ch1常用低压控制电器

1、第一章 常用低压控制电器 断路器负荷开关时间继电器电磁继电器1主要内容 第一节 概述第二节 接触器第三节 继电器第四节 熔断器第五节 低压开关和与低压断路器第六节 主令电器本章小结第七节低压电器的产品型号2本章学习要求、重点、难点学习要求掌握常用低压电器的基本概念、定义、结构、工作原理和用途。能够基本正确地选用常用低压电器。本章重点常用低压电器的结构、工作原理、用途和选用方法。本章难点常用低压电器选用方法。 *33电器对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统中应用极为广泛 。随着电子技术、自控技术和计算机应用的迅猛发展，一些电器元件

2、可能被电子线路所取代，但是由于电器元件本身也朝着新的领域扩展（表现在提高元件的性能、生产新型的元件，实现机、电、仪一体化，扩展元件的应用范围等），且有些电器元件有其特殊性，故不可能完全被取代。 返回第一节 概述4电器的分类电力拖动自动控制系统中常用的低压控制电器我国低压控制电器的发展概况*5第一节 概述5第一节 概述一、低压电器的分类1. 按工作电压等级分：高压电器、低压电器 电器是接通和断开电器或调节、控制和保护电器及电气设备 用的电工器具。FZW-15型户外高压真空负荷隔离开关RW7型户外高压跌落式熔断器ZW6-12系列户外高压真空断路器6第一节 概述一、低压电器的分类2. 按动作原理分：

3、手动电器、自动电器 电器是接通和断开电器或调节、控制和保护电器及电气设备 用的电工器具。HK负荷开关（手动）接触器（自动）7第一节 概述一、低压电器的分类2. 按动作原理分：手动电器、自动电器 电器是接通和断开电器或调节、控制和保护电器及电气设备 用的电工器具。塑壳式断路器（即可手动，又可自动）8第一节 概述一、低压电器的分类3. 按功能分：控制电器：如接触器、继电器、电动机启动器等。配电电器：如高压断路器等主令电器：如按钮、转换开关、位置开关等保护电器：如熔断器、热继电器执行电器：如电磁铁、电磁离合器等电器是接通和断开电器或调节、控制和保护电器及电气设备 用的电工器具。9二、常用的低压控制电

4、器 接触器：分交流接触器与直流接触器继电器：有电磁式继电器（如电压继电器、电流继电器、中间继电器）；时间继电器（分直流电磁式、空气阻尼式、半导体式等）；热继电器；干簧继电器；速度继电器等熔断器：分瓷插式、螺旋式、有填料封闭管式、无填料密闭管式、快速熔断器、自复式等低压断路器：分框架式、塑料外壳式、快速直流断路器、限流式、漏电保护器等 位置开关：有直动式、滚动式、微动式等按钮、刀开关等 返回10三、我国低压控制电器的发展概况 发展趋势：产品中装有微处理器； 产品带有通信接口，能与现场总线连接； 采用标准化结构，具有互换性，采用模数化结构； 保护功能齐全，具有外部故障记录显示、内部故 障自诊断、进

5、行双向通信等。 11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第二节 接触器1结构 一、交流接触器 12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132工作原理 线圈加额定电压，衔铁吸合，常闭触头断开，常开触头闭合；线圈电压消失，触头恢复常态。为防止铁心振动，需加短路环。14用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。工作原理：与交流接触器基本相同。二、直流接触器 15线圈KMKM动合(常开)辅助触点动断(常闭)辅助触

6、点KM动合(常开)主触点KM三、接触器的符号 16额定电压 交流接触器： 127、220、380、500V 直流接触器： 110、220、440V 交流接触器：5、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 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 四、接触器的主要技术指标 17根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型；接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压；吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致；额定电流

7、应大于或等于被控主回路的额定电流。五、接触器的使用选择原则 18作用：控制、放大、联锁、保护和调节分类：按用途分：控制和保护继电器 按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、电子式、 机械式 按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力按动作时间分：瞬时、延时继电器 特点：额定电流不大于5A第三节 继电器19一、电磁式继电器 常用的电磁式继电器有电压继电器、中间继电器和电流继电器。1铁心 2旋转棱角 3释放弹簧 4调节螺母 5衔铁 6动触头 7静触头 8非磁性垫片 9线圈 电磁式继电器图形、文字符号 201、电流继电器特点：线圈串接于电路中，导线粗、匝数少、阻抗小。 分类：过电流继电器、欠电流继电器过

