第六篇-常用机床电气元件

维修电工考证培训超级水手工作室程WEIXIUDIANGONGKAOZHENGPEIXUN教第六篇常用机床电气元件第六篇：常用机床低压电气元件内容提要本章主要讲述低压配电系统和电气自动控制系统中常用的闸刀开关、按钮开关、行程开关、熔断器、热继电器、接触器等低压电器的用途、结构、工作原理、选用和安装及故障检修常识。6.1刀开关6.1.1胶盖闸刀开关外形图6.1.2刀开关用途刀开关又叫闸刀开关，一般用于不频繁操作的低压电路中，用作接通和切断电源，或用来将电路与电源隔离，有时也用来控制小容量(3KW以下)电动机的直接起动与停机。刀开关由闸刀（动触点）、静插座（静触点）、手柄和绝缘底板等组成。刀开关的种类很多。按极数（刀片数）分为单极、双极和三极；按结构分为平板式和条架式；按操作方式分为直接手柄操作式、杠杆操作机构式和电动操作机构式；按转换方向分为单掷和双掷等。6.1.3刀开关结构三相闸刀开关结构示意图6.1.4刀开关符号文字符号：QS图形符号：QS6.1.5刀开关安装刀开关一般与熔断器串联使用，以便在短路或过负荷时熔断器熔断而自动切断电路。刀开关的额定电压通常为250V和500V，额定电流在1500A以下。安装刀开关时，电源线应接在静触点上，负荷线接在与闸刀相连的端子上。对有熔断丝的刀开关，负荷线应接在闸刀下侧熔断丝的另一端，以确保刀开关切断电源后闸刀和熔断丝不带电。在垂直安装时，手柄向上合为接通电源，向下拉为断开电源，不能反装，否则会因闸刀松动自然落下而误将电源接通。6.1.5刀开关选用刀开关的选用主要考虑回路额定电压、长期工作电流以及短路电流所产生的动热稳定性等因素。刀开关的额定电流应大于其所控制的最大负荷电流。用于直接起停3kW及以下的三相异步电动机时，刀开关的额定电流必须大于电动机额定电流的3倍。6.2熔断器6.2.1熔断器外形图熔断器RL1系列-3熔断器RT0系列-1熔断器RT16(NT)系列-4熔断器RT18(HG30)系列-26.2.2熔断器用途熔断器主要作短路或过载保护用，串联在被保护的线路中。线路正常工作时如同一根导线，起通路作用；当线路短路或过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用。6.2.3熔断器结构上接线端、下接线端、顶盖、瓷底座6.2.3熔断器结构演示6.2.4熔断器符号FU文字符号：FU图形符号：安装时，上接线端朝上，下接线端朝下。接线时，电源进线接在上接线端，电源出线接在下接线端。6.2.5熔断器安装安装熔断芯时，熔断芯的标记点（红色）朝外，别于通过观察孔判断熔断芯是否烧断，而无需拆开测量。标记点观察孔上接线端下接线端6.2.4熔断器选择选择熔体额定电流的方法如下：（1）电灯支线的熔体：熔体额定电流≥支线上所有电灯的工作电流之和。（2）一台电动机的熔体：熔体额定电流≥电动机的起动电流÷2.5。如果电动机起动频繁，则为：熔体额定电流≥电动机的起动电流÷(1.6~2)。（3）几台电动机合用的总熔体：熔体额定电流=(1.5~2.5)×容量最大的电动机的额定电流+其余电动机的额定电流之和。6.3按钮开关6.3.1按钮开关的外形图6.3.2按钮开关的用途按钮主要用于远距离操作继电器、接触器接通或断开控制电路，从而控制电动机或其他电气设备的运行。6.3.3按钮开关的结构按钮的触点分常闭触点（动断触点）和常开触点（动合触点）两种。6.3.4按钮开关的符号SBSB文字符号:SB图形符号:常开触点常闭触点按钮开关结构示意图6.3.5按钮开关工作特性常闭触点是按钮未按下时闭合、按下后断开的触点。常开触点是按钮未按下时断开、按下后闭合的触点。按钮按下时，常闭触点先断开，然后常开触点闭合；松开后，依靠复位弹簧使触点恢复到原来的位置。按钮内的触点对数及类型可根据需要组合，至少具有一对常闭触点或常开触点。6.3.5按钮开关选用6.3.6按钮开关动合、动断触点的判断6.4行程开关6.4.1行程开关外形图6.4.2行程开关用途行程开关也称为位置开关，主要用于将机械位移变为电信号，以实现对机械运动的电气控制。