電氣控制技術(shù)：第一章 常用低壓電器

1、2021/2/12,電 氣 控 制 技 術(shù),第1章 常用的低壓電器,1.1 低壓電器的基本知識,電器:對于電能的生產(chǎn)、輸送、分配和應(yīng)用起到控制、調(diào)節(jié)、檢測以及保護(hù)等作用的工具總稱。 控制電器:可以按照外界指定的信號，手動或自動的接通或斷開電路實現(xiàn)對電路的控制的工具,1.1.1電器的分類 1按電壓等級 電器按電壓等級可分為低壓電器和高壓電器兩大類。 2按控制動作原理 電器按它的動作方式可分為自動切換電器和非自動切換電器兩大類,3按輸出形式 電器按它的輸出形式可分為有觸點電器和無觸點電器兩大類。 4按控制電壓種類 電器按它的控制電壓種類可分為交流控制電器和直流控制電器兩大類,5按控制對象分 電器按

2、它的控制對象可分為在電力控制系統(tǒng)中的電器和在電氣控制系統(tǒng)中的電器兩大類。 6按用途分 電器按它在電路中所處的地位和作用可分為配電電器、控制電器、主令電器、保護(hù)電器、執(zhí)行電器,1）配電電器：用在供電系統(tǒng)，完成電能輸送和分配的電器。 分?jǐn)嗄芰?qiáng)、可靠通斷能力、限流效果好、動作穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性高 （2）控制電器：用于電力拖動自動控制系統(tǒng)設(shè)計的電器 完善的通斷能力、耐磨損、機(jī)械壽命長 （3）主令電器：在控制線路中用于發(fā)送命令，發(fā)送控制指令 抗擊打能力強(qiáng)、機(jī)械壽命長 （4）保護(hù)電器：對控制線路和電氣設(shè)備實施保護(hù) 反應(yīng)速度快 （5）執(zhí)行電器：執(zhí)行某種動作和傳動功能 動作穩(wěn)定、可靠性高,1.1.2常用低壓電器

3、 接觸器：交流、直流 繼電器：電壓和電流繼電器、中間繼電器、時間繼電器、熱繼電器、速度繼電器等 開關(guān)、低壓斷路器、熔斷器、行程開關(guān),接觸器,接觸器的結(jié)構(gòu),接觸器,熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理來切斷電路的保護(hù)電器。 作用：用來對連續(xù)運行的電動機(jī)進(jìn)行過載及斷相保護(hù)，防止電動機(jī)過熱而燒毀的保護(hù)電器,熱繼電器,熱繼電器,時間繼電器是一種根據(jù)電磁原理或機(jī)械動作原理來實現(xiàn)觸點系統(tǒng)延時接通或斷開的自動切換電器。 作用：按整定時間長短通斷電路 按構(gòu)成原理分：電磁式 電動式 空氣阻尼式 晶體管式 數(shù)字式 按延時方式分：通電延時型 斷電延時型,時間繼電器,本質(zhì)上是一種電壓繼電器，工作原理與接觸器相同，觸頭數(shù)目比

4、較多。 觸點系統(tǒng)中沒有主、輔觸點之分，觸點容量相同,中間繼電器,刀開關(guān),斷路器,瓷插式熔斷器,螺旋式熔斷器,熔斷器,行程開關(guān)（Travel Switch）又稱限位開關(guān)，是一種根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械運動的行程位置而動作的小電流開關(guān)電器。它是通過其機(jī)械結(jié)構(gòu)中可動部分的動作，將機(jī)械信號變換為信號，以實現(xiàn)對機(jī)械的電氣控制,SQ,行程開關(guān),組合開關(guān),控制回路,主回路,1.1.3低壓電器的主要性能參數(shù) 1額定電流 2額定電壓 3操作頻率及通電持續(xù)率 4機(jī)械壽命和電氣壽命,1.1.4選擇低壓電器的注意事項 在選擇時首先考慮安全原則，其次是經(jīng)濟(jì)性，另外，在選擇低壓電器時還應(yīng)注意以下幾點。 （1）了解電器的正常工作條件

5、（2）了解電器的主要技術(shù)性能 （3）明確控制對象及使用環(huán)境 （4）明確相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù),1.1.5低壓電器的發(fā)展趨勢 1電力電子技術(shù)與微電子技術(shù)在低壓電器中的廣泛應(yīng)用 2小型化、多功能化和組合化 3低壓電器測試技術(shù)的數(shù)字化和電磁兼容技術(shù)的應(yīng)用 4新技術(shù)改造傳統(tǒng)電器,1.1.6低壓電器的型號表示法 國產(chǎn)常用低壓電器的全型號組成形式如下,主要構(gòu)成：電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng) 電磁機(jī)構(gòu)（感測部分）：接受外界輸入的信號，使執(zhí)行部分動作，實現(xiàn)控制的目的。 觸頭系統(tǒng)（執(zhí)行部分）：根據(jù)檢測部分的輸出，執(zhí)行相應(yīng)動作，接通或分?jǐn)嗑€路,1.2 電磁式低壓電器,1.2.1、電磁機(jī)構(gòu) 1. 結(jié)構(gòu)形式 電磁機(jī)構(gòu)：由吸引線圈、鐵心

