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第5章常用低壓開關(guān)電器制作人:吳素珍第1章常用低壓開關(guān)電器接觸器繼電器熔斷器低壓開關(guān)空氣斷路器1、基本結(jié)構(gòu):了解2、工作原理3、用途4、主要參數(shù):了解5、圖形符號內(nèi)容提要:低壓電氣的分類1低壓電器的基本結(jié)構(gòu)21.1概述基本概念電器:根據(jù)外界特定信號自動或手動地接通或斷開電路,實現(xiàn)對電路或非電對象的控制的電工設(shè)備。電器作用:
對電能的生產(chǎn)、輸送、分配及應(yīng)用起到通斷、保護(hù)、控制或調(diào)節(jié)。工作在交流電壓1200V,直流電壓1500V以下電器的分類按工作電壓等級分類:?高壓電器:AC1200V、DC1500V及以上電路中的電器。?低壓電器:AC1200V、DC1500V以下電路中的電器。按動作原理分類:?手動電器:通過人的操作發(fā)出動作指令的電器。?自動電器:產(chǎn)生電磁吸力而自動完成動作指令的電器。按用途分類:控制電器:用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器。接觸器、繼電器配電電器:用于電能的輸送和分配的電器。斷路器、刀開關(guān)等主令電器:用于自動控制系統(tǒng)中發(fā)送動作指令。行程開關(guān)、按鈕等保護(hù)電器:用于保護(hù)電路及用電設(shè)備的電器。熔斷器、繼電器等。執(zhí)行電器:用于完成某種動作或傳送功能的電器。電磁離合器、電磁鐵1.1.3低壓電器的基本結(jié)構(gòu)低壓電器的基本結(jié)構(gòu)三、滅弧裝置
當(dāng)觸頭分?jǐn)啻箅娏麟娐匪查g時,會在動、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。電弧會燒傷觸頭,并使電路的切斷時間延長,妨礙電路的正常分?jǐn)?嚴(yán)重時甚至?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,對容量較大的交流電器一般要采用滅弧柵滅弧,常用滅弧方式:1、電動力滅弧2、柵片滅弧3、狹縫滅弧4、磁吹滅弧1.電動力吹弧2.柵片滅弧圖1.4電動力滅弧示意圖
圖1.5柵片滅弧示意圖常用滅弧方式窄縫滅弧磁吹滅弧小結(jié)1、常用的低壓電器種類2、低壓電器的結(jié)構(gòu)1.2接觸器1、接觸器的結(jié)構(gòu)2、接觸器的工作原理3、接觸器的型號和主要技術(shù)參數(shù)1.2接觸器接觸器是電力拖動和自動控制系統(tǒng)中使用量大且面廣的一種低壓控制電器,用來頻繁地接通和分?jǐn)嘟恢绷髦骰芈泛痛笕萘靠刂齐娐?。主要控制對象是電動機(jī),能實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制,并具有欠(零)電壓保護(hù)。1.2接觸器
1.電磁系統(tǒng)2.觸頭系統(tǒng)3、滅弧裝置4、其它:反作用彈簧、緩沖彈簧、觸電壓力彈簧、支架與底座等。圖1-6接觸器結(jié)構(gòu)示意圖一、交流接觸器結(jié)構(gòu)圖1-6接觸器結(jié)構(gòu)示意圖
1.電磁系統(tǒng)線圈銜鐵靜鐵心圖1-6接觸器結(jié)構(gòu)示意圖
2.觸點系統(tǒng)主觸點:控制電流較大的主電路,3對動合觸點組成。輔助觸點:3.滅弧裝置接觸器的滅弧裝置:通斷大電流電路。1、電動力滅弧2、金屬柵片滅弧3、縱縫滅弧二、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→帶動觸頭動作→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。1-9
接觸器的圖形、文字符號圖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)嚯妷焊哌_(dá)440V,電流至630A的直流電路,以及頻繁地控制直流電動機(jī)的起動,反轉(zhuǎn)與制動等。結(jié)構(gòu)和工作原理: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;6-滅弧罩;7-動觸頭;8-靜觸頭CZ0直流接觸器1.2.2、接觸器的型號和主要技術(shù)參數(shù)1.交流接觸器的型號CJ20-/2.主要技術(shù)參數(shù):(1)額定電壓:主觸點=負(fù)載的額定電壓(2)額定電流:≥負(fù)載的額定電流(3)吸引線圈的額定電壓:36V、110V、127V、220、380(4)觸頭數(shù)目(5)操作頻率:一般300次、600、1200接觸器交流設(shè)計序號額定工作電流額定工作電壓K礦用TH濕熱帶產(chǎn)品二、直流接觸器的型號和主要技術(shù)參數(shù)1.直流接觸器的型號CZ18-/2.