十种常用开关、电器好坏的判定方法

　　十种常用开关、电器好坏的判定方法。十种以上常用开关、电器好坏 的判定方法 2011. 11. 27 Blum.Zhu 一、目录 ? 1、空开 ? 2、光电 ? 3、马达 ? 4、气缸 ? 5、变频器 ? 6、接触器 ? 7、热继电

　　十种以上常用开关、电器好坏 的判定方法 2011. 11. 27 Blum.Zhu 一、目录 ? 1、空开 ? 2、光电 ? 3、马达 ? 4、气缸 ? 5、变频器 ? 6、接触器 ? 7、热继电器 8、PLC 9、继电器 10、电磁阀 1/17 空开 ? 概述： 自动空气开关即自动空气断路器，断路器、自动开关,主要用于保护交 流500V或直流400V以下的低压配电网和电力拖动系统中常用的一种配电电器 ，可用于不频繁接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机， 并可以对电路实施短路、过载、欠压等保护，具有保护电路和设备的功能。 ? 功能： 相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护 器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。 2/17 空开 ? 特点： ? 自动空气开关具有操作安全、安装使用方便、工作可靠、动作值 可调、分断能力高、兼顾多种保护、动作后不需更换元件等优点，所 以目前被广泛应用。 ? 分类： ? 主要分类方法是以结构形式分类： ? 框架式 ? 开启式 万能式 ? 装置式 又称为塑料壳式 符号： 空开 单相空开 3/17 空开 ? 组成： 主要由触点系统、灭弧装置、脱钩器和操作机构等组成，操作机构又有脱扣机构 、复位机构和锁扣机构。 ? 1、触点系统 触点有主触点和灭弧触点，大电流的断路器还有副触点，这三种触点并联接 在电路中。正常工作时主触点承载负载电流；开断时灭弧触点熄灭电弧，保护主触点 。当电路接通时灭弧触点先接通，主触点后接通，断开电路时顺序相反。副触点的工 作在主触点和灭弧触点之间，也起保护主触点的作用。 ? 2、灭弧装置： 灭弧装置大多为栅片式，灭弧罩采用三聚氰胺耐弧塑料压制，两壁装有绝缘隔 板，防止相间非弧，灭弧室上方装设三聚氰胺玻璃布板制成的灭弧栅片，以缩少飞弧 距离。 ? 3、自由脱扣机构： 自由脱扣是指断路器在合闸状态或合闸过程中，脱扣器能作用于脱扣机构使其 断开。 ? 4、脱扣器： 脱口器又称保护装置，是用来接收操作命令或电路非正常情况的信号，以机械 动作或触发电路的方法，脱扣机构的动作部件，它包括过电流脱扣器、失压脱扣器、 分励脱扣器和热脱扣器，另外还可以装设半导体或带微处理器的脱扣器。 4/17 空开 ? 工作原理图 ? 1-主触点 ? 2-自由脱扣机构 ? 3-过电流脱扣器 ? 4-分励扣器脱 ? 5- 加热电阻丝 ? 6-欠电压脱扣器 ? 7-脱扣按钮 ? 8-跳钩 ? 9-热脱扣器 5/17 空开 a.过流脱扣器：在正常情况下，过流 脱扣器的衔铁是释放着的，一旦发生 严重过载或短路故障时，与主电路相 串的线圈将产生较强的电磁吸力吸引 衔铁，而推动杠杆顶开锁钩，使主 触点断开。 b.欠压脱扣器：在电压正常时，吸住 衔铁，才不影响主触点的闭合，一旦 电压严重下降或断电时，电磁吸力 不足或消失，衔铁被释放而推动杠杆 ，使主触点断开。 c.热脱扣器：当电路发生一般性过 载时，过载电流虽不能使过流脱扣 器动作，但能使热元件产生一定的热 量，促使双金属片受热向上弯曲，推 动杠杆使搭钩与锁钩脱开，将主触 点分开。 1-主触点 2-自由脱扣机构 3-过电流脱扣器 4-分励脱扣器 5- 加热电阻丝 6-欠电压脱扣器 7-脱扣按钮 8-跳钩 9-热脱扣器 6/17 空开 d. 分励脱扣器:是一种用电压源激励的脱扣器，它的电压可与主电路电压无关 。分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件。当电源电压等于额定控制电源 电压的70％-110％之间的任一电压时，就能可靠分断断路器。分励脱扣器 是短时工作制，线圈通电时间一般不能超过1S，否则线会被烧毁。塑壳断路 器为防止线圈烧毁，在分励脱扣线圈串联一个微动开关，当分励脱扣器通过 衔铁吸合，微动开关从常闭状态转换成常开，由于分励脱扣器电源的控制线 路被切断，即使人为地按住按钮，分励线圈始终不再通电就避免了线圈烧损 情况的产生。当断路器再扣合闸后，微动开关重新处于常闭位置。 