6、、銜鐵組成,2作用 將通過電磁機(jī)構(gòu)的線圈中的電流轉(zhuǎn)換成電磁力，帶動觸頭動作，完成通斷電路的控制作用，將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能,銜鐵運動方式 直動式： 銜鐵直線運動 ，圖中 a，b，c 拍合式：銜鐵沿棱角或軸轉(zhuǎn)動 圖中d，e,鐵心形狀：U型、E型、O型,電磁機(jī)構(gòu)組成： 鐵心(亦稱靜鐵心) 銜鐵(亦稱動鐵心） 線圈,交流：硅鋼片疊加 直流：整塊鑄鐵或鑄鋼,直動式 拍合式,電壓線圈：并聯(lián)在電路中，匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)。 電流線圈：串聯(lián)在電路中，匝數(shù)少、導(dǎo)線粗。 交流線圈：短而粗，有骨架。 直流線圈：細(xì)而長，無骨架,直流電磁繼電器,交流電磁繼電器,1. 電磁特性 吸力特性：電磁吸力和線圈電流與氣隙的關(guān)系曲線。

7、電磁吸力的近似計算公式： 式中：當(dāng)為常數(shù)時，與成正比,1.2.2 電磁吸力與反力特性,2. 交流電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性,交流電壓線圈的阻抗主要取決于線圈的阻抗，電阻可以忽略,當(dāng)頻率、匝數(shù)和電壓都為常數(shù)時，磁通為常數(shù)時，F(xiàn)為常數(shù),電流為常數(shù)(與磁路的氣隙大小無關(guān)，取決于線圈的電阻)，根據(jù)磁路定律,當(dāng)頻率、匝數(shù)和電壓都為常數(shù)時，磁通為常數(shù),交流電壓線圈中的電流在銜鐵閉合前后隨氣隙 的減變化而改變，正比氣隙,結(jié)論：a 交流電壓線圈在銜鐵閉合前后吸力幾乎不變化（如考慮漏磁通，隨氣隙 的減少略有增加）。 b 交流電壓線圈中的電流在銜鐵閉合前后隨氣隙 的減小而減小,交流電磁機(jī)構(gòu)具有以下特點： （1） 是脈動的

8、，在 的工頻下，1s內(nèi)有100次過零點，因而引起銜鐵的振動； （2）交流電磁機(jī)構(gòu)在銜鐵未吸合時，所須的勵磁電流即線圈電流，比吸合后無氣隙時所需的電流大得多。對于 型交流電磁機(jī)構(gòu)未吸合時的勵磁電流為銜鐵吸合后的額定電流的56倍；對于 型電磁機(jī)構(gòu)則高達(dá)1015倍。所以，交流電磁機(jī)構(gòu)的線圈通電后，銜鐵因卡住而不能吸合，或交流電磁機(jī)構(gòu)頻繁工作，這都將因線圈勵磁電流過大而燒壞線圈,直流電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性 當(dāng)電磁機(jī)構(gòu)吸引線圈通電后，鐵心吸引銜鐵吸合的力與氣隙的關(guān)系曲線稱為吸力特性,直流電壓線圈中的電流在銜鐵閉合前后不變化,恒定,結(jié)論： 直流電壓線圈在銜鐵閉合前后吸力變化很大； 直流電壓線圈中的電流在銜鐵閉

9、合前后不變化,電磁機(jī)構(gòu)使銜鐵釋放（復(fù)位）的力與氣隙的關(guān)系曲線稱為反力特性 。電磁機(jī)構(gòu)使銜鐵釋放的力大多是利用彈簧的反力，其反力特性為,4. 反力特性,在整個吸合過程中，要求吸力特性在反力特性的上方且盡可能靠近。在釋放銜鐵時，其反力特性必須大于剩磁吸力特性。這就要求電磁機(jī)構(gòu)的反力特性必須介于電磁吸力特性和剩磁吸力特性之間,5. 吸力特性與反力特性的配合,電磁鐵正常工作時銜鐵在吸合的過程中，吸力必須大于反力，但不能太大否則影響電器的機(jī)械壽命 銜鐵動作與否取決于線圈兩端的電壓； 直流電磁機(jī)構(gòu)的銜鐵動作不改變線圈電流； 交流電磁機(jī)構(gòu)的銜鐵動作改變線圈電流。 說明：銜鐵卡住不能吸合，或者頻繁動作，交流電

10、壓線圈可能燒毀。對可靠性要求高，或頻繁動作控制系統(tǒng)采用直流電磁機(jī)構(gòu)，而不用交流電磁機(jī)構(gòu),單相交流電磁通是交變的，銜鐵產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動和噪音，易使電器結(jié)構(gòu)松散、壽命降低，同時使觸頭接觸不良，易于熔焊與燒毀。 短路環(huán)作用：產(chǎn)生磁通分相，使合成后的吸力在任一時刻都大于反力，消除振動和噪聲,5. 單相交流電磁機(jī)構(gòu)中短路環(huán)的使用,6.單相交流電磁機(jī)構(gòu)中短路環(huán)的設(shè)計,1按控制的電路觸點分類 按控制的電路分為主觸頭和輔助觸頭。主觸頭用于接通或斷開主電路，允許通過較大的電流。輔助觸頭用于接通或斷開控制電路，只允許通過較小的電流,1.2.3 觸點系統(tǒng),2按原始狀態(tài)分 按原始狀態(tài)分為常開觸頭和常閉觸頭。 當(dāng)線圈不帶

