第一章常用低壓電器

1、第一章 常用低壓電器 什么是低壓電器所謂低壓電器，就是指工作在交流額定電壓1200V及以下、直流額定電壓1500V及以下的電器。低壓電器作為基本器件，廣泛應用于輸配電系統(tǒng)和電力拖動系統(tǒng)。本章主要介紹低壓開關、熔斷器、主令電器、接觸器、繼電器等在電力拖動和自動控制系統(tǒng)中常用的低壓電器。第一節(jié) 低壓開關 低壓開關有什么作用低壓開關主要用來隔離、轉(zhuǎn)換及接通和分斷用，多數(shù)用作機床電路的電源開關和局部照明電路的控制開關，有時也可直接用于控制小容量電動機的啟動、停止和正反轉(zhuǎn)。一、自動空氣開關自動空氣開關又稱自動空氣斷路器，是低壓配電網(wǎng)絡和電力拖動系統(tǒng)中非常重要的一種電器，它集控制和多種保護功能于一身。自動

2、空氣開關的主要作用是：能接通和分斷電路；能對電路或電氣設備發(fā)生的短路、嚴重過載及欠電壓等進行保護；同時也能用于不頻繁地啟動電動機。自動空氣開關的優(yōu)點是：操作安全、安裝使用方便、工作可靠、動作值可調(diào)、分斷能力較高、兼顧多種保護、動作后不需要更換元件等。1.分類自動空氣開關按結構型式可分為塑殼式、框架式、限流式、直流快速式、滅磁式和漏電保護式等六類。電力拖動與自動控制線路中常用塑殼式斷路器，如圖1-1-1為常用的幾種塑殼式斷路器。我們以DZ系列為例講解，其分類方法如下：（1） 按極數(shù)：單極、兩極和三極。（2）按保護形式：電磁脫扣器式、熱脫扣器式、復合脫扣器式（常用）和無脫扣器式。 圖1-1-1 常

3、用的塑殼斷路器2. DZ5-20型自動空氣開關的型號及結構 （1）型號及其含義（2）結構與原理采用立體布置，操作機構在中間。外殼頂部突出紅色按鍵為分斷；綠色按鍵為合閘。自動空氣開關主要三部分組成：觸頭和滅弧系統(tǒng)、各種脫扣器、操作機構和自由脫扣器。如圖1-1-2為DZ5-20型低壓斷路器的結構和電路符號。a)結構b)電路符號圖1-1-2 DZ5-20型低壓斷路器的結構和電路符號如圖1-1-3所示，為低壓斷路器的工作原理示意圖。把自動空氣開關的三副主觸頭2，串聯(lián)在被控制的三相電路中。當開關接通電源后，電磁脫扣器熱脫扣器及欠電壓脫扣器若無異常反應，開關運行正常。圖1-1-3 低壓斷路器工作原理示意圖

4、 當發(fā)生故障時，低壓斷路器將如何動作短路或嚴重過載時當線路發(fā)生短路或嚴重過載電流時，短路電流超過瞬時脫扣整定電流值，電磁脫扣器6產(chǎn)生足夠大的吸力，將銜鐵8吸合并撞擊杠桿7，使搭鉤4繞轉(zhuǎn)軸座5向上轉(zhuǎn)動與鎖扣3脫開，鎖扣在主彈簧1的反力作用下將三副主觸頭分斷，切斷電源。線路一般性過載時當線路發(fā)生一般性過載時，過載電流雖不能使電磁脫扣器動作，但能使熱元件13產(chǎn)生一定熱量，促使雙金屬片12受熱向上彎曲，推動杠桿7使搭鉤與鎖扣脫開，將主觸頭分斷，切斷電源。線路欠電壓時欠電壓脫扣器11的工作過程與電磁脫扣器恰恰相反，當線路電壓正常時電壓脫扣器11產(chǎn)生足夠的吸力，克服拉力彈簧9的作用將銜鐵10吸合，銜鐵與杠

5、桿脫離，鎖扣與搭鉤才得以鎖住，主觸頭方能閉合。當線路上電壓全部消失或電壓下降至某一數(shù)值時，欠電壓脫扣器吸力消失或減小，銜鐵被拉力彈簧9拉開并撞擊杠桿，主電路電源被分斷。3.自動空氣開關選用原則（1）自動空氣開關的額定工作電壓線路額定電壓。（2）自動空氣開關的額定電流線路負載電流。（3）熱脫扣器的整定電流=所控制負載的額定電流。（4）電磁脫扣器的瞬時脫扣整定電流>負載電路正常工作時的峰值電流。二、負荷開關（一）開啟式負荷開關開啟式負荷開關簡稱閘刀開關，生產(chǎn)中常用HK系列，其外形如圖1-1-4 a)所示。開啟式負荷開關主要適用于照明、電熱設備及小容量電動機控制線路中，供手動不頻繁地接通和分斷

