常用控制电器（船舶电气设备）

1、第15章 船舶电气设备 第1 节 常用控制电器 常用电气元件结构和图片 一 、概述 电器是一种能根据外界的信号和要求，手动或自 动地接通或断开电路，断续或连续地改变电路参 数，以实现电路或非电对象的切换、控制、保护、 检测、变换和调节用的电气设备。简言之，电器 就是一种能控制电的工具，最基本、最典型的功 能就是“开”和“关” 。 电器在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统 中被广泛应用。 低压控制电器是低压电器的一种，我们学习低压 控制电器元件，主要是能正确地使用和选用电器 元件，因此不涉及元件的设计，而着重于应用。 二 、电器的分类 （一）按工作电压等级分： 1. 高压电器 用于交流1200

2、V、直流1500V及以上 电路中的电器。 （例如高压断路器、高压隔离开关、高压 熔断器等） 2. 低压电器 用于交流1200V（50Hz或60Hz）、 直流1500V及以下电路中起通断、保护、控制 和调节作用的电器（简称电器）。 （例如接触器、继电器等） （二）按动作原理分： 1.手动电器 人手操作发出动作指令的电器。 （例如刀开关、按钮等） 2.自动电器 产生电磁吸力而自动完成动作指令 的电器。 （例如接触器、继电器、电磁阀等） （三） 按用途分： 1.控制电器 用于各种控制电路和控制系统的电器。 （例如接触器、继电器、电动机起动器等） 2.配电电器 用于电能的输送和分配的电器。 （例如高压

3、断路器、 低压断路器） 3.主令电器 用于自动控制系统中发送动作指令的电器。 （例如按钮、转换开关等） 4.保护电器 用于保护电路及用电设备的电器。 （例如熔断器、热继电器等） 5.执行电器 用于完成某种动作或传送功能的电器。 （例如电磁铁、电磁离合器等） ( (四四) )、低压电器的分类、低压电器的分类 按电器的按电器的动作性质动作性质分分 ：手动电器和自动电器手动电器和自动电器 按电器的按电器的性能和用途性能和用途分：分：控制电器和保护电器控制电器和保护电器 按按有无触点有无触点分：分：有触点电器和无触点电器有触点电器和无触点电器 按按工作原理工作原理分：分：电磁式电器和非电量控制电器电磁

4、式电器和非电量控制电器 电磁式电器：根据电磁感应原理来实现通、断控制的电器，电磁式电器：根据电磁感应原理来实现通、断控制的电器， 由由电磁系统，触点系统及灭弧系统电磁系统，触点系统及灭弧系统组成。组成。 1.1.电磁系统结构及工作原理电磁系统结构及工作原理 电磁系统作用：将电磁能量转换成机械能量，带动触点电磁系统作用：将电磁能量转换成机械能量，带动触点 动作，实现对电路的通、断控制。动作，实现对电路的通、断控制。 由由铁心、衔铁和线圈铁心、衔铁和线圈等部分组成。等部分组成。 其工作原理是：当线圈中有电流通过时，产生电磁吸力，其工作原理是：当线圈中有电流通过时，产生电磁吸力， 电磁吸力克服弹簧的

5、反作用力，使衔铁与铁心闭合，衔铁带动电磁吸力克服弹簧的反作用力，使衔铁与铁心闭合，衔铁带动 连接机构运动，从而带动相应触点动作，完成通、断电路的控连接机构运动，从而带动相应触点动作，完成通、断电路的控 制作用制作用 电磁式电器电磁式电器 电磁系统的结构图电磁系统的结构图 2. 2. 触点系统触点系统 触点是电器的执行机构，起接通和断开电路的作用。若要触点是电器的执行机构，起接通和断开电路的作用。若要 使触点具有良好的接触性能，通常采用铜质材料制成。使触点具有良好的接触性能，通常采用铜质材料制成。 触点主要结构形式触点主要结构形式 ：桥式桥式触点和触点和指形指形触点触点 3. 3. 灭弧系统灭弧

6、系统 电弧的产生：触点在分断电路时，由于接触电阻引起触点电弧的产生：触点在分断电路时，由于接触电阻引起触点 温升，从而引起热电子发射，同时触点间距离极小，电场强度温升，从而引起热电子发射，同时触点间距离极小，电场强度 极大，在强电场的作用下，气隙中电子高速运动产生碰撞游离，极大，在强电场的作用下，气隙中电子高速运动产生碰撞游离， 在游离因素的作用大，触点间的气隙中会产生大量带电粒子使在游离因素的作用大，触点间的气隙中会产生大量带电粒子使 气体导电，形成炽热的电子流，即电弧。气体导电，形成炽热的电子流，即电弧。 熄灭电弧的原理：抑制游离因素，增强去游离因素。熄灭电弧的原理：抑制游离因素，增强去游

7、离因素。 在低压电器灭弧中，主要采取的措施有：迅速增加电弧在低压电器灭弧中，主要采取的措施有：迅速增加电弧 长度，使得单位长度内维持电弧燃烧的电场强度不足而使电弧长度，使得单位长度内维持电弧燃烧的电场强度不足而使电弧 熄灭。使电弧与液体介质或固体介质相接触，加速冷却以增熄灭。使电弧与液体介质或固体介质相接触，加速冷却以增 强去游离作用，使电弧迅速熄灭。强去游离作用，使电弧迅速熄灭。 低压电器的性能参数主要包括额定电压、额定电流、通断能力、电气寿命低压电器的性能参数主要包括额定电压、额定电流、通断能力、电气寿命 和机械寿命等。和机械寿命等。 （1 1）额定电压）额定电压 低压电器在规定条件下长期

