電氣控制系統設計與裝調實訓指導書 改

2022-05-09 09:42:03 字數 3829 閱讀 4032

主編:王心宇

審核:鮑方

2013/3/26

主令電器是用於發布控制指令的電器。

(1)按鈕

按鈕是一種結構簡單、應用廣泛的主令電器。在低壓控制電路中,用於發布手動控制指令。控制按鈕是由按鈕帽、復位彈簧、橋式觸頭和外殼等組成。其外形、結構示意及文字元號如圖1-1所示。

圖 1-1

目前使用較多的產品有lal8、lal9、la20、la25和lay3等系列。

按鈕不同的顏色代表不同的含義。如圖1-2

圖 1-2

一般用:

(1)紅色表示停止和急停;

(2)綠色表示起動;

(3)黑色表示點動;

(4)藍色表示復位,當復位按鈕還有停止的作用時,則必須是紅色。

(5)啟動與停止交替按鈕: 必須是黑色、 白色或灰色, 不得使用紅色和綠色。

另外還有黃、白等顏色,供不同場合使用。有的按鈕需要插入插入鑰匙才能操作,還有的按鈕帶指示燈。如圖1-3所示。

圖 1-3

隨著計算機技術的不斷發展,控制按鈕又派生出用於計算機系統的弱電按鈕新產品,如sjl系列弱電按鈕,其具有體積小、操作靈敏等特點。

按鈕的選用要考慮其使用場合,對於控制直流負載,因直流電弧熄滅較交流困難,故在同樣的工作電壓下,直流工作電流應小於交流工作電流。

(2)組合開關

組合開關又稱轉換開關,一般用於電氣裝置電源引入開關,也可用於非頻繁地通斷電路、換接電源和負載,測量三相電壓以及控制小容量感應電機。

圖 1-4

(3)萬能轉換開關

萬能轉換開關是一種多檔位、控制多迴路的組合開關,用於控制電路發布控制指令或遠距離控制,也可作為電壓表、電流錶的換相開關或作為小容量電動機的起動、調速和換向控制。由於其換接電路多,用途廣泛,故又稱為萬能轉換開關。目前常用的萬能轉換開關有lw5、lw6等系列。

lw6系列萬能轉換開關由操作機構、面板、手柄及觸頭座等主要部件組成,其操作位置有2~12個,觸頭底座有1~10層,其中每層底座均可裝三對觸頭,並由底座中間的凸輪進行控制。由於每層凸輪可做成不同的形狀,因此,當手柄轉動到不同位置時,通過凸輪作用,可使各對觸頭按所需要的規律接通和分斷。

lw6系列萬能轉換開關還可裝成雙列型式,列與列之間用齒輪嚙合,並由乙個公共手柄進行操作,因此,這種轉換開關裝入的觸頭最多可達60對。

圖1-4為lw6系列轉換開關中某一層的結構原理示意圖。其文字元號為sa。

各檔位電路通斷狀況表示有兩種方法:

圖形表示法:用圖1-4圖形法表示電路通斷狀況。56

在右位時僅2路接通,在左位時僅1路接通,在零位時1、3兩路接通。

低壓隔離器是指在斷開位置能符合規定的隔離功能要求的低壓機械開關電器,而隔離開關的含義是在斷開位置能滿足隔離器隔離要求的開關。

近十餘年來,隔離開關和隔離器的發展非常迅速,常用產品除了hd11~hdl4及hs11~hs13(b)系列外,很多都是新開發或引國外技術生產的新產品,這些產品在結構及技術效能上都較好,代表相當的領先水平。

刀開關是結構最簡單,應用最廣泛的一種手動隔離開關電器。在低壓電路中作為不頻繁接通和分斷電路用,或用來將電路與電源隔離。

圖1-6

低壓斷路器又稱作自動空氣斷路器,簡稱自動空氣開關或自動開關。允許切斷短路電流,但允許操作的次數較低,不適宜頻繁操作。低壓斷路器按結構形式分為萬能式和塑料外殼式兩類。

圖 1-7

圖 1-8

圖 1-9

圖 1-10

如圖1-10為斷路器原理圖。正常工作時主觸頭1串聯於主電路,處於閉合狀態,此時鎖鍵2由搭鉤3勾住。鎖鍵2被扣住後,分斷彈簧13被拉長,為開斷作準備。

過電流脫扣器12的線圈串聯於主電路,當電流為正常值時,銜鐵吸力不夠,處於開啟位置。當電路電流超過規定值時,電磁吸力增加,銜鐵11吸合;電壓過低(欠電壓),銜鐵7釋放;過載時雙金屬片10向上彎曲;三者都通過槓桿5使搭扣3脫開,由主觸頭1切斷電路。

