第1章  工廠典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制
        系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)和故障排除
　　
　　
　　
　　(1)熟悉工廠典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制系統(tǒng)所用低壓電器的結(jié)構(gòu)、原理、用途、文字和圖形符號(hào)。
　　(2)掌握工廠典型生產(chǎn)機(jī)械電力拖動(dòng)系統(tǒng)的啟動(dòng)、調(diào)速、制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)等電氣控制原理圖的繪制和工作過(guò)程的分析。
　　(3)利用“查線讀圖法”，正確分析工廠典型生產(chǎn)機(jī)械電氣控制線路的工作過(guò)程和保護(hù)環(huán)節(jié)。
　　(4)掌握“電阻測(cè)量法”等查找電路故障點(diǎn)的方法。
　　
　　
　　
　　(1)能根據(jù)控制要求，正確選用和維護(hù)開關(guān)、熔斷器、按鈕、接觸器、繼電器等。
　　(2)能借助《電工手冊(cè)》等工具書查找產(chǎn)品的技術(shù)數(shù)據(jù)。
　　(3)能利用國(guó)標(biāo)的文字和圖形符號(hào)繪制電氣原理圖。
　　(4)能按照電氣控制的要求設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的電氣原理圖。
　　(5)能獨(dú)立分析電氣原理圖，培養(yǎng)電氣識(shí)圖能力。
　　(6)能根據(jù)電氣原理圖繪制電氣安裝接線圖并照?qǐng)D接線，進(jìn)行試車。
　　(7)能獨(dú)立分析電氣控制線路故障的原因，并借助電工工具和儀表查出故障點(diǎn)。
　　(8)具有一定的創(chuàng)新能力，能對(duì)電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。
　　(9)訓(xùn)練與人合作、處理信息、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題等關(guān)鍵能力。
　　
　　
　　
　　C616車床控制系統(tǒng)主軸電動(dòng)機(jī)P=4kW，直接啟動(dòng)，能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)、過(guò)載保護(hù)和短路保護(hù)。要求：①正確選擇所用低壓電器；②繪制三相籠型異步電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)、連續(xù)、正反轉(zhuǎn)等電氣控制原理圖并進(jìn)行工作過(guò)程分析；③制做C616車床電氣控制線路；④利用“查線讀圖法”正確分析C616型車床電氣控制系統(tǒng)的工作過(guò)程和保護(hù)環(huán)節(jié)；⑤C616車床主軸電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)時(shí)，試借助萬(wàn)用表檢測(cè)故障點(diǎn)并進(jìn)行排除。
1.1  C616車床的電氣控制系統(tǒng)
　　車床是應(yīng)用極為廣泛的金屬切削機(jī)床，在各種車床中用得最多的就是臥式車床，主要用于車削外圓、內(nèi)圓、端面、螺紋和成形表面，也可通過(guò)尾架進(jìn)行鉆孔、鉸孔和攻螺紋等加工。

1. 車床的結(jié)構(gòu)
　　臥式車床主要由床身、主軸變速箱、掛輪箱、進(jìn)給箱、溜板箱、刀架及溜板、尾架、光杠、絲杠、床腿等部分組成，如圖1-1所示。