8、工作时，能保证电器正常工作的电压值，通低压电器在规定条件下长期工作时，能保证电器正常工作的电压值，通 常是指主触点的额定电压。有电磁机构的控制电器还规定了吸引线圈的额常是指主触点的额定电压。有电磁机构的控制电器还规定了吸引线圈的额 定电压。定电压。 （2 2）额定电流）额定电流 是保证电器能正常工作的电流值。是保证电器能正常工作的电流值。 同一电器在不同的使用条件下，有同一电器在不同的使用条件下，有 不同的额定电流等级。不同的额定电流等级。 （3 3）通断能力）通断能力 低压电器在规定的条件下，能可靠接通和分断的最大电流。通断能力与低压电器在规定的条件下，能可靠接通和分断的最大电流。通断能力与

9、 电器的额定电压、负载性质、灭弧方法等有很大关系。电器的额定电压、负载性质、灭弧方法等有很大关系。 （4 4）电气寿命）电气寿命 低压电器在规定条件下，在不需修理或更换零件时的负载操作循环次数。低压电器在规定条件下，在不需修理或更换零件时的负载操作循环次数。 （5 5）机械寿命）机械寿命 低压电器在需要修理或更换机械零件前所能承受的负载操作次数。低压电器在需要修理或更换机械零件前所能承受的负载操作次数。 五）、低压电器的性能指标五）、低压电器的性能指标 三 、电力拖动系统组成电力拖动系统组成 开关 热继 电器 熔断器 按钮开关（接触器） 任务：根据给定的任务：根据给定的 指令，依照自动控指令，

10、依照自动控 制系统的规律和具制系统的规律和具 体的工艺要求对主体的工艺要求对主 电路进行控制。电路进行控制。 1、控制电器 控制电机起动、自动、 调试等 2、保护电器 保护电动机和生产机械， 使其安全运行的电器 3、执行电器 带动生产机械运行或保 持机械装置在固定位置 上的一种执行装置 开关 热继 电器 熔断器 按钮开关（接触器） 电机 电力拖动系统组成电力拖动系统组成 主电路：由电动机、（接主电路：由电动机、（接 通、断开、控制电动机的）通、断开、控制电动机的） 接触器主触点等电器元件接触器主触点等电器元件 组成。（电流大）组成。（电流大） 控制电路：由接触器线圈、控制电路：由接触器线圈、

11、继电器等电器元件组成。继电器等电器元件组成。 （电流小）（电流小） 开关 热继 电器 熔断器 按钮开关（接触器） 电机 接触器： 交流接触器 直流接触器 电力拖动自动控制系统中 常用的低压控制电器 继电器：电磁式继电器： 电压继电器 电流继电器 中间继电器 时间继电器： 空气阻尼式 电动式 电子式 热继电器 速度继电器 熔断器：螺旋式 有填料封闭管式 无填料密闭管式 快速熔断器 自复式 低压隔离器：低压刀开关 熔断器式刀开关 组合开关 低压断路器：框架式 塑料外壳式 快速直流断路器 限流式 主令电器：按钮 行程开关 开关 接近开关 光电开关 凸轮控制器与主令控制器 万能转换开关 主令电器是主令

12、电器是用来接通和分断控制电路以发号施令的电器。用来接通和分断控制电路以发号施令的电器。 四 、常用控制电器 （一）、组合开关 1 . HZ1010/3组合开关结构与原理组合开关结构与原理 1-手柄手柄 2-转轴转轴 3-弹簧弹簧 4-凸轮凸轮 5-绝缘垫板绝缘垫板 6-动触头动触头 7-静触头静触头 8-接线端子接线端子 9-绝缘方轴绝缘方轴 1 9 4 576 8 2 3 QS 符号：符号： 2.HZ10系列组合开关的型号、符号系列组合开关的型号、符号 HZHZ 1010 / / 组合开关组合开关 极数极数 设计序号设计序号 开关专门用途代号开关专门用途代号 额定电流额定电流 例：例： HZ

13、10-25 HZ10-60 （1）HZ10系列组合开关应安装在控制箱内。系列组合开关应安装在控制箱内。 （2）若需在箱内操作，开关最好装在箱内右上方。）若需在箱内操作，开关最好装在箱内右上方。 （3）组合开关的通断能力较低，不能用来分断故障电流。）组合开关的通断能力较低，不能用来分断故障电流。 （4）当操作频率过高，应降低开关的容量使用。）当操作频率过高，应降低开关的容量使用。 3.组合开关的安装与使用组合开关的安装与使用 故障现象故障现象可能原因可能原因处理方法处理方法 手柄转动后，内手柄转动后，内 部触头未动部触头未动 手柄上的轴孔磨损变形手柄上的轴孔磨损变形调换手柄调换手柄 绝缘杆变形（

14、由方形磨为圆绝缘杆变形（由方形磨为圆 形）形） 更换绝缘杆更换绝缘杆 手柄与方轴，或轴与绝缘杆手柄与方轴，或轴与绝缘杆 配合松动配合松动 紧固松动部件紧固松动部件 手柄转动后，动手柄转动后，动 静触头不能按要静触头不能按要 求动作求动作 组合开关型号选用不正确组合开关型号选用不正确更换开关更换开关 触头角度装配不正确触头角度装配不正确重新装配重新装配 触头失去弹性或接触不良触头失去弹性或接触不良 更换触头或清除氧化层或更换触头或清除氧化层或 尘污尘污 接线柱间短路接线柱间短路 因铁屑或油污附着在接线柱因铁屑或油污附着在接线柱 间，形成导电层，将胶木烧间，形成导电层，将胶木烧 焦，绝缘损坏而形成

15、短路焦，绝缘损坏而形成短路 更换开关更换开关 4.组合开关的常见故障及处理方法组合开关的常见故障及处理方法 （二）、行程开关（二）、行程开关 行程开关又称限位开关或位置开关，行程开关又称限位开关或位置开关， 其作用和原理与按钮相同，只是其触头其作用和原理与按钮相同，只是其触头 的动作不是靠手动操作，而是利用生产的动作不是靠手动操作，而是利用生产 机械某些运动部件的碰撞使其触头动作。机械某些运动部件的碰撞使其触头动作。 行程开关触点通过的电流一般也不超过行程开关触点通过的电流一般也不超过 5A5A。 行程开关有多种构造形式，常用的行程开关有多种构造形式，常用的 有按钮式（直动式）、滚轮式（旋转有

