致闭合力减小更换储能弹簧反作用弹簧力过大重新调整弹簧反力起动电动机时开关立即分断过电流脱扣器整定值太小调整整定值脱扣器某些零件损坏，如橡皮膜等损坏更换脱扣器或损坏零件脱扣器反力弹簧断裂或脱落更换弹簧或重新装上工作时，低压断路器温升太高触点压力过低调整触点压力或更换弹簧触点表面过分磨损或接触不良更换触点或清理接触面两导电零件连接螺钉松动拧紧触点表面油污氧化清除油污或氧化层断路器闭合后经一定时间自行分断过电流脱扣器延时整定值不对重新调整热元件或延时电路元件变化更换辅助触点不通辅助触点的动触桥卡死或脱落拨正或重新装好动触桥辅助触点的传动杆断裂或滚轮脱落更换传动杆或更换辅助触点触点不接触或氧化调整触点，清理氧化膜低压断路器经常自行分断漏电动作电流变化送回厂家重新校正线路漏电排除漏电原因低压开关表2-1低压断路器常见故障及排除方法二、主令电器

主令电器在机床控制系统中是专门“发布”命令的一类电器，主要用来接通和分断控制电路，不允许用来分、合主电路。主令电器应用十分广泛，种类繁多，常用的有控制按钮、行程开关和主令控制器等。随着电子技术的普及和自动化程度的提高，目前，主令电器正向着无触点方向发展，如无触点接近开关已在电力拖动系统中开始应用。主令电器

1．控制按钮图2-7控制按钮结构、符号控制按钮是一种手动操作接通或分断小电流控制电路的主令电器。主要利用其远距离手动指令或信号，去控制接触器、继电器等电磁装置，实现主电路的分合、功能转换或实现电气联锁。控制按钮一般由按钮帽、复位弹簧、桥式动触点、静触点、外壳及支柱连杆等组成。按静态时触点分合状态，可分为：动断按钮、动合按钮和复合按钮。它们的结构和符号如图2-7所示。主令电器

图2-8部分控制按钮外形控制按钮根据使用要求、安装形式、操作方式不同，其种类繁多，常见的控制按钮外形如图2-8所示。LA19系列LA10系列LA18系列主令电器

在机床中常用的控制按钮有LA18系列、LA19系列、LA20系列。LA18系列采用积木式结构，触点数量可以按照需要拼接；LA19系列与LA18系列结构大体相同，但LA19系列中有将按钮与信号灯两种元件组合成一体的产品。LA20系列结构与前两种产品类似，也是组合式的，它除带有信号灯外，还有两个或三个元件组合为一体的开启式或保护式产品。按钮帽操动部分除常见的直上、直下的操纵形式外，还有旋钮式、钥匙式、紧急式、保护式和防爆式等。按钮帽也通过不同的颜色和符号标志来区分功能及作用，红色代表停止，绿色或黑色代表起动，便于操作人员识别，避免误操作。控制按钮的型号意义：结构代号含义：K——开启式，H——保护式，S——防水式，F——防腐式，J——紧急式，D——带指示灯式，X——旋钮式，Y——钥匙式。主令电器

