電機(jī)與電氣控制技術(shù)（第3版）（微課版）（AR版）課件第5章 常用低壓電器

5.1常用低壓電器的基本知識5.2開關(guān)電器和主令電器第5章常用低壓電器5.3低壓控制電器5.4熔斷器5.5低壓執(zhí)行電器自學(xué)提示

低壓電器是組成低壓控制線路的基本器件。掌握常用低壓電器的結(jié)構(gòu)原理和正確使用，理解控制線路最基本的控制環(huán)節(jié)，是分析電氣控制線路工作原理以及維修的關(guān)鍵。要求：了解各種低壓控制電器、保護(hù)電器的名稱、規(guī)格及結(jié)構(gòu)組成。熟悉各種低壓主令、控制、保護(hù)電器的電路圖符號、文字符號及用途。掌握各種低壓電器的動(dòng)作原理，控制、保護(hù)電路中選擇低壓電器的原則。5.1常用低壓電器的基本知識5.1.1低壓電器的發(fā)展

低壓電器是指交流1200V、直流1500V以下的配電電器、控制、保護(hù)電器或設(shè)備，是成套電氣設(shè)備的基本組成元件?！笆濉币詠恚覈娏窘ㄔO(shè)繼續(xù)保持較大投資規(guī)模，新一輪農(nóng)村電網(wǎng)改造升級工程及農(nóng)村電網(wǎng)改造投資3000多億元的舉措，對低壓電器行業(yè)今后的拓展均是很大的機(jī)遇。加上智能電網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入全面實(shí)施階段，總投資規(guī)模接近4萬億元。這些數(shù)字均可表明電器行業(yè)的長期發(fā)展?jié)摿薮蟆?.1.1低壓電器的發(fā)展1.低壓電器產(chǎn)品的智能化

將不同功能的模塊按不同的需求組合成模塊化組合電器，是當(dāng)今低壓電器行業(yè)的發(fā)展方向。

現(xiàn)代化電站和工礦企業(yè)中，已廣泛采用電子計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，對與之相配套的低壓斷路器提出了高性能、智能化的要求。2.低壓電器產(chǎn)品的電子化

現(xiàn)代化企業(yè)采用PC控制系統(tǒng)代替由電氣－機(jī)械元件組成的系統(tǒng)，已是機(jī)械電氣控制系統(tǒng)的主流。3.低壓電器產(chǎn)品的組合化、模塊化5.1.2低壓電器的分類1.按動(dòng)作方式分（1）手動(dòng)電器：依靠外力直接操作來進(jìn)行切換的電器，如：（2）自動(dòng)電器：依靠指令或物理量變化自動(dòng)動(dòng)作的電器，如：2.按用途分類（1）低壓配電電器：如（2）低壓控制電器：用于各種控制電路和系統(tǒng)的電器，如：

對這類電器的要求是：分?jǐn)嗄芰?qiáng)、限流效果好、動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好。對這類電器的要求是：有一定的通斷能力，且耐受操作頻率高、電氣壽命和機(jī)械壽命長。（3）低壓主令電器：如

對這類電器的要求是：耐受操作頻率高、電器機(jī)械壽命長和抗沖擊性能好。

對這類電器的要求是：可靠性高、反應(yīng)靈敏、具有一定的通斷能力。

（4）低壓保護(hù)電器：如

對這類電器的要求是：可靠性高、反應(yīng)靈敏、具有一定的通、斷能力。（5）低壓執(zhí)行電器：如5.1.3低壓電器的電磁機(jī)構(gòu)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)1.電磁機(jī)構(gòu)

電磁式低壓電器的應(yīng)用最為普遍。電磁機(jī)構(gòu)是電磁式低壓電器的感測部件，通常由電磁線圈、鐵芯（靜鐵芯）和銜鐵（動(dòng)鐵芯）三部分組成。

電磁式低壓電器的作用是將電磁能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能量，帶動(dòng)觸頭動(dòng)作使之閉合或斷開，從而實(shí)現(xiàn)電路的接通或分?jǐn)?。?）結(jié)構(gòu)形式

閉合開關(guān)，鐵芯線圈通電，鐵芯和銜鐵被磁化，銜鐵在電磁吸力作用下產(chǎn)生機(jī)械位移使銜鐵向下吸合，動(dòng)、靜觸頭閉合；

打開開關(guān)，鐵芯線圈失電，鐵芯和銜鐵失磁，銜鐵釋放，觸頭打開。（2）工作原理2.執(zhí)行機(jī)構(gòu)

