第5章常用控制電機(jī).ppt

1、第五章 常用低壓電器,第一節(jié) 常用低壓電器的基本知識(shí),一、常用低壓電器的分類,（一）按用途分類 1）控制電器：用于各種控制電路和控制系統(tǒng)，控制受電設(shè)備并使其達(dá)到預(yù)期工作狀態(tài)要求的電器。 2）配電電器：用于電能輸送和分配，對(duì)電路及設(shè)備進(jìn)行通斷、保護(hù)以及轉(zhuǎn)換電源和負(fù)載。 3）執(zhí)行電器：用于完成某種動(dòng)作或傳送功能。,通常，額定電壓在交流1000V，直流1200V及其以下的電器稱為低壓電器。,4）通信用低壓電器：用于計(jì)算機(jī)接口和通信口，可與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接的電器。 5）終端電器：用于線路末端的小型化、模數(shù)化的組合式開(kāi)關(guān)電器，可根據(jù)需要組合成對(duì)電路和用電設(shè)備進(jìn)行配電、保護(hù)、控制、調(diào)節(jié)、報(bào)警等。 6）其他電

2、器：包括變頻調(diào)速器、可編程序控制器、軟起動(dòng)器、穩(wěn)壓與調(diào)壓電器等。,（二）按工作條件分類 1）一般用途低壓電器；2）框用低壓電器 3）化工低壓電器； 4）船用低壓電器 5）牽引低壓電器； 6）航空低壓電器,（三）按動(dòng)作性質(zhì)分類：,手動(dòng)電器和自動(dòng)切換電器,（五）按使用系統(tǒng)分類 1）自動(dòng)控制電力系統(tǒng)用電器 2）電力系統(tǒng)用電器 3）自動(dòng)化通信系統(tǒng)用電器,（四）按電器執(zhí)行功能分類 1）有觸頭電器 2）無(wú)觸頭電器 3）混合電器,（六）按電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng)用電器分類 1）接觸器 2）主令電器 3）繼電器 4）執(zhí)行電器 5）熔斷器 6）低壓斷路器 7）隔離開(kāi)關(guān) 8）成套電器,二、低壓電器的應(yīng)用,在電力拖電動(dòng)

3、系統(tǒng)中，低壓電器主要用于對(duì)電動(dòng)機(jī) 進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)。,三、低壓電器額定工作制與正常工作條件,（一）額定工作制,1）8小時(shí)工作制：電器的工作時(shí)間不超過(guò)8小時(shí)。,2）長(zhǎng)期工作制連續(xù)工作8小時(shí)以上。,3）短時(shí)工作制：有載時(shí)間和空載時(shí)間相互交替，且有載時(shí)間小于空載時(shí)間。,4）斷續(xù)周期工作制：有載時(shí)間和空載時(shí)間循環(huán)交替，且有一定比值。,（二）正常工作條件,（1）周圍空氣溫度規(guī)定為-5+40，24小時(shí)平均值不超過(guò)+35。,（2）安裝地點(diǎn)不超過(guò)海拔2000m。,（3）安裝地點(diǎn)的最高溫度為+40，相對(duì)濕度不超過(guò)50%。,（4）污染等級(jí)分為4級(jí)： 1）等級(jí)1：無(wú)污染。 2）等級(jí)2：有非導(dǎo)電性污染。 3）等級(jí)

4、3：有導(dǎo)電性污染。 4）等級(jí)4：造成持久性的導(dǎo)電污染。 工業(yè)電器一般適用于污染等級(jí)為3級(jí)的環(huán)境，家用電器適用于 等級(jí)為2級(jí)的環(huán)境。,第二節(jié) 常用低壓電器的基本問(wèn)題,電磁機(jī)構(gòu) 低壓電器的基本結(jié)構(gòu) 觸頭系統(tǒng),一、電磁機(jī)構(gòu),（一）電磁機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式,電磁線圈 電磁機(jī)構(gòu) 鐵心 銜鐵,1按銜鐵的運(yùn)動(dòng)方式分,根據(jù)由鐵心和銜鐵構(gòu)成的磁路形狀及銜鐵運(yùn)動(dòng)方式的不同，以 及線圈接入電路的方式不同，電磁機(jī)構(gòu)可分為多種形式。,1）銜鐵繞棱角轉(zhuǎn)動(dòng)拍合式鐵心：,在該方式中，銜鐵繞磁軛的棱角轉(zhuǎn)動(dòng)，鐵心用電工軟鐵制成， 適用于直流接觸器和繼電器，如圖5-2d.,2）銜鐵繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)拍合式鐵心：銜鐵可繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，鐵心用硅鋼片疊成，適

