作者：吴丽副
出版社：机械工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
电气控制与PLC应用技术 第3版试读：
前言
随着科学技术的不断发展，生产工艺的要求不断提高，电气控制技术经历了从手动到自动、从简单到复杂、从单一到多功能、从硬件控制到软件控制的不断变革。
20世纪70年代，一种新型工业控制器——可编程序控制器（PLC）问世，它以微处理技术为核心，综合了计算机技术、自动控制技术和通信技术，以软件手段实现各种控制功能，具有极高的抗干扰能力，适宜各种恶劣的生产环境，兼备了计算机和继电器两种控制方式的优点，形成一套以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构，使用户程序的编制清晰直观、方便易学，调试和查错容易，其本身结构简单、性能优越、体积小、重量轻、耗电省，同时价格便宜，使其在电气控制领域异军突起，并迅速发展起来。目前，PLC已作为一种标准化通用设备应用于机械加工、自动机床、木材加工、冶金工业、建筑施工、交通运输、纺织、造纸和化工等行业，对传统的控制系统进行技术改造，使工厂自动控制技术产生了很大的飞跃。因此，作为一个电气技术人员，必须掌握可编程序控制器的基本原理、编程方法和应用技术，才能适应目前自动控制技术领域的飞快发展。
电气控制技术涉及面很广，“电气控制与PLC应用技术”课程从应用角度出发，以培养学生对电气控制系统的分析能力和设计能力为主要目的，讲授电气控制技术领域内的新技术。“电气控制与PLC应用技术”是实践性较强的主要专业课之一。本课程是在学习“电机原理”和“电力拖动基础”课程之后进行授课的，参考学时为60～80学时。
本课程除理论教学外，还有实验教学、现场教学、课程设计、生产实习和毕业设计等实践性教学环节，使学生在学习中能理论和实践相结合，除掌握电气技术人员所必需的理论知识外，还应具有较强的实践能力。
本书根据高等职业教育的特点和培养目标进行编写，为了加强技术应用能力的培养，采用淡化理论、突出应用的写法，介绍目前国内外电气控制技术领域的新技术和新产品。在编写中融入“工学结合”的教学理念，力求内容全面、语言简捷、通俗易懂、实例丰富、图文并茂。在大部分章节后面都配有技能训练项目，供实习、实训和职业技能培训参考。
本书共有10章，内容分为两大部分：
第一部分为电气控制技术（第1～第3章），主要包括常用低压电器的结构、原理及使用的有关知识、继电器-接触器控制电路的基本控制环节、工厂常用机床电气控制的原理分析和故障诊断方法。
第二部分为可编程序控制器应用技术（第4～第10章），主要以三菱电机公司的FX系列可编程序控制器为载体，介绍小型可编程2N序控制器的特点、结构组成、工作原理、内部逻辑元件、指令系统、编程规则与技巧、应用技术、编程器使用、编程软件使用等。
本书可作为高职高专院校电气自动化、楼宇自动化、机电一体化、机械设计与制造、数控机床及其相关专业的教学用书，也可作为电气技术人员的参考书和培训教材。
本书由黄河水利职业技术学院吴丽任主编，并编写第7、10章，何瑞编写第1、2、3章，葛芸萍编写第4、5、6、8、9章。
由于编者水平有限，书中难免出现不妥与错误之处，恳请读者批评指正。编者
第1章 常用低压电器
本章主要介绍国家标准规定的常用低压电器的结构、工作原理、规格、型号、用途、使用方法及各种电器的图形符号和文字符号，为读者合理使用和正确选择低压电器打下基础。
1.1 低压电器的基本知识
低压电器通常是指额定电压等级在交流1200V及以下、直流1500V及以下电路中的电器。1.1.1 低压电器的分类
低压电器的种类繁多、结构各异、用途不同，对其分类如下。
1）按电器的动作性质分为手动电器和自动电器两大类。手动电器是由人手操纵的电器，如闸刀开关、按钮及手动-△起动器等。自动电器是按指令信号或某个物理量（如电压、电流、时间、速度及位移等）变化而自动工作的电器，如接触器、继电器等。
2）按电器的性能和用途分为控制电器和保护电器两大类。控制电器用来控制电路通断或控制电动机的各种运行状态，如刀开关、按钮和接触器等。保护电器用于保护电源、电路和电动机，如熔断器、热继电器等。
3）按有无触点分为有触点电器和无触点电器。有触点电器具有可分离的动触点和静触点，利用触点的接触和分离可实现电路的通断控制。以上叙述的电器均为有触点电器。无触点电器没有可分离的触点，如现代电力拖动系统中的晶体管无触点逻辑元器件、电子程序控制器件、数字控制系统以及计算机控制系统等。
4）按工作原理分为电磁式电器和非电量控制电器。电磁式电器根据电磁感应原理来工作，如交流接触器、电磁式继电器等。非电量电器根据非电量（压力、温度、时间和速度等）的变化而工作，如按钮、行程开关、压力继电器、时间继电器、热继电器和速度继电器等。1.1.2 电磁式电器
电磁式电器大多由感测部分和执行部分组成。感测部分接受外界输入信号，并做出一定的反应。执行部分根据感测部分做出的反应而动作，执行电路接通、断开等控制。对于有触点的电磁式电器，感测部分指电磁机构，执行部分指触点系统。
1.电磁机构
电磁机构的主要作用是将电磁能转换为机械能，并带动触点动作，以接通或断开电路。电磁机构由吸引线圈、铁心和衔铁组成。吸引线圈绕在铁心柱上，静止不动，铁心又称为静铁心。衔铁是可以动作的，称为动铁心。其工作原理是，当线圈通入电流产生磁场时，磁场的磁通经铁心、衔铁和工作气隙形成闭合回路，产生电磁吸力，将衔铁吸向铁心。当电磁吸力大于反作用弹簧拉力时，衔铁被铁心可靠地吸住。但电磁吸力过大，会使衔铁与铁心发生严重的碰击。
常见电磁机构的结构形式如图1-1所示。铁心有E型、双E型、U型和甲壳螺管型，衔铁动作方式分为直动式、转动式。电磁机构可分为以下3种类型。
1）衔铁沿直线运动的双E型直动式铁心，如图1-1b、e所示。一般用于交流接触器、继电器。
2）衔铁沿轴转动的拍合式铁心，如图1-1f、g所示。多用在触点容量较大的交流电器中。
