常用低压电器构造及工作原理分析课件.ppt

1、常用低压电器的构造 及工作原理初识电器设备初识电器设备1 1、家用电器、家用电器2、工业用电器设备 用电器用电器是使用电能进行工作的装置，它与电是使用电能进行工作的装置，它与电源连接后，可以将电能转化为我们所需要的能。源连接后，可以将电能转化为我们所需要的能。电源电源是能持续供电的装置。从能量转化的观点来看，电源是把其他形式的能转化为电能的装置。常见的电源有直流电源和交流电源。最常用的直流电源是电池，有正负两极，正极用“+”表示，负极用“-”表示。当直流电源对用电器供电时，电流由电源的正极通过用电器流向负极。基本概念电路中的各个组成部分分别起什么作用？电路中的各个组成部分分别起什么作用？电源电

2、源提供电能；导线导线传输电流；开关开关控制电流的通断。用电器用电器把电能转化为所需的能量 电路就是用导线把电源、用电器、开关等元件连接起来组成的电流的路径。在照明电路中，闭合开关，形成通路，电路中有电流流过，、电灯发光；断开开关，形成断路，电路中没有电流，电灯熄灭。什么是电路？什么是电路？什是么什是么电路图电路图？用电路元件符号表示电路元件实物连 接的图，叫做电路图。画电路图是必须做到：1.完整地反映电路的组成，不能遗漏任 一电路器件；2.使用统一规定的符号；3.描绘连接导线时，用横平、竖直的线段代表导线，转弯处一般画成直角，使电路美观、简洁。连接电路时应注意连接电路时应注意：1.在连接电路的

3、过程中，开关必须处干断开状态。2.从电源的正极（或负极）出发，按一定的顺序连接各个器件，防止出现断路和短路。3.电路接好后，必须经检查确认电路连接无误后，再闭合开关。4.电源两极绝不允许以任何方式直接相连，造成电源短路。常用低压电器常用低压电器v电器定义：一种能控制电能的设备。v 对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。v根据外界的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备。第一节第一节 电磁式低压电器的结构和工作原理电磁式低压电器的结构和工作原理v低压电器：用于交流1200V

4、、直流1500V以下电路起通断、保护、控制或调节作用的电器。v高压电器：交流1200V以上、直流1500V以上。v电力传动系统的组成：v1）主电路：由电动机、（接通、分断、控制电动机）接触器主触点等电器元件所组成。（电流大）v2）控制电路：由接触器线圈、继电器等电器元件组成。（电流小）v任务：任务：按给定的指令，依照自动控制系统的规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。一、低压电器的分类一、低压电器的分类v1 1按使用的系统按使用的系统v1 1）低压配电电器）低压配电电器 v低压配电电器主要用于低压供电系统。当电路出现故障（过载、短路、欠压、失压、断相、漏电等）起保护作用，断开故障电路。（动稳定

5、性、热稳定性）v例如：低压断路器、熔断器、刀开关和转换开关等。v2 2）低压控制电器低压控制电器 v低压控制电器主要用于电力传动控制系统。能分断过载电流，但不能分断短路电流。（通断能力、操作频率、电气和机械寿命等）v例如：接触器、继电器、控制器及主令电器等。v2 2按操作方式按操作方式v1 1）手动电器）手动电器：刀开关、按钮、转换开关v2 2）自动电器）自动电器：低压断路器、接触器、继电器v3 3按工作原理按工作原理v1 1）电磁式电器：电磁机构控制电器动作）电磁式电器：电磁机构控制电器动作v2 2）非电量控制电器：非电磁式控制电器动）非电量控制电器：非电磁式控制电器动作作 v电磁式电器由感

6、测感测和执行执行两部分组成。v感测部分（电磁机构）：感测部分（电磁机构）：接受外界输入的信号，v使执行部分动作，实现控制的目的。v执行部分执行部分：触点系统。二、电磁机构二、电磁机构v电磁机构：通过电磁感应原理将电能转化成机械电磁机构：通过电磁感应原理将电能转化成机械能。能。v电磁机构输入的电信号：电压、电流电磁机构输入的电信号：电压、电流v1 1电磁机构的结构形式电磁机构的结构形式 v电磁机构组成：线圈、铁心电磁机构组成：线圈、铁心(亦称静铁心亦称静铁心)和衔铁和衔铁(亦称动铁心亦称动铁心)1 1）E E形电磁铁形电磁铁：多用于交流电磁系统。v2 2）螺管式电磁铁：）螺管式电磁铁：多用作索引

7、电磁机构和自动开关的操作电磁机构，少数过电流继电器也采用。v3 3）拍合式电磁铁：）拍合式电磁铁：用于直流继电器和直流接触器，也用于交流继电器。v2 2电磁机构的线圈电磁机构的线圈v线圈分类：电流线圈电流线圈v电压线圈电压线圈v1 1）电流线圈：串接在主电路，）电流线圈：串接在主电路，v特点：扁铜条带或粗铜线绕制，匝数少特点：扁铜条带或粗铜线绕制，匝数少,内阻小。内阻小。v讨论：讨论：a a 衔铁动作与否取决于线圈中电流的大小。衔铁动作与否取决于线圈中电流的大小。v b b 衔铁动作不改变线圈电流。衔铁动作不改变线圈电流。v2 2）电压线圈：并联在电路）电压线圈：并联在电路v特点：特点：细铜线

