第一章低压电器

1、 第一章第一章6/26/2022 第一章第一章6/26/2022 第一章第一章6/26/2022 第一章第一章6/26/2022电磁机构：由吸引线圈、铁心、衔铁组成。电磁机构：由吸引线圈、铁心、衔铁组成。 图图1-1 电磁机构电磁机构a-直动式电磁机构直动式电磁机构 b-拍合式电磁机构拍合式电磁机构衔铁衔铁 2-铁心铁心 3-线圈线圈 第一章第一章6/26/2022图图1-2 电磁机构反力特性与吸力特性电磁机构反力特性与吸力特性a-反力特性反力特性 b-直流电磁机构吸力特性直流电磁机构吸力特性 c-交流电磁机构吸力特性交流电磁机构吸力特性 第一章第一章6/26/2022图图1-3 交流电磁机构

2、电磁吸力随时间变化情况交流电磁机构电磁吸力随时间变化情况 第一章第一章6/26/2022图图1-4 电磁机构吸力特性与反力特性的配合电磁机构吸力特性与反力特性的配合1-直流吸力特性直流吸力特性 2-交流吸力特性交流吸力特性 3-反力特性反力特性 4-剩磁吸力特性剩磁吸力特性 第一章第一章6/26/2022 短路环与放电回路短路环与放电回路 由于交流电磁铁的磁通是交变的，线圈磁场对衔铁由于交流电磁铁的磁通是交变的，线圈磁场对衔铁的吸引力也是交变的。当交流电流过零时，线圈磁通为的吸引力也是交变的。当交流电流过零时，线圈磁通为零，对衔铁的吸引力也为零，衔铁在复位弹簧作用下将零，对衔铁的吸引力也为零，

3、衔铁在复位弹簧作用下将产生释放趋势，这就使动、静铁心之间的吸引力随着交产生释放趋势，这就使动、静铁心之间的吸引力随着交流电的变化而变化，从而产生振动和噪音，加速动、静流电的变化而变化，从而产生振动和噪音，加速动、静铁心接触面积的磨损，引起结合不良，严重时还会使触铁心接触面积的磨损，引起结合不良，严重时还会使触点烧蚀。为了消除这一弊端，在铁心柱面的一部分，嵌点烧蚀。为了消除这一弊端，在铁心柱面的一部分，嵌入一只铜环，名为短路环入一只铜环，名为短路环 。 第一章第一章6/26/2022图图1-5 交流电磁机构短路环交流电磁机构短路环 第一章第一章6/26/2022图图1-6 电磁机构的继电特性电磁

4、机构的继电特性（吸合）（释放）或（吸合）（释放）IatIreUatUreIU1 通常 第一章第一章6/26/2022图图1-7 触头的接触形式触头的接触形式a-点接触点接触 b-线接触线接触 c-面接触面接触 第一章第一章6/26/2022图图1-8 触头的结构形式触头的结构形式a-点接触桥式触头点接触桥式触头 b-面接触桥式触头面接触桥式触头 c-线接触指形触头线接触指形触头 第一章第一章6/26/2022 第一章第一章6/26/2022 第一章第一章6/26/2022 图图1-9 双断口电动力吹弧双断口电动力吹弧1-静触头静触头 2-动触头动触头 3-电弧电弧 第一章第一章6/26/202

5、2图图1-10 磁吹灭弧原理磁吹灭弧原理1-磁吹线圈磁吹线圈 2-铁心铁心 3-导磁夹板导磁夹板 4-引弧角引弧角 5-灭弧罩灭弧罩 6-磁吹线圈磁场磁吹线圈磁场 7-电弧电流磁场电弧电流磁场 8-动触头动触头 第一章第一章6/26/2022图图1-11 栅片灭弧示意图栅片灭弧示意图1-灭弧栅片灭弧栅片 2-触头触头 3-电弧电弧 第一章第一章6/26/2022图图1-12 窄缝灭弧窄缝灭弧1-纵缝纵缝 2-介质介质 3-磁性夹板磁性夹板 4-电弧电弧 第一章第一章6/26/2022 低压开关电器用于隔离、接通和分断电气线路、照明电低压开关电器用于隔离、接通和分断电气线路、照明电路，不频繁起动