5、用于中小容量交流接觸器和繼電器，如圖5-2e。,3）銜鐵直線運(yùn)動(dòng)式鐵心：銜鐵在線圈內(nèi)作直線運(yùn)動(dòng)，多用于中小容量交流接觸器和繼電器，如圖5-2a、b、c。,2按磁路形式分：有U型（如圖5-2a、c、d所示)和 E型（如圖5-2b、e所示)。,3按線圈的連接方式分,1）串聯(lián)電磁機(jī)構(gòu)：電磁線圈串聯(lián)于電路中，如圖5-3a所示。 按電流種類又分為直流串聯(lián)電磁機(jī)構(gòu)和交流串聯(lián)電磁機(jī)構(gòu)。 該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是匝數(shù)少，線徑粗，銜鐵動(dòng)作與否取決于線圈中 電流的大小，故又稱為電流線圈。,2）并聯(lián)電磁機(jī)構(gòu)：電磁線圈并聯(lián)于電路中，如圖5-3b所示。 按電流種類又分為直流并聯(lián)電磁機(jī)構(gòu)和交流并聯(lián)電磁機(jī)構(gòu)。 該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是匝數(shù)多，

6、線徑細(xì)，銜鐵動(dòng)作與否取決于線圈中 電壓的大小，故又稱為電壓線圈。,4按電磁線圈的種類分：直流線圈和交流線圈。,（二）電磁機(jī)構(gòu)的工作特性,1吸力特性,1）交流電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性,交流電磁機(jī)構(gòu)的電流I與電磁氣隙成正比，故當(dāng)線圈未吸合時(shí)，電流可達(dá)吸合后電流的56倍，如果銜鐵卡住，或頻繁動(dòng)作，線圈可能燒毀，所以在可靠性要求高或操作頻繁時(shí)，一般不采用交流電磁結(jié)構(gòu)。,2）直流電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性,直流電磁機(jī)構(gòu)的電流與氣隙大小無(wú)關(guān)，而電磁吸力與氣隙的平方成反比，所以直流電磁機(jī)構(gòu)適用于動(dòng)作頻繁的場(chǎng)合，且吸合后電磁吸力較大，工作可靠。但是當(dāng)直流電磁機(jī)構(gòu)的電磁線圈斷電時(shí)，由于磁通急劇變化，在線圈中會(huì)感應(yīng)出很大的反電

7、動(dòng)勢(shì)，其值可達(dá)線圈額定電壓的10倍以上，很容易使線圈損壞，因此，一般在電磁線圈兩端并聯(lián)一個(gè)放電回路。如圖5-3所示。,圖5-3 直流線圈斷電放電回路,2單相交流電磁機(jī)構(gòu)中短路環(huán)的作用,在交流電磁機(jī)構(gòu)中，一般在鐵心端面上安裝一個(gè)銅制短路環(huán)以 便保證電磁機(jī)構(gòu)正常工作。,二、觸頭系統(tǒng),（一）觸頭的接觸形式,觸頭的作用：觸頭是電磁式電器的執(zhí)行元件，起接通和分?jǐn)嚯?路的作用。,點(diǎn)接觸：用于小電流接觸器中。 線接觸：用于通電次數(shù)多，電流大的場(chǎng)合。 面接觸：允許通過(guò)較大電流。,（二）觸頭的種類,主觸頭：用于接通和斷開(kāi)主電路，允許通過(guò)較大電流。 輔助觸頭：用于接通和斷開(kāi)控制電路，允許通過(guò)較小電流。,按觸頭控制

8、的電路分：,按觸頭原始狀態(tài)分：,常開(kāi)觸頭：電磁線圈未通電時(shí)，斷開(kāi)的觸頭。 常閉觸頭：電磁線圈未通電時(shí)，閉合的觸頭。,三、電弧的產(chǎn)生和常用的滅弧方法,（一）電弧的產(chǎn)生,當(dāng)觸頭分?jǐn)嚯娐窌r(shí)，若觸頭間的電壓達(dá)12V20V、電流達(dá)0.251A，觸頭間隙就會(huì)產(chǎn)生電弧。電弧會(huì)使觸頭燒蝕，并使電路切斷時(shí)間延長(zhǎng)，甚至不能斷開(kāi)，造成事故，為此，必須采取滅弧措施，加速并可靠的熄滅電弧。,（二）常用的滅弧方法,1雙斷口滅弧,2磁吹滅弧,3柵片滅弧,4滅弧罩滅弧,第三節(jié) 主令電器與轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),一、主令電器 主令電器是電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)中用來(lái)發(fā)送或轉(zhuǎn)換控制指令的電器，是一種用于控制電路的控制電器。 1.控制按鈕 控制按鈕主要

