低壓電器中間繼電器,時間繼電器,隔離開關(guān).祁斌新課件doc

1、低壓電器一、電器的基本知識（一）電器的分類電器是接通和斷開電路或調(diào)節(jié)、控制和保護(hù)電路及電氣設(shè)備用的電工器具。完成由控制電器組成的自動控制系統(tǒng)，稱為繼電器接觸器控制系統(tǒng)，簡稱電器控制系統(tǒng)。電器的用途廣泛，功能多樣，種類繁多，結(jié)構(gòu)各異。下面是幾種常用的電器分類。1按工作電壓等級分類（1）高壓電器 用于交流電壓1200V、直流電壓1500V及以上電路中的電器。例如高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、高壓熔斷器等。（2）低壓電器 用于交流50Hz(或60Hz)，額定電壓為1200V以下；直流額定電壓1500V及以下的電路中的電器。例如接觸器、繼電器等。2按動作原理分類1）手動電器 用手或依靠機(jī)械力進(jìn)行操作的電器

2、，如手動開關(guān)、控制按鈕、行程開關(guān)等主令電器。2）自動電器 借助于電磁力或某個物理量的變化自動進(jìn)行操作的電器，如接觸器、各種類型的繼電器、電磁閥等。3按用途分類（1）控制電器 用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器，例如接觸器、繼電器、電動機(jī)起動器等。（2）主令電器 用于自動控制系統(tǒng)中發(fā)送動作指令的電器，例如按鈕、行程開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。（3）保護(hù)電器 用于保護(hù)電路及用電設(shè)備的電器，如熔斷器、熱繼電器、各種保護(hù)繼電器、避雷器等。（4）執(zhí)行電器 指用于完成某種動作或傳動功能的電器，如電磁鐵、電磁離合器等 。（5）配電電器 用于電能的輸送和分配的電器，例如高壓斷路器、隔離開關(guān)、刀開關(guān)、自動空氣開關(guān)等。4

3、按工作原理分類1）電磁式電器 依據(jù)電磁感應(yīng)原理來工作，如接觸器、各種類型的電磁式繼電器等。2）非電量控制電器 依靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器，如刀開關(guān)、行程開關(guān)、按鈕、速度繼電器、溫度繼電器等。（二）電器的作用低壓電器能夠依據(jù)操作信號或外界現(xiàn)場信號的要求，自動或手動地改變電路的狀態(tài)、參數(shù)，實現(xiàn)對電路或被控對象的控制、保護(hù)、測量、指示、調(diào)節(jié)。低壓電器的作用有：（1）控制作用 如電梯的上下移動、快慢速自動切換與自動停層等。（2）保護(hù)作用 能根據(jù)設(shè)備的特點，對設(shè)備、環(huán)境、以及人身實行自動保護(hù)，如電機(jī)的過熱保護(hù)、電網(wǎng)的短路保護(hù)、漏電保護(hù)等。（3）測量作用 利用儀表及與之相適應(yīng)的電器，對設(shè)備

4、，電網(wǎng)或其它非電參數(shù)進(jìn)行測量，如電流、電壓、功率、轉(zhuǎn)速、溫度、濕度等。（4）調(diào)節(jié)作用 低壓電器可對一些電量和非電量進(jìn)行調(diào)整，以滿足用戶的要求，如柴油機(jī)油門的調(diào)整、房間溫濕度的調(diào)節(jié)、照度的自動調(diào)節(jié)等。（5）指示作用 利用低壓電器的控制、保護(hù)等功能，檢測出設(shè)備運(yùn)行狀況與電氣電路工作情況，如絕緣監(jiān)測、保護(hù)掉牌指示等。（6）轉(zhuǎn)換作用 在用電設(shè)備之間轉(zhuǎn)換或?qū)Φ蛪弘娖?、控制電路分時投入運(yùn)行，以實現(xiàn)功能切換，如勵磁裝置手動與自動的轉(zhuǎn)換，供電的市電與自備電的切換等當(dāng)然，低壓電器作用遠(yuǎn)不止這些，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新功能、新設(shè)備會不斷出現(xiàn)，常用低壓電器的主要種類和用途如表1-1所示。序 號類 別主 要 品 種用

