第1章 常用低壓電器【第2講】

1常用低壓電器1.2、接觸器◆定義：接觸器是用來頻繁地接通和分?jǐn)嘟恢绷髦骰芈泛痛笕萘靠刂齐娐贰Ｆ渲饕刂茖ο笫请妱訖C(jī)，能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，并具有欠(零)電壓保護(hù)。

具有手動切換電器所不能實現(xiàn)的遙控功能，同時還具有欠壓、失壓保護(hù)的功能，但卻不具備短路保護(hù)和過載保護(hù)功能。

接觸器按其線圈中通過電流種類不同，分為交流接觸器和直流接觸器。本課程重點介紹交流接觸器?；仡?1二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院11常用低壓電器1.3、繼電器◆定義：繼電器是一種自動動作的電器。當(dāng)給繼電器輸入電壓、電流、頻率等電量或溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等非電量并達(dá)到規(guī)定值時，繼電器的觸點便接通或分?jǐn)嗨刂苹虮Ｗo(hù)的電路。

體積小、觸點數(shù)目多但容量小，一般用于控制電路中。01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院21常用低壓電器1.3、繼電器◆分類

按動作原理分：有電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動式繼電器、電子式繼電器和熱繼電器。

按用途分：有控制繼電器和保護(hù)繼電器。

按輸入信號的不同來分：有電壓繼電器、中間繼電器、電流繼電器、時間繼電器、速度繼電器等。01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院31常用低壓電器1.3.1、電磁式繼電器◆種類——常用電磁式繼電器有電壓繼電器、中間繼電器和電流繼電器。(1)電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理(2)圖形及文字符號線圈常開觸點常閉觸點KAKAKA電磁式繼電器圖形、文字符號456891電磁式繼電器原理圖23釋放彈簧電磁系統(tǒng)觸頭系統(tǒng)1：鐵心；2：旋轉(zhuǎn)棱角；3：釋放彈簧；4：調(diào)節(jié)螺母；5：銜鐵；6：動觸頭；7：靜觸頭；8：非磁性墊片；9：線圈01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院41常用低壓電器(3)電磁式繼電器的特性xy0x2x1y1繼電器吸合值繼電器釋放值1)繼電器的輸入——輸出特性又稱繼電特性。如下圖※當(dāng)繼電器輸入量x由零增加至x1之前，輸出量為零。當(dāng)輸入量增加到x2時繼電器吸合，輸出量為y1。當(dāng)繼續(xù)增大輸入量時，y1值不變。繼電器輸入值繼電器輸出值01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院51常用低壓電器(3)電磁式繼電器的特性xy0x2x1y1繼電器吸合值繼電器釋放值1)繼電器的輸入——輸出特性又稱繼電特性。如下圖※當(dāng)繼電器輸出量x減小未到x2時，y1值不變，當(dāng)x再繼續(xù)減小至x1時，繼電器釋放，輸出量y降至零。x再減小，y值仍為零。01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院61常用低壓電器2)主要參數(shù)①繼電器的返回系數(shù)其值的改變有兩種方法：▲

通過調(diào)節(jié)釋放彈簧的松緊程度▲調(diào)整鐵心與銜鐵間非磁性墊片的厚薄注：k值一般要求在0.1-0.4之間，以防繼電器誤動作；

欠電壓繼電器的k值在0.6以上，可以起到欠電壓保護(hù)作用。釋放彈簧非磁性墊片01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院71常用低壓電器2)主要參數(shù)①繼電器的返回系數(shù)②吸合時間和釋放時間吸合時間：從線圈接受電信號到銜鐵完全吸合所需的時間。釋放時間：從線圈失電到銜鐵完全釋放所需的時間。注：一般繼電器的吸合時間與釋放時間為0.05—0.15s，快速繼電器為0.005—0.05s。01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院81常用低壓電器1.3.1、電磁式繼電器(4)電磁式繼電器代表

