智能电器与工厂控制技术常用低压电器43.ppt

第一章常用低压电器,第一节低压电器基本知识,第二节电磁式接触器,第三节电磁式继电器,第四节热继电器,第五节熔断器,第六节低压开关电器与主令电器,第一节低压电器的基本知识,电器：,一种能够根据外界的信号和要求，手动或者自动的接通或断开电路，断续或者连续的改变电路参数，以实现电路或者非电对象的切换，控制，保护，检测,变换和调节的电气设备。简单定义：电器就是能够控制电，按照人们的要求安全的为人们工作的一种工具。,是指工作在直流1500V、交流1200V及以下的电路中，以实现对电路或非电对象的控制、检测、保护、变换、调节等作用的电器。常用:熔断器,刀开关,低压断路器,继电器,接触器,主令控制器等,低压电器：,低压电器的分类,（二）低压控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。如：接触器、控制继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。,（一）低压配电电器：用于供、配电系统中进行电能输送和分配的电器。如：刀开关、低压断路器、熔断器等；,（三）低压主令电器：用于发送控制指令的电器。如按钮、主令开关、形成开关、主令控制器、转换开关等。,（四）低压保护电器：用于对电路及用电设备进行保护的电器。如熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器等。,（五）低压执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。如电磁铁、电磁离合器等。,二、电磁式低压电器基本结构,（一）电磁机构,电磁机构的结构型式,电磁机构：由吸引线圈、铁心、衔铁组成。,图1-1电磁机构a-直动式电磁机构b-拍合式电磁机构1-衔铁2-铁心3-线圈,（二）触头系统,触头的接触形式,图1-7触头的接触形式a-点接触b-线接触c-面接触,触头的结构形式,图1-8触头的结构形式a-点接触桥式触头b-面接触桥式触头c-线接触指形触头,减小接触电阻的方法,触头材料选用电阻系数小的材料，使触头本身的电阻尽量减小；,增加触头的接触压力，一般在动触头上安装触头弹簧；,改善触头表面状况，尽量避免或减小表面氧化膜形成，在使用过程中尽量保持触头清洁。,（三）电弧的产生和灭弧方法,电弧的产生,电弧的产生的原因,（4）高温游离,（1）强电场发射,（2）撞击电离,（3）热电子发射,灭弧的基本方法,（1）拉长电弧，从而降低电场强度；,（2）用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温度；,（3）将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧；,（4）将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需的临极电压降,常用的灭弧装置,（1）双断口灭弧,图1-9双断口电动力吹弧1-静触头2-动触头3-电弧,（2）磁吹灭弧,图1-10磁吹灭弧原理1-磁吹线圈2-铁心3-导磁夹板4-引弧角5-灭弧罩6-磁吹线圈磁场7-电弧电流磁场8-动触头,（3）金属栅片灭弧,图1-11栅片灭弧示意图1-灭弧栅片2-触头3-电弧,接触器是一种用于中远距离频繁地接通与断开交直流主电路及大容量控制电路的一种自动开关电器。,第二节电磁式接触器,按操作方式分有：,电磁接触器、气动接触器和电磁气动接触器；,按灭弧介质分有：,空气电磁式接触器、油浸式接触器和真空接触器等；,按主触头控制的电流性质分有：,交流接触器、直流接触器；,按电磁机构的励磁方式分有：,直流励磁操作与交流励磁操作两种。,一、接触器的结构及工作原理,图1-13交流接触器结构示意图1-动触头2-静触头3-衔铁4-弹簧5-线圈6-铁心7-垫毡8-触头弹簧9-灭弧罩10-触头压力弹簧,二、接触器的主要技术参数,接触器的主要技术参数有极数和电流种类，额定工作电压、额定工作电流（或额定控制功率），额定通断能力，线圈额定电压，允许操作频率，机械寿命和电寿命，接触器线圈的起动功率和吸持功率，使用类别等。,常用的交流接触器有CJ20、CJX2、CJ12和CJ10、CJ0等系列，直流接触器有CZ18、CZ21、CZ22和CZ10、CZ2等系列。,四、接触器的选用,1接触器极数和电流种类的确定,2根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接触器。,3根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级。,6接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。,4根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定接触器的额定电压。,5接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定。,第三节电磁式继电器,继电器是一种利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为电磁力或使输出状态发生阶跃变化，从而通过其触头或突变量促使在同一电路或另一电路中的其它器件或装置动作的一种控制元件。