16、按钮式（直动式）、滚轮式（旋转 式）。其中滚轮式又有单滚轮式和双滚式）。其中滚轮式又有单滚轮式和双滚 轮式两种。它们的外形如图所示。轮式两种。它们的外形如图所示。 主要用于将机械位移变为电信号，主要用于将机械位移变为电信号， 以实现对机械运动的电气控制。以实现对机械运动的电气控制。 常用行程开关外形常用行程开关外形 行程开关的图片 2）文字符号：SQ 常开触头常闭触头 1) 基本结构及工作原理 3）图形符号： 行程开关的符号行程开关的符号 选用行程开关，主要应根据被控制电路的特点、选用行程开关，主要应根据被控制电路的特点、 要求及生产现场条件和所需触头数量、种类等因素综要求及生产现场条件和所需

17、触头数量、种类等因素综 合考虑。合考虑。 行程开关的型号含义及选用行程开关的型号含义及选用 自动开关又叫自动空气开关、空气开关、低压断路器简称断路器。 （三 ）、自动空气开关 它相当于它相当于和和的组的组 合，是一种既有手动开关作用又能自动进行合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护欠压、失压、过载和短路保护 的电器。它对线路、电器设备及电动机实行保护。是低压配电网中的一种的电器。它对线路、电器设备及电动机实行保护。是低压配电网中的一种 重要保护电器。重要保护电器。 功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短

18、路及失压时自动分断电路。 特点：操作安全，分断能力较高。特点：操作安全，分断能力较高。 结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。 按结构型式可分: 为塑壳式、万能式 、限流式、直流快速式、灭磁式、 漏电保 护式 按操作方式分: 人力操作式、动力操作式、储能操作式 按极数分: 单极、二极、三极、四极式 按安装方式又可分: 固定式、插入式、抽屉式 按空气开关在电路中的用途可分: 配电用空气开关、电动机保护用空气开关、其他负载用空气 开关 自动空气开关的分类的分类 自动开关自动开关（断路器） 主触点接线主触点接线 低压断路器结构示意图 1主触点 2

19、自由脱扣机构 3过电流脱扣器 4分励脱扣器 5热脱扣器 6失压脱扣器 7按钮 符号符号 QFQF 工作原理：脱扣器是自动开关的主 要保护装置，包括电磁脱扣器（作 短路保护）、热脱扣器（作过载保 护）、失压脱扣器以及由电磁和热 脱扣器组合而成的复式脱扣器等种 类。电磁脱扣器的线圈串联在主电 路中，若电路或设备短路，主电路 电流增大，线圈磁场增强，吸动衔 铁，使操作机构动作，断开主触点， 分断主电路而起到短路保护作用。 电磁脱扣器有调节螺钉，可以根据 用电设备容量和使用条件手动调节 脱扣器动作电流的大小。 热脱扣器是一个双金属片 热继电器。它的发热元件串联在主 电路中。当电路过载时，过载电流 使发

20、热元件温度升高，双金属片受 热弯曲，顶动自动操作机构动作， 断开主触点，切断主电路而起过载 保护作用。 图1-4 自动开关的原理图 1、9弹簧 2触点 3锁键 4搭钩 5轴 6 过电流脱扣器 7杠杆 8、10衔铁 11欠电压脱 扣器 12双金属片 13电阻丝 自动开关的 工作原理 过电流 欠电压 双金属片 1)文字符号：QF 2)图形符号： QFQF 3）型号：主要有DZ15、DZ20、DZ47、C63、 C65系列。 DZ47-60 自动空气开关的符号及型号的符号及型号 自动空气开关的符号及型号含义 DZ DZ 5 5 / / 塑壳式塑壳式空气开关空气开关 额定电流额定电流 0无辅助触头无辅

21、助触头 2有辅助触头有辅助触头 0无脱扣器无脱扣器 1热脱扣器式热脱扣器式 2电磁脱扣式电磁脱扣式 3复式复式 设计序号设计序号 极数极数 DZ520型型空气开关空气开关技术数据技术数据 型号型号 额定电额定电 压压(V) 主触主触 头额头额 定电定电 流（流（A） 极极 数数 脱扣器脱扣器 形式形式 热脱扣器额定电流热脱扣器额定电流 （括号内为整定电（括号内为整定电 流调节范围）（流调节范围）（A） 电磁脱扣器瞬时电磁脱扣器瞬时 动作整定值（动作整定值（A） DZ520/330 DZ520/230 AC380 DC220 20 3 2 复式复式 0.15（0.100.15） 0.20（0.1

22、50.20） 0.30（0.200.30） 0.45（0.300.45） 0.65（0.450.65） 1（0.651） 1.5（11.5） 2（1.52） 3（23） 4.5（34.5） 6.5（4.56.5） 10（6.510） 15（1015） 20（1520） 为电磁脱扣器额为电磁脱扣器额 定电流的定电流的812倍倍 （出厂时整定于（出厂时整定于 10倍）倍） DZ520/320 DZ520/220 AC380 DC220 20 3 2 电磁式电磁式 DZ520/310 DZ520/210 AC380 DC220 20 3 2 热脱扣热脱扣 器式器式 DZ520/300 DZ520/2

