工厂电气控制设备教案(4)

万能转换开关是一种多操作位置，可以控制多个回路的主令电器，在控制电路中主要用于电路的转换。

万能转换开关的结构和组合开关的结构相似，由多组相同结构的触点组件叠装而成，它依靠凸轮转动及定位，用变换半径操作触头的通断，当万能转换开关的手柄在不同的位置时，触点的通断状态是不同的。万能转换开关的手柄操作位置是用手柄转换的角度表示的，有90?、60?、45?、30?四种。

万能转换开关一层结构示意图 1.6.3行程开关

行程开关又叫限位开关或位置开关，其原理和按钮相同，只是靠机械运动部件的挡铁碰压行程开关而使其常开触点闭合，常闭触点断开，从而对控制电路发出接通、断开的转换命令。 行程开关主要用于控制生产机械的运动方向、行程的长短和限位保护。 行程开关可以分为直动式，滚轮式和微动行程开关。 行程开关的文字符号和图形符号 1．直动式行程开关 直动式行程开关的特点

直动式行程开关是靠运动部件的挡铁撞击行程开关的推杆发出控制命令的。 当挡铁离开行程开关的推杆，直动式行程开关可以自动复位。

直动式行程开关的缺点是其触点的通断速度取决于生产机械的运动速度，当运动速度低于0.4m/min时，触点通断太慢，电弧存在的时间长，触头的烧蚀严重。 2．滚轮式行程开关

? 滚轮式行程开关的特点

? 滚轮式行程开关适用于低速运动的机械，单轮式可以自动复位，双轮式的行程开关不能自动复位。 ? 单滚轮式行程开关的动作原理如图1-66所示，当运动机械的挡铁碰到行程开关的滚轮时，杠杆连

同转轴一起转动，使凸轮推动撞块，当撞块被压到一定位置时，推动微动开关迅速动作，使其常开触点闭合，常闭触点断开。当挡铁离开滚轮后，复位弹簧使行程开关复位。

? 双轮式的行程开关不能自动复位，挡铁压其中一个轮时，摆杆转动一定的角度，使其触点瞬时切

换，挡铁离开滚轮摆杆不会自动复位，触点也不复位。当部件返回，挡铁碰动另一只轮，摆杆才回到原来的位置，触点再次切换。 ? 3．微动开关

? 当推杆被压下时，片簧变形存储能量，当推杆被压下一定距离时，弹簧瞬时动作，使其触点快速

切换，当外力消失，推杆在弹簧的作用下迅速复位，触点也复位 。 ? 1.6.4接近开关

? 接近开关是一种无触点的行程开关，当物体与之接近到一定距离时就发出动作信号。接近开关也

可作为检测装置使用，用于高速计数，测速，检测金属等。接近开关的文字和图形符号如图所示。 ? 接近开关的分类

接近开关按工作原理可以分为：

? 高频振荡型 ? 电容型

? 磁感应式接近开关 ? 非磁性金属接近开关

高频振荡型的接近开关应用最广 。

? 高频振荡型接近开关

? 高频振荡型主要由高频振荡器组成的感应头，放大电路和输出电路组成。

? 其原理是，高频振荡器在接近开关的感应头产生高频交变的磁场，当金属物体进入高频振荡器的

线圈磁场时，即金属物体接近感应头时，在金属物体内部感应产生涡流损耗，吸收振荡器的能量，破坏了振荡器起振的条件，使振荡停止。振荡器起振和停振两个信号经放大电路放大，转换成开关信号输出。 ? 电容型接近开关

? 电容型接近开关主要由电容式振荡器和电子电路组成，电容接近开关的感应面由两同轴金属电极

构成，电极A和电极B连接在高频振荡器的反馈回路中，该高频振荡器没有物体经过时不感应，当测试物体接近传感器表面时，它就进入由这两个电极构成的电场，引起A、B之间的耦合电容增加，电路开始振荡，每一振荡的振幅均由数据分析电路测得，并形成开关信号。 ? 磁感应式接近开关

? 磁感应式接近开关：适用于气动、液动、气缸和活塞泵的位置测定亦可作限位开关用。当磁性目

标接近时，舌簧闭合经放大输出开关信号。 ? 非磁性金属接近开关

? 非磁性金属接近开关：由振荡器、放大器组成，当非磁性金属（如：铜、铝、锡、金、银等）靠

近检测面时，引起振荡频率的变化，经差频后产生一个信号，经放大，转换成二进制开关信号，起到开关作用，而对磁性金属（如：铁、钢等）则不起作用，可以在铁金属中埋入式安装。 ? 1.6.5光电开关

? 光电开关的功能是能够处理光的强度变化：利用光学元件，在传播媒介中间使光束发生变化；利

用光束来反射物体；使光束发射经过长距离后瞬间返回。

? 光电开关是由发射器、接收器和检测电路三部分组成。发射器对准目标发射光束，发射的光束一

般来源于发光二极管（LED）和激光二极管。接收器有光电二极管或光电三极管组成。在接收器的前面，装有光学元件如透镜和光圈等。在其后面的是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。 ? 1．光电开关的分类

? （1）按检测方式分：根据光电开关在检测物体时，发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的

不同，既检测方式不同，可分为漫反射式，镜反射式，对射式等。

? （2）按输出状态分：按输出状态可以分为常开和常闭。当无检测物体时，常开型的光电开关所接

通的负载，由于光电开关内部的输出晶体管的截止而不工作，当检测到物体时，晶体管导通，负载得电工作。

? （3）按输出形式分：按输出形式分NPN二线，NPN三线，NPN四线，PNP二线，PNP三线，PNP

四线，AC二线，AC五线（自带继电器），及直流NPN/PNP/常开/常闭多功能等几种常用的形式输出。

? 2．光电开关的介绍

? 镜面反射型光电开关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。光的通过时间是两倍的信号持续时间，有效作用距离从0.1米至20米。特征：辨别不透明的物体；借助反射镜部件，形成高的有效距离范围；不易受干扰，可以可靠地使用在野外或者有灰尘的环境中 。 ? （4）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，适合检测高速变化，分辨透明与半透明物体。 ? （5）光纤式光电开关

? 光纤式光电开关采用塑料或玻璃光纤传感器来引导光线，以实现被检测物体不在相近区域的检测。

通常光纤式光电开关分为对射式和漫反射式。 ? 1.7变频器

? 1.7.1 变频器的工作原理

? 变频器的控制方式可分为两种，即开环控制和闭环控制。开环控制有V／F控制方式，闭环控制有

矢量控制等方式。 ? 1．V／F控制 ? 2．矢量控制 ? 1．V／F控制

? 感应式交流电机的旋转速度，

? 其中常称为电机理想空载旋转速度，

? 式中n为交流电机旋转速度，f1为电源频率，p为电机极数。

? 感应式交流电机的旋转速度近似地决定于电机的极数和频率。改变电源频率就可以实现交流电机

的调速。以控制频率为目的的变频器，是作为电机调速设备的优选设备。

? 当频率降低时，问题也很突出。在额定频率下调节频率，如果电压一定而只降低频率，那么磁通

就过大，磁回路饱和，严重时将烧毁电机。

? 因此，频率与电压要成比例地改变，即改变频率的同时控制变频器输出电压，使电动机的磁通保

持一定，避免弱磁和磁饱和现象的产生。V …… 此处隐藏：1447字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……