8、绕制，匝数多，阻抗大，电流小，常用绝缘较好的电线绕制。v讨论：讨论：衔铁动作与否取决于线圈的电压大小。v从结构上看，线圈大抵可分为有骨架有骨架和无骨架无骨架两种。v交流电磁铁的线圈交流电磁铁的线圈：有骨架式，线圈形状做成矮胖型（考虑到铁心中有磁滞损耗和涡流损耗，为便于散热之故）。v直流电磁机构的线圈直流电磁机构的线圈：无骨架式，线圈形状做成瘦高型交流电压线圈的吸力特性交流电压线圈的吸力特性交流电压线圈的阻抗主要决定与线圈的电抗，电阻可以忽略：三、触点系统三、触点系统 1 1、触点（执行元件）作用：、触点（执行元件）作用：分断和接通电路的作用。v2 2、触点接触形式：、触点接触形式：点接触、线接

9、触和面接触。v点接触：小电流的触点v线接触：中等容量的触点v面接触：大容量的触点（a）点接触（b）线接触(c)面接触v3 3、电接触（接触电阻）、电接触（接触电阻）v 电接触电接触：动、静触点完全接触并有工作电流通过。v 触点的接触过程：（a）最终拉开位置（b）刚接触位置（c）最终闭合位置四、电弧的产生和灭弧装置四、电弧的产生和灭弧装置v1 1电弧的产生及危害电弧的产生及危害v1 1）电弧的产生）电弧的产生v触点由闭合到断开时，当电压超过1020V和电流超过80100mA，在拉开的两个触点之间将出现强烈的火花，实质是气体放点的现象，通常称之为“电弧”。撞击电离撞击电离 热电子发射热电子发射 热

10、电离形成电弧热电离形成电弧v2 2）电弧的危害）电弧的危害va烧灼触点，降低电器的寿命和电器工作的可靠性。vb使触点的分断时间延长，严重的会产生事故。v2 2、灭弧装置、灭弧装置v灭弧措施灭弧措施：降低电弧温度和电场强度。v常用的灭弧方法有：常用的灭弧方法有：拉长电弧、冷却电弧和电弧分段v常用的灭弧装置：常用的灭弧装置：v1 1）磁吹式灭弧装置（）磁吹式灭弧装置（广泛应用于直流接触器中）v磁吹灭弧装置：利用电弧电流本身灭弧，电弧电流愈大，吹弧能力也越强。v2 2）灭弧栅）灭弧栅 （常用作交流灭弧装置）v3 3）灭弧罩）灭弧罩 （用于交流和直流灭弧。）v采用一个用陶土和石棉水泥做的耐高温的灭弧罩

11、，用以降温和隔弧。v4 4）多断点灭弧）多断点灭弧 第二节第二节 接接 触触 器器v接触器接触器:频繁地接通或切断电动机或其它负载主电路的一种电磁式控制电器。v特点：特点：频繁操作和远距离控制。v接触器按主触点通过的电流种类可分为：交流接交流接触器、直流接触器触器、直流接触器。l一电磁机构2主触点和灭弧装置3释放弹簧4一辅助触点5一底座一、接触器结构一、接触器结构v1 1、电磁机构：、电磁机构：线圈、铁芯和衔铁组成。v主触点和灭弧装置主触点和灭弧装置v主触点：通断较大电流的主电路。1）按主触点的容量大小有桥式触点和指形触点v2）直流接触器、电流20A以上的交流接触器均装有灭弧罩（或带有栅片或磁

12、吹的灭弧装置）。v注意注意：不能将交直流接触器的主触点互换使用，否则使灭弧发生困难。v辅助触点辅助触点v辅助触点：通断较小电流的控制电路。v特点：桥式触点、触点的容量较小。v1）辅助触点可分为：常开触点、常闭触点常开触点、常闭触点 v2）辅助触点的作用：控制电路中起联锁、逻辑运算；v3）辅助触点没有灭弧装置，一般不能用来分断主电路。v4 4、释放弹簧机构或缓冲装置、释放弹簧机构或缓冲装置v5 5、支架与底座、支架与底座。二、接触器的符号及型号含义二、接触器的符号及型号含义v1 1、接触器的型号及代表意义、接触器的型号及代表意义v例如，CJl22503为CJl2系列交流接触器，额定电流250A，

