電氣控制及PLC課件3

1.4低壓斷路器CircuitBreaker

低壓斷路器過(guò)去稱為自動(dòng)開關(guān)，為了和IEC(國(guó)際電氣技術(shù)委員會(huì))標(biāo)準(zhǔn)一致，故改用此名。低壓斷路器可用來(lái)分配電能，不頻繁地起動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)，對(duì)電源線路及電動(dòng)機(jī)等實(shí)行保護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過(guò)載、短路或欠電壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路，其功能相當(dāng)于熔斷器式斷路器與過(guò)流、欠壓、熱繼電器等的組合，而且在分?jǐn)喙收想娏骱笠话悴恍枰鼡Q零部件，因而廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)各級(jí)饋出線，各種機(jī)械設(shè)備的電源控制和用電終端的控制和保護(hù)。

1．低壓斷路器結(jié)構(gòu)和工作原理圖1-17低壓斷路器工作原理

4．低壓斷路器的圖形符號(hào)及文字符號(hào)如下圖1－18所示：圖1-18

低壓斷路器圖形符號(hào)、文字符號(hào)DZ47LE系列斷路器

熔斷器與斷路器的比較熔斷器：選擇性好；限流特性好，分?jǐn)嗄芰Ω?；相?duì)尺寸較??；價(jià)格便宜；但熔斷后需更換熔體；保護(hù)功能單一；不能實(shí)現(xiàn)遙控。斷路器：具有多種保護(hù)功能；故障斷開后，不必更換元件，可手操?gòu)?fù)位、可實(shí)現(xiàn)遙控，但相對(duì)價(jià)格高，分?jǐn)嗄芰^小。問(wèn)題1低壓斷路器QF可否替代熔斷器FU？2低壓斷路器QF可否保護(hù)直流電路？3低壓斷路器QF、熔斷器FU、接觸器KM、熱繼電器FR各有什么用途？1.5低壓隔離器(IsolatingApparatus)低壓隔離器也稱刀開關(guān)。低壓隔離器是低壓電器中結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單、應(yīng)用十分廣泛的一類手動(dòng)操作電器，品種主要有低壓刀開關(guān)、熔斷器式刀開關(guān)和組合開關(guān)三種。1．刀開關(guān)KnifeSwitch

刀開關(guān)廣泛應(yīng)用于配電設(shè)備作隔離電源用，有時(shí)也用于直接起動(dòng)小容量的籠型異步電動(dòng)機(jī)。

(1)開啟式負(fù)荷開關(guān)開啟式負(fù)荷開關(guān)俗稱膠蓋瓷底刀開關(guān)

。(2)封閉式負(fù)荷開關(guān)封閉式負(fù)荷開關(guān)又稱鐵殼開關(guān)。

圖1-19膠殼開關(guān)結(jié)構(gòu)圖圖1-20鐵殼開關(guān)結(jié)構(gòu)圖刀開關(guān)的圖形和文字符號(hào)如下圖1－21所示：圖1-21

刀開關(guān)圖形、文字符號(hào)2．轉(zhuǎn)換開關(guān)(SwitchGroup)轉(zhuǎn)換開關(guān)又名組合開關(guān)，是一種多觸頭、多位置式、可控制多個(gè)回路的電器。多用于機(jī)床電氣控制線路中電源的引入開關(guān)，起著隔離電源作用，還可作為直接控制小容量異步電動(dòng)機(jī)不頻繁起動(dòng)和停止的控制開關(guān)。轉(zhuǎn)換開關(guān)同樣也有單極、雙極和三極。

轉(zhuǎn)換開關(guān)圖形、文字符號(hào)1.6主令電器主令電器用于發(fā)布操作命令以接通和分?jǐn)嗫刂齐娐?。常見類型有控制按鈕、位置開關(guān)、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)和主令控制器等。1.6.1按鈕(PushButton)按鈕是一種用人力(一般為手指或手掌)操作，并具有儲(chǔ)能復(fù)位的開關(guān)電器。按鈕開關(guān)的結(jié)構(gòu)種類很多，可分為普通撳鈕式、蘑菇頭式、自鎖式、自復(fù)位式、旋柄式、帶指示燈式、帶燈符號(hào)式及鑰匙式等，有單鈕、雙鈕、三鈕及不同組合形式。圖1-25按鈕結(jié)構(gòu)示意圖圖1-26按鈕圖形、文字符號(hào)

按鈕一般是采用積木式結(jié)構(gòu)，由按鈕帽，復(fù)位彈簧，橋式觸頭和外殼等組成，通常做成復(fù)合式，有一對(duì)常閉觸頭和常開觸頭，有的產(chǎn)品可通過(guò)多個(gè)元件的串聯(lián)增加觸頭對(duì)數(shù)。還有一種自持式按鈕，按下后即可自動(dòng)保持閉合位置，斷電后才能打開。操作時(shí)，將按鈕帽往下按，橋式動(dòng)觸頭就向下運(yùn)動(dòng)，先與常閉靜觸頭分?jǐn)?，再與常開靜觸頭接通。一旦操作人員的手指離開按鈕帽，在復(fù)位彈簧的作用下，動(dòng)觸頭向上運(yùn)動(dòng)，恢復(fù)初始位置。在復(fù)位過(guò)程中，先是常開觸頭分?jǐn)?，然后是常閉觸頭閉合。1.6.2位置開關(guān)(PositionSwitch)位置開關(guān)主要用于將機(jī)械位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，用來(lái)控制生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)作。位置開關(guān)包括：行程開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)、限位開關(guān)等。

