第3章 常用电器

1、第第3章章常用电器常用电器3.1 控制电器控制电器 控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。技术指标：技术指标：通断能力；通断能力；操作频率；操作频率；电气寿命；电气寿命；机械寿命等。机械寿命等。3.1.1 接触器接触器接触器：接触器：是一种用于是一种用于频繁频繁地接通或断开地接通或断开 交、直流交、直流主电路主电路、大容、大容量控制电路等量控制电路等大电流大电流电路的自动切换电器。电路的自动切换电器。 主要用于控制电动机、电热设备、电焊机、电容器组等，是电主要用于控制电动机、电热设备、电焊机、电容器组等，是电气工程中应用最为广泛的控制电器之一。

2、气工程中应用最为广泛的控制电器之一。 1. 接触器的结构接触器的结构主触头主触头灭弧罩灭弧罩辅助触头辅助触头辅助常闭触头辅助常闭触头辅助常开触头辅助常开触头吸引线圈吸引线圈衔铁衔铁静铁心铁静铁心铁释放弹簧释放弹簧2. 工作原理工作原理励磁电源励磁电源磁通磁通电磁吸力电磁吸力F静触头静触头动触头动触头3. 接触器的符号接触器的符号4. 接触器的型号接触器的型号 5. 接触器的分类接触器的分类按驱动触头系统的动力分：按驱动触头系统的动力分： 电磁接触器、液压接触器和气动接触器。电磁接触器、液压接触器和气动接触器。按灭弧介质分：按灭弧介质分： 空气电磁式接触器、油浸式接触器和真空接触器等。空气电磁式

3、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种类分：按主触头控制的电流种类分： 交流接触器、直流接触器等。交流接触器、直流接触器等。 （b）交流真空接触器交流真空接触器 （c）直流接触器直流接触器 （a）CJ20 交流接触器交流接触器 6. 接触器的主要技术参数接触器的主要技术参数 额定电压：额定电压： 接触器铭牌上的额定电压，也就是接触器铭牌上的额定电压，也就是主触头主触头的额定电压。的额定电压。选用时必须与被控制的负载回路额定电压相同。选用时必须与被控制的负载回路额定电压相同。额定电流：额定电流： 接触器铭牌上的额定电流，也就是接触器铭牌上的额定电流，也就是主触头主触头的额定工作

4、的额定工作电流。电流。额定电流额定电流： 指当接触器装在敞开的控制屏上，在间断长期工指当接触器装在敞开的控制屏上，在间断长期工作制下，温升不超过额定温升时流过触头的允许电流。作制下，温升不超过额定温升时流过触头的允许电流。间断长期工作制：间断长期工作制： 是指接触器连续通电时间不大于是指接触器连续通电时间不大于8h工作制。工作工作制。工作8h后，必须在空载下，触头连续操作开、闭三次以上（这后，必须在空载下，触头连续操作开、闭三次以上（这一工作制通常是在交接班时进行），以便一工作制通常是在交接班时进行），以便清除氧化膜清除氧化膜。吸引线圈的额定电压：吸引线圈的额定电压：交流吸引线圈的额定电压：交

5、流吸引线圈的额定电压： 一般有一般有36 V、127 V、220 V和和380 V四种。四种。直流吸引线圈的额定电压：直流吸引线圈的额定电压： 一般有一般有24 V、48 V、110 V、220 V和和440 V五种。五种。 考虑到电网电压的波动，考虑到电网电压的波动，允许接触器的线圈电压超过允许接触器的线圈电压超过额定值的额定值的5，线圈的温升不会超过绝缘材料的容许温升。线圈的温升不会超过绝缘材料的容许温升。机械寿命和电气寿命：机械寿命和电气寿命：机械寿命：机械寿命： 是指接触器在不需要修理的条件下所能承受的空载是指接触器在不需要修理的条件下所能承受的空载操作次数。一般接触器的机械寿命可达操

6、作次数。一般接触器的机械寿命可达 100015000万万次以上。次以上。电寿命：电寿命： 是指接触器的主触点在额定负载条件下，所允许是指接触器的主触点在额定负载条件下，所允许的极限操作次数。的极限操作次数。 电寿命电寿命与触点受电磨损的程度有关，与触点受电磨损的程度有关，一般小于机一般小于机械寿命械寿命。额定操作频率：额定操作频率：接触器每小时运行的最高操作次数接触器每小时运行的最高操作次数： 一般一般交流接触器额定操作频率交流接触器额定操作频率最高为最高为600次；次； 直流接触器额定操作频率直流接触器额定操作频率较高，最高可达较高，最高可达1200次。次。 对于频繁操作的场所，如轧钢机的一

7、些辅助机械，对于频繁操作的场所，如轧钢机的一些辅助机械，就采用了具有直流吸引线圈的接触器。就采用了具有直流吸引线圈的接触器。如：如：CJ3系列接触器就是具有直流吸引线圈、主触头交系列接触器就是具有直流吸引线圈、主触头交直两用的接触器，其额定操作频率可达到直两用的接触器，其额定操作频率可达到 1200次。次。额定通断能力：额定通断能力： 指接触器主触头在规定条件下能可靠地接通和分断指接触器主触头在规定条件下能可靠地接通和分断电流的值。电流的值。 在此电流值下，接通电路时主触头不应发生熔焊；在此电流值下，接通电路时主触头不应发生熔焊；分断电路时主触头不应发生长时间燃弧。分断电路时主触头不应发生长时

8、间燃弧。 动作值：动作值： 指接触器的吸合电压和释放电压。指接触器的吸合电压和释放电压。规定：规定： 接触器的接触器的吸合电压吸合电压大于大于线圈额定电压的线圈额定电压的80时时应可靠吸合；接触器的应可靠吸合；接触器的释放电压释放电压不高于不高于线圈额定电线圈额定电压的压的70。7. 接触器的选择接触器的选择类型选择：类型选择： 根据接触器所控制的负载性质，选择直流接触器或交根据接触器所控制的负载性质，选择直流接触器或交流接触器。流接触器。 交流负载应选用交流接触器，直流负载应选用直流接交流负载应选用交流接触器，直流负载应选用直流接触器。触器。 如果控制系统中主要是交流电动机，且如果控制系统中

