低压开关电气

5.2.6主令电器1.控制按钮控制按钮简称按钮，是最常用的主令电器。按钮为手动控制，可作远距离电气控制使用。按钮的结构示意如图5.21所示，其图形及文字符号如图5.22所示。图5.21按钮结构示意1—按钮帽；2—复位弹簧；3—动触头；4—常闭静触头；5—常开静触头12345图5.22按钮的图形和文字符号(a)常开触点；(b)常闭触点；(c)复式触点(a)SBSB(b)SB(c)按钮可根据实际工作需要组成多种结构形式，如LA18系列按钮采用积木式结构，触头数量按需要拼装，最多可至六对常开触点和六对常闭触点。工作中为便于识别不同作用的按钮，避免误操作，国标GB5226-85对其颜色规定如下：(1)停止和急停按钮：红色。按红色按钮时，必须使设备断电、停车。(2)启动按钮：绿色。(3)点动按钮：黑色。(4)启动与停止交替按钮：必须是黑色、白色或灰色，不得使用红色和绿色。(5)复位按钮：必须是蓝色；当其兼有停止作用时，必须是红色。2.行程开关行程开关又称限位开关，用于机械设备运动部件的位置检测，是利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出控制指令，以控制其运动方向或行程的主令电器。行程开关从结构上可分为操作机构、触头系统和外壳三部分。图5.23为行程开关的外形及结构图，图中的单轮和径向传动杆式行程开关可自动复位，而双轮行程开关则不能自动复位。行程开关结构如图（b）所示，当移动物体碰撞推杆或滚轮时，通过内部传动机构使微动开关触头动作，即常开、常闭触点状态发生改变，从而实现对电路的控制作用。图5.23行程开关及结构示意(a)外形；(b)结构滚轮杠杆转轴凸轮撞块复位弹簧调节螺钉微动开关(a)(b)双轮行程开关单轮行程开关径向传动杆式行程开关图5.24行程开关的图形和文字符号(a)常开触点；(b)常闭触点(b)SQ(a)SQ3.万能转换开关万能转换开关主要用于低压断路操作机构的分合闸控制,各种控制线路的转换,电气测量仪器的转换，也可用于小容量异步电动机的启动、调速和换向控制，还可用于配电装置线路的转换及遥控等。图5.25万能转换开关单层结构示意图5.26万能转换开关的图形符号左12右03456784.主令控制器主令控制器是用来按顺序频繁切换多个控制电路的主令电器，主要用于轧钢及其他生产机械的电力拖动控制系统，也可在起重机电力拖动系统中对电动机的启动、制动和调速等进行远距离控制。主令控制器的结构示意如图5.27所示，主要由转轴、凸轮块、动静触头、定位机构及手柄等组成。其触点为双断点的桥式结构，通常为银质材料，操作轻便，允许每小时接电次数较多。图5.27主令控制器结构示意图615784321、7—凸轮块；2—接线柱；3—静触头；4—动触头；5—支杆；6—转轴；8—小轮5.2.7熔断器1.熔断器的结构与原理熔断器主要由熔体和熔座两部分组成。熔体由低熔点的金属材料（铅、锡、锌、银、铜及合金）制成丝状或片状，俗称保险丝。工作中，熔体串接于被保护电路，既是感测元件，又是执行元件；当电路发生短路或严重过载故障时，通过熔体的电流势必超过一定的额定值，使熔体发热，当达到熔点温度时，熔体某处自行熔断，从而分断故障电路，起到保护作用。熔座（或熔管）是由陶瓷、硬质纤维制成的管状外壳。熔座的作用主要是为了便于熔体的安装并作为熔体的外壳，在熔体熔断时兼有灭弧的作用。2.熔断器的类型(1)瓷插式熔断器：多用于低压分支电路的短路保护，常见型号为RC1A系列，其外形结构及符号如图5.28所示。(2)螺旋式熔断器：多用于机床电气控制线路的短路保护，其结构如图5.29所示。此类熔断器在瓷帽上有明显的分断指示器，便于发现分断情况；换熔体简单方便，不需任何工具。目前常用螺旋式熔断器新产品有RL6、RL7系列。图5.28RC1A系列瓷插式熔断器动触头熔丝静触头瓷盖瓷底(a)(b)FU图5.29RL1系列螺旋式熔断器(a)外形结构；(b)符号(a)外形；(b)结构瓷帽熔断管瓷套下接线端座子上接线端(a)(b)(3)封闭管式熔断器：此类熔断器可分为以下三种。①无填料：多用于低压电网、成套配电设备的保护，型号有RM7、RM10系列等。②有填料：熔管内装有SiO2（石英砂），用于具有较大短路电流的电力输配电系统，常见型号为RT0系列。③快速：主要用于硅整流管及其成套设备的保护，其特点是熔断时间短，动作快;常用型号有RLS、RSO系列等。(4)自复式熔断器：特点是能重复使用，不必更换熔体;其熔体采用金属钠，利用它常温时电阻很小，高温气化时电阻值骤升，故障消除后温度下降，气态钠回归固态钠，良好导电性恢复的特性制作而成。3.熔断器的选择(1)类型选择：由电气控制系统线路要求、使用场合和安装条件的整体设计而定。(2)额定电压选择：熔断器额定电压应不小于线路的工作电压。(3)额定电流选择：熔断器额定电流必须大于或等于所装熔体的额定电流。(4)熔体额定电流选择：具体选择方法可遵循以下四条原则。①保护一台电动机时，应对电动机启动冲击电流予以考虑，故熔体额定电流的要求为NfNII)5.2~5.1(式中,IfN为熔体额定电流;IN为电动机的额定电流。