第1章 常用低压控制电器(白)

1、2021年11月21日星期日教学目标教学目标知识目标：1.熟悉常用低压电器的结构、工作原理、型号及 技术参数。 2.掌握常用低压电器的功能、用途及电气符号。能力目标：1.能正确选择和使用常用低压电器。 2.初步具有常用低压电器安装和维护的能力。2021年11月21日星期日第第1章章 常用低压控制电器常用低压控制电器 1.1 概述概述 1.2 接触器接触器 1.3 继电器继电器 1.4 熔断器熔断器 1.5 低压低压开关和低压断路器开关和低压断路器 1.6 主令电器主令电器 1.7 低压电器低压电器的的产品型号产品型号 2021年11月21日星期日1.1.1常用低压电器的分类常用低压电器的分类

2、一、按用途用途分类 1. 控制电器控制电器 控制电器用于各种控制电动机的起动、制动、调速等动作,如开关电器、信号控制电器、接触器、继电器、电磁起动器、控制器等。 2.主令电器主令电器 主令电器用于自动控制系统中发送控制指令的电器,例如主令开关、行程开关、按钮、万能转换开关等。 3.保护电器保护电器 保护电器用于保护电动机和生产机械,使其安全运行,如熔断器、电流继电器、热继电器等、避雷器等。 4.配电电器配电电器 配电电器用于电能的输送和分配的电器,例如低压隔离器、断路器、刀开关等。 5.执行执行电器电器 执行电器用于完成某种动作或传动功能的电器,例如电磁离合器、电磁铁等。2021年11月21日

3、星期日 二、按工作原理工作原理分类 1.电磁式电器电磁式电器 电磁式电器是依据电磁感应原理来工作的电器,例如直流接触器、交流接触器及各种电磁式继电器等。 2.非非电量控制电器电量控制电器 非电量控制电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器,例如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。 2021年11月21日星期日 三、三、按执行机能执行机能分类 1.有触头电器有触头电器 有触头电器是利用触头的接触和分离来通断电路的电器,例如接触器、电磁阀、电磁离合器、刀开关、继电器等。 2.无触头电器无触头电器 无触头电器是利用电子电路发出检测信号,达到执行指令并控制电路目的

4、的电器,例如电子接近开关、电感式开关、电子式时间继电器等。 2021年11月21日星期日1.1.2、电力拖动自动控制系统中常用低压、电力拖动自动控制系统中常用低压电器分类电器分类 2021年11月21日星期日2021年11月21日星期日1.1.3低压电器的基本结构低压电器的基本结构 从结构上看，低压电器一般都具有感测与执从结构上看，低压电器一般都具有感测与执行两个基本组成部分。感测部分大多是指电磁行两个基本组成部分。感测部分大多是指电磁机构，执行部分一般是指触点。机构，执行部分一般是指触点。 一、电磁机构 电磁机构电磁机构是各种电磁式电器的感测部分,它的主要作用是将电磁能转换为机械能,带动触点

5、动作,完成接通或分断电路。电磁机构主要由吸引线圈、铁心和衔铁等几部分组成。按动作方式,可分为直动式和转动式等,如图1-2所示。2021年11月21日星期日（a）转动式 (b)直动式 图1-2电磁铁的结构图 1-铁心；2-线圈；3-衔铁2021年11月21日星期日 电磁电磁机构的工作原理机构的工作原理是:当线圈通入电流后,将产生磁场,磁通经过铁心、在衔铁和工作气隙形成闭合回路,产生电磁吸力,将衔铁吸向铁心。同时,衔铁还要受到复位弹簧的反作用力,只有当电磁吸力大于弹簧的反力时,衔铁才能可靠地被铁心吸住。电磁机构又常称电磁铁。 电磁铁电磁铁可分为交流电磁铁交流电磁铁和直流电磁铁直流电磁铁。交流电磁铁

6、为减少交变磁场在铁心中产生的涡流与磁滞损耗,一般采用硅钢片叠压后铆成,线圈有骨架,且成短粗型,以增加散热面积。而直流电磁铁线圈通入直流电,产生恒定磁通,铁心中没有磁滞损耗与涡流损耗,只有线圈本身的铜损,所以铁心用电工纯铁或铸钢制成,线圈无骨架,且成细长型。 2021年11月21日星期日 （a）结构图 (b)电磁吸力波形 图1-3交流电磁铁结构2021年11月21日星期日 由于交流电磁铁的铁心的磁通是交变的, 当线圈中通以交变电流时,在铁心中产生的磁通1也是交变的, 对衔铁的吸力时大时小, 当磁通过零时,电磁吸力也为零, 吸合后的衔铁在复位弹簧的反力作用下将被拉开,磁通过零后电磁吸力又增大,当吸

7、力大于反力时,衔铁又被吸合。这样造成衔铁产生振动,同时还产生噪声，甚至使铁心松散。如果在交流接触器铁心端面上都安装一个铜制的短路环后, 交变磁通1的一部分穿过短路环,在环中产生感应电流,产生磁通,与环中的磁通合成为磁通2。1与2相位不同,也即不同时为零, 如图1-3b所示。这样就使得线圈的电流和铁心磁通1为零时,环中产生的磁通不为零,仍然将衔铁吸住, 衔铁就不会产生振动和噪声。2021年11月21日星期日 二、二、触头系统触头系统 触头是电器的执行部件, 用来接通接通或断开断开被控制电路。 触头按其结构形式可分为桥型触头和指型触头,如图1-4所示。 触头按其接触形式可分为点接触、线接触和面接触

