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文档简介

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短路路环环的的工工作作原原理理在铁铁心心端端面面装装入入短短路路环环后后,,交交变变的的磁磁通通Φm经过过铁铁心心端端面面时时被被分分成成两两部部分分Φ1m和Φ2m,且且Φ1m和Φ2m同相相位位,,Φ2m经过过短短路路环环在在其其中中产产生生感感应应电电动动势势E,E滞后后于于Φ2m90˚˚,E在短短路路环环中中产产生生感感应应电电流流I,I在短短路路环环附附近近产产生生磁磁通通Φ,Φ和I同相相位位。。因因此此由由于于Φ的产产生生,,使使得得穿穿过过短短路路环环的的磁磁通通变变为为Φ2=ΦΦ2m+ΦΦ,而而未未经经过过短短路路环环的的磁磁通通变变为为Φ1=ΦΦ1m–ΦΦ。由由相相量量图图可可见见,,Φ2和Φ1之间间不不再再同同相相位位,,这这样样就就使使得得Φ2和Φ1分别产生的的电磁力F2和F1不会同时为为0,所以总吸吸力F不再为0。如果短路路环设计合合理,总吸吸力F将比较平坦坦,衔铁就就不会产生生振动和噪噪声了。11(2)触点系统统交流接触器器的触点由由主触点和和辅助触点点构成。主触点用于于通断电流流较大的主主电路,由由接触面积积较大的常常开触点组组成,一般般有三对。。辅助触点用用以通断电电流较小的的控制电路路,由常开开触点和常常闭触点组组成。常开触点((又叫动合合触点)是是指电器设设备在未通通电或未受受外力的作作用时的常常态下,触触点处于断断开状态;;常闭触点((又叫动断断触点)是是指电器设设备在未通通电或未受受外力的作作用时的常常态下,触触点处于闭闭合状态。。触点的结构构有桥式和和指式两类类。交流接接触器一般般采用双断断口桥式触触点如图1-5所示。12双断口桥式式触点超程测量处开距超程(a)(b)(c)触点一般采采用导电性性能良好的的紫铜材料料构成,因因铜的表面面容易氧化化生成一层层不易导电电的氧化铜铜,所以在在触头表面面嵌有银片片,氧化后后的银片仍仍有良好的的导电性能能。13指形触头(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头头在接通与与分断时动动触头沿静静触头产生生滚动摩擦擦,可以去去掉氧化膜膜,故其触触头可以用用紫铜制造造,特别适适合于触头头分合次数数多、电流流大的场合合。14(3)灭弧弧系统触头在分断断电流瞬间间,在触头头间的气隙隙中就会产产生电弧,,电弧的高高温能将触触头烧损,,并且电路路不易断开开,可能造造成其它事事故,因此此,应采用用适当措施施迅速熄灭灭电弧。熄灭电弧的的主要措施施有:①迅迅速增加电电弧长度(拉长电弧弧),使得得单位长度度内维持电电弧燃烧的的电场强度度不够而使使电弧熄灭灭。②使电电弧与流体体介质或固固体介质相相接触,加加强冷却和和去游离作作用,使电电弧加快熄熄灭。电弧弧有直流电电弧和交流流电弧两类类,交流电电流有自然然过零点,,故其电弧弧较易熄灭灭。15低压控制电电器常用的的具体灭弧弧方法拉长灭弧磁吹灭弧窄缝(纵缝缝)灭弧法法栅片灭弧法法16拉长灭弧通过机械装装置或电动动力的作用用将电弧迅迅速拉长并并在电弧电电流过零时时熄灭,如如图1-7所示。这种种方法多用用于开关电电器中。17窄缝(纵缝缝)灭弧法法在电弧所形形成的磁场场电动力的的作用下,,可使电弧弧拉长并进进入灭弧罩罩的窄(纵纵)缝中,,几条纵缝缝可将电弧弧分割成数数段且与固固体介质相相接触,电电弧便迅速速熄灭,如如图1-9所示。这种种结构多用用于交流接接触器上。。