第01章_常用低压电器.ppt

1、第一章常用低压电器。本章主要介绍各种常用低压控制电器的用途、基本结构、工作原理、主要技术参数和选择方法。低压电器通常是指在交流额定电压1200伏和DC额定电压1500伏或以下的电路中起开关、保护、控制或调节作用的电器产品。1.1.1低压电器的分类。低压电器包括以下12类：刀闸和刀形转换开关、熔断器、断路器、控制器、接触器、启动器、控制继电器、主指令电器、电阻和变阻器、调节器、电磁铁和其他低压电器(电击保护器、信号灯和接线盒等)。)。1.1概述，电器按工作电压分类：高压电器和低压电器按动作原理分类；手动电器和自动电器按用途分类；控制电器(继电器、接触器、按钮等。)、主命令电器(控制按钮、主命令开

2、关、行程开关等。)、配电电器(低压隔离器、保险丝、断路器等。)和执行电器(电磁铁、电磁离合器等。)根据工作原理分类电器分类1.1.2电磁低压电器的基本结构和工作原理1。电磁机构的主要功能是将电磁能转化为机械能，驱动触点运动，从而完成电路的接通或断开。电磁机构由线圈、铁芯和电枢组成。2.接触系统的触点是电器的执行部件，起着接通和断开电路的作用。3.常用的灭弧方法有：电弧灭弧、磁灭弧、窄间隙灭弧和格栅灭弧。保险丝的用途：一种电器，使用金属导体作为熔化物，并与电路串联。当过载或短路电流通过熔体时，它会由于自身的热量而熔化，从而断开电路。1.2保险丝主要用于短路保护，有时也用于过载保护。引信因其结构简

3、单、破断能力强、使用方便、体积小、重量轻、价格低廉而被广泛应用于工农业生产中。保险丝主要由熔体(保险丝)和保险丝管(保险丝座)组成。熔体由易熔金属材料制成，如铅、锌、锡、银、铜及其合金，通常制成细丝和薄片。熔化管是一个装有熔化物的外壳，由陶瓷和绝缘钢纸制成，当熔化物熔化时具有灭弧功能。1.2.1熔断器的基本结构、几种常用熔断器及其图形符号，以及熔断器型号的说明。常用的保险丝型号有RL6、RL7、RT12、RT14、RT15、RT16(NT)、RT18、RT19(AM3)、RO19、RO20、RTO等。类型代码：c:瓷插件；学生：快；l:螺旋形；t:带包装的封闭管，1额定电压是指熔断器长期工作和

4、熔断后所能承受的电压。熔断器的交流额定电压(伏)为：220，380，415，500，600，1140；额定DC电压(伏)为110、220、440、800、1000和1500。1.2.3熔断器的主要技术参数和特性。2当额定电流熔断器长期工作时，各部件的温升不得超过极限允许温升所能承受的电流值。传统上，保险丝支架的额定电流简称为保险丝额定电流。熔体(单位a)的额定电流为2、4、6、8、10等。3.极限分断能力：指在规定的使用条件下，熔断器能够可靠分断的最大短路电流值。时间电流特性：熔断器的时间电流特性也称为保护特性，它是熔断器的基本特性，表示熔断器熔断时间与流经熔体的电流之间的关系，是反时间特性。

5、流经熔体的电流越大，熔化(或熔化)时间越短。4、截止电流特性：指在特定条件下，截止电流与预期电流之间的关系特性。截止电流是指熔断时电流的最大瞬时值。I2t特性：当开断电流很大时，不足以表征低熔点材料包括锡、锌、铅及其合金，而高熔点材料包括铜和银。近年来，铝被用来代替银。熔体有两种形状：丝状和片状。1.2.4熔断器的选择主要考虑以下因素：1 .熔断器的类型应根据线路要求、应用场合、安装条件和各种熔断器的适用范围来确定。2保险丝的额定电压应大于或等于线路的工作电压。熔体的额定电流与负载的大小和性质有关。4.为了防止越级熔断和扩大停电事故的范围，各级熔断器之间应该有良好的配合，使下一级熔断器先于上一

