第一常用低压电器课件

第一章常用低压电器1.低压电器的基本知识2.接触器3.继电器4.熔断器5.开关电器6.主令电器要求：掌握继电器、接触器、按钮开关等常规控制电器的动作执行特点。第一节低压电器的基本知识电器：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。电器：根据外界的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备。电器：一种能控制电能的设备。一、低压电器的概念用于交流1200V、直流1500V以下电路起通断、保护、控制或调节作用的电器。高压电器低压电器交流额定电压1200V以上、直流额定电压1500V以上。1）手动电器：刀开关、按钮、转换开关2）自动电器：低压断路器、接触器、继电器1）电磁式电器：电磁机构控制电器动作2）非电量控制电器：非电磁式控制电器动作3．按工作原理2．按操作方式三、电磁式电器组成电磁式电器主要由感测和执行两部分组成。感测部分（电磁机构）：接受外界输入的信号，使执行部分动作，实现控制的目的。电磁机构：通过电磁感应原理将电能转化成机械能。电磁机构输入的电信号：电压、电流执行部分：触点系统。其它：灭弧装置铁芯衔铁线圈1.电磁机构线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。组成将电磁能转换为机械能并带动触头动作。原理电磁吸力与气隙的关系曲线。吸力特性与线圈励磁电流种类、线圈连接方式有关。2）电磁特性吸力特性直流电压线圈的吸力特性电流为常数(与磁路的气隙大小无关，取决于线圈的电阻)，根据磁路定律,吸力F与气隙δ2成反比，所以特性为二次曲线形状结论：a直流电压线圈在衔铁闭合前后吸力变化很大；b直流电压线圈中的电流在衔铁闭合前后不变化。交流电压线圈的吸力特性当频率、匝数和电压都为常数时，磁通为常数时：F为常数结论：a.交流电压线圈在衔铁闭合前后吸力几乎不变化（如考虑漏磁通，随δ的减少略有增加）。b.交流电压线圈中的电流在衔铁闭合前后随气隙δ的减小而减小。交流电磁机构存在的问题磁通交变：衔铁产生强烈的振动和噪音，易使电器结构松散、寿命降低，同时使触头接触不良，易于熔焊与烧毁。短路环的作用短路环：磁通分相的作用，使合成后的吸力在任一时刻都大于反力，消除振动和噪声。3）短路环2)触点接触形式点接触、线接触、面接触（a）点接触（b）线接触(c)面接触2.触点系统1)触点（执行元件）作用：分断和接通电路的作用。桥式触点(双断口)、指形触点（单断口）3)触点结构形式灭弧措施：降低电弧温度和电场强度（拉长电弧、冷却电弧和电弧分段）。磁吹式灭弧装置（广泛应用于直流接触器中）磁吹灭弧装置：利用电弧电流本身灭弧，电弧电流愈大，吹弧能力也越强。灭弧栅（常用作交流灭弧装置）

灭弧罩（用于交流和直流灭弧。）采用一个用陶土和石棉水泥做的耐高温的灭弧罩，用以降温和隔弧。电动力吹弧2）灭弧装置触头系统：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2．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。交流接触器线圈在其额定电压的85%～105%时，能可靠地工作。电压过高，则磁路趋于饱和，线圈电流将显著增大，线圈有被烧坏的危险；电压过低，则吸不牢衔铁，触头跳动，不但影响电路正常工作，而且线圈电流会达到额定电流的十几倍，使线圈过热而烧坏。因此，电压过高或过低都会造成线圈发热而烧毁。3．交流接触器工作特点用途：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KM常闭辅助触点线圈KM主触点KM常开辅助触点KM三、接触器的图形符号和文字代号1）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、600A2）额定电流3）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根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型；根据使用类别确定接触器系列；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与控制电路的额定电压等级一致；额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流；复核操作频率；主触点和辅助触点的数量。六、接触器的使用选择原则作用：控制、放大、联锁、保护和调节分类：按用途分：控制、保护继电器、中间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不需要灭弧装置第三节

继电器电磁式继电器与接触器的区别继电器：没有灭弧装置，触点容量小，用于控制电路，可在电量或非电量的作用下动作。接触器：有灭弧装置，触点容量大，用于主电路，一般只能在电压作用下动作。一、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、欠电流继电器过流电流继电器欠流电流继电器欠电流继电器KAI<KAKA过电流继电器>IKAKAKA电流继电器结构及文字符号特点：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<KAKA过电压继电器>UKAKAKA二、电压继电器