②保护多台电动机时，熔体应在出现尖峰电流时不致熔断，通常将容量最大电动机启动，其他电动机正常工作时出现的电流视为尖峰电流，故NNfNIIImax)5.2~5.1(③电路上、下两级均设短路保护时，两级熔体额定电流的比值不小于1.6∶1，以使两级保护达到良好配合。④照明电路、电炉等阻性负载因没有冲击电流，可取efNII式中，Ie为电路工作电流。5.2.8新型器件1.微型继电器与普通继电器相比，微型继电器具有体积小，重量轻，容量大，可靠性高，功耗低，寿命长等优点，因此被广泛应用于电子设备、自动化仪表、计算机、电子回路的输入/输出接口和可编程序控制器等方面。2.极化继电器极化继电器和通用继电器不同，其磁路中由永久磁铁组成极化磁路，因此继电器的动作与输入信号的极性有关，其工作原理如图5.30所示。图5.30极化继电器原理图NS51234mMII121—铁心；2—静触头；3—衔铁；4—动触头；5—永久磁铁线圈断电后，极化磁通和复原弹簧对衔铁共同作用的结果可使衔铁处在下面三个不同的位置。(1)中间位置:为三位置极化继电器磁路,当线圈中无电流时，衔铁处于中间位置；当通以不同方向的电流时，衔铁分别吸向左边或右边，动、触点分别与左、右静触头接触。(2)偏倚位置：为偏倚式极化继电器磁路，只有通以一定方向的线圈电流，继电器才能动作，当线圈断电后，衔铁又回到原来的位置。(3)任意极面上：为双稳态极化继电器磁路，线圈通电并动作后，当线圈断电时，衔铁继续保持在通电动作位置上；当通以相反方向电流时，衔铁吸向另一方；当再次断电时，衔铁继续保持在该位置上。3.磁保持继电器磁保持继电器的动作原理与双稳态极化继电器极为相似，因此又称为双稳态闭锁继电器、脉冲继电器。磁保持继电器有以下特点：(1)使继电器动作的输入信号有极性要求，即该继电器有鉴别输入信号极性的能力。(2)继电器线圈断电后，继电器仍能保持通电工作时的状态，即该继电器有记忆功能。(3)只要有一个很短的输入脉冲，继电器就能动作，这以后可以不再消耗功率，因此磁保持继电器特别省电,适用于电源困难的场合。(4)磁钢吸持力比较大，而且一般采用平衡力结构，因此磁保持继电器能承受较强的震动和冲击。(5)由于磁路有两个工作气隙，在两种磁通的共同作用下，一边的磁通相叠加，一边相减，因而衔铁动作较快，衔铁的行程也可以做得较大，适宜做成大负荷继电器。4.舌簧式继电器图5.31所示为一种典型的舌簧式继电器的外形图，它以套在线圈上的舌簧管为主体结构。舌簧管用玻璃管密封，舌簧片由磁性材料制成，由冷加工变形及热处理控制，使它具有合适的弹性和较好的磁性。接触部分用铁镍合金制成的半硬磁舌簧片可制成剩磁性舌簧继电器，由于半硬磁舌簧片的辅助作用，其灵敏度和动作速度均优于普通舌簧继电器。图5.31舌簧式继电器外形图RG4.547.5015.固态继电器固态继电器是一种具有类似电磁式继电器功能，输入回路与输出回路隔离，无机械运动机构的继电器，由于是无触点结构，因此称为固态继电器。由半导体器件或电子电路功能块与电磁式继电器组成的继电器称为混合式固态继电器。固态继电器与电磁式继电器相比有明显的优点。（1）固态继电器的优点：①无运动零件，因此动作速度快，接触可靠，抗震动、冲击性能好，无动作噪声。②无燃弧触点，对其他电路干扰小，没有因火花而引起爆炸的危险。③输入功率小，灵敏度高。④容易做成多功能继电器。⑤使用寿命长。（2）固态继电器的分类:①按负载性质分为直流和交流两种。②按输入与输出的隔离形式分为光电隔离(包括光电耦合和光控可控硅等)、变压器隔离和干簧继电器隔离等。③按封装结构分为塑封型、金属壳全密封型、环氧树脂灌封型和无定型封装型固态继电器等。6.时间继电器1）晶体管时间继电器在自动控制系统中，常需要一种延迟一定时间后再动作的时间继电器。目前，随着电子技术的发展，晶体管时间继电器得到广泛的应用。这种继电器种类很多，最基本的有延时吸合和延时释放两种，它们大多是利用电容充放电原理来达到延时目的的。图5.32JJSB1型晶体管时间继电器电路原理图VZKAR1RpC2R3R4VTC3VT1R2R5R6KAC1TVD～＋氖灯2）数字式时间继电器图5.33所示为数字式时间继电器原理方框图，其工作原理如下：接通电源后，经过时基电路分频将数字信号送到计数电路进行计数，当计数达到时限选择电路所整定的数字时，通过驱动电路使继电器K得电，带动其常开触头和常闭触头动作，闭合或分断控制电路，同时向显时器发出显时信号，完成一次延时控制。图5.33数字式时间继电器工作原理框图电源时基电路计数电路时限选择电路驱动电路显示电路LED显示屏K7.表面贴装继电器简介电子技术的飞速发展对印刷电路板的安装密度提出了新的要求。安装间隔为12.5mm甚至更小的插板式安装将为大多数整机所采用。由于表面贴装技术不需要对电路板打孔，因而表面贴装元件得到了长足的发展。8.温度继电器温度继电器主要用于对电动机、变压器和一般电气设备的过载、堵转、非正常运行引起的过热进行保护。使用时，将温度继电器埋入电机绕组或介质中，当绕组或介质温度超过允许温度时，继电器就快速动作切断电路，使电器不会损坏；当温度下降到复位温度时，继电器又能自动复位。