铁道车辆电工电子基础教学课件作者曹阳任务7.ppt

任务７ 常用低压电器,７.１ 主令电器 ７.２ 自动控制电器 ７.３ 接触器 ７.４ 继电器 ７.５ 电磁阀,,返回,７.１ 主令电器,7.1.1 闸刀开关 闸刀开关（简称闸刀） 是一种用来接通或断开电路的手动低压开关闸刀开关有单相（两极） 和三相（三极） 之分单相闸刀开关用于单相低压照明电路和直流电路； 三相闸刀 开关用于电压小于３８０ Ｖ 的小电流配电系统中， 也可用于小容量三相异步电动机的直接启动用闸刀开关来接通和切断电路时， 在闸刀刀刃和刀座之间会产生电弧电路的电压越高， 电流越大， 电弧就越大电弧会烧坏闸刀， 严重时还会伤人下一页,返回,７.１ 主令电器,闸刀开关是结构最简单的一种手动电器， 它由刀片（刀开关本体） 和刀座（静触点）组成， 其外形和表示符号分别如图７ －１ 所示刀片下面装有熔断丝， 起保护作用闸刀开关主要用于不频繁接通和分断电路， 或用来将电路与电源隔离， 此时又称为“隔离开关” 安装时， 电源线应与静触点相连， 负载与刀片和熔断丝一侧相连， 这样安装， 当断开电源时， 刀片不带电选用刀开关主要选择其额定电压和额定电流， 其数值要与所控制电路的电压与电流相符合。

闸刀开关的种类很多， 常用的是瓷底胶盖闸刀开关， 又称开启式负荷开关， 如图７ －１ 所示它由闸刀开关和熔断丝组合而成瓷底板上装有进线座、静触头、熔断丝、出线座及３ 个刀片式的动触头， 上面覆有胶盖上一页,下一页,返回,７.１ 主令电器,胶盖的作用一方面是为了防止人体触及开关带电部分而造成事故， 另一方面是防止触头间发生电弧或熔断丝熔断时烧伤操作人员， 因此， 必须经常保持胶盖的完整 瓷底胶盖闸刀开关结构简单、价格低廉、操作方便， 因而在低压电路中应用很广但由于它的额定电流较小， 而且没有专门的灭弧装置， 容易烧伤触头， 所以它只在负荷电流不太大，接通和断开负荷电路不频繁的线路中应用， 也可作为小容量（５.５ ｋＷ 以下） 异步电动机不频繁的直接启动和停止之用由于没有灭弧装置， 使用闸刀开关时要拉、合迅速， 使电弧很快熄灭上一页,下一页,返回,７.１ 主令电器,１． 开启式板用刀开关 ＨＤ、ＨＳ 型开启式板用刀开关主要用于成套配电装置中隔离电源； 当开关带有灭弧罩并用杠杆操作时， 也能接通和切断负荷电流２． 熔断器式刀开关 ＨＲ 型熔断器式刀开关也称刀熔开关， 它实际上是将刀开关和熔断器组合成一体的电器。

刀熔开关操作方便， 并简化了供电线路， 在供配电线路上应用很广泛刀熔开关可以切断故障电流， 但不能切断正常的工作电流， 所以一般应在无正常工作电流的情况下进行操作上一页,下一页,返回,７.１ 主令电器,３． 负荷开关 负荷开关有开启式负荷开关（胶盖瓷底闸刀开关） 和封闭式负荷开关（铁壳开关） 两种 （１） ＨＫ 系列开启式负荷开关（胶盖瓷底闸刀开关） ＨＫ 系列负荷开关内部装设了熔断丝， 因此当其控制的电路发生故障时， 可通过熔断丝常用低压电器的熔断而迅速切断故障电路这种开关没有专门的灭弧装置， 拉闸、合闸时操作人员应站在开关的一侧， 动作必须迅速果断， 以免电弧烧坏触头和灼伤操作人员上一页,下一页,返回,７.１ 主令电器,（２） ＨＨ 系列封闭式负荷开关（铁壳开关） 铁壳开关适用于工矿企业、农村电力排灌和电热、照明等各种配电设备中， 供手动不频繁地接通与分断电路， 以及作为线路末端的短路保护之用交流５０ Ｈｚ、３８０ Ｖ、６０ Ａ 及以下等级的开关， 还可以作为交流感应电动机的不频繁直接启动及分断使用它由刀开关和熔断器快速动作机构组成， 并有联锁装置使开关闭合不能开启盒盖 ４． 刀开关的使用注意事项 （１） 刀开关的刀片应垂直安装， 手柄向上为合闸状态， 向下为分闸状态。