3）衔铁沿棱角转动的拍合式铁心，如图1-1c所示。一般用在直流电器中。图1-1 常见电磁机构的结构形式a）、d）甲壳螺管型铁心 c）、f）、g）转动拍合式铁心 b）、e）双E型直动式铁心图1-2 交流电磁铁的短路环a）短路环示意图 b）铁心截面图 1—衔铁 2—铁心 3—线圈 4—断路环
吸引线圈的作用是将电能转化为磁场能，按线圈的接线形式分为电压线圈和电流线圈。将电压线圈并联在电源两端，电流大小由电源电压和线圈本身的阻抗决定，其匝数多、导线细、阻抗大和电流小，一般用绝缘性能好的漆包线绕成。将电流线圈串联在电路中，反应电路中的电流，其匝数少、导线粗，一般用扁铜带或粗铜线绕成。
按通入线圈的电源种类分为直流线圈和交流线圈。将直流线圈制成瘦高型，不设骨架，线圈与铁心直接接触，以利于散热。交流线圈和铁心都发热，故将线圈制成短粗型，设有骨架，使铁心和线圈隔离，以利于散热。
当将电磁机构通入交流电时，产生的电磁吸力是脉动的，电磁吸力时而大于反作用弹簧拉力，时而小于反作用弹簧拉力，使衔铁在吸合过程中产生振动。消除振动的措施是在铁心中引用短路环。具体方法是，在交流电磁机构铁心柱距端面1/3处开一个槽，槽内嵌入铜环（又称短路环或分磁环），如图1-2所示。吸引线圈通入交流电时，由于短路环的作用，使铁心中的磁通分为两部分，即通过短路环的磁通和不通过短路环的磁通。两部分磁通存在相位差，二者不会同时为零，如果短路环设计的合理，使合成电磁吸力总大于反作用弹簧拉力，在衔铁吸合时就不会产生振动和噪声。
2.触点系统
触点是有触点电器的执行部分，通过触点的闭合、断开来控制电路的通、断。触点通常有以下几种结构形式。
1）桥式触点。图1-3a所示为两个点接触型桥式触点，图1-3b为两个面接触型桥式触点。将两个触点串联在同一电路中，共同完成电路的通、断。点接触型适用于小电流、触点压力小的场合。面接触型适用于大电流的场合。
2）指式触点。图1-3c所示为指式触点，其接触区为一直线，触点动作时产生滚动摩擦，以利于去掉氧化膜，适用于接通次数多、电流大的场合。
触点通常采用具有良好导电、导热性能的铜材料制成，但铜的表面易生成氧化膜，增大触点表面的接触电阻，使损耗增大，温度升高。对于一些继电器或容量小的电器，触点常用银质材料制成，可以增加导电、导热性能，降低氧化膜电阻率（银质氧化膜的电阻率和纯银相似），且银质氧化膜只有在高温下才能形成，又容易被粉化。对于容量大的电器，采用滚动接触式触点，可将氧化膜去掉，也常用铜质触点。
触点上通常装有接触弹簧，在触点刚刚接触时产生初压力，随着触点的闭合压力增大，使接触电阻减小，触点接触更加紧密，并消除触点开始闭合时产生的振动。图1-3 触点的结构形式a）点接触桥式触点 b）面接触桥式触点 c）指式触点1.1.3 电弧和灭弧方法
实践证明，当开关电器切断有电流的电路时，如果触点间电压大于10～20V、电流超过80mA，触点间就会产生强烈而耀眼的光柱，即电弧。电弧是电流流过空间气隙的现象，说明电路中仍有电流通过。当电弧持续不熄时，会产生很多危害：①延长了开关电器切断故障的时间；②电弧的温度很高（表面温度可达3000～4000℃，中心温度可达10000℃），如果电弧长时间燃烧，不仅会将触点表面的金属熔化或蒸发，而且会烧坏电弧附近的电气绝缘材料，引发事故；③使油开关的内部温度和压力剧增引起爆炸；④形成飞弧造成电源短路事故。因此，应在开关电器中采用有效措施，使电弧迅速熄灭。
1.电弧的形成
当开关电器的触点分离时，触点间的距离很小，触点间电压即使很低，但电场强度仍很大（E=U/d），在触点表面由于强电场发射和热电子发射而产生的自由电子，会逐渐加速运动，并在间隙中不断与介质的中性质点产生碰撞游离，使自由电子的数量不断增加，导致介质被击穿，引起弧光放电，弧隙温度剧增，产生热游离，不断产生大量自由电子，间隙由绝缘变成导电通道，使电弧持续燃烧。
2.电弧的熄灭
在电弧产生的同时，还伴随着一个去游离的过程，它主要表现在正负离子的复合和离子向弧道周围的扩散。因此，电弧的产生和熄灭是游离和去游离作用的结果。当游离作用大于去游离作用时，电弧电流越来越大，电弧持续燃烧；当游离作用小于去游离作用时，电弧电流越来越小，直至电弧熄灭。可见，为迅速灭弧，要人为增大去游离的作用。
3.灭弧方法
为了加速电弧熄灭，常采用以下几种灭弧方法。
1）吹弧。利用气体或液体介质吹动电弧，使之拉长、冷却。按照吹弧的方向，分为纵吹和横吹。另外，还有两者兼有的纵横吹、大电流横吹和小电流纵吹。
2）拉弧。加快触点的分离速度，使电弧迅速拉长，表面积增大迅速冷却。如在开关电器中加装强力开断弹簧来实现此目的。
3）长弧割短弧。用栅片灭弧的示意图如图1-4所示。当开关分断时，触点间产生电弧，电弧在磁场力作用下进入灭弧栅内被切割成几个串联的短弧。当外加电压不足以维持全部串联短电弧时，电弧迅速熄灭。交流低压开关多采用这种灭弧方法。
4）多断口灭弧。对同一相采用两对或多对触点，使电弧分成几个串联的短弧，使每个断口的弧隙电压降低，触点的灭弧行程缩短，以提高灭弧能力。
5）利用介质灭弧。电弧中去游离的强度，在很大程度上决定于所在介质的特性（导热系数、介电强度、热游离温度和热容量等）。气体介质中氢气具有良好的灭弧性能和导热性能，其灭弧能力是空气的7.5倍；六氟化硫（FS）气体的灭弧能力更强，是空气的100倍，6把电弧引入充满特殊气体介质的灭弧室中，会使游离过程大大减弱，快速灭弧。
6）改善触点表面材料。触点应采用高熔点、导电导热能力强和热容量大的金属材料，以减少热电子发射、金属熔化和蒸发。目前，许多触点的端部镶有耐高温的银钨合金或铜钨合金。图1-4 用栅片灭弧的示意图1—灭弧栅片 2—触点 3—电弧1.1.4 低压电器的主要技术参数
1）额定电压。额定电压指在规定的条件下，能保证电器正常工作的电压值，通常指触点的额定电压值。对于电磁式电器还规定了电磁线圈的额定工作电压。
2）额定电流。在额定电压、额定频率和额定工作制下所允许通过的电流为额定电流。它与使用类别、触点寿命和防护等级等因素有关。对于同一开关，可以对应不同使用条件下规定的不同工作电流。
3）使用类别。使用类别是指有关操作条件的规定组合。通常用额定电压和额定电流的倍数及其相应的功率因数或时间常数等来表征电器额定通、断能力的类别。
