低壓系統(tǒng)中常用的低壓電器 (2)課件

2.2.2主令電器主令電器是一種專門發(fā)布命令、直接或通過電磁式電器間接作用于控制電路的電器。常用來控制電力拖動系統(tǒng)中電動機的起動、停車、調(diào)速及制動等。2.2.2.1控制按鈕2.2.2.2行程開關(guān)2.2.2.3接近開關(guān)2.2.2.1控制按鈕控制按鈕由按鈕帽1、復(fù)位彈簧2、橋式觸頭3、4、5和外殼等組成，通常做成復(fù)合式，即具有動合觸點和動斷觸點，其結(jié)構(gòu)示意圖見下圖所示。2.2.2.1控制按鈕控制銨鈕的種類很多，指示燈式按鈕內(nèi)可裝入信號燈顯示信號；緊急式按鈕裝有蘑菇形鈕帽，以便于緊急操作；旋鈕式按鈕用于扭動旋鈕來進行操作。常見按鈕的外形如下圖所示：2.2.2.2行程開關(guān)行程開關(guān)實物圖行程開關(guān)結(jié)構(gòu)圖

行程開關(guān)又稱位置開關(guān)或限位開關(guān)。它的作用與按鈕相同，只是其觸點的動作不是靠手動操作，而是利用生產(chǎn)機械某些運動部件上的擋鐵碰撞其滾輪使觸頭動作來實現(xiàn)接通或分?jǐn)嚯娐返摹?/p>

行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)分為3個部分：操作機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和外殼，行程開關(guān)的外形及結(jié)構(gòu)如下圖所示。2.2.2.2行程開關(guān)行程開關(guān)的型號含義和電氣符號如下圖所示。型號含義電氣符號2.2.2.3接近開關(guān)接近式位置開關(guān)是一種非接觸式的位置開關(guān)，簡稱接近開關(guān)。它由感應(yīng)頭、高頻振蕩器、放大器和外殼組成。當(dāng)運動部件與接近開關(guān)的感應(yīng)頭接近時，就使其輸出一個電信號。接近開關(guān)包括電感式和電容式兩種。電感式接近開關(guān)的感應(yīng)頭是一個具有鐵氧體磁心的電感線圈，只能用于檢測金屬體。振蕩器在感應(yīng)頭表面產(chǎn)生一個交變磁場，當(dāng)金屬塊接近感應(yīng)頭時，金屬中產(chǎn)生的渦流吸收了振蕩的能量，使振蕩減弱以至停振，因而存在振蕩和停振兩種信號，經(jīng)整形放大器轉(zhuǎn)換成二進制的開關(guān)信號，從而起到“開”、“關(guān)”的控制作用。2.2.3接觸器2.2.3.1接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理2.2.3.2接觸器的主要技術(shù)參數(shù)及型號接觸器主要用于頻繁接通或分?jǐn)嘟?、直流主電路和大容量的控制電路，可遠距離操作，配合繼電器可以實現(xiàn)定時操作，聯(lián)鎖控制及各種定量控制和失壓及欠壓保護。2.2.3.1接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖所示，交流接觸器主要由電磁機構(gòu)（包括電磁線圈1、鐵心2和銜鐵3）、觸頭系統(tǒng)（主觸頭4和輔助觸頭5）、滅弧裝置（圖中未畫出）及其他部分組成。工作原理當(dāng)線圈通電時,靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力,將動鐵芯吸合,由于觸頭系統(tǒng)是與動鐵芯聯(lián)動的,因此動鐵芯帶動三條動觸片同時運行,觸點閉合,從而接通電源。當(dāng)線圈斷電時,吸力消失,動鐵芯聯(lián)動部分依靠彈簧的反作用力而分離,使主觸頭斷開,切斷電源。2.2.3.2接觸器的主要技術(shù)參數(shù)及型號各種接觸器的實物圖1.接觸器的主要技術(shù)參數(shù)有：（1）額定電壓（2）額定電流（3）吸引線圈額定電壓（4）通斷能力（5）電氣壽命和機械壽命（6）額定操作頻率（次/h）2.2.4繼電器2.2.4.1

