電機(jī)常用低壓電器

1、第一章 常用低壓電器第一節(jié) 低壓電器基本知識第二節(jié) 電磁式接觸器第三節(jié) 電磁式繼電器第四節(jié) 熱繼電器第五節(jié) 熔斷器第六節(jié) 低壓開關(guān)電器與主令電器第七節(jié) 常用電子電器第八節(jié) 速度繼電器與干簧繼電器7/7/20221 是指工作在直流1200V、交流1500V及以下的電路中，以實(shí)現(xiàn)對電路或非電對象的控制、檢測、保護(hù)、變換、調(diào)節(jié)等作用的電器。第一節(jié) 低壓電器的基本知識采用電磁原理構(gòu)成的低壓電器，稱為電磁式低壓電器； 利用集成電路或電子元件構(gòu)成的低壓電器，稱為電子式低壓電器； 利用現(xiàn)代控制原理構(gòu)成的低壓電器，稱為自動化電器、智能化電器或可通信電器等。低壓電器：7/7/20222一、低壓電器的分類（按用途

2、)（二）低壓控制電器：用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器。如：接觸器、控制繼電器、主令電器、電阻器、電磁鐵等。（一）低壓配電電器：用于供、配電系統(tǒng)中進(jìn)行電能輸送和分配的電器。如：刀開關(guān)、低壓斷路器、熔斷器等；（三）低壓主令電器：用于發(fā)送控制指令的電器。如 按鈕、 主令開關(guān)、形成開關(guān)、主令控制器、轉(zhuǎn)換開關(guān)等。（四）低壓保護(hù)電器：用于對電路及用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的電器。如熔斷器、熱繼電器、電壓繼電器、電流繼電器等。（五）低壓執(zhí)行電器：用于完成某種動作或傳送功能的電器。如電磁鐵、電磁離合器等。7/7/20223二、電磁式低壓電器基本結(jié)構(gòu)（一）電磁機(jī)構(gòu)電磁機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式電磁機(jī)構(gòu)：由吸引線圈、鐵心、銜鐵組成。

3、 圖1-1 電磁機(jī)構(gòu)a-直動式電磁機(jī)構(gòu) b-拍合式電磁機(jī)構(gòu)1銜鐵 2-鐵心 3-線圈7/7/20224電磁機(jī)構(gòu)工作原理（1）反力特性圖1-2 電磁機(jī)構(gòu)反力特性與吸力特性a-反力特性 b-直流電磁機(jī)構(gòu)吸力特性 c-交流電磁機(jī)構(gòu)吸力特性7/7/20225（2）直流電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性（3）交流電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性圖1-3 交流電磁機(jī)構(gòu)電磁吸力隨時間變化情況7/7/20226圖1-4 電磁機(jī)構(gòu)吸力特性與反力特性的配合1-直流吸力特性 2-交流吸力特性 3-反力特性 4-剩磁吸力特性圖1-5 交流電磁機(jī)構(gòu)短路環(huán)7/7/20227電磁機(jī)構(gòu)的輸入輸出特性圖1-6 電磁機(jī)構(gòu)的繼電特性7/7/20228（二）觸頭

4、系統(tǒng)觸頭的接觸形式圖1-7 觸頭的接觸形式a-點(diǎn)接觸 b-線接觸 c-面接觸7/7/20229觸頭的結(jié)構(gòu)形式 圖1-8 觸頭的結(jié)構(gòu)形式a-點(diǎn)接觸橋式觸頭 b-面接觸橋式觸頭 c-線接觸指形觸頭7/7/202210減小接觸電阻的方法觸頭材料選用電阻系數(shù)小的材料，使觸頭本身的電阻盡量減小；增加觸頭的接觸壓力，一般在動觸頭上安裝觸頭彈簧；改善觸頭表面狀況，盡量避免或減小表面氧化膜形成，在使用過程中盡量保持觸頭清潔。7/7/202211（三）電弧的產(chǎn)生和滅弧方法電弧的產(chǎn)生電弧的產(chǎn)生的原因（4）高溫游離（1）強(qiáng)電場放射（2）撞擊電離（3）熱電子發(fā)射7/7/202212滅弧的基本方法（1）拉長電弧，從而降

5、低電場強(qiáng)度；（2）用電磁力使電弧在冷卻介質(zhì)中運(yùn)動，降低弧柱周圍的溫度； （3）將電弧擠入絕緣壁組成的窄縫中以冷卻電弧；（4）將電弧分成許多串聯(lián)的短弧，增加維持電弧所需的臨極電壓降7/7/202213常用的滅弧裝置（1）電動力吹弧 圖1-9 雙斷口電動力吹弧1-靜觸頭 2-動觸頭 3-電弧7/7/202214（2）磁吹滅弧圖1-10 磁吹滅弧原理1-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7/7/202215（3）柵片滅弧圖1-11 柵片滅弧示意圖1-滅弧柵片 2-觸頭 3-電弧7/7/202216（4）窄縫滅弧圖1-12 窄縫滅弧

