2.第一章 常用低压电器2

1、,继电器：是一种根据电量（电流、电压）或非电量（时间、速度、温度、压力等）的变化自动接通和断开控制电路，以完成控制或保护任务的电器。 继电器一般由3个基本部分组成：检测机构、中间机构和执行机构。 与接触器的区别： 继电器可以对各种电量或非电量的变化作出反应，而接触器只有在一定的电压信号下才动作。 继电器用于切换小电流的控制电路，而接触器则用来控制大电流电路，因此，继电器触头容量较小（不大于5A），且无灭弧装置。,第三节 继电器,按用途不同分有：控制继电器、保护继电器、通讯继电器和安全继电器等,电磁式继电器按输入信号不同分有：电压继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器和中间继电器,按线圈电流

2、种类不同分有：交流继电器和直流继电器,（一）电磁式继电器的分类,按工作原理可分为：电磁式继电器、感应式继电器、 电动式继电器、电子式继电器、热继电器等；,按输出形式可分为：有触点和无触点继电器。,电磁机构的输入输出特性,图1.3.1 电磁机构的输入输出特性,1电磁机构,2触头系统,3调节装置,图1.3.2 电磁式继电器的典型结构 1-底座 2-铁心 3-释放弹簧 4-调节螺母 5-调节螺母 6-衔铁 7-非磁性垫片 8-极靴 9-触头系统 10-线圈,（二）电磁式继电器的结构,（三）电磁式电压继电器,触点的动作和线圈的动作电压大小有关的继电器叫电压继电器，它用于电力拖动系统的电压保护和控制，使

3、用时电压继电器的线圈与负载并联。 其线圈的匝数多而线径细。 分类：按线圈电流的种类可以分为交流和直流电压继电器，按吸合电压大小可以分为过电压、欠电压和零电压继电器。,1过电压继电器 在电路中用于过电压保护，由于直流电路一般不会出现过电压，所以产品中没有直流过电压继电器。交流过电压继电器吸合电压调节范围为U0=（1.051.2）UN。,2欠电压继电器 在电路中用于欠电压保护， 一般直流欠电压继电器吸合电压U0=（0.30.5）UN，释放电压Ur=（0.070.2）UN。交流欠电压继电器的吸合电压与释放电压的调节范围分别为U0=（0.60.85）UN，Ur=（0.10.35）UN。,触点的动作和线

4、圈的动作电流大小有关的继电器叫电流继电器，使用时电流继电器的线圈与负载串联。,其线圈的匝数少而粗。,分类：按线圈电流的种类可以分为交流和直流电流继电器，按吸合电流大小又可以分为过电流和欠电流继电器。,（四）电磁式电流继电器,1过电流继电器 交流过电流继电器的吸合电流Io=（1.13.5）IN， 直流过电流继电器的吸合电流Io=（0.753）IN。 由于过电流继电器在出现过电流时衔铁吸合动作，其触头来切断电路，故过电流继电器无释放电流值。,2欠电流继电器 正常工作时，继电器线圈流过负载额定电流，衔铁吸合动作；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

5、护作用。 吸合电流调节范围为Io=（0.30.5）IN； 释放电流调节范围为Ir=（0.10.2）IN。,1、电流、电压继电器 （1）文字符号：KA(电流继电器) KV(电压继电器) （2）图形符号：,过电流继 电器线圈,欠电流继 电器线圈,过电压继 电器线圈,欠电压继 电器线圈,常闭触头,常开触头,中间继电器实质上是一种电压继电器，但它的触点数量较多，容量较大。,（五）电磁式中间继电器,中间继电器的作用是增加被控制线路的数量或加大触点允许的断开容量，以达到分配控制信号和功率放大的目的。 中间继电器有交、直流两种。中间继电器的特点是触点数目较多，一般在34对以上，触点形式常采用桥形触点（与接触

6、器辅助触点相同）。 动作功率较大的中间继电器与小型接触器的结构相同。,固态继电器 由固体半导体元器件组成的无触点的开关器件。具有开关速度快、工作频率高、质量轻、使用寿命长、噪声低和动作可靠等一系列优点，固态继电器按其负载类型分类，可分为直流型（DC-SSR）和交流型（AC-SSR）。,2、中间继电器,（1）文字符号：KA,（2）图形符号：,吸引线圈,常闭触头,常开触头,继电器输入信号输入后，经一定的延时，才有输出信号的继电器称为时间继电器。 对于电磁式时间继电器，当电磁线圈通电或断电后，经一段时间，延时触头状态才发生变化，即延时触头才动作。,分类：空气式、电动式、电子式等几大类。,延时方式：通