電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理2.2.4.2

電流繼電器

2.2.4.3

電壓繼電器（中間繼電器）2.2.4.4

時間繼電器

2.2.4.5熱繼電器

2.2.4.6速度繼電器

繼電器是根據(jù)一定的信號（如電流、電壓、時間和速度等物理量）的變化來接通或分?jǐn)嘈‰娏麟娐泛碗娖鞯淖詣涌刂齐娖鳌?.2.4.1電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理1.結(jié)構(gòu)及工作原理繼電器一般也包括檢測機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)。低壓控制系統(tǒng)中的控制繼電器大多為電磁式結(jié)構(gòu)，由電磁機構(gòu)和觸頭系統(tǒng)兩個主要部分組成。電磁機構(gòu)由線圈、鐵心、銜鐵組成。由于其觸點都接在控制電路中電流小，故不裝滅弧裝置。觸點一般為橋式觸點，有動合和動斷兩種形式。另外，為實現(xiàn)繼電器動作參數(shù)的改變，一般還安裝反作用調(diào)節(jié)螺釘，以改變彈簧松緊和銜鐵打開后氣隙大小。當(dāng)通過電流線圈的電流超過某值，電磁吸力大于反作用彈簧力，銜鐵吸合并帶動絕緣支架動作，使動斷觸點斷開，動合觸點閉合。通過調(diào)節(jié)螺釘來調(diào)節(jié)反作用力的大小，即調(diào)節(jié)繼電器的動作參數(shù)值。2.2.4.1電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理2.繼電特性繼電器的主要特性是輸入－輸出特性，又稱繼電特性，繼電特性曲線如下圖所示。當(dāng)繼電器輸入量X由零增至Xｏ以前，繼電器輸出量Y為零。當(dāng)輸入量X增加到Xｏ時，繼電器吸合，輸出量為Yｌ；若X繼續(xù)增大，Y保持不變。當(dāng)X減小到Xr時，繼電器釋放，輸出量由Yｌ變?yōu)榱悖鬤繼續(xù)減小，Y值均為零。2.2.4.2電流繼電器過電流繼電器實物圖欠電流繼電器實物圖2.2.4.3電壓繼電器電壓繼電器反映的是電壓信號，用于電力拖動系統(tǒng)的電壓保護和控制。它的線圈并聯(lián)在被測電路的兩端，感測主電路的電壓，故匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、阻抗大。觸點接于控制電路，為執(zhí)行元件。按吸合電壓的大小，可分為過電壓繼電器和欠電壓繼電器。過電壓繼電器用于線路的過電壓保護，當(dāng)被保護的電路電壓正常時銜鐵不動作，當(dāng)被保護電路的電壓高于額定值，達到過電壓繼電器的整定值時，銜鐵吸合，觸點機構(gòu)動作，控制電路失電，控制接觸器及時分?jǐn)啾槐Ｗo電路。欠電壓繼電器用于電路的欠電壓保護，其釋放整定值為電路額定電壓的0.1～0.6倍。當(dāng)被保護電路電壓正常時銜鐵可靠吸合，當(dāng)被保護電路電壓降至欠電壓繼電器的釋放整定值時銜鐵釋放，觸點機構(gòu)復(fù)位，控制接觸器及時分?jǐn)啾槐Ｗo電路。2.2.4.3中間繼電器中間繼電器實質(zhì)上是一種電壓繼電器。它的特點是觸點數(shù)目較多，電流容量可增大，起到中間放大(觸點數(shù)目和電流容量)的作用。型號含義電氣符號中間繼電器實物圖2.2.4.4時間繼電器按延時方式可分為通電延時型時間繼電器和斷電延時型時間繼電器。通電延時型在線圈得電時，延時動合觸點延時一段時間才閉合，延時動斷觸點延時一段時間才斷開。在線圈失電時，其延時動合觸點迅速斷開，延時動斷觸點迅速閉合。斷電延時型在線圈得電時，延時動合觸點迅速閉合，延時動斷觸點迅速斷開。在線圈失電時，延時動合觸點延時一段時間再斷開，延時動斷觸點延時一段時間再閉合。時間繼電器的圖形符號及文字符號2.2.4.4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?？諝庾枘釙r間繼電器是電磁式電器。左圖為斷電延時型，線圈通電后，使上方微動開關(guān)觸頭迅速轉(zhuǎn)換。微動開關(guān)的延時常開觸點馬上閉合，常閉觸點馬上斷開。當(dāng)線圈斷電時，在空氣室內(nèi)與橡皮膜相連的活塞桿在彈簧作用下向上移動，由于橡皮膜下方的空氣稀薄形成負(fù)壓，起到空氣阻尼的作用，因此活塞桿只能緩慢向上移動，可通過調(diào)節(jié)螺釘調(diào)整。經(jīng)過一段延時后，使其常開觸點延時斷開，常閉觸點延時閉合。2.2.4.5熱繼電器熱繼電器的形式有多種，其中以雙金屬片式應(yīng)用最多。雙金屬片式熱繼電器主要由發(fā)熱元件、主雙金屬片和觸點三部分組成。主雙金屬片是熱繼電器的感測元件，由兩種膨脹系數(shù)不同的金屬片輾壓而成。當(dāng)串聯(lián)在電動機定子繞組中的熱元件有電流流過時，熱元件產(chǎn)生的熱量使雙金屬片伸長，由于膨脹系數(shù)不同，致使雙金屬片發(fā)生彎曲。電動機正常運行時，雙金屬片的彎曲程度不足以使熱繼電器動作。但是當(dāng)電動機過載時，流過熱元件的電流增大，加上時間效應(yīng)，就會加大雙金屬片的彎曲程度，最終使雙金屬片推動導(dǎo)板使熱繼電器的觸點動作，切斷電動機的控制電路。熱繼電器主要用于過載、缺相及三相電流不平衡的保護。2.2.4.5熱繼電器JRl6和JR20系列熱繼電器均為帶斷相保護的熱繼電器，具有差動式斷相保護機構(gòu)。選擇時主要根據(jù)電動機定子繞組的聯(lián)結(jié)方式來確定熱繼電器的型號，在三相異步電動機電路中，對Y聯(lián)結(jié)的電動機可選用兩相或三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，一般采用兩相結(jié)構(gòu)，即在兩相主電路中串接熱元件。但對于定子繞組為△聯(lián)結(jié)的電動機必須采用帶斷相保護的熱繼電器。2.2.4.6速度繼電器速度繼電器是利用轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速來切換電路的自動電器，它主要用作鼠籠式異步電動機的反接制動控制中，故也稱為反接制動繼電器。速度繼電器主要由定子、轉(zhuǎn)子和觸點三部分組成。其軸與電動機的軸相連接，轉(zhuǎn)子固定在軸上，定子與軸同心。當(dāng)電動機轉(zhuǎn)動時，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨之轉(zhuǎn)動，繞組切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和電流，此電流和永久磁鐵的磁場作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使定子向軸的轉(zhuǎn)動方向偏擺，通過擺錘撥動觸點，使常閉觸點斷開、常開觸點閉合。當(dāng)電動機轉(zhuǎn)速下降到接近零時，轉(zhuǎn)矩減小，擺錘在彈簧力的作用下恢復(fù)原位，觸點也復(fù)位。2.2.5其他電器2.2.5.1刀開關(guān)2.2.5.2熔斷器2.2.5.3斷路器2.2.5.1刀開關(guān)2.常用刀開關(guān)

