《电机驱动与调速》第06讲（主令电器）

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1、1 第第 6 6 讲讲 项目项目2 2 电机驱动常用低压电器电机驱动常用低压电器 任务任务3 3 常用低压主令电器常用低压主令电器 情景情景1 1 按钮和行程开关按钮和行程开关 教学目标教学目标 1 1、熟悉常用低压主令电器、熟悉常用低压主令电器 2 2、掌握常用低压主令电器的性能；、掌握常用低压主令电器的性能；教学重点教学重点 按钮和行程开关按钮和行程开关 教学难点教学难点 接近开关接近开关 教学方法教学方法 探究式、演示、情境交融、启发互动式教学法探究式、演示、情境交融、启发互动式教学法 教学手段教学手段 多媒体教学、动画演示教学多媒体教学、动画演示教学 作业布置作业布置 作业题作业题2

2、2-1 1 2 教学过程：教学过程：1 1、控制按钮、控制按钮 控制按钮通常用作短时接通或断开小电流控制电路的开关。控制按钮通常用作短时接通或断开小电流控制电路的开关。其结构示意如图其结构示意如图2 2-1 1所示。所示。1 1-按钮帽按钮帽 2 2-复位弹簧复位弹簧 3 3-常闭触头常闭触头 （a a）常开触头）常开触头 （b b）常闭触头常闭触头 （c)c)复式触头复式触头 4 4-动触头动触头 5 5-常开触头常开触头 图图2 2-1 1 按钮结构示意图按钮结构示意图 图图2 2-2 2 按钮图文符号按钮图文符号 3 控制按钮的组成有按钮帽、复位弹簧、桥式触点和外壳等。控制按钮的组成有按

3、钮帽、复位弹簧、桥式触点和外壳等。通通 常制成复合式结构。常制成复合式结构。指示灯式按钮内可装入信号灯显示信号；紧急式按钮装有蘑指示灯式按钮内可装入信号灯显示信号；紧急式按钮装有蘑菇菇 形钮帽，以便于紧急操作；旋钮式按钮是用手扭动旋钮进行操作。形钮帽，以便于紧急操作；旋钮式按钮是用手扭动旋钮进行操作。按钮的颜色：按钮的颜色：红色为停止按钮红色为停止按钮，绿色为起动按钮绿色为起动按钮。按钮的图形符号及文字符号如图按钮的图形符号及文字符号如图2 2-2 2所示。所示。2 2、行程开关（位置开关）、行程开关（位置开关）行程开关的功能是反映生产机械的位置变化（行程），用以行程开关的功能是反映生产机械的

4、位置变化（行程），用以发发 出指令，改变电动机的工作状态。把行程开关安装于工作机械行出指令，改变电动机的工作状态。把行程开关安装于工作机械行程程 的终端，以限制其行程，此时行程开关一般被称为限位开关或终的终端，以限制其行程，此时行程开关一般被称为限位开关或终端端 开关。开关。4 行程开关主要由类似按钮的触头系统和接受机械部件发来信行程开关主要由类似按钮的触头系统和接受机械部件发来信号号 的操作头组成。按操作头不同，行程开关可分为直动式、滚动式的操作头组成。按操作头不同，行程开关可分为直动式、滚动式和和 微动式等。微动式等。1 1-推杆推杆 2 2-弹簧弹簧 1 1-滚轮滚轮 2 2-上转臂上转

5、臂 1.1.推杆推杆 2.2.弹簧弹簧 3.3.动合触点动合触点 3 3-动断触点动断触点 4 4-动合触点动合触点 3 3、5 5、1111-弹簧弹簧 5 5静触头静触头 4.4.动断触点动断触点 5.5.压缩弹簧压缩弹簧 8 8、9 9-触点触点 1010横板横板 4 4-套架套架 6 6-滑轮滑轮 7 7-压板压板 （a a）直动式）直动式 （b b）滚轮式）滚轮式 （c c）微动式）微动式 图图2 2-4 4 行程开关结构图行程开关结构图 5 行程开关不仅是控制电器行程开关不仅是控制电器，也是实现终端保护的保护电器也是实现终端保护的保护电器。行程开关的图文符号如图行程开关的图文符号如图

6、2 2-5 5所示所示。图图2 2-5 5 行程开关的图形与文字符号行程开关的图形与文字符号 情景情景2 2 万能转换开关和接近开关万能转换开关和接近开关 1 1、转换开关、转换开关 转换开关实质上是一种特殊刀开关，其操作手柄可以在与安转换开关实质上是一种特殊刀开关，其操作手柄可以在与安装面平行的平面内左右转动。一般刀开关的操作手柄在垂直安装装面平行的平面内左右转动。一般刀开关的操作手柄在垂直安装面的平面内向上或向下转动，而转换开关的操作手柄在平行于安面的平面内向上或向下转动，而转换开关的操作手柄在平行于安装面的平面内向左或向右转动而已。装面的平面内向左或向右转动而已。6 转换开关又称组合开关

