常用低压电器元件详解182

1、 低压开关电器低压开关电器2.1 接接 触触 器器2.2 继继 电电 器器2.3 熔熔 断断 器器2.4 主主 令令 电电 器器2.5 其其 他他 电电 器器2.6 2.1 2.1 低压开关电器低压开关电器开关是指在正常情况下（含规定的过开关是指在正常情况下（含规定的过载工作条件下）能接通、承载、分断电流，载工作条件下）能接通、承载、分断电流，并在规定的非正常电路条件下（如短路），并在规定的非正常电路条件下（如短路），在规定的时间内能承载电流的机械开关电在规定的时间内能承载电流的机械开关电器。器。2.1.1 刀开关刀开关1刀开关的功能刀开关的功能低压刀开关的作用是不频繁地手动接低压刀开关的作用

2、是不频繁地手动接通和分断容量较小的交、直流低压电路，通和分断容量较小的交、直流低压电路，或者起隔离作用。刀开关如图或者起隔离作用。刀开关如图2-1所示，其所示，其图形及文字符号如图图形及文字符号如图2-2所示。所示。图图2-1 刀开关刀开关 图图2-2 刀开关的图形及文字符号刀开关的图形及文字符号 2刀开关的分类刀开关的分类刀开关结构简单，由手柄、刀片、触刀开关结构简单，由手柄、刀片、触头、底板等组成。头、底板等组成。刀开关的主要类型有大电流刀开关、刀开关的主要类型有大电流刀开关、负荷开关和熔断器式刀开关。负荷开关和熔断器式刀开关。3刀开关的选用原则刀开关的选用原则（1）刀开关结构形式的选择）

3、刀开关结构形式的选择（2）刀开关的额定电流的选择）刀开关的额定电流的选择（3）刀开关的额定电压的选择）刀开关的额定电压的选择（4）刀开关型号的选择）刀开关型号的选择HD11、HS11用于磁力站中，不切断用于磁力站中，不切断带有负载的电路，仅起隔离电流作用。带有负载的电路，仅起隔离电流作用。4注意事项注意事项 在接线时，刀开关上面的接线端子在接线时，刀开关上面的接线端子应接电源线，下方的接线端子应接负荷线。应接电源线，下方的接线端子应接负荷线。 在安装刀开关时，处于合闸状态时在安装刀开关时，处于合闸状态时手柄应向上，不得倒装或平装；如果倒装，手柄应向上，不得倒装或平装；如果倒装，拉闸后手柄可能因

4、自重下落引起误合闸，拉闸后手柄可能因自重下落引起误合闸，造成人身和设备安全事故。造成人身和设备安全事故。 分断负载时，要尽快拉闸，以减小分断负载时，要尽快拉闸，以减小电弧的影响。电弧的影响。 使用三相刀开关时，应保证合闸时使用三相刀开关时，应保证合闸时三相触头同时合闸，若有一相没有合闸或三相触头同时合闸，若有一相没有合闸或接触不良，会造成电动机因缺相而烧毁。接触不良，会造成电动机因缺相而烧毁。 更换保险丝，应该在开关断电的情更换保险丝，应该在开关断电的情况下进行，不能用铁丝或者铜丝代替保险况下进行，不能用铁丝或者铜丝代替保险丝。丝。【例【例2-1】 刀开关和隔离开关是否可刀开关和隔离开关是否可

5、以互相替换使用？以互相替换使用？【解】【解】 通常不可以。隔离开关是指在通常不可以。隔离开关是指在断开位置上，能符合规定的隔离功能要求断开位置上，能符合规定的隔离功能要求的一种机械开关电器，其作用是当电源切的一种机械开关电器，其作用是当电源切断后，保持有效的隔离距离，可以保证维断后，保持有效的隔离距离，可以保证维修人员的安全，隔离开关通常不带载荷通修人员的安全，隔离开关通常不带载荷通断电路。刀开关一般不用做隔离器，因为断电路。刀开关一般不用做隔离器，因为它不具备隔离功能，但刀开关可以带小载它不具备隔离功能，但刀开关可以带小载荷通断电路。荷通断电路。2.1.2 组合开关组合开关组合开关又称为转换

6、开关（组合开关又称为转换开关（Change-over Switch），如图），如图2-3所示，用于电路中，所示，用于电路中，从一组连接转换至另一组连接。在机床设从一组连接转换至另一组连接。在机床设备和其他的电器设备中应用十分广泛，其备和其他的电器设备中应用十分广泛，其体积小，接线方式多，使用十分方便。其体积小，接线方式多，使用十分方便。其灭弧性能比刀开关好。灭弧性能比刀开关好。图图2-3 组合开关组合开关1组合开关的功能组合开关的功能组合开关一般在交流组合开关一般在交流50Hz、380V以以下或直流下或直流220V以下的电气线路中，用于手以下的电气线路中，用于手动不频繁地接通和分断电路、接通电

7、源和动不频繁地接通和分断电路、接通电源和负载、测量三相电压、改变负载的连接方负载、测量三相电压、改变负载的连接方式，控制小容量电动机正反转、星形式，控制小容量电动机正反转、星形三三角形启动、变速换向等场合。角形启动、变速换向等场合。2组合开关的结构组合开关的结构组合开关实质上也是一种刀开关，只组合开关实质上也是一种刀开关，只不过一般的刀开关的操作手柄是在垂直于不过一般的刀开关的操作手柄是在垂直于其安装面的平面内向上或向下转动，而组其安装面的平面内向上或向下转动，而组合开关的操作手柄则是在平行于其安装面合开关的操作手柄则是在平行于其安装面的平面内向左或向右转动。的平面内向左或向右转动。3组合开关