1、直动式行程开关2、滚轮旋转式行程开关6.4.3行程开关结构6.4.4行程开关符号静触点、动触点、触杆。组成一对常开触头，一对常闭触头。SQSQ文字符号：SQ图形符号：常开触头常闭触头6.4.5行程开关工作原理当机械的运动部件撞击触杆时，触杆下移使常闭触点断开，常开触点闭合；当运动部件离开后，在复位弹簧的作用下，触杆回复到原来位置，各触点恢复常态。6.4.6行程开关拆分6.5热继电器6.5.1热继电器外形图6.5.2热继电器用途热继电器主要用于对长时间运行电动机起过载保护。6.5.4热继电器符号FRFR文字符号：FR图形符号：热元件常闭触头6.5.3热继电器结构热继电器主要由热元件、触头、动作复位按钮和整定电流装置等组成。6.5.5热继电器工作原理当主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时，双金属片（下层金属膨胀系数大，上层的膨胀系数小）的自由端便向上弯曲超出扣板，扣板在弹簧的拉力下将常闭触点断开。触点是接在电动机的控制电路中的，控制电路断开便使接触器的线圈断电，从而断开电动机的主电路。6.5.6热继电器检测6.5.7热继电器选型热继电器的整定电流是指热继电器长期不动作的电流，整定电流可以通过电流整定旋钮来调整。选型方法：1、选类型。一般情况下可选两相或者普通三相结构的热继电器，但对于三角形接法的电机，应选择三相结构并带缺相保护功能的。2、选额定电流。大于或等于电动机的工作电流。3、合理整定动作电流。一般情况下整定电流调整在与电机额定电流相等即可。但对于负载较重的电机，整定电流略大于电动机的工作电流（1.05倍）。6.6时间继电器6.6.1时间继电器外形图6.6.2气囊式时间继电器结构图6.6.3气囊式时间继电器结构空气阻尼式时间继电器主要由电磁系统、空气室和微动开关组成。6.6.3气囊式时间继电器结构演示6.6.4时间继电器用途时间继电器主要用在需要按时间顺序进行控制的电气控制线路中，它在接受动作信号后，使触点能够延时动作。6.6.5时间继电器符号文字符号：KT图形符号:KTKT常开触头常闭触头线圈KT6.6.6时间继电器工作原理通电延时空气式时间继电器利用空气的阻尼作用达到动作延时的目的。吸引线圈通电后将衔铁吸下，使衔铁与活塞杆之间有一段距离。在释放弹簧作用下，活塞杆向下移动。在伞形活塞的表面固定有一层橡皮膜，活塞向下移动时，膜上面会造成空气稀薄的空间，活塞受到下面空气的压力，不能迅速下移。当空气由进气孔进入时，活塞才逐渐下移。移动到最后位置时，杠杆使微动开关动作。延时时间即为从电磁铁吸引线圈通电时刻起到微动开关动作时为止的这段时间。通过调节螺钉调节进气孔的大小就可调节延时时间。吸引线圈断电后，依靠复位弹簧的作用而复原。空气经出气孔被迅速排出。此时间继电器有两个延时触点：一个是延时断开的常闭触点，—个是延时闭合的常开触点，此外还有两个瞬动触点。6.6.7时间继电器的检测通电延时型6.6.8时间继电器类型1断电延时型6.6.8时间继电器类型26.6.9时间继电器底座及接线图6.6.9时间继电器底座及接线图以下两幅图的区别在哪？瞬动触点延时触点6.7交流接触器6.7.1交流接触器外形图6.7.2交流接触器结构6.7.3交流接触器符号KMKM主触头常开触头常闭触头KMKM线圈6.7.4交流接触器工作原理线圈通电时产生电磁吸引力将衔铁吸下，使常开触点闭合，常闭触点断开。线圈断电后电磁吸引力消失，依靠弹簧使触点恢复到原来的状态。NO-----NormalOpen常开NC-----NormalClose常闭6.7.4交流接触器的工作原理交流接触器的工作原理演示6.7.5交流接触器检测6.7.6交流接触器组装6.7.7交流接触器选用在设计它的触点时已考虑到接通负荷时的起动电流问题，因此，选用接触器时主要应根据负荷的额定电流来确定。如一台Y112M-4三相异步电动机，额定功率4kW，额定电流为8.8A，选用主触点额定电流为10A的交流接触器即可。