绪论 第1章 常用低压电器

1、 绪绪 论论 一一. .电器控制系统的发展概况电器控制系统的发展概况 （一）电器控制系统的概念（一）电器控制系统的概念 由电器元件按照一定的控制要求而组成的控制系统，称为电器控制系由电器元件按照一定的控制要求而组成的控制系统，称为电器控制系统。统。 （二）电器控制系统的发展概况（二）电器控制系统的发展概况 1. 1. 手动控制阶段：手动控制阶段：每一条控制命令都需要操作工人通过按钮等电器元每一条控制命令都需要操作工人通过按钮等电器元件发出。件发出。 2. 2. 自动控制阶段：自动控制阶段：除启动命令外，所有的其它命令都可以由控制装置除启动命令外，所有的其它命令都可以由控制装置按照事先编好的程序

2、自动有序的进行。按照事先编好的程序自动有序的进行。 （三）电器控制系统的现状（三）电器控制系统的现状 目前主要应用于控制程序不是很复杂、所需继电器数量不是很多、对目前主要应用于控制程序不是很复杂、所需继电器数量不是很多、对工作的可靠性和动作速度的要求不是很高、控制程序比较固定的场合工作的可靠性和动作速度的要求不是很高、控制程序比较固定的场合 。 二二. PLC. PLC控制系统的发展概况控制系统的发展概况 （一）（一）PLCPLC的概念的概念 可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存

3、储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。都应按易于使工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。 （二）（二）PLCPLC控制系统的概念控制系统的概念 以以PLC为核心，配以一定的人机界面和执行电

4、器，并按照一定的控制要为核心，配以一定的人机界面和执行电器，并按照一定的控制要求而组成的控制系统，称为求而组成的控制系统，称为PLC控制系统。控制系统。 （三）（三）PLCPLC控制系统的发展概况控制系统的发展概况 1. 1. 孤立控制阶段：孤立控制阶段：PLC与与PLC之间，之间，PLC与其它智能设备之间没有信息与其它智能设备之间没有信息交换，彼此的控制系统处于孤立的工作状态。交换，彼此的控制系统处于孤立的工作状态。 2. 2. 联网控制阶段：联网控制阶段：PLC与与PLC之间，之间，PLC与其它智能设备之间能够进与其它智能设备之间能够进行信息交换，彼此的控制系统处于相互联系的工作状态。行信

5、息交换，彼此的控制系统处于相互联系的工作状态。 （四）（四）PLCPLC控制系统的现状控制系统的现状 PLC控制系统主要应用于系统的控制系统主要应用于系统的I/O点数较多，控制程序较复杂，所需继点数较多，控制程序较复杂，所需继电器数量较多，对工作的可靠性和动作速度的要求较高，控制程序需要经常电器数量较多，对工作的可靠性和动作速度的要求较高，控制程序需要经常变更等场合。变更等场合。 目前目前PLC控制系统已发展到了联网控制阶段，不但能对逻辑量进行控制，控制系统已发展到了联网控制阶段，不但能对逻辑量进行控制，而且能对模拟量进行控制，不但其人机界面已触摸屏化，而且而且能对模拟量进行控制，不但其人机界

6、面已触摸屏化，而且PLC本身也在本身也在向虚拟化方向发展。向虚拟化方向发展。 目前，目前，PLC主要应用于一下几个方面：主要应用于一下几个方面： （1）开关量逻辑控制领域；）开关量逻辑控制领域； （2）运动控制领域；）运动控制领域； （3）模拟量闭环控制领域；）模拟量闭环控制领域； （4）数据处理；）数据处理； （5）联网通信。）联网通信。 三三. .学习本课程的意义学习本课程的意义 学习和掌握好电气控制技术（包括学习和掌握好电气控制技术（包括PLC控制技术），将来就能很好地为控制技术），将来就能很好地为国民经济建设服务，实现生产的自动化，从而可以减轻工人的劳动强度，提国民经济建设服务，实现生

7、产的自动化，从而可以减轻工人的劳动强度，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，实现国民经济的快速发展。高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，实现国民经济的快速发展。 四四. .本课程的性质与任务本课程的性质与任务 本课程是自动化专业的一门专业理论课，它的任务主要是为自动化专业本课程是自动化专业的一门专业理论课，它的任务主要是为自动化专业的学生今后从事企业自动化的工程技术工作打下必要的专业理论基础，并具的学生今后从事企业自动化的工程技术工作打下必要的专业理论基础，并具备一定的动手能力，使自动化专业的学生能够在毕业后很快适应自动化方面备一定的动手能力，使自动化专业的学生能够在毕业后很快适

8、应自动化方面的工程技术工作。的工程技术工作。 通过本课程的学习，要求学生：通过本课程的学习，要求学生： 1. 了解常用控制电器的基本结构、工作原理、型号规格、性能、用途和了解常用控制电器的基本结构、工作原理、型号规格、性能、用途和选择计算方法。选择计算方法。 2. 掌握电器控制系统各基本环节的组成和作用。掌握电器控制系统各基本环节的组成和作用。 3. 掌握常用生产机械电器控制系统工作原理的分析方法，并具有一定的掌握常用生产机械电器控制系统工作原理的分析方法，并具有一定的电器控制系统的设计、改造、安装、接线、调试、运行和维护的能力。电器控制系统的设计、改造、安装、接线、调试、运行和维护的能力。

9、掌握目前国内广泛使用的一种型号的掌握目前国内广泛使用的一种型号的PLC的工作原理，主要性能指标，的工作原理，主要性能指标，各编程元件的作用和指令系统的功能，程序的编写步骤和方法。各编程元件的作用和指令系统的功能，程序的编写步骤和方法。 初步掌握常用初步掌握常用PLC控制系统的分析、设计、安装、接线、调试、运行和控制系统的分析、设计、安装、接线、调试、运行和维护的步骤和方法。维护的步骤和方法。五五. .本课程的学习方法本课程的学习方法 本课程是一门实践性很强的专业理论，出了听课，阅读和复习外，还必本课程是一门实践性很强的专业理论，出了听课，阅读和复习外，还必须：须： （1）完成一定的课外作业，尤