7/17 光电 ? 红外线光电开关（光电传感器）属于光电接近开关的简称，它是利用被检测 物体对红外光束的遮光或反射，由同步回路选通而检测物体的有无，其物体 不限于金属，对所有能反射光线的物体均可检测。 ? 红外线属于一种电磁射线，其特性等同于无线mm的长射线称为红外线，红外线 光电开关优先使用的是接近可见光波长的近红外线 光电 ? 根据检测方式的不同，红外线光电开关可分为 ? 漫反射式光电开关 ? 漫反射光电开关是一种集发射器和接收器于一体的传感器，当有被检测物体 经过时，将光电开关发射器发射的足够量的光线反射到接收器，于是光电开 关就产生了开关信号。当被检测物体的表面光亮或其反光率极高时，漫反射 式的光电开关是首选的检测模式。 引起理想漫反射的光度分布 局部较强漫反射时的光度分布 10/17 光电 ? 镜反射式光电开关 镜反射式光电开关亦是集发射器与接收器于一 体，光电开关发射器发出的光线经过反射镜， 反射回接收器，当被检测物体经过且完全阻断 光线时，光电开关就产生了检测开关信号。 ? 对射式光电开关 对射式光电开关包含在结构上相互分离且光轴 相对放置的发射器和接收器，发射器发出的光 线直接进入接收器。当被检测物体经过发射器 和接收器之间且阻断光线时，光电开关就产生 了开关信号。当检测物体是不透明时，对射式 光电开关是最可靠的检测模式。 ? 槽式光电开关 槽式光电开关通常是标准的U字型结构，其发射 器和接收器分别位于U型槽的两边，并形成一光 轴，当被检测物体经过U型槽且阻断光轴时，光 电开关就产生了检测到的开关量信号。槽式光电 开关比较安全可靠的适合检测高速变化，分辨透 明与半透明物体。 11/17 光电 ? 表面反射率 材料 白画纸 报纸 餐巾纸 包装箱硬纸板 洁净松木 干净粗木板 透明塑料杯 半透明塑料瓶 不透明白色塑料 反射率 90% 55% 47% 68% 70% 20% 40% 62% 87% 材料 反射率 不透明黑色塑料 黑色橡胶 黑色布料 未抛光白色金属表面 光泽浅色金属表面 不锈钢 木塞 啤酒泡沫 人的手掌心 14% 4% 3% 130% 150% 200% 35% 70% 75% 12/17 光电 ? 注意事项 ? 1: 红外线传感器漫反射型的产品，所采用的标准检测体为平面的白色画纸。 ? 2：红外线光电开关在环境照度高的情况下都能稳定工作，但原则上应回避 将传感器光轴正对太阳光等强光源。 ? 3：对射式光电开关最小可检测宽度为该种光电开关透镜的80%。 13/17 马达 14/17 马达 ? 图中带箭头的虚线表示定子绕组（载流导体） 产生的磁力方向，外圈的许 多小圆代表定子绕组的导体，内圈许多小圆表示转子导体，这是一个两极的 电动机，这个旋转磁场掠过转子导体，转子导体就切割磁力线而产生感应电 势和感应电流，判断转子中感应电势和感应电流的方向时，可假想磁场不动 而转子导体以相反的方向移动，然后，根据右手定则，可以判定，图中转子 下半部导体感应电流是里流的，而上半部分导体的感应电流是向外流的，这 样，转子感应电流和旋转磁场相互作用的结果，转子导体会受到力的作用， 根据左手定则，可以决定受力的方向，图中转子导体是沿着顺时针的方向受 力，使转子受到顺时针方向力矩（电磁力矩）的作用，而跟随旋转磁场旋转 起来。 15/17 马达 ? 如果仅仅是判别好坏的话根本就不需要太注意阻值，只要用万用表分别测量电机引出来的每一 根线；任意的两个引线都必须有阻值，否则电机已经损坏。 ? ? 如果任意两引线的电阻（万用表的最小欧姆档测量）值为0欧或阻值很小，则也证明此电机已损 坏。（短路或局部短路） ? 三根线的.通常都是白红蓝?通常白色是启动线红色是运行.蓝色是公共地/ ? ? 下面是量的方法. ? ? 首先找出哪两根线电阻最大,空掉那根线的就是公共地.零线用公共地量其他两根线那个大那 个就是启动相哪根小就是运行相. ? ? 量接地.就是电机外壳和三根线.电阻应该是很大. ? ? 看是单相还是三相了 三相用R× 10档 只要阻值一样就行了 用R× 10K测任意一相与外壳阻值 单相呢 看是正转 还是正反转 正转一般阻值相差30%--50% 阻值高的是主绕组 正反转 的阻值是一样的 再测与外壳阻值 ? 电机三根线任意测，得到三组电阻值，好的电机最大的阻值正好等于另外两组阻值之和。 16/17 马达 ? 电机时转时停，有时转起来时速度又很慢，这是怎么回事？ ? ? 电机工作过程中，有时出现电机突然停转，过一会儿，又重新启动 启动后仅仅转几分钟， 就又停下来停一会儿后，又能启动，如此周而复使。