9、主要是交流电动机，且直流负载直流负载的容的容量比较小时，也可全量比较小时，也可全用交流接触器进行控制用交流接触器进行控制，但是，但是触头的触头的额定电流应适当选择大一些额定电流应适当选择大一些，再根据接触器的工作任务，再根据接触器的工作任务，确定合适的系列。确定合适的系列。额定电压的选择：额定电压的选择： 接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压。电压。 如果接触器使用在如果接触器使用在频繁起动、制动和频繁正反转频繁起动、制动和频繁正反转的场合时，应增大一倍左右的场合时，应增大一倍左右。 额定电流的选择：额定电流的选择： 若电动机的操作频率不高如

10、压缩机、水泵、风机、若电动机的操作频率不高如压缩机、水泵、风机、空调、冲床等，接触器额定电流大于负荷额定电流；空调、冲床等，接触器额定电流大于负荷额定电流； 对重任务型电机如机床主电机、升降设备、绞盘、对重任务型电机如机床主电机、升降设备、绞盘、破碎机等，其破碎机等，其平均操作频率超过平均操作频率超过100次次min，且，且常工常工作在起动、点动、正反向制动、反接制动等状态作在起动、点动、正反向制动、反接制动等状态，为了，为了保证电寿命，接触器保证电寿命，接触器额定电流应大于电机额定电流额定电流应大于电机额定电流； 对特重任务电机，如印刷机、镗床等，对特重任务电机，如印刷机、镗床等，操作频率很

11、操作频率很高，可达高，可达60012000次次h，经常，经常工作在起动、反接制工作在起动、反接制动、反向等状态动、反向等状态，接触器可大致，接触器可大致按电寿命及起动电流选按电寿命及起动电流选用用； 交流回路中有电容器投入电网或从电网中切除时，接触器选交流回路中有电容器投入电网或从电网中切除时，接触器选择择应考虑电容器的合闸冲击电流应考虑电容器的合闸冲击电流，接触器的额定电流可，接触器的额定电流可按电容器按电容器的额定电流的的额定电流的1.5倍选取倍选取； 用接触器对变压器进行控制时用接触器对变压器进行控制时如交流电弧焊机、电阻焊机如交流电弧焊机、电阻焊机等，应考虑浪涌电流的大小，可等，应考虑

12、浪涌电流的大小，可按变压器额定电流的按变压器额定电流的2倍选取接倍选取接触器触器； 对于电热设备如电阻炉、电热器等，负荷的冷态电阻较小，对于电热设备如电阻炉、电热器等，负荷的冷态电阻较小，因此起动电流相应要大一些，选用接触器时可不用考虑起动电流，因此起动电流相应要大一些，选用接触器时可不用考虑起动电流，直接按负荷额定电流选取；直接按负荷额定电流选取； 由于由于气体放电灯起动电流大、起动时间长气体放电灯起动电流大、起动时间长，对于照明设备，对于照明设备的控制，可的控制，可按额定电流按额定电流1.11.4倍选取交流接触器倍选取交流接触器。吸引线圈额定电压的选择：吸引线圈额定电压的选择：根据控制回路

13、的电压选用。根据控制回路的电压选用。 使用时要特别注意线圈的额定电压，如把额定电压为使用时要特别注意线圈的额定电压，如把额定电压为220V的线圈接至的线圈接至380V电源上，电压升高交流接触器磁路将趋于饱和，电源上，电压升高交流接触器磁路将趋于饱和，线圈电流将显著增大，线圈将烧毁；反之，则衔铁不动作，线圈线圈电流将显著增大，线圈将烧毁；反之，则衔铁不动作，线圈也可能因过热而烧毁。也可能因过热而烧毁。接触器触头数量、种类选择：接触器触头数量、种类选择： 触头数量和种类应满足主电路和控制电路的要求。触头数量和种类应满足主电路和控制电路的要求。 8. 接触器常见的故障及排除方法接触器常见的故障及排除

14、方法故障现象故障现象产生故障的原因产生故障的原因排除方法排除方法吸力不足吸力不足1.电源电压过低或波动太大电源电压过低或波动太大2.线圈的额定电压高于控制回路电压线圈的额定电压高于控制回路电压3.其可动部分被卡住铁心歪斜其可动部分被卡住铁心歪斜4.反作用弹簧压力过大反作用弹簧压力过大1.调整电源电压调整电源电压2.更换线圈，使其符合要求更换线圈，使其符合要求3.调整可动部分调整可动部分4.调整反作用弹簧调整反作用弹簧线圈过热或烧毁线圈过热或烧毁1.线圈匝间短路线圈匝间短路2.衔铁与铁心间隙太大衔铁与铁心间隙太大3.操作频率太高操作频率太高4.电源电压过高或过低电源电压过高或过低1.更换线圈更换

15、线圈2.修理铁心或更换修理铁心或更换3.按条件使用接触器按条件使用接触器4.调整电源电压调整电源电压衔铁振动或噪音衔铁振动或噪音1.短路环损害或脱落短路环损害或脱落2.衔铁歪斜或铁心端面有锈蚀、油污、灰尘衔铁歪斜或铁心端面有锈蚀、油污、灰尘3.可动保护卡阻可动保护卡阻4.电源电压偏低电源电压偏低1.更换铁心或短路环更换铁心或短路环2.调整或清理铁心端面调整或清理铁心端面3.调整可动部分调整可动部分4.提高电源电压提高电源电压触头不能复位触头不能复位1.触头熔焊在一起触头熔焊在一起2.铁心剩磁太大铁心剩磁太大3.铁心端面有油污铁心端面有油污4.可动部分被卡阻可动部分被卡阻1.修理或更新触头修理或