9、用于遠(yuǎn)距離操作具有電磁線圈的電器，也用在控制電路中發(fā)布指令和執(zhí)行電氣連鎖。 1）按鈕結(jié)構(gòu)及工作原理 一般由按鈕帽、復(fù)位彈簧、觸頭和外殼等組成，其外形和結(jié)構(gòu)如圖5-8a、b所示。,當(dāng)按下按鈕時(shí)，橋式觸頭隨著推桿一起往下移動(dòng)，常閉觸頭分?jǐn)?；橋式觸頭繼續(xù)往下移動(dòng)，直到和下面一對(duì)靜觸頭接觸，于是常開(kāi)觸頭接通。 松開(kāi)按鈕后，復(fù)位彈簧使推桿和觸頭復(fù)位，常開(kāi)觸頭恢復(fù)為分?jǐn)酄顟B(tài)，常閉觸頭恢復(fù)為接通狀態(tài)。 控制按鈕文字符號(hào)為SB，其常開(kāi)觸頭、常閉觸頭與復(fù)合觸頭的圖形符號(hào)如圖所示。,2）控制按鈕類型及主要技術(shù)參數(shù) 按保護(hù)形式分：有開(kāi)啟式、保護(hù)式、防水式、防腐式等。 按結(jié)構(gòu)形式分：有嵌壓式、緊急式、鑰匙式、旋鈕式、

10、帶信號(hào)燈式、帶燈撳鈕式等。 按顏色分：有紅、黑、綠、白、藍(lán)等。 主要技術(shù)參數(shù)：額定電壓、額定電流、結(jié)構(gòu)形式、觸頭數(shù)量、鈕數(shù)、按鈕顏色等。 3）選用原則 根據(jù)使用場(chǎng)合選擇種類；根據(jù)用途選擇結(jié)構(gòu)形式；根據(jù)控制要求選擇數(shù)量等。,2.行程開(kāi)關(guān) 行程開(kāi)關(guān)是用來(lái)反映工作機(jī)械的行程位置，并發(fā)出指令，以控制其運(yùn)動(dòng)方向和行程大小的指令電器。 1）行程開(kāi)關(guān)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 基本結(jié)構(gòu)：操作頭、觸頭系統(tǒng)與外殼組成，外形如圖5-9所示。 工作原理：當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)部件到達(dá)某一位置時(shí)，運(yùn)動(dòng)部件上的檔塊碰壓行程開(kāi)關(guān)的操作頭，使行程開(kāi)關(guān)的觸頭改變狀態(tài)，對(duì)控制電路發(fā)出接通、斷開(kāi)或變換某些控制電路的指令，以達(dá)到設(shè)定的控制要求

11、。 行程開(kāi)關(guān)文字符號(hào)為SQ，其常開(kāi)觸頭、常閉觸頭、復(fù)合觸頭的圖形符號(hào)如圖5-10所示。,2）行程開(kāi)關(guān)類型及主要技術(shù)參數(shù) 按運(yùn)動(dòng)形式分：直動(dòng)式、轉(zhuǎn)動(dòng)式與微動(dòng)式。 按復(fù)位形式分：自動(dòng)復(fù)位和非自動(dòng)復(fù)位。 按有無(wú)觸頭分：有觸頭和無(wú)觸頭。 主要技術(shù)參數(shù)：額定電壓、額定電流、結(jié)構(gòu)形式、觸頭對(duì)數(shù)、動(dòng)作行程（距離或角度）、超行程（距離或角度）。,3.接近開(kāi)關(guān) 接近開(kāi)關(guān)是一種非接近式的檢測(cè)裝置，能檢測(cè)金屬物體或非金屬物體的存在與否，只要當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體接近它一定距離時(shí)就能發(fā)出信號(hào)，以控制運(yùn)動(dòng)物體的位置，接近開(kāi)關(guān)不僅具有向程開(kāi)關(guān)的作用，還有計(jì)數(shù)作用。 技術(shù)參數(shù)：工作電壓、輸出電流、控制功率、動(dòng)作距離、重復(fù)精度、操作頻率

12、、復(fù)位行程等。 接近開(kāi)關(guān)的文字符號(hào)為SP，常開(kāi)觸頭和常閉觸頭的圖形符號(hào)如圖5-11所示。 選用原則： 1）用于工作頻率高、可靠性及精度要求均較高的場(chǎng)合。 2）按輸出要求選擇觸頭形式和數(shù)量。,4.萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān) 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)是由多組相同結(jié)構(gòu)的觸頭組件疊裝而成的多檔位多回路的手動(dòng)控制電器。 基本構(gòu)成：接觸系統(tǒng)、凸輪機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)軸、手柄與定位機(jī)構(gòu)等，外形示意圖如圖5-12所示。 主要技術(shù)參數(shù)：額定電壓、額定電流、觸頭技術(shù)數(shù)據(jù)、操作頻率、觸頭數(shù)、檔數(shù)、操作方式等。 選用原則：1）按額定電壓和工作電流選用相應(yīng)的開(kāi)關(guān)系 列；2）根據(jù)要求確定觸頭數(shù)量和接線圖號(hào)。,第四節(jié) 電磁式接觸器,接觸器是一種適用于在低壓配電