13、三个主触点。vCJl2T2503为CJl2系列改型后的交流接触器，额定电流250A，三个主触点。v例如，CZ010020为CZ0系列直流接触器，额定电流100A，二个常开主触点。v2 2、接触器的图形和文字符号、接触器的图形和文字符号v 接触器的图形和文字符号如图1-14所示。三、接触器的主要技术参数三、接触器的主要技术参数v1 1、额定电压、额定电压 接触器铭牌额定电压是指主触点上的额定电压。v通常用的电压等级为：直流接触器：220V、440V、660V交流接触器：220V、380V、500Vv2 2、额定电流、额定电流 接触器铭牌额定电流指主触点的额定电流。v常用的电流等级为：直流接触器：

14、25A、40A、60A、100A、l 50A、250A、400A、600A。交流接触器：5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。v3 3、线圈的额定电压、线圈的额定电压 接触器线圈正常工作的电压v常用的等级为：直流线圈；24V、48V、220V、440V。交流线圈：36V、127V、220V、380V。v说明：v1）交流负载选用交流接触器，直流负载选用直流接触器，但交流负载频繁动作时可采用直流吸引线圈的接触器。v2）常用的额定电压是直流110v，220v；交流127v，220v，380v。v4 4、额定操作频率、额定操作频率 额定操作频率是指每小

15、时接通次数。v说明：交流接触器最高为600次h；直流接触器可高达1200次h。四、接触器的选用四、接触器的选用v1、根据负载性质选择接触器类型。（交/直流接触器）；v2、根据类别确定接触器系列(参考电工标准)。v3、根据负载额定电压确定接触器的额定电压。v交流接触器的电压大于或等于线路电压。v4、根据负载电流确定接触器的额定电流，并根据外界实际条件加以修正。v1）接触器安装在箱柜内，电流要降低1020使用（冷却条件变差）；v2）接触器工作于长期工作制，通电持续率不超过40时，若敞开安装，电流允许提高1025，若箱拒安装，允许提高5%10。v5、根据控制电路的电压选择吸引线圈的额定电压。v6、根

16、据负载情况复核操作频率，看是否在额定范围之内。五、接触器的维护、常见故障及处理五、接触器的维护、常见故障及处理v1、应定期检查接触器的各部件，要求可动部分不卡住，紧固无松脱，零部件如损坏应及时检修。v2、触头表面应经常保持清洁。v1）触头表面因电弧作用而形成金属小球时及时铲除。v2）触头严重磨损后，超程应及时调整，当厚度只剩下13时，应及时调换触头。v3）银合金触头表面团电弧而生成黑色氧化膜时，不会造成接触不良现象，因此不必锉修，但将会大大缩短触头寿命。v、原本有灭弧罩的接触器的一要带灭弧罩使用，以免发生短路事故。第三节第三节 继继 电电 器器v0 0、概述、概述v1 1继电器继电器:根据外界

17、输入信号(电量或非电量)的变化来接通或断开被控电路,以实现控制和保护作用的自动电器。输入信号：电量输入信号：电量（电流、电压）非电量（非电量（转速、时间、温度）输出输出：触点的动作或电量的变化。v2 2继电器分类：继电器分类：v1 1）用途分：）用途分：控制继电器、保护继电器、中间继电器。v2 2）原理分：）原理分：电磁式、感应式、热继电器等v3 3）参数分：）参数分：电流、电压、速度、压力继电器一、电磁式继电器一、电磁式继电器 4 4）动作时间分：）动作时间分：瞬时继电器、延时继电器 5 5）输出形式分：）输出形式分：有触点、无触点继电器v电磁式继电器与接触器的区别：电磁式继电器与接触器的区

18、别：继电器：没有灭弧装置，触点容量小，用于控制电继电器：没有灭弧装置，触点容量小，用于控制电路，可在电量或非电量的作用下动作。路，可在电量或非电量的作用下动作。接触器：有灭弧装置，触点容量大，用于主电路，接触器：有灭弧装置，触点容量大，用于主电路，一般只能在电压作用下动作。一般只能在电压作用下动作。v电磁式继电器的种类：电压继电器、电流继电器、中间继电磁式继电器的种类：电压继电器、电流继电器、中间继电器电器v1 1电压继电器：触点的动作与线圈中的电压大小有关。电压继电器：触点的动作与线圈中的电压大小有关。（电压线圈与负载并联）。（电压线圈与负载并联）。v1 1）作用：电压保护和控制。）作用：电

19、压保护和控制。v2 2）分类）分类 过电压继电器：（正常时触点不动作）过电压继电器：（正常时触点不动作）欠电压继电器：（正常时触点动作）欠电压继电器：（正常时触点动作）v注意：直流电路一般不会产生波动较大的过电压注意：直流电路一般不会产生波动较大的过电压现象，所以在产品中没有直流过电压继电器。现象，所以在产品中没有直流过电压继电器。v3 3）电压继电器的选用及动作电压的整定）电压继电器的选用及动作电压的整定v电压继电器的选用：线圈的种类和电压等级应电压继电器的选用：线圈的种类和电压等级应与控制电路一致。与控制电路一致。v由控制电路的要求（过电压保护、欠电压保护）由控制电路的要求（过电压保护、欠

