项目1 常用低压电器的认识与使用（教材）

1、项目一 常用低压电器的认识与使用项目概述在工矿企业的电气控制设备中，采用的基本上都是低压电器。因此，低压电器是电气控制中的基本组成元件，控制系统的优劣和低压电器的性能有直接的关系。作为电气工程技术人员，应该熟悉低压电器的结构、工作原理和使用方法。可编程控制器在电气控制系统中需要大量的低压控制电器才能组成一个完整的控制系统，因此熟悉低压电器的基本知识是学习可编程控制器的基础。低压电器是指额定电压等级在交流1200V、直流1500V以下的电器。在我国工业控制电路中最常用的三相交流电压等级为380V，只有在特定行业环境下才用其他电压等级，如煤矿井下的电钻用127V、运输机用660V、采煤机用1140

2、V等。单相交流电压等级最常见的为220V，机床、热工仪表和矿井照明等采用127V电压等级，其他电压等级如6V、12V、24V、36V和42V等一般用于安全场所的照明、信号灯以及作为控制电压。直流常用电压等级有110V、220V和440V，主要用于动力；6V、12V、24V和36V主要用于控制；在电子线路中还有5V、9V和15V等电压等级。 常用低压电器的分类低压电器种类繁多，功能各样，构造各异，用途广泛，工作原理各不相同，常用低压电器的分类方法也很多。按用途或控制对象分类1.配电电器：主要用于低压配电系统中。要求系统发生故障时准确动作、可靠工作，在规定条件下具有相应的动稳定性与热稳定性，使电器

3、不会被损坏。常用的配电电器有刀开关、转换开关、熔断器、断路器等。2.控制电器：主要用于电气传动系统中。要求寿命长、体积小、重量轻且动作迅速、准确、可靠。常用的控制电器有接触器、继电器、起动器、主令电器、电磁铁等。按动作方式分类1.自动电器：依靠自身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作，如接触器、继电器等。2.手动电器：用手动操作来进行切换的电器，如刀开关、转换开关、按钮等。按触点类型分类1.有触点电器：利用触点的接通和分断来切换电路，如接触器、刀开关、按钮等。2.无触点电器：无可分离的触点。主要利用电子元件的开关效应，即导通和截止来实现电路的通、断控制，如接近开关、霍尔开关、电

4、子式时间继电器、固态继电器等。按工作原理分类1.电磁式电器：根据电磁感应原理动作的电器，如接触器、继电器、电磁铁等。2.非电量控制电器：依靠外力或非电量信号（如速度、压力、温度等）的变化而动作的电器，如转换开关、行程开关、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。按低压电器型号分类为了便于了解文字符号和各种低压电器的特点，采用我国国产低压电器产品型号编制办法（JB 293081.10）的分类方法（参见附录A），将低压电器分为13个大类。每个大类用一位汉语拼音字母作为该产品型号的首字母，第二位汉语拼音字母表示该类电器的各种形式。刀 开 关刀开关是手动开关电器中结构最简单的一种，广泛应用在各种配电线路

5、中，用于非频繁地接通和分断容量不太大的配电线路，以隔离电源。另外，也可以直接用刀开关起动小容量电动机。根据不同的工作原理、使用要求、结构形式和组成特点，刀开关产品大致分为5种，即刀开关和刀形转换开关、开启式负荷开关（俗称胶盖瓷底刀开关）、封闭式负荷开关（俗称铁壳开关）、熔断器式刀开关和组合开关。各类刀开关还可进一步按其额定电流、刀的极数（单极、两极、三极）、有无灭弧罩以及操作方式进行细分。除特殊的大电流刀开关采用电动操作外，其余均为手动操作。1.2.1开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关）HD、HS型开起式板用刀开关主要用于成套配电装置中隔离电源；当开关带有灭弧罩并用杠杆操作时，也能接通和切断负

6、荷电流。其外形和电气图形符号、文字符号如图所示。（a）HD系列刀开关 （b）HS系列刀开关 （c）图形符号及文字符号图1.1 HD、HS刀开关外形、图形符号及文字符号带熔断器式刀开关HR型熔断器刀开关以具有高分断能力的有填料熔断器（例如RT型熔断器）作为触刀，并由两个灭弧室和操作机构组成，其熔断器分断电路。熔断器式刀开关可作为不频繁地接通和分断电路用，其熔断器还可分断短路电流。外形见图。 （a）HR3系列熔断器式刀开关 （b）图形符号及文字符号1-插座 2-熔断器 3-灭弧室 4-导轨 5-杠杆操作机构图1.2 HR3系列熔断器式刀开关外形、图形符号及文字符号1.负荷开关1. HK系列开启式负

7、荷开关HK型开启式负荷开关俗称闸刀或胶盖刀开关，由于它结构简单、价格便宜、使用维修方便，故得到广泛应用。该开关主要用作电气照明电路和电热电路、小容量电动机电路的不频繁控制开关，也可用作分支电路的配电开关。胶底瓷盖刀开关由熔丝、触刀、触点座和底座组成，如图1.3（a）所示。此种刀开关装有熔丝，可起短路保护作用。安装和使用胶盖开关时应注意下列事项： (1)电源进线应接在静触头一边的进线端（进线座应在上方），用电设备应接在动触头一边的出线端。这样，当开关断开时，闸刀和熔体均不带电，以保证更换熔体时的安全。（上进下出） (2)安装时，刀开关在合闸状态下手柄应该向上，不能倒装和平装，以防止闸刀松动落下时

