工厂电气控制设备

第1章

常用低压电器

常用低压电器的定义及分类

接触器、继电器、常用的开关电器、熔断器、主令电器、变频器的用途、基本结构、基本工作原理，主要技术参数，选用原则及使用注意事项常用低压电器的故障现象、原因及排除

组合开关和交流接触器拆装的技能训练

11.1概述

1．低压电器的定义

凡是对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的电工器械均可称为电器。用于交流50Hz额定电压1200V以下，直流额定电压1500V以下的电路内起通断、保护、控制或调节作用的电器称为低压电器。

2．低压电器的分类

按用途可分为：配电电器和控制电器按动作方式可分为：自动操作电器和手动操作电器按执行机构又可分为：有触点电器和无触点电器

21.2接触器1.2.1接触器的用途及分类

1.2.2接触器的工作原理及结构

1.2.3接触器的主要技术参数及型号

1.2.4接触器的选择

1.2.5接触器的运行维护

31.2.1接触器的用途及分类1.接触器的用途接触器是一种通用性很强的电磁式电器，它可以频繁地接通和分断交、直流主电路，并可实现远距离控制，主要用来控制电动机，也可控制电容器、电阻炉和照明器具等电力负载。

2.接触器的分类接触器按主触点通过电流的种类，可分为交流接触器和直流接触器。按其主触点的极数还可分为单极、双极、三极、四极和五极等多种。4接触器的文字符号和图形符号

51.2.2接触器的工作原理及结构

1．交流接触器

结构：交流接触器主要由电磁机构、触点系统、弹簧和灭弧装置等组成。

其工作原理是：当线圈中有工作电流通过时，在铁心中产生磁通，由此产生对衔铁的电磁力的作用。当电磁吸力克服弹簧的反作用力，使得衔铁与铁心闭合，同时通过传动机构由衔铁带动相应的触头动作。当线圈断电或电压显著降低时，电磁吸力消失或降低，在释放弹簧的反作用力的作用下，衔铁返回，并带动触点恢复到原来的状态。

6（1）电磁机构电磁机构的主要作用是将电磁能量转换成机械能量，带动触头动作，完成通断电路的控

制作用。电磁机构由铁心（静铁心）、衔铁（动铁心）和线圈等几部分组成。根据衔铁的运动方式不同，可以分为转动式和直动式。如图1-2所示。交流接触器的铁心一般都是E型直动式电磁机构，如CJ0、CJ10系列，也有的采用衔铁绕轴转动的拍合式，如CJ12、CJ12B系列接触器。为了减少剩磁，保证断电后衔铁可靠地释放，E型铁心中柱较短，铁心闭合后上下中柱间形成0.1㎜～0.2㎜的气隙。

7图1-2交流接触器电磁系统结构图

8（1）交流接触器的线圈中通过交流电，产生交变的磁通，并在铁心中产生磁滞损耗和涡流损耗，使铁心发热。一方面，为了减少交变的磁场在铁心中产生的磁滞损耗和涡流损耗，交流接触器的铁心一般用硅钢片叠压而成；另一方面，线圈由绝缘的铜线绕成有骨架的短而粗的形状，将线圈与铁心隔开，便于散热。（2）交流接触器的线圈中通过交流电，产生交变的磁通，其产生的电磁吸力在最大值和零之间脉动。因此当电磁吸力大于弹簧反力时衔铁被吸合，当电磁吸力小于弹簧的反力时衔铁开始释放，这样便产生振动和噪声。为了消除振动和噪声，在交流接触器的铁心端面上装入一个铜制的短路环。如图1-3所示。交流电磁机构的特点9图1-3短路环的结构