8、的选用原则组合开关的选用原则一般应选用等于或大于所分断电路中一般应选用等于或大于所分断电路中各个负载额定电流的总和的组合开关。对各个负载额定电流的总和的组合开关。对于电动机负载，考虑其启动电流，选用额于电动机负载，考虑其启动电流，选用额定电流为电动机的定电流为电动机的1.52.5倍。倍。4注意事项注意事项 每小时的接通次数不宜超过每小时的接通次数不宜超过1520次。次。 虽然组合开关有一定的通断能力，虽然组合开关有一定的通断能力，但毕竟还是比较低的，所以不能用来分断但毕竟还是比较低的，所以不能用来分断故障电流。故障电流。 组合开关本身不带过载保护和短路组合开关本身不带过载保护和短路保护，所以如

9、果需要这类保护，应该另设保护，所以如果需要这类保护，应该另设其他保护电器。其他保护电器。 由于组合开关的通断能力低，当其由于组合开关的通断能力低，当其用于电动机的可逆运行时，必须在电动机用于电动机的可逆运行时，必须在电动机完全停止转动后才允许反向接通（即只能完全停止转动后才允许反向接通（即只能作为预选开关使用）。作为预选开关使用）。【例【例2-2】 某机床上有某机床上有1台台3kW的三相的三相异步电动机（额定电压为异步电动机（额定电压为380V），启停不），启停不频繁，请选用合适的组合开关控制此机床频繁，请选用合适的组合开关控制此机床的电动机的启停。的电动机的启停。【解】【解】 控制一台启停不

10、频繁的三相异控制一台启停不频繁的三相异步电动机是可以使用组合开关的，而且是步电动机是可以使用组合开关的，而且是三极组合开关。查表三极组合开关。查表2-1，可选用，可选用HZ10-10/3组合开关。组合开关。2.1.3 低压断路器低压断路器断路器（断路器（Circuit-Breaker）是指能接）是指能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流，通、承载以及分断正常电路条件下的电流，也能在规定的非正常电路条件（如短路）也能在规定的非正常电路条件（如短路）下接通、承载一定时间和分断电流的一种下接通、承载一定时间和分断电流的一种机械开关电器，过去叫做自动空气开关，机械开关电器，过去叫做自动空气开关，为了

11、和为了和IEC（国际电工委员会）标准一致，（国际电工委员会）标准一致，改名为断路器。改名为断路器。1低压断路器的功能低压断路器的功能低压断路器是将控制电器和保护电器低压断路器是将控制电器和保护电器的功能合为一体的电器，其图形及文字符的功能合为一体的电器，其图形及文字符号如图号如图2-6所示。在正常条件下，它常作为所示。在正常条件下，它常作为不频繁接通和断开的电路以及控制电动机不频繁接通和断开的电路以及控制电动机的启动和停止。它常用做总电源开关或部的启动和停止。它常用做总电源开关或部分电路的电源开关。分电路的电源开关。图图2-5 低压断路器低压断路器 图图2-6 低压断路器的图形及文字符号低压断

12、路器的图形及文字符号 2低压断路器的结构和工作原理低压断路器的结构和工作原理低压断路器的种类虽然很多，但结构低压断路器的种类虽然很多，但结构基本相同，主要由触头系统和灭弧装置、基本相同，主要由触头系统和灭弧装置、各种脱扣器与操作机构、自由脱扣机构部各种脱扣器与操作机构、自由脱扣机构部分组成。分组成。各种脱扣器包括过流、欠压（失压）各种脱扣器包括过流、欠压（失压）脱扣器，热脱扣器等。灭弧装置因断路器脱扣器，热脱扣器等。灭弧装置因断路器的种类不同而不同，常采用狭缝式和去离的种类不同而不同，常采用狭缝式和去离子灭弧装置，塑料外壳式的灭弧装置采用子灭弧装置，塑料外壳式的灭弧装置采用硬钢纸板嵌上栅片制成

13、。硬钢纸板嵌上栅片制成。当电路发生短路或过流故障时，过流当电路发生短路或过流故障时，过流脱扣器的电磁铁吸合衔铁，使自由脱扣机脱扣器的电磁铁吸合衔铁，使自由脱扣机构的钩子脱开，自动开关触头在弹簧力的构的钩子脱开，自动开关触头在弹簧力的作用下分离，及时有效地切除高达数十倍作用下分离，及时有效地切除高达数十倍额定电流的故障电流，如图额定电流的故障电流，如图2-7所示。所示。图图2-7 低压断路器工作原理图（过电流保护）低压断路器工作原理图（过电流保护）弹簧弹簧 2脱扣机构脱扣机构 3电磁铁线圈电磁铁线圈 4触头触头当电路过载时，热脱扣器的热元件发当电路过载时，热脱扣器的热元件发热，使双金属片上弯曲，

14、推动自由脱扣机热，使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作，如图构动作，如图2-8所示。所示。图图2-8 低压断路器工作原理图（过载保护）低压断路器工作原理图（过载保护）1弹簧弹簧 2脱扣机构脱扣机构 3双金属片双金属片 4触头触头分励脱扣器则作为远距离控制用，在分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下启动按钮，使线圈通电，离控制时，按下启动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触头断衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触头断开。开。开关的主触头靠操作机构手动或电动开关的主触头靠操作机构手动或电动合闸，在正常工作状

15、态下能接通和分断工合闸，在正常工作状态下能接通和分断工作电流，若电网电压过低或为零时，电磁作电流，若电网电压过低或为零时，电磁铁释放衔铁，自由脱扣机构动作，使断路铁释放衔铁，自由脱扣机构动作，使断路器触头分离，从而在过流与零压、欠压时器触头分离，从而在过流与零压、欠压时保证了电路及电路中设备的安全。保证了电路及电路中设备的安全。【例【例2-3】 某质量检验局在监控本地某质量检验局在监控本地区的低压塑壳式断路器的质量时发现：单区的低压塑壳式断路器的质量时发现：单极家用断路器的重量在极家用断路器的重量在60g以下的产品全部以下的产品全部为不合格品。请从低压塑壳式断路器的结为不合格品。请从低压塑壳式