圖1-1  C616車床的結(jié)構(gòu)
　　車床的主運(yùn)動(dòng)是主軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，由主軸電動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶傳到主軸箱，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)；刀架是由溜板箱帶著做直線移動(dòng)的，稱為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)也是由主軸電動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)主軸箱輸出軸、掛輪箱傳給進(jìn)給箱，再通過(guò)光杠將運(yùn)動(dòng)傳入溜板箱，溜板箱帶動(dòng)刀架做縱、橫兩個(gè)方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。
2. 拖動(dòng)方式和控制特點(diǎn)
　　臥式車床共有3臺(tái)籠型異步電動(dòng)機(jī)，即主電動(dòng)機(jī)M1、潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)M2和冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3。從車削工藝要求出發(fā)，對(duì)各電動(dòng)機(jī)的控制要求如下。
　　(1) 主電動(dòng)機(jī)M1(功率為4kW)：由它完成主運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)。要求可實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)，并設(shè)有過(guò)載、短路和零壓保護(hù)。
　　(2)潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)M2：直接啟動(dòng)、單向運(yùn)行、連續(xù)工作方式，潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)工作后才允許主電動(dòng)機(jī)工作。
　　(3)冷卻泵電動(dòng)機(jī)M3(功率為0.125kW)：它除了要在潤(rùn)滑電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后才工作外，還可視實(shí)際需要，由轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行控制。
　　(4)車床電氣控制系統(tǒng)要有局部照明、必要的指示等輔助電路。
1.2  基 礎(chǔ) 知 識(shí)
1.2.1  常用的低壓電器
　　工作在交流1200V、直流1500V及小于這種電壓的電器稱為低壓電器，其用途是對(duì)供電及用電系統(tǒng)進(jìn)行開關(guān)、控制、保護(hù)和調(diào)節(jié)。
　　根據(jù)控制對(duì)象的不同，低壓電器分為配電電器和控制電器兩大類。前者主要用于低壓配電系統(tǒng)和動(dòng)力回路，常用的有刀開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、熔斷器、自動(dòng)開關(guān)等；后者主要用于電力傳輸系統(tǒng)和電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中，常用的有主令電器、接觸器、繼電器、啟動(dòng)器、控制器、電阻器、變阻器、電磁鐵等。
　　本小節(jié)主要介紹常用的主令電器、低壓開關(guān)類電器、熔斷器、接觸器、繼電器等低壓控制電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。
1. 主令電器
　　主令電器是用于在自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)出指令的操作電器，利用它控制接觸器、繼電器或其他電器，通過(guò)電路接通和分?jǐn)鄟?lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的自動(dòng)控制。常用的主令電器有按鈕開關(guān)、行程開關(guān)、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)、凸輪控制器、主令控制器等。
　　(1)按鈕開關(guān)
　　按鈕開關(guān)是一種用來(lái)接通或分?jǐn)嘈‰娏麟娐返氖謩?dòng)控制電器。在控制電路中，通過(guò)它發(fā)出“指令”，控制接觸器和繼電器等電器，再由它們?nèi)タ刂浦麟娐返耐〝唷?br />　　按鈕開關(guān)的外形和結(jié)構(gòu)如圖1-2所示，主要由按鈕帽、復(fù)位彈簧、常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)、接線柱、外殼等組成。它的圖形符號(hào)和文字符號(hào)如圖1-3所示。
                
     圖1-2　按鈕開關(guān)的外形和結(jié)構(gòu)　　            圖1-3　按鈕開關(guān)的圖形符號(hào)和文字符號(hào)
　　按鈕開關(guān)的種類很多，生產(chǎn)機(jī)械上常用的有LA2、LA10、LA18、LA19、LA20等系列。其中，LA18系列按鈕是積木式結(jié)構(gòu)，觸點(diǎn)數(shù)目可根據(jù)需要拼裝；結(jié)構(gòu)形式有撳按式、緊急式、鑰匙式和旋鈕式。LA19系列在按鈕內(nèi)裝有信號(hào)燈，除作為控制電路的主令電器使用外，還可作為信號(hào)指示燈使用。按鈕開關(guān)型號(hào)的含義如圖1-4所示。

圖1-4  按鈕開關(guān)型號(hào)的含義
　　不同結(jié)構(gòu)形式的按鈕，分別用不同的字母來(lái)表示，例如：A-按鈕；K-開啟式；S-防水式；H-保護(hù)式；F-防腐式；J-緊急式；X-旋鈕式；Y-鑰匙式；D-帶指示燈式；DJ-緊急式帶指示燈。
　　選用按鈕應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)合、被控電路所需觸點(diǎn)的數(shù)目及按鈕的顏色等綜合考慮。使用前，應(yīng)檢查按鈕動(dòng)作是否自如，彈性是否正常，觸點(diǎn)接觸是否良好、可靠。由于按鈕觸點(diǎn)之間距離較小，所以應(yīng)注意保持觸點(diǎn)及導(dǎo)電部分的清潔，防止觸點(diǎn)間短路或漏電。
　　(2)行程開關(guān)
　　行程開關(guān)又稱限位開關(guān)或位置開關(guān)，其作用與按鈕開關(guān)相同，只是其觸點(diǎn)的動(dòng)作不是靠手動(dòng)操作，而是利用生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的碰撞來(lái)發(fā)出指令，即把機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)，通過(guò)控制其他電器來(lái)控制運(yùn)動(dòng)部件的行程大小、運(yùn)動(dòng)方向或進(jìn)行限位保護(hù)，通過(guò)接通或分?jǐn)嚯娐穪?lái)限制機(jī)械運(yùn)動(dòng)的行程、位置或改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，達(dá)到自動(dòng)控制的目的。
　　為了適應(yīng)生產(chǎn)機(jī)械對(duì)行程開關(guān)的碰撞，行程開關(guān)有多種構(gòu)造形式，常用的有直動(dòng)式(按鈕式)和滾輪式(旋轉(zhuǎn)式)。其中，滾輪式又有單滾輪式和雙滾輪式兩種。直動(dòng)式行程開關(guān)如圖1-5所示，其圖形符號(hào)和文字符號(hào)如圖1-6所示。