7、电延时和断电延时两种。,（六）、时间继电器,1、空气阻尼式时间继电器结构与工作原理,组成：电磁系统、延时机构、触头系统 延时方式：通电延时、断电延时,空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼的原理制成的,空气阻尼式时间继电器,图1.3.3 JS7-A系列空气阻尼式时间继电器结构原理图 a-通电延时型 b-断电延时型 1-线圈 2-铁心 3-衔铁 4-反力弹簧 5-推板 6-活塞杆 7-塔形弹簧 8-弱弹簧 9-橡皮膜 10-空气室壁 11-调节螺钉 12-进气孔 13-活塞 14、 16-微动开关 15-杠杆,动画,动画,（1）文字符号： KT,（2）图形符号：,通电延时型：,断电延时型：,常闭,瞬

8、动触头,常开,延时触头,常开,常闭,线圈,常闭,瞬动触头,常开,延时触头,常开,常闭,线圈,2、空气阻尼式时间继电器典型产品,典型产品有：JS7、JS23、JSK系列时间继电器,3、空气阻尼式时间继电器的选用,1）线圈电压值的选择：按控制电路电流种类和电压等 级来选择线圈电压值 2）延时方式的选择：按控制电路的控制要求来选择通 电延时型还是断电延时型 3）触头延时状态的选择：按控制要求选择触头是延时 闭合还是延时断开 4）延时触头数量和瞬动触头数量是否满足控制电路的 要求,热继电器是利用电流流过热元件时产生的热量，使双金属片发生弯曲而推动执行机构动作的一种保护电器。主要用于交流电动机的过载保护

9、、断相及电流不平衡运行的保护及其它电气设备发热状态的控制。,（六） 热继电器,（2）图形符号：,热元件,常闭触头,常开触头,（1）文字符号：FR,图1.3.4 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 2-热继电器的保护特性,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,一、电气控制对热继电器性能的要求,图1.3.5 双金属片式热继电器结构原理图 1-主双金属片 2-电阻丝 3-导板 4-补偿双金属片 5-螺钉 6-推杆 7-静触头 8-动触头 9-复位按钮 10-调节凸轮 11-弹簧,二、双金属片热继电器的结构

10、及工作原理,动画,五、热继电器的选用,1）热继电器有三种安装方式，应按实际安装情况 选择其安装型式。,2）原则上热继电器的额定电流应按电动机的额定 电流选择。,3）在不频繁起动的场合，要保证热继电器在电动 机起动过程中不产生误动作。,4）对于三角形接法电动机，应选用带断相保护装 置的热继电器,5）当电动机工作于重复短时工作制时，要注意确 定热继电器的允许操作频率。,速度继电器是根据电磁感应原理制成的，它的套有永久磁铁的轴与被控电动机的轴相联，用以接受转速信号。,图1.3.6 速度继电器结构原理图 1-调节螺钉 2-反力弹簧 3-常闭触头 4-动触头 5-常开触头 6-返回杠杆 7-杠杆 8-定

11、子导条 9-定子 10-转轴 11-转子,（七）、速度继电器,1、文字符号：KS,2、图形符号：,转子,常开触头,常闭触头,动画,第四节 熔断器,熔断器是一种当电流超过规定值一定时间后,以它本身产生的热量使熔体熔化而分断电路的电器.广泛应用于低压配电系统及用电设备中作短路和过电流保护.,一、熔断器结构及工作原理,图1.4.1 熔断器的保护特性,二、熔断器的保护特性,1、文字符号：FU 2、图形符号： 3、结构及工作原理,熔断器是由熔体和绝缘底座(或称熔管)等组成。熔体为丝状或片状。当负载发生故障时，有很大的短路电流通过熔断器，熔体很快熔断，迅速断开故障电路，从而有效地保护未发生故障的线路和设备

12、。熔断器主要用作短路保护，而对于过载一般不能准确保护。,按结构分有：半封闭瓷插式、螺旋式、无填料封闭管式和有填料封闭管式熔断器。,瓷插式熔断器,螺旋式熔断器,有填料封闭管式熔断器,三、 熔断器的典型产品,四、额定参数： （1）额定电压：是指熔断器长期工作时和分断后能够承受的电压，它取决于线路的额定电压，其值一般等于或大于电气设备的额定电压。 （2）额定电流：是指熔断器长期工作时，各部件温升不超过规定值时所能承受的电流。熔断器的额定电流等级比较少，而熔体的额定电流等级比较多，即在一个额定电流等级的熔断管内可以分装不同额定电流等级的熔体，但熔体的额定电流最大不能超过熔断管的额定电流。,（3）极限分

13、断能力：是指熔断器在规定的额定电压和功率因数(或时间常数)的条件下，能分断的最大短路电流值。在电路中出现的最大电流值一般是指短路电流值。所以，极限分断能力也是反映了分断短路电流的能力。,五、熔断器的选用,熔断器用于不同性质的负载，其熔体额定电流的选用方法也不同。 1.熔断器类型选择 其类型应根据线路的要求、使用场合和安装条件选择。 2.熔断器额定电压的选择 其额定电压应大于或等于线路的工作电压。 3.熔断器额定电流的选择 其定额电流必须大于或等于所装熔体的额定电流。,4. 熔体额定电流的选择 对于电炉、照明等电阻性负载的短路保护，熔体的额定电流等于或稍大于电路的工作电流。 配电系统中，远离电源

