常用低壓電器課件

1、常用低壓電器 主要介紹各種常用低壓控制電器的用途、基本結構、工作原理、主要技術參數和選用方法。 電器按工作電壓等級分：高壓電器和低壓電器 按動作原理分：手動電器和自動電器 按用途分：控制電器(繼電器，接觸器，按鈕等）主令電器（控制按鈕、主令開關、行程開關等）配電電器（低壓隔離器，熔斷器，斷路器等）執(zhí)行電器(電磁鐵，電磁離合器等） 按工作原理分：電磁式電器和非電量控制電器電器分類 低壓電器通常是指在交流額定電壓1200V、直流額定電壓1500V及以下的電路中起通斷、保護、控制或調節(jié)作用的電器產品。低壓電器 低壓電器產品包括以下大類：刀開關和刀形轉換開關熔斷器斷路器控制器接觸器啟動器控制繼電器主令

2、電器電阻器及變阻器調整器電磁鐵其它低壓電器（觸電保護器、信號燈與接線盒等）電磁式低壓電器的基本結構和工作原理 1. 電磁機構 主要作用：將電磁能量轉換為機械能量并帶動觸頭動作，從而完成電路的接通或分斷。 電磁機構由線圈、鐵心、銜鐵等幾部分組成 。電磁式低壓電器的基本結構和工作原理 2. 觸頭系統(tǒng)觸頭是電器的執(zhí)行部分，起接通和分斷電路的作用。接觸形式：點接觸、面接觸、線接觸電磁式低壓電器的基本結構和工作原理 3. 滅弧 常用的滅弧方法：電動力滅弧，磁吹滅弧，窄縫滅弧，柵片滅弧。 熔斷器的用途：利用金屬導體為熔體,串聯(lián)于電路，當過載或短路電流通過熔體時，因其自身發(fā)熱而熔斷，從而分斷電路的電器。1.

3、熔斷器 熔斷器主要作短路保護之用，有時也可作為過載保護。 熔斷器的結構簡單，分斷能力高、使用方便、體積小、重量輕、價格便宜，在工農業(yè)生產中使用極為廣泛。熔斷器圖片 熔斷器主要由熔體（保險絲）和熔管（熔座）組成。 熔體由易熔金屬材料鉛、鋅、錫、銀、銅及其合金制成