23、00 AC380 DC220 20 3 2 无脱扣器式无脱扣器式 （1）空气开关的额定电压应不小于线路、设备的正常工 作电压，额定电流应不小于线路、设备的正常工作电流。 （2）热脱扣器的整定电流应等于所控制负载的额定电流。 自动空气开关的选用自动空气开关的选用 注：现在一般的空气开关选择只要注意电流电压就可以了 （1）空气开关应垂直安装，电源线应接在上端，负载接在下 端。 （2）空气开关用作电源总开关或电动机的控制开关时，在电 源进线侧必须加装刀开关或熔断器等，以形成明显的断开点。 自动空气开关的安装与使用 （3）空气开关使用前应将脱扣器工作面上的防锈油脂擦净， 以免影响其正常工作。同时应定期

24、检修，清除空气开关上 的积尘，给操作机构添加润滑剂。 （4）各脱扣器的动作值调整好后，不允许随意变动，并应 定期检查各脱扣器的动作值是否满足要求。 （5）空气开关的触头使用一定次数或分断短路电流后，应 及时检查触头系统，如果触头表面有毛刺、颗粒等，应及 时维修或更换。 注：现在一般的空气开关只要注意以上2点 故障现象可能原因处理方法 不能合闸 欠压脱扣器无电压或线圈损坏检查施加电压或更换线圈 储能弹簧变形更换储能弹簧 反作用弹簧力过大重新调整 操作机构不能复位再扣调整再扣接触面至规定值 电流达到整定值， 空气开关不动作 热脱扣器双金属片损坏更换双金属片 电磁脱扣器的衔铁与铁心距离 太大或电磁线

25、圈损坏 调整衔铁与铁心的距离或更换断路 器 主触头熔焊检查原因并更换主触头 启动电动机时空 气开关立即分断 电磁脱扣器瞬时整定值过小调高整定值至规定值 电磁脱扣器的某些零件损坏更换脱扣器 空气开关闭合后 一定时间自行分 断 热脱扣器整定值过小调高整定值至规定值 空气开关温升过 高 触头压力过小调整触头压力或更换弹簧 触头表面过分磨损或接触不良更换触头或修整接触面 两个导电零件链接螺钉松动重新拧紧 空气开关的常见故障及处理方法空气开关的常见故障及处理方法 按钮又称控制按钮或按钮开关是一种短时接通或断开小电流电路是一种短时接通或断开小电流电路 的手动低压控制电器，常用于控制电路中发出启动、停止、正

26、转的手动低压控制电器，常用于控制电路中发出启动、停止、正转 或反转等指令，通过控制继电器、接触器等动作，从而控制主电或反转等指令，通过控制继电器、接触器等动作，从而控制主电 路的通断。路的通断。 其结构简单应用广泛。触头允许通过的电流较小一般不超过 5A。 按钮由按钮帽，复位弹簧，桥式动、静触头和外壳等组成。一般 为复合式即同时具有常开、常闭触头。按下时常闭触头先断开， 然后常开触头闭合。去掉外力后在恢复弹簧的作用下，常开触头 断开，常闭触头复位。 按钮的图片 按钮开关外形图、按钮开关外形图、 结构及符号结构及符号 2 43 1 5 6 复位弹簧复位弹簧 支柱连杆支柱连杆 常闭静触头常闭静触头

27、 桥式动触头桥式动触头 常开静触头常开静触头 外壳外壳 4 SBSB SB 结结 构构 符符 号号 名名 称称 常闭按钮常闭按钮 ( (停止按钮停止按钮) ) 常开按钮常开按钮 ( (起动按钮起动按钮) ) 复合按钮复合按钮 1 2 34 12 3 按钮帽按钮帽 （1）选择时应根据所需的触头数、使用的场所及颜色来确定。 常用的LA18,LA19,LA20系列按钮开关，适用于AC500V, DC440V, 额定电流5A，控制功率为AC300W,DC70W的控制回路中。 （2）按钮颜色要求： “停止”和“急停”按钮必须是红色。 当按下红色按钮时，必须使设备停止工作或断电。 “起动”按钮的颜色是绿色

28、。 “起动” 与“停止”交替动作的按钮必须是黑色、白 色或灰色，不得用红色和绿色。 “点动”按钮必须是黑色。 “复位”(如保护继电器的复位按钮)必须是蓝色。当复 位按钮还有停止的作用时，则必须是红色。 按钮按钮选择 （五）凸轮控制器（五）凸轮控制器 凸轮控制器是一种凸轮控制器是一种大型手动控制电器用以直接操作与控制大型手动控制电器用以直接操作与控制电电 动机的正反转、调速、启动与停止，广泛用于中、小型起重机的动机的正反转、调速、启动与停止，广泛用于中、小型起重机的 平移机构和小型起重机提升机构的电动机控制。平移机构和小型起重机提升机构的电动机控制。 由于它直接控制电动机工作，所以由于它直接控制

29、电动机工作，所以触头容量大触头容量大并有灭弧装置。并有灭弧装置。 其结构如图所示，主要由触头、转轴、凸轮、杠杆、手柄、灭弧其结构如图所示，主要由触头、转轴、凸轮、杠杆、手柄、灭弧 装置及定位机构等组成。装置及定位机构等组成。 凸轮控制器的转轴上套有凸轮片，当手轮经转轴带动转位时， 使触点断开或闭合。由于这些凸轮片的形状不相同，因此触点 的闭合规律也不相同，因而实现了不同的控制要求。 手轮在转动时中间为零位，向左、向右都可以转动到不同的 挡位。 交流凸轮控制器 外形 原理 符号 结构外形图结构外形图 动作原理示意图动作原理示意图 凸轮控制器的结构凸轮控制器的结构 1-静触头 2-动触头 3-触头