10、其是要加强）完成一定的课外作业，尤其是要加强PLC方面的编程训练。方面的编程训练。 （2）认真做好每一次实验，并写好每一份实验报告。）认真做好每一次实验，并写好每一份实验报告。 （3）认真完成好本课程的课程设计。）认真完成好本课程的课程设计。 （4）在外出实习过程中，要虚心向工程技术人员学习，了解电气控制技）在外出实习过程中，要虚心向工程技术人员学习，了解电气控制技术在企业的实际应用情况和遇到的各种技术问题。术在企业的实际应用情况和遇到的各种技术问题。 第第1 1章章 常用低压电器常用低压电器 本章主要通过介绍电气控制领域中常用低压电器的工作原理、用途、型本章主要通过介绍电气控制领域中常用低压

11、电器的工作原理、用途、型号、规格及符号等知识，学会正确选择和合理使用常用电器元件，为后继章号、规格及符号等知识，学会正确选择和合理使用常用电器元件，为后继章节的学习打下基础。节的学习打下基础。1-1 1-1 电器的分类与作用电器的分类与作用 电器是接通和断开电路或调节、控制和保护电路及电气设备用的电工器电器是接通和断开电路或调节、控制和保护电路及电气设备用的电工器具。由控制电器组成的自动控制系统，称为继电器具。由控制电器组成的自动控制系统，称为继电器接触器控制系统，简称接触器控制系统，简称电器控制系统。电器控制系统。1.1.1 1.1.1 电器的分类电器的分类 1.1.1.1 1.1.1.1

12、按工作电压等级分类按工作电压等级分类 （1 1）高压电器）高压电器 用于交流电压用于交流电压 1200V、直流电压、直流电压 1500V 及以上电路中的及以上电路中的电器。电器。 （2 2）低压电器）低压电器 用于交流用于交流 50Hz（或（或 60Hz），额定电压为），额定电压为 1200V 以下；以下；直流额定电压直流额定电压1500V 及以下的电路中的电器。及以下的电路中的电器。1.1.1.2 1.1.1.2 按动作原理分类按动作原理分类 （1 1）手动电器）手动电器 用手或依靠机械力进行操作的电器。用手或依靠机械力进行操作的电器。 （2 2）自动电器）自动电器 借助于电磁力或某个物理量

13、的变化自动进行操作的电借助于电磁力或某个物理量的变化自动进行操作的电器。器。1.1.1.3 1.1.1.3 按用途分类按用途分类 （1 1）控制电器）控制电器 用于各种控制电路和控制系统的电器。用于各种控制电路和控制系统的电器。 （2 2）主令电器）主令电器 用于自动控制系统中发送动作指令的电器。用于自动控制系统中发送动作指令的电器。 （3 3）保护电器）保护电器 用于保护电路及用电设备的电器。用于保护电路及用电设备的电器。 （4 4）执行电器）执行电器 指用于完成某种动作或传动功能的电器，如电磁铁、指用于完成某种动作或传动功能的电器，如电磁铁、电磁离合器等。电磁离合器等。 （5 5）配电电器

14、）配电电器 用于电能的输送和分配的电器，例如高压断路器、隔用于电能的输送和分配的电器，例如高压断路器、隔离开关、刀开关、低压断路器等。离开关、刀开关、低压断路器等。 1.1.1.4 1.1.1.4 按工作原理分类按工作原理分类 （1 1）电磁式电器）电磁式电器 依据电磁感应原理来工作的电器。依据电磁感应原理来工作的电器。 （2 2）非电量控制电器）非电量控制电器 依靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。依靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器。 1.1.2 1.1.2 低压电器的作用低压电器的作用 低压电器的作用是依据操作信号或外界现场信号的要求，自动或手动地低压电器的作用是依据操作信号

15、或外界现场信号的要求，自动或手动地改变电路的状态、参数，实现对电路或被控对象的控制、保护、测量、指示、改变电路的状态、参数，实现对电路或被控对象的控制、保护、测量、指示、调节。调节。 常用低压电器的主要种类及用途如表常用低压电器的主要种类及用途如表1-1所示。所示。 对低压对低压配电电器配电电器的要求是的要求是灭弧能力强、分断能力好、热稳定性能好等。灭弧能力强、分断能力好、热稳定性能好等。对低压对低压控制电器控制电器，则要求其，则要求其动作可靠、操作频率高、寿命长并具有一定的负动作可靠、操作频率高、寿命长并具有一定的负载能力。载能力。 序序 号号类类 别别主主 要要 品品 种种用用 途途1断路

16、器断路器塑料外壳式断路器塑料外壳式断路器主要用于电路的过负荷保护、主要用于电路的过负荷保护、短路保护、欠电压保护、漏电短路保护、欠电压保护、漏电压保护，也可用于步频繁接通压保护，也可用于步频繁接通和断开的电路。和断开的电路。框架式断路器框架式断路器限流式断路器限流式断路器漏电保护式断路器漏电保护式断路器直流快速断路器直流快速断路器2刀开关刀开关开关板用刀开关开关板用刀开关主要用于电路的隔离，有时也主要用于电路的隔离，有时也能用来分断电路。能用来分断电路。负荷开关负荷开关熔断器式刀开关熔断器式刀开关3转换开关转换开关组合开关组合开关 主要用于电源切换，也可用主要用于电源切换，也可用于负荷通断或电

