常用低壓電器馮曉劉仲怒

會計學(xué)1常用低壓電器馮曉劉仲怒2、按動作方式分類

自動電器：按信號或某物理量的變化而自動動作的電器。如接觸器、繼電器等。

非自動電器：通過人力操作而動作的電器。如開關(guān)、按鈕等。3、按動作原理分類

電磁式電器：根據(jù)電磁鐵的原理來工作的。

非電量電器：依靠外力或非電量的變化而動作的電器。第1頁/共40頁4、按作用分類

執(zhí)行電器：用來完成某種動作或傳遞功率，如電磁鐵、電磁離合器。

控制電器：用來控制電路的通斷，如開關(guān)、繼電器等。

主令電器：用來控制其他自動電器的動作，以發(fā)出控制“指令”，如按鈕、行程開關(guān)等。

保護電器：用來保護電源、電路及用電設(shè)備，使之不致于短路或過載運行，免遭損壞。第2頁/共40頁

主要由感應(yīng)機構(gòu)、中間機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)三個環(huán)節(jié)組成。

感應(yīng)機構(gòu)：接收外部加入的電信號，可以是電壓、電流、功率或頻率信號。二、電器的基本結(jié)構(gòu)

中間機構(gòu)：將輸入信號進行變換、放大或其他處理后，傳遞給執(zhí)行機構(gòu)。

執(zhí)行機構(gòu)：接收中間機構(gòu)傳遞來的信號而動作，實現(xiàn)對電路的變換、控制和保護等。第3頁/共40頁

一對矛盾：開與關(guān)----工作可靠性。三、對低壓電器的主要要求

兩項要求：機械壽命和電壽命。

三個環(huán)節(jié)：感應(yīng)、中間和執(zhí)行機構(gòu)。

四種狀態(tài)：閉合狀態(tài)、開斷過程、斷開狀態(tài)、關(guān)合過程。第4頁/共40頁

安全原則：基本要求、可靠運行的前提。手控器件必須絕緣、金屬外殼有接地標(biāo)志。四、低壓電器的選用原則

經(jīng)濟原則：器件本身的經(jīng)濟價值和使用器件而產(chǎn)生的價值。

選用原則：明確控制對象的類別和使用環(huán)境；明確控制對象的技術(shù)數(shù)據(jù)；了解電器的正常工作條件；了解電器的主要技術(shù)性能。第5頁/共40頁

（一）執(zhí)行機構(gòu)五、低壓電器的電磁機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)

執(zhí)行機構(gòu)由接觸系統(tǒng)和滅弧裝置組成，感應(yīng)機構(gòu)與中間機構(gòu)大多由電磁機構(gòu)組成。

1、接觸系統(tǒng)：可分合接觸聯(lián)結(jié)，有動觸頭和靜觸頭之分。觸頭可分為點、線和面三種接觸形式。

點接觸常用于允許小電流場合，如輔助觸頭或繼電器電路；線和面接觸用于大電流場合，如刀開關(guān)、接觸器的主觸頭。第6頁/共40頁

2、接觸系統(tǒng)的靜態(tài)特性與參數(shù)(橋式觸頭)

斷開狀態(tài)：動、靜觸頭間距S1足夠大，不會擊穿或電弧自燃。

觸頭每工作一次，將經(jīng)歷四個工作狀態(tài)：

開斷過程：動觸頭有一定的開斷速度，快速可靠分?jǐn)嘭撦d。

關(guān)合過程：動觸頭有一定的關(guān)合速度v1，不發(fā)生碰撞彈跳現(xiàn)象。

閉合狀態(tài)：觸頭穩(wěn)定可靠接通負載。第7頁/共40頁

2、接觸系統(tǒng)的靜態(tài)特性與參數(shù)(橋式觸頭)