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。

三、中间继电器国产电磁式继电器：JL3、JL7、JL9、JL12、JL14、JL15、JT3、JT4、JT9、JTl0、JZ1、JZ7、JZ8、JZ14、JZl5、JZl7等系列。

电磁式继电器的型号作用：电动机的过载保护四、热继电器型式：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。1-1.接线端子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

110-复位按钮11-偏心轮12-支撑件13-弹簧

双金属片式热继电器原理双金属片式热继电器原理示意图双金属片式热继电器原理热继电器的图形和文字符号FR(a)热元件FR(b)常闭触点使用：作为电动机的过载保护，注意与熔断器的配合。选择：ＩeR≥ＩedＩeR：热继电器热元件的额定电流；Ｉed：电动机的额定电流。热继电器使用作用：按整定时间长短通断电路分类：按构成原理分：电磁式电动式空气阻尼式晶体管式数字式按延时方式分：通电延时型断电延时型

五、时间继电器结构：电磁机构、延时机构（气囊）、触点系统原理：空气阻尼优点：延时范围大(0.4～180s)、结构简单、寿命长、价格低廉。缺点：延时误差大(土10％～土20％)，无调节刻度指示，难以精确整定延时时间。空气阻尼式时间继电器时间继电器工作原理时间继电器工作原理(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）瞬动触点时间继电器符号作用：根据速度的大小通断电路结构：定子、转子和触头原理：与异步电动机类似参数：动作转速：>120rpm复位转速：<100rpm六、速度继电器速度继电器工作原理速度继电器工作原理速度继电器的文字和图形符号作用：短路和严重过载保护（供电线路和电气设备）应用：串接于被保护电路的首端优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻按结构形式分：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RM1）熔体：既是感测元件又是执行元件，安装在被保护的电路中。低熔点的金属材料（铅、锡、铜、银及其合金）丝状、带状、片状。2）熔管（安装溶体的外壳）：安装熔体和在熔体熔断时灭弧。熔断器组成工作原理：电流热效应1）正常：i=ie→温度<熔点→熔体不熔断2）短路：i>>ie→温度>熔点→熔体熔断→切断电路安秒特性：指熔化电流与熔化时间的关系。保护特性熔断电流1.25IRT1.6IRT2IRT2.5IRT3IRT4IRT熔断时间∞1h40s8s4.5s2.5s熔断器的熔化电流与熔化时间表

IR：熔体最小熔化电流IRT：熔体长期工作而不致熔化的电流

反时限特性（熔体动作时间随电流增大而减小）瓷插式熔断器RC1A系列常用熔断器种类螺旋式熔断器RL6RL7无填料封闭管式熔断器RM有填料封闭管式熔断器RT熔断器图形符号和文字代号式中

熔断器的选择原则设备正常工作(设备起动电流响)时不熔断，当过大电流和短路电流时熔断。1、无起动过程的平稳负载（照明、电阻电炉）2、单台长期工作的电动机3、多台电动机第五节开关电器作用：隔离电源，不频繁通断电路手动一、低压隔离器分类：刀开关胶盖开关负荷开关

刀开关

作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。组成：操作手柄触刀插座绝缘底板QS胶盖刀开关胶盖刀开关又称开启式负荷开关，由瓷地板、静触头、触刀、瓷柄、熔体和胶盖等构成。其结构简单，价格低廉，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与停止。因其无专门的灭弧装置，故不宜频繁分、合电路。封闭式负荷开关（铁壳开关）熔断器灭弧装置

作用：手动通断电路及短路保护。HH3HH4

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５ＫＷ以下电动机。二、组合开关（转换开关）（a）外形（b）符号（c)结构功能：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。

不需更换零部件结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。三、低压断路器

带漏电保护断路器三相断路器单相图形和文字符号低压断路器的结构和基本工作原理触点（用于通断主电路）、灭弧装置（灭弧栅片灭弧）、脱扣器、操作机构低压短路器的结构：1—触点2—锁键3—搭钩4—转轴5—杠杆6—弹簧7—衔铁8—欠电压脱扣器9—加热电阻丝10—热脱扣器双金属片11—衔铁12——过电流脱扣器13—弹簧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线路过载保护电动机的失压保护作用：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1．结构：按钮帽、复位弹簧、动触点、静触点6—按钮5—复位弹簧1一常闭触点3一