11、電時，動、靜觸頭是分開的稱為常開觸頭；當(dāng)線圈不帶電時，動、靜觸頭是閉合的稱為常閉觸頭,3. 觸頭的結(jié)構(gòu)形式,觸頭的結(jié)構(gòu)形式主要有:橋式觸頭 和指形觸頭,觸頭的接觸形式主要有:點接觸型、線接觸型和面接觸型 點接觸允許通過的電流較小，面接觸和線接觸允許通過的電流較大,4. 觸頭的接觸形式,觸頭的接觸形式,點接觸 線接觸 面接觸,5電接觸狀態(tài)與接觸電阻 電接觸狀態(tài)：觸點在閉合時有工作電流通過的狀態(tài)。 接觸電阻：電接觸狀態(tài)時觸頭之間的電阻稱為接觸電阻,減少接觸電阻方法 1增加動、靜觸點接觸壓力 2選取電阻系數(shù)小的材料，減少觸頭的電阻系數(shù) 3采用滾動接觸的觸點，避免或減少觸頭表面氧化物 4保持觸頭表面清

12、潔，避免積聚塵埃,a）最終拉開位置,b）剛接觸位置,c)最終閉合位置,1.2.4滅弧系統(tǒng) 1電弧的產(chǎn)生 觸點由閉合到斷開時，當(dāng)電壓超過1020V和電流超過80100mA，在拉開的兩個觸點之間將出現(xiàn)強(qiáng)烈的火花。 電弧實質(zhì)是氣體放電的現(xiàn)象,2 電弧的危害 (1)燒灼觸點，降低電器的壽命和電器工作的可靠性。 (2)使觸點的分?jǐn)鄷r間延長，嚴(yán)重的會產(chǎn)生事故。 (3)產(chǎn)生弧光短路，危害生產(chǎn)安全。 (4)電弧危害人生安全，甚至引起火災(zāi),3滅弧措施 滅弧措施：降低電弧溫度和減少電弧兩端電壓。常用的滅弧方法有：拉長電弧、冷卻電弧和電弧分段 4電弧的分類 電弧分直流電弧和交流電弧,5滅弧的方法 （1） 滅弧罩：在

13、電弧形成的磁場、電場力的作用下，將電弧引入滅弧罩的窄縫中，因電弧與滅弧罩接觸而熱能被吸收，使電弧冷卻，降低弧體自身溫度而熄滅,2）柵片滅?。寒?dāng)觸頭分開時，產(chǎn)生的電弧在電場力的作用下被推入一組金屬柵片而被分成數(shù)段短弧，彼此絕緣的金屬片相當(dāng)電極，因而就有許多陰陽極壓降，在每段短弧上的電壓因達(dá)不到燃弧電壓而熄滅。此外，柵片還能吸收電弧熱能，使電弧冷卻,窄縫滅弧室的斷面,金屬柵片滅弧示意圖,1-滅弧柵片 2-觸頭 3-電弧,3）機(jī)械滅?。和ㄟ^機(jī)械將電弧迅速拉長，用于開關(guān)電路。 （4） 磁吹滅?。涸谝粋€與觸頭串聯(lián)的磁吹線圈產(chǎn)生的磁力作用下，電弧被拉長且被吹入由固體介質(zhì)構(gòu)成的滅弧罩內(nèi)，電弧被冷卻熄滅,1-

14、磁吹線圈 2-鐵心 3-導(dǎo)磁夾板 4-引弧角 5-滅弧罩 6-磁吹線圈磁場 7-電弧電流磁場 8-動觸頭,磁吹滅弧示意圖,5）電動力吹?。河|點打開時，在斷口產(chǎn)生電弧，電弧在磁場力的作用下被向外拉長，使其迅速脫離開觸點而熄滅。多用于小容量交流接觸器中,1-靜觸頭 2-動觸頭 3-電弧,1.3 電磁式接觸器,接觸器是一種用于中遠(yuǎn)距離頻繁地接通與斷開交（直）流主電路及大容量控制電路的一種自動開關(guān)電器,1)電磁機(jī)構(gòu)由線圈、鐵心和銜鐵組成。 2)觸頭系統(tǒng)有主觸頭和輔助觸頭兩種。主觸頭用來接通或斷開主電路或大電流電路，輔助觸頭用于控制電路。 3)交流小容量接觸器常采用電動力吹弧、滅弧罩滅??；大容量交流接觸

15、器常采用縱縫滅弧裝置或柵片滅弧裝置滅弧。直流接觸器常采用磁吹式滅弧裝置來滅弧,1.3.1接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理,1. 接觸器的結(jié)構(gòu),交流接觸器結(jié)構(gòu)示意圖,CJ10-20型交流接觸器,滅弧罩,觸頭壓力彈簧片,主觸頭,反作用彈簧,線圈,短路環(huán),靜鐵心,彈簧,動鐵心,輔助常開觸頭,輔助常閉觸頭,2. 接觸器的工作原理,工作原理： 線圈通電，銜鐵吸合，常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合； 線圈斷電，銜鐵釋放，觸頭恢復(fù)常態(tài)，常開觸頭斷開，常閉觸頭閉合。 為防止鐵心振動，需加短路環(huán),3、接觸器文字符號、圖形符號 （1）文字符號：KM （2）圖形符號,主觸頭,用途：遠(yuǎn)距離通斷交流電路或 控制交流電動機(jī)的頻繁起停。