除电流之外，还应满足接触器的额定电压不小于主电路额定电压。6.8中间继电器6.8.1中间继电器外形图6.8.2中间继电器用途中间继电器是用来增加控制电路中的信号数量或将信号放大的继电器。其输入信号是线圈的通电和断电，输出信号是触点的动作，由于触点的数量较多，可以用来控制多个元件或回路。6.8.3中间继电器结构和符号中间继电器由静铁心、动铁心、线圈、触点系统、反作用力弹簧和缓冲弹簧等组成。6.9电流继电器6.9.1电流继电器外形图电流继电器JL18系列-3接主电路接制电路6.9.2电流继电器用途根据电路中电流的大小而接通或断开电路的继电器称为电流继电器。电流继电器串联在电路中，电流继电器的吸引线圈匝数少，导线粗。电流继电器分为过电流继电器和欠电流继电器。6.9.3电流继电器符号6.9.4电流继电器结构原理6.10电压继电器6.10.1电压继电器外形图根据线圈两端电压的大小而接通或断开电路的继电器称为电压继电器。电压继电器并联在电路中，电压继电器的吸引线圈匝数多，导线细，阻抗大。电压继电器分为过电压继电器和欠电压（或零压）继电器。6.10.2电压继电器用途6.10.3电压继电器符号KV常开触头常闭触头KVKV欠电压线圈UKV过电压线圈U6.11铁壳开关6.11.1铁壳开关外形图6.11.1铁壳开关用途铁壳开关又称封闭式负荷开关，主要用于手动不频繁地接通和断开带负载的电路，也可用于控制15KW以下的交流电动机不频繁直接起动和停止。6.11.2铁壳开关结构操作机构特点：1、采用弹簧储能分合闸，迅速熄灭电弧。2、设有联锁装置，保证合闸状态下不能开盖，开盖不能合闸。铁壳开关主要由刀开关、熔断器、操作机构和外壳组成。6.11.3铁壳开关安装和选用安装铁壳开关时，应保证开关的金属外壳可靠接地或接零。接线时应将电源线接在静触点的接线端上，负荷接在熔断器一端。铁壳开关选用：1、对于电热器和照明电路，根据负载额定电流进行选择。2、对于电动机，铁壳开关额定电流可选电动机额定电流的1.5倍。6.12空气断路器6.12.1空气断路器外形图6.12.2空气断路器用途在低压电路中，用于分断和接通负荷电路，控制电动机运行和停止。当电路发生过载、短路、欠压、过压等故障时，能自动切断电路，保障电路和用电设备安全。6.12.3空气断路器结构塑壳式空气断路器的结构主要由动触点、静触点、灭弧装置、操作机构、热脱扣器、电磁脱扣器及外壳等组成。6.12.4空气断路器原理6.12.5空气断路器原理例：三极低压断路器工作原理分析6.12.5空气断路器选用一般选用原则：1、空气断路器额定电压和额定电流应高于线路的正常工作电压和电流。2、热脱扣器的整定电流应等于所控制负载的额定电流。3、电磁脱扣器的整定电流应不小于电动机起动电流的1.7倍。6.13转换开关6.13.1转换开关外形图6.13.2转换开关用途转换开关又称组合开关，常用于交流380V、直流220V以下的电气线路中，供手动不频繁地接通或分断电路，也可用于控制5KW以下小容量电机的起停控制。6.13.3转换开关符号文字符号：QS图形符号：QS6.13.4转换开关结构6.13.5转换开关选用转换开关应根据电源种类、电源等级、所需触点数、接线方式和负载容量进行选择。用于直接控制电动机的起动和正反转时，开关的额定电流一般取电机额定电流的1.5~2.5倍。6.14凸轮控制器6.14.1凸轮控制器外形图6.14.2凸轮控制器用途及组成凸轮控制器是按照预定的顺序接通和切断电路的电器，常用于控制电动机的起动、调速、正反转和制动等。它由手轮、转轴、灭弧罩和触点等组成，是一种手动电器。凸轮控制器应用于钢铁、冶金、机械、轻工、矿山等自动化设备及各种自动流水线上。手轮转轴灭弧罩触点6.14.3凸轮控制器结构原理6.15变压器6.15.1变压器基本概念变压器（Transformer）是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。主要功能有：电压变换、电流