第二章常用低壓電器案例.ppt

第二章常用低壓電器,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(guān)電器與主令電器,第七節(jié)常用電子電器,第八節(jié)速度繼電器與干簧繼電器,是指工作在直流1200V、交流1500V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。,采用電磁原理構(gòu)成的低壓電器，稱為電磁式低壓電器；,利用集成電路或電子元件構(gòu)成的低壓電器，稱為電子式低壓電器；,利用現(xiàn)代控制原理構(gòu)成的低壓電器，稱為自動化電器、智能化電器或可通信電器等。,低壓電器：,第一節(jié)低壓電器的基本知識,一、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(guān)、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(guān)、形成開關(guān)、主令控制器、轉(zhuǎn)換開關(guān)等。,（四）低壓保護電器：用于對電路及用電設(shè)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。,（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)銜鐵2-鐵心3-線圈,二、電磁式低壓電器基本結(jié)構(gòu),電磁機構(gòu)工作原理,（1）反力特性,圖1-2電磁機構(gòu)反力特性與吸力特性a-反力特性b-直流電磁機構(gòu)吸力特性c-交流電磁機構(gòu)吸力特性,（2）直流電磁機構(gòu)的吸力特性,（3）交流電磁機構(gòu)的吸力特性,圖1-3交流電磁機構(gòu)電磁吸力隨時間變化情況,圖1-4電磁機構(gòu)吸力特性與反力特性的配合1-直流吸力特性2-交流吸力特性3-反力特性4-剩磁吸力特性,圖1-5交流電磁機構(gòu)短路環(huán),電磁機構(gòu)的輸入輸出特性,圖1-6電磁機構(gòu)的繼電特性,（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,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,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??；,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。,（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）強電場放射,（2）撞擊電離,（3）熱電子發(fā)射,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,常用的滅弧裝置,（1）電動力吹弧,圖1-9雙斷口電動力吹弧1-靜觸頭2-動觸頭3-電弧,（2）磁吹滅弧,圖1-10磁吹滅弧原理1-磁吹線圈2-鐵心3-導(dǎo)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,（3）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,（4）窄縫滅弧,圖1-12窄縫滅弧1-縱縫2-介質(zhì)3-磁性夾板4-電弧,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(guān)電器。,第二節(jié)電磁式接觸器,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。,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,接觸器,接觸器,220,接觸器有關(guān)符號：,簡單的接觸器控制,A,B,C,M3,刀閘起隔離作用,自保持,停止按鈕,起動按鈕,特點：小電流控制大電流。,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。,三、常用典型交流接觸器簡介,（一）空氣電磁式交流接觸器,典型產(chǎn)品有：CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB、STF系列交流接觸器等。,CJ20系列型號含義：,B系列型號含義：,（二）切換電容器接觸器,（三）真空交流接觸器,專用于低壓無功補償設(shè)備中投入或切除并聯(lián)電容器組，以調(diào)整用電系統(tǒng)的功率因素。,常用產(chǎn)品有：CJ16、CJ19、CJ41、CJX2A、LC1-D、6C系列等。,以真空為滅弧介質(zhì)，其主觸頭密封在真空開關(guān)管內(nèi)。適用于條件惡劣的危險環(huán)境中。,常用的真空交流接觸器有：CKJ和EVS系列等。,（四）直流接觸器,應(yīng)用于直流電力線路中，供遠距離接通與分斷電路及直流電動機的頻繁起動、停止、反轉(zhuǎn)或反接制動控制，以及CD系列電磁操作機構(gòu)合閘線圈或頻繁接通和斷開電磁鐵、電磁閥、離合器和電磁線圈等。,常用直流接觸器有：CJ18、CZ21、CZ22和CZ0系列等。,CZ18系列接觸器型號含義：,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(wù)來選擇相應(yīng)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(yīng)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(yīng)由所接控制電路電壓確定。