10短路环的工工作原理在铁心端端面装入入短路环环后，交交变的磁磁通Φm经过铁心心端面时时被分成成两部分分Φ1m和Φ2m，且Φ1m和Φ2m同相位，，Φ2m经过短路路环在其其中产生生感应电电动势E，E滞后于Φ2m90˚，E在短路环环中产生生感应电电流I，I在短路环环附近产产生磁通通Φ，Φ和I同相位。。因此由由于Φ的产生，，使得穿穿过短路路环的磁磁通变为为Φ2=Φ2m+Φ，而未经经过短路路环的磁磁通变为为Φ1=Φ1m–Φ。由相量量图可见见，Φ2和Φ1之间不再再同相位位，这样样就使得得Φ2和Φ1分别产生生的电磁磁力F2和F1不会同时时为0，所以总总吸力F不再为0。如果短短路环设设计合理理，总吸吸力F将比较平平坦，衔衔铁就不不会产生生振动和和噪声了了。11（2）触点系系统交流接触触器的触触点由主主触点和和辅助触触点构成成。主触点用用于通断断电流较较大的主主电路，，由接触触面积较较大的常常开触点点组成，，一般有有三对。。辅助触点点用以通通断电流流较小的的控制电电路，由由常开触触点和常常闭触点点组成。。常开触点点（又叫叫动合触触点）是是指电器器设备在在未通电电或未受受外力的的作用时时的常态态下，触触点处于于断开状状态；常闭触点点（又叫叫动断触触点）是是指电器器设备在在未通电电或未受受外力的的作用时时的常态态下，触触点处于于闭合状状态。触点的结结构有桥桥式和指指式两类类。交流流接触器器一般采采用双断断口桥式式触点如如图1-5所示。12双断口桥桥式触点点超程测量处开距超程（a）（b）（c）触点一般般采用导导电性能能良好的的紫铜材材料构成成，因铜铜的表面面容易氧氧化生成成一层不不易导电电的氧化化铜，所所以在触触头表面面嵌有银银片，氧氧化后的的银片仍仍有良好好的导电电性能。。13指形触头头（a）完全分开位（b）刚接触位置（c）完全闭合位置开距超程测量处因指形触触头在接接通与分分断时动动触头沿沿静触头头产生滚滚动摩擦擦，可以以去掉氧氧化膜，，故其触触头可以以用紫铜铜制造，，特别适适合于触触头分合合次数多多、电流流大的场场合。14（3）灭灭弧系统统触头在分分断电流流瞬间，，在触头头间的气气隙中就就会产生生电弧，，电弧的的高温能能将触头头烧损，，并且电电路不易易断开，，可能造造成其它它事故，，因此，，应采用用适当措措施迅速速熄灭电电弧。熄灭电弧弧的主要要措施有有：①迅迅速增加加电弧长长度(拉拉长电弧弧)，使使得单位位长度内内维持电电弧燃烧烧的电场场强度不不够而使使电弧熄熄灭。②②使电弧弧与流体体介质或或固体介介质相接接触，加加强冷却却和去游游离作用用，使电电弧加快快熄灭。。电弧有有直流电电弧和交交流电弧弧两类，，交流电电流有自自然过零零点，故故其电弧弧较易熄熄灭。15低压控控制电电器常常用的的具体体灭弧弧方法法拉长灭灭弧磁吹灭灭弧窄缝(纵缝缝)灭灭弧法法栅片灭灭弧法法16拉长灭灭弧通过机机械装装置或或电动动力的的作用用将电电弧迅迅速拉拉长并并在电电弧电电流过过零时时熄灭灭，如如图1-7所示。。这种种方法法多用用于开开关电电器中中。17窄缝缝(纵纵缝缝)灭灭弧弧法法在电电弧弧所所形形成成的的磁磁场场电电动动力力的的作作用用下下，，可可使使电电弧弧拉拉长长并并进进入入灭灭弧弧罩罩的的窄窄(纵纵)缝缝中中，，几几条条纵纵缝缝可可将将电电弧弧分分割割成成数数段段且且与与固固体体介介质质相相接接触触，，电电弧弧便便迅迅速速熄熄灭灭，，如如图图1-9所示示。。这这种种结结构构多多用用于于交交流流接接触触器器上上。。18磁吹吹灭灭弧弧在一一个个与与触触头头串串联联的的磁磁吹吹线线圈圈产产生生的的磁磁场场作作用用下下，，电电弧弧受受电电磁磁力力的的作作用用而而拉拉长长，，被被吹吹入入由由固固体体介介质质构构成成的的灭灭弧弧罩罩内内，，与与固固体体介介质质相相接接触触，，电电弧弧被被冷冷却却而而熄熄灭灭，，如如图图1-8所示。直直流电器器中常采采用磁吹吹灭弧。。1-磁吹线圈圈2-铁心3-导磁夹板板4-引弧角5-灭弧罩6-动触头7-磁场方向向8-静触头19栅片灭弧弧法触头分开开时，产产生的电电弧在电电动力的的作用下下被推入入一组金金属栅片片中而被被分割成成数段，，彼此绝绝缘的金金属栅片片的每一一片都相相当于一一个电极极，因而而就有许许多个阴阴阳极压压降。对对交流电电弧来说说，近阴阴极处，，在电弧弧过零时时就会熄熄灭。由由于栅片片灭弧效效应在交交流时要要比直流流时强得得多，所所以交流流电器常常常采用用栅片灭灭弧。1-主触触点2-电弧弧3-电弧进进入灭弧弧栅片4-灭弧弧栅片5-电电弧产生生的磁场场202．直流接接触器直流接触触器主要要用于控控制直流流电压至至440V、直流电电流至630A的直流电电力线路路，常用用于频繁繁地操作作和控制制直流电电动机。。直流接接触器的的结构和和工作原原理与交交流接触触器基本本相同，，在结构构上也是是由电磁磁机构、、触点系系统和灭灭弧装置置等组成成，但也也有不同同之处。。21（1）电磁机机构电磁机构构由铁心心、线圈圈和衔铁铁组成。。线圈中通通过的是是直流电电，产生生的是恒恒定的磁磁通，不不会在铁铁心中产产生磁滞滞损耗和和涡流损损耗，所所以铁心心不发热热，铁心心可以用用整块铸铸钢或铸铸铁制成成。并且由于于磁通恒恒定，其其产生的的吸力在在衔铁和和铁心闭闭合后是是恒定不不变的，，因此在在运行时时没有振振动和噪噪声，所所以在铁铁心上不不需要安安装短路路环。在直流接接触器运运行时，，电磁机机构中只只有线圈圈产生热热量，为为了使线线圈散热热良好，，通常将将线圈绕绕制成长长而薄的的圆筒形形，没有有骨架，，与铁心心直接接接触，便便于散热热。22（2）触点系系统直流接触触器的主主触点接接通或断断开较大大的电流流，常采采用滚动动接触的的指形触触头，一一般由单单极或双双极两种种。辅助助触点开开断电流流较小，，常做成成双断口口桥式触触点。23（3）灭弧装装置直流接触触器的主主触点在在分断大大的直流流电时，，产生直直流电弧弧，较难难熄灭，，一般采采用灭弧弧能力较较强的磁磁吹式灭灭弧。24（4）其它部部件其它部件件包括底底座，反反作用弹弹簧，缓缓冲弹簧簧，触点点压力弹弹簧，传传动机构构和接线线柱。反作用弹弹簧的作作用是当当吸引线线圈断电电时，迅迅速使主主触点、、常开触触点分断断；缓冲弹簧簧的作用用是缓冲冲衔铁吸吸合时对对铁心和和外壳的的冲击力力；触点压力力弹簧的的作用是是增加动动静触点点之间的的压力，，增大接接触面积积，降低低接触电电阻，避避免触点点由于接接触不良良而过热热。251.2.3接触器的的主要技技术参数数及型号号1．接触器器的主要要技术参参数（1）额定电电压接触器铭铭牌上标标注的额额定电压压是指主主触点正正常工作作的额定定电压。。交流接接触器常常用的额额定电压压等级有有：127、220、380、660V；直流接接触器常常用的电电压等级级有：110、220、440、660V。（2）额定电电流接触器铭铭牌上标标注的额额定电流流是指主主触点的的额定电电流。交交、直流流接触器器常用的的额定电电流的等等级有：：10、20、40、60、100、150、250、400、600A。26（3）线圈的的额定电电压指接触器器吸引线线圈的正正常工作作电压值值。交流流线圈常常用的电电压等级级为：36、110、127、220、380V；直流线线圈常用用的电压压等级为为：24、48、110、220、440V。选用时时交流负负载选用用交流接接触器，，直流负负载选用用直流接接触器，，但交流流负载频频繁动作作时可采采用直流流线圈的的交流接接触器。。（4）主触点点的接通通和分断断能力指主触点点在规定定的条件件下能可可靠地接接通和分分断的电电流值。。在此电电流值下下，接通通时主触触点不发发生熔焊焊，分断断时不应应产生长长时间的的燃弧。。接触器器的使用用类别不不同，对对主触点点的接通通和分断断能力的的要求也也不同。。常见的的接触器器的使用用类别、、典型用用途及主主触点要要求达到到的接通通和分断断能力如如表1-1所示示。。。27常见的接接触器的的使用类类别、典典型用途途及主触触点要求求达到的的接通和和分断能能力电流种类