13、系統(tǒng)中遠(yuǎn)距離控制、頻繁操作、直流主電路及大容量控制電路的自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)電器。,接觸器的分類：,按操作方式分：電磁接觸器、氣動(dòng)接觸器、電磁氣動(dòng)接觸器。,按滅弧介質(zhì)分：空氣電磁式、油浸式和真空式接觸器。,按主觸頭控制的電流種類分：交流、直流、切換電容接觸器。,一、接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理,電磁機(jī)構(gòu) 觸頭系統(tǒng) 滅弧裝置 釋放彈簧 觸頭彈簧 底座,1.接觸器結(jié)構(gòu),2.電磁式接觸器的基本工作原理：利用電磁原理，通過(guò)控制電路的控制和可動(dòng)銜鐵的運(yùn)動(dòng)來(lái)帶動(dòng)觸頭，控制主電路的通斷。當(dāng)接在控制電路中的線圈通電后，銜鐵在電磁吸力作用下被吸向鐵心，銜鐵運(yùn)動(dòng)的同時(shí)帶動(dòng)觸頭動(dòng)作，使其常閉觸頭分開(kāi)，常開(kāi)觸頭閉合。當(dāng)線圈斷電或線

14、圈的電壓過(guò)低時(shí)，電磁吸力消失或減弱，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸頭復(fù)位，實(shí)現(xiàn)控制電路通斷和失電壓與欠電壓釋放保護(hù)功能。,二、電磁式接觸器的分類及主要技術(shù)參數(shù) 1按接觸器的極數(shù)和電流種類分類 按主觸頭的個(gè)數(shù)分類:接觸器有兩極、三極和四極接觸器。按主觸頭接通和分?jǐn)嘀麟娐返碾娏鞣N類分類：交流接觸器和直流接觸器。 2額定工作電壓：是指主觸頭之間的正常工作電壓。直流接觸器額定電壓有：110V、220V、440V、750V；交流接觸器額定電壓有：220V、380V、660V、1140V。 3額定工作電流：是指主觸頭正常工作電流。直流接觸器額定電流有：40A、80A、100A、150A、250A、400

15、等；交流接觸器額定電流有：10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A等。 4主觸頭通斷能力：指主觸頭在規(guī)定條件下，能可靠地接通和分?jǐn)嗟碾娏髦怠?5線圈額定工作電壓：指接觸器電磁線圈正常工作電壓值。交流線圈有：24V、36V、48V、110V、127V、220V、380V。直流線圈有：24V、38V、110V、220V、440V。 6允許操作頻率：指接觸器在每小時(shí)內(nèi)允許的最高操作次數(shù)。 7機(jī)械壽命和電氣壽命：機(jī)械壽命是指接觸器在需要修理或更換機(jī)構(gòu)零件前所能承受的無(wú)載操作次數(shù)。電器壽命是在規(guī)定的正常工作條件下，接觸器需要修理或更換零件前的有載次數(shù)。 8接觸器線圈的啟動(dòng)功

16、率和吸持功率： 直流接觸器的啟動(dòng)功率與吸持功率相等；交流接觸器啟動(dòng)視在功率一般為吸持功率的58倍。線圈的工作功率是指吸持有功功率。 9使用類別：接觸器用于不同負(fù)載時(shí)，對(duì)主觸頭的接通和分?jǐn)嗄芰Φ囊笠膊煌＝佑|器常見(jiàn)的使用類別及典型應(yīng)用如下表所示。,表5-1 接觸器的常見(jiàn)使用類別和典型用途,三、常用典型接觸器 （一）交流接觸器：CJ20、B系列接觸器。 （二）切換電容器接觸器：用于低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備中。 （三）真空交流接觸器：適用于條件惡劣及危險(xiǎn)環(huán)境中。 （四）直流接觸器：主要用于直流電力系統(tǒng)中。,四、接觸器的選用 1）接觸器極數(shù)和種類的選擇： 根據(jù)主觸頭接通和分?jǐn)嗟碾娏鞣N類，選用直流和交流接觸器

17、。 根據(jù)主觸頭控制的相數(shù)確定接觸器的極數(shù)。 根據(jù)接觸器應(yīng)用場(chǎng)地的條件選用普通接觸器還是特殊接觸器。 2）根據(jù)接觸器所控制負(fù)載的工作任務(wù)選擇相應(yīng)的接觸器。 3）根據(jù)負(fù)載的功率和操作情況來(lái)確定接觸器主觸頭的電流等級(jí)。 4)根據(jù)接觸器主觸頭所控制電路電壓等級(jí)來(lái)確定接觸器的額定電壓等級(jí)。 5）接觸器線圈的額定電壓由所接控制電路電壓來(lái)確定。 6）接觸器常開(kāi)、常閉觸頭數(shù)目要滿足控制要求。,第五節(jié) 電磁式電壓、電流繼電器,繼電器是一種控制元件，根據(jù)輸入信號(hào)的不同而達(dá)到不同的控制目的。繼電器一般用來(lái)接通和斷開(kāi)控制電路 一、電磁式繼電器的基本結(jié)構(gòu)及分類 （一）電磁式繼電器的基本結(jié)構(gòu) 電磁式繼電器有直流和交流之分