7、，如图转换开关又称组合开关，如图2 2-6 6所示。所示。1 1-手柄手柄 2 2-转轴转轴 3 3-弹簧弹簧 4 4-凸轮凸轮 5 5-绝缘垫板绝缘垫板 6 6-静触头静触头 7 7-动触头动触头 8 8-绝缘方轴绝缘方轴 9 9-接线柱接线柱 图图2 2-6 HZ106 HZ10系列转换开关外形与结构图系列转换开关外形与结构图 转换开关多用于机床电气控制线路的电源引入开关，也可以转换开关多用于机床电气控制线路的电源引入开关，也可以用用 作不频繁接通和断开电路、切换电源和负载以及作不频繁接通和断开电路、切换电源和负载以及控制控制5KW5KW以下的小以下的小 容量电动机的正反转容量电动机的正反

8、转和星三角起动等。和星三角起动等。7 2 2、万能转换开关、万能转换开关 万能转换开关比转换开关有更多的操作位置和触点、能够接万能转换开关比转换开关有更多的操作位置和触点、能够接多多 个电路的一种手动控制电器，档位多、触点多，可控制多个电路，个电路的一种手动控制电器，档位多、触点多，可控制多个电路，能适应复杂线路的要求。能适应复杂线路的要求。LW12LW12万能转换开关外形如图万能转换开关外形如图2 2-8 8所示，多组相同结构触点叠装所示，多组相同结构触点叠装 而成，在触头盒的上方有操作机构。而成，在触头盒的上方有操作机构。图图2 2-8 LW128 LW12万能转换开关外形图万能转换开关外

9、形图 8 开关内装有储能的扭转弹簧，操作可瞬时动作，触头分断迅开关内装有储能的扭转弹簧，操作可瞬时动作，触头分断迅速，速，不受操作速度影响。不受操作速度影响。万能转换开关的画法万能转换开关的画法如图如图2 2-9 9所示。所示。（a a）触点状态图）触点状态图 （b b）触点状态表）触点状态表 图图2 2-9 9 万能转换开关触点状态图表万能转换开关触点状态图表 触点状态图中虚线表示操作位置，各对触点通断状态与触点触点状态图中虚线表示操作位置，各对触点通断状态与触点下下 方方(状态线垂直画时状态线垂直画时)或右侧（状态线水平画时）对应，规定与虚或右侧（状态线水平画时）对应，规定与虚线线 相交位

10、置的涂黑圆点表示接通。相交位置的涂黑圆点表示接通。9 触点通断状态表中以触点通断状态表中以“”表示触点闭合。表示触点闭合。万能转换开关的文字符号为万能转换开关的文字符号为SASA。3 3、接近开关、接近开关 接近开关是无触点式行程开关，也叫电子接近开关。外形结接近开关是无触点式行程开关，也叫电子接近开关。外形结构构 多种多样，电子电路装调后用环氧树脂密封，防潮防腐性能良好多种多样，电子电路装调后用环氧树脂密封，防潮防腐性能良好。它能无接触又无压力地发出检测信号，用于工业自动化控制它能无接触又无压力地发出检测信号，用于工业自动化控制系系 统中以实现检测、控制并与输出环节全盘无触点化的新型开关元统

11、中以实现检测、控制并与输出环节全盘无触点化的新型开关元件。件。当开关接近某一物体时，即发出控制信号当开关接近某一物体时，即发出控制信号。当物体接近开关。当物体接近开关一定距离，位移传感器有一定距离，位移传感器有“感知感知”，开关动作。，开关动作。（1 1）无源接近开关）无源接近开关 不需电源，通过磁力感应控制开关闭合。当不需电源，通过磁力感应控制开关闭合。当磁质或铁质磁质或铁质触发触发器器 靠近开关磁场时，与开关内部磁力作用控制开关闭合。靠近开关磁场时，与开关内部磁力作用控制开关闭合。10 （2 2）涡流式接近开关）涡流式接近开关 它也叫电感式接近开关，导电物体接近这个能产生电磁场接它也叫电感

12、式接近开关，导电物体接近这个能产生电磁场接近开关而使内部产生涡流，这个涡流反作用到接近开关，使开关近开关而使内部产生涡流，这个涡流反作用到接近开关，使开关内部电路参数发生变化，由此识别出有无导电物体移近，进而控内部电路参数发生变化，由此识别出有无导电物体移近，进而控制开关的通断。制开关的通断。它能检测的物体必须是导电体它能检测的物体必须是导电体。如图。如图2 2-1010（a a）所）所示。示。（3 3）电容式接近开关）电容式接近开关 测量头构成电容器的一个极板，另一个极板是开关的外壳，测量头构成电容器的一个极板，另一个极板是开关的外壳，测量时外壳接地或与设备机壳连接。物体移向接近开关使电容的