8、三种, 如图1-5所示。 桥式触头有点接触和面接触两种, 点接触适用于小电流电路, 面接触适用于大电流电路。指式触头为线接触,在接通和分断电路时产生滚动摩擦,以利于去除触头表面的氧化膜,这种触头型式适用于大电流电路且操作频繁的场合。为了增强触头接触时的导电性能, 在触头上装了触头弹簧,是为了增加动静触头间的接触压力，减小接触电阻并消除接触时产生的振动。2021年11月21日星期日(a)桥型触头 (b)指型触头 (a)点接触 (b)线接触 (c)面接触 图1-4 触头的结构形式 图1-5 触头的接触形式2021年11月21日星期日 三、三、灭弧装置灭弧装置 当触头分断大电流电路瞬间时,会在动、静

9、触头间产生大量的带电粒子,形成炽热的电子流,产生强烈的电弧。电弧会烧伤触头,并使电路的切断时间延长, 妨碍电路的正常分断,严重时甚至会引起其它事故。为保证电器安全可靠工作,必须采用灭弧装置使电弧迅速熄灭。 对用于10A以下的小容量交流电器,灭弧比较简便，不需专门灭弧装置, 对容量较大的交流电器一般要采用灭弧栅灭弧,对于直流电器可采用磁吹灭弧装置。 对交直流电器可采用纵缝灭弧。实际应用中,上述灭弧装置有时是采用综合应用。2021年11月21日星期日1.2 1.2 接触器接触器 1.2.1.接触器（Contactor）的结构原理 一、交流接触器交流接触器 交流接触器工作原理：线圈通以交流电线圈电流

10、建立磁场静铁心产生电磁吸力吸合衔铁带动触头动作常闭断开，常开闭合；线圈断电电磁力消失反作用弹簧使衔铁释放各触头复位。 交流接触器主要用于远距离接通和分断电压至1140V、电流至630 A的交流电路的控制。由电磁系统、触头系统、灭弧装置、反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构等部分组成。其结构如图1-6所示，外形如图1-8所示。 2021年11月21日星期日 1.电磁系统电磁系统 交流接触器的电磁系统采用交流电磁机构, 由线圈、衔铁（动铁心）、静铁心部分组成，当线圈通电后,衔铁（动铁心）在电磁吸力的作用下,克服复位弹簧的反力与铁心吸合,带动触头动作,从而接通或断开相应电路。 2.触头系统触

11、头系统 接触器的触头可分为主触头和辅助触头两种。主触头是用来控制通断电流较大的主电路,由三对常开触头组成;辅助触头是用来控制通断小电流的控制电路,由常开和常闭触头成对组成。 2021年11月21日星期日 图1-6 交流接触器结构示意图图1-8交流接触器的结构外形图 2021年11月21日星期日 CJTI系列交流接触器系列交流接触器2021年11月21日星期日 CJ20系列交流接触器系列交流接触器2021年11月21日星期日 NCK2系列交流接触器系列交流接触器2021年11月21日星期日2021年11月21日星期日 3.灭弧装置灭弧装置 (1) 电弧的产生电弧的产生v电弧是在触头由闭合状态过渡

12、到断开状态的过程中产生的，是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象，是一种带电质子的急流。2021年11月21日星期日 （2）电弧的产生的原因）电弧的产生的原因v 强电场放射强电场放射v 撞击电离撞击电离v 热电子发射热电子发射v 高温游离高温游离2021年11月21日星期日 (3)灭弧的基本方法灭弧的基本方法 拉长电弧，从而降低电场强度； 用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温度； 将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧； 将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需的临极电压降。2021年11月21日星期日 （4）常用的灭弧装置 灭弧装置用于通断大电流电路。通常采用电电动力灭弧动力

13、灭弧、金属栅片灭弧金属栅片灭弧和纵缝灭弧纵缝灭弧。 电动力灭弧电动力灭弧 如图1-9(a)、(b)、(c)。 金属栅片灭弧金属栅片灭弧 如图1-9(d) 纵缝灭弧纵缝灭弧 如图1-9(e)。图1-9 灭弧装置1-静触头；2-动触头；v1-动触头移动速度；v2-电弧在电磁力作用下的移动速度。 2021年11月21日星期日2021年11月21日星期日 二、二、直流接触器直流接触器 主要应用于远距离接通与分断直流电路及直流电动机的频繁起动、停止、反转或反接制动控制，还用于CD系列电磁操作机构合闸线圈、频繁接通和断开起重电磁铁、电磁阀、离合器、电磁线圈等。 直流接触器外形如图1-10所示。 常用直流接

14、触器有： CZ18、CZ21、CZ22、CZ0和CZT系列等。2021年11月21日星期日 直流接触器的主触点在断开直流电路时，如果电流过大，会产生强烈的电弧直流接触器的灭弧较困难，此时要采用如图1-11所示的磁吹式灭弧装置。 图1-10 直流接触器外形图 图1-11 磁吹灭弧图1-磁吹线圈；2-绝缘套；3-铁心；4-引弧角 5-导磁夹板；6-灭弧罩；7-动触头；8-静触头2021年11月21日星期日CZ0直流接触器直流接触器2021年11月21日星期日1.2.2、接触器的型号和主要技术参数、接触器的型号和主要技术参数 一、交流接触器的型号与主要技术参数 1.交流接触器的型号及表示意义如下:

15、2.交流接触器的主要技术参数: (1)额定电压 (2)额定电流 (3)吸引线圈的额定电压 （4）触头数目 （5）操作频率 2021年11月21日星期日 交流接触器型号含义交流接触器型号含义CJ20系列型号含义B系列型号含义2021年11月21日星期日 二、直流接触器的型号与主要技术参数二、直流接触器的型号与主要技术参数 1. 直流接触器的型号 2.直流接触器的主要技术参数 （1）额定电压： （2）额定电流： （3）吸引线圈的额定电压： 2021年11月21日星期日 直流接触器型号含义直流接触器型号含义 三、三、接触器的符号接触器的符号 接触器的符号接触器的符号 （a）线圈 （b）主触头 （c）

16、动合辅助触头 （d）动断辅助触头2021年11月21日星期日 四、接触器的选用接触器的选用 接触器极数和电流种类的确定。 根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接触器。 根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级。 根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定接触器的额定电压。 接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定。 接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。2021年11月21日星期日五、接触器的安装与使用 接触器一般应安装在垂直面上，倾斜度不得超过5，若有散热孔，则应将有孔的一面放在垂直方向上，以利散热。安装和接线时，注意不要将零件失落或掉入接触器内

17、部，安装孔的螺钉应装有弹簧垫圈和平垫圈，并拧紧螺钉以防振动松脱。 接触器还可作为失压保护用，它的吸引线圈在电压为额定电压的85%105%范围内保证电磁铁的吸合，但当电压降到额定电压的50%以下时，衔铁吸力不足，自动释放而断开电源，以防止电动机过载。 有的接触器触头嵌有银片，银氧化后不影响导电能力，这类触头表面发黑一般不需清理。带灭弧罩的接触器不允许不带灭弧罩使用，以防短路事故。陶土灭弧罩质脆易碎，应避免碰撞，若有碎裂，应及时更换。2021年11月21日星期日1.3 继电器继电器继电器继电器是一种利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为电磁力或使输出状态发生阶跃变化，从而通过其触头或突变量

18、促使在同一电路或另一电路中的其它器件或装置动作的一种控制元件。它用于各种控制电路中进行信号传递、放大、转换、联锁等，控制主电路和辅助电路中的器件或设备按预定的动作程序进行工作，实现自动控制和保护的目的。2021年11月21日星期日按动作原理分有电磁式、感应式、电动式、光电式、压电式、热继电器与时间继电器等。按激励量不同分为交流、直流、电压、电流、中间、时间、速度、温度、压力、脉冲继电器等。 继电器的分类继电器的分类常用的继电器按用途分有控制继电器和保护继电器。2021年11月21日星期日 1.3.1电磁式继电器电磁式继电器 1.3.2时间继电器时间继电器 1.3.3热热继电继电 器器 1.3.

19、4速度继电器速度继电器2021年11月21日星期日1.3.1电磁式继电器电磁式继电器 一、电磁式继电器的结构和工作原理图1-13 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2021年11月21日星期日2.电磁式继电器的分类控制继电器、保护继电器、通讯继电器和安全继电器等。电压继电器、电流继电器和中间继电器。交流继电器和直流继电器。2021年11月21日星期日3.电磁式继电器的主要参数 额定参数 动作参数 整定值 返回参数 动作时间2021年11月21日星期日JQX-13F小型大功率电磁继电器小

20、型大功率电磁继电器2021年11月21日星期日 二、电流继电器二、电流继电器 电流继电器反映的是电流信号。线圈匝数少而线径粗、阻抗小、分压小,不影响电路正常工作。常用的有欠电流继电器欠电流继电器和过电流继电器过电流继电器两种。使用时,电流继电器的线圈应串联在被保护的设备中。图1-14 所示为电流继电器结构.图1-14 电流继电器结构 2021年11月21日星期日过电流继电器 通常，交流过电流继电器的吸合电流I0=（1.13.5）IN，直流过电流继电器的吸合电流I0=（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。欠电流继电器 正常工

21、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护作用。直流欠电流继电器的吸合电流与释放电流调节范围I0=（0.30.65）IN和Ir=（0.10.2IN。2021年11月21日星期日电流继电器的符号电流继电器的符号 电流继电器的符号电流继电器的符号（a） 过电流继电器 （b）欠电流继电器2021年11月21日星期日是反映电压变化的控制电器。线圈与负载并联，以反映负载电压，其线圈匝数多而线径细。 分为：过电压、欠电压、零电压继电器。三、电压继电器 过电压继电器 在电路中用于过电压保护。欠电压继电器 在电路中

22、用于欠电压保护。2021年11月21日星期日电压继电器的符号电压继电器的符号 电压继电器的符号电压继电器的符号（a）过电压继电器 （b）欠电压继电器2021年11月21日星期日四、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，起到中间放大（触点数量和容量）作用。中间继电器的符号中间继电器的符号图图1-17 中间继电器的符号中间继电器的符号 （a） 线圈 （b）常开触头 （c）常闭触头图1-16 中间继电器的结构外形图 2021年11月21日星期日2021年11月21日星期日JZ7系列中间继电器系列中间继电器2021年11月21日星期日五、常用典型电磁式继电器简介常用的有JT