6、的动力电路及小容量（路，不频繁起动的动力电路及小容量（5.5kW）电机的控制）电机的控制电路中。电路中。 第一章第一章6/26/2022 第一章第一章6/26/2022型号及含义：有HK系列极数额定电流设计代号开启式负荷开关HK 2 - 第一章第一章6/26/2022 以熔断体或带有熔断体的载熔件作为动触点的一种隔离开关有以熔断体或带有熔断体的载熔件作为动触点的一种隔离开关有HR3、HR5、HR6系列用于额定电压系列用于额定电压 AC 660V。0 无熔断信号装置1 有熔断信号装置极数 2 二极 3 三极额定工作电流设计序号 熔断器式隔离开关 HR 5 - 第一章第一章6/26/2022 第一

7、章第一章6/26/2022 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。短路保护的电器。 第一章第一章6/26/2022图图1-23 低压断路器工作原理低压断路器工作原理1-分闸弹簧分闸弹簧 2-主触头主触头 3-传动杆传动杆 4-锁扣锁扣 5-轴轴 6-过电流脱扣器过电流脱扣器7-热脱扣器热脱扣器 8-欠压失压脱扣器欠压失压脱扣器 9-分励脱扣

8、器分励脱扣器 第一章第一章6/26/20226/26/2022释放弹簧主触点连杆装置锁钩 过流脱扣器欠压脱扣器n正常情况下过流脱扣器的衔铁是释放着的，严重过载或短路时，线圈因正常情况下过流脱扣器的衔铁是释放着的，严重过载或短路时，线圈因流过大电流而产生较大的电磁吸力，把衔铁往下吸而顶开锁钩，使主触流过大电流而产生较大的电磁吸力，把衔铁往下吸而顶开锁钩，使主触点断开，起过流保护作用。欠压脱扣器在正常情况下吸住衔铁，主触点点断开，起过流保护作用。欠压脱扣器在正常情况下吸住衔铁，主触点闭合，电压严重下降或断电时释放衔铁而使主触点断开，实现欠压保护。闭合，电压严重下降或断电时释放衔铁而使主触点断开，实

9、现欠压保护。电源电压正常时，必须重新合闸才能工作。电源电压正常时，必须重新合闸才能工作。 第一章第一章6/26/2022 第一章第一章6/26/2022图图1-24 低压断路器的保护特性低压断路器的保护特性 1-被保护对象的发热特性被保护对象的发热特性 2-低压断路器保护特性低压断路器保护特性 第一章第一章6/26/20226/26/2022脱扣器代号极数 2 二极 3 三极额定工作电流设计序号 塑壳式低压断路器 DZ 47 - 第一章第一章6/26/2022塑壳式低压断路器塑壳式低压断路器常用来作电动机的过载与短路保护。常用来作电动机的过载与短路保护。1）断路器额定电压等于或大于线路额定电压

10、。）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。）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）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。短路电流。4）欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。）欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。71取 .kkIIstZ 第一章第一章6/26/20228）6倍长延时电流整定值的可返回时间等于或大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。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。）分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。6）长延时

11、电流整定值等于电动机额定电流。）长延时电流整定值等于电动机额定电流。7）瞬时整定电流）瞬时整定电流（过流）：（过流）：对保护笼型感应电动对保护笼型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为机的断路器，瞬时整定电流为815倍电动机额定电流；倍电动机额定电流；对于保护绕线型感应电动机的断路器，瞬时整定电流对于保护绕线型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为为36倍电动机额定电流。倍电动机额定电流。 第一章第一章6/26/2022 第一章第一章6/26/2022 第一章第一章6/26/2022 当正常工作时，不论三相负载是否平衡，通过零序电当正常工作时，不论三相负载是否平衡，通过零序电流互感器主电路的三相电流相

12、量之和等于零，故其二次绕流互感器主电路的三相电流相量之和等于零，故其二次绕组中无感应电动势产生，漏电保护器工作于闭合状态。如组中无感应电动势产生，漏电保护器工作于闭合状态。如果发生漏电或触电事故，三相电流之和便不再等于零，而果发生漏电或触电事故，三相电流之和便不再等于零，而等于某一电流值等于某一电流值Is。Is会通过人体、大地、变压器中性点会通过人体、大地、变压器中性点形成回路，这样零序电流互感器二次侧产生与形成回路，这样零序电流互感器二次侧产生与Is对应的感对应的感应电动势，加到脱扣器上，当应电动势，加到脱扣器上，当Is达到一定值时，脱扣器动达到一定值时，脱扣器动作，推动主开关的锁扣，分断主

