1、呼伦贝尔职业技术学院,电气控制与PLC 工业工程系 机电教研室 郑香伟,绪 论 1.1 开关电器 1.2 主令电器 1.3 熔断器 1.4 接触器 1.5 继电器 1.6 低压电器常见故障分析 技能训练1 低压电器的认识与拆装 拓展知识 常用电工工具及低压电器的知识,第一章 机床常用电器,绪论,一、电气自动控制在现代机床中的地位 二、机床电气自动控制的发展与分类 （一）电气拖动的发展与分类 1 成组拖动 2 单电动机拖动 3 多电动机拖动 4 交直流无极调速,绪论,（二）电气控制系统的发展与分类 1 逻辑控制系统 手动控制 自动工作 继电器接触器 顺序控制 数字控制 2 连续控制系统 3 混合
2、控制系统,绪论,三、本课程的内容及要求 1.掌握继电器-接触器控制技术 2.掌握典型机床电气控制技术 3.掌握PLC编程及应用技术（三菱FX2N系列）,第1章 机床常用电器,基本概念： 1.电器：对电能的生产、输送、分配与应 用起着控制、调节、检测和保护的作用的器件。简单地说就是控制电能的器件。 2.电气：是电能的生产、传输、分配、使用和电工装备制造等学科或工程领域的统称。是以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维持与改善限定空间和环境的一门科学，涵盖电能的转换、利用和研究三方面，包括基础理论、应用技术、设施设备等。,第1章 机床常用电器,基本概念： 3.低压电器： 交流1000V 及 直流
3、1200V,在电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器。(有的教材为1200VAC及1500VDC) 4.过载：指线路或设备的负载电流大于额定电流。过载电流一般是指十倍额定电流以下的情况，所以，当发生过载时，一般并不需要立即断开电路，因为设备均有一定的过载能力，但以不超过其极限允许温升为限度。,第1章 机床常用电器,基本概念： 5.选择性保护：短路时离短路故障点最近的保护电器应立即动作，自动断开故障电路，而电路其它部分仍应正常运行，称为选择性保护。能满足这一要求的电器称为具有选择性保护的电器。 6.欠电压保护：在配电电路中，由于短路故障或大电机起动等原因，可能出现电路电压大幅度降低（称为欠电压
4、），此时也可能损坏设备，例如电动机的电流加大，速度降低，甚至堵转。因此，当电路电压降低到规定值以下时，保护电器应动作，自动断开电路。,第1章 机床常用电器,基本概念： 7.失压保护：当电路电压消失时，设备将停止运转，在电压复原的瞬间，为避免大量用电设备同时起动，出现数倍于额定电流的起动电流，导致电路电压重新下降。同时为了操作人员的安全，不允许电力设备自行起动。 8.漏电保护：当用电设备或线路发生漏电现象，而且漏电电流超过规定值时，保护电器应在规定的时间内动作，自动断开电路，称为漏电保护。以免发生人身触电伤亡，或酿成火灾。,第1章 机床常用电器,1.1 开关电器 1.1.1 刀开关 一、开启式负
5、荷开关,第1章 机床常用电器,电气符号及型号说明,（a）电气符号 （b）型号说明,第1章 机床常用电器,选用说明：对于一般电热照明负载时，选用额定电压为220V或250V，额定电流稍大于负载电流的两极开启式负荷开关。 对于异步电动机负载时，选用额定电压为380V或500V，额定电流大于或等于电动机额定电流3倍的三极开启式负荷开关。 刀开关安装时，在合闸状态下手柄要向上，不得倒装或平装。接线时，应将电源进线接在刀开关的上端，负载线接在刀开关的下端。 由于开启式负荷开关没有灭弧装置，其分断电流只能达到额定电流的1/3，所以只能用来接通和断开小于分断电流的负荷。分断或接通电路时应迅速果断地拉合闸，以