16、更新触头2.消除剩磁或更换铁心消除剩磁或更换铁心3.清理铁心端面清理铁心端面4.拆除机械卡阻现象拆除机械卡阻现象触头过热触头过热1.触头接触压力不足触头接触压力不足2.触头表面接触不良触头表面接触不良3.触头表面被电弧灼伤烧毁触头表面被电弧灼伤烧毁4.负载电流过大负载电流过大1.调整触头压力调整触头压力2.调整触头使其接触良好调整触头使其接触良好3.修理触头或更换修理触头或更换4.减小负载或调换接触器减小负载或调换接触器3.1.2 控制继电器控制继电器继电器：继电器： 是一种根据是一种根据电或非电信号电或非电信号的变化来接通或断开的变化来接通或断开小电流小电流电路，实现远距离自动控制和保护的自

17、动控制电器。电路，实现远距离自动控制和保护的自动控制电器。 输入量输入量: 可以是电流、电压等电量，也可以是温度、时间、速可以是电流、电压等电量，也可以是温度、时间、速度等非电量；度等非电量；输出输出: 是触头的动作或电参数的变化。是触头的动作或电参数的变化。 1.继电器的分类继电器的分类按动作原理分：按动作原理分： 电磁式、磁电式、感应式、电动式、温度（热）、光电式、压电电磁式、磁电式、感应式、电动式、温度（热）、光电式、压电式继电器；式继电器； 按输入量的不同分：按输入量的不同分： 交流、直流、电压、电流、中间、时间、速度、温度、压力、脉交流、直流、电压、电流、中间、时间、速度、温度、压力

18、、脉冲继电器；冲继电器；按结构特点分：按结构特点分： 接触器式、微型（小型、超小型）、舌簧、电子式、智能化、接触器式、微型（小型、超小型）、舌簧、电子式、智能化、固态、可编程序控制继电器；固态、可编程序控制继电器； 按动作功能分：按动作功能分： 通用、灵敏、高灵敏继电器；通用、灵敏、高灵敏继电器；按输出触头容量分：按输出触头容量分： 大、中、小、微功率继电器；大、中、小、微功率继电器；按输出形式分：按输出形式分： 有触头和无触头继电器；有触头和无触头继电器； 按用途分：按用途分： 控制、保护继电器、信号继电器和安全继电器控制、保护继电器、信号继电器和安全继电器 。2. 电磁式继电器的结构电磁式

19、继电器的结构 吸引线圈吸引线圈静铁心静铁心衔铁衔铁常闭触头常闭触头常开触头常开触头调整螺钉调整螺钉 反力弹簧反力弹簧 3. 电磁式继电器的型号电磁式继电器的型号 继电器的种类：继电器的种类：T 通用继电器；通用继电器；L 电流继电器；电流继电器；Z 中间继电器；中间继电器；S 时间继电器。时间继电器。 4.电磁式继电器的图形符号电磁式继电器的图形符号 （a）线圈）线圈（b）常开触头）常开触头 （c）常闭触头）常闭触头5. 继电器的主要技术参数继电器的主要技术参数 （1）额定参数）额定参数 额定电压（电流）：额定电压（电流）： 指继电器线圈电压（电流）的额定值；指继电器线圈电压（电流）的额定值；

20、吸合电压（电流）吸合电压（电流）: 指使继电器衔铁开始运动时线圈的电压（电流）值；指使继电器衔铁开始运动时线圈的电压（电流）值；释放电压（电流）：释放电压（电流）： 指衔铁开始返回时，线圈的电压（电流）。指衔铁开始返回时，线圈的电压（电流）。 （2）动作时间）动作时间 吸合时间：吸合时间： 从线圈接受信号起，到衔铁完全吸合所需要的时间；从线圈接受信号起，到衔铁完全吸合所需要的时间；释放时间：释放时间： 从线圈断电到衔铁完全释放所需的时间。从线圈断电到衔铁完全释放所需的时间。一般电磁式继电器的动作时间为一般电磁式继电器的动作时间为0.050.2s；快速继电器的时间小于快速继电器的时间小于0.05

21、s；延时继电器的动作时间大于延时继电器的动作时间大于0.2s。 （3）整定值）整定值 根据控制要求，对继电器的吸合（释放）电压或电流进行人为地根据控制要求，对继电器的吸合（释放）电压或电流进行人为地调节的数值。调节的数值。调节方法：调节方法：调整弹簧的松紧程度；调整弹簧的松紧程度；改变非磁性垫片的厚度；改变非磁性垫片的厚度；改变初始气隙的大小来调节整定值。改变初始气隙的大小来调节整定值。（4）返回参数）返回参数 返回系数返回系数: 释放电压（电流）与吸合电压（电流）之比，用释放电压（电流）与吸合电压（电流）之比，用K表示。表示。控制继电器返回系数控制继电器返回系数: 其其K0.6，能反映较小输

22、入量的波动范围。，能反映较小输入量的波动范围。6. 几种控制继电器几种控制继电器 （1）电压继电器）电压继电器 用于电力拖动系统的用于电力拖动系统的电压保护和控制电压保护和控制。 其触点的动作与线圈的电压大小有关，使用时电压继电器的其触点的动作与线圈的电压大小有关，使用时电压继电器的线圈与负载并联线圈与负载并联。其线圈的匝数多、导线细、线圈阻抗大。其线圈的匝数多、导线细、线圈阻抗大。 电压继电器的文字符号电压继电器的文字符号KV （a）线圈）线圈（b）常开触头）常开触头（c）常闭触头）常闭触头电压继电器的分类电压继电器的分类按通过线圈电流的种类可分为：按通过线圈电流的种类可分为： 交流和直流电