,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(shè)備按預(yù)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(yīng)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。,第三節(jié)電磁式繼電器,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,(a)外形,符號、外形,繼電器與接觸器的區(qū)別,繼電器：用于控制電路、電流小，沒有滅弧裝置，可在電量或非電量的作用下動作。接觸器：用于主電路、電流大，有滅弧裝置，一般只能在電壓作用下動作。,（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,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,返回參數(shù),電壓繼電器是反映電壓變化的控制電器。線圈與負載并聯(lián)，以反映負載電壓，其線圈匝數(shù)多而導(dǎo)線細。,分：過電壓、欠電壓、零電壓繼電器。,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過電壓繼電器在電路中用于過電壓保護,2欠電壓繼電器在電路中用于欠電壓保護,（二）電磁式電流繼電器,1過電流繼電器通常，交流過電流繼電器的吸合電流I0=（1.13.5）IN，直流過電流繼電器的吸合電流I0=（0.753）IN。由于過電流繼電器在出現(xiàn)過電流時銜鐵吸合動作，其觸頭來切斷電路，故過電流繼電器無釋放電流值。,直流欠電流繼電器的吸合電流與釋放電流調(diào)節(jié)范圍I0=（0.30.65）IN和Ir=（0.10.2）IN。,2欠電流繼電器正常工作時，繼電器線圈流過負載額定電流，銜鐵吸合動作；當負載電流降低至繼電器釋放電流時，銜鐵釋放，帶動觸頭動作。欠電流繼電器在電路中起欠電流保護作用。,（三）電磁式中間繼電器,中間繼電器實質(zhì)上是一種電壓繼電器，但它的觸點數(shù)量較多，容量較大，起到中間放大（觸點數(shù)量和容量）作用。,（四）常用典型電磁式繼電器簡介,直流電磁式通用繼電器常用的有JT3、JT9、JT10、JT18等系列,電磁式中間繼電器常用的有JZ7、JDZ2、JZ14等系列,3電磁式交、直流電流繼電器常用的有JL3、JL14、JL15等系列,4繼電器返回系數(shù)的調(diào)節(jié),（五）電磁式繼電器的選用,1使用類別的選用,2額定工作電流與額定工作電壓的選用,3工作制的選用,用于：電動機或其他設(shè)備的過載保護和斷相保護。特點：測量精度高，但是熱慣性大。只能用于過載保護不能用于短路保護。,第四節(jié)熱繼電器,一、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(dǎo)板4-補償雙金屬片5-螺釘6-推桿7-靜觸頭8-動觸頭9-復(fù)位按鈕10-調(diào)節(jié)凸輪11-彈簧,發(fā)熱元件,結(jié)構(gòu)：,I,常閉觸點,發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被烤熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其向上彎曲，扣板被彈簧拉回，常閉觸頭斷開。,熱繼電器的符號,發(fā)熱元件,串聯(lián)在主電路中,串聯(lián)在控制電路中,二、具有斷相保護的熱繼電器,圖1-19電動機三角形聯(lián)結(jié)時U相斷線時的電流分析,圖1-20差動式斷相保護機構(gòu)及工作原理a)通電前b)三相正常電流c)三相均勻過載d)W相斷路1-上導(dǎo)板2-下導(dǎo)板3-杠桿4-頂頭5-補償雙金屬片6-主雙金屬片,斷相保護,三、熱繼電器典型產(chǎn)品及主要技術(shù)參數(shù),常用的熱繼電器有：JR20、JRS1、JR36、JR21、3UA5、3UA6、LR1-D、T系列等,JR20系列熱繼電器技術(shù)數(shù)據(jù),JR20系列熱繼電器技術(shù)數(shù)據(jù)(續(xù)),熱繼電器JRS1(LR1-D)系列-3,熱繼電器JRS1(LR1-D)系列-4,熱繼電器JRS8(T)系列,三、熱繼電器的選用,1）原則上熱繼電器的額定電流應(yīng)按電動機的額定電流選擇。,2）在不頻繁起動的場合，要保證熱繼電器在電動機起動過程中不產(chǎn)生誤動作。,3）對于三角形接法電動機，應(yīng)選用帶斷相保護裝置的熱繼電器。,4）當電動機工作于重復(fù)短時工作制時，要注意確定熱繼電器的允許操作頻率。,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(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)及用電設(shè)備中作短路和過電流保護.,第五節(jié)熔斷器,圖1-22螺旋式熔斷器結(jié)構(gòu)示意圖1-瓷帽2-金屬螺管3-指示器4-熔管5-瓷套6-下接線端7-上接線端8-瓷座,RL6、RL7螺旋式熔斷器結(jié)構(gòu)示意圖：,一、熔斷器結(jié)構(gòu)及工作原理,作用：用于短路保護。,熔體額定電流的選擇：,異步電機的起動電流Ist=(57)額定電流。,2.