6、级熔断器熔断，从而满足选择性保护的要求。1.3开关电器和闸刀开关主要用于隔离电气线路中的电源，也可偶尔用于连接和断开空载电路或小电流电路。闸刀开关按极数划分，包括单极、双极和三极；根据结构，有平板型和条形框架型；根据操作方式，有直接手柄操作、前旋转手柄操作、杠杆操作和电机操作；按照转换方式，有单投资和双投资。此外，还有一种由堆叠接触元件组成的旋转操作，称为组合开关或转换开关。闸刀开关由静插座2、手柄1、动触刀3、铰链支架4和绝缘底板5组成。典型结构如图所示。在低压电路中，它不经常用于打开和关闭电路，或者用于将电路与电源隔离。组合开关是一个凸轮式旋转运动闸刀开关。组合开关也有单极、双极、三极和多

7、极结构，主要用于电源引入或5.5KW以下电机的直接启动、停止、反转和调速。1.3.2组合开关、1.3.3断路器，又称自动空气开关，是一种常用的低压控制电器，不仅具有开关功能，还具有短路、失压和过载保护功能。断路器种类繁多，根据用途和结构特点可分为框架式断路器、塑壳式断路器、DC快速断路器和限流断路器。1)断路器的基本结构和工作原理，短路(过载)保护：过流脱扣器的I线圈产生强电磁吸力，衔铁被吸下，解锁钩使主触头断开，欠压保护：欠压脱扣器的u衔铁在严重跌落或断电时被释放，解锁钩使主触头断开，低压断路器及其电气符号，2)断路器、主断路器的技术参数， 3)断路器的选择和使用应注意：(1)断路器的额定电

8、流和电压应大于或等于线路和设备的正常工作电压和电流； (2)断路器的极限分断能力应大于或等于电路的最大短路电流；(3)欠压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压；(4)过流释放的额定电流大于或等于线路的最大负载电流；(5)断路器的类型应根据线路和电气设备的额定电流及保护要求进行选择。1.3.4漏电保护断路器是一种安全保护电器，用于电路中的电击和漏电保护。线路或设备发生漏电或人身触电时，电路可快速自动断开，有效保证人身和线路安全。有单相和三相形式。1.4主控制器，用于发出操作命令以打开和关闭控制电路。常见类型有按钮、凸轮开关、主控制器、行程开关和接近开关。1.4.1按钮，主要用于电气控制回路，用于发

9、出命令和电气联锁。操作时，按下按钮帽，桥式移动触点将向下移动。先断开常闭触点，然后连接常开触点。一旦操作者的手指离开按钮帽，在复位弹簧的作用下，正常情况下主要用于电气控制线的转换、配电设备的远程控制、电气测量仪表的转换和微电机的控制，也可用于小功率笼型感应电动机的起动、换相和变速。由于它能控制多条线路，满足复杂线路的要求，所以被称为“通用”转换开关。常用的凸轮开关有LW8、LW6、LW5、LW2等系列。1.4.2凸轮开关，也称为主开关，是根据预定程序切换控制电路接线的主开关。它由接触系统、操作机构、转轴、齿轮减速机构、凸轮、外壳等部件组成。主控制器的控制对象是次级电路，其触点的工作电流不大。根

10、据凸轮结构，主控制器可分为两种类型：凸轮调节主控制器和凸轮不调节主控制器。动作原理与凸轮开关相同，都依靠凸轮来控制接触系统的开闭。电气符号与凸轮开关相同。1.4.3主控制器，主控制器中某一层的结构如右图所示。它主要由凸轮块1、端子2、静触头3、动触头4、支柱5、转轴6和小轮7组成。当手柄转动时，方轴与凸轮块一起转动，小轮总是被弹簧压在凸轮块上。当小轮碰到凸轮块的凸起部分时，固定触点和活动触点被凸轮块推开。凸轮控制器是一种大型手动控制器，主要用于直接控制起重设备中中小型绕线异步电动机的启动、停止、调速、反转和制动，也适用于其他有相同要求的电动驱动场合。凸轮控制器主要由触点、转轴、凸轮、杠杆、手柄