23、压继电器。交流和直流电压继电器。按吸合电压大小分为：按吸合电压大小分为： 过电压和欠电压继电器。过电压和欠电压继电器。过电压继电器过电压继电器在电路在电路正常工作时正常工作时，衔铁不动作衔铁不动作处于处于释放状态释放状态；当当电压超过额定电压的电压超过额定电压的110115时，衔铁吸合时，衔铁吸合。 过电压继电器过电压继电器用做过电压保护用做过电压保护。 线圈线圈U KV欠电压继电器欠电压继电器 在电路在电路正常工作时，衔铁处在吸合状态正常工作时，衔铁处在吸合状态，当，当电压降低电压降低到到额定电压的额定电压的4070时，衔铁释放时，衔铁释放。 当电压降至当电压降至额定电压的额定电压的525时

24、衔铁释放的就是时衔铁释放的就是零零电压继电器电压继电器。欠电压继电器欠电压继电器用做欠电压保护。用做欠电压保护。 零电压继电器用做零压保护。零电压继电器用做零压保护。 线圈线圈U I120rpm 触头动作触头动作复位转速：复位转速：100rpm 触头复位触头复位注意注意 使用时应注意速度继电器的转轴与被测设备的转使用时应注意速度继电器的转轴与被测设备的转轴相连接；轴相连接； 安装接线时，正、反触头不能接错，否则不能起安装接线时，正、反触头不能接错，否则不能起到控制作用。到控制作用。 速度继电器主要根据电动机的额定转速进行选择，速度继电器主要根据电动机的额定转速进行选择，根据控制要求，可以通过调

25、节螺钉的松紧来调节弹簧根据控制要求，可以通过调节螺钉的松紧来调节弹簧的反作用力，以改变速度继电器动作的转速。的反作用力，以改变速度继电器动作的转速。速度继电器的符号速度继电器的符号 7. 几种信号继电器几种信号继电器液位继电器：液位继电器： 常用于锅炉、水柜和油柜的液位控制，液位继电常用于锅炉、水柜和油柜的液位控制，液位继电器是根据液位的高低变化来控制电动机的起停。器是根据液位的高低变化来控制电动机的起停。 压力继电器：压力继电器： 压力继电器装在气路、水路或油路的分支管路压力继电器装在气路、水路或油路的分支管路中，当管路压力超过整定值时，触头动作；若管路中，当管路压力超过整定值时，触头动作；

26、若管路中压力等于或低于整定值后，使触头复位。可通过中压力等于或低于整定值后，使触头复位。可通过调整螺母即改变控制压力。它常用做气压给水设备、调整螺母即改变控制压力。它常用做气压给水设备、消防系统或用于机床的气压、水压和油压等系统中消防系统或用于机床的气压、水压和油压等系统中的保护。的保护。 电子压力继电器电子压力继电器温度继电器：温度继电器： 是利用温度敏感元件（如热敏电阻）阻值随被测温是利用温度敏感元件（如热敏电阻）阻值随被测温度变化而改变的原理，经电子线路比较放大，驱动小型度变化而改变的原理，经电子线路比较放大，驱动小型继电器动作，从而迅速而准确地直接反映某点的温度。继电器动作，从而迅速而

27、准确地直接反映某点的温度。光电继电器：光电继电器： 是将发光头（电光源）和作为感测环节的接收头是将发光头（电光源）和作为感测环节的接收头（光电管）分别置于被测部位的两侧，当接收头接收（光电管）分别置于被测部位的两侧，当接收头接收到发光头的信号时，继电器的触头就动作，一旦光线到发光头的信号时，继电器的触头就动作，一旦光线被遮断，继电器的触头就释放。被遮断，继电器的触头就释放。 3.2 主令电器主令电器 主令电器：主令电器： 是一种是一种机械操作的控制电器机械操作的控制电器。 主令电器对各种电气系统发出控制指令，使继电器和接主令电器对各种电气系统发出控制指令，使继电器和接触器动作，控制电力拖动系统

28、中电动机的起动、停车、制动触器动作，控制电力拖动系统中电动机的起动、停车、制动以及调速。以及调速。 主令电器是用来闭合和断开控制电路，但不能直接分合主令电器是用来闭合和断开控制电路，但不能直接分合主电路。主电路。 3.2.1 控制按钮和指示灯控制按钮和指示灯1. 控制按钮控制按钮控制按钮：控制按钮： 是一种接通或分断小电流的主令电器，其触头运行通过的电流是一种接通或分断小电流的主令电器，其触头运行通过的电流较小，一般不超过较小，一般不超过5A，主要用于低压控制电路中，手动发出控制，主要用于低压控制电路中，手动发出控制信号以控制接触器、继电器、电磁起动器等。信号以控制接触器、继电器、电磁起动器等

29、。 控制按钮的结构和工作原理控制按钮的结构和工作原理复位弹簧常闭触点按钮帽常开触点控制按钮的符号控制按钮的符号 常开触头常开触头常闭触头常闭触头复合按钮的符号复合按钮的符号SBSBSB控制按钮的类型控制按钮的形式控制按钮的形式单式（一个按钮）单式（一个按钮）复式（两个按钮）复式（两个按钮）三联式（有三个按钮）三联式（有三个按钮） 为了识别各个按钮的作用，避免操作失误，通常将为了识别各个按钮的作用，避免操作失误，通常将按钮帽做成不同颜色，其颜色一般红、绿、黄、蓝、白按钮帽做成不同颜色，其颜色一般红、绿、黄、蓝、白等。等。 通常红色表示停止按钮，绿色表示起动按钮等。通常红色表示停止按钮，绿色表示起

30、动按钮等。 控制按钮的型号控制按钮的型号 按钮的主要技术参数按钮的主要技术参数 额定电压额定电压 额定电流额定电流 一般为一般为AC 500V、5A。按钮的选择按钮的选择 根据以下原则选择控制按钮：根据以下原则选择控制按钮： 根据使用场合，选择控制按钮的种类，如开根据使用场合，选择控制按钮的种类，如开启式、防水式、防腐式等；启式、防水式、防腐式等； 根据用途，选用合适的型式，如钥匙式、紧根据用途，选用合适的型式，如钥匙式、紧急式、带灯式等；急式、带灯式等； 根据控制回路的需要，确定不同的按钮数，根据控制回路的需要，确定不同的按钮数，如单钮、双钮、三钮、多钮等。如单钮、双钮、三钮、多钮等。 按工