電磁系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)是由靜觸頭和動(dòng)觸頭構(gòu)成的，起接通和分?jǐn)嚯娐返淖饔茫虼吮仨毦哂辛己玫慕佑|性能。

觸頭的結(jié)構(gòu)形式主要有橋式觸頭和指形觸頭，橋式觸頭在接通與斷開時(shí)由兩個(gè)觸頭共同完成，有利于滅弧，這類結(jié)構(gòu)觸頭的接觸形式一般是點(diǎn)接觸和面接觸。指形觸頭在接通或斷開時(shí)產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦，能去掉觸頭表面的氧化膜，從而減小觸頭的接觸電阻，指形觸頭多采用線接觸。3.電弧的產(chǎn)生和滅弧方法

當(dāng)用開關(guān)電器斷開電流時(shí)，如果電路電壓不低于12～20伏，電流不小于80mA~1A時(shí)，電器的觸頭間便會(huì)產(chǎn)生電弧。

電弧是一種能量集中、溫度很高、亮度很強(qiáng)的放電現(xiàn)象。電弧可能燒壞觸頭及觸頭附近的其他部件。如果電弧長期不滅，將會(huì)引起電器被燒毀甚至爆炸，危機(jī)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，造成重大損失。所以，切斷電路時(shí)，必須盡快熄滅電弧。（1）電弧的產(chǎn)生

電弧的產(chǎn)生通常經(jīng)歷以下4個(gè)物理過程。

①強(qiáng)電場發(fā)射：電弧的形成是觸頭間中性質(zhì)子被游離的過程。觸頭分離時(shí)，觸頭間距離很小，電場強(qiáng)度很高，當(dāng)電場強(qiáng)度超過3×106V/m時(shí)，陰極表面的電子就會(huì)被電場力拉出而形成觸頭空間的自由電子。這種游離方式稱為強(qiáng)電場發(fā)射。

②撞擊電離：從陰極表面發(fā)射出來的自由電子和觸頭間原有的少數(shù)電子，在電場力的作用下向陽極作加速運(yùn)動(dòng)，途中不斷地和中性原子相碰撞。當(dāng)電子的運(yùn)動(dòng)速度足夠高，電子的動(dòng)能足夠大時(shí)就可能從中性原子中撞擊出電子，形成新的自由電子和正離子，這一過程稱為撞擊電離。（1）電弧的產(chǎn)生

③熱電子發(fā)射：新形成的自由電子也向陽極作加速運(yùn)動(dòng)，同樣地會(huì)與中性原子碰撞而發(fā)生撞擊電離。撞擊電離連續(xù)進(jìn)行的結(jié)果是觸頭間充滿了電子和正離子，具有很大的電導(dǎo)，在外加電壓下，介質(zhì)被擊穿而產(chǎn)生電弧，電路再次被導(dǎo)通。觸頭間電弧燃燒的間隙稱為弧隙。電弧形成后，弧隙間的高溫使陰極表面的電子獲得足夠的能量而向外發(fā)射，形成熱電子發(fā)射。

④高溫游離：在高溫的作用下，氣體中中性原子的不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)速度增加。當(dāng)電弧溫度達(dá)到或超過3000℃時(shí)，氣體分子發(fā)生強(qiáng)烈的不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)并造成相互碰撞，中性原子被游離而形成電子和正離子，這種因高溫使分了撞擊所產(chǎn)生的游離稱為高溫游離。

電弧的存在延長了開關(guān)電器開斷故障電路的時(shí)間，加重了電力系統(tǒng)短路故障的危害；電弧產(chǎn)生的高溫，將使觸頭表面熔化和蒸化，燒壞絕緣材料；電弧易造成飛弧短路和傷人或引起事故。（2）滅弧方法①電動(dòng)力吹?。弘娀≡陔妱?dòng)力作用下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，叫電動(dòng)力吹弧。由于電弧在周圍介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)，它起著與氣吹的同樣效果，從而達(dá)到熄弧的目的。