有时还出现启动时，电机转速很慢，工作 一会之后就停止不转了。这种故障如不及时发现处理，时间一长，很容易烧坏电机和控制系统 的器件。故障原理分析：如果我们了解热继电器的特点的话，就能理解这种故障发生的原因。 热继电器是利用电流的热效应来保护电动机免受长期过载危害的一种继电器。而热继电器上有 一个可以选择手动复位和自动复位按钮，在孵化设备中我们将热继电器设置成可自动复位方式 ，当接触器所带负载长时间在过载条件下工作时，热继电器能在有效时间内断开接触器线包电 源，保护电机。但是当热继电器内的自锁机构冷却之后，热继电器内的控制开关又将电源送到 接触器上驱动电机工作，这时系统又恢复正常，但过不了几分钟，热继电器又重新发热断开接 触器电源，电机又停转，如此周而复始。 故障分析及处理：从上述分析中我们知道故障的起因 在热继电器，那么引起热继电器保护动作的原因是什么呢？我们知道，负载缺相或偏相（某一 相电压很低）是引起热继电器动作的主要原因。 判断方法采用直接检测法，关闭机器，依据从 后到前的原则，对每一个器件进行测量判断，从电机一直查到用户电源闸刀保险丝，将可能引 起缺相或接触不良的控制器件更换或拧紧。 下列几点是实际维修中经常出现的几种情况：(1)交 流接触器触点氧化、接触不良或触点烧坏；(2)热继电器与接触器连接部分接触不良；(3)用户 闸刀保险丝接触不良或进线)各器件连接导线接触不良，特别是电源开关和电 机本身的接线)热继电器保护电流调整的过低，特别要注意夏天要将热继电器的整定电流适 当调高一点，一般是4.5～5安培；(6)热继电器使用时间过长，本身内部的控制锁定机构老化。 ? ? 17/17 马达 ? 万用表打在欧姆档，红表笔接电机的一根引出线，黑表笔接电机的别一引出线，如果测的有电 阻，说明线圈是好的，如果没有什么阻值，说明电机线圈短路。测接地，用万用表表笔一端测 电机随意一根引出线，另一端测电机的外壳如果万用表阻值是零的话，说明电机接地了。 ? 简单的用欧姆表就行了 短路就是说这台电机匝间短路了 单相小电机一般主负绕组阻值要有几 十欧姆以上 太小就是短路了 接地就是说电机对地短路了 单相电机对地小于0.25千欧就有可能 对地短路了 ? 电机是转时不转？ ? 电容坏了，或是电机匝间短路了都有可能 ? 电机电容的作用只是让电机能够自行启动，电机无力不是它的问题吧。测过电压么？可能是电 压过低的问题， ? ? 交流电机，解决方案： ? 1、摇表摇，500V的摇表即可，摇三个接线柱上的线对电机外壳的绝缘阻值，应该在0.5M欧以 上就说明没有对地短路。 ? 2、万用表测：测A/B/C三相间的阻值，是否相等，应该是差不多，差的太多也能转，但是用不 长了，记住电机越大，阻值越小！但是不能三相都为0欧，除非你是特别大，如50KW以上的电 机!记住如果是调速电机的6个端子阻值可不一样哟！ ? 3、检查轴承、一般缠电机就让全换了!因为有时候轴承抱死也会烧电机的哟！ ? 4、电机的空载电流一般为额定电流的10％～50％，有时电机空转电流还为零哟！ ? 5、电机额定电流运行时，是满负荷运行，输出功率基本为100％。运行电流小，说明电机输出 功率变小，是轻负载运行。 ? 6、没有三相电，找一个洗衣机的启动电容，接220V也可转哟！ 18/17 气缸 ? 气缸的工作原理 ? 单作用气缸 单作用气缸只有一腔可输入压缩空气，实现一个方向运动。其活塞杆只 能借助外力将其推回；通常借助于弹簧力，膜片张力，重力等。 其原理及结构见图42.2-2。 1—缸体；2—活塞；3—弹簧；4—活塞杆； ? 单作用气缸的特点是： 1）仅一端进（排）气，结构简单，耗气量小。 2）用弹簧力或膜片力等复位，压缩空气能量的一部分用于克服弹簧力或 膜片张力，因而减小了活塞杆的输出力。 3）缸内安装弹簧、膜片等，一般行程较短；与相同体积的双作用气缸相 比，有效行程小一些。 4）气缸复位弹簧、膜片的张力均随变形大小变化，因而活塞杆的输出力 在行进过程中是变化的。 由于以上特点，单作用活塞气缸多用于短行程。其推力及运动速度均要 求不高场合，如气吊、定位和夹紧等装置上。单作用柱塞缸则不然，可用在 长行程、高载荷的场合。 19/17 气缸 ? 双作用气缸 双作用气缸指两腔可以分别输入压缩空气，实现双向运动的气缸。其结 构可分为双活塞杆式、单活塞杆式、双活塞式、缓冲式和非缓冲式等。此类 气缸使用最为广泛。 1）双活塞杆双作用气缸双活塞杆气缸有缸体固定和活塞杆固定两种。其 工作原理见图42.2-3。 