16、断路器的结构和原理入手分析产生以上现象的原因。构和原理入手分析产生以上现象的原因。【解】【解】 家用断路器由触头系统和灭弧家用断路器由触头系统和灭弧装置以及各种脱扣器与操作机构组成，而装置以及各种脱扣器与操作机构组成，而灭弧装置和脱扣器的重量较大，而且为核灭弧装置和脱扣器的重量较大，而且为核心部件，所以偷工减料是造成产品不合格心部件，所以偷工减料是造成产品不合格的直接原因。的直接原因。该质监局检查发现，所有的低于该质监局检查发现，所有的低于60g短路器的灭弧栅片数量都较少，因而灭弧短路器的灭弧栅片数量都较少，因而灭弧效果不达标，脱扣机构的铜质线圈线包很效果不达标，脱扣机构的铜质线圈线包很小或者

17、没有，因而几乎起不到保护作用。小或者没有，因而几乎起不到保护作用。通过称量判定重量过小的断路器为不合格通过称量判定重量过小的断路器为不合格品有一定的合理性，但这不能作为断路器品有一定的合理性，但这不能作为断路器产品检验的标准。产品检验的标准。3低压断路器的典型产品低压断路器的典型产品低压断路器主要分类方法是以结构形低压断路器主要分类方法是以结构形式分类，有开启式和装置式两种。开启式式分类，有开启式和装置式两种。开启式又称为框架式或万能式，装置式又称为塑又称为框架式或万能式，装置式又称为塑料外壳式（简称塑壳式）。料外壳式（简称塑壳式）。还有其他的分类方法，例如，按照用还有其他的分类方法，例如，按

18、照用途分类，有配电用、电动机保护用、家用途分类，有配电用、电动机保护用、家用和类似场所用、漏电保护用和特殊用途；和类似场所用、漏电保护用和特殊用途；按照极数分类，有单极、两极、三极和四按照极数分类，有单极、两极、三极和四极；按照灭弧介质分类，有真空式和空气极；按照灭弧介质分类，有真空式和空气式。式。（1）装置式断路器。）装置式断路器。（2）万能式断路器。）万能式断路器。（3）智能化断路器）智能化断路器4断路器的技术参数断路器的技术参数（1）额定工作电压。）额定工作电压。（2）额定工作电流。）额定工作电流。（3）短路通断能力。）短路通断能力。 （4）电气寿命和机械寿命。）电气寿命和机械寿命。 5

19、低压断路器的选用原则低压断路器的选用原则（1）应根据线路对保护的要求确定）应根据线路对保护的要求确定断路器的类型和保护形式，如万能式断路器的类型和保护形式，如万能式或塑壳式断路器，通常电流在或塑壳式断路器，通常电流在600A以下时多选用塑壳式断路器，当然，以下时多选用塑壳式断路器，当然，现在也有塑壳式断路器的额定电流大现在也有塑壳式断路器的额定电流大于于600A。（2）断路器的额定电压）断路器的额定电压UN应等于或应等于或大于被保护线路的额定电压。大于被保护线路的额定电压。（3）断路器欠压脱扣器额定电压应）断路器欠压脱扣器额定电压应等于被保护线路的额定电压。等于被保护线路的额定电压。（4）断路

20、器的额定电流及过流脱扣）断路器的额定电流及过流脱扣器的额定电流应大于或等于被保护线器的额定电流应大于或等于被保护线路的计算电流。路的计算电流。（5）断路器的极限分断能力应大于）断路器的极限分断能力应大于线路的最大短路电流的有效值。线路的最大短路电流的有效值。（6）配电线路中的上、下级断路器）配电线路中的上、下级断路器的保护特性应协调配合，下级的保护的保护特性应协调配合，下级的保护特性应位于上级保护特性的下方，并特性应位于上级保护特性的下方，并且不相交。且不相交。（7）断路器的长延时脱扣电流应小）断路器的长延时脱扣电流应小于导线允许的持续电流。于导线允许的持续电流。（8）选用断路器时，要考虑断路

21、器）选用断路器时，要考虑断路器的用途。的用途。（9）在直流控制电路中，直流断路）在直流控制电路中，直流断路器的额定电压应大于直流线路电压。器的额定电压应大于直流线路电压。若有反接制动和逆变条件，则直流断若有反接制动和逆变条件，则直流断路器的额定电压应大于路器的额定电压应大于2倍的直流线倍的直流线路电压。路电压。 6注意事项注意事项（1）在接线时，低压断路器上面的）在接线时，低压断路器上面的接线端子应接电源线，下方的接线端接线端子应接电源线，下方的接线端子应接负荷线。子应接负荷线。（2）照明电路的瞬时脱扣电流类型）照明电路的瞬时脱扣电流类型常选用常选用C型。型。【例【例2-5】 CA6140A车

22、床上配有车床上配有3台三台三相异步电动机，主电动机功率为相异步电动机，主电动机功率为7.5kW，快速电动机功率为快速电动机功率为275W，冷却电动机功率，冷却电动机功率为为150W，控制电路的功率约为，控制电路的功率约为500W，请，请选用合适的电源开关。选用合适的电源开关。 【解】【解】 由于电动机额定电压为由于电动机额定电压为380V，所，所以选择断路器的额定电压为以选择断路器的额定电压为380V。电路的额。电路的额定电流为：定电流为： ，可选择断路器的额定电流为，可选择断路器的额定电流为40A。N7 50027515050022.2A380PIUDZ15-40系列的断路器比较适合用做系列

23、的断路器比较适合用做电源开关，因此，最终选择的低压断路器电源开关，因此，最终选择的低压断路器的型号为的型号为DZ15-40/40。2.1.4 漏电保护器漏电保护器漏电保护器（漏电保护器（Earth Leakage Circuit Breaker，ELCB）是在规定的条件下，当）是在规定的条件下，当漏电电流达到或者超过给定数值时，能自漏电电流达到或者超过给定数值时，能自动断开电路的机械开关电器或者组合电器。动断开电路的机械开关电器或者组合电器。1漏电保护器的功能漏电保护器的功能漏电保护器的功能是：当电网发生人漏电保护器的功能是：当电网发生人身（相与地之间）触电事故时，能迅速切身（相与地之间）触电