5、 途1斷路器塑料外殼式斷路器主要用于電路的過負(fù)荷保護(hù)、短路、欠電壓、漏電壓保護(hù)，也可用于不頻繁接通和斷開的電路框架式斷路器限流式斷路器漏電保護(hù)式斷路器直流快速斷路器2刀開關(guān)開關(guān)板用刀開關(guān)主要用于電路的隔離，有時也能分?jǐn)嘭?fù)荷負(fù)荷開關(guān)熔斷器式刀開關(guān)3轉(zhuǎn)換開關(guān)組合開關(guān)主要用于電源切換，也可用于負(fù)荷通斷或電路的切換換向開關(guān)4主令電器按鈕主要用于發(fā)布命令或程序控制限位開關(guān)微動開關(guān)接近開關(guān)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)5接觸器交流接觸器主要用于遠(yuǎn)距離頻繁控制負(fù)荷，切斷帶負(fù)荷電路直流接觸器6起動器磁力起動器主要用于電動機(jī)的起動星三起動器自耦減壓起動器7控制器凸輪控制器主要用于控制回路的切換平面控制器8繼電器電流繼電器主要用于

6、控制電路中，將被控量轉(zhuǎn)換成控制電路所需電量或開關(guān)信號電壓繼電器時間繼電器中間繼電器溫度繼電器熱繼電器9熔斷器有填料熔斷器主要用于電路短路保護(hù)，也用于電路的過載保護(hù)無填料熔斷器半封閉插入式熔斷器快速熔斷器自復(fù)熔斷器10電磁鐵制動電磁鐵主要用于起重、牽引、制動等地方起重電磁鐵牽引電磁鐵表1-1 常見的低壓電器的主要種類及用途對低壓配電電器要求是滅弧能力強(qiáng)、分?jǐn)嗄芰茫瑹岱€(wěn)定性能好、限流準(zhǔn)確等。對低壓控制電器，則要求其動作可靠、操作頻率高、壽命長并具有一定的負(fù)載能力。2.刀開關(guān)和組合開關(guān)刀開關(guān)屬于配電類電器，因此它在電路中主要用于電源的隔離作用，即不直接帶電切斷或接通電路中被控制的對象（主要指電動機(jī)

7、），只有當(dāng)電動機(jī)容量很小，而且不是經(jīng)常接通與斷開時可用刀開關(guān)進(jìn)行直接控制（例如機(jī)床上的冷卻泵電動機(jī)）。正是由于刀開關(guān)主要不用于直接切斷負(fù)荷電流的這一工作特點，因此刀開關(guān)一般均用于直接進(jìn)行操作，而且其不帶滅弧裝置或滅弧裝置很簡單。所以我們在實際使用中必須注意：在斷開較大負(fù)載的電源時，必須首先操作接觸器（或低壓斷路器），只有在接觸器主觸點將電路斷開后，才能拉動刀開關(guān)、切除電源，而不能在接觸器主觸點沒有斷開前，直接拉動刀開關(guān)去切斷負(fù)載電流，此時較大的電弧不僅會燒蝕刀開關(guān)的觸刀，而且對操作人員也會構(gòu)成危害。 常用刀開關(guān)有膠殼刀開關(guān)（這是使用最多的一種刀開關(guān)）、鐵殼開關(guān)和組合開關(guān)，由于組合開關(guān)

8、體積較小，安裝和操作較方便，因而在機(jī)床電路中使用較多。  由于刀開關(guān)是直接用手進(jìn)行操動的，因此必須十分注意操作人員餓人身安全。3繼電器繼電器是一種控制類電器，它根據(jù)外界輸入信號（電信號或非電信號）來對被控設(shè)備的控制電路實現(xiàn)控制（接通或斷開）再通過接觸器的動作來對主電路實現(xiàn)控制。繼電器通常按反映的信號可分為：電流繼電器、電壓繼電器、熱繼電器、速度繼電器、壓力繼電器、中間繼電器等。時間繼電器   當(dāng)繼電器的感測機(jī)構(gòu)接受到外界的信號后，要經(jīng)過一定時間的延時以后，其觸點才開始動作（一般的電器接受外界信號后，觸點立即動作）的一種控制電器。其延時的時間可按需要進(jìn)行調(diào)整，從幾秒

