中職設備控制技術第1章 常用低壓電器教學課件

1、正版可修改PPT課件(中職）設備控制技術第1章 常用低壓電器教學課件第1章 常用低壓電器1.1 接觸器1.2 繼電器 1.3 熔斷器1.4 開關1.1 接觸器本章概述在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，電能得到了廣泛應用。為了安全使用電能，必須在電路中接入各種起控制、保護作用的電氣裝置，如開關、熔斷器(保險)等，這些裝置就是我們通常所說的電器。電器按電壓等級可分為高壓電器和低壓電器，人們?nèi)粘Ｊ褂玫亩际堑蛪弘姡虼?，我們重點討論低壓電器.教學目標熟悉接觸器的結(jié)構(gòu)與工作原理及選用。掌握不同繼電器的結(jié)構(gòu)和功能。了解熔斷器和開關的結(jié)構(gòu)和工作原理。返回下一頁1.1 接觸器接觸器實際上是一種大容量電動開關，用來頻繁

2、地接通和切斷電動機或其他負載主回路，在各個工業(yè)領域都得到廣泛應用。接觸器能接通和斷開負載電流，但不能切斷短路電流。因此，常與熔斷器和熱繼電器等配合使用?，F(xiàn)在生產(chǎn)的接觸器，其額定電流可達2 500 A，允許接通次數(shù)為1501500次/h,電壽命為50萬100萬次，機械壽命500萬1000萬次。接觸器按馭動方式分，有電磁接觸器、氣動接觸器和液壓接觸器;按滅弧介質(zhì)分，有空氣式接觸器、油浸式接觸器和真空接觸器。電磁接觸器應用最廣泛，又可細分為交流接觸器和直流接觸器。本節(jié)主要介紹電磁接觸器。返回上一頁下一頁1.1 接觸器一、接觸器的結(jié)構(gòu)與工作原理電磁接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)、滅弧裝置以及支架底座等

3、部件組成。 圖1-1中虛框部分是交流接觸器內(nèi)部示意圖。其中，電磁系統(tǒng)包含鐵芯、銜鐵以及線圈等部件，觸點系統(tǒng)包含主觸點和輔助觸點，滅弧裝置未畫出。當接觸器的勵磁線圈通電后，在鐵芯與銜鐵之間的氣隙處產(chǎn)生電磁吸力，使銜鐵吸合，銜鐵通過傳動機構(gòu)帶動觸點系統(tǒng)動作，使動合觸點閉合，動斷觸點斷開。勵磁線圈失電或電壓顯著降低時，電磁吸力消失或變小，銜鐵在復位彈簧的作用下脫開，使主、輔觸點恢復到原態(tài)，切斷主電路。返回上一頁下一頁1.1 接觸器接觸器的電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)以及滅弧裝置形式多樣，分述如下:1.電磁系統(tǒng)電磁系統(tǒng)產(chǎn)生電磁力，用來操縱觸點的分斷和閉合，它由鐵芯、勵磁線圈、銜鐵等幾部分組成。電磁系統(tǒng)常用電磁鐵

4、結(jié)構(gòu)形式有拍合式和直動式，如圖1-2所示。勵磁線圈的作用是將電能轉(zhuǎn)換成磁場能量，有直流線圈和交流線圈之分。上一頁下一頁返回1.1 接觸器2.觸電系統(tǒng)觸點是接觸器的執(zhí)行元件，用來接通和斷開電路。根據(jù)用途的不同，可分為主觸點和輔助觸點兩種。主觸點用于電流較大的主電路中，一般由接觸面較大的常開觸點組成。輔助觸點用于電流較小的控制電路中，既有常開觸點也有常閉觸點。接觸器的觸點按接觸形式分有點接觸，線接觸和面接觸(如圖1-3所示)。 按結(jié)構(gòu)形式分有橋式觸點和指形觸點(如圖1-4所示)。上一頁下一頁返回1.1 接觸器3.滅弧裝置接觸器的主觸點用于電流較大的主電路中，在分斷時，會在動、靜觸點之間產(chǎn)生很強的電

5、弧。電弧的存在不僅延遲了電路的分斷時間，而且還易燒毀觸點或其他部件，甚至引起火災和爆炸等事故。因此，在容量較大的接觸器中，都要加裝滅弧裝置。要使電弧減小或熄滅，應設法降低電弧溫度和電場強度，可采取以下措施。上一頁下一頁返回1.1 接觸器(1)雙斷點電動力熄弧 采用雙斷點橋式觸點。如圖1-5所示，分斷電路時，在觸點之間產(chǎn)生電弧，由于兩個電弧彼此靠近且電流方向相反，在回路磁場產(chǎn)生的方向相反的電磁力F，使電弧向兩側(cè)拉長，從而迅速冷卻而熄滅。通常，10A以下小容量的交流接觸器采用雙斷點電動力滅弧。上一頁下一頁返回1.1 接觸器(2)熄弧柵片滅弧如圖1-6所示，熄弧柵片由鍍銅薄鋼片制成，位于觸點上方，安

6、裝在石棉水泥制成的滅弧罩內(nèi)，或安裝在陶土、耐弧塑料等絕緣材料上，片間距離為23 mm，各柵片互相絕緣。產(chǎn)生電弧時，熄弧柵片將長電弧隔為若干段短電弧，短電弧電壓不足以維持起弧，外加熄弧柵片有冷卻作用，電弧可迅速熄滅。20 A以上大容量的交流接觸器一般采用熄弧柵片滅弧。除此之外，還有磁吹滅弧、窄縫滅弧等。上一頁下一頁返回1.1 接觸器二、接觸器的型號與圖形最常用的接觸器是CJ系列交流接觸器和CZ系列直流接觸器，其型號組成與含義如圖1-7所示。 常用的CJ系列交流接觸器有:CJ12系列、CJ20系列、C J28系列、CJ38系列和CJ40系列等。其中，CJ12系列適用于交流50 Hz的電力線路中，主