18、，其結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器基本相同，但觸頭的通斷電流值比接觸器小，沒(méi)有滅弧裝置。由于繼電器為了滿足控制要求，需要調(diào)節(jié)繼電器的動(dòng)作參數(shù)，故又調(diào)節(jié)裝置。 （二）電磁式繼電器的分類 按輸入信號(hào)不同分：有電壓繼電器、電流繼電器、時(shí)間繼電器等。 按線圈種類不同分：有交流和直流繼電器。 按用途分：有控制繼電器、保護(hù)繼電器等。,二、繼電器的主要技術(shù)參數(shù) 1額定參數(shù)：是指繼電器的線圈和觸頭在正常工作時(shí)允許的電壓或電流值。 2動(dòng)作參數(shù)：即繼電器的吸合值和釋放值。對(duì)電壓繼電器為吸和電壓U0和釋放電壓Ur；對(duì)電流繼電器為吸合電流和釋放電流。 3整定值：根據(jù)要求，對(duì)繼電器的動(dòng)作參數(shù)進(jìn)行人工調(diào)整的值。 4返回參數(shù)：是指

19、繼電器的釋放值與吸合值的比值，用K表示。不同的應(yīng)用場(chǎng)合要求繼電器的返回參數(shù)不同。 5動(dòng)作時(shí)間：有吸合時(shí)間和釋放時(shí)間兩種。吸合時(shí)間是指線圈接受電信號(hào)起，到銜鐵完全吸合所需的時(shí)間；釋放時(shí)間是指從線圈斷電到銜鐵完全釋放所需的時(shí)間。,三、電磁式電壓繼電器與電流繼電器 （一）電磁式電壓繼電器 1過(guò)電壓繼電器：在電路中用于過(guò)電壓保護(hù)。當(dāng)線圈為額定電壓時(shí)，銜鐵不吸合，只有當(dāng)線圈電壓高于其額定電壓一定值時(shí)，銜鐵才吸合相應(yīng)觸頭動(dòng)作；當(dāng)線圈電壓低于繼電器釋放電壓時(shí)，銜鐵返回釋放狀態(tài)，相應(yīng)觸頭也返回到原始狀態(tài)。 2欠電壓繼電器：在電路中用于欠電壓保護(hù)。當(dāng)線圈電壓低于額定電壓時(shí)，銜鐵就吸合，而當(dāng)線圈電壓很低時(shí)銜鐵才釋

20、放。,（二）電磁式電流繼電器 1過(guò)電流繼電器：正常工作時(shí)，線圈流過(guò)負(fù)載電流，銜鐵不吸合；當(dāng)流過(guò)線圈的電流超過(guò)一定值時(shí)，銜鐵吸合使觸頭動(dòng)作，常閉觸頭打開(kāi)，切斷接觸器線圈電路，使接觸器線圈釋放，接觸器主觸頭斷開(kāi)主電路，起到保護(hù)作用。 2欠電流繼電器：正常工作時(shí)，線圈流過(guò)額定電流，銜鐵處于吸合狀態(tài)；當(dāng)負(fù)載電流減小至繼電器釋放電流時(shí)，銜鐵釋放，觸頭恢復(fù)到原始狀態(tài)。欠電流繼電器只用于直流電路中。 （三）電磁式中間繼電器 中間繼電器的特點(diǎn)是觸頭數(shù)量較多，在電路中起增加觸頭數(shù)量和中間放大作用。有交流和直流繼電器之分。,四、繼電器的選用 1類別的使用：AC-11控制交流電磁鐵，DC-11控制直流電磁鐵。 2額

21、定工作電流和額定工作電壓的選用：繼電器線圈電壓應(yīng)為額定值，繼電器的最高電流應(yīng)小于額定發(fā)熱電流。 3工作制的選用：繼電器的工作制應(yīng)與使用場(chǎng)合的工作制一致。 4繼電器返回系數(shù)的調(diào)節(jié)：應(yīng)根據(jù)控制要求進(jìn)行繼電器返回系數(shù)的調(diào)節(jié)。,第五節(jié) 時(shí)間繼電器,當(dāng)接受到輸入信號(hào)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后執(zhí)行機(jī)構(gòu)才動(dòng)作的繼電器稱為時(shí)間繼電器。 按其動(dòng)作原理可分為電磁阻尼式、空氣阻尼式、電動(dòng)機(jī)式、電子式等； 按延時(shí)方式可分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型。 一、直流電磁阻尼式時(shí)間繼電器 1.工作原理 該繼電器是在直流電磁式電壓繼電器的鐵心上增加一個(gè)阻尼銅套，便成為直流電磁阻尼式時(shí)間繼電器，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖。,直流電磁阻尼式時(shí)間繼電器,直流電

