1.1.6 主令电器
控制系统中，主令电器是一种专门发布命令，直接或通过电磁式继电器间接作用于控制电路的电器，常用来控制电力拖动系统中电动机的起动、停止、调速及制动等。常用的主令电器有按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关和主令控制器，以及其他主令电器，如脚踏开关、倒顺开关、紧急开关和钮子开关等。这里仅介绍几种常用的主令电器。
图1-38 干簧继电器符号
1.按钮
按钮是广泛应用的一种主令电器，它主要用于远距离操作具有电磁线圈的电器，如接触器和继电器，向它们发出“指令”，也可用于电气联锁。可以说，按钮是操作人员和控制装置之间的中间环节。
如图1-39所示，按钮由按钮帽、复位弹簧和桥式触头等组成，通常做成复合式的，即具有常闭触头和常开触头。按下按钮帽时，先断开常闭触头，后接通常开触头；按钮释放后，在复位弹簧的作用下，按钮触头自动复位的先后顺序与接通时相反。通常，在无特殊说明的情况下，有触头电器的触头动作顺序均为“先断后合”。
图1-39 按钮
1—按钮帽 2—复位弹簧 3—常闭触头 4—动触头 5—常开触头
在电气控制电路中，常开按钮常用于起动电动机，也称起动按钮；常闭按钮常用于控制电动机停止，也称停止按钮；复合按钮用于联锁控制电路中。按钮的种类很多，在结构上有揿钮式、紧急式、钥匙式、旋钮式、带灯式和打碎玻璃按钮。
按钮选择的主要依据是使用场所、所需要的触头数量、种类及颜色。为了表明各个按钮的作用，避免误操作，通常将按钮帽做成不同的颜色以示区别，其颜色一般有红、绿、黑、黄、蓝和白等。一般以红色表示停止按钮，绿色表示起动按钮。
目前使用比较多的有LA18、LA19、LA20、LA25、LAY3、LAY5、LAY9、HUL11和HUL2等系列产品。其中，LAY3系列是引进产品，产品符合IEC 337标准及我国国家标准GB/T 14048。LAY5系列是仿法国施耐德电气公司的产品，LAY9系列是综合日本和泉公司、德国西门子公司等产品的优点而设计制作的，符合IEC 337标准。
LA20系列按钮型号含义如下：
LA20系列按钮技术数据见表1-6。
表1-6 LA20系列按钮技术数据
（续）
按钮选用原则如下：
1）根据使用场合选择按钮的种类，如开启式、防水式、防腐式等。
2）根据用途选择按钮的结构形式，如钥匙式、紧急式、带灯式等。
3）根据控制电路的需求确定按钮数，如单钮、双钮、三钮、多钮等。
4）根据工作状态指示和工作情况的要求，选择按钮及指示灯的颜色。
2.行程开关
行程开关又称限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的撞块撞击行程开关时，行程开关的触头动作，实现电路的切换。因此，行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。行程开关广泛用于各类机床和起重机械中，用以控制其行程，进行终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位以及轿厢的上下限位保护。
行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。
（1）直动式行程开关 直动式行程开关实物与结构原理如图1-40所示，其动作原理与按钮相同，但其触头的分合速度取决于生产机械的运行速度，不宜用于速度低于0.4m/min的场所。
（2）滚轮式行程开关 滚轮式行程开关实物与结构原理如图1-41所示，当被控机械上的撞块撞击带有滚轮的上转臂时，上转臂转向右边，带动凸轮转动，顶下推杆，使触头迅速动作。当运动机械返回时，在复位弹簧的作用下，各部分动作部件复位。
图1-40 直动式行程开关
1—推杆 2—弹簧 3—常闭触头 4—常开触头
图1-41 滚轮式行程开关
1—滚轮 2—上转臂 3、5、11—弹簧 4—套架 6—滑轮 7—压板 8、9—触头 10—横板
滚轮式行程开关又分为单滚轮自动复位式和双滚轮（羊角式）非自动复位式，双滚轮非自动复位式行程开关具有两个稳态位置，有“记忆”作用，在某些情况下可以简化线路。
（3）微动式行程开关 微动式行程开关是具有瞬时动作和微小行程性质的灵敏开关。
微动式行程开关实物与结构原理如图1-42所示。常用的有LXW-5/11系列产品。
目前市场上常用的行程开关有LX19、LX22、LX32、LX33、JLXL1、LXW-11、JLXK1-11和JLXW5等系列。行程开关的符号如图1-43所示。
图1-42 微动式行程开关
图1-43 行程开关的符号
JLXK1系列行程开关型号含义如下：
JLXK1系列行程开关的主要技术数据见表1-7。
表1-7 JLXK1系列行程开关的主要技术数据
（续）
3.接近开关
接近式位置开关是一种非接触式的位置开关，简称接近开关。它由感应头、高频振荡器、放大器和外壳组成。当运动部件与接近开关的感应头接近时，就使其输出一个电信号。
接近开关分为电感式和电容式两种：
1）电感式接近开关的感应头是一个具有铁氧体铁心的电感线圈，只能用于检测金属体。高频振荡器在感应头表面产生一个交变磁场，当金属块接近感应头时，金属中产生的电涡流吸收了振荡的能量，使振荡减弱以至于停振，因而产生振荡和停振两种信号，经整形放大器转换成二进制的开关信号，从而起到“开”“关”的控制作用。