7、要用于起重機械的電器設備，作遠距離閉合和斷開電路之用，也可用于交流電動機頻繁起停等CJ20系列適用于交流50 Hz或60 Hz的電力系統(tǒng)，可與適當?shù)臒崂^電器組合成電動機啟動器等。CJ20系列交流接觸器技術數(shù)據(jù)如表1-1所示。上一頁下一頁返回1.1 接觸器常用的CJ系列交流接觸器有:CJ12系列、CJ20系列、C J28系列、CJ38系列和CJ40系列等。其中，CJ12系列適用于交流50 Hz的電力線路中，主要用于起重機械的電器設備，作遠距離閉合和斷開電路之用，也可用于交流電動機頻繁起停等;CJ20系列適用于交流50 Hz或60 Hz的電力系統(tǒng)，可與適當?shù)臒崂^電器組合成電動機啟動器等。CJ20系

8、列交流接觸器技術數(shù)據(jù)如表1-1所示。上一頁下一頁返回1.1 接觸器常用的CZ系列直流接觸器有:CZ0系列、CZ18系列、CZ21系列等。其中，CZ0系列適用于直流電動機頻繁起停以及直流電動機的換向或反接制動;CZ18系列和CZ21系列適用于遠距離接通與斷開電路，并可作直流電動機的頻繁啟停，反向和反接制之用。接觸器的圖形符號如圖1-8所示。上一頁下一頁返回1.1 接觸器三、接觸器的選用接觸器使用廣泛，為了使其在不同的使用條件下正常工作，必須根據(jù)下列原則正確選用接觸器，使其技術指標滿足被控電路的要求。(1)確定接觸器的類型及線圈額定電壓根據(jù)應用電路確定使用交流接觸器還是直流接觸器，再根據(jù)控制電壓等

9、級來選擇線圈額定電壓。通常用的額定電壓等級為:交流線圈:36 V, 127 V, 220 V、3R0 V；直流線圈:24 V, 48 V, 220 V、440 V。上一頁下一頁返回1.1 接觸器(2)選擇接觸器主觸點的額定電壓和額定電流主觸點的額定電壓應大于或等于負載回路的額定電壓。主觸點的額定電流應大于或等于負載的額定電流。在電動機頻繁啟動、正反轉(zhuǎn)或制動等場合下，主觸點的額定電流應增大一倍。通常用的額定電流等級為:交流接觸器:5 A, 10 A, 20 A, 40 A, 60 A, 100 A, 150 A, 250 A， 400 A, 600 A；直流接觸器:25 A , 40 A , 6

10、0 A , 100 A , 150 A , 250 A , 400 A , 600 A。(3)選擇接觸器的觸點數(shù)量接觸器的主觸點和輔助觸點的數(shù)量應滿足控制線路的要求。上一頁返回1.2 繼電器繼電器是一種根據(jù)特定形式的輸入信號而動作的控制電器。雖然繼電器與接觸器都是用來自動接通或斷開電路，但是它們?nèi)杂酗@著的區(qū)別。繼電器的觸點只用于小電流的控制電路，而接觸器觸點用于大電流的主電路;繼電器用于反應控制信號，與不同種類的控制信號對應，有不同類型的繼電器，而接觸器一般只能對電壓的變化作出反應。下一頁返回1.2 繼電器一、繼電器的種類繼電器的種類很多，分類方法也很多，以下是幾種常用的分類方法:按輸入量的物

11、理性質(zhì)分:電壓繼電器、電流繼電器、功率繼電器、時間繼電器、溫度繼電器等;按動作原理分:電磁式繼電器、感應式繼電器、電動式繼電器、熱繼電器、電子式繼電器等;按動作時間分:快速繼電器、延時繼電器、一般繼電器;按用途分:電器控制系統(tǒng)用繼電器、電力系統(tǒng)用繼電器。上一頁下一頁返回1.2 繼電器二、電磁式繼電器電磁式繼電器是電氣控制設備中用得最多的一種繼電器，常用的電磁式繼電器有電壓繼電器、電流繼電器、中間繼電器以及時間繼電器。電壓繼電器與電流繼電器在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是線圈不同。電壓繼電器的線圈與負載并聯(lián)以感測負載電壓，其線圈匝數(shù)多而線徑小; 電流繼電器的線圈與負載串聯(lián)以感測負載電流，故線圈匝數(shù)少而線徑大

12、。中間繼電器實際上也是一種電壓繼電器，只是它的觸點容量較大、數(shù)量較多，起到觸點容量和數(shù)量的中間放大作用。電磁式時間繼電器在線圈通電后觸點要延遲一段時間才動作。上一頁下一頁返回1.2 繼電器電磁式繼電器的電磁系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要有兩種類型:直動式和拍合式。拍合式電磁系統(tǒng)應用較多，如圖1-9所示，主要由U形靜鐵芯、板狀動鐵芯和電磁線圈等組成。線圈未通電前，動鐵芯借反力彈簧的反力保持在釋放位置上。為防止在線圈斷電時發(fā)生剩磁粘住動鐵芯的現(xiàn)象，在街鐵上通常加有非磁性墊片(一般為0. 10. 5 mm厚的銅片)。線圈通電后，產(chǎn)生電磁吸力，使動鐵芯向下拍合，帶動觸點系統(tǒng)動作。線圈失電后，電磁吸力消失，動鐵芯在反力的