6、電路，并起短路保護作用。 圖1-1-4 閘刀開關的外形及電路符號閘刀開關的結構及電路符號如圖1-1-5所示。 圖1-1-5 閘刀開關的結構與電路符號閘刀開關的型號及含義表示如下： 注意事項1.必須垂直安裝在控制屏或開關板上，且合閘狀態(tài)時手柄應朝上。2.控制照明和電熱負載時，要接熔斷器作短路和過載保護。并且電源進線端接在靜觸頭一邊的進線端，負載接在動觸頭一邊的出線端。3.更換熔體時，必須在閘刀斷開的情況下按原規(guī)格更換。4.分閘和合閘時動作要迅速，使電弧盡快熄滅。（二）封閉式負荷開關封閉式負荷開關俗稱鐵殼開關，其外形如圖1-1-6所示，結構及電路符號如圖1-1-7所示。其滅弧性能、操作性能、通斷性

7、能和安全防護性能都優(yōu)于開啟式負荷開關?？捎糜谑謩硬活l繁的接通和斷開帶負載的電路以及作為線路末端的短路保護，也可用于控制15kW以下的交流電動機不頻繁的直接啟動和停止。 圖1-1-6 HH系列封閉式負荷開關 （a）開關結構 （b）電路符號 （c）型號含義圖1-1-7 封閉式負荷開關的結構、電路符號及型號含義 注意事項1.封閉式負荷開關必須垂直安裝，安裝高度一般離地不低于1.31.5m。2.外殼的接地螺釘必須可靠接地。3.電源進線接在靜夾座一邊的接線端子上，負載引線接在熔斷器一邊的接線端子上，且進出線必須穿過開關的進出線孔。4.操作時，要站在開關的手柄側(cè)，以防鐵殼飛出傷人。三、組合開關又稱為轉(zhuǎn)換開

8、關，它具有體積小、觸頭對數(shù)多的特點，常用于手動不頻繁的接通和斷開電路、換接電源和負載以及控制5kW以下小容量異步電動機的啟動、停止和正反轉(zhuǎn)。HZ1010/3組合開關的外形如圖1-1-8所示。其結構與電路符號如圖1-1-9所示。圖1-1-8 組合開關外形與結構圖1-1-9 組合開關電路符號及型號含義一種專為控制小容量三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)而設計生產(chǎn)的組合開關，俗稱倒順開關。如圖1-1-10所示為HZ3132型組合開關（倒順開關）示意圖。倒順開關圖1-1-10 HZ3132型組合開關示意圖 注意事項1.HZ10系列組合開關應安裝在控制箱內(nèi)，開關最好裝在箱內(nèi)右上方,并且在它的上方不能安裝其他電器。2

9、. 組合開關安裝完后，開關在斷開狀態(tài)下，應使手柄在水平旋轉(zhuǎn)位置。 3.組合開關的通斷能力較低，不能用來分斷故障電流。4.當操作頻率過高，應降低開關的容量使用。第二節(jié) 熔斷器一、熔斷器的結構熔斷器是一種應用廣泛的最簡單有效的保護電器，如圖1-2-1所示為幾種常見型號的熔斷器。熔斷器常在低壓電路和電動機控制電路中起短路保護，使用時串聯(lián)在被保護電路中。 熔斷器在電路中如何起到保護作用正常情況下，熔斷器的熔體相當于一段導線；電路發(fā)生短路故障時，熔體能迅速熔斷分斷電路，起到保護線路和電氣設備的作用。 RT系列熔斷器RL1系列螺旋式熔斷器電路符號RL1-15熔芯RT14-20熔芯圖1-2-1 常見熔斷器及

10、電路符號熔斷器主要由熔體、安裝熔體的熔管和熔座三部分組成。熔體是熔斷器的核心，常做成絲狀、片狀或柵狀，制作熔體的材料一般有鉛錫合金、鋅、銅、銀等。 熔管是熔體的保護外殼,用耐熱絕緣材料制成,在熔體熔斷時兼有滅弧作用。熔座是熔斷器的底座，作用是固定熔管和外接引線。熔斷器的型號及含義：1、RC1系列瓷插式熔斷器 RC1系列熔斷器的外形與結構如圖1-2-2所示。該系列熔斷器的特點：結構簡單、更換方便、價格低廉，一般用于交流50Hz、額定電壓380V及以下，額定電流200A及以下的低壓線路末端或分支電路中，作為電氣設備的短路保護及一定程度的過載保護。 圖1-2-2 RC1A系列熔斷器的外形與結構2、R

11、L1系列螺旋式熔斷器 RL1系列螺旋式熔斷器的外形與結構如圖1-2-3所示。該系列的熔斷器的熔斷管內(nèi)，在熔絲的周圍填充這石英砂以增強滅弧性能。熔絲被焊在瓷管兩端的金屬蓋上，其中一端有一個標有顏色的熔斷指示器，當熔絲熔斷時，熔斷指示器自動脫落，以便于觀察，此時只需更換相同規(guī)格的熔斷管即可。該系列熔斷器可用于控制箱、配電屏、機床設備及振動較大的場合，在交流額定電壓500V、額定電壓200A及以下的電路中，作為短路保護器件。 圖1-2-3 RL1系列熔斷器的外形與結構3、RM10系列封閉管式熔斷器 如圖1-2-4所示為RM10系列熔斷器的外形與結構。該系列熔斷器采用鋼紙管做熔管，變截面鋅片做熔體，因