4）通断能力。通断能力包括接通能力和断开能力，以非正常负载时接通和断开的电流值来衡量。接通能力是指开关闭合时不会造成触点熔焊的能力；断开能力是指开关断开时能可靠灭弧的能力。
5）寿命。寿命包括电寿命和机械寿命。电寿命是电器在所规定使用条件下不需修理或更换零件的操作次数。机械寿命是电器在无电流情况下能操作的次数。1.1.5 低压电器的型号
我国编制的低压电器产品型号适用于下列12大类产品：刀开关和转换开关、熔断器、断路器、控制器、接触器、启动器、控制继电器、主令电器、电阻器、变阻器、调整器和电磁铁。
低压电器产品型号组成形式及含义如下所述。
1.2 开关电器
开关电器的主要作用是实现对电路通、断控制。常作为电源的引入开关和局部照明电路的控制开关，也可以直接控制小容量电动机的起动、停止和正/反转。开关电器有下列几种类型。1.2.1 刀开关
刀开关的主要作用是隔离电源，或作为不频繁接通和断开电路用。刀开关的种类很多。按刀的级数分为单极、双极和3极。按灭弧装置分为带灭弧装置和不带灭弧装置。按刀的转换方向分为单掷和双掷。按接线方式分为板前接线式和板后接线式。按操作方式分为直接手柄操作和远距离联杆操作。按有无熔断器分为带熔断器式刀开关和不带熔断器式刀开关。在电力拖动控制电路中，最常用的是由刀开关和熔断器组合的负荷开关。负荷开关分为开启式负荷开关和封闭式负荷开关两种。
1.开启式负荷开关
开启式负荷开关（HK系列）又称为刀开关、开启式开关熔断器组。常用于照明、电热设备及小容量电动机控制线路中，在短路电流不大的电路中作为手动不频繁带负荷操作和短路保护用。
HK系列开启式负荷开关由刀开关和熔断器组合而成，开关的瓷底板上装有进线座、静触点、熔丝、出线座及刀片式动触点，此系列刀开关不设专门灭弧装置，整个工作部分用胶木盖罩住，分闸和合闸时应动作迅速，使电弧较快地熄灭，以防电弧灼伤人手以及电弧对刀片和触座的灼损。开关分单相双极和三相3极两种，图1-5所示为开启式负荷开关的符号。图1-5 开启式负荷开关的符号
2.封闭式负荷开关
封闭式负荷开关（HH系列）又称为封闭式开关熔断器组，具有铸铁或铸钢制成的全封闭外壳，防护能力较好，用于手动不频繁通、断带负载的电路以及作为线路末端的短路保护，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。
图1-6所示为常用HH系列封闭式开关熔断器组的结构，由刀开关、熔断器操作机构和外壳等组成。为了迅速熄灭电弧，在开关上装有速断弹簧，用钩子扣在转轴上，当转动手柄开始分闸（或合闸）时，U形动触刀并不移动，只拉伸了弹簧，积累了能量。当转轴转到某一角度时，弹簧力使动触刀迅速从静触座中拉开（或迅速嵌入静触座），使电弧迅速熄灭，具有较高的分、合闸速度。为了保证用电安全，在此开关的外壳上还装有机械联锁装置。当开关合闸时，箱盖不能打开；而当箱盖打开时，开关不能合闸。
负荷开关在安装时要垂直安放，为了使分闸后刀片不带电，进线端在上端与电源相接，出线端在下端与负载相接。合闸时手柄朝上，拉闸时手柄朝下，以保证检修和装换熔丝时的安全。若水平或上、下颠倒安放，拉闸后受闸刀的自重或螺钉松动等因素的影响，则易造成误合闸而引起意外事故。
负荷开关的主要技术参数有额定电压、额定电流、极数、通断能力和寿命。图1-6 常用HH系列封闭式开关熔断器组的结构1.2.2 组合开关
组合开关又称为转换开关，体积小、触点对数多。常用的组合开关有HZ10系列，其外形、结构和符号如图1-7所示。将开关的3对静触点分别装在3层绝缘垫板上，并附有接线柱，用于电源与用电设备相接。3个动触点是由磷铜片（或硬紫铜片）和消弧性能良好的绝缘钢纸板铆合而成，并与绝缘垫板一起套在附有手柄的绝缘方杆上。绝缘方轴可正、反方向每次作90°的转动，带动3个动触片分别与3对静触点接通或断开，以实现通、断电路的目的。
组合开关结构紧凑，安装面积小，操作方便，广泛用于机床电源的引入开关，也可用来接通和分断小电流电路。组合开关用于控制5kW以下电动机，其额定电流一般选择为电动机额定电流的1.5～2.5倍，其通断能力较低，不可用来分断故障电流。图1-7 HZ10系列转换开关的外形、结构和符号a）外形 b）符号 c）结构1.2.3 低压断路器
1.低压断路器的用途
低压断路器又称为自动空气开关或自动空气断路器，分为框架式DW系列（又称为万能式）和塑壳式DZ系列（又称为装置式）两大类。在正常工作条件下作为电路的不频繁接通和分断用，并在电路发生过载、短路及失电压时能自动分断电路，以保护电路和电气设备。它具有操作安全、分断能力较高、兼有多种保护功能和动作值可调整等优点，且在发生短路故障后，一般不需要更换部件就能排除故障，因此应用较为广泛。
目前各厂家不断推出各种新型断路器，如智能型断路器，它具有串行接口，可实现遥控、遥调、遥测和遥讯等功能，能按各种附件组合成不同功能，且外形美观大方，安全可靠。
2.DZ系列断路器的结构和工作原理
DZ断路器由触点系统、灭弧室、传动机构和脱扣机构几部分组成。DZ断路器的结构和符号如图1-8所示。图1-8 DZ断路器的结构和符号a）结构 b）符号 1—主触点 2—自由脱扣器 3—过电流脱扣器 4—分励脱扣器 5—热脱扣器 6—失电压脱扣器 7—按钮
1）触点系统。采用直动式双断口桥式触点。将镶有银基合金的3对动、静触点串联在主电路作为主触点，另有常开、常闭辅助触点各一对。
2）灭弧结构。开关内部装有灭弧罩，罩内有由相互绝缘的镀铜钢片组成的灭弧栅片，便于在切断短路电流时，加速灭弧和提高断流能力。
3）传动机构。有合闸、维持和分闸3部分，在外壳上伸出分、合两个按钮，有手动和自动两种。
4）脱扣机构。
①过电流脱扣器（电磁脱扣器）。图1-8a所示3为过电流脱扣器，其上的线圈被串联在主电路中，线圈通过正常电流产生的电磁吸力不足以使衔铁吸合，2所示脱扣器的上下搭钩被钩住，使3对主触点闭合。当电路发生短路或严重过载时，电磁脱扣器的电磁吸力增大，将衔铁吸合，向上撞击杠杆，使上下搭钩脱离，弹簧力把3对主触点（如图1-8a中1所示）的动触点拉开，实现自动跳闸，达到切断电路之目的。
