電氣元件原理及應用

2012年2月變壓器、開關電源低壓電器按鈕開關、指示燈檢測元件目錄控制系統電氣元件原理及應用控制系統如果將我們的空調設備比作人體的話，控制系統就是大腦。

控制系統包括處理器和手操器，常用的處理器包括單片機控制器、可編程控制器(PLC)等，手操器包括線控器、觸摸屏等。

其控制流程為：接收反饋信號→數據處理→輸出控制信號。

反饋信號可以是通過手操器的人機界面發送的指令，也可以是通過各種輸入采集到反饋信息。觸摸屏PLC線控器控制器控制系統單片機控制器組成部分繼電器輸出模擬量輸入開關量輸入接線控器通訊接口電源輸入說明：此款控制器芯片及主控程序在線控器上控制系統觸摸屏人機界面首頁運行界面主菜單設定界面控制系統可編程控制器組成部分電源輸入繼電器輸出O01-O32開關量輸入I01-I32模擬量輸入AI01-AI16模擬量輸出AO01-AO04變壓器、開關電源開關電源變壓器變壓器可以將高電壓轉換成低電壓，我司一般將其用于單片機控制器的電源輸入，輸入電壓交流220V，輸出電壓交流12V。開關電源可以將交流轉換成直流，我司一般將其用于PLC及觸摸屏的電源輸入，輸入電壓交流220V，輸出電壓直流24V。NTC溫度傳感器NTC溫度傳感器是一種用于溫度檢測的裝置，探頭內部有NTC熱敏電阻。NTC熱敏電阻的特性曲線是一條反曲線，隨著溫度升高，電阻值變小，電阻與溫度有唯一的對應關系。

不同規格的NTC熱明電阻有不同的溫度-阻值表，控制系統通過查表(溫度-阻值表)可以實時采集探頭周邊的溫度。常用的規格有5K3470、10K3470等：5K指25℃時熱敏電阻的阻值為5KΩ，3470是熱敏電阻在25-50℃區間內的變化率。

由于傳熱介質不同，檢測空氣溫度一般采用水滴形的塑封探頭，檢測管溫一般采用金屬外殼——銅殼、不銹鋼殼。圖1:溫度傳感器(銅殼)圖2:溫度傳感器(塑封)壓力傳感器

壓力傳感器是一種用于壓力檢測的裝置，通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應制造而成的。工作原理：

壓電傳感器中主要使用的壓電材料為石英，石英在受到一定方向機械力作用發生變形時，就產生出電的效應；當機械力撤掉之后，又會重新回到不帶電的狀態。

根據這一原理，壓力傳感器可以將壓力轉換成控制器可以檢測的電流信號。且壓力與輸出電流在量程內是線性關系。規格：輸入——24Vdc輸出——4-20mA三相檢測器

三相檢測器是一種用于三相電源檢測的裝置。功能：

缺相保護、逆相保護、過欠電壓(±15%)保護、三相不平衡保護。輸出：

當A、B、C三相電源正常時，內置繼電器線圈吸合，常開觸點(11-14)閉合；當檢測到上述保護后，內置繼電器線圈釋放，常開觸點(11-14)斷開。靶式流量開關靶式流量開關是機械式流量開關的一種，也被稱之為擋板式流量開關。工作原理：

靶式流量開關中內置了一個微動開關，當流體沖向葉片時，葉片擺動，作用到動作簧片上，當動作簧片位移到臨界點時，微動開關產生瞬時動作，動作簧片末端的動觸點與定觸點快速接通。

當斷流時，動作簧片產生反向動作力，位移到臨界點時，微動開關產生瞬時動作，動作簧片末端的動觸點與定觸點快速斷開。靶式流量可通過調整調節螺栓，使單刀雙擲微動開關在設定開關流量上動作，輸出開關信號。壓力控制器壓力控制器是一種監控系統壓力，在其超過設定的限值時輸出開關量信號報警的裝置。壓力控制器分機械式、電子式兩大類。圖1:高低壓壓力控制器圖2:膜片式壓力控制器圖3:壓差控制器壓差控制器壓力開關我司所用的壓差控制器是機械式的。膜片式壓力控制器1－觸點2－引線3－本體4－可動板5－感壓板膜片式壓力控制器與高低壓力控制器不同之處在于：沒有杠桿機構，氣箱接受壓力信號后產生移位，直接推動觸點。壓差控制器中內置有一個微動開關，兩管存在壓差時，控制器內部管道中的活塞就會發生位移。當超過設定的壓力值后，活塞的行程達到臨界值，微動開關動作，常閉觸點斷開、常開觸點閉合。