12、此滅弧比較容易。適用于交流50Hz、額定電壓380V或直流440V及以下的電壓等級的動力網(wǎng)絡和成套配電設備中，作為導線、電纜及較大容量電氣設備的短路和連續(xù)過載保護。 圖1-2-4 RM10系列熔斷器的外形與結構4、RT系列有填料封閉管式熔斷器 如圖1-2-5所示為RT0系列熔斷器的外形與結構。該系列的熔斷器是一種大分斷能力的熔斷器，廣泛用于短路電流較大的電力輸配電系統(tǒng)中，作為電纜、導線和電氣設備的短路保護及導線、電纜的過載保護。RT0系列有填料封閉管式熔斷器配有熔斷指示裝置，熔體熔斷后，有明顯的顯示信號，這時可使用配備的專用絕緣手柄在帶電的情況下更換熔管，裝取方便，安全可靠。 圖1-2-5 R

13、T0系列熔斷器的外形與結構5、RS0、RS3系列有填料快速熔斷器如圖1-2-6所示為快速熔斷器的外形圖。快速熔斷器結構簡單、動作靈敏度高。主要用于半導體硅整流元件的過電流保護 。RS0、RS3系列適用于半導體整流元件和晶閘管的短路和過載保護，它們的結構相同，但RS3系列的動作更快，分斷能力更高。圖1-2-6 RS系列熔斷器有填料快速熔斷器6、自復式熔斷器如圖1-2-7所示為自復式熔斷器的外形圖。圖1-2-7 自復式熔斷器的外形圖自復式熔斷器具有限流作用明顯、動作時間短、動作后不需更換熔體等優(yōu)點。其工作原理是：在故障短路電流產(chǎn)生的高溫下，其中的局部液態(tài)金屬鈉迅速氣化而蒸發(fā)，阻值劇增，即瞬間呈現(xiàn)高

14、阻狀態(tài)，從而限制了短路電流。當故障消失后，溫度下降，金屬鈉蒸氣冷卻并凝結，自動恢復至原來的導電狀態(tài)。二、熔斷器的選擇原則主要依據(jù)負載的保護特性和短路電流的大小選擇熔斷器的類型。對于容量小的電動機和照明支線，常采用熔斷器作為過載及短路保護，因而希望熔體的熔化系數(shù)適當小些。對于較大容量的電動機和照明干線，則應著重考慮短路保護和分斷能力。通常選用具有較高分斷能力的RT系列和RL1系列的熔斷器。當短路電流很大時，宜采用具有限流作用的RT0和RTl2系列的熔斷器。 三.熔體的額定電流選擇方法（1）保護無啟動過程的平穩(wěn)負載如照明線路、電阻、電爐等時，熔體額定電流略大于或等于負荷電路中的額定電流。（2）保護

15、單臺長期工作的電機熔體電流可按最大啟動電流選取，公式為IRN (1.52.5)IN ；式中IRN-熔體額定電流；IN-電動機額定電流。如果電動機頻繁啟動，式中系數(shù)可適當加大至33.5，具體應根據(jù)實際情況而定。（3）保護多臺長期工作的電機（供電干線）IRN (1.52.5)IN max+IN；IN max-容量最大單臺電機的額定電流。IN其余電動機額定電流之和。 注意事項1.用于安裝使用的熔斷器應完整無損。2.熔斷器安裝時應保證熔體與夾頭、夾頭與夾座接觸良好。 3.熔斷器內(nèi)要安裝合格的熔體。4.更換熔體或熔管時，必須切斷電源。5.對RM10系列熔斷器，在切斷過三次相當于分斷能力的電流后，必須更換

16、熔斷管。6.熔體熔斷后，應分析原因排除故障后，再更換新的熔體。 7.熔斷器兼作隔離器件使用時，應安裝在控制開關的電源進線端。第三節(jié) 主令電器 主令電器的作用是什么主令電器用于接通或斷開控制電路，以發(fā)出指令或作程序控制的開關電器。本節(jié)主要介紹按鈕、行程開關、萬能轉(zhuǎn)換開關及主令控制器。一、按鈕按鈕是一種手動控制器件，通常用來接通或斷開小電流控制的電路，如圖1-3-1所示為幾種常見的按鈕。它不直接去控制主電路的通斷，而是在控制電路中發(fā)出“指令”去控制接觸器、繼電器的吸合與斷開，再由它們?nèi)タ刂浦麟娐贰０粹o的觸頭允許通過的電流較小，一般不超過5A. 圖1-3-1 幾種常用的按鈕1.按鈕的分類按鈕按不受外

17、力作用時觸頭的分合狀態(tài)，可分為：（1）常開按鈕 ：未按下時，觸頭是斷開的；按下時，觸頭時閉合的；當松開時，按鈕自動復位。（2）常閉按鈕：與常開按鈕相反。 （3）復合按鈕：將常開按鈕和常閉按鈕組合為一體。按下復合按鈕時，其常閉觸頭先斷開，然后常開觸頭再閉合；而松開時，常開觸頭先斷開，然后常閉觸頭再閉合。另外，根據(jù)按鈕在電路中的作用又可分為急停按鈕、啟動按鈕、停止按鈕、組合按鈕、點動按鈕和復位按鈕等。2.型號及其含義其中，K開啟式， H保護式，S防水式，F(xiàn)防腐式，J緊急式，X旋鈕式，Y鑰匙操作式， D光標按鈕式。3.按鈕結構與電路符號按鈕結構與電路符號如圖1-3-2所示。圖1-3-2 按鈕的內(nèi)部結

