低壓元器件的介紹

1、1.1 電器的基本知識1.1.1 電器定義和分類1. 定義：電器是根據(jù)外界的信號和要求，能手動或自動地斷開或接通電路，斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，以實現(xiàn)對電或非電對象的切換、控制、檢測、保護、變換和調(diào)節(jié)的電工機械。2. 電器的分類 特殊工礦用電器 按使用場合分 農(nóng)用電器 其他場合（如航空、航天）用電器 有觸點電器 按有無觸點分 無觸點電器 混合式電器 按電器組合分 單個電器 成套電器與自動化裝配 電力拖動自動控制系統(tǒng)用電器 按使用系統(tǒng)分 電力系統(tǒng)用電器 自動化通訊系統(tǒng)用電器 手動操作電器 按工作職能分 自動操作電器 其他電器 低壓電器 按電壓等級分 高壓電器 直流接觸器 接觸器 交流接觸器 電磁

2、式繼電器 熱繼電器 時間繼電器 繼電器 液位繼電器 溫度繼電器 速度繼電器 壓力繼電器 低壓斷路器 開關電器 刀開關 行程開關 轉換開關常用低壓電器的分類 主令電器 接近開關 控制按鈕 管式 熔斷器 螺旋塞式 快速式 電磁鐵 執(zhí)行電器 電磁閥 指示燈 信號電器 蜂明器及電鈴 電磁式低壓電器的基本結構和工作原理電磁式低壓電器的定義：采用電磁感應原理完成電器功能的低壓電器稱為電磁式低壓電器。電磁式低壓電器組成：是對電路的通斷起作用的功能性部件。 電磁機構 是保證觸點高質量通斷及保護電器安全的保護性部件。 觸點(頭) 滅弧裝置（部分電器） 一.電磁機構-電磁式低壓電器的感測部件 組成：勵磁線圈+鐵心

3、(靜鐵心)+銜鐵(動鐵心) 。 作用：將電磁能量轉換為機械能量，銜鐵帶動觸頭動作使之閉合或斷開，從而實現(xiàn)電路的接通和分斷。 圖1-1常用的幾種電磁結構 1. 勵磁線圈：勵磁線圈的作用：將電能轉換為磁場能量。勵磁線圈的分類：按線圈在電路中的連接方式分：串聯(lián)線圈、并聯(lián)線圈按通入勵磁線圈的電流種類分：直流線圈、交流線圈直流線圈：線圈中通入的是直流電。由直流線圈組成的電磁機構叫直流電磁機構。也叫直流電磁鐵。交流線圈：線圈中通入的是交流電。由交流線圈組成的電磁機構叫交流電磁機構。也叫交流電磁鐵。1）直流電磁機構和交流電磁機構的結構特點直流電磁鐵的結構特點：鐵心和銜鐵用整塊鋼或整快鐵做成，線圈直接繞在鐵心

4、上，繞成高而瘦的形狀。交流電磁鐵的結構特點：鐵心和銜鐵用硅鋼片疊成，線圈繞在骨架上，繞成短而厚的矮胖型。2）串聯(lián)線圈和并聯(lián)線圈的結構特點串聯(lián)線圈的結構特點：線圈的導線粗，匝數(shù)少，阻抗小。并聯(lián)線圈的結構特點：并聯(lián)線圈的導線細、匝數(shù)多、阻抗大。直流電磁鐵由于勵磁線圈中通入的是直流電，電流的大小和方向不變，由于線圈中有電阻，所以線圈要發(fā)熱，但鐵心不發(fā)熱，因為鐵心中沒有磁滯損耗和渦流損耗。所以直流電磁鐵的的鐵心一般用整塊銅或整塊鐵做成，線圈沒有骨架，直接饒在鐵心上，與鐵心直接接觸，線圈一般饒成高而瘦的形狀，易于散熱。渦流損耗：什么叫渦流：渦流就是變化的磁通在整塊導體中所引起的感應電流如果把整塊實心的金

5、屬塊放在交變的磁場中，金屬塊中將產(chǎn)生旋渦式的感應電流，稱為渦流。由于整塊金屬電阻很小，所以渦流很大，將使鐵心發(fā)熱，溫度升高，引起絕緣材料的絕緣性能下降，甚至破壞絕緣，造成故障。渦流要想消滅是不可能的，但可以采取一定的措施減小。為了減小渦流，交流電磁機構的鐵心用硅鋼片疊成。因為硅鋼片里含2-4%的硅，電導率減小，導磁性能大大提高，而且硅鋼片之間彼此絕緣，把渦流流通的區(qū)域劃小，相對地加大了渦流流通的路徑的總長度，相當于加大了渦流的電阻。這樣一般渦流將大大減小。前面我們講了電磁機構是電磁式低壓電器的感測部分，而線圈是感測部分的主要元件，串聯(lián)線圈串接在電路中，用來感測線路中電流的大小，由串聯(lián)線圈組成的