20、电压保护）选型。选型。v动作电压的整定动作电压的整定吸合电压：调节反作用弹簧吸合电压：调节反作用弹簧v释放电压：主要改变非导磁垫片的厚度释放电压：主要改变非导磁垫片的厚度(如吸合如吸合电压没有固定要求，也可调节反作用弹簧电压没有固定要求，也可调节反作用弹簧)。v4 4）电压继电器的图形和文字符号）电压继电器的图形和文字符号v2.2.电流继电器：触点的动作与线圈中的电流大小电流继电器：触点的动作与线圈中的电流大小有关。（电流线圈与负载串联）。有关。（电流线圈与负载串联）。v1 1）作用：电流保护和控制。）作用：电流保护和控制。v2 2）分类）分类 过电流继电器：过电流继电器：IX=(1.1 IX

21、=(1.1 3.5)IN3.5)IN正常时触点不动作正常时触点不动作 欠电流继电器：欠电流继电器：IxIx(0.3(0.3 0.65)IN 0.65)IN 正常时触点动作正常时触点动作 If=(0.1 If=(0.1 0.2)IN0.2)INv3 3）电流继电器选用：线圈的种类和电流等级应与控制电）电流继电器选用：线圈的种类和电流等级应与控制电路一致路一致 根据在控制电路中的作用（过电流、欠电流保护）进根据在控制电路中的作用（过电流、欠电流保护）进行选型。行选型。v4 4）电流继电器的图形和文字符号）电流继电器的图形和文字符号v3 3、中间继电器、中间继电器（一种电压继电器）vUX=(0.85

22、 1.05)UN v1 1）特点：）特点：触点多(六对甚至更多)v触点电流大(额定电流为5 10A)v动作灵敏(动作时间小于0.05s)v2 2）作用：）作用：放大触点容量、数量。v3 3）图形和文字符号）图形和文字符号 v4 4、电磁式继电器的主要技术参数、电磁式继电器的主要技术参数 国产电磁式继电器：JL3、JL7、JL9、JL12、JL14、JL15、JT3、JT4、JT9、JTl0、JZ1、JZ7、JZ8、JZ14、JZl5、JZl7等系列。电磁式继电器的型号：电磁式继电器的型号：二、时间继电器二、时间继电器v时间继电器：时间继电器：感受部分在感测到外界信号变化后，经过一段时间（延时时

23、间）（延时时间）执行机构才动作的继电器。v分类分类：按动作原理：电磁阻尼式，空气阻尼式、电动机式、电子式 按延时方式：通电延时型；断电延时型 通电延时继电器通电延时继电器：线圈得电后要延时一段时间，触点才发生变化；线圈失电后，触点瞬时恢复。断电延时继电器：断电延时继电器：线圈得电后，触点瞬时动作；线圈失电后，要延时一段时间触点才动作。v1 1、直流电磁阻尼式时间继电器、直流电磁阻尼式时间继电器v直流电磁阻尼式时间继电器：直流电磁阻尼式时间继电器：断电释放延时。v工作原理：工作原理：当继电器通电时，由于衔铁处于释放位置，气隙大，磁阻大，磁通小，所以阻尼铜(铝)套的作用很小，衔铁吸合延时作用不明显

24、，故延时可以不计。因此，这种时间继电器为断电延时，v特点：特点：延时较短，准确度较低，用于要求不高的场合，如电动机的延时起动。v 2 2、空气阻尼式时间继电器、空气阻尼式时间继电器v结构：结构：电磁机构、延时机构（气囊）、触点系统v原理原理：空气阻尼v1）通电延时型动作原理）通电延时型动作原理 空气阻尼式时间继电器空气阻尼式时间继电器 l线圈线圈 2铁心铁心 3支撑杆支撑杆 4胶木块胶木块 5微动开关微动开关 6活塞活塞 7橡皮膜橡皮膜 8调节锣钉调节锣钉 9进气孔进气孔 10出气孔出气孔 11恢复弹簧恢复弹簧v优点：延时范围大优点：延时范围大(0.4(0.4180s)180s)、结构简单、寿

25、命长、结构简单、寿命长、价格低廉。价格低廉。v缺点：延时误差大缺点：延时误差大(土土1010土土2020)，无调节刻度指示，无调节刻度指示，难以精确整定延时时间。难以精确整定延时时间。v2 2）断电延时型动作原理：）断电延时型动作原理：(略略)常用的空气阻尼式时间继电器：常用的空气阻尼式时间继电器：JS7JS7、JS23JS23系列系列 、JSKJSK系列、系列、JSSJSS系列。系列。v3)3)图形和文字符号：图形和文字符号：v3 3、电动机式时间继电器：、电动机式时间继电器：结构：结构：同步电动机、减速齿轮机构、电磁离合系统、执行机构 特点：特点：延时时间可达数十小时、精度高、结构复杂v4