17、路的切换。于负荷通断或电路的切换。换向开关换向开关表表1-1 1-1 常用低压电器的主要种类及用途常用低压电器的主要种类及用途 序序 号号类类 别别主主 要要 品品 种种用用 途途4主令电器主令电器按钮按钮 主要用于发布命令或程序控主要用于发布命令或程序控制。制。限位开关限位开关微动开关微动开关接近开关接近开关万能转换开关万能转换开关5接触器接触器交流接触器交流接触器 主要用于远距离频繁控制负主要用于远距离频繁控制负荷，切断带负荷电路。荷，切断带负荷电路。直流接触器直流接触器6启动器启动器磁力启动器磁力启动器 主要用于电动机的启动。主要用于电动机的启动。Y/启动器启动器自耦减压启动器自耦减压启

18、动器7控制器控制器凸轮控制器凸轮控制器 主要用于控制电路的切换。主要用于控制电路的切换。平面控制器平面控制器8继电器继电器电流继电器电流继电器 主要用于控制电路中，将被主要用于控制电路中，将被控量转换成电路所需的电量或开控量转换成电路所需的电量或开关信号。关信号。电压继电器电压继电器时间继电器时间继电器中间继电器中间继电器温度继电器温度继电器热继电器热继电器9熔断器熔断器有填料熔断器有填料熔断器主要用于电路的短路保护，也可主要用于电路的短路保护，也可用于电路的过载保护。用于电路的过载保护。无填料熔断器无填料熔断器半封闭插入式熔断器半封闭插入式熔断器快速熔断器快速熔断器自复熔断器自复熔断器序 号

19、类 别主 要 品 种用 途序序 号号类类 别别主主 要要 品品 种种用用 途途10电磁铁电磁铁制动电磁铁制动电磁铁 主要用于起重、牵引、制动。主要用于起重、牵引、制动。起重电磁铁起重电磁铁牵引电磁铁牵引电磁铁1-2 1-2 接触器接触器 接触器是一种用来自动接通或断开大电流电路的电器。它可以频繁地接接触器是一种用来自动接通或断开大电流电路的电器。它可以频繁地接通或分断交直流电路，并可实现远距离控制。其主要控制对象是电动机，也通或分断交直流电路，并可实现远距离控制。其主要控制对象是电动机，也可用于电热设备、电焊机、电容器组等其他负载。它还具有低电压释放保护可用于电热设备、电焊机、电容器组等其他负

20、载。它还具有低电压释放保护功能。接触器具有控制容量大、过载能力强、寿命长、设备简单经济等特点，功能。接触器具有控制容量大、过载能力强、寿命长、设备简单经济等特点，是电力拖动中使用最广泛的电器元件。是电力拖动中使用最广泛的电器元件。 按照所控制电路的种类，接触器可分为交流接触器和直流接触器两大类。按照所控制电路的种类，接触器可分为交流接触器和直流接触器两大类。1.2.1 交流接触器交流接触器1.2.1.1 交流接触器的结构与工作原理交流接触器的结构与工作原理（1）组成结构：）组成结构：电磁机构；触点系统；灭弧装置；其他部件电磁机构；触点系统；灭弧装置；其他部件 （2）工作原理：）工作原理：线圈通

21、电后，在铁心中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力线圈通电后，在铁心中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触点机构动作，常闭触点打开，常开触点克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触点机构动作，常闭触点打开，常开触点闭合。线圈失电或线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得闭合。线圈失电或线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触点机构复位。衔铁释放，触点机构复位。图图1-1 CJ10-201-1 CJ10-20型交流接触器型交流接触器1-灭弧罩灭弧罩 2-触电压力弹簧片触电压力弹簧片 3-主触点主触点 4-反作用弹簧反作用弹簧 5-线圈线圈 6-短路环短

22、路环 7-静铁心静铁心 8-弹簧弹簧 9-动铁心动铁心 10-辅助常开触点辅助常开触点 11-辅助常闭触点辅助常闭触点返回弹簧衔铁IUF线圈铁芯短路环常闭触头常开触头静触头动触头空气隙f静触头图1-2 接触器原理结构图1.2.1.2 1.2.1.2 交流接触器的分类交流接触器的分类 （1）按）按主触点数主触点数分分 可分为可分为单极、双极、三极、四极和五极接触器。单极、双极、三极、四极和五极接触器。 （2）按）按灭弧介质灭弧介质分分 可分为可分为空气式接触器、真空式接触器等。空气式接触器、真空式接触器等。 （3）按）按有无触点有无触点分分 可分为可分为有触点接触器和无触点接触器。有触点接触器和

23、无触点接触器。 1.2.1.3 1.2.1.3 交流接触器的基本参数交流接触器的基本参数 （1）额定电压额定电压主触点的额定工作电压，应大于等于负载的额定电压。主触点的额定工作电压，应大于等于负载的额定电压。 （2）额定电流额定电流接触器触点在额定工作条件下的电流值。接触器触点在额定工作条件下的电流值。 （3）通断能力通断能力最大接通电流和最大分断电流来表示。最大接通电流和最大分断电流来表示。 最大接通电流最大接通电流触点闭合时不会造成触点熔焊时的最大电流值。触点闭合时不会造成触点熔焊时的最大电流值。 最大分断电流最大分断电流触点断开时能可靠灭弧的最大电流。触点断开时能可靠灭弧的最大电流。 一