6、電磁機構是根據(jù)線圈中通過的電流大小而動作的，我們不希望由于串聯(lián)線圈的串入而影響整個電路的工作，它只是檢測線路中電流的大小，所以串聯(lián)線圈的導線粗，匝數(shù)少，阻抗小。這就是串聯(lián)線圈的結構特點。并聯(lián)線圈組成的電磁機構，他的動作是根據(jù)線圈兩端的電壓的大小而動作的，不希望由于它的并聯(lián)影響整個電路的工作，為了減少分流作用，降低對原電路的影響，所以并聯(lián)線圈的導線細、匝數(shù)多、阻抗大。這就是并聯(lián)線圈的結構特點。2. 鐵心和銜鐵1) 鐵心和銜鐵的作用：為磁通提供通道，增大磁感應強度，銜鐵帶動觸點動作，將電磁能轉換成機械能。2） 鐵心和銜鐵的結構：直流電器：銜鐵沿棱角轉動拍合式交流電器：沿棱角轉動的和銜鐵直線運動3)

7、 短路環(huán)為什么交流電磁機構要加短路環(huán)？短路環(huán)的加入使得工作磁路的磁通發(fā)生了什么變化？短路環(huán)的作用：消除振動和噪音，保證電磁機構可靠的工作。 3、反力裝置反力裝置包括：復位彈簧、觸點彈簧復位彈簧的作用：勵磁線圈斷電后，利用復位彈簧的反力將銜鐵復位，從而帶動觸點復位。觸點彈簧的作用：保證觸點在磨損情況下，仍能良好的接觸。 圖1-4觸點彈簧的作用4、電磁機構的工作原理(一)電磁機構的吸力特性電磁機構的吸力特性的定義：電磁機構的電磁吸力與工作氣隙之間的關系曲線稱為電磁機構的吸力特性。2、 觸點作用:接通和分斷電路。組成：動觸點、靜觸點。觸點接觸形式：點接觸、面接觸、線接觸三、滅弧裝置電弧：電弧是一種氣

8、體放電現(xiàn)象。氣體放電：氣體中有大量的帶電質點作定向運動。電弧產(chǎn)生的原因：高電場發(fā)射、撞擊電離、熱電子 發(fā)射、熱游離。電弧特點：外部有白熾弧光，內(nèi)部有很高的溫度和密 度很大的電流。電弧的危害：燒損觸點表面，降低電器的使用壽命,同時延長了電路的分斷時間。如何熄滅電?。焊鶕?jù)上述電弧產(chǎn)生的物理過程可知，欲使電弧熄滅，應設法降低電弧溫度和電場強度，以加強消電離作用。當電離速度低于消電離速度，則電弧熄滅。滅弧裝置用途：用于熄滅觸頭分斷負載電流時產(chǎn)生的電弧。滅弧原理：迅速拉長電??；冷卻和去游離法。根據(jù)上述滅弧原則，常用的滅弧裝置有如下幾種。1）多斷點滅弧2）滅弧柵3）磁吹式滅弧裝置4）滅弧罩1.2 接觸器1

9、.2.1 接觸器的定義、結構及工作原理接觸器的定義：是利用電磁吸力頻繁的遠距離地接通或分斷電動機電路或其他負載主電路的電磁式自動控制電器。 接觸器的結構： 1.電磁機構 2.主觸點和輔助觸點 3.滅弧裝置 4.支架和底座接觸器觸點的類型：主觸點、輔助觸點主觸點的作用：用來接通或分斷電動機電路或其他負載主電路。輔助觸點的作用：在控制電路中起聯(lián)動作用，控制其它電器工作。 1.2.2 接觸器的結構及工作原理接觸器的工作原理：線圈通電后,在鐵芯中產(chǎn)生磁通,由此在銜鐵氣隙處產(chǎn)生吸力,使銜鐵產(chǎn)生閉合動作,帶動主觸點閉合,接通主電路,同時銜鐵還帶動輔助觸點動作,使原來斷開的輔助觸點閉合,而原來閉合的輔助觸點

