《機(jī)床電氣控制與plc》課件第1章__常用低壓控制電器

1、第1章 常用低壓控制電器1.1 概述1.2 接觸器1.3 繼電器1.4 熔斷器 1.5 低壓開關(guān)和低壓斷路器1.6 主令電器 1.7 低壓電器的產(chǎn)品型號(hào) 1.1.1常用低壓電器的分類 一、按用途分類 1. 控制電器 控制電器用于各種控制電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速等動(dòng)作,如開關(guān)電器、信號(hào)控制電器、接觸器、繼電器、電磁起動(dòng)器、控制器等。2.主令電器 主令電器用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令的電器,例如主令開關(guān)、行程開關(guān)、按鈕、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。3.保護(hù)電器 保護(hù)電器用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)和生產(chǎn)機(jī)械,使其安全運(yùn)行,如熔斷器、電流繼電器、熱繼電器等、避雷器等。 4.配電電器 配電電器用于電能的輸送和分配的電器,例如

2、低壓隔離器、斷路器、刀開關(guān)等。執(zhí)行電器 5.執(zhí)行電器 執(zhí)行電器用于完成某種動(dòng)作或傳動(dòng)功能的電器,例如電磁離合器、電磁鐵等。 二、按工作原理分類 1電磁式電器 電磁式電器是依據(jù)電磁感應(yīng)原理來工作的電器,例如直流接觸器、交流接觸器及各種電磁式繼電器等。2.非電量控制電器 非電量控制電器的工作是靠外力或某種非電物理量的變化而動(dòng)作的電器,例如刀開關(guān)、行程開關(guān)、按鈕、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。 三、按執(zhí)行機(jī)能分類 .有觸頭電器 有觸頭電器是利用觸頭的接觸和分離來通斷電路的電器,例如接觸器、電磁閥、電磁離合器、刀開關(guān)、繼電器等。2.無觸頭電器 無觸頭電器是利用電子電路發(fā)出檢測信號(hào),達(dá)到執(zhí)行指令

3、并控制電路目的的電器,例如電子接近開關(guān)、電感式開關(guān)、電子式時(shí)間繼電器等。 1.1.2、電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)中常用低壓電器分類 1.1.3低壓電器的基本結(jié)構(gòu)一、電磁機(jī)構(gòu)電磁機(jī)構(gòu)是各種電磁式電器的感測部分,它的主要作用是將電磁能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作,完成接通或分?jǐn)嚯娐?。電磁機(jī)構(gòu)主要由吸引線圈、鐵心和銜鐵等幾部分組成。按動(dòng)作方式,可分為直動(dòng)式和轉(zhuǎn)動(dòng)式等,如圖1.2所示。（a） (b) 圖1-2電磁鐵的結(jié)構(gòu)圖（a）轉(zhuǎn)動(dòng)式 (b) 直動(dòng)式 1-鐵心；2-線圈；3-銜鐵 電磁機(jī)構(gòu)的工作原理是:當(dāng)線圈通入電流后,將產(chǎn)生磁場,磁通經(jīng)過鐵心、在銜鐵和工作氣隙形成閉合回路,產(chǎn)生電磁吸力,將銜鐵吸向鐵心。同時(shí)

4、,銜鐵還要受到復(fù)位彈簧的反作用力,只有當(dāng)電磁吸力大于彈簧的反力時(shí),銜鐵才能可靠地被鐵心吸住。電磁機(jī)構(gòu)又常稱電磁鐵。 電磁鐵可分為交流電磁鐵和直流電磁鐵。交流電磁鐵為減少交變磁場在鐵心中產(chǎn)生的渦流與磁滯損耗,一般采用硅鋼片疊壓后鉚成,線圈有骨架,且成短粗型,以增加散熱面積。而直流電磁鐵線圈通入直流電,產(chǎn)生恒定磁通,鐵心中沒有磁滯損耗與渦流損耗,只有線圈本身的銅損,所以鐵心用電工純鐵或鑄鋼制成,線圈無骨架,且成細(xì)長型。 （a） (b) 圖1-3交流電磁鐵結(jié)構(gòu) （a）結(jié)構(gòu)圖 (b)電磁吸力波形 由于交流電磁鐵的鐵心的磁通是交變的, 當(dāng)線圈中通以交變電流時(shí),在鐵心中產(chǎn)生的磁通1也是交變的, 對(duì)銜鐵的吸