②失电压脱扣器。当电路电压正常时，失电压脱扣器（图1-8a中6所示）的衔铁被吸合，衔铁与杠杆脱离，使断路器主触点能够闭合；当电路电压下降或失去时，失电压脱扣器的吸力减小或消失，衔铁在弹簧的作用下撞击杠杆，使搭钩脱离，断开主触点，实现自动跳闸。它常用于电动机的失电压保护。
③热脱扣器。热脱扣器的热元件（如图1-8a中的5所示）被串联在主电路。当电路过载时，过载电流流过热元件产生一定热量，使双金属片受热向上弯曲，通过杠杆推动搭钩分离，主触点断开，从而切断电路，使用电设备不致因过载而烧毁。跳闸后需等1～3min待双金属片冷却复位后才能再合闸。
④分励脱扣器。由分励电磁铁和一套机械机构组成。当需要断开电路时，按下跳闸按钮，使分励电磁铁线圈通入电流，产生电磁吸力吸合衔铁，导致开关跳闸。分励脱扣器只用于远距离跳闸，对电路不起保护作用。
3.断路器的选择
1）断路器的额定电压和额定电流应不小于电路的正常工作电压和工作电流。
2）热脱扣器的整定电流应与所控制的电动机的额定电流或负载额定电流一致。
3）电磁脱扣器瞬时脱扣整定电流应大于负载电路正常工作时的尖峰电流。对于电动机负载来说，DZ型断路器应按下式计算，即
I≥KI （1-1）Zq
式中，K为安全系数，可取1.5～1.7，I为电动机的起动电流。q
1.3 接触器
接触器是利用电磁吸力进行操作的电磁开关，常用来远距离频繁接通或断开交、直流主电路和大容量控制电路。它的主要控制对象是电动机、电热设备和电焊机等。它具有操作方便、动作迅速、操作频率高和灭弧性能好等优点，并能实现远距离操作和自动控制，因此应用很广泛。可将接触器按其主触点通过电流的种类不同分为交流和直流两种。1.3.1 交流接触器
1.交流接触器的结构
交流接触器主要由电磁系统、触点系统和灭弧装置这3部分组成。图1-9所示为交流接触器的外形和结构图。
1）电磁系统。由动、静铁心以及线圈和反作用弹簧组成。铁心由E形硅钢片叠压铆成，以减小交变磁场在铁心中产生的涡流及磁滞损耗。线圈由反作用弹簧固定在静铁心上，动触点固定在动铁心上，当线圈不通电时，主触点保持在断开位置。电磁系统的吸合形式有直动式、转动拍合式和螺管式。
2）触点系统。采用双断点桥式触点，按通断能力分为主触点和辅助触点。主触点一般由接触面积大的3对常开主触点组成，有灭弧装置，用于通断电流较大的主电路。辅助触点一般由两对常开、常闭辅助触点组成，其接触面积小，用于通断电流较小的控制电路。触点的常态，指电磁系统未通电时触点的工作状态。此时若触点的状态断开，则称为常开触点；若触点的状态闭合，则称为常闭触点。常开触点和常闭触点是联动的，当线圈通电时，常闭触点先断开，常开触点随后闭合；当线圈断电时，常开触点先恢复断开，常闭触点后恢复闭合。
3）灭弧装置。大容量的接触器（20A以上）采用缝隙灭弧罩及灭弧栅片灭弧，小容量接触器采用双断口触点灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。图1-9 交流接触器的外形和结构图a）外形 b）结构
2.交流接触器的工作原理
在接触器线圈通电后产生磁场，使铁心产生大于反作用弹簧弹力的电磁吸力，将衔铁吸合，通过传动机构带动主触点和辅助触点动作，即常闭触点断开，常开触点闭合。当接触器线圈断电或电压显著下降时，电磁吸力消失或过小，触点在反作用弹簧力的作用下恢复常态。
常用交流接触器在0.85～1.05倍的额定电压下能保证可靠吸合。1.3.2 直流接触器
直流接触器主要用于远距离接通和分断直流电路，还用于直流电动机的频繁起动、停止、反转和反接制动。直流接触器的结构和工作原理与交流接触器基本相同，也由电磁系统、触点系统和灭弧装置组成。电磁机构采用沿棱角转动拍合式铁心，由于线圈中通入直流电，所以铁心不会产生涡流，可用整块铸铁或铸钢制成铁心，不需要短路环。触点系统有主触点和辅助触点，主触点通断电流大，采用滚动接触的指型触点，辅助触点通断电流小，采用点接触式的桥式触点。直流电弧比交流电弧难以熄灭，故直流接触器采用磁吹式灭弧装置和石棉水泥灭弧罩。对直流接触器通入直流电，吸合时没有冲击起动电流，不会产生猛烈撞击现象，因此使用寿命长，适宜频繁操作的场合。
接触器的符号如图1-10所示。图1-10 接触器的符号a）线圈 b）主触点 c）常开辅助触点 d）常闭辅助触点1.3.3 接触器的主要技术指标
1）额定电压。接触器的额定电压指在规定条件下，能保证电器正常工作的电压值。一般指主触点的额定电压。将接触器额定工作电压标注在接触器的铭牌上。
交流接触器：127、220、380、500V
直流接触器：110、220、440V
2）额定电流。接触器的额定电流指主触点的额定电流，由工作电压、操作频率、使用类别、外壳防护型式及触点寿命等因素决定。将该值标注在铭牌上。
交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A
直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A
辅助触点的额定电流通常为5A。
3）线圈额定电压。指接触器电磁线圈的额定电压。
交流接触器：36、110（127）、220、380V
直流接触器：24、48、220、440V
4）通断能力。以接触器主触点在规定条件下可靠地接通和分断的电流值来衡量。
5）操作频率。指接触器在每小时内可能实现的最高操作循环次数，对接触器的电寿命、灭弧罩的工作条件和电磁线圈的温升有直接的影响。
6）交直流接触器的额定操作频率。1200次/小时或600次/小时。
7）寿命。寿命包括机械寿命和电寿命。1.3.4 接触器的选择
常用的交流接触器有CJ12、CJ20、B和3TB系列。CJ是国产系列产品，B系列是引进德国BBC公司技术生产的一种接触器。3TB系列是引进德国西门子公司技术而生产的产品。常用的直流接触器有CZ0、CZ18系列。
接触器的选择原则如下。
1）根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型。一般直流电路用直流接触器控制，当直流电动机和直流负载容量较小时，也可用交流接触器控制，但触点的额定电流应适当选择大些。