9、到幾小時，甚至幾十小時均可。時間繼電器按其動作原理的不同可分為電磁式、空氣阻尼式、電動式和電子式等多種4.低壓斷路器 低壓斷路器是一種集刀開關(guān)、接觸器、繼電器等功能的一種綜合型電器，它既可手動又可電動，既可直接接通或切斷負(fù)載電流，而且又具有過載、短路、欠電壓等保護(hù)功能，特別是近些年來，將漏電保護(hù)功能也擴(kuò)展到低壓斷路器中，使低壓斷路器的使用范圍越來越廣，結(jié)構(gòu)型式及種類也越來越多，目前除了在工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場所使用外，它已成為辦公場所、民用建筑、住宅等領(lǐng)域的主型電器而被廣泛采用。  低壓斷路器的種類繁多，常用的有框架式、塑料外殼式兩大類；按用途又可分為配電用、照明用、電動機(jī)保護(hù)用、

10、漏電保護(hù)用等多種。在選用時，必須按實際用途選用相對應(yīng)的斷路器，以達(dá)到預(yù)期的效果，不能隨意使用，因為不同用途的斷路器其各項的電氣性能參數(shù)是不完全相同的。DW5.低壓電器的選用原則(1)  安全原則  使用安全可靠是對任何電器的基本要求,保證電路和用電設(shè)備的可靠運(yùn)行是使生活,生產(chǎn)的正常進(jìn)行的重要保證.(2)濟(jì)濟(jì)原則   主要考慮電器的本身的經(jīng)濟(jì)價值和使用該電器產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)價值,要求:合理,適用.運(yùn)行可靠,(3)    注意事項   控制對象的分類與使用環(huán)境,確認(rèn)相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)  &#

11、160;  了解電器的正常工作條件,了解電器的主要技術(shù)性能.1使用低壓電器時應(yīng)注意哪些主要參數(shù)？解 對大部分低壓電器而言必須注意其額定工作電流,流過低壓電器導(dǎo)電部分的電流不能超過其額定工作電流,例如流過刀開關(guān)、空氣斷路器、接觸器主觸點中的電流。而流過按鈕開關(guān)、接觸器輔助觸點中的電流一般則不允許超過5A。另外是額定工作電壓，通常是指主觸點所控制的電路的額定電壓。對各種不同的低壓電器往往還有某些特有的參數(shù)，例如加在接觸器或空氣阻尼式時間繼電器線圈上的電壓，應(yīng)為線圈的額定電壓，如超過此值，則使流過線圈中的電流超過線圈的額定發(fā)熱電流而使線圈損壞。對時間繼電器必須注意其延時動作的時間；對熱繼電

12、器必須注意其熱元件與觸點的整定電流；對熔斷器必須注意其熔體的額定電流；對速度繼電器必須注意其動作時的轉(zhuǎn)速等。2 斷路器有哪些功能？斷路器與刀開關(guān)有什么主要區(qū)別？解 斷路器除了可用來接通和切斷主電路以外，它還有對被控設(shè)備實行過載保護(hù)、短路保護(hù)、欠電壓和失壓保護(hù)等功能。它與刀開關(guān)的主要區(qū)別除上述保護(hù)功能齊全外，斷路器可以手動也可以電動分合閘，而刀開關(guān)只能手動操作。繼電器的工作原理和特性繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用