②磁吹滅?。涸谟|頭電路中串入磁吹線圈，該線圈產(chǎn)生的磁場由導(dǎo)磁夾板引向觸頭周圍。磁吹線圈產(chǎn)生的磁場與電弧電流產(chǎn)生的磁場相互疊加，導(dǎo)致電弧下方的磁場強(qiáng)于上方的磁場。在下方磁場作用下，電弧受到力F的作用被吹離觸頭，經(jīng)引弧角引進(jìn)滅弧罩，使電弧熄滅。這種方法常用于直流滅弧裝置中。

除以上幾種滅弧方法，還有窄縫滅弧、介質(zhì)滅弧、多斷口滅弧等多種滅弧方法，在此不一一贅述。（2）滅弧方法③柵片吹?。豪脤㈦娀》譃槎鄠€(gè)串聯(lián)的短弧的方法來滅弧。由于受到電磁力的作用，電弧從金屬柵片的缺口處被引入金屬柵片內(nèi)，一束長弧就被多個(gè)金屬片分割成多個(gè)串聯(lián)的短弧。這種滅弧方法廣泛應(yīng)用于低壓控制電器。

試述柵片滅弧原理。

高壓電器和低壓電器是根據(jù)什么來劃分的？低壓電器是如何定義的。觸頭的接觸形式有哪幾種？結(jié)構(gòu)形式又有哪幾種？

問題與思考什么是撞擊電離？5.2開關(guān)電器和主令電器

開關(guān)電器的作用主要對電動(dòng)機(jī)工作的大電流電路進(jìn)行隔離、轉(zhuǎn)換、接通和分?jǐn)?；而主令電器的作用主要用來接通或斷開小電流的電動(dòng)機(jī)控制電路。

刀開關(guān)的主要作用是隔離電源，也可作為不頻繁通、斷電路的開關(guān)控制。5.2.1低壓開關(guān)電器1.刀開關(guān)

組合開關(guān)主要用于機(jī)床設(shè)備的電源引入開關(guān)。三極組合開關(guān)有三對靜觸頭和三個(gè)動(dòng)觸頭，分別裝在三層絕緣底板上。靜觸頭一端固定在膠木盒內(nèi)，另一端伸出盒外，以便和電源或負(fù)載相連接。三個(gè)動(dòng)觸頭是兩個(gè)磷銅片或硬紫銅片和消弧性能良好的絕緣鋼紙板鉚合而成，和絕緣墊板一起套在附有手柄的絕緣方桿上，每次可使絕緣方軸按正或反方向作90°轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)三個(gè)動(dòng)觸頭分別與三對靜觸頭接通或斷開，完成電路的通斷動(dòng)作。2.組合開關(guān)

組合開關(guān)又稱為轉(zhuǎn)換開關(guān)，是由多節(jié)觸點(diǎn)組合而成的一種刀開關(guān)。與普通閘刀開關(guān)的區(qū)別是轉(zhuǎn)換開關(guān)用動(dòng)觸片代替閘刀，操作手柄在平行于安裝面的平面內(nèi)可左右轉(zhuǎn)動(dòng)。3.斷路器

低壓斷路器具有操作安全，分?jǐn)嗄芰^高，兼有多種保護(hù)功能，動(dòng)作值可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，而且當(dāng)電路中一旦發(fā)生故障觸頭自動(dòng)分離，故障排除一般不需要更換部件，因此應(yīng)用極為廣泛，是低壓配電網(wǎng)絡(luò)和電機(jī)控制系統(tǒng)中常用的重要保護(hù)電器之一。