圖1-5  直動(dòng)式行程開關(guān)

圖1-6  行程開關(guān)的圖形符號(hào)和文字符號(hào)
　　常用的行程開關(guān)有LX系列和JLXK1系列，其型號(hào)的含義分別如圖1-7和1-8所示。

圖1-7  LX系列型號(hào)的含義

圖1-8  JLXK1系列型號(hào)的含義
　　各種系列的行程開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)相同，區(qū)別僅在于使行程開關(guān)動(dòng)作的傳動(dòng)裝置和動(dòng)作速度不同。
　　直動(dòng)式行程開關(guān)觸點(diǎn)的分合速度取決于擋塊移動(dòng)速度。當(dāng)擋塊移動(dòng)速度低于0.4m/min時(shí)，觸點(diǎn)切斷太慢，易受電弧燒灼，這時(shí)，應(yīng)采用有盤形彈簧機(jī)構(gòu)、能瞬時(shí)動(dòng)作的滾輪式行程開關(guān)，或采用更為靈敏、輕巧的微動(dòng)開關(guān)。
　　引進(jìn)德國(guó)西門子公司技術(shù)生產(chǎn)的3SE3系列行程開關(guān)，有開啟式和保護(hù)式兩大類。動(dòng)作方式有瞬動(dòng)型和蠕動(dòng)型，頭部結(jié)構(gòu)有直動(dòng)、滾輪直動(dòng)、杠桿、單輪、雙輪、滾動(dòng)擺桿可調(diào)、杠桿可調(diào)和彈簧桿等。該系列開關(guān)規(guī)格全，外形結(jié)構(gòu)多樣，拆裝方便，使用靈活，動(dòng)作可靠且技術(shù)性能優(yōu)良。
　　選用行程開關(guān)時(shí)，主要應(yīng)根據(jù)被控電路的特點(diǎn)、要求及生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的條件和所需觸點(diǎn)數(shù)量、種類等因素綜合考慮。
　　(3)凸輪控制器
　　凸輪控制器主要用于起重設(shè)備和其他電力拖動(dòng)裝置，以控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速和制動(dòng)，其結(jié)構(gòu)如圖1-9所示。

圖1-9  凸輪控制器的結(jié)構(gòu)
　　凸輪控制器的動(dòng)作原理是轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)凸輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，凸輪頂動(dòng)滾子，克服彈簧壓力，使動(dòng)觸點(diǎn)按順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，脫離靜觸點(diǎn)而分?jǐn)嚯娐�。在轉(zhuǎn)軸上疊裝不同形狀的凸輪，可使若干個(gè)觸點(diǎn)組按規(guī)定的順序接通或分?jǐn)唷?br />　　凸輪控制器在電氣原理圖中的符號(hào)及觸點(diǎn)通斷表如圖1-10所示。
　　由于其觸點(diǎn)的分合狀態(tài)與操作手柄的位置有關(guān)，因此，在電路中除畫出觸點(diǎn)圖形符號(hào)外，還應(yīng)有操作手柄與觸點(diǎn)分合狀態(tài)的表示方法，其表示方法有如下兩種。
　�、僭陔娐穲D中畫虛線和畫“·”的方法，如圖1-10(a)所示。即用虛線表示操作手柄的位置，用有無(wú)“·”表示觸點(diǎn)的閉合和斷開狀態(tài)。
　　如在觸點(diǎn)圖形符號(hào)下方的虛線位置上畫“·”，則表示當(dāng)操作手柄處于該位置時(shí)，該觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)；若在虛線位置上未畫“·”，則表示該觸點(diǎn)是處于斷開狀態(tài)。
　�、谠陔娐穲D中既不畫虛線也不畫“·”，而是在觸點(diǎn)圖形符號(hào)上標(biāo)出觸點(diǎn)編號(hào)，再用通斷表表示操作手柄在不同位置時(shí)的觸點(diǎn)分合狀態(tài)，如圖1-10(b)所示。在通斷表中，用有無(wú)“+”來(lái)表示操作手柄在不同位置時(shí)觸點(diǎn)的閉合和斷開狀態(tài)。