16、觸頭系統(tǒng)：主觸頭、輔助觸頭 常開觸頭（動合觸頭） 常閉觸頭（動斷觸頭） 電磁系統(tǒng)：動、靜鐵芯，吸引線圈和反作用彈 滅弧系統(tǒng)：滅弧罩及滅弧柵片滅弧,4 交流接觸器,典型產(chǎn)品有：CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40等系列交流接觸器,CJ20系列型號含義,常用交流接觸器,5 直流接觸器,用途：遠(yuǎn)距離通斷直流電路或控制直流電動機(jī)的頻繁起停。 結(jié)構(gòu)：電磁機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置。 滅弧系統(tǒng)：磁吹滅弧(沒有電流過零點,常用直流接觸器有：CJ18、CZ21、CZ22和CZ0系列等,直流接觸器,主觸點個數(shù)（極數(shù)） 1）交流接觸器： 三極、四極 2）直流接觸器：兩極,1接觸器負(fù)載電源的種類, 接觸器

17、主觸點極數(shù),6. 接觸器的應(yīng)用,2按接觸器主觸頭接通與分?jǐn)嘀麟娐冯妷旱燃墎頉Q定接觸器的額定電壓,額定電壓（指主觸點） 1）交流接觸器： 127、220、380、500V 2）直流接觸器： 110、220、440V,3按負(fù)載功率和操作情況來確定接觸器主觸頭的電流等級,額定電流（指主觸點） 1）交流接觸器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、 600A 2）直流接觸器：40、80、100、150、250、400、600A,4根據(jù)接觸器所控制負(fù)載的工作任務(wù)來選擇相應(yīng)使用類別的接觸器,5接觸器輔助觸頭種類、數(shù)量和額定電流應(yīng)滿足控制電路的要求,接觸器常見使用類別和典型用途,通斷能

18、力 指接觸器主觸點在規(guī)定條件下能可靠接通和斷開的最大電流值,6接觸器吸引線圈的電源種類、頻率和額定電壓應(yīng)由所接控制電路電 壓確定,吸引線圈額定電壓 1）交流接觸器： 36、110、220、380V 2）直流接觸器：24、48、220、440V,操作頻率 每小時允許的操作次數(shù)。 壽命 電器壽命、機(jī)械壽命,7根據(jù)接觸器操作頻率和使用壽命來選擇相應(yīng)使用接觸器,1.4 電磁式繼電器,繼電器是一種利用各種物理量的變化，將電量或非電量信號轉(zhuǎn)化為電磁力或使輸出狀態(tài)發(fā)生階躍變化，從而通過其觸頭或突變量促使在同一電路或另一電路中的其它器件或裝置動作的一種控制元件。它用于各種控制電路中進(jìn)行信號傳遞、放大、轉(zhuǎn)換、聯(lián)

19、鎖等，控制主電路和輔助電路中的器件或設(shè)備按預(yù)定的動作程序進(jìn)行工作，實現(xiàn)自動控制和保護(hù)的目的。 常用的繼電器按動作原理分有電磁式、磁電式、感應(yīng)式、電動式、光電式、壓電式、熱繼電器與時間繼電器等。按激勵量不同分為交流、直流、電壓、電流、中間、時間、速度、溫度、壓力、脈沖繼電器等,1.電磁式繼電器分類,按用途不同分有：控制繼電器、保護(hù)繼電器、通訊繼電器和安全繼電器等,按線圈電流種類不同分有：交流繼電器和直流繼電器,按動作原理不同分有：電磁感應(yīng)繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動式繼電器、電子式繼電器和熱繼電器等,1.4.1 電磁式繼電器的基本分類及結(jié)構(gòu),1電磁機(jī)構(gòu),2觸頭系統(tǒng),3調(diào)節(jié)裝置,2.電磁式繼電器結(jié)構(gòu)

20、,3. 電磁式繼電器的特性及主要參數(shù) 1）電磁式繼電器的特性,xo 繼電器的動作值,xr 繼電器的返回值,yo 銜鐵釋放狀態(tài),y1 銜鐵吸合狀態(tài),2）電磁式繼電器的參數(shù),1吸合值,2釋放值,5釋放時間,3返回系數(shù),吸合時間 0.050.15s 0.0050.05s,電壓繼電器是反映電壓變化的控制電器。線圈與負(fù)載并聯(lián)，以反映負(fù)載電壓，其線圈匝數(shù)多而導(dǎo)線細(xì),按吸合電壓相對額定電壓大小可分為過電壓繼電器和欠電壓繼電器,1.4.2電磁式電壓繼電器與電流繼電器,1 電磁式電壓繼電器,1）過電壓繼電器 在電路中用于過電壓保護(hù)。當(dāng)線圈為額定電壓時，銜鐵不吸合，當(dāng)線圈電壓高于其額定電壓時，銜鐵才吸合動作,2）