18、構示意圖如圖1-3-3所示為急停按鈕及鑰匙操作時按鈕的電路符號。 圖1-3-3 急停按鈕及鑰匙操作時按鈕的電路符號為便于識別，避免發(fā)生誤動作，生產(chǎn)中可以用不同的顏色來區(qū)分按鈕的功能和作用見表1-3-1所示。表1-3-1 按鈕顏色的含義顏色含義紅緊急：危險或緊急情況時操作黃異常：異常情況時操作綠安全：安全情況和正常情況準備時操作藍強制性的：要求強制動作情況下的操作白未賦予特定含義：除急停以外的一般功能的啟動灰黑4.按鈕的選擇（1）按鈕在選擇時要根據(jù)使用場合和具體用途選擇按鈕種類。（2）根據(jù)工作狀態(tài)指示和工作情況要求，選擇按鈕或指示燈的顏色，如啟動按鈕可選用白、灰或黑色，優(yōu)先選用白色，也允許選用綠

19、色，急停按鈕選用紅色。（3）根據(jù)控制回路的需要選擇按鈕的數(shù)量。 注意事項1.按鈕安裝在面板上時，應布置整齊，排列合理。2.同一機床運動部件有幾種不同的工作狀態(tài)時，應使每一對相反狀態(tài)的按鈕安裝在一組。3.按鈕的安裝應牢固，安裝按鈕的金屬板或金屬按鈕盒必須可靠接地。4.注意保持觸頭間的清潔。5.光標按鈕一般不宜用于需長期通電顯示處。二、行程開關行程開關的作用是什么行程開關又稱限位開關，是一種利用生產(chǎn)機械某些運動部件的碰撞來發(fā)出控制指令的主令電器。主要用于控制生產(chǎn)機械的運動方向、速度、行程大小或位置，屬于自動控制電器。1.結構及工作原理行程開關的作用原理與按鈕相同，區(qū)別在于它是利用生產(chǎn)機械運動部件的

20、碰壓而不是手指的按壓，使其觸頭動作，從而將機械信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，使運動機械按一定的位置或行程實現(xiàn)自動停止、反向運動、變速運動或自動往返運動。常用的結構有按鈕式（直動式）和旋轉(zhuǎn)式（滾輪式）。圖1-3-4所示為幾種常用的行程開關。圖1-3-4 幾種常用的行程開關行程開關主要由由操作機構、觸頭系統(tǒng)和外殼組成。圖1-3-5所示為行程開關的內(nèi)部結構與電路符號。圖1-3-5 行程開關內(nèi)部結構和電路符號行程開關的觸頭類型有一常開一常閉、一常開二常閉、二常開一常閉、二常開二常閉等多種形式。其動作情況如圖1-3-6所示。圖1-3-6 行程開關的動作情況2.行程開關的型號含義 目前機床中常用LX19和JLXK1系

21、列，其型號及其含義如下：如LX19111，LX19232，LX19131等。如JLXK1-211、JLXK1-311。圖1-3-7所示為JLXK1系列行程開關外形圖。 圖1-3-7 JLXK1系列行程開關外形圖行程開關動作后，按其復位方式，又分為自動復位和非自動復位兩種。自動復位式即當擋鐵移開后，在復位彈簧的作用下，形成開關的各部分能自動恢復到原始狀態(tài)；非自動復位式只有在運動機械反向移動，擋鐵從相反方向碰壓另一滾輪時，觸頭才能復位。三、接近開關 接近開關在線路中如何起到控制作用接近開關，又稱為無觸點行程開關，是一種與運動部件無機械接觸而能操作的行程開關。當運動的物體靠近開關到一定位置時，開關即

22、發(fā)出信號，從而達到行程控制、計數(shù)與自動控制的作用。圖1-3-8所示是接近開關的外形。圖1-3-8 幾種常用接近開關的外形圖圖1-3-9所示為接近開關的電路符號。圖1-3-9 接近開關的電路符號。接近開關的型號及含義表示如下：接近開關除了可以完成行程控制和限位控制外，還是一種非接觸型的檢測裝置，用作檢測零件尺寸和測速，也可用于變頻計數(shù)器、變頻脈沖發(fā)生器、液面控制和加工程序的自動銜接等。根據(jù)對物體“感知”方法的不同，可以把接近開關分為以下幾種：1.電感式接近開關也成為渦流式接近開關，其所能檢測的物體必須是導電體。電感式接近開關的工作原理是：當被測的導電物體在接近這個能產(chǎn)生電磁場 的接近開

23、關時，使物體內(nèi)部產(chǎn)生渦流，這個渦流又反作用到接近開關，使開關內(nèi)部電路參數(shù)發(fā)生變化，從而控制開關的通或斷。  2電容式接近開關       電容式接近開關可以檢測金屬導體，也可以檢測絕緣的液體或粉狀物。其工作原理是：這種開關的測量頭構成電容器的一個極板，而另一個極板是開關的外殼。這個外殼在測量過程中通常是接地或與設備的機殼相連接。當有物體移向接近開關時，不論它是否為導體，由于它的接近，總要使電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而使電容量發(fā)生變化，使得和測量頭相連的電路狀態(tài)也隨之發(fā)生變化，由此便可控制開關的接通或斷開。 