8、误合闸。 （a）开启式负荷开关 （b）封闭式负荷开关 （c）符号1-电源进线座 2-刀片 3-熔丝 4-负载线 1-手柄 2-转轴 3-速断弹簧5-负载接线座 6-瓷底座 7-静触点 8-胶木片 4-熔断器 5-插座6-外壳前盖图1.3 负荷开关这种开关没有专门的灭弧装置，拉闸、合闸时操作人员应站在开关的一侧，动作必须迅速果断，以免电弧烧坏触头和灼伤操作人员。2. HH系列封闭式负荷开关HH型封闭式负荷开关俗称铁壳开关，主要由钢板外壳、触刀开关、操作机构、熔断器等组成，如图1.3（b）所示。刀开关带有灭弧装置，能够通断负荷电流，熔断器用于切断短路电流。一般用于小型电力排灌、电热器、电气照明线路

9、的配电设备中，用于不频繁地接通与分断电路，也可以直接用于异步电动机的非频繁全压启动控制。铁壳开关的操作结构有两个特点：一是采用储能合闸方式，即利用一根弹簧以执行合闸和分闸的功能，使开关的闭合和分断时的速度与操作速度无关。它既有助于改善开关的动作性能和灭弧性能，又能防止触点停滞在中间位置。二是设有联锁装置，以保证开关合闸后便不能打开箱盖，而在箱盖打开后，不能再合开关，起到安全保护作用。HK型开启式负荷开关和HH型封闭式负荷开关都是由负荷开关和熔断器组成，其图形符号也是由手动负荷开关QL和熔断器FU组成，如图1.3（c）所示。1.2.4刀开关的选择与使用1.刀开关的选择 用于照明或电热负载时，负荷

10、开关的额定电流等于或大于被控制电路中各负载额定电流之和。 用于电动机负载时，开启式负荷开关的额定电流一般为电动机额定电流的3倍；封闭式负荷开关的额定电流一般为电动机额定电流的1.5倍。2.刀开关的使用 负荷开关应垂直安装在控制屏或开关板上使用。 对负荷开关接线时，电源进线和出线不能接反。开启式负荷开关的上接线端应接电源进线，负载则接在下接线端，便于更换熔丝。 封闭式负荷开关的外壳应可靠的接地，防止意外漏电使操作者发生触电事故。 更换熔丝应在开关断开的情况下进行，且应更换与原规格相同的熔丝。1.2.5型号含义及技术参数1.型号含义2.技术参数型号极数额定电流（A）额定电压（V）电动机容量（KW）

11、配用熔丝规格线径（mm）成分（%）铅锡锑HK122331530153022022038038098111.2.6常见故障及修理方法故障现象产生原因修理方法合闸后一相或两相没电1夹座弹性消失或开口过大2熔丝熔断或接触不良3夹座、动触头氧化或有污垢4电源进线或出线头氧化1更换夹座2更换熔丝3清洁夹座或动触头4检查进出线头动触头或夹座过热或烧坏1开关容量太小2分、合闸时动作太慢造成电弧过大，烧坏触头3夹座表面烧毛4动触头与夹座压力不足5负载过大1更换较大容量的开关2改进操作方法3用细锉刀修整4调整夹座压力5减轻负载或调换较大容量的开关封闭式负荷开关的操作手柄带电1外壳接地线接触不良2电源线绝缘损坏碰

12、壳1检查接地线2更换导线1.3 组合开关组合开关又称转换开关，作为控制电器，常用于交流380V以下，直流220V以下的电气线路中，手动不频繁地接通或分断电路，也可控制小容量交、直流电动机的正反转、星三角起动和变速换向等它的种类很多，有单极、双极、三级和四极等种。组合开关的结构与工作原理组合开关的结构如图所示。组合开关由三个分别装在三层绝缘件内的双断点桥式动触片、与盒外接线柱相连的静触点、绝缘方轴、手柄等组成。动触片装在附有手柄的绝缘方轴上，方轴随手柄而转动，于是动触片随方轴转动并变更与静触片分、合的位置。（a）外形 （b）结构（c）符号图1.4 组合开关结构图1.3.2 组合开关的选择与使用1

13、.组合开关的选择用于照明或电热电路时，组合开关的额定电流应等于或大于被控制电路中各负载电流的总和。用于电动机电路时，组合开关的额定电流一般取电动机额定电流的1.52.5倍。2.组合开关的使用组合开关的通断能力较低，当用于控制电动机作可逆运转时，必须在电动机完全停止转动后，才能反向接通。当操作频率过高或负载的功率因数较低时，转换开关要降低容量使用，否则会影响开关寿命。1.3.3型号含义及技术参数1.型号含义2.技术参数型号额定电压（V）额定电流（A）极数极限操作电流（A）可控制电动机最大容量和额定电流接通分断容量（KW）额定电流（A）HZ10-10交流3806单极94623710HZ10-252