30、弹簧 4-弹簧 5-滚子 6-方轴 7-凸轮 在方轴上叠装不同形状的凸轮块，使一系列动、静触头按预在方轴上叠装不同形状的凸轮块，使一系列动、静触头按预 先安排的顺序接通与断开。将这些触头接到电动机电路中，先安排的顺序接通与断开。将这些触头接到电动机电路中， 便可实现控制电动机的目的便可实现控制电动机的目的 常用的凸轮控制器有常用的凸轮控制器有KT10 , KT14型。额定电流有型。额定电流有25 A , 60 A o型号含义如下型号含义如下: 凸轮控制器的常用技术数据有额定电流、工作位置数、触凸轮控制器的常用技术数据有额定电流、工作位置数、触 点数等。按重复短时工作制设计，通电持续率为点数等。

31、按重复短时工作制设计，通电持续率为25 %。如。如 用于间断长期工作时，其发热电流不应大于额定电流。用于间断长期工作时，其发热电流不应大于额定电流。 凸轮控制器的图形符号如图所示。竖虚线为工作位置，凸轮控制器的图形符号如图所示。竖虚线为工作位置， 横线为触点位置，在横、竖两条线交点的下面有横线为触点位置，在横、竖两条线交点的下面有“”，表，表 示该工作位置这一对触点是闭合接通的示该工作位置这一对触点是闭合接通的;若无若无“”，则表示，则表示 该触点在这一工作位置是断开的。该触点在这一工作位置是断开的。 凸轮控制器控制电路具有结构简单、维修方便、经济等优凸轮控制器控制电路具有结构简单、维修方便、

32、经济等优 点，但由于控制器触点直接用来控制电动机主电路，所以点，但由于控制器触点直接用来控制电动机主电路，所以 要求触点容量大，而这使控制器体积增大，操作不便，并要求触点容量大，而这使控制器体积增大，操作不便，并 且不能低速下放重物。且不能低速下放重物。 主令控制器是用来频繁地按顺序操作多个控制主令控制器是用来频繁地按顺序操作多个控制 回路的主令电器，用它在控制系统中发布命令，通回路的主令电器，用它在控制系统中发布命令，通 过接触器来实现对电动机的启动、制动、调速和反过接触器来实现对电动机的启动、制动、调速和反 转等，其外形及结构如图所示，由铸铁的底座和支转等，其外形及结构如图所示，由铸铁的底

33、座和支 架、支架上安装的动、静触头及凸轮盘所组成的接架、支架上安装的动、静触头及凸轮盘所组成的接 触系统等构成。图中触系统等构成。图中1 1与与7 7表示固定于方形转轴上的表示固定于方形转轴上的 凸轮块；凸轮块；2 2是固定触头的接线柱，由它联接操作回是固定触头的接线柱，由它联接操作回 路；路；3 3是固定触头，由桥式动触头是固定触头，由桥式动触头4 4来闭合与分断；来闭合与分断； 动触头动触头4 4固定于能绕轴固定于能绕轴6 6转动的支杆转动的支杆5 5上。上。 主令控制器是按照预定程序转换控制电路的主令 电器， 其结构与凸轮控制器相似，只是触头的 额定电流较小。 （六）、主令控制器（六）、

34、主令控制器 主令控制器外形结构图 主令控制器的动作原理：当转动手柄10使凸轮 块7转动时，推压小轮8，使支杆5绕轴6转动，动触 头4与静触头3分断，将被操作回路断开。相反，当 转动手柄10使小轮8位于凸轮块7的凹槽处，由于弹 簧9的作用，使动触头4与静触头3闭合，接通被操 作回路。触头闭合与分断的顺序由凸轮块的形状所 决定的。 主令控制器的选用主要根据额定电流和所需控 制回路数来选择。 主令控制器的原理和选用 特点：特点：利用电磁原理实现低压电路的断开和接通利用电磁原理实现低压电路的断开和接通。操作方便、。操作方便、 动作迅动作迅 速、灭弧性能好、能频繁操作、远距离控制。速、灭弧性能好、能频繁

35、操作、远距离控制。 应用：应用：电动机控制电路与空气开关等配合，实现自动控制和电动机控制电路与空气开关等配合，实现自动控制和 过电流、过电压保护，不可单独切断短路和过载过电流、过电压保护，不可单独切断短路和过载 分类：分类：交流和直流。交流和直流。 接触器是一种电磁式自动开关，主要接触器是一种电磁式自动开关，主要用于远距离频繁接通用于远距离频繁接通 和分断交直流主电路及大容量控制电路。和分断交直流主电路及大容量控制电路。其主要的控制对象为其主要的控制对象为 电动机。根据主触点通过的电流的种类的不同，接触器有交流电动机。根据主触点通过的电流的种类的不同，接触器有交流 接触器与直流接触器之分。接触

36、器的动力来源是电磁机构。接触器与直流接触器之分。接触器的动力来源是电磁机构。交、交、 直流接触器的工作原理基本相同。直流接触器的工作原理基本相同。 （七）（七） 接触器接触器 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 1交流接触器交流接触器 的结构的结构 主触头上面才有的 常开触点常开触点 常闭常闭 触点触点 主触点主触点 辅助触点辅助触点 静铁心静铁心 吸引吸引 线圈线圈 衔铁衔铁 具有灭弧能力具有灭弧能力 M 3 220 弹簧弹簧 380 接触器的工作原理接触器的工作原理 接触面大 接

37、触面小 自然状态自然状态 通电状态通电状态 动作过程动作过程 线圈通电线圈通电 衔铁被吸合衔铁被吸合 触点闭合触点闭合 或断开或断开 接通或断开接通或断开 电路电路 1 1动触点；动触点； 2 2静触点；静触点； 3 3衔铁；衔铁； 4 4缓冲弹簧；缓冲弹簧； 5 5电磁线圈；电磁线圈； 6 6铁心；铁心； 7 7垫毡；垫毡； 8 8触点弹簧；触点弹簧； 9 9灭弧罩；灭弧罩； 1010触点压力触点压力 簧片簧片 交流接触器结构图交流接触器结构图 主触头 常闭辅助触头 常开辅助触头 静铁心 动铁心 吸引线圈 灭弧装置 当交流接触器的电磁线圈接通电源时，线当交流接触器的电磁线圈接通电源时，线 圈