上一页,下一页,返回,７.１ 主令电器,（２） 刀开关的动静触头应有足够大的接触压力， 接触良好， 以免过热损坏 （３） 刀开关各相分闸动作应一致 （４）刀开关一般不能用来切断负荷电流， 如需要应严格按照产品说明书及安全规程的要求执行上一页,下一页,返回,７.１ 主令电器,7.1.2 转换开关 １． 普通转换开关 组合开关（俗称转换开关） 在机床电气和其他电气设备中使用广泛其体积小、接线方式多， 使用非常方便常用于交流５０ Ｈｚ、３８０ Ｖ 及以下、直流２２０ Ｖ 及以下的电气线路中， 供手动不频繁地接通或分断电路、换接电源、测量三相电压、改变负载的连接方式， 控制小容量交、直流电动机的正反转、／ △启动和变速转向等 转换开关的外形及电气图形符号、文字符号如图７ －６ 所示， 常用的转换开关有ＨＺ１０、ＨＺ５、ＨＺ１５ 系列３ＬＢ 和３ＳＴ 系列组合开关是引进德国西门子公司的产品上一页,下一页,返回,７.１ 主令电器,转换开关由多节触头组合而成， 故又称组合开关转换开关一般用于小容量电动机的直接启动、电气线路的电源引入及机床照明控制电路它结构紧凑、体积小、操作方便 图 ７ －７ 所示为Ｈ２１０ －１０／３ 型转换开关的结构与接线图。

它有３ 对动触片和绝缘垫板一起套在附有手柄的绝缘杆上， 手柄每次转动９°， 使３ 对动触片同时与３ 对静触片接通和断开顶盖部分由凸轮、弹簧及手柄等零件构成操作机构， 这个机构由于采用了弹簧储能， 可使开关迅速闭合及切断上一页,下一页,返回,７.１ 主令电器,在电动机正反转时， 一定要使电动机先经过完全停止的位置， 然后才能接通反向旋转电路每小时的转接次数不宜超过２０ 次 转换开关应根据电源种类、电压等级、所需触头数、电动机的容量选用， 开关的额定电流一般取电动机额定电流的１.５ ～２.５ 倍 在发电车上转换开关常用来切断或导通电源， 或不同工况的选择， 如冷却风机的高低速控制、发电机输出电压检测等 转换开关的种类很多， 有单极、双极、三极、四极和多极等几种 转换开关的常见故障有： 接触不良、内部短路、内部断路、机械卡死上一页,下一页,返回,７.１ 主令电器,在单元式空调机组的控制电路中， 常用到多极组合开关， 如ＫＬＣ －４０ 型空调机组中用于工况选择的组合开关ＳＡ１， 它有１２ 条通路手动与自动控制的组合开关ＳＡ３， 它有６ 条通路 ２． 万能转换开关 万能转换开关可同时控制许多条通断要求不同的电路， 而且具有多个挡位， 广泛用于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。

由于其换接的电路多、用途广， 故有“万能” 之称万能转换开关以手柄旋转的方式进行操作万能转换开关如图７ －８ 所示常用的万能转换开关为ＬＷ５、ＬＷ６ 系列上一页,下一页,返回,７.１ 主令电器,7.1.3 按钮 按钮是一种简单的手动开关， 应用很普遍， 通常用于发出操作信号， 接通和断开电动机及其他电气设备的控制电路， 故它的额定电流较小按钮触点的额定电流一般为５ Ａ按钮是专门用来发出信号， 短时间接通或分断小电流的电器， 其外形和结构如图７ －１０所示实际中常用的复合按钮有一对常开触点和一对常闭触点， 常开触点平常处于断开状态， 当手指按下按钮时触点闭合， 使电路接通当手指松开后， 靠复位弹簧的力量使触点分开， 将电路断开； 常闭触点恰好相反， 在平常状态下（即不按按钮时） 保持闭合， 当用手指按下按钮时触点分开,上一页,下一页,返回,７.１ 主令电器,手指松开后， 靠复位弹簧的力量使触点重新闭合， 将电路接通如图７ －１０ （ｂ） 所示， 当操作者按下按钮时， 桥式动触点先与上面的常闭触点分离，然后与下面的常开触点闭合； 手松开后， 靠复位弹簧返回原位在一般的电气线路中， 启动时只用按钮中的一对常开触点， 停止时用另一只按钮中的一对常闭触点。