23、3、JT9、JT10、 JT18等系列常用的有JZ7、JDZ2、JZ14等系列 常用的有JL3、JL14、 JL15等系列2021年11月21日星期日六、电磁式继电器的选用 继电器返回系数的调节 使用类别的选用 额定工作电流与额定工作电压的选用 工作制的选用2021年11月21日星期日1.3.2 时间继电器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电磁阻尼式、空气阻尼式、电动机式和电子式等。通电延时和断电延时两种。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，延时触都头状态才发生变化，即延时触头才动作。2021年11月21日星期日一、直流电磁式时间继电器 直流电磁

24、式时间继电器延时时间的长短可改变铁心与衔铁问非磁性垫片的厚薄(粗调)或改变释放弹簧的松紧(细调)来调节。结构和工作原理延时时间的调整 当电磁线圈接通电源时，在阻尼套筒内产生感应电动势，流过感应电流。在感应电流作用下产生的磁通阻碍穿过铜套内的原磁通变化，因而对原磁通起阻尼作用，使磁路中的原磁通增加缓慢，使达到吸合磁通值的时间加长，衔铁吸合时间后延，触头也延时动作。直流电磁式时间继电器直流电磁式时间继电器1-阻尼套筒 2-释放弹簧 3、4-调节螺钉5-衔铁 6-非磁性垫片 7-电磁线圈2021年11月21日星期日二、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阻尼的原理实现延时目的。 分：通

25、电延时型、断电延时型。组成：电磁系统、延时机构、触头系统。2021年11月21日星期日图1-18 JS7-A系列空气阻尼式时间继电器结构原理图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-杠杆空气阻尼式时间继电器的结构空气阻尼式时间继电器的结构（a）通电延时型（b）断电延时型2021年11月21日星期日 三、电动式时间继电器三、电动式时间继电器 结构：由微型同步电动机、减速齿轮机构、电磁离合系统、差动轮系统、复位游丝、触头系统、脱扣机构及执行机构组成。

26、优点：延时时间长(可达数十小时)，延时范围宽、延时直观、延时精度高。 缺点：结构复杂,体积较大, 成本高、延时值不受电源电压波动及环境温度变化影响，延时误差易受电源频率的影响。2021年11月21日星期日四、电子式时间继电器 电子式时间继电器按构成原理分为电子式时间继电器按构成原理分为阻容式和数字式，按延时按延时方式分为方式分为通电延时型、断电延时型和带瞬动触头的通电延时型。 JS20系列晶体管时间继电器有通电延时型、断电延时型和带瞬动触头的通电延时型三种。图图1-20 JS20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2021年11月21日星期日图图1-21 时间继电器符号时间继电

27、器符号（a）通电延时型线圈 （b）断电延时型线圈 （c）瞬动触头（d）通电延时闭合的常开（动合）触头 （e）断电延时断开的常开（动合）触头（f）通电延时断开的常闭（动断）触头 （g）断电延时闭合的常闭（动断）触头时间继电器的符号时间继电器的符号2021年11月21日星期日五、时间继电器的选用原则 根据控制电路的控制要求选择时间继电器的延时类型。 根据对延时精度的要求不同选择时间继电器的类型。 应考虑环境温度变化的影响。在环境温度变化较大的场合，不宜采用晶体管式时间继电器。 应考虑电源参数变化的影响。对于电源电压波动大的场合，选用空气阻尼式比采用晶体管式好；而在电源频率波动大的场合，不宜采用电动

28、机式时间继电器。 考虑延时触头种类、数量和瞬动触头种类、数量是否满足控制要求。图1-22 JS14A时间继电器安装接线图2021年11月21日星期日2021年11月21日星期日JS14S系列数显时间继电器系列数显时间继电器2021年11月21日星期日1.3.3热继电器热继电器 热继电器是利用电流的热效应原理电流的热效应原理工作的保护电器,广泛用于电动机的长期过载保护。 电动机在运行过程中,难免会遇到过载较长、频繁起动、断相运行、欠电压运行等情况, 这样有可能造成电动机的电流超过它的额定值。当超过的量不大时,熔断器在这种情况下是不会熔断,但时间长了会引起电动机过热, 则会加速电动机绝缘的老化,

29、缩短电动机的使用寿命,严重时甚至会烧毁电动机绕组。因此必须对电动机进行长期过载保护，热继电器是电动机因过热而烧毁的一种保护电器。 2021年11月21日星期日 热继电器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负载免于过载以及作为三相电动机的断相保护。 1.3.3 热继电器2021年11月21日星期日1.电气控制对热继电器性能的要求 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图1-23 双金属片热继电器结构原理图 l、4-主双金属片；2、3-发热元件；5-导板；6-温度补偿片；7-推杆 8

30、-静触头；9-动触头；10-螺钉；11-弹簧；12-凸轮；13-复位按钮2021年11月21日星期日2.双金属片热继电器的结构原理2021年11月21日星期日3 .具有断相保护的热继电器电动机三角形联结U相断线时的电流分析差动式断相保护机构及工作原理（a）通电前 （b）三相正常电流 （c）三相均匀过载 （d）U相断路1-上导板 2-下导板 3-杠杆 4-顶头 5-补偿双金属片 6-主双金属片图1-24 带断相保护的热继电器结构图 （a）断电 (b)正常运行 (c) 过载 (d)单相断电1-双金属片剖面；2-上导板；3-下导板；4-杠杆2021年11月21日星期日图1-25 热继电器外形结构 2