2）接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压。
3）线圈的额定电压应与所在控制电路的额定电压等级一致。
4）额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。根据负载额定电流、接触器安装条件及电流流经触点的持续情况来选定接触器的额定电流。1.3.5 接触器的安装与使用
要将接触器垂直安装在开关板上，避免安装地点剧烈振动，以免造成误动作。还可将接触器作为失电压保护，它的吸引线圈在电压为额定电压的85%～105%时保证电磁铁的吸合，但当电压降至额定电压的50%以下时，衔铁吸力不足，自动释放而断开电源，以防电动机过载。有的接触器触点嵌有银片，银氧化后，不影响导电能力，对这类触点表面发黑一般不需清理。对带灭弧罩的接触器，不允许不带灭弧罩使用，以防发生短路事故。陶土灭弧罩质脆易碎，应避免碰撞，若有碎裂，则应及时更换。
1.4 继电器
继电器是一种常用的控制电器，当继电器的输入量（如电流、电压、时间或其他物理量）变化到预定值时，使被控量发生预定的突变（如接通或断开），起控制、保护、调节及传递信息等作用。
继电器种类较多，按用途分为控制和保护继电器；按动作原理分为电磁式、感应式、电动式、电子式、机械式和热继电器；按输入量分为电流、电压、时间、速度及压力继电器；按动作时间分为瞬时、延时继电器。下面介绍几种常用继电器。1.4.1 电磁式继电器
电磁式继电器广泛用于电力拖动系统中，起控制、放大、联锁、保护和调节作用。电磁式继电器的结构和工作原理与接触器基本相同，也由电磁机构和触点系统组成。但接触器只对电压变化作出反应，而继电器可对相应的各种电量或非电量作出反应。接触器一般用于控制大电流电路，其主触点额定电流不小于5A，而继电器一般控制小电流电路，其触点额定电流不大于5A。电磁式继电器按动作原理分为电流继电器、电压继电器、中间继电器和时间继电器。
1.电流继电器
反映输入量为电流的继电器称为电流继电器。使用时，将电流继电器的线圈串联在被测电路中，根据通过线圈电流值的大小而动作。电流继电器线圈的导线粗、匝数少、线圈阻抗小。电流继电器分为过电流继电器和欠电流继电器。当继电器中的电流高于某整定值时动作的继电器为过电流继电器，通过正常工作电流时，衔铁释放，用于频繁和重载起动场合，作为电动机和主电路的短路和过载保护。当继电器中的电流低于某整定值释放的继电器为欠电流继电器，通过正常工作电流时，衔铁吸合，触点动作，一般用于直流电动机欠励磁保护。
过电流继电器和欠电流继电器的结构和动作原理相似，故只介绍过电流继电器。其结构如图1-11所示。电磁系统为拍合式，图1-11中7所示的铁心和铁轭为一整体，减少了非工作气隙；图中8所示极靴为一圆环套在铁心端部；图中6所示衔铁被制成板状，绕棱角转动；当线圈不通电时，衔铁靠反作用（图中所示2）弹簧作用而打开。过电流继电器在正常工作时，电磁吸力不足以克服反力弹簧的吸力，衔铁处于释放状态；当线圈电流超过某一整定值时，衔铁吸合，触点动作。而欠电流继电器在线圈电流正常时衔铁是吸合的，当电流低于某一整定值时释放，触点复位。图1-11 过电流继电器结构图1—底座 2—反作用弹簧 3、4—调节螺钉 5—非磁性垫片 6—衔铁 7—铁心 8—极靴 9—电磁线圈 10—触点系统
图1-12所示为电流继电器的符号。电流继电器的技术参数如下。
1）动作电流I。使电流继电器开始动作所需的电流值。q图1-12 电流继电器的符号a）过电流继电器 b）欠电流继电器
2）返回电流I。电流继电器动作后返回原状态时的电流值。f
3）返回系数K。返回值与动作值之比，即K=I/I。fffq
2.电压继电器
反映输入量为电压的继电器称为电压继电器。使用时，将电压继电器的线圈并联在被测电路中，根据线圈两端电压的大小接通或断开电路。电压继电器线圈的匝数多、导线细。电压继电器分为过电压继电器、欠电压继电器和零电压继电器，常用于交流电路中作过电压、欠电压和失电压保护。电压继电器的结构、原理和内部接线与电流继电器类同，不同之处在于它反映的是电路中的电压。
图1-13所示为电压继电器的符号。
3.中间继电器
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。其实质是一种电压继电器，结构和工作原理与接触器相同。中间继电器触点数量较多，没有主辅之分，各对触点允许通过的电流大小相同，多数为5A。因此，对于工作电流小于5A的电气控制电路，可用中间继电器代替接触器实施控制。图1-13 电压继电器的符号a）过电压继电器 b）欠电压继电器
常用的中间继电器有JZ8系列。JZ8为交直流两用，其触点的额定电流为5A，可用于直接起动小型电动机或接通电磁阀、气阀线圈等。1.4.2 热继电器
热继电器是利用流过继电器的电流所产生的热效应而反时限动作的继电器，主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡运行保护和对其他电气设备发热状态的控制。热继电器有多种型式，其中常用的热继电器如下所述。
1）双金属片式。利用双金属片受热弯曲，以推动杠杆使触点动作。
2）热敏电阻式。它是利用电阻值随温度变化的特性制成的热继电器。
3）易熔合金式。它利用过载电流发热使易熔合金熔化（当易熔合金达到某一温度时）而使继电器动作。
上述3种热继电器以双金属片式用得最多。
1.热继电器的结构及工作原理
热继电器主要由发热元件、双金属片、触点及动作机构等部分组成。双金属片是热继电器的感测元件，由两种不同热膨胀系数的金属片压焊而成，其结构原理如图1-14a所示。将两个（或3个）主双金属片上绕电阻丝作为发热元件串联在电动机主电路中，常闭触点串联在控制电路的接触器线圈回路中。当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯曲，但不足以使继电器动作。当电动机过载时，热元件流过大于正常的工作电流，温度增高，使双金属片弯曲加剧，经过一定时间后，双金属片推动导板，带动继电器常闭触点断开，切断电动机控制电路，使电动机停转，达到过载保护的目的。只有待双金属片冷却后，才能使触点复位。复位有手动复位（2min）和自动复位（5min）两种。