24、;     3霍爾接近開關      霍爾接近開關的檢測對象必須是磁性物體。       霍爾元件是一種磁敏元件。當磁性物件移近霍爾開關時，開關檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應而使開關內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識別附近有磁性物體存在，進而控制開關的通或斷。 4光電式接近開關       利用光電效應做成的開關叫光電開關。將發(fā)光器件與光電器件按一定方向裝在同一個檢測頭內(nèi)。當有反光

25、面（被檢測物體）接近時，光電器件接收到反射光后便在信號輸出，由此便可“感知”有物體接近。光電式接近開關幾種常見的接線方法如圖1-3-10所示。   圖1-3-10 光電式接近開關的接線四、萬能轉(zhuǎn)換開關外能轉(zhuǎn)換開關是一種具有多個操作位置，能夠換接多個電路的一種手動電器。如圖1-3-11所示為幾種常見萬能轉(zhuǎn)換開關的外形。它由多組相同的觸頭組件疊裝而成，可用于控制線路的轉(zhuǎn)換及電氣儀表測量的轉(zhuǎn)換，也可用于控制小容量異步電動機的啟動、換向及變速。圖1-3-11 萬能轉(zhuǎn)換開關的外形常用的萬能轉(zhuǎn)換開關有LW5、LW6、LW8等系列。萬能轉(zhuǎn)換開關的符號如圖1-3-12所示。a)圖

26、形和文字符號 b)通斷表圖1-3-12 萬能轉(zhuǎn)換開關的符號第四節(jié) 接觸器接觸器在電路中起到什么作用接觸器是一種自動的電磁式開關，如圖1-4-1所示為幾種常見的接觸器的外形。適用于遠距離頻繁地接通或斷開交直流主電路及大容量控制電路。其主要控制對象是電動機，也可控制其他負載。接觸器按照主觸頭通過的電流的種類，可以分為交流接觸器和直流接觸器兩種。 圖1-4-1 常用接觸器的外形一、交流接觸器我們以CJ10系列為例來進行介紹。1結構 交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置和輔助部件等幾部分組成。如圖1-4-2所示為交流接觸器的結構圖。輔助常閉觸頭輔助常開觸頭接線柱三對主觸頭滅弧罩 圖1-4-2

27、交流接觸器的結構2型號及其含義3交流接觸器工作原理電磁線圈通電后，線圈電流產(chǎn)生磁場，使靜鐵心產(chǎn)生足夠的吸力克服彈簧反作用力將動鐵心向下吸合，三對動合主觸頭閉合，同時動合輔助觸頭閉合，動斷輔助觸頭斷開。當電磁線圈斷電后，靜鐵心吸力消失，動鐵心在彈簧反作用力的作用下復位，各觸頭也跟著一起復位。4交流接觸器的符號如圖1-4-3所示為交流接觸器的線圈和觸頭的電路符號。 線圈主觸頭輔助常開觸頭輔助常閉觸頭圖1-4-3 交流接觸器的電路符號5、交流接觸器的安裝與使用安裝前要進行銘牌與線圈的技術參數(shù)、外觀、清潔情況及線圈電阻和絕緣電阻的檢查。安裝時一般要安裝在垂直面上，傾斜度不超過5°；為了散熱，

28、應將有孔的一面放在垂直方向上；安裝接線時注意不要將零件掉落到接觸器內(nèi)部。 知識拓展交流接觸器的常見故障及處理方法交流接觸器是一種典型的電磁式繼電器，以下討論內(nèi)容同樣適用于其他電磁式繼電器，如中間繼電器、電流繼電器等。一、觸頭系統(tǒng)觸頭過熱：通過動靜觸頭間的電流過大：可能的原因是：系統(tǒng)電壓過高或過低；用電設備超負荷運行；觸頭容量選擇不當或故障運行。動靜觸頭間的接觸電阻過大都會引起觸頭過熱。觸頭磨損：即觸頭在使用過程中，其厚度會越來越薄。造成這一現(xiàn)象的原因有兩種：電磨損和機械磨損。一般情況下，當觸頭磨損至超過原有厚度的1/2時，應更換新的觸頭。觸頭熔焊：動、靜觸頭接觸面融化后焊在一起不能分斷的現(xiàn)象，

29、稱為觸頭熔焊。引起這一現(xiàn)象的原因可能是接觸器容量選擇不當，或觸頭壓力彈簧損壞使觸頭壓力過小，或因線路過載使流過觸頭的電流過大等。二、電磁系統(tǒng)鐵心噪聲大：銜鐵與鐵心的接觸面接觸不良或銜鐵歪斜；短路環(huán)損壞；機械方面觸頭壓力過大或活動部分受阻等。銜鐵不釋放：觸頭熔焊；機械部分卡阻；反作用彈簧損壞；鐵心端面有油污等。線圈過熱或燒毀：線圈匝間短路；鐵心與銜鐵閉合時有間隙；線圈兩端電壓過高或過低。二、直流接觸器直流接觸器主要供遠距離接通和分斷直流電路及頻繁地操作和控制直流電動機的一種自動控制電器。直流接觸器主要供遠距離接通和分斷額定電壓440V、額定電流1600A以下的直流電力線路之用。其結構及工作原理與