5、力時(shí)大時(shí)小, 當(dāng)磁通過零時(shí),電磁吸力也為零, 吸合后的銜鐵在復(fù)位彈簧的反力作用下將被拉開,磁通過零后電磁吸力又增大,當(dāng)吸力大于反力時(shí),銜鐵又被吸合。這樣造成銜鐵產(chǎn)生振動(dòng),同時(shí)還產(chǎn)生噪聲，甚至使鐵心松散。如果在交流接觸器鐵心端面上都安裝一個(gè)銅制的短路環(huán)后, 交變磁通1的一部分穿過短路環(huán),在環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流,產(chǎn)生磁通,與環(huán)中的磁通合成為磁通2。1與2相位不同,也即不同時(shí)為零, 如圖1-3b所示。這樣就使得線圈的電流和鐵心磁通1為零時(shí),環(huán)中產(chǎn)生的磁通不為零,仍然將銜鐵吸住, 銜鐵就不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。 二、觸頭系統(tǒng) 觸頭是電器的執(zhí)行部件, 用來接通或斷開被控制電路。觸頭按其結(jié)構(gòu)形式可分為橋型觸頭和指

6、型觸頭,如圖1-4所示。 觸頭按其接觸形式可分為點(diǎn)接觸線接觸和面接觸三種, 如圖1-5所示。 橋式觸頭有點(diǎn)接觸和面接觸兩種, 點(diǎn)接觸適用于小電流電路, 面接觸適用于大電流電路。指式觸頭為線接觸,在接通和分?jǐn)嚯娐窌r(shí)產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦,以利于去除觸頭表面的氧化膜,這種觸頭型式適用于大電流電路且操作頻繁的場合。為了增強(qiáng)觸頭接觸時(shí)的導(dǎo)電性能, 在觸頭上裝了觸頭彈簧,是為了增加動(dòng)靜觸頭間的接觸壓力，減小接觸電阻并消除接觸時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)。 (a) (b) (a) (b) (c) 圖1-4 觸頭的結(jié)構(gòu)形式 圖1-5 觸頭的接觸形式a)橋型觸頭 b)指型觸頭 a)點(diǎn)接觸 b) 線接觸 c) 面接觸 三、滅弧裝置當(dāng)觸頭

7、分?jǐn)啻箅娏麟娐匪查g時(shí),會(huì)在動(dòng)、靜觸頭間產(chǎn)生大量的帶電粒子,形成熾熱的電子流,產(chǎn)生強(qiáng)烈的電弧。電弧會(huì)燒傷觸頭,并使電路的切斷時(shí)間延長, 妨礙電路的正常分?jǐn)?嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鹌渌鹿省楸ＷC電器安全可靠工作,必須采用滅弧裝置使電弧迅速熄滅。 對(duì)用于10A以下的小容量交流電器,滅弧比較簡便，不需專門滅弧裝置, 對(duì)容量較大的交流電器一般要采用滅弧柵滅弧,對(duì)于直流電器可采用磁吹滅弧裝置。 對(duì)交直流電器可采用的縱縫滅弧。實(shí)際應(yīng)用中,上述滅弧裝置有時(shí)是采用綜合應(yīng)用。1.2 接觸器 1.2.1.接觸器的結(jié)構(gòu)原理 一、交流接觸器 交流接觸器工作原理：線圈通以交流電線圈電流建立磁場靜鐵心產(chǎn)生電磁吸力吸合銜鐵帶動(dòng)觸

8、頭動(dòng)作常閉斷開，常開閉合；線圈斷電電磁力消失反作用彈簧使銜鐵釋放各觸頭復(fù)位。 交流接觸器主要用于遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嚯妷褐?140V、電流至630 A的交流電路的控制。由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置、反作用彈簧、緩沖彈簧、觸頭壓力彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分組成。其結(jié)構(gòu)如圖1-6所示，外形如圖1-8所示。 1.電磁系統(tǒng) 交流接觸器的電磁系統(tǒng)采用交流電磁機(jī)構(gòu), 由線圈、銜鐵（動(dòng)鐵心）、靜鐵心部分組成，當(dāng)線圈通電后,銜鐵（動(dòng)鐵心）在電磁吸力的作用下,克服復(fù)位彈簧的反力與鐵心吸合,帶動(dòng)觸頭動(dòng)作,從而接通或斷開相應(yīng)電路。 2.觸頭系統(tǒng) 接觸器的觸頭可分為主觸頭和輔助觸頭兩種。主觸頭是用來控制通斷電流較大的主電路,