斷路器即低壓自動(dòng)空氣開關(guān)，分為框架式DW系列和塑殼式DZ系列兩大類。在電路發(fā)生過載、短路及失壓或欠壓時(shí)，低壓斷路器均能自動(dòng)分?jǐn)嚯娐?。低壓斷路器的結(jié)構(gòu)原理圖低壓斷路器的三副主觸頭串聯(lián)在被保護(hù)的三相主電路中，由于搭鉤鉤住彈簧，使主觸頭保持閉合狀態(tài)。當(dāng)線路正常工作時(shí)，電磁脫扣器中線圈所產(chǎn)生的吸力不能將它的銜鐵吸合。當(dāng)線路發(fā)生短路時(shí)，電磁脫扣器的線圈吸力增大，將銜鐵吸合，同時(shí)杠桿沿支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，把多搭鉤頂上去，在彈簧作用下，切斷主觸頭，實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。當(dāng)線路電壓下降或失壓時(shí)，欠電壓脫扣器的吸力減小或失去吸力，銜鐵釋放在彈簧拉力下撞擊杠桿，把搭鉤頂開切斷主觸頭，實(shí)現(xiàn)了欠電壓保護(hù)。熱脫扣器利用雙金屬片受熱彎曲的作用，在過載時(shí)雙金屬片彎曲向上頂開搭鉤，實(shí)現(xiàn)了過載保護(hù)。低壓斷路器結(jié)構(gòu)說明及短路保護(hù)作用當(dāng)電路發(fā)生短路時(shí)線圈電流驟增，銜鐵吸合過程中撞擊擋塊，使搭鉤脫離向上，電路斷開，起到短路保護(hù)作用低壓斷路器的斷路保護(hù)作用演示當(dāng)電路發(fā)生斷路時(shí)線圈電流為零，銜鐵釋放過程中撞擊擋塊，使搭鉤脫離向上，電路斷開，起到斷路保護(hù)作用低壓斷路器的過載保護(hù)演示當(dāng)電路發(fā)生過載時(shí)雙金屬片受熱彎曲，頂住擋桿向上，使搭鉤脫離電路斷開，起到過載保護(hù)作用。漏電保護(hù)斷路器斷路器有黃色標(biāo)志時(shí)表示帶有漏電保護(hù)功能。當(dāng)電路或電器絕緣受損發(fā)生對地短路時(shí)，若電流大于斷路器的漏電保護(hù)整定值時(shí)，斷路器自動(dòng)斷開切斷電路。這種斷路器一般安裝于每戶配電箱的插座回路上或全樓總配電箱的電源進(jìn)線上。低壓配電系統(tǒng)中設(shè)漏電保護(hù)器是防止人身觸電事故的有效措施之一，也是防止因漏電引起電氣火災(zāi)和電氣設(shè)備損壞事故的技術(shù)措施。但安裝漏電保護(hù)器后并不等于絕對安全，運(yùn)行中仍應(yīng)以預(yù)防為主，并應(yīng)同時(shí)采取其他防止觸電和電氣設(shè)備損壞事故的技術(shù)措施。5.2.2主令電器

主令電器主要用來控制電力系統(tǒng)中的小電流電路，用小電流電路的通、斷達(dá)到切換電力拖動(dòng)系統(tǒng)主電路的目的。主令電器應(yīng)用廣泛，種類繁多。

1.控制按鈕

控制按鈕不能直接通、斷主電路，只能連接在控制電路中依靠手動(dòng)“指令”控制接觸器、繼電器的線圈通電和斷電，進(jìn)而控制主電路的通、斷。按鈕的產(chǎn)品外形圖控制按鈕的結(jié)構(gòu)與動(dòng)作原理啟動(dòng)按鈕SBSB停止按鈕按鈕結(jié)構(gòu)原理圖及圖符號復(fù)位彈簧按鈕盒常閉觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)連接導(dǎo)片按鈕帽行程開關(guān)的作用是將機(jī)械位移轉(zhuǎn)換成電信號，使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生改變，即按一定行程自動(dòng)停車、反轉(zhuǎn)、變速或循環(huán)。用來控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)或?qū)崿F(xiàn)安全保護(hù)。2.位置開關(guān)（行程開關(guān)）（1）行程開關(guān)常用的行程開關(guān)有兩種類型：直動(dòng)式（按鈕式）和旋轉(zhuǎn)式。其結(jié)構(gòu)基本相同。由操作頭、傳動(dòng)系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和外殼組成，主要區(qū)別在傳動(dòng)系統(tǒng)。行程開關(guān)的動(dòng)作原理STST動(dòng)斷觸頭動(dòng)合觸頭行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理圖及圖符號

當(dāng)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的擋鐵壓到位置開關(guān)的滾輪上時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)杠桿連同轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪撞動(dòng)撞塊使得常閉的動(dòng)斷觸頭斷開，常開的動(dòng)合觸頭閉合；擋鐵移開后，復(fù)位彈簧使其復(fù)位。行程開關(guān)的動(dòng)作原理演示按鈕式行程開關(guān)的動(dòng)作原理演示

接近開關(guān)是利用位移傳感器對接近物體的敏感特性達(dá)到控制開關(guān)通或斷的一種電器，又稱為無觸點(diǎn)行程開關(guān)。接近開關(guān)除能完成行程控制和限位保護(hù)外，還是一種非接觸型的檢測裝置，用作檢測零件尺寸和測速等，也可用于變頻計(jì)數(shù)器、變頻脈沖發(fā)生器、液面控制和加工程序的自動(dòng)銜接等。（2）接近開關(guān)