13、电路。作，推动主开关的锁扣，分断主电路。 第一章第一章6/26/2022b）双极 c）三极Q KQS Q KQS a）单极 或 QKQS a）双极 b）三极QS QS 第一章第一章6/26/20226/26/2022 第一章第一章6/26/20226/26/2022图图1-21 熔断器的保护特性熔断器的保护特性 第一章第一章6/26/20226/26/20226/26/2022半封闭瓷半封闭瓷插式、螺旋式、无填料封插式、螺旋式、无填料封闭管式和有填料封闭管式闭管式和有填料封闭管式熔断器。熔断器。瓷插式熔断器瓷插式熔断器螺旋式熔断器螺旋式熔断器有填料封闭管式熔断器有填料封闭管式熔断器 第一章第一

14、章6/26/2022RL6、RL7、RL96、RLS2系列螺旋式系列螺旋式熔断器，熔断器，RL1B系列带断相保护螺旋式熔断器，系列带断相保护螺旋式熔断器，RT18、RT18-X系列熔断器以及系列熔断器以及RT14系列有填料密封管式熔断系列有填料密封管式熔断器。还有国外引进技术生产的器。还有国外引进技术生产的NT系列有填料密闭式刀型系列有填料密闭式刀型触头熔断器与触头熔断器与NGT系列半导体器件保护用熔断器等。系列半导体器件保护用熔断器等。 第一章第一章6/26/20226/26/2022 第一章第一章6/26/20226/26/2022 第一章第一章6/26/2022 第一章第一章6/26/2

15、022图图1-25 控制按钮结构示意图控制按钮结构示意图1-按钮按钮 2-复位弹簧复位弹簧 3-常闭静触头常闭静触头 4-动触头动触头 5-常开静触头常开静触头 第一章第一章6/26/2022 行程开关行程开关又称限位开关，能将机械位移转变为电信号，又称限位开关，能将机械位移转变为电信号，以控制机械运动。以控制机械运动。 第一章第一章6/26/2022滚轮式行程开关结构示意图滚轮式行程开关结构示意图 第一章第一章6/26/2022 第一章第一章6/26/2022图图1-33 晶体管停振型接近开关方框图晶体管停振型接近开关方框图 第一章第一章6/26/2022图图1-34 晶体管停振型接近开关电

16、路图晶体管停振型接近开关电路图接近开关电路图分析接近开关电路图分析 第一章第一章6/26/2022 万能转换开关万能转换开关是具有更是具有更多操作位置和触点、能够换多操作位置和触点、能够换接多个电路的一种手动控制接多个电路的一种手动控制电器。由于它能控制多个回电器。由于它能控制多个回路，适应复杂线路的要求，路，适应复杂线路的要求，故有故有“万能万能”转换开关之称。转换开关之称。 万能转换开关主要用作电气万能转换开关主要用作电气控制电路的换接控制电路的换接 。LW6系列万能转换开关系列万能转换开关结构示意图结构示意图 第一章第一章6/26/2022图图1-30 主令控制器结构示意图主令控制器结构

17、示意图1、8-凸轮块凸轮块 2-动触头动触头 3-静触头静触头 4-接线柱接线柱 5-支杆支杆 6-转轴转轴 7-小轮小轮 第一章第一章6/26/2022SB SB a）常开触点 b）常闭触点 c）复合触点SB a）常开触点 b）常闭触点SQ SQ 第一章第一章6/26/2022符号 第一章第一章6/26/20226/26/2022 第一章第一章6/26/20226/26/2022交流接触器结构示意图交流接触器结构示意图1-动触头动触头 2-静触头静触头 3-衔铁衔铁 4-弹簧弹簧 5-线圈线圈6-铁心铁心 7-垫毡垫毡 8-触头弹簧触头弹簧 9-灭弧罩灭弧罩 10-触头压力弹簧触头压力弹簧

18、第一章第一章6/26/20226/26/2022铁心线圈常开主触点常开辅助触点常闭辅助触点回力弹簧衔铁 第一章第一章6/26/20226/26/2022按电流种类通常分为交流接触器和直流接触器两类按电流种类通常分为交流接触器和直流接触器两类 w 交流接触器交流接触器 特点：交流电磁铁、有短路环、采用双断口触头特点：交流电磁铁、有短路环、采用双断口触头w直流接触器直流接触器 特点：直流电磁铁、滚动指型触头特点：直流电磁铁、滚动指型触头 第一章第一章6/26/20226/26/2022 第一章第一章6/26/20226/26/2022 第一章第一章6/26/20226/26/2022接触器型号含义