缸体固定时，其所带载荷（如工作台）与气缸两活塞杆连成一体，压缩 空气依次进入气缸两腔（一腔进气另一腔排气），活塞杆带动工作台左右运 动，工作台运动范围等于其有效行程s的3倍。安装所占空间大，一般用于 小型设备上。 活塞杆固定时，为管路连接方便，活塞杆制成空心，缸体与载荷（工作 台）连成一体，压缩空气从空心活塞杆的左端或右端进入气缸两腔，使缸体 带动工作台向左或向左运动，工作台的运动范围为其有效行程s的2倍。适 用于中、大型设备。 20/17 气缸 双活塞杆双作用气缸 a）缸体固定；b）活塞杆固定 1—缸体；2—工作台；3—活塞；4—活塞杆；5—机架 ? 双活塞杆气缸因两端活塞杆直径相等，故活塞两侧受力面积相等。当输入 压力、流量相同时，其往返运动输出力及速度均相等。 ? 现在一般都是人工检测，一端通气，能伸出或者缩回便是好，调一下溢流螺 钉，调到合适位置。如果想精密点检测内漏，堵上一个口，另一个口通气， 如果能伸出或者缩回便有内漏。 21/17 变频器 ? 一、变频器介绍 ? 变频器的基本结构 ? 变频器顾名思义是可以改 变频率(和电压)的装置，将工频电源（50Hz或60Hz）变换成各种频率的交 流电源，以实现电机的变速运行的设备。 ? 图1示出变频器原理简图，由图可见，变频器采用交-直-交变换原理 ，将电网三相交流电经过三相桥式整流转变成直流，通过直流中间环节电 容器滤波，获得平滑直流，再通过由大功率开关器件构成的逆变器，逆变 成电压和频率可以协调变化的三相交流电。 ? 变频器的电路一般由整流、中间直流环节、逆变、控制和通讯5个部 分组成。 22/17 变频器 ? 二、变频器调速原理 ? 速度变换公式： ? n＝60 f(1－s)/p (1) 式中 n———异步电动机的转速； f———异步电动机的频率； s———电动机转差率； p———电动机极对数。 由式(1)可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的 转速，实现平滑的无级调速。 23/17 变频器 ? 三、变频器常用控制方式 ? 1 、 V/F控制 ? V/F控制是为了得到理想的转矩--速度特性，基于在改变电源频 率进行调速的同时，又要保证电动机的磁通不变的思想而提出的，通用型 变频器基本上都采用这种控制方式。V/F控制变频器结构非常简单，但是这 种变频器采用开环控制方式，不能达到较高的控制性能，而且，在低频时 ，必须进行转矩补偿，以改变低频转矩特性。 ? V/F控制属于转速控制。 24/17 变频器 ? 2 、转差频率控制 ? 转差频率控制是一种直接控制转矩的控制方式，它是在V/F控制的基 础上，按照知道异步电动机的实际转速对应的电源频率，并根据希望得到 的转矩来调节变频器的输出频率，就可以使电动机具有对应的输出转矩。 这种控制方式，在控制系统中需要安装速度传感器，有时还加有电流反馈 ，对频率和电流进行控制，因此，这是一种闭环控制方式，可以使变频器 具有良好的稳定性，并对急速的加减速和负载变动有良好的响应特性。 ? 转差频率控制属于转矩控制。 ? 此外，还有矢量控制等，此处不予考虑。 转矩控制与转速控制的区别 迄今为止，我们所讨论的变频调速，都是以控制电动机的转速为目的 的，其基本特点有: (a) 变频器输出频率的大小(从而决定电动机转速的高低)随给定信号的大 小而变; (b) 电动机的转矩大小是不能控制的, 它总是和负载的阻转矩处于平衡状 态。因此, 是随负载的轻重而随时变化的; (c) 电动机转矩的限值是受发热和过载能力(取决于临界转矩)制约的。 所谓转矩控制，只是我们在进行速度控制时，使电机仍能保持好的转 矩特性，并不排斥速度控制，即通常说的“电机有力” 。 25/17 三菱变频器常见故障及其诊断 ? 1 、过流故障 ? 过流故障可分为加速、减速、恒速过电流。其可能是由于变频器的加 减速时间太短、负载发生突变、负荷分配不均，输出短路等原因引起的。 这时一般可通过延长加减速时间、减少负荷的突变、外加能耗制动元件、 进行负荷分配设计、对线路进行检查。如果断开负载变频器还是过流故障 ，说明变频器逆变电路已环，需要更换变频器。 ? 2 、 过载故障 ? 过载故障包括变频过载和电机过载。其可能是加速时间太短，电网电 压太低、负载过重等原因引起的。一般可通过延长加速时间、延长制动时 间、检查电网电压等。负载过重，所选的电机和变频器不能拖动该负载， 也可能是由于机械润滑不好引起。如前者则必须更换大功率的电机和变频 器；如后者则要对生产机械进行检修。 ? 