與行程開關(guān)相比，接近開關(guān)具有定位精度高、工作可靠、壽命長、功耗低、操作頻率高以及能適應(yīng)惡劣工作環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。但在使用接近開關(guān)時(shí)，仍要用有觸點(diǎn)繼電器作為輸出器。

萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)是用手柄帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸和凸輪推動(dòng)觸頭接通或斷開。由于凸輪的形狀不同，當(dāng)手柄處在不同位置時(shí)，觸頭的吻合情況不同，從而達(dá)到轉(zhuǎn)換電路的目的。3.萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)

萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)由多組相同結(jié)構(gòu)的觸點(diǎn)組件疊裝而成的多回路控制電器。它由操作機(jī)構(gòu)、定位裝置、觸點(diǎn)、接觸系統(tǒng)、轉(zhuǎn)軸、手柄等部件組成。萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)主要適用于交流50Hz、額定工作電壓380V及以下、直流壓220V及以下,額定電流至160A的電氣線路中，可用于直接控制小容量電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和換向。4.主令控制器

主令控制器主要用于電氣傳動(dòng)裝置中，適用于頻繁對電路進(jìn)行接通和切斷，按一定順序分合觸頭，達(dá)到發(fā)布命令或其它控制線路聯(lián)鎖、轉(zhuǎn)換的目的。

主令控制器一般由觸頭系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)軸、齒輪減速機(jī)構(gòu)、凸輪、外殼等幾部分組成。

主令控制器的動(dòng)作原理與萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)相同，都是靠凸輪來控制觸頭系統(tǒng)的關(guān)合。但與萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)相比，主令控制器的觸點(diǎn)容量大些，操縱檔位也較多。

主令控制器的選用原則：主要根據(jù)所需操作位置數(shù)、控制電路數(shù)、觸頭閉合順序以及長期允許電流大小來選擇。在起重機(jī)控制中，由于主令控制器是與磁力控制盤配合使用的，所以應(yīng)根據(jù)磁力控制盤型號來選擇相應(yīng)的主令控制器。組合開關(guān)和主令控制器有什么相同之處和不同之處？

開關(guān)電器和主令電器在用途上有什么顯著不同？

試述行程開關(guān)的作用及其主要組成部分。

問題與思考試述低壓斷路器有哪些保護(hù)功能？5.3低壓控制電器

低壓控制電器是用于控制電路和控制系統(tǒng)的電器，此類電器要求有較強(qiáng)的負(fù)載通斷能力。低壓控制電器的操作頻率較高，所以要求具有一定的電氣和機(jī)械壽命。5.3.1交流接觸器

交流接觸器是一種適用于遠(yuǎn)距離頻繁接通和分?jǐn)嘟恢绷髦麟娐泛涂刂齐娐返淖詣?dòng)控制電器。其主要控制對象是電動(dòng)機(jī)，也可用于其他電力負(fù)載，如電熱器、電焊機(jī)等。

交流接觸器除具有控制電動(dòng)機(jī)主電路的通、斷功能，還具有欠壓、失壓保護(hù)功能。按其觸頭控制方式，可分為交流接觸器和直流接觸器，兩者之間的差異主要是滅弧方法不同。我國常用的CJ10-20型交流接觸器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。（1）電磁系統(tǒng)交流接觸器的結(jié)構(gòu)組成鐵芯、銜鐵通電線圈KM（2）觸頭系統(tǒng)三對主觸頭兩對輔助常開觸點(diǎn)KM輔助常開KM兩對輔助常閉觸點(diǎn)輔助常閉KM由三對體積較大的常開觸頭組成，用于通斷電動(dòng)機(jī)主電路的工作電流。

輔助觸頭用于通斷控制電路的小電流，輔助常開觸頭一般起自鎖或連鎖作用；輔助常閉觸頭一般起互鎖作用。線圈圖符號文字符號交流接觸器工作原理鐵芯通電線圈銜鐵及其固定在銜鐵上的動(dòng)觸頭支撐彈簧靜觸點(diǎn)輔助常閉觸點(diǎn)輔助常開觸點(diǎn)三對常開主觸頭