8、流电流继电器欠流电流继电器21欠电流继电器KAI I KAKAKA1、电流继电器22动作电流q ：使电流继电器开始动作所需的电流值； 返回电流f ：电流继电器动作后返回原状态时的电流值；返回系数f ：返回值与动作值之比，ff /q 。主要技术指标：1、电流继电器23特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细分类：过电压继电器和欠电压继电器结构原理：与电流继电器类似欠电压继电器KAU U KAKAKA2、电压继电器24 中间继电器实质上是一种电压继电器，结构和工作原理与接触器相同。但它的触点数量较多，在电路中主要是扩展触点的数量。另外其触头的额定电流较大。 3、中间继电器25二、热继电器 热继电器是

9、利用电流流过热元件时产生的热量，使双金属片发生弯曲而推动执行机构动作的一种保护电器。主要用于交流电动机的过载保护、断相及电流不平衡运动的保护及其他电器设备发热状态的控制。热继电器还常和交流接触器配合组成电磁起动器，广泛用于三相异步电动机的长期过载保护。26作用：电动机的过载保护利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触头动作利用电阻值随温度变化而变化的特性制成利用过载电流发热使易熔合金熔化而使继电器动作型式：双金属片式 热敏电阻式易熔合金式结构：由发热元件、双金属 片和触头及动作机构 等部分组成 。27 发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被加热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，杠

10、杆被弹簧拉回，常闭触点断开。发热元件杠杆工作原理结构原理图双金属片常闭触头二、热继电器 28从得到输入信号（线圈的通电或断电）开始，经过一定的延时后才输出信号（触头的闭合或断开）的继电器，称为时间继电器。 时间继电器的延时方式有两种： 通电延时：接受输入信号后延迟一定的时间，输出信号才发生变化。当输入信号消失后，输出瞬时复原。 断电延时：接受输入信号时，瞬时产生相应的输出信号。当输入信号消失后，延迟一定的时间，输出才复原。 三、时间继电器 29空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼作用而达到延时的目的。它由电磁机构、延时机构和触头组成。空气阻尼式时间继电器的电磁机构有交流、直流两种。延时方式有通电

11、延时型和断电延时型（改变电磁机构位置，将电磁铁翻转1800安装）。当动铁心（衔铁）位于静铁心和延时机构之间位置时为通电延时型；当静铁心位于动铁心和延时机构之间位置时为断电延时型。JS7-A系列时间继电器如图所示。 三、时间继电器-空气阻尼式时间继电器 301.3.3 时间继电器 a）通电延时型 b）断电延时形1线圈 2铁心 3衔铁 4反力弹簧 5推板 6活塞杆 7杠杆 8塔形弹簧 9弱弹簧10像皮膜 11空气室壁 12活塞 13调节螺钉 14进气孔 15、16微动开关311.3.3 时间继电器 a）通电延时型 b）断电延时形1线圈 2铁心 3衔铁 4反力弹簧 5推板 6活塞杆 7杠杆 8塔形弹

12、簧 9弱弹簧10像皮膜 11空气室壁 12活塞 13调节螺钉 14进气孔 15、16微动开关32时间继电器的图形及文字符号：33电动机式时间继电器它由同步电动机、减速齿轮机构、电磁离合系统及执行机构组成，电动式时间继电器延时时间长，可达数十小时，延时精度高，但结构复杂，体积较大，常用的有JS10、JS11系列和7PR系列。电子式时间继电器早期产品多是阻容式，近期开发的产品多为数字式，又称计数式，其结构是由脉冲发生器、计数器、放大器及执行机构组成，具有延时时间长、调节方便、精度高的优点，有的还带有数字显示，应用很广，可取代阻容式、空气式、电动机式等时间继电器。我国生产的产品有JSJ系列和JS14

13、P系列等。34时间继电器的选用选用时间继电器时，首先应考虑满足控制系统所提出的工艺要求和控制要求，并根据对延时方式的要求选用通电延时型或断电延时型。对于延时要求不高和延时时间较短的，可选用价格相对较低的空气阻尼式；当要求延时精度较高、延时时间较长时，可选用晶体管式或数字式；在电源电压波动大的场合，采用空气阻尼式比用晶体管式的好，而在温度变化较大处，则不宜采用空气阻尼式时间继电器。总之，选用时除了考虑延时范围、准确度等条件外，还要考虑控制系统对可靠性、经济性、工艺安装尺寸等要求。 35作用：根据速度大小通断电路结构：定子、转子和触头参数：动作转速：120rpm 复位转速：100rpm四、速度继电