1）電流繼電器定義：反映的是電流信號,根據(jù)輸入電流的大小而動作的繼電器。(a)外形結(jié)構(gòu)(b)圖形符號(c)實物JT4系列電流繼電器線圈動合觸點動開觸點KA※電流繼電器的線圈導(dǎo)線粗、匝數(shù)少、阻抗小，能通過大電流，串聯(lián)在主電路中來感測電流，觸點接于控制電路，為執(zhí)行元件。電流繼電器主要用于過載及短路保護(hù)。01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院91常用低壓電器1.3.1、電磁式繼電器1)電流繼電器分類：過電流繼電器：線圈中的電流大于整定值而動作的繼電器。欠電流繼電器：線圈中的電流低于整定值而動作的繼電器。過電流繼電器和欠電流繼電器。01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院101常用低壓電器2)電壓繼電器定義：反映的是電壓信號,根據(jù)輸入電壓的大小而動作的繼電器。※電壓繼電器的線圈并聯(lián)在被測電路的兩端，感測主電路的電壓，匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、阻抗大。觸點接于控制電路，為執(zhí)行元件。電壓繼電器用于電力拖動系統(tǒng)的電壓保護(hù)和控制。分類：欠電壓繼電器和過電壓繼電器。過電壓繼電器：線圈中的電壓大于整定值而動作的繼電器。欠電壓繼電器：線圈中的電壓低于整定值而動作的繼電器。01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院111常用低壓電器2)電壓繼電器01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院121常用低壓電器3)中間繼電器定義：中間繼電器實質(zhì)上是一種電壓繼電器。它的特點是觸點數(shù)目較多，電流容量較大（額定電流5~10A），其作用是將一個輸入信號變成多個輸出信號或?qū)⑿盘柗糯?即增大觸點容量)，起到信號中轉(zhuǎn)的作用?！摾^電器的結(jié)構(gòu)與交流接觸器相似，由靜鐵心、動鐵心、線圈、觸點系統(tǒng)、反作用彈簧和復(fù)位彈簧等組成，其觸點對數(shù)較多，沒有主、輔觸點之分，各對觸點允許通過的額定電流是一樣的，都為5A。吸引線圈的額定電壓有12V、24V、36V、110V、127V、220V、380V等多種可供選擇。JZ7系列中間繼電器靜鐵心短路環(huán)動鐵心反作用彈簧線圈復(fù)位彈簧常開觸點常閉觸點01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院131常用低壓電器1.3.1、電磁式繼電器(5)電磁式繼電器常用型號及電氣符號

J繼電器種類代號L：電流Z：中間S：時間T：通用輔助說明動斷觸點數(shù)設(shè)計序號動合觸點數(shù)J：交流Z：直流電氣符號:KA繼電器線圈KI過電流繼電器線圈I>欠電流繼電器線圈I<KIKA過電壓繼電器線圈U>KA欠電壓繼電器線圈U<動合觸點動斷觸點KA(KI)01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院141常用低壓電器1.3.2、時間繼電器定義：從得到輸入信號（線圈的通電或斷電）開始，經(jīng)過一定的延時后才輸出信號（觸頭的閉合或斷開）的繼電器，稱為時間繼電器。時間繼電器的延時方式：①通電延時：接受輸入信號后延遲一定的時間，輸出信號才發(fā)生變化。當(dāng)輸入信號消失后，輸出瞬時復(fù)原。②斷電延時：接受輸入信號時，瞬時產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號。當(dāng)輸入信號消失后，延遲一定的時間，輸出才復(fù)原。時間繼電器的種類：電磁式、空氣阻尼式、半導(dǎo)體式等。01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院151常用低壓電器(1)直流電磁式時間繼電器1.3.2、時間繼電器帶有阻尼銅套的鐵心結(jié)構(gòu)圖1、鐵心；2、阻尼銅套；3、線圈；4、絕緣層。12341)原理直流電磁式時間繼電器是利用電磁阻尼原理產(chǎn)生延時的，即電磁系統(tǒng)在電磁線圈斷電后磁通延緩變化的原理而制作的。在繼電器的鐵心上增加一個阻尼銅套，構(gòu)成直流電磁式時間繼電器。2)結(jié)構(gòu)01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院161常用低壓電器(1)直流電磁式時間繼電器1.3.2、時間繼電器帶有阻尼銅套的鐵心結(jié)構(gòu)圖1、鐵心；2、阻尼銅套；3、線圈；4、絕緣層。12342)結(jié)構(gòu)