31、作状态指示和工作情况的要求，选择按按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。钮及指示灯的颜色。2. 指示灯指示灯指示灯：指示灯： 在各类电器设备及电气线路中做电源指示和在各类电器设备及电气线路中做电源指示和指挥信号指挥信号、预告信号预告信号、运行信号运行信号、故障信号故障信号及其他信号的指示。及其他信号的指示。 指示灯主要有壳体、发光体、灯罩等组成，外形结构指示灯主要有壳体、发光体、灯罩等组成，外形结构多种多样。多种多样。 发光体主要有白炽灯、氖灯和半导体型三种。发光体主要有白炽灯、氖灯和半导体型三种。 发光颜色有黄、绿、红、白，蓝等五种。发光颜色有黄、绿、红、白，蓝等五种。 指

32、示灯的外形和图形符号指示灯的外形和图形符号 HL指示灯的型号指示灯的型号3.2.2 行程开关行程开关行程开关：行程开关： 主要用来主要用来限制机械运动的位置和行程限制机械运动的位置和行程，使运动机械按，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、自动往返运动或一定位置或行程自动停止、反向运动、自动往返运动或变速运动。变速运动。 用于生产机械的用于生产机械的运动方向运动方向、行程大小行程大小和和位置保护位置保护。当作位置保护时，也称它为限位开关。当作位置保护时，也称它为限位开关。 1. 行程开关（机械式行程开关）行程开关（机械式行程开关）行程开关的结构和符号行程开关的结构和符号 行程开关的类型

33、行程开关的类型 按行程开关的操作机构分：按行程开关的操作机构分： 有直动、滚动和微动式。有直动、滚动和微动式。 直动式行程开关的缺点是分合速度取决于生产机械的直动式行程开关的缺点是分合速度取决于生产机械的移动速度，当移动速度低于移动速度，当移动速度低于0.4m/min时，触头分断较慢，时，触头分断较慢，易受电弧烧损，此时应采用滚动旋转式行程开关。易受电弧烧损，此时应采用滚动旋转式行程开关。 当生产机械的当生产机械的行程较小且作用力也很小行程较小且作用力也很小时，可采用具有时，可采用具有瞬时动作和微小行程的微动开关瞬时动作和微小行程的微动开关。 行程开关的主要参数行程开关的主要参数行程开关的主要

34、参数有：行程开关的主要参数有： 动作行程动作行程 工作电压工作电压 触头的电流容量触头的电流容量行程开关的选择行程开关的选择 在选用时，主要根据机械位置对开关型式的要求和控制线路在选用时，主要根据机械位置对开关型式的要求和控制线路对触点的数量要求以及电流、电压等级来确定行程开关型号。对触点的数量要求以及电流、电压等级来确定行程开关型号。2. 接近开关接近开关接近开关又称为接近开关又称为无触点行程开关无触点行程开关 当某一物体当某一物体接近其信号机构时接近其信号机构时，信号机构发出，信号机构发出“动作动作”信号。信号。 不论不论所检测的物体是所检测的物体是运动的还是静止的运动的还是静止的，接近开

35、关都会自动，接近开关都会自动地发出物体接近的地发出物体接近的“动作动作”的信号。的信号。 接近开关不像机械式行程开关那样需施以机械力，它是通过接近开关不像机械式行程开关那样需施以机械力，它是通过感应头来感测被测物体，并通过对感测信号的处理向执行电器发感应头来感测被测物体，并通过对感测信号的处理向执行电器发出出“动作动作”信号。信号。接近开关的符号接近开关的符号 感应式接近开关感应式接近开关接近开关的类型接近开关的类型根据接近开关对被测物体的感测方法不同分为：根据接近开关对被测物体的感测方法不同分为： 涡流式涡流式 电容式电容式 光电式光电式 热释电式热释电式 霍尔接近开关。霍尔接近开关。 电容

36、式接近开关：电容式接近开关： 物体接近开关时，其电容量发生物体接近开关时，其电容量发生变化来感测的。它的检测对象可以是变化来感测的。它的检测对象可以是导体、绝缘的液体和粉状物。导体、绝缘的液体和粉状物。光电接近开关：光电接近开关： 是将是将发光器件发光器件与与光电器件光电器件按按一定方向一定方向装在同一个感应头内装在同一个感应头内，当有反光面即被测物体接近时，当有反光面即被测物体接近时，光电器件接收到反射光光电器件接收到反射光后就后就输出输出信号信号，由此来感测物体的接近。，由此来感测物体的接近。热释电式接近开关：热释电式接近开关： 是用能感知温度变化的元件做成的是用能感知温度变化的元件做成的

37、接近开关。将热释电器件安装在检测面接近开关。将热释电器件安装在检测面上，当上，当与环境温度不同的物体接近时与环境温度不同的物体接近时，热释电器件的输出就发生变化，从而感热释电器件的输出就发生变化，从而感测出有无物体的接近。测出有无物体的接近。霍尔接近开关：霍尔接近开关： 利用霍尔元件做成的接近开关，利用霍尔元件做成的接近开关，当磁当磁性物体靠近开关时性物体靠近开关时，开关检测面上的霍尔，开关检测面上的霍尔元件会因霍尔效应使开关电路的状态发生元件会因霍尔效应使开关电路的状态发生变化，从而控制开关的通、断。但它变化，从而控制开关的通、断。但它要求要求被测对象必须是磁性物体被测对象必须是磁性物体。接

38、近开关的特点接近开关的特点 接近开关既有行程开关、微动开关的特性，同时又具有传感接近开关既有行程开关、微动开关的特性，同时又具有传感器的性能，且动作可靠、性能稳定、频率响应快、使用寿命长、器的性能，且动作可靠、性能稳定、频率响应快、使用寿命长、抗干扰能力强，而且具有防水、防震、耐腐蚀等特点。抗干扰能力强，而且具有防水、防震、耐腐蚀等特点。 接近开关不仅用于行程控制，限位保护，还可用于高速计数接近开关不仅用于行程控制，限位保护，还可用于高速计数测速、测速、零件尺寸检测、金属和非金属的探测、检测零件尺测速、测速、零件尺寸检测、金属和非金属的探测、检测零件尺寸，液面控制以及作无触点按钮等。寸，液面控