故障现象原因分析排除方法按下按钮时，动合触点不通触点氧化擦拭触点按钮受热变形，动触桥不能接触静触点更换按钮机械机构卡死清除按钮内杂物松开按钮时，动断触点不通触点氧化或有污物擦拭触点弹簧弹力不足更换或处理弹簧按下按钮时，动断触点不断开污物过多造成短路擦拭清除按钮内杂物胶木烧焦形成短路更换按钮按下按钮时，有触电感觉接线松动，搭接在按钮外壳上重新接线，排除搭线现象按钮内污物过多擦洗按钮，清除污物松开按钮时，动合触点不断开污物过多造成短路擦洗按钮，清除污物复位弹簧弹力不足更换或处理弹簧胶木烧焦形成短路更换按钮按钮过热通过按钮的电流过大重新设计电路环境温度过高加强散热措施指示灯电压过高降低指示灯电压表2-2按钮常见故障及排除方法2．行础程开待关主令焦电器行程罚开关界又称探位置艺开关葬或限肢位开核关，咸其触波点的搞动作枪不是请靠手菠去操望纵，摸而是羞利用牢机械毒设备吸的某效些运伤动部甜件的淘碰撞爆来完庆成操垮作的姓。因滴此，殿行程贯开关闹是一截种将雷机械漏行程催信号啦转换卖成电砖信号监的开绞关器纪件，够广泛射应用届于顺咬序控享制、阁自动巴往返泊控制塑以及挽定位御、限洪位、颤安全铲保护喜等自猎控系菜统中疏。结构获分类辩，行跨程开秃关可拼分为忠：按胡钮式关（直同动式仰）、狂滚轮宝式（出旋转柴式）珍、微责动式骡三种项。其载常见是外形既如图2-冶9所示袜。JL充XK冒-3莲11图2-决9行程炊开关责外形联图LX旦19珍-1魔11LX银19恢-2临32（1）按序钮式摘行程驴开关主令首电器（1）按债钮式慰行程滩开关按钮大式行啊程开顽关有LX禽1和JL捡XK毕1等系混列，弦其内杏部结版构如碍图2-熊10所示债。这脑种行调程开翼关的欣动作期过程哀同按启钮一矩样，逃动作决简单雾，维且修容抄易。验但它嫂的缺日点是辽：触息点分筒合速尼度取疾决于马生产驾机械矮的移味动速遵度，项当生缘瑞产机云械的钢移动躲速度永低于0.伏4m等/m宾in时，负触点巨分断蛾太慢片，易犁受电陕弧烧咽损，痛从而辫减少面触点超使用饭寿命竹。图2-什10按钮饿式行恼程开前关内奋部结正构1-按钮缎；2-弹簧蚊；3-静触少点；4-动触况点（2）滚拢轮式皮行程棚开关主令葱电器（1）按没钮式填行程棵开关图2-谎11单滚虚轮式辩行程午开关券的内贞部结向构1-滚轮统；2-上转堤臂；3-盘形兴弹簧事；4-下转炭臂；5-弹簧倾；6-滑轮讯；7-压板位；8-动断奶触点释；9-动合妙触点添；10待-横板轨；11议-压缩供弹簧滚轮祝式行珠程开蝇关又旦分为做单滚朵轮自锐动复翻位式醋和双矩滚轮摔（羊顺角式甘）非涌自动填复位卡式两歇种。单滚吓轮式相行程捎开关型的内肝部结草构如捷图2-祸11所示糊。当范撞块属向左挤撞击叛滚轮篇时，情上下催转臂品绕支能点以征逆时冬针方拿向转榨动，娇滑轮言自左扭至右哗的滚粱动中桨，压云迫横凳板，樱待滚漠过横锦板的锄转轴淹时，警横板巷在弹恭簧的形作用誓下突叹然转鲜动，咬使触些点瞬酿间切每换，悔复位融弹簧茅在撞泡块离歪开后台带动惊触点叼自动烘复位阀。主令迫电器（1）按角钮式罪行程庄开关（3）微态动式韵行程透开关图2-慰12微动促式行该程开议关内改部结区构（a）LX捞31微动望开关（b）LX鞭W-摇11微动什开关微动锹式行睁程开浙关是亩具有农瞬时决动作浅和微碰小行打程的胖灵敏队开关作。常释用型惕号有LX谎31、LX票W-塞11等系辰列，莲其部栋结构宿如图2-世12所示摊。主令良电器（1）按协钮式袭行程落开关行程乳开关既型号装意义猴：例：LX络19黄-2荡12表示愚双轮筐行程没开关减，滚胳轮装秩在传役动杆伴内侧居，不者能自谈动复油位。主令膏电器（1）按宅钮式让行程趋开关行程河开关表在电假气原疏理图此中的丢符号管如图2-渐13所示属。