常用低压控制电器与应用低压电器的分类及用途熔断器的结构和原理刀开关的结构和原理断路器的结构和原理

1、第三部分常用低压控制电器与应用低压电器的分类的用途电器是根据外界特定的信号和要求，自动或手动接通和断开电路，断续或连续地改变电路参数，实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测和调节用的电器设备。按我国现行标准规定，低压电器通常是指工作在交流1200V或直流1500V以下的电器。低压电器是品种繁多，用途也极其广泛，无论是工矿企业、农林牧副渔和交通运输业，还是国防军事设施方面都需要应用各种低压电器。举例来说，一个年产30万吨合成氨的工厂，所使用的低压电器就有数百个品种规格，数千件产品，而一套1700mm连轧机的电气设备中则需要上千个品种规格、几万件到十几万件低压电器元件。由此可见，低压电器确是

2、量大面广的产品。习惯上，按照电器与使用系统之间的关系，可以把低压电器分成：（1）电力网系统用的配电电器。属于这一类的主要有低压断路器（自动开关）、熔断器和负荷开关等。对边类电器的主要技术要求是通断电流能力强，保护性能好，抗电动力和热的耐受性（即动稳定和热稳定）好以及操作时过电压低。（2）电力拖动及自动控制系统用的控制电器。属于这一类的主要有接触器、起动器和各种控制继电器。对这类电器的主要技术要求是有相应的转换能力，操作频率高，电寿命和相械寿命长。低压电器的分类及用途见表3.1.1。表3.1.1低压电器的分类及用途电器名称刀开关主要品种大电流刀开关熔断器式刀开关开关板用刀开关负荷开关用途主要用于

3、电路隔离，也能接通和分断额定电流配转换开关组合开关换向开关用于两种以上电源或负载的转换和通断电路电电断路器框架式（万能式）断路器塑料外壳式断路器限流式断流器漏电保护断路器用于线路过载、短路或欠压保护，也可用作不频繁接通和分断电路器熔断器有填料熔断器无填料熔断器快速熔断器自复熔断器用于线路或电气设备的短路和过载保护控制电器接触器交流接触器直流接触器主要用于远距离频繁起动或控制电动机，以及接通和分断正常工作的电路控制继电器电流继电器电压继电器时间继电器中间继电器热继电器主要用于远距离频繁起动或控制其它电器或作主电路的保护起动器磁力起动器减压起动器主要用于电动机的起动和正反方向控制控制器凸轮控制器平

4、面控制器主要用于电器控制设备中转换主回路或励磁回路的接法，以达到电动机起动、换向和调速的目的主令电器按钮限位开关微动开关万能转换开关主要用于接通和分断控制电路电阻器铁基合金电阻用于改变电路和电压、电流等参数或变电能为热能变阻器励磁变阻器起动变阻器频繁变阻器主要用于发电机调压以及电动机的减压起动和调速电磁铁起重电磁铁牵引电磁铁制动电磁铁用于起重、操作或牵引机械装置国6Z1熔惭禽工竹利物理封审熔断器是当电流超过限定时借熔体熔化来分断电路的一种用于过载和短路保护的电器。熔体富于“自我牺牲精神”，当电网或用电设备发生过载或短路时，它能自身熔化分断电路；避免由于过电流的热效应及电动力引起对电网和用电设备

5、的损坏，并防止事故蔓延。熔断器的最大特点是结构简单、体积小、重量轻、使用维护方便、价格低廉，具有很大的经济意义，又由于它的可靠性高，故无论在强电系统或弱电系统中都获得了广泛应用。2. 1熔断器的结构和原理熔断器主要由熔断体(简称熔体，有的溶体装在具有灭弧作用的绝缘管中)、触头插座和绝缘底板组成。溶体是核心部分，常做成丝状或片状，制造溶体的金属材料有两类：(1) 低溶点材料：如铅锡合金、锌等；(2) 高溶点材料：如银、铜、铝等。溶断器接入电路时，溶体串联在电路中，负载电流流过溶体，由于电流热效应而使温度上升。当电路发生过栽或短路时，电流大于溶体允许的正常发热电流，使溶体温度急剧上升，超过其熔点而

6、熔断，从而分断电路，保护了电路和设备。熔断器工作的物理过程大致可以分为四个阶段：(1) 熔断器的溶体因有过栽电流或短路电流通过，其温度升高到熔化温度(熔点)0r,但溶体仍处于固体状态，并没有开始熔化。在图3.2.1中，这一阶段以t1表示。(2) 溶体中的部分金属开始从固体状态转变为液体状态。由于溶体熔化需要吸收一部分热量(溶解热)，在t2阶段内(见图3.2.1),溶体温度始终保持9ro(3) 熔化了的金属继续被加热，一直加热到达到它的汽化温度。q为止，形成第二次加热阶段t3。(4) 溶体断裂，出现间隙，在间隙中产生电弧，直至该电弧被熄灭为止。这段时间在图3.2.1中以t4表示。2.2熔断2熔断