當(dāng)交流接觸器線圈通入交流電后，鐵芯和銜鐵均被磁化，銜鐵克服彈簧張力向下吸合。固定在銜鐵上的所有動(dòng)觸點(diǎn)隨之向下移動(dòng)，輔助常閉觸點(diǎn)打開、三對主觸頭和輔助的常開觸點(diǎn)閉合。當(dāng)電磁線圈失電后，鐵芯和銜鐵也隨即失磁，銜鐵在彈簧張力下復(fù)位，使常開打開、常閉閉合。斷電后鐵芯和銜鐵即刻失磁，銜鐵在彈簧張力下復(fù)位，各動(dòng)觸點(diǎn)隨之復(fù)位。工作原理交流接觸器的工作原理動(dòng)畫演示交流接觸器的選用原則①按照極數(shù)和電流的種類確定接觸器；②根據(jù)接觸器所控制負(fù)載的工作任務(wù)來選擇相應(yīng)使用類別的接觸器；③根據(jù)負(fù)載功率和操作情況來確定接觸器主觸頭的電流等級；④根據(jù)接觸器主觸頭接通與分?jǐn)嘀麟娐冯妷旱燃墎頉Q定接觸器的額定電壓；⑤接觸器吸引線圈的額定電壓應(yīng)由所接控制電路電壓確定；⑥接觸器觸頭數(shù)和種類應(yīng)滿足主電路和控制電路的要求。5.3.2電磁式繼電器

電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器類似，也是由電磁機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)系統(tǒng)等組成，其結(jié)構(gòu)原理如圖所示。電磁式繼電器和接觸器的主要區(qū)別在于：接觸器只有在一定的電壓信號下才動(dòng)作，而電磁式繼電器可對多種輸入量的變化做出反應(yīng)；接觸器的主觸點(diǎn)用來控制大電流電路，輔助觸點(diǎn)控制小電流電路，電磁式繼電器沒有主觸點(diǎn)，只有切換小電路的輔助觸頭；接觸器通常帶有滅弧裝置，繼電器沒有滅弧裝置。

中間繼電器通常用于繼電保護(hù)與自動(dòng)控制系統(tǒng)中的控制回路中起傳遞中間信號的作用，以增加小電流的控制回路中的觸點(diǎn)數(shù)量及容量。圖示為中間繼電器產(chǎn)品及電路圖符號。

中間繼電器沒有主觸點(diǎn)，因?yàn)檫^載能力比較小，因此只能用于控制電路中。中間繼電器的輔助觸頭數(shù)量比較多。新國標(biāo)對中間繼電器的定義是K，老國標(biāo)是KA。1.中間繼電器

電磁式電壓繼電器實(shí)際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動(dòng)開關(guān)”，在電路中起自動(dòng)調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。電磁式電壓繼電器主要用于發(fā)電機(jī)、變壓器和輸電線的繼電保護(hù)裝置中，作為過電壓保護(hù)或低電壓閉鎖的啟動(dòng)原件。

當(dāng)過電壓繼電器的電壓升至等于或大于整定值時(shí)，繼電器就動(dòng)作：動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開；當(dāng)電壓降低到0.8倍整定值時(shí)，繼電器就返回，動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合。對于低電壓繼電器，當(dāng)電壓降低到整定電壓時(shí)，繼電器就動(dòng)作，動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合。2.電磁式電壓繼電器

電磁式電流繼電器也是瞬時(shí)動(dòng)作型，廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)二次回路繼電保護(hù)裝置線路中，作為過電流啟動(dòng)元件或欠電流保護(hù)元件。

以過流繼電器為例說明電流繼電器的動(dòng)作原理：當(dāng)通過電流繼電器的電流升至整定值或大于整定值時(shí)，電流繼電器動(dòng)作，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開。當(dāng)電流降低到0.8倍整定值時(shí)，繼電器就返回，動(dòng)合觸點(diǎn)斷開，動(dòng)斷觸點(diǎn)閉合。3.電磁式電流繼電器5.3.3時(shí)間繼電器

時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械原理實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制的控制電器，種類很多，有空氣阻尼式、電動(dòng)式和電磁式等。

空氣阻尼式時(shí)間繼電器又稱為氣囊式時(shí)間繼電器，它是根據(jù)空氣壓縮產(chǎn)生的阻力來進(jìn)行延時(shí)的，其結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格便宜，延時(shí)范圍大（0.4~180s），但延時(shí)精確度低。

