第1章 常用低压电器【第2讲】

1常用低压电器1.2、接触器◆定义：接触器是用来频繁地接通和分断交直流主回路和大容量控制电路。其主要控制对象是电动机，能实现远距离控制，并具有欠(零)电压保护。

具有手动切换电器所不能实现的遥控功能，同时还具有欠压、失压保护的功能，但却不具备短路保护和过载保护功能。

接触器按其线圈中通过电流种类不同，分为交流接触器和直流接触器。本课程重点介绍交流接触器。回顾01二月2023机电与汽车工程学院11常用低压电器1.3、继电器◆定义：继电器是一种自动动作的电器。当给继电器输入电压、电流、频率等电量或温度、压力、转速等非电量并达到规定值时，继电器的触点便接通或分断所控制或保护的电路。

体积小、触点数目多但容量小，一般用于控制电路中。01二月2023机电与汽车工程学院21常用低压电器1.3、继电器◆分类

按动作原理分：有电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、电子式继电器和热继电器。

按用途分：有控制继电器和保护继电器。

按输入信号的不同来分：有电压继电器、中间继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器等。01二月2023机电与汽车工程学院31常用低压电器1.3.1、电磁式继电器◆种类——常用电磁式继电器有电压继电器、中间继电器和电流继电器。(1)电磁式继电器的结构与工作原理(2)图形及文字符号线圈常开触点常闭触点KAKAKA电磁式继电器图形、文字符号456891电磁式继电器原理图23释放弹簧电磁系统触头系统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01二月2023机电与汽车工程学院41常用低压电器(3)电磁式继电器的特性xy0x2x1y1继电器吸合值继电器释放值1)继电器的输入——输出特性又称继电特性。如下图※当继电器输入量x由零增加至x1之前，输出量为零。当输入量增加到x2时继电器吸合，输出量为y1。当继续增大输入量时，y1值不变。继电器输入值继电器输出值01二月2023机电与汽车工程学院51常用低压电器(3)电磁式继电器的特性xy0x2x1y1继电器吸合值继电器释放值1)继电器的输入——输出特性又称继电特性。如下图※当继电器输出量x减小未到x2时，y1值不变，当x再继续减小至x1时，继电器释放，输出量y降至零。x再减小，y值仍为零。01二月2023机电与汽车工程学院61常用低压电器2)主要参数①继电器的返回系数其值的改变有两种方法：▲

通过调节释放弹簧的松紧程度▲调整铁心与衔铁间非磁性垫片的厚薄注：k值一般要求在0.1-0.4之间，以防继电器误动作；

欠电压继电器的k值在0.6以上，可以起到欠电压保护作用。释放弹簧非磁性垫片01二月2023机电与汽车工程学院71常用低压电器2)主要参数①继电器的返回系数②吸合时间和释放时间吸合时间：从线圈接受电信号到衔铁完全吸合所需的时间。释放时间：从线圈失电到衔铁完全释放所需的时间。注：一般继电器的吸合时间与释放时间为0.05—0.15s，快速继电器为0.005—0.05s。01二月2023机电与汽车工程学院81常用低压电器1.3.1、电磁式继电器(4)电磁式继电器代表