7、器的种类、特点及电气图形符号1 .熔断器的种类及其基本特点。见表3.2.1321常用低压熔甑舞的种英设基本特点序号告和主翟型号系列1踵本若戊用途1援人式等新群RCIA由装有培叁的镜彘.毙在座等组成.更换端整方便.分断前为小35JOV及以F就端卡端，作为瓶在立靓蔑电气设备的地籍圈护2尊旋式燧斯器RLI时3由奥珀.熔体.麻贴等盥成.带停内里打英砂.分断唯力大SVW下.200A以下电照中.作近桎用短路保护3有蛾料材用董母酎器RTO由装填有石英砂一的整忤及膝座等轨成.分惭裾力大SOOV原F.lkA以下具有大短路电荒电踣中,作过皴及行您俱妒4尤就料密闭式熔后器RM7RMI0Hi尤电科纤维需用熠盘小底型等

8、组或+熔断设打兼大500VJ；1FJUM)A以下札胖中.烟品保护品访止连装过灵5怏速式帮幡器ftLSHMi介蒯能用大餐断速度快肝半导体需伸过疏愀护6性式解嚼耙小由装山后壁的城情苦、底座宅期成f次9路：日抵班挺科保£F7价分新施打熔嘲需内门6(NT高分新能力戏雪，设备的过修世短路保#g隈避战XLSG高阻，低幅点导战.具有好的来流性能与新爆隹配合使用2 .熔断器的电气图形符号和文字符号见图3.2.2。FU3.2.2熠睛蚪粒气图堪符号和之字疥号2. 3常用熔断器一、插入式熔断器插入式熔断器习惯上又称为“铅丝盒子”或“插铅丝”。RC1A系列为瓷插式熔断器，它是在RC1系列的基础上改进设计的。

9、这种熔断器一般用于交流50Hz、额定电压低于380V、额定电流低于200A的低压线路末端或分支电路中，作为电缆及电气设备的短路保护及一定程度上的过载保护之用。RC1A系列熔断器由瓷盖、瓷座、触头和溶丝四部分组成（见图3.2.3）。瓷座由电工瓷制成，两端固装着静触头，中间有一空腔，它与瓷盖的突起部分共同形成灭弧室。额定电流为60A及以上的产品，灭弧室中还垫有编织石棉带以保护瓷件。瓷盖也是由电工瓷制成的，动触头就固装在它的两端。瓷盖中段有一突起部分，溶丝铅此突起部分跨接在两个动触头上。二、螺旋式熔断器现在常用的是RL1系列螺旋式熔断器，其结构如图3.2.4所示。熔断器主要由瓷帽、溶管、瓷套以及瓷座

10、等组成。溶管是一个瓷管，内装石英砂和溶体。溶体的两端焊在溶管两端的导电金属端盖上，其上端盖中央有一个熔断指示器，当电路分断时，指示器便弹出，透过瓷帽上的玻璃可以看见。熔断器熔断后，只要更换熔管即可。,甯一L青做骷饰物久伊盘乩触蚁也注目怵I.9上回：L依心;：诙"；："忙1'3.2,JRCL*某列林人式邮膈辖阴£工4蛆旋式熔斯妻螺旋式熔断器一般用于配电线路中作为过载及短路保护，同时，还因其具有较大的热惯性，安装面积又比较小，也常用于机床控制线路以保护电动机。三、无填料密闭式熔断器无填料闭管式熔断器是一种可拆卸的低压熔断器。当熔断器已起到保护作用，熔体熔断之后

11、，用户可以自行拆开，重装新的熔体，所以检修方便，恢复供电也较快。因此，凡属故障经常发生的场合，采用这种熔断器作为低压电力网络和成套配电装置的短路保护及连续过载保护是很适合的。RM10系列熔断器由熔管、熔体和插座等部分组策划能够，其外形如图3.2.5所示。熔管结构形式有两种：1560A熔断器（习称反白管）、黄铜接头和圆柱形铜帽等构成，其中220V、15A产品的接头为内镶式，其余产品都采用外套式接头；100A及以上熔断器的熔管由钢纸管、黄铜接头、铜帽和触刀等组成，其熔体与触刀之间以螺棺紧固。熔体熔断时，在其管内产生3080个大气压，电弧因受强烈压缩而熄灭。四、有填料闭管式熔断器有填料闭管式熔断器在

12、结构方面的最大特征，就是在其熔断管内充满了填料，借此增强熔断器熄灭电弧的能力。填料之所以有助于灭弧，是因为作为填料的介质材料具有较高的导热性能、绝缘性能，并且由于它的颗粒外形而具有很大的同电弧接触的表面积。当熔断器分断故障电流而产生电弧。L兜雁门底场斗埼管司抵管声黄铜筒向黄铜帽门.触刀出增体系列比填料地用式熔断爆时，大量的填料颗粒就同电弧接触，吸收电弧的能量，使电弧很快冷却。这样，电弧间隙的介质强度便迅速增强，从而加速了电弧的熄灭过程。所以有填料封闭管式熔断器的特点是额定电流大，熔断能力大，其系列熔断器外形结构见图3.2.6和图3.2.7,其中RT16（即NT）型熔断器是从德国AEG公司引进的

13、产品。L科幡变截面小孔*上辟惮熔断器31崔作手相1.I作嫌体姓状己一粕刃；九觉熔筲4益但；工燔断懦标群:旧评件触电；工底座出花或端件扣廖；IQ,悔件不楠图3.2.6RTU型第断器五、保护半导体器件熔断器RSO、RS3、RLS1、RS4、RS5、RLS2、NGT系列保护半导体器件熔断器适用于交流50Hz、电压1000V及以下的电路，作为晶闸管器件及其成套装置中的短路及过载保护。(TZDsJEEa刀形动触点底座焙断体翻形触头图3d7RTl2(a),RTI4(b)5Tl5(丁和NT(d)型熔断譬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中，用于非频繁地接通和分断容量不太大的配电线