26、 4、电子式时间继电器：、电子式时间继电器：结构（数字式）：结构（数字式）：脉冲发生器、计数器、显示器等 特点：特点：延时时间长、精度高、调节方便触 点 类 型动 作 特 点线圈通电时 线圈断电时通电延时型常开触点延时闭合立即断开断电延时型常开触点立即闭合延时断开瞬动型常开触点立即闭合立即断开三、热继电器三、热继电器 电动机长时间过载，绕组超过允许温升时，将会加剧绕组绝缘的老化，缩短电动机的使用年限，严重时会将电动机烧毁。过流的原因：过流的原因：长期过载、频繁起动、欠电压、断相运行均会引起过电流。热继电器：热继电器：电动机或其他设备的过载保护、断相保护（具有过载保护特性的过电流继电器）。（反时

27、限保护特性）热继电器分类：热继电器分类：单相、两相、三相式（不带断相保不带断相保护、带断相保护）护、带断相保护）。v1 1、结构与工作原理、结构与工作原理 结构：结构：热元件（电阻丝、双金属片）、触点系统 （双金属片：两种线膨胀系数不同的金属片压焊而成）v 原理：原理：电流热效应0i0 i1）正常：位移小位移小 触点不动作触点不动作2）过载：位移增大位移增大 触点动作触点动作eii eii v注意：注意：1）继电器动作后一般不能自动复位，要等双金属片冷却后，按下复位按钮10才能复位；2）改变压动螺钉8的位置，还可以用来调节动作电流。v2 2、带断相保护热继电器、带断相保护热继电器v1 1）星形

28、接法（）星形接法（线电流=相电流）断相时，流过电动机绕组的电流等于流过热继电器的电流，故可以采用两相或三相热继电器保护。两相或三相热继电器保护。v2 2）三角形接法（线电流）三角形接法（线电流=相电流）相电流）断相时，流过电动机绕组的电流小于流过热继电器的电流，必须采用带断相保护的热继电器保护带断相保护的热继电器保护 带断相保护的热继电器是在普通的热继电器上加一个差动机构。v3 3、主要技术参数、主要技术参数v1 1）热元件额定电流：热元件的最大整定电流值。）热元件额定电流：热元件的最大整定电流值。v2 2）整定电流：热元件能够长期通过而不致引起热）整定电流：热元件能够长期通过而不致引起热继电

29、器动作的最大电流值。继电器动作的最大电流值。v3 3）热继电器额定电流：热继电器中，可以安装的）热继电器额定电流：热继电器中，可以安装的热元件的最大整定电流值。热元件的最大整定电流值。v4 4、型号与图形文字符号、型号与图形文字符号 JR0JR0系列有系列有20A20A，40A40A，60A60A，100A100A四种，除四种，除40A40A为二热元件外，其余都为三热元件。电流为为二热元件外，其余都为三热元件。电流为0.350.35160A160A，可用于交流电压，可用于交流电压500V500V以下的电路以下的电路中，热元件按照负载电流选择。当电流超过额中，热元件按照负载电流选择。当电流超过额

30、定电流的定电流的2020时，在时，在20min20min内动作，超过额定电内动作，超过额定电流的流的5050时，在时，在2min2min内动作。内动作。热继电器型号示意热继电器型号示意v热继电器的图形和文字符号 FR(a)热元件FR(b)常闭触点v5、热继电器接线方式、热继电器接线方式 1）电动机定子绕组星形接法）电动机定子绕组星形接法:带断电保护和不带断电保护的热继电器均可接在线电路中。v2 2）电动机定子绕组三角形接法）电动机定子绕组三角形接法:v 带断电保护接在线电路中。v 不带断电保护热继电器的热元件必须串接在电动机每相绕组上。四、速度继电器四、速度继电器 vJYlJYl型速度继电器结

31、构原理：型速度继电器结构原理：右图 速度继电器结构原理图 l转子 2一电动机轴 3一定子 4一绕组 5一定子柄 6一静触点 7一动触点 8一簧片v 速度继电器主要由转子、定子和触点三部分组成。转子是一块永久磁铁，固定在轴上。当转子的速度下降到接近零时(约100转min)，定子柄在动触点弹簧力的作用下恢复到原来的位置。JYl型能在3000rmin以下可靠的工作，JFZ01型适用于300-1000rmin；JFZ02用于10003600rmin。速度继电器主要根据电动机的额定转速进行选择，还可以通过调节螺钉(图中没有画出)的松紧，调节反力弹簧的反作用力，来改变速度继电器动作的转速，以适应控制电路的

32、要求。v速度继电器的文字和图形符号：速度继电器的文字和图形符号：第四节第四节 熔熔 断断 器器v 熔断器作用熔断器作用：在电路中主要起短路保护，由熔体和安装熔体的熔管或熔座等部分组成。1 1）电流保护形式）电流保护形式：过载延时保护、短路瞬时保护。过载一般是指l0倍额定电流以下的过电流。短路则是指超过l0倍额定电流以上的过电流。2 2）熔体：）熔体：既是感测元件又是执行元件，安装在被保护的电路中。熔体是有低熔点的金属材料（铅、锡、铜、银及其合金）丝状、带壮、片壮。3 3）熔管：）熔管：安装熔体和在熔体熔断时灭弧。一、熔断器的分类一、熔断器的分类v1按发热时间常数(热惯性)：无热惯性、大热惯性、