3 、 欠压：说明变频器电源输入部分有问题，需检查后才可以运行。 26/17 PLC 27/17 PLC ? 1、PLC的基本概念 ? 可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员，是 为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器 (Programmable Logic Controller)，简称PLC，它主要用来代替继电器实 现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的 范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称PC。但是为了避免与 个人计算机(Personal Computer)的简称混淆，所以将可编程控制器简称 PLC。 ? 如何判断I/O模块正常？ ? 将模块装好设置好点，用DC0V短接X点看对应的LED指示灯，灯有动作为 正常，Y点则在程序中用SM412导通，有动作为正常 ? 如何判断端子台继电器正常 ? 64点模块看LED灯时开关打左边为01右边为23 ? 在Y点输出的情况下有手指触摸继电器，感觉内部不停抖动为不良 ? 使用万用表测量一端接COM一端接Y点输出时无电压，无输出时有电压 ? PLC有ERR.或外部动作无法复位时可将CPU开关常打RST复位PLC。 28/17 热继电器 ? 一、热继电器的工作原理及结构： ? 1、热继电器的作用和分类 ? 在电力拖动控制系统中，当三相交流电动机出现长期带负荷欠电压下运 行、长期过载运行以及长期单相运行等不正常情况时，会导致电动机绕组严 重过热乃至烧坏。为了充分发挥电动机的过载能力，保证电动机的正常启动 和运转，而当电动机一旦出现长时间过载时又能自动切断电路，从而出现了 能随过载程度而改变动作时间的电器，这就是热继电器。显然，热继电器在 电路中是做三相交流电动机的过载保护用。但须指出的是，由于热继电器中 发热元件有热惯性，在电路中不能做瞬时过载保护，更不能做短路保护。因 此，它不同于过电流继电器和熔断器。 ? 按相数来分，热继电器有单相、两相和三相式共三种类型，每种类型按 发热元件的额定电流又有不同的规格和型号。三相式热继电器常用于三相交 流电动机，做过载保护。 ? 按职能来分，三相式热继电器又有不带断相保护和带断相保护两种类型 。 29/17 热继电器 ? 2、热继电器的保护特性和工作原理 ? 1)热继电器的保护特性 ? 因为热继电器的触点动作时间与被保护的电动机过载程度有关，所以在 分析热继电器工作原理之前，首先要明确电动机在不超过允许温升的条件下 ，电动机的过载电流与电动机通电时间的关系。这种关系称为电动机的过载 特性。 ? 当电动机运行中出现过载电流时，必将引起绕组发热。根据热平衡关系，不 难得出在允许温升条件下，电动机通电时间与其过载电流的平方成反比的结 论。根据这个结论，可以得出电动机的过载特性，具有反时限特性，如图l 中曲线：电动机的过载特性和热继电器的保护特性及其配合 30/17 热继电器 ? 为了适应电动机的过载特性而又起到过载保护作用，要求热继电器也应具有 如同电动机过载特性那样的反时限特性。为此，在热继电器中必须具有电阻 发热元件，利用过载电流通过电阻发热元件产生的热效应使感测元件动作， 从而带动触点动作来完成保护作用。热继电器中通过的过载电流与热继电器 触点的动作时间关系，称为热继电器的保护特性，如图1中曲线所示。考 虑各种误差的影响，电动机的过载特性和继电器的保护特性都不是一条曲线 ，而是一条带子。显而易见，误差越大，带子越宽；误差越少，带子越窄。 ? 由图中曲线l可知，电动机出现过载时，工作在曲线的下方是安全的。因此 ，热继电器的保护特性应在电动机过载特性的邻近下方。这样，如果发生过 载，热继电器就会在电动机末达到其允许过载极限之前动作，切断电动机电 源，使之免遭损坏。 31/17 热继电器 ? 2)热继电器的工作原理 ? 热继电器中产生热效应的发热元件，应串接于电动机电路中，这样，热 继电器便能直接反映电动机的过载电流。热继电器的感测元件，一般采用双 金属片。所谓双金属片，就是将两种线膨胀系数不同的金属片以机械辗压方 式使之形成一体。膨胀系数大的称为主动层，膨胀系数小的称为被动层。双 金属片受热后产生线膨胀，由于两层金属的线膨胀系数不同，且两层金属又 紧密地贴合在一起，因此，使得双金属片向被动层一侧弯曲，由双金属片弯 曲产生的机械力便带动触点动作。 ? 双金属片的受热方式有4种，即直接受热式、间接受热式、复合受热式和 电流互感器受热式。直接受热式是将双金属片当做发热元件，让电流直接通 过它；间接受热式的发热元件由电阻丝或带制成，绕在双金属片上且与双金 属片绝缘；复合受热式介于上述两种方式之间；电流互感器受热式的发热元 件不直接串接于电动机电路，而是接于电流互感器的二次侧，这种方式多用 于电动机电流比较大的场合，以减少通过发热元件的电流。 32/17 热继电器 ? 图2：热继电器的结构原理图 ? 热元件3串接在电动机定子绕组中，电动机 绕组电流即为流过热元件的电流。当电动机 正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金 属片2弯曲，但还不足以使继电器动作；当电 动机过载时，热元件产生的热量增大，使双 金属片弯曲位移增大，经过一定时间后，双 金属片弯曲到推动导板4，并通过补偿双金属片5与推杆14将触点9和6 ? 分开，触点9和6为热继电器串于接触器线圈回路的常闭触点，断开后使接 触器失电，接触器的常开触点断开电动机的电源以保护电动机。 ? 调节旋钮11是一个偏心轮，它与支撑件12构成一个杠杆，13是一压簧， 转动偏心轮，改变它的半径即可改变补偿双金属片5与导板4的接触距离， 因而达到调节整定动作电流的目的。此外，靠调节复位螺钉8来改变常开触 点7的位置使热继电器能工作在手动复位和自动复位两种工作状态。调试手 动复位时，在故障排除后要按下按钮10才能使动触点恢复与静触点6相接触 的位置。 33/17 热继电器 ? 3)带断相保护的热继电器 ? 三相电动机的一根接线松开或一相熔丝熔断，是造成三相异步电动机烧 坏的主要原因之一。如果热继电器所保护的电动机是Y接法，当线路发生一 相断电时，另外两相电流便增大很多，由于线电流等于相电流，流过电动机 绕组的电流和流过热继电器的电流增加比例相同，因此普通的两相或三相热 继电器可以对此作出保护。如果电动机是△形接法，发生断相时，由于电动 机的相电流与线电流不等，流过电动机绕组的电流和流过热继电器的电流增 加比例不相同，而热元件又串联在电动机的电源进线中，按电动机的额定电 流即线电流来整定，整定值较大。当故障线电流达到额定电流时，在电动机 绕组内部，电流较大的那一相绕组的故障电流将超过额定相电流，便有过热 烧毁的危险。所以△接法必须采用带断相保护的热继电器。 34/17 热继电器 ? 二、热继电器的选型及整定原则 ? 热继电器主要用于保护电动机的过载，为了保证电动机能够得到既必要又充 分的过载保护，就必须全面了解电动机的性能，并给其配以合适的热继电器 ，进行必要的整定。一般涉及到电动机的情况有工作环境、起动电流、负载 性质、工作制、允许的过载能力等。原则上应使热继电器的安秒特性尽可能 接近甚至重合电动机的过载特性，或者在电动机的过载特性之下，同时在电 动机短时过载和起动的瞬间，热继电器应不受影响(不动作)。 ? 热继电器的正确选用．与电动机的工作制有密切关系。当热继电器用以 保护长期工作制或间断长期工作制的电动机时，一般按电动机的额定电流来 选用。例如，热继电器的整定值可等于0.95—1.05倍电动机的额定电流， 或者取热继电器整定电流的中值等于电动机的额定电流，然后进行调整。 ? 当热继电器用以保护反复短时工作制的电动机时，热继电器仅有一定范 围的适应性。如果每小时操作次数很多，就要选用带速饱和电流互感器的热 继电器。 ? 对于正反转相通断频繁的特殊工作制电动机，不宜采用热继电器作为过 载保护装置，而应使用埋入电动机绕组的温度继电器或热敏电阻来保护。 35/17 热继电器 ? 4）热继电器的调整 ? 投入使用前必须对热继电器的整定电流进行调整,以保证热继电器的整定电 流与被保护电动机的额定电流相匹配。热继电器在接入电路使用前,须按电 动机的额定电流对热继电器的特定电流进行调节,以满足相应的使用场合。 ? 例如,对于一台10kW、380V的电动机,额定电流19. 9A ,可使用XX20 - 25 型热继电器,热元件整定电流为17～21～25A ,先按一般情况整定在21A ,若 发现经常提前动作,而电动机温升不高,可改整定电流25A 继续观察;若在 21A 时,电动机温升高,而热继电器滞后动作,则可改在17A 进行观察,以得到 最佳的配合。 ? 用于反复短时间工作电动机的过载保护时额定电流的调整。在现场多次试验 、调整才能得到较可靠的保护。