9、由三對(duì)常開觸頭組成;輔助觸頭是用來控制通斷小電流的控制電路,由常開和常閉觸頭成對(duì)組成。 圖1-6 接觸器結(jié)構(gòu)示意圖圖1-8接觸器的結(jié)構(gòu)外形圖 CJTI系列交流接觸器CJ20系列交流接觸器NCK2系列交流接觸器圖1-9 滅弧裝置1-靜觸頭；2-動(dòng)觸頭；u1-動(dòng)觸頭移動(dòng)速度；u2-電弧在電磁力作用下的移動(dòng)速度。 二、直流接觸器 直流接觸器主要用來遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嚯妷褐?40 V,電流至630 A的直流電路,以及頻繁地控制直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng),反轉(zhuǎn)與制動(dòng)等。直流接觸器外形如圖1-10所示。 圖1-10 直流接觸器外形圖 圖1-11 磁吹滅弧圖1-磁吹線圈；2-絕緣套；3-鐵心；4-引弧角 5-導(dǎo)磁夾板；

10、6-滅弧罩；7-動(dòng)觸頭；8-靜觸頭CZ0直流接觸器1.2.2、接觸器的型號(hào)和主要技術(shù)參數(shù) 一、交流接觸器的型號(hào)與主要技術(shù)參數(shù) 1.交流接觸器的型號(hào)及表示意義如下: 2.交流接觸器的主要技術(shù)參數(shù): (1)額定電壓： (2)額定電流： (3)吸引線圈的額定電壓： （4）觸頭數(shù)目 （5）操作頻率： ： 二、直流接觸器的型號(hào)與主要技術(shù)參數(shù)1. 直流接觸器的型號(hào)2.直流接觸器的主要技術(shù)參數(shù)（1）額定電壓：（2）額定電流：（3）吸引線圈的額定電壓： 1.3 繼電器1.3.1電磁式繼電器1.3.2時(shí)間繼電器1.3.3熱繼電 1.3.4速度繼電器1.3.1電磁式繼電器 一、電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理 電磁式

11、繼電器是電氣控制設(shè)備中用得最多的一種繼電器。電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器相似,也是由電磁系統(tǒng)、觸頭（點(diǎn)）系統(tǒng)和釋放彈簧等組成,圖1-12 所示為電磁式繼電器的典型結(jié)構(gòu)圖。圖1-13所示為電磁式繼電器圖形、文字符號(hào)。圖1-12 電磁式繼電 JQX-13F小型大功率電磁繼電器二、電流繼電器 電流繼電器反映的是電流信號(hào)。線圈匝數(shù)少而線徑粗、阻抗小、分壓小,不影響電路正常工作。常用的有欠電流繼電器和過電流繼電器兩種。使用時(shí),電流繼電器的線圈應(yīng)串聯(lián)在被保護(hù)的設(shè)備中。圖1-14 所示為電流繼電器結(jié)構(gòu).圖1-14 電流繼電器結(jié)構(gòu) 三、電壓繼電器電壓繼電器線圈匝數(shù)多而線徑細(xì)，使用時(shí)電壓繼電器的線圈與負(fù)

12、載并聯(lián)，電壓繼電器反映的是電壓信號(hào)。常用的有過電壓、欠電壓和零電壓繼電器。四、中間繼電器中間繼電器實(shí)質(zhì)是一種電壓繼電器,它的特點(diǎn)是觸頭數(shù)量較多,觸頭容量較大（額定電壓5-10A）。當(dāng)一個(gè)輸入信號(hào)需變成多個(gè)輸出信號(hào)或信號(hào)容量需放大時(shí),可采用中間繼電器來擴(kuò)大信號(hào)的數(shù)量和容量。 圖1-16 中間繼電器的結(jié)構(gòu)外形圖 JZ7系列中間繼電器1.3.2、時(shí)間繼電器 時(shí)間繼電器是一種接收信號(hào)后,經(jīng)過一定的延時(shí)后才能輸出信號(hào),實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)延時(shí)接通或斷開的繼電器,稱為時(shí)間繼電器。 時(shí)間繼電器有兩種延時(shí)方式:通電延時(shí)方式:接受輸入信號(hào)后延遲一定的時(shí)間,輸出信號(hào)才發(fā)生變化。當(dāng)輸入信號(hào)消失后,輸出瞬時(shí)復(fù)原。 斷電延時(shí)方式:

13、接受輸入信號(hào)時(shí),瞬時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號(hào)。當(dāng)輸入信號(hào)消失后,延遲一定的時(shí)間,輸出才復(fù)原。 時(shí)間繼電器的種類很多,常用的有電磁式、空氣阻尼式、電動(dòng)式、電子式等。 一、直流電磁式時(shí)間繼電器 直流電磁式時(shí)間繼電器是在鐵心上增加一個(gè)阻尼銅套，即可構(gòu)成時(shí)間繼電器, 當(dāng)繼電器吸合時(shí),由于銜鐵處于釋放位置,氣隙大、磁阻大、磁通少,銅套阻尼作用也小,延緩了磁通變化的速度,以達(dá)到延時(shí)的目的。當(dāng)繼電器斷電時(shí),磁通量的變化大,銅套的阻尼作用也大。直流電磁式時(shí)間繼電器運(yùn)行可靠,壽命長,允許通電次數(shù)多, 結(jié)構(gòu)簡單,但僅適用于直流電路,延時(shí)時(shí)間較短。一般通電延時(shí)僅為0.10.5s,而斷電延時(shí)可達(dá)0.210s。 二、空氣阻尼

14、式時(shí)間繼電器 空氣阻尼式時(shí)間繼電器，是利用空氣阻尼作用而獲得延時(shí)的目的，有通電延時(shí)和斷電延時(shí)兩種類型。它由電磁機(jī)構(gòu)、延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸頭組成。空氣阻尼式時(shí)間繼電器的電磁機(jī)構(gòu)有交流、直流兩種。延時(shí)方式有通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型，JS7-A系列時(shí)間繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-18所示,它主要由電磁系統(tǒng)、延時(shí)機(jī)構(gòu)和工作觸點(diǎn)三部分組成。 三、電動(dòng)式時(shí)間繼電器該類繼電器由微型同步電動(dòng)機(jī)、減速齒輪機(jī)構(gòu)、電磁離合系統(tǒng)、差動(dòng)輪系統(tǒng)、復(fù)位游絲、觸頭系統(tǒng)、脫扣機(jī)構(gòu)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成,電動(dòng)機(jī)式時(shí)間繼電器延時(shí)時(shí)間長(可達(dá)數(shù)十小時(shí)), 延時(shí)范圍寬、延時(shí)直觀、延時(shí)精度高,但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,體積較大, 成本高、延時(shí)值不受電源電壓波動(dòng)及環(huán)境溫度

15、變化影響，延時(shí)誤差易受電源頻率的影響。 四、電子式時(shí)間繼電器 電子式時(shí)間繼電器按其構(gòu)成分為晶體管時(shí)間繼電器和數(shù)字式時(shí)間繼電器,按輸出形式分為有觸頭型和無觸頭型。 電子式時(shí)間繼電器具有體積小、延時(shí)精度高、壽命長、工作穩(wěn)定可靠、安裝方便、觸頭輸出容量大和產(chǎn)品規(guī)格全等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于電力拖動(dòng)、順序控制及各種生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,電子式時(shí)間繼電器將得到廣泛的應(yīng)用,可取代阻容式、空氣式、電動(dòng)機(jī)式等時(shí)間繼電器。 五、時(shí)間繼電器的選用原則 1.根據(jù)控制電路對(duì)延時(shí)觸頭的要求選擇延時(shí)方式,即斷電延時(shí)型或通電延時(shí)型。 2.根據(jù)延時(shí)精度和延時(shí)范圍要求選擇合適的時(shí)間繼電器。 3.根據(jù)工作條件選擇時(shí)

16、間繼電器的類型。如：電源電壓波動(dòng)大的場合可選擇空氣阻尼式或電動(dòng)式時(shí)間繼電器；電源頻率不穩(wěn)定的場合不宜選用電動(dòng)式時(shí)間繼電器；環(huán)境溫度變化大的場合不宜選用空氣阻尼式和電子式時(shí)間繼電器。圖1-22 JS14A時(shí)間繼電器安裝接線圖JS14S系列數(shù)顯時(shí)間繼電器1.3.3熱繼電 熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理工作的保護(hù)電器,廣泛用于電動(dòng)機(jī)的長期過載保護(hù)。 電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中,難免會(huì)遇到過載較長、頻繁起動(dòng)、斷相運(yùn)行、欠電壓運(yùn)行等情況, 這樣有可能造成電動(dòng)機(jī)的電流超過它的額定值。當(dāng)超過的量不大時(shí),熔斷器在這種情況下是不會(huì)熔斷,但時(shí)間長了會(huì)引起電動(dòng)機(jī)過熱, 則會(huì)加速電動(dòng)機(jī)絕緣的老化, 縮短電動(dòng)機(jī)的使用壽命,嚴(yán)重