33、小热惯无热惯性、大热惯性、小热惯性性；v2按熔体形状：丝状、片状、带状丝状、片状、带状；v3按支架结构：螺旋塞式、管式螺旋塞式、管式。管式又分为有填料有填料与无填料无填料两种，石英砂等材料以增加灭弧能力。插入式和螺旋式熔断器的结构图：二、熔断器的保护特性二、熔断器的保护特性v1 1、原理：、原理：电流热效应v1）正常：i=ie 温度 熔点 熔体不熔断 v2）短路：i ie 温度 熔点 熔体熔断 切断电路v2 2、保护特性、保护特性：反时限特性（熔体动作时间随电流增大而减小）v安秒特性安秒特性：指熔化电流与熔化时间的关系。IR：熔体最小熔化电流 IRTR：熔体额定电流 熔断器的融化系数 RTRr

34、IIk v Kr 小时对小倍数过载电流有利，但也不宜接近1，当为1时，不仅熔体在Ire下的工作电流会过高，而且还可能因为保护特性本身的误差而发生熔体在Ire下也熔断，影响熔断器工作的可靠性。表1-6 熔断器的熔化电流与熔化时间熔断电流1.25IRT1.6IRT2IRT2.5IRT3IRT4IRT熔断时间1h40s8s4.5s2.5s三、熔断器的主要参数三、熔断器的主要参数v1 1、额定电压、额定电压 v熔断器长期工作时和分断后能够耐受的电压，其值一般等于或大于电气设备的额定电压。v2 2、额定电流、额定电流 v1）熔体的额定电流熔体的额定电流：熔体长期通过而不会熔断的电流值。v2）支持件的额定

35、电流：支持件的额定电流：熔断器长期工作所允许的温升电流值。v3 3、极限分断能力、极限分断能力 v熔断器在规定的额定电压和功率因数(或时间常数)的条件下，能分断的最大电流值四、熔断器的选择四、熔断器的选择v选择的原则：选择的原则：设备正常工作(设备起动电流响)时不熔断，当过大电流和短路电流时熔断。v1、无起动过程的平稳负载、无起动过程的平稳负载（照明、电阻电炉）v2 2、单台长期工作的电动机、单台长期工作的电动机v3 3、多台电动机、多台电动机v常用的熔断器：常用的熔断器：1 1）瓷插式：照明电路）瓷插式：照明电路 熔丝熔丝 2 2）螺旋式：机床电路）螺旋式：机床电路 熔管熔管 3 3）自复式

36、熔断器：）自复式熔断器：熔丝（金属钠）熔丝（金属钠）金属钠（非线性电阻），常温时高的电导率；金属钠（非线性电阻），常温时高的电导率；短路电流产生的高温会使其呈现高电阻。短路电流产生的高温会使其呈现高电阻。第五节第五节 主主 令令 电电 器器v主令电器：主令电器：用来发布命令、改变控制系统工作状态的电器。（闭合、断开控制电路，不允许分合主电路）v常用主令电器常用主令电器：控制按钮、行程开关万能转换开关和主令控制器等。一、控制按钮一、控制按钮v1 1结构结构：按钮帽、复位弹簧、动触点、静触点1按钮 2复位弹簧 3一常闭触点 4一常开触点v2 2原理：原理：动触点下移，先断开常闭触点，后接通常开触点

37、 动触点上移，先断开常开触点，后接通常闭触点v3 3作用：作用：发布命令、机械联锁v4 4种类：种类：1 1）颜色：）颜色：红停止 绿起动 黑点动 2 2）结构：）结构：蘑菇急停 指示灯式指示 钥匙安全 平钮一般v5 5、图形和文字符号、图形和文字符号SB SB SB 注意：水平绘制时，逆时针旋转注意：水平绘制时，逆时针旋转二、行程开关与接近开关二、行程开关与接近开关（根据运动部件的行程位置切换电路的器件）v作用：作用：机械位移信号电信号v1、行程开关、行程开关（有触点）1 1）结构：）结构：推杠代替按钮帽 2 2）原理：）原理：由移动物体碰压推杠使触点动作。（微动开关：触点瞬间完成换接，不受

38、推杠下压速度影响）3 3）分类：）分类：自复位式（直杠式）、非自复位式（滚轮式）4 4）符号：）符号：SQ 三、万能转换开关三、万能转换开关 （多挡式、控制多回路的主令电器）v2 2、接近开关、接近开关（无触点）1 1）原理：）原理：电磁感应 2 2）优点：）优点：无接触、定位精度高，使用寿命长 3 3）分类：）分类：电感式（只能检测金属物体）（只能检测金属物体）、电容式v1 1作用作用 1）低压断路机构的合闸与分闸；2）电压表、电流表的转换开关；3）小容量电动机的起动、调速和换向。（万能转换开关的通断能力不高，只能直接控制小容量电动机）第六节第六节 刀开关（低压隔离器）刀开关（低压隔离器）（