31、021年11月21日星期日2021年11月21日星期日4.热继电器典型产品及主要技术参数 常用的热继电器有：常用的热继电器有：JR20、JRS1、JR36、JR21、3UA5、3UA6、LR1-D、T系列等。 热继电器的主要技术参数有：热继电器的主要技术参数有：额定电压、额定电流、相数、发热元件规格、额定电流和刻度电流调整范围等。2021年11月21日星期日型号型号热元件号热元件号整定电流范围整定电流范围/A型号型号热元件号热元件号整定电流范围整定电流范围/AJR20-10配CJ20-101R0.10.130.15JR20-10配CJ20-109R2.63.23.82R0.150.190.23

32、10R3.2463R0.230.290.3511R4564R0.350.440.5312R5675R0.530.670.813R67.28.46R0.811.214R8.61011.67R1.21.51.815R0.10.130.158R1.82.22.62021年11月21日星期日型号型号热元件号热元件号整定电流范围整定电流范围/A型号型号热元件号热元件号整定电流范围整定电流范围/AJR20-16配CJ20-161S3.64.55.4JR20-25配CJ20-253T2.63.23.82S5.46.784T3.2463S81012JR20-63配CJ20-631U4564S1012142U5

33、675S1214163U67.28.46S1416184U8.61011.6JR20-25配CJ20-251T7.89.711.65U0.10.130.152T11.614.3176U5562712021年11月21日星期日JR20系列型号含义系列型号含义热继电器热继电器符号符号图图1-26 热继电器的符号热继电器的符号（a）热元件 （b）常闭触头2021年11月21日星期日5.热继电器的安装方向热继电器的安装方向很容易被人忽视。热继电器是电流通过发热元件发热元件发热，推动双金属片动作。热量的传递有对流对流、辐射辐射和传导传导三种方式。其中对流具有方向性对流具有方向性，热量自下向上传输。在安放

34、时，如果发热元件在双金属片的下方，双金属片就热得快，动作时间短；如果发热元件在双金属片的旁边，双金属片热得较慢，热继电器的动作时间长。当热继电器与其它电器装在一起时，应装在电器下方且远离其它应装在电器下方且远离其它电器电器50mm以上以上，以免受其它电器发热的影响。热继电器的安装方向应按产品说明书的规定进行，以确保热继电器在使用时的动作性能相一致。2021年11月21日星期日6.热继电器的选用（1）应按实际安装情况选择热继电器安装方向。（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

35、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。2021年11月21日星期日JR36系列热继电器系列热继电器2021年11月21日星期日1.速度继电器 速度继电器是将电动的转速信号经电磁感应原理电磁感应原理来控制触头动作的电器。其结构主要由定子、转子和触头系统三部分组成。结构原理图如图1-28所示。 一般速度继电器触头的动作速度为140r/min左右，触头的复位转速为100r/min。1.3.4 速度继电器 常用的速度继电器有JY1和JFZ0系列。 速度继电器的选择主要根据电动机的额定转速、控制要求来选择。 常见速度继电器的故障是电动机停车时

36、不能制动停转，其原因可能是触头接触不良或摆锤断裂，导致无论转子怎样转动触头都不动作。此时，更换摆锤或触头即可。2021年11月21日星期日图1-27 速度继电器外形、结构和符号图1-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-定子导条 9-定子 10-转轴 11-转子2.速度继电器的结构及符号（a）外形（c）符号（b）结构 图1-28速度继电器的动作原理图l-转轴；2-转子；3-定子；4-绕组 5-摆锤；6、7-静触头；8、9-动触头2021年11月21日星期日2021年11月21日星期日1.4 熔断器熔断器瓷插式熔断器螺旋式熔断器有填料封闭管式熔断

37、器无填料封闭管式熔断器2021年11月21日星期日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，俗称保险丝。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。1.4.1 熔断器熔断器的结构及工作原理的结构及工作原理结构 主要由熔体、熔断管(座)、填料及导电部件等组成。工作原理 熔断器接入电路时，熔体串接在电路中，负载电流流经熔体，当电路发生短路或过电流时，通过熔体的电流使其发热，当达到熔体金属熔化温度时就会自行熔断，期间伴随着燃弧和熄弧过程，随之切断故障电路，起到保护作用。2021年11月21日星期日1.4.2 熔断器熔断器的主要特性的主要特性 熔断器的保

38、护特性熔断器的保护特性是指流过熔体的电流与熔体熔断时间的关系曲线，称“时间-电流特性”曲线或称“安-秒特性”曲线，如图1-29 所示。由图可见，熔断器的保护特性具有反时限反时限的特点。熔断器的熔断电流与熔断时间的关系如表1-5 所示。 熔断器只能作为短路保护短路保护用, 不能作为电动机的过载保护过载保护用。因为交流电动机的起动电流很大,一般为电动机额定电流的5-7倍, 要使熔体不在电动机起动时熔断,选用的熔体额定电流要比电动机额定电流大。只有这样，电动机在起动运行中过载时,熔断器不会起过载保护作用。 图1- 29 流过熔体的电流 2021年11月21日星期日2021年11月21日星期日1.4.