14、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。3. 1刀开关的结构和原理图3.3.1是刀开关的最基本结构图。刀开关是由手柄、触刀、静插座（简称插座）链支座和绝缘底板所组成。当操作人员握住手柄，使触刀绕钱链支座、触刀和插座形成电流通路。如果使触刀

15、绕钱链支座做反方向转动，脱离插座，就完成了切断电路的操作。相对一般开关电器，刀开关的触刀相当于动触头，插座相当于静触头。为了保证触刀与插座和闸时接触良好，两者之间须有一定的接触压力。压力要适当，过大虽可降低接触电阻，有利于降低温升,但会使接触系统的磨损增大。一般额定电流小的刀开关，插座多用硬紫铜制成，利用材料的弹性来产生所需要的压力；额定电流大的则在插座两侧加弹簧片来增加接触压力。触刀与插座间的接触一般为契形接触，这种接触方式有不需要修整接触面、装修方便、接触良好、操作力小等优点。一般，额定电流在400A以下的采用单刀片，600A以上用:片。刀开关的灭弧情况依刀开关种类的不同而不同。3. 2常

16、用刀开关一、开启式板用刀开关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，也能接通和切断负荷电流。其外形和电气图形符号、文字符号如图3.3.2所示。U）H9匹弗力并美皿匚二»（bj盛到刀开城U）国后衬号及度不符号图K1Cnn.MS力并美外径.图形符号此支字将号二、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3.3.3。国工工？HiG笈划熔融器式与幔美外取三、负荷开关

17、负荷开关有开启式负荷开关（胶盖瓷底闸刀开关）和半封闭式负荷开关（铁壳开关）两种，其外形与电气图形符号、文字符号如图3.3.4所示。1. HK系列开启式负荷开关（胶盖瓷底闸刀开关）HK系列负荷开关内部装设了熔丝，因此当其控制的电路发生故障时，可通过熔丝的熔断而迅速切断故障电路。SStf?柄-n）开口式负阳开关6：西闱式负荷开关由九乐4员荷升美|II）<d电气虞出将4*1丈字符牛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炯伤操作人员。2、HH系列封闭式负荷开关（铁壳开关）铁壳开关适用于工矿企业、农村电力排灌和电热、照明等各种配电设备

18、中，供手动不频繁地接通与分断电路，以及作为线路末端的短路保护之用，交流50Hz、380V、60A及以下等级的开关，还可作为家六感应电动机的不频繁直接起动及分断之用。它由刀开关和熔断器快速动作机构组成，并有联锁装置使开关闭合后不能开启盒盖。四、组合开关组合开关（俗称转换开关）在机床电气和其它电气设备中使用广泛，其体积小、接线方式多，使用非常方便。常用于交流50Hz、380V及以下、直流220V及以下的电气线路中，供手动不频繁地接通或分断电路、换接电源、测量三相电压、改变负载的连接方式，控制小容量交、直流电动机的正反转、YA起动和变速换向等。组合开关外形及电气图形符号、文字符号如图3.3.5所示，

19、常用组合开关有HZ10、HZ5、HZ15系列。3LB和3ST系列组合开关系引进德国西门子公司的产品。(a)HZ10系(b)3LB和3SI系列(<=)电气国斯再号文字符号图期令开关外形与他气图形符号文字苻号3.3刀开关的选用1 .按低压刀开关的用途选择合适的操作方式，中央手柄式刀开关不能切断负荷电流，其它型式的可切断一定的负荷电流，但必须选带灭弧室的刀开关。2 .低压刀开关的额定电压和额定电流必须符合电路要求。3 .校核低压刀开关的动稳定和热稳定性如与电路要求不符，应选大一级额定电流的刀开关。4 .组和开关的层数和接线图应符合电路要求。5 .带熔断器的低压刀开关(如HR、HK、HH型)还应

20、综合考虑对刀开关和熔断器的要求来选择。根据用电设备的容量正确选择熔断体的等级及熔体的额定电流。6 .如果刀开关装设在近电源端做配电保护电器，应选用带高短路分断能力的熔断器开关；如用在负载端，因短路电流较小，可选用带短路分断能力低的瓷插式熔断器开关；如果用于不频繁操作电动机，则需按工作电流计算能控制的电动机容量。低压短路器又称自动空气开关，是用于电路中发生过载、短路和欠电压等不正常情况时，能自动分断电路的电器；也可用作不频繁地起动电动机或接通、分断电路。它是低压交、直流配电系统中的重要保护电器之一。断路器按结构型式可分为框架式（也称万能式）和塑料外壳式（也称装置式）两种。4. 1断路器的结构和原

21、理图3.4.1是一般断路器的结构原理图，开关正处于工作状态。三个主触点通过传动杆及锁扣保持闭合，锁扣可绕轴转动。当电路处于正常运行时，过流脱扣的电磁线圈虽然串在主回路中，但是所产生的吸力不能使衔铁动作，而只有当电路发生短路或过载时，衔铁才被迅速吸合同时撞击杠杆，使锁扣脱扣，住触点被弹簧迅速拉开分断主电路。相反，在正常运行时，有余欠压脱扣器的电磁线圈并联在主电路中，在规定的正常电压范围内使衔铁吸合，同时克服弹簧的拉力。当电路出现故障，电压降低时（通常为额定电压的70%以下）吸力减小，衔铁被弹簧拉开并撞击杠杆，使锁扣脱口，主触点在弹簧的作用下迅速分断电路。在一些小容量塑壳自动开关里，除装有短路保护