13、作用下脫開靜鐵芯，并帶動動觸點系統(tǒng)回復原位。極帽的作用是增大工作氣隙的磁導。上一頁下一頁返回1.2 繼電器在電磁式繼電器中裝設不同的線圈可制成電壓繼電器、電流繼電器和中間繼電器。線圈有交流和直流之分，若用直流線圈，且在U形靜鐵芯上加裝銅套，即構(gòu)成電磁式時間繼電器。各種電磁式繼電器的特點與用途羅列在表1-2中.上一頁下一頁返回1.2 繼電器1. 電壓繼電器觸點根據(jù)線圈兩端電壓大小來動作的繼電器稱為電壓繼電器。電壓繼電器按線圈電流的種類可分為交流電壓繼電器和直流電壓繼電器，交流電壓規(guī)格有36 V，110 V , 127 V , 220V , 380 V等;直流電壓規(guī)格有12 V, 24 V, 48

14、 V, 110 V, 220 V等。按用途又可分為過電壓繼電器、欠電壓繼電器。過電壓繼電器線圈在額定電壓時，銜鐵不吸合，觸點不動作，只有當線圈電壓高于額定電壓之上的某個值(即整定值)時，觸點才動作。通常，直流電壓波動不大，所以在過電壓繼電器產(chǎn)品中沒有直流過電壓繼電器，只有交流過電壓繼電器。過電壓繼電器在電路中起過電壓保護作用。上一頁下一頁返回1.2 繼電器電路過壓時，過電壓繼電器動作，從而控制接觸器，及時分斷電氣設備的電源。欠電壓繼電器線圈在額定電壓時，其銜鐵是處于吸合狀態(tài)。只有當線圈電壓低至線圈的釋放電壓(整定值)時，銜鐵釋放觸點動作，從而控制接觸器及時斷開電氣設備的電源。 通常情況下，過電

15、壓繼電器的動作電壓整定為額定電壓的1.11.2倍，欠電壓繼電器的釋放電壓整定為額定電壓的0. 40.7倍，零電壓繼電器的釋放電壓整定為額定電壓的0.050.25倍。電壓繼電器的圖形符號如圖1-10所示。上一頁下一頁返回1.2 繼電器2. 中間繼電器中間繼電器實際上也是電壓繼電器，只是觸點數(shù)量較多、觸頭容量較大而已。中間繼電器線圈通電，則觸點動作，線圈失電后觸點復位。盡管中間繼電器從結(jié)構(gòu)上看是電壓繼電器，但它不能與過、欠壓繼電器一樣起過、欠壓保持作用，只能用作中間轉(zhuǎn)換(傳遞、放大、翻轉(zhuǎn)、分路和記憶等)等用途。從圖形符號上看，中間繼電器與電壓繼電器的不同主要表現(xiàn)在線圈表示上，中間繼電器的圖形符號如

16、圖1-11所示。上一頁下一頁返回1.2 繼電器中間繼電器種類很多，除專門的中間繼電器外，額定電流較小的接觸器(SA)也常被用作中間繼電器。中間繼電器線圈在加上有85%-105%的額定電壓時應能可靠工作。中間繼電器的產(chǎn)品類型很多，常用的有JZ7, JZ15D, JZ17、JZ18等系列。以JZ7系列為例，其型號組成如圖1-12所示，其技術數(shù)據(jù)如表1-3所示。上一頁下一頁返回1.2 繼電器三、時間繼電器時間繼電器在得到輸入信號(線圈通電或失電)后，觸點會經(jīng)過一段延遲時間才動作，這段延遲時間通?？烧{(diào)整。時間繼電器的種類很多，按動作原理分有電磁式、空氣阻尼式、同步電動機式和晶體管式等;按延時方式分有通

17、電延時和斷電延時。以下重點介紹電磁式和空氣阻尼式時間繼電器。上一頁下一頁返回1.2 繼電器(1)直流電磁式時間繼電器。在普通直流電壓繼電器的靜鐵芯上加裝一個阻尼銅(鋁) 套，就構(gòu)成直流電磁式時間繼電器。假設繼電器原來處于通電吸合狀態(tài)，繼電器斷電時，根據(jù)電磁感應定律，在阻尼銅 (鋁)套內(nèi)將產(chǎn)生渦流，阻礙銅(鋁)套內(nèi)磁通減小，從而延緩繼電器脫開。在繼電器通電吸合時，阻尼作用不明顯，這是因為原來繼電器處于釋放位置，動靜鐵芯之間的氣隙大，因此磁阻大而磁通小，所以阻尼小，可近似認為通電吸合無延時。常用的直流電磁式時間繼電器有JT3系列，其主要技術數(shù)據(jù)如表1-4所示。上一頁下一頁返回1.2 繼電器(2)空

18、氣阻尼式時間繼電器空氣阻尼式時間繼電器的電磁系統(tǒng)和觸點系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與通電磁繼電器類似，只是附加了氣室延時機構(gòu)，如圖1-13所示。以通電延時型為例說明空氣阻尼式時間繼電器的工作原理，參見圖1-13 。當線圈1通電后，動鐵芯3克服反力彈簧4的阻力與靜鐵芯立即吸合，活塞桿6在塔形彈簧8的作用下向上移動，帶動橡皮膜10也向上移動，但受到進氣孔14進氣速度的限制，這時橡皮膜下面形成空氣稀薄的空間，與橡皮膜上面的空氣形成壓力差，對活塞向上移動產(chǎn)生阻尼作用，經(jīng)過一段時間，活塞才能完成全部行程，通過杠桿7微動開關，因此延時觸點15延時動作，起到通電延時作用.上一頁下一頁返回1.2 繼電器延時時間可以通過調(diào)節(jié)螺釘