21、欠電壓繼電器 在電路中用于欠電壓保護(hù)。當(dāng)線圈電壓處于額定電壓值時銜鐵吸合，而當(dāng)線圈電壓很低時銜鐵才釋放,由于直流電路一般不會出現(xiàn)過電壓，所以產(chǎn)品中沒有直流過電壓繼電器。交流過電壓繼電器吸合電壓調(diào)節(jié)范圍為,3）零電壓繼電器 在電路中用零壓保護(hù)。當(dāng)線圈電壓低于其額定電壓5%25%時銜鐵就釋放,4）電壓繼電器整定,中間繼電器實質(zhì)上是一種電壓繼電器，但它的觸點數(shù)量較多，容量較大，起到中間放大（觸點數(shù)量和容量）作用,5）中間繼電器,電磁式中間繼電器常用的有JZ7、 JZ8、 JZ11 、 Z14 、JZ15、 JDZ2等系列,中間繼電器的圖形符號,中間繼電器型號,1）過電流繼電器,電磁式電流繼電器線圈串

22、接在電路中，用來反映電路電流的大小，按線圈電流種類有交流電流繼電器與直流電流繼電器，按吸合電流大小可分為過電流繼電器和欠電流繼電器,通常，交流過電流繼電器的吸合電流I0=（1.13.5）IN，直流過電流繼電器的吸合電流I0=（0.753）IN。由于過電流繼電器在出現(xiàn)過電流時銜鐵吸合動作，其觸頭來切斷電路，故過電流繼電器無釋放電流值,2 電磁式電流繼電器,直流欠電流繼電器的吸合電流與釋放電流調(diào)節(jié)范圍 I0=（0.30.65）IN 和 Ir=（0.10.2）IN,2）欠電流繼電器,正常工作時，繼電器線圈流過負(fù)載額定電流，銜鐵吸合動作；當(dāng)負(fù)載電流降低至繼電器釋放電流時，銜鐵釋放，帶動觸頭動作。欠電流

23、繼電器在電路中起欠電流保護(hù)作用,從得到輸入信號（電磁線圈通電或斷電）開始，到產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號（觸點的閉合和斷開），經(jīng)一符合精確度的延時的繼電器稱為時間繼電器,1.4.4時間繼電器,機(jī)械原理分：直流電磁式、空氣阻尼式、電子式、電動式等幾大類,延時動作分：通電延時型和斷電延時型兩種,一）時間繼電器分類,二）時間繼電器的觸點和動作原理,觸點：延時觸點 、非延時觸點 延時觸點分為：通電延時和斷電延時 通電延時繼電器： 延時常開觸點-常開觸點，通電延時閉合 延時常閉觸點-常閉觸點，通電延時斷開 斷電延時繼電器： 延時常開觸點-常開觸點，斷電延時斷開 延時常閉觸點-常閉觸點，斷電延時閉合,空氣阻尼式時間

24、繼電器是利用空氣阻尼的原理制成的,有：通電延時型、斷電延時型 組成：電磁系統(tǒng)、延時機(jī)構(gòu)、觸點,1空氣阻尼式時間繼電器結(jié)構(gòu)與工作原理,二）空氣阻尼時間繼電器,a-通電延時型 b-斷電延時型 1-線圈 2-鐵心 3-銜鐵 4-反力彈簧 5-推板 6-活塞桿 7-塔形彈簧 8-弱彈簧 9-橡皮膜 10-空氣室壁 11-調(diào)節(jié)螺釘 12-進(jìn)氣孔 13-活塞 14、16-微動開關(guān) 15-杠桿,2基本結(jié)構(gòu)及工作原理,a) 線圈一般符號； (b) 通電延時線圈； (c) 斷電延時線圈； (d) 延時閉合常開觸點；(e) 延時斷開常閉觸點； (f) 延時斷開常開觸點； (g) 延時閉合常閉觸點； (h) 瞬時常

25、開觸點； (i) 瞬時常閉觸點 遵循的原則是：半圓開口方向是觸點延時動作的指向,時間繼電器的符號,空氣阻尼時間繼電器型號,時間繼電器選用時應(yīng)考慮：延時長短、延時精度、延時方式，觸頭形式和數(shù)量，控制電路電壓等級和電流種類等,1）按控制電路電流種類和電壓等級來選擇合適的線圈和觸頭,具體選用時，按如下考慮,2）按控制電路的控制要求來選擇通電延時型還是斷電延時型,3）根據(jù)使用場合、工作環(huán)境、要求選擇時間繼電器延時范圍 和精度,5）按實際需求選擇時間繼電器類型（電子式、空氣阻尼式,4）考慮延時觸頭數(shù)量和瞬動觸頭數(shù)量是否滿足控制電路的要 求,3時間繼電器的選用,1.4.5感應(yīng)式速度繼電器,速度繼電器是將電

26、動機(jī)的轉(zhuǎn)速信號經(jīng)電磁感應(yīng)原理來實現(xiàn)觸頭動作的電器。 檢測：轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向 結(jié)構(gòu)：定子、轉(zhuǎn)子、觸頭等組成,感應(yīng)式速度繼電器工作原理,速度繼電器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，它的套有永久磁鐵的軸與被控電動機(jī)的軸相聯(lián)，用以接受轉(zhuǎn)速信號,選擇： 額定工作轉(zhuǎn)速。 （3001000 r/min 和 10003000 r/min ） 一般速度繼電器轉(zhuǎn)軸在120 r/min左右既能動作，在100 r/min以下復(fù)位,繼電器是電流通過發(fā)熱元件加熱使雙金屬片彎曲，推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作的電器。主要用來保護(hù)電動機(jī)或其它負(fù)載免于過載以及作為三相電動機(jī)的斷相保護(hù),1.5 熱繼電器,一、熱繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理,結(jié)構(gòu)：由發(fā)熱元件、雙金