22、外，还装有用双金属片制成的脱扣器，当电路发生过栽时，双金属片弯曲，将锁扣顶开使触点分断电路。1一生跳点；总桧韵杵；m扣：*一16;S.扛杵工6J*H：7.£t瓶依拘舞；&箕压脱打期.11一弹资用工品I绡内.晓提用快速自动开关的动作原理是靠快速电磁铁（冲击衔铁式和感应电动斥力式脱扣器）配合高效能的灭弧装置，可使开关的全分断时间缩短至10ms以下。漏电保护开关主要用于人身安全或漏电防火的一种安全保护器，其主要结构是在一般的自动开关中增加一个零序互感器和漏电脱扣器。在图3.4.2中，零序互感器是作为检测漏电电流的感觉元件，通常由一个高导磁材料制成的环形封闭铁心，其上绕有一次和二次绕

23、组构成的。一次绕组十九三相电源导线，对于额定电流较大的漏电自动开关，可以直接穿过铁心；对于额定电流较小的，可以将每相导线在环形铁心上绕3至5圈。正常运行时，三相电流平衡，二次绕组无输出。当电路发生触电或漏电事故时，二次饶族即感应出零序电流。该电流激励电脱扣器使自动开关脱扣。上面所述，是几种常用自动开关的一般结构原理。在自动开关中，由于极限分断能力的要求，必须具备功能足够可靠的触点系统、灭弧系统和各种脱扣装置。断路器的电气图形符号及文字符号见图3.4.3。断路器的型号含义见图3.4.4。1,年序增幅器|Z沏电或钿Z；3.试会用孤忸圉乳43淞也保犷奸扉帕DZCDW)EH3新盘电济4.2断路器的基本

24、特性、2断路器的基本特性、特点及主要用途4.2.1断路器的基本特性（见表3.4.1）表3.4.1低压断路器的基本特性序号项目含义及要求1额定电压和额定绝缘电压/V常用的额定电压Un为：交流220,380,660,1140;直流110,220,440,750850,1000,1500。绝缘电压人于或等于额定电压2额定电流/A常用的额定电流In为：6,10,16,20,32,40,(60),100,(150),160,200,250,315,400,(600),630,800,1000,1250,(1500),1600,2000,(3000),3150等3短路通断能力在规定的操作条件下，开关按通与

25、分断短路电流的能力，一般用KA（功效值）表小4限流特性限流开关应规定限流特性，限流特性是短路电流有效值与实际分断电流（退流电流）峰值的关系曲线5保护特性一般是指动作时间与动作电流的关系曲线，漏点保护用开关应规定漏电动作电流，动作时间和额定漏电不动作电流6寿命机械寿命和电寿命，用操作次数表示4. 2.2部分常用低压断路器的基本特点及主要用途（见表3.4.2）表3.4.2部分常用低压断路器的基本特点及主要用途序号型号特点及用途1DW10般用途万能式具有板前进出线、板后进出线等多种接线方式，可米用手柄直接操作、杠杆操作、电磁铁或电动机操作等多种操作方式，具有多种脱扣方式适附于交流50Hz、电压380

26、V及直流电压440V的配电电路中，作过载、短路及失压保护，以及在正常工作条件下作不频繁转换电路用2DW15般用途万能式触点系统具有电动补偿效果，灭弧罩米用去离子栅片，并装灭焰片，采用弹簧储能半轴自由脱扣机构，触点的闭合速度与操作，慢无关用于作选择性保护系统的分支电路开关及作大容量电动机直接起动和保护用低压电网负荷中心作为主开关、联络开关及配电支路的保护开关。具有多种脱相器3DW17(ME)般用途万能式引起德国AEG公司产品。适用于额定工作电压交流至660V,直流到440V的配电电路，作不频繁转换之用。对线路及电气设备的过载、欠电压和短路进行保护，并具有分级保护作用，能直接起动电动机4DW(3W

27、E)般用途万能式引起德国四门子公司产品。适用于交流4060Hz、电压至1000V、电流630A至1600A的输配电网络，作为发电机、电动机、变压器、整流器和电缆等设备和线路的控制和保护开关。在正常条件下，还可作为电路的不频繁转换及电动机的不频繁起动之用序号型号特点及用途5DW18(AE-S)一般用途万能式引进日本在菱公司产品。适用于额定频率50HZ、额定电压660V、额定电流量200A及以下的配电电路中，作过载、失压和短路保护，以及在正常条件下，作为线路的不频繁转换之用6DW914(AH)一般用途万能式引进日本寺崎公司产品。适用于额定频率50HZ(60HZ)、交流电压660V及以下、直流电压4