按钮主要根据使用场合、所需触点数及颜色来选择如停止按钮选用红色， 以便识别紧急停止按钮应选用蘑菇形的按钮帽（紧急式）， 以便紧急操作上一页,下一页,返回,７.１ 主令电器,按钮是一种手动操作且一般可以自动复位的主令电器， 它适用于交流电压５００ Ｖ 或直流电压４００ Ｖ 以下／ 电流不大于５ Ａ 的电路中， 一般情况下它不用来直接操纵主电路的通断，而是在控制电路中发出“指令”， 通过控制接触器、继电器等自动电器来完成主电路的通断； 按钮也用于控制线路的联锁， 常用的按钮有ＬＡ１０、ＬＡ１８、ＬＡ１９、ＬＡ２５ 等系列 按钮应牢固， 接线应可靠， 布置整齐， 排列合理按钮的选择主要根据使用场合、触点数和颜色等来确定工作中为便于识别不同作用的按钮， 避免误操作， 国标ＧＢ ５２２６—２００８ 对其常用低压电器颜色规定如下：,上一页,下一页,返回,７.１ 主令电器,（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。

上一页,下一页,返回,７.１ 主令电器,7.1.4行程开关 行程开关就是一种由物体的位移来决定电路通断的开关， 在日常生活中我们最易碰到的例子就是冰箱了当你打开冰箱时， 冰箱里面的灯就会亮了起来， 而关上门就又熄灭了， 这是因为门框上有个开关， 被门压紧时灯的电路断开， 门一开就放松了， 于是就自动把电路闭合使灯点亮这个开关就是行程开关， 如图７ －１３ 所示 行程开关用于控制机械设备的行程及限位保护在实际生产中， 将行程开关安装在预先安排的位置， 当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时， 行程开关的触点动作， 实现电路的切换因此， 行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器， 它的作用原理与按钮类似上一页,下一页,返回,７.１ 主令电器,图７ －１４ 所示为行程开关的原理和图形符号 行程开关又称限位开关， 可以安装在相对静止的物体（如固定架、门框等， 简称静物）上或者运动的物体（如行车、门等， 简称动物） 上当运动的物体接近静止的物体时， 开关的连杆驱动开关的接点引起闭合的接点分断或者断开的接点闭合由开关接点开、合状态的改变去控制电路和机构的动作将机械位置信号换为电触点信号，其运动的方向或速度。

例如在空调发电车供电系统中， 当柴油机冷却风扇的传动皮带断裂时， 皮带保护装置将触动位置开关， 使柴油机停机， 避免柴油机因冷却不良而发生损坏上一页,下一页,返回,７.１ 主令电器,空调发电车的上燃油箱的油位控制， 也采用的是位置开关（俗称液位继电器或浮子开关）位置开关的作用结构与按钮开关相似 行程开关有很多形式， 但基本结构相同， 区别仅在于使行程开关动作的传动装置不同， 一般有直动式、滚轮式和微动式等， 如图７ －１５ 所示上一页,,返回,下一页,７.１ 主令电器,１． 直动式行程开关 如图７ －１５ （ａ） 所示， 其动作原理与按钮开关相同， 但其触点的分合速度取决于生产机械的运行速度， 不宜用于速度低于０.４ ｍ／ ｍｉｎ 的场所 ２． 滚轮式行程开关 如图７ －１７ 所示， 当被控机械上的撞块撞击带有滚轮的撞杆时， 撞杆转向右边， 带动凸轮转动， 顶下推杆， 使微动开关中的触点迅速动作当运动机械返回时， 在复位弹簧的作用下， 各部分动作部件复位上一页,下一页,返回,７.１ 主令电器,３． 微动行程开关 微动行程开关是一种施压促动的快速开关， 又叫灵敏开关其工作原理是： 外机械力通过传动元件（按销、按钮、杠杆、滚轮等） 将力作用于动作簧片上， 并将能量积聚到临界点后， 产生瞬时动作， 使动作簧片末端的动触点与定触点快速接通或断开。

当传动元件上的作用力移去后， 动作簧片产生反向动作力， 当传动元件反向行程达到簧片的动作临界点后， 瞬时完成反向动作微动开关的触点间距小、动作行程短、按动力小、通断。