24、事故时，能迅速切断电源，可以使触电者脱离危险，或者使断电源，可以使触电者脱离危险，或者使漏电设备停止运行，从而避免触电引起人漏电设备停止运行，从而避免触电引起人身伤亡、设备损坏或火灾的发生，它是一身伤亡、设备损坏或火灾的发生，它是一种保护电器。种保护电器。漏电保护器仅仅是防止发生触电事故漏电保护器仅仅是防止发生触电事故的一种有效的措施，不能过分夸大其作用，的一种有效的措施，不能过分夸大其作用，最根本的措施是防患于未然。最根本的措施是防患于未然。2漏电保护器的分类漏电保护器的分类（1）按照保护功能和结构特征分类，）按照保护功能和结构特征分类，漏电保护器可分为漏电继电器、漏电漏电保护器可分为漏电继

25、电器、漏电开关、漏电断路器和漏电保护插座。开关、漏电断路器和漏电保护插座。（2）按照工作原理分类，可分为电）按照工作原理分类，可分为电压动作型和电流动作型漏电保护器，压动作型和电流动作型漏电保护器，前者很少使用，而后者则广泛应用。前者很少使用，而后者则广泛应用。电流动作型漏电保护器也称为剩余电电流动作型漏电保护器也称为剩余电流漏电保护器、漏电电流动作保护器、流漏电保护器、漏电电流动作保护器、差分电流动作保护器或者接地故障保差分电流动作保护器或者接地故障保护器。护器。（3）按照额定漏电动作电流值分类，）按照额定漏电动作电流值分类，可分为高灵敏漏电保护器（额定漏电可分为高灵敏漏电保护器（额定漏电动

26、作电流小等于动作电流小等于30mA）、中灵敏漏）、中灵敏漏电保护器（额定漏电动作电流介于电保护器（额定漏电动作电流介于30mA1 000mA之间）和低灵敏漏之间）和低灵敏漏电保护器（额定漏电动作电流大于电保护器（额定漏电动作电流大于1 000mA）。家庭可选用高灵敏漏电）。家庭可选用高灵敏漏电保护器。保护器。（4）按照主开关的极数分类，可以）按照主开关的极数分类，可以分为单极二线漏电保护器、二极漏电分为单极二线漏电保护器、二极漏电保护器、二极三线漏电保护器、三极保护器、二极三线漏电保护器、三极漏电保护器、三极四线漏电保护器和漏电保护器、三极四线漏电保护器和四极漏电保护器。四极漏电保护器。（5）

27、按照动作时间分类，可分为瞬）按照动作时间分类，可分为瞬时型漏电保护器、延时型漏电保护器时型漏电保护器、延时型漏电保护器和反时限漏电保护器。其中，瞬时型和反时限漏电保护器。其中，瞬时型的动作时间不超过的动作时间不超过0.2s。3漏电断路器的工作原理漏电断路器的工作原理 在介绍漏电断路器的工作原理前，首在介绍漏电断路器的工作原理前，首先介绍漏电流的概念。漏电流是指被保护先介绍漏电流的概念。漏电流是指被保护主电路（包括工作中性线）电流以有效值主电路（包括工作中性线）电流以有效值表示的相量和，即被保护主电路的电流瞬表示的相量和，即被保护主电路的电流瞬时值的代数矢量和。时值的代数矢量和。（1）三极漏电断

28、路器的工作原理）三极漏电断路器的工作原理L1L2L30III当被保护电路中出现漏电事故时，由当被保护电路中出现漏电事故时，由于有漏电的存在，三相交流电的电流矢量于有漏电的存在，三相交流电的电流矢量和不为零，零序电流互感器的二次侧有感和不为零，零序电流互感器的二次侧有感应电流产生，当剩余电流脱扣器上的电流应电流产生，当剩余电流脱扣器上的电流达到额定漏电动作电流时，剩余电流脱扣达到额定漏电动作电流时，剩余电流脱扣器动作，使漏电断路器切断电源，从而达器动作，使漏电断路器切断电源，从而达到防止触电事故的发生。到防止触电事故的发生。图图2-10 三极剩余电流保护断路器原理图三极剩余电流保护断路器原理图（

29、2）二极漏电断路器的工作原理）二极漏电断路器的工作原理二极漏电断路器如图二极漏电断路器如图2-11所示，负载所示，负载为单相电动机，和大小相等，方向相反，为单相电动机，和大小相等，方向相反，即即L1N0II图图2-11 二极剩余电流保护断路器原理图二极剩余电流保护断路器原理图当有漏电时，当有漏电时， ，互，互感器中产生磁通，互感器的副边线圈产生感器中产生磁通，互感器的副边线圈产生感应电动势，使断路器的脱扣线圈动作，感应电动势，使断路器的脱扣线圈动作，从而使电源切断，起到保护作用。从而使电源切断，起到保护作用。L1NFIII （3）电子式漏电保护器的工作原理）电子式漏电保护器的工作原理当发生漏电

30、事故时，电流继电器将漏当发生漏电事故时，电流继电器将漏电信号传送给电子放大器，电子放大器将电信号传送给电子放大器，电子放大器将信号放大，从而断路器的脱扣机构使主开信号放大，从而断路器的脱扣机构使主开关断开，切断故障电路。关断开，切断故障电路。4漏电断路器的性能指标漏电断路器的性能指标 漏电动作电流。漏电动作电流。 漏电分断时间漏电分断时间 。5漏电断路器的选用漏电断路器的选用 根据保护对象选用。根据保护对象选用。 根据使用环境选用。根据使用环境选用。 额定电流、额定电压、极数的确定额定电流、额定电压、极数的确定与前面介绍的低压断路器的选用一样。与前面介绍的低压断路器的选用一样。通常家用漏电断路