28、40V及以下，电流6004000A的配电系统中，作过载、负压和短路保护，以及在正常条件下，作为线路的不频繁转换之用7DZ5一般用途塑壳式外形尺寸小，复式脱扣，按钮操作，板前接线。作为电动机及其它用电设备的过载和短路保护用，亦可作为不频繁操作的小容量电动机的直接起动用8DZ10一般用途塑壳式具有多种脱扣器，可附分励脱扣和欠压脱扣，手动或电动操作，板前或板后接线；作为不频繁地接通与断开电路用，可保护电气设备、电动机和电缆不因短路、过载而损坏，应用最广9DZ10一般用途塑壳式具有单极、2极、3极多种形式，压板式或插入式接线，使用方便。主要用于宾馆、公寓、公共场所和工矿企业等处的照明线路中，作为线路和

29、过载、短路以及线路转换用10DZ12L漏电保护用塑壳式特点同DZ12,还可作为漏电保护用11DZ15一般用途塑壳式小型，通用性强。在电路中作为配电、电动机、照明线路和过载、短路保护用，同时还可作为线路的不频繁切换及电动机的不频繁起动l.jfitt*;也独触如黯动触点；人电副机;工劫铁心:6线解：？郡铁心：&.按忸四工工1楼胭器工作事押讶抵困5. 1接触器的结构和原理接触器是用来频繁地远距离接通或断开交直流主电路及大容量控制电路的控制电器。它不同于刀开关类手动切换电器，因为它具有手动切换电器所不能实现的远距离操作功能，同时又具备手动切换电器所没有的失压保护功能；它也不同于自动开，因为它虽

30、然具有一定的过载能力，但却不能切断短路电流，也不具备过载保护的功能。接触器由于生产方便，成本低廉，用途广泛，所以在各类低压电器当中，它是生产量最大、使用面最广的一种产品，据统计，电力系统的能量有一半以上通过接触器分配到各种受电器一一电动机、电热设备、电焊机、电容器组等，但接触器最主要的用途还是控制电动机。下面介绍接触器控制电动机的工作原理。如图3.5.1所示，当把按钮向下掀时，接触器中的电磁线圈就从按钮得到一个信号，即通过按钮当中动合触点的闭合动作电磁线圈就经过按钮和熔断器接通到电源上。线圈通电以后，产生一个磁场将静铁心磁化，吸引动铁心，使它向着静铁心运行，并最终吸合在一起，接触器的触点系统和

31、熔断器接通电源，开始起动运转。一旦电源电压小时或者显著降低，以致电磁线圈没有励磁或励磁不足，动铁心就会因电磁吸力小时或过小而在释放弹簧的反作用力作用下释放，脱离静铁心。与此同时,和动铁心固装在一起的动触点也与静触点脱离，使电动机同电源脱开，停止运转,这就是所谓失压保护。在电动机负载功率为一定值的情况下，如果电源电压下降，为维持一定的输出，势必是电流要增大，其结果就是电动机因过载而烧损。要是电源在失去电压之后又重新恢复电压，在控制电动机的接触器未曾释放的情况下，电动机将自行起动，这往往会导致生产事故或人身事故。因此，从以上两点来看，失压保护确实是很重要的一种安全措施。和电动机主回路电流比较，接触

32、器电磁线圈的电流是很小的，所以能很方便地用细导线接到远处进行远距离操作。不仅接触器如此，一般自动切换电器也都是这样。接触器可以按其主触点所控制的电路中电流的种类分为直流接触器和交流接触器，其中交流接触器还可分为工频（50Hz或60Hz）和中频（如400Hz等）两种。其次，接触器又可按其电磁系统的励磁方式分为支流励磁操作和交流励磁操作两种。此外，接触器还可以按其主触点的极数分为单极、双极、三极、四极和五极。直流接触器一般为单极或双极；交流接触器大多数是三极的；在双回路控制时，要用四极接触器；五极接触器用于多速电动机控制或者自动式自耦减压起动器中。5.2接触器的型号、图形符号和文字符号接触器的型号

33、及含义如下：C123/4其中，C接触器；1接触器类别：J表示交流，Z表示直流;2设计序号；3主触点额定电流（A）;4主触点数。交流接触器的图形符号和文字符号见表3.5.1。去3S1能用器的期后.用科济三和文字符籍功咨上修理#合轴功眼上jKM.IkwKMX一/I.J<I5.3交流接触器和直流接触谛5. 3交流接触器和直流接触器5. 3.1交流接触器常用交流接触器的外形如图3.5.2所示。交流接触器的分类和基本性能见表3.5.2和表3.5.3。田、.褶叩式温在的黑的汴形表3.5.2常用交流接触器的分类分类原则分类名称主要用途按主触点所控制的电路种类分交流作为远距离频繁地接通与分断交流电路用交

34、直流作为远距离频繁地接通与分断交流或直流电路用按主触点的位置分（当励磁线圈无电时）动合广泛用于控制电动机及电阻负载等动断用于能耗制动或备用电源的接通一部分动合另一部分动断用于发电机励磁回路的灭磁或备用电源的接通接主触点极数分单极a.用于控制单相负载，如照明、电焊机等b.能耗制动双极a.交流电动机的动力制动b.在绕线转子电动机的转亍回路中，短接起动电阻三极直接起动及控制交流电动机，应用最为广泛按火弧介质分仝气式用于一般用途的接触器真空式用于煤矿、石油化工企业以及电压660V及1140V的场合按后无触点分有触点式前面所述均为有触点式交流接触器，用途广泛无触点式殊场所，如冶金和化工等行业表3.5.3