14、512HZ10-60602、3155108HZ10-1001001.3.4组合开关的常见故障及修理方法故障现象产生原因修理方法手柄转动后，内部触头未动作手柄转动后，三副触头不能同时接通或断开开关接线柱相间短路因铁屑或油污附在接线柱间形成导电将胶木烧焦或绝缘破坏形成短路清扫开关或调换开关组合开关的拆装与检修步骤：1）卸下手柄紧固螺钉，取下手柄。2）卸下支架上紧固螺母，取下顶盖、转轴弹簧和凸轮等操作机构。3）抽出绝缘杆，取下绝缘垫板上盖。4）拆卸三对动、静触头。5）检查触点有无损坏，视损坏程度进行修理或更换。6）检查转轴弹簧是否松脱和消弧垫是否有严重磨损，根据实际情况确定是否调换。7）将任一相的动

15、触头旋转900，然后按拆卸的逆序进行装配。8）装配时，应注意动、静触头的相互位置是否符合改装要求及叠片连接是否紧密。9）装配结束后，先用万用表测量各对触点的通断情况，如果符合要求，按图所示连接线路进行通电校验。图 组合开关的校验电路图1O）通电校验必须在1min时间内，连续进行五次分合试验，如五次试验全部成功为合格，否则须重新拆装。注意事项：1）拆卸时，应备有盛放零件的容器，以防丢失零件。2）拆卸过程中，不允许硬撬，以防损坏电器。3）通电校验时，必须将组合开关紧固在校验板（台）上，并有教师监护，以确保用电安全。1.4 熔 断 器熔断器在电路中主要起短路保护作用，用于保护线路。熔断器的熔体串接于

16、被保护的电路中，熔断器以其自身产生的热量使熔体熔断，从而自动切断电路，实现短路保护及过载保护。熔断器具有结构简单、体积小、重量轻、使用维护方便、价格低廉、分断能力较高、限流能力良好等优点，因此在电路中得到广泛应用。1.4.1熔断器的结构原理及分类熔断器由熔体和安装熔体的绝缘底座（或称熔管）组成。熔体由易熔金属材料铅、锌、锡、铜、银及其合金制成，形状常为丝状或网状。由铅锡合金和锌等低熔点金属制成的熔体，因不易灭弧，多用于小电流电路；由铜、银等高熔点金属制成的熔体，易于灭弧，多用于大电流电路。熔断器串接于被保护电路中，电流通过熔体时产生的热量与电流平方和电流通过的时间成正比，电流越大，则熔体熔断时

17、间越短，这种特性称为熔断器的反时限保护特性或安秒特性，如图1.6所示。图中IN为熔断器额定电流，熔体允许长期通过额定电流而不熔断。 图1.6熔断器的反时限保护特性熔断器种类很多，按结构分为开启式、半封闭式和封闭式；按有无填料分为有填料式、无填料式；按用途分为工业用熔断器、保护半导体器件熔断器及自复式熔断器等。1.4.2 熔断器的主要技术参数熔断器的主要技术参数包括额定电压、熔体额定电流、熔断器额定电流、极限分断能力等。（1）额定电压：指保证熔断器能长期正常工作的电压。（2）熔体额定电流：指熔体长期通过而不会熔断的电流。（3）熔断器额定电流：指保证熔断器能长期正常工作的电流。（4）极限分断能力：

18、指熔断器在额定电压下所能开断的最大短路电流。在电路中出现的最大电流一般是指短路电流值，所以，极限分断能力也反映了熔断器分断短路电流的能力。1.4.3 常用的熔断器1.插入式熔断器 插入式熔断器如图1.7（a）所示。常用的产品有RC1A系列，主要用于低压分支电路的短路保护，因其分断能力较小，多用于照明电路和小型动力电路中。2.螺旋式熔断器螺旋式熔断器如图1.7（b）所示。常用产品有RL6、RL7和RLS2等系列，其中RL6和RL7多用于机床配电电路中；RLS2为快速熔断器，主要用于保护半导体元件。3.RMl0型密封管式熔断器RMl0型密封管式熔断器为无填料管式熔断器，如图1.7（c）所示。主要用

19、于供配电系统作为线路的短路保护及过载保护，它采用变截面片状熔体和密封纤维管。由于熔体较窄处的电阻小，在短路电流通过时产生的热量最大，先熔断，因而可产生多个熔断点使电弧分散，以利于灭弧。短路时其电弧燃烧密封纤维管产生高压气体，以便将电弧迅速熄灭。4.RT型有填料密封管式熔断器RT型有填料密封管式熔断器如图1.7（d）所示。常用产品有RTl2、RTl4、RTl5和RS3等系列，RS2系列为快速熔断器，主要用于保护半导体元件。（a）瓷插式熔断器（b）螺旋式熔断器 （c）密封管式熔断器 （d）有填料式熔断器 （e）图形及文字符号 图1.7 熔断器类型及图形符号1.4.4熔断器的选择与使用1.熔断器的选