6、使电弧迅速熄灭。,第1章 机床常用电器,二、封闭式负荷开关,（1）结构、型号、符号,（a）外形 （b）内部构造 （c）型号说明,第1章 机床常用电器,选用说明：对于电热和照明电路，封闭式负荷开关可以根据额定电流选择。对于电动机，开关额定电流可选电动机额定电流的1.5倍左右。外壳应可靠接地，防止意外触电造成触电事故。接线时应将电源进线接在静触座的接线端子，负荷接在熔断器侧。其它安装事项与开启式负荷开关相同。,第1章 机床常用电器,1.1.2 组合开关 组合开关一般用于电气设备中作为非频繁地接通和分断电路、换接电源和负载以及控制小容量异步电动机的正反转和星形-三角形降压启动等用。多用于机床电气控制
7、线路中。常见的组合开关如图所示，有HZ5、HZ10 、HZW（3LB、3ST1）系列。,第1章 机床常用电器,结构特点、电气符号及型号,1手柄 2转轴 3弹簧 4凸轮 5绝缘杆6绝缘垫板 7动触片8静触片9接线柱,第1章 机床常用电器,结构特点、电气符号及型号,第1章 机床常用电器,组合开关的选用：应根据电源的种类、电压等级、所需触点数及电动机的功率选用。组合开关的额定电流应取电动机额定电流的1.52倍。在实际安装时，要用螺栓将其固定在控制面板上。,第1章 机床常用电器,1.1.3 低压断路器,第1章 机床常用电器,1.1.3 低压断路器,DZ5-20塑壳式低压断路器的内部结构,1-按钮 2-
8、电磁脱扣器 3-自由脱扣器 4-动触点 5-静触点 6-接线柱 7-热脱扣器,第1章 机床常用电器,1.1.3 低压断路器,电气符号及型号说明,第1章 机床常用电器,1.1.3 低压断路器,工作原理,1主触点； 2自由脱扣机构； 3过电流脱扣器； 4热脱扣器； 5失压脱扣器,第1章 机床常用电器,1.1.3 低压断路器,工作原理,可实现短路、过载、失压保护。,锁钩,主触点 手动闭合,衔铁释放,连杆装置,释放弹簧,第1章 机床常用电器,1.1.3 低压断路器,（1）选择低压断路器低压断路器的额定电流和额定电压应大于或等于线路、设备的正常工作电压和工作电流。低压断路器的极限通断能力应大于或等于电路
9、最大短路电流。欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流。,第1章 机床常用电器,1.1.3 低压断路器,（2）安装与使用低压断路器安装有可以采用螺钉和导轨两种安装方式。在安装低压断路器时应注意把来自电源的母线接到开关灭弧罩一侧的端子上，来自电气设备的母线接到另外的一侧端子。低压断路器投入使用时应先进行整定，按照要求整定热脱扣器和电磁脱扣器的动作电流，以后就不应随意旋动有关的螺丝和弹簧。,第1章 机床常用电器,1.2.主令电器,1.2.1 按钮,第1章 机床常用电器,1.2.主令电器,1.2.1 按钮结构,第1章 机床常用电器,1.2.主令电器
10、,1.2.1 按钮符号,第1章 机床常用电器,按钮型号的含义,目前常用按钮有LA2、LA9、LA10、LA19、LA20等系列产品，按钮开关型号表示方法及含义如下：,第1章 机床常用电器,控制按钮除了按照触点进行分类外，还可按照其结构形式进行分类。通常为了适用于不同的场合，按钮有按钮式、紧急式、自锁式、钥匙式、旋钮式、保护式等。,第1章 机床常用电器,1.2.主令电器,1.2.2 行程开关,第1章 机床常用电器,行程开关的结构和动作原理,第1章 机床常用电器,行程开关的符号,接近开关符号,第1章 机床常用电器,1.2.3 万能转换开关 当操作手柄转动时，带动开关内部的凸轮转动，从而使触头按规定
11、顺序闭合或断开。,第1章 机床常用电器,1.2.主令电器,1.2.3 万能转换开关,第1章 机床常用电器,1.3 熔断器,1.3.1 熔断器的结构及类型 熔断器的种类很多，按结构来分有半封闭插入式、螺旋式、无填料密封管式和有填料密封管式。作为短路和过电流保护，使用时将它串联在被保护电路中。,第1章 机床常用电器,1.3.2 熔断器的主要参数及选择,熔断器电气符号和型号说明,第1章 机床常用电器,1.3.2 熔断器的主要参数及选择,熔断器额定电流IF的选择,(1) 电灯、电炉等电阻性负载,IF IL,(3) 频繁起动的电机,(2) 单台电机,第1章 机床常用电器,1.3.3 熔断器安装方法(l)