6、1-縱縫 2-介質(zhì) 3-磁性夾板 4-電弧7/7/202217 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。第二節(jié) 電磁式接觸器7/7/202218按操作方式分有：電磁接觸器、氣動接觸器和電磁氣動接觸器； 按滅弧介質(zhì)分有： 空氣電磁式接觸器、油浸式接觸器和真空接觸器等； 按主觸頭控制的電流性質(zhì)分有： 交流接觸器、直流接觸器 ；按電磁機(jī)構(gòu)的勵磁方式分有： 直流勵磁操作與交流勵磁操作兩種 。7/7/202219 一、接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理圖1-13 交流接觸器結(jié)構(gòu)示意圖1-動觸頭 2-靜觸頭 3-銜鐵 4-彈簧 5-線圈6-鐵心 7-墊氈 8-觸頭彈簧

7、9-滅弧罩 10-觸頭壓力彈簧7/7/202220二、接觸器的主要技術(shù)參數(shù) 接觸器的主要技術(shù)參數(shù)有極數(shù)和電流種類，額定工作電壓、額定工作電流（或額定控制功率），額定通斷能力，線圈額定電壓，允許操作頻率，機(jī)械壽命和電壽命，接觸器線圈的起動功率和吸持功率，使用類別等。 常用的交流接觸器有CJ20、CJX2、CJ12和CJ10、CJ0等系列，直流接觸器有CZ18、CZ21、CZ22和CZ10、CZ2等系列。7/7/202221三、常用典型交流接觸器簡介（一）空氣電磁式交流接觸器典型產(chǎn)品有：CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB、STF系列交流接觸器等。CJ20

8、系列型號含義：7/7/202222B系列型號含義：7/7/202223（二）切換電容器接觸器（三）真空交流接觸器 專用于低壓無功補(bǔ)償設(shè)備中投入或切除并聯(lián)電容器組，以調(diào)整用電系統(tǒng)的功率因素。 常用產(chǎn)品有：CJ16、CJ19、CJ41、CJX2A、LC1-D、6C系列等。 以真空為滅弧介質(zhì)，其主觸頭密封在真空開關(guān)管內(nèi)。適用于條件惡劣的危險環(huán)境中。 常用的真空交流接觸器有：CKJ和EVS系列等。7/7/202224（四）直流接觸器 應(yīng)用于直流電力線路中，供遠(yuǎn)距離接通與分?jǐn)嚯娐芳爸绷麟妱訖C(jī)的頻繁起動、停止、反轉(zhuǎn)或反接制動控制，以及CD系列電磁操作機(jī)構(gòu)合閘線圈或頻繁接通和斷開電磁鐵、電磁閥、離合器和電磁

9、線圈等。 常用直流接觸器有：CJ18、CZ21、CZ22和CZ0系列等。7/7/202225CZ18系列接觸器型號含義：7/7/202226四、接觸器的選用1接觸器極數(shù)和電流種類的確定2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。3根據(jù)負(fù)載功率和操作情況來確定接觸器主觸頭的電流等級。6接觸器觸頭數(shù)和種類應(yīng)滿足主電路和控制電路的要求。4根據(jù)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。5接觸器吸引線圈的額定電壓應(yīng)由所接控制電路電壓確定。7/7/202227第三節(jié) 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

10、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)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(shí)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。 7/7/202228一、電磁式繼電器的基本結(jié)構(gòu)及分類（一）電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)1電磁機(jī)構(gòu)2觸頭系統(tǒng)3調(diào)節(jié)裝置圖1-14 電磁式繼電器的典型結(jié)構(gòu)1-底座 2-鐵心 3-釋放彈簧 4-調(diào)節(jié)螺母 5-

11、調(diào)節(jié)螺母6-銜鐵 7-非磁性墊片 8-極靴 9-觸頭系統(tǒng) 10-線圈7/7/202229（二）電磁式繼電器的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電磁式繼電器按輸入信號不同分有：電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、速度繼電器和中間繼電器按線圈電流種類不同分有：交流繼電器和直流繼電器7/7/202230二、電磁式繼電器的特性及主要參數(shù)（一）電磁式繼電器的特性（二）繼電器的主要參數(shù)1額定參數(shù) 2動作參數(shù) 5動作時間3整定植 返回參數(shù)7/7/202231 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)。 分：過電壓、欠電壓、零電

12、壓繼電器。三、電磁式電壓繼電器與電流繼電器 （一）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)2欠電壓繼電器 在電路中用于欠電壓保護(hù)7/7/202232（二）電磁式電流繼電器1過電流繼電器 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。7/7/202233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)

