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随着电器技术的发展，各种新型及引进电器不断出现。为优化系统，提高系统可靠性应尽量选用新型电器元件。

5.PLC控制系统的执行机构很多是以液压传动的方式进行的，了解液压传动的元件符号和工作基本原理已十分必要，本章简单介绍了液压的动力元件、执行元件、控制元件等。

习题1

1.1 如何区分直流电磁系统和交流电磁系统?如何区分电压线圈和电流线圈?

1.2 交流电磁系统中短路环的作用是什么?三相交流电磁铁有无短路环?为什么?

1.3 电弧是如何产生的?有哪些危害?低压电器中常用的灭弧方式有哪些?

1.4 接触器的主要结构有哪些?交流接触器和直流接触器如何区分?

1.5 中间继电器的作用是什么?中间继电器与接触器有何异同?

1.6 交流电磁线圈误接入直流电源，直流电磁线圈误接入交流电源，会发生什么问题?为什么?

电磁制动器是现代工业中一种理想的自动化执行元件，在机械传动系统中主要起传递动力和控制运动等作用。具有结构紧凑，操作简单，响应灵敏，寿命长久，使用可靠，易于实现远距离控制等优点。电磁制动器是应用电磁铁原理使衔铁产生位移，在各种运动机构中吸收旋转运动惯性能量，从而达到制动的目的，它被广泛应用于起重机、卷扬机、碾压机等类型的升降机械设备。

电磁制动器主要由制动器、电磁铁或电力液压推动器、摩擦片、制动轮（盘）或闸瓦等组成。利用电磁效应实现制动的制动器，分为电磁粉末制动器和电磁涡流制动器、电磁摩擦式制动器等多种形式。

粉末制动器。励磁线圈通电时形成磁场，磁粉在磁场作用下磁化形成磁粉链，并在固定的导磁体与转子间聚合，靠磁粉的结合力和摩擦力实现制动。励磁电流消失时磁粉处于自由松散状态，制动作用解除。这种制动器体积小，重量轻，励磁功率小，而且制动力矩与转动件转速无关，但磁粉会引起零件磨损。它便于自动控制，适用于各种机器的驱动系统。

（2）电磁涡流制动器。励磁线圈通电时形成磁场，制动轴上的电枢旋转切割磁力线而产生涡流，电枢内的涡流与磁场相互作用形成制动力矩。电磁涡流制动器坚固耐用，维修方便，调速范围大；但低速时效率低，温升高，必须采取散热措施。这种制动器常用于有垂直载荷的机械中。

（3）电磁摩擦式制动器。励磁线圈通电产生磁场，通过磁轭吸合衔铁，衔铁通过连接件实现制动。

图1.53是盘式电磁制动器的原理结构图，它属于电磁摩擦式制动器。由图可见，盘式电磁制动器在电动机轴端装着一个钢制圆盘，它靠制动钳块与圆盘表面（径向）的离合，实现对电动机的制动和释放。圆盘的直径越大，制动力矩也越大，可以根据所需的制动力矩选择与之相匹配的圆盘。

盘式电磁制动器的供电方式采用桥式整流装置，其电磁系统是在直流状态下工作的。它的工作电流很小，整流装置是与盘式电磁制动器装在一起的，其吸引线圈用环氧树脂密封于壳体内，这样适宜于在露天或多尘埃等各种恶劣的环境中工作。序。滑台共进结束时液压缸碰到止位钉，缸内工作压力升高，这时采用压力继电器发信号，可使滑台反向退回方便可靠。采用止位钉还能提高滑台工进结束时的位置精度及满足刮端面、锪孔、镗台阶孔等工序的加工要求。

1.9.4 液压剪切机1.液压剪切机工作过程

主要用于板料的剪切加工，它主要由送料机、料架、压块和剪刀等组成，操作面板1.51为液压剪切机功能结构图。物料的压紧和剪切由液压缸驱动。液压剪切机在初始位置时，压紧板料的压块1在上部位置，行程开关SQ2压合，剪刀2也在上面，行程开关SQ4压合。行程开关SQ1、SQ3和SQ5均为断开状态。

剪切机进入工作状态前，物料放在送料皮带上，然后启动液压系统并升压到工作压力后，开动送料机4，向前输送物料3，当物料送至规定的剪切长度时压下行程开关SQ1，送料机4液压系统开始工作时，启动变量液压泵1供油，液压油一路经单向阀5，减压阀6，二位四通电磁换向阀8左位，单向顺序阀10，压块液压缸13，使压块保持在上位；液压油另一路经二位四通电磁换向阀9，液控单向阀11，单向节流阀12，剪刀液压缸14，使剪刀保持在上位；这是原位状态。剪切机开始工作时，送料机4运行，向前输送物料3，当物料送至规定的剪切长度时压下行程开关SQ1，二位四通电磁换向阀8得电（1YA），二位四通电磁换向阀8处于右位，液压油进入压块液压缸13上部，压块下行，当压块下落到压紧物料位置触动SQ3时，保压，2YB得电，二位四通电磁换向阀9处于右位，剪刀下行，完成剪板过程。

1.10 电磁执行元件

随着国民经济和科学技术的发展，各种起重施工机械、磁选机械、升降机械、机床等设备的自动化程度越来越高，而这些机械设备执行机构主要以液压、气压和电磁式元件和机构为主，常见的有电磁阀、电磁铁、电磁离合器、电磁抱闸等。

机械设备执行机构的作用是驱动受控对象，其中以电磁式电气为主，常见的有电磁铁、电磁阀、电磁离合器、电磁抱闸等，电磁铁等已发展成为一种新的电器产品系列，并已经成为成套设备中的重要元件。

1.10.1 电磁铁

磁铁由励磁线圈、铁芯和衔铁三个基本组成部分构成，衔铁也称为动铁芯，是牵动主轴或触点支架动作的部分，其工作原理与本章1.2.1节叙述相同。当励磁线圈通以电流后便产生磁场和电磁力，衔铁被吸合，并带动机械装置完成一定的动作。根据励磁电流的性质，电磁铁分为直流电磁铁和交流电磁铁。直流电磁铁的铁停止，压块1由液压缸带动下落，当压块下落到压紧物料位置触动SQ3时，剪刀2由另一液压缸带动下降，剪刀切断物料后，行程开关SQ5接通。料下落，行程开关SQ1复位断开。每落一块板料，由光电开关计一次数（光电开关没在图上表示）。与此同时，压块1和剪刀2分别回程复位，即完成一次自动工作循环。然后自动重复上述过程，实现剪切机的工作过程自动控制。

图1.51 液压剪板机的结构原理简图

1—压块；2—剪刀；3—物料；4—送料机2.剪切机的液压系统工作原理

图1.52为剪切机的液压系统原理图。系统采用变量液压泵1供油，先导式溢流阀2用于设定系统的工作压力（由压力表及其开关4显示），接溢流阀1的远程控制口的二位二通电磁换向阀3，用于控制液压系统卸荷；系统的执行器为压块液压缸13和剪刀液压缸14，两缸的运动方向分别采用二位四通电磁换向阀8和9控制；压块液压缸始位置时，挡块压下原位行程开关，使电磁铁2YA断电，电磁换向阀4恢复中位，液动换向阀3也恢复中位，液压缸两腔油路被封闭，滑台被锁紧在起始位置上，这时液压泵则经单向阀2及阀3的中位回油（卸荷）。

单向阀2的作用是使滑台在原位停止时，控制油路仍保持一定的控制压力（低压），以便能迅速启动。3.动力滑台液压系统的特点