18磁吹灭弧在一个与触触头串联的的磁吹线圈圈产生的磁磁场作用下下,电弧受受电磁力的的作用而拉拉长,被被吹入由固固体介质构构成的灭弧弧罩内,与与固体介质质相接触,,电弧被冷冷却而熄灭灭,如图1-8所示。直流流电器中常常采用磁吹吹灭弧。1-磁吹线圈2-铁心3-导磁夹板4-引弧角5-灭弧罩6-动触头7-磁场方向8-静触头19栅片灭弧法法触头分开时时,产生的的电弧在电电动力的作作用下被推推入一组金金属栅片中中而被分割割成数段,,彼此绝缘缘的金属栅栅片的每一一片都相当当于一个电电极,因而而就有许多多个阴阳极极压降。对对交流电弧弧来说,近近阴极处,,在电弧过过零时就会会熄灭。由由于栅片灭灭弧效应在在交流时要要比直流时时强得多,,所以交流流电器常常常采用栅片片灭弧。1-主触点点2-电电弧3-电弧进入入灭弧栅片片4-灭弧栅栅片5-电弧产生生的磁场202.直直流流接接触触器器直流流接接触触器器主主要要用用于于控控制制直直流流电电压压至至440V、直直流流电电流流至至630A的直直流流电电力力线线路路,,常常用用于于频频繁繁地地操操作作和和控控制制直直流流电电动动机机。。直直流流接接触触器器的的结结构构和和工工作作原原理理与与交交流流接接触触器器基基本本相相同同,,在在结结构构上上也也是是由由电电磁磁机机构构、、触触点点系系统统和和灭灭弧弧装装置置等等组组成成,,但但也也有有不不同同之之处处。。21(1)电电磁磁机机构构电磁磁机机构构由由铁铁心心、、线线圈圈和和衔衔铁铁组组成成。。线圈圈中中通通过过的的是是直直流流电电,,产产生生的的是是恒恒定定的的磁磁通通,,不不会会在在铁铁心心中中产产生生磁磁滞滞损损耗耗和和涡涡流流损损耗耗,,所所以以铁铁心心不不发发热热,,铁铁心心可可以以用用整整块块铸铸钢钢或或铸铸铁铁制制成成。。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。在直流流接触触器运运行时时,电电磁机机构中中只有有线圈圈产生生热量量,为为了使使线圈圈散热热良好好,通通常将将线圈圈绕制制成长长而薄薄的圆圆筒形形,没没有骨骨架,,与铁铁心直直接接接触,,便于于散热热。22(2)触点点系统统直流接接触器器的主主触点点接通通或断断开较较大的的电流流,常常采用用滚动动接触触的指指形触触头,,一般般由单单极或或双极极两种种。辅辅助触触点开开断电电流较较小,,常做做成双双断口口桥式式触点点。23(3)灭弧弧装置置直流接接触器器的主主触点点在分分断大大的直直流电电时,,产生生直流流电弧弧,较较难熄熄灭,,一般般采用用灭弧弧能力力较强强的磁磁吹式式灭弧弧。24(4)其它它部件件其它部部件包包括底底座,,反作作用弹弹簧,,缓冲冲弹簧簧,触触点压压力弹弹簧,,传动动机构构和接接线柱柱。反作用用弹簧簧的作作用是是当吸吸引线线圈断断电时时,迅迅速使使主触触点、、常开开触点点分断断;缓冲弹簧的的作用是缓缓冲衔铁吸吸合时对铁铁心和外壳壳的冲击力力;触点压力弹弹簧的作用用是增加动动静触点之之间的压力力,增大接接触面积,,降低接触触电阻,避避免触点由由于接触不不良而过热热。251.2.3接触器的主主要技术参参数及型号号1.接触器的的主要技术术参数(1)额定电压压接触器铭牌牌上标注的的额定电压压是指主触触点正常工工作的额定定电压。交交流接触器器常用的额额定电压等等级有:127、220、380、660V;直流接触触器常用的的电压等级级有:110、220、440、660V。(2)额定电流流接触器铭牌牌上标注的的额定电流流是指主触触点的额定定电流。交交、直流接接触器常用用的额定电电流的等级级有:10、20、40、60、100、150、250、400、600A。26(3)线圈的额额定电压指接触器吸吸引线圈的的正常工作作电压值。。