30、交流接觸器基本相同。1.型號及其含義2.直流接觸器的結構組成如圖1-4-4 所示，直流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置三大部分組成。 a）基本結構 b）電磁系統(tǒng) c）觸頭系統(tǒng) d ）滅弧裝置圖1-4-4 直流接觸器的結構及各部分組成 知識拓展在進行接觸器選擇時主要從類型、主觸頭的額定電壓、額定電流、線圈額定電壓、觸頭的種類和數(shù)量等幾個方面來考慮。1選擇接觸器的類型根據(jù)接觸器所控制的負載性質(zhì)選擇接觸器的類型。2選擇接觸器主觸頭的額定電壓 接觸器主觸頭的額定電壓應大于或等于所控制線路的額定電壓。3選擇接觸器主觸頭的額定電流 接觸器主觸頭的額定電流應大于或等于負載的額定電流。4選擇接觸器吸引

31、線圈的額定電壓 當控制線路簡單、可直接選用380V或220V的電壓。若遇到線路較復雜，可選用36V或110V電壓的線圈。5選擇接觸器觸頭的數(shù)量和種類 接觸器的觸頭數(shù)量和種類應滿足控制線路的要求。 第五節(jié) 繼電器一、熱繼電器熱繼電器的作用是什么熱繼電器是一種利用電流所產(chǎn)生的熱效應而反時限動作的保護電器。它主要用作電動機的過載保護、斷相保護、電流不平衡運行及其他電氣設備發(fā)熱狀態(tài)的控制。如圖1-5-1所示為幾種常用的熱繼電器。 圖1-5-1 常用的熱繼電器1. 熱繼電器分類與結構熱繼電器有兩相結構、三相結構、三相帶斷相保護裝置等三種類型；按復位方式分有自動復位式和手動復位式。最常用的是雙金屬片式結構

32、，如圖1-5-2所示。1電流調(diào)節(jié)凸輪，2片簧（2a，2b），3手動復位按鈕，4弓簧片，5主金屬片，6外導板，7內(nèi)導板，8常閉靜觸點，9動觸點，10杠桿，11常開靜觸點（復位調(diào)節(jié)螺釘），12補償雙金屬片，13推桿，14連桿，15壓簧圖1-5-2 熱繼電器的結構2.熱繼電器的電路符號如圖1-5-3所示為熱繼電器的電路符號。圖1-5-3 熱繼電器的電路符號3.工作原理如何使用熱繼電器進行過載保護使用熱繼電器對電動機進行過載保護時，需要將熱元件與電動機的定子繞組串聯(lián)，將熱繼電器的常閉觸頭串聯(lián)在交流接觸器電磁線圈的控制電路中，并調(diào)節(jié)整定電流調(diào)節(jié)旋鈕，使人字形撥桿與推桿相距一適當距離。當電動機正常工作時：

33、通過熱元件的電流即為電動機的額定電流，熱元件發(fā)熱，雙金屬片受熱后彎曲，使推桿剛好與人字形撥桿接觸，而又不能推動人字形撥桿。常閉觸頭處于閉合狀態(tài)，交流接觸器保持吸合，電動機正常運行。 若電動機出現(xiàn)過載時：繞組中電流增大，通過熱繼電器元件中的電流增大使雙金屬片溫度升得更高，彎曲程度加大，推動人字形撥桿，人字形撥桿推動常閉觸頭，使觸頭斷開而斷開交流接觸器線圈電路，使接觸器釋放、切斷電動機的電源，電動機停車而得到保護。熱繼電器的工作原理如圖1-5-4所示。 1熱元件 2雙金屬片 3導板 4觸點 圖1-5-4 熱繼電器工作原理示意圖熱繼電器復位時：電源切除后，主雙金屬片逐漸冷卻恢復原位。熱繼電器的復位機

34、構有手動復位和自動復位兩種形式，可根據(jù)使用要求通過復位調(diào)節(jié)螺釘來自由調(diào)整選擇。一般自動復位時間不大于5min,手動復位時間不大于2min。熱繼電器的整定電流大小可通過旋鈕來調(diào)節(jié)。熱繼電器的整定電流是指熱繼電器連續(xù)工作而不動作的最大電流。超過整定電流，熱繼電器將在負載未達到其允許的過載極限之前動作。由于熱繼電器主雙金屬片受膨脹的熱慣性及傳動機構傳遞信號的惰性原因，使得熱繼電器從電動機過載到觸頭動作需要一定的時間，也就是說，即使電動機嚴重過載甚至短路，熱繼電器也不會瞬時動作，因此熱繼電器不能作短路保護。但也正是這個熱慣性和機械惰性，保證了熱繼電器在電動機啟動或短時過載時不會動作，從而滿足了電動機的

35、運行要求。 注意事項三相異步電動機的缺相運行是導致電動機過熱燒毀的主要原因之一。對定子繞組接成Y形的電動機，普通兩極或三極結構的熱繼電器均能實現(xiàn)斷相保護。而定子繞組接成形的電動機，必須采用帶斷相保護裝置的熱繼電器，才能實現(xiàn)斷相保護。4.熱繼電器的選用選擇熱繼電器時，主要根據(jù)所保護電動機的額定電流來確定熱繼電器的規(guī)格和熱元件的電流等級。（1）根據(jù)電動機的額定電流選擇熱繼電器的規(guī)格。一般應使熱繼電器的額定電流略大于電動機的額定電流。（2）根據(jù)需要的整定電流值選擇熱元件的編號和電流等級。一般情況下，熱元件的整定電流為電動機額定電流的0.951.05倍。（3）根據(jù)電動機定子繞組的聯(lián)結方式選擇熱繼電器的