24、般通断能力是额定电流的一般通断能力是额定电流的510倍。倍。 （4）动作值动作值 可分为可分为吸合电压吸合电压和和释放电压释放电压。 吸合电压吸合电压接触器吸合前，缓慢增加吸合线圈两端的电压，接触器可以接触器吸合前，缓慢增加吸合线圈两端的电压，接触器可以吸合时的最小电压。吸合时的最小电压。 释放电压释放电压接触器吸合后，缓慢降低吸合线圈的电压，接触器释放时的接触器吸合后，缓慢降低吸合线圈的电压，接触器释放时的最大电压。最大电压。 一般吸合电压不低于线圈额定电压的一般吸合电压不低于线圈额定电压的85%，释放电压不高于线圈额定电，释放电压不高于线圈额定电压的压的70% 。 （5）吸引线圈额定电压吸

25、引线圈额定电压接触器正常工作时，吸引线圈上所加的电压值。接触器正常工作时，吸引线圈上所加的电压值。 （6）操作频率操作频率接触器的允许操作频率，一般为每小时允许操作次数的接触器的允许操作频率，一般为每小时允许操作次数的最大值。最大值。 （7）寿命寿命包括包括电寿命电寿命和和机械寿命机械寿命。目前接触器的。目前接触器的机械寿命机械寿命已达已达1103万次以上，万次以上，电气寿命电气寿命约是约是机械寿命机械寿命的的 5% 20% 。1.2.2 1.2.2 直流接触器直流接触器 直流接触器的结构和工作原理基本上与交流接触器相同。在结构上也是直流接触器的结构和工作原理基本上与交流接触器相同。在结构上也

26、是由电磁机构、触点系统和灭弧装置等部分组成。由于直流电弧比交流电弧难由电磁机构、触点系统和灭弧装置等部分组成。由于直流电弧比交流电弧难以熄灭，直流接触器常采用磁吹式灭弧装置灭弧。以熄灭，直流接触器常采用磁吹式灭弧装置灭弧。 1.2.3 1.2.3 接触器的符号与型号接触器的符号与型号1.2.3.1 1.2.3.1 接触器的符号接触器的符号 接触器的图形符号如图接触器的图形符号如图1-2所示，文字符号为所示，文字符号为KM。图图1-2 1-2 接触器的图形符号接触器的图形符号a) 线圈线圈 b) 主触点主触点 c) 辅助触辅助触1.2.3.2 1.2.3.2 接触器的型号说明接触器的型号说明 1

27、.2.4 1.2.4 接触器的选用接触器的选用 交流接触器的选用，应根据负荷的类型和工作参数合理选用。具体交流接触器的选用，应根据负荷的类型和工作参数合理选用。具体分为以下步。分为以下步。1.2.4.1 1.2.4.1 选择接触器的类型选择接触器的类型 交流接触器按负荷种类一般分为一类、二类、三类和四类，分别记交流接触器按负荷种类一般分为一类、二类、三类和四类，分别记为为AC1、AC2、AC3和和AC4。 一类交流接触器对应的控制对象是无感或微感负荷，如白炽灯、电一类交流接触器对应的控制对象是无感或微感负荷，如白炽灯、电阻炉等。阻炉等。 二类交流接触器用于绕线转子感应电动机的起动和停止。二类交

28、流接触器用于绕线转子感应电动机的起动和停止。 三类交流接触器的典型用途是笼型感应电动机的运转和运行中分断。三类交流接触器的典型用途是笼型感应电动机的运转和运行中分断。 四类交流接触器用于笼型感应电动机的起动、反接制动、反转和点四类交流接触器用于笼型感应电动机的起动、反接制动、反转和点动。动。1.2.4.2 1.2.4.2 选择接触器的额定参数选择接触器的额定参数 根据被控对象和工作参数，如电压、电流、功率、频率及工作制等根据被控对象和工作参数，如电压、电流、功率、频率及工作制等确定接触器的额定参数。确定接触器的额定参数。1-3 1-3 继电器继电器 定义：定义：继电器是根据某种输入信号的变化，

29、接通或断开控制电路，继电器是根据某种输入信号的变化，接通或断开控制电路，实现自动控制和保护电力装置的自动电器。实现自动控制和保护电力装置的自动电器。 种类种类：（1）按输入信号的性质分：电压继电器、电流继电器、时间按输入信号的性质分：电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器、压力继电器等。继电器、温度继电器、速度继电器、压力继电器等。 （2）按工作原理分：电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、）按工作原理分：电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、热继电器和电子式继电器等。热继电器和电子式继电器等。 （3）按输出形式分：为有触点和无触点两类。）按输出形式分：为有触点和无

30、触点两类。 （4）按用途分：控制用和保护用继电器等。）按用途分：控制用和保护用继电器等。1.3.1 1.3.1 电磁式继电器电磁式继电器1.3.1.1 1.3.1.1 电磁式继电器的结构与工作原理电磁式继电器的结构与工作原理 电磁式继电器由电磁系统、触点系统和释放弹簧等组成，电磁式继电磁式继电器由电磁系统、触点系统和释放弹簧等组成，电磁式继电器原理如图电器原理如图 1-3所示。所示。 常用的电磁式继电器有电压继电器、中间继电器和电流继电器。电常用的电磁式继电器有电压继电器、中间继电器和电流继电器。电磁式继电器的图形、文字符号如图磁式继电器的图形、文字符号如图 1-4所示。所示。 1.3.1.2

31、 1.3.1.2 电磁式继电器的特性电磁式继电器的特性 继电器的主要特性是输入继电器的主要特性是输入-输出特性，又称继电特性，继电特性曲线输出特性，又称继电特性，继电特性曲线如图如图1-5所示。所示。y1y01x2xx图1-5 继电特性曲线 图图1-5中，中，x2称为继电器吸合值，欲使继电器吸合，输入量必须等于或称为继电器吸合值，欲使继电器吸合，输入量必须等于或大于大于x2；x1称为继电器释放值，欲使继电器释放，输入量必须等于或小于称为继电器释放值，欲使继电器释放，输入量必须等于或小于x1。Kf=x1/x2 Kf称为继电器的返回系数，它是继电器重要参数之一称为继电器的返回系数，它是继电器重要参