它用于各种控制电路中进行信号传递、放大、转换、联锁等，控制主电路和辅助电路中的器件或设备按预定的动作程序进行工作，实现自动控制和保护的目的。,常用的继电器按动作原理分有电磁式、磁电式、感应式、电动式、光电式、压电式、热继电器与时间继电器等。按激励量不同分为交流、直流、电压、电流、中间、时间、速度、温度、压力、脉冲继电器等。,一、电磁式继电器的基本结构及分类,（一）电磁式继电器的结构,1电磁机构,2触头系统,3调节装置,图1-14电磁式继电器的典型结构1-底座2-铁心3-释放弹簧4-调节螺母5-调节螺母6-衔铁7-非磁性垫片8-极靴9-触头系统10-线圈,（二）电磁式继电器的分类,按用途不同分有：控制继电器、保护继电器、通讯继电器和安全继电器等,电磁式继电器按输入信号不同分有：电压继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器和中间继电器,按线圈电流种类不同分有：交流继电器和直流继电器,二、电磁式继电器的特性及主要参数,（一）电磁式继电器的特性,（二）继电器的主要参数,1额定参数,2动作参数,5动作时间,3整定植,返回参数,时间继电器,继电器输入信号输入后，经一定的延时，才有输出信号的继电器称为时间继电器。对于电磁式时间继电器，当电磁线圈通电或断电后，经一段时间，延时触都头状态才发生变化，即延时触头才动作。,分类：空气式、电动式、晶体管式及直流电磁式等几大类。,延时方式：通电延时和断电延时两种。,（一）直流电磁式时间继电器,图1-15直流电磁式时间继电器,（二）空气阻尼式时间继电器,空气式时间继电器是利用空气阻尼的原理制成的,分：通电延时、断电延时组成：电磁系统、延时机构、工作触点,图1-16JS7-A系列空气阻尼式时间继电器结构原理图a-通电延时型b-断电延时型1-线圈2-铁心3-衔铁4-反力弹簧5-推板6-活塞杆7-塔形弹簧8-弱弹簧9-橡皮膜10-空气室壁11-调节螺钉12-进气孔13-活塞14、16-微动开关15-杠杆,第四节热继电器,热继电器是电流通过发热元件加热使双金属片弯曲，推动执行机构动作的电器。主要用来保护电动机或其它负载免于过载以及作为三相电动机的断相保护,一、电气控制对热继电器性能的要求,图1-17热继电器保护特性与电动机过载特性的配合-电动机的过载特性2-热继电器的保护特性,应具有合理可靠的保护特性,具有一定的温度补偿,具有手动复位与自动复位功能,热继电器动作电流可以方便地调节,二、双金属片热继电器的结构及工作原理,图1-18双金属片式热继电器结构原理图1-主双金属片2-电阻丝3-导板4-补偿双金属片5-螺钉6-推杆7-静触头8-动触头9-复位按钮10-调节凸轮11-弹簧,第五节熔断器,熔断器是一种当电流超过规定值一定时间后,以它本身产生的热量使熔体熔化而分断电路的电器.广泛应用于低压配电系统及用电设备中作短路和过电流保护.,一、熔断器结构及工作原理,二、熔断器的保护特性,图1-21熔断器的保护特性,三、熔断器的主要技术参数及典型产品,（一）熔断器的主要技术参数,1额定电压,2额定电流,3极限分断能力,4熔断电流,（二）熔断器的典型产品,按结构分有：半封闭瓷插式、螺旋式、无填料封闭管式和有填料封闭管式熔断器。,瓷插式熔断器,螺旋式熔断器,有填料封闭管式熔断器,四、熔断器的选用,1）熔断器类型的选择,2）熔断器额定电压的选择,3）熔体、熔断器额定电流的选择,4）熔断器额定电流的校验,第六节低压开关电器与主令电器,一、低压开关,低压开关又称低压隔离器，是低压电器中结构比较简单、应用广泛的一类手动电器。主要有刀开关、组合开关、以及用刀与熔断器组合成的胶盖瓷底刀开关和熔断器式刀开关，还有转换开关等。,二、低压断路器,低压断路器又称自动开关或空气开关。它相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。,（一）低压断路器的结构和工作原理,图1-23低压断路器工作原理1-分闸弹簧2-主触头3-传动杆4-锁扣5-轴6-过电流脱扣器7-热脱扣器8-欠压失压脱扣器9-分励脱扣器,1主触头及灭弧装置,2脱扣器,3自由脱扣机构和操作机构,（二）、低压断路器的主要技术数据和保护特性,1低压断路器的主要技术数据,1）额定电压2）断路器额定电流3）断路器壳架等级额定电流4）断路器的通断能力5）保护特性,2保护特性,图1-24低压断路器的保护特性1-被保护对象的发热特性2-低压断路器保护特性,（四）塑壳式低压断路器的选用,塑壳式低压断路器常用来作电动机的过载与短路保护。,选择原则是：,1）断路器额定电压等于或大于线路额定电压。,2）断路器额定电流等于或大于线路或设备额定电流。,3）断路器通断能力等于或大于线路中可能出现的最大短路电流。,4）欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。,8）6倍长延时电流整定值的可返回时间等于或大于电动机实际起动时间。,5）分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。,6）长延时电流整定值等于电动机额定电流。,7）瞬时整定电流：对保护笼型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为815倍电动机额定电流；对于保护绕线型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为36倍电动机额定电流。,三、主令电器,主令电器主要用来接通或断开控制电路，以发布命令