第2章电器控制系统(2-1常用低压电器)(2003)

1、本章基本内容,常用低压电器,低压电器的基本知识,常用低压电器,了解低压电器工作原理，掌握常用低压电器的特点和应用场合，学会选择常用低压电器,低压电器是一种能根据外界的信号和要求，手动或自动地接通、断开电路，以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件或设备。控制电器按其工作电压的高低，以交流1200V、直流1500V为界，可划分为高压控制电器和低压控制电器两大类。,2-1 常用低压电器,低压电器的基本知识,1.低压电器的分类,2-1 常用低压电器,低压电器的基本知识,2.电磁式电器,电磁机构,功能：,组成,将电磁能转换为机械能并带动触头动作,铁芯,衔铁,线圈,直动式、转动式

2、,电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。,电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。,交流线圈：短而粗，有骨架。,直流线圈：细而长，无骨架。,线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。,原理：,交流：硅钢片叠加,直流：整块铸铁或铸钢,2-1 常用低压电器,低压电器的基本知识,2.电磁式电器,短路环：,减小衔铁吸合时产生的振动和噪音,2-1 常用低压电器,低压电器的基本知识,2.电磁式电器,触头系统,通过触头的开合控制电路通、断,功能：,类型,桥式触头,指形触头,点接触,面接触,指形触头,材料：,一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银质材料制成,桥式触头,

3、2-1 常用低压电器,低压电器的基本知识,2.电磁式电器,灭弧系统,电弧,开关电器切断电流电路时，触头间电压大于10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色的光柱，即电弧。,电弧的危害,高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；,延长了切断故障的时间,形成飞弧造成电源短路事故。,灭弧措施：,吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、利用介质灭弧、改善触头表面材料 。,2-1 常用低压电器,常用低压电器,2-1 常用低压电器,常用低压电器开关电器,1.刀开关,作用：,分类：,隔离电源，不频繁通断电路,2-1 常用低压电器,(1).开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）,作用：,不频繁地手动接通、断开电路和隔离电

4、源用。,结构图和符号 ：,常用低压电器开关电器,2-1 常用低压电器,用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。,常用低压电器开关电器,(2).带熔断器式刀开关,2-1 常用低压电器,用途：,作不频繁带负荷操作和短路保护用。,结构：,由刀开关和熔断器组成。瓷底板上装有进线座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头，工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。,分类：,单相双极和三相三极两种,常用低压电器开关电器,(1).开启式负荷开关,2.负荷开关,2-1 常用低压电器,开启式负荷开关展示,常用低压电器开关电器,2-1 常用低压电器,(2).封闭式负荷开关（铁壳开关）,作用：手动通断电路及短路

5、保护。,常用低压电器开关电器,2-1 常用低压电器,3.组合开关（转换开关）,结构：,静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸出盒外，与电源或负载相连。动触片套在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作90正或反方向的转动，带动静触头通。,特点：,结构紧凑，安装面积小，操作方便。,用途：,电源的引入开关；通断小电流电路；控制以下电动机。,常用低压电器开关电器,2-1 常用低压电器,3.组合开关（转换开关）,常用低压电器开关电器,（a）外形 （b） 符号 （c) 结构,2-1 常用低压电器,常用低压电器开关电器,3.组合开关（转换开关）,2-1 常用低压电器,不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断故障

6、电路。,操作安全，分断能力较高。,框架式（万能式）和塑壳式（装置式）,触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。,常用低压电器开关电器,4.低压断路器(自动空气式开关）,功能：,特点：,分类：,结构：,2-1 常用低压电器,万能式低压断路器结构图,常用低压电器开关电器,4.低压断路器,2-1 常用低压电器,线路短路或严重过载保护,远距离跳闸，对电路不起保护作用,线路过载保护,常用低压电器开关电器,2-1 常用低压电器,常用低压电器开关电器,4.低压断路器,2-1 常用低压电器,结构,常用低压电器接触器,1.交流接触器,触头系统：,主触头、辅助触头,常开触头（动合触头） 常闭触头（动断触头）,电磁