常用刀開關(guān)有HD系列及HS系列板用刀開關(guān)、HK系列開啟式負(fù)荷開關(guān)和HH系列封閉式負(fù)荷開關(guān)。

（１）HD系列及HS系列刀開關(guān)

（2）HK系列開啟式負(fù)荷開關(guān)

（3）HH系列封閉式負(fù)荷開關(guān)2.2.5.1刀開關(guān)3.刀開關(guān)的型號含義和電氣符號2.2.5.2熔斷器1.熔斷器的結(jié)構(gòu)和工作原理

熔斷器主要由熔體（俗稱保險絲）和安裝熔體的熔管（或熔座）組成。

熔斷器的熔體與被保護的電路串聯(lián)，當(dāng)電路正常工作時，熔體允許通過一定大小的電流而不熔斷。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時，熔體中流過很大的故障電流，當(dāng)電流產(chǎn)生的熱量使熔體溫度升高達到熔點時，熔體熔斷并切斷電路，從而達到保護的目的。熔斷器是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉、控制有效的短路保護電器。2.2.5.2熔斷器螺旋式熔斷器

圓筒形帽熔斷器螺栓連接熔斷器2.熔斷器的分類

熔斷器的類型很多，按結(jié)構(gòu)形式可分為插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、封閉管式熔斷器、快速熔斷器和自復(fù)式熔斷器等。

熔斷器的外形如右圖所示。2.2.5.2熔斷器3.熔斷器的型號含義和電氣符號如下圖所示。型號含義電氣符號2.2.5.3斷路器1.結(jié)構(gòu)和工作原理

低壓斷路器主要由觸頭、滅弧裝置、操動機構(gòu)和保護裝置等組成。斷路器的保護裝置由各種脫扣器來實現(xiàn)。斷路器的脫扣器形式有：欠壓脫扣器、過電流脫扣器、分勵脫扣器等。低壓斷路器(也稱自動開關(guān))是一種既可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流和過負(fù)荷電流，又可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏鞯拈_關(guān)電器。低壓斷路器在電路中除起控制作用外，還具有一定的保護功能，如過負(fù)荷、短路、過載、欠壓和漏電保護等。2.2.5.3斷路器2.斷路器的分類

低壓斷路器的分類方式很多，按結(jié)構(gòu)形式分有DW15、DW16、CW系列萬能式(又稱框架式)和DZ5系列、DZ15系列、DZ20系列、DZ25系列塑殼式斷路器；

按滅弧介質(zhì)分有空氣式和真空式(目前國產(chǎn)多為空氣式)；

按操作方式分有手動操作