交流线圈圈常用的电电压等级为为:36、110、127、220、380V;直流线圈圈常用的电电压等级为为:24、48、110、220、440V。选用时交交流负载选选用交流接接触器,直直流负载选选用直流接接触器,但但交流负载载频繁动作作时可采用用直流线圈圈的交流接接触器。(4)主触点的的接通和分分断能力指主触点在在规定的条条件下能可可靠地接通通和分断的的电流值。。在此电流流值下,接接通时主触触点不发生生熔焊,分分断时不应应产生长时时间的燃弧弧。接触器器的使用类类别不同,,对主触点点的接通和和分断能力力的要求也也不同。常常见的接触触器的使用用类别、典典型用途及及主触点要要求达到的的接通和分分断能力如如表1-1所示。。。27常见的接触触器的使用用类别、典典型用途及及主触点要要求达到的的接通和分分断能力电流种类

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)额定操作作频率指接触器在在每小时内内的最高操操作次数,,交、直流流接触器的的额定操作作频率为1200次/小时或600次/小时。(6)机械寿命命指接触器所所能承受的的无载操作作的次数。。(7)电寿命指在规定的的正常的工工作条件下下,接触器器带负载操操作的次数数。292.交流接触触器的主要要型号(1)CJ10系列交流接接触器CJ10系列交流接接触器适用用于交流50HZ,电压至380V,电流至150A的电力线路路,作远距距离接通与与分断线路路之用,并并适宜于频频繁地启动动和控制交交流电动机机。其吸引引线圈的额额定电压交交流为36V、127V、220V、380V;直流为110V、220V。吸引线圈圈在额定电电压的85%~105%时可以正常常工作,在线圈电电流切断后后,常开触触头应完全全开启,而而不停留在在中间位置置。接触器器主触头的的接通能力力与分断能能力:在105%的额定电压压下,功率率因数为0.35时能承受接接通12倍额定电流流100次,或者能能承受接通通与分断10倍额定电流流20次,每次间间隔5秒,通电时时间0.2秒。接触器器的操作频频率为每小小时600次,电寿命命可达60万次,机械械寿命为300万次。CJ10型系列交交流接触触器为直直动式,,主触点点采用双双断点桥桥式触点点,20安以上的的接触器器均装有有灭弧装装置。电电磁系统统为双E型铁心磁磁轭两边边铁柱端端面嵌有有短路环环,衔铁铁中柱较较短,闭闭合后留留有空气气间隙,,为了削削弱剩磁磁的作用用。30CJ20系列交流流接触器器适用于于交流50HZ、电压至至660V、电流至至630A的电力线线路,供供远距离离接通于于分断线线路之用用,并适适宜于频频繁地启启动和控控制交流流电动机机。CJ20型系列交交流接触触器为直直动式,,主触点点采用双双断点桥桥式触点点,U形铁心。。辅助触触点采用用通用的的辅助触触点,根根据需要要可制成成不同组组合以适适应不同同需要。。辅助触触点的组组合有2常开2常闭;4常开2常闭;也也可根据据需要交交换成3常开3常闭或2常开4常闭。CJ20系列交流流接触器器的结构构优点是是体积小小,重量量轻,易易于维护护。(2)CJ20系列交流流接触器器313.直流接接触器的的主要型型号(1)CZ0系列直流流接触器器适用于直直流电压压440V以下、电电流600A及以下电电路,供供远距离离接通和和分断直直流电力力线路,,及频繁繁启动、、停止直直流电动动机及控控制直流流电动机机的换向向及反接接制动。。其主触触点的额额定电流流有40、100、150、250、400、600A。主触点点的灭弧弧装置由由串联磁磁吹线圈圈和横隔隔板陶土土灭弧罩罩组成。。(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10、11-常闭触点8-触点弹簧9-绝缘支架12-反作用弹簧簧391.