32、数之一 。 继电器的另一个重要参数是吸合时间和释放时间。一般继电器的吸合继电器的另一个重要参数是吸合时间和释放时间。一般继电器的吸合时间与释放时间为时间与释放时间为0.050.15s，快速继电器为，快速继电器为0.0050.05s 。1.3.1.3 1.3.1.3 电压继电器电压继电器 电压继电器用于电力拖动系统的电压保护和控制。其线圈并联接入主电压继电器用于电力拖动系统的电压保护和控制。其线圈并联接入主电路，感测主电路的线路电压；触点接于控制电路，为执行元件。电路，感测主电路的线路电压；触点接于控制电路，为执行元件。 电压继电器可分为过电压继电器、欠电压继电器、零电压继电器和中电压继电器可分

33、为过电压继电器、欠电压继电器、零电压继电器和中间继电器。间继电器。1.3.1.4 1.3.1.4 电流继电器电流继电器 电流继电器用于电力拖动系统的电流保护和控制。其线圈串联接入主电流继电器用于电力拖动系统的电流保护和控制。其线圈串联接入主电路，用来感测主电路的电流；触点接于控制电路，为执行元件。电流继电路，用来感测主电路的电流；触点接于控制电路，为执行元件。电流继电器反映的是电流信号。常用的电流继电器有欠电流继电器和过电流继电电器反映的是电流信号。常用的电流继电器有欠电流继电器和过电流继电器两种。器两种。1.3.1.5 1.3.1.5 电磁式继电器的主要技术数据电磁式继电器的主要技术数据 （

34、1）JL3系列电磁式电流继电器的型号示意如下：系列电磁式电流继电器的型号示意如下： 表中表中JL3表示直流继电器；表示直流继电器；JL3-J表示交流继电器；表示交流继电器；JL3-S表示该继电器表示该继电器有两个线圈，一个是吸引线圈，另一个是保持线圈或是释放线圈。有两个线圈，一个是吸引线圈，另一个是保持线圈或是释放线圈。 （2） JT4系列电磁式交流通用继电器系列电磁式交流通用继电器 该系列产品可用作交流电压继电器和交流电流继电器。用作电压继电器该系列产品可用作交流电压继电器和交流电流继电器。用作电压继电器时，电压线圈有时，电压线圈有110，127，220，380V四种。四种。 （3）JZ7系

35、列中间继电器系列中间继电器 可用于可用于500V以下控制电路中。以下控制电路中。 1.3.2 磁电式继电器磁电式继电器1.3.2.1 磁电式继电器的结构与原理磁电式继电器的结构与原理 （1）种类：永久磁铁在动圈之外的，称为外磁式。反之，永久磁铁在）种类：永久磁铁在动圈之外的，称为外磁式。反之，永久磁铁在动圈之内的，则称为内磁式。动圈之内的，则称为内磁式。 （2）工作原理：）工作原理： 当动圈通入电流后，当动圈通入电流后，在永久磁铁的作用下，在永久磁铁的作用下，动圈将旋转。电流到达动圈将旋转。电流到达某值，动圈旋转角为某值，动圈旋转角为rk时，静动触点闭合，从时，静动触点闭合，从而接通被控制的电

36、路。而接通被控制的电路。当动圈中电流减小至某当动圈中电流减小至某定值时，动圈在游丝弹定值时，动圈在游丝弹簧的作用下返回，触点簧的作用下返回，触点断开。电流减至零时，断开。电流减至零时，动圈恢复原位。当通入动圈恢复原位。当通入反向电流时，动圈反转，反向电流时，动圈反转，另一对静动触点接通。另一对静动触点接通。 1.3.2.2 磁电式继电器的性能特点及主要参数磁电式继电器的性能特点及主要参数 （1）因为触点接触压力很小，所需的控制功率很小）因为触点接触压力很小，所需的控制功率很小(仅仅O.12W左右左右)，因而灵敏度高。其返回系数也高。最高可达因而灵敏度高。其返回系数也高。最高可达0.99。 （2

37、）能反应输入信号的极性，即能反应电流方向。）能反应输入信号的极性，即能反应电流方向。 （3）具有足够的稳定性，但可动部分不能承受冲击负载。）具有足够的稳定性，但可动部分不能承受冲击负载。 这种继电器常用于自动检测与自动控制系统中，能实现微弱信号的检测这种继电器常用于自动检测与自动控制系统中，能实现微弱信号的检测与传送。与传送。 1.3.3 舌舌(干干)簧继电器簧继电器1.3.3.1 舌舌(干干)簧继电器的结构与原理簧继电器的结构与原理 当线圈通电后，当线圈通电后，管中两舌簧片的自管中两舌簧片的自由端分别被磁化成由端分别被磁化成N极与极与S极而相互极而相互吸引，因而接通了吸引，因而接通了被控制的

38、电路。线被控制的电路。线圈断电后，舌簧片圈断电后，舌簧片在本身的弹力作用在本身的弹力作用下分开并复位，控下分开并复位，控制电路亦被切断。制电路亦被切断。1.3.3.2 1.3.3.2 舌舌( (干干) )簧继电器的特点簧继电器的特点 (1) 吸合功率小，灵敏度高。吸合与释放时间均在吸合功率小，灵敏度高。吸合与释放时间均在0.52ms以内。以内。 (2) 触点寿命长，一般可达触点寿命长，一般可达108次左右。次左右。 (3) 结构简单，体积小。结构简单，体积小。 (4) 价格低廉，维修方便。价格低廉，维修方便。 (5) 缺点：触点易冷焊粘住；过载能力低；触点开距小；耐压低；断缺点：触点易冷焊粘住

39、；过载能力低；触点开距小；耐压低；断开瞬间触点易抖动。开瞬间触点易抖动。1.3.3.3 1.3.3.3 舌舌( (干干) )簧继电器的主要参数簧继电器的主要参数 国产部分舌国产部分舌(干干)簧继电器主要参数如表簧继电器主要参数如表1-12所示。所示。 1.3.4 时间继电器时间继电器 时间继电器是一种实现触点延时接通或断开的自动控制电器，其种类时间继电器是一种实现触点延时接通或断开的自动控制电器，其种类很多，常用的有电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式等。很多，常用的有电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式等。 时间继电器图形符号及文字符号如图时间继电器图形符号及文字符号如图1-8所示。所示。 1.