27、屬片和觸頭及動作機(jī)構(gòu)等部分組成。 原理：雙金屬片為溫度檢測元件，由兩種膨脹系數(shù)不同的金屬片壓焊而成，被加熱元件加熱后，因兩層金屬片伸長率不同而彎曲。 加熱元件串接在電動機(jī)定子繞組中，電動機(jī)正常運行時，熱元件產(chǎn)生的熱量不會使觸點系統(tǒng)動作；當(dāng)電動機(jī)過載，流過熱元件的電流加大，熱元件產(chǎn)生的熱量使雙金屬片的彎曲程度超過一定值，通過導(dǎo)板推動熱繼電器的觸點動作（常開觸點閉合，常閉觸點斷開,雙金屬片熱繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖,a） 感受部分結(jié)構(gòu)示意,b） 圖文符號,二、具有斷相保護(hù)的熱繼電器,三、電氣控制對熱繼電器性能的要求,應(yīng)具有合理可靠的保護(hù)特性,具有一定的溫度補償,具有手動復(fù)位與自動復(fù)位功能,熱繼電器動作電

28、流可以方便地調(diào)節(jié),JR20系列型號含義,五、熱繼電器的選用,1）原則上熱繼電器的額定電流應(yīng)按電動機(jī)的額定電流選擇,2）在不頻繁起動的場合，要保證熱繼電器在電動機(jī)起動過程中不產(chǎn)生誤動作,3）對于三角形接法電動機(jī)，應(yīng)選用帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器,4）當(dāng)電動機(jī)工作于重復(fù)短時工作制時，要注意確定熱繼電器的允許操作頻率,其它繼電器,壓力繼電器,溫度繼電器,溫度繼電器,壓力繼電器,固態(tài)繼電器,交流固態(tài)繼電器工作波形,固態(tài)繼電器的特點,1）輸入控制電壓低（314 V），驅(qū)動電流?。?15 mA），直流或脈沖電壓均能作輸入控制電壓； （2）輸出與輸入之間采用光電隔離，可實現(xiàn)在以弱控強(qiáng)的同時，做到強(qiáng)電與弱電完全

29、隔離； （3）輸出無觸點、無噪音、無火花、開關(guān)速度快； （4）輸出部分內(nèi)部一般含有RC過壓吸收電路，以防止瞬間過壓而損壞固態(tài)繼電器； （5）過零觸發(fā)型固態(tài)繼電器對外界的干擾非常小； （6）具有防塵、耐濕、壽命長等優(yōu)點,1.4 熔斷器,熔斷器是一種當(dāng)電流超過規(guī)定值一定時間后,以它本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化而分?jǐn)嚯娐返碾娖?廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)及用電設(shè)備中作短路和過電流保護(hù),一、熔斷器結(jié)構(gòu)及工作原理,熔斷器是由熔體和絕緣底座(或稱熔管)等組成。熔體為絲狀或片狀。當(dāng)負(fù)載發(fā)生故障時，有很大的短路電流通過熔斷器，熔體很快熔斷，迅速斷開故障電路，從而有效地保護(hù)未發(fā)生故障的線路和設(shè)備。熔斷器主要用作短路保護(hù)

30、，而對于過載一般不能準(zhǔn)確保護(hù),按結(jié)構(gòu)分有：半封閉瓷插式、螺旋式、無填料封閉管式和有填料封閉管式熔斷器,按用途分：工業(yè)用熔斷器、快速熔斷器和特殊熔斷器,二 熔斷器的分類,快速熔斷器,自恢復(fù)熔斷器,熔斷器分類,瓷插式熔斷器,螺旋式熔斷器,熔斷器分類,瓷插式熔斷器結(jié)構(gòu)示意圖,螺旋式熔斷器結(jié)構(gòu)示意圖,RC系列型號含義,RL系列型號含義,有填料封閉管式熔斷器,無填料封閉管式熔斷器,熔斷器分類,無填料密封管式熔斷器外形和結(jié)構(gòu),有填料密封管式熔斷器外形和結(jié)構(gòu),RM系列型號含義,RT系列型號含義,1、文字符號：FU 2、圖形符號,FU,典型產(chǎn)品有：RL6、RL7、RL96、RLS2系列螺旋式熔斷器，RL1B系

31、列帶斷相保護(hù)螺旋式熔斷器，RT18、RT18-X系列熔斷器以及RT14系列有填料密封管式熔斷器。還有國外引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的NT系列有填料密閉式刀型觸頭熔斷器與NGT系列半導(dǎo)體器件保護(hù)用熔斷器等,二、熔斷器的安秒特性,熔斷器的安秒特性或保護(hù)特性是指流過熔體的電流與熔體熔斷時間的關(guān)系曲線,1）額定電壓：是指熔斷器長期工作時和分?jǐn)嗪竽軌虺惺艿碾妷?，它取決于線路的額定電壓，其值一般等于或大于電氣設(shè)備的額定電壓。 （2）額定電流：是指熔斷器長期工作時，各部件溫升不超過規(guī)定值時所能承受的電流。熔斷器的額定電流等級比較少，而熔體的額定電流等級比較多，即在一個額定電流等級的熔斷管內(nèi)可以分裝不同額定電流等級的熔體，