7、系统：,动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧,灭弧系统：,灭弧罩及灭弧栅片灭弧,用途：频繁起动或控制交流电动机。,2-1 常用低压电器,交流接触器结构图,灭弧装置,常用低压电器接触器,1.交流接触器,工作原理,线圈加额定电压，衔铁吸合，常闭触头断开，常开触头闭合,线圈电压消失，触头恢复常态,为防止铁心振动，需加短路环,2-1 常用低压电器,常用低压电器接触器,1.交流接触器,2-1 常用低压电器,常用低压电器接触器,2.直流接触器,用途：,远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。,结构：,电磁机构、触头系统和灭弧装置。,工作原理：,与交流接触器基本相同。,2-1 常用低压电器,常用低压电器接

8、触器,3.接触器的符号,2-1 常用低压电器,常用低压电器接触器,4.接触器的主要技术指标,2-1 常用低压电器,常用低压电器接触器,5.接触器的使用选择原则,(1)根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型；,(2)接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压；,(3)吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致；,(4)额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。,2-1 常用低压电器,常用低压电器继电器,1.继电器基本概念,作用：,控制、放大、联锁、保护和调节,分类：,按用途分 ：控制和保护继电器,按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、机械式,按输入量分：电流、电压、时间、

9、速度、压力,按动作时间分：瞬时、延时继电器,特点：,额定电流不大于5A,主要技术指标：,动作电流q ：使电流继电器开始动作所需的电流值；,返回电流f ：电流继电器动作后返回原状态时的电流值；,返回系数f ：返回值与动作值之比，ff /q 。,2-1 常用低压电器,常用低压电器继电器,过电流继电器、欠电流继电器,特点：,线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。,分类：,过流电流继电器,欠流电流继电器,2.电流继电器,2-1 常用低压电器,常用低压电器继电器,2.电流继电器,特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细 分类：过电压继电器和欠电压继电器 结构原理：与电流继电器类似,2-1 常用低压电器

10、,常用低压电器继电器,2.电压继电器,2-1 常用低压电器,中间继电器实质上是一种电压继电器，结构和工作原理与接触器相同。但它的触点数量较多，在电路中主要是扩展触点的数量。另外其触头的额定电流较大。,常用低压电器继电器,3.中间继电器,作用：电动机的过载保护,利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触头动作,利用电阻值随温度变化而变化的特性制成,利用过载电流发热使易熔合金熔化而使继电器动作,型式：双金属片式,热敏电阻式,易熔合金式,结构：由发热元件、双金属 片和触头及动作机构 等部分组成 。,2-1 常用低压电器,常用低压电器继电器,4.热继电器,2-1 常用低压电器,双金属片式热继电器,常用低压电器

11、继电器,4.热继电器,双金属片式热继电器原理示意图,2-1 常用低压电器,常用低压电器继电器,4.热继电器,使用与选择,使用：作为电动机的过载保护，注意与熔断器的配合。 选择：eRed eR：热继电器热元件的额定电流； ed：电动机的额定电流。,2-1 常用低压电器,常用低压电器继电器,4.热继电器,作用：按整定时间长短通断电路 分类： 按构成原理分：电磁式 电动式 空气阻尼式 晶体管式 数字式,2-1 常用低压电器,常用低压电器继电器,5.时间继电器,按延时方式分：通电延时型、断电延时型,(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h),线圈一般符号 (b) 通电延时线圈 (c

