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1、 第八章 继电器接触器控制系统机电传动控制机电传动控制1第一页，编辑于星期六：十九点 十七分。第八章第八章 继电器继电器-接触器控制系统接触器控制系统教学要求：教学要求：熟熟悉悉各各种种低低压压电电器器的的工工作作原原理理、作作用用、特特点点、表表示示方法和应用场合；方法和应用场合；掌掌握握继继电电器器接接触触器器控控制制系系统统中中基基本本控控制制环环节节的的组组成和工作原理；成和工作原理；掌掌握握分分析析继继电电器器接接触触器器控控制制系系统统的的基基本本方方法法，学学会会分析较复杂的控制线路；分析较复杂的控制线路；掌掌握握设设计计继继电电器器接接触触器器控控制制系系统统的的基基本本方方法
2、法，学学会设计较简单的控制线路。会设计较简单的控制线路。2第二页，编辑于星期六：十九点 十七分。目的：目的：实现电动机或其它动力装置的启动、调实现电动机或其它动力装置的启动、调速、停止，完成生产工艺对机械动作的速、停止，完成生产工艺对机械动作的要求和保护（自动和手动）。要求和保护（自动和手动）。实现方式：实现方式：各种电器的不同连接方式来完成不同的各种电器的不同连接方式来完成不同的控制要求。控制要求。发展方向：发展方向：控制功能逐渐被控制功能逐渐被PLC、CNC等基于等基于计算机的控制系统取代，但计算机的控制系统取代，但PLC不能取代不能取代传感器、功率器件等。传感器、功率器件等。3第三页，编
3、辑于星期六：十九点 十七分。8.1 常用控制电器常用控制电器一、一、常用电器分类常用电器分类 1、电器电器用用来来接接通通或或断断开开电电路路，以以及及用用来来控控制制、调调节节和和保护用电设备的电气器件。保护用电设备的电气器件。2、分类分类电器可按其动作的性质和用途分类。电器可按其动作的性质和用途分类。4第四页，编辑于星期六：十九点 十七分。电器元电器元件分类件分类按工作电按工作电压等级压等级按动作性按动作性质质按用途按用途高压电器：高压电器：用于用于 1200V,-1500V1200V,-1500V及以上电路中的电及以上电路中的电器器低压电器低压电器：用于用于 1200V1200V（50H
4、Z)50HZ)以下以下,-1500V,-1500V以下电以下电路中的电器路中的电器非自动电器：非自动电器：无动力机构，靠人力或外力来接通或切无动力机构，靠人力或外力来接通或切断电路断电路自动电器：自动电器：有电磁铁等动力机构，按照信号指令或参数有电磁铁等动力机构，按照信号指令或参数变化而自动动作变化而自动动作控制电器：控制电器：控制电动机的各种动作控制电动机的各种动作保护电器：保护电器：用来保护电动机，使其安全运行，以及保护生产用来保护电动机，使其安全运行，以及保护生产机械使其不受损坏机械使其不受损坏执行电器：执行电器：用来操纵带动生产机械和支撑与保持机械装置用来操纵带动生产机械和支撑与保持机
5、械装置在固定位置上的一种执行元件在固定位置上的一种执行元件配电电器：配电电器：用于电能的输送与分配用于电能的输送与分配主令电器：主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的电器。用于自动控制系统中发送动作指令的电器。5第五页，编辑于星期六：十九点 十七分。二、常用非自动电器二、常用非自动电器 1、刀开关刀开关刀刀开开关关又又称称闸闸刀刀，一一般般用用于于不不需需要要经经常常切切断断与与接接通通的的交交、直直流流低压电路中。低压电路中。在在机机床床中中，刀刀开开关关主主要要用用作作电电源源开开关关，它它一一般般不不用用来来开开断断电电动动机机的工作电流。一般刀开关结构如图所示。的工作电流。一般刀开
6、关结构如图所示。6第六页，编辑于星期六：十九点 十七分。一一般般刀刀开开关关由由于于分分断断速速度度慢慢，灭灭弧弧困困难难，仅仅用用于于切切断断小小电电流流电电路路。若若用用刀刀开开关关切切断断较较大大电电流流的的电电路路，特特别别是是切切断断直直流流电电路路时时，为为了了使使电电弧弧迅速熄灭以保护开关，可采用带有快速断弧刀片的刀开关，如图所示。迅速熄灭以保护开关，可采用带有快速断弧刀片的刀开关，如图所示。7第七页，编辑于星期六：十九点 十七分。图图中中：主主刀刀极极用用弹弹簧簧与与断断弧弧刀刀片片相相连连，在在切切断断电电路路时时，主主刀刀极极首首先先从从刀刀夹夹座座脱脱出出，这这时时断断弧