1．行程開關(guān)圖1-27

行程開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖

行程開關(guān)的圖形、文字符號(hào)如圖1-28所示：圖1-28

行程開關(guān)圖形、文字符號(hào)2．接近開關(guān)接近開關(guān)即無(wú)觸頭行程開關(guān)，內(nèi)部為電子電路，按工作原理分為高頻振蕩型、電容型和永磁型三種。目前，國(guó)內(nèi)的接近開關(guān)產(chǎn)品主要為采用集成元件的LJ5系列

。圖1-29

電子接近開關(guān)圖形、文字符號(hào)1.6.3萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)主要用于電氣控制電路的轉(zhuǎn)換、配電設(shè)備的遠(yuǎn)距離控制、電氣測(cè)量?jī)x表的轉(zhuǎn)換和微電機(jī)的控制，也可用于小功率籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、換向和變速。由于它能控制多個(gè)回路，適應(yīng)復(fù)雜線路的要求，故有“萬(wàn)能”轉(zhuǎn)換開關(guān)之稱。圖1-30

萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)單層結(jié)構(gòu)示意圖

圖1-31為對(duì)應(yīng)的圖形、文字符號(hào)：圖1-31

萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)圖形、文字符號(hào)1.6.4凸輪控制器和主令控制器

凸輪控制器和主令控制器也屬于主令電器，它們?cè)谄鹬貦C(jī)的控制中應(yīng)用廣泛。1．凸輪控制器(CamStarter)凸輪控制器是一種大型手動(dòng)控制電器，用來(lái)直接操作與控制電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)、調(diào)速、起動(dòng)與停止等。應(yīng)用凸輪控制器控制的電動(dòng)機(jī)，控制電路簡(jiǎn)單，維修方便。凸輪控制器的圖形、文字符號(hào)如圖1-33所示。圖1-32

凸輪控制器結(jié)構(gòu)示意圖圖1-33

凸輪控制器圖形、文字符號(hào)1.7其它低壓電器1．起動(dòng)器(Starter)起動(dòng)器主要用于三相交流異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停止或正反轉(zhuǎn)的控制。起動(dòng)器分為直接起動(dòng)器和降壓起動(dòng)器兩大類。直接起動(dòng)器是在全壓下直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，適用于較小功率的電動(dòng)機(jī)。減壓起動(dòng)器是用各種方法降低電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的電壓，以減小起動(dòng)電流，它適用于較大功率的電動(dòng)機(jī)。磁力起動(dòng)器自耦降壓起動(dòng)器Y／△起動(dòng)器頻敏電阻起動(dòng)器軟啟動(dòng)器軟起動(dòng)器(SoftStarter)軟起動(dòng)器是一種集電機(jī)軟起動(dòng)、軟停車、輕載節(jié)能和多種保護(hù)功能于一體的新穎電機(jī)控制裝置，采用可控硅為主要器件、單片機(jī)為控制核心。國(guó)內(nèi)軟起動(dòng)器以和平HPS2系列軟起動(dòng)器最為有名。起動(dòng)方式：控制軟起動(dòng)器內(nèi)部晶閘管的導(dǎo)通角，使電機(jī)輸入電壓從零以預(yù)設(shè)函數(shù)關(guān)系逐漸上升，直至起動(dòng)結(jié)束，賦予電機(jī)全電壓，即為軟起動(dòng)，在起動(dòng)過(guò)程中，電機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速也逐漸增加。2．牽引電磁鐵

牽引電磁鐵是應(yīng)用廣泛的一種自動(dòng)化元件，在自動(dòng)化設(shè)備中，用以開關(guān)閥門或牽引其他機(jī)械裝置。電磁鐵的基本組成部分是線圈、導(dǎo)磁體和有關(guān)機(jī)械部件。當(dāng)線圈通電時(shí)，依靠電磁系統(tǒng)中產(chǎn)生的電磁吸力使銜鐵作機(jī)械運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服機(jī)械負(fù)載的阻力。3．頻敏變阻器

頻敏變阻器是能隨電流的頻率而自動(dòng)改變阻值的變阻器，其阻值對(duì)頻率很敏感。從20世紀(jì)60年代開始，我國(guó)就應(yīng)用和推廣自己獨(dú)創(chuàng)的頻敏變阻器。它是繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)較為理想的起動(dòng)裝置，常用于2.2—3300kW的380V低壓繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制。頻敏變阻器的結(jié)構(gòu)類似于沒(méi)有副繞組的三相變壓器，主要由鐵心和繞組兩部分組成。鐵心用普通鋼板或方鋼制成E形和條狀(作鐵軛)后疊裝而成。

圖1-34

BP1系列頻敏變阻器結(jié)構(gòu)示意圖習(xí)題及思考題1．12

畫出低壓斷路器的圖形符號(hào)，并標(biāo)出其文字符號(hào)。低壓斷路器具有哪些脫扣裝置?試分別說(shuō)明其功能。1．13

畫出刀開關(guān)的圖形符號(hào)，并標(biāo)出其文字符號(hào)。在使用和安裝HK系列刀開關(guān)時(shí)，應(yīng)注意些什么?鐵殼開關(guān)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是什么?試比較膠底瓷蓋刀開關(guān)與鐵殼開關(guān)的差異及各自用途。1．14

組合開關(guān)常用的圖形圖形符號(hào)有幾種?分別畫出并標(biāo)出其文字符號(hào)。1．15

什么是主令電器，常用的主令電器有哪些?1．16

按鈕與行程開關(guān)有何異同點(diǎn)?1．17

分別畫出按鈕、行程開關(guān)、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)和凸輪控制器的圖形符號(hào)，并標(biāo)出其文字符號(hào)。1．18常用