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文檔簡介

低壓電器介紹本章用到的低壓電器1.按鈕p412.接觸器p423.刀開關(guān)p474.熔斷器p485.熱繼電器p536.行程開關(guān)p627.時間繼電器p728.速度繼電器p759.自動開關(guān)p8010.電壓繼電器p8211.漏電保護器p831.按鈕按鈕:是一種手動且可以自動復(fù)位和發(fā)號施令的主令電器。只能短時接通或分斷5A以下的小電流電路,多用在控制電路中。它的電流比較小,不能直接控制主電路的通斷,而在控制電路中發(fā)出指令去控制其他電器(如接觸器、繼電器等),再由它們?nèi)タ刂浦麟娐?,也可以用于電氣連鎖等線路中。按鈕外形按鈕結(jié)構(gòu)原理圖復(fù)位彈簧支柱連桿常閉靜觸頭橋式靜觸頭常開靜觸頭外殼4SBSBSB結(jié)構(gòu)符號名稱常閉按鈕(停止按鈕)常開按鈕(起動按鈕)復(fù)合按鈕1234123按鈕帽按鈕分為:停止按鈕、啟動按鈕、復(fù)合按鈕。按鈕的圖形和文字符號常開觸點;(b)常閉觸點;(c)復(fù)式觸點復(fù)合按鈕:按時:常閉的先斷開,然后常開的閉合。

松開:常開的先斷開,然后常閉的閉合。工作中為便于識別不同作用的按鈕,避免誤操作,國標GB5226-85對其顏色規(guī)定如下:(1)停止和急停按鈕:紅色。按紅色按鈕時,必須使設(shè)備斷電、停車。(2)啟動按鈕:綠色。

(3)點動按鈕:黑色。(4)啟動與停止交替按鈕:必須是黑色、白色或灰色,不得使用紅色和綠色。

(5)復(fù)位按鈕:必須是藍色;當其兼有停止作用時,必須是紅色。一般情況下,紅色表示停止,綠色表示起動,黃色表示干預(yù)。。常用按鈕型號含義:p42圖2-4按鈕的常見故障及維修方法:p42表2-4故障現(xiàn)象:按起動按鈕時有被電麻的感覺;按停止按鈕時不能斷開電路;按停止按鈕后再按起動按鈕,被控制電器不動作。2.接觸器接觸器:是一種用來頻繁接通和斷開交、直流主電路及大容量控制電路的自動切換電器。具有低壓釋放保護功能,可以進行頻繁操作,實現(xiàn)遠距離控制,是電力拖動系統(tǒng)中使用最廣泛的電器元件。不具備短路保護的功能,常與熔斷器、熱繼電器等保護電器配合使用。分為:交流接觸器和直流接觸器。交流接觸器的結(jié)構(gòu):電磁系統(tǒng)、觸點系統(tǒng)、滅弧裝置。交流接觸器實物圖交流接觸器結(jié)構(gòu)圖1.電磁機構(gòu)

電磁機構(gòu):為電磁式電器的感測機構(gòu),它的作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換為帶動觸頭動作的機械能量,從而實現(xiàn)觸頭狀態(tài)的改變,完成電路通、斷的控制。

電磁機構(gòu):由電磁線圈、靜鐵心、動鐵心(銜鐵)等幾部分組成。工作原理是:電磁線圈電時,產(chǎn)生磁場,使動靜鐵心磁化而互相吸引,當動鐵心被吸向靜鐵心時,與動鐵心相連的動觸點也被拉向靜觸點,令其閉合接通電路。