13、載電流降低至繼電器釋放電流時，銜鐵釋放，帶動觸頭動作。欠電流繼電器在電路中起欠電流保護(hù)作用。7/7/202234（三）電磁式中間繼電器 中間繼電器實(shí)質(zhì)上是一種電壓繼電器，但它的觸點(diǎn)數(shù)量較多，容量較大，起到中間放大（觸點(diǎn)數(shù)量和容量）作用。7/7/202235（四）常用典型電磁式繼電器簡介直流電磁式通用繼電器常用的有JT3、JT9、JT10、 JT18等系列電磁式中間繼電器常用的有JZ7、JDZ2、JZ14 等系列3電磁式交、直流電流繼電器常用的有JL3、JL14、 JL15等系列7/7/2022364繼電器返回系數(shù)的調(diào)節(jié) （五）電磁式繼電器的選用1使用類別的選用 2額定工作電流與額定工作電壓的選

14、用3工作制的選用7/7/202237四、時間繼電器繼電器輸入信號輸入后，經(jīng)一定的延時，才有輸出信號的繼電器稱為時間繼電器。對于電磁式時間繼電器，當(dāng)電磁線圈通電或斷電后，經(jīng)一段時間，延時觸都頭狀態(tài)才發(fā)生變化，即延時觸頭才動作。分類：空氣式、電動式、晶體管式及直流電磁式等幾大類。延時方式：通電延時和斷電延時兩種。7/7/202238（一）直流電磁式時間繼電器圖1-15 直流電磁式時間繼電器7/7/202239（二）空氣阻尼式時間繼電器 空氣式時間繼電器是利用空氣阻尼的原理制成的 分：通電延時、斷電延時組成：電磁系統(tǒng)、延時機(jī)構(gòu)、工作觸點(diǎn)7/7/202240圖1-16 JS7-A系列空氣阻尼式時間繼電

15、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7/7/202241第四節(jié) 熱繼電器 熱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) 7/7/202242一、電氣控制對熱繼電器性能的要求圖1-17 熱繼電器保護(hù)特性與電動機(jī)過載特性的配合-電動機(jī)的過載特性 2-熱繼電器的保護(hù)特性應(yīng)具有合理可靠的保護(hù)特性具有一定的溫度補(bǔ)償 具有

16、手動復(fù)位與自動復(fù)位功能熱繼電器動作電流可以方便地調(diào)節(jié)7/7/202243二、雙金屬片熱繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理圖1-18 雙金屬片式熱繼電器結(jié)構(gòu)原理圖1-主雙金屬片 2-電阻絲 3-導(dǎo)板 4-補(bǔ)償雙金屬片 5-螺釘 6-推桿7-靜觸頭 8-動觸頭 9-復(fù)位按鈕 10-調(diào)節(jié)凸輪 11-彈簧7/7/202244三、具有斷相保護(hù)的熱繼電器圖1-19 電動機(jī)三角形聯(lián)結(jié)時U相斷線時的電流分析圖1-20 差動式斷相保護(hù)機(jī)構(gòu)及工作原理a) 通電前 b) 三相正常電流 c) 三相均勻過載 d) W相斷路1-上導(dǎo)板 2-下導(dǎo)板 3-杠桿 4-頂頭 5-補(bǔ)償雙金屬片 6-主雙金屬片7/7/202245四、熱繼電器典

17、型產(chǎn)品及主要技術(shù)參數(shù)常用的熱繼電器有：JR20、JRS1、JR36、JR21、3UA5、3UA6、LR1-D、T系列等型號熱元件號整定電流范圍/A型號熱元件號整定電流范圍/AJR20-10配CJ20-101R0.10.130.15JR20-10配CJ20-109R2.63.23.82R0.150.190.2310R3.2463R0.230.290.3511R4564R0.350.440.5312R5675R0.530.670.813R67.28.46R0.811.214R8.61011.67R1.21.51.815R0.10.130.158R1.82.22.6JR20系列熱繼電器技術(shù)數(shù)據(jù)7/7

18、/202246型號熱元件號整定電流范圍/A型號熱元件號整定電流范圍/AJR20-16配CJ20-161S3.64.55.4JR20-25配CJ20-253T2.63.23.82S5.46.784T3.2463S81012JR20-63配CJ20-631U4564S1012142U5675S1214163U67.28.46S1416184U8.61011.6JR20-25配CJ20-251T7.89.711.65U0.10.130.152T11.614.3176U556271JR20系列熱繼電器技術(shù)數(shù)據(jù)(續(xù))7/7/202247JR20系列型號含義:7/7/202248五、熱繼電器的選用1）熱繼

19、電器有三種安裝方式，應(yīng)按實(shí)際安裝情況選擇其安裝型式。2）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。3）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。4）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5）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。7/7/202249第五節(jié) 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7/7/202250二、熔斷器的保護(hù)特性圖1-21 熔斷器的保護(hù)特性7/7/202251三、熔斷器