热继电器还具有补偿双金属片，其弯曲方向与主双金属片的弯曲方向一致，使热继电器的动作性能在-30～40℃基本不受周围介质温度变化的影响。图1-14b所示是具有断相保护的差动导板结构图。当电动机发生一相断线故障时，与该相串联的补偿双金属片逐渐冷却后移，带动图中所示7内导板向右移，而外导板仍在未断相的双金属片推动下向左移，这样通过杠杆产生了差动作用，使热继电器在断相故障时加速动作，以保护电动机。图1-14 热继电器结构原理图和符号a）结构原理图 b）差动导板结构图 c）符号 1—电流调节凸轮 2a、2b—片簧 3—手动复位按钮 4—弓簧片 5—主双金属片 6—外导板 7—内导板 8—常闭静触点 9—动触点 10—杠杆 11—常开静触点（复位调节螺钉） 12—补偿金属片 13—推杆 14—连杆 15—压簧
图1-14c所示为热继电器的符号。
2.热继电器的使用与选择
热继电器和熔断器在电动机电路中的保护作用是不同的。热继电器只作长期过载保护，熔断器作短路保护，而一个较完整的保护电路，应该两种保护都具有。
热继电器的整定电流为长期流过热元件而不致引起热继电器动作的最大电流。整定电流靠凸轮调节，以便与控制的电动机相配合，一般调节范围是热元件额定电流值的66%～100%。例如，热元件的额定电流为16A的热继电器，整定电流在10～16A可调。
热继电器的选择应满足： I≥I （1-2）eRed
式中，I为热继电器热元件的额定电流，I为电动机的额定电eRed流。
常用热继电器有JR0、JR10和JR20等系列。一般情况下选两相结构的热继电器，当电网均衡性较差时，可选三相结构的热继电器。对△联结的电动机，应选择带断相保护的热继电器。1.4.3 时间继电器
时间继电器按照所需时间间隔，接通或断开被控制的电路，以协调和控制生产机械的各种动作，它是按整定时间长短进行动作的控制电器，用在需要按时间顺序进行控制的电气控制电路中。
时间继电器种类很多，按构成原理分为电磁式、电动式、空气阻尼式、晶体管式和数字式等。按延时方式分为通电延时型和断电延时型。电动式时间继电器（JS10、JS11、JS17系列）精确度高，且延时时间可以调整得很长（几分钟到数个小时），但价格较贵，结构复杂，寿命短；电磁式时间继电器（JT3系列）结构简单，价格便宜，但延时时间较短（0.3～5.5s），且体积和重量较大；晶体管式时间继电器（JS20系列）精度高、延时长、体积小和调节方便，可集成化、模块化，广泛用于各种场合；数字式以时钟脉冲为基准，其精度高、设定方便、体积小和读数直观。而空气阻尼式时间继电器（JS7系列），具有结构简单、延时范围较大（0.4～180s）、寿命长和价格低等优点。下面仅介绍空气阻尼式时间继电器。
空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼的原理制成的，根据触点延时的特点，分为通电延时型和断电延时型两种。图1-15a所示为空气阻尼通电延时型时间继电器的结构原理图，主要由电磁系统、工作触点、气室和传动机构4部分组成。当线圈通电时，动铁心和固定在动铁心上的托板被铁心电磁引力吸引而下移。这时固定在活塞杆上的撞块因失去托板的支托在弹簧作用下也要下移，但由于当与活塞杆相连的橡皮膜也跟着向下移动时，受进气孔进气速度的限制，橡皮膜上方形成空气稀薄的空间，与下方的空气形成压力差，对活塞杆下移产生阻尼作用，所以活塞杆和撞块只能缓慢地下移。经过一段时间后，撞块才触及微动开关的推杆，使常闭触点断开、常开触点闭合，起通电延时作用。从线圈通电开始到触点完成动作为止的时间间隔就是继电器的延时时间。延时时间的长短可通过延时调节螺钉来调节空气室进气孔的大小来改变，延时范围有0.4～60s和0.4～180s两种。图1-15 空气阻尼通电延时型时间继电器的结构原理图a）通电延时型 b）断电延时型 1—铁心 2—线圈 3—衔铁 4—反力弹簧 5—推杆1 6—活塞杆 7—宝塔型弹簧 8—弱弹簧 9—橡皮膜 10—螺旋 11—调节螺钉 12—进气口 13—活塞 14、16—微动开关 15—杠杆 17—推杆2
当线圈断电时，电磁吸力消失，动铁心在反力弹簧作用下释放。带动托板和活塞杆向上移，橡皮膜上方气室内的空气通过单向阀的出气孔迅速排掉，使微动开关迅速复位。以上原理为通电延时型，当将电磁系统翻转180°安装时，即为断电延时型，如图1-15b所示。
时间继电器的触点系统有瞬时触点和延时触点，都有常开、常闭各一对。其文字符号为KT，时间继电器的图形符号如图1-16所示。
空气阻尼式时间继电器的缺点是，延时误差大（±10%～±20%），无调节刻度指示，难以精确地设定延时值。在对延时精度要求高的场合，不宜使用这种时间继电器。图1-16 时间继电器的图形符号a）线圈一般符号 b）通电延时线圈 c）断电延时线圈 d）通电延时闭合动合（常开）触点 e）通电延时断开动断（常闭）触点 f）断电延时断开动合（常开）触点 g）断电延时闭合动断（常闭）触点 h）瞬动触点
时间继电器的选择主要依据延时方式（通电延时或断电延时）、延时时间和精度要求以及吸引线圈的电压等级几项。1.4.4 速度继电器
速度继电器用于把转速的快慢转换成电路通断信号，与接触器配合完成对电动机的反接制动控制，也称为反接制动继电器。速度继电器的外形、结构和符号如图1-17所示。它主要由转子、定子和触点3部分组成。转子是一个圆柱形永久磁铁，固定在转轴上，转子轴与电动机轴直接相连，随电动机轴一起转动。定子结构与笼型异步电动机的转子相似，由硅钢片叠成一笼型空心圆环，并装有笼型短路绕组。触点由两组转换触点组成，一组在转子正转时动作，另一组在转子反转时动作。当电动机旋转时，带动速度继电器的转子转动，在空间产生一个旋转磁场，在定子笼型短路绕组上产生感应电流，并在旋转磁场作用下产生电磁转矩，使定子随转子转动的方向偏转。当定子偏转到一定角度时（实际上受簧片的限制，定子只能转过一个不大的角度），带动摆锤，推动簧片和动触点，使常闭触点断开，常开触点闭合。当转子的转速低于某一值时，定子产生的转矩减小，定子摆幅减小，触点在簧片作用下复位。