22、磁式斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器是利用電磁阻尼原理產(chǎn)生延時(shí)的。這種時(shí)間繼電器只能用于斷電延時(shí)，延時(shí)時(shí)間僅為0.35s，只能用于延時(shí)短且要求不高的場(chǎng)合。 2.延時(shí)時(shí)間的調(diào)整方法 常用延時(shí)時(shí)間的調(diào)整方法： （1）改變非磁性墊片厚度 墊片厚，延時(shí)時(shí)間短；墊片薄，延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)。此調(diào)整方法是釋放延時(shí)的粗調(diào)。 （2）調(diào)整釋放彈簧 釋放彈簧越松，釋放磁通越小，釋放延時(shí)越長(zhǎng)。此調(diào)整方法是釋放延時(shí)的細(xì)調(diào)。,二、空氣阻尼式時(shí)間繼電器,結(jié)構(gòu)與工作原理 空氣阻尼式時(shí)間繼電器是利用空氣阻尼原理獲得延時(shí)的。它由電磁機(jī)構(gòu)、延時(shí)機(jī)構(gòu)（空氣室、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)）、觸頭系統(tǒng)三部分組成。延時(shí)方式有通電延時(shí)和斷電延時(shí)兩種。結(jié)構(gòu)圖見(jiàn)上圖。 工作原理：當(dāng)

23、線圈1通電后，銜鐵3連同推板5被鐵心2吸引向上吸合，上方微動(dòng)開(kāi)關(guān)16壓下，使上方微動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭迅速轉(zhuǎn)換。同時(shí)在空氣室10內(nèi)與橡皮膜9相連的活塞桿6在彈簧7作用下也向上移動(dòng)，由于橡皮膜下方的空氣稀薄形成負(fù)壓，起到空氣阻尼的作用，因此活塞桿只能緩慢向上移動(dòng)，移動(dòng)速度由進(jìn)氣孔12的大小而定，可通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘11調(diào)整。經(jīng)過(guò)一段延時(shí)后，活塞13才能移到最上端，并通過(guò)杠桿15壓動(dòng)開(kāi)關(guān)14，使其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。而另一個(gè)開(kāi)關(guān)16是在銜鐵吸合時(shí)，通過(guò)推板5的作用立即動(dòng)作，故稱開(kāi)關(guān)16為瞬動(dòng)觸頭。,當(dāng)線圈斷電時(shí)，銜鐵在反力彈簧4作用下，將活塞推向下端，這時(shí)橡皮膜下方氣室內(nèi)的空氣通過(guò)橡皮膜9、彈簧8和活塞1

24、3的肩部所形成的單向閥，迅速將空氣排掉，使開(kāi)關(guān)14、16觸頭復(fù)位。 空氣阻尼式時(shí)間繼電器的延時(shí)時(shí)間為0.4180s，但精度不高。 三、晶體管式時(shí)間繼電器（電子式時(shí)間繼電器） 最常用的是阻容式時(shí)間繼電器，利用電容對(duì)電壓變化的阻尼作用來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)。 以JS1系列晶體管時(shí)間繼電器為例，原理示意圖如下。,晶體管式時(shí)間繼電器,當(dāng)電源通電時(shí)，晶體管V1立即導(dǎo)通，V2截止，繼電器K不動(dòng)作。同時(shí)，電源通過(guò)電位器RP和R對(duì)電容充電，a點(diǎn)電位逐漸上升，當(dāng)a點(diǎn)電位高于b點(diǎn)電位時(shí)，二極管VD1導(dǎo)通，使V1截止，而V2變?yōu)閷?dǎo)通，繼電器K的線圈有電流通過(guò)，使觸頭動(dòng)作。調(diào)節(jié)RP值可調(diào)節(jié)延時(shí)時(shí)間。,四、電動(dòng)機(jī)式時(shí)間繼電器 由微