20、择选择熔断器时，主要是正确选择熔断器的类型和熔体的额定电流。（1）应根据使用场合选择熔断器的类型。电网配电一般用管式熔断器；电动机保护一般用螺旋式熔断器；照明电路一般用瓷插熔断器；保护可控硅元件则应选择快速熔断器。（2）熔体额定电流的选择对于变压器、电炉和照明等负载，熔体的额定电流应略大于或等于负载电流。对于输配电线路，熔体的额定电流应略大于或等于线路的安全电流。对电动机负载，熔体的额定电流应等于电动机额定电流的1.5 2.5倍。2.熔断器的安装与维护（1）对不同性质的负载，如照明电路、电动机电路的主电路和控制电路等，应分别保护，并装设单独的熔断器。（2）安装螺旋式熔断器时，必须注意将电源线接

21、到瓷底座的下接线端（即低进高出的原则），以保证安全。（3）瓷插式熔断器安装熔丝时，熔丝应顺着螺钉旋紧方向绕过去，同时应注意不要划伤熔丝，也不要把熔丝绷紧，以免减小熔丝截面尺寸或插断熔丝。（4）更换熔体时应切断电源，并应换上相同额定电流的熔体。（5）安装熔断器除保证足够的电气距离外，还应保证足够的间距，以保证拆卸、更换熔体方便。 （6）安装前应检查熔断器的型号、额定电压、额定电流、额定分断能力等参数是否符合规定要求。 （7）安装熔体必须保证接触良好，不能有机械损伤。（8）安装引线要有足够的截面积，而且必须拧紧接线螺钉，避免接触不良。 （9）在运行中应经常注意熔断器的指示器，以便及时发现相熔体熔断

22、的情况，防止缺相运行。如果检查发现熔体已经腐蚀、损伤或熔断，应更换同一型号规格的熔断器，不允许用其它型号熔断器代用（除非已通过验证）。（10）熔断器插入与拔出要用规定的把手，不要直接用手拔熔体（熔断后外壳温度很高，以免烫伤），也不可用不合适的工具插入与拔出。更换时，必须在不带电的情况下进行。（11）使用时应经常清除熔断器上及导电插座上的灰尘和污垢。 1.4.5熔断器的型号含义和技术参数1.型号含义2技术参数型号熔管额定电压（V）熔管额定电流（A）熔体额定电流等级（A）RL1-15交流500380220152，4，6，10，15RL1-606020，25，30，35，40，50RL1-10010

23、060，80，100RL1-200200100，125，150，200RL2-25252，4，6，15，20RL2-606025，35，50，60RL2-10010080，100RM7-15交流380220直流440220156，10，15RM7-606015，20，25，30，40，50，60RM7-10010060，80，100RM7-200200100，125，160，200RM7-400400200，240，260，300，350，400RM7-600600400，450，500，560，600RZ1-10038010060，80，100RZ1-200200RZ1-400400RZ1-

24、6006001.4.6熔断器的常见故障及修理方法故障现象产生原因修理方法电动机起动瞬间熔体即熔断熔丝未熔断但电路不通1.5交流接触器接触器是电力拖动与自动控制系统中一种非常重要的低压电器，它是控制电器，利用电磁吸力和弹簧反力的配合作用，实现触头闭合与断开，是一种电磁式的自动切换电器。接触器适用于远距离频繁地接通或断开交直流主电路及大容量的控制电路。其主要控制对象是电动机，也可控制其他负载。接触器不仅能实现远距离自动操作及欠压和失压保护功能，而且具有控制容量大、工作可靠、操作频率高、使用寿命长等特点。接触器按主触头通过的电流种类，分为交流接触器和直流接触器两大类。以交流接触器为例，它的外形如图1

25、.8所示。它的结构示意图和符号如图1.9所示。 图1.8 交流接触器外形(a) 结构示意图 (b) 线圈符号 (c) 主触点符号 （d）辅助触点符号图1.9 交流接触器结构示意图和符号1.5.1交流接触器的组成和工作原理1.交流接触器的组成 电磁系统。用来操作触头闭合与分断。它包括静铁心、吸引线圈、动铁心（衔铁）。铁心用硅钢片叠成，以减少铁心中的铁损耗，在铁心端部极面上装有短路环，其作用是消除交流电磁铁在吸合时产生的震动和噪音。 触点系统。起着接通和分断电路的作用。它包括主触点和辅助触点。通常主触点用于通断电流较大的主电路，辅助触点用于通断小电流的控制电路。 灭弧装置。起着熄灭电弧的作用。 其

26、他部件。主要包括恢复弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。2.交流接触器的工作原理当吸引线圈通电后，动铁心被吸合，所有的常开触点都闭合，常闭触点都断开。当吸引线圈断电后，在恢复弹簧的作用下，动铁心和所有的触点都恢复到原来的状态。接触器适用于远距离频繁接通和切断电动机或其他负载主电路，由于具备低电压释放功能，所以还当作保护电器使用。1.5.2交流接触器的选择和使用1接触器的选择（1）接触器类型的选择接触器的类型有交流和直流电器两类，应根据负载电流的类型和负载的轻重来选择。若接触器控制的电动机起动或正反转频繁，一般将接触器主触头的额定电流降一级使用。（2）接触器操作频率的选择操作频率是指