7、弧刀刀片片仍仍留留在在刀刀夹夹座座内内，电电路路尚尚未未断断开开，无无电电弧弧产产生生。当当主主刀刀极极拉拉到到足足够够远远时时，在在弹弹簧簧的的作作用用下下，断断弧刀片与刀夹座迅速脱离，使电弧很快拉长而熄灭。弧刀片与刀夹座迅速脱离，使电弧很快拉长而熄灭。刀刀开开关关分分单单极极、双双极极和和三三极极，常常用用的的三三极极刀刀开开关关长长期期允允许许通通过过电电流流有有100A、200A、400A、600A和和1000A五五种种。目目前前生生产产的的产产品品有有HD（单单极极）和和HS（双双投投）等等系系列列。在在电电气气系系统统中中，刀刀开开关关用用如如图图所所示示符符号表示，其文字符号用号
8、表示，其文字符号用Q或或QG表示。表示。8第八页，编辑于星期六：十九点 十七分。2、转换开关、转换开关刀刀开开关关作作为为隔隔电电用用的的配配电电电电器器是是恰恰当当的的，但但在在小小电电流流的的情情况况下下用用它它来来作作为为线线路路的的接接通通、断断开开和和换换接接控控制制时时就就显显得得不不太太灵灵巧巧和和方方便便，所所以以，在在机机床床上上广广泛泛地地用用转转换换开开关关（又又称称组组合合开关）代替刀开关。盒式转换开关如图所示：开关）代替刀开关。盒式转换开关如图所示：转换开关的特点：转换开关的特点：结构紧凑，占用面积小；结构紧凑，占用面积小；操作时不是用手扳动而是用手拧转，故操作方便、
9、省力。操作时不是用手扳动而是用手拧转，故操作方便、省力。9第九页，编辑于星期六：十九点 十七分。用来控制电动机正反转的转换开关亦称用来控制电动机正反转的转换开关亦称倒顺开关倒顺开关。如图所示。如图所示。10第十页，编辑于星期六：十九点 十七分。用来控制电动机正反转的转换开关亦称用来控制电动机正反转的转换开关亦称倒顺开关倒顺开关。如图所示。如图所示。电电源源线线接接到到触触点点X1、X2、X3上上，电电动动机机定定子子绕绕组组的的三三根根线线接接到到触触点点D1、D2、D3上上。当当转转换换开开关关转转到到位位置置I时时，触触点点X1、X2、X3相相应应地地和和D1、D3、D2接接通通，于于是是
10、电电动动机机正正转转。当当转转到到位位置置II时时，触触点点X1、X2、X3相相应应地地和和D1、D3、D2接接通通，于于是是电电动动机机反反转转。为为了了更更清清楚楚地地表表明明触触点点闭闭合合与与断断开开情情况况，在在电电气气传传动动系系统统图图中中还还用用图图(b)所所示示的的触触点点合合断断表表表示。表中表示。表中表示触点接通，空格表示断开。表示触点接通，空格表示断开。11第十一页，编辑于星期六：十九点 十七分。三、常用自动控制电器三、常用自动控制电器手控电器的通性：手控电器的通性：每小时的关合次数有限；每小时的关合次数有限；操作较笨重、工作不太安全；操作较笨重、工作不太安全；保保护护
11、性性能能差差，例例如如，当当电电网网电电压压突突然然消消失失时时，因因为为这这些些开开关关不不能能自自动动复复原原，故故它它不不能能自自动动把把电电动动机机从从电电源源切切断断，如如果果不不另加保护设备则可能发生意外。另加保护设备则可能发生意外。自动电器的作用：自动电器的作用：随随着着生生产产的的发发展展，使使得得控控制制对对象象的的容容量量、运运动动速速度度、动动作作频频率率等等不不断断增增大大，运运动动部部件件不不断断增增多多，要要求求各各运运动动部部件件间间实实现现连连锁锁控控制制和和远远距距离离集集中中控控制制，显显然然手手控控电电器器不不能能适适应应这这些些要要求求，因因此此，就就要
12、要用用到到自自动动控控制制电电器器，如如接接触触器器、反反映映各各种种信信号号的的继继电电器器和和其其它它完完成成各各种种不不同任务的控制电器。同任务的控制电器。12第十二页，编辑于星期六：十九点 十七分。1接触器控制电路的工作原理接触器控制电路的工作原理接接触触器器是是继继电电器器-接接触触器器控控制制系系统统中中最最重重要要和和常常用用的的元件之一，它的工作原理如图所示。元件之一，它的工作原理如图所示。13第十三页，编辑于星期六：十九点 十七分。当当按按钮钮揿揿下下时时，线线圈圈通通电电，静静铁铁心心被被磁磁化化，并并把把动动铁铁心心（衔衔铁）吸上，带动转轴使触头闭合，从而接通电路。铁）吸