圖1-10  凸輪控制器的符號(hào)及觸點(diǎn)通斷表
　　國(guó)產(chǎn)的凸輪控制器有KT10、KT14等系列交流凸輪控制器和KTZ2系列直流凸輪控制器。在選用凸輪控制器的時(shí)候，主要應(yīng)當(dāng)根據(jù)電動(dòng)機(jī)的容量、額定電壓、額定電流和控制位置數(shù)目來(lái)選擇。
　　(4)主令控制器
　　主令控制器是按照預(yù)定程序轉(zhuǎn)換控制電路的主令電器，用它在控制系統(tǒng)中發(fā)布命令，通過(guò)接觸器實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速和反轉(zhuǎn)控制。
　　主令控制器的外形及結(jié)構(gòu)如圖1-11所示。它由鑄鐵的底座、支架和支架上安裝的動(dòng)、靜觸點(diǎn)及凸輪盤所組成的接觸系統(tǒng)等構(gòu)成。
　　圖1-11中的1和7表示固定于方形轉(zhuǎn)軸上的凸輪塊；2是固定觸點(diǎn)的接線柱，由它連接操作回路；3是固定觸點(diǎn)，由橋式動(dòng)觸點(diǎn)4來(lái)閉合與分?jǐn)�；橋式�?dòng)觸點(diǎn)4固定在能繞軸6轉(zhuǎn)動(dòng)的支桿5上。
　　主令控制器的動(dòng)作原理是：當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄10使凸輪塊7轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，推壓小輪8使支桿5繞軸6轉(zhuǎn)動(dòng)，使橋式動(dòng)觸點(diǎn)4與固定觸點(diǎn)3分?jǐn)�，將被操作回路斷開；相反，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄10使小輪8位于凸輪塊7的凹槽處時(shí)，由于彈簧9的作用，使動(dòng)觸點(diǎn)4與靜觸點(diǎn)3閉合，接通操作回路。
　　可見，觸點(diǎn)閉合與分?jǐn)嗟捻樞蚴怯赏馆唹K的形狀所決定的。
　　主令控制器在電氣原理圖中的符號(hào)及觸點(diǎn)分合表與凸輪控制器相同。常用的主令控制器有LK1、LK5、LK6、LK14等系列，其型號(hào)的含義如圖1-12所示。
　　主令控制器的選用主要根據(jù)額定電流和所需控制的回路數(shù)來(lái)確定。

1,7-凸輪塊；2-接線柱；3-固定觸點(diǎn)；4-橋式動(dòng)觸點(diǎn)；
 5-支桿；6-軸；8-小輪；9-彈簧；10-轉(zhuǎn)動(dòng)手柄
圖1-11  主令控制器的外形及結(jié)構(gòu)

圖1-12  LK系列主令控制器型號(hào)的含義
2. 低壓開關(guān)類電器
　　常用的低壓開關(guān)類電器包括刀開關(guān)、組合開關(guān)和自動(dòng)開關(guān)三類，下面分別對(duì)其結(jié)構(gòu)、原理等進(jìn)行介紹。
　　(1)刀開關(guān)
　　常用的刀開關(guān)主要有膠蓋閘刀開關(guān)和鐵殼開關(guān)。
　　①膠蓋閘刀開關(guān)又稱為開啟式負(fù)荷開關(guān)，廣泛用作照明電路和小容量(≤5.5kW)動(dòng)力電路不頻繁啟動(dòng)的控制開關(guān)，其外形及結(jié)構(gòu)如圖1-13所示。

?                        (a) 外形                               (b) 結(jié)構(gòu)
圖1-13  膠蓋閘刀開關(guān)的外形及結(jié)構(gòu)
　　刀開關(guān)的圖形和文字符號(hào)如圖1-14所示。