35、交流接触器的基本性能项目符号含义及标准额定电压UN在规定条件下，保证接触器正常工作的电压值.通常,最大工作电压即为额定绝缘电压.一个接触器常常规定几个额定电压，同时列出相应的额定电流或控制功率额定电流In由电器的工作条件所决定的电流值.在380V时，额定工作电流可近似等于控制功率的2倍通断能力I接通能力是指开关的闭合时不会造成触点熔焊的能力，断开能力是指开关断开时能可靠灭弧的能力.通常,1=(1.510)In动作值接触器的吸合电压值和释放电压值.一般规定：吸合电压为线圈额定电压的85%及以上；释放电压/、图于线圈额定电压的70%寿命包括机械寿命和电寿命.电寿命是指在正常操作条件卜不需修埋和更换

36、零件的操作次数.机械寿命数百万次以上，电寿命不小于机械寿命的1/20操作频率每小时允许操作的次数，一般分为300次/小时、600次/小时、1200次/小时辅助触点额定电流辅助触点通过的额定电流吸引线圈额定电压吸引线圈的工作电压5.3.2直流接触器直流接触器适用于直流电动机的频繁起动、停止、换向或反接制动。图孔堆电群的箱人戕此耨性6. 1概述继电器是根据某一输入量来换接执行机构的电器，它起传递信号的作用。常用的继电器有电压继电器、电流继电器、中间继电器、热继电器、速度继电器。随着电子工业、半导体器件的发展，出现了真空继电器、固态继电器等新型继电器。继电器的工作特点是它具有跳跃式的输入一输出特性，

37、如图3.6.1所示。当继电器获得一个输入信号x时，不论信号幅值是多大，只要还没有达到动作值Xdz,继电器不动作，输出信号，继电器不动作，输出信号y=0。此时，继电器的工作点是在图中特性曲线的0点至a点之间。当输入信号达到动作值，继电器就立即动作，其工作点瞬时地从a点条到b点，给出一个大小为ymax的输出信号。在这以后，即使继续增大输入信号，输出信号仍为ymax不变。在继电器动作之后，如果输入信号减弱了，工作点并不沿折线b、a、0变化，而是沿b、c变化，即在x略小于动作值xdz时，继电器并不释放，继续输出信号。只有当x减小到继电器的释放值xsf时，它才释放，不再有信输出，即y突然由ymax减小至

38、零。此时继电器的工点是沿着折线b、c、d、0变化，恢复原状。在这一章里，介绍的仅属于低压电器范畴且常用的一些控制继电器。6.2常用继电器6.2.1中间继电器中间继电器是传输或转换信号的一种低压电器元件，它可将控制信号传递、放大、翻转、分路、隔离和记忆，以达到一点控多点、小功率控大功率的目标。中间继电器的主要作用是解决触点容量、数目与继电器灵敏度的矛盾。中间继电器有通用型继电器、电子式小型通用继电器、接触器电磁式中间继电器、采用集成电路构成的无触点静态中间继电器等。下面介绍应用最广泛的电磁式中间继电器。电磁式中间继电器实质是电压继电器，其结构与小型交流接触器相同，如图3.6.2所示。因JZ7系列

39、中间继电器与CJ10系列接触器的结构基本一致，所以有时将控制电流在5A以下的中间继电器作交流接触器用。中间继电器的触点数目多达8对，容量较大。常用的继电器，而JZ11、JZ12、JZ13系列则是上述系列的改进型。其中，JZ13系列主要用在电子线路中作为执行元件。6. 2.2时间继电器时间继电器是接受到输入信号后延长一段时间进行响应的电器设备。时间继电器种类繁多，大致有空气阻尼式、电磁式、电动式、晶体管式等。目前应用最光的是空气阻尼式和晶体管式两种。JS7系列为空气阻尼式时间继电器，JS14、JS2RJSS、JS15等为晶体管式时间继电器。其型号含义与其它继电器相似。时间继电器还可按延时方式来分

40、类：(1) 通电延时型。通电延时型时间继电器在其感测部分接受信号后，立即开始延时，一旦延时完毕，又立即通过执行部分输出信号以操纵控制回路。当输入信号消失时，继电器就立即恢复到动作前的状态。这种类型时间继电器的动作情况可用图3.6.3(a)来说明，图中的T即是延时时间。(2) 断电延时型。与通电延时型相反，断电延时型时间继电器在其感测部分接受输入信号后,执行部分立即动作，但当输入信号消失后，继电器必须经过一定的延时，才能恢复到原来(即动作前)的状态，并且有信号输出。继电器的动作情况如图3.6.3(b)所示。】，并修心。屈外阡；九幼蛾心L勒合触点；九粉断触点I机R他弹费；7.111;B辰平用#琳!

