第1章 常用低压电器【第3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2/3/20231机电系统与测控技术研究所1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。回顾2/3/20232机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.3.1、电磁式继电器1)电流继电器2)电压继电器3)中间继电器1.3.2、时间继电器(1)直流电磁式时间继电器(2)空气阻尼式时间继电器1.3.3、热继电器1.3.4、速度继电器1.4、熔断器回顾2/3/20233机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.5、低压开关和低压断路器1.5.1、低压开关◆定义：又称低压隔离器，是低压电器中结构比较简单、应用广泛的一类手动电器，它由操作手柄、触刀、静夹座和绝缘底板等组成。◆分类按刀的极数可分为单极、双极和三极；按刀的转换方向可分为单掷和双掷；按操作方式可分为直接手柄操作式和远距离连杆操作式；按灭弧情况可分为有灭弧罩和无灭弧罩等。手柄触刀静夹座底板出线座进线座2/3/20234机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.5、低压开关和低压断路器1.5.1、低压开关◆常用刀开关应用：常用作照明电路的电源开关，也可用来控制5.5KW以下异步电动机的启动和停止。但这种开关没有专门的灭弧装置，不宜用于频繁地分、合电路。开启式负荷开关又名胶壳刀开关，它由刀开关和熔断器组合而成，放在瓷底板上。

开启式负荷开关（闸刀开关）2/3/20235机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.5、低压开关和低压断路器1.5.1、低压开关◆常用刀开关开启式负荷开关型号（HK1-□）的含义如下：“HK”表示开启式负荷开关，“1”表示设计序号，“□”为额定电流。HK系列闸刀开关的结构如图所示。

型号、结构瓷质手柄静夹座烙丝出线座瓷底进线座上胶盖下胶盖下胶盖瓷质手柄出线座上胶盖胶盖底座进线座静夹座瓷底2/3/20236机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.5、低压开关和低压断路器1.5.1、低压开关2/3/20237机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.5、低压开关和低压断路器1.5.1、低压开关◆常用刀开关选择原则：对于普通负载，可以根据额定电流来选择负荷开关；而对于电动机，开关额定电流可选为电动机额定电流的3倍左右。

选择原则及注意点

注意点：▼电源进线应接在静触点一边的进线端（进线座应在上方），用电设备应接在动触点一边的出线端。这样当开关断开时，闸刀和熔丝均不带电，以保证更换熔丝时的安全。▼在合闸状态下，刀开关的手柄应该向上，不能倒装或平装，以防止闸刀松动落下时误合闸。▼拉闸与合闸操作时要迅速，一次拉合到位。2/3/20238机电系统与测控技术研究所2/3/20239机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.5、低压开关和低压断路器1.5.1、低压开关◆常用刀开关

封闭式负荷开关（铁壳开关）1—刀式触头；2—夹座；3—熔断器；

4—速断弹簧；5—转轴；6—手柄铁壳开关外型与结构图上图为常用的HH系列铁壳开关的结构与外形，它由触刀、熔断器、灭弧装置、操作机构和钢板（或铸铁）做成的外壳构成。三把闸刀固定在一根绝缘方轴上，由手柄操作。特点：(1)设有连锁装置，保证在合闸状态下开关盖不能开启，而开启时不能合闸，以确保操作安全；(2)采用储能合闸方式，在手柄转轴与底座之间装有速断弹簧，能使开关快速接通或断开，与手柄操作速度无关，这样有利于迅速灭弧。2/3/202310机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.5、低压开关和低压断路器1.5.1、低压开关◆常用刀开关

封闭式负荷开关型号及注意点铁壳开关型号（HH4-□/□）的含义为：“HH”表示封闭式负荷开关，“4”为设计序号，两个“□”分别为额定电流和极数。注意点：(1)对于电阻和照明电路，铁壳开关可以根据额定电流选择；对于电动机，开关额定电流可选电动机额定电流的1.5倍；(2)操作时人要站在铁壳开关的手柄侧，不要面对开关，以免意外故障使开关爆炸，铁壳飞出伤人；(3)开关外壳应可靠接地，防止意外漏电造成触电事故。2/3/202311机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.5、低压开关和低压断路器1.5.1、低压开关◆刀开关电气符号电气符号：QS单极QS双极QS三极QS三极刀熔开关2/3/202312机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.5、低压开关和低压断路器1.5.1、低压开关◆种类

转换开关（组合开关）转换开关是一种多触点、多位置式，可控制多个回路的电器。一般用于电气设备中非频繁地通断电路、换接电路和负载，测量三相电压以及控制小容量感应电动机。2/3/202313机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.5、低压开关和低压断路器1.5.1、低压开关◆种类