1）电流继电器定义：反映的是电流信号,根据输入电流的大小而动作的继电器。(a)外形结构(b)图形符号(c)实物JT4系列电流继电器线圈动合触点动开触点KA※电流继电器的线圈导线粗、匝数少、阻抗小，能通过大电流，串联在主电路中来感测电流，触点接于控制电路，为执行元件。电流继电器主要用于过载及短路保护。01二月2023机电与汽车工程学院91常用低压电器1.3.1、电磁式继电器1)电流继电器分类：过电流继电器：线圈中的电流大于整定值而动作的继电器。欠电流继电器：线圈中的电流低于整定值而动作的继电器。过电流继电器和欠电流继电器。01二月2023机电与汽车工程学院101常用低压电器2)电压继电器定义：反映的是电压信号,根据输入电压的大小而动作的继电器。※电压继电器的线圈并联在被测电路的两端，感测主电路的电压，匝数多、导线细、阻抗大。触点接于控制电路，为执行元件。电压继电器用于电力拖动系统的电压保护和控制。分类：欠电压继电器和过电压继电器。过电压继电器：线圈中的电压大于整定值而动作的继电器。欠电压继电器：线圈中的电压低于整定值而动作的继电器。01二月2023机电与汽车工程学院111常用低压电器2)电压继电器01二月2023机电与汽车工程学院121常用低压电器3)中间继电器定义：中间继电器实质上是一种电压继电器。它的特点是触点数目较多，电流容量较大（额定电流5~10A），其作用是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大(即增大触点容量)，起到信号中转的作用。※该继电器的结构与交流接触器相似，由静铁心、动铁心、线圈、触点系统、反作用弹簧和复位弹簧等组成，其触点对数较多，没有主、辅触点之分，各对触点允许通过的额定电流是一样的，都为5A。吸引线圈的额定电压有12V、24V、36V、110V、127V、220V、380V等多种可供选择。JZ7系列中间继电器静铁心短路环动铁心反作用弹簧线圈复位弹簧常开触点常闭触点01二月2023机电与汽车工程学院131常用低压电器1.3.1、电磁式继电器(5)电磁式继电器常用型号及电气符号

J继电器种类代号L：电流Z：中间S：时间T：通用辅助说明动断触点数设计序号动合触点数J：交流Z：直流电气符号:KA继电器线圈KI过电流继电器线圈I>欠电流继电器线圈I<KIKA过电压继电器线圈U>KA欠电压继电器线圈U<动合触点动断触点KA(KI)01二月2023机电与汽车工程学院141常用低压电器1.3.2、时间继电器定义：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：①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。②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。时间继电器的种类：电磁式、空气阻尼式、半导体式等。01二月2023机电与汽车工程学院151常用低压电器(1)直流电磁式时间继电器1.3.2、时间继电器带有阻尼铜套的铁心结构图1、铁心；2、阻尼铜套；3、线圈；4、绝缘层。12341)原理直流电磁式时间继电器是利用电磁阻尼原理产生延时的，即电磁系统在电磁线圈断电后磁通延缓变化的原理而制作的。在继电器的铁心上增加一个阻尼铜套，构成直流电磁式时间继电器。2)结构01二月2023机电与汽车工程学院161常用低压电器(1)直流电磁式时间继电器1.3.2、时间继电器带有阻尼铜套的铁心结构图1、铁心；2、阻尼铜套；3、线圈；4、绝缘层。12342)结构