13、上，带动转轴使触头闭合，从而接通电路。当放开按钮时当放开按钮时，过程与上述相反，使电路断开。，过程与上述相反，使电路断开。根根据据主主触触头头所所接接回回路路的的电电流流种种类类，接接触触器器分分为为交交流流和和直流两种。直流两种。14第十四页，编辑于星期六：十九点 十七分。(1)交流接触器触头开始接通时开始接通时正常工作时正常工作时主触头滚动接触的位置主触头滚动接触的位置辅助触头接触的位置辅助触头接触的位置15第十五页，编辑于星期六：十九点 十七分。触头要求接通时导电性能良好不跳动（振动）噪音小不过热断开时电弧小16第十六页，编辑于星期六：十九点 十七分。触头电阻的影响因数接触形式触头压力触
14、头的表面状况触头的温度触头材料17第十七页，编辑于星期六：十九点 十七分。(2)辅助触头18第十八页，编辑于星期六：十九点 十七分。2 2 交流接触器电动力灭弧交流接触器电动力灭弧当触头断开大电当触头断开大电流时，在动、静流时，在动、静触头间产生强烈触头间产生强烈电弧电弧，会烧坏触，会烧坏触头，并使切断时头，并使切断时间拉长，为使接间拉长，为使接触器可靠工作，触器可靠工作，必须使电弧迅速必须使电弧迅速熄灭，故要采用熄灭，故要采用灭弧装置。灭弧装置。桥桥式式触触头头的的灭灭弧弧结结构构，它它将将整整个个电电弧弧分分成成两两段段，并并利利用用了了上上述述电电动力吹弧，因而效果较好。动力吹弧，因而效
15、果较好。电电弧弧受受到到电电动动力力F的的作作用用而而拉拉长长，且且电电弧弧在在移移动动的的过过程程中中迅迅速速冷冷却却，从而使电弧熄灭。从而使电弧熄灭。19第十九页，编辑于星期六：十九点 十七分。磁吹灭弧 在触头回路（主电路）中串接吹弧线圈（较粗的几匝导在触头回路（主电路）中串接吹弧线圈（较粗的几匝导线，其间穿以铁心增加导磁性），通电流后产生较大的线，其间穿以铁心增加导磁性），通电流后产生较大的磁通。触头分开的瞬间所产生的电弧就是载流体，它在磁通。触头分开的瞬间所产生的电弧就是载流体，它在磁通的作用下产生电磁力磁通的作用下产生电磁力F，把电弧拉长与冷却而灭弧。把电弧拉长与冷却而灭弧。电弧电流
16、越大，吹弧的能力也越大。磁吹灭弧法在直流接触电弧电流越大，吹弧的能力也越大。磁吹灭弧法在直流接触器中得到广泛应用。器中得到广泛应用。20第二十页，编辑于星期六：十九点 十七分。交流接触器纵缝灭弧 灭灭弧弧罩罩内内只只有有一一个个纵纵缝缝，缝缝的的下下部部宽宽以以便便它它放放触触头头，缝缝的的上上部部窄窄以以便便电电弧弧压压缩缩并并和和灭灭弧弧室室壁壁有有很很好好的的接接触触，当当触触头头断断开开时时，电电弧弧被被外外界界磁磁场场或或电电动动力力横横吹吹而而穿穿入入缝缝内内，将将电电弧弧的的热热量量传传递递给给室室壁壁而而迅迅速速冷冷却却，去去游游离离的的效效应应大大增增，电电弧弧熄灭。熄灭。2
17、1第二十一页，编辑于星期六：十九点 十七分。栅片灭弧 在灭弧罩内触头的上方装有一在灭弧罩内触头的上方装有一些导磁性能良好的灭弧栅片些导磁性能良好的灭弧栅片1（铁片（铁片表面镀铜），当触头断开时产生电表面镀铜），当触头断开时产生电弧弧2，电弧（电流）力图向磁导率高，电弧（电流）力图向磁导率高的铁片偏移而产生作用力，电弧穿入的铁片偏移而产生作用力，电弧穿入栅片被栅片分成许多短弧，每个栅片栅片被栅片分成许多短弧，每个栅片就成为短电弧的电极，一方面使每个就成为短电弧的电极，一方面使每个栅片间的电弧电压不足以达到燃弧电栅片间的电弧电压不足以达到燃弧电压，另一方面，栅片将电弧的热量传压，另一方面，栅片将电
18、弧的热量传出而使电弧迅速冷却，促使电弧熄灭。出而使电弧迅速冷却，促使电弧熄灭。灭弧栅广泛地应用在交流接触器中。灭弧栅广泛地应用在交流接触器中。22第二十二页，编辑于星期六：十九点 十七分。3 铁心（磁路）为了减少涡流损耗，交流接触器的铁心都用硅钢片叠铆而成，并在铁心的端面上装有分磁环（短路环）。在线圈中通有交变电流时，在铁心中产生的磁通是与电流同频率变化的，当电流频率为50Hz时，磁通每秒有100次经过零点。当磁通经零时，它所产生的吸力也为零，动铁心（衔铁）有离开趋势，但未及离开，磁通又很快上升，动铁心又被吸回，结果造成振动，产生噪音。如果能使铁心间通过两个在时间上不同相的磁通，总磁通将不会经
19、过零点，矛盾即可解决，短路环即为此而设。23第二十三页，编辑于星期六：十九点 十七分。4 线圈 交流接触器的吸引线圈（工作线圈）一般做成有架式。交流接触器的吸引线圈（工作线圈）一般做成有架式。形状较扁，以避免与铁心直接接触，改善线圈的散热形状较扁，以避免与铁心直接接触，改善线圈的散热情况。交流线圈的匝数较少，纯电阻小，因此，在接情况。交流线圈的匝数较少，纯电阻小，因此，在接通电路的瞬间，由于铁心气隙大，电抗小，电流可达通电路的瞬间，由于铁心气隙大，电抗小，电流可达到到15倍的工作电流，所以，交流接触器不适宜于极频倍的工作电流，所以，交流接触器不适宜于极频繁启动、停止的工作状况。而且要特别注意，