39、制以及作无触点按钮等。 接近开关广泛应用于工业、航空航天和日常生活中。如档案、接近开关广泛应用于工业、航空航天和日常生活中。如档案、金融、财金的防盗装置中，饭店、宾馆等地方也用到了接近开关。金融、财金的防盗装置中，饭店、宾馆等地方也用到了接近开关。 3.2.3 转换开关和万能转换开关转换开关和万能转换开关1. 转换开关转换开关 转换开关又称为组合开关，常用于机床电气控转换开关又称为组合开关，常用于机床电气控制线路中作为电源的引入开关，也可以用来不频繁制线路中作为电源的引入开关，也可以用来不频繁地接通和断开电路、通断电源和负载以及控制地接通和断开电路、通断电源和负载以及控制5kW以下的小容量异步

40、电动机的正、反转和星三角起动。以下的小容量异步电动机的正、反转和星三角起动。有时也用它来控制局部照明电路。有时也用它来控制局部照明电路。 转换开关的结构转换开关的结构 1 2 3 4 5 6 7 8 9 动触头动触头静触头静触头感测部分：感测部分：手柄手柄1、转轴、转轴2、弹簧、弹簧3、凸轮、凸轮4、绝缘垫片、绝缘垫片5 执行机构：执行机构：静触片（头）静触片（头）6、动触片（头）、动触片（头）7、绝缘方轴、绝缘方轴8 、接线柱、接线柱9 转换开关的符号转换开关的符号 支路支路正正停停反反1 1通通断断断断2 2通通断断断断3 3通通断断断断4 4断断断断通通5 5断断断断通通6 6断断断断通

41、通顺L1L2L3UVW123456123456停倒SA正正停停反反转换开关转换开关转换开关的主要类型转换开关的主要类型 HZ5系列转换开关：系列转换开关： 主要用于交流主要用于交流50Hz、电压、电压380V及以下的电气线路中作电源及以下的电气线路中作电源开关和鼠笼型感应电动机的起动、换向、变速开关。也可作控开关和鼠笼型感应电动机的起动、换向、变速开关。也可作控制线路的换接之用。制线路的换接之用。 GLD自动转换开关（自动转换开关（ATSE）：）： 主要用于紧急供电系统，将负载电路从一个电源主要用于紧急供电系统，将负载电路从一个电源换接至另一个（备用）电源，以确保重要设备和场所换接至另一个（备

42、用）电源，以确保重要设备和场所对电源的需求。对电源的需求。主要技术参数主要技术参数额定电压：额定电压：输入三相输入三相 660V、380V；输出三相输出三相 660V、380V；单相单相 220V、110V、36V、24V额定电流：额定电流： 32，63，100，200，400，600，1000A额定分路输出电流：额定分路输出电流： 16，32，63，125，250，400A2. 万能转换开关万能转换开关万能转换开关：万能转换开关： 用于高压断路器、空气断路器等用于高压断路器、空气断路器等操作结构的分合闸，各种配电设备中操作结构的分合闸，各种配电设备中线路的换接、遥控和电流表、电压表线路的换接

43、、遥控和电流表、电压表的换向测量等；也可用于控制小容量的换向测量等；也可用于控制小容量电动机的起动、换向和调速。电动机的起动、换向和调速。 万能转换开关是由多组相同结构的万能转换开关是由多组相同结构的开关元件叠装而成，它实际上是一个开关元件叠装而成，它实际上是一个多档位的组合开关，是用来控制多回多档位的组合开关，是用来控制多回路的一种主令电器。路的一种主令电器。 万能转换开关的触头最多可达万能转换开关的触头最多可达60对。对。由于它换接的线路多，用途广泛，故由于它换接的线路多，用途广泛，故称为万能转换开关。称为万能转换开关。 3.3 保护电器保护电器 保护电器是用于保护电路和用电设备的电器，在

44、电气控制保护电器是用于保护电路和用电设备的电器，在电气控制系统和配电系统中占有重要地位。系统和配电系统中占有重要地位。 3.3.1 熔断器熔断器熔断器：熔断器： 是一种简单而有效的保护电器，它是利用熔化作用来切断电路，是一种简单而有效的保护电器，它是利用熔化作用来切断电路，实现保护功能的。实现保护功能的。 熔断器主要用来对电动机进行短路保护。在控制照明电路及其熔断器主要用来对电动机进行短路保护。在控制照明电路及其某些装置中的熔断器，既有短路保护作用，又有过载保护作用。某些装置中的熔断器，既有短路保护作用，又有过载保护作用。熔断器的结构和工作原理熔断器的结构和工作原理 熔丝熔丝动触头动触头静触头

45、静触头瓷盖瓷盖瓷座瓷座插入式熔断器插入式熔断器密闭管式熔断器密闭管式熔断器熔管熔管底座底座夹座夹座瓷帽瓷帽熔管熔管瓷套瓷套上接线端上接线端下接线端下接线端底座底座螺旋式熔断器螺旋式熔断器熔断器主要由熔体和熔管组成熔断器主要由熔体和熔管组成 熔体是主要部分，它既是感测元件又是执行元件。熔体是主要部分，它既是感测元件又是执行元件。 熔体常做成丝状或片状，其材料有两类：熔体常做成丝状或片状，其材料有两类：一类为一类为低熔点材料低熔点材料，如铅锡合金、锌等；，如铅锡合金、锌等；另一类为另一类为高熔点材料高熔点材料，如银、铜、铝等。，如银、铜、铝等。 熔断器的符号熔断器的符号 熔断器的保护特性熔断器的保

