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1.9 主令电器用于在控制电路中以开关接点的通断形式来发布控制命令，使控制电路执行对应的控制任务。主令电器应用广泛，种类繁多，常见的有按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器、选择开关、足踏开关等。 按钮是一种最常用的的主令电器，其结构简单，控制方便。 1．按钮的结构、种类及常用型号 按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式触点和外壳等组成，其结构示意图及图形符号如图1-20所示。触点采用桥式触点，额定电流在5A以下。触点又分常开触点（动断触点）和常闭触点（动合触点）两种。 按钮从外形和操作方式上可以分为平钮和急停按钮，急停按钮也叫蘑菇头按钮，如
从按钮的触点动作方式可以分为直动式和微动式两种，图1-20中所示的按钮均为直动式，其触点动作速度和手按下的速度有关。而微动式按钮的触点动作变换速度快，和手按下的速度无关，其动作原理如图1-21所示。动触点由变形簧片组成，当弯形簧片受压向下运动低于平形簧片时，弯形簧片迅速变形，将平形簧片触点弹向上方，实现触点瞬间动作。 小型微动式按钮也叫微动开关，微动开关还可以用于各种继电器和限位开关中，如时间继电器、压力继电器和限位开关等。 按钮一般为复位式，也有自锁式按钮，最常用的按钮为复位式平按钮，如图1-20（a）所示，其按钮与外壳平齐，可防止异物误碰。 2．按钮的颜色 红色按钮用于“停止”、“断电”或“事故”。 绿色按钮优先用于“起动”或“通电”，但也允许选用黑、白或灰色按钮。 一钮双用的“起动”与“停止”或“通电”与“断电”，即交替按压后改变功能的，不能用红色按钮，也不能用绿色按钮，而应用黑、白或灰色按钮。 按压时运动，抬起时停止运动（如点动、微动），应用黑、白、灰或绿色按钮，最好是黑色按钮，而不能用红色按钮。 用于单一复位功能的，用蓝、黑、白或灰色按钮。 同时有“复位”、“停止”与“断电”功能的用红色按钮。灯光按钮不得用作“事故”按钮。 3．按钮的选择原则 （1）根据使用场合，选择控制按钮的种类，如开启式、防水式、防腐式等。 （2）根据用途，选用合适的型式，如钥匙式、紧急式、带灯式等。 （3）按控制回路的需要，确定不同的按钮数，如单钮、双钮、三钮、多钮等。 （4）按工作状态指示和工作情况的要求，选择按钮及指示灯的颜色。 2．无触点行程开关 无触点行程开关又称接近开关，它可以代替有触头行程开关来完成行程控制和限位保护，还可用于高频计数、测速、液位控制、零件尺寸检测、加工程序的自动衔接等的非接触式开关。由于它具有非接触式触发、动作速度快、可在不同的检测距离内动作、发出的信号稳定无脉动、工作稳定可靠、寿命长、重复定位精度高以及能适应恶劣的工作环境等特点，所以在机床、纺织、印刷、塑料等工业生产中应用广泛。 无触点行程开关分为有源型和无源型两种，多数无触点行程开关为有源型，主要包括检测元件、放大电路、输出驱动电路3部分，一般采用5V～24V的直流电流，或220V交流电源等。如图1-23所示为三线式有源型接近开关结构框图。 接近开关按检测元件工作原理可分为高频振荡型、超声波型、电容型、电磁感应型、永磁型、霍尔元件型与磁敏元件型等。不同型式的接近开关所检测的被检测体不同。 电容式接近开关可以检测各种固体、液体或粉状物体，其主要由电容式振荡器及电子电路组成，它的电容位于传感界面，当物体接近时，将因改变了电容值而振荡，从而产生输出信号。 霍尔接近开关用于检测磁场，一般用磁钢作为被检测体。其内部的磁敏感器件仅对垂直于传感器端面的磁场敏感，当磁极S极正对接近开关时，接近开关的输出产生正跳变，输出为高电平，若磁极N极正对接近开关时，输出为低电平。 超声波接近开关适于检测不能或不可触及的目标，其控制功能不受声、电、光等因素干扰，检测物体可以是固体、液体或粉末状态的物体，只要能反射超声波即可。其主要由压电陶瓷传感器、发射超声波和接收反射波用的电子装置及调节检测范围用的程控桥式开关等几个部分组成。 高频振荡式接近开关用于检测各种金属，主要由高频振荡器、集成电路或晶体管放大器和输出器3部分组成，其基本工作原理是当有金属物体接近振荡器的线圈时，该金属物体内部产生的涡流将吸取振荡器的能量，致使振荡器停振。