當(dāng)線圈通電時，由于銜鐵處于釋放位置，磁路中氣隙大、磁阻大、磁通小，銅套阻尼作用相對也較小，因此銜鐵吸合時延時不顯著，約為0.2s，近乎瞬動忽略不計。

當(dāng)線圈斷電時，磁通變化量大，銅套阻尼作用也大，使銜鐵延時釋放，從而實現(xiàn)延時作用。3)優(yōu)缺點優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、壽命長、允許通電次數(shù)多。缺點：延時時間短（最長不超過5s），延時精度不高，體積大且僅適用于直流電路中作斷電延時時間繼電器。01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院17JS7-A系列時間繼電器外形圖1常用低壓電器(2)空氣阻尼式時間繼電器空氣阻尼式時間繼電器又稱為氣囊式時間繼電器，是利用空氣阻尼的原理制成的。1)工作原理1.3.2、時間繼電器分通電延時和斷電延時。2)種類電磁機(jī)構(gòu)、觸點系統(tǒng)和延時機(jī)構(gòu)。3)結(jié)構(gòu)組成01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院181常用低壓電器JS7-A系列空氣阻尼式時間繼電器結(jié)構(gòu)原理圖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-杠桿瞬動觸點延時觸點01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院191常用低壓電器1.3.2、時間繼電器——通電延時動畫01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院201常用低壓電器1.3.2、時間繼電器——斷電延時動畫01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院211常用低壓電器(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(a)線圈一般符號(b)通電延時線圈(c)斷電延時線圈(d)通電延時閉合動合（常開）觸點(e)通電延時斷開動斷（常閉）觸點（f）斷電延時斷開動合（常開）觸點（g）斷電延時閉合動斷（常閉）觸點（h）瞬動觸點(3)符號1.3.2、時間繼電器01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院221常用低壓電器1.3.3、熱繼電器定義：是利用電流的熱效應(yīng)原理來切斷電路的保護(hù)電器，即電流通過發(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。◆具有過載保護(hù)特性的過電流繼電器。◆長期過載、頻繁啟動、欠電壓、斷相運(yùn)行均會引起過電流。◆用于：電動機(jī)或其他設(shè)備的過載保護(hù)和斷相保護(hù)。01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院231常用低壓電器1.3.3、熱繼電器(1)熱繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理結(jié)構(gòu)：由雙金屬片、熱元件、動作機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、整定調(diào)整裝置和手動復(fù)位裝置組成。雙金屬片式熱繼電器結(jié)構(gòu)原理圖1—主觸頭2—主雙金屬片3—熱元件4—推動導(dǎo)板5—補(bǔ)償雙金屬片6—常閉觸頭7—常開觸頭8—復(fù)位調(diào)節(jié)螺釘9—動觸頭10—復(fù)位按鈕11—偏心輪12—支撐件13—彈簧補(bǔ)償雙金屬片可以在規(guī)定溫度范圍內(nèi)補(bǔ)償環(huán)境溫度對熱繼電器的影響。如果周圍環(huán)境溫度升高，雙金屬片向左彎曲程度加大，然而補(bǔ)償雙金屬片也向左彎曲，使導(dǎo)板與補(bǔ)償雙金屬片之間距離保持不變，故繼電器特性不受環(huán)境溫度升高的影響，反之亦然。01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院241常用低壓電器1.3.3、熱繼電器工作原理：主雙金屬片與加熱元件串接在接觸器負(fù)載端，（電動機(jī)電源端）的主回路中。當(dāng)電動機(jī)過載時，流過熱元件的電流增大，熱元件產(chǎn)生的熱量增加，使雙金屬片產(chǎn)生的彎曲位移增大，主雙金屬片推動導(dǎo)板，并通過補(bǔ)償雙金屬片與推桿將觸點（即串接在接觸器線圈回路的熱繼電器常閉觸點）分開，以切斷電路保護(hù)電動機(jī)。(1)熱繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院251常用低壓電器1.3.3、熱繼電器(1)熱繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院261常用低壓電器1.3.3、熱繼電器(2)帶斷相保護(hù)的熱繼電器普通的熱繼電器，也就是不帶斷相保護(hù)的，適用于出現(xiàn)過載電流的情況，若三相中有一相斷線時,因為斷線那一相的雙金屬片不彎曲而使熱繼電器不能及時動作，故不能起到保護(hù)作用。◆