31、器的漏电电流小于通常家用漏电断路器的漏电电流小于30mA，漏电分断时间小于，漏电分断时间小于0.1s。2.2 2.2 接接 触触 器器2.2.1 接触器的功能接触器的功能接触器（接触器（Contactor）是指仅有一个起）是指仅有一个起始位置，能接通、承载或分断正常条件始位置，能接通、承载或分断正常条件（包括过载运行条件）下电流的非手动机（包括过载运行条件）下电流的非手动机械开关电器。接触器不能切断短路电流，械开关电器。接触器不能切断短路电流，它可以频繁地接通或分断交、直流电路，它可以频繁地接通或分断交、直流电路，并可实现远距离控制。并可实现远距离控制。 图图2-12 交流接触器交流接触器 图

32、图2-13 接触器的图形和文字符号接触器的图形和文字符号2.2.2 接触器的结构及其工作接触器的结构及其工作原理原理接触器主要由电磁机构和触头系统组接触器主要由电磁机构和触头系统组成，另外，接触器还有灭弧装置、释放弹成，另外，接触器还有灭弧装置、释放弹簧、触头弹簧、触头压力弹簧、支架、底簧、触头弹簧、触头压力弹簧、支架、底座等部件。图座等部件。图2-14所示为所示为3种结构形式的接种结构形式的接触器结构简图。触器结构简图。图图2-14 3种接触器的结构简图种接触器的结构简图接触器的工作原理是：当线圈通电后，接触器的工作原理是：当线圈通电后，在铁芯中产生磁通及电磁吸力，电磁吸力在铁芯中产生磁通及

33、电磁吸力，电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触头机克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触头机构动作，使常闭触头分断，常开触头闭合，构动作，使常闭触头分断，常开触头闭合，互锁或接通线路。互锁或接通线路。线圈失电或线圈两端电压显著降低时，线圈失电或线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触头机构复位，使得常开触头断开，常闭触头机构复位，使得常开触头断开，常闭触头闭合。触头闭合。2.2.3 常用的接触器常用的接触器1按照操作方式分类按照操作方式分类接触器按操作方式分类，有电磁接触接触器按操作方式分类，有电磁接触器（器（MC）、气动接触器和液压接触

34、器。）、气动接触器和液压接触器。2按照灭弧介质分类按照灭弧介质分类接触器按灭弧介质分类，有空气接触接触器按灭弧介质分类，有空气接触器、油浸式接触器和真空接触器。器、油浸式接触器和真空接触器。3按照接触器主触头控制电流种按照接触器主触头控制电流种类分类类分类接触器按照主触头控制电流种类分类，接触器按照主触头控制电流种类分类，有直流接触器和交流接触器。有直流接触器和交流接触器。4按照接触器有无触头分类按照接触器有无触头分类接触器按照有无触头分类，有触头接接触器按照有无触头分类，有触头接触器和无触头接触器。触器和无触头接触器。5按照主触头的极数分类按照主触头的极数分类接触器按照主触头的极数分类，有单

35、接触器按照主触头的极数分类，有单极、双极、三极、四极和五极接触器。极、双极、三极、四极和五极接触器。例例2-6】 交流接触器能否作为直交流接触器能否作为直流接触器使用？为什么？流接触器使用？为什么？【解】【解】 不能。对于同样的主触头额定不能。对于同样的主触头额定电流的接触器，直流接触器线圈的阻值较电流的接触器，直流接触器线圈的阻值较大，而交流接触器的阻值较小。大，而交流接触器的阻值较小。当交流接触器的线圈接入交流回路时，当交流接触器的线圈接入交流回路时，产生一个很大的感抗，此数值远大于接触产生一个很大的感抗，此数值远大于接触器线圈的阻值，因此线圈电流的大小取决器线圈的阻值，因此线圈电流的大小

36、取决于感抗的大小。于感抗的大小。如果将交流接触器的线圈接入直流回如果将交流接触器的线圈接入直流回路，通电时，线圈就是纯电阻，此时流过路，通电时，线圈就是纯电阻，此时流过线圈的电流很大，使线圈发热，甚至烧坏。线圈的电流很大，使线圈发热，甚至烧坏。所以通常交流接触器不作为直流接触器使所以通常交流接触器不作为直流接触器使用。用。2.2.4 接触器的技术参数接触器的技术参数（1）额定工作电压。）额定工作电压。（2）额定工作电流。）额定工作电流。（3）约定发热电流。）约定发热电流。（4）额定通断能力。）额定通断能力。（5）接触器的极数和电流种类。）接触器的极数和电流种类。（6）线圈额定工作电压。）线圈额

37、定工作电压。（7）允许操作频率。）允许操作频率。（8）电气寿命和机械寿命。）电气寿命和机械寿命。（9）使用类别。）使用类别。CJX1系列交流接触器的主要启动参系列交流接触器的主要启动参数见表数见表2-5。 2.2.5 接触器的选用接触器的选用 根据接触器所控制负载的工作任务根据接触器所控制负载的工作任务（轻任务、一般任务或重任务）来选择相（轻任务、一般任务或重任务）来选择相应使用类别的接触器。应使用类别的接触器。 交流接触器的额定电压（指触头的交流接触器的额定电压（指触头的额定电压）一般为额定电压）一般为500V或或380V两种，应大两种，应大于或等于负载回路的电压。于或等于负载回路的电压。

38、根据电动机（或其他负载）的功率根据电动机（或其他负载）的功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等和操作情况来确定接触器主触头的电流等级。级。 接触器的额定电流（指主触头的额接触器的额定电流（指主触头的额定电流）有定电流）有5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A等几种，应大于或等于被控回等几种，应大于或等于被控回路的额定电流。路的额定电流。 对于电动机负载，可按下列公式计对于电动机负载，可按下列公式计算：算：NNNPIK U式中，为接触器主触头电流，单位为式中，为接触器主触头电流，单位为A；为电动机的额定功率，单位为；为电动机的额定功率，单位为kW；为；为电动机的额定电压，单位