20、的主要技術(shù)參數(shù)及典型產(chǎn)品（一）熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)1額定電壓 2額定電流3極限分?jǐn)嗄芰?4熔斷電流 7/7/202252（二）熔斷器的典型產(chǎn)品按結(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。瓷插式熔斷器螺旋式熔斷器有填料封閉管式熔斷器7/7/202253 按用途分：工業(yè)用熔斷器、半導(dǎo)體保護(hù)用熔斷器、快速熔斷器和特殊熔斷器。 典型產(chǎn)品有：RL6、RL7、RL96、RLS2系列螺旋式熔斷器，RL1B系列帶斷相保護(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

21、護(hù)用熔斷器等。RL系列型號含義：7/7/202254圖1-22 螺旋式熔斷器結(jié)構(gòu)示意圖1-瓷帽 2-金屬螺管 3-指示器 4-熔管 5-瓷套 6-下接線端 7-上接線端 8-瓷座RL6、RL7螺旋式 熔 斷器結(jié)構(gòu)示意圖：7/7/202255四、熔斷器的選用1）熔斷器類型的選擇 2）熔斷器額定電壓的選擇3）熔體、熔斷器額定電流的選擇4）熔斷器額定電流的校驗(yàn)7/7/202256第六節(jié) 低壓開關(guān)電器與主令電器一、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。7/7/2

22、02257（一）HK2系列膠蓋瓷底刀開關(guān)型號及含義：有HK1 、HK2系列極數(shù)額定電流設(shè)計代號開啟式負(fù)荷開關(guān)HK 2 -7/7/202258 以熔斷體或帶有熔斷體的載熔件作為動觸點(diǎn)的一種隔離開關(guān)有HR3、HR5、HR6系列用于額定電壓 AC 660V。0 無熔斷信號裝置1 有熔斷信號裝置極數(shù) 2 二極 3 三極額定工作電流設(shè)計序號 熔斷器式隔離開關(guān) HR 5 -（二）HR5系列熔斷器式刀開關(guān)7/7/202259二、低壓斷路器 低壓斷路器又稱自動開關(guān)或空氣開關(guān)。它相當(dāng)于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器和欠電壓繼電器的組合，是一種既有手動開關(guān)作用又能自動進(jìn)行欠壓、失壓、過載和短路保護(hù)的電器。7/7/202

23、260（一）低壓斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理圖1-23 低壓斷路器工作原理1-分閘彈簧 2-主觸頭 3-傳動桿 4-鎖扣 5-軸 6-過電流脫扣器7-熱脫扣器 8-欠壓失壓脫扣器 9-分勵脫扣器1主觸頭及滅弧裝置2脫扣器3自由脫扣機(jī)構(gòu)和操作機(jī)構(gòu)7/7/202261（二）、低壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和保護(hù)特性1低壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)1）額定電壓 2）斷路器額定電流 3）斷路器殼架等級額定電流 4）斷路器的通斷能力 5）保護(hù)特性 2保護(hù)特性圖1-24 低壓斷路器的保護(hù)特性 1-被保護(hù)對象的發(fā)熱特性 2-低壓斷路器保護(hù)特性7/7/202262（三）塑殼式低壓斷路器典型產(chǎn)品 塑殼式低壓斷路器根據(jù)用途分為配電

24、用熔斷器、電動機(jī)保護(hù)用和其它負(fù)載用斷路器，用作配電線路、電動機(jī)、照明電路及電熱器等設(shè)備的電源開展開關(guān)及保護(hù)。常用的有：DZ15、DZ20、H、T、3VE、S等系列。后四種是引進(jìn)國外技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品。7/7/202263（四）塑殼式低壓斷路器的選用塑殼式低壓斷路器常用來作電動機(jī)的過載與短路保護(hù)。選擇原則是：1）斷路器額定電壓等于或大于線路額定電壓。2）斷路器額定電流等于或大于線路或設(shè)備額定電流。3）斷路器通斷能力等于或大于線路中可能出現(xiàn)的最大 短路電流。4）欠壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓。7/7/2022648）6倍長延時電流整定值的可返回時間等于或大于電動機(jī)實(shí)際起動時間。5）分勵脫扣器額定電壓等于控制電源電壓。6）長延時電流整定值等于電動機(jī)額定電流。7）瞬時整定電流：對保護(hù)籠型感應(yīng)電動機(jī)的斷路器，瞬時整定電流為815倍電動機(jī)額定電流；對于保護(hù)繞線型感應(yīng)電動機(jī)的斷路器，瞬時整定電流為36倍電動機(jī)額定電流。7/7/202265三、主令電器 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。（一）控制按鈕圖1-25 控制按鈕結(jié)構(gòu)示意圖1-按鈕 2-復(fù)位彈簧 3-