17、時(shí)甚至?xí)龤щ妱?dòng)機(jī)繞組。因此必須對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行長期過載保護(hù)，熱繼電器是電動(dòng)機(jī)因過熱而燒毀的一種保護(hù)電器。 一、熱繼電器結(jié)構(gòu)與工作原理熱繼電器是一種利用電流的熱效應(yīng)原理進(jìn)行工作的保護(hù)電器。 圖1-23所示為熱繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖。它主要由雙金屬片、加熱元件、動(dòng)作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、整定調(diào)整裝置及溫度補(bǔ)償元件等組成。圖1-23 雙金屬片熱繼電器結(jié)構(gòu)原理圖 l、4-主雙金屬片；2、3-發(fā)熱元件；5-導(dǎo)板；6-溫度補(bǔ)償片；7-推桿 8-靜觸頭；9-動(dòng)觸頭；10-螺釘；11-彈簧；12-凸輪；13-復(fù)位按鈕 二、帶斷相保護(hù)的熱繼電器 帶斷相保護(hù)的熱繼電器主要是應(yīng)用于三角形接法的三相異步電動(dòng)機(jī)。 三相異步電動(dòng)機(jī)的

18、一相接線松開或一相熔絲斷開,都會(huì)造成三相異步電動(dòng)機(jī)燒壞。當(dāng)熱繼電器所保護(hù)的電動(dòng)機(jī)是星形接法時(shí)，線路發(fā)生一相斷電，另外兩相電流增加很多,由于線電流與相電流相等,流過電動(dòng)機(jī)繞組的電流和流過熱繼電器的電流增加比例相同, 對(duì)普通的兩相或三相熱繼電器可以實(shí)現(xiàn)保護(hù)。 圖1-24 帶斷相保護(hù)的熱繼電器結(jié)構(gòu)圖 （a）斷電 (b)正常運(yùn)行 (c) 過載 (d)單相斷電1-雙金屬片剖面；2-上導(dǎo)板；3-下導(dǎo)板；4-杠桿圖1-25 熱繼電器外形結(jié)構(gòu) JR36系列熱繼電器1.3.4速度繼電器 速度繼電器是當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定值時(shí)觸頭動(dòng)作的繼電器。主要用于籠型異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)控制電路中, 當(dāng)反接制動(dòng)的轉(zhuǎn)速下降到接近零時(shí)能自

19、動(dòng)及時(shí)切斷電源。也叫反接制動(dòng)繼電器。 速度繼電器主要由轉(zhuǎn)子、定子和觸點(diǎn)三部分組成。轉(zhuǎn)子是一個(gè)圓柱形的永久磁鐵, 定子的結(jié)構(gòu)與籠型異步電動(dòng)機(jī)相似, 是由硅鋼片疊成,并裝有籠型繞組，是一個(gè)籠型空心圓環(huán) 圖1-27速度繼電器外形結(jié)構(gòu) 圖1-28速度繼電器的動(dòng)作原理圖l-轉(zhuǎn)軸；2-轉(zhuǎn)子；3-定子；4-繞組 5-擺錘；6、7-靜觸頭；8、9-動(dòng)觸頭1.4 熔斷器 熔斷器是一種簡單而有效的保護(hù)電器,又稱保險(xiǎn)絲,在低壓配電線路中主要起短路保護(hù)和嚴(yán)重過載時(shí)的保護(hù)用。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、體積小、工作可靠、價(jià)格低廉、重量輕等, 廣泛的應(yīng)用在強(qiáng)電、弱電系統(tǒng)。熔斷器主要由由熔體和安裝熔體的絕緣管或絕緣座組成。當(dāng)熔斷器