振荡器的振荡和停振这两个信号，经整形放大后转换成开关信号输出。 接近开关输出形式有两线、三线和四线式几种，晶体管输出类型有NPN和PNP两种，外形有方型、圆型、槽型和分离型等多种，图1-24为槽型三线式NPN型光电式接近开关的工作原理图和远距分离型光电开关工作示意图。 接近开关的主要参数有型式、动作距离范围、动作频率、响应时间、重复精度、输出型式、工作电压及输出触点的容量等。接近开关的图形符号可用图1-25表示。 接近开关的产品种类十分丰富，常用的国产接近开关有LJ、3SG和LXJ18等多种系列，国外进口及引进产品亦在国内有大量的应用。 3．有触点行程开关的选择 有触点行程开关的选择应注意以下几点： （1）应用场合及控制对象选择。 （2）安装环境选择防护形式，如开启式或保护式。 （3）控制回路的电压和电流。 （4）机械与行程开关的传力与位移关系选择合适的头部形式。 4．接近开关的选择 （1）工作频率、可靠性及精度。 （2）检测距离、安装尺寸。 （3）触点形式（有触点、无触点）、触点数量及输出形式（NPN型、PNP型）。 （4）电源类型（直流、交流）、电压等级。 转换开关是一种多档位、多触点、能够控制多回路的主令电器，主要用于各种控制设备中线路的换接、遥控和电流表、电压表的换相测量等，也可用于控制小容量电动机的起动、换向、调速。 转换开关的工作原理和凸轮控制器一样，只是使用地点不同，凸轮控制器主要用于主电路，直接对电动机等电气设备进行控制，而转换开关主要用于控制电路，通过继电器和接触器间接控制电动机。常用的转换开关类型主要有两大类，即万能转换开关和组合开关。二者的结构和工作原理基本相似，在某些应用场合下二者可相互替代。转换开关按结构类型分为普通型、开启组合型和防护组合型等；按用途又分为主令控制用和控制电动机用两种。转换开关的图形符号和凸轮控制器一样，如图1-26所示。 转换开关的触点通断状态也可以用图表来表示，如图1-26中的4极5位转换开关如 表1-2
注：×表示触点接通。 转换开关的主要参数有型式、手柄类型、触点通断状态表、工作电压、触头数量及其电流容量，在产品说明书中都有详细说明。常用的转换开关有LW2、LW5、LW 6、LW8、LW9、LWl2、LWl6、VK、3LB和HZ等系列，其中LW2系列用于高压断路器操作回路的控制，LW5、LW6系列多用于电力拖动系统中对线路或电动机实行控制，LW6系列还可装成双列型式，列与列之间用齿轮啮合，并由同一手柄操作，此种开关最多可装60对触点。 转换开关的选择可以根据以下几个方面进行： （1）额定电压和工作电流。 （2）手柄型式和定位特征。 （3）触点数量和接线图编号。 （4）面板型式及标志。 电阻是电气产品中不可缺少的电气元件，可分为两大类，一类为电阻元件，用于弱电电子产品，一类为工业用电阻器件（简称电阻器），用于低压强电交直流电气线路的电流调节以及电动机的起动、制动和调速等。 常用的电阻器有ZB型板形和ZG型管形电阻器，用于低压电路中的电流调节。ZX型电阻器主要用于交直流电动机的起动、制动和调速等。 电阻器的主要技术参数有额定电压、发热功率、电阻值、允许电流、发热时间常数、电阻误差及外形尺寸等。电阻器的图形符号如图1-27所示。 1.11 变阻器的作用和电阻器的作用类似，不同点在于变阻器的电阻是连续可调的，而电阻器的每段电阻固定，在控制电路中可采用串并联或选择不同段电阻的方法来调节电阻值，电阻值是断续可调的。 常用的变阻器有BC型滑线变阻器，用于电路的电流和电压调节、电子设备及仪表等电路的控制或调节等。BL型励磁变阻器用于直流电机的励磁或调速；BQ型起动变阻器用于直流电动机的起动；BT型变阻器用于直流电动机的励磁或调速；BP型频敏变阻器用于三相交流绕线式异步电动机的起动控制。变阻器的主要技术参数和电阻器类似。变阻器的图形符号如图1-27所示。 电压调整器的种类较少，TD4型炭阻式电压调整器用于在中小容量的交流或直流发电机中自动调节电压。 常用的电磁铁有MQ型牵引电磁铁、MW型起重电磁铁、MZ型制动电磁铁等。 MQ型牵引电磁铁用于在低压交流电路中作为机械设备及各种自动化系统操作机构的远距离控制。 MW型起重电磁铁用于安装在起重机械上吸引钢铁等磁性物质。 