13、。1、電磁繼電器的工作原理和特性    電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為

14、“常閉觸點”。2、熱敏干簧繼電器的工作原理和特性    熱敏干簧繼電器是一種利用熱敏磁性材料檢測和控制溫度的新型熱敏開關(guān)。它由感溫磁環(huán)、恒磁環(huán)、干簧管、導(dǎo)熱安裝片、塑料襯底及其他一些附件組成。熱敏干簧繼電器不用線圈勵磁，而由恒磁環(huán)產(chǎn)生的磁力驅(qū)動開關(guān)動作。恒磁環(huán)能否向干簧管提供磁力是由感溫磁環(huán)的溫控特性決定的。 3、固態(tài)繼電器（SSR）的工作原理和特性    固態(tài)繼電器是一種兩個接線端為輸入端，另兩個接線端為輸出端的四端器件，中間采用隔離器件實現(xiàn)輸入輸出的電隔離。固態(tài)繼電器按負(fù)載電源類型可分為交流型和直流型。按開關(guān)型式可分為常

15、開型和常閉型。按隔離型式可分為混合型、變壓器隔離型和光電隔離型，以光電隔離型為最多。4時間繼電器時間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械動作原理實現(xiàn)觸點延時接通或斷開的自動控制電器，其種類很多，常用的有電磁式、空氣阻尼式、電動式和晶體管式等。1）直流電磁式時間繼電器在直流電磁式電壓繼電器的鐵心上增加一個阻尼銅套，即可構(gòu)成時間繼電器，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-7所示。它是利用電磁阻尼原理產(chǎn)生延時的，由電磁感應(yīng)定律可知，在繼電器線圈通斷電過程中銅套內(nèi)將感應(yīng)電勢，并流過感應(yīng)電流，此電流產(chǎn)生的磁通總是反對原磁通變化。電器通電時，由于銜鐵處于釋放位置，氣隙大，磁阻大，磁通小，銅套阻尼作用相對也小，因此銜鐵吸合時延時

16、不顯著(一般忽略不計)。而當(dāng)繼電器斷電時，磁通變化量大，銅套阻尼作用也大，使銜鐵延時釋放而起到延時作用。因此，這種繼電器僅用作斷電延時。這種時間繼電器延時較短，JT3系列最長不超過5s，而且準(zhǔn)確度較低，一般只用于要求不高的場合。2）空氣式時間繼電器空氣阻尼式時間繼電器，是利用空氣阻尼原理獲得延時的。它由電磁系統(tǒng)、延時機(jī)構(gòu)和觸點三部分組成，電磁機(jī)構(gòu)為直動式雙E型，觸點系統(tǒng)是借用LX5型微動開關(guān)，延時機(jī)構(gòu)采用氣囊式阻尼器?？諝庾枘崾綍r間繼電器，既具有由空氣室中的氣動機(jī)構(gòu)帶動的延時觸點，也具有由電磁機(jī)構(gòu)直接帶動的瞬動觸點，可以做成通電延時型，也可做成斷電延時型。電磁機(jī)構(gòu)可以是直流的，也可以是交流的。

17、3）半導(dǎo)體時間繼電器電子式時間繼電器在時間繼電器中已成為主流產(chǎn)品，電子式時間繼電器是采用晶體管或集成電路和電子元件等構(gòu)成目前已有采用單片機(jī)控制的時間繼電器。電子式時間繼電器具有延時范圍廣、精度高、體積小、耐沖擊和耐振動、調(diào)節(jié)方便及壽命長等優(yōu)點，所以發(fā)展很快，應(yīng)用廣泛。半導(dǎo)體時間繼電器的輸出形式有兩種：有觸點式和無觸點式，前者是用晶體管驅(qū)動小型磁式繼電器，后者是采用晶體管或晶閘管輸出。4）單片機(jī)控制時間繼電器近年來隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，采用集成電路、功率電路和單片機(jī)等電子元件構(gòu)成的新型時間繼電器大量面市。如DHC6多制式單片機(jī)控制時間繼電器、J5S17、J3320、JSZl3等系列大規(guī)模集成電路