41、¥|3.6.21汨军二中眦曲叫口(编趣电it时型帆新电随时型I心&小4期间淋电黑、时间继电器其结构原理如图3.6.4。它是利用空,将衔铁2吸下，于是在胶木块3与支在交流电路中最常用的是空气阻尼式时间继电器，气阻尼作用来达到工作延时的。当吸引线圈1通电承杆4间形成一个空隙，胶木块在弹簧5的作用下向下移动，而胶木块3与伞形活塞6相连,活塞表面固定有橡皮膜7。当活塞向下移动时，在膜上面造成空气稀薄的空间，活塞受到下面空气的压力，不能迅速下降。随着空气由进气孔8进入，活塞逐渐下降。当下降到最后位置时，挡块9使触点10动作，从线圈通电到触点动作这一段时间即为延时时间。通过调节螺钉11,

42、调节进气孔的大小就可调节延时时间。吸引线圈断电后，依靠弹簧12的作用而复员，空气经由出气孔13被迅速排出。0.4180s),可用于直流电路，更换空气阻尼式时间继电器结构简单，延时范围较大(线圈也可用于交流电路。即可作成吸引线圈继电延时又可作成吸引线圈通电延时，缺点是延时准确度较低。二、晶体管时间继电器晶体管时间继电器的延时原理是利用电容对电压变化的阻尼作用作为延时环节而构成的。其特点是延时范围广、精度高、体积小、耐冲击振动、便于调节、寿命长，是目前发展最快、最有前途的电子器件。7. 2.3热继电器热继电器是依靠电流通过发热元件所产生的热量，使金属片受热弯曲而推动机构工作的一种电器。主要用于电动

43、机的过载保护、继相及电流不平衡运行的保护。热继电器的热元件与被保护电动机的主电路串接，热继电器的触点串接在接触器线圈所在的控制回路中。一、热继电器的结构和原理热继电器的结构和动作原理如图3.6.5所示热继电器由热元件、触点、动作机构、复位按钮和整定电流调节装置等组成。工作时，其动继触点串在被保护回路的二次电路中，它的热元件由阻值不高的点热丝或电阻片绕成，双金属片由具有不同热膨胀系数、且差异较大的金属薄片叠加而成。热元件串在主电路中，正常运行时电流较小，热元件温度不高，不会使双金属片产生较大的弯曲，故热继电器工作时不动作。一旦线路过载，热元件加热双金属片，由于双金属片上层金属膨胀系数小，下层金属

44、膨胀系数大而向上弯曲，使扣板在弹簧拉力作用下带动绝缘牵引板俄I一丈尿怀三！6一建电指塞工乙愫魔膜二片进气孔；9.指我；1通触点ML阑端杆1IL快京林就*11*1孔图卜氏4片7枭列时制策也需LitUt率中惯;爰时;二搀元件揄钮i$.甘性接,切断接入控制回路的动断触点，使主电路断开，从而实现过载保护功能。热继电器动作后一般不能立即复位，需待电流正常后，双金属片复原再按复位按钮，才能使之回到正常状态。二、热继电器的型号、电气图形符号和文字符号热继电器的外形、电气图形符号和文字符号如图3.6.6所示。热继电器的型号含义如下JR12/3D其中J表示继电器；R表示“热”；1为设计序号；2表示额定电流；D表

45、示带有断相保护。三、热继电器的选用JIUG原例於建也例(hj7聚酎热堂里蹲rFii热继电器选用是否恰当，是它能否可靠地进行过栽保护的关键。选用时主要考虑的因素有：额定电流或热元件整定电流，均应大于被保护电路或设备的正常工作电流。作为电动机保护时，要考虑其型号、规格和特性、政策起动时的起动时间和起动电流、负载的性质等。在接线上，星形接法的电动机应选普通两相或三相保护继电器，三角形接线电动机要选带继相保护的热继电器。在额定电流配合上，热元件的额定电流要大于电动机的额定电流；热继电器的额定电流要大于或等于电动机的额定电流，如电动机冲击性大或起动时间长，则整定值要适当高些。总之，选用热继电器要注意下列

46、几点：(1)先由电动机额定电压和额定电流计算出热元件的电流范围，然后选型号及电流等级。如电动机额定电流Inm=14,7A,则可选JRO40型继电器，因其热元件电流Irn=16A,工作时将热元件的动作电流整定在14.7A。(2)如热继电器与电动机的安装条件不同，环境也不同，则热元件电流要做适当调整。如高温场合热元件的电流应放大1.051.20倍。(3)设计成套电气装置时，热继电器尽量远离发热电器。（4）通过热继电器的电流与整定电流之比称之为整定电流倍数。其值越大发热越快，动作时间越短。（5）对于点动（断续控制）、重载起动、频繁正反转及带反接制动等运行的电动机，一般不用热继电器作过载保护。6.2.

47、4固体继电器固体（态）继电器（简称SSR）是采用固体半导体元件组装而成的一种新颖的无触点开关。由于SSR的接通和断开没有机械接触部件，因而具有开关速度快、工作频率高、使用寿命长、噪声低和动作可靠等一系列优点。目前，它不仅在许多自动化控制装置中代替了常规机电式继电器（简称MER）,而且广泛应用于数字程控装置、微电机控制、调温装置、数据出来系统及计算机终端接口电路，尤其适用于动作频繁、防爆耐潮和耐腐蚀等特殊场合。一、固体继电器的主要特点1、控制功率小只需输入很小的控制电流便能正常工作。能方便地与TTL、DTL、HTL和CMOS集成电路相配合，可广泛应用于各种电子设备中。其输出部分采用大功率晶体管或

48、可控硅元件来控制、接通或断开负载和电源，具有很大的功率放大作用。2、可靠性高由于无触点开关接触电阻小，因而其构成的系统工作可靠性高。它采用绝缘防水材料浇铸，适合在潮湿和有腐蚀气体的场合使用。SSR内部没有可动部件，因而具有耐振动和抗冲击的能力。3、抗干扰能力强SSR系统的干扰小，同时自身抗干扰能力也强。它没有接点跳动，消除了因火花而致的电磁干扰。另外，由于交流型SSR采用了过零触发技术，具有零电压、零电流断开的特性，从而能有效地降低线路中的du/dt和di/dt,使得它对外界的电磁干扰降到最低限度。此外，由于SSR在输入与输出之间采取光电隔离等措施，其抗干扰能力也明显提高。4、动作快SSR由电