32、但熔體的額定電流最大不能超過熔斷管的額定電流。 （3）極限分?jǐn)嗄芰Γ菏侵溉蹟嗥髟谝?guī)定的額定電壓和功率因數(shù)(或時間常數(shù))的條件下，能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪冯娏髦?。在電路中出現(xiàn)的最大電流值一般是指短路電流值。所以，極限分?jǐn)嗄芰σ彩欠从沉朔謹(jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰Α?(4) 熔斷電流： 是指使熔體熔化的最小電流,三、熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)及典型產(chǎn)品,一）額定參數(shù),工業(yè)上選擇熔斷器一般應(yīng)從以下幾個方面考慮： （1）熔斷器的類型應(yīng)根據(jù)線路的要求、使用 場合及安裝條件進(jìn)行選擇。 （2）熔斷器的額定電壓必須等于或高于被保護(hù)電路或電器設(shè)備的工作電壓。 （3）熔斷器的額定電流根據(jù)被保護(hù)的電路(支路)及設(shè)備的額定負(fù)載電流選擇。熔斷

33、器的額定電流必須等于或高于所裝熔體的額定電流,四、熔斷器的選用,4）熔體額定電流的選擇： 1) 保護(hù)純阻性負(fù)載 2）保護(hù)單臺長期工作電動機(jī) 3）保護(hù)單臺頻繁啟動電動機(jī) 4）保護(hù)多臺長期工作電動機(jī) 5）快速熔斷器保護(hù)電力電子器件,5）熔斷器的選擇需考慮電路中其他配電電器、控制電器之間選擇性配合等要求。為此，應(yīng)使上一級(供電干線)熔斷器的熔體額定電流比下一級(供電支線)大12個級差。 （6）熔斷器的極限分?jǐn)嗄芰σ笥诨虻扔诒Ｗo(hù)電路可能出現(xiàn)得短路電流值,主令電器主要用來接通或斷開控制電路，以發(fā)布命令或信號，改變控制系統(tǒng)工作狀況的電器。常用的主令電器有控制按鈕、行程開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、主令控制器等,三

34、、主令電器,一）、控制按鈕,1、控制按鈕的結(jié)構(gòu),如圖所示，控制按鈕由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸點和外殼等組成。按鈕在外力的作用下，首先斷開常閉觸頭，然后再接通常開觸頭。復(fù)位時，常開觸頭先斷開，常閉觸頭后閉合,按鈕帽,復(fù)位彈簧,動觸頭,常閉靜觸頭,選擇依據(jù)是：觸點對數(shù)、動作要求、結(jié)構(gòu)形式、顏色、是否自帶指示燈等； 電壓等級、通流能力（1-8 A）。 啟動按鈕 綠色 停止按鈕 紅色 緊急操作 蘑菇式按鈕,SB,SB,按扭,目前使用較多的產(chǎn)品有LA18、LA19、LA20、LA25等系列。其結(jié)構(gòu)形式有按鈕式、鑰匙式和旋轉(zhuǎn)式等，有的帶指示燈，使用于工作電壓AC660V或DC440V以下，額定電流10A的

35、場合,按鈕的選擇：按鈕主要根據(jù)適用場合所需要的觸點數(shù)、觸點形式、結(jié)構(gòu)形式以及顏色進(jìn)行選擇,1.4.2位置開關(guān),位置開關(guān)在電氣控制系統(tǒng)中，用以實現(xiàn)順序控制、定位控制和位置狀態(tài)的檢測,1、行程開關(guān),1）行程開關(guān)的功能,行程開關(guān)是一種利用生產(chǎn)機(jī)械的某些運動部件的碰撞來發(fā)出控制指令的主令電器，用于控制生產(chǎn)機(jī)械的運動方向、位置保護(hù)和位置檢測等。當(dāng)行程開關(guān)用于位置保護(hù)時，亦稱為限位開關(guān),2）行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)及選型,行程開關(guān)由操作機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和外殼構(gòu)成,結(jié)構(gòu),目前，國內(nèi)生產(chǎn)的行程開關(guān)有LXW5、LX19、LXK3、LX32、LX33等系列。按運動形式分為直動式、轉(zhuǎn)動式；按結(jié)構(gòu)分為直動式、滾動式、微動式,選型

36、：行程開關(guān)選用時，應(yīng)根據(jù)不同的使用場合，滿足額定電壓、額定電流、復(fù)位方式和觸點的數(shù)量等方面的要求,直動式行程開關(guān),滾輪旋轉(zhuǎn)式行程開關(guān),滾輪式行程開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖,LX19,微動開關(guān),行程開關(guān)的圖形文字符號,1）接近開關(guān)特點,它不僅能代替有觸點行程開關(guān)來完成行程控制和限位保護(hù)等，還可以用于高速計數(shù)、測速、檢測零件尺寸等。由于它具有工作穩(wěn)定可靠、壽命長、重復(fù)定位精度高以及能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境等特點，所以在工業(yè)生產(chǎn)中亦得到了廣泛的應(yīng)用,2）接近開關(guān)的類型及工作原理,五）、接近開關(guān),接近開關(guān)又稱無觸點行程開關(guān)，它是當(dāng)機(jī)械運動部件運動到接近開關(guān)一定距離時就發(fā)出動作信號的電子主令電器,晶體管停振型接近開關(guān)方