方法是：先将热继电器的额定电流调到比电 动机的额定电流略小，运行时如果发现其经常动作，再逐渐调大热继电器的 额定值，直至满足运行要求为止。特殊工作时电动机保护。正、反转及频繁 通断工作的电动机不宜采用热继电器来保护。较理想的方法是用埋入绕组的 温度继电器或热敏电阻来保护。 36/17 接触器 37/48 接触器 ? 接触器是一种应用广泛的开关电器。接触器主要用于频繁接通或分断交、直 流主电路和大容量的控制电路，可远距离操作，配合继电器可以实现定时操 作，联锁控制及各种定量控制和失压及欠压保护，广泛应用于自动控制电路 ，其主要控制对象是电动机，也可用于控制其它电力负载，如电热器、照明 、电焊机、电容器组等。 ? 接触器按被控电流的种类可分为交流接触器和直流接触器。这里主要介 绍常用的交流接触器。交流接触器又可分为电磁式和线. 电磁式交流接触器 ? 2.1 结构 ? 接触器主要由电磁系统、触点系统、灭弧系统及其它部分组成。 ? (1)电磁系统：电磁系统包括电磁线圈和铁心，是接触器的重要组成部 分，依靠它带动触点的闭合与断开。 ? (2)触点系统：触点是接触器的执行部分，包括主触点和辅助触点。主 触点的作用是接通和分断主回路，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)灭弧系统：灭弧装置用来保证触点断开电路时，产生的电弧可靠的 熄灭，减少电弧对触点的损伤。为了迅速熄灭断开时的电弧，通常接触器都 装有灭弧装置，一般采用半封式纵缝陶土灭弧罩，并配有强磁吹弧回路。 ? (4)其它部分：有绝缘外壳、弹簧、短路环、传动机构等。 ? 2.2 工作原理： ? 当接触器电磁线圈不通电时，弹簧的反作用力和衔铁芯的自重使主触点 保持断开位置。当电磁线圈通过控制回路接通控制电压(一般为额定电压)时 ，电磁力克服弹簧的反作用力将衔铁吸向静铁心，带动主触点闭合，接通电 路，辅助接点随之动作。 39/17 接触器 ? 3. 交流线 工作原理 ? 真空接触器以真空为灭弧介质，其主触头密封在特制的真空灭弧管内。 当操作线圈通电时，衔铁吸合，在触点弹簧和真空管自闭力的作用下触点闭 合；当操作线圈断电时，反力弹簧克服真空管自闭力使衔铁释放，触点断开 。接触器分断电流时，触头间隙中会形成由金属蒸汽和其它带电粒子组成的 真空电弧。因真空介质具有很高的绝缘强度，且介质恢复速度很快，真空电 弧在第一次过零时就能熄灭，燃弧时间一般小于10ｍｓ。 ? 3.2 特点 ? 1 分断能力强：分断电流可达额定电流的10～20倍； ? 2 寿命长：电寿命达数十万次，机械寿命可达百万次； ? 3 体积小、重量轻、无飞弧距离，安全可靠； ? 4 维修简便，主触点无需维修，运行噪声小，运行不受恶劣环境影响 ； ? 5 可频繁操作。 40/17 接触器 ? 接触器的触头接触不牢靠的原因及处理方法 ? 触头接触不牢靠会使动静触头间接触电阻增大，导致接触面温度过高，使面 接触变成点接触，甚至出现不导通现象。造成此故障的原因有： ? （1）触头上有油污、花毛、异物。 ? （2）长期使用，触头表面氧化。 ? （3）电弧烧蚀造成缺陷、毛刺或形成金属屑颗粒等。 ? （4）运动部分有卡阻现象。 ? 处理方法有： ? （1）对于触头上的油污、花毛或异物，可以用棉布蘸酒精或汽油擦洗 即可。 ? （2）如果是银或银基合金触头，其接触表面生成氧化层或在电弧作用 下形成轻微烧伤及发黑时，一般不影响工作，．可用酒精和汽油或四氯化碳 溶液擦洗。即使触头表面被烧得凸凹不平，也只能用细锉清除四周溅珠或毛 刺，切勿锉修过多，以免影响触头寿命。 ? 对于铜质触头，若烧伤程度较轻，只需用细锉把凸凹不平处修理平整即 可，但不允许用细砂布打磨，以免石英砂粒留在触头间，而不能保持良好的 接触；若烧伤严重，接触面低落，则必须更换新触头。 ? （3）运动部分有卡阻现象，可拆开41检/17 修。 继电器 ? 继电器是一种能自动执行断续控制的部件，当其输入量达到一定值时，能使 其输出的被控制量发生预计的状态变化，如触点打开、闭合或电平由高变低 、由低变高等，具有对控制电路实现“通”、“断”控制作用。 ? 电磁式的继电器和接触器，它们的工作原理应该说是一样的。有时就是同一 个器件，用在这个电路作为接触器，用到另外一个电路又作为继电器使用。 区别的方法就是看它们具体的用途了。 继电器的主要作用则是起信号检 测、传递、变换或处理用的，它通断的电路电流通常较小，即一般用在控制 电路（与“主电路”对比）。 接触器主要作用是用来接通或断开主电路的 。所谓主电路是指一个电路工作与否是由该电路是否接通为标志。