19、13來予以調(diào)整。通過調(diào)節(jié)螺釘13來增大進氣孔氣隙，即減小空氣阻尼，延時變短;調(diào)節(jié)螺釘13來減小進氣孔氣隙，即增大空氣阻尼，延時變長。當線圈1斷電時，動鐵芯3在反力彈簧4的作用下，通過活塞桿6將活塞12推向下端，這時橡皮膜10下方氣室內(nèi)的空氣通過橡皮膜、弱彈簧9和活塞局部所形成的單向閥迅速從橡皮膜上方氣室縫隙中排掉，使延時觸點15和瞬時觸點16均瞬時動作。值得注意的是，無論線圈通電或斷電，瞬時觸點16都能瞬時動作。上一頁下一頁返回1.2 繼電器圖1-13(b)為斷電延時型，其與通電延時型在結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別在于電磁系統(tǒng)倒過來安裝，其工作原理請讀者自己分析。常用的空氣阻尼式時間繼電器有JS7-A ,

20、 JS23等系列，表1-5列出了JS7-A系列空氣阻尼式時間繼電器的主要技術數(shù)據(jù)。上一頁下一頁返回1.2 繼電器2.時間繼電器的圖形符號在時間繼電器的圖形符號中必須表示出延時特性，因此，時間繼電器的圖形表示比普通繼電器復雜得多，圖1-14列出了時間繼電器的各種圖形符號。從圖中可以看出，時間繼電器的線圈有三種圖形，分別代表一般、通電延時以及斷電延時;時間繼電器的瞬時觸點與普通繼電器的表示方法相同;延時觸點的表示復雜，對于動合(常開)觸點，又分延時閉合和延時斷開兩種情況(圖1-14第2排圖形);對于動開(常閉)觸點，又分延時斷開和延時閉合兩種情況(圖1-14第3排圖)上一頁下一頁返回1.2 繼電器

21、四、熱繼電器熱繼電器是熱過載繼電器的簡稱，是一種利用電流的熱效應來切斷電路的保護電器，常與接觸器配合使用，主要用于電動機的過載、斷電及電流不平衡運行的保護及其他電氣設備發(fā)熱狀態(tài)的控制。上一頁下一頁返回1.2 繼電器熱繼電器可按多種方式予以分類:按動作方式可分為雙金屬片式熱繼電器、易熔合金式熱繼電器和熱敏電阻式熱繼電器;按相數(shù)可分為單相熱繼電器、兩相熱繼電器、三相熱繼電器，其中三相熱繼電器常用于三相交流電動機的過載保護。雙金屬片式熱繼電器結(jié)構(gòu)簡單、體積較小、成本較低，應用最廣泛。上一頁下一頁返回1.2 繼電器1.雙金屬片式熱繼電器結(jié)構(gòu)與工作原理雙金屬片式熱繼電器由雙金屬片、加熱元件、觸點系統(tǒng)及推

22、桿、彈簧、整定值(電流)調(diào)節(jié)旋鈕、復位按鈕等組成。雙金屬片式熱繼電器中最關鍵的部件是雙金屬片，它是由兩種不同線膨脹系數(shù)的金屬片以機械輾壓方式形成的，如圖1-15所示。在室溫下(即受熱前)，雙金屬片整體呈平板狀，如圖1-15(a)所示;當溫度升高時，線膨脹系數(shù)大的金屬片1較之線膨脹系數(shù)小的金屬片2膨脹大，因此，雙金屬片向線膨脹系數(shù)小的金屬片這邊彎曲，如圖1-15(b)所示。雙金屬片有4種加熱方式:直接加熱式、間接加熱式、復合加熱式和電流互感器加熱式四種，如圖1-16所示。上一頁下一頁返回1.2 繼電器(1)直接加熱式電流直接流過雙金屬片產(chǎn)生熱量。這種情況下，雙金屬片兼作感測元件和加熱元件，具有結(jié)

23、構(gòu)簡單、體積小、節(jié)省材料、發(fā)熱時間常數(shù)小等特點。(2)間接加熱式電流流過環(huán)繞在雙金屬片四周絲狀或帶狀加熱元件。這種情況下，加熱元件產(chǎn)生的熱量要經(jīng)過空氣傳給雙金屬片，因而發(fā)熱時間常數(shù)大，反映溫度變化也比較慢。(3)復合加熱式復合加熱實際上是直接加熱與間接加熱兩種形式的結(jié)合，其發(fā)熱時間常數(shù)介于以上兩種形式之間，兼具直接加熱和間接加熱的長處，所以獲得廣泛應用。(4)電流互感器加熱式電流互感器加熱主要用于大容量的熱繼電器以及重載啟動的熱繼電器。上一頁下一頁返回1.2 繼電器雙金屬片式熱繼電器的觸點動作系統(tǒng)大多采用弓簧式、壓簧式或拉簧式跳躍機構(gòu)，且設有溫度補償裝置，保證在一定的溫度范圍內(nèi)，熱繼電器的動作

24、特性基本不變。熱繼電器動作后有手動和自動兩種復位方式，通過復位調(diào)節(jié)螺釘予以調(diào)節(jié)。雙金屬片式熱繼電器的結(jié)構(gòu)原理圖如圖1-17所示。當負載過載時，過載電流通過串聯(lián)在負載回路中的熱元件(電阻封)4，使之發(fā)熱，雙金屬片5受熱膨脹，其下端向右彎曲，通過導板6推動溫度補償雙金屬片7，使推桿10繞軸轉(zhuǎn)動，推桿10又推動了杠桿15繞轉(zhuǎn)軸14轉(zhuǎn)動，于是熱繼電器的動斷(常閉)靜觸點16斷開。上一頁下一頁返回1.2 繼電器實際應用中，動斷靜觸點16串在接觸器的線圈回路中，動斷靜觸點16斷開時，接觸器的線圈斷電，接觸器的主觸點分斷，從而切斷過載的負載線路。手動與自動復位方式由復位調(diào)節(jié)螺釘19予以調(diào)節(jié)。若熱繼電器動作后