27、接触器每小时通断的次数。当通断电流较大及通断频率较高时，会使触头过热甚至熔焊。操作频率若超过规定值，应选用额定电流大一级的接触器。（3）接触器额定电压和电流的选择 主触点的额定电流（或电压）应大于或等于负载电路的额定电流（或电压）。 吸引线圈的额定电压，则应根据控制回路的电压来选择。 当线路简单、使用电器较少时，可选用380V或220V电压的线圈；若线路较复杂、使用电器超过5个时，应选用110V及以下电压等级的线圈。2接触器的使用（1）接触器安装前应先检查线圈的额定电压是否与实际需要相符。（2）接触器的安装多为垂直安装，其倾斜角不得超过5°，否则会影响接触器的动作特性；安装有散热孔的

28、接触器时，应将散热孔放在上下位置，以降低线圈的温升。（3）接触器安装与接线时应将螺钉拧紧，以防振动松脱。（4）接线器的触头应定期清理，若触头表面有电弧灼伤时，应及时修复。1.5.3交流接触器的型号含义和技术参数1型号含义2技术参数项目型号 主触头 辅助触头380V时控制电动机最大功率（KW）额定工作电压（V）额定工作电流(A)数量额定工作电压(V)额定工作电流(A)数量CJ20-63380633交流至380V直流至220V6二二常常开闭306604035CJ20-1603801608566010085CJ20-160/1111408085CJ20-250380250132CJ20-250/06

29、660200190CJ20-630380630300CJ20-630/1166040035011404004001.5.4接触器的常见故障及修理方法故障现象产生原因修理方法接触器不吸合或吸不牢线圈断电，接触器不释放或释放缓慢1.排除熔焊故障，修理或更换触头触头熔焊铁心噪声过大线圈过热或烧毁交流接触器的拆装与检修1.步骤：（1）拆卸步骤1）卸下灭弧罩紧固螺钉，取下灭弧罩。2）拉紧主触点定位弹簧夹，取下主触点及主触点压力弹簧片。拆卸主触点时必须将主触点侧转450后取下。3）松开辅助常开静触点的线螺钉，取下常开静触点。4）松开接触器底部的盖板螺钉，取下盖板。在松盖板螺钉时，要用手按住螺钉并慢慢放松。

30、5）取下静铁芯缓冲绝缘纸片及静铁芯。6）取下静铁芯支架及缓冲弹簧。7）拔出线圈接线端的弹簧夹片，取下线圈。8）取下反作用弹簧。9）取下衔铁和支架。10）从支架上取下动铁芯定位销。11）取下动铁芯及缓冲绝缘纸片。（2）检修步骤1）检查灭弧罩有无破裂或烧损，清除灭弧罩内的金属飞溅物和颗粒。2）检查触点的磨损程度，磨损严重时应更换触点。若不需更换，则清除触点表面上烧毛的颗粒。3）清除铁芯端面的油垢，检查铁芯有无变形及端面接触是否平整。4）检查触点压力弹簧及反作用弹簧是否变形或弹力不足。如有需要则更换弹簧。5）检查电磁线圈是否有短路、断路及发热变色现象。（3）装配步骤按拆卸的逆顺序进行装配。（4）自检

31、方法用万用表欧姆挡来检查线圈及各触点是否良好；用兆欧表测量各触点间及主触点对地电阻是否符合要求；用手按动主触点检查运动部分是否灵活，以防产生接触不良、振动和噪声。1.6继电器继电器是一种根据输入信号（电量或非电量）的变化，接通或断开小电流电路，实现自动控制和保护电力拖动装置的电器。一般情况下它不直接控制电流较大的主电路，而是通过接触器或其他电器对主电路进行控制。继电器的种类很多，按输入量可分为电压继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器、压力继电器等；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、电子式继电器等；按用途可分为控制继电器、保护继电器等。1.6.1电磁式继电器在控制电

32、路中用的继电器大多数是电磁式继电器。电磁式继电器具有结构简单、价格低廉、使用维护方便、触点容量小（一般在5A以下）、触点数量多且无主、辅之分、无灭弧装置、体积小、动作迅速、准确、控制灵敏、可靠等特点，广泛地应用于低压控制系统中。常用的电磁式继电器有电流继电器、电压继电器、中间继电器以及各种小型通用继电器等。电磁式继电器的结构和工作原理与接触器相似，主要由电磁机构和触点组成。电磁式继电器也有直流和交流两种。图1.10为直流电磁式继电器结构示意图，在线圈两端加上电压或通入电流，产生电磁力，当电磁力大于弹簧反力时，吸动衔铁使常开常闭接点动作；当线圈的电压或电流下降或消失时衔铁释放，接点复位。1-底座