電磁線圈斷電以后,磁場消失,動鐵心在復(fù)位彈簧作用下,回到原位,并牽動動、靜觸點,分斷電路。交流電磁鐵中通過交變磁通,鐵心中有磁滯損耗和渦流損耗,鐵心和線圈都產(chǎn)生熱量。因此,交流電磁鐵的鐵心一般用硅鋼片疊成,以減小鐵損,并將線圈制成粗短形,由線圈骨架把它和鐵心隔開,以免鐵心的熱量傳給線圈使其過熱而燒壞。交流電磁鐵的磁通是交變的,線圈磁場對銜鐵的吸引力也是交變的,動靜鐵心之間的吸引力也隨交流電的變化而變化,從而產(chǎn)生振動和噪聲,鐵心接觸面積會磨損,引起結(jié)合不良,甚至燒蝕。所以引入短路環(huán),使動靜鐵心在通電過程中始終處于吸合狀態(tài)。短路環(huán):相當于變壓器二次繞組,在線圈通入交流電時,不僅線圈產(chǎn)生磁通,短路環(huán)中的感應(yīng)電流也將產(chǎn)生磁通。短路環(huán)感應(yīng)電流磁通和線圈電流磁通不同時為零,當電源輸入的交流電流為零時,短路環(huán)感應(yīng)電流不為零,此時它的磁場對銜鐵起著吸引作用,從而克服了銜鐵被釋放的趨勢,使銜鐵在通電過程中總是處于吸合狀態(tài),明顯減小了振動和噪聲。所以短路環(huán)又叫做減振環(huán),一般用銅、康銅或鎳鉻合金制成。磁鐵的線圈按接入電路的方式可以分為電壓線圈和電流線圈。電壓線圈并聯(lián)在電源兩端,由于線圈匝數(shù)多、導(dǎo)線細、電流較小而匝間電壓高,所以一般用絕緣性能好的漆包線繞制。電流線圈串在主電路中,當主電路中的電流超過其動作值時吸合,其電流值不取決于線圈的電阻或阻抗,而取決于電路負載的大小。由于主電路的電流一般比較大,所以線圈導(dǎo)線比較粗,匝數(shù)少,常用純銅條或粗的純銅線繞制。2.觸頭系統(tǒng)觸頭作為電器的執(zhí)行機構(gòu),起著接通和分斷電路的重要作用.

交流接觸器一般采用雙斷點橋式觸點,其中兩個觸點串聯(lián)于同一電路中,同時接通或斷開。

觸點按功能分為:主觸點和輔助觸點。

主觸點用于接通或分斷電流較大的主電路,一般由接觸面較大的常開觸點組成;輔助觸點由常開觸點和常閉觸點組成,用于接通和分斷電流較小的控制電路,還能起互鎖和連鎖的作用。接觸器的圖形符號常開輔助觸點KMKM常閉輔助觸點(a)線圈;(b)常開主觸點;(c)常閉主觸點圖1.1觸頭系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(a)點接觸式;(b)面接觸式;(c)指式3.滅弧系統(tǒng)

(1)電弧產(chǎn)生的條件:當被分斷電路的電流超過0.25~1A,分斷后加在觸頭間隙兩端的電壓超過12~20V(根據(jù)觸頭材質(zhì)的不同取值)時,在觸頭間隙中會產(chǎn)生電弧。(2)電弧的實質(zhì):電弧是一種氣體放電現(xiàn)象,即觸頭間氣體在強電場作用下產(chǎn)生自由電子,正、負離子呈游離狀態(tài),使氣體由絕緣狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài),并伴有高溫、強光。

觸點的電壓越高,電弧就越大;負載的電感越大,斷開時的火花也越大。在開端電路時產(chǎn)生電弧,一:會使電路仍然處于導(dǎo)通的狀態(tài),延遲了電路的開斷;二:會燒損觸點,縮短電器的使用壽命。因此,要采取一定的措施來滅弧。機械性拉弧

①機械性拉?。悍謹嘤|點時,迅速增加電弧長度,使單位長度內(nèi)維持電弧燃燒的電場強度不夠而熄弧,如圖所示。窄縫滅弧裝置②窄縫滅弧:依靠磁場的作用,將電弧驅(qū)入耐弧材料制成的窄縫中,以加快電弧的冷卻,如圖所示。這種滅弧裝置多用于交流接觸器。柵片滅弧示意圖③柵片滅?。悍謹嘤|點時,產(chǎn)生的電弧在電動力的作用下被推入彼此絕緣的多組鍍銅薄鋼片(柵片)中,電弧被分割成多組串聯(lián)的短弧。

根據(jù)電路中負載電流的種類選擇接觸器的類型;接觸器的額定電壓應(yīng)大于或等于被控制電路的最高電壓;接觸器的額定電流應(yīng)大于被控制電路的最大電流;在頻繁起動、制動、正反轉(zhuǎn)的場合,接觸器額定電流要降一個等級選用。吸引線圈的額定電壓應(yīng)與所接控制電路的額定電壓等級一致;接觸器的觸點數(shù)量和種類應(yīng)滿足主電路和控制線路的要求。接觸器的使用選擇原則

接觸器的故障診斷和維修檢查:外觀、滅弧罩、觸點、鐵心、線圈、活動部件。P46表2-5故障:觸點熔焊、觸點斷相、相間短路、線圈損壞、起動緩慢、短路環(huán)斷裂等。3.刀開關(guān)普通刀開關(guān)

普通的刀開關(guān)是一種結(jié)構(gòu)簡單而且應(yīng)用最廣泛的手控低壓電器,主要有負荷開關(guān)(如膠蓋刀開關(guān)和鐵蓋刀開關(guān))、板型刀開關(guān)。膠蓋刀開關(guān)又稱為開啟式負荷開關(guān),廣泛應(yīng)用于照明電路和小容量(5.5KW)、不頻繁起動的動力電路的控制電路中。