14、器36原理：速度继电器的轴与电动机的轴相连接。转子固定在轴上，定子与轴同心。当电动机转动时，速度继电器的转子随之转动，绕组切割磁场产生感应电动势和电流，此电流和永久磁铁的磁场作用产生转矩，使定子向轴的转动方向偏摆，通过定子柄拨动触头，使常闭触头断开、常开触头闭合。当电动机转速下降到接近零时，转矩减小，定子柄在弹簧力的作用下恢复原位，触头复原 。 四、速度继电器图1-20 速度继电器结构原理图1转子 2电动机轴 3定子 4绕组5定子柄 6静触头 7动触头 8簧片 37四、速度继电器图1-20 速度继电器结构原理图1转子 2电动机轴 3定子 4绕组5定子柄 6静触头 7动触头 8簧片 图1-21

15、速度继电器的图形、文字符号a）转子 b）常开触头 c）常闭触头 返回38返回速度继电器的选用：速度继电器额定工作转速有300-1000r/min与1000 -3000r/min两种。动作转速在120r/min左右，复位转速在100r/min以下。速度继电器有两组触头（各有一对常开触头和一对常闭触头），可分别控制电动机正、反转的反接制动。速度继电器根据电动机的额定转速进行选择。使用时，速度继电器的转轴应与电动机同轴连接，安装接线时，正反向的触点不能接错，否则不能起到反接制动时接通和分断反向电源的作用。 39压力继电器光电继电器温度继电器六、其它继电器40作用：短路和严重过载保护应用：串接于被保护

16、电路的首端优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻分类： 第四节 熔断器瓷插式RC螺旋式RL有填料式RT无填料密封式RM快速熔断器RS自恢复熔断器41瓷插式熔断器第四节 熔断器42螺旋式熔断器第四节 熔断器43有填料式熔断器第四节 熔断器44无填料密封式熔断器第四节 熔断器45快速熔断器第四节 熔断器46自恢复熔断器第四节 熔断器47第五节 低压开关和与低压断路器一、刀开关 作用：隔离电源，不频繁通断电路 分类： 按刀的级数分:单极、双极和三极 按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置 按刀的转换方向分为：单掷和双掷 按接线方式分为：板前接线和板后接线 按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操

17、作 按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器48一、刀开关1. 开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关） 作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。 结构图和符号 ： QS49一、刀开关2.带熔断器式刀开关用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。5051一、刀开关3.负荷开关(1)开启式负荷开关 用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。 结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线 座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头， 工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。 分类：单相双极和三相三极两种52一、刀开关3.负荷开关(2)封闭式负荷开关（铁壳开关） 作用：手动通断电路及短路保护。53二

18、、组合开关（转换开关） 结构：静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸 出盒外，与电源或负载相连。动触片套 在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作90正 或反方向的转动，带动静触头通。 特点：结构紧凑，安装面积小，操作方便。 用途：电源的引入开关；通断小电流电路； 控制以下电动机。54（a）外形 （b） 符号 （c) 结构5556三、低压断路器 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。 特点：操作安全，分断能力较高。 分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式） 结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。57万能式低压断路器结构图58塑壳式低压断路器原理图1主触头2自由脱扣器 3过电

19、流脱扣器 4分励脱扣器5热脱扣器6失压脱扣器 7按钮59塑壳式低压断路器原理图1主触头2自由脱扣器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按钮线路短路或严重过载保护60塑壳式低压断路器原理图1主触头2自由脱扣器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按钮远距离跳闸，对电路不起保护作用61塑壳式低压断路器原理图1主触头2自由脱扣器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按钮线路过载保护62塑壳式低压断路器原理图1主触头2自由脱扣器 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按钮电动机的失压保护6364作用：发送控制命令或信号的电器 分类：控制按钮 万能转换开关 主令控制器 行程开关 接近开关第六节 主令电器65控制按钮第六节 主令电器66第六节 主令电器控制按钮67万能转换开关68主令控制器第六节 主令电器69行程开关70行程开关71凸轮控制器 图1-36 凸轮控制器结构图1静触头 2动触头 3触头弹簧4弹簧 5滚子 6方轴 7凸轮 72接近开关73本章小结开关电器、主令电器、接触器、继电器、熔断器等低压电器的作用、结构、工作原