2）电容式接近开关的感应头是一个圆形平板电极，与振荡电路的接地线形成一个分布电容，当有导体或其他介质接近感应头时，电容量增大而使高频振荡器停振，经整形放大器输出电信号。电容式接近开关既能检测金属，又能检测非金属及液体。
常用的电感式接近开关型号有LJ1、LJ2等系列，电容式接近开关型号有LXJ15、TC等系列。接近开关实物如图1-44a所示，符号如图1-44b所示。
图1-44 接近开关
目前市场上接近开关的产品很多，型号各异，例如LXJO型、LJ-1型、LJ-2型、LJ-3型、CJK型、JKDX型和JKS型晶体管无触头接近开关以及J系列接近开关等，但功能基本相同，外形有M6～M34圆柱型、方型、普通型、分离型、槽型等。
J系列接近开关的型号含义如下：
4.光电开关
光电开关又称为无接触检测和控制开关。它是利用物质对光束的遮蔽、吸收或反射等作用，对物体的位置、形状、标志和符号等进行检测。
光电开关能非接触、无损伤地检测各种固体、液体、透明体、烟雾等。它具有体积小、功能多、寿命长、功耗低、精度高、响应速度快、检测距离远和抗光/电/磁干扰性能好等优点。光电开关实物如图1-45所示。
光电开关分为反射式和对射式两种：
1）反射式光电开关利用物体将光电开关发射出的红外线反射回去，由光电开关接收，从而判断是否有物体存在。如有物体存在，光电开关接收到红外线，其触头动作，否则其触头复位。
2）对射式光电开关是由分离的发射器和接收器组成的。当无遮挡物时，接收器接收到发射器发出的红外线，其触头动作；当有物体挡住时，接收器便接收不到红外线，其触头复位。
图1-45 光电开关实物
光电开关和接近开关的用途已远超出一般的行程控制和限位保护电器，可用于高速计数、测速、液面控制、检测物体是否存在和检测零件尺寸等许多场合。
5.万能转换开关
万能转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。万能转换开关主要用于各种控制电路的转换，电压表、电流表的换相测量控制，配电装置电路的转换和遥控等。万能转换开关还可以用于直接控制小容量电动机的起动、调速和换向。图1-46所示为万能转换开关的实物和单层的结构原理。
图1-46 万能转换开关
万能转换开关的手柄操作位置是以角度表来表示的，不同型号的万能转换开关的手柄有不同的触头，万能转换开关的图形符号如图1-47所示，文字符号为SC。由于其触头的分合状态与操作手柄的位置有关，所以除在电路图中画出触头的图形符号外，还应画出操作手柄与触头分合状态的关系，如图1-47b所示。图1-47中当万能转换开关打向左45°时，触头1-2、3-4、5-6闭合，触头7-8打开；打向0°时，只有触头5-6闭合；打向右45°时，触头7-8闭合，其余打开。
目前常用的万能转换开关有LW5、LW6、LW12-16和3LB、3ST1、JXS2-20等系列。LW5系列可控制5.5kW及以下的小容量电动机；LW6系列只能控制2.2kW及以下的小容量电动机。用于可逆运行控制时，只有在电动机停止后才允许反向起动。LW5系列万能转换开关按手柄的操作方式可分为自复式和自定位式两种。自复式是指用手拨动手柄于某一档位时，手松开后，手柄自动返回原位；自定位式是指手柄被置于某一档位时，不能自动返回原位而停在该档位。
万能转换开关的型号及其含义如下：
图1-47 万能转换开关的图形符号及触头闭合表
万能转换开关的选用原则如下：
1）按额定电压和工作电流选用相应的万能转换开关系列。
2）按操作需要选定手柄和定位特征。
3）按控制要求参照转换开关产品样本，确定触头数量和接线图编号。
4）选择面板形式及标志。
6.主令控制器
主令控制器是一种可频繁对电路进行接通和切断的电器。通过它的操作，可以对控制电路发布命令，并与其他电路联锁或切换。主令控制器常配合磁力起动器对绕线转子异步电动机的起动、制动、调速及换向实行远距离控制，且广泛用于各类起重机械的拖动电动机的控制系统中。
主令控制器一般由外壳、触头、凸轮和转轴等组成，与万能转换开关相比，它的触头容量大些，操纵档位也较多。主令控制器的动作过程与万能转换开关相似，也由一块可转动的凸轮带动触头动作。图1-48所示为主令控制器。
图1-48 主令控制器
1—凸轮块 2—动触头 3—静触头 4—接线端子 5—支杆 6—转轴 7—凸轮块 8—小轮
常用的主令控制器有LK5、LK6系列和LK17、LK18系列，它们都属于有触头的主令控制器，对电路输出的是开关量主令信号。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三种形式的产品；LK6系列具有由同步电动机和齿轮减速器组成的定时元件，可按规定的时间顺序周期性地分合电路。为实现对电路输出模拟量的主令信号，可采用无触头主令控制器，主要有WLK系列。
控制电路中，主令控制器的图形符号及操作手柄在不同位置时的触头分合状态的表示方法与万能转换开关相似。
主令控制器的型号及其含义如下：
主令控制器的选用原则如下：
1）使用环境：室内选用防护式，室外选用防水式。
2）主要根据所需操作位置数、控制电路数、触头闭合顺序以及额定电压、额定电流来选择。
3）控制电路的选择：全系列主令控制器的电路数有2、5、6、8、16、24等规格，一般选择时应留有余量，以做备用。
4）在起重机控制中，主令控制器应根据磁力控制盘型号来选择。