电磁式电电流继电器器电流继电器器的输入信信号是电流流,电流继继电器的线线圈串联在在被测量的的电路中,,以反应电电路电流的的变化。电电流继电器器的线圈匝匝数少,导导线粗,线线圈阻抗小小。电流继继电器又分分为过电流流继电器和和欠电流继继电器两种种。40(1)过电流继继电器正常工作时时,线圈中中通过正常常的负荷电电流,继电电器不动作作,即衔铁铁不吸合。。当通过线线圈的电流流超过正常常的负荷电电流,达到到某一整定定值时,继继电器动作作,衔铁吸吸合,同时时带动触点点动作。IOP::使过电电流继继电器器动作作的最最小电电流称称为继继电器器的动动作电电流。。返回电电流Ire::继电器器动作作以后后,当当流入入线圈圈中的的电流流逐渐渐减小小到某某一电电流值值时,,继电电器因因电磁磁力小小于弹弹簧的的反作作用力力而返返回到到原始始位置置的最最大电电流。。返回系系数Kre:Kre=Ire/IOP。过电电流继继电器器的返返回系系数小小于1,。41(2)欠电电流继继电器器正常工工作时时,线线圈中中通过过正常常的负负荷电电流,,衔铁铁吸合合,其其常开开触点点闭合合,常常闭触触点断断开。。当通通过线线圈的的电流流降低低到某某一电电流值值时,,衔铁铁动作作(释释放)),同同时带带动触触点动动作,,常开开触点点断开开,常常闭触触点闭闭合。。使欠电电流继继电器器动作作(衔衔铁释释放))的最最大电电流称称为继继电器器的动动作电电流,,用IOP表示。。继电电器动动作((衔铁铁释放放)以以后,,当流流入线线圈中中的电电流上上升到到某一一电流流值时时,继继电器器返回回到衔衔铁吸吸合状状态的的最小小电流流称为为返回回电流流Ire,欠电电流继继电器器的返返回系系数大大于1。422.电压压继电电器电压继继电器器的输输入信信号是是电压压,电电压继继电器器的线线圈并并联在在被测测量的的电路路中,,以反反应电电路电电压的的变化化。电电压继继电器器的线线圈匝匝数多多,导导线细细,线线圈阻阻抗大大。电压继继电器器的文文字符符号是是KV,图形形符号号如图图1-13所示。。43(1)过电电压继继电器器正常工工作时时,线线圈的的电压压为额额定电电压,,继电电器不不动作作,即即衔铁铁不吸吸合。。当线线圈的的电压压高于于额定定电压压,达达到某某一整整定值值时,,继电电器动动作,,衔铁铁吸合合,同同时带带动触触点动动作,,常开开触点点闭合合,常常闭触触点断断开。。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)电电磁式时时间继电电器的特特点:构构简单,,价格低低廉,延延时较短短0.3S~5.5S,只能能用于直直流断电电延时,,延时精精度不高高,体积积大。常常用的有有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继电电器器是是专专门门用用来来对对连连续续运运行行的的电电动动机机进进行行过过载载及及断断相相保保护护,,以以防防止止电电动动机机过过热热而而烧烧毁毁的的保保护护电电器器。。热继继电电器器中中通通过过的的过过载载电电流流和和热热继继电电器器触触头头动动作作的的时时间间关关系系就就是是热热继继电电器器的的保保护护特特性性。。572.热热继继电电器器的的分分类类及及主主要要技技术术参参数数和和型型号号按相数数来分分,,热热继继电电器器有有单单相相、、两两相相和和三三相相式式三三种种类类型型。。按按功能能来分分,,三三相相式式的的热热继继电电器器又又有有带带断断相相保保护护装装置置和和不不带带断断相相保保护护装装置置的的。。