46、护特性 电流流过熔体时，所产生电流流过熔体时，所产生的热量与电流通过的时间和电的热量与电流通过的时间和电流的平方成正比流的平方成正比具有反时具有反时限特性。限特性。 熔断器的熔断器的熔断时间熔断时间t与与熔断电流熔断电流I的关系称为熔断器的保护特性的关系称为熔断器的保护特性或安秒特性。或安秒特性。Imin为最小熔化电流。为最小熔化电流。 当通过熔断器的电流小于当通过熔断器的电流小于Imin，熔体不会熔断；，熔体不会熔断； 当通过熔体的电流等于或当通过熔体的电流等于或大于大于Imin，熔体熔断。，熔体熔断。 熔断器的选择熔断器的选择 （1）熔断器的额定电压：）熔断器的额定电压： 应大于或等于实际

47、电路的工作电压。为防止越级熔断，应大于或等于实际电路的工作电压。为防止越级熔断，上级（如供电干线路）熔断器的熔体额定电流应比下级（如供上级（如供电干线路）熔断器的熔体额定电流应比下级（如供电支线路）的大电支线路）的大12级。级。（2）熔断器的额定电流：）熔断器的额定电流： 应大于或等于熔体的额定电流。应大于或等于熔体的额定电流。（3）熔体的额定电流：）熔体的额定电流：熔体的额定电流还与负载的大小和性质有关：熔体的额定电流还与负载的大小和性质有关： 1）用于保护照明或电热设备等没有冲击电流的负载）用于保护照明或电热设备等没有冲击电流的负载 式中，式中，IN电路的工作电流电路的工作电流NFUII2

48、）单台长期工作的电动机：）单台长期工作的电动机：IFU（1.52.5）IN 式中，式中，IN电动机的额定电流电动机的额定电流3）单台频繁起动的电动机：）单台频繁起动的电动机：IFU（33.5）IN 式中，式中，IN电动机的额定电流电动机的额定电流4）多台电动机：）多台电动机：IFU（1.52.5）INmax+ 式中，式中，INmax其中容量最大的一台电动机的额定电流；其中容量最大的一台电动机的额定电流； -其余各台电动机额定电流之和。其余各台电动机额定电流之和。 NINI5）电容器负载：）电容器负载： 熔体电流熔体电流IFU应大于电容器额定电流的应大于电容器额定电流的1.6倍。倍。 （4）熔断

49、器的额定分断能力：）熔断器的额定分断能力： 指在规定的额定电压和功率因数（时间常数）的条件下，指在规定的额定电压和功率因数（时间常数）的条件下，能分断的最大电流值。它必须大于电路中可能出现的最大故障能分断的最大电流值。它必须大于电路中可能出现的最大故障电流。电流。（5）熔断器的类型：）熔断器的类型： 根据线路要求、使用场合、安装条件和各类熔断器的使根据线路要求、使用场合、安装条件和各类熔断器的使用范围来选择。用范围来选择。 （6）熔断器的选择性保护：）熔断器的选择性保护： 为了把故障产生的影响限制在最小范围内，即要求电路中某为了把故障产生的影响限制在最小范围内，即要求电路中某一支路发生短路或过

50、载故障时，只有距离故障点最近的熔断器动作，一支路发生短路或过载故障时，只有距离故障点最近的熔断器动作，而主回路的熔断器或断路器不动作。为防止越级熔断，上一级（如而主回路的熔断器或断路器不动作。为防止越级熔断，上一级（如供电干线路）熔断器的熔体电流应比下一级（如供电支线路）的大供电干线路）熔断器的熔体电流应比下一级（如供电支线路）的大12级。级。熔断器的型号熔断器的型号 C瓷插式、瓷插式、S快速、快速、L螺旋式、螺旋式、T无填料封闭管式、无填料封闭管式、M有填料封闭管式。有填料封闭管式。 熔断器的类型熔断器的类型 瓷插式熔断器：瓷插式熔断器： 分断能力较小，主要用于低压分支电路的电路保护，如民分

51、断能力较小，主要用于低压分支电路的电路保护，如民用和工业照明电路。用和工业照明电路。 螺旋式熔断器：螺旋式熔断器： 熔管内装有石英沙用于灭弧，具有较高的分断能力，并带有熔管内装有石英沙用于灭弧，具有较高的分断能力，并带有指示器。当熔体熔断时指示器自动弹出，多用于机床配线电路中。指示器。当熔体熔断时指示器自动弹出，多用于机床配线电路中。 封闭管式熔断器：封闭管式熔断器： 无填料的熔断器主要用在低压电力网络成套配电设备中作短无填料的熔断器主要用在低压电力网络成套配电设备中作短路保护和连续过载保护，其特点是熔体熔断后，可自行拆开重新路保护和连续过载保护，其特点是熔体熔断后，可自行拆开重新装入新的熔体

52、；装入新的熔体； 有填料的熔断器具有较大的分断能力，用于较大短路电流的有填料的熔断器具有较大的分断能力，用于较大短路电流的电力输配电系统中，还可用于熔断器式隔离器和熔断器式开关等电力输配电系统中，还可用于熔断器式隔离器和熔断器式开关等开关电器中。开关电器中。无填料密封式熔断器无填料密封式熔断器有填料密封式熔断器有填料密封式熔断器新型熔断器新型熔断器自复式熔断器：自复式熔断器： 是利用金属钠作熔体，在常温下钠的电阻很小允许是利用金属钠作熔体，在常温下钠的电阻很小允许通过正常电流；当电路发生短路故障时，短路电流产生通过正常电流；当电路发生短路故障时，短路电流产生的高温迅速使钠气化，而气态钠的电阻很