圖1-14  刀開關(guān)的圖形和文字符號(hào)
　　膠蓋閘刀開關(guān)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，以及安裝、使用、維修方便的優(yōu)點(diǎn)。選用時(shí)，主要根據(jù)電源種類、電壓等級(jí)、所需極數(shù)、斷流容量等進(jìn)行選擇�？刂齐妱�(dòng)機(jī)時(shí)，其額定電流要大于電動(dòng)機(jī)額定電流的3倍。
　　②鐵殼開關(guān)又稱封閉式負(fù)荷開關(guān)，可不頻繁地接通和分?jǐn)嘭?fù)荷電路，也可以用作15kW以下電動(dòng)機(jī)不頻繁啟動(dòng)的控制開關(guān)，基本結(jié)構(gòu)如圖1-15所示。它的鑄鐵殼內(nèi)裝有由刀片和夾座組成的觸點(diǎn)系統(tǒng)、熔斷器和速斷彈簧，30A以上的還裝有滅弧罩。

圖1-15  鐵殼開關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
　　常用的鐵殼開關(guān)為HH系列，其型號(hào)的含義如圖1-16所示。

圖1-16  HH系列鐵殼開關(guān)型號(hào)的含義
　　鐵殼開關(guān)具有操作方便、使用安全、通斷性能好的優(yōu)點(diǎn)。選用時(shí)，可參照膠蓋刀開關(guān)的選用原則進(jìn)行。操作時(shí)，不得面對(duì)它拉閘或合閘，一般用左手掌握手柄。若更換熔絲，必須在分閘后進(jìn)行。
　　(2)組合開關(guān)
　　組合開關(guān)是由多節(jié)觸點(diǎn)組合而成的，是一種手動(dòng)控制電器。它可用作電源引入開關(guān)，也可用作5.5kW以下電動(dòng)機(jī)的直接啟動(dòng)、停止、反轉(zhuǎn)和調(diào)速控制開關(guān)，主要用于機(jī)床的控制電路中。
　　組合開關(guān)的外形及結(jié)構(gòu)如圖1-17所示。它的內(nèi)部有三對(duì)靜觸點(diǎn)，分別用三層絕緣板相隔，各自附有連接線路的接線柱。三個(gè)動(dòng)觸點(diǎn)(刀片)相互絕緣，與各自的靜觸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，套在共同的絕緣桿上。絕緣桿的一端裝有操作手柄。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，即可完成三組觸點(diǎn)之間的開合或切換。開關(guān)內(nèi)裝有速斷彈簧，以提高觸點(diǎn)的分?jǐn)嗨俣�。組合開關(guān)的圖形和文字符號(hào)如圖1-18所示。
   
               圖1-17  組合開關(guān)的外形及結(jié)構(gòu)        圖1-18  組合開關(guān)的圖形和文字符號(hào)
　　常用的組合開關(guān)為HZ系列，其型號(hào)的含義如圖1-19所示。

圖1-19  HZ系列組合開關(guān)型號(hào)的含義
　　組合開關(guān)具有體積小、壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、滅弧性能較好等優(yōu)點(diǎn)。選用時(shí)，應(yīng)根據(jù)電源開關(guān)的種類、電壓等級(jí)、所需觸點(diǎn)的數(shù)量及電動(dòng)機(jī)的容量進(jìn)行確定。
　　(3)自動(dòng)開關(guān)
　　自動(dòng)開關(guān)又稱為自動(dòng)空氣開關(guān)或自動(dòng)空氣斷路器。在低壓電路中，用于分?jǐn)嗪徒油ㄘ?fù)荷電路，控制電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行和停止。它具有過(guò)載、短路和失壓保護(hù)等功能，能自動(dòng)切斷故障電路，保護(hù)用電設(shè)備的安全。按其結(jié)構(gòu)不同分類，常用的自動(dòng)開關(guān)有裝置式和萬(wàn)能式兩種，其型號(hào)的含義如圖1-20所示。

圖1-20  自動(dòng)開關(guān)型號(hào)的含義
　�、俳Y(jié)構(gòu)和工作原理
　　自動(dòng)開關(guān)主要由觸點(diǎn)、滅弧裝置、操作機(jī)構(gòu)、保護(hù)裝置(各種脫扣器)等部分組成，其工作原理如圖1-21所示。