斷開保護的控制系統中，壓差控制器需要接常閉觸點。另外，膜片式壓力控制器所保護的壓力值是固定不變的，并分為高壓開關、低壓開關兩類。機械式溫度開關圖1:熱敏磁性開關圖2:雙金屬片低溫開關圖2:雙金屬片高溫開關機械式溫度開關根據應用原理不同可分為熱敏磁性開關、雙金屬片開關等。圖1熱敏磁性開關我司將其用于螺桿機的出水防凍保護，低于3℃觸點斷開；圖2雙金屬片低溫開關我司將其用于VKC的板換防凍保護，低于1℃觸點斷開；圖3雙金屬片高溫開關我司將其用于排氣超溫保護，高于125℃觸點斷開。斷路器斷路器的作用是斷開和接通負荷電路，并在斷開電路時起到滅弧的作用。低壓電路中用到的斷路器一般都是空氣斷路器(俗稱空氣開關)，斷路器動作時將預先存儲的壓縮空氣釋放進行滅弧。左圖為正泰DZ20系列塑殼斷路器。接觸器接觸器是一種適用于遠距離頻繁接通和分斷交直流主電路和控制電路的自動控制電器。其主要控制對象是電動機，也可用于其他電力負載，如電熱器、電焊機等。我司目前使用的接觸器主要有施耐德、LG、正泰等品牌。圖1:LG(GMC-150)圖2:施耐德(LC1-D18)圖3:正泰(NC1-1801)接觸器工作原理線圈鐵芯銜鐵主觸點彈簧輔助觸點M3~電機~380~~動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機接通電源電路符號接觸器常開觸點常閉觸點KMKMKM線圈主觸點KM線圈：根據電壓不同，分為交流380V、220V、110V、24V，直流24V等電壓等級主觸點：接主回路，根據負載類型不同，主觸點的載流量不同舉例：正泰接觸器NC1-18主觸點參數AC-140A——接阻性負載(電加熱)時，電流限值30AAC-318A——接感性負載(電機)時，電流限值18A主觸點觸頭的成份是含銀85%以上的合金輔助觸點:接控制回路，根據觸點類型不同，分為常開觸點、常閉觸點，一般可根據實際接線需要加裝1-2個額外的輔助觸點熱繼電器熱繼電器是一種過載保護裝置，通常與接觸器搭配使用，在電機過載、缺相或嚴重相間不平衡時起到切斷控制回路的作用。圖2:LG(GTH-220)圖1:施耐德(LRD-14C)圖3:正泰(NR2-25)熱繼電器工作原理發熱元件輔助觸頭雙金屬片I扣板發熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數大，使其向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開。熱繼電器電路符號主觸點FRFRFR常閉觸點常開觸點主觸點：接主回路，觸頭的成份是含銀85%以上的合金輔助觸點:接控制回路，一般有1路常開觸點、1路常閉觸點熱繼電器——案例中間繼電器中間繼電器通常用于在控制電路中傳遞中間信號，并增加觸點的數量及容量。電路原理構成和原理與交流基礎器基本相同，與接觸器的主要區別在于：接觸器主觸頭可以通過大電流，而中間繼電器沒有主觸頭，只有輔助觸頭。只能通過小電流，所以一般用于控制電路、驅動小功率的電動機或照明電路。電氣符號：K(老國標中為KA)我司目前使用的中間繼電器一般有2路常開-常閉觸點。時間繼電器時間繼電器是一種利用電磁原理或機械原理實現延時控制的自動開關裝置。作用是當加入(或去掉)輸入的動作信號后，其輸出電路需經過規定的準確時間才產生跳躍式變化(或觸頭動作)的一種繼電器。它的種類很多，有空氣阻尼型、電動型和電子型等。目前常用的為電子型，內部由單片機進行時鐘控制。可以實現通電延時、斷電延時、循環通斷延時等功能。電氣符號：KT按鈕開關、指示燈按鈕是一種人工控制的主令電氣。主要用來發布操作命令，接通或開斷控制電路，控制機械與電氣設備的運行。圖1:按鈕開關圖2:指示燈指示燈通常用來指示設備運行、故障、警告等信息。根據用途不同規定:用于