電動(dòng)式時(shí)間繼電器的原理與鐘表類似，它是由內(nèi)部電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)減速齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)而獲得延時(shí)的。這種繼電器延時(shí)精度高，延時(shí)范圍寬（0.4~72h），但結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，價(jià)格很貴。

晶體管式時(shí)間繼電器又稱為電子式時(shí)間繼電器，它是利用延時(shí)電路來進(jìn)行延時(shí)的。這種繼電器精度高，體積小。

電磁式時(shí)間繼電器延時(shí)時(shí)間短，通常只有0.3~1.6s，但它結(jié)構(gòu)比較簡單，通常用在斷電延時(shí)場合和直流電路中。

通電型觸點(diǎn)斷電型觸點(diǎn)瞬時(shí)觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)延時(shí)觸點(diǎn)常開通電后延時(shí)閉合斷電后延時(shí)閉合的常閉觸點(diǎn)常閉通電后延時(shí)斷開斷電后延時(shí)斷開的常開觸點(diǎn)

在機(jī)床控制電路中，經(jīng)常采用JS7-A空氣阻尼式時(shí)間繼電器。時(shí)間繼電器可分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩種類型。其觸點(diǎn)形式及圖符號如下表所示。工作原理鐵芯線圈銜鐵擋板重錘氣室活塞連桿機(jī)構(gòu)空氣調(diào)整鏍釘杠桿及支點(diǎn)通電延時(shí)閉合的常開觸點(diǎn)通電瞬時(shí)打開的常閉觸點(diǎn)JS7-A空氣阻尼式時(shí)間繼電器，是利用空氣阻尼的原理來獲得延時(shí)的。主要由電磁系統(tǒng)、氣室及觸點(diǎn)系統(tǒng)組成。

線圈通電時(shí)，電磁力克服彈簧的反作用力而迅速將銜鐵向下吸合，銜鐵帶動(dòng)杠桿延時(shí)使常閉觸點(diǎn)分?jǐn)?，常開觸點(diǎn)閉合。通電延時(shí)型時(shí)間繼電器動(dòng)作原理動(dòng)畫演示斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器動(dòng)作原理動(dòng)畫演示

熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理切斷電路以起過載保護(hù)的電器設(shè)備。(1)串接在電動(dòng)機(jī)主電路中的三個(gè)發(fā)熱元件熱繼電器的結(jié)構(gòu)組成FR(2)串接在電動(dòng)機(jī)控制電路中的常閉觸點(diǎn)FR5.3.4熱繼電器熱繼電器的工作原理

熱繼電器的發(fā)熱元件繞在雙金屬片上，當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，過大的電流產(chǎn)生熱量，使雙金屬片彎曲推動(dòng)連鎖機(jī)構(gòu)動(dòng)作，使常閉觸點(diǎn)打開，導(dǎo)致控制電路斷電，電動(dòng)機(jī)主電路隨之?dāng)嚯?，達(dá)到過載保護(hù)的目的。正常工作常閉觸點(diǎn)閉合過載時(shí)常閉觸點(diǎn)打開熱繼電器的動(dòng)作原理動(dòng)畫演示熱繼電器的選擇原則

熱繼電器主要用于電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)，在選用時(shí)應(yīng)根據(jù)具體使用條件、工作環(huán)境、電動(dòng)機(jī)型式及其運(yùn)行條件和要求、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)情況和負(fù)荷情況綜合考慮。①原則上應(yīng)使熱繼電器的安秒特性盡可能接近甚至重合電動(dòng)機(jī)的過載特性，或者在電動(dòng)機(jī)的過載特性之下，同時(shí)在電動(dòng)機(jī)短時(shí)過載和啟動(dòng)的瞬間，熱繼電器應(yīng)不受影響（即不動(dòng)作）。

對于正反轉(zhuǎn)和通斷頻繁的特殊工作制電動(dòng)機(jī)，不宜采用熱繼電器作為過載保護(hù)裝置，而應(yīng)使用埋入電動(dòng)機(jī)繞組的溫度繼電器或熱敏電阻來保護(hù)。②當(dāng)熱繼電器起保護(hù)長期工作制或間斷長期工作制的電動(dòng)機(jī)時(shí)，一般按電動(dòng)機(jī)的額定電流來選用。③當(dāng)熱繼電器保護(hù)反復(fù)短時(shí)工作制的電動(dòng)機(jī)時(shí)，熱繼電器僅有一定范圍的適應(yīng)性。5.3.5速度繼電器

