第1章-常用低压电器2.ppt

1、2009-02-26,1,2.结构和工作原理：,热继电器主要由热元件、双金属片和触头组成。结构原理见图1-16，热元件由发热电阻丝做成，双金属片由两种热膨胀系数不同的金属碾压而成。当双金属片受热时，会出现弯曲变形。,(a)原理示意图,（b）主电路接线图,图116热继电器结构原理图,2009-02-26,2,a）外形b）结构图1电流整定装置2主电路接线柱3复位按钮4常闭触头5动作机构6热元件31常闭触头接线柱32公共动触头接线柱33常开触头接线柱,图热继电器外形、结构图,2009-02-26,3,使用时，把热元件串接于主电路中，而其常闭触头串接于控制电路中。正常运行时，热元件产生的热量虽然能使双

2、金属片弯曲，但不足以使热继电器的触头动作，当过载时，双金属片弯曲位移增大，推动导板使常闭触头断开，从而切断控制电路起到保护作用。,2009-02-26,4,图118带断相保护的热继电器,3.带断相保护热继电器：,2009-02-26,5,4.热继电器选用：(1)原则上热继电器的额定电流应按电动机的额定电流选择;(2)在不频繁启动场合，要保证热继电器在电动机的启动过程中不产生误动作;（3）当电动机为重复且短时工作制时，要注意确定热继电器的允许操作频率.,型号含义：,2009-02-26,6,热继电器接入电动机定子电路方式,电动机定子绕组星形接法:带断电保护和不带断电保护的热继电器均可接在线电路中

3、。电动机定子绕组三角形接法:*带断电保护接在线电路中。*不带断电保护热继电器的热元件必须串接在电动机每相绕组上。,2009-02-26,7,思考题：为一台交流380V、4kw（cos=0.88）的三相笼型异步电动机选择热继电器。,热继电器接入电动机定子电路方式,热继电器接入电路的方式,2009-02-26,8,1.3.4时间继电器,当吸引线圈通电或断电后其触点经过一定延时再动作的继电器。符号:KT时间继电器的延时方式有两种：通电延时和断电延时通电延时：线圈通电后，延时一时间触头才动作；线圈失电后，触头立即复位；断电延时：线圈通电后，触头立即动作，线圈失电后，触头延时一时间才复位。,电磁式阻尼式

4、电子式(晶体管、数字式),2009-02-26,9,1.直流电磁式时间继电器：,如图所示：在铁心上增加一个阻尼铜套构成直流电磁式时间继电器，其原理：,图直流电磁式时间继电器,由电磁感应定律可知，在线圈通、断电过程中铜套内将产生感应电流，由感应电流产生的磁场将阻碍磁路中磁通的变化，因而对原磁通起了阻尼作用。当继电器通电吸合时，由于衔铁处于释放位置，气隙大、磁阻大、磁通小阻尼环的作用相对小。因此在线圈通电时，衔铁吸合延时不显著，一般只有0.10.5s；当继电器断电时，磁通量的变化大，阻尼环作用也大，因此在线圈断电时衔铁释放延时比较显著，一般为0.35s，其延时动作触头有延时打开常开触头和延时闭合常

5、闭触头两种。,2009-02-26,10,2.空气阻尼式时间继电器：,空气阻尼式时间继电器是利用空气通过小孔节流的原理获得延时动作的。它由电磁机构、延时机构和触点三部分组成。空气阻尼式时间继电器又称为气囊式时间继电器，它的延时范围宽（0.4180s）,可用作断电延时，也可方便地改变电磁机构位置获得通电延时。原理如图所示：空气阻尼式时间继电器结构简单、价格低廉，但延时误差大，难以精确整定延时时间，因而常用于精度要求不高的交流控制电路中。,2009-02-26,11,a）外形图b）结构图1线圈2反力弹簧3衔铁4静铁心5弹簧片6、8微动开关7杠杆9调节螺钉10推杆11活塞杆12宝塔弹簧,图空气阻尼时

6、间继电器外形结构图,2009-02-26,12,图JS7-A系列空气阻尼时间继电器动作原理图,2009-02-26,13,2009-02-26,14,技术参数,3.半导体时间继电器（晶体管时间继电器）JSJ系列时间继电器延时可达0.2300s。,2009-02-26,15,图形符号,2009-02-26,16,1.3.5速度继电器,按速度原则动作的继电器称为速度继电器。感应式速度继电器主要由定子、转子和触点三部分组成，转子是一个圆柱型永久磁铁，定子是一个笼型空心圆环，由硅钢片叠制而成，并装有笼型绕组。感应式速度继电器原理示意图如图示：其转子的轴与被控电机的轴相连接，当电机转动时速度继电器的转子