20、千万不要繁启动、停止的工作状况。而且要特别注意，千万不要把交流接触器的线圈接在直流电源上，否则将因电阻小把交流接触器的线圈接在直流电源上，否则将因电阻小而流过很大的电流使线圈烧坏。而流过很大的电流使线圈烧坏。24第二十四页，编辑于星期六：十九点 十七分。交流接触器例子 这种交流接触器为开启式，动作机构皆这种交流接触器为开启式，动作机构皆为直动式，有动合主触头三个，动合、为直动式，有动合主触头三个，动合、动断辅助触头各两个，触头为双断点动断辅助触头各两个，触头为双断点式，接触部分为纯银块，外壳采用塑式，接触部分为纯银块，外壳采用塑料压制成。有结构紧凑、体积小、机料压制成。有结构紧凑、体积小、机械
21、寿命长、成本低、使用和维修方便、械寿命长、成本低、使用和维修方便、允许操作频率高（允许操作频率高（1200次次/h或或600次次/h）、）、外形美观等优点。适用于长外形美观等优点。适用于长期及间断长期工作制，也适用于短期及间断长期工作制，也适用于短时和重复短时工作制，用于后者时时和重复短时工作制，用于后者时额定电流可以适当选小一些。额定电流可以适当选小一些。25第二十五页，编辑于星期六：十九点 十七分。直流接触器直直流流接接触触器器常常用用磁磁吹吹和和纵纵缝缝灭弧装置来灭弧。灭弧装置来灭弧。直直流流接接触触器器的的铁铁心心与与交交流流接接触触器器不不同同，它它没没有有涡涡流流的的存存在在，因因
22、此此一一般般用用软软钢钢或或工工程程纯纯铁铁制制成圆形。成圆形。由于直流接触器的吸引线圈通由于直流接触器的吸引线圈通以直流，所以，没有冲击的启以直流，所以，没有冲击的启动电流。也不会产生铁心猛烈动电流。也不会产生铁心猛烈撞击现象，因而它的寿命长，撞击现象，因而它的寿命长，适用于频繁启动、制动的场合。适用于频繁启动、制动的场合。26第二十六页，编辑于星期六：十九点 十七分。接触器符号在在电电气气传传动动系系统统图图中中，接接触触器器用用图图所所示示的的图图形形符符号号表表示示。其其中中，包包括括吸吸引引线线圈圈1，动动合合主主触触头头2，动动断断主主触触头头3，动动合合辅辅助助触触头头4，动断辅
23、助触头，动断辅助触头5。接触器的文字符号用接触器的文字符号用KM表示。表示。27第二十七页，编辑于星期六：十九点 十七分。自动控制电器-继电器（Relay）继电器：用于信号传递的电器，根据不继电器：用于信号传递的电器，根据不同的输入信号达到不同的控制目的。同的输入信号达到不同的控制目的。分类：电流继电器（过分类：电流继电器（过/欠），电压继电欠），电压继电器（过器（过/欠），中间继电器，热继电器欠），中间继电器，热继电器（电机、变压器等），速度继电器，时（电机、变压器等），速度继电器，时间继电器等。间继电器等。28第二十八页，编辑于星期六：十九点 十七分。电流继电器电电流流继继电电器器是是根根
24、据据电电流流信信号号而而动动作作的的。如如在在直直流流并并励励电电动动机机的的励励磁磁线线圈圈里里串串联联一一电电流流继继电电器器，当当励励磁磁电电流流过过小小时时，它它的的触触头头便便打打开开，从从而而控控制制接接触触器器以以切切除除电电动动机机的的电电源源，防防止止电电动动机机因因转转速速过过高高或或电电枢枢电电流流过过大大而而损损坏坏，具具有有这这种种性性质质的的继继电电器器叫叫欠欠电电流流继继电电器器（如如JT3-L型型）；反反之之，为为了了防防止止电电动动机机短短路路或或过过大大的的电电枢枢电电流流（如如严严重重过过载载）而而损坏电动机，就要采用过电流继电器（如损坏电动机，就要采用过
25、电流继电器（如JL3型）。型）。电流继电器的特点是匝数少、线径较粗、能通过较大电流。电流继电器的特点是匝数少、线径较粗、能通过较大电流。在电气传动系统中，用得较多的电流继电器有在电气传动系统中，用得较多的电流继电器有JL14，JL15，JT3，JT9，JT10等型号。选择电流继电器时主要根据电路的电流种类和额定电流大小来选择。等型号。选择电流继电器时主要根据电路的电流种类和额定电流大小来选择。重锤式起动继电器工作原理重锤式起动继电器工作原理29第二十九页，编辑于星期六：十九点 十七分。电压继电器电电压压继继电电器器是是根根据据电电压压信信号号动动作作的的。如如果果把把上上述述电电流流电电器器的