25、杠桿15的下端位于VM軸線之左，在雙金屬片5冷卻復原后，杠桿15在彈簧13的作用下恢復原位。若熱繼電器動作后杠桿15的下端位于VM軸線之右，杠桿15在彈簧13的作用下保持現(xiàn)狀，在雙金屬片5冷卻復原后杠桿15不能自動恢復原位，必須按下復位按鈕3，使杠桿15下端轉(zhuǎn)到NM軸線之左，再在彈簧13的拉力作用下復位。上一頁下一頁返回1.2 繼電器2 . 熱繼電器的圖形符號與產(chǎn)品系列熱繼電器的圖形符號如圖1-18所示。實際應用中，熱繼電器的熱元件串聯(lián)在負載主回路中，動斷觸點則與主回路接觸器的線圈串聯(lián)在一起，過載時，熱繼電器動作，動斷觸點斷開，使接觸器線圈失電，串聯(lián)在負載主回路中的接觸器主觸點斷開，達到過載保

26、護的目的。常用的熱繼電器有JR0, JR15, JR20, JR20等系列。以JR0系列為例，其型號組成如圖1-19所示。JR0系列熱繼電器有20A, 40A, 60A以及100 A四種，適用于電壓在500V以下的交流電路，其主要技術數(shù)據(jù)如表1-6所示。上一頁返回1.3 熔斷器一、熔斷器的作用和分類熔斷器是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便且價格低廉的保護電器，主要作線路短路保護之用。熔斷器的種類很多，按結(jié)構(gòu)形式分，有瓷插式熔斷器、螺旋式熔斷器、無填料密閉管式熔斷器、填料密閉管式熔斷器、快速熔斷器以及自復熔斷器等。下一頁返回1.3 熔斷器二、熔斷器的結(jié)構(gòu)與工作原理1.熔斷器的結(jié)構(gòu)熔斷器主要由熔體、熔管以及

27、絕緣底板或底座組成。熔斷器有很多種結(jié)構(gòu)形式，圖1-20 所示的是插入式熔斷器，熔絲熔斷后，拔下瓷蓋更換熔絲即可;圖1-21所示的是螺旋式熔斷器，當熔斷器熔斷后，旋開瓷帽，換上新熔管即可。2.熔斷器的工作原理熔斷器起短路保護作用，其最重要的部件是熔體，它既是感測元件又是執(zhí)行元件。當短路電流流過熔體，熔體迅速熔斷，使主電路斷開，達到保護的目的。下一頁返回上一頁1.3 熔斷器熔體熔斷的過程可分四個階段:熔體升溫、熔體熔化、電弧產(chǎn)生、電弧熄滅。熔體升溫。短路電流流過熔體時，使熔體溫度升高到熔化溫度，但熔體仍處于固態(tài)，并沒有開始熔化。在此階段，電流越大，溫度上升越快。熔體熔化。熔體繼續(xù)吸收熱量，部分金屬

28、開始從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。由于熔體熔化需要吸收一部分熱量，因此，在此階段熔體溫度始終保持在熔點。上一頁下一頁返回1.3 熔斷器電弧產(chǎn)生液態(tài)。金屬繼續(xù)被加熱直至汽化，即出現(xiàn)金屬蒸氣。此時，瞬間會出現(xiàn)小的絕緣間隙，使電流突然中斷，但電路電壓會立即擊穿此間隙，產(chǎn)生電弧，使電路又一次接通，形成第二次加熱階段。電弧熄滅。電弧形成后，若能量較小，就會隨熔斷間隙的擴大而自行熄滅;否則，電弧燃燒擴散到填料中，使熔體間隙進一步擴大，以致電弧不能繼續(xù)燃燒，電弧熄滅。熔體迅速真正熔斷，切斷主電路電流，起到保護電路的作用。上述四個階段實際上可以看成兩個連續(xù)過程，即未產(chǎn)生電弧之前的弧前過程和已產(chǎn)生電弧的弧后過程。上一頁下一

29、頁返回1.3 熔斷器弧前過程是熔斷器對故障電流作出反應的過程，在此過程中，熔體升溫并熔化。故障電流越大，弧前過程越短;反之，故障電流越小，弧前過程越長。弧后過程的主要特點是含有大量金屬蒸氣的電弧在間隙內(nèi)蔓延、燃燒，最后被熄滅，此過程的持續(xù)時間取決于熔斷器的滅弧能力。熔斷器的圖形符號如圖1-22(a)所示。使熔斷器熔體熔斷的電流值與熔斷時間的關系稱為熔斷器的保護特性曲線，也稱為熔斷器的安一秒特性，如圖1-22(b)所示。從特性曲線可以看出，流過熔體的電流越大，熔斷所需的時間越短。熔體的額定電流IfN是熔體長期工作而不致熔斷的電流。上一頁下一頁返回1.3 熔斷器三、熔斷器的圖形符號與主要技術參數(shù)常