觸頭間隙S1：動、靜觸頭的最短距離。

工作過程中，觸頭具有下列四個主要參數(shù)：

觸頭超行程Δ：從動、靜觸頭剛接觸到銜鐵完全吸合為止，觸頭彈簧被壓縮的長度。

觸頭的初壓力Fc1：動、靜觸頭剛接觸時，兩觸頭間的互壓力。

觸頭的終壓力Fc2

：在完全閉合位置時，動、靜觸頭間的互壓力。第8頁/共40頁

3、電弧的產(chǎn)生過程

當(dāng)載流觸頭間剛出現(xiàn)斷口時，因間距極小，電場強度大，金屬內(nèi)部的自由電子逸出，同時不斷撞擊中性氣體分子，導(dǎo)致觸頭間隙中產(chǎn)生大量的帶電粒子，從而使氣體導(dǎo)電形成炙熱的電子流，即電弧。

電弧產(chǎn)生高溫并發(fā)出強光，常常造成觸頭的燒毀、熔斷等故障，因此應(yīng)采取措施，使之熄滅。第9頁/共40頁

4、常用滅弧措施

電動力滅?。憾嗖捎秒p斷口觸頭系統(tǒng)，即在一個回路中有兩個產(chǎn)生和斷開電弧的間隙。

磁吹滅弧裝置：設(shè)有與觸頭串聯(lián)的線圈，電弧在吹弧線圈作用下受力拉長，從觸頭間吹離，加速冷卻而熄滅。

弧罩與縱縫滅弧裝置：為限制弧區(qū)擴展并加速冷卻以削弱熱電離，常用耐弧陶土、石棉水泥或耐弧塑料制造滅弧室。第10頁/共40頁

柵片滅弧裝置：絕緣柵片通過拉長電弧且在緊密接觸過程中迅速冷卻；金屬柵片多為鋼質(zhì)，它將電弧截割成多段短弧，增大近陰極區(qū)電壓降，使之具有電弧吸引和冷卻作用。

噴流熄弧法：采用新材料設(shè)置滅弧罩，在電弧高溫環(huán)境下產(chǎn)生氣體和壓力噴流。而帶有出氣口的半封閉滅弧小室，使產(chǎn)生的氣體返回出氣口，使室內(nèi)形成壓差驅(qū)動電弧，噴流熄弧。(多與柵片滅弧裝置組合使用)第11頁/共40頁

（二）電磁機構(gòu)

電磁機構(gòu)由線圈、鐵心和銜鐵組成。當(dāng)線圈通以電流后，鐵心和銜鐵的端面上出現(xiàn)不同極性的磁極，彼此吸引，使銜鐵向鐵心運動，由聯(lián)動機構(gòu)帶動觸頭動作。

鐵心和銜鐵的結(jié)構(gòu)形式：山字形(E形包括U形)、螺管式和拍合式。

勵磁線圈是電磁機構(gòu)的心臟，是產(chǎn)生磁通的源泉。有串聯(lián)(電流線圈)和并聯(lián)(電壓線圈)之分，電流線圈串接于主電路中，電壓線圈并接在電源上。第12頁/共40頁第二節(jié)常用低壓電器簡介控制電器手動電器自動電器刀開關(guān)組合開關(guān)按鈕……接觸器繼電器行程開關(guān)……由操作人員手動操縱按照指令、信號、或某個物理量的變化而自動動作第13頁/共40頁一、刀閘開關(guān)控制對象：380V，5.5kW以下小電機