26、的线线圈圈改改用用细细线线绕绕成成，并并增增加加匝匝数数，就就成成了了电电压压继继电电器器，它它的的线线圈圈是是与与电源并联的。电源并联的。电压继电器也可分为过电压和欠（零）电压继电器两种：电压继电器也可分为过电压和欠（零）电压继电器两种：当当控控制制线线路路出出现现超超过过允允许许的的正正常常电电压压时时，继继电电器器动动作作而而控控制制切切换换电电器器（接接触触器器），使使电电动动机机等等停停止止工工作作，以以保保护护电电气气设设备备不不致致因因过过高高的的电电压而损坏（过压保护）。压而损坏（过压保护）。当当控控制制线线圈圈电电压压过过低低，使使控控制制系系统统不不能能正正常常工工作作（如
27、如异异步步电电动动机机不不宜宜在在电电压压过过低低的的情情况况下下工工作作），此此时时利利用用欠欠电电压压继继电电器器电电压压过过低低时时动动作作，使使控控制制系系统统或或电电动动机机脱脱离离不不正正常常的的工工作作状状态态，这这种种保保护护称称欠欠压保护。压保护。在在机机床床电电气气传传动动系系统统中中常常用用的的电电压压继继电电器器有有JT3，JT4型型。选选择择电电压继电器时根据线路电压的种类和大小来选择。压继电器时根据线路电压的种类和大小来选择。30第三十页，编辑于星期六：十九点 十七分。中间继电器中间继电器中中间间继继电电器器本本质质上上是是电电压压继继电电器器，但但具具有有触触头头
28、多多（多多至至六六对对或或更更多多）、触触头头能能承承受受的的电电流流较较大大（额额定定电电流流5A10A）、动动作作灵灵敏敏（动动作作时时间间小小于于0.05s）等特点。等特点。它的用途有两个：它的用途有两个：用用作作中中间间传传递递信信号号，当当接接触触器器线线圈圈的的额额定定电电流流超超过过电电压压或或电电流流继继电电器器触触头头所所允允许许通通过过的的电电流流时时，可可用用中中间间继继电电器器作作为为中中间间放放大大器器再再来来控控制制接触器；接触器；用作同时控制多条线路。用作同时控制多条线路。在在机机床床电电气气控控制制系系统统中中常常用用的的中中间间继继电电器器除除了了JT3，JT
29、4型型外外，目目前前用用得得最最多多的的要要算算是是JZ7型型和和JZ8型型中中间间继继电电器器。在在可可编编程程序序控控制制器器和和仪仪器器仪表中还用到各种小型继电器。仪表中还用到各种小型继电器。选选用用中中间间继继电电器器时时，主主要要根根据据是是控控制制线线路路所所需需触触头头的的多多少少和和电电源源电电压等级。压等级。31第三十一页，编辑于星期六：十九点 十七分。热继电器热继电器 热继电器是根据控制对象的温度变化来控制电热继电器是根据控制对象的温度变化来控制电流流通的继电器，即是利用电流的热效应而动流流通的继电器，即是利用电流的热效应而动作的电器。它主要用来保护电动机的过载。电作的电器
30、。它主要用来保护电动机的过载。电动机工作时，是不允许超过额定温升的，否则动机工作时，是不允许超过额定温升的，否则会降低电动机的寿命。熔断器和过电流继电器会降低电动机的寿命。熔断器和过电流继电器只能保护电动机不超过允许最大电流，不能反只能保护电动机不超过允许最大电流，不能反映电动机的发热状况。电动机短时过载是允许映电动机的发热状况。电动机短时过载是允许的，但长期过载时电动机就要发热，因此，必的，但长期过载时电动机就要发热，因此，必须采用热继电器进行保护须采用热继电器进行保护 为为反反映映温温度度信信号号，设设有有感感应应部部分分发发热热元元件件与与双双金金属属片片；为为控控制制电电流流流流通通，
31、设设有有执执行行部部分分触触点点。发发热热元元件件1用用镍镍铬铬合合金金丝丝等等材材料料作作成成，直直接接串串联联在在被被保保护护的的电电动动机机主主电电路路内内，它它随随电电流流I的的大大小小和和时时间间的的长长短短而而发发出出不不同同的的热热量量，这这些些热热量量加加热热双双金金属属片片2。双双金金属属片片是是由由两两种种膨膨胀胀系系数数不不同同的的金金属属片片碾碾压压而而成成，右右层层采采用用高高膨膨胀胀系系数数的的材材料料，如如铜铜或或铜铜镍镍合合金金，左左层层则则采采用用低低膨膨胀胀系系数数的的材材料料。双双金金属属片片2的的一一端端是是固固定定的的，另另一一端端为为自自由由端端，过