19、：接触器型号含义： 第一章第一章6/26/20226/26/2022 第一章第一章6/26/20226/26/2022直流接触器型号含义：直流接触器型号含义： 第一章第一章6/26/20226/26/20221接触器极数和电流种类的确定接触器极数和电流种类的确定2根据负载功率和操作情况来确定接触器根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流主触头的电流等级。等级。5接触器接触器触头数触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。和种类应满足主电路和控制电路的要求。3主触头接通与分断主电路电压来决定接触器的额定电压。主触头接通与分断主电路电压来决定接触器的额定电压。4接触器吸引接触器吸引线圈的额定

20、电压线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定。应由所接控制电路电压确定。 第一章第一章6/26/20226/26/2022 第一章第一章6/26/20226/26/2022 第一章第一章6/26/2022电流继电器电流继电器电压继电器电压继电器 第一章第一章6/26/2022中间继电器中间继电器 第一章第一章6/26/20226/26/2022电磁式继电器的典型结构电磁式继电器的典型结构1-底座底座 2-铁心铁心 3-释放弹簧释放弹簧 4-调节螺母调节螺母 5-调节螺母调节螺母6-衔铁衔铁 7-非磁性垫片非磁性垫片 8-极靴极靴 9-触头系统触头系统 10-线圈线圈 第一章第一章6/26/202

21、26/26/2022 第一章第一章6/26/20226/26/2022（1）过电流继电器过电流继电器 在电路中用于过电流保护在电路中用于过电流保护（2）欠电流继电器欠电流继电器 在电路中用于欠电流保护在电路中用于欠电流保护 第一章第一章6/26/20226/26/2022（1 1）过电流继电器）过电流继电器交流过电流继电器的交流过电流继电器的吸合电流吸合电流I=I=（1.11.13.53.5）I IN N，直流过电流继电器的直流过电流继电器的吸合电流吸合电流I=I=（0.750.753 3）I IN N。 过电流继电器在出现过电流时衔铁吸合动作，其触过电流继电器在出现过电流时衔铁吸合动作，其触

22、头来切断电路，故过电流继电器无释放电流值。头来切断电路，故过电流继电器无释放电流值。电路正电路正常工作时是释放的。常工作时是释放的。 第一章第一章6/26/20226/26/2022吸合电流吸合电流I=I=（0.30.30.650.65）I IN N 释放电流释放电流I=I=（0.10.10.20.2）I IN N。（2 2）欠电流继电器）欠电流继电器 正常工作时正常工作时，继电器线圈流过负载额定电流，衔，继电器线圈流过负载额定电流，衔铁铁吸合吸合； 当负载电流降低至继电器释放电流时，衔铁释放，当负载电流降低至继电器释放电流时，衔铁释放，带动触头动作。欠电流继电器在电路中起欠电流保护带动触头动

23、作。欠电流继电器在电路中起欠电流保护作用。作用。 第一章第一章6/26/20226/26/2022（1）过电压继电器过电压继电器 在电路中用于过电压保护在电路中用于过电压保护（2）欠电压继电器欠电压继电器 在电路中用于欠电压保护在电路中用于欠电压保护 第一章第一章6/26/20226/26/2022（1 1）过电压继电器）过电压继电器过压流继电器的电压过压流继电器的电压U=U=（105%105%120%120%）U UN N吸合，吸合，正正常工作时释放的；常工作时释放的；欠压继电器的的电压欠压继电器的的电压U=U=（40%40%70%70%）U UN N释放，释放，正常正常工作时吸合的；工作时

24、吸合的；零压继电器的的电压零压继电器的的电压U=U=（%5%525%25%）U UN N释放，释放，正常正常工作时吸合的；工作时吸合的； 第一章第一章6/26/20226/26/2022 中间继电器中间继电器实质上实质上是一种电压继电器，但是一种电压继电器，但它的触点数量较多，容它的触点数量较多，容量较大，起到信号中间量较大，起到信号中间放大、转换、增加触点放大、转换、增加触点数量和容量的作用。数量和容量的作用。 第一章第一章6/26/20226/26/2022 第一章第一章6/26/20226/26/20224继电器返回系数的调节继电器返回系数的调节1使用类别的选用使用类别的选用2额定工作电

25、流与额定工作电压的选用额定工作电流与额定工作电压的选用3工作制的选用工作制的选用 第一章第一章6/26/20226/26/2022 第一章第一章6/26/20226/26/2022 第一章第一章6/26/20226/26/2022直流电磁式时间继直流电磁式时间继电器电器特点：特点：延时较短，延时较短，JT3系列最长不超过系列最长不超过5s，而且准确度较低，而且准确度较低，一般只用于要求不一般只用于要求不高的场合。高的场合。 第一章第一章6/26/20226/26/2022 空气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是利用空气阻尼的原理制成的 分：分：通电延时、断电延时通电延时、