53、高，从而限制的高温迅速使钠气化，而气态钠的电阻很高，从而限制了短路电流。当故障切除后，温度下降，金属钠重新固了短路电流。当故障切除后，温度下降，金属钠重新固化，恢复良好的导电性能。化，恢复良好的导电性能。 自复式熔断器的优点是可重复使用，不必更换熔体。自复式熔断器的优点是可重复使用，不必更换熔体。但在线路中但在线路中只能限制故障电流不能切断故障电流只能限制故障电流不能切断故障电流，它一，它一般与断路器配合使用。般与断路器配合使用。自复式熔断器自复式熔断器快速熔断器：快速熔断器： 其熔体由纯银材料制成，熔体通过其熔体由纯银材料制成，熔体通过3.5倍额定电流倍额定电流时，动作时间时，动作时间不超过

54、不超过0.06s。它具有分断能力强、分断时间短及动作稳定等特点。它具有分断能力强、分断时间短及动作稳定等特点。 快速熔断器的熔体快速熔断器的熔体不能用普通熔体代替不能用普通熔体代替，快速熔断器，快速熔断器主要用于主要用于保护硅整流元件和晶闸管半导体元件保护硅整流元件和晶闸管半导体元件。快速熔断器快速熔断器高分断能力熔断器：高分断能力熔断器： 其分断能力达其分断能力达20kA，适用于工业电气装置、配电设备的过载，适用于工业电气装置、配电设备的过载和短路保护。和短路保护。3.3.2 热继电器热继电器热继电器：热继电器： 是利用电流通过发热元件产生热量，使感测元件受热弯曲而是利用电流通过发热元件产生

55、热量，使感测元件受热弯曲而推动执行机构动作的一种保护电器。推动执行机构动作的一种保护电器。 热继电器的结构和工作原理热继电器的结构和工作原理双金属片双金属片热元件热元件导板导板 常闭触点常闭触点复位按钮复位按钮 凸轮凸轮 通过调节凸轮的不同位置来调节热继电器动作电流。通过调节凸轮的不同位置来调节热继电器动作电流。 热元件热元件双金属片双金属片导板导板 常闭触点常闭触点调节动作调节动作电流的旋电流的旋钮钮复位按钮复位按钮 主电路接线柱主电路接线柱热继电器的型号热继电器的型号 热继电器的符号热继电器的符号FR热继电器的类型热继电器的类型 JRl、JR2系列热继电器：系列热继电器： 采用间接受热方式

56、，其主要缺点是双金属片靠发热元件间接采用间接受热方式，其主要缺点是双金属片靠发热元件间接加热，热耦合较差；双金属片的弯曲程度受环境温度影响较大，加热，热耦合较差；双金属片的弯曲程度受环境温度影响较大，不能正确反映负载的过流情况。不能正确反映负载的过流情况。JRl5、JRl6等系列热继电器：等系列热继电器： 采用复合加热方式并采用了温度补偿元件，因此较能正确反采用复合加热方式并采用了温度补偿元件，因此较能正确反映负载的工作情况。映负载的工作情况。JR20和和JRS系列热继电器：系列热继电器： 为带有断相保护的热继电器，具有差动式断相保护机构。为带有断相保护的热继电器，具有差动式断相保护机构。 热

57、继电器的技术参数热继电器的技术参数热继电器技术参数：热继电器技术参数： 额定电压、额定电流、相数、热元件编号及整定电流调节额定电压、额定电流、相数、热元件编号及整定电流调节范围。范围。热继电器的整定电流：热继电器的整定电流： 是指当热元件中通过的是指当热元件中通过的电流超过整定值电流超过整定值20%时，热继电器时，热继电器应在应在20min内动作内动作。 热继电器的选用热继电器的选用 1）类型选择）类型选择 热继电器的选择主要热继电器的选择主要根据电动机定子绕组的联结方式根据电动机定子绕组的联结方式来来确定热继电器的型号。确定热继电器的型号。 在三相异步电动机电路中，对星形联结的电动机可选两在

58、三相异步电动机电路中，对星形联结的电动机可选两相或三相结构的热继电器。相或三相结构的热继电器。 当三相电压的均衡性较差，工作环境恶劣或无人看管的当三相电压的均衡性较差，工作环境恶劣或无人看管的电动机，宜选用三相结构的热继电器。电动机，宜选用三相结构的热继电器。 对于三相异步电动机，定子绕组为对于三相异步电动机，定子绕组为三角形联结三角形联结的电动机的电动机必须采用带断相保护的热继电器必须采用带断相保护的热继电器。 2）热继电器额定电流选择）热继电器额定电流选择 热继电器的额定电流应大于电动机额定电流；热继电器的额定电流应大于电动机额定电流；然后根据该额定电流来选择热继电器的型号。然后根据该额定

59、电流来选择热继电器的型号。3）热元件额定电流的选择和整定）热元件额定电流的选择和整定 热元件的额定电流一般按电动机额定电流的热元件的额定电流一般按电动机额定电流的0.951.05倍选取。倍选取。 当电动机起动电流为其额定电流的当电动机起动电流为其额定电流的67倍及起动时间不倍及起动时间不超过超过5s时，热元件的整定电流调节到等于电动机的额定电流；时，热元件的整定电流调节到等于电动机的额定电流； 当电动机的起动时间较长、拖动冲击性负载或不允许停车当电动机的起动时间较长、拖动冲击性负载或不允许停车时，热元件整定电流调节到电动机额定电流的时，热元件整定电流调节到电动机额定电流的1.11.15倍。倍。

60、注意注意 对于对于重复短时工作的电动机重复短时工作的电动机（如起重机电动机），由于电动机不断重（如起重机电动机），由于电动机不断重复升温，热继电器双金属片的温升跟不上电动机绕组的温升，电动机将得复升温，热继电器双金属片的温升跟不上电动机绕组的温升，电动机将得不到可靠的过载保护。因此在这种情况下不到可靠的过载保护。因此在这种情况下不宜选用双金属片热继电器不宜选用双金属片热继电器，而，而应选用应选用过电流继电器过电流继电器或能反映绕组实际温度的或能反映绕组实际温度的温度继电器温度继电器来进行保护。来进行保护。3.3.3 漏电保护器漏电保护器漏电保护电器：漏电保护电器： 在电路中起触电和漏电保护的作