使用类别

主触点接通和分断能力

典型用途

交流AC1允许接通和分断额定电流

无感或微感负载、电阻炉

AC2允许接通和分断4倍额定电流

绕线式感应电动机的启动和制动

AC3允许接通6倍额定电流和分断额定电流

笼型感应电动机的启动和分断

AC4允许接通和分断6倍额定电流

笼型感应电动机的启动、反转、反接制动

直流DC1允许接通和分断额定电流

无感或微感负载、电阻炉

DC3允许接通和分断4倍额定电流

并励电动机的启动、反转、反接制动

DC5允许接通和分断4倍额定电流

串励电动机的启动、反转、反接制动

28（5）额定操操作频率率指接触器器在每小小时内的的最高操操作次数数，交、、直流接接触器的的额定操操作频率率为1200次/小时或600次/小时。（6）机械寿寿命指接触器器所能承承受的无无载操作作的次数数。（7）电寿命命指在规定定的正常常的工作作条件下下，接触触器带负负载操作作的次数数。292．交流接接触器的的主要型型号（1）CJ10系列交流流接触器器CJ10系列交流流接触器器适用于于交流50HZ，电电压压至至380V，电电流流至至150A的电电力力线线路路，，作作远远距距离离接接通通与与分分断断线线路路之之用用，，并并适适宜宜于于频频繁繁地地启启动动和和控控制制交交流流电电动动机机。。其其吸吸引引线线圈圈的的额额定定电电压压交交流流为为36V、127V、220V、380V；直流为110V、220V。吸引线圈圈在额定电电压的85%～105%时可以以正常常工作作，在线线圈电电流切切断后后，常常开触触头应应完全全开启启，而而不停停留在在中间间位置置。接接触器器主触触头的的接通通能力力与分分断能能力：：在105%的额定定电压压下，，功率率因数数为0.35时能承承受接接通12倍额定定电流流100次，或或者能能承受受接通通与分分断10倍额定定电流流20次，每每次间间隔5秒，通通电时时间0.2秒。接接触器器的操操作频频率为为每小小时600次，电电寿命命可达达60万次，，机械械寿命命为300万次。。CJ10型系列列交流流接触触器为为直动动式，，主触触点采采用双双断点点桥式式触点点，20安以上上的接接触器器均装装有灭灭弧装装置。。电磁磁系统统为双双E型铁心心磁轭轭两边边铁柱柱端面面嵌有有短路路环，，衔铁铁中柱柱较短短，闭闭合后后留有有空气气间隙隙，为为了削削弱剩剩磁的的作用用。30CJ20系列交交流接接触器器适用用于交交流50HZ、电压压至660V、电流流至630A的电力力线路路，供供远距距离接接通于于分断断线路路之用用，并并适宜宜于频频繁地地启动动和控控制交交流电电动机机。CJ20型系列列交流流接触触器为为直动动式，，主触触点采采用双双断点点桥式式触点点，U形铁心心。辅辅助触触点采采用通通用的的辅助助触点点，根根据需需要可可制成成不同同组合合以适适应不不同需需要。。辅助助触点点的组组合有有2常开2常闭；；4常开2常闭；；也可可根据据需要要交换换成3常开3常闭或2常开4常闭。CJ20系列交流接接触器的结结构优点是是体积小，，重量轻，，易于维护护。（2）CJ20系列交流接接触器313．直流接触触器的主要要型号（1）CZ0系列直流接接触器适用于直流流电压440V以下、电流流600A及以下电路路，供远距距离接通和和分断直流流电力线路路，及频繁繁启动、停停止直流电电动机及控控制直流电电动机的换换向及反接接制动。其其主触点的的额定电流流有40、100、150、250、400、600A。主触点的的灭弧装置置由串联磁磁吹线圈和和横隔板陶陶土灭弧罩罩组成。（2）CZ18系列直流接接触器适用于直流流电压440V以下、电流流至1600A及以下电路路，供远距距离接通和和分断直流流电力线路路，及频繁繁启动、停停止直流电电动机及控控制直流电电动机的换换向及反接接制动。其其主触点的的额定电流流有40、80、160、315、630、1000A。321.2.4接触器的选选择①选择接触触器的类型型根根据负载电电流的种类类来选择接接触器的类类型。交流流负载选择择交流接触触器，直流流负载选用用直流接触触器。②选择主触触点的额定定电压主主触点的的额定电压压应大于或或等于负载载的额定电电压。③选择主触触点的额定定电流主主触点的的额定电流流应不小于于负载电路路的额定电电流，如果果用来控制制电动机的的频繁启动动、正反转转或反接制制动，应将将接触器的的主触点的的额定电流流降低一个个等级使用用。在低压压电气控制制系统中，，380V的三相异步步电动机是是主要的控控制对象，，如果知道道了电动机机的额定功功率，则控控制该电动动机的接触触器的额定定电流的数数值大约是是电动机功功率值的2倍（一个千千瓦两个电电流）。33接触器的选选择④选择接触触器吸引线线圈的电压压交流流接触器线线圈额定电电压一般直直接选用380/220V，直流接触触器可选线线圈的额定定电压和直直流控制回回路的电压压一致。直直流接触器器的线圈加加直流电压压，交流接接触器的线线圈一般加加交流电压压。如果把把加直流电电压的线圈圈加上交流流电压，因因线圈阻抗抗太大，电电流太小，，则接触器器往往不吸吸合；如果果将加交流流电压的线线圈加上直直流电压，，则因电阻阻太小，电电流太大，，会烧坏线线圈。