圖1-21  自動(dòng)開關(guān)的工作原理
　　開關(guān)主觸點(diǎn)依靠操作機(jī)構(gòu)合閘或電動(dòng)合閘。主觸點(diǎn)閉合后，自由脫扣機(jī)構(gòu)將主觸點(diǎn)鎖在合閘位置上。過(guò)電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián)，欠電壓脫扣器的線圈與電源并聯(lián)。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，過(guò)電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作，主觸點(diǎn)斷開主電路。當(dāng)電路過(guò)載時(shí)，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱，使雙金屬片彎曲變形，頂動(dòng)自由脫扣器的銜鐵釋放，也使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。當(dāng)電路欠電壓時(shí)，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放，也使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作。分勵(lì)脫扣器則用于遠(yuǎn)距離分?jǐn)嚯娐贰?br />　�、谘b置式自動(dòng)開關(guān)
　　裝置式自動(dòng)開關(guān)又叫塑殼式自動(dòng)開關(guān)，通過(guò)用模壓絕緣材料制成的封閉型外殼，將所有構(gòu)件組裝在一起，用于電動(dòng)機(jī)及照明系統(tǒng)的控制、供電線路的保護(hù)等。主要型號(hào)有DZ5、DZ10、DZ15、DZ20等系列。
　　③萬(wàn)能式自動(dòng)開關(guān)
　　萬(wàn)能式自動(dòng)開關(guān)又稱為框架式自動(dòng)開關(guān)，由具有絕緣襯墊的框架結(jié)構(gòu)底座將所有的構(gòu)件組裝在一起，用于配電網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)。主要型號(hào)有DW10、DW15兩個(gè)系列。
　　自動(dòng)開關(guān)的圖形和文字符號(hào)如圖1-22所示。

圖1-22  自動(dòng)開關(guān)的圖形和文字符號(hào)
3. 熔斷器
　　熔斷器是低壓電路和電動(dòng)機(jī)控制電路中最常用的短路保護(hù)電器。常用的低壓熔斷器有插入式、螺旋式、無(wú)填料封閉管式、填料封閉管式、快速式等幾種，如RC1、RL1、RT0系列等，其型號(hào)的含義如圖1-23所示。

圖1-23  熔斷器型號(hào)的含義
　　(1)插入式熔斷器
　　插入式熔斷器主要用于380V三相電路和220V單相電路，做短路保護(hù)，其外形及結(jié)構(gòu)如圖1-24所示。

圖1-24  插入式熔斷器的結(jié)構(gòu)
　　插入式熔斷器主要由瓷座、瓷蓋、靜觸頭、動(dòng)觸頭和熔絲組成，瓷座中部有一個(gè)空腔，與瓷蓋的突出部分組成滅弧室。60A以上的在空腔中墊有編織石棉層，加強(qiáng)滅弧功能。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、熔絲更換方便等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用非常廣泛。
　　(2)螺旋式熔斷器
　　螺旋式熔斷器用于交流380V、電流200A以內(nèi)的線路和用電設(shè)備，做短路保護(hù)，其外形和結(jié)構(gòu)如圖1-25所示。
　　螺旋式熔斷器主要由瓷帽、熔斷管、瓷套、上接線端、下接線端和底座等組成。熔斷管內(nèi)除了裝有熔絲外，還填有滅弧的石英砂。熔斷管上蓋中心裝有標(biāo)有紅色的熔斷指示器，當(dāng)熔絲熔斷時(shí)，指示器脫出，從瓷帽上的玻璃窗口可檢查熔絲是否完好。它具有體積小、結(jié)構(gòu)緊湊、熔斷快、分?jǐn)嗄芰��?qiáng)、熔絲更換方便、使用安全可靠、熔絲熔斷后能自動(dòng)指示等優(yōu)點(diǎn)，在機(jī)床電路中廣泛使用。
　　熔斷器的圖形和文字符號(hào)如圖1-26所示。
4. 交流接觸器
　　接觸器是通過(guò)電磁機(jī)構(gòu)動(dòng)作、頻繁地接通和分?jǐn)嘀麟娐返倪h(yuǎn)距離操縱電器。按其主觸點(diǎn)通過(guò)電流種類的不同，分為交流接觸器和直流接觸器。由于其控制容量大且具有低電壓保護(hù)功能，所以在工廠電氣設(shè)備中應(yīng)用非常廣泛。
                
              圖1-25  螺旋式熔斷器的結(jié)構(gòu)             圖1-26  熔斷器的圖形和文字符號(hào)
　　(1)外形及結(jié)構(gòu)
　　交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧裝置等部分組成，外形及結(jié)構(gòu)如圖1-27所示。