（a）动合触点（c）复合触点（a）动断触点图2-粘13行程贞开关岂的符心号主令紫电器（1）按男钮式辞行程建开关行程钱开关堡常见帆故障谎及排灵除方想法如瘦表2-祝3所示稳。故障现象原因分析排除方法行程开关动作后不能复位弹力减弱更换弹簧机械卡阻拆卸清除长期不用油泥干涸清洁外力长期压迫行程开关改变设计方法杠杆偏转但触点不动作工作行程不到调整行程开关位置触点脱落或偏斜修理触点系统异物卡住清理杂物连线松脱紧固连接线行程开关可以复位，但动断触点不闭合触点被杂物卡住清理杂物触点损坏更换触点弹簧失去弹力更换弹簧弹簧卡住重新装配表2-贝3行程沿开关页常见欠故障炸及排榆除方吊法主令雪电器3．万四能转苗换开叠关LW易6型系胳列万粗能转执换开伯关某凑一层由的结编构原擦理示被意图鼻和图籍形文墓字符驴号如凭图2-祸14所示筛。万能盒转换秋开关栽是具魂有更侨多操四作位写置和票触点贺，且陶能够痕变换脉多个沃电路柱的一潮种手既动控仙制电席器。兔由于滩它能恼控制拐多个聋回路装，适叼应复虑杂线隙路的张要求剑，故恐有“旬万能幕”转柄换开看关之洁称。目前冠，常守用的环万能球转换放开关钢有LW申5、LW妙6等系蜘列。LW度6系列犯万能污转换日开关揭由操低作机引构、热面板眼、手轰柄及轿触点况座等裹主要柿部件串组成析，其殿操作挨位置睛有2~投12个，闯触点意底座腊有1~轰10层，答其中职，每什层底热座都偏可以升安装俘三对勾触点银，并捡由底监座中四间的挖凸轮红进行挡控制麻。由摧于每嫁层凸礼轮的史形状姥可以敌做的缎不一钥样，蓝因此程，当低手柄厅转动句到不洁同的坦位置岭时，租通过唱凸轮冒的作椅用，扯可以圆使各争对触棚点按孤照自杀己的暂运动态规律圾分别税接通舞和分东断电慎路。主令繁电器LW志6型系蓬列万诞能转临换开驴关某晚一层冲的结找构原话理示界意图距和图梅形文寒字符歇号如谱图2-测14所示危。图2-庸14万能鱼转换执开关锁结构甜原理梳图和续图形秀文字誓符号LW涉6型系祥列万哥能转欲换开避关某嘴一层墓的结泄构原航理示骡意图青和图苍形文螺字符郑号如篇图2-段14所示支。（a）结构原理图（b）图形文字符号4．主睛令控丝式制器主令肝电器主令窑控制霜器是败用来以较为剥频繁狂的转盒换复维杂的涛多路粗控制羡电路深的主覆令电击器。镇它一朗般由死触点葵、凸亏轮、她定位仇机构磁、转笔轴、波面板甚及其侄支撑约件等题部分枕组成贩。其演操作法轻便末，允窝许每疲小时叙通断嚷次数渐较多吨，触默点为脂双断歼点的利桥式不结构垮，适班用于翻按顺逆序操更作多护个控奇制回减路。图2-余15为主健令控估制器栗的外母形和唯结构糠原理救图。图2-咳15主令坝控制削器（a）外形图（b）结构图1-凸轮结块；2-动触侄点；3-静触隆点；4-接线陶端子猜；5-支杆岔；6-转动痕轴；7-凸轮荐块；8-小轮主令爽电器主令巩控制硬器在世安装舱使用离前，歌应操议作手叫柄数稀次，傲以检爷查是世否有逗卡滞滚现象洲及杂废物影蒜响，抓不使倚用时妇，手排柄应略停在时零位惭。主岁令控劝制器窝常见南故障葬及排贪除方手法如昌表2-碌4所示恒。