39、3 常用常用的熔断器的熔断器 一、熔断器的主要技术参数 1.额定电压 2.额定电流 3.极限分断电流 4.熔断电流 二、熔断器的典型产品 按结构分有：半封闭瓷插式半封闭瓷插式、螺旋式螺旋式、无填料封无填料封闭管式闭管式和有填料封闭管式有填料封闭管式熔断器。 按用途分：工业工业用用熔断器、半导体保护用半导体保护用熔断器、快速快速熔断器和特殊特殊熔断器。图1-30 瓷插式熔断器 l-熔丝；2-动触点；3-空腔 4-静触点；5-瓷盖；6-瓷体 (a)外形 (b)内部结构图1-31 螺旋式熔断器 l-瓷帽；2-熔断管；3-瓷套 4-下接线座；5-瓷座；6-上接线座2021年11月21日星期日2021年

40、11月21日星期日2021年11月21日星期日RL1螺旋式熔断器螺旋式熔断器2021年11月21日星期日RL6、RL7螺旋式熔断器螺旋式熔断器2021年11月21日星期日 熔断器的符号： RL系列型号含义： 典型产品有：RL6、RL7、RL96、RLS2系列螺旋式熔断器，RL1B系列带断相保护螺旋式熔断器，RT18、RT18-X系列熔断器以及RT14系列有填料密封管式熔断器。还有国外引进技术生产的NT系列有填料密闭式刀型触头熔断器与NGT系列半导体器件保护用熔断器等。2021年11月21日星期日1.4.3熔断器的选择熔断器的选择 熔断器用于不同性质的电气线路负载电气线路负载,熔体额定电流的选用

41、方法必须根据电气电路负载的实际情况来确定。1.熔断器类型选择：类型要根据电气线路的要求、使用场合和安装条件来确定。2.熔断器额定电压的选择：额定电压要大于或等于线路的工作电压。3.熔断器额定电流的选择：额定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：（1）对于民用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即可。（2）在配电系统中,要采用多级熔断器保护, 后级熔体的额定电流要比前级熔体的额定电流至少大一个等级,防止发生短路故障时,熔断器越级熔断而扩大停电范围。（3）保护单台电动机时，熔断器额定电流的选择为：熔体的额定电流(1.52.5) 电动机的额定电流。轻

42、载系数可取1.5左右,重载系数可取2.5左右。2021年11月21日星期日1.5 低压开关和低压断路器低压开关和低压断路器 1.5.1低压断路器低压断路器 1.5.2漏电保护器漏电保护器 1.5.3刀开关刀开关 1.5.4组合开关组合开关2021年11月21日星期日1.5.1低压断路器低压断路器 断路器又称空气开关或自动开关, 主要用于低压配电电路中不频繁地转换电路及起动电动机,而且当电路发生过载、短路或失压等故障时,能自动跳闸,切断故障电路。因此,低压断路器是低压配电网中应用广泛的一种重要的保护电器。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

43、、失压、过载和短路保护的电器。 2021年11月21日星期日（1）触头系统 分主触头和辅助触头（4）自由脱扣机构和操作机构 1.低压断路器的结构低压断路器的结构过电流脱扣器欠电压与失电压脱扣器热脱扣器（3）脱扣器脱扣器（2）灭弧装置一、结构和工作原理结构和工作原理2021年11月21日星期日 2.低压断路器低压断路器的工作原理的工作原理 断路器的工作原理如图1-34所示。图中主触头2有三对,串联在三相主电路中。断路器的主触头是靠手动操作或电动合闸的，用手扳动按钮为接通位置,这时主触头2由锁键3保持在闭合状态, 主触头闭合后, 自由脱扣机构将主触头锁在接通位置上。锁键3由自由脱扣机构4支持着。要

44、使开关断开,扳动按钮为断开位置, 自由脱扣机构4被杠杆7顶开，自由脱扣机构4可绕轴5向上转动, 主触头2就被弹簧1拉开。2021年11月21日星期日2021年11月21日星期日 断路器的自动分断,是通过过电流脱扣器6、欠电压脱扣器11和热脱扣器13的作用,使自由脱扣机构4被杠杆7顶开而完成的。过电流脱扣器6的线圈和主电路串联,当线路工作正常时,过电流脱扣器产生的电磁吸力不能将衔铁8吸合,只有当电路发生短路或产生很大的过电流时,其电磁吸力才能将衔铁8吸合,撞击杠杆7,顶开自由脱扣机构4,使主触头2断开,从而将电路分断。 欠电压脱扣器11的线圈和电源并联,当线路电压正常时,欠电压脱扣器产生的电磁吸

45、力能够克服弹簧9的拉力而将衔铁10吸合, 当线路欠电压时, 欠电压脱扣器的衔铁释放,电磁吸力小于弹簧9的拉力,衔铁10被弹簧9拉开,撞击杠杆7,顶开自由脱扣机构4,使主触头2断开,将电路分断。 当电路发生短路或严重过载时,过载电流通过热脱扣器13的发热元件使双金属片12受热弯曲,推动杠杆7顶开自由脱扣机构4, 断开主触头电路2,从而起到短路或严重过载保护的作用。断路器在使用上最大的好处是脱扣器可以重复使用脱扣器可以重复使用, ,不不需要需要更换更换。 2021年11月21日星期日塑壳式断路器塑壳式断路器2021年11月21日星期日NM1LE系列漏电断路器系列漏电断路器2021年11月21日星期

46、日NB1LE-04电子式剩余电流动作断路器电子式剩余电流动作断路器2021年11月21日星期日 二、类型、主要技术参数和选用 空气断路器的主要类型类型有：万能式（框架式）、塑料外壳式、直流快速式、限流式等。断路器的主要技术参数技术参数有:额定电压、额定电流、极数、脱扣器类型及其整定电流范围、分断能力、动作时间等。 选用原则如下： 1.万能式断路器，主要用于配电网络的保护。 2.塑料外壳式断路器，主要用作配电网络的保护和电动机、照明电路及电热器等控制开关。选用时应满足： （1）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。 （3）断路器通断能力等于或大