20、串入電路時(shí),負(fù)載電流流過熔體。當(dāng)電路正常工作時(shí),發(fā)熱溫度低于熔化溫度,故長期不熔斷。當(dāng)電路發(fā)生過載或短路故障時(shí),電流大于熔體允許的正常發(fā)熱電流,使熔體溫度急劇上升, 超過其熔點(diǎn)熔體被瞬時(shí)熔斷而分?jǐn)嚯娐?起到了保護(hù)電路和設(shè)備的作用。1.4.1熔斷器的主要特性 每個(gè)熔體都有一個(gè)額定電流值IN,熔體允許長期通過額定電流而不熔斷。如圖1-29 所示表示熔斷時(shí)間t與通過熔體的電流I的關(guān)系,熔斷器的安秒特性,圖中熔斷器的曲線是指流過熔體的電流與熔體熔斷時(shí)間的關(guān)系，曲線表示了熔體的熔斷時(shí)間隨著電流的增加而縮短。熔斷器的熔斷電流與熔斷時(shí)間的關(guān)系如表1-5 所示。 熔斷器只能作為短路保護(hù)用, 不能作為電動(dòng)機(jī)的過

21、載保護(hù)用。因?yàn)榻涣麟妱?dòng)機(jī)的起動(dòng)電流很大,一般為電動(dòng)機(jī)額定電流的5-7倍, 要使熔體不在電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)熔斷,選用的熔體額定電流要比電動(dòng)機(jī)額定電流大。只有這樣，電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)運(yùn)行中過載時(shí),熔斷器不會(huì)起過載保護(hù)作用。 圖1- 29 流過熔體的電流 1.4.2常用的熔斷器 一、熔斷器的技術(shù)參數(shù) 1.額定電壓： 2.額定電流： 3.極限分?jǐn)嚯娏鞫追N常用的熔斷器 1.瓷插入式熔斷器 2.螺旋式熔斷器 3.有填料封閉管式熔斷器4.無填料密閉管式熔斷器圖1-30 瓷插式熔斷器 l-熔絲；2-動(dòng)觸點(diǎn)；3-空腔 4-靜觸點(diǎn)；5-瓷蓋；6-瓷體 (a)外形 (b)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1-31 螺旋式熔斷器 l-瓷帽；2-熔斷

22、管；3-瓷套 4-下接線座；5-瓷座；6-上接線座RL1螺旋式熔斷器1.4.3熔斷器的選擇熔斷器是用于不同性質(zhì)的電氣線路負(fù)載,熔體額定電流的選用方法必須根據(jù)電氣電路負(fù)載的實(shí)際情況來確定。1.熔斷器類型選擇：類型要根據(jù)電氣線路的要求、使用場合和安裝條件來確定。2.熔斷器額定電壓的選擇：額定電壓要大于或等于線路的工作電壓。3.熔斷器額定電流的選擇：額定電流必須大于或等于所裝熔體的額定電流。4.熔體額定電流的選擇：（1)對(duì)于民用電阻性負(fù)載的短路保護(hù),熔體的額定電流等于或稍大于電路的工作電流即可。 （2)在配電系統(tǒng)中,要采用多級(jí)熔斷器保護(hù), 后級(jí)熔體的額定電流要比前級(jí)熔體的額定電流至少大一個(gè)等級(jí),防止

23、發(fā)生短路故障時(shí),熔斷器越級(jí)熔斷而擴(kuò)大停電范圍。（3）保護(hù)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，熔斷器額定電流的選擇為：熔體的額定電流(1.5一2.5) 電動(dòng)機(jī)的額定電流。輕載系數(shù)可取l.5左右,重載系數(shù)可取2.5左右。1.5 低壓開關(guān)和低壓斷路器1.5.1低壓斷路器 1.5.2漏電保護(hù)器1.5.3刀開關(guān) 1.5.4組合開關(guān)1.5.1低壓斷路器 斷路器又稱空氣開關(guān)或自動(dòng)開關(guān), 主要用于低壓配電電路中不頻繁地轉(zhuǎn)換電路及起動(dòng)電動(dòng)機(jī),而且當(dāng)電路發(fā)生過載、短路或失壓等故障時(shí),能自動(dòng)跳閘,切斷故障電路。因此,低壓斷路器是低壓配電網(wǎng)中應(yīng)用廣泛的一種重要的保護(hù)電器。 一、結(jié)構(gòu)和工作原理斷路器主要由觸頭、滅弧系統(tǒng)、保護(hù)裝置(各種脫扣器