37、框圖,晶體管停振型接近開關(guān)電路圖,接近開關(guān)的圖形文字符號,3）接近開關(guān)主要型號,系列產(chǎn)品：LJ2、LJ6、LXJ18和3SG等系列,注意事項：電源電壓不應(yīng)超過其額定工作電壓，負(fù)載電壓應(yīng)與接近開關(guān)的輸出電壓相符，負(fù)載電流不能超過其輸出能力。在用作計數(shù)和測量時，其計數(shù)頻率應(yīng)小于接近開關(guān)的工作響應(yīng)頻率，否則會出現(xiàn)計數(shù)誤差,1、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的功能,萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)實際是一種多檔位、控制多回路的組合開關(guān)，用于控制電路發(fā)布控制指令或用于遠(yuǎn)距離控制，也可作為電壓表、電流表的換相開關(guān)或作為小容量電動機(jī)的起動、調(diào)速和換向控制。由于環(huán)節(jié)電路多，用途廣泛，故又稱為萬能轉(zhuǎn)換開關(guān),六）、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān),2、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的結(jié)構(gòu)

38、,目前常用的萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)有LW5、LW6等系列。LW6系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)有操作機(jī)構(gòu)、面板、手柄及觸頭座等主要部件組成，其操作位置由212個，觸頭低座有110層，其每層底座均可裝三對觸頭，并由底座中間的凸輪進(jìn)行控制,萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖,LW6系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)還可裝成雙列形式，列與列之間用齒輪嚙合，并由一個公共手柄進(jìn)行操作，因此，這種轉(zhuǎn)換開關(guān)裝入的觸頭最多可達(dá)60對,萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)各檔位電路通斷狀況表示有兩種方法：一種是圖形表示法；一種時列表表示法。其文字符號是SA,1、主令控制器,1）主令控制器的功能,主令控制器用來頻繁地按預(yù)定順序切換多個控制電路，他與磁力控制盤配合，可實現(xiàn)對起重機(jī)、軋鋼機(jī)及其

39、他生產(chǎn)機(jī)械遠(yuǎn)距離控制,2）主令控制器結(jié)構(gòu)原理,下圖是主令控制器某一層結(jié)構(gòu)示意圖及圖形文字符號。主令控制器的主要產(chǎn)品有LK14、LK15、LK16系列,七）、主令控制器和凸輪控制器,凸輪塊,接線柱,固定觸頭,動觸頭,支桿,轉(zhuǎn)動軸,小輪,主令控制器結(jié)構(gòu)示意圖,LK14,LK16,2、凸輪控制器,1）凸輪控制器的功能,凸輪控制器是一種大型的手動控制器。主要用于起重設(shè)備中直接控制中小型繞線式異步電動機(jī)的起動、停止、調(diào)速、換向和制動，也適用有相同要求的其他電力拖動場合,2）凸輪控制器的結(jié)構(gòu)原理,凸輪控制器主要由觸頭、轉(zhuǎn)軸、凸輪、杠桿、手柄、滅弧罩及定位機(jī)構(gòu)組成。其工作原理與主令控制器基本相同，由于凸輪控

40、制器可以直接控制電動機(jī)工作，所以其觸頭容量大并有滅弧裝置，這是與主令控制器的主要區(qū)別,凸輪控制器結(jié)構(gòu)原理圖,靜觸頭,動觸頭,觸頭彈簧,彈簧,滾子,絕緣方軸,凸輪,凸輪控制器的優(yōu)點為控制線路簡單、開關(guān)元件少維護(hù)方便等；缺點為體積較大，操作笨重，不能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。主要應(yīng)用型號KT10、KT14和KT15等系列,KT10,KT14,型號,1.8 低壓開關(guān)與低壓斷路器,開關(guān) 作用：分合電路，開端電流 種類：刀開關(guān)、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、空氣斷路器 1.8.1 低壓開關(guān),低壓開關(guān)又稱低壓隔離器，是低壓電器中結(jié)構(gòu)比較簡單、應(yīng)用廣泛的一類手動電器。主要有刀開關(guān)、組合開關(guān)、以及用刀開關(guān)與熔斷器組合成的膠蓋瓷底刀開關(guān)和熔斷器式刀開關(guān)，還有轉(zhuǎn)換開關(guān)等,一）磁底膠蓋刀開關(guān),組成：熔絲 觸刀 觸刀座 操作手柄 膠蓋 磁底坐,刀開關(guān)安裝時，合上開關(guān)時其手柄在上方，不得倒裝或平裝,二）封閉式負(fù)荷開關(guān),封閉式負(fù)荷開關(guān)主要有兩個特點：一是采用儲能分合閘機(jī)構(gòu)，提高開關(guān)的通斷能力，延長使用壽命；二是設(shè)置了聯(lián)鎖裝置，確保了操作安全,1、轉(zhuǎn)換開關(guān)的用途,轉(zhuǎn)換開關(guān)一般用于電器設(shè)備中非頻繁的通斷電路、換接電源和負(fù)載，測量三相電壓以及控制小容量感應(yīng)電動機(jī)等,2、轉(zhuǎn)換開關(guān)的結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)換開關(guān)由動觸頭、靜觸頭、轉(zhuǎn)軸、手柄、定位機(jī)構(gòu)及外殼等部分組成。其動靜觸頭分別