瓷底膠蓋刀開關(guān)實物圖系列瓷底膠蓋刀開關(guān)(a)外形圖;(b)、(c)刀開關(guān)圖形及文字符號膠蓋式刀開關(guān)安裝時,瓷底應(yīng)與地面垂直,手柄向上,易于滅弧,不得倒裝或平裝。倒裝時手柄可能因自重落下而引起誤合閘,危及人身安全和設(shè)備安全。刀開關(guān)型號含義:p47圖2-13刀開關(guān)的常見故障及維修:p48表2-6

2.組合開關(guān)

組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān),其操作較靈巧,靠動觸片的左右旋轉(zhuǎn)來代替閘刀開關(guān)的推合與拉開。

與一般刀開關(guān)的區(qū)別:一般的刀開關(guān)的操作手柄式在垂直于安裝面的平面內(nèi)向上或向下轉(zhuǎn)動,而組合開關(guān)的操作手柄是在平行于安裝面的平面內(nèi)向左或向右轉(zhuǎn)動。組合開關(guān)多用在機床電氣控制線路中,作為電源的引入開關(guān),也可以用作不頻繁地接通和斷開電路、換接電源和負載以及控制5kw以下的小容量電動機的正反轉(zhuǎn)和星形三角形轉(zhuǎn)換起動等。HZ10-10/3型組合開關(guān)結(jié)構(gòu)

(a)外形;(b)結(jié)構(gòu)絕緣桿的一端裝有操作手柄,轉(zhuǎn)動手柄,即可完成三組觸點之間的開合或切換。開關(guān)內(nèi)裝有速斷彈簧,用于加速開關(guān)的分斷速度。使用組合開關(guān)的注意事項:如果組合開關(guān)用于控制電動機的正反轉(zhuǎn),當從正轉(zhuǎn)切換到反轉(zhuǎn)的過程中,必須先經(jīng)過停止位置,待電動機停止后,再切換到反轉(zhuǎn)位置。組合開關(guān)本身不帶過載和短路保護裝置,在它控制的電路中,必須另外加保護設(shè)備。組合開關(guān)的圖形和文字符號

(a)單極;(b)三極4.熔斷器熔斷器:是一種簡單有效的保護電器,在使用時,熔斷器串聯(lián)在所保護的電路中,作為電路及用電設(shè)備的短路和嚴重過載保護,主要用于短路保護。

熔斷器主要由熔體和熔座兩部分組成。熔體:由低熔點的金屬材料(鉛、錫、鋅、銀、銅及合金)制成絲狀或片狀,俗稱保險絲。工作中,熔體串接于被保護電路,既是感測元件,又是執(zhí)行元件;當電路發(fā)生短路或嚴重過載故障時,通過熔體的電流勢必超過一定的額定值,使熔體發(fā)熱,當達到熔點溫度時,熔體某處自行熔斷,從而分斷故障電路,起到保護作用。

熔座(或熔管):是由陶瓷、硬質(zhì)纖維制成的管狀外殼。熔座的作用主要是為了便于熔體的安裝并作為熔體的外殼,在熔體熔斷時兼有滅弧的作用。熔斷器RC1A系列瓷插式熔斷器RL1系列螺旋式熔斷器(a)外形;(b)結(jié)構(gòu)無填料密閉管式熔斷器的結(jié)構(gòu)1-銅圈2-熔管3-管帽4-插座5-特殊墊圈6-熔片7-觸刀熔斷器的特性電流流過熔體產(chǎn)生的熱量與電流的平方和電流通過的時間成正比。因此,電流越大,則熔體熔斷的時間越短,這稱為熔斷器的反時限保護特性。熔體在小截面處熔斷且熔斷部位較短,一般是因過負荷引起的,而大截面部位熔化無遺、熔絲爆熔或熔斷部位很長,一般為短路引起。熔斷器常見的故障及維修:p50表2-73.熔斷器的選擇(1)類型選擇:由電氣控制系統(tǒng)線路要求、使用場合和安裝條件的整體設(shè)計而定。(2)額定電壓選擇:熔斷器額定電壓應(yīng)不小于線路的工作電壓。(3)額定電流選擇:熔斷器額定電流必須大于或等于所裝熔體的額定電流。①保護一臺電動機時,應(yīng)對電動機啟動沖擊電流予以考慮,故熔體額定電流的要求為:式中IfN為熔體額定電流;IN為電動機的額定電流。