⑤根据使用用类别选用用相应产品品系列如如生产中中大量使用用小容量笼笼型感应电电动机，负负载为一般般任务，则则选用AC-3使用类别；；控制机床床电动机启启动、反转转、反接制制动的接触触器，负载载任务较重重，则选用用AC-4。341.2.5接触器的运运行维护1．安装注注意事项接触器在安安装使用前前应将铁心心端面的防防锈油擦净净。接触器器一般应垂垂直安装于于垂直的平平面上，倾倾斜度不超超过5˚；安装孔的的螺钉应装装有垫圈，，并拧紧螺螺钉防止松松脱或振动动；避免异异物落入接接触器内。。352．日常维维护（1）定期检查查接触器的的零部件，，要求可动动部分灵活活，紧固件件无松动。。已损坏的的零件应及及时修理或或更换。（2）保持触点点表面的清清洁，不允允许占有油油污，当触触头表面因因电弧烧蚀蚀而附有金金属小颗粒粒时，应及及时去掉。。银和银合合金触点表表面因电弧弧作用而生生成黑色氧氧化膜时，，不必锉去去，因为这这种氧化膜膜的导电性性很好，锉锉去反而缩缩短了触点点的使用寿寿命。触头头的厚度减减小到原厚厚度1/4时，应更换换触头。（3）接触器不不允许在去去掉灭弧罩罩的情况下下使用，因因为这样在在触点分断断时很可能能造成相间间短路事故故。陶土制制成的灭弧弧罩易碎，，避免因碰碰创而损坏坏。要及时时清除灭弧弧室内的炭炭化物。361.3继电器继电器是一种根据据电或非电电信号的变变化来接通通或断开小小电流（一一般小于5A）控制电路路的自动控控制电器。。继电器的的输入量（（如电流、、电压、温温度、压力力等）变化化到某一定定值时继电电器动作，，其触点便便接通和断断开控制回回路。由于于继电器的的触点用于于控制电路路中，通断断的电流小小，所以继继电器的触触点结构简简单，不安安装灭弧装装置。分类：按输入信信号不同可可以分为：：电流继电电器、电压压继电器、、时间继电电器、热继继电器以及及温度、压压力、速度度继电器等等等。按工工作原理又又可以分为为：电磁式式继电器，，感应式继继电器、电电动式继电电器、电子子式继电器器等。按输输出形式还还可分为：：有触点和和无触点两两类。371.3.1电磁式继电电器电磁式继电电器结构如如图1-11所示。电磁磁式继电器器的主要结结构有电磁磁机构和触触点系统。。继电器的的工作原理理和接触器器相似。不不同之处在在于，继电电器可以通通过反作用用调节螺母母5，来调节反反作用力的的大小，从从而调节了了继电器的的动作值的的大小。电电磁式继电电器是对电电压信号、、电流信号号的变化作作出反应，，其触点用用于切换小小电流的控控制电路。。而接触器器是其吸引引线圈的电电压信号达达到一定值值，触点动动作，主触触点用于通通断大电流流的主电路路，主触点点上装有灭灭弧装置，，辅助触点点用于通断断小电流的的控制电路路。38电磁式继电电器结构示示意图1-线圈2-铁心3-衔铁4-止动螺钉5-反作用调节节螺母6、11-静触点7、6-常开触点点10、11-常闭触点点8-触点弹簧簧9-绝缘支架架12-反作用弹弹簧391．电磁式式电流继继电器电流继电电器的输输入信号号是电流流，电流流继电器器的线圈圈串联在在被测量量的电路路中，以以反应电电路电流流的变化化。电流流继电器器的线圈圈匝数少少，导线线粗，线线圈阻抗抗小。电电流继电电器又分分为过电电流继电电器和欠欠电流继继电器两两种。40（1）过电流流继电器器正常工作作时，线线圈中通通过正常常的负荷荷电流，，继电器器不动作作，即衔衔铁不吸吸合。当当通过线线圈的电电流超过过正常的的负荷电电流，达达到某一一整定值值时，继继电器动动作，衔衔铁吸合合，同时时带动触触点动作作。IOP：使过电流流继电器器动作的的最小电电流称为为继电器器的动作作电流。。返回电流流Ire：继电器动动作以后后，当流流入线圈圈中的电电流逐渐渐减小到到某一电电流值时时，继电电器因电电磁力小小于弹簧簧的反作作用力而而返回到到原始位位置的最最大电流流。返回回系系数数Kre：Kre=Ire/IOP。过过电电流流继继电电器器的的返返回回系系数数小小于于1，。。41（2）欠欠电电流流继继电电器器正常常工工作作时时，，线线圈圈中中通通过过正正常常的的负负荷荷电电流流，，衔衔铁铁吸吸合合，，其其常常开开触触点点闭闭合合，，常常闭闭触触点点断断开开。。当当通通过过线线圈圈的的电电流流降降低低到到某某一一电电流流值值时时，，衔衔铁铁动动作作（（释释放放）），，同同时时带带动动触触点点动动作作，，常常开开触触点点断断开开，，常常闭闭触触点点闭闭合合。。使欠欠电电流流继继电电器器动动作作（（衔衔铁铁释释放放））的的最最大大电电流流称称为为继继电电器器的的动动作作电电流流，，用用IOP表示示。。继继电电器器动动作作（（衔衔铁铁释释放放））以以后后，，当当流流入入线线圈圈中中的的电电流流上上升升到到某某一一电电流流值值时时，，继继电电器器返返回回到到衔衔铁铁吸吸合合状状态态的的最最小小电电流流称称为为返返回回电电流流Ire，欠欠电电流流继继电电器器的的返返回回系系数数大大于于1。422．电电压压继继电电器器电压压继继电电器器的的输输入入信信号号是是电电压压，，电电压压继继电电器器的的线线圈圈并并联联在在被被测测量量的的电电路路中中，，以以反反应应电电路路电电压压的的变变化化。。电电压压继继电电器器的的线线圈圈匝匝数数多多，，导导线线细细，，线线圈圈阻阻抗抗大大。。