39、电源与负载的隔离（电源与负载的隔离 配电电器）配电电器）v作用：作用：1）不频繁地手动接通/断开交、直流电路；2）作隔离开关用 v结构：结构：操作手柄、触刀、静插座和底板v正确安装：正确安装：1）合闸时手柄应向上；2）电源进线接在刀开关上端，负载接在下端。v1、胶盖闸刀开关、胶盖闸刀开关：交流频率50赫兹、电压380伏、电流60安及以下的线路中。常用的有HK1、HK2系列，胶盖闸刀开关、熔断器式刀开关具有通断和保护保护功能v2 2、刀开关的选用、刀开关的选用 1）额定电压应等于或大于电路的额定电压。2）额定电流应等于或稍大于电路工作电流。v注意：注意：若用刀开关来控制电动机，则必须考虑电动机的

40、起动电流比较大，应选用比额定电流大一级的刀开关。v3 3、图形和文字符号：、图形和文字符号：第七节第七节 低低 压压 断断 路路 器器 v低压断路器（自动空气断路器、自动开低压断路器（自动空气断路器、自动开关）关）：1）手动开关 2）自动进行欠压、失压、过流、过载和短路保护的电器。v作用：作用：刀开关、熔断器、热继电器及欠压继电器的组合。v注意：注意：低压断路器允许切断短路电流，但允许操作的次数较低。一、低压断路器的结构和基本工作原理一、低压断路器的结构和基本工作原理 v1结构：触点（用于通断主电路）、灭弧装置（灭弧栅片灭弧）、脱扣器、操作机构v低压短路器的结构：1触点 2锁键 3搭钩 4转轴

41、 5杠杆 6弹簧 7衔铁 8欠电压脱扣器 9加热电阻丝 10热脱扣器双金属片 11衔铁 12过电流脱扣器 13弹簧v2 2、工作原理工作原理 1）正常状态通/断电路：由操作机构手动、电动（分励脱扣器）合/分闸。2）保护功能：短路（过流）保护短路（过流）保护 过电流脱扣器（12）短路电流过流脱扣器线圈12的衔铁吸合自由脱扣机构3上移触点动作 失压（欠压）保护失压（欠压）保护 失压脱扣器（8）失压失压脱扣器F F反 8的衔铁释放自由脱扣机构3上移触点动作 v 脱扣器脱扣器分励脱扣器：用于远距离分闸的脱扣器，分闸时线圈有电，而分闸后线圈应断电。失压脱扣器 过流脱扣器 过载脱扣器 并非每种类型的断路器

42、均具有上述四种脱扣器，根据断路器使用场合而定。v3 3、主要技术参数、主要技术参数 1 1）主要技术参数）主要技术参数 额定电压额定电压 指断路器在电路中长期工作时的允许电压，通常，等于或大于电路的额定电压。额定电流额定电流 指断路器在电路中长期工作时的允许持续电流。通断能力通断能力 断路器在规定的电压、频率以及规定的线路参数(交流电路为功率因数，直流电路为时间常数)下，所能接通和分断的短路电流值。分断时间分断时间 指切断故障电流所需的时间，包括固有断开时间和燃孤时间。v2 2）低压断路器的典型产品）低压断路器的典型产品图1-31 DZ10系列断路器的外形图v3 3、图形和文字符号图形和文字符

43、号 电器控制线路的基本电器控制线路的基本 原则和基本环节原则和基本环节v组成：组成：按钮、继电器、接触器等低压电器组成。v特点：特点：具有线路简单、维护方便、便于操作、价格低廉等许多优点。v电气图：表达设备的电气控制系统的组成、分析电气图：表达设备的电气控制系统的组成、分析控制系统工作原理以及安装、调试、检修控制系控制系统工作原理以及安装、调试、检修控制系统。统。v常用的电气图：电气原理图、电器元件布置图、常用的电气图：电气原理图、电器元件布置图、电气安装接线图。电气安装接线图。第一节第一节 电器控制线路的绘制电器控制线路的绘制 一、电气原理图一、电气原理图v电气原理图电气原理图：表达电气控制

44、系统的组成和联接关系，主要用来分析控制系统工作原理。v1、主电路、控制电路和其它辅助的信号、照明电路，保护电路一起构成电气控制系统，各电路应沿水平方向独立绘制。v2、电路中所有电器元件均采用国家标准规定统一符号表示，其触头状态均按常态画出。主电路一般都画在控制电路的左侧或上面，复杂的系统则分图绘制。所有耗能元件（线圈、指示灯等）均画在电路的最下端。v图形符号应符合GB4728电气图用图形符号的规定。v文字符号应符合GB7159-87电气设备常用基本文字符号的规定。v3、沿横坐标方向将原理图划分成若干图区，并标明该区电路的功能。继电器和接触器线圈下方的触头表用来说明线圈和触头的从属关系。主触头所