24、)、操作機(jī)構(gòu)等組成。 斷路器的工作原理如圖1-34所示。圖中主觸頭2有三對(duì),串聯(lián)在三相主電路中。斷路器的主觸頭是靠手動(dòng)操作或電動(dòng)合閘的，用手扳動(dòng)按鈕為接通位置,這時(shí)主觸頭2由鎖鍵3保持在閉合狀態(tài), 主觸頭閉合后, 自由脫扣機(jī)構(gòu)將主觸頭鎖在接通位置上。鎖鍵3由自由脫扣機(jī)構(gòu)4支持著。要使開關(guān)斷開,扳動(dòng)按鈕為斷開位置, 自由脫扣機(jī)構(gòu)4被杠桿7頂開，自由脫扣機(jī)構(gòu)4可繞軸5向上轉(zhuǎn)動(dòng), 主觸頭2就被彈簧1拉開。 塑殼式斷路器NM1LE系列漏電斷路器NB1LE-04電子式剩余電流動(dòng)作斷路器 斷路器的自動(dòng)分?jǐn)?是通過過電流脫扣器6、欠電壓脫扣器11和熱脫扣器13的作用,使自由脫扣機(jī)構(gòu)4被杠桿7頂開而完成的。過

25、電流脫扣器6的線圈和主電路串聯(lián),當(dāng)線路工作正常時(shí),過電流脫扣器產(chǎn)生的電磁吸力不能將銜鐵8吸合,只有當(dāng)電路發(fā)生短路或產(chǎn)生很大的過電流時(shí),其電磁吸力才能將銜鐵8吸合,撞擊杠桿7,頂開自由脫扣機(jī)構(gòu)4,使主觸頭2斷開,從而將電路分?jǐn)唷?欠電壓脫扣器11的線圈和電源并聯(lián),當(dāng)線路電壓正常時(shí),欠電壓脫扣器產(chǎn)生的電磁吸力能夠克服彈簧9的拉力而將銜鐵10吸合, 當(dāng)線路欠電壓時(shí), 欠電壓脫扣器的銜鐵釋放,電磁吸力小于彈簧9的拉力,銜鐵10被彈簧9拉開,撞擊杠桿7,頂開自由脫扣機(jī)構(gòu)4,使主觸頭2斷開,將電路分?jǐn)唷?當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí),過載電流通過熱脫扣器13的發(fā)熱元件使雙金屬片12受熱彎曲,推動(dòng)杠桿7頂開自

26、由脫扣機(jī)構(gòu)4, 斷開主觸頭電路2,從而起到短路或嚴(yán)重過載保護(hù)的作用。斷路器在使用上最大的好處是脫扣器可以重復(fù)使用,不需要更換。 二、類型、主要技術(shù)參數(shù)和選用斷路器的主要技術(shù)參數(shù)有:額定電壓、額定電流、極數(shù)、脫扣器類型及其整定電流范圍、分?jǐn)嗄芰?、?dòng)作時(shí)間等。 1.萬能式斷路器，主要用于配電網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)。 2.塑料外殼式斷路器，主要用作配電網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)和電動(dòng)機(jī)、照明電路及電熱器等控制開關(guān)。 3. 直流快速斷路器，主要用于半導(dǎo)體整流元件和整流裝置的保護(hù)。 4.限流斷路器，主要用于短路電流相當(dāng)大的電路中。1)斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)大于或等于線路、設(shè)備的正常工作電壓和工作電流。2)斷路器的極限通斷能力

27、大于或等于電路最大短路電流。3)欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓。4)過電流脫扣器的額定電流大于或等于線路的最大負(fù)載電流。1.5.2漏電保護(hù)器 低壓漏電保護(hù)器的作用是，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生設(shè)備漏電甚至人身觸電時(shí),漏電保護(hù)器能迅速自動(dòng)切斷電源,可避免事故發(fā)生。 漏電保護(hù)器可根據(jù)檢測信號(hào)的不同分為電壓型和電流型。電壓型存在可靠性差等缺點(diǎn),已被淘汰，目前主要使用電流型漏電保護(hù)器。以下介紹電流型漏電保護(hù)器。 漏電保護(hù)器主要由一是檢測漏電流大小的零序電流互感器；二是將檢測到的漏電流與一個(gè)設(shè)定基準(zhǔn)值相比較,能判斷是否動(dòng)作的漏電脫扣器；三是受漏電脫扣器控制的能通、斷被保護(hù)電路的開關(guān)裝置等三個(gè)主要部件組成。電流