按按复位位方方式式分,,热热继继电电器器有有自自动动复复位位的的和和手手动动复复位位的的,,所所谓谓自自动动复复位位是是指指触触头头断断开开后后能能自自动动返返回回。。按按温度度补补偿偿分为为,,带带温温度度补补偿偿的的和和不不带带温温度度补补偿偿的的。。热继继电电器器的的主主要要技技术术参参数数有有::额额定定电电压压、、额额定定电电流流、、相相数数、、整整定定电电流流等等。。热热继继电电器器的的整定定电电流流是指指热热继继电电器器的的热热元元件件允允许许长长期期通通过过又又不不致致引引起起继继电电器器动动作作的的最最大大电电流流值值,,超超过过此此值值热热继继电电器器就就会会动动作作。。常用用的的热热继继电电器器有有JR20、JR36、JRS1系列列具具有有断断相相保保护护功功能能的的热热继继电电器器每每一一系系列列的的热热继继电电器器一一般般只只能能和和相相应应系系列列的的接接触触器器配配套套使使用用,,如如JR20热继继电电器器和和CJ20接触触器器配配套套使使用用。。583.热热继继电电器器的的工工作作原原理理1-推杆杆2-主双双金金属属片片3-加热热元元件件4-导板板5-补偿偿双双金金属属片片6-常闭闭静静触触点点7-常开开静静触触点点8-复位位螺螺钉钉9-动触触点点10-按钮钮11-调节节旋旋钮钮12-支撑撑件件13-压簧簧594.带带断断相相保保护护的的热热继继电电器器若三三相相异异步步电电动动机机为为D型接接线线,,正正常常运运行行时时相相电电流流等等于于线线电电流流的的,,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)倍电动机机的额定电电流,热元元件选定后后,再根据据电动机的的额定电流流调整热继继电器的整整定电流,,使整定电电流与电动动机的额定定电流相等等。(3)对于工作作时间短、、间歇时间间长的电动动机,以及及虽长期工工作,但过过载可能性性小的(如如风机电动动机),可可不装设过过载保护。。626.热继电器器的故障及及维修(1)热元件烧烧断(2)热继继电器误动动作(3)热继继电器不动动作(4)热继继电器常闭闭触点接触触不良,将将会使整个个电路不工工作。631.3.4温度继电器器温度继电器器用于电动动机、变压压器和一般般电气设备备的过载堵堵转等过热热的保护。。使用时将温温度继电器器埋入电机机绕组或介介质,当绕绕组或介质质温度超过过允许温度度时,继电电器就快速速动作断开开电路,将将电气设备备退出运行行。当温度度下降到复复位温度时时,继电器器又自动复复位。温度继电器器常用的有有双金属片片式温度继继电器和热热敏电阻式式温度继电电器。温度度继电器的的文字符号号为ST,图形符号如图1-26所示。Θ可以标注实实际的动作作温度。64温度继电器器的文字符符号和图形形符号θθSTST65双金属片式式温度继电电器双金属片式式温度继电电器是封闭闭式结构,,内部有盘盘式双金属属片,双金金属片受热热后线形膨膨胀,双金金属片弯曲曲,带动触触点动作。。双金属属片式式温度度继电电器的的动作作温度度是以以电动动机绕绕组的的绝缘缘等级级为基基础来来划分分的,,共有有50℃,60℃、70℃、80℃、95℃、105℃、115℃、125℃、135℃、145℃、165℃共11个个规格格。继电器器的返返回温温度一一般比比动作作温度度低5~40℃。661.3.5液位继继电器器液位继继电器器的作作用是是根据据液位位的高高低变变化来来发出出控制制信号号的。。根据据工作作原理理不同同有浮浮球液液位继继电器器,光光电液液位继继电器器,激激光液液位继继电器器、音音叉液液位继继电器器等。。液位位继电电器的的文字字符号号为ST,图形形符号号如图图所示示。ST671.