39、为电动机的额定电压，单位为V；K为经验系为经验系数，一般取数，一般取11.4。 接触器线圈的电流种类（交流和直接触器线圈的电流种类（交流和直流两种）和电压等级应与控制电路相同。流两种）和电压等级应与控制电路相同。 触头数量和种类应满足电路和控制触头数量和种类应满足电路和控制线路的要求。线路的要求。2.2.6 注意事项注意事项 注意理解接触器的使用类别。注意理解接触器的使用类别。 吸引线圈额定工作电压和接触器额吸引线圈额定工作电压和接触器额定工作电压不是同一个概念，一般接触器定工作电压不是同一个概念，一般接触器的额定电压标注在外壳的铭牌上，而吸引的额定电压标注在外壳的铭牌上，而吸引线圈的额定电压

40、标注在线圈上，两者可以线圈的额定电压标注在线圈上，两者可以不相等。不相等。 在安装接触器前，应先检查线圈电在安装接触器前，应先检查线圈电压是否符合使用要求；然后将铁芯极面上压是否符合使用要求；然后将铁芯极面上的防锈油擦净，以免造成线圈断电后铁芯的防锈油擦净，以免造成线圈断电后铁芯不释放；再检查其活动部分是否正常，触不释放；再检查其活动部分是否正常，触头是否接触良好，有无卡阻现象等。头是否接触良好，有无卡阻现象等。 交流接触器的安装应注意底面与安交流接触器的安装应注意底面与安装处平面的倾角小于装处平面的倾角小于5。若有散热孔，则。若有散热孔，则应将有孔的一面放在垂直方向上以利散热，应将有孔的一面

41、放在垂直方向上以利散热，并按规定留有适当的飞弧空间，以免飞弧并按规定留有适当的飞弧空间，以免飞弧烧坏相邻器件。烧坏相邻器件。注意：勿将零件掉入电器内部，以免注意：勿将零件掉入电器内部，以免引起卡阻或短路。安装孔的螺钉应装有弹引起卡阻或短路。安装孔的螺钉应装有弹簧垫圈和平垫圈，并拧紧螺钉以防松脱。簧垫圈和平垫圈，并拧紧螺钉以防松脱。交流接触器灭弧罩应完整且固定牢靠，检交流接触器灭弧罩应完整且固定牢靠，检查接线正确无误后，在主触头不带电的情查接线正确无误后，在主触头不带电的情况下操作几次，然后再将主触头接入负载况下操作几次，然后再将主触头接入负载工作。工作。 接触器上标有接触器上标有“NO”（No

42、rmally Open）的辅助触头是常开触头，标有）的辅助触头是常开触头，标有“NC”（Normally Close）的触头是常闭触）的触头是常闭触头，其他的低压电器如果用此标识，其含头，其他的低压电器如果用此标识，其含义相同。义相同。 【例【例2-7】 CA6140A车床的主电动机车床的主电动机的功率为的功率为7.5kW，控制电路电压为交流，控制电路电压为交流24V，选用其控制用接触器。选用其控制用接触器。【解】【解】 电路中的电流电路中的电流 ，因为电动机不频繁启动，而且无反转和，因为电动机不频繁启动，而且无反转和反接制动，所以接触器的使用类别为反接制动，所以接触器的使用类别为AC-3，选

43、用的接触器额定工作电流应大于或，选用的接触器额定工作电流应大于或等于等于15.2A。N7 50015.2A1.3 380PIK U又因为使用的是三相交流电动机，所又因为使用的是三相交流电动机，所以选用交流接触器。选择以选用交流接触器。选择CJX1-16交流接交流接触器，接触器额定工作电压为触器，接触器额定工作电压为380V；线圈；线圈额定工作电压和控制电路一致，为额定工作电压和控制电路一致，为24V；接触器额定工作电流为接触器额定工作电流为16A，大于，大于15.2A，辅助触头为两个常开、两个常闭，可见选辅助触头为两个常开、两个常闭，可见选用用CJX1-16/22是合适的。是合适的。这里若有反

44、接制动，则应该选用大一这里若有反接制动，则应该选用大一个级别的接触器，即个级别的接触器，即CJX1-32/22。2.3 2.3 继继 电电 器器继电器（继电器（Relay）是指当控制电器的）是指当控制电器的电气激励量（输入量）在电路中的变化达电气激励量（输入量）在电路中的变化达到规定要求时，在电器的一个或多个电气到规定要求时，在电器的一个或多个电气输出电路中，使被控量发生预定的阶跃变输出电路中，使被控量发生预定的阶跃变化的开关电器。化的开关电器。继电器按使用范围的不同可分为继电器按使用范围的不同可分为3类：类：保护继电器、控制继电器和通信继电器。保护继电器、控制继电器和通信继电器。保护继电器主

45、要用于电力系统，作为发电保护继电器主要用于电力系统，作为发电机、变压器及输电线路的保护；控制继电机、变压器及输电线路的保护；控制继电器。器。主要用于电力拖动系统，以实现控制主要用于电力拖动系统，以实现控制过程的自动化；通信继电器，主要用于遥过程的自动化；通信继电器，主要用于遥控系统。若按输入信号的性质不同，可分控系统。若按输入信号的性质不同，可分为中间继电器、热继电器、时间继电器、为中间继电器、热继电器、时间继电器、速度继电器和压力继电器等。继电器的作速度继电器和压力继电器等。继电器的作用如下。用如下。图图2-16 继电器的图形和文字符号继电器的图形和文字符号 输入与输出电路之间的隔离。输入与