28、型漏電保護(hù)器按其結(jié)構(gòu)不同又分為電子式和電磁式兩種。1.電磁式漏電保護(hù)器其特點(diǎn)是，把漏電電流直接經(jīng)過漏電脫扣器來控制開關(guān)裝置的。它主要由電磁式漏電脫扣器、試驗(yàn)回路、開關(guān)裝置和零序電流互感器組成。2.電子式電流型漏電保護(hù)器其特點(diǎn)是，漏電電流要經(jīng)過放大電路放大以后，漏電脫扣器才能工作，去控制開關(guān)裝置。它主要由電子漏電脫扣器、試驗(yàn)電路、開關(guān)裝置、零序電流互感器組成。1.5.3刀開關(guān)一、膠殼刀開關(guān) 膠殼刀開關(guān)俗稱閘刀開關(guān),是結(jié)構(gòu)最簡單、應(yīng)用最廣泛的一種手動(dòng)電器。主要用于電路的電源開關(guān)和容量小于7.5kW的異步電動(dòng)機(jī)。是非頻繁起動(dòng)的操作開關(guān)。 膠殼刀開關(guān)由操作手柄、熔絲、刀片、刀座和底座組成, 按極數(shù)分有

29、單極、雙極與三極開關(guān)幾種,如圖1-36所示。 HD、HS系列開啟式刀開關(guān)二、鐵殼開關(guān)鐵殼開關(guān)也稱封閉式負(fù)荷開關(guān)。它主要由鋼板外殼、觸刀、操作機(jī)構(gòu)、熔絲等組成,如圖1-38所示。 鐵殼開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)特點(diǎn):一是設(shè)置了聯(lián)鎖裝置,保證了開關(guān)在合閘狀態(tài)下開關(guān)蓋不能開啟,而開啟時(shí),不能合閘,以保證操作安全。二是采用儲(chǔ)能分合閘方式, 在手柄轉(zhuǎn)軸與底座間裝有速斷彈簧,操作機(jī)構(gòu)中,在手柄轉(zhuǎn)軸與底座之間裝有速動(dòng)彈簧,能使開關(guān)快速接通與斷開,與手柄操作速度無關(guān),這樣有利于迅速滅弧。 圖1-38 HH系列鐵殼開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖l-U形開關(guān)；2-靜夾座；3-熔斷器；4-彈簧；5-轉(zhuǎn)軸；6-操作手柄三、刀開關(guān)的主要

30、技術(shù)參數(shù)有: 刀開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)有額定電壓、額定電流、通斷能力、熱穩(wěn)定電流、動(dòng)穩(wěn)定電流等。(1)額定電壓指在規(guī)定條件下,刀開關(guān)長期工作所能承受的最大電壓。(2)額定電流指在規(guī)定條件下,刀開關(guān)在合閘位置允許長期通過的最大工作電流。(3)通斷能力指在規(guī)定條件下,刀開關(guān)在額定電壓時(shí)能接通和分?jǐn)嚯娐返淖畲箅娏髦怠?(4)刀開關(guān)電壽命指在規(guī)定條件下,刀開關(guān)不經(jīng)維修或更換零件的額定負(fù)載操作循環(huán)次數(shù)。 （5）動(dòng)穩(wěn)定電流指當(dāng)在電路發(fā)生短路故障時(shí),刀開關(guān)并不因短路電流產(chǎn)生的電動(dòng)力作用而發(fā)生變形、損壞等現(xiàn)象。這一短路電流峰值的動(dòng)穩(wěn)定電流。1.5.4組合開關(guān)組合開關(guān)實(shí)際上是一種轉(zhuǎn)換開關(guān)。在機(jī)床電氣設(shè)備中用作電源引入開關(guān), 可實(shí)現(xiàn)多組觸點(diǎn)組合，用于三相異步電動(dòng)機(jī)非頻繁正、反轉(zhuǎn)。一、組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理組合開關(guān)由多對(duì)動(dòng)觸頭、靜觸頭和方形轉(zhuǎn)軸、手柄、定位機(jī)構(gòu)和外殼組成。二、組合開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)組合開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)為額定電流、額定電壓、極數(shù)等。組合開關(guān)一般有單極、雙極和三極三種。三、組合開關(guān)的常用型號(hào)HZ10系列組合開關(guān)HY23系列組合開關(guān)1.6 主令電器 主令