主令电器及常用按钮开关技术数据

主令电器是自动控制系统中用于发送控制指令的电器。 它不直接控制主电路的通断，而是在电路中发出“指令”去控制一些自动电器，故称为“主令电器”，它属于手动电器。 主令电器应用广泛，种类繁多，按其作用可分为：控制按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关、主令控制器等。

1.5.1 按钮开关

按钮开关是一种结构简单，应用广泛，短时接通或断开小电流电路的电器。按钮开关一般由按钮帽、恢复弹簧、桥式动触头、静触头和外壳等组成。当按下按钮帽时，先断开常闭触头，然后接通常开触头。当手抬起后，在恢复弹簧的作用下使按钮帽复原（常开触头先断开，常闭触头后闭合）。其外形、结构及符号如图1.30所示。

图1.30 按钮的外形、结构及符号

（a）外形；（b）结构；（c）符号

按钮开关可分为常开、常闭和复合式等多种形式。 在结构形式上有揿钮式、紧急式、钥匙式与旋钮式等。为识别其按钮作用，通常将按钮帽涂成不同的颜色，一般红色表示停止。

按钮开关的型号意义：

选择时，应根据所需要的触头数、使用的场所及颜色来确定。

常用的LA18，LA19，LA20系列按钮开关，适用于AC500V，DC440V，额定电流5A，控制功率为AC300W，DC70W的控制回路中。

常用的按钮开关技术数据如表1.6所示。

表1.6 常用按钮开关技术数据

1.5.2 行程开关

行程开关又称限位开关，是一种利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出控制指令的主令电器。用于控制生产机械的运动方向、行程大小或终端限位等。

图1.31 LX19系列行程开关

（a）单轮旋转式；（b）双轮旋转式

从结构上来看，行程开关可以分为3个部分：操作机构、触头系统和外壳。 图1.31为LX19系列行程开关的外形图。

目前国内生产的行程开关有JW系列、LX19系列及JLXK1系列等。JW系列为微动开关，具有瞬时动作、微量动作行程和很小的动作压力等特点。LX19系列行程开关是以LX19型元件为基础，增设不同的滚轮和传动杆，即可组成单轮、双轮及径向传动杆等形式的行程开关。其中单轮和径向传动杆式行程开关可自动复位，而双轮行程开关则不能自动复位，要复位必须反方向碰撞其另一个滚轮。

1.5.3 接近开关

接近开关又称无触点（电子式）行程开关，它不仅能代替有触点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、液面控制、检测零件尺寸、加工程序的自动衔接等。由于它具有工作稳定可靠、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，所以在工业生产方面逐渐得到推广应用。

接近开关按其工作原理来分：有高频振荡型、电容型、感应电桥型、永久磁铁型、霍尔效应型等，其中高频振荡型最为常用。高频振荡型接近开关的电路由振荡器、晶体管放大器和输出器三部分组成，其基本工作原理是：当有金属物体进入高频振荡器的线圈磁场时，该物体内部将产生涡流损耗，使振荡回路电阻增大，能量损耗增大，使振荡减弱直至终止，开关输出控制信号。

常用的接近开关有LJ1，LJ2和LXJ0等系列。图1.32为LJ2系列晶体管接近开关电路原理图。此开关的振荡器为电容三点式振荡器，由三极管V1、振荡线圈L及电容C1，C2和C3组成。振荡器的输出加到三极管V2的基极上，经V2放大及二极管V7，V8整流，成为直流信号加至V3的基极，使V3导通。

图1.32 LJ2系列晶体管接近开关电路原理图

当开关附近没有金属物体时，三极管V4截止，V5导通，V6截止，开关无输出。

当金属物体靠近开关感辨头时，由于在该物体内产生涡流损耗，使振荡回路等效电阻增加，能量损耗增加，以致振荡减弱直到终止，这时V7，V8整流电路无输出电压。 则V3截止使V4导通，V5截止，V6导通，并有信号输出。(www.zuozong.com)

1.5.4 万能转换开关

万能转换开关是一种多挡式、控制多回路的主令电器。 一般可作为各种配电装置的远距离控制，也可作为电压表、电流表的换相开关，还可作为小容量电动机的启动、调速和换向之用。 由于其换接的线路多、用途广，故有“万能”之称。 目前常用的万能转换开关有LW5，LW6等系列。