47、于线路中可能出现的最大短路电流。 （4）欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。 （5）分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。 （6）长延时电流整定值等于电动机额定电流。 （7）瞬时整定电流：对保护笼型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为815倍电动机额定电流；对于保护绕线型感应电动机的断路器，瞬时整定电流为36倍电动机额定电流。 （8）6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。2021年11月21日星期日 3. 直流快速断路器，主要用于半导体整流元件和整流装置的保护。 4.限流断路器，主要用于短路电流相当大的电路中。(1)断路器的额定电压和额定电流应大于或等于线路、设备的正常工作

48、电压和工作电流。(2)断路器的极限通断能力大于或等于电路最大短路电流。(3)欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。(4)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。2021年11月21日星期日三、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 2-低压断路器保护特性2021年11月21日星期日 四、塑壳式低压断路器典型产品 塑壳式低压断路器根据用途分为配电用熔断器、电动机保护用和其它负载用断路器，用作配电线路、电动机、照明电路及电热器等设备的电源开展开关及保护。 常用的有：DZ15、DZ20、H、T、3VE、S等系列。后四种是引进国外技术生产的产品。 低压断路

49、器的符号低压断路器的符号2021年11月21日星期日1.5.2漏电保护器漏电保护器 低压漏电保护器的作用是，当电网发生设备漏设备漏电电甚至人身触电人身触电时,漏电保护器能迅速自动切断电源,可避免事故发生。 漏电保护器可根据检测信号的不同分为电压型电压型和电流型电流型。电压型存在可靠性差等缺点,已被淘汰，目前主要使用电流型漏电保护器目前主要使用电流型漏电保护器。以下介绍电流型漏电保护器。 漏电保护器主要由3部分组成：一是检测漏电流大小的零序电流互感器零序电流互感器；二是将检测到的漏电流与一个设定基准值相比较,能判断是否动作的漏电脱扣漏电脱扣器器；三是受漏电脱扣器控制的能通、断被保护电路的开关装置

50、开关装置等三个主要部件组成。2021年11月21日星期日 电流型漏电保护器按其结构结构不同又分为电电子式子式和电磁式电磁式两种。 1.电磁式电流型漏电保护器其特点是，把漏电电流直接经过漏电脱扣器来控制开关装置的。它主要由电磁式漏电脱扣器、试验回路、开关装置和零序电流互感器组成。 2.电子式电流型漏电保护器其特点是，漏电电流要经过放大电路放大以后，漏电脱扣器才能工作，去控制开关装置。它主要由电子式漏电脱扣器、试验电路、开关装置、零序电流互感器组成。2021年11月21日星期日1.5.3刀开关刀开关 一、胶壳刀开关 胶壳刀开关俗称闸刀开关,是结构最简单、应用最广泛的一种手动电器。主要用于电路的电源

51、开关和容量小于7.5kW的异步电动机。是非频繁起动的操作开关。 胶壳刀开关由操作手柄、熔丝、刀片、刀座和底座 组成, 按极数分有单极、双极与三极 开关几种,如图1-36所示。 2021年11月21日星期日2021年11月21日星期日HK 2 -HK2系列胶盖瓷底刀开关组成：组成：由熔丝、触刀、触点座、操作手柄、底座及上、下胶盖等组成。作用：作用：用作电路的隔离开关、小容量电路的电源开关和小容量电动机非频繁起动的操作开关。使用：使用：使用时进线座接电源端的进线，出线座接负载端导线，靠触刀与触点座的分合来接通和断开电路。HK2HK2型号的含义型号的含义开启式负荷开关设计代号额定电流极数2021年1

52、1月21日星期日HD、HS系列开启式刀开关系列开启式刀开关2021年11月21日星期日 二、铁壳开关 铁壳开关也称封闭式负荷开关。它主要由钢板外壳、触刀、操作机构、熔丝等组成,如图1-38所示。 铁壳开关的操作机构具有两个特点:一是设置了联锁装置,保证了开关在合闸状态下开关盖不能开启,而开启时,不能合闸,以保证操作安全。二是采用储能分合闸方式, 在手柄转轴与底座间装有速断弹簧,操作机构中,在手柄转轴与底座之间装有速动弹簧,能使开关快速接通与断开,与手柄操作速度无关,这样有利于迅速灭弧。 图1-38 HH系列铁壳开关的结构示意图1-U形开关；2-静夹座；3-熔断器；4-弹簧；5-转轴；6-操作手

53、柄2021年11月21日星期日2021年11月21日星期日 三、 HR5系列熔断器式刀开关 HR 5 -作用：作用： HR5系列熔断器式刀开关用于有大短路电流的配电网络和电动机电路。用作电源开关、隔离开关，并可作短路保护。组成：组成：由触头系统、熔体、灭弧室、底座、塑料防护盖等组成。HR5HR5型号的含义型号的含义1 有熔断信号装置0 无熔断信号装置熔断器式隔离开关设计序号 额定工作电流极数2 二极3 三极2021年11月21日星期日 四、刀开关的主要技术参数有: 刀开关的主要技术参数有额定电压、额定电流、通断能力、热稳定电流、动稳定电流等。 (1)额定电压指在规定条件下,刀开关长期工作所能承