40、3.4.1 直流电磁式时间继电器直流电磁式时间继电器 在直流电磁式电压继电器的铁心上增加在直流电磁式电压继电器的铁心上增加一个阻尼铜套，即可构成时间继电器。一个阻尼铜套，即可构成时间继电器。 它是利用电磁阻尼原理产生延时的，由它是利用电磁阻尼原理产生延时的，由电磁感应定律可知，在继电器线圈通断电过电磁感应定律可知，在继电器线圈通断电过程中铜套内将感应电动势，并流过感应电流，程中铜套内将感应电动势，并流过感应电流，此电流产生的磁通总是反对原磁通变化。此电流产生的磁通总是反对原磁通变化。 继电器通电时，由于衔铁处于释放位置，继电器通电时，由于衔铁处于释放位置，气隙大，磁阻大，磁通小，铜套阻尼作用相

41、气隙大，磁阻大，磁通小，铜套阻尼作用相对也小，因此衔铁吸合时延时不显著（一般对也小，因此衔铁吸合时延时不显著（一般忽略不计）。忽略不计）。 继电器断电时，磁通变化量大，铜套阻继电器断电时，磁通变化量大，铜套阻尼作用也大，使衔铁延时释放而起到延时作尼作用也大，使衔铁延时释放而起到延时作用。因此，这种继电器仅用作断电延时。用。因此，这种继电器仅用作断电延时。 1.3.4.2 1.3.4.2 空气式时间继电器空气式时间继电器 空气阻尼式时间继电器又称气囊式时间继电器，它的延时范围宽空气阻尼式时间继电器又称气囊式时间继电器，它的延时范围宽(0.4180s)，可用于需要断电延时或通电延时的场合，具有延时

42、断开的常开触点、，可用于需要断电延时或通电延时的场合，具有延时断开的常开触点、延时闭合的常闭触点、或延时闭合的常开触点、延时断开的常闭触点。延时闭合的常闭触点、或延时闭合的常开触点、延时断开的常闭触点。 工作原理：当线圈得电吸下衔铁和支撑杆，联结在一起的胶木块下降，工作原理：当线圈得电吸下衔铁和支撑杆，联结在一起的胶木块下降，但空气室中的空气受进气孔处调节螺钉的阻碍，在活塞下降过程中空气室内但空气室中的空气受进气孔处调节螺钉的阻碍，在活塞下降过程中空气室内造成稀薄空气而使活塞下降缓慢，到达最终位置时压合微动开关，触点闭合造成稀薄空气而使活塞下降缓慢，到达最终位置时压合微动开关，触点闭合送出信号

43、。送出信号。 延时时间：线圈得电到触点动作的延时时间：线圈得电到触点动作的一段时间称为该时间继电器的延时时间。一段时间称为该时间继电器的延时时间。 延时时间的调节：通过调节螺钉延时时间的调节：通过调节螺钉8调节进气孔的大小来调节。调节进气孔的大小来调节。 当线圈失电，活塞在恢复弹簧作用当线圈失电，活塞在恢复弹簧作用下迅速复位，这时空气室内的空气可由下迅速复位，这时空气室内的空气可由出气孔及时排出。出气孔及时排出。 JS7-A系列国产空气阻尼式时间继系列国产空气阻尼式时间继电器的技术数据见表电器的技术数据见表1-14。 1.3.4.3 1.3.4.3 电动机式时间继电器电动机式时间继电器 电动机

44、式时间继电器延时范围很宽，可以由几电动机式时间继电器延时范围很宽，可以由几s到几到几h，而且有通电延，而且有通电延时和断电延时两种类型，准确度高，调节方便。缺点是结构复杂，价格较贵。时和断电延时两种类型，准确度高，调节方便。缺点是结构复杂，价格较贵。 工作原理：当继电器内的同步电动机通电后，通过减速齿轮带动动触点工作原理：当继电器内的同步电动机通电后，通过减速齿轮带动动触点经一定延时与静触点闭合并送出信号。经一定延时与静触点闭合并送出信号。 JS10系列电动机式时间继电器型号的含意：系列电动机式时间继电器型号的含意： JS10系列电动机式时间继电器中的同步电动机频率为系列电动机式时间继电器中的

45、同步电动机频率为50Hz，电压分，电压分127、220、380、500V四种。四种。 JS10系列时间继电器的延时时间的调节范系列时间继电器的延时时间的调节范围如表围如表1-16所示。所示。 新产品新产品JS11系列时间继电器，适用于交流系列时间继电器，适用于交流50Hz或或60Hz、压在、压在380V以下以下的电气自动控制线路。在电路中，它向需要延时的被控电路发送信号，其延的电气自动控制线路。在电路中，它向需要延时的被控电路发送信号，其延时时间长，延时偏差小，延时精度高。其主要技术数据如表时时间长，延时偏差小，延时精度高。其主要技术数据如表1-17所示。所示。 1.3.4.4 1.3.4.4