36、結構形式，即定子繞組作Y形聯(lián)結的電動機選用普通三相結構的熱繼電器，而作形聯(lián)結的電動機應選用三相結構帶斷相保護裝置的熱繼電器。二、時間繼電器時間繼電器的作用是什么時間繼電器是一種利用電磁原理或機械動作原理來實現(xiàn)觸頭延時閉合或分斷的自動控制電器。如圖1-5-5所示是幾種常用的時間繼電器。 圖1-5-5 幾種常用的時間繼電器（一）JS7A系列空氣阻尼式時間繼電器1結構 空氣阻尼式時間繼電器又稱氣囊式時間繼電器，是利用氣囊中的空氣通過小孔節(jié)流的原理來獲得延時動作的，根據(jù)觸頭延時的特點，可分為通電延時型和斷電延時性兩種類型。其外觀、結構如圖1-5-6所示。JS7A系列時間繼電器主要由電磁系統(tǒng)、延時機構和

37、觸頭系統(tǒng)三部分組成，電磁系統(tǒng)為直動式雙E形電磁鐵，延時機構采用氣囊式阻尼器，觸頭系統(tǒng)是借用LX5型微動開關。 （a) 外形 （b) 結構圖1-5-6 JS7A系列時間繼電器的外形與結構1-線圈 2-反力彈簧 3-銜鐵 4-鐵心 5-彈簧片 6-瞬時觸頭 7-杠桿 8-延時觸頭 9-調(diào)節(jié)螺釘 10-推桿 11-活塞桿 12-寶塔形彈簧2工作原理 JS7A系列時間繼電器的工作原理示意圖如圖1-5-7所示。 a)通電延時型 b)斷電延時型圖1-5-7 空氣阻尼式時間繼電器的結構 1-鐵心 2-線圈 3-銜鐵 4-反力彈簧 5-推板 6-活塞桿 7-杠桿 8-寶塔形彈簧9-弱彈簧 10-橡皮膜 11-

38、空氣室 12-活塞 13-調(diào)節(jié)螺釘 14-進氣孔 15、16-微動開關 通電延時型時間繼電器的工作原理分析：當線圈2通電后，鐵心1產(chǎn)生吸力，銜鐵3克服反力彈簧4的阻力與鐵心吸合，帶動推板5立即動作，壓合微動開關SQ2，使其常閉觸頭瞬時斷開，常開觸頭瞬時閉合。同時活塞桿6在寶塔形彈簧8的作用下向上移動，帶動活塞12相連的橡皮膜10向上運動，運動的速度受進氣孔14進氣速度的限制。這時橡皮膜下面形成空氣較稀薄的空間，與橡皮膜上面的空氣形成壓力差，對活塞的移動產(chǎn)生阻尼作用。活塞桿帶動杠桿7只能緩慢移動。經(jīng)過一段時間，活塞才能完成全部行程而壓動微動開關SQ1，使其常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合。由于從線圈通

39、電到觸頭動作需要延時一段時間，因此SQ1的兩對觸頭分別被稱為延時閉合瞬時斷開的常開觸頭和延時斷開瞬時閉合的常閉觸頭。這種時間繼電器延時時間的長短取決于進氣的快慢，旋動調(diào)節(jié)螺釘13可調(diào)節(jié)進氣孔的大小，即可達到調(diào)節(jié)延時時間長短的目的。JS7A系列時間繼電器的延時范圍有0.460S和0.4180S兩種。當線圈2斷電時，銜鐵3在反力彈簧4的作用下，通過活塞桿6將活塞推向下端，這時橡皮膜10下方腔內(nèi)的空氣通過橡皮膜10、弱彈簧9和活塞12局部所形成的單向閥迅速從橡皮膜上方氣隙中排掉，使微動開關SQ1、SQ2的各對觸頭均瞬時復位。 知識拓展斷電延時型時間繼電器與通電延時型時間繼電器的組成元件是通用的。如果

40、將通電延時型時間繼電器的電磁機構翻轉(zhuǎn)180°安裝就可成為斷電延時型時間繼電器。 3. JS7A系列時間繼電器的型號含義4. 時間繼電器的電路符號如圖1-5-8所示： 圖1-5-8 時間繼電器的電路符號（二） JS20系列晶體管式時間繼電器晶體管式時間繼電器也稱為半導體時間繼電器或電子式時間繼電器。這類時間繼電器具有機械結構簡單、延時范圍廣、精度高、消耗功率小、調(diào)整方便及壽命長等優(yōu)點。常用的JS20系列時間繼電器可用于交流50HZ、電壓380V及以下或直流110V以下的控制電路。作為時間控制元件，可以按照預定的時間延時，周期性的接通或分斷電路。1.外形及接線如圖1-5-9所示。 a)外

