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1、1. 断路器(又叫空气开关) 电气符号:QF断路器的作用是切断和接通负荷电路,以及切断故障电路,防止事故扩大,保证安全运行。断路器具有过载、短路和欠电压保护功能,有保护线路和电源的能力。当短路时,大电流(一般10至12倍)产生的磁场克服反力弹簧,脱扣器拉动操作机构动作,开关瞬时跳闸。当过载时,电流变大,发热量加剧,双金属片变形到一定程度推动机构动作(电流越大,动作时间越短)。实物:2. 熔断器(俗称保险丝) 电气符号:FU利用金属导体作为熔体串联于电路中,当过载或短路电流通过熔体时,因其自身发热而熔断,从而分断电路的一种电器。熔断器的问题是,它只能发挥一次作用,被烧断后必须换一个新的。断路器能
2、起到与保险丝一样的作用,却可以反复使用,只要电流达到危险水平,它就立刻造成开路。实物:3. 接触器 电气符号:KM交流接触器是广泛用作电力的开断和控制电路。它利用主接点来开闭电路,用辅助接点来执行控制指令。主接点一般只有常开接点,而辅助接点常有两对具有常开和常闭 功能的接点,小型的接触器也经常作为中间继电器配合主电路使用。交流接触器的接点,由银钨合金制成,具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。 交流接触器主要有四部分组成: (1)电磁系统,包括吸引线圈、动铁芯和静铁芯; (2)触头系统,包括三副主触头和两个常开、两个常闭辅助触头,它和动铁芯是连在一起互相联动的;主 触 点 的 作 用 是 接 通 和
3、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)灭弧装置,一般容量较大的交流接触器都设有灭弧装置,以便迅速切断电弧,免于烧坏主触头; (4)绝缘外壳及附件,各种弹簧、传动机构、短路环、接线柱等。工作原理:当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当线圈断电时,吸力消失, 动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。 实物图:施耐德接触器4. 继电器 电气符号:KA继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回
4、路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合、释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通
5、电时处于断开状态的静触点,称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。原理图如下:用处:当输入量(如电压、电流、温度等)达到规定值时,使被控制的输出电路导通或断开的电器。我们用的比较多的是中间继电器和时间继电器。中间继电器的介绍详见中间继电器的作用文档。5. 可编程逻辑控制器(PLC)详见PLC的工作原理文档6. 步进电机步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件,在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲个数,而不受负载变化的影响。通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机安设定的方向转动一个固定的角度,称为“步距
6、角”,它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的,同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。步进电机的特点:(1)、输出角与输入脉冲严格成正比,且在时间长同步。步进电机的步距 角不受各种干扰因素,如电压大小、电流的数值、波形的影响,转子的速度主要取决与脉冲信号 的频率,总的位移量则取决与总脉冲数。 (2)、步进电机的转向可以通过改变通电顺序来改变。 (3)、转子惯量小,启、停时间短。 (4)、步进电机具有自锁能力,一旦停止输入脉冲,只要维持绕组通电机 就可以保持在该固定位置。 (5)、步进电机的步进角有误差、
7、转子转过一定步数以后也会出现累计误 差,但转子转过一转时间以后,其累积误差为零,不会长期积累。 (6)、与计算机接口容易,维修方便,寿命长。步进电机本身就是一个数/ 模转换器,能够直接接受计算机的输出的数字量。 (7)、能量效率低,存在失步现象。实物:雷 赛 步进电机7. 伺服电机伺服电机又称 执行电机,在自动控制系统中,用作执行元件,把收到的电信号转换成电机轴上的角位移或角速度输出。伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器
8、的精度(线数)也就是说伺服电机本身具备发出脉冲的功能,它每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样伺服驱动器和伺服电机编码器的脉冲形成了呼应,所以它是闭环控制,步进电机是开环控制。实物:安川伺服电机详见步进电机与伺服电机的区别文档。8. 步进电机驱动器步进电机驱动器是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速和定位的目的。步进电动机和步进电
9、动机驱动器构成步进电机驱动系统。步进电动机驱动系统的性能,不但取决于步进电动机自身的性能,也取决于步进电动机驱动器的优劣。对步进电动机驱动器的研究几乎是与步进电动机的研究同步进行的。步进电动机不能直接接到直流或交流电源上工作,必须使用专用的驱动电源(步进电动机驱动器)。控制器(脉冲信号发生器)可以通过控制脉冲的个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。接线图如下:原理详见步进电机驱动器原理文档。实物:雷 赛 步进电机驱动器9. 伺服电机驱动器 伺服驱动器(servo drives)又称为“伺服控制器”、“伺服放大器”,
10、是用来控制伺服电机的一种控制器,其作用类似于变频器作用于普通交流马达,属于伺服系统的一部分,主要应用于高精度的定位系统。一般是通过位置、速度和力矩三种方式对伺服马达进行控制,实现高精度的传动系统定位,目前是传动技术的高端产品。伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动,同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数) 10. 变频器变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置,能实现对交流异步电机的软起动、变频调速、提高运转精度、改变功率因数、过流/过压/过载保护等功能。