电压压继继电电器器的的文文字字符符号号是是KV，图图形形符符号号如如图图1-13所示示。。43（1）过过电电压压继继电电器器正常常工工作作时时，，线线圈圈的的电电压压为为额额定定电电压压，，继继电电器器不不动动作作，，即即衔衔铁铁不不吸吸合合。。当当线线圈圈的的电电压压高高于于额额定定电电压压，，达达到到某某一一整整定定值值时时，，继继电电器器动动作作，，衔衔铁铁吸吸合合，，同同时时带带动动触触点点动动作作，，常常开开触触点点闭闭合合，，常常闭闭触触点点断断开开。。直流电路路一般不不会产生生过电压压，所以以在产品品中只有有交流过过电压继继电器，，用于过过压保护护。其动作电电压、返返回电压压和返回回系数的的概念和和过电流流继电器器的相似似。过电电压继电电器的返返回系数数<1。44（2）欠欠电压继继电器在额定参参数时，，欠电压压继电器器的衔铁铁处于吸吸合状态态，当其其吸引线线圈的电电压降低低到某一一整定值值时，欠欠电压继继电器动动作（衔衔铁释放放），当当吸引线线圈的电电压上升升后，欠欠电压继继电器返返回到衔衔铁吸合合状态。。其动作电电压、返返回电压压和返回回系数的的概念和和欠电流流继电器器的相似似。欠电电压继电电器的返返回系数数大于1。欠电压继继电器常常用于电电力线路路的欠压压和失压压保护。。453．中间继继电器中间继电电器触点点数量多多，触点点容量大大，在控控制电路路中起增增加触点点数量和和中间放放大的作作用，有有的中间间继电器器还带有有短延时时。其线线圈为电电压线圈圈，要求求当线圈圈电压为为0时，衔铁铁能可靠靠释放，，对动作作参数无无要求，，中间继继电器没没有弹簧簧调节装装置。461.3.2时间继电电器从得到输输入信号号（线圈圈通电或或断电））开始，，经过一一定的延延时后才才输出信信号（触触点闭合合或断开开）的继继电器，，称为时时间继电电器。时间继电电器的文文字符号号为KT47（a）（b）（c）（（d）（e）（（f）（g）（h）（a）通电延延时线圈圈（b）断电延时时线圈（（c）瞬动常开开触点（d）瞬动常闭闭触点（e）通电延延时闭合合常开触触点（f）通电延延时断开开常闭触触点（g）断电延延时断开开常开触触点（（h）断电延延时闭合合常闭触触点时间继电电器KT的图形形符号481.直流电磁磁式时间间继电器器（1）工工作原理理：利用用电磁系系统在电电磁线圈圈断电后后磁通延延缓变化化的原理理工作的的。（2）电磁磁式时间继继电器的特特点：构简简单，价格格低廉，延延时较短0.3S～～5.5S，只能用用于直流断断电延时，，延时精度度不高，体体积大。常常用的有JT3、JT18系系列。（3）电磁磁式时间继继电器改变变延时的方方法：一一是粗调，，改变安装装在衔铁上上的非磁性性垫片的厚厚度：垫片片厚时延时时短，垫片片薄时延时时长。二是是细调，调调整反力弹弹簧的反力力大小改变变延时：弹弹簧紧则延延时短，弹弹簧松则延延时长。492．空气阻尼尼式时间继继电器（1）空气阻尼尼式时间继继电器的工工作原理：：利用空气气的阻尼作作用而达到到延时目的的的。JS7-A系列空气气阻尼式时时间继电器器由电磁系系统、触点点系统（由由两个微动动开关构成成，包括两两对瞬时触触点和两对对延时触点点），空气气室及传动动机构等部部分组成。。如图1-16。JS7-A系列空气阻阻尼式时间间继电器的的工作原理理用图1-17来说明（2）空气阻尼尼式时间继继电器的特特点：延时精度高高，不受电电源电压波波动和环境境温度变化化的影响，，延时误差差小；延时时范围大（（几秒到几几十个小时时），延时时时间有指指针指示。。其缺点是是结构复杂杂，价格高高，不适于于频繁操作作，寿命短短，延时误误差受电源源频率的影影响。（3）电动式时时间继电器器调整延时时的方法延延时的长短短可通过改改变整定装装置中定位位指针的位位置实现5051线圈铁心衔铁反力弹簧推板活塞杆杠杆塔形弹簧弱弹簧橡皮膜空气室壁活塞调节螺钉进气孔微动开关微动开关523．电动式时时间继电器器（1）工作原理理：电动式时间间继电器是是由微型同同步电动机机拖动减速速机构，经经机械机构构获得触点点延时动作作的时间继继电器。电电动式时间间继电器有有通电延时时和断电延延时两种。。（2）电动式时时间继电器器的特点：延时精度高高，不受电电源电压波波动和环境境温度变化化的影响，，延时误差差小；延时时范围大（（几秒到几几十个小时时），延时时时间有指指针指示。。其缺点是是结构复杂杂，价格高高，不适于于频繁操作作，寿命短短，延时误误差受电源源频率的影影响。电动式时间间继电器调调整延时的的方法：延时的长短短可通过改改变整定装装置中定位位指针的位位置实现，，但定位指指针的调整整对于通电电延时型时时间继电器器应在电磁磁离合器线线圈断电的的情况下进进行，对于于断电延时时型时间继继电器应在在电磁离合合器线圈通通电的情况况下进行。。534．电子式时时间继电器器（1）电子式时时间继电器器的工作原理：常用的有阻阻容式时间间继电器。。阻容式时时间继电器器是利用电电容对电压压变化的阻阻尼作用来来实现延时时的。如图图1-18所示JS20系列场效应应管做成通通电延时型型电路。（2）电子式时时间继电器器的特点：延时时间较较长（几分分钟到几十十分钟），，延时精度度比空气阻阻尼式的好好，体积小小、机械结结构简单、、调节方便便、寿命长长、可靠性性强。