金属属小浮浮球液液位继继电器器工作原原理::在密密闭的的非导导磁性性管内内安装装有一一个或或多个个干簧簧管,,然后后将此此管穿穿过一一个或或多个个中空空且内内部有有环形形磁铁铁的浮浮球,,将浮浮球置置于被被控制制的液液体内内,液液位的的上升升或下下降会会带动动浮球球一起起移动动,从从而使使该非非导磁磁性管管内的的干簧簧管产产生吸吸合或或断开开的动动作,,并输输出一一个开开关信信号。。技术参参数::触点点容量量:50W;开关关电压压:220VAC/200VDC;开关关电流流:0.5A;绝缘缘阻抗抗:100MΩ;触触点阻阻抗::<100mΩ;工工作温温度::-10~200℃;工工作压压力::<1.0Mpa;介质质比重重:>>0.6。682.光电电液位位继电电器电液位位继电电器是是一种种结构构简单单、使使用方方便、、安全全可靠靠的液液位控控制器器,它它使用用红外外线探探测,,可避避免阳阳光或或灯光光的干干扰而而引起起误动动作。。其体体积小小、安安装容容易,,有杂杂质或或带粘粘性的的液体体均可可使用用,外外壳材材质有有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光电液液位继继电器器的工工作原原理701.3.6固态继继电器器固态继继电器器简称称SSR(SolidStateRelay),是采采用固固体半半导体体元件件组装装成的的无触触点开开关。。固态继继电器器在许许多自自动控控制装装置中中替代代了常常规的的继电电器,,固态态继电电器目目前已已广泛泛应用用于计计算机机外围围接口口装置置,电电炉加加热恒恒温系系统,,数控控机械械,遥遥控系系统、、工业业自动动化装装置;;另外外在化化工、、煤矿矿等需需防爆爆、防防潮、、防腐腐蚀场场合中中都有有大量量使用用。随随着电电子技技术的的发展展,其其应用用范围围越来来越广广。711.固态态继电电器的的结构构及特特点单相的的固态态继电电器是是一个个四端端有源源器件件,有有输入入、输输出端端口,,中间间采用用隔离离器件件,输输入、、输出出之间间的隔隔离形形式有有:光光电隔隔离、、变压压器隔隔离和和干簧簧继电电器隔隔离等等。72变压器隔隔离型固固态继电电器73光电隔离离型固体体继电器器742.固态继继电器分分类固态继电电器按输输出端负负载的电电源类型型可分为为直流型型和交流流型两类类。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。785.三相交流流固态继继电器(SSR)三相交流流固态继继电器((以下简简称三相相SSR)是集三三只单相相交流固固态继电电器为一一体,并并以单一一输入端端对三相相负载进进行直接接开关切切换,可可方便地地控制三三相交流流电机、、加热器器等三相相负载。。三相普通通型SSR是以三只只双向可可控硅作作为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,,过零型触触发电流大大于5mA,随机型大大于10mA,低电平电压压小于1V,也即并联联驱动电流流应大于多多个SSR的输入电流流之和;串联时驱动动电压应大大于多个开开启电压((以4V计算)之和和。83(3)RC吸收回路和和断态漏电电流以及测测试SSR时应注意的的事项对于容性或或电阻类负负载,应限限制其开通通瞬间的浪浪涌电流((一般为负负载电流的的7倍),输出出端采用RC浪涌吸收回回路;RC吸收回路的的作用为吸吸收浪涌电电压和提高高dv/dt指标,但SSR内部的RC回路带来断断态漏电流流,一般来来说2A~6A的SSR漏电流对10W以上功率的的负载(如如电机)基基本无影响响,10A以上的SSR漏电流对50W以上功率的的负载基本本无影响。。