32、过度度发发热热便便向向左左弯弯曲曲。目目前前一一个个热热继继电电器器内内一一般般有有两两个个或或三三个个加加热热元元件件通通过过双双金金属属片片和和杠杠杆杆系系统统作作用用到到同同一一常常闭闭触触点点上上的的，感感温温元元件件4用用作作温温度度补补偿偿装装置；调节旋钮置；调节旋钮1、2用于整定动作电流。用于整定动作电流。动作原理如下：动作原理如下：当电动机过载时，通过发热元件当电动机过载时，通过发热元件1的电流使双的电流使双金属片金属片2向左膨胀，向左膨胀，2推动推动3，3带动带动4向左使向左使4脱脱开开5，5在在11的拉动下绕支点的拉动下绕支点A向顺时针方向旋转，向顺时针方向旋转，从而使动断
33、触头从而使动断触头6与与7断开，电动机得到保护。断开，电动机得到保护。32第三十二页，编辑于星期六：十九点 十七分。热继电器电流与动作的关系曲线33第三十三页，编辑于星期六：十九点 十七分。使用热电器时要注意的问题为为了了正正确确地地反反映映电电动动机机的的发发热热，在在选选择择热热继继电电器器时时应应采采用用适适当当的的热热元元件件，热热元元件件的的额额定定电电流流与与电电动动机机的的额额定定电电流流相相等等时时，继继电电器器便便准准确确地地反反映映电电动动机机的的发发热热。同同一一种种热热继继电电器器有有许许多多种种规规模模的的热热元元件件，如如JR14-20型型热热继继电电器器采采用用的
34、的热热元元件件额额定定电电流流从从0.35A22A就就有有12种种规规模模。而而每每一一种规格中，电流又有一定的调整范围，如种规格中，电流又有一定的调整范围，如IN，其整定范围为其整定范围为3.2A5A。注注意意热热继继电电器器所所处处的的周周围围环环境境温温度度，应应保保证证它它与与电电动动机机有有相相同同的的散散热热条条件件，特别是有温度补偿装置的热继电器。特别是有温度补偿装置的热继电器。由由于于热热继继电电器器有有热热惯惯性性，大大电电流流出出现现时时它它不不能能立立即即动动作作（如如图图所所示示），故热继电器不能用作短路保护。），故热继电器不能用作短路保护。用用热热继继电电器器保保护护
35、三三相相异异步步电电动动机机时时，至至少少要要用用有有两两个个热热元元件件的的热热继继电电器器，从从而而在在不不正正常常的的工工作作状状态态下下，也也可可对对电电动动机机进进行行过过载载保保护护，例例如如，电电动动机机单单相相运运行行时时，至至少少有有一一个个热热元元件件能能起起作作用用。当当然然，最最好好采采用用有有三三个个热热元元件件带缺相保护的热继电器。带缺相保护的热继电器。34第三十四页，编辑于星期六：十九点 十七分。主令电器除接触器、继电器外自动控制线路中还除接触器、继电器外自动控制线路中还有主令电器，主令电器主要用来切换控有主令电器，主令电器主要用来切换控制线路。制线路。机床上最常
36、见的主令电器为按钮开关，机床上最常见的主令电器为按钮开关，简称简称“按钮按钮”；万能转换开关、主令控；万能转换开关、主令控制器，有些主令电器可由机床的运动部制器，有些主令电器可由机床的运动部件带动（操纵），如常见的行程开关。件带动（操纵），如常见的行程开关。35第三十五页，编辑于星期六：十九点 十七分。按钮按按钮钮是是一一种种专专门门发发号号施施令令的的电电器器，用用以以接接通通或或断断开开控控制回路中的电流。制回路中的电流。按按下下按按钮钮帽帽1，动动合合触触头头4闭闭合合而而动动断断触触头头3断断开开，从从而而同同时时控控制制了了两两条条电电路路；松松开开按按钮钮帽帽，则则在在弹弹簧簧2的
37、作用下使触头恢复原位。的作用下使触头恢复原位。按钮开关的文字符号用按钮开关的文字符号用SB表示。表示。36第三十六页，编辑于星期六：十九点 十七分。按钮按按钮钮一一般般用用来来遥遥远远控控制制接接触触器器、继继电电器器等等，从从而而控控制制电电动动机机的的启启动动、反反转转和和停停转转，因因此此一一个个按按钮钮盒盒内内常常包包括括两两个个以以上上的的按按钮钮元元件件，在在线路中各起不同的作用。线路中各起不同的作用。有有两两个个按按钮钮元元件件组组成成“启启动动”、“停停止止”的的双双联联按按钮钮，以以及及由由三三个个按按钮钮元元件件组组成成“正正转转”、“反反转转”、“停停止止”的的三三联联按