帶斷相保護(hù)的熱繼電器，當(dāng)斷電時，如圖a)所示。◆當(dāng)電流為額定值時，三個熱元件均正常發(fā)熱，其端部均向左彎曲推動上、下導(dǎo)板同時左移，但達(dá)不到動作位置，繼電器不會動作，如圖b)所示。如何解決？采用差動的導(dǎo)板結(jié)構(gòu)形式。01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院271常用低壓電器1.3.3、熱繼電器(2)帶斷相保護(hù)的熱繼電器現(xiàn)在的熱繼電器，基本上都是自帶斷相保護(hù)了?！舢?dāng)電流過載達(dá)到整定值時，雙金屬片彎曲較大，把導(dǎo)板和杠桿推到動作位置，繼電器動作，使動斷觸點立即打開，如圖c)所示。◆當(dāng)一相（設(shè)(A相）斷路時，A相（右側(cè)）的雙金屬片逐漸冷卻降溫，其端部向右移動，推動上導(dǎo)板向右移動；而另外兩相雙金屬片溫度上升，使端部向左移動，推動下導(dǎo)板繼續(xù)向左移動，產(chǎn)生差動作用，使杠桿扭轉(zhuǎn)，繼電器動作，起到斷相保護(hù)作用，如圖d)所示。01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院281常用低壓電器1.3.3、熱繼電器(2)帶斷相保護(hù)的熱繼電器※使用熱繼電器時必須注意，它不能起短路保護(hù)作用。在發(fā)生短路時，要求立即斷開電路，而熱繼電器由于熱慣性不能立即動作。※但這個熱慣性也有好處，在電動機(jī)啟動或短時過載時，熱繼電器不會動作，避免電動機(jī)不必要的停車。※現(xiàn)在的熱繼電器，基本上都是自帶斷相保護(hù)了。01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院29(3)

熱繼電器的型號、圖形及文字符號。1常用低壓電器1.3.3、熱繼電器目前我國生產(chǎn)并廣泛使用的熱繼電器主要有JR16、JR20系列；JR16系列熱繼電器JR20系列熱繼電器引進(jìn)產(chǎn)品有施耐德公司的LR2D系列，其特點是具有過載與缺相保護(hù)、測試按鈕、停止按鈕，還具有脫扣狀態(tài)顯示功能以及在濕熱的環(huán)境中使用的強(qiáng)適應(yīng)性。LR2D2355熱繼電器01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院30(3)

熱繼電器的型號、圖形及文字符號。1.3.3、熱繼電器熱繼電器的型號及含義：

(a)

熱元件；(b)