主要技術(shù)參數(shù):(1)額定電壓:主觸點=負(fù)載的額定電壓(2)額定電流:≥負(fù)載的額定電流(3)吸引線圈的額定電壓:24V、48V、110V、220接觸器直流設(shè)計序號額定工作電流動合觸點數(shù)動斷觸點數(shù)1.3繼電器繼電器與接觸器的相同點?都是用來自動接通或斷開電路的低壓電器。繼電器與接觸器的區(qū)別?繼電器:用于控制電路、電流小,沒有滅弧裝置,可在電量或非電量的作用下動作,有調(diào)節(jié)裝置。接觸器:用于主電路、電流大,有滅弧裝置,一般只能在電壓作用下動作。按用途:控制繼電器和保護(hù)繼電器。按動作原理:有電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動式繼電器、電子式繼電器和熱繼電器。按輸入信號:有電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、速度繼電器等。繼電器分類本節(jié)主要內(nèi)容1、電流繼電器2、電壓繼電器3、時間繼電器4、熱繼電器1.3.1電磁式繼電器
一、電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理結(jié)構(gòu):電磁系統(tǒng)觸頭(點)系統(tǒng)釋放彈簧,工作原理圖1-12電磁式繼電1、底座、2、反作用彈簧3,4調(diào)節(jié)螺釘5、非磁性墊片6、銜鐵,7、鐵心8、極片9、電磁線圈10、觸點電磁線圈鐵心銜鐵圖1-13繼電器的圖形、文字符號JQX-13F小型大功率電磁繼電器二、電流繼電器
根據(jù)輸入電流大小而動作的繼電器。使用時,電流繼電器的線圈應(yīng)串聯(lián)在被保護(hù)的設(shè)備中。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。種類:欠電流繼電器(釋放額定電流10~20%)過電流繼電器。(交流110~400%,直流70~300%)I>KII<KIa)過電流繼電器線圈b)欠電流繼電器線圈c)動合觸點d)動斷觸點三、電壓繼電器根據(jù)輸入電壓大小而動作的繼電器。使用時,電壓繼電器的線圈與負(fù)載并聯(lián),其線圈匝數(shù)多而線徑細(xì)。種類:過電壓繼電器:105~120%欠電壓繼電器:25~50%零電壓繼電器:7~25%a)過電壓繼電器線圈b)欠電壓繼電器線圈c)動合觸點d)動斷觸點四、中間繼電器中間繼電器實質(zhì)是一種電壓繼電器,它的特點是觸頭數(shù)量較多,觸頭容量較大(額定電流5-10A)。擴(kuò)大觸點數(shù)量和容量、中間放大與轉(zhuǎn)換作用。中間繼電器的圖形符號圖1-16中間繼電器的結(jié)構(gòu)外形圖JZ7系列中間繼電器JS14S系列數(shù)顯時間繼電器1.3.3熱繼電器熱繼電器是一種利用電流的熱效應(yīng)來切斷電路的保護(hù)電器。專門用來對連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電動機(jī)進(jìn)行過載及斷相保護(hù),以防電動機(jī)過熱而燒毀。一、熱繼電器結(jié)構(gòu)與工作原理它主要由雙金屬片、加熱元件、動作機(jī)構(gòu)、觸點系統(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-動觸頭;10-螺釘;11-彈簧;12-凸輪;13-復(fù)位按鈕a)熱元件b)動斷觸點FR觸點接線柱熱元件導(dǎo)板觸點主電路接線柱電流調(diào)節(jié)凸輪手動復(fù)位按鈕(a)外形(b)結(jié)構(gòu)JR36系列熱繼電器1.5低壓斷路器和低壓開關(guān)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低壓斷路器空氣斷路器(空氣開關(guān)或自動開關(guān))
它相當(dāng)于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器、過電流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)行欠電壓、失電壓、過載和短路保護(hù)、動作值可調(diào)、分?jǐn)嗄芰Ω叩碾娖?。低壓斷路器與接觸器不同的是:接觸器允許頻繁地接通和分?jǐn)嚯娐罚荒芊謹(jǐn)喽搪冯娏?;而低壓斷路器不僅可分?jǐn)囝~定電流、一般故障電流,還能分?jǐn)喽搪冯娏?,但單位時間內(nèi)允許的操作次數(shù)較低。1.低壓斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理(1)觸頭系統(tǒng)(4)操作機(jī)構(gòu)過電流脫扣器欠電壓與失電壓脫扣器熱脫扣器(3)脫扣器(2)滅弧裝置圖1-25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-分勵脫扣器一、工作原理