一般速度继电器的动作转速为120r/min，复位转速为100r/min以下。图1-17 速度继电器的外形、结构和符号图a）外形 b）结构 c）符号 1—螺钉 2—反力弹簧 3—常闭触点 4—动触点 5—常开触点 6—返回杠杆 7—摆杆 8—定子导体 9—定子圆环 10—转轴 11—转子
常见速度继电器的故障是电动机停车时不能制动停转，可能原因有触点接触不良，摆锤断裂，若发生此故障，则无论转子怎样转动触点都不动作，此时只需更换一摆锤或触点即可。
1.5 熔断器
熔断器是一种最常用的简单有效的严重过载和短路保护电器。使用时，将其串联在被保护电路的首端，当电路发生短路时，便有较大的短路电流流过熔断器，使熔断器中的熔体（熔丝或熔片）发热后自动熔断，切断电路，达到保护电路及电气设备的目的。它具有结构简单、维护方便、价格便宜、体小量轻之优点，因此得到广泛应用。1.5.1 熔断器的结构和原理
熔断器由熔体和熔座两部分组成。熔体是熔断器的主要部分，一般用电阻率较高、熔点较低的合金材料制成片状或丝状（如铅锡合金丝），也可用截面很小的铜丝、银丝制成。熔座是熔体的保护外壳，在熔体熔断时还兼有灭弧作用。
在正常情况下，熔体中通过额定电流时熔体不应该熔断，当电流增大至某值时，经过一段时间后熔体熔断并熄弧，这段时间称为熔断时间。熔断时间与通过的电流大小有关，熔断器的保护特性如图1-18所示。
从图1-18所示的曲线可知，熔断器的熔断时间随着电流的增大而减小，即通过熔体的电流越大，熔断时间越短。当电气设备发生轻度过载时，熔断器将持续很长时间才熔断，有时甚至不熔断。图1-18 熔断器的保护特性1.5.2 熔断器的分类
常用熔断器有瓷插式、螺旋式、有填料密封管式和无填料管式等几种类型，常用熔断器的结构如图1-19所示。图1-19a所示为瓷插式（RC）熔断器，其结构简单，价格便宜，但极限断开电流小，故只能用于低压分支电路或小容量电路的短路保护。图1-19b所示为螺旋式（RL）熔断器，瓷质熔管内装熔丝，并充满石英砂，两端用铜帽封闭，防止电弧喷出管外。熔管一端有熔断指示器，当熔丝熔断时，熔断指示器自动脱落，可以直接观察到。此熔断器极限断开电流大、体积小、使用方便、安全可靠、应用广泛。封闭管式熔断器分无填料（RM）、有填料（RT）和快速（RS）3种。图1-19c所示为无填料（RM）式，其熔体为变截面锌片，中间有几个蜂腰部，装于纤维熔管内，两端用铜帽封住。熔片先从腰部熔断，产生金属气体少，间隔大，便于灭弧。此熔断器断流能力强，用于配电柜和控制柜中作短路保护和严重过载保护。
近年来电子工业技术迅速发展，晶闸管整流元器件及其成套装置广泛应用于工业电力设备及电力拖动系统，但PN结热容量小，过载能力差，只能在极短时间内承受过载电流，为了适应半导体电子器件的保护要求，目前采用RLS和RS系列快速熔断器，能在过载时快速动作，以保护半导体元器件。图1-19 常用熔断器结构图a）瓷插式 b）有填料螺旋式 c）无填料密闭管式 d）符号 1—瓷底座 2—石棉垫 3—触刀 4—熔丝 5—瓷盖1.5.3 熔断器的选择及性能指标
1.熔断器的技术参数
熔断器的选择要考虑下面3个技术参数。
1）额定电压。指保证熔断器长期正常工作的电压。熔断器的额定电压不能小于电网的额定电压。
2）额定电流。指保证熔断器能长期工作，各部件温升不超过允许值时所允许通过的最大电流。熔断器的额定电流和熔体的额定电流是两个不同的参数。熔断器的额定电流不能小于熔体的额定电流。熔断器的额定电流是指载流部分和接触部分所允许长期工作的电流；熔体的额定电流是指长期通过熔体而熔体不会熔断的最大电流。在同一个熔断器内，可装入不同额定电流的熔体，但熔体的额定电流不能超过熔断器的额定电流。例如，RL1-60型螺旋式熔断器，额定电流为60A，额定电压为500V，则15A、20A、30A、35A和60A的熔体都可装入此熔断器使用。
3）极限分断能力。指熔断器在额定电压下所能断开的最大短路电流。它仅代表熔断器的灭弧能力，而与熔体的额定电流大小无关。
2.熔断器的选择
根据被保护电路的要求，首先选择熔体的额定电流，然后根据使用条件与特点选定熔断器的种类和型号。
1）在无冲击电流（起动电流）的电路中，熔体的额定电流等于或稍大于线路正常工作电流，即I≥I。uefz
2）对于有冲击电流的电路（如电动机电路），为了保证电动机即能起动又能发挥熔体的保护作用，熔体的额定电流可按下式计算，即
I≥（1.5～2.5）I （1-3）ueed
I≥（1.5～2.5）I+∑I （1-4）ueed·zdg
式（1-3）用于单台电动机起动回路，I为电动机的额定电流；ed式（1-4）用于多台电动机回路，I·zd为线路中容量最大一台电动机ed的额定电流，∑I为其余电动机工作电流之和。g1.5.4 熔断器的使用、安装及维修注意事项
1）熔体熔断后必须更换额定电流相同的新熔体，不能用铜丝或铝丝等代替。
2）安装软熔丝时应留有一定的松弛度，对螺钉不可拧得太紧或太松，否则会损伤熔丝造成误动作，或因接触不良引起电弧烧坏螺钉。
3）更换熔体时应断电进行，以保证安全；严禁带负荷取装熔体或熔管，以防电弧烧伤人身和设备。
1.6 主令电器
主令电器是电气控制系统中用于发送控制命令或信号的电器。主令电器种类繁多，按其作用可分为控制按钮、万能转换开关、主令控制器、行程开关及微动开关等。本节只介绍几种常用的主令电器。1.6.1 控制按钮
控制按钮是一种简单电器，不直接控制主电路，而是在控制电路发出手动控制信号。它的额定电压为500V，额定电流一般为5A。
控制按钮的结构与符号如图1-20所示。按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式触点和外壳组成。动触点和上面的静触点组成常闭触点，和下面的静触点组成常开触点。按压按钮帽时，常闭触点分断，常开触点接通；放松按钮帽时，在弹簧作用下，动触点复位到常态。按照按钮的结构型式可将其分为开起式（K）、保护式（H）、防水式（S）、防腐式（F）、紧急式（J）、钥匙式（Y）、旋钮式（X）和带指示灯（D）式等。