25、型同步電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)減速齒輪，經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)獲得觸頭延時(shí)動(dòng)作。延時(shí)方式有通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩種。,當(dāng)同步電機(jī)8通電后，帶動(dòng)減速齒輪7與差動(dòng)輪系6一起轉(zhuǎn)動(dòng)，差動(dòng)輪系z(mì)1與z3在軸上空轉(zhuǎn)，z2在另一個(gè)軸上空轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)軸不轉(zhuǎn)。當(dāng)需要延時(shí)時(shí)，接通電磁鐵線圈，使離合電磁鐵吸合，將齒輪z3剎住。于是，齒輪z2的旋轉(zhuǎn)只能以z3為軌跡連同其軸作圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)軸上的凸輪隨著軸轉(zhuǎn)動(dòng)到合適位置，它就推動(dòng)脫扣機(jī)構(gòu)，使延時(shí)觸頭動(dòng)作，并通過(guò)一對(duì)常閉觸頭的分?jǐn)?，切斷同步電機(jī)電源。需要復(fù)位時(shí)，只要斷開(kāi)離合電磁鐵的電源，所有機(jī)構(gòu)將在復(fù)位游絲的作用下復(fù)位。 電動(dòng)機(jī)式時(shí)間繼電器具有延時(shí)精度高、延時(shí)范圍寬等特點(diǎn)，但也存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壽命短、體

26、積大等特點(diǎn)，一般用于要求延時(shí)精度高的場(chǎng)合。,第六節(jié) 熱繼電器,熱繼電器是電流通過(guò)發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量，使檢測(cè)元件的物理量發(fā)生變化，從而使觸頭改變狀態(tài)的一種繼電器。 熱繼電器主要用于電動(dòng)機(jī)的長(zhǎng)期過(guò)載保護(hù)。,一、雙金屬片熱繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理 雙金屬片熱繼電器由發(fā)熱元件、觸頭系統(tǒng)、復(fù)位按鈕、電流整定裝置和溫度補(bǔ)償元件組成。發(fā)熱元件由主雙金屬片及環(huán)繞其上的電阻絲組成，雙金屬片由兩種線膨脹系數(shù)不同的金屬用機(jī)械碾壓而成。 發(fā)熱元件串接在電動(dòng)機(jī)定子回路中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量雖能使雙金屬片發(fā)生變形，但還不足以使熱繼電器的觸頭動(dòng)作。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)過(guò)載電流通過(guò)發(fā)熱元件，使雙金屬片彎曲位移增大

27、，由于兩層金屬片的線膨脹系數(shù)不同，且兩層金屬片又緊密地壓合在一起，因此，使得雙金屬片向被動(dòng)層一側(cè)彎曲，使繼電器觸頭動(dòng)作，從而切斷電動(dòng)機(jī)控制回路，實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。,常見(jiàn)的雙金屬片的加熱方式有直接加熱、間接加熱、復(fù)式加熱與電流互感器加熱等多種。 雙金屬片熱繼電器結(jié)構(gòu)原理：如下圖所示。,由于熱繼電器的發(fā)熱元件有熱慣性，在電路中不能做瞬時(shí)過(guò)載保護(hù)，更不能做短路保護(hù)，主要用于電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)、斷相保護(hù)和三相電流不平衡運(yùn)行的保護(hù)以及其他電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。,二、帶斷相保護(hù)的熱繼電器的工作原理 當(dāng)三相異步電動(dòng)機(jī)的定子繞組采用聯(lián)接法時(shí)，必須采用三相結(jié)構(gòu)帶斷相保護(hù)裝置的熱繼電器。 帶斷相保護(hù)的熱繼電器可對(duì)三相

28、異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行斷相保護(hù)，其導(dǎo)板為差動(dòng)機(jī)構(gòu)，如教材圖5-22所示。 熱繼電器的文字符號(hào)為FR，熱元件和觸頭的電氣圖形符號(hào)如圖5-23所示。,三、熱繼電器的選用 熱繼電器的額定電流應(yīng)按電動(dòng)機(jī)額定電流選擇，對(duì)過(guò)載能力較差的電動(dòng)機(jī)，通常按電動(dòng)機(jī)額定電流的60%80%來(lái)選擇熱繼電器的額定電流。,第七節(jié) 速度繼電器,速度繼電器是當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定值時(shí)動(dòng)作的繼電器，常被用于電動(dòng)機(jī)反接制動(dòng)的控制電路中。當(dāng)反接制動(dòng)使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降到接近于零時(shí)，速度繼電器的觸頭復(fù)位，通過(guò)控制電路的作用自動(dòng)及時(shí)地切斷電源，以防電動(dòng)機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn)。 一、感應(yīng)式速度繼電器的結(jié)構(gòu) 感應(yīng)式速度繼電器主要由轉(zhuǎn)子、定子及觸頭系統(tǒng)三部分組成，轉(zhuǎn)子是一個(gè)

29、圓柱形永久磁鐵，定子是一個(gè)籠型空心圓環(huán)形，由硅鋼片疊成，并嵌有籠形導(dǎo)條。,二、感應(yīng)式速度繼電器的工作原理 工作原理：速度繼電器的轉(zhuǎn)子軸與被控電機(jī)的軸相連，當(dāng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨電動(dòng)機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，永久磁鐵形成旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，定子中的籠形導(dǎo)條切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，形成感應(yīng)電流，在磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使定子隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，但由于有返回杠桿擋住，故定子只能隨轉(zhuǎn)子方向轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度。當(dāng)定子偏轉(zhuǎn)到一定的角度時(shí)，在杠桿7的作用下使常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，敞開(kāi)觸點(diǎn)閉合。當(dāng)被控電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降時(shí)，速度繼電器轉(zhuǎn)子也下降，使電磁轉(zhuǎn)矩減小，當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩小于反作用彈簧的反作用力時(shí)，定子返回原位，速度繼電器的觸點(diǎn)也恢復(fù)原