但延延时受电压压波动和环环境温度变变化的影响响，抗干扰扰性差。（3）电子式时时间继电器器调整延时时的方法：调节波段开开关，改变变R10的值，就可可以改变延延时时间的的长短。54JS20系列场效应应管做成通通电延时型型电路。551.3.3热继电器1．热继电器器的作用和和保护特性性2．热继电器器的分类及及主要技术术参数和型型号3．热继电电器的工作作原理4．带断相相保护的热热继电器5．热继电电器的选用用6．热继电电器的故障障及维修561．热继电器器的作用和和保护特性性热继电器是是专门用来来对连续运运行的电动动机进行过过载及断相相保护，以以防止电动动机过热而而烧毁的保保护电器。。热继电器中中通过的过过载电流和和热继电器器触头动作作的时间关关系就是热热继电器的的保护特性性。572．热继电器器的分类及及主要技术术参数和型型号按相数来分，热继继电器有单单相、两相相和三相式式三种类型型。按功能来分，三相相式的热继继电器又有有带断相保保护装置和和不带断相相保护装置置的。按复位方式分，热继电电器有自动动复位的和和手动复位位的，所谓谓自动复位位是指触头头断开后能能自动返回回。按温度补偿分为，带温温度补偿的的和不带温温度补偿的的。热继电器的的主要技术术参数有：：额定电压压、额定电电流、相数数、整定电电流等。热热继电器的的整定电流是指热继电电器的热元元件允许长长期通过又又不致引起起继电器动动作的最大大电流值，，超过此值值热继电器器就会动作作。常用的热继继电器有JR20、JR36、JRS1系列具有断断相保护功功能的热继继电器每一一系列的热热继电器一一般只能和和相应系列列的接触器器配套使用用，如JR20热继电器和和CJ20接触器配套套使用。583．热继电器器的工作原原理1-推杆2-主双金属片片3-加热元件4-导板5-补偿双金属属片6-常闭静触点点7-常开静触点点8-复位螺钉9-动触点10-按钮11-调节旋钮12-支撑件13-压簧594．带断相保保护的热继继电器若三相异步步电动机为为D型接线，正正常运行时时相电流等等于线电流流的，，即流过电动动机绕组的的电流是流流过热继电电器热元件件电流的=，而当发发生断相时时，流过电电动机接于于全压绕组组的电流是是线电流（（即流过热热继电器热热元件电流流）的，，如如图1-24。所以D型接线的电电动机必须须采用带有有断相保护的的热继电器器。60带有断相保保护的热继继电器的工工作原理615．热继电器器的选用（1）一般情况况下可以选选用两相结结构的热继继电器。对对于电网均均衡性差的的电动机，，宜选用三三相结构的的热继电器器。定子绕绕组做D型连接，应应采用有断断相保护的的三个热元元件的热继继电器作过过载和断相相保护。（2）热元件的的额定电流流等级一般般应等于（（0.95～1.05）倍倍电电动动机机的的额额定定电电流流，，热热元元件件选选定定后后，，再再根根据据电电动动机机的的额额定定电电流流调调整整热热继继电电器器的的整整定定电电流流，，使使整整定定电电流流与与电电动动机机的的额额定定电电流流相相等等。。（3）对对于于工工作作时时间间短短、、间间歇歇时时间间长长的的电电动动机机，，以以及及虽虽长长期期工工作作，，但但过过载载可可能能性性小小的的（（如如风风机机电电动动机机）），，可可不不装装设设过过载载保保护护。。626．热热继继电电器器的的故故障障及及维维修修（1）热热元元件件烧烧断断（2））热热继继电电器器误误动动作作（3））热热继继电电器器不不动动作作（4））热热继继电电器器常常闭闭触触点点接接触触不不良良，，将将会会使使整整个个电电路路不不工工作作。。631.3.4温度度继继电电器器温度度继继电电器器用用于于电电动动机机、、变变压压器器和和一一般般电电气气设设备备的的过过载载堵堵转转等等过过热热的的保保护护。。使用用时时将将温温度度继继电电器器埋埋入入电电机机绕绕组组或或介介质质，，当当绕绕组组或或介介质质温温度度超超过过允允许许温温度度时时，，继继电电器器就就快快速速动动作作断断开开电电路路，，将将电电气气设设备备退退出出运运行行。。当当温温度度下下降降到到复复位位温温度度时时，，继继电电器器又又自自动动复复位位。。温度继电电器常用用的有双双金属片片式温度度继电器器和热敏敏电阻式式温度继继电器。。温度继继电器的的文字符符号为ST，图形符号号如图1-26所示。Θ可以标注注实际的的动作温温度。64温度继电电器的文文字符号号和图形形符号θθSTST65双金属片片式温度度继电器器双金属片片式温度度继电器器是封闭闭式结构构，内部部有盘式式双金属属片，双双金属片片受热后后线形膨膨胀，双双金属片片弯曲，，带动触触点动作作。双金属片片式温度度继电器器的动作作温度是是以电动动机绕组组的绝缘缘等级为为基础来来划分的的，共有有50℃，60℃、70℃、80℃、95℃、105℃、115℃、125℃、135℃、145℃、165℃共11个规格格。继电器的的返回温温度一般般比动作作温度低低5～40℃。661.3.5液位继电电器液位继电电器的作作用是根根据液位位的高低低变化来来发出控控制信号号的。根根据工作作原理不不同有浮浮球液位位继电器器，光电电液位继继电器，，激光液液位继电电器、音音叉液位位继电器器等。液液位继电电器的文文字符号号为ST，图形符符号如图图所示。。