13、测量时外壳接地或与设备机壳连接。物体移向接近开关使电容的介电常数发生变化，从而使电容量发生变化，使得和测量头相连介电常数发生变化，从而使电容量发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之变化，由此便可控制开关的接通或断开。这种的电路状态也随之变化，由此便可控制开关的接通或断开。这种接近开关接近开关检测的对象可以是导体、绝缘的液体或粉状物检测的对象可以是导体、绝缘的液体或粉状物等。如图等。如图2 2-1010（b b）所示。）所示。11 （a a）涡流式）涡流式 （b b）电容式）电容式 （c c）光电式）光电式 （d d）电感式）电感式 （e e）霍尔式）霍尔式 （f f）接线图）接线图 (g)

14、(g)图文符号图文符号 图图2 2-10 10 各种接近开关及其符号各种接近开关及其符号 12 （4 4）光电式接近开关）光电式接近开关 光电开关是利用光电效应做成的，将发光器件与光电器件按光电开关是利用光电效应做成的，将发光器件与光电器件按一定方向装在同一个检测头内，当有反光面（被检测物体）接近一定方向装在同一个检测头内，当有反光面（被检测物体）接近时，光电器件接收到反射光后便有信号输出，由此便可“感知”时，光电器件接收到反射光后便有信号输出，由此便可“感知”有有物体物体接近。图接近。图2 2-1010（c c）所示。）所示。（5)5)电感式接近开关电感式接近开关 原理：由电感线圈和电容及晶

15、体管组成振荡器，并产生一原理：由电感线圈和电容及晶体管组成振荡器，并产生一个交变磁场，当有个交变磁场，当有金属物体金属物体接近这一磁场时就会在金属物体内产接近这一磁场时就会在金属物体内产生涡流，从而导致振荡停止，这种变化被后极放大处理后转换成生涡流，从而导致振荡停止，这种变化被后极放大处理后转换成晶体管开关信号输出。如图晶体管开关信号输出。如图2 2-1010（d d）所示。）所示。特点：抗干扰性能好，开关频率高，大于特点：抗干扰性能好，开关频率高，大于200Hz200Hz；只能感应；只能感应金属。金属。应用：各种机械设备上作位置检测、计数信号拾取等。应用：各种机械设备上作位置检测、计数信号拾

16、取等。13 （6 6）霍尔接近开关）霍尔接近开关 霍尔元件是一种磁敏元件，用霍尔元件做成的开关叫霍尔开霍尔元件是一种磁敏元件，用霍尔元件做成的开关叫霍尔开关。如图关。如图2 2-1010（e e）所示。）所示。当磁性物件接近霍尔开关时，霍尔元件产生霍尔效应而使开当磁性物件接近霍尔开关时，霍尔元件产生霍尔效应而使开关内部电路状态变化，由此识别附近有磁性物体存在，进而控制关内部电路状态变化，由此识别附近有磁性物体存在，进而控制开关的通断。这种接近开关的检测对象必须是开关的通断。这种接近开关的检测对象必须是磁性物体磁性物体。（7)7)其它型式其它型式 当与波源的距离发生改变时，接近到的波的频率会发生

17、偏移，当与波源的距离发生改变时，接近到的波的频率会发生偏移，这种现象称为这种现象称为多普勒效应多普勒效应。声纳和雷达声纳和雷达就是利用这个制成。利用就是利用这个制成。利用多普勒效应可制成超声波接近开关、微波接近开关等。多普勒效应可制成超声波接近开关、微波接近开关等。有物体移近时，接近开关接收到的反射信号会产生多普勒频有物体移近时，接近开关接收到的反射信号会产生多普勒频移，由此接近开关可以完成行程控制和限位保护外，还是一种非移，由此接近开关可以完成行程控制和限位保护外，还是一种非接触型的检测装置，用作检测零件尺寸和测速等，也可用于变频接触型的检测装置，用作检测零件尺寸和测速等，也可用于变频计数器、变频脉冲发生器、液面控制和加工程序的自动衔接等。计数器、变频脉冲发生器、液面控制和加工程序的自动衔接等。其优点是工作可靠、灵敏度高、重复定位精度高、功耗低、操作其优点是工作可靠、灵敏度高、重复定位精度高、功耗低、操作频率高、使用寿命长和适应恶劣工作环境等。频率高、使用寿命长和适应恶劣工作环境等。