主令电器是一种通过闭合和断开控制电路来发布命令的电器。控制系统中,主令电器专门发布命令、直接或通过电磁式电器间接作用于控制电路。主令电器常用来控制电力拖动系统中电动机的起动、停车、调速及制动等。
主令电器应用广泛,种类繁多,常用的主令电器有控制按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器及其他主令电器,如脚踏开关、倒顺开关、紧急开关、钮子开关等。本节仅介绍几种常用的主令电器。
控制按钮是一种结构简单、使用广泛的手动主令电器,主要用于远距离操纵接触器、继电器等电磁装置,常用于各种信号电路和电气联锁电路。
控制按钮一般由按钮、复位弹簧、触点和外壳等部分组成。其结构如图2-18所示,图形及文字符号如图2-19所示。
图2-18 控制按钮结构示意图
图2-19 控制按钮的图形及文字符号
当按下控制按钮时,先断开常闭触点,然后接通常开触点。控制按钮释放后,在复位弹簧作用下使触点复位。
控制按钮在结构上有按钮式、紧急式、钥匙式、旋钮式和保护式5种,可根据使用场合和具体用途来选用。
控制按钮可制作成单个按钮、两个按钮和3个按钮的形式。为便于识别各个按钮的作用,避免误操作,通常在按钮上标注不同的标志或涂上不同颜色(如红、黄、蓝、白、绿、黑等,一般红色表示停止,绿色或黑色表示起动)。
行程开关主要用于检测工作机械的位置,发出命令以控制其运动方向或行程长短。如一些机床(刨床、铣床)上的直线运动部件,当它们到达边缘位置时,应能自动停止或反转,还有一些机械要求在到达行程中的某个位置时,能自动改变运动的速度,这时我们就可以考虑用行程开关来实现。
行程开关按结构可分为机械结构式和电气结构式,其中机械结构式行程开关为接触式有触点的行程开关,而电气结构式行程开关为非接触式的接近开关。接触式行程开关靠移动物体碰撞行程开关的操动头而使行程开关的常开触点接通和常闭触点分断,从而实现对电路的控制作用,其结构如图2-20所示。行程开关的触点在电路图中的图形符号如图2-21所示。
行程开关的分类:行程开关按动作速度分为瞬动和慢动;按操作形式分为直杆式、直杆滚轮式、转臂式、方向式、叉式、铰链杠杆式等;按用途分为一般用途行程开关、起重设备用行程开关及微动开关等多种。常用行程开关的型号有LX19系列、新产品LXK3系列和LXW5系列微动开关等。
图2-20 直动式行程开关结构图
图2-21 行程开关的图形符号
近年来,由于半导体元件的出现,产生了一种非接触式的行程开关,即接近开关。它不但可使微动开关、行程开关实现无接触、无触点化,而且还可用作高速脉冲发生器、高速计数器等。因为接近开关具有定位精度高、操作频率高、寿命长、耐冲击振荡、耐潮湿、能适应恶劣工作环境等优点,所以在工业生产中逐渐得到推广应用。
万能转换开关用于自动开关器、高压油断路器等操作机构的合闸控制,电磁控制站中线路的换接以及电流、电压换相测量等。因为换接的线路很多,用途又广泛,所以称之为万能转换开关。
万能转换开关由接触系统、操作机构、转轴手柄、齿轮啮合机构等主要部件组成,用螺柱组装成整体。它是一种多挡位、多段式、控制多回路的主令电器,当操作手柄转动时,带动开关内部的凸轮转动,从而使触点按规定顺序闭合或断开。
万能转换开关一般用于交流500V、直流440V、约定发热电流20A以下的电路中,常用的万能转换开关有LW5、LW6系列,LW5系列万能转换开关如图2-22所示。
图2-22 LW5系列万能转换开关
主令开关广泛应用于控制线路中,它是按照预定程序转换控制电路接线的主令电器。主令开关多用于较为烦琐的多路控制电路中,对电动机的起动、制动和调速等进行远距离控制。它一般由触点、凸轮块、定位机构、转动轴、面板及其支承件等部分组成。它操作轻便,允许每小时接电次数较多,触点为双断点的桥式结构,适用于按顺序操作多个控制回路。主令控制器的外形图如图2-23(a)所示。图2-23(b)所示为主令控制器的结构原理。
图2-23 主令控制器
常用的主令控制器有LK5和LK6系列,其中LK5系列有直接手动操作、带减速器的机械操作与电动机驱动等3种形式的产品。LK6系列由同步电动机和齿轮减速器组成定时元件,由此元件按预先规定的时间顺序,周期性地分合电路。