33、 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-线圈图1.10 电磁式继电器的典型结构1中间继电器中间继电器一般用来控制各种电磁线圈使信号得到放大，或将信号同时传给几个控制元件。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，容量较小，它是作为控制开关使用的接触器。它在电路中的作用主要是扩展控制触点数和增加触点容量。1所示，它的结构示意图和符号如图1.12所示。1 中间继电器外形1-静铁心 2-短路环 3-衔铁 4-常开触头5-常闭触头 6-反作用弹簧 7-线圈 8-缓冲弹簧(a) 结构示意图(b) 线圈符号 (c) 常开触点

34、符号 （d）常闭触点符号图1.12中间继电器的结构示意图及图形符号（1）中间继电器的选择与使用 中间继电器一般根据负载电流的类型、电压等级和触头数量来选择。中间继电器的使用与接触器相似，但中间继电器的触头容量较小，一般不能在主电路中应用。（2）中间继电器的型号含义和技术参数 型号含义 技术参数型 号线 圈 参 数触 头 参 数额定电压（V）消耗功率触头数最大断开容量交流直流动 合（常开） 动 断（常闭）阻性负载感性负载JZ7-2212,24,36,48,110,127,220,380，420,440，500122411022012VA22交流 380V 5A直流220V1A交流380V 5A5

35、00V 3.5 A直流220V JZ7-4141JZ7-4242JZ7-4444JZ7-5353JZ7-6262JZ7-8050（3）中间继电器的常见故障及检修方法与接触器类似。2电流继电器电流继电器是反映电流变化的控制电器。电流继电器的线圈匝数少而导线粗，使用时串接于主电路中，与负载相串，动作触点串接在辅助电路中。根据用途可分为过电流继电器和欠电流继电器，例如过电流继电器主要用于重载或频繁起动的场合作为电动机主电路的过载和短路保护（1）工作原理过电流继电器是反映上限值的，当线圈中通过的电流为额定值时，触点不动作，当线圈中通过的电流超过额定值达到某一规定值时，触点动作。欠电流继电器是反映下限值

36、的，当线圈中通过的电流为额定值时，触点动作，当线圈中通过的电流低于额定值而小于某一规定值时，触点复位。3所示。（a）过电流继电器 （b）欠电流继电器3 电流继电器符号（2）电流继电器的选择和使用电流继电器的选择（以过电流继电器为例） 过电流继电器线圈的额定电流一般可按电动机长期工作的额定电流来选择，对于频繁起动的电动机，考虑起动电流在继电器在中的热效应，额定电流可选大一级。 过电流继电器的整定值一般为电动机额定电流的1.72倍，频繁起动场合可取2.252.5倍。电流继电器的使用 安装前先检查额定电流及整定值是否与实际要求相符。 安装后应在主触头不带电的情况下，使吸引圈带电操作几次，试试继电器动

37、作是否可靠。 定期检查各部件有否松动及损坏现象，并保持触头的清洁和可靠。（3）电流继电器的型号含义（4）电流继电器的常见故障与接触器类似。3电压继电器电压继电器是反映电压变化的控制电器。电压继电器的线圈匝数多而导线细，使用时并接于电路中，与负载相并，动作触点串接在控制电路中。根据用途可分为过电压继电器和欠电压继电器，以欠电压继电器为例，通常在电路中起欠压保护作用。 （1）工作原理过电压继电器是反映上限值的，当线圈两端所加电压为额定值时，触点不动作，当线圈两端所加电压超过额定值达到某一规定值时，触点动作。欠电压继电器是反映下限值的，当线圈两端所加电压为额定值时，触点动作，当线圈两端所加电压低于额

38、定值而达到某一规定值时，触点复位。4所示。（a） 过电压继电器 （b） 欠电压继电器4电压继电器符号（2）电压继电器的选择和使用电压继电器的选择电压继电器线圈的额定电压一般可按电路的额定电压来选择。电压继电器的使用 安装前先检查额定电值是否与实际要求相符。 安装后应在主触头不带电的情况下，使吸引圈带电操作几次，试试继电器动作是否可靠。 定期检查各部件有否松动及损坏现象，并保持触头的清洁和可靠。（3）电压继电器的型号含义（4）电压继电器的常见故障与接触器类似。1.6.2时间继电器时间继电器是一种按时间原则动作的继电器。它按照设定时间控制而使触头动作，即由它的感测机构接收信号，经过一定时间延时后执

39、行机构才会动作，并输出信号以操纵控制电路。其种类很多，按其动作原理可分为电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式等；按延时方式可分为通电延时型和断电延时型。下面以JS7型空气阻尼式时间继电器为例说明其工作原理。空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼原理获得延时的，它由电磁机构、延时机构和触头系统3部分组成。电磁机构为直动式双E型铁心，触头系统借用LX5型微动开关，延时机构采用气囊式阻尼器。空气阻尼式时间继电器可以做成通电延时型，也可改成断电延时型，电磁机构可以是直流的，也可以是交流的，如图1.15所示。现以通电延时型时间继电器为例介绍其工作原理。1-线圈 2-铁心 3-衔铁 4-复位弹簧 5-推板 6-

