智能電器與工廠控制技術(shù)常用低壓電器

10/13/2023第一章常用低壓電器第一節(jié)低壓電器基本知識第二節(jié)電磁式接觸器第三節(jié)電磁式繼電器第四節(jié)熱繼電器第五節(jié)熔斷器第六節(jié)低壓開關電器與主令電器10/13/2023第一節(jié)低壓電器的基本知識電器：一種能夠根據(jù)外界的信號和要求，手動或者自動的接通或斷開電路，斷續(xù)或者連續(xù)的改變電路參數(shù)，以實現(xiàn)電路或者非電對象的切換，控制，保護，檢測,,變換和調(diào)節(jié)的電氣設備。簡單定義：電器就是能夠控制電，按照人們的要求安全的為人們工作的一種工具。10/13/2023

是指工作在直流1500V、交流1200V及以下的電路中，以實現(xiàn)對電路或非電對象的控制、檢測、保護、變換、調(diào)節(jié)等作用的電器。

常用:

熔斷器,刀開關,低壓斷路器,繼電器,接觸器,主令控制器等低壓電器：10/13/2023低壓電器的分類（二）低壓控制電器：用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器。如：接觸器、控制繼電器、主令電器、電阻器、電磁鐵等。（一）低壓配電電器：用于供、配電系統(tǒng)中進行電能輸送和分配的電器。如：刀開關、低壓斷路器、熔斷器等；（三）低壓主令電器：用于發(fā)送控制指令的電器。如按鈕、主令開關、形成開關、主令控制器、轉(zhuǎn)換開關等。（四）低壓保護電器：用于對電路及用電設備進行保護的電器。如熔斷器、熱繼電器、電壓繼電器、電流繼電器等。（五）低壓執(zhí)行電器：用于完成某種動作或傳送功能的電器。如電磁鐵、電磁離合器等。10/13/2023二、電磁式低壓電器基本結(jié)構(gòu)（一）電磁機構(gòu)電磁機構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式電磁機構(gòu)：由吸引線圈、鐵心、銜鐵組成。圖1-1電磁機構(gòu)a-直動式電磁機構(gòu)b-拍合式電磁機構(gòu)1-銜鐵2-鐵心3-線圈10/13/2023（二）觸頭系統(tǒng)觸頭的接觸形式圖1-7觸頭的接觸形式a-點接觸b-線接觸c-面接觸10/13/2023觸頭的結(jié)構(gòu)形式圖1-8觸頭的結(jié)構(gòu)形式a-點接觸橋式觸頭b-面接觸橋式觸頭c-線接觸指形觸頭10/13/2023減小接觸電阻的方法觸頭材料選用電阻系數(shù)小的材料，使觸頭本身的電阻盡量減小；增加觸頭的接觸壓力，一般在動觸頭上安裝觸頭彈簧；改善觸頭表面狀況，盡量避免或減小表面氧化膜形成，在使用過程中盡量保持觸頭清潔。10/13/2023（三）電弧的產(chǎn)生和滅弧方法電弧的產(chǎn)生電弧的產(chǎn)生的原因（4）高溫游離（1）強電場發(fā)射（2）撞擊電離（3）熱電子發(fā)射10/13/2023滅弧的基本方法（1）拉長電弧，從而降低電場強度；（2）用電磁力使電弧在冷卻介質(zhì)中運動，降低弧柱周圍的溫度；（3）將電弧擠入絕緣壁組成的窄縫中以冷卻電??；（4）將電弧分成許多串聯(lián)的短弧，增加維持電弧所需的臨極電壓降10/13/2023常用的滅弧裝置（1）雙斷口滅弧

圖1-9雙斷口電動力吹弧1-靜觸頭2-動觸頭3-電弧10/13/2023（2）磁吹滅弧圖1-10磁吹滅弧原理1-磁吹線圈2-鐵心3-導磁夾板4-引弧角5-滅弧罩6-磁吹線圈磁場7-電弧電流磁場8-動觸頭10/13/2023（3）金屬柵片滅弧圖1-11柵片滅弧示意圖1-滅弧柵片2-觸頭3-電弧10/13/2023