10、斷開。當線圈斷電或線圈的電壓降低到一定值時，電磁吸力消失或減弱，銜鐵在反力彈簧的作用下打開，主、輔觸點又恢復到原來的狀態(tài)。接觸器的用途及分類接觸器的用途：1.自動接通或斷開大電流電路的電器。接觸器是利用電磁吸力頻繁地遠距離地接通或分斷電動機電路或其他負載主電路。2.具有低電壓或欠電壓保護功能。接觸器具有控制容量大、過載能力強、壽命長、設備簡單經(jīng)濟等特點，是電力拖動自動控制線路中使用最廣泛的電器元件。控制對象：其主要控制對象是電動機，也可用于電熱設備、電焊機、電容器組等其它負載。接觸器的分類：接觸器可分為交流接觸器和直流接觸器兩大類。一）交流接觸器 1結構 觸頭系統(tǒng)：主觸點、輔助觸點 常開觸點（

11、動合觸點） 常閉觸點（動斷觸點）電磁機構：鐵心、銜鐵，吸引線圈和反作用彈簧 滅弧裝置：滅弧罩、滅弧柵滅弧、橋式觸點滅弧用途：遠距離地頻繁地通斷交流電路或控制交流電動機的頻繁起停。二）直流接觸器 用途：遠距離地頻繁地通斷直流電路或控制直流電動機的頻繁起停。結構：電磁機構、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置。接觸器的圖形符號和文字符號 KMKM KM KM 線圈 主觸點 輔助常開觸點 輔助常閉觸點接觸器的主要技術指標 額定電壓 交流接觸器： 220、380、660V 直流接觸器： 110、220、440V 額定電流交流接觸器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A 直流接觸器：40、

12、80、100、150、250、400、600A 勵磁線圈額定電壓交流接觸器：36、110（127）、220、380V 直流接觸器：24、48、220、440V 四）接觸器的主要技術指標 額定操作頻率交流接觸器： 600次/h直流接觸器： 1200次/h接通和分斷能力 接觸器的使用類別交流接觸器使用類別：AC1：接通、分斷額定電流；AC2：接通和分斷4倍的額定電流；AC3：接通6倍的額定電流；分斷額定電流；AC4：接通和分斷6倍的額定電流。直流接觸器使用類別：DC1：接通和分斷額定電流；DC3：接通和分斷4倍的額定電流；DC5：接通和分斷4倍的額定電流。根據(jù)電路中負載電流的種類選擇接觸器的使用類

13、別；接觸器的額定電壓應大于或等于負載回路的額定電壓；額定電流應大于或等于被控主回路的額定電流； 勵磁線圈的額定電壓應與所接控制電路的額定電壓等級一致。1.3 繼電器定義(作用)：繼電器是根據(jù)某種輸入信號來接通或斷開小電流控制路，實現(xiàn)遠距離控制和保護的自動控制電器。結構組成：感測機構、輸出執(zhí)行機構分類：按用途分 ：控制繼電器和保護繼電器按動作原理分：電磁式、感應式、電動式、電子式、 機械式 按輸入量分：電流、電壓、時間、速度、壓力按動作時間分：瞬時繼電器、延時繼電器 電磁式繼電器電磁式繼電器的定義:以電磁力為驅動力的繼電器稱為電磁式繼電器。電磁式繼電器的組成：電磁結構、觸點 。 1）電磁機構：與

14、接觸器完全相同 2）觸點 電磁式繼電器的觸點容量小、且容量均相同，無主觸點和輔助觸點之分無,也沒有滅弧裝置。一）電壓繼電器定義：觸點的動作與線圈電壓大小有關的繼電器稱為電壓繼電器。特點：線圈并聯(lián)在電路中，線圈的匝數(shù)多，導線細結構：電磁機構、觸點分類：過電壓繼電器 欠電壓繼電器過電壓繼電器的工作原理：線圈兩端的電壓為額定電壓時，銜鐵不產(chǎn)生吸合動作，只有當線圈兩端的電壓高于其額定電壓的某一值時，銜鐵才產(chǎn)生吸合動作，這種繼電器叫過電壓繼電器。 過電壓繼電器作用：在線路中起過電壓保護。 欠電壓繼電器的工作原理：當線圈兩端的電壓為額定電壓時，銜鐵吸合，只有當線圈兩端的電壓低于其額定電壓的某一值時，銜鐵才