ST671．金属小小浮球液液位继电电器工作原理：：在密闭的的非导磁性性管内安装装有一个或或多个干簧簧管，然后后将此管穿穿过一个或或多个中空空且内部有有环形磁铁铁的浮球，，将浮球置置于被控制制的液体内内，液位的的上升或下下降会带动动浮球一起起移动，从从而使该非非导磁性管管内的干簧簧管产生吸吸合或断开开的动作，，并输出一一个开关信信号。技术参数：：触点容量量：50W；开关电压压：220VAC/200VDC；开关电流流：0.5A；绝缘阻抗抗：100MΩ；；触触点点阻阻抗抗：：＜＜100mΩ；；工工作作温温度度：：-10～200℃；；工工作作压压力力：：＜＜1.0Mpa；介介质质比比重重：：＞＞0.6。682．光光电电液液位位继继电电器器电液液位位继继电电器器是是一一种种结结构构简简单单、、使使用用方方便便、、安安全全可可靠靠的的液液位位控控制制器器，，它它使使用用红红外外线线探探测测，，可可避避免免阳阳光光或或灯灯光光的的干干扰扰而而引引起起误误动动作作。。其其体体积积小小、、安安装装容容易易，，有有杂杂质质或或带带粘粘性性的的液液体体均均可可使使用用，，外外壳壳材材质质有有PC，所以以耐油油、耐耐水、、耐酸酸碱。。工作原原理：：利用用光线线的折折射及及反射射原理理，光光线在在两种种不同同介质质的分分界面面将产产生反反射或或折射射现象象。当当被测测液体体处于于高位位时则则被测测液体体与光光电开开关形形成一一种分分界面面，当当被测测液体体处于于低位位时，，则空空气与与光电电开关关形成成另一一种分分界面面，这这两种种分界界面使使光电电开关关内部部光接接收晶晶体所所接收收的反反射光光强度度不同同，即即对应应两种种不同同的开开关状状态。。如图1-28所示。69光电液位继继电器的工工作原理701.3.6固态继电器器固态继电器器简称SSR(SolidStateRelay)，是采用固固体半导体体元件组装装成的无触触点开关。。固态继电器器在许多自自动控制装装置中替代代了常规的的继电器，，固态继电电器目前已已广泛应用用于计算机机外围接口口装置，电电炉加热恒恒温系统，，数控机械械，遥控系系统、工业业自动化装装置；另外外在化工、、煤矿等需需防爆、防防潮、防腐腐蚀场合中中都有大量量使用。随随着电子技技术的发展展，其应用用范围越来来越广。711．固态继电电器的结构构及特点单相的固态态继电器是是一个四端端有源器件件，有输入入、输出端端口，中间间采用隔离离器件，输输入、输出出之间的隔隔离形式有有：光电隔隔离、变压压器隔离和和干簧继电电器隔离等等。72变压器隔离离型固态继继电器73光电隔离型型固体继电电器742．固态继电电器分类固态继电器器按输出端端负载的电电源类型可可分为直流流型和交流流型两类。。固态继电电器的输输出电路路形式有有常开式式和常闭闭式两种种。交流型的的固态继继电器，，按双向向三端晶晶闸管的的触发方方式可以以分为电电压过零零导通型型（简称称过零型型）和随随机导通通型（简简称随机机型）。。按输出出开关元元件分有有双向可可控硅输输出型（（普通型型）和单单向可控控硅反并并联型（（增强型型）；按按安装方方式分有有印刷线线路板上上用的针针插式（（自然冷冷却，不不必带散散热器））和固定定在金属属底板上上的装置置式（靠靠散热器器冷却））；另外外输入端端又有宽宽范围输输入（DC3－－32V）的恒恒流源型型和串电电阻限流流型等。。75过零型和和随机型型SSR的区别电网电压波形控制电压随机型SSR阻性负载上的电压波形过零型SSR阻性负载上的电压波形控制脉冲随机型SSR阻性负载上的电压波形76４．单相相交流固固态继电电器(SSR)单相SSR为四四端有源源器件，，如图所所示其中中两个输输入控制制端，两两个输出出端，输输入输出出间为光光隔离,输入端端加上直直流或脉脉冲信号号到一定定电流值值后,输输出端就就能从断断态转变变成通态态。77交流SSR基本性能能测试电电路当输入电电流为零零时，电电压表测测出的为为电网电电压，电电灯不亮亮（灯泡泡功率须须25W以上）；；当输入入电流达达到一定定值以后后，电灯灯亮，电电压表测测出的SSR导通压降降（在3V以下）。。注意：：因SSR内部有RC回路而带带来漏电电流，因因此不能能等同于于普通触触点式的的继电器器、接触触器。785．三相交交流固固态继继电器器(SSR)三相交交流固固态继继电器器（以以下简简称三三相SSR）是集集三只只单相相交流流固态态继电电器为为一体体，并并以单单一输输入端端对三三相负负载进进行直直接开开关切切换，，可方方便地地控制制三相相交流流电机机、加加热器器等三三相负负载。。三相普普通型型SSR是以三三只双双向可可控硅硅作为为A、B、C三相的的输出出开关关触点点，电电流等等级有有10A、25A、40A,电压等等级只有有380V一个系列列，型号号为SSR-3-380D；三相增增强型SSR是以三组组反并联联单向可可控硅作作为A、B、C三相的输输出开关关触点，，电流等等级有15A、35A、55A、75A、120A，电压等等级分380V，480V二大系列列，型号号为SSR-3H380D和SSR-3H480D。796．