考慮到電機較大的起動電流，刀閘的額定電流值一般選擇：（3~5）異步電機額定電流電路符號Q第14頁/共40頁二、按鈕常開(動合)按鈕電路符號SB復(fù)合按鈕：常開按鈕和常閉按鈕做在一起。電路符號SB常閉(動斷)按鈕電路符號SB作用：接通或斷開控制電路第15頁/共40頁三、交流接觸器作用：用來接通或斷開電動機或其他設(shè)備的主電路。構(gòu)成：主要由電磁鐵和觸點兩部分組成，觸點又可分為主觸點和輔助觸點。技術(shù)指標(biāo)：額定工作電壓、電流、觸點數(shù)目等。第16頁/共40頁第17頁/共40頁線圈鐵芯銜鐵主觸頭彈簧輔助觸頭M3~電機~380~~動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸點閉合接通電源第18頁/共40頁M3~動作過程線圈通電銜鐵被吸合觸頭閉合電機接通電源~220~380~~第19頁/共40頁接觸器線圈接觸器主觸點－用于主電路(流過的電流大，需加滅弧裝置）常開常閉接觸器輔助觸點－用于控制電路（流過的電流小，無需加滅弧裝置）接觸器有關(guān)符號第20頁/共40頁四、中間繼電器

繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于，接觸器的主觸點可以通過大電流，而繼電器的觸點只能通過小電流。中間繼電器速度繼電器時間繼電器（具有延時功能）熱繼電器（做過載保護）…...繼電器類型作用：繼電器用來傳遞信號或用于控制電路中。第21頁/共40頁發(fā)熱元件1.結(jié)構(gòu)：I常閉觸點雙金屬片2.工作原理：

發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開?？郯逦?、熱繼電器功能：過載保護第22頁/共40頁3.熱繼電器的符號發(fā)熱元件常閉觸點FRFR串聯(lián)在主電路中串聯(lián)在控制電路中第23頁/共40頁六、熔斷器電路符號FU

額定電流的選擇：3.頻繁起動的電動機2.一臺電動機（稍大）1.電燈支線的熔絲作用：用于短路保護第24頁/共40頁七、空氣式時間繼電器常開觸頭延時閉合常閉觸頭延時打開線圈銜鐵常閉觸頭常開觸頭線圈通電銜鐵吸合（向下）連桿動作觸頭動作動作過程第25頁/共40頁八、自動空氣斷路器（自動開關(guān)）結(jié)構(gòu)：過流脫扣器欠壓脫扣器釋放彈簧主觸頭鉤子傳動桿第26頁/共40頁作用：可實現(xiàn)短路、過載、失壓保護。工作原理：過流時，過流脫扣器將脫鉤頂開，釋放彈簧拉動傳動桿，將主觸頭的動片分離，斷開電源；欠壓時，欠壓脫扣器將脫鉤頂開，通過釋放彈簧帶動傳動桿，使主觸頭分離，從而斷開電源。技術(shù)參數(shù)：額定工作電壓、殼架額定電流等級、極數(shù)、脫扣器類型及額定電流、短路分?jǐn)嗄芰?。?7頁/共40頁九、行程開關(guān)作用：用于電路的限位保護、行程控制、自動切換等。結(jié)構(gòu)：與按鈕類似，但其動作要由機械撞擊。常開（動合）觸頭電路符號ST常閉（動斷）觸頭電路符號ST第28頁/共40頁