12、安装前检查熔断器的额定电压、额定分断能力、熔体及熔断器的额定电流应符合要求。(2)熔断器一般应垂直安装，并能防止电弧飞落到邻近的带电部分上。(3)安装时防止熔体受到机械损伤。(4)熔断器周围介质的温度与被保护对象周围介质的温度尽可能保持一致。(5)带有熔断指示器的熔断器，指示器应安装在便于观察的位置。(6)安装在开关的用电器一侧，应便于更换熔体。,第1章 机床常用电器,1.4接触器 1.4.1 交流接触器结构及工作原理接触器是电力拖动和自动控制系统中使用量大且面广的一种低压控制电器，用来频繁地接通和分断交直流主回路和大容量控制电路。主要控制对象是电动机，能实现远距离控制，并具有欠（零）电压保护
13、。,第1章 机床常用电器,1.4.1 交流接触器结构及工作原理,第1章 机床常用电器,1.4.1 交流接触器结构及工作原理,线圈,辅助触点,铁心,衔铁,电源,电机,主触点,常闭,常开,弹簧,第1章 机床常用电器,1.4.1 交流接触器符号,第1章 机床常用电器,1.4.1 交流接触器结构及工作原理,触头：分为点接触、线接触和面接触三种。点接触允许通过的电流较小，常用于继电器电路或辅助触点。面接触和线接触允许通过的电流较大，常用于大电流的场合。,常见的触头结构,第1章 机床常用电器,1.4.2 接触器的基本技术参数及选择,短路环：交流电磁机构一般都有短路环，其作用是将磁通分相，使合成后的吸力在任
14、一时刻都大于反力，消除振动和噪声。,1- 铁心； 2- 短路环,第1章 机床常用电器,1.4.2 接触器的基本技术参数及选择,第1章 机床常用电器,1.4.2 接触器的基本技术参数及选择,灭弧的方法： 机械灭弧 通过机械将电弧迅速拉长，用于开关电路。 磁吹灭弧 在一个与触头串联的磁吹线圈产生的磁力作用下，电弧被拉长且被吹入由固体介质构成的灭弧罩内，电弧被冷却熄灭。 窄缝灭弧 在电弧形成的磁场、电场力的作用下，将电弧拉长进入灭弧罩的窄缝中，使其分成数段并迅速熄灭。主要用于交流接触器中。 栅片灭弧 电弧在电场力的作用下被推入一组金属栅片，从而将电弧分成数段。对交流电弧来说，在电弧过零时使电弧无法维
15、持而熄灭，交流电器常用栅片灭弧。,第1章 机床常用电器,1.4.2 接触器的基本技术参数及选择,磁吹灭弧,金属栅片灭弧示意图,第1章 机床常用电器,1.4.2 接触器的基本技术参数及选择 型号：,第1章 机床常用电器,1.4.2 接触器的基本技术参数及选择接触器选用原则：,1. 额定电压 接触器的额定电压是指主触头的额定电压，应等于负载的额定电压。 2. 额定电流 接触器的额定电流是指主触头的额定电流，应等于或稍大于负载的额定电流。 3. 电磁线圈的额定电压 电磁线圈的额定电压等于控制回路的电源电压。 4. 触头数目 接触器的触头数目应能满足控制线路的要求。 5. 额定操作频率 接触器额定操作
16、频率是指每小时接通次数。,第1章 机床常用电器,1.5 继电器继电器主要用于控制与保护电路或作信号转换用。当输入量变化到某一定值时，继电器动作，其触头接通或断开交、直流小容量的控制回路。,第1章 机床常用电器,1.5 继电器 继电器的种类很多，常用的分类方法有： 按用途分：有控制继电器和保护继电器。 按动原理作分：有电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、电子式继电器和热继电器。 按输入信号的不同来分：有电压继电器、中间继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器等。,第1章 机床常用电器,1.5 继电器 1.5.1 电磁式继电器,第1章 机床常用电器,1.5.1 电磁式继电器,第1章 机床常用电器,1.5.2 时间继电器,JS7-A系列空气阻尼式时间继电器的外形及结构如图,第1章 机床常用电器,1.5.2 时间继电器,晶体管时间继电器：体积小、重量轻、结构紧凑、延时范围广、延时精度高、可靠性好、寿命长等特点。,第1章 机床常用电器,1.5.2 时间继电器,第1章 机床常用电器,1.5.3 热继电器,第1章 机床常用电器,1.5.3 热继电器,第1章 机床常用电器,1.5.4 速度继电器,