40、活塞杆 7-杠杆8-塔形弹簧9-弱弹簧 10-橡皮膜 11-空气室壁 12-活塞13-调节螺杆 14-进气孔 15、16-微动开关5时间继电器的外形和结构示意图（1）在通电延时时间继电器中，当线圈1通电后，铁心2将衔铁3吸合，瞬时触点迅速动作（推板5使微动开关16立即动作），活塞杆6在塔形弹簧8作用下，带动活塞12及橡皮膜10向上移动，由于橡皮膜下方气室空气稀薄，形成负压，因此活塞杆6不能迅速上移。当空气由进气孔14进入时，活塞杆6才逐渐上移。当移到最上端时，延时触点动作（杠杆7使微动开关15动作），延时时间即为线圈通电开始至微动开关15动作为止的这段时间。通过调节螺杆13调节进气孔13的大小

41、，就可以调节延时时间。线圈断电时，衔铁3在复位弹簧4的作用下将活塞12推向最下端。因活塞被往下推时，橡皮膜下方气室内的空气都通过橡皮薄膜10、弱弹簧9和活塞12肩部所形成的单向阀，经上气室缝隙顺利排掉，因此瞬时触点（微动开关16）和延时触点（微动开关15）均迅速复位。6所示。（a） 线圈 （b）延时触点 （c）瞬时触点6 通电延时时间继电器符号（2）将电磁机构翻转180º安装后，可形成断电延时时间继电器。它的工作原理与通电延时时间继电器的工作原理相似，线圈通电后，瞬时触点和延时触点均迅速动作；线圈失电后，瞬时触点迅速复位，延时触点延时复位。7所示。（a） 线圈 （b）延时触点 （c）

42、瞬时触点7 断电延时时间继电器符号2时间继电器的选择与使用（1）时间继电器的选择 类型选择：凡是对延时要求不高的场合，一般采用价格较低的JS7A系列时间继电器，对于延时要求较高的场合，可采用JS11、JS20或7PR系列的时间继电器。 延时方式的选择：时间继电器有通电延时和继电延时两种，应根据控制线路的要求来选择哪一种延时方式的时间继电器。 线圈电压的选择根据控制线路电压来选择时间继电器吸引线圈的电压。（2）时间继电器的使用 JS7A系列时间继电器只要将线圈转动180°即可将通电延时改为断电延时结构。 JS7A系列时间继电器由于无刻度，故不能准确地调整延时时间。 JS111系列通电延

43、时继电器，必须在分断离合器电磁铁线圈电源时才能调节延时值；而JS112系列断电延时继电器，必须在接通离合器电磁铁线圈电源时才能调节延时值。3时间继电器的型号含义和技术参数（1）型号含义（2）技术参数型 号吸引线圈电压（V）触头额定电压（V）触头额定电流（A）延时触头数瞬动触头延时范围（s）通电延时断电延时动合(常开)动断(常闭) 动合(常开)动断(常闭)动合(常开)动断(常闭)JS7-1A361272203803805110.460及0.4180两种JS7-2A1111JS7-3A11JS7-4A11114时间继电器的常见故障及修理方法（以气囊式时间继电器为例） 故障现象产生原因修理方法延时触

44、头不动作4.电动式时间继电器的棘爪无弹性，不能刹住棘齿延时时间缩短1.空气阻尼式时间继电器的气室装配不严，漏气延时时间变长1.空气阻尼式时间继电器的气室内有灰尘，使气道阻塞1.清除气室内灰尘，使气道畅通1.6.3 热继电器热继电器主要是用于电气设备（主要是电动机）的过负荷保护。热继电器是一种利用电流热效应原理工作的电器，它具有与电动机容许过载特性相近的反时限动作特性，主要与接触器配合使用，用于对三相异步电动机的过负荷和断相保护。三相异步电动机在实际运行中，常会遇到因电气或机械原因等引起的过电流（过载和断相）现象。如果过电流不严重，持续时间短，绕组不超过允许温升，这种过电流是允许的；如果过电流情

45、况严重，持续时间较长，则会加快电动机绝缘老化，甚至烧毁电动机，因此，在电动机回路中应设置电动机保护装置。常用的电动机保护装置种类很多，使用最多、最普遍的是双金属片式热继电器。目前，双金属片式热继电器均为三相式，有带断相保护和不带断相保护两种。89所示。 8 热继电器的外形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（a）结构示意图（b）热元件 （c）常闭触头 （d）常开触头图1.19 中间继电器的结构示意图及图形符号1热继电器的结构和工作原理图1.19（a）所示是双金属片式热继电器的结构示意图，图1.