当线圈通电时，由于衔铁处于释放位置，磁路中气隙大、磁阻大、磁通小，铜套阻尼作用相对也较小，因此衔铁吸合时延时不显著，约为0.2s，近乎瞬动忽略不计。

当线圈断电时，磁通变化量大，铜套阻尼作用也大，使衔铁延时释放，从而实现延时作用。3)优缺点优点：结构简单、运行可靠、寿命长、允许通电次数多。缺点：延时时间短（最长不超过5s），延时精度不高，体积大且仅适用于直流电路中作断电延时时间继电器。01二月2023机电与汽车工程学院17JS7-A系列时间继电器外形图1常用低压电器(2)空气阻尼式时间继电器空气阻尼式时间继电器又称为气囊式时间继电器，是利用空气阻尼的原理制成的。1)工作原理1.3.2、时间继电器分通电延时和断电延时。2)种类电磁机构、触点系统和延时机构。3)结构组成01二月2023机电与汽车工程学院181常用低压电器JS7-A系列空气阻尼式时间继电器结构原理图a-通电延时型b-断电延时型1-线圈2-铁心3-衔铁4-反力弹簧5-推板6-活塞杆7-塔形弹簧8-弱弹簧9-橡皮膜10-空气室壁11-调节螺钉12-进气孔13-活塞14、16-微动开关15-杠杆瞬动触点延时触点01二月2023机电与汽车工程学院191常用低压电器1.3.2、时间继电器——通电延时动画01二月2023机电与汽车工程学院201常用低压电器1.3.2、时间继电器——断电延时动画01二月2023机电与汽车工程学院211常用低压电器(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(a)线圈一般符号(b)通电延时线圈(c)断电延时线圈(d)通电延时闭合动合（常开）触点(e)通电延时断开动断（常闭）触点（f）断电延时断开动合（常开）触点（g）断电延时闭合动断（常闭）触点（h）瞬动触点(3)符号1.3.2、时间继电器01二月2023机电与汽车工程学院221常用低压电器1.3.3、热继电器定义：是利用电流的热效应原理来切断电路的保护电器，即电流通过发热元件加热使双金属片弯曲，推动执行机构动作的电器。◆具有过载保护特性的过电流继电器。◆长期过载、频繁启动、欠电压、断相运行均会引起过电流。◆用于：电动机或其他设备的过载保护和断相保护。01二月2023机电与汽车工程学院231常用低压电器1.3.3、热继电器(1)热继电器的结构及工作原理结构：由双金属片、热元件、动作机构、触头系统、整定调整装置和手动复位装置组成。双金属片式热继电器结构原理图1—主触头2—主双金属片3—热元件4—推动导板5—补偿双金属片6—常闭触头7—常开触头8—复位调节螺钉9—动触头10—复位按钮11—偏心轮12—支撑件13—弹簧补偿双金属片可以在规定温度范围内补偿环境温度对热继电器的影响。如果周围环境温度升高，双金属片向左弯曲程度加大，然而补偿双金属片也向左弯曲，使导板与补偿双金属片之间距离保持不变，故继电器特性不受环境温度升高的影响，反之亦然。01二月2023机电与汽车工程学院241常用低压电器1.3.3、热继电器工作原理：主双金属片与加热元件串接在接触器负载端，（电动机电源端）的主回路中。当电动机过载时，流过热元件的电流增大，热元件产生的热量增加，使双金属片产生的弯曲位移增大，主双金属片推动导板，并通过补偿双金属片与推杆将触点（即串接在接触器线圈回路的热继电器常闭触点）分开，以切断电路保护电动机。(1)热继电器的结构及工作原理01二月2023机电与汽车工程学院251常用低压电器1.3.3、热继电器(1)热继电器的结构及工作原理01二月2023机电与汽车工程学院261常用低压电器1.3.3、热继电器(2)带断相保护的热继电器普通的热继电器，也就是不带断相保护的，适用于出现过载电流的情况，若三相中有一相断线时,因为断线那一相的双金属片不弯曲而使热继电器不能及时动作，故不能起到保护作用。◆

带断相保护的热继电器，当断电时，如图a)所示。◆当电流为额定值时，三个热元件均正常发热，其端部均向左弯曲推动上、下导板同时左移，但达不到动作位置，继电器不会动作，如图b)所示。如何解决？采用差动的导板结构形式。01二月2023机电与汽车工程学院271常用低压电器1.3.3、热继电器(2)带断相保护的热继电器现在的热继电器，基本上都是自带断相保护了。◆当电流过载达到整定值时，双金属片弯曲较大，把导板和杠杆推到动作位置，继电器动作，使动断触点立即打开，如图c)所示。◆当一相（设(A相）断路时，A相（右侧）的双金属片逐渐冷却降温，其端部向右移动，推动上导板向右移动；而另外两相双金属片温度上升，使端部向左移动，推动下导板继续向左移动，产生差动作用，使杠杆扭转，继电器动作，起到断相保护作用，如图d)所示。01二月2023机电与汽车工程学院281常用低压电器1.3.3、热继电器(2)带断相保护的热继电器※使用热继电器时必须注意，它不能起短路保护作用。在发生短路时，要求立即断开电路，而热继电器由于热惯性不能立即动作。※但这个热惯性也有好处，在电动机启动或短时过载时，热继电器不会动作，避免电动机不必要的停车。※现在的热继电器，基本上都是自带断相保护了。01二月2023机电与汽车工程学院29(3)

热继电器的型号、图形及文字符号。1常用低压电器1.3.3、热继电器目前我国生产并广泛使用的热继电器主要有JR16、JR20系列；JR16系列热继电器JR20系列热继电器引进产品有施耐德公司的LR2D系列，其特点是具有过载与缺相保护、测试按钮、停止按钮，还具有脱扣状态显示功能以及在湿热的环境中使用的强适应性。LR2D2355热继电器01二月2023机电与汽车工程学院30(3)