转换开关（组合开关）刀片(动触片)可转动能组成各种不同的线路。M3~用组合开关起停电动机的接线图手柄转轴弹簧凸轮绝缘垫板动触片静触片接线柱绝缘杆

2/3/202314机电系统与测控技术研究所1常用低压电器◆图形型号与电气符号转换开关型号：转换开关(组合开关)额定电流HZ设计序号开关的专门用途代号10—极数2/3/202315机电系统与测控技术研究所1常用低压电器◆图形型号与电气符号IIIL1L2L3UVW触点开关位置IIIL1-U+-L2-V+-L3-W+-(a)触点状态图及表(b)文字符号及图形符号转换开关在电路中表示方法有两种：一种是触点状态图结合通断表，另一种与手动刀开关图形符号相似文字符号不同。具体表示如下：SA(用作控制开关)或(用作电源开关)SAQS电气符号：2/3/202316机电系统与测控技术研究所2/3/202317机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.5、低压开关和低压断路器1.5.1、低压开关◆种类

倒顺开关HZ3倒顺开关倒顺开关属于组合开关类型，是一种手动开关。它不但能接通和分断电源，而且还能改变电源输入的相序，用来直接实现对小容量电动机的正、反转控制，故又称可逆转换开关。2/3/202318机电系统与测控技术研究所HZ3倒顺开关倒顺开关的手柄有3个位置：“顺”、“停”、“倒”。当手柄处于“停”位置时，开关的动触点都不与静触点接触；当手柄扳至“顺”位置时，带动转轴将一组动触点与静触点接触，电路接通；当手柄扳至“倒”位置时，带动转轴将另一组动触点与静触点接触，改变电源的相序。注：改变电动机转向时，应先将手柄扳在“停”位置，待电动机停转后，再将手柄转向另一方。切不可不停顿地将手柄由一方直接转向另一方，因为电源突然反接时，电动机定子绕组中会产生很大的电流，易使定子绕组过热而损害。2/3/202319机电系统与测控技术研究所到顺开关2/3/202320机电系统与测控技术研究所到顺开关接单相电机接电源黑线：启动绕组引出线白线：运行绕组引出线单相电机有别于三相电机，无法通过三相电流产生旋转磁场，一般采用电容产生旋转磁场，即电容分相。电容感应式电机有两个绕组，即启动绕组和运行绕组，电容使两个绕组电流产生近似于90°的相位差以产生旋转磁场。2/3/202321机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.5、低压开关和低压断路器1.5.2、低压断路器(自动空气断路器、自动开关)

低压断路器又称自动开关或空气开关。它相当于刀开关、熔断器、热继电器和欠电压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护的电器。2/3/202322机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.5、低压开关和低压断路器1.5.1、低压开关◆基本结构低压断路器（结构如右图所示）主要由三部分组成:触点和灭弧系统,各种脱扣器(包括电磁脱扣器、欠压脱扣器、热脱扣器)，操作机构和自由脱扣机构(包括锁链和搭钩)。低压断路器的按钮和触头接线柱分别引出壳外，其余各组成部分均在壳内。2/3/202323机电系统与测控技术研究所◆工作原理◆低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。◆主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。◆电磁脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。◆分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下启动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。低压断路器原理图2/3/202324机电系统与测控技术研究所◆类型按用途和结构特点可分为：框架式断路器、塑料外壳式断路器、直流快速断路器和限流断路器。(2)塑料外壳式断路器具有用模压绝缘材料制成的封闭型外壳将所有构件组成一起。用作配电电网的保护和电动机、照明电路及电热器等控制开关。主要型号有DZ5、DZ10、DZ20等系列。(1)框架式断路器(万能断路器)具有绝缘衬底的框架结构底座将所有的构件组装在一起，用于配电电网的保护。主要型号有DW10和DW15系列。2/3/202325机电系统与测控技术研究所◆类型按用途和结构特点可分为：框架式断路器、塑料外壳式断路器、直流快速断路器和限流断路器。(3)直流快速断路器具有快速电磁铁和强有力的灭弧装置，最快动作时间可在0.02s以内，用于半导体整流元件和整流装置的保护。主要系列有DS系列。(4)限流断路器利用短路电流所产生的电动力使触点约在8~10s内迅速断开，限制了电路中可能出现的最大短路电流。适用于要求分断能力较高的场合（可分断高达70kA短路电流的电路）。主要型号有DWX15、DZX10系列等。2/3/202326机电系统与测控技术研究所◆型号及图形符号DZ塑料外壳式断路器设计序号壳架等级额定电流极数脱扣器型式20Y：一般J：较高G：最高型额定极限短路分断能力级别代号操作机构代号用途代号QF（带锁扣具有电磁脱扣、热脱扣的断路器）图形符号：2/3/202327机电系统与测控技术研究所2/3/202328机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器定义：主令电器是用来接通和分断控制电路以发号施令的电器。种类：按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器等。1.6.1、按钮◆定义按钮是一种短时接通或断开小电流电路的手动电器，通常用于在控制电路中发出启动或停止等指令，以控制接触器、继电器等电器的线圈电流的接通或断开，再由它们去接通或断开主电路。另外，按钮之间还可实现电气连锁。2/3/202329机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器1.6.1、按钮◆结构按钮一般由按钮帽、复位弹簧、动触点、静触点和外壳等组成。下图为LA19系列按钮的实物、外形结构、工作原理图。a)实物b)外形结构c)工作原理施加外力1、2断开3、4闭合复位撤消外力2/3/202330机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器1.6.1、按钮2/3/202331机电系统与测控技术研究所1.6.1、按钮◆主要技术指标包括：规格、结构形式、触点对数和按钮的颜色。规格：交流额定电压500V，允许持续电流5A。(1)“停止”和“急停”按钮必须是红色。当按下红色按钮时，必须使设备停止工作或断电。(2)“启动”按钮的颜色是绿色。(3)“启动”与“停止”交替动作的按钮必须是黑色、白色或灰色，不得使用红色和绿色。(4)点动按钮必须是黑色。(5)复位按钮(如保护继电器的复位按钮)必须是蓝色。当复位按钮还有停止的作用时，则必须是红色。颜色：红、绿、黑、黄、白、蓝等。2/3/202332机电系统与测控技术研究所1.6.1、按钮◆型号及电气符号型号：电气符号：2/3/202333机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器1.6.2、位置开关◆定义利用生产机械运动部件的碰撞，使其内部触点动作，分断或切换电路，从而控制生产机械行程、位置或改变其运动状态。