18、數(shù)字時間繼電器，J5145等系列電子式數(shù)顯時間繼電器J5G1等系列固態(tài)時間繼電器等。DHC6多制式單片機(jī)控制時間繼電器是為適應(yīng)工業(yè)自動化控制水平越來越高的要求而生產(chǎn)的。多種制式時間繼電器可使用戶根據(jù)需要選擇最合適的制式，使用簡便方法達(dá)到以往需要較復(fù)雜接線才能達(dá)到的控制功能這樣既節(jié)省了中間控制環(huán)節(jié)又大大提高了電氣控制的可靠性。DHC6多種制式時間繼電器采用單片機(jī)控制，LCD顯示具有9種工作制式、正計時、倒計時任意設(shè)定、8種延時時段、延時范圍從0.01s999.9h任意設(shè)定、鍵盤設(shè)定，設(shè)定完成之后可以鎖定按鍵防止誤操作?？砂匆笕我膺x擇控制模式，使控制線路最簡單可靠。其外貌如圖1-8所示。圖l-8

19、 DHC6多種制式時間繼電器J5S17系列時間繼電器由大規(guī)模集成電路、穩(wěn)壓電源、撥動開關(guān)、四位LED數(shù)碼顯示器、執(zhí)行繼電器及塑料外殼幾部分組成。采用32kHz石英晶體振蕩器，安裝方式有面板式和裝置式兩種。裝置式插座可用M4螺釘固定在安裝板上也可以安裝在標(biāo)準(zhǔn)35mm安裝卡軌上。J5S20系列時間繼電器是四位數(shù)字顯示小型時間繼電器，它采用晶體振蕩作為時基基準(zhǔn)采用大規(guī)模集成電路技術(shù)，不但可以實現(xiàn)長達(dá)9999h的長延時，還可保證其延時精度。配用不同的安裝插座及附件可應(yīng)用在面板安裝、35mm標(biāo)準(zhǔn)安裝導(dǎo)執(zhí)及螺釘安裝的場合。5）時間繼電器的選用選用時間繼電器時應(yīng)注意：其線圈(或電源)的電流種類和電壓等級應(yīng)與

20、控制電路相同；按控制要求選擇延時方式和觸點型式；校核觸點數(shù)量和容量，若不夠時，可用中間繼電器進(jìn)行擴(kuò)展。時間繼電器新系列產(chǎn)品JS14A系列、JS20系列半導(dǎo)體時間繼電器、JS14P系列數(shù)字式半導(dǎo)體繼電器等量具有體積小、延時精度高、壽命長、工作穩(wěn)定可靠、安裝方便、觸點輸出容大和產(chǎn)品規(guī)格全等優(yōu)點，廣泛用于電力拖動、順序控制及各種生產(chǎn)過程的自動控制中。5中間繼電器中間繼電器作用是用來傳遞信號或同時控制多個電路，也可直接用它來控制小容量電動機(jī)或其他電氣執(zhí)行元件，它的結(jié)構(gòu)和交流接觸器基本相同，只是電磁系統(tǒng)小些，觸點多些。    繼電器的工作原理是當(dāng)某一輸入量(如電壓、電流、溫

21、度、速度、壓力等)達(dá)到預(yù)定數(shù)值時，使它動作，以改變控制電路的工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)既定的控制或保護(hù)的目的。在此過程中，繼電器主要起了傳遞信號的作用。    常用的中間繼電器主要有JZ7系列和JZ8系列兩種，后者是交直流兩用的。在選用中間繼電器時，主要是考慮電壓等級以及常開和常閉觸點的數(shù)量。繼電器主要產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)1、額定工作電壓是指繼電器正常工作時線圈所需要的電壓。根據(jù)繼電器的型號不同，可以是交流電壓，也可以是直流電壓。2、直流電阻是指繼電器中線圈的直流電阻，可以通過萬能表測量。3、吸合電流是指繼電器能夠產(chǎn)生吸合動作的最小電流。在正常使用時，給定的電流必須略大于吸合電流，這樣繼電器才能穩(wěn)定地工作。而對于線圈所加的工作電壓，一般不要超過額定工作電壓的1.5倍，否則會產(chǎn)生較大的電流而把線圈燒毀。4、釋放電流    是指繼電器產(chǎn)生釋放動作的最大電流。當(dāng)繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一定程度時，繼電器就會恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài)。這時的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流。 5、觸點切換電壓和電流    是指繼電器允許加載的電壓和電流。它決定了繼電器能控制電壓和電流的大小，使用時不能超過此值，否則很容易損壞繼電器的觸點。如何