熔體額定電流選擇:具體選擇方法可遵循以下四條原則。②保護多臺電動機時,熔體應(yīng)在出現(xiàn)尖峰電流時不致熔斷,通常將容量最大電動機啟動,其他電動機正常工作時出現(xiàn)的電流視為尖峰電流,故③電路上、下兩級均設(shè)短路保護時,兩級熔體額定電流的比值不小于1.6∶1,以使兩級保護達到良好配合。④照明電路、電爐等阻性負載因沒有沖擊電流,可取式中,Ie為電路工作電流。5.熱繼電器p53熱繼電器:是一種利用電流的熱效應(yīng)原理工作的保護電器,在電路中用作電動機的過載及斷相保護。過載時間太長危害:繞組溫升易超過允許值,加速繞組老化,縮短電動機的使用壽命,嚴重時會燒毀電動機的繞組。熱繼電器實物圖熱繼電器的結(jié)構(gòu)組成:熱繼電器由雙金屬片、熱元件、動作機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、整定調(diào)整裝置和手動復(fù)位裝置組成。熱繼電器的工作原理p53

熱繼電器的圖形及文字符號

(a)熱元件;(b)常閉觸點熱繼電器的主要參數(shù)及選用。①熱繼電器的整定電流:指熱元件在正常持續(xù)工作中不引起熱繼電器動作的最大電流值。②熱繼電器額定電流:指熱繼電器中可以安裝的熱元件的最大整定電流值。③熱元件的額定電流:指熱元件的最大整定電流值。

熱繼電器的檢查和維修內(nèi)容,常見故障和處理方法p54表2-8

6.行程開關(guān)p62行程開關(guān)行程開關(guān)又稱限位開關(guān),用于機械設(shè)備運動部件的位置檢測,是利用生產(chǎn)機械某些運動部件的碰撞來發(fā)出控制指令,以控制其運動方向或行程的主令電器。行程開關(guān)圖片

行程開關(guān)的圖形和文字符號

(a)常開觸點;(b)常閉觸點7.時間繼電器p72

時間繼電器:是一種根據(jù)電量(電流、電壓)或非電量(速度、時間、溫度、壓力等)的變化自動接通或斷開控制電路,以完成控制或保護任務(wù)的電器。按反應(yīng)的參數(shù):電壓繼電器、電流繼電器、中間繼電器、熱繼電器、時間繼電器、速度繼電器等。按動作原理:電磁式、電動式、電子式和機械式等。其中電壓繼電器、電流繼電器、中間繼電器均為電磁式。繼電器和接觸器的異同同:都用來自動接通或斷開電路。異:繼電器可以對電量或非電量的變化作出反應(yīng),而接觸器只有在一定的電壓信號下動作;繼電器用于切換小電流的控制電路,觸點容量較?。ㄒ话悴淮笥?A),且沒滅弧裝置,而接觸器則用來控制大電流電路。

(1)通電延時型:線圈通電,延時一定時間后延時觸點才閉合或斷開;線圈斷電,觸點瞬時復(fù)位。

(2)斷電延時型:線圈通電,延時觸點瞬時閉合或斷開;線圈斷電,延時一定時間后延時觸點才復(fù)位。

JS7-A系列時間繼電器由電磁機構(gòu)、工作觸頭、氣室三部分組成。

時間繼電器的兩種類型圖1.14JS7-A系列時間繼電器工作原理

(a)通電延時型;(b)斷電延時型

斷電延時型時間繼電器的原理與結(jié)構(gòu)均與通電延時型時間繼電器相同,只是電磁機構(gòu)翻轉(zhuǎn)180°安裝。現(xiàn)以我國生產(chǎn)的新產(chǎn)品JS23系列為例說明時間繼電器的型號意義:圖1.15時間繼電器的圖形符號(a)線圈一般符號;(b)通電延時線圈;(c)斷電延時線圈;(d)延時閉合常開觸點;(e)延時斷開常閉觸點;(f)延時斷開常開觸點;(g)延時閉合常閉觸點;(h)瞬時常開觸點;(i)瞬時常閉觸點KTKT(d)(c)KT(e)KTKTKT(f)KT(g)KTKT(h)KT(i)(b)(a)速度繼電器p75速度繼電器根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成,主要作用是在三相交流異步電動機反接制動控制電路中作轉(zhuǎn)速過零的判斷元件。速度繼電器主要由以下三部分組成:(1)轉(zhuǎn)子:為圓柱形永久磁鐵。(2)定子:為籠型空心繞組。(3)觸點:包括動斷、動合觸點。速度繼電器結(jié)構(gòu)原理工作原理:p75速度繼電器的圖形及文字符號(a)轉(zhuǎn)子;(b)

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