46、19（b）所示是其图形符号。由图可见，热继电器主要由双金属片、热元件、复位按钮、传动杆、拉簧、调节旋钮、复位螺丝、触点和接线端子等组成。动作系统常设有温度补偿装置,保证在一定的温度范围内,热继电器的动作特性基本不变。双金属片是一种将两种线膨胀系数不同的金属用机械辗压方法使之形成一体的金属片。膨胀系数大的（如铁镍铬合金、铜合金或高铝合金等）称为主动层，膨胀系数小的（如铁镍类合金）称为被动层。由于两种线膨胀系数不同的金属紧密地贴合在一起，当产生热效应时，使得双金属片向膨胀系数小的一侧弯曲，由弯曲产生的位移带动触头动作。热元件一般由铜镍合金、镍铬铁合金或铁铬铝等合金电阻材料制成，其形状有圆丝、扁丝、

47、片状和带材几种。热元件串接于电机的定子电路中，通过热元件的电流就是电动机的工作电流（大容量的热继电器装有速饱和互感器，热元件串接在其二次回路中）。当电动机正常运行时，其工作电流通过热元件产生的热量不足以使双金属片变形，热继电器不会动作。当电动机发生过电流且超过整定值时，双金属片的热量增大而发生弯曲，经过一定时间后，使触点动作，通过控制电路切断电动机的工作电源。同时，热元件也因失电而逐渐降温，经过一段时间的冷却，双金属片恢复到原来状态。热继电器的工作电流可以在一定范围内调整，称为整定。整定电流值应是被保护电动机的额定电流值，其大小可以通过旋转调节旋钮来实现的。由于热惯性，热继电器不会瞬间动作，因

48、此它不能用作短路保护。但也正是这个热惯性，使电动机起动或短时过载时，热继电器不会误动作。热继电器复位方式有自动复位和手动复位两种，将复位螺丝旋入，使常开的静触点向动触点靠近，这样动触点在闭合时处于不稳定状态，在双金属片冷却后动触点也返回，为自动复位方式。如将复位螺丝旋出，触点不能自动复位，为手动复位置方式。在手动复位置方式下，需在双金属片恢复状时按下复位按钮才能使触点复位。2热继电器的选择和使用(1) 热继电器的选择热继电器主要用于电动机的过载保护，使用中应考虑电动机的工作环境、起动情况、负载性质等因素，具体应按以下几个方面来选择：（1）热继电器结构型式的选择：星形接法的电动机可选用两相或三相

49、结构热继电器，三角形接法的电动机应选用带断相保护装置的三相结构热继电器。倍。（3）对于重复短时工作的电动机（如起重机电动机），由于电动机不断重复升温，热继电器双金属片的温升跟不上电动机绕组的温升，电动机将得不到可靠的过载保护。因此，不宜选用双金属片热继电器，而应选用过电流继电器或能反映绕组实际温度的温度继电器来进行保护。（2）热继电器的使用 当电动机起动时间过长或操作次数过于频繁时，会使热继电器误动作或烧坏电器，故这种情况一般不用热继电器作过载保护。 当热继电器与其他电器安装在一起时，应将它安装在其他电器的下方，以免其动作特性受到其他电器发热的影响。 热继电器出线端的连接导线应选择合适。若导线

50、过细，则热继电器可能提前动作；若导线太粗，则热继电器可能滞后动作。3热继电器的技术参数及其型号含义。（1）型号含义（2）技术参数型 号额定电流（A）热元件等级热元件额定电流(A)整定电流调节范围(A)JR0-20/3JR0-20/3D20JR0-60/3JR0-60/3D6020324063JR0-150/3JR0-150/3D1505385751204热继电器的常见故障及修理方法故障现象产生原因修理方法热继电器误动作或动作太快热继电器不动作热元件烧断1.负载侧电流过大2.反复短时工作，操作频率过高主电路不通控制电路不通1.热继电器常闭触头接触不良或弹性消失2.手动复位的热继电器动作后，未手动

51、复位1.6.4速度继电器速度继电器主要用作笼型异步电动机的反接制动控制，所以也称反接制动继电器。1.速度继电器的结构和工作原理速度继电器主要由转子、定子和触头三部分组成 ，转子是一个圆柱形永久磁铁，定子是一个笼形空心圆环，由硅钢片叠成，并装有笼型绕组。速度继电器的原理示意图及图形符号如图1.20所示。速度继电器转子的轴与被控电动机的轴相连接，而定子空套在转子上。当电动机转动时，速度继电器的转子随之转动，定子内的短路导体便切割磁场，产生感应电动势，从而产生电流，此电流与旋转的转子磁场作用产生转矩，于是定子开始转动，当转到一定角度时，装在定子轴上的摆锤推动簧片动作，使常闭触头分断，常开触头闭合。当

52、电动机转速低于某一值时，定子产生的转矩减小，触头在弹簧作用下复位。 （a）外形图 （b）结构示意图 （c）图形符号1-电动机轴 2-转子 3-定子 4-绕组 5-摆锤 6、9-簧片 7、8-静触头图1.20 速度继电器外形、结构示意图、符号一般速度继电器都具有两对转换触点，一对用于正转时动作，另一对用于反转时动作。触点额定电压为380V，额定电流为2A。通常速度继电器动作转速为130r/min，复位转速在100r/min以下。2速度继电器的选择与使用（1）速度继电器的选择速度继电器主要根据电动机的额定转速来选择。（2）速度继电器的使用 速度继电器的转轴应与电动机同轴联接。 速度继电器安装接线时，正反向的触头不能接错，否则不能起到反接制动时接通和断开反向电源的作用。3速度继电器的型号含义和技术参数