12、) 断电延时线圈 (d)通电延时闭合动合（常开）触点 (e)通电延时断开动断（常闭）触点 (f)断电延时断开动合（常开）触点 (g)断电延时闭合动断（常闭）触点 (h)瞬动触点,符号,2-1 常用低压电器,常用低压电器继电器,5.时间继电器,2-1 常用低压电器,常用低压电器继电器,5.时间继电器,工作原理：,机械式主要是通过气囊阻尼空气来控制动作。,电子式就是通过脉冲来控制触头工作。,通电延时动作是指时间继电器线圈开始通电就计时，到所设定的时间就触头动作。,断电延时动作原理和通电延时动作相反。,2-1 常用低压电器,常用低压电器继电器,5.时间继电器,1-13 空气阻尼式时间继电器（JS7-

13、A系列通电延时型）,当线圈1通电后，衔铁3被铁心2吸合，活塞杆6在塔形弹簧8的作用下，带动活塞12和橡皮膜10向上移动。但由于橡皮膜下方气室的空气稀薄，形成负压，使活塞杆6只能慢慢向上移动，其移动的速度视进气孔的大小而定，可通过调节螺杆13进行调整。经过一定的延时时间后，活塞杆才能移到,最上端，这时通过杠杆7将微动开关15压动，使其常闭触头断开，常开触头闭合，起到通电延时的作用。,作用：根据速度的大小通断电路 结构：定子、转子和触头 原理：与异步电动机类似 参数：动作转速：120r/min 复位转速：100r/min,2-1 常用低压电器,常用低压电器继电器,6.速度继电器（反接制动继电器）,

14、定子-由硅钢片迭成笼型空心圆环套在转子上，装有鼠笼型短路绕组。,符号,转子-圆柱形永久磁铁，与电动机同轴连接。,2-1 常用低压电器,常用低压电器继电器,6.速度继电器,压力继电器,光电继电器,温度继电器,2-1 常用低压电器,常用低压电器继电器,7.其他继电器,螺旋式RL,有填料式RT,无填料密封式RM,快速熔断器RS,自恢复熔断器,作用：短路和严重过载保护,应用：串接于被保护电路的首端,优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻,分类：,瓷插式RC,2-1 常用低压电器,常用低压电器熔断器,2-1 常用低压电器,常用低压电器熔断器,熔断器的结构,熔断器由熔体和熔座两部分组成。熔体一般用电

15、阻率较高、熔点较低的合金材料制成片状或丝状，如铅锡合金丝，也可用截面很小的铜丝、银丝制成。熔座是熔体的保护外壳，在熔体熔断时还兼有灭弧作用。,熔断器的原理,正常情况下，熔体中通过额定电流时熔体不应该熔断，当电流增大至某值时，熔体经过一段时间后熔断并熄弧，这段时间称为熔断时间。熔断时间与通过的电流大小有关，通过熔体的电流越大，熔断时间越短。,瓷插式熔断器,2-1 常用低压电器,常用低压电器熔断器,用于小容量电路的短路保护,螺旋式熔断器,2-1 常用低压电器,常用低压电器熔断器,瓷质熔管内装熔丝，并充满石英砂，两端用铜帽封闭，防止电弧喷出管外。,无填料密封式熔断器,2-1 常用低压电器,常用低压电

16、器熔断器,熔体为变截面锌片，中间有几个蜂腰部；装于纤维熔管内，两端用铜帽封住,有填料式熔断器,2-1 常用低压电器,常用低压电器熔断器,结构与无填料式类似，但管内填充石英砂，石英砂在熔体熔断时起灭弧作用。,快速熔断器,2-1 常用低压电器,常用低压电器熔断器,快速熔断器当电路发生短路故障时，熔体被瞬时熔断而分断电路，起到保护作用。,自恢复熔断器,2-1 常用低压电器,常用低压电器熔断器,温度过高自恢复保险就会切断电流（工作）。当温度降下来时又会自动接通电流（工作）。,作用：发送控制命令或信号的电器 分类： 控制按钮 万能转换开关 主令控制器 行程开关 接近开关,2-1 常用低压电器,常用低压电器主令电器,控制按钮,2-1 常用低压电器,常用低