15、產(chǎn)生釋放動作，這種繼電器叫欠電壓繼電器。欠電壓繼電器作用：在線路中起欠電壓保護。電壓繼電器的圖形符號和文字符號電壓繼電器的選擇 1、 根據(jù)電壓繼電器在電路中的作用選型，過電壓保護選擇過電壓繼電器，起低電壓保護的選欠電壓繼電器； 2、線圈的電流種類和電壓等級應與它所連接電路一致。 3、根據(jù)控制電路的要求選擇觸點的類型和數(shù)量。二）電流繼電器定義：觸點的動作與線圈電流大小有關的繼電器稱為電流繼電器。特點：線圈串接于電路中，導線粗、匝數(shù)少、阻抗小。 結構：電磁機構、觸點分類：過電流繼電器 欠電流繼電器 過流電流繼電器 欠流電流繼電器過電流繼電器的工作原理：線圈中的電流為額定電壓時，銜鐵不產(chǎn)生吸合動作，

16、只有當線圈中的電流高于其額定電流的某一值時，銜鐵才產(chǎn)生吸合動作，這種繼電器叫過電流繼電器。 過電流繼電器作用：在線路中起過電流保護。 欠電流繼電器的工作原理：當線圈中的電流為額定電流時，銜鐵吸合，只有當線圈中的電流低于其額定電流達到某一值時，銜鐵才產(chǎn)生釋放動作，這種繼電器叫欠電流繼電器。欠電流繼電器作用：在線路中起欠電流保護。電流繼電器的圖形符號和文字符號電流繼電器的選擇 1.根據(jù)電流繼電器在電路中的作用選型，過電流保護選擇過電流繼電器，起欠電流保護的選欠電流繼電器； 2.線圈的電流種類和電壓等級應與它所連接電路一致; 3.根據(jù)控制電路的要求選擇觸點的類型和數(shù)量。三）中間繼電器中間繼電器實質上

17、是一種電壓繼電器，結構和工作原理與接觸器相同。但它的觸點數(shù)量較多，作用：在電路中主要是擴展觸點的數(shù)量；將信號放大。 中間繼電器的圖形符號和文字符號: 中間繼電器中間繼電器的選擇 1、觸點數(shù)量及種類應滿足所控制電路的要求2、線圈電壓應與控制電路的電壓一致3、觸點的額定電流應與所控制的電器的額定電流一致。熱繼電器熱繼電器定義：熱繼電器是隨過載程度而改變動作時間的一種電器。作用：電動機起過載保護。電動機的過載特性：電動機在不超過允許溫升條件下，電動機的載電流與其通過的時間關系，稱為電動機的過載特性。熱繼電器的保護特性：熱繼電器中通過的過載電流與熱繼電器動作時間的關系，稱為熱繼電器的保護特性熱繼電器的

18、電器符號： 熱元件 常閉觸點熱繼電器的選擇：1、原則上熱繼電器的額定電流等于電動機的額定電流。對于過載能力較差的電動機，其配用的熱繼電器的額定電流可適當小些，通常選取熱繼電器的額定電流為電動機額定電流的60%-80%。2、在不頻繁啟動的場合，要保證熱繼電器在電動機啟動過程中不產(chǎn)生誤動作。一般當電動機啟動電流為額定電流的6倍，啟動時間不超過6秒且很少連續(xù)啟動時可按電動機的額定電流選取熱繼電器。3、定子繞組為三角形接法的電動機應采用帶斷相保護的熱繼電器。4、當電動機為重復短時工作制，要注意熱繼電器的允許操作頻率。溫度繼電器定義：依據(jù)溫度動作的繼電器叫溫度繼電器。作用：對電動機起“全熱保護”。溫度繼電器的類型：雙金屬片式溫度繼電器熱敏電阻式溫度繼電器雙金屬片式溫度計電器的主要結構雙金屬片：為溫度繼電器的感測元件；觸點：為溫度繼電器的執(zhí)行元件。 時間繼電器定義：從得到輸入信號(線圈的通電或斷電)開始，經(jīng)過一定的延時后，才輸出信號(觸點的閉合或斷開)的繼電器，叫時間繼電器。作用：在控制電路中按整定時間長短通斷電路的作用。時間繼電器的分類：按構成原理分：電磁式 電動式 空氣阻尼式 晶體管式 數(shù)字式按延時方式分：通電延時型 斷電延時型 通電延時：從接受輸入信號后延時一定的時間，輸出信號才發(fā)生變化；當輸入信號消失后，輸出瞬時復原