故障现象原因分析排除方法触点发热严重被控负荷太重减少负荷触点接触不良擦拭触点表面触点弹簧弹力不足更换弹簧操作时有卡滞现象定位机构损坏修理或更换定位机构控制器内有异物清除异物减速机构损坏修理减速机构接触不良凸轮磨损严重更换凸轮触点氧化清除氧化层动触点弹簧弹力不足更换弹簧表2-起4主令符控制定器常犬见故新障及却排除搞方法5．接毕近开时关主令枯电器为了乖提高姐工作倚的可伸靠性火和使狮用寿奔命，姜适应蛇更高趴的操敏作频贫率，禾近年杂来，斧在机缴床上叶逐步疏推广致使用帐晶体象管无寇触点伍行程恨开关伙，又惩称接旅近开第关。语它的缠功能扫是：趋当有择某种区物体律与之绣接近派到一浓定距烈离时镰就发允出动毁作信与号，宽从而竟控制端继电拼器或饰逻辑醒元件嘴，而阳不象葛机械搅式行宾程开仓关那笔样需肚要施旦加机匆械力杏。它感的用途途除糖行程跑控制肾和限增位保尺护外允，还被可以常作为巷检测穿金属乱的存唤在、农高速窜计数婆、测修速、喝定位芬、检佩测零岗件尺淹寸、赶液面铲控制态及用攀作无扇触点辨按钮傻等。泡它具柄有工赴作可岸靠、芝寿命贯长、殿操作驰频率纯高以厨及能蜂适应肿恶劣鸽的工肚作环姜境等涂特点美。接杂近开省关较弄一般碎行程煮开关状价格零要高塘，因秘此，锡仅用沸于工生作频山率高题、可狗靠性申及精葬度要初求均攀较高兰的场触合。接近莲开关阵根据协其工累作原牌理的宫不同钢可分宅为下挖列几美种形捞式：酿高频眠振荡印型皇（用扛于检得测各匀种金牛属）月；电罢磁感章应型有（检彻测导困磁或幻玉非导令磁性陈金属舱）；番电容厅型（维检测涨各种棉导电穗或不卸导电作的液星体及燃固体谱）；砖永磁技及磁烂敏元因件型芳（检挎测磁辰场或穷磁性蕉金属喷）；弯光电材型（洗检测本不透仔光的窗物质未）；赖超声厚波型祸（检某测不米透过耗超声息波的促物质黑）。主令雄电器常见础接近骡开关粥的外侵形如陆图2-抄16所示丙，接棵近开捎关在巩电气茫原理里图中漠的符嗓号如说图2-管17所示焦。图2-般16常见降接近住开关逮的外渣形图2-蓄17接近塞开关封符号（1）高胆频振门荡型狗接近耽开关主令板电器高频共振荡晒型接规近开怪关是血最为断常用湿的接伞近开宏关，幻玉其工浮作基滩础是秃高频兵振荡薄电路搭状态灭的变金化，复电路架形式波多种刺多样违，但慈不外封乎包彻括感棍应点械、振稠荡器塑、晶谎体管早输出请等部狂分。誉目前洲应用泽较多邀的有LJ系列金、LX获J系列我及LX高U系列搬。图2-盐18为LX月J0型晶煮体管渐接近翁开关施的原街理线韵路图赏。图2-奔18乌L耀XJ滋0型接朽近开柴关原有理图（2）光沈电型棕接近祝开关主令你电器光电蜂型接碎近开季关利赚用被俊检测裳物体语对红嘴外光袋束的黄遮光未或反明射作役用，集来检汁测物乘体的辈有无猴，被僚测物什体不慨限于基金属混，对绳所有俭能反沟射光迅线的虎物体渴均可摘检测醋。其原疾理框芦图如苍图2-抢19所示排，在课同一渐个感脖应面受上装醒上一风只红场外线兔发射使管和及接收阀管，排当被笼感应御物体恋距感谱应面葬较近蚀时，得红外甚线反梅射达贴一定币的强银度，亏接近导开关默接收阳后就盼可作雄出相匀应的勒动作恨。图2-荷19光电言开关厘的原鹅理框数图主令丽电器图2-口20光电局开关眨的电法气原洋理图光电较开关泪的电眉气原北理图决：（3）霍临尔效比应型言接近灵开关主令摇电器霍尔袋效应著型接月近