MZD型单相制动电磁铁和MZS型三相制动电磁铁一般用于组成电磁制动器，由制动电磁铁组成的TJ2型交流电磁制动器的示意图如图1-28所示，通常电磁制动器和电动机轴安装在一起，其电磁制动线圈和电动机线圈并联，二者同时得电或电磁制动线圈先得电之后电动机紧随其后得电。电磁制动器线圈得电吸引衔铁使弹簧受压，闸瓦和固定在电动机轴上的闸轮松开，电动机旋转，当电动机和电磁制动器同时失电时，在压缩弹簧的作用下闸瓦将闸轮抱紧，使电动机制动。 电磁铁的图形符号和电磁制动器一样，文字符号为YA。 信号灯也叫指示灯，主要用于在各种电气设备及线路中作电源指示、显示设备的工作状态以及操作警示等。 信号灯发光体主要有白炽灯、氖灯和发光二极管等。 信号灯有持续发光（平光）和断续发光（闪光）两种发光形式，一般信号灯用平光灯，当需要反映下列信息时用闪光灯： （1）进一步引起注意。 （2）须立即采取行动。 （3）反映出的信息不符合指令的要求。 （4）表示变化过程（在过程中发光）。 亮与灭的时间比一般在1:1～1:4之间，较优先的信息使用较高的闪烁频率。 信号灯的图形符号如图1-29所示。 图1-29 如果要在图形符号上标注信号灯的颜色，可在靠近图形处标出对应颜色的字母： 红色：RD；黄色：YE；绿色：GN；蓝色：BU；白色：WH。 如果要在图形符号上标注灯（信号灯或照明灯）的类型，可在靠近图形处标出对应类型的字母： 氖：Ne；氙：Xe；钠：Na；汞：Hg；碘：I；白炽：IN；电发光：EL；弧光：ARC；荧光：FL；红外线：IR；紫外线：UV；发光二极管：LED。 常用的信号灯型号有AD11、AD30、ADJ1等，信号灯的主要参数有工作电压、安装尺寸及发光颜色等。 常用的报警器有电铃和电喇叭等，一般电铃用于正常的操作信号（如设备起动前的警示）和设备的异常现象（如变压器的过载、漏油）。电喇叭用于设备的故障信号（如线路短路跳闸）。报警器的图形符号如图1-30所示。 图1-30 液压控制技术随着计算机和自动控制技术的不断发展，与电气控制结合得越来越紧密。液压传动具有运动平稳、可实现在大范围内无级调速、易实现功率放大等特点，被广泛地应用于工业生产的各个领域。液压传动系统由4种主要元件组成，即动力元件——液压泵、执行元件——液压缸和液压马达、控制元件——各种控制阀和辅助元件——油箱、油路、滤油器等。其中控制阀包括压力控制阀、流量控制阀、方向控制阀和电液比例控制阀等。压力控制阀用以调节系统的压力，如溢流阀、减压阀等；流量控制阀用以调节系统工作液流量大小，如节流阀、调速阀等；方向控制阀用以接通或关断油路，改变工作液体的流动方向，实现运动换相；电液比例控制阀用以开环或闭环控制方式对液压系统中的压力、流量进行有级或无级调节。液压元件的种类很多，这里介绍常用的几种液压元件及其符号。在液压系统图中，液压元件的符号只表示元件的职能，不表示元件的结构和参数。 图1-31所示为几种常用的液压元件的符号。 图1-31 液压阀的控制有手动控制、机械控制、液压控制、电气控制等。电磁阀线圈的电气图形符号和电磁铁、继电器线圈一样，文字符号为YV。 电器的文字符号目前执行国家标淮GB 在GB 基本文字符号分为单字母符号和双字母符号两种。单字母符号应优先采用，每个单字母符号表示一个电器大类，如表1-4所示。如C表示电容器类，R表示电阻器类等。 双字母符号由一个表示种类的单字母符号和另一个字母组成，第一个字母表示电器的大类，第二个字母表示对某电器大类的进一步划分。例如G表示电源大类，GB表示蓄电池，S表示控制电路开关，SB表示按钮，SP表示压力传感器（继电器）。 文字符号用于标明电器的名称、功能、状态和特征。同一电器如果功能不同，其文字符号也不同，例如照明灯的文字符号为EL，信号灯的文字符号为HL。 辅助文字符号表示电气设备、装置和元件的功能、状态和特征，由1～3位英文名称缩写的大写字母表示，例如辅助文字符号BW（Backward的缩写）表示向后，P（Pressure的缩写）表示压力。辅助文字符号可以和单字母符号组合成双字母符号，例如单字母符号K（表示继电器接触器大类）和辅助文字符号AC（交流）组合成双字母符号KA，表示交流继电器；单字母符号M（表示电动机大类）和辅助文字符号SYN（同步）组合成双字母符号MS，表示同步电动机。辅助文字符号可以单独使用，例如图1-29中的RD表示信号灯为红色。 |
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