49、子元件组装，故响应快。对直流SSR,响应时间小于几十微秒，比电磁继电器的速度提高近千倍。对过零交流SSR,其转换时间也不大于市电周期的一半（即10ms）。5、寿命长SSR属于永久性或半永久性电子器件，若使用得当，其寿命为10121013次，比普通电磁继电器使用寿命（一般为105106次）要高得多。6、能承受的浪涌电流大SSR能承受的浪涌电流可为其额定值的610倍。7、对电源电压的适应范围广交流型SSR的工作电压可以在30220V之间任意选择。8、耐压水平高SSR输入输出之间的介质耐压可达2.5kV以上。需要提出的是，尽管SSR有上述众多优点，但与传统的MER相比，仍有不足之处，如漏电流大，接触

50、电压大，触点单一，使用温度范围窄，过载能力差及价格偏高。、固体继电器的控制驱动方法固体继电器的输入端控制(驱动)方法及线路很多，可根据继电器的型式、规格和使用场合等特点来具体选择。以下介绍的是一些基本的输入端驱动线路。1.接点驱动(见图3.6.7)阳3奇丁攫点胆曲SSR可由一组机械触点直接控制。2、晶体管驱动SSR用NPN或PNP晶体管直接驱动。图3.6.8(a)表示为政策时，SSR接通；有脉冲时，SSR断开。图3.6.8(b)表示为正常时，SSR断开；有脉冲时SSR接通。图工0一9晶体管驱型都R3、集成电路驱动m3.b.9集皿电序生M断WK实际应用中，固体继电器要求的驱动电流大于几个毫安至2

51、0mA,最小工作电压一般为3V。为此，若采用TTL电路，由于自身即能给出高大50mA(灌电流能)和1.6mA(拉电流能力)的电流，所以54/74、54H/74H和54S/74S等一般TTL系列电路的门输出，就可直接接在SSR输入端上(最好用低电平输出的电路SSR),见图3.6.9(a)。同理，图3.6.9(b)给出了HTL驱动电路。对于MOS电路，则其逻辑信号通常要经晶体管的信号放大再去控制SSR;而对于CMOS电路则一般利用NPN晶体管缓冲器，见图3.6.9(c),但也可采用CMOS和PNP管驱动SSR,即高电平输出的电路驱动，见图3.6.9(d)。4、串并联驱动(图3.6.10)有时可用一

52、个驱动源，控制多个SSR。当驱动源的驱动电流大于几个SSR所需输入电流之和时，可采用并联驱动方式，见图3.6.10(a)。当驱动源的驱动电压大于几个SSR的“接通电压”之和时，则可采用串联驱动方式，见图3.6.10(b)。图申芳联通而SSR电磁起动器和主令电路7. 1电磁起动器电磁起动器是供电动机起动、停止和换向控制用的一种电器。它可分全压直接起动器和减压起动器两类，后者又可分为YA起动器、自耦减压起动器、电阻减压起动器、电抗减压起动器、延边YA起动器等。按其用途可分为可逆电磁起动器和不可逆电磁起动器。按其外壳防护型式可分为开启式和防护式两种。除少数手动起动器外，起动器大等候由接触器、热继电器

53、、控制按钮等电器元件按一定方式组成，并且有过载、失压保护等功能。各种起动器中，以电磁起动器应用最广。7. 1.1起动器的分类及用途起动器的品种很多，一般可按起动方式及结构型式分类如表3.7.1。表3.7.1起动器的用途及分类分类名称型号用途全电QC10、QC12、供远距离频率控制三相笼型异步电动机的直压直电磁QC25、MSB接起动、停止及可逆转换，并具有过载、断接起QZ73、QZ67相及失压保护作用动器手动QS5供不频繁控制三相笼型异步电动机的直接起动、停止、具有过载、断相及欠压保护作用。由于结构简单、价廉、操作不受电网电压波动影响，故特别适用于广大农村使用农用起动器QZ610AQ610D由于

54、采用手动合闸，且兼具脾动及自动分闸，因此不受电网波动的影响，能适应目前农村用电的情况。对断相、欠压、长期过载和堵转等故障提供保护。结构简单，价格低廉减压起动器Y-A起动器自动QXS、QX1供三相笼型异步电动机作Y-起动及停止用，并具有过载、断相及失压保护作用。在起动过程中，时间断电器能自动地将电动机定子绕组由星形转换为三角形联结手动QX3、LC3-D供三相笼型异步电动机作Y-起动及停止用自耦减压起动器自动QJ3、QJ10、QJ10DXJ01、JJ1供三相笼型异步电动机不频繁地减压起动及停止用，并具有过载、断相及失压保护作用手动减压起动器电抗减压起动器供三相笼型异步电动机的减压起动用，起动时利用电抗线圈来降压，以限制起动电流减压起动器电阻减压起动器QJ7供三相笼型异步电动机或小容量直流电动机的减压起动用，起动时利用电阻元件来降压，以限制起动电