另外在实实际应用大大感性负载载场合,对于电感性性负载,应应限制其瞬瞬时的过电电压,以防防损坏固态态继电器,,输出端采采用非线形形压敏电阻阻吸收瞬时时的过电压压,还可以在SSR两输出端再再并联RC吸收回路以以保护SSR。有些用户如如负载功率率小(如中间继电器器、接触器器的线圈、、电磁吸铁铁等负载))可以选用漏漏电流小于于1mA的固态继电电器。84(4)严禁负载载侧短路,,以免损坏坏固态继电电器。万用表电阻阻档测量出出固态继电电器交流两两端电阻接接近为零时时,说明此此固态继电电器内部的的可控硅已已损坏。除此以外,,判断固态态继电器的的好坏必须须采用带负负载的电路路。85(5)固态继电器器电压等级级的选取及及过压保护护当加在固态态继电器交交流两端的的电压峰值值超过SSR所能承受的的最高电压压峰值时,,固态继电电器内的元元件便会被被电压击穿穿而造成SSR损坏,选取取合适的电电压等级和和并联压敏敏电阻可以以较好地保保护SSR。a、交流负负载为220V的阻性负载载时可选取取220V电压等级的的SSR。b、交流负负载为220V的感性负载载或交流负负载为380V的阻性负载载时可选取取380V电压等级的的SSR。c、交流负负载为380V的感性负载载时可选取取480V电压等级的的SSR(480V等级的SSR还具有更高高的dv/dt指标);86(6)固态态继继电电器器电电流流等等级级的的选选取取及及过过流流保保护护a、阻阻性性负负载载时时,,选选取取SSR的电电流流等等级级宜宜大大于于等等于于2倍的的负负载载额额定定电电流流。。b、负负载载为为交交流流电电动动机机时时,,选选取取SSR的电电流流等等级级须须大大于于等等于于6-7倍的的电电动动机机额额定定电电流流。。c、交交流流电电磁磁铁铁、、中中间间继继电电器器线线圈圈、、电电感感线线圈圈等等负负载载时时,,选选取取SSR的电电流流等等级级宜宜大大于于等等于于4倍的的负负载载额额定定电电流流,,变变压压器器则则为为5倍的的负负载载额额定定电电流流,,特特种种感感性性、、容容性性负负载载则则应应根根据据实实际际经经验验还还须须放放大大SSR的电电流流裕裕量量。。d、电电力力补补偿偿电电容容器器类类负负载载时时,,选选取取SSR的电电流流等等级级须须大大于于5倍的的负负载载额额定定电电流流。。87(7)SSR的发发热热与与散散热热当温温度度超超过过35℃,,固固态态继继电电器器的的负负载载能能力力随随着着温温度度升升高高而而降降低低,,因因此此使使用用时时必必须须安安装装散散热热器器或或减减低低电电流流使使用用。。固固态态继继电电器器的的允允许许壳壳温温为为75℃以以下下。。单单相相SSR在导导通通时时的的最最大大发发热热量量按按实实际际工工作作电电流流××1.5W/A来计计算算,,在在散散热热设设计计时时,,应应考考虑虑到到环环境境温温度度,,通通风风条条件件((自自然然冷冷却却、、风风扇扇冷冷却却))及及SSR安装装密密度度等等因因素素。。2A、3A、4A、5A系列列在在印印刷刷板板上上使使用用,,不不需需外外加加散散热热器器;;装装置置式式SSR在应应用用于于10A以下下的的额额定定电电流流可可以以安安装装在在散散热热较较好好的的金金属属平平板板上上;;10A以上上需需散散热热器器,,自自然然风风冷冷;;额额定定电电流流大大于于30A时最最好好用用风风扇扇冷冷却却;;条条件件允允许许,,电电流流较较大大时时((如如150A以上上)),,水水冷冷最最佳佳。。88(8)电电网网频频率率SSR应用用于于50Hz或60Hz的工工频频电电网网上上,,不不宜宜于于低低频频或或高高次次谐谐波波分分量量大大的的场场合合,,如如变变频频器器输输出出端端有有多

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