LW6系列开关由操作机构、面板、手柄及数个触头座等主要部件组成，用螺栓组装成为整体。 其操作位置有2～12个，触头底座有1～10层，其中每层底座均可装3对触头，并由底座中间的凸轮进行控制。 由于每层凸轮可做成不同的形状，因此，当手柄转到不同位置时，通过凸轮的作用，可使各对触头按所需要的规律接通和分断。

图1.33 万能转换开关结构示意图

LW6系列万能转换开关还可装成双列形式，列与列之间用齿轮啮合，并由公共手柄进行操作，因此，这种转换开关装入的触头数最多可达到60对。 图1.33为LW6系列万能转换开关中某一层的结构原理图。

1.5.5 主令控制器与凸轮控制器

1）主令控制器

主令控制器是用来频繁地按顺序切换多个控制电路的主令电器。它与磁力控制盘配合，可实现对起重机、轧钢机及其他生产机械的远距离控制。

图1.34 主令控制器结构示意图

1，7—凸轮块；2—接线柱；3—固定静触头；4—动触头；5—支杆；6—转动轴；8—小轮

主令控制器的结构示意图如图1.34所示。主要由转轴、凸轮块、动触头及静触头、定位机构及手柄等组成。它的触头较小，并采用桥式结构，触点由银质材料制成，所以操作轻便，每小时允许接电次数较多。

在图1.31中1与7为固定于方轴上的凸轮块；3是固定的静触头；4是动触头，它固定于能绕轴转动的支杆5上。 当转动方轴时，凸轮块随之转动，当凸轮块的凸起部分转到与小轮接触时，支杆5在反力弹簧作用下复位，使动、静触头闭合，从而接通被控回路。这样安装一串不同形状的凸轮，可使触头按一定顺序闭合与断开，以获得按一定顺序进行控制的电路。

主令控制器的操作手柄可由万向轴承通过钢丝、滑轮等实现纵向倾斜操作（这是与万能开关不同之处）。 两个主令控制器也可组装成联动式，操作手柄可在纵、横倾斜（十字方向）的任意方位操纵。用一个操作手柄就可以控制起重机起重和行走两种方式的运转。 结构紧凑、操作灵活，方便等优点使它在起重机械中得到了广泛的应用。

目前国内生产的主令控制器主要有LK14，LK15，LK16等系列。 LK14系列主令控制器的额定电压为AC380V，额定电流为15A，控制电路数为12个。

2）凸轮控制器

凸轮控制器是一种大型的手动控制器。主要用于在起重设备中直接控制中小型绕线式异步电动机的启动、停止、调速、换向和制动，也适用于有相同要求的其他电力拖动场合，如卷扬机等。

凸轮控制器主要由主触头、辅助触头、转轴、凸轮、杠杆、手柄、灭弧罩及定位机构等组成，其操作手柄多数为可左右转动的方向盘式。 图1.35为凸轮控制器的结构原理图。 因它的工作原理与主令控制器基本相同，故在此不再重述。 由于凸轮控制器直接控制电动机主电路工作，所以其触头容量大，并有灭弧装置，因而体积也大，操作时比较费力。目前国内生产的凸轮控制器主要有KT10，KT14两种型号。

图1.35 凸轮控制器结构原理图

1—静触头；2—动触头；3—触头弹簧；4—弹簧；

5—滚子；6—绝缘方轴；7—凸轮

图1.36 凸轮控制器的图形符号

凸轮控制器的图形符号及触头通断表示方法如图1.36所示。 图中“0”表示手柄（手轮）的中间位置，两侧的数字表示手柄操作位置，在该数字上方可用文字表示操作状态（如左和右），短划线表示手柄操作的挡位数。数字1～4表示触头号（或线路号）。 各触头在手柄转到不同挡位时的通断状态用黑点“·”表示，有黑点者表示触头闭合，无黑点者表示触头断开。例如手柄在中间“0”位，触头1和4处有黑点表示触头1和4是闭合的，其余的触头为断开的。控制器的操作位置和触头，根据控制器的具体型号不同其数目也不同。

转换开关、万能转换开关、主令控制器等转换类开关的图形符号及触头在各挡位的通与断表示方式是相同的。它们的文字符号一般用SA表示。