7、随之转动，,a）外形b）结构图,2009-02-26,17,常用的速度继电器除JY1型外，还有新产品JFZ0型.速度继电器主要根据电动机的额定转速进行选择。在电路中图形、符号：,到达一定角度时，装在定子轴上的摆锤推动簧片（动触点）动作，使常闭触点打开、常开触点闭合；当电动机转速低于某一数值时，定子产生的转矩减小，触点在簧片作用下返回到原来位置，使对应的触点恢复到原来状态。,2009-02-26,18,1.3.6温度继电器,利用发热元件间接反映绕组温度并根据绕组温度进行动作的继电器，这种继电器称为温度继电器。温度继电器大体上有两种类型：一种是双金属片式温度继电器；另一种是热敏电阻式温度继电器。双

8、金属片式JW2系列温度继电器在结构上是封闭的，其内部有盘式双金属片。双金属片受热后产生线膨胀，由于两层金属的线膨胀系数不同，且两层金属又紧密地贴合在一起，因此使得双金属片向被动层一侧弯曲，由双金属片弯曲产生的机械力带动触点动作。其文字符号为k,2009-02-26,19,1.3.7液位继电器,如图为液位继电器的结构示意图。浮筒置于被控锅炉或水柜内，浮筒的一端有一根磁钢，锅炉外壁装有一对触点，动触点的一端也有一根磁钢，它与浮筒一端的磁钢相对应，当锅炉或水柜内的水位降低到极限值时，浮筒下落使磁钢端支点A上翘。由于磁钢同性相斥的作用，使动触点的磁钢端被斥下落，通过支点B使触点1-1接通，2-2断开。

9、反之，水位升高到上限位置时，浮筒上浮使触点2-2接通，1-1断开。显然，液位继电器的安装位置决定了被控的液位，它主要用于不精确的液位控制场合。,2009-02-26,20,1.3.8固态继电器(SolidStateRelays),固态继电器（SSR）:采用固体半导体元件组装而成的一种新颖无触点开关1.固态继电器的种类固态继电器是四端器件，其中两端为输入端，两端为输出端，中间采用隔离器件，以实现输入与输出之间的隔离。按切换负载性质分，有直流固态继电器和交流固态继电器按输入输出之间的隔离分有光电隔离固态继电器和磁隔离固态继电器；按控制触发信号方式分有过零型和非过零型、有源触发型和无源触发型2.固态

10、继电器的工作原理,2009-02-26,21,2009-02-26,22,3.固态继电器使用的注意事项,固态继电器的选择应根据负载的类型（阻性、感性）来确定，并要采用有效的过压保护；输出端要采用RC浪涌吸收回路或非线性压敏电阻吸收瞬变电压；过流保护应采用专门保护半导体器件的熔断器或用动作时间小于10ms的自动开关；安装时采用散热器，要求接触良好，且对地绝缘；切忌负载侧两端短路，以免固态继电器损坏。,2009-02-26,23,1.4低压开关电器,1.4.1刀开关,图1-25刀开关QS的结构和符号,刀开关只用于手动控制容量较小、起动不频繁的电动机，可分为瓷底开启式负荷开关和封闭式负荷开关。,20

11、09-02-26,24,注意事项：刀开关安装时，瓷底应与地面垂直，手柄向上，易于灭弧，不得倒装或平装。倒装时手柄可能因自重落下而引起误合闸，危及人身和设备安全。,b）双极,c）三极,QS,QS,a）单极,或,QS,符号：,2009-02-26,25,低压断路器又称自动空气开关主要在电路正常工作条件下用于频繁接通和分断电路及控制电动机的运行，并在电路发生过载、短路及失压时能自动分断电路。具有操作安全，分断能力高，兼有多种保护功能，动作值可调整等优点，且一旦发生短路故障后，故障排除一般不需要更换部件，因此应用较为广泛。1.低压断路器的结构和工作原理：低压断路器主要由三个基本部分组成：触头、灭弧系统

12、和各种脱扣器。脱扣器包括过电流脱扣器、欠电压脱扣器、热脱扣器、自由脱扣器。,1.4.2低压断路器,2009-02-26,26,2009-02-26,27,2.低压断路器的主要参数和类型：,（1）低压断路器的主要参数额定电压：是指断路器在电路中长期工作时的允许电压，通常它等于或大于电路的额定电压。额定电流：是指断路器在长期工作时的允许持续电流。通断能力：是指断路器在规定的电压、频率以及规定的线路参数下，所能接通和分断的短路电流值。分断时间：是指断路器切断故障电流所需的时间。（2）低压断路器的主要类型万能式断路器：用于配电网络的保护。主要型号：DW10、DW15塑料外壳式断路器：用作配电网络的保护

13、和电动机、照明电路及电热器等控制开关。主要型号：DZ5、DZ10、DZ20。模块化小型断路器：可用于线路和交流电动机的电源控制开关及保护。智能化断路器：采用以微处理器或单片机为核心的智能脱扣器。主要用于配电网络中分配电能或作线路和设备的控制与保护。,2009-02-26,28,3.低压断路器的选择,额定电流和额定电压应大于或等于线路、设备的正常工作电压和电流。热脱扣器的整定电流应与所控制负载的额定电流一致。欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流。对于单台电动机：IzkIq式中，k为安全系数，可取1.51.7;Iq为电动机的启动电流。对于多台