46、 电子式时间继电器电子式时间继电器 （1）概述：电子式时间继电器在时间继电器中已成为主流产品，电）概述：电子式时间继电器在时间继电器中已成为主流产品，电子式时间继电器是采用晶体管或集成电路和电子元件等构成，目前已有采用子式时间继电器是采用晶体管或集成电路和电子元件等构成，目前已有采用单片机控制的时间继电器，如单片机控制的时间继电器，如DHC6多制式单片机控制时间继电器。多制式单片机控制时间继电器。 （2）优点：电子式时间继电器具有延时范围广、精度高、体积小、）优点：电子式时间继电器具有延时范围广、精度高、体积小、耐冲击和耐振动、调节方便及寿命长等优点，所以发展很快，应用广泛。耐冲击和耐振动、调

47、节方便及寿命长等优点，所以发展很快，应用广泛。 （3）输出形式：有触点式和无触点式，前者是用晶体管驱动小型电）输出形式：有触点式和无触点式，前者是用晶体管驱动小型电磁式继电器，后者是采用晶体管或晶闸管输出。磁式继电器，后者是采用晶体管或晶闸管输出。 （4）DHC6多制式单片机控制时间继电器：这种继电器是为适应工业多制式单片机控制时间继电器：这种继电器是为适应工业自动化控制水平越来越高的要求而生产的。多种制式时间继电器可使用户根自动化控制水平越来越高的要求而生产的。多种制式时间继电器可使用户根据需要选择最合适的制式，使用简便方法达到以往需要较复杂接线才能达到据需要选择最合适的制式，使用简便方法达

48、到以往需要较复杂接线才能达到的控制功能。这样既节省了中间控制环节，又大大提高了电气控制的可靠性。的控制功能。这样既节省了中间控制环节，又大大提高了电气控制的可靠性。 DHC6多种制式时间继电器采用多种制式时间继电器采用单片机控制，单片机控制，LCD 显示，具有显示，具有 9 种工作制式、正计时、倒计时任意种工作制式、正计时、倒计时任意设定、设定、8种延时时段、延时范围从种延时时段、延时范围从 0.01s 999.9h任意设定、键盘设任意设定、键盘设定，设定完成之后可以锁定按键，定，设定完成之后可以锁定按键，防止误操作。可按要求任意选择控防止误操作。可按要求任意选择控制模式，使控制电路最简单可靠

49、。制模式，使控制电路最简单可靠。其外貌如图其外貌如图 1-11所示。所示。1.3.4.4 1.3.4.4 时间继电器的选用时间继电器的选用 选用时间继电器时应注意：其选用时间继电器时应注意：其线圈线圈 （或电源）（或电源） 的电流种类和电的电流种类和电压等级应与控制电路相同；按控制压等级应与控制电路相同；按控制要求选择延时方式和触点型式；校要求选择延时方式和触点型式；校核触点数量和容量，若不够时，可核触点数量和容量，若不够时，可用中间继电器进行扩展。用中间继电器进行扩展。1.3.5 1.3.5 其他非电磁类继电器其他非电磁类继电器 非电磁类继电器的感测元件接受非电量信号（如：温度、转速、位非电

50、磁类继电器的感测元件接受非电量信号（如：温度、转速、位移及机械力等）。常用的非电磁类继电器有：热继电器、速度继电器、干移及机械力等）。常用的非电磁类继电器有：热继电器、速度继电器、干簧继电器、永磁感应继电器等。簧继电器、永磁感应继电器等。1.3.5.1 1.3.5.1 热继电器热继电器（FR） 用途：主要用于电力拖动系统中电动机负载的过载保护。用途：主要用于电力拖动系统中电动机负载的过载保护。（1 1）继电器结构与工作原理：）继电器结构与工作原理： （2 2）热继电器的型号及选用：）热继电器的型号及选用： 当电流超过额定电流的当电流超过额定电流的20时，在时，在20min内动作；超过额定电流的

51、内动作；超过额定电流的50时，在时，在2min内动作。内动作。 JR1、JR2、JR0和和 JR15系列的热继电器均为两相结构，是双热元件系列的热继电器均为两相结构，是双热元件的热继电器，只能用作三相异步电动机的均衡过载保护和联结定子绕组的热继电器，只能用作三相异步电动机的均衡过载保护和联结定子绕组的三相异步电动机的断相保护的三相异步电动机的断相保护 对于定子绕组为联结的三相感应电动机，必须采用带断相保护的热对于定子绕组为联结的三相感应电动机，必须采用带断相保护的热继电器（如继电器（如JR16和和JR20）。热继电器的图形及文字符号如图）。热继电器的图形及文字符号如图1-13所示。所示。 热继

52、电器的主要技术数据：热继电器的主要技术数据： 1.3.5.2 1.3.5.2 速度继电器速度继电器 速度继电器主要用于笼型感应电动机速度继电器主要用于笼型感应电动机的反接制动控制。感应式速度继电器的原的反接制动控制。感应式速度继电器的原理如图理如图1-14所示。它是靠电磁感应原理实所示。它是靠电磁感应原理实现触点动作的。现触点动作的。 速度继电器的轴与电动机的轴相连接。速度继电器的轴与电动机的轴相连接。转子固定在轴上，定子与轴同心。当电动转子固定在轴上，定子与轴同心。当电动机转动时，速度继电器的转子随之转动，机转动时，速度继电器的转子随之转动，绕组切割磁场产生感应电动势和电流，此绕组切割磁场产

53、生感应电动势和电流，此电流和永久磁铁的磁场作用产生转矩，使电流和永久磁铁的磁场作用产生转矩，使定子偏转，通过定子柄拨动触点，使常闭定子偏转，通过定子柄拨动触点，使常闭触点断开、常开触点闭合。当电动机转速触点断开、常开触点闭合。当电动机转速下降到接近零时，转矩减小，定子柄在弹下降到接近零时，转矩减小，定子柄在弹簧力的作用下恢复原位，触点也复原。簧力的作用下恢复原位，触点也复原。 一般情况下，速度继电器的触点，在转速达一般情况下，速度继电器的触点，在转速达120r/min时能动作，时能动作，100r/min左右时能恢复正常位置。左右时能恢复正常位置。 速度继电器的图形、文字符号：速度继电器的图形、