46、输出电路之间的隔离。 信号切换（从接通到断开）。信号切换（从接通到断开）。 增加输出电路（切换几个负载或者增加输出电路（切换几个负载或者切换不同的电源负载）。切换不同的电源负载）。 切换不同的电压或者电流负载。切换不同的电压或者电流负载。 闭锁电路。闭锁电路。 提供遥控功能。提供遥控功能。 重复信号。重复信号。 保留输出信号。保留输出信号。 2.3.1 电磁继电器电磁继电器电磁继电器的结构和工作原理与电磁电磁继电器的结构和工作原理与电磁接触器相似，也是由电磁机构、触头系统接触器相似，也是由电磁机构、触头系统和释放电触头弹簧、触头压力弹簧、支架和释放电触头弹簧、触头压力弹簧、支架及底座等组成。及

47、底座等组成。电磁继电器根据外来信号（电流或者电磁继电器根据外来信号（电流或者电压）使衔铁产生闭合动作，从而带动触电压）使衔铁产生闭合动作，从而带动触头系统动作，使控制电路接通或断开，实头系统动作，使控制电路接通或断开，实现控制电路状态改变。电磁继电器的外形现控制电路状态改变。电磁继电器的外形如图如图2-17所示。所示。图图2-17 电磁继电器电磁继电器1电流继电器电流继电器电流继电器（电流继电器（Current Relay）是反映）是反映输入量为电流的继电器。电流继电器的线输入量为电流的继电器。电流继电器的线圈串联在被测量电路中，用来检测电路的圈串联在被测量电路中，用来检测电路的电流。电流继电

48、器的线圈匝数少，导线粗，电流。电流继电器的线圈匝数少，导线粗，线圈的阻抗小。线圈的阻抗小。电流继电器有欠电流型和过电流型两电流继电器有欠电流型和过电流型两类。类。（1）电流继电器的功能）电流继电器的功能欠电流继电器常用于直流电动机和电欠电流继电器常用于直流电动机和电磁吸盘的失磁保护。而瞬动型过流继电器磁吸盘的失磁保护。而瞬动型过流继电器常用于电动机的短路保护，延时型继电器常用于电动机的短路保护，延时型继电器常用于过载兼短路保护。过流继电器分为常用于过载兼短路保护。过流继电器分为手动复位和自动复位两种。手动复位和自动复位两种。（2）电流继电器的结构和工作原理）电流继电器的结构和工作原理常见的电流

49、继电器有常见的电流继电器有JL14、JL15、JL18等系列产品。电流继电器电磁机构、等系列产品。电流继电器电磁机构、原理与接触器相似，由于其触头通过控制原理与接触器相似，由于其触头通过控制电路的电流容量较小，所以无需加装灭弧电路的电流容量较小，所以无需加装灭弧装置，触头形式多为双断点桥式触头。装置，触头形式多为双断点桥式触头。2电压继电器电压继电器电压继电器（电压继电器（Voltage Relay）是指反）是指反映输入量为电压的继电器。它的结构与电映输入量为电压的继电器。它的结构与电流继电器相似，不同的是，电压继电器的流继电器相似，不同的是，电压继电器的线圈是并联在被测量的电路两端，以监控线

50、圈是并联在被测量的电路两端，以监控电路电压的变化。电压继电器的线圈的匝电路电压的变化。电压继电器的线圈的匝数多，导线细，线圈的阻抗大。数多，导线细，线圈的阻抗大。电压继电器按照动作数值的不同，分电压继电器按照动作数值的不同，分为过电压、欠电压和零电压为过电压、欠电压和零电压3种。种。过电压继电器在电压为额定电压的过电压继电器在电压为额定电压的110%115%以上时动作，欠电压继电器以上时动作，欠电压继电器在电压为额定电压的在电压为额定电压的40%70%时动作，时动作，零电压继电器在电压为额定电压的零电压继电器在电压为额定电压的5%25%时动作。时动作。过电压继电器在电路正常工作条件下过电压继电

51、器在电路正常工作条件下（未出现过压），动铁芯不产生吸合动作，（未出现过压），动铁芯不产生吸合动作，而欠电压继电器在电路正常工作条件下而欠电压继电器在电路正常工作条件下（未出现欠压），衔铁处于吸合状态。（未出现欠压），衔铁处于吸合状态。3中间继电器中间继电器中间继电器（中间继电器（Auxiliary Relay）是指）是指用来增加控制电路中的信号数量或将信号用来增加控制电路中的信号数量或将信号放大的继电器。它实际上是电压继电器的放大的继电器。它实际上是电压继电器的一种，它的触头多，有的甚至多于一种，它的触头多，有的甚至多于6对，触对，触头的容量大（额定电流为头的容量大（额定电流为5A10A），动

52、），动作灵敏（动作时间不大于作灵敏（动作时间不大于0.05s）。）。（1）中间继电器的功能）中间继电器的功能中间继电器主要起中间转换（传递、中间继电器主要起中间转换（传递、放大、翻转分路和记忆）作用，其输入为放大、翻转分路和记忆）作用，其输入为线圈的通电和断电，输出信号是触头的断线圈的通电和断电，输出信号是触头的断开和闭合，它可将输出信号同时传给几个开和闭合，它可将输出信号同时传给几个控制元件或回路。控制元件或回路。中间继电器的触头额定电流要比线圈中间继电器的触头额定电流要比线圈额定电流大得多，因此具有放大信号的作额定电流大得多，因此具有放大信号的作用，一般控制线路的中间控制环节基本由用，一般

53、控制线路的中间控制环节基本由中间继电器组成。中间继电器组成。（2）中间继电器的结构和工作原理。）中间继电器的结构和工作原理。中间继电器主要分成直流与交流两种，中间继电器主要分成直流与交流两种，也有交、直流电路中均可应用的交直流中也有交、直流电路中均可应用的交直流中间继电器，中间继电器由电磁机构和触头间继电器，中间继电器由电磁机构和触头系统等组成。电磁机构与接触器相似，由系统等组成。电磁机构与接触器相似，由于其触头通过控制电路的电流容量较小，于其触头通过控制电路的电流容量较小，所以无需加装灭弧装置，触头形式多为双所以无需加装灭弧装置，触头形式多为双断点桥式触头。断点桥式触头。在图在图2-18中，