空載電機,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,選擇熔體：對于無沖擊電流的電路：如照明電路，IFNI(I為電路的最大電流)對于有沖擊電流的電路：如電動機的起動IFN(1.52.5)IMN(不頻繁起動）IFN(33.5)IMN(頻繁起動）若有幾臺電動機共用一熔斷器，IFN(1.52.5)IMNmax+IMN,（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,按用途分：工業(yè)用熔斷器、半導(dǎo)體保護用熔斷器、快速熔斷器和特殊熔斷器。,典型產(chǎn)品有：RL6、RL7、RL96、RLS2系列螺旋式熔斷器，RL1B系列帶斷相保護螺旋式熔斷器，RT18、RT18-X系列熔斷器以及RT14系列有填料密封管式熔斷器。還有國外引進技術(shù)生產(chǎn)的NT系列有填料密閉式刀型觸頭熔斷器與NGT系列半導(dǎo)體器件保護用熔斷器等。,RL系列型號含義：,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,低壓開關(guān)又稱低壓隔離器，是低壓電器中結(jié)構(gòu)比較簡單、應(yīng)用廣泛的一類手動電器。主要有刀開關(guān)、組合開關(guān)、以及用刀與熔斷器組合成的膠蓋瓷底刀開關(guān)和熔斷器式刀開關(guān)，還有轉(zhuǎn)換開關(guān)等。,第六節(jié)低壓開關(guān)電器與主令電器一、低壓開關(guān),控制對象：380V，5.5kW以下小電機,QS,刀開關(guān),1.作用：起接通電源的作用分為：,2.符號：,（一）HK2系列膠蓋瓷底刀開關(guān),型號及含義：有HK1、HK2系列,極數(shù)額定電流設(shè)計代號開啟式負荷開關(guān),以熔斷體或帶有熔斷體的載熔件作為動觸點的一種隔離開關(guān)有HR3、HR5、HR6系列用于額定電壓AC660V。,0無熔斷信號裝置1有熔斷信號裝置極數(shù)2二極3三極額定工作電流設(shè)計序號熔斷器式隔離開關(guān),（二）HR5系列熔斷器式刀開關(guān),組合開關(guān)(轉(zhuǎn)換開關(guān)),符號:,結(jié)構(gòu)：,由多層動觸點和靜觸點組成,用組合開關(guān)起停電動機的接線圖,由數(shù)層動、靜觸片組裝在絕緣盒而成的。動觸點裝在轉(zhuǎn)軸上，用手柄轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸使動觸片與靜觸片接通與斷開。用于電源的引入開關(guān)；通斷小電流電路；控制以下電動機。,相當于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器和欠電壓繼電器的組合，既有手動開關(guān)作用又能自動進行欠壓、失壓、過載和短路保護的電器。,二、低壓斷路器,又稱自動開關(guān)或空氣開關(guān),（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),（二）、低壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù),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,（三）塑殼式低壓斷路器典型產(chǎn)品,塑殼式低壓斷路器根據(jù)用途分為配電用熔斷器、電動機保護用和其它負載用斷路器，用作配電線路、電動機、照明電路及電熱器等設(shè)備的電源開關(guān)及保護。,常用的有：DZ15、DZ20、H、T、3VE、S等系列。后四種是引進國外技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品。,（四）塑殼式低壓斷路器的選用,常用來作電動機的過載與短路保護。,選擇原則是：,1）額定電壓等于或大于線路額定電壓。,2）額定電流等于或大于線路或設(shè)備額定電流。,3）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。,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(yīng)電動機的斷路器，瞬時整定電流為815倍電動機額定電流；對于保護繞線型感應(yīng)電動機的斷路器，瞬時整定電流為36倍電動機額定電流。,開關(guān)電器圖形符號,主要用來接通或斷開控制電路，以發(fā)布命令或信號，改變控制系統(tǒng)工作狀況的電器。常用的主令電器有控制按鈕、行程開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)等。,三、主令電器,圖1-25控制按鈕結(jié)構(gòu)示意圖1-按鈕2-復(fù)位彈簧3-常閉靜觸頭4-動觸頭5-常開靜觸頭,（一）控制按鈕,(b)結(jié)構(gòu),按鈕常用于接通和斷開控制電路。,按鈕開關(guān)的外形和符號,(a)外形圖,常開(動合)按鈕,常閉(動斷)按鈕,復(fù)合按鈕,種類：,緊急按鈕自鎖按鈕用指示燈表示其工作狀態(tài),KM,SB1,KM,SB2,A,B,C,KM,FU,Q,電流成回路，只要接兩相就可以了。,應(yīng)用舉例,運動部件撞擊產(chǎn)生動作。種類：按運動形式分為直動式、轉(zhuǎn)動式；按結(jié)構(gòu)分為直動式、滾動式、微動式。,1、直動式行程開關(guān),（二）行程開關(guān)（限位開關(guān)）,2、滾輪旋轉(zhuǎn)式行程開關(guān),滾輪式行程開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖,3、微動開關(guān),（a）直動式行程開關(guān),（b）滾輪式行程開關(guān),（c）微動開關(guān),行程開關(guān),行程開關(guān)LX1系列-2,行程開關(guān)LX2系列-2,行程開關(guān)LX3系列-2,行程開關(guān)LX4系列-3,行程開