54、文字符号：1-4 1-4 刀开关与低压断路器刀开关与低压断路器 （1）开关的作用：分合电路、开断电流。）开关的作用：分合电路、开断电流。 （2）开关的种类：常用的有刀开关、隔离开关、负荷开关、转换开关）开关的种类：常用的有刀开关、隔离开关、负荷开关、转换开关 （组合开关）、低压断路器等。（组合开关）、低压断路器等。 开关有有载运行操作、无载运行操作、选择性运行操作之分；又有正开关有有载运行操作、无载运行操作、选择性运行操作之分；又有正面操作、侧面操作、背面操作几种；还有不带灭弧装置和带灭弧装置之分。面操作、侧面操作、背面操作几种；还有不带灭弧装置和带灭弧装置之分。刀口接触有面接触和线接触两种。

55、线接触形式的刀片容易插入静触头，接刀口接触有面接触和线接触两种。线接触形式的刀片容易插入静触头，接触电阻小，制造方便。静触头常采用弹簧片以保证接触良好。触电阻小，制造方便。静触头常采用弹簧片以保证接触良好。1.4.1 1.4.1 低压刀开关低压刀开关 常用的常用的HD系列和系列和HS系列刀开关的外形如图系列刀开关的外形如图1-16所示。刀开关的图形和所示。刀开关的图形和文字符号如图文字符号如图1-17所示。所示。 （1）刀开关的用作：隔离电源，也可用来非频繁地接通和分断容量较）刀开关的用作：隔离电源，也可用来非频繁地接通和分断容量较小的低压配电线路。小的低压配电线路。 （2）刀开关安装接线：应

56、将电源线接在上端，负载接在下端，这样拉）刀开关安装接线：应将电源线接在上端，负载接在下端，这样拉闸后刀片与电源隔离，可防止意外事故发生。闸后刀片与电源隔离，可防止意外事故发生。 刀开关的主要类型有大电流刀开关、负荷开关、熔断器式刀开关。常用刀开关的主要类型有大电流刀开关、负荷开关、熔断器式刀开关。常用的产品有的产品有HD11HD14和和HS11HS13系列刀开关。系列刀开关。 （3）刀开关的选择：）刀开关的选择： 刀开关结构形式的选择：应根据刀开关的作用和装置的安装形式来刀开关结构形式的选择：应根据刀开关的作用和装置的安装形式来选择是否带灭弧装置。选择是否带灭弧装置。 刀开关的额定电流的选择：

57、刀开关的额定电流的选择： 一般应等于或大于所分断电路中各个负一般应等于或大于所分断电路中各个负载额定电流的总和。对于电动机负载，应选用额定电流大一级的刀开关。载额定电流的总和。对于电动机负载，应选用额定电流大一级的刀开关。1.4.2 1.4.2 低压断路器低压断路器 （1）作用：）作用： 接通和分断负载电路或控制不频繁起动的电动机。接通和分断负载电路或控制不频繁起动的电动机。 对电动机进行过载、短路、欠电压保护。对电动机进行过载、短路、欠电压保护。 （2）优点：动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点。）优点：动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点。1.4.2.1 1.4.2.1 低

58、压断路器的结构和工作原理低压断路器的结构和工作原理 （1）结构：由操作机构、主触点、辅助触点、电磁式过电流脱扣器、）结构：由操作机构、主触点、辅助触点、电磁式过电流脱扣器、热脱扣器、电磁式欠压脱扣器、电磁式分励脱扣器和灭弧系统等组成。热脱扣器、电磁式欠压脱扣器、电磁式分励脱扣器和灭弧系统等组成。 （2）工作原理图：如图）工作原理图：如图1-18所示。所示。 合闸操作：低压断路器的主合闸操作：低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。机构将主触点锁在合闸位置上。短路保护：由电磁式过电流短路保护

59、：由电磁式过电流脱扣器承担。脱扣器承担。过载保护：由热脱扣器承担。过载保护：由热脱扣器承担。欠电压保护：由电磁式欠压欠电压保护：由电磁式欠压脱扣器承担。脱扣器承担。 远距离分闸操作：由停止按远距离分闸操作：由停止按钮和电磁式分励脱扣器实现。钮和电磁式分励脱扣器实现。1.4.2.2 1.4.2.2 低压断路器典型产品低压断路器典型产品 （1）装置式断路器）装置式断路器 装置式断路器有绝缘塑料外壳，可手动或电动（对大容量断路器而言）装置式断路器有绝缘塑料外壳，可手动或电动（对大容量断路器而言）合闸。有较高的分断能力和动稳定性，有较完善的选择性保护功能，广泛用合闸。有较高的分断能力和动稳定性，有较完

60、善的选择性保护功能，广泛用于配电线路。于配电线路。 常用装置式断路器的有常用装置式断路器的有DZ15、DZ20、DZX19、C45N和和C65N等系列产等系列产品。品。 C45N和和C65N产品的优点：体积小，分断能力高，限流性能好，操作轻产品的优点：体积小，分断能力高，限流性能好，操作轻便，型号规格齐全，可以方便地在单极结构基础上组合成二极、三极、四极便，型号规格齐全，可以方便地在单极结构基础上组合成二极、三极、四极断路器。断路器。 C45N和和C65N产品的适用场合：广泛使用在产品的适用场合：广泛使用在 60A 及以下的民用照明主及以下的民用照明主干线及支路中（多用于住宅用户的进线开关及商