接觸器是用利用電磁吸力的作用來使觸頭閉合或斷開大電流電路(電動機或其他負載主電路)自動切換電器。實現遠距離的自動控制。主要用於控制電機、電熱裝置、電焊機、電容器組等。

它具有低電壓釋放保護功能。在電力拖動自動控制中被廣泛應用。通常分為交流接觸器與直流接觸器。

(1)交流接觸器

圖 1-11

cj10系列適用於工具機電氣控制裝置,cj12系列適用於冶金、軋鋼及器重電氣裝置控制系統。eb,eh系列交流接觸器為abb公司生產的新系列接觸器,該系列接觸器可與t系列熱過負載繼電器組成磁力起動器,供電動機控制及過負載,斷相及失壓保護用。

交流接觸器組成:

電磁機構:線圈、動鐵心(銜鐵)和靜鐵心

觸頭系統:三對或四對主觸頭,通常有兩對常開常閉輔助觸頭

滅弧裝置:容量在10a以上的都有滅弧裝置

其他部件:反作用彈簧、緩衝彈簧、觸頭壓力彈簧、傳動機構等

(2)直流接觸器

直流接觸器是通用性很強的電器,除用於頻繁控制電機外,還用於各種直流電磁系統中。隨控制物件及其執行方式不同,接觸器的操作條件也有較大差別。

1.2.2 繼電器

繼電器是一種根據特定形式的輸入訊號而動作的自動控制電器。由承受、中間和執行機構三部分組成。承受機構反映繼電器的輸入量,並傳遞給中間機構,將它與預定的量即整定值進行比較,當達到整定值時,中間機構就使執行機構產生輸出量,用於控制電路的開、斷。

繼電器通常觸頭容量較小,接在控制電路中,主要用於反應控制訊號,是電氣控制系統中的訊號檢測元件;而接觸器觸頭容量較大,直接用於開、斷主電路,是電氣控制系統中的執行元件。

(1)電流繼電器

電流繼電器的線圈與被測量電路串聯,以反映電路電流的變化,其線圈匝數少,導線粗,線圈阻抗小。這樣通過電流時的壓降很小,不會影響負載電路的電流,而導線粗電流大仍可獲得需要的磁勢。電流繼電器又有欠電流和過電流繼電器之分。

圖 1-12

(2)電壓繼電器

電壓繼電器的線圈與負載併聯以反映負載電壓,其線圈匝數多而導線細。根據動作電壓值不同,電壓繼電器有過電壓、欠電壓和零電壓繼電器之分。

圖 1-13

(3)中間繼電器

中間繼電器在結構上是一種電壓繼電器,是用來轉換控制訊號的中間元件。輸入的是線圈的通斷電訊號,輸出訊號為觸頭的動作。其觸頭數量較多,各觸頭的額定電流相同額定電流5~10a,動作靈敏度高。

中間繼電器通常用來放大訊號,增加控制電路中控制訊號的數量,以及作為訊號傳遞、連鎖、轉換以及隔離用。

圖 1-14

(4)時間繼電器

凡是在敏感元件獲得訊號後,執行元件要延遲一段時間才動作的電器叫做時間繼電器,時間繼電器是檢測時間間隔的自動切換電器。線圈動作後,觸頭經過延時才動作,這類觸頭稱為延時觸頭。此外,目前多數時間繼電器附有瞬時觸頭。

時間繼電器種類很多,按其動作原理可分為電磁式、空氣阻尼式、電動式和電子式。按延時方式時有通電延時和斷電延時型。

圖 1-15

空氣阻尼式時間繼電器是利用空氣阻尼原理獲得延時。由直動式雙e型鐵心電磁機構、氣囊式阻尼器延時機構和lx5型微動開關觸頭系統三部分組成。通電延時型與斷電延時型僅是電磁鐵倒置1800安裝的,它們工作原理相似。

(5)熱繼電器

利用電流的熱效應原理實現電動機的過載保護的一種自動電器。它能在電動機過載時自動切斷電源,使電動機停車。熱繼電器具有反時限保護特性,其保護特性如表1-1所示。

表 1-1

圖 1-16

(6)速度繼電器

用來反映轉速和轉向的自動電器。常用於鼠籠式非同步電動機反接制動電路。又稱為反接制動繼電器。

圖 1-17

行程開關是根據運動部件的行程位置而切換電路的自動電器,它的功能是感測運動部件的機械位移並轉換成電訊號。

圖 1-18

熔斷器是一種最簡單有效而價廉的保護電器,是利用金屬的溶化作用來切斷電路的,通常串接在被保護的電路中,作為電路及用電裝置的短路或嚴重過載的保護元件。

熔斷器是由熔體和熔座組成,熔體(熔片或熔絲)用電阻率較高的易熔合金鉛錫合金製成,也可用截面積甚小的良導體銅、銀製成。

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