30、用的熔斷器有RC1A, RM10, RL1, RT0等系列，熔斷器的圖形符號如圖1-23所示。熔斷器的主要技術參數(shù)包括額定電壓、額定電流以及分斷能力等。(1)額定電壓熔斷器長期正常工作時所承受的電壓。其值一般等于或大于電氣設的額定電壓，有220 V , 380 V , 415 V , 500 V , 660 V , 1 140 V等多個等級。上一頁下一頁返回1.3 熔斷器（2）額定電流 熔斷器長期工作時，各部件溫升不超過規(guī)定值時所能承受的電流。值得注意的是，熔斷器的額定電流與熔體的額定電流不是一個概念。熔斷器的額定電流等級較少，熔體的額定電流等級較多，因此，某一規(guī)格的熔斷器通常可裝入多種規(guī)格的

31、熔體，但熔體額定電流2) 的最大規(guī)格只能小于或等于熔斷器的額定電流。熔體的額定電流值有2A, 4A, 6A、8A等多個等級。（3）分斷能力 熔斷器在額定電壓等規(guī)定的工作條件下，可以分斷地預期短路電流值也就是熔斷器可以分斷的最大電流值.表1-7列出了RM10和RL1系列熔斷器的主要技術數(shù)據(jù)。上一頁下一頁返回1.3 熔斷器四、熔斷器的選擇選擇熔斷器時，主要考慮熔斷器的種類、額定電壓、熔斷器額定電流和熔體額定電流等。熔斷器的種類要根據(jù)電控系統(tǒng)整體設計來確定，熔斷器的額定電壓應大于或等于實際電路的工作中壓.因此確定熔體中流是選擇熔斷器的主要任務。確定熔體電流應遵循以下原則:上一頁下一頁返回1.3 熔斷

32、器對于照明線路或電爐等電阻性負載，由于不存在沖擊性電流，選擇熔體的額定電流大于或等于電路的工作電流即可。保護單臺異步電動機時，考慮電動機沖擊電流的影響，熔體的額定電流應取電機額定電流的1.52.5倍。保護多臺異步電動機時，若各臺電動機不能同時啟動，則熔體的額定電流IfN按下式計算式中IfN(1. 52. 5 ) INmax+IN式中 INmax 容量最大的一臺電動機的額定電流; IN 其余電動機額定電流的總和。上一頁返回1.4 開關開關可大致分為兩類:配電電器和主令電器。配電電器用于隔離、接通、轉(zhuǎn)換和分斷電源，常用的有刀開關、空氣開關等。主令電器通過接通和分斷控制電路來發(fā)送或轉(zhuǎn)換指令，常用的有

33、按鈕開關、行程開關等。一、刀開關 刀開關俗稱閘刀開關，是結(jié)構(gòu)最簡單的一種手控電器，廣泛地應用于配電設備和供電線路中，作為非頻繁地接通和分斷容量不太大的電器設備的工作電源。刀開關按刀的極數(shù)分，有單極、雙極和三極;按結(jié)構(gòu)分，有平板式和條架式;按操作方式分，有手柄操作式、杠桿操作式和旋轉(zhuǎn)操作式。下一頁返回1.4 開關1.刀開關的結(jié)構(gòu)與電路圖形符號常用的刀開關產(chǎn)品有:HK系列閘刀開關、HH系列封閉式負荷開關以及HR系列熔斷器刀開關等。HK系列閘刀開關的結(jié)構(gòu)如圖1-24所示，刀開關的電路圖形符號如圖1-25所示。從圖1-24所示的結(jié)構(gòu)圖可以看出，刀開關由手柄、動刀、靜夾座，絕緣底座以及絕緣膠蓋等組成。靜

34、夾座與進線座電氣相通，連接到電源;動刀與出線座電氣相通，連接到用電設備。當手柄帶動動刀插入靜夾座時，進線座與出線座電氣相通，將電源連接到用電設備要分斷電源，只須通過手柄將動刀拔出靜夾座即可。上一頁下一頁返回1.4 開關從刀開關的結(jié)構(gòu)形式可以看出，合閘時，進線座與出線座之間的電氣連接是靠動刀插入靜夾座來形成的，為保證動刀與靜夾座之間接觸良好，要求二者之間必須有一定的接觸壓力。額定電流較小的刀開關，利用靜夾座材料的彈性即可保證所需的接觸壓力;額定電流較大的刀開關，單靠材料的彈性難以保證所需的接觸壓力，必須改變靜夾座或動刀的結(jié)構(gòu)形式。例如，在靜夾座兩側(cè)加裝彈簧片，或者采用雙觸刀等。由此，派生出多種結(jié)

35、構(gòu)的刀開關，以適應不同的應用場合。上一頁下一頁返回1.4 開關2. 刀開關的選用(1)確定刀開關的結(jié)構(gòu)形式選用刀開關時，首先應根據(jù)其在電路中的作用和安裝位置來確定結(jié)構(gòu)形式。如果刀開關后面所連接的負載是具有一定分斷能力的開關電器，如低壓斷路器、接觸器等，刀開關只做隔離電源之用，這種情況下選用無滅弧罩的刀開關即可;反之，如果需要用刀開關來分斷負載，則必須選用帶滅弧罩的刀開關，當負載電流很大時，甚至需要選用帶杠桿操作的刀開關。(2)選擇刀開關的規(guī)格主要是選取刀開關的額定電壓和額定電流，選取原則為:刀開關的額定電壓電路的額定電壓；刀開關的額定電流 K電路的工作電流。上一頁下一頁返回1.4 開關其中系數(shù)