45、在图区辅助常开触头所在图区辅助常闭触头所在图区KM KM2 6 X2 X X 2v对未使用的触头用“X”表示。二、电器元件布置图二、电器元件布置图v电器元件布置图电器元件布置图：表明电气原理图中所有电器元件、电器设备的实际位置，为电气控制设备的制造、安装提供必要的资料。第二节第二节 鼠笼电动机简单的起、停电鼠笼电动机简单的起、停电器控制线路器控制线路v全压起动：全压起动：将额定电压直接加到电动机的定子绕组上，使电动机起动旋转。（p10kw）v降压起动：降压起动：起动时减少加在定子绕组上的电压，以限制起动电流；在起动完成后再将定子电压恢复至额定值。一、开关控制电路一、开关控制电路 由开关控制电机

46、直接起/停，要求电机容量较小，且无法实现自动控制或失压、欠压保护。二、接触器控制电路二、接触器控制电路刀开关 电源引入接触器 控制电机起/停SB1 停止按钮SB2 起动按钮v 1 1、线路工作情况、线路工作情况合上电源开关合上电源开关QSQS引入三相电源引入三相电源 按起动按钮SB2 KM线圈+KM主触闭合 电动机接通电源起动运转。KM的常开辅助触点闭合（自锁）自锁（自保持）：自锁（自保持）：依靠接触器自身辅助触点而使其线圈保持通电三、线路的保护环节三、线路的保护环节 电动机停车：电动机停车：按停止按钮SBl KM线圈 KM主触断开 电动机接停止运转。KM的常开辅助触点复位（解除自锁）v1 1

47、过载保护：过载保护：FRFR 原因：原因：电机电流超过额定值一段时间后，绕组发热，会使绝缘材料变脆，电机寿命降低，甚至损坏。措施：措施：串接在主电路中的热继电器的热元件在电动机过载时，受热弯曲，端部产生的位移使常闭触点断开，切断电动机的控制电路。注意：注意：热继电器动作后不能自动复位，等双金属片冷却后，才能复位。v2 2短路保护：短路保护：FUFU 原因：原因：热元件存在热惯性，电路发生短路时无法瞬时动作。措施：措施：熔体在短路电流作用下迅速迅速熔断。注意：注意：为了扩大保护范围，熔断器一般直接装在刀开关下边（尽量靠近电源）。v3 3失压、欠压保护：自锁触点（接触器）失压、欠压保护：自锁触点（

48、接触器）1 1）欠压保护）欠压保护 原因：原因：当电源电压下降时，电机绕组电流上升。措施：措施：当电源电压下降到85%UN以下，接触器的F吸F反，衔铁释放，触点断开，电机停止。2 2）失压保护）失压保护 原因：原因：开关控制电路，若停电后再恢复供电，电机将会自行起动。措施：措施：停电时，接触器触点断开，电机停止。恢复供 电后，若起动按钮不被按下，则接触器线圈不会得电，触点不会闭合，电机无法自行起动。欠压和失（零）压保护的优点：欠压和失（零）压保护的优点：1、防止电动机低压运行。2、避免多台电动机同时起动造成的电网电压波动。3、防止在电源恢复时，电动机突然起动运行而造成设备和人身事故。电器控制中

49、电器控制中：按钮按钮 发布命令信号 接触器接触器 实现对控制对象的控制 继电器继电器 根据控制过程中各个量的变化发出相应的控制信号。第三节第三节 电器控制线路的基本规律电器控制线路的基本规律v实现方法：对调交流电动机的任意两相电源相序。实现方法：对调交流电动机的任意两相电源相序。一、正反转的控制线路：一、正反转的控制线路：a接触器互锁正/反转控制电路b按钮和接触器双重互锁控制电路v1 1、接触器互锁正、接触器互锁正/反转控制电路反转控制电路 工作过程：工作过程：（1）SB1 KM1+KM1自锁（）正转（2）SB3 停（3）SB2 KM2+KM2自锁（）反转（4）SB3 停 问题：问题：KM1K

50、M1、KM2KM2同时闭合，造成相间短路。同时闭合，造成相间短路。电气互锁：电气互锁：利用接触器（继电器）的常闭触点串接在对方对方线圈回路中而形成的相互制约的控制。（工作可靠）（工作可靠）结论结论：在控制中，凡具有相反动作的均需电气互锁。v2 2、按钮和接触器双重互锁控制电路、按钮和接触器双重互锁控制电路 工作过程：（1）SB1 KM1+正转（2）SB2KM1 KM2+反转（3）SB1KM2 KM1+正转（4）SB3 停 机械互锁：机械互锁：利用复合按钮的常闭触点串接在对方对方线圈回路中而形成的相互制约的控制。（操作方便）（操作方便）3 3、仅有按钮互锁控制电路、仅有按钮互锁控制电路 存在问题