38、电流产生磁场，使静铁心产生足以克服弹簧圈电流产生磁场，使静铁心产生足以克服弹簧 反作用力的吸力，将动铁心向下吸合，使常开反作用力的吸力，将动铁心向下吸合，使常开 主触头和常开辅助触头闭合，常闭辅助触头断主触头和常开辅助触头闭合，常闭辅助触头断 开开。主触头将主电路接通，辅助触头则接通或 分断与之相联的控制电路。当接触器线圈断电 时，静铁心吸力消失，动铁心在反作用弹簧力 的作用下复位，各触头也随之复位. 交流接触器的铁心和衔铁由交流接触器的铁心和衔铁由E E型硅钢片叠压而成，防止型硅钢片叠压而成，防止 涡流和过热，铁心上还装有涡流和过热，铁心上还装有短路环短路环防止震动和噪音。防止震动和噪音。

39、接触器的触点分主触点和辅助触点，主触点通常有三接触器的触点分主触点和辅助触点，主触点通常有三 对，用于通断主电路，辅助触点通常有两开两闭，用在控制对，用于通断主电路，辅助触点通常有两开两闭，用在控制 电路中起电气自锁和互锁等作用。电路中起电气自锁和互锁等作用。 当接触器的动静触点分开时，会产生空气放电，即当接触器的动静触点分开时，会产生空气放电，即 “电弧电弧”，由于电弧的温度高达，由于电弧的温度高达30003000或更高，会导致触点或更高，会导致触点 被严重烧灼，缩短了电器的寿命，给电气设备的运行安全和被严重烧灼，缩短了电器的寿命，给电气设备的运行安全和 人身安全等都造成了极大的威胁，因此，

40、我们必须采取有效人身安全等都造成了极大的威胁，因此，我们必须采取有效 方法，尽可能消灭电弧方法，尽可能消灭电弧。 3 3）. .灭弧系统灭弧系统 v 电弧产生：电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开状态的过程中产生的电在触点由闭合状态过渡到断开状态的过程中产生的电 弧。气体自持放电形式之一，是一种带电质点的急流。弧。气体自持放电形式之一，是一种带电质点的急流。 电弧特点电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高的温度和密度很大的电流。：外部有白炽弧光，内部有很高的温度和密度很大的电流。 v 电弧的危害电弧的危害 ： 延长了切断故障的时间；延长了切断故障的时间； 高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；高温引

41、起电弧附近电气绝缘材料烧坏； 形成飞弧造成电源短路事故。形成飞弧造成电源短路事故。 v 灭弧原理：灭弧原理：降低温度和电场强度降低温度和电场强度 v 灭弧措施：吹弧、拉弧、灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧长弧割短弧、多断口灭弧、多断口灭弧、 利用介质灭弧、改善触头表面材料利用介质灭弧、改善触头表面材料 。 衔铁 铁芯 线圈 短路环 短路环短路环减小衔铁吸合时产生的振动和噪音减小衔铁吸合时产生的振动和噪音 4）短路环 CJ20 CJ 20 主触点数（数字）主触点数（数字） 额定电流（数字）额定电流（数字） 有有“T”表示改进型表示改进型 设计序号设计序号 交流接触交流接触 器器 如如JWCJ20

42、-250 ：代表节电型无灭弧装置的交流接触代表节电型无灭弧装置的交流接触 器，额定电流器，额定电流250A，3个主触点。个主触点。 JW 派派 生生 代代 号号 常用交流接触器的型号常用交流接触器的型号 CJ20 CJ12 CJ15 CJ16 CJ19 CJ24 CJ40 CJX1(3TB/3TF) CJX2(LCD-1) CJT1 u 用途：用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。 u 结构和工作原理基本上与交流接触器相同。结构和工作原理基本上与交流接触器相同。 u 直流接触器常采用直流接触器常采用磁吹式灭弧装置磁吹式灭弧装置灭弧。灭弧

43、。 2. 直流接触器直流接触器 CZ 18 常闭主触点数量常闭主触点数量 常开主触点数量常开主触点数量 额定电流（数字）额定电流（数字） 设计序号设计序号 直流接触器直流接触器 如如CZ1810020 ：代表普通高电压大电流型直流接触：代表普通高电压大电流型直流接触 器，额定电流器，额定电流100A，2个常开主触点，无常闭主触点。个常开主触点，无常闭主触点。 直流线圈直流线圈：交流线圈交流线圈： 通入直流电流通入交流电流 只有铜损，没有铁损既有铜损，又有铁损 线圈做成无骨架，高而薄的瘦高型线圈做成有骨架的矮胖型 铁心和衔铁由软钢或工程纯铁制成铁心用硅钢片叠成 无短路环（分磁环）有短路环 交、直

44、流接触器的线圈区别交、直流接触器的线圈区别 KM 常开触点常开触点 KM 常闭触点常闭触点 KM KM 常开触点常开触点 KM 常闭触点常闭触点 KM 线圈线圈 主触点主触点 辅助触点辅助触点 3. 接触器的图形符号和文字符号接触器的图形符号和文字符号 交流接触器：6、10、20、40、60、100、150、250、400、600A 直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A 额定电流额定电流 吸引线圈额定电压吸引线圈额定电压 交流接触器：36、110（127）、220、380V 直流接触器：24、48、220、440V 4、接触器的主要技术指标、接触器的主要技术指标 通

45、断能力通断能力 最大接通电流和最大分断电流。最大接通电流和最大分断电流。 最大接通电流是指触点闭合时不会造成触点熔焊时的最大电流值。最大接通电流是指触点闭合时不会造成触点熔焊时的最大电流值。 最大分段电流是指触点断开时能可靠灭弧的最大电流。最大分段电流是指触点断开时能可靠灭弧的最大电流。 一般通断电流是额定电流的一般通断电流是额定电流的510倍。倍。 额定电压：指主触点的额定工作电压额定电压：指主触点的额定工作电压。 直流有：直流有：24V、48V、110V、220V 交流有：交流有：36V、127V、220V、380V 主触点的额定电流。主触点的额定电流。 5、接触器的使用选择原则、接触器的