十、軟起動器

軟起動器實際上是一個晶閘管交流調(diào)壓器，改變晶閘管的觸發(fā)角，就可調(diào)節(jié)晶閘管交流調(diào)壓電路的輸出電壓，通過對輸出電壓的平滑升壓控制，實現(xiàn)對電動機轉(zhuǎn)速的平滑控制。當(dāng)晶閘管全導(dǎo)通時，電動機處于額定工作狀態(tài)。1、起動器的起動方式1）、斜坡升壓軟起動調(diào)節(jié)晶閘管導(dǎo)通角，使之與時間成函數(shù)關(guān)系增大，無電流閉環(huán)控制，存在沖擊電流。2）、斜坡恒流軟起動當(dāng)電動機剛起動時，起動電流逐漸增加；當(dāng)達到設(shè)定值后電流恒定，直至起動完畢。第29頁/共40頁3）、階躍起動當(dāng)電動機開機時，起動電流迅速達到設(shè)定值。改變起動電流設(shè)定值，可以改變起動速度。4）、脈沖沖擊起動剛起動時，以較大起動電流工作一段時間后，再按原設(shè)定值線性上升，進入恒流起動。2、軟起動方式的特點1）、無沖擊電流因為 ，逐漸增大晶閘管導(dǎo)通角，起動電流從零線性上升至設(shè)定值。2）、恒流起動引入電流閉環(huán)控制后，電動機在起動過程中保持電流恒定，使電機平穩(wěn)起動。3）、根據(jù)負載情況及繼電保護特性選擇，可無級調(diào)整到最佳的起動電流。第30頁/共40頁名稱圖形符號文字符號名稱圖形符號文字符號熔斷器FU刀開關(guān)Q、QS接觸器KM按鈕SB中間繼電器KA時間繼電器KT熱繼電器FR欠壓繼電器線圈U＜KV過流繼電器線圈I＞KI限位開關(guān)SQ第31頁/共40頁KM自鎖自鎖的作用KMSB2M3~ABCKMFUQSB1起動按鈕停車按鈕鼠籠式電動機直接起動控制電路按下按鈕（SB2），線圈（KM）通電，即使按鈕松開，線圈保持通電狀態(tài)，電機連續(xù)運轉(zhuǎn)。主電路控制電路第32頁/共40頁KMSB1KMSB2FRM3~ABCKMFUQSFR電流成回路，只要接兩相就可以了。異步機的直接起動+過載保護發(fā)熱元件熱繼電器觸頭第33頁/共40頁第三節(jié)電子電器簡介

電子電器是部分或全部由電子器件和電子線路構(gòu)成的電器元件或裝置，是自動化技術(shù)和電力電子、微電子技術(shù)與計算機技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。與電磁式繼電器功能互補。一、數(shù)字式時間繼電器DHC6多制式時間繼電器采用單片機(最小系統(tǒng)為DHC80910)控制，LCD(液晶顯示器)顯示，9種工作方式，8種延時時段，延時范圍為0.01s～999.9h，具有鍵盤鎖定功能。第34頁/共40頁二、電子式電流型漏開關(guān)

電子式漏電開關(guān)由主開關(guān)、零序電流互感器、壓敏電阻、電子放大器、晶閘管和脫扣器組成。當(dāng)零序電流互感器檢測到漏電流后，經(jīng)電子放大器處理，驅(qū)動晶閘管導(dǎo)通，從而使脫扣器動作，切斷主電源。

三相電流的相量和不等于零，所產(chǎn)生的電流即為零序電流。產(chǎn)生零序電流的兩個條件:

1、無論是縱向故障、還是橫向故障、還是正常時和異常時的不對稱，要有零序電壓的產(chǎn)生；

2、零序電流有通路。第35頁/共40頁三、光電繼電器

利用光電元件將光信號變換為電信號的器件，有暗通和亮通之分，廣泛應(yīng)用于計數(shù)、測量和控制等場合。

其工作原理為：無光照時，VT1斷開，VT2導(dǎo)通、VT3截止，KA不動作；有光照時，VT1深飽和，VT2截止、VT3導(dǎo)通，KA動作。JG—D型光電繼電器的組成：VD1、C整流濾波電路；VT1光敏晶體管；VT2、VT3雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器；VD2續(xù)流二極管。第36頁/共40頁四、溫度繼電器

溫度繼電器的核心器件：熱電偶和熱敏電阻。

電路組成：RT熱敏電阻；VS穩(wěn)壓二極管；VT1、VT2雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。

工作原理：當(dāng)溫度處于設(shè)定值以下時，RT呈現(xiàn)很大阻值，VT1截止、VT2導(dǎo)通，其集電極電位不足以使VS反向擊穿，VT3截止，KA不動作；當(dāng)溫度處于設(shè)定值以上時，RT呈現(xiàn)阻值較小，V