圖1-27  交流接觸器的外形及結(jié)構(gòu)
　�、匐姶畔到y(tǒng)。交流接觸器的電磁系統(tǒng)由線圈、靜鐵心和動(dòng)鐵心(銜鐵)等組成，其作用是操縱觸點(diǎn)的閉合與分?jǐn)唷?br />　　交流接觸器的鐵心一般用硅鋼片疊壓而成，以減少交變磁場(chǎng)在鐵心中產(chǎn)生的渦流及磁滯損耗，避免鐵心過(guò)熱。為了減少接觸器吸合時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲，一般在鐵心上裝有一個(gè)短路銅環(huán)(又稱減振環(huán))，如圖1-28所示。當(dāng)線圈中通有交流電時(shí)，在鐵心上產(chǎn)生的是交變磁通，它對(duì)銜鐵的吸力按正弦規(guī)律變化。當(dāng)磁通經(jīng)過(guò)零值時(shí)，鐵心對(duì)銜鐵的吸力也為零，銜鐵在彈簧的作用下有釋放的趨勢(shì)，使銜鐵不能被緊緊吸住，產(chǎn)生振動(dòng)，發(fā)出噪聲。同時(shí)，這種振動(dòng)使銜鐵與鐵心容易磨損，造成觸點(diǎn)接觸不良。安裝短路銅環(huán)后，它相當(dāng)于變壓器的一個(gè)副繞組，當(dāng)電磁線圈通入交流電時(shí)，線圈電流I1產(chǎn)生磁通?1，短路環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流I2，形成磁通F2。由于I1與I2的相位不同，所以F1與F2的相位也不同，即F1與F2不同時(shí)為零。這樣，在磁通F1為零時(shí)，F(xiàn)2不為零，而產(chǎn)生吸力，使銜鐵始終被鐵心吸牢，振動(dòng)和噪聲顯著減小。

圖1-28  交流電磁鐵的短路環(huán)
　　②觸點(diǎn)系統(tǒng)。接觸器的觸點(diǎn)按功能不同，分為主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)兩類。主觸點(diǎn)用于接通和分?jǐn)嚯娏鬏^大的主電路，體積較大，一般由三對(duì)常開觸點(diǎn)組成；輔助觸點(diǎn)用于接通和分?jǐn)嘈‰娏鞯目刂齐娐�，體積較小，有常開和常閉兩種。如CJ0-10系列交流接觸器有三對(duì)常開主觸點(diǎn)、兩對(duì)常開輔助觸點(diǎn)和兩對(duì)常閉輔助觸點(diǎn)。觸點(diǎn)通常用紫銅制成，由于銅的表面容易被氧化，生成不良導(dǎo)體氧化銅，所以一般都在觸點(diǎn)的接觸點(diǎn)部分鑲上銀塊，使其接觸電阻小、導(dǎo)電性能好、使用壽命長(zhǎng)。
　　接觸器的觸點(diǎn)分為橋式觸點(diǎn)和指形觸點(diǎn)，其形狀分別如圖1-29(a)和1-29(b)所示。橋式觸點(diǎn)又分為點(diǎn)接觸橋式和面接觸橋式兩種。圖1-29(a)中，左圖為兩個(gè)點(diǎn)接觸的橋式觸點(diǎn)，適用于電流不大且壓力小的場(chǎng)合，如輔助觸點(diǎn)；而右圖為兩個(gè)面接觸的橋式觸點(diǎn)，適用于大電流的控制，如主觸點(diǎn)。圖1-29(b)為線接觸指形觸點(diǎn)，其接觸區(qū)域?yàn)橐粭l直線，在觸點(diǎn)閉合時(shí)產(chǎn)生滾動(dòng)接觸，適用于動(dòng)作頻繁、電流大的場(chǎng)合，如做主觸點(diǎn)用。

圖1-29  接觸器的觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)
　　為使觸點(diǎn)接觸更緊密，減小接觸電阻，消除開始接觸時(shí)產(chǎn)生的有害振動(dòng)，橋式觸點(diǎn)或指形觸點(diǎn)都安裝有壓力彈簧，隨著觸點(diǎn)的閉合加大觸點(diǎn)間的互壓力。
　�、蹨缁⊙b置。交流接觸器在分?jǐn)啻箅娏骰蚋唠妷弘娐窌r(shí)，其動(dòng)、靜觸點(diǎn)間的氣體在強(qiáng)電場(chǎng)作用下放電，形成電弧。電弧發(fā)光、發(fā)熱、灼傷觸點(diǎn)，并使電路切斷時(shí)間延長(zhǎng)，容易引發(fā)事故。因此，必須采取措施，使電弧迅速熄滅。常用的滅弧方式有以下幾種。
　　電動(dòng)力滅�。豪�用觸點(diǎn)分?jǐn)鄷r(shí)本身的回路磁場(chǎng)電動(dòng)力將電弧拉長(zhǎng)，使電弧熱量在拉長(zhǎng)的過(guò)程中散發(fā)冷卻而迅速熄滅，其原理如圖1-30所示。
　　雙斷口滅�。哼@種方法是將整個(gè)電弧分成兩段，同時(shí)利用觸點(diǎn)分?jǐn)鄷r(shí)回路磁場(chǎng)產(chǎn)生的電動(dòng)力，使電弧迅速熄滅。它適用于橋式觸點(diǎn)，其原理如圖1-31所示。
                             