常閉觸點熱繼電器電氣符號：1常用低壓電器JR熱繼電器設(shè)計代號熱元件編號基本規(guī)格代號(以額定整定電流表示)特征代號20如：JR16-20/301二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院311常用低壓電器1.3.4、速度繼電器◆用途：根據(jù)電磁感應(yīng)原理檢測轉(zhuǎn)速的過零點。多用于反接制動時，切除反相序電源，故又稱為反接制動繼電器。◆結(jié)構(gòu)a)外形b)實物c)結(jié)構(gòu)原理速度繼電器1—螺釘；2—反力彈簧；3—常閉觸點；4—動觸點；5—常開觸點；6—返回杠桿；7—杠桿；8—定子導(dǎo)體；9—定子；10—轉(zhuǎn)軸；11—轉(zhuǎn)子01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院321常用低壓電器1.3.4、速度繼電器速度繼電器結(jié)構(gòu)原理1—螺釘；2—反力彈簧；3—常閉觸點；4—動觸點；5—常開觸點；6—返回杠桿；7—杠桿；8—定子導(dǎo)體；9—定子；10—轉(zhuǎn)軸；11—轉(zhuǎn)子◆結(jié)構(gòu)：轉(zhuǎn)子+定子+觸頭

轉(zhuǎn)子與電動機(jī)同軸相聯(lián)，用以感受轉(zhuǎn)動信號。轉(zhuǎn)子通過轉(zhuǎn)軸隨電動機(jī)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場定子籠型繞組切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電勢、電流定子產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩帶動杠桿轉(zhuǎn)動角度觸點動作杠桿壓縮彈簧阻止定子轉(zhuǎn)動◆工作原理01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院331常用低壓電器1.3.4、速度繼電器01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院341常用低壓電器1.3.4、速度繼電器◆型號及電氣符號

常用的速度繼電器有JY1型和JFZ0型兩種。其中JY1型可在700~3600r/min范圍工作。

JFZ0-1型適用于300~1000r/min；

JFZ0-2型適用于1000~3000r/min。

一般速度繼電器都具有兩個常開、常閉觸點，一個正轉(zhuǎn)時動作，另一個反轉(zhuǎn)時動作，觸點額定電壓380V，額定電流為2A。

一般速度繼電器動作轉(zhuǎn)速在130r/min，復(fù)位轉(zhuǎn)速在100r/min以下。

電氣符號：(a)轉(zhuǎn)子(b)常開觸點(c)常閉觸點01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院3501二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院361常用低壓電器1.4、熔斷器◆定義：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)備中作短路和過載保護(hù)。01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院371常用低壓電器1.4、熔斷器◆

熔斷器基本結(jié)構(gòu)熔斷器主要由熔體和絕緣底座組成。熔體材料基本上分為兩類：一類為鉛、鋅、錫及錫鉛合金等低熔點金屬，主要用于小電流電路；另一類為銀或銅等較高熔點的金屬，用于大電流電路?！?/p>

熔斷器的工作原理使用時熔斷器串接在被保護(hù)的電路中，在正常情況下，它相當(dāng)于一根導(dǎo)線。當(dāng)流過它的電流超過規(guī)定值時，熔體產(chǎn)生的熱量使其自身融化而切斷電路。01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院381常用低壓電器圖形符號FU文字符號◆

熔斷器的主要技術(shù)指標(biāo)額定電壓：從滅弧的角度出發(fā)，規(guī)定保證熔斷器能長期正常工作的電壓。額定電流：指保證熔斷器能長期正常工作的電流。應(yīng)該注意的是，熔斷器的額定電流應(yīng)大于或等于所裝熔體的額定電流。極限分?jǐn)嚯娏鳎褐溉蹟嗥髟陬~定電壓下所能斷開的最大短路電流。它取決于熔斷器的滅弧能力，與熔體額定電流無關(guān)?！?/p>

熔斷器型號及電氣符號熔斷器型號（R□□-□）的含義為：“R”表示熔斷器，3個“□”分別表示結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計序號和額定電流。01二月2023機(jī)電與汽車工程學(xué)院391常用低壓電器◆

熔斷器種類1)無填料瓷插式熔斷器瓷插式熔斷器又名插入式熔斷器，它由瓷蓋、瓷體、靜觸點、動觸點和熔體組成。動觸點熔體瓷蓋空腔靜觸點瓷體下圖為RC1A系列瓷插式熔斷器。適用范圍：一般用于交流50Hz、額定電壓為380V、額定電流為200A以下的線路中，作為電氣設(shè)