主电路概 念与控制电路相对应。一般主电路通过的电流比控制电路大。因此，容量大 的接触器一般都带有灭弧罩（因为大电流断开会产生电弧，不采用灭弧罩灭 弧，将烧坏触头）。 ? 如果某个主电路工作电流较小，这时完全可以采用通常作为继电器用的电器 来作为通断主电路的器件。即将继电器作为接触器使用。但若某个主电路工 作电流非常大，以至于使用通断主电路的接触器容量非常大，要使这样的接 触器工作的电流也非常大，也就是说它的控制电路中流过的电流非常大，用 普通的继电器难以通断其控制电路。这时，可以选择某个原来作为接触器使 用的电器来作为该控制电路的通断用，这个接触器在这个场合的作用就是继 电器了。 42/17 继电器 ? 继电器是具有隔离功能的自动开关元件，广泛应用于遥控、遥测、通讯、自 动控制、机电一体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之一。 ? ....继电器一般都有能反映一定输入变量（如电流、电压、功率、阻抗 、频率、温度、压力、速度、光等）的感应机构（输入部分）；有能对被控 电路实现“通”、“断”控制的执行机构（输出部分）；在继电器的输入部分和 输出部分之间，还有对输入量进行耦合隔离，功能处理和对输出部分进行驱 动的中间机构（驱动部分）。 ? ....作为控制元件，概括起来，继电器有如下几种作用： ? .....1) 扩大控制范围。例如，多触点继电器控制信号达到某一定值时 ，可以按触点组的不同形式，同时换接、开断、接通多路电路。 ? .....2) 放大。例如，灵敏型继电器、中间继电器等，用一个很微小的 控制量，可以控制很大功率的电路。 ? .....3) 综合信号。例如，当多个控制信号按规定的形式输入多绕组继 电器时，经过比较综合，达到预定的控制效果。 ? .... 4) 自动、遥控、监测。例如，自动装置上的继电器与其他电器一 起，可以组成程序控制线路，从而实现自动化运行。 43/17 继电器 ? 工厂专业生产的各式时间继电器 电磁继电器 电子继电器 大功率继电器 液 位继电器 固态继电器 大功率继电器 小型继电器 计时器 计数器 继电器等。 ? 继电器实质是一种传递信号的电器，它根据输入的信号达到不同的控制 目的。 ? 继电器一般是用来接通和断开控制电器（电动机） ? 如在直流电动机里的电流继电器，当电流过小或过大时，它检测到这种 电流信号后便控制电动机的启停 ? 还有如热继电器，如电动机长期过载而使温度过高时，它便控制电动机 停止。 44/17 电磁阀 ? 电磁阀是目前我们车间中最常用的气动控制组件之一。目前电磁阀主要用的 品牌有SMC和Airtec，控制电压有24V和220V之分。大家在使用的时候主要 注意电压和进排气的控制，安装接线完成后要试车验证。 ? 功能 用以激活、停止或改变压缩空气流动的方向。 ? 种类 ? 1. 依通口数及变换位置数目分为 ? (1) 二通口方向阀: ? 具有在回路中作为开或关的功能 ? (2) 三通口方向阀: ? 具有三个通气口，可为一个输入口，两个输出口或两个输入口，一个输出口 。可提供两种不同的压力源，或将压力源导向两个不同工作场所。 ? 2. 依改变阀体位置的方式，可分为人力致动、机械致动、电磁线圈致动、 引导压力致动、弹簧回位元等方式。 45/17 电磁阀 ? 构造与动作说明 ? 今列举数种常用之方向控制阀之结构如下： ? W/2P按钮致动、弹簧回位、三口两位方向控制阀3W代表此阀有三个口。 未致动时 致动后 P、A、RR三口，2P代表此阀有两种变化位置，P代表气压原为输入口，R 为大气通口，A为输出口，当按钮作用时，PA口相通，表示有压力可输出， 而当按钮放松后，弹簧将滑柱顶回原位成AR口相通，而P口关闭无输入。 46/17 电磁阀 ? W/2P气压引导、弹簧回位、三口两位方向控制阀 未致动时 致动后 ? 如果左方Z有压力作用时，致使PA口相通而有输出，但当Z信号消失后，弹 簧会使滑柱回位，使P口堵住不通，而AR口相通。 47/17 电磁阀 ? W/2P气压引导，四口两位方向控制阀 Y口接受脉冲 Z口接受脉冲 ? 当左方Z有压力作用时，会推动滑柱右行，使得PA口相通及RB口相通，而 当右方Y有压力作用时，则推动滑柱左行，使得PB口相通及RA口通，且此 阀于受到外加信号后，可自动保持其位置，直到此信号消失，而另一方向有 新的信号压力输入时，才会改变到新的位置，故又称为记忆阀。如果左右两 方皆有信号时，则接受先到达的信号，，而对后到的信号则不作用。 48/17