速度繼電器反接制動(dòng)時(shí)，其轉(zhuǎn)子磁極與被控制電動(dòng)機(jī)同軸，其觸頭串在控制電路中，與接觸器、中間繼電器配合實(shí)現(xiàn)反接制動(dòng)。

速度繼電器主要用于三相異步電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的控制電路中，其任務(wù)是當(dāng)三相電源的相序改變以后，產(chǎn)生與實(shí)際轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場，從而產(chǎn)生制動(dòng)力矩。速度繼電器動(dòng)作演示

速度繼電器的轉(zhuǎn)子是一個(gè)永久磁鐵，與電動(dòng)機(jī)或機(jī)械軸連接，隨著電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。定子導(dǎo)體切割磁場感應(yīng)電流，成為截流導(dǎo)體后在磁場中受力，隨著轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)起來。定子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)杠桿，杠桿推動(dòng)觸點(diǎn)，使之閉合與分?jǐn)唷?/p>

當(dāng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速接近零時(shí)，速度繼電器的制動(dòng)常開觸點(diǎn)分?jǐn)?，從而切斷電源，使電?dòng)機(jī)制動(dòng)狀態(tài)結(jié)束。

熱繼電器在電動(dòng)機(jī)電路中起什么作用？它能起短路保護(hù)作用嗎？交流接觸器結(jié)構(gòu)上有何特點(diǎn)？試述其工作原理。電磁繼電器結(jié)構(gòu)上和交流接觸器有何相同？有何不同？它們的工作原理相同嗎？

問題與思考時(shí)間繼電器在電路中的作用是什么？

速度繼電器通常在電動(dòng)機(jī)電路中起什么作用？它是依據(jù)什么原理工作的？

5.4熔斷器

熔斷器簡稱保險(xiǎn)，是最簡便有效的短路保護(hù)裝置。

低壓熔斷器一般串聯(lián)在被保護(hù)的線路中。線路正常工作時(shí)如同一根導(dǎo)線，起通路作用；當(dāng)線路短路時(shí)熔斷器的易熔片熔斷，使電路斷開，從而起到保護(hù)線路上其他電器設(shè)備的作用。熔斷器產(chǎn)品外形圖FU熔斷器圖符號文字符號低壓熔斷器熔體選用原則①一般照明線路：熔體額定電流≧負(fù)載工作電流；②單臺(tái)電動(dòng)機(jī)：熔體額定電流≧1.5~2.5倍電動(dòng)機(jī)額定電流；但對不經(jīng)常起動(dòng)而且起動(dòng)時(shí)間不長的電動(dòng)機(jī)系數(shù)可選得小一些，主要以起動(dòng)時(shí)熔體不熔斷為準(zhǔn)；③多臺(tái)電動(dòng)機(jī)：熔體額定電流≧1.5～2.5倍最大電機(jī)的額定電流+其余電機(jī)的額定電流之和.熔斷器能在電路中起過載保護(hù)嗎？為什么？

熔斷器在電路中起什么作用？家用電器瓷插保險(xiǎn)的熔絲燒掉后，能否用一根銅絲代替？為什么？問題與思考5.5低壓執(zhí)行電器

低壓執(zhí)行電器是主要用來完成某種動(dòng)作或起傳送功能的電器，常見的有電磁閥、電磁離合器等。5.5.1電磁閥1.用途

電磁閥可以配合不同的電路來實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制，而控制的精度和靈活性都能夠保證。最常用的電磁閥是單向閥、安全閥、方向控制閥、速度調(diào)節(jié)閥等。2.工作原理：電磁閥里有密閉的腔，在不同位置開有通孔，每個(gè)孔連接不同的油管，腔中間是活塞，兩面是兩塊電磁鐵，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會(huì)被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動(dòng)來開啟或關(guān)閉不同的排油孔，而進(jìn)油孔是常開的，液壓油就會(huì)進(jìn)入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動(dòng)油缸的活塞，活塞又帶動(dòng)活塞桿，活塞桿帶動(dòng)機(jī)械裝置。這樣通過控制電磁鐵的電流通斷就控制了機(jī)械運(yùn)動(dòng)。圖示為WE型電磁換向閥直動(dòng)式電磁閥通電時(shí)，電磁線圈產(chǎn)生電磁力把關(guān)閉件從