(1)行程开关位置开关又名限位开关或行程开关。分类：按运动形式可分为直动式、转动式、微动式；按触点的性质分有触点式和无触点式。◆种类直动式、滚轮式和微动式。2/3/202334机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器1.6.2、位置开关◆直动式行程开关动作原理与按钮开关相同，但其触点的分合速度取决于生产机械的运行速度，不宜用于速度低于0.4m/min的场所。动画2/3/202335机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器1.6.2、位置开关◆直动式行程开关2/3/202336机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器1.6.2、位置开关◆滚轮旋转式行程开关当被控机械上的撞块撞击带有滚轮的撞杆时，撞杆转向右边，带动凸轮转动，顶下推杆，使微动开关中的触点迅速动作。当运动机械返回时，在复位弹簧的作用下，各部分动作部件复位。滚轮上转臂弓形弹簧推杆小滚轮擒纵件弹簧弹簧动、静触点压板压板2/3/202337机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器1.6.2、位置开关◆滚轮旋转式行程开关2/3/202338机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器1.6.2、位置开关——自动往返控制2/3/202339机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器1.6.2、位置开关◆微动式行程开关外机械力通过传动元件（按销、按钮、杠杆、滚轮等）将力作用于动作簧片上，当动作簧片位移到临界点时产生瞬时动作，使动作簧片末端的动触点与定触点快速接通或断开。2/3/202340机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器1.6.2、位置开关◆微动式行程开关2/3/202341机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器1.6.2、位置开关接近开关又称无触点开关。是当运动的金属片与开关接近到一定距离发出接近信号，以不直接接触方式进行控制。(2)接近开关接近开关不仅应用于行程控制，限位保护等，还可用于高速计数、测速、检测零件尺寸，液面控制，检测金属体的存在等。◆应用2/3/202342机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器1.6.2、位置开关(2)接近开关◆分类按其作用原理分，有高频振荡型、电容型、感应电桥型、永久磁铁型和霍尔效应型等类型。◆优点接近开关具有定位精度高、操作频率高、功率损耗小、寿命长、使用面广、能适应恶劣工作环境等优点。2/3/202343机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器1.6.2、位置开关◆型号及电气符号2/3/202344机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器1.6.2、位置开关◆型号及电气符号a)常开触头；b)常闭触头；c)复式触头行程开关的符号接近开关的符号2/3/202345机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器1.6.3、万能转换开关万能转换开关是一种用于控制多回路的主令电器，由多组相同结构的开关元件叠装而成。可用于控制高压油断路器、空气断路器等操作机构的分合闸，各种配电设备中线路的换接、遥控和电流表、电压表的换相测量等；也可用于控制小容量电动机的启动、换向、调速。右图为LW5系列万能转换开关。2/3/202346机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器1.6.3、万能转换开关右图为LW5万能转换开关结构原理示意图。LW5系列万能转换开关外形及触头通断示意图(a)外形(b)单层结构示意图◆工作原理万能转换开关由凸轮机构、触头系统和定位装置等部分组成。依靠操作手柄带动转轴和凸轮转动，使触头动作或复位，从而按所需要的规律接通或断开电路，同时由定位装置确保其动作的准确可靠。2/3/202347机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器1.6.3、万能转换开关2/3/202348机电系统与测控技术研究所1常用低压电器1.6、主令电器1.6.3、万年转换开关◆型号及电气符号触点

手柄位置123左+--零+-