11、、灭弧罩和定位机构组成。1.4.4行程开关根据运动部件的位移信号进行操作，是行程控制和限位保护不可缺少的电器。如果行程开关安装在生产机械的行程末端以限制其行程，则称为限位开关或末端开关。常用的行程开关有撞击式(也称直线式)和滚轮式。接近开关是非接触式行程开关，其内部是一个电子电路。根据工作原理，它可分为三种类型：高频振荡、电容和永磁体。使用时，将3根电线连接到外部。接近开关供电后，在输出线和绿线之间提供高电平输出；当金属物体接近开关的检测头时，输出线变为低电平，绿色线。该信号可用于驱动继电器或将信号直接输入可编程控制器和其他控制电路。1.4.5接近开关、1.5接触器、接触器可频繁接通或断开交流

12、/DC主电路，实现远程自动控制，主要用于控制电机、电加热设备、电焊机、电容器组等。并具有低压释放保护功能。接触器可分为DC接触器和交流接触器。1.5.1接触器的结构和工作原理接触器是一种自动控制电器，能频繁地接通和断开远程电气设备的主电路和其它大容量电路。它分为DC和AC。它主要由电磁机构、接触系统和灭弧装置组成。1.5.2接触器的技术参数，接触器的主要技术参数是：(1)额定电压(2)额定电流(3)吸引线圈的额定电压和频率(4)机械寿命和电气寿命(6)运行值(5)额定运行频率，1.5.3接触器的选择主要取决于以下几个方面：(1)根据负载特性选择接触器(2)额定电压应大于或等于主电路的工作电压。

13、(3)额定电流应大于或等于受控电路的额定电流。(4)吸引线圈的额定电压和频率应与控制电路的选定电压和频率一致。1.6继电器是一种用于监测各种电或非电的电器，广泛用于电机或线路的保护和生产过程的自动控制。常用的继电器包括电压继电器、电流继电器、时间继电器接触器的主要区别在于，它们能够对电压和电流的变化做出灵敏的反应。有许多小容量触点，主要用于切换小电流电路或信号的中间转换。1.6.2、热继电器，热继电器是一种保护电器，专门用于保护过载和电源断相，从而防止电机因上述故障引起的过热而损坏。热继电器的结构和工作原理。热继电器具有结构简单、体积小、成本低的特点。选择合适的热元件可以获得良好的反时限特性。

14、逆时间特性是指热继电器的动作时间随着电流的增加而减少的性能。热继电器的结构主要由几个部分组成：加热元件(热电装置的加热元件包括直接加热、复合加热、间接加热和电流互感器加热)；动作机构(多为弓形弹簧压缩弹簧或拉伸弹簧跳跃机构)；复位机构(手动复位和自动复位两种类型，可根据使用要求自由调节)。热元件、常闭触点、复位按钮、热元件、过载时电机转速降低、热元件、电阻小的电阻丝、n0-n增加、I2增加、I1增加、电阻丝发热，并且热元件应串联在主电路中。双金属片，两种不同线膨胀系数的金属片。加热时，双金属片的膨胀程度不同，下层的膨胀系数大，下层的膨胀程度大于上层，双金属片向上弯曲，使扣板扣住，触头移动。常闭

15、触点连接在控制电路中。工作原理：主电路电流超过额定值，电阻丝发热，双金属片受热膨胀并向上弯曲，双金属片与扣板扣合，弹簧驱动扣板断开常闭触点，断开控制电路，断开主电路。1.6.2时间继电器是利用电磁或机械作用原理实现触点延时接通或断开的自动控制电器。常用的有电磁式、空气阻尼式、电动式和晶体管式等。1.6.4速度继电器，速度继电器的外形和结构图。速度继电器主要用于笼型异步电动机的反向制动控制，因此也称为反向制动继电器。它主要由转子、定子和触头组成。转子为圆柱形永磁体，定子为笼形空心环，由硅钢片制成，配有笼形绕组。电压继电器可以对连接电路上的电压做出反应。分过压继电器、欠压继电器和零电压继电器。1.6.5电压继电器和过电压继电器不在额定电压下接入，当线圈电压达到额定电压的105%至120%时动作。当线圈电压降至额定电压的40%-70%时，欠压继电器在额定电压下接通并释放。当线圈电压达到额定电压的5%至25%时，零电压继电器也在额定电压下被拉进并释放。常用于形成过压、欠压和零电压保护。电流继电器的线圈做成阻抗小、线粗、匝数少的电流线圈，串联在被测电路中(或通过电流互感器连接)，检