热继电器的型号、图形及文字符号。1.3.3、热继电器热继电器的型号及含义：

(a)

热元件；(b)

常闭触点热继电器电气符号：1常用低压电器JR热继电器设计代号热元件编号基本规格代号(以额定整定电流表示)特征代号20如：JR16-20/301二月2023机电与汽车工程学院311常用低压电器1.3.4、速度继电器◆用途：根据电磁感应原理检测转速的过零点。多用于反接制动时，切除反相序电源，故又称为反接制动继电器。◆结构a)外形b)实物c)结构原理速度继电器1—螺钉；2—反力弹簧；3—常闭触点；4—动触点；5—常开触点；6—返回杠杆；7—杠杆；8—定子导体；9—定子；10—转轴；11—转子01二月2023机电与汽车工程学院321常用低压电器1.3.4、速度继电器速度继电器结构原理1—螺钉；2—反力弹簧；3—常闭触点；4—动触点；5—常开触点；6—返回杠杆；7—杠杆；8—定子导体；9—定子；10—转轴；11—转子◆结构：转子+定子+触头

转子与电动机同轴相联，用以感受转动信号。转子通过转轴随电动机转动产生旋转磁场定子笼型绕组切割磁场产生感应电势、电流定子产生电磁转矩带动杠杆转动角度触点动作杠杆压缩弹簧阻止定子转动◆工作原理01二月2023机电与汽车工程学院331常用低压电器1.3.4、速度继电器01二月2023机电与汽车工程学院341常用低压电器1.3.4、速度继电器◆型号及电气符号

常用的速度继电器有JY1型和JFZ0型两种。其中JY1型可在700~3600r/min范围工作。

JFZ0-1型适用于300~1000r/min；

JFZ0-2型适用于1000~3000r/min。

一般速度继电器都具有两个常开、常闭触点，一个正转时动作，另一个反转时动作，触点额定电压380V，额定电流为2A。

一般速度继电器动作转速在130r/min，复位转速在100r/min以下。

电气符号：(a)转子(b)常开触点(c)常闭触点01二月2023机电与汽车工程学院3501二月2023机电与汽车工程学院361常用低压电器1.4、熔断器◆定义：是一种当电流超过规定值一定时间后,以它本身产生的热量使熔体熔化而分断电路的电器。广泛应用于低压配电系统及用电设备中作短路和过载保护。01二月2023机电与汽车工程学院371常用低压电器1.4、熔断器◆

熔断器基本结构熔断器主要由熔体和绝缘底座组成。熔体材料基本上分为两类：一类为铅、锌、锡及锡铅合金等低熔点金属，主要用于小电流电路；另一类为银或铜等较高熔点的金属，用于大电流电路。◆

熔断器的工作原理使用时熔断器串接在被保护的电路中，在正常情况下，它相当于一根导线。当流过它的电流超过规定值时，熔体产生的热量使其自身融化而切断电路。01二月2023机电与汽车工程学院381常用低压电器图形符号FU文字符号◆

熔断器的主要技术指标额定电压：从灭弧的角度出发，规定保证熔断器能长期正常工作的电压。额定电流：指保证熔断器能长期正常工作的电流。应该注意的是，熔断器的额定电流应大于或等于所装熔体的额定电流。极限分断电流：指熔断器在额定电压下所能断开的最大短路电流。它取决于熔断器的灭弧能力，与熔体额定电流无关。◆

熔断器型号及电气符号熔断器型号（R□□-□）的含义为：“R”表示熔断器，3个“□”分别表示结构形式、设计序号和额定电流。01二月2023机电与汽车工程学院391常用低压电器◆

熔断器种类1)无填料瓷插式熔断器瓷插式熔断器又名插入式熔断器，它由瓷盖、瓷体、静触点、动触点和熔体组成。动触点熔体瓷盖空腔静触点瓷体下图为RC1A系列瓷插式熔断器。适用范围：一般用于交流50Hz、额定电压为380V、额定电流为200A以下的线路中，作为电气设