为了标明各个按钮的作用，避免误操作，常将按钮帽制成不同颜色（红、绿、黑、黄、蓝和白等），以示区别。一般红色表示停止按钮，绿色表示起动按钮。图1-20 控制按钮的结构与符号a）结构 b）符号1.6.2 位置开关
位置开关又称为行程开关或限位开关，它的作用是将机械位移转变为电信号，使电动机运行状态发生改变，即按一定行程自动停车、反转、变速或循环，从而控制机械运动或实现安全保护。位置开关包括行程开关、限位开关、微动开关及由机械部件或机械操作的其他控制开关。
位置开关有直动式（按钮式）和旋转式两种类型。其结构基本相同，由操作头、传动系统、触点系统和外壳组成，主要区别在传动系统。直动式行程开关的结构、动作原理与按钮相似。单轮旋转式行程开关的结构如图1-21所示。当运动机构的挡铁压到位置开关的滚轮上时，传动杠杆连同转轴一起转动，凸轮撞动撞块使得常闭触点断开，常开触点闭合。挡铁移开后，复位弹簧使其复位（双轮旋转式不能自动复位）。图1-21 单轮旋转式行程开关的结构图1—滚轮 2—上转臂 3—盘形弹簧 4—推杆 5—小滚轮 6—擒纵件 7、8—压板 9、10—弹簧 11—动触点 12—静触点
微动开关是具有瞬时动作和微小行程的行程开关，微动开关的结构如图1-22所示。当推杆被压下时，弓簧片产生变形，储存能量并产生位移，当达到预定的临界点时，弹簧片连同动触点一起动作。当外力消失时，推杆在弓簧片作用下迅速复位，触点恢复原状。
行程开关的图形和文字符号如图1-23所示。
常用的行程开关有LX19A和JLXK1的系列。LX19A系列行程开关是LX19系列的改进，有直动式、单轮旋转式和双轮旋转式。有一对常开和一对常闭触点。图1-22 微动开关的结构图1—常开静触点 2—动触点 3—常闭静触点 4—壳体 5—推杆 6—弓簧片图1-23 行程开关的图形和文字符号a）常开触点 b）常闭触点1.6.3 接近开关
无触点行程开关又称为接近开关。当某种物体与之接近到一定距离时，它就发出“动作”信号，不需对它施以机械力。接近开关的用途已经远远超出一般行程开关的行程和限位保护，它可以用于高速计数、测速、液面控制、检测金属体的存在和零件尺寸，无触点按钮还可以用作计算机或可编程序控制器的传感器等。
接近开关按工作原理可分高频振荡型（检测各种金属）、永磁型及磁敏元件型、电磁感应型、电容型、光电型和超声波型等几种。常用的接近开关是高频振荡型，由振荡、检测和晶闸管等几部分组成。
常用的接近开关有LJ、SQ、CWY和3SG系列。3SG系列为引进德国西门子公司生产的产品。1.6.4 万能转换开关
万能转换开关可同时控制许多条（最多可达32条）通断要求不同的电路，而且具有多个档位，广泛应用于交/直流控制电路、信号电路和测量电路，也可用于小容量电动机的起动、反向和调速。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，操作位置有2～12个，分为定位式和自动复位式两种。图1-24 万能转换开关触点通断的表示法a）展开图 b）触点闭合图
万能转换开关的触点通断顺序可用两种方法表示，图1-24a所示是万能转换开关展开图的表示法。图中虚线表示操作手柄的位置，虚线上的黑圆点代表手柄转到此位置时该触点接通，无黑圆点表示该触点在此档位断开。图1-24b所示是触点闭合图的表示法。表中纵轴是触点编号，横轴是手柄位置编号，“×”号表示手柄在此位置时该触点接通，无“×”号表示触点断开。
常用的万能转换开关有LW5、LW5型5.5W、LW6系列。LW5系列用于交、直流和电压为500V及以下的电路。按手动操作方式有自复式和定位式两种。LW5型5.5W系列用于500V以下的电路。LW6系列用于交流380V和以下以及直流220V和以下的电路。
1.7 技能训练
1.7.1 训练项目1 交流接触器的拆装与测试1.目的
熟悉交流接触器的拆卸与装配工艺，并能对常见故障进行检修。掌握交流接触器的校验和整定方法。
2.实训设备与器材
1）工具：尖嘴钳、剥线钳、电工刀、镊子和螺钉旋具等。
2）仪器：万用表、绝缘电阻表、电流表和电压表。
3）器材：见表1-1。
3.训练工艺及工艺要求（1）交流接触器的拆卸、装配与检修
1）拆卸。卸下灭弧罩紧固螺钉，取下灭弧罩。拉紧主触点定位弹簧，取下主触点及主触点压力弹簧。在拆卸主触点时，必须将主触点侧转45°后取下。松开辅助常开触点的线桩螺钉，取下常开静触点。松开接触器底座的盖板螺钉，取下盖板。在松盖板螺钉时，要用手按住螺钉并慢慢放松。取下静铁心缓冲绝缘纸片及静铁心。取下静铁心支架及弹簧。拔出线圈接线端的弹簧夹片，取下线圈。取下反作用弹簧。取下衔铁和支架。从支架上取下动铁心定位销。取下动铁心和绝缘纸片。表1-1 实训器材
2）检修。检查灭弧罩有无破裂或烧损，清除灭弧罩内的金属飞溅物和颗粒。检查触点的磨损程度，磨损严重时应更换触点。清除铁心端面的油垢，检查铁心有无变形及端面接触是否平整。检查触点压力弹簧及反作用弹簧是否变形或弹力不足，如有需要，则更换弹簧。检查电磁线圈是否短路、断路及发热变色现象。
3）装配。按拆卸的逆顺序进行装配。
4）自检。用万用表欧姆档检查线圈及各触点是否良好；用绝缘电阻表测量各触点间及主触点对地电阻是否符合要求；用手按动主触点检查运动部件是否灵活，以免产生接触不良、振动和噪声。（2）交流接触器的校验
将装配好的接触器按图1-25所示接入接触器动作值校验电路中，选好电流表、电压表量程并调零，将调压变压器输出置于零位。合上QS和QS，均匀调节调压变压器，使电压上升，直到接触器铁心吸12合为止，此时电压表的指示值即为接触器的动作电压值（小于或等于85%吸引线圈的额定电压）。保持吸合电源值，分合开关QS做两次2冲击合闸试验，以校验动作的可靠性。均匀地降低调压变压器的输出电压直至衔铁分离为止，此时电压表的指示值即为接触器的释放电压（应大于50%吸引线圈的额定电压）。将调压变压器的输出电压调至接触器线圈的额定电压，观察衔铁有无振动和噪声，从指示灯的明暗可判断主触点的接触情况。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]