固态继继电器的的使用注注意事项项（1）SSR为电流驱驱动型（2）SSR输入端的的串并联联（3）RC吸收回路路和断态态漏电流流以及测测试SSR时应注意意的事项项（4）严禁负负载侧短短路，以以免损坏坏固态继继电器（5）固态继电电器电压压等级的的选取及及过压保保护（6）固态继电电器电流流等级的的选取及及过流保保护（7）SSR的发热与与散热（8）电网频频率80（1）SSR为电流驱驱动型固态继电电器的输输入端要要求有几几个毫安安到20个毫安的的驱动电电流，最最小工作作电压为为3V。在逻辑电电路驱动动时应尽尽可能采采用低电电平输出出进行驱驱动，以以保证有有足够的的带负载载能力和和尽可能能低的零零电平。。正确的电电流驱动动的电路路图1-35、、图1-36。图1-37则在5V电平时尽尽量不要要采用。。8182（2）SSR输入端的的串并联联多个SSR的输入端端可以串串、并联联，但应应满足每每个SSR高电平时时，过零零型触发发电流大大于5mA，随机型型大于10mA，低电平电电压小于于1V，也即并并联驱动动电流应应大于多多个SSR的输入电电流之和和;串联时驱驱动电压压应大于于多个开开启电压压（以4V计算）之之和。83（3）RC吸收回路路和断态态漏电流流以及测测试SSR时应注意意的事项项对于容性性或电阻阻类负载载，应限限制其开开通瞬间间的浪涌涌电流（（一般为为负载电电流的7倍），输输出端采采用RC浪涌吸收收回路；；RC吸收回路路的作用用为吸收收浪涌电电压和提提高dv/dt指标，但但SSR内部的RC回路带来来断态漏漏电流，，一般来来说2A～6A的SSR漏电流对对10W以上功率率的负载载（如电电机）基基本无影影响，10A以上的SSR漏电流对对50W以上功率率的负载载基本无无影响。。另外在在实际应应用大感感性负载载场合，，对于电感感性负载载，应限限制其瞬瞬时的过过电压，，以防损损坏固态态继电器器，输出出端采用用非线形形压敏电电阻吸收收瞬时的的过电压压，还可以在在SSR两输出端端再并联联RC吸收回路路以保护护SSR。有些用户户如负载载功率小小（如中间继电电器、接接触器的的线圈、、电磁吸吸铁等负负载）可以选用用漏电流流小于1mA的固态继继电器。。84（4）严禁负负载侧短短路，以以免损坏坏固态继继电器。。万用表电电阻档测测量出固固态继电电器交流流两端电电阻接近近为零时时，说明明此固态态继电器器内部的的可控硅硅已损坏坏。除此以外外，判断断固态继继电器的的好坏必必须采用用带负载载的电路路。85（5）固态继电电器电压压等级的的选取及及过压保保护当加在固固态继电电器交流流两端的的电压峰峰值超过过SSR所能承受受的最高高电压峰峰值时，，固态继继电器内内的元件件便会被被电压击击穿而造造成SSR损坏，选选取合适适的电压压等级和和并联压压敏电阻阻可以较较好地保保护SSR。a、交流流负载为为220V的阻性负负载时可可选取220V电压等级级的SSR。b、交流流负载为为220V的感性负负载或交交流负载载为380V的阻性负负载时可可选取380V电压等级级的SSR。c、交流流负载为为380V的感性负负载时可可选取480V电压等级级的SSR（480V等级的SSR还具有更更高的dv/dt指标）；；86（6）固态继电电器电流流等级的的选取及及过流保保护a、阻性负负载时，，选取SSR的电流等等级宜大大于等于于2倍的负载载额定电电流。b、负载为为交流电电动机时时，选取取SSR的电流等等级须大大于等于于6-7倍的电动动机额定定电流。。c、交流电电磁铁、、中间继继电器线线圈、电电感线圈圈等负载载时，选选取SSR的电流等等级宜大大于等于于4倍的负载载额定电电流，变变压器则则为5倍的负载载额定电电流，特特种感性性、容性性负载则则应根据据实际经经验还须须放大SSR的电流裕裕量。d、电力补补偿电容容器类负负载时，，选取SSR的电流等等级须大大于5倍的负载载额定电电流。87（7）SSR的发热与与散热当温度超超过35℃，固态态继电器器的负载载能力随随着温度度升高而而降低，，因此使使用时必必须安装装散热器器或减低低电流使使用。固固态继电电器的允允许壳温温为75℃以下。。单相SSR在导通时时的最大大发热量量按实际际工作电电流×1.5W/A来计算，，在散热热设计时时，应考考虑到环环境温度度，通风风条件（（自然冷冷却、风风扇冷却却）及SSR安装密度度等因素素。2A、3A、4A、5A系列在印印刷板上上使用，，不需外外加散热热器；装装置式SSR在应用于于10A以下的额额定电流流可以安安装在散散热较好好的金属属平板上上；10A以上需散散热器，，自然风风冷；额额定电流流大于30A时最好用用风扇冷冷却；条条件允许许，电流流较大时时（如150A以上），，水冷最最佳。88（8）电网频频率SSR应用于50Hz或60Hz的工频电电网上，，不宜于于低频或或高次谐谐波分量量大的场场合，如如变频器器输出端端有多组组负载需需要分别别切换，，采用SSR作为开关关则可能能由于高高次谐波波使其不不能可靠靠关断，，并且高高次谐波波还可能能使SSR内部的RC吸收回路路因过热热而炸裂裂。897、电机正正反转控控制901.3.7速度继电电器速度继电电器是按按速度原原则动作作的继电电器，主主要用于于笼形异异步电动动机的反反接制动动控制,又称为反反接制动动继电器器。速度继电电器的文文字和图图形符号号91速度继电电器工作作原理转子

电动机的轴

定子

绕组

定子摆锤

静触点

动触点

簧片

一般速度