36、K可按如下方法確定:工作場所的散熱條件好，所帶負載是電阻性負載，無沖擊電流，此時取K=1;工作場所的散熱條件差，如開關安裝在封閉的控制柜中，此時取K=1. 15。在帶電動機這類電感性負載時，還必須考慮電動機的啟動電流的影響，因為電動機的啟動電流通常為額定電流的幾倍。如果電動機不頻繁起停，取K=2;如果電動機頻繁啟停.取K=34。上一頁下一頁返回1.4 開關二、組合開關組合開關又名轉(zhuǎn)換開關，是由多組結(jié)構(gòu)相同的觸點組件組合而成的控制電器。它與刀開關一樣，也是一種手動控制電器。組合開關一般用于非頻繁地接通和分斷電路、換接電源，也可用為控制小容量電動機的直接啟動、反轉(zhuǎn)、調(diào)速和停止的控制開關等。1.組合

37、開關的結(jié)構(gòu)與圖形符號 組合開關有單極、雙極和多極之分。以HZ10系列的三極組合開關為例，其外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1-26所示，它由動觸片、靜觸片、轉(zhuǎn)軸、手柄、凸輪、絕緣桿等部件組成。上一頁下一頁返回1.4 開關轉(zhuǎn)動手柄時，轉(zhuǎn)軸帶動每層的動觸片轉(zhuǎn)動，使動觸片分別與靜觸片保持接通和分斷。為了使組合開關在分斷電流時迅速熄弧，在開關的轉(zhuǎn)軸上裝有扭簧儲能機構(gòu)，以促使開關閉合和分斷過程的快速完成。從結(jié)構(gòu)圖上還可看出，組合開關與刀開關在原理上是類似的，只不過，刀開關是靠上推或下拉操作手柄來使動、靜觸點閉合與分開，而組合開關則是轉(zhuǎn)動操作手柄來實現(xiàn)多組觸點的開合。表示組合開關的圖形符號與刀開關相同，見圖1-25 。

38、上一頁下一頁返回1.4 開關2.組合開關產(chǎn)品系列介紹常用的組合開關產(chǎn)品有HZ5系列、HZ10系列等。組合開關的技術參數(shù)包括:額定電壓、額定電流、額定控制功率、電壽命以及機械壽命等，在組合開關的型號組成中就包含了一些基本的技術參數(shù)。圖1-27為HZ5系列組合開關的型號組成與含義,其他系列組合開關的型號組成與含義請查有關手冊。 (1)HZ5系列組合開關 HZ5系列組合開關適用于交流50 Hz(或60Hz) ,電壓380V及以下、電流在60 A以下的一般電力拖動系統(tǒng)中，如普通機床線路等，作為電源引入開關、小型異步電動機啟停控制等用。HZ5系列組合開關有多種組合形式，以適應不同的應用電路。上一頁下一頁

39、返回1.4 開關(2)HZ10系列組合開關 HZ10系列組合開關適用于電壓不大于交流380V (50 Hz或60 Hz)、或直流220 V的電氣線路，且額定電流不大于100 A，供手動不頻繁地接通、分斷與轉(zhuǎn)換交流電阻電感混合負載電路和直流電阻性負載電路。HZ10系列組合開關采用無限位的操作機構(gòu)，使得整個結(jié)構(gòu)向立體空間發(fā)展，從而縮小了安裝面積。(3)HZ15系列組合開關與3LB系列組合開關 HZ15系列組合開關是在HZ10系列基礎上發(fā)展起來的達標產(chǎn)品。3LB系列組合開關則是引進德國西門子公司的產(chǎn)品，主要用于三相異步電動機的電氣電路，其結(jié)構(gòu)形狀與國產(chǎn)HZ5系列組合開關類似。上一頁下一頁返回1.4

40、開關3.組合開關的使用組合開關的額定電壓不能低于工作電壓。組合開關的額定電流選取要視負載性質(zhì)而定。對于阻性負載，如一般照明、電熱電路等，取組合開關的額定電流大于或等于各負載電流的總和即可;對于感性負載，如電動機等，組合開關的額定電流應按負載電流的1.52.5倍選取。除此之外，還要針對具體應用考慮接線方式，最后選定相應規(guī)格的產(chǎn)品。上一頁下一頁返回1.4 開關三、按鈕開關按鈕開關簡稱按鈕，是一種結(jié)構(gòu)簡單、使用廣泛的手動電器。按鈕不能用于主電路，只能用于控制電路中，通過控制接觸器、繼電器等有電磁線圈的電器，達到發(fā)出啟動或停車指令的目的，是最常用的主令電器。 1. 按鈕的分類按鈕的規(guī)格品種繁多，可按不

41、同方法予以分類。以下是幾種常用的分類方法。上一頁下一頁返回1.4 開關1.按鈕的分類按鈕的規(guī)格品種繁多，可按不同方法予以分類。以下是幾種常用的分類方法。按驅(qū)動方式分有按壓式、推拉式、杠桿式以及旋轉(zhuǎn)式等按鈕 按用途分有啟動按鈕、停止按鈕和復合按鈕。為了直觀表明按鈕的作用，通常將按鈕做成多種不同的顏色。習慣上，紅色按鈕作為停止按鈕，綠色按鈕作為啟動按鈕。 按結(jié)構(gòu)形式和防護方式分有開啟式、防水式、緊急式、保護式、防腐式、鑰匙式和帶指示燈式等按鈕。上一頁下一頁返回1.4 開關2. 按鈕的結(jié)構(gòu)、符號以及型號組成按鈕的結(jié)構(gòu)如圖1-28所示，它由按鈕帽、復位彈簧、動觸點以及靜觸點組成。沒有施加按下的動作時，