41、形 b)接線示意圖圖1-5-9 JS20系列時間繼電器的外形與接線圖 2.型號含義如下所示：三、中間繼電器 中間繼電器有什么作用中間繼電器用于繼電保護與自動控制系統(tǒng)中，是用來增加控制電路中的信號數(shù)量或?qū)⑿盘柗糯蟮睦^電器。其結構和原理與交流接觸器基本相同，區(qū)別主要在于中間繼電器的觸頭只能通過比較小的電流。由于中間繼電器的觸頭數(shù)量較多，所以可用來控制多個元件和回路。如圖1-5-10 所示為幾種中間繼電器的外形，圖1-5-11所示為中間繼電器的機構，其電路符號如圖1-5-12所示。 圖1-5-10 中間繼電器的外形 圖1-5-11 中間繼電器的結構圖1-5-12 中間繼電器的電路符號四、速度繼電器速

42、度繼電器有什么作用速度繼電器是反映轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的繼電器，其主要作用是以旋轉(zhuǎn)速度的快慢為指令信號，與接觸器配合實現(xiàn)對電動的反接制動控制，因此也稱為反接制動繼電器。圖1-5-13所示為JY1型速度繼電器的外形及電路符號，它是利用電磁感應原理工作的感應式速度繼電器，廣泛用于生產(chǎn)機械運動部件的速度控制和反接控制快速停車。如車床主軸、銑床主軸等。JY1型速度繼電器具有結構簡單、工作可靠、價格低廉等特點，故目前仍然有許多生產(chǎn)機械采用。 圖1-5-13 JY1型速度繼電器的外形與電路符號（1）速度繼電器的結構和原理JY1型速度繼電器的結構如圖1-5-14，它主要由定子、轉(zhuǎn)子、可動支架、觸頭及端蓋等組成。轉(zhuǎn)子由

43、永久磁鐵制成，固定在轉(zhuǎn)軸上；定子由硅鋼片疊成并裝有籠型短路繞組，能作小范圍偏轉(zhuǎn)；觸頭有兩組，一組在轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)時動作，另一組在反轉(zhuǎn)時動作。圖1-5-14 速度繼電器的結構1聯(lián)接頭：2端：3定子：4轉(zhuǎn)子：5可動支架；6觸頭；7膠木擺桿：8簧片：9靜觸頭：10繞組：11軸 使用時，速度繼電器的轉(zhuǎn)軸與電動機的轉(zhuǎn)軸連接在一起。當電動機旋轉(zhuǎn)時，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨之旋轉(zhuǎn)，在空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)磁場在定子繞組上產(chǎn)生感應電動分電動勢及感應電流，從而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使定子偏轉(zhuǎn)，當定子偏轉(zhuǎn)到一定角度時，擺錘推動繼電器觸頭動作；當轉(zhuǎn)速降至某一數(shù)值時，擺錘恢復原狀態(tài)，觸頭隨即復位。JY1型速度繼電器能在3000r/min以下

44、可靠的工作，其動作速度一般150r/min左右，復位速度在100r/min左右。五、電流繼電器電流繼電器有什么作用，在電路中如何使用反映輸入量為電流的繼電器叫做電流繼電器。如圖1-5-15所示是常見的JT4系列和JL15系列電流繼電器的外形， 它是一種當通過線圈的電流達到預定值時動作的繼電器。使用時，電流繼電器的線圈串聯(lián)在被測電路中，根據(jù)電流的變化而動作。為了降低串入電流繼電器線圈后對原電路工作狀態(tài)的影響，電流繼電器線圈的匝數(shù)少，導線粗，阻抗小。電流繼電器分為過電流繼電器和欠電流繼電器兩種。 圖1-5-15 幾種常用電流繼電器的外形圖1.過電流繼電器 當通過繼電器的電流超過預定值時動作的繼電器

45、稱為過電流繼電器。過電流繼電器廣泛用于直流電動機或繞線轉(zhuǎn)子電動機的控制電路中，用于頻繁及重載啟動的場合，作為電動機和主電路的過載或短路保護。（1）過電流繼電器的結構與符號過電流繼電器的結構如圖15-16所示，它主要由線圈、圓柱形鐵心、銜鐵、觸頭系統(tǒng)和反作用彈簧等部分組成。圖1-5-16 過電流繼電器的結構當通過繼電器線圈的電流為額定值時，電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的吸力不足以克服彈簧的反作用力，銜鐵不動作；當線圈通過的電流超過預定值時，電磁系統(tǒng)產(chǎn)生的吸力大于彈簧的反作用力，銜鐵動作，帶動其常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合。調(diào)整反作用彈簧的反作用力，可改變繼電器的動作電流值。常用的過電流繼電器有JL12、JL14、

46、JL5、及JT4等系列，其吸合電流一般為110400倍的額定電流。過電流繼電器在電路圖中的符號如圖1-5-17所示。1-5-17 過電流繼電器的電路符號JT4系列交流通用繼電器及JL12系列電流繼電器的型號及含義如下： 知識拓展過電流繼電器的選用與安裝使用過電流繼電器的選用：1.過電流繼電器的額定電流一般可按電動機長期工作的額定電流來選擇。對于頻繁啟動的電動機，額定電流可選大一個等級。2.過電流繼電器的觸頭種類、數(shù)量、額定電流及復位方式應滿足控制線路的要求。3.過電流繼電器的整定電流一般取電動機額定電流的1.72倍，頻繁啟動的場合可取電動機額定電流的2.252.5倍。過電流繼電器的安裝使用:1.安裝前應檢查繼電器的額定電流和整定電流值是否符合實際使用要求；繼