接觸器是一種用于中遠距離頻繁地接通與斷開交直流主電路及大容量控制電路的一種自動開關電器。第二節(jié)電磁式接觸器10/13/2023按操作方式分有：●電磁接觸器、氣動接觸器和電磁氣動接觸器；按滅弧介質(zhì)分有：●空氣電磁式接觸器、油浸式接觸器和真空接觸器等；按主觸頭控制的電流性質(zhì)分有：●交流接觸器、直流接觸器；按電磁機構(gòu)的勵磁方式分有：●直流勵磁操作與交流勵磁操作兩種。10/13/2023

一、接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理圖1-13交流接觸器結(jié)構(gòu)示意圖1-動觸頭2-靜觸頭3-銜鐵4-彈簧5-線圈6-鐵心7-墊氈8-觸頭彈簧9-滅弧罩10-觸頭壓力彈簧10/13/2023二、接觸器的主要技術(shù)參數(shù)

接觸器的主要技術(shù)參數(shù)有極數(shù)和電流種類，額定工作電壓、額定工作電流（或額定控制功率），額定通斷能力，線圈額定電壓，允許操作頻率，機械壽命和電壽命，接觸器線圈的起動功率和吸持功率，使用類別等。

常用的交流接觸器有CJ20、CJX2、CJ12和CJ10、CJ0等系列，直流接觸器有CZ18、CZ21、CZ22和CZ10、CZ2等系列。10/13/2023四、接觸器的選用1．接觸器極數(shù)和電流種類的確定2．根據(jù)接觸器所控制負載的工作任務來選擇相應使用類別的接觸器。3．根據(jù)負載功率和操作情況來確定接觸器主觸頭的電流等級。6．接觸器觸頭數(shù)和種類應滿足主電路和控制電路的要求。4．根據(jù)接觸器主觸頭接通與分斷主電路電壓等級來決定接觸器的額定電壓。5．接觸器吸引線圈的額定電壓應由所接控制電路電壓確定。10/13/2023第三節(jié)電磁式繼電器

繼電器是一種利用各種物理量的變化，將電量或非電量信號轉(zhuǎn)化為電磁力或使輸出狀態(tài)發(fā)生階躍變化，從而通過其觸頭或突變量促使在同一電路或另一電路中的其它器件或裝置動作的一種控制元件。它用于各種控制電路中進行信號傳遞、放大、轉(zhuǎn)換、聯(lián)鎖等，控制主電路和輔助電路中的器件或設備按預定的動作程序進行工作，實現(xiàn)自動控制和保護的目的。

常用的繼電器按動作原理分有電磁式、磁電式、感應式、電動式、光電式、壓電式、熱繼電器與時間繼電器等。按激勵量不同分為交流、直流、電壓、電流、中間、時間、速度、溫度、壓力、脈沖繼電器等。10/13/2023一、電磁式繼電器的基本結(jié)構(gòu)及分類（一）電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)1．電磁機構(gòu)2．觸頭系統(tǒng)3．調(diào)節(jié)裝置圖1-14電磁式繼電器的典型結(jié)構(gòu)1-底座2-鐵心3-釋放彈簧4-調(diào)節(jié)螺母5-調(diào)節(jié)螺母6-銜鐵7-非磁性墊片8-極靴9-觸頭系統(tǒng)10-線圈10/13/2023（二）電磁式繼電器的分類按用途不同分有：控制繼電器、保護繼電器、通訊繼電器和安全繼電器等電磁式繼電器按輸入信號不同分有：電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、速度繼電器和中間繼電器按線圈電流種類不同分有：交流繼電器和直流繼電器10/13/2023二、電磁式繼電器的特性及主要參數(shù)（一）電磁式繼電器的特性（二）繼電器的主要參數(shù)1．額定參數(shù)2．動作參數(shù)5．動作時間3．整定植４．返回參數(shù)10/13/2023時間繼電器繼電器輸入信號輸入后，經(jīng)一定的延時，才有輸出信號的繼電器稱為時間繼電器。對于電磁式時間繼電器，當電磁線圈通電或斷電后，經(jīng)一段時間，延時觸都頭狀態(tài)才發(fā)生變化，即延時觸頭才動作。分類：空氣式、電動式、晶體管式及直流電磁式等幾大類。延時方式：通電延時和斷電延時兩種。10/13/2023（一）直流電磁式時間繼電器圖1-15直流電磁式時間繼電器10/13/2023（二）空氣阻尼式時間繼電器