42、按鈕處于原位，動觸點靠彈簧壓力而壓在靜觸點1, 2上，使之處于閉合狀態(tài)，此時靜觸點3, 4處于斷開狀態(tài)。按下按鈕，則靜觸點1, 2斷開，而靜觸點3, 4閉合。松開按鈕，則按鈕在復位彈簧的作用下回到原位。在無外部干預的情況下處于打開狀態(tài)的觸點稱為“常開觸點”，這種觸點在外部動作干預下會變?yōu)殚]合狀態(tài)，因此又稱為“動合觸點”。上一頁下一頁返回1.4 開關圖1-28 (b)中的靜觸點3, 4就是常開觸點或動合觸點。在無外部干預的情況下處于閉合狀態(tài)的觸點稱為“常閉觸點”，這種觸點在外部動作干預下會變?yōu)榇蜷_狀態(tài)，因此又稱為“動開觸點”。圖1-28(b)中的靜觸點1, 2就是常閉觸點或動開觸點。 如同圖1-

43、28這樣，把動合、動斷觸點組合成一體的按鈕稱為復合按鈕。按鈕的圖形符號很直觀，就是在開關圖形上加按鈕圖形，如圖1-29所示。 按鈕的型號由類組代號、設計代號、動合觸點數(shù)、動斷觸點數(shù)以及結(jié)構(gòu)形式代號組成，如圖1-30所示。其中結(jié)構(gòu)形式代號的含義如下:上一頁下一頁返回1.4 開關K-開啟式:未加保護，適用于嵌裝在開關板、控制拒或控制臺的面板上。S-防水式:帶密封的外殼，可防止雨水侵入。J-緊急式:有紅色大蘑菇鈕頭突出在外，作緊急停車用。X-旋鈕式:采用旋鈕旋轉(zhuǎn)操作方式。H-保護式:帶保護外殼，可以防止內(nèi)部零件受機械損傷或人觸及帶電部件。F-防腐式:能防止腐蝕性氣體的侵入，適用于化工企業(yè)。Y-鑰匙式

44、:插入鑰匙方可進行操作，供專人操作之用。D-帶指示燈式:按鈕內(nèi)裝有信號燈，做信號指示，多用于控制拒、控制臺的面板上。上一頁下一頁返回1.4 開關3. 按鈕的主要技術參數(shù)與使用注意事項目前常用的按鈕有LA10, LA18, LA19, LA20等系列的產(chǎn)品。按鈕的技術數(shù)據(jù)主要是額定電壓和額定電流。LA19系列按鈕的技術參數(shù)如表1-8所示。上一頁下一頁返回1.4 開關四、行程開關行程開關又稱限位開關，是實現(xiàn)運動部件行程控制或限位控制的主令電器。行程開關的作用和原理與按鈕類似，只是其觸點的動作不是靠手按動，而是利用機械運動部件的碰撞動作。行程開關廣泛應用于各類機床和起重機械設備上。當機械的運動部件壓

45、到行程開關的傳動部件時，其內(nèi)部觸點動作，給出接通、變換或分斷電路的指令，達到控制目的。行程開關的種類很多，按結(jié)構(gòu)分類有按鈕式和旋轉(zhuǎn)式，其中旋轉(zhuǎn)式又分為單輪旋轉(zhuǎn)式和雙輪旋轉(zhuǎn)式。行程開關的外形如圖1-31所示。上一頁下一頁返回1.4 開關行程開關由頂桿操作機構(gòu)、觸點系統(tǒng)和外殼等部分組成。圖1-32是按鈕式行程開關的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。當生產(chǎn)機械的運動部件碰壓到頂桿1時，頂桿帶動微動開關快速動作，使動斷觸點4斷開，動合觸點5閉合;當運動部件脫離頂桿時，在復位彈簧2的作用下，行程開關恢復原位，動斷觸點閉合，動合觸點斷開。 按鈕式和單輪旋轉(zhuǎn)式行程開關自身都帶有復位彈簧，運動部件脫離頂桿或滾輪時，行程開關在復

46、位彈簧作用下恢復原位。雙輪旋轉(zhuǎn)式行程開關沒有復位彈簧，運動部件脫離其中一個滾輪時不能自動復位，必須等到運動部件從反方向碰到另一滾輪時才能復位。行程開關的圖形符號如圖1-33所示。上一頁下一頁返回1.4 開關行程開關的型號組成如圖1-34所示，常用的行程開關產(chǎn)品有LX19, LX31, LX32等系列。選擇行程開關時，應根據(jù)被控對象的特點、要求以及生產(chǎn)現(xiàn)場條件來選取合適的產(chǎn)品。例如，在運動機械的通過路徑上，不宜裝設按鈕式行程開關;特殊環(huán)境條件下，可能需選用防護式行程開關;還應注意滾輪的安裝位置和方向，確保能與運動機械的擋鐵可靠碰撞等等。上一頁返回表1-1 J20系列交流接觸器技術數(shù)據(jù)返回 表1-

47、2 電磁式繼電器的特點與用途返回表1-3 JZ7系列中間繼電器技術數(shù)據(jù)返回表1-4 JT3系列直流電磁式時間繼電器主要技術數(shù)據(jù)返回表1-5 J57-A系列空氣阻尼式時間繼電器的主要技術數(shù)據(jù)返回表1-6 JR0系列熱繼電器的主要技術數(shù)據(jù)返回表1-7 RM10和RL1 系列熔斷器的主要技術數(shù)據(jù)返回表1-8 LA19系列按鈕的技術數(shù)據(jù)返回圖1-1 交流接觸器內(nèi)部示意圖返回圖1-2 常用電磁鐵結(jié)構(gòu)形式示意圖返回 (a)拍合式 (b)直合式1-線圈 2-靜鐵芯 3-銜鐵(動鐵芯)圖1-3接觸器觸點的接觸形式示意圖(a)點指觸;(b)線接觸;(c)面接觸返回圖1-4 接觸器觸點的結(jié)構(gòu)形式示意圖(a)橋式觸點;(b)指形觸點返回圖