46、使用选择原则 类型的选择：类型的选择：直流或交流接触器（根据负载类型直流或交流接触器（根据负载类型 确定）确定） 主触点额定电压的选择：主触点额定电压的选择：大于等于负载额定电压。大于等于负载额定电压。 主触点额定电流的选择：主触点额定电流的选择：大于负载额定电流值。大于负载额定电流值。 线圈电压：线圈电压：决定控制电路的电压等级决定控制电路的电压等级 触点数量：触点数量：主触点和辅助触点数量主触点和辅助触点数量 接触器常见故障、原因及处理方法接触器常见故障、原因及处理方法 故障现象可能原因处理方法 吸不上或吸力不足 （即触头已闭合而 铁心尚未完全吸合） 1电源电压过低或波动 太大 2操作回路

47、电源容量不 足或发生断线、配线错误及 控制触头接触不良 3线圈技术参数与使用 条件不符 4产品本身受损（如线 圈断线或烧毁、机械可动部 分被卡住、转轴生锈或歪斜 等） 5触头弹簧压力与超程 过大 1调高电源电压 2增加电源容量， 更换线路修理控制触头 3更换线圈 4更换线圈、排除 卡住故障，修理受损零 件 5要调整触头参数 不释放或不释放或 释放释放 缓慢缓慢 1触头弹簧压力过小 2触头熔焊触头熔焊 3机械可动部分被卡住，转轴生锈或歪 斜 4反力弹簧损坏 5铁心极面有油污或尘埃粘着 6E形铁心，当寿命终了时，因去磁气 隙消失，剩磁增大，使铁心不释放 1调整触头参数 2排除熔焊故障，修理 或更换

48、触头 3排除卡住现象，修理 受损零件 4更换反力弹簧 5清理铁心极面 6更换铁心 线圈过热 或烧 损 1电源电压过高或过低 2线圈技术参数（如额定电压、频率、 通电持续率及适用工作制等）与实际使 用条件不符 3操作频率（交流）过高 4线圈制造不良或由于机械损伤、绝缘 损坏等 5使用环境条件差，如空气潮湿、含有 腐蚀性气体或环境温度过高 6运动部分卡住 7交流铁心极面不平或中间气隙过大 8交流接触器派生直流操作的双线圈， 因动断联锁触头熔焊不释放，而使线圈 过热 1调整电源电压 2调换线圈或接触器 3选择其他合适的接触 器 4更换线圈，排除引起 线圈机械损伤的故障 5采用特殊设计的线圈 6排除卡

49、住现象 7清除铁心极面或更换 铁心 8调整联锁触头参数及 更换烧坏线圈 电磁铁（交 流）噪 声大 1电源电压过低 2触头弹簧压力过大 3磁系统歪斜或机械上卡住，使铁心涌吸平 4极面生锈或因异物（如油垢、尘埃）侵入 铁心极面 5短路环断裂 6铁心极面磨损过度而不平 1提高操作回路电压 2调整触头弹簧压力 3排除机械卡住故障 4清理铁心极面 5调换铁心或短路环 6更换铁心 触头熔焊 1操作频率过高或产品过负载使用 2负载侧短路 3触头弹簧压力过小 4触头表面有金属颗粒突起或异物 5操作回路电压过低或机械上卡住，致使吸 合过程中有停滞现象，触头停顿在刚接触的 位置上 1调整合适的接触器 2排除短路故

50、障、更换 触头 3调整触头弹簧压力 4清理触头表面 5调高操作电源电压， 排除机械卡住故障，使接 触器吸合可靠 触头过热或 灼伤 1触头弹簧压力过小 2触头上有油污或表面高低不平，有金属颗 粒突起 3环境温度过高或使用在密闭的控制箱中 4触头用于长期工作制 5操作频率过高或工作电流过大，触头的断 开容量不够 6触头的超程过小 1调高触头弹簧压力 2清理触头表面 3接触器降容使用 4接触器降容使用 5调换容量较大的接触 器 6调整触头超程或更换 触头 触头过度磨 损 1接触器选用欠妥，在以下 场合，容量不足： （1）反接制动 （2）有较多密接操作 （3）操作频率过高 2三相触头动作不同步 3负载

51、侧短路 1接触器降容使用 或改用适于繁重任务的 接触器 2调整至同步 3排除短路故障， 更换触头 相间短路 1可逆转换的接触器联锁不 可靠，由于误动作，致使两台接 触器同时投入运行可造成相间短 路，或因接触器动作过快，转换 时间短，在转换过程中发生电弧 短路 2尘埃堆积或有水气、油垢 ，使绝缘变坏 3接触器零部件损坏（如灭 弧室碎裂） 1检查电气联锁与 机械联锁；在控制电路 上加中间环节或调换动 作时间长的接触器，延 长可逆转换时间 2经常清理，保持 清洁 3更换损坏零件 （八 ） 继电器 定义：定义：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

52、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。 分类：分类： 用途分用途分：控制继电器、保护继电器、中间继电器。：控制继电器、保护继电器、中间继电器。 原理分原理分：电磁式、感应式、热继电器等：电磁式、感应式、热继电器等 参数分参数分：电流、电压、速度、压力继电器：电流、电压、速度、压力继电器 动作时间分动作时间分：瞬时继电器、延时继电器：瞬时继电器、延时继电器 输出形式分输出形式分：有触点、无触点继电器：有触点、无触点继电器 与接触器比较与接触器比较 区别：区别： 继电器：用于控制电路、电流小，没有灭弧装置，继电器：用于控制电路、电流小，没