圖1-30  電動(dòng)力滅弧 　　     　　　　圖1-31  雙斷口滅弧
　　縱縫滅弧：采用一個(gè)縱縫滅弧裝置來(lái)完成滅弧任務(wù)，如圖1-32所示。滅弧罩內(nèi)有一條縱縫，下寬上窄。下寬，便于放置觸點(diǎn)，上窄，有利于電弧壓縮，并與滅弧室壁有很好的接觸。當(dāng)觸點(diǎn)分?jǐn)鄷r(shí)，電弧被外界磁場(chǎng)或電動(dòng)力橫吹進(jìn)入縫內(nèi)，其熱量傳遞給壁室而迅速被冷卻熄滅。
　　柵片滅弧：柵片滅弧裝置的結(jié)構(gòu)及原理如圖1-33所示，主要由滅弧柵和滅弧罩組成。滅弧柵用鍍銅的薄鐵片制成，各柵片之間相互絕緣。滅弧罩用陶土或石棉水泥制成。當(dāng)觸點(diǎn)分?jǐn)嚯娐窌r(shí)，在動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)間產(chǎn)生電弧，電弧產(chǎn)生電場(chǎng)。由于薄鐵片的磁阻比空氣小得多，因此，電弧上部的磁通容易通過(guò)滅弧柵形成閉合回路，使電弧上部的磁通很稀疏，而下部的磁通則很密。這種上稀下密的磁場(chǎng)分布對(duì)電弧產(chǎn)生向上運(yùn)動(dòng)的力，將電弧拉長(zhǎng)到滅弧柵片中。柵片將電弧分割成若干短弧，一方面，使柵片間的電弧電壓低于燃弧電壓；另一方面，柵片將電弧的熱量散發(fā)，使電弧迅速熄滅。
                                  
圖1-32　縱縫滅弧　　　　      　   　 圖1-33　柵片滅弧裝置
　�、芷渌�部件。交流接觸器除上述三個(gè)主要部分外，還包括反作用彈簧、復(fù)位彈簧、緩沖彈簧、觸點(diǎn)壓力彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、接線柱、外殼等部件。
　　(2)工作原理
　　當(dāng)電磁線圈接通電源時(shí)，線圈電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，使靜鐵心產(chǎn)生足以克服彈簧反作用的吸力，將動(dòng)鐵心向下吸合，使常開主觸點(diǎn)和常開輔助觸點(diǎn)閉合，常閉輔助觸點(diǎn)斷開。主觸點(diǎn)將主電路接通，輔助觸點(diǎn)則接通或分?jǐn)嗯c之相連的控制電路。
　　當(dāng)電磁線圈斷電時(shí)，靜鐵心吸力消失，動(dòng)鐵心在反力彈簧的作用下復(fù)位，各觸點(diǎn)也隨之復(fù)位，將有關(guān)的主電路和控制電路分?jǐn)唷?br />　　(3)接觸器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)
　　接觸器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)如圖1-34所示。

圖1-34  接觸器的圖形符號(hào)和文字符號(hào)
　　(4)主要的技術(shù)數(shù)據(jù)
　　常用的交流接觸器有CJ0、CJ10、CJ12、CJ20等系列產(chǎn)品，其型號(hào)的含義如圖1-35所示。

圖1-35  交流接觸器型號(hào)的含義
　　除了國(guó)產(chǎn)交流接觸器以外，我國(guó)還引進(jìn)了德國(guó)西門子公司的3TB系列、BBC公司的B型系列等產(chǎn)品。這些產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊、外形尺寸小、安裝方便、壽命長(zhǎng)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)優(yōu)越，符合VDE、IEC標(biāo)準(zhǔn)要求。