斷路器的工作原理如圖所示。圖中主觸頭2有三對,串聯(lián)在三相主電路中。斷路器的主觸頭是靠手動操作或電動合閘的,用手扳動按鈕為接通位置,這時主觸頭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,主觸頭2就被彈簧1拉開。圖1-25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-分勵脫扣器低壓斷路器的圖形、文符號斷路器的類型:萬能式塑料外殼式直流快速式限流式等二、主要技術(shù)參數(shù)和選用主要技術(shù)參數(shù):額定電壓、額定電流、極數(shù)、脫扣器類型整定電流范圍分?jǐn)嗄芰幼鲿r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。
選用原則:1)斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)≥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≥電路最大短路電流。3)欠電壓脫扣器的額定電壓=線路的額定電壓。4)過電流脫扣器的額定電流大≥線路的最大負(fù)載電流。選用原則:1.5.1低壓開關(guān)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)。刀開關(guān)膠殼刀開關(guān)鐵殼開關(guān)1.5.3刀開關(guān)1、開關(guān)內(nèi)裝有熔斷器,有短路保護(hù)2、安裝時,手柄向上,不得倒裝或平裝。一、膠殼刀開關(guān)(閘刀開關(guān))作用:電路的隔離開關(guān),電路的電源開關(guān)和容量小于7.5kW的異步電動機(jī)。是非頻繁起動的操作開關(guān)。組成:操作手柄、熔絲、刀片、刀座和底座組成。分類:按極數(shù)分有單極、雙極與三極。圖1-37刀開關(guān)(a)單極(b)雙極(c)三極刀開關(guān)的安裝
刀開關(guān)在安裝時必須垂直安裝,使閉合操作時的手柄操作方向應(yīng)從下向上合,不允許平裝或倒裝,以防誤合閘;電源進(jìn)線應(yīng)接在靜觸頭一邊的進(jìn)線座,負(fù)載接在動觸頭一邊的出線座;在分閘和合閘操作時,應(yīng)動作迅速,使電弧盡快熄滅。二、鐵殼開關(guān)(封閉式負(fù)荷開關(guān))組成:鋼板外殼、觸刀、操作機(jī)構(gòu)、熔絲等。鐵殼開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)兩個特點: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,不能合閘,以保證操作安全。二是采用儲能分合閘方式,在手柄轉(zhuǎn)軸與底座間裝有速斷彈簧,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1-38HH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)的主要技術(shù)參數(shù)有:額定電壓:在規(guī)定條件下,刀開關(guān)長期工作所能承受的最大電壓。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.通斷能力:指在規(guī)定條件下,刀開關(guān)在額定電壓時能接通和分?jǐn)嚯娐返淖畲箅娏髦?。動穩(wěn)定電流:指當(dāng)在電路發(fā)生短路故障時,刀開關(guān)并不因短路電流產(chǎn)生的電動力作用而發(fā)生變形、損壞等現(xiàn)象。這一短路電流峰值的動穩(wěn)定電流。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)。1.5.4組合開關(guān)組合開關(guān):實際上是一種轉(zhuǎn)換開關(guān)。在機(jī)床電氣設(shè)備中用作電源引入開關(guān),可實現(xiàn)多組觸點組合,用于三相異步電動機(jī)非頻繁正、反轉(zhuǎn)。HZ10系列組合開關(guān)HY23系列組合開關(guān)1.6.1按鈕作用:用于手動發(fā)出控制信號,接通或斷開小電流的控制電路,從而控制電動機(jī)或其他電氣設(shè)備的運(yùn)行。按鈕是一種結(jié)構(gòu)簡單,應(yīng)用廣泛的主令電器。分類:1、結(jié)構(gòu)形式旋鈕式:用手動旋鈕進(jìn)行操作。指示燈式:按鈕內(nèi)裝入信號燈顯示信號。
緊急式:裝有蘑菇形鈕帽,以示緊急動作2、按觸頭形式常開按鈕:常閉按鈕復(fù)合按鈕3、起動按鈕----綠色,停止按鈕------紅色。圖1-36控制按鈕結(jié)構(gòu)示意圖1-按鈕2-復(fù)位彈簧3-常閉靜觸頭4-動觸頭5-常
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