30、位。,第八節(jié) 熔斷器,一、熔斷器的機(jī)構(gòu)、工作原理及保護(hù)特性 熔斷器主要由熔體、絕緣管座、填料及導(dǎo)電部件組成。熔斷器在使用時(shí)，熔體與被保護(hù)電路串聯(lián)，負(fù)載電流流過(guò)熔體，由于電流的熱效應(yīng)，當(dāng)電路為正常電流時(shí)熔體溫度較低，當(dāng)電路發(fā)生短路故障或過(guò)載時(shí)，流過(guò)熔體的電流增大，熔體溫度急劇上升，熔體溫度達(dá)到熔點(diǎn)使其熔斷，從而斷開(kāi)電路，起到保護(hù)作用。 熔斷器的保護(hù)特性又稱熔斷特性或安秒特性，指熔體的熔斷電流與熔斷時(shí)間的關(guān)系曲線。,二、熔斷器的主要技術(shù)參數(shù) 1）額定電壓：是熔斷器長(zhǎng)期工作時(shí)的電壓，其值一般要大于或等于熔斷器所接電路的額定電壓。 2）額定電流：指熔斷器長(zhǎng)期工作，各部件溫升不超過(guò)允許溫升的最大工作電流

31、。熔斷器的額定電流有兩種：一種是熔管額定電流，另一種是熔體額定電流。熔體的額定電流不允許大于熔管的額定電流。 3）極限分?jǐn)嗄芰Γ褐溉蹟嗥髟陬~定電壓下工作時(shí)，能可靠分?jǐn)嗟淖畲箅娏髦怠ＨQ于熔斷器的滅弧能力，與熔體的額定電流無(wú)關(guān)。,三、常用熔斷器 1.插入式熔斷器 2.螺旋式熔斷器 3.無(wú)填料密閉管式熔斷器 4.有填料密閉管式熔斷器,四、熔斷器的選擇 熔斷器的選擇包含熔斷器類型的選擇和熔體、熔斷器額定電流的選擇。 1）熔斷器類型的選擇：對(duì)于保護(hù)照明和電動(dòng)機(jī)的熔斷器只考慮過(guò)載保護(hù)，熔體的熔化系數(shù)要小一些。熔斷器的額定電壓與保護(hù)電路相符。,2）熔體、熔斷器電流的選擇： 對(duì)于平穩(wěn)、無(wú)沖擊電流的負(fù)載可按負(fù)

32、載電流實(shí)際大小確定。 對(duì)單臺(tái)電動(dòng)機(jī)： INP=（1.52.5）INM 式中 INP熔體額定電流（A）。 INM電動(dòng)機(jī)額定電流（A）。 多臺(tái)電動(dòng)機(jī)共用同一熔斷器 INP=(1.52.5)INMmax+INM 式中 INMmax容量最大一臺(tái)電機(jī)的額定電流（A） INM其余電機(jī)額定電流之和 當(dāng)熔體的電流確定后，熔斷器的電流應(yīng)大于熔體電流來(lái)確定。,第九節(jié) 低壓斷路器,低壓斷路器的功能相當(dāng)于刀開(kāi)關(guān)、熔斷器、熱繼電器、過(guò)電流繼電器及欠電壓繼電器的組合，是一種既有手動(dòng)開(kāi)關(guān)作用又能自動(dòng)進(jìn)行欠電壓、失電壓、過(guò)載和短路保護(hù)的開(kāi)關(guān)電器。 一、低壓斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理 1主觸頭及滅弧裝置 主觸頭用來(lái)接通和分?jǐn)嘀麟娐?，并裝有滅弧裝置。 2脫扣器 脫扣器是斷路器的感受元件，當(dāng)電路出現(xiàn)故障時(shí)，脫扣器感測(cè)到故障信號(hào)后，經(jīng)自由脫扣機(jī)構(gòu)是斷路器主觸頭分?jǐn)唷?3自由脫扣機(jī)構(gòu)和操作機(jī)構(gòu) 自由脫扣機(jī)構(gòu)是用來(lái)聯(lián)系操作機(jī)構(gòu)與主觸頭的機(jī)構(gòu)，當(dāng)操作機(jī)構(gòu)處于閉合位置時(shí)，也可操作分勵(lì)脫扣器進(jìn)行脫扣，將主觸頭分開(kāi)。,4工作原理 低壓斷路器的