14、端的前级熔断器应先熔断。所以后一级熔体的额定电流比前一级熔体的额定电流至少大一个等级，以防止熔断器越级熔断而扩大停电范围。两级熔体额定电流比值应不小于1.6:1. 保护单台电动机时，考虑到电动机受起动电流的冲击，可按下式选择： 轻载起动或起动时间短时，系数可取近1.5， 带重载起动或起动时间较长时，系数可取2.5。,熔断器的选用,保护多台电动机，可按下式选择： 容量最大的一台电动机的额定电流 其余电动机额定电流之和 熔断器一般做成标准熔体。更换熔片或熔丝时应切断电源，并换上相同额定电流的熔体，不得随意加大、加粗熔体或用粗铜线代替。,熔断器的选用,第五节 低压隔离器,低压隔离器，是低压电器中结构

15、比较简单、应用广泛的一类手动电器。主要作用是在电源切除后，将电路与电源明显的隔开。主要有刀开关、组合开关、以及用刀与熔断器组合成的胶盖瓷底刀开关和熔断器式刀开关，还有转换开关等。,胶壳刀开关的图形、 文字符号,安装注意：垂直向上： 上接电源，下接负载。,动画,低压断路器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。,第六节、低压断路器,（一）低压断路器的结构和工作原理,图1.6.1 低压断路器工作原理 1-分闸弹簧 2-主触头 3-传动杆 4-锁扣 5-轴 6-过电流脱扣器 7-热脱扣器 8-欠

16、压失压脱扣器 9-分励脱扣器,1主触头及灭弧装置,2脱扣器,3自由脱扣机构和 操作机构,图1.6.2 低压断路器的图形、文符号,（二）、主要技术参数,（2）额定参数： 额定工作电压；在数值上取决于电网的额定电压等级，我国电网标准规定为AC220、380、660及1140V，DC220、440V等。应该指出，同一断路器可以在几种额定工作电压下使用，但相应的通断能力并不相同。,额定电流：为过电流脱扣器的额定电流，一般指断路器的额定持续电流。 通断能力：开关电器在规定的条件下(电压、频率及交流电路的功率因数和直流电路的时间常数)，能在给定的电压下接通和分断的最大电流值，也称为额定短路通断能力。,分断

17、时间：指切断故障电流所需的时间，它包括固有的断开时间和燃弧时间。 5、断路器的选用： （1）断路器的额定工作电压应大于或等于线路或设备的额定工作电压。对于配电电路来说应注意区别是电源端保护还是负载保护，电源端电压比负载端电压高出约5%左右。 （2）断路器主电路额定工作电流大于或等于负载工作电流。 （3）断路器的过载脱扣整定电流应大于或等于负载工作电流。 （4）断路器的额定通断能力应大于或等于电路的最大短电流。 （5）断路器低欠电压脱扣器额定电压等于主电路额定电压。,第七节 主令电器,用来发布命令、改变控制系统工作状态的控制电器。可以直接作用于控制电路，也可以通过电磁式电器的转换对电路实现控制。

18、,按钮开关结构示意图,一、按钮 常态： 常闭（动断）触点闭合， 常开（动合）触点断开。 按下： 常闭（动断）触点断开， 常开（动合）触点闭合。,1、2常闭触点 3、4常开触点 5桥式触点 6弹簧 7按钮帽,按钮开关文字、图形符号,按钮开关颜色规定： “停止”和“急停”按钮必须是红色。 “启动”按钮的颜色是绿色。 “点动”按钮必须是黑色。 “启动”与“停止”交替动作的按钮必须是黑白、白色或灰色。 “复位”按钮必须是蓝色。复位按钮兼有停止的作用时，则必须是红色。,按钮的选择 触点数量、形式 结构形式 颜色搭配,二、行程开关 用于检测工作机械的位置，发出命令以控制其运动方向或行程长短的控制电器。 机械结构的接触式有触点行程开关：移动物体碰撞行程开关的操动头，使行程开关的常开触点接通和常闭触点分断。,行程开关分类： 外壳防护形式：开启式、防护式、防尘式。 动作速度：瞬动、慢动（蠕动）。 复位方式：自动复位、非自动复位。 接线方式：螺钉式、焊接式、插入式。 操作形式：直杆式（柱塞式）、直杆滚轮式（滚轮柱塞 式）、转臂式、方向式、叉式、铰链杠杆式。 用途：一般用途行程开关、起重设备用行程开关、微动开关。,行程开关图形、 文字符号 SQ,行程开关选择 触点数、形式 结构形式,接近开关： 电气结构的非接触式行程开关：运动着的物体接近它到一