54、受的最大电压。 (2)额定电流指在规定条件下,刀开关在合闸位置允许长期通过的最大工作电流。 (3)通断能力指在规定条件下,刀开关在额定电压时能接通和分断电路的最大电流值。 (4)刀开关电寿命指在规定条件下,刀开关不经维修或更换零件的额定负载操作循环次数。 (5)动稳定电流指当在电路发生短路故障时,刀开关并不因短路电流产生的电动力作用而发生变形、损坏等现象。这一短路电流峰值的动稳定电流。2021年11月21日星期日 五、刀开关的选用和安装 选用刀开关时首先根据刀开关的用途和安装位置选择合适的型号和操作方式，然后根据控制对象的类型和大小，计算出相应负载电流大小，选择相应级额定电流的刀开关。 刀开关

55、在安装时必须垂直安装垂直安装，使闭合操作时的手柄操作方向应从下向上合，不允许平装或倒装不允许平装或倒装，以防误合闸；电源进线应接在静触头一边的进线座，负载接在动触头一边的出线座；在分闸和合闸操作时，应动作迅速，使电弧尽快熄灭。刀开关的选用原则刀开关的选用原则刀开关的安装刀开关的安装2021年11月21日星期日刀开关的符号刀开关的符号刀开关刀开关（a）单极 （b）双极 （c）三极带熔断器刀开关的符号带熔断器刀开关的符号带熔断器的刀开关带熔断器的刀开关2021年11月21日星期日1.5.4组合开关组合开关 组合开关实际上是一种转换开关。在机床电气设备中用作电源引入开关, 可实现多组触点组合，用于三

56、相异步电动机非频繁正、反转。 一、组合开关的结构组成和工作原理 组合开关由多对动触头、静触头和方形转轴、手柄、定位机构和外壳组成。 二、组合开关的主要技术参数 组合开关的主要技术参数为额定电流、额定电压、极数等。 组合开关一般有单极、双极和三极三种。 三、组合开关的常用型号 组合开关的常用型号有HZ5系列、HZ10系列、HZ15系列等。2021年11月21日星期日2021年11月21日星期日HZ5系列普通型组合开关HZ5系列普通型组合开关作用：作用： HZ5系列普通型组合开关适用于电压380V及以下，额定电流60A及以下电路，作为电源开关、控制电路的换接或对电动机起动、变速、停止及换向等用途。

57、组成：组成：组合开关是由若干动触片和静触片分别装于数层绝缘件内组成，动触片安装在附有手柄的转轴上，可随转轴转动，实现动、静触片的分合。HZ5HZ5型号的含义型号的含义 HZ 5 -定位特征代号：L二位；M三位组合开关设计序号 额定电流控制电动机功率（kW)接线图编号2021年11月21日星期日HZ10系列组合开关系列组合开关2021年11月21日星期日HY23系列倒顺开关系列倒顺开关2021年11月21日星期日1.6 主主令电器令电器 主令电器主要用来切换控制电路，在自动控制系统中专用于发布控制指令。主令电器种类繁多,按其作用可分为:按钮、行程开关、万能转换开关等。 1.6.1按钮 按钮是一种

58、结构简单,应用广泛的主令电器,按钮在低压控制电路中用于手动发出控制信号。接通或断开小电流的控制电路,从而控制电动机或其他电气设备的运行。按钮的分类： 1、按结构形式分有 旋钮式：用手动旋钮进行操作。 指示灯式：按钮内装入信号灯显示信号。 紧急式：装有蘑菇形钮帽,以示紧急动作。2021年11月21日星期日 2、按触头形式分有 常开按钮：在没有外力作用时,触头是断开的, 有外力作用时,触头闭合,但外力消失后,在复位弹簧作用下自动恢复原来的断开状态。 常闭按钮：在没有外力作用时(手未按下),触头是闭合的, 有外力作用时,触头断开,当外力消失后,在复位弹簧作用下自动恢复原来的闭合状态。 复合按钮：既有

59、常开按钮,又有常闭按钮的按钮组,称为复合按钮。按下复合按钮时,所有的触点都改变原来的状态,即常开触头要闭合, 常闭动断触头要断开。 起动按钮的按钮帽采用绿色，停止按钮的按钮帽采用红色。2021年11月21日星期日功能 主要用于远距离操作具有电磁线圈的电器，如接触器、继电器等，也可用在控制电路中发布指令和执行电气联锁。组成 一般有按钮、复位弹簧、触头和外壳等部分组成。分类 按保护形式分为开启式、保护式、防水式和防腐式等。按结构形式分为嵌压式、紧急式、钥匙式、带信号灯、带灯钮式、带灯紧急式等。按颜色分为红、黑、绿、黄、白、蓝等。2021年11月21日星期日2021年11月21日星期日2021年11月21日星期日LA2、LA4系列按钮开关系列按钮开关2021年11月21日星期日ND16系列信号灯系列信号灯2021年11月21日星期日3.按钮的选用原则（1）根据使用场合，选择控制按钮的种类，如开启式、防水 式、防腐式等；（2）根据用途，选择控制按钮的结构型式；（3）根据控制回路的需求，确定按钮数，如单按钮、双钮、 三钮、多钮等；（4）根据工作状态指示和工作情况的要求，选择按钮及指示灯的颜色。按钮的按钮的符号符号（a）动合触头（c）复式触头（b