54、中，13和和14是线圈的接线端是线圈的接线端子，子，1和和2是常闭触头的接线端子，是常闭触头的接线端子，1和和4是是常开触头的接线端子。常开触头的接线端子。图图2-18 小型继电器结构图小型继电器结构图当中间继电器的线圈通电时，铁芯产当中间继电器的线圈通电时，铁芯产生电磁力，吸引衔铁，使得常闭触头分断，生电磁力，吸引衔铁，使得常闭触头分断，常开触头吸合在一起。当中间继电器的线常开触头吸合在一起。当中间继电器的线圈不通电时，没有电磁力，在弹簧力的作圈不通电时，没有电磁力，在弹簧力的作用下衔铁使常闭触头闭合，常开触头分断。用下衔铁使常闭触头闭合，常开触头分断。图图2-18中的状态是继电器线圈不通电

55、时的中的状态是继电器线圈不通电时的状态。状态。在图在图2-18中，只有一对常开与常闭触中，只有一对常开与常闭触头，用头，用SPDT表示，其含义是表示，其含义是“单刀双掷单刀双掷”，若有两对常开与常闭触头，则用若有两对常开与常闭触头，则用DPDT表表示，详见表示，详见表2-6。（3）中间继电器的选型）中间继电器的选型选用中间继电器时，主要应注意线圈选用中间继电器时，主要应注意线圈额定电压、触头额定电压和触头额定电流。额定电压、触头额定电压和触头额定电流。 线圈额定电压必须与所控电路的电线圈额定电压必须与所控电路的电压相符，触头额定电压可为继电器的最高压相符，触头额定电压可为继电器的最高额定电压（

56、即继电器的额定绝缘电压）。额定电压（即继电器的额定绝缘电压）。继电器的最高工作电流一般小于该继电器继电器的最高工作电流一般小于该继电器的约定发热电流。的约定发热电流。 根据使用环境选择继电器，主要考根据使用环境选择继电器，主要考虑继电器的防护和使用区域，如对于含尘、虑继电器的防护和使用区域，如对于含尘、腐蚀性气体和易燃易爆的环境，应选用带腐蚀性气体和易燃易爆的环境，应选用带罩的全封闭式继电器；对于高原及湿热带罩的全封闭式继电器；对于高原及湿热带等特殊区域，应选用适合其使用条件的产等特殊区域，应选用适合其使用条件的产品。品。 按控制电路的要求选择触头的类型按控制电路的要求选择触头的类型是常开还是

57、常闭，以及触头的数量。是常开还是常闭，以及触头的数量。（4）注意问题。）注意问题。 在安装接线时，应检查接线是否正在安装接线时，应检查接线是否正确、接线螺钉是否拧紧；对于很细的导线确、接线螺钉是否拧紧；对于很细的导线芯应对折一次，以增加线芯截面积，以免芯应对折一次，以增加线芯截面积，以免造成虚连。造成虚连。对于电磁式控制继电器，应在触头不对于电磁式控制继电器，应在触头不带电的情况下，使吸引线圈带电操作几次，带电的情况下，使吸引线圈带电操作几次，观察继电器的动作。对电流继电器的整定观察继电器的动作。对电流继电器的整定值应作最后的校验和整定，以免造成其控值应作最后的校验和整定，以免造成其控制及保护

58、失灵。制及保护失灵。 中间继电器的线圈额定电压不能同中间继电器的线圈额定电压不能同中间继电器的触头额定电压混淆，两者可中间继电器的触头额定电压混淆，两者可以相同，也可以不同。以相同，也可以不同。 接触器中有灭弧装置，而继电器中接触器中有灭弧装置，而继电器中通常没有，但电磁继电器同样会产生电弧。通常没有，但电磁继电器同样会产生电弧。由于电弧可使继电器的触头氧化或者由于电弧可使继电器的触头氧化或者熔化，从而造成触头损坏，此外，电弧会熔化，从而造成触头损坏，此外，电弧会产生高频干扰信号，因此，直流回路中的产生高频干扰信号，因此，直流回路中的继电器最好要进行灭弧处理。继电器最好要进行灭弧处理。灭弧的方

59、法有两种：一种是在按钮上灭弧的方法有两种：一种是在按钮上并联一个电阻和电容进行灭弧，如图并联一个电阻和电容进行灭弧，如图2-19（a）所示；另一种是在继电器的线圈上并）所示；另一种是在继电器的线圈上并联一只二极管进行灭弧，如图联一只二极管进行灭弧，如图2-19（b）所）所示。对于交流继电器，不需要灭弧。示。对于交流继电器，不需要灭弧。图图2-19 直流继电器的灭弧方法直流继电器的灭弧方法【例【例2-8】 想用一个小型继电器控制想用一个小型继电器控制一个交流接触器一个交流接触器CJX1-32（额定电压为（额定电压为380V，额定电流为，额定电流为32A），采用），采用HH52P小小型继电信是否可

60、行？型继电信是否可行？ 【解】【解】 选用的选用的HH52P小型继电器的小型继电器的触头的额定电压为触头的额定电压为220V，额定电流为，额定电流为5A，容量足够，此小型继电器有容量足够，此小型继电器有2对常开触头和对常开触头和2对常闭触头，而控制接触器只需要一对，对常闭触头，而控制接触器只需要一对，触头数量足够。触头数量足够。此外，这类继电器目前很常用，因此此外，这类继电器目前很常用，因此可行（注意：本题中的小型继电器的可行（注意：本题中的小型继电器的220V电压是小型继电器的控制电压，不能同小电压是小型继电器的控制电压，不能同小型继电器的触头额定电压混淆）。小型继型继电器的触头额定电压混淆