38、按钮。钮。有时自锁和非自锁按钮；有时自锁和非自锁按钮；有带灯按钮用以指示状态，减少面板面积。有带灯按钮用以指示状态，减少面板面积。为为了了在在发发生生故故障障时时，操操作作方方便便，“停停止止“按按钮钮有有的的则则 凸凸出出于于外外壳壳，或做成特殊形状（如蘑菇头形），并涂以红色以显目。或做成特殊形状（如蘑菇头形），并涂以红色以显目。常用的按钮有常用的按钮有LA18，LA19，LA20，LAY3等型号。等型号。37第三十七页，编辑于星期六：十九点 十七分。主令控制器与万能转换开关（凸轮开关）主令控制器与万能转换开关（凸轮开关）主主令令控控制制器器与与万万能能转转换换开开关关广广泛泛应应用用在在控
39、控控控制制线线路路中中，以以满满足足需需要要多多联联锁锁的的电电力力拖拖动动系系统的要求，实现转换线路的控制。统的要求，实现转换线路的控制。它的主要部件是一套接触元件，其中的一组如图所示，具有一定形状的凸轮1和7固定在方形轴上。和静触头3相连的接线头2上连接被控制器所控制的线圈导线。桥形动触头4固定于能绕轴6转动的支杆5上。当转动凸轮7的轴时，使其凸出部分推压小轮8并带动杠杆5，于是触头被打开，按照凸轮的形状不同，可以获得触头闭合、打开的任意次序，从而达到控制多回路的要求。它最多有12个接触元件，能控制12条电路。38第三十八页，编辑于星期六：十九点 十七分。主令控制器符号表图形符号触点断合标
40、39第三十九页，编辑于星期六：十九点 十七分。执行电器在在电电力力拖拖动动控控制制系系统统中中，除除了了用用到到上上面面已已经经介介绍绍的的作作为为控控制制元元件件的的接接触触器器、继继电电器器和和主主令令电电器器等等控控制制电电器器外外，还还常常用用到到为为完完成成执执行行任任务务的的电电磁磁铁铁、电电磁磁离合器、电磁工作台等执行电器。离合器、电磁工作台等执行电器。在在电电气气传传动动系系统统中中电电磁磁铁铁、电电磁磁离离合合器器和和电电磁磁夹夹具具的的文文字字符符号号分分别别用用YA、YC和和YH表表示示，它它们们的的图图形形符符号号与与接接触触器器线线圈圈的的符符号号相相同同，仅仅是是线
41、线条条稍稍粗粗一些。一些。40第四十页，编辑于星期六：十九点 十七分。电磁铁广义而言，电磁铁是一种通电以后，对铁磁物质产生引力，把电磁能转换为机械能的电器。而这里介绍的电磁铁是指将电流信号转换成机械位移的执行电器。它的工作原理与接触器相同。它只有铁心和线圈，图为单相交流电磁铁的结构示意图。41第四十一页，编辑于星期六：十九点 十七分。交流电磁铁的特点 交流电磁铁在线圈通电，吸引衔铁而减少气隙时，由于磁阻减小，线圈内自感电势和感抗增大，因此，电流逐渐减小，但与此同时气隙漏磁通减小，主磁通增加，其吸力将逐步增大，最后将达到1.5倍2倍的初始吸力。由此可看出，使用这种交流电磁铁时，必须注意使衔铁不要
42、有卡住现象，否则衔铁不能完全吸上而留有一定气隙，将使线圈电流大增而严重发热甚至烧毁。交流电磁铁适用于操作不太频繁、行程较大和动作时间的执行机构，常用的交流电磁铁有：MQ2系列牵引电磁铁、MZD1系列单相制动电磁铁和MZS1系列三相制动电磁铁。42第四十二页，编辑于星期六：十九点 十七分。直流电磁铁的特点 直流电磁铁的线圈电流与衔铁位置无关，但电磁吸力与气隙长度关系很大，所以，衔铁工作行程不能很大，由于线圈电感大，线圈切断时会产生过高的自感电势，故使用时要采取措施消除自感电势（常在线圈两端并联一个续流二极管或电阻）。直流电磁铁的工作可靠性好、动作平衡、寿命比交流电磁铁长，它适用于运用频繁或工作平
43、衡可靠的执行机构。常用的直流电磁铁有：MZZ1A、MZZ2S系列直流制动电磁铁和MW1、MW2系列起重电磁铁。43第四十三页，编辑于星期六：十九点 十七分。电磁铁的选用采采用用电电磁磁铁铁制制动动电电动动机机的的机机械械制制动动方方法法，对对于于经经常常制制动动和和惯惯性性较较大大的的机机械械系系统统来来说说，应应用用得得非常广泛。常称为电磁抱闸制动。非常广泛。常称为电磁抱闸制动。起起重重电电磁磁铁铁可可以以起起重重各各种种钢钢铁铁、分分散散的的钢钢砂砂等等磁磁性性物物体体，如如MW1-45型型直直流流起起重重电电磁磁铁铁在在起起重重钢钢板时起重力可达到板时起重力可达到4.4105N。选用电磁
44、铁时，应根据机械所要求的牵引选用电磁铁时，应根据机械所要求的牵引力、工作行程、通电持续率、操作频率等来选。力、工作行程、通电持续率、操作频率等来选。44第四十四页，编辑于星期六：十九点 十七分。电磁离合器电电磁磁离离合合器器是是利利用用表表面面摩摩擦擦或或电电磁磁感感应应来来传传递递两两个个转转动动体体间间转转矩矩的的执执行行电电器器。由由于于能能够够实实现现远远距距离离操操纵纵，控控制制能能量量小小，便便于于实实现现机机床床自自动动化化，同同时时动作快，结构简单，因此，获得了广泛的应用。动作快，结构简单，因此，获得了广泛的应用。常常用用的的电电磁磁离离合合器器有有摩摩擦擦片片式式电电磁磁离离