26、断电延时组成：组成：电磁系统、延时机构、工作触点电磁系统、延时机构、工作触点 第一章第一章6/26/20226/26/2022JS7-A系列空气阻尼式时间继电器结构原理图系列空气阻尼式时间继电器结构原理图a-通电延时型通电延时型 b-断电延时型断电延时型1-线圈线圈 2-铁心铁心 3-衔铁衔铁 4-反力弹簧反力弹簧 5-推板推板 6-活塞杆活塞杆 7-塔形弹簧塔形弹簧 8-弱弹簧弱弹簧9-橡皮膜橡皮膜 10-空气室壁空气室壁 11-调节螺钉调节螺钉 12-进气孔进气孔 13-活塞活塞 14、16-微动开关微动开关 15-杠杆杠杆 第一章第一章6/26/20226/26/2022 具有具有延时范

27、围广延时范围广、精度高、体积小精度高、体积小、耐冲击和、耐冲击和耐振动、调节方便及寿命长等优点耐振动、调节方便及寿命长等优点输出形式有两种：输出形式有两种：有触点式和无触点式有触点式和无触点式 第一章第一章6/26/20226/26/2022阻容延时电路分析阻容延时电路分析a）阻容延时电路基本结构形式）阻容延时电路基本结构形式 b)阻容电路充电曲线阻容电路充电曲线阻容延时电路阻容延时电路 第一章第一章6/26/20226/26/2022JS20系列通电延时型继电器电路图系列通电延时型继电器电路图JS20系列通电延时型继电器系列通电延时型继电器电路图分析电路图分析 第一章第一章6/26/2022

28、6/26/20221.1.根据系统的延时范围和精度选择时间继电器的系根据系统的延时范围和精度选择时间继电器的系列和类型。在延时精度要求不高的场合一般可选用列和类型。在延时精度要求不高的场合一般可选用价格较低的价格较低的JS7-AJS7-A系列空气阻尼式时间继电器反之系列空气阻尼式时间继电器反之. .对精度要求较高的场合可选用晶体管式时间继电器。对精度要求较高的场合可选用晶体管式时间继电器。2.2.根据控制线路的要求选择时间继电器的延时方式根据控制线路的要求选择时间继电器的延时方式( (通电延时或断电延时通电延时或断电延时) )。同时、还必须考虑线路对。同时、还必须考虑线路对瞬时动作的要求。瞬时

29、动作的要求。3.3.根据控制线路的电压选择时间继电器线圈的电压根据控制线路的电压选择时间继电器线圈的电压 第一章第一章6/26/20226/26/2022 第一章第一章6/26/2022 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，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负载免于过载以及作为三相电动机的断相保护 第一章第一章6/26/20226/26/2022下层金属膨胀系数大，下层金属膨胀系数大，上层的膨胀系数小。当上层的膨胀系数小。当主电路中电流超

30、过容许主电路中电流超过容许值而使双金属片受热时，值而使双金属片受热时，双金属片的自由端便向双金属片的自由端便向上弯曲超出扣板，扣板上弯曲超出扣板，扣板在弹簧的拉力下将常闭在弹簧的拉力下将常闭触点断开。触点是接在触点断开。触点是接在电动机的控制电路中的，电动机的控制电路中的，控制电路断开便使接触控制电路断开便使接触器的线圈断电，从而断器的线圈断电，从而断开电动机的主电路。开电动机的主电路。 第一章第一章6/26/20226/26/2022 热继电器保护特性与电动机过载特性的配合热继电器保护特性与电动机过载特性的配合-电动机的过载特性电动机的过载特性 2-热继电器的保护特性热继电器的保护特性应具有

31、合理可靠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一定的温度补偿具有手动复位与自动复位功能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热继电器动作电流可以方便地调节 第一章第一章6/26/20226/26/2022 电动机三角形联结时电动机三角形联结时U相相断线时的电流分析断线时的电流分析 差动式断相保护机构及工作原理差动式断相保护机构及工作原理a) 通电前通电前 b) 三相正常电流三相正常电流 c) 三相均匀过载三相均匀过载 d) W相断路相断路1-上导板上导板 2-下导板下导板 3-杠杆杠杆 4-顶头顶头 5-补偿双金属片补偿双金属片 6-主双金属片主双金属片 第一章第一章6/26/20226/26/2022qNqqI5 . 1I21IIL时当qNI3IILNLNNN1.15I1.5I3II31.5Iqqqqq