14、电动机：Izk（Iq,max+Ier)式中，k可取1.51.7;Iq,max为最大一台电动机的启动电流；Ier为其中任意一台电动机的额定电流。低压断路器的图形、文字符号如图：,2009-02-26,29,1.5熔断器,用途主要用作短路保护。结构熔断器主要由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管两部分组成。熔体由易熔金属材料铅、锡、锌、银、铜及其合金制成，通常做成丝状或片状。熔管是装熔体的外壳，由陶瓷、绝缘钢纸或玻璃纤维制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用。工作原理熔断器的熔体与被保护的电路串联，当电路正常工作时，熔体允许通过一定大小的电流而不熔断。当电路发生短路或严重过载时，熔体中流过很大的故障电流，当

15、电流产生的热量达到熔体的熔点时，熔体熔断切断电路，从而实现保护目的,2009-02-26,30,FU,分类插入式螺旋式封闭管式自复式熔断器,1.磁插式熔断器,符号,磁插式熔断器结构如图1-28所示。因为磁插式熔断器具有结构简单、价廉、外形小、更换熔丝方便等优点，所以它被广泛地用于中、小容量的控制系统中。磁插式熔断器的型号为RC1A系列。,2009-02-26,31,图1-28磁插式熔断器结构,1-熔丝；2-动触点；3-瓷盖；4-静触点；5-瓷体,2009-02-26,32,螺旋式熔断器的外形和结构如图1-29所示。在熔断管内装有熔丝，并填充石英砂，作熄灭电弧之用。熔断管口有色标，以显示熔断信号

16、。当熔断器熔断的时候，色标被反作用弹簧弹出后自动脱落，通过瓷帽上的玻璃窗口可看见。螺旋式熔断器的型号有RL1、RL7等系列。,2、螺旋式熔断器,图1-29螺旋式熔断器,1-瓷帽；2-熔断管；3-瓷套；4-上接线盒；5-下接线盒；6-瓷座,2009-02-26,33,管式熔断器分为有填料式和无填料式两类。有填料管式熔断器的结构如图1-30所示。有填料管式熔断器是一种分断能力较大的熔断器，主要用于要求分断较大电流的场合。常用的型号有RT12、RT14、RT15、RT17等系列。,3、管式熔断,图1-30有填料管式熔断器(a)外形；(b)结构,2009-02-26,34,1.5.2熔断器的保护特性,

17、图熔断器的安秒特性,熔断器的保护特性也称安秒特性，是指熔体的熔化电流与熔化时间之间的关系。如图所示：中IR最小熔化电流（熔化与不熔化分界点）。根据对熔断器的要求，熔体在额定电流IRN时绝对不应熔断，所以IRIRN.,1.5.3熔断器的技术参数,（1）额定电压,（2）额定电流,（3）极限分断能力,1.5.4熔断器的选择,熔断器的选择包括熔断器类型的选择和熔体额定电流的选择。,2009-02-26,35,1.6主令电器,主令电器是自动控制系统中用于发送和转换控制命令的电器。主令电器用于控制电路，不能直接分合主电路。1.6.1控制按钮,2009-02-26,36,结构工作原理在按下按钮帽令其动作时，

18、首先断开动断触点，再通过一定行程后才接通动合触点；松开按钮帽时，复位弹簧先将动合触点分断，通过一定行程后动断触点才闭合。,按钮的结构及工作原理,2009-02-26,37,1.6.2行程开关（限位开关）,行程开关是一种利用生产机械某些运动部件的碰撞来发出控制命令的主令电器。用于控制生产机械的运动方向、速度、行程大小或位置的一种自动控制器件。行程开关按其结构可分为直动式（按钮式）、滚动式和微动式三种。,图滚轮式行程开关1-滚轮2-上转臂3-盘形弹簧4-推杆5-小滚轮6-擒纵件7、8-压板9、10.弹簧11-动触12-静触头,2009-02-26,38,结构符号,a）常开触点,b）常闭触点,SQ,

19、SQ,(a)按钮；(b)单轮旋转式；(c)双轮旋转式,2009-02-26,39,2009-02-26,40,用途具有更多操作位置和触点、能够接多个电路的一种手动控制电器。由于它的档位多、触点多，可控制多个电路，能适应复杂线路的要求。目前常用的转换开关主要有两大类，即万能转换开关和组合开关。结构,1.6.3转换开关,2009-02-26,41,万能转换开关的符号及触点通断表,2009-02-26,42,2009-02-26,43,2009-02-26,44,1.6.4接近开关,非接触式的行程开关即为接近开关，又称无触点行程开关。当某种物体与之接近到一定距离时就发出动作信号，它不需要施加机械力，而是通过其感辨头与被测物体间介质能量的变化来获取信号。接近开关按工作原理可以分为高频振荡型、电容型、霍尔型等。1.6.5光电开关光电开关是接近开关的一种，可非接触、无损