45、合合器器，摩摩擦粉末离合器，电磁转差离合器。擦粉末离合器，电磁转差离合器。45第四十五页，编辑于星期六：十九点 十七分。摩擦片式电磁离合器 在机床上广泛采用多片式的摩擦片式电磁离合器，摩擦片作成如图所示的特殊形状，摩擦片数在212之间。多片式电磁离合器的缺点是制造工艺复杂，其次是不能满足迅速动作的要求，因它在接合过程中必须具有机械移动过程。常用的电磁离合器有DLM0，DLM2，DLM3系列。46第四十六页，编辑于星期六：十九点 十七分。电磁粉末离合器 在铁心气隙间安放铁粉，当线圈通电产生磁通后，在铁心气隙间安放铁粉，当线圈通电产生磁通后，粉末就沿磁力线紧紧排列，因此，主动轴和从动轴发生粉末就沿
46、磁力线紧紧排列，因此，主动轴和从动轴发生相对移动时，在铁磁粉末层间就产生抗剪力。抗剪力是相对移动时，在铁磁粉末层间就产生抗剪力。抗剪力是由已磁化的粉末彼此之间摩擦而产生，这样就带动从动由已磁化的粉末彼此之间摩擦而产生，这样就带动从动轴转动，传递转矩。它的优点是动作快，因为没有如摩轴转动，传递转矩。它的优点是动作快，因为没有如摩擦片的机械位移过程，仅是粉末沿磁力线排列的过程；擦片的机械位移过程，仅是粉末沿磁力线排列的过程；其次是制造简单，在工艺上没有特殊的严格要求。缺点其次是制造简单，在工艺上没有特殊的严格要求。缺点是工作性能不够稳定。是工作性能不够稳定。47第四十七页，编辑于星期六：十九点 十
47、七分。电磁夹具和电磁工作台在电磁工作台平面内嵌入在电磁工作台平面内嵌入铁心极靴，并且用锡合金等绝铁心极靴，并且用锡合金等绝磁材料与工作台相隔，线圈套磁材料与工作台相隔，线圈套在各铁心柱上，当线圈中通有在各铁心柱上，当线圈中通有直流电流时就产生如图中虚线直流电流时就产生如图中虚线所示的磁通，工件放在工作台所示的磁通，工件放在工作台上，恰使磁通成闭合回路，因上，恰使磁通成闭合回路，因此，将工件吸住。此，将工件吸住。当工件加工完毕需要拉开时当工件加工完毕需要拉开时，只要电磁工作台励磁线圈的，只要电磁工作台励磁线圈的电源切断即可。电源切断即可。48第四十八页，编辑于星期六：十九点 十七分。电磁工作台的
48、优点电磁工作台较之机械夹紧装置具有许多优点：电磁工作台较之机械夹紧装置具有许多优点：（1）夹夹紧紧简简单单、迅迅速速、缩缩短短辅辅助助时时间间，夹夹紧紧工工件件时时只只需需动作一次，而机械夹紧需要固定许多点；动作一次，而机械夹紧需要固定许多点；（2）能能同同时时夹夹紧紧许许多多工工件件，而而且且可可以以是是很很小小的的工工件件，既既方便又提高生产率；方便又提高生产率；（3）加加工工精精度度高高，工工件件在在加加工工过过程程中中由由于于发发热热变变形形时时可可以以自自由由伸伸缩缩，不不会会产产生生弯弯曲曲，同同时时对对夹夹紧紧表表面面无无任任何何损损伤伤，但但因因工工件件发发热热，其其热热量量将
49、将传传到到电电磁磁工工作作台台使使它它变变形形，从从而而影影响响加加工工精精度度，故故为为了了提提高高加加工工精精度度，还还需需用用冷冷却却液液等等冷冷却却工工件件，从从而降低工件温度。而降低工件温度。49第四十九页，编辑于星期六：十九点 十七分。电磁工作台的缺点 只能固定铁磁材料，且夹紧力不大，断电时只能固定铁磁材料，且夹紧力不大，断电时易将工件摔出，造成事故，为了防止事故，常采易将工件摔出，造成事故，为了防止事故，常采用励磁保护，使线圈断电时，工作台即停止工作；用励磁保护，使线圈断电时，工作台即停止工作；此外，工件加工后有剩磁，使工件不易取下，尤此外，工件加工后有剩磁，使工件不易取下，尤其
50、对某些不允许有剩磁的工件如轴承，必须进行其对某些不允许有剩磁的工件如轴承，必须进行去磁。去磁。50第五十页，编辑于星期六：十九点 十七分。继电器继电器-接触器自动控制线路的两种表示方法接触器自动控制线路的两种表示方法:工工作作原原理理图图：根根据据工工作作原原理理和和便便于于阅阅读读而而绘绘制制的的电电路路图图。如如图图所所示示为为接接触触器器控控制制异异步步电电动动机机启启、停停控控制制电电路路的的工工作作原原理图。理图。特点：特点：这这种种表表示示方方法法便便于于阅阅读读和和设设计计较较复复杂杂的的控控制制电电路路。它它是是生生产产机机械械电电气气设设备备设设计计的的基基本本和和重重要要的