空氣式時間繼電器是利用空氣阻尼的原理制成的分：通電延時、斷電延時組成：電磁系統(tǒng)、延時機構(gòu)、工作觸點10/13/2023圖1-16JS7-A系列空氣阻尼式時間繼電器結(jié)構(gòu)原理圖a-通電延時型b-斷電延時型1-線圈2-鐵心3-銜鐵4-反力彈簧5-推板6-活塞桿7-塔形彈簧8-弱彈簧9-橡皮膜10-空氣室壁11-調(diào)節(jié)螺釘12-進氣孔13-活塞14、16-微動開關15-杠桿10/13/2023第四節(jié)

熱繼電器

熱繼電器是電流通過發(fā)熱元件加熱使雙金屬片彎曲，推動執(zhí)行機構(gòu)動作的電器。主要用來保護電動機或其它負載免于過載以及作為三相電動機的斷相保護

10/13/2023一、電氣控制對熱繼電器性能的要求圖1-17熱繼電器保護特性與電動機過載特性的配合１-電動機的過載特性2-熱繼電器的保護特性１．應具有合理可靠的保護特性２．具有一定的溫度補償

４．具有手動復位與自動復位功能３．熱繼電器動作電流可以方便地調(diào)節(jié)10/13/2023二、雙金屬片熱繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理圖1-18雙金屬片式熱繼電器結(jié)構(gòu)原理圖1-主雙金屬片2-電阻絲3-導板4--補償雙金屬片5-螺釘6-推桿7-靜觸頭8-動觸頭9-復位按鈕10-調(diào)節(jié)凸輪11-彈簧10/13/2023第五節(jié)熔斷器

熔斷器是一種當電流超過規(guī)定值一定時間后,以它本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化而分斷電路的電器.廣泛應用于低壓配電系統(tǒng)及用電設備中作短路和過電流保護.一、熔斷器結(jié)構(gòu)及工作原理10/13/2023二、熔斷器的保護特性圖1-21熔斷器的保護特性10/13/2023三、熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)及典型產(chǎn)品（一）熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)1．額定電壓2．額定電流3．極限分斷能力4．熔斷電流10/13/2023（二）熔斷器的典型產(chǎn)品按結(jié)構(gòu)分有：半封閉瓷插式、螺旋式、無填料封閉管式和有填料封閉管式熔斷器。瓷插式熔斷器螺旋式熔斷器有填料封閉管式熔斷器10/13/2023四、熔斷器的選用1）熔斷器類型的選擇2）熔斷器額定電壓的選擇3）熔體、熔斷器額定電流的選擇4）熔斷器額定電流的校驗10/13/2023第六節(jié)低壓開關電器與主令電器一、低壓開關

低壓開關又稱低壓隔離器，是低壓電器中結(jié)構(gòu)比較簡單、應用廣泛的一類手動電器。主要有刀開關、組合開關、以及用刀與熔斷器組合成的膠蓋瓷底刀開關和熔斷器式刀開關，還有轉(zhuǎn)換開關等。10/13/2023二、低壓斷路器

低壓斷路器又稱自動開關或空氣開關。它相當于刀開關、熔斷器、熱繼電器和欠電壓繼電器的組合，是一種既有手動開關作用又能自動進行欠壓、失壓、過載和短路保護的電器。10/13/2023（一）低壓斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理圖1-23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1．主觸頭及滅弧裝置2．脫扣器3．自由脫扣機構(gòu)和操作機構(gòu)10/13/2023（二）、低壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和保護特性1．低壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)1）額定電壓2）斷路器額定電流3）斷路器殼架等級額定電流4）斷路器的通斷能力5）保護特性2．保護特性圖1-24低壓斷路器的保護特性

1-被保護對象的發(fā)熱特性

2-低壓斷路器保護特性10/13/2023（四）塑殼式低壓斷路器的選用塑殼式低壓斷路器常用來作電動機的過載與短路保護。選擇原則是：1）斷路器額定電壓等于或大于線路額定電壓。2）斷路器額定電流等于或大于線路或設備額定電流。3）斷路器通斷能力等于或大于線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流。4）欠壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓。10/13/20238）6倍長延時電流整定值的可返回時間等于或大于電動機實際起動時間。5）分勵脫扣器額定電壓等于控制電源電壓。6）長延時電流整定值等于電動機額定電流。7）瞬時整定電流：對保護籠型感應電動機的斷路器，瞬時整定電流為8~15倍電動機額定電流；對于保護繞線型感應電動機的斷路器，瞬時整定電流為3~6倍電動機額定電流。10/13/2023三、主令電器

主令電器主要用來接通或斷開控制電路，以