53、有灭弧装置， 可在电量或非电量的作用下动作。可在电量或非电量的作用下动作。 接触器：用于主电路、电流大，有灭弧装置，一接触器：用于主电路、电流大，有灭弧装置，一 般般 只只 能在电压作用下动作。能在电压作用下动作。 共同点：共同点： 继电器和接触器结构、原理、功能类似。继电器和接触器结构、原理、功能类似。 电磁式继电器 电流继电器电流继电器 电压继电器电压继电器 时间继电器时间继电器 中间继电器中间继电器 普通电磁式继电器（普通电磁式继电器（KAKA） 电磁式继电器的机构、工作原理与接触器类似，由电磁式继电器的机构、工作原理与接触器类似，由电磁系电磁系 统、触头系统统、触头系统组成。组成。 电

54、磁式继电器的图形及符号电磁式继电器的图形及符号 过电流继电器过电流继电器 欠电流继电器欠电流继电器 过电压继电器过电压继电器 欠电压继电器欠电压继电器 1）、电流继电器）、电流继电器 触点的动作和线圈的动作电流大小有关的继电器叫电流继电器，触点的动作和线圈的动作电流大小有关的继电器叫电流继电器，使用时使用时 电流继电器的线圈与负载串联。电流继电器的线圈与负载串联。 特点：特点：其线圈的匝数少而粗其线圈的匝数少而粗 分类：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低电流继电器。按吸合电流大小又可以分为过电流

55、和低电流继电器。 过电流继电器过电流继电器的作用是当电流超过某规定值时衔铁吸合，常开触点闭合，常的作用是当电流超过某规定值时衔铁吸合，常开触点闭合，常 闭触点断开。闭触点断开。 欠电流继电器欠电流继电器的作用是当电流低于某规定值时衔铁释放，常开触点闭合，常的作用是当电流低于某规定值时衔铁释放，常开触点闭合，常 闭触点断开。闭触点断开。欠电流继电器的动作电流整定范围为线圈额定电流的欠电流继电器的动作电流整定范围为线圈额定电流的30%30% 65%65%。 1、电流、电压继电器、电流、电压继电器 过电压继电器过电压继电器的作用是当电压超的作用是当电压超 过某规定值时衔铁吸合，常开触点闭合，过某规定

56、值时衔铁吸合，常开触点闭合， 常闭触点断开。常闭触点断开。其吸合整定值为被保护其吸合整定值为被保护 电路额定电压的电路额定电压的1.051.2倍。倍。 欠电压继电器欠电压继电器的作用是当电压低的作用是当电压低 于某规定值时衔铁释放，常闭触点闭合，于某规定值时衔铁释放，常闭触点闭合， 常开触点断开。常开触点断开。其释放整定值为电路额其释放整定值为电路额 定电压的定电压的0.10.6 倍。倍。 2）电压继电器）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，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， 它用于它用于电力拖动系统的电压保护和控制，使用时电力拖动系统的电

57、压保护和控制，使用时 与与并联。并联。 特点：特点： 其线圈的匝数多而线径细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，分类：按线圈电流的种类可以分为交流和直流电压继电器，按按 吸合电压大小又可以分为过电压、欠电压和零电压继电器。吸合电压大小又可以分为过电压、欠电压和零电压继电器。 电流、电压继电器的型号、含义 J 常闭触点数量常闭触点数量 常开触点数量常开触点数量 设计序号设计序号 继电器种类（字母代号）继电器种类（字母代号） 继电器继电器 字母代号：字母代号：L为电流继电器，为电流继电器，D为电压继电器，为电压继电器， T为通用继电器，为通用继电器，Z为中

58、间继电器。为中间继电器。 时间继电器是一种用来时间继电器是一种用来实现触点实现触点延时延时接通或断开接通或断开的控制电器。的控制电器。 定义：定义：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。电器。 按结构分常用的有：按结构分常用的有：电磁式、空气阻尼式、电动机式、半导电磁式、空气阻尼式、电动机式、半导 体式时间继电器。体式时间继电器。 按延时方式可分为：按延时方式可分为：接通延时、断开延时、定时吸合、循环接通延时、断开延时、定时吸合、循环 延时延时四类四类。 接通延时：接通延时：接通控制电源，开始延时，达到预定时间执行继电器接通

59、控制电源，开始延时，达到预定时间执行继电器 吸合。吸合。 断开延时：断开延时：接通控制电源，控制端合闭，则执行继电器立即吸合；接通控制电源，控制端合闭，则执行继电器立即吸合； 从控制端断开时开始延时，达到预定时间后，执行继电器释放。从控制端断开时开始延时，达到预定时间后，执行继电器释放。 定时吸合：定时吸合：接通控制电源，执行继电器立即吸合，并且在此刻开接通控制电源，执行继电器立即吸合，并且在此刻开 始延时，达到预定时间后，执行继电器释放。始延时，达到预定时间后，执行继电器释放。 循环延时：循环延时：接通控制电源，执行继电器按预定的时间吸合释放接通控制电源，执行继电器按预定的时间吸合释放 吸合

60、循环。吸合循环。 2、时间继电器 时间继电器的特点是当得到控制信号后（时间继电器的特点是当得到控制信号后（如继电器线圈接如继电器线圈接 通或断开电源通或断开电源），其触点状态并），其触点状态并不立即改变不立即改变，而是经过一，而是经过一 段时间的延迟之间，触点才闭合或断开，因此这种继电器段时间的延迟之间，触点才闭合或断开，因此这种继电器 又称为又称为延时继电器延时继电器。 时间继电器的型号、含义 J S 常闭触点数量常闭触点数量 常开触点数量常开触点数量 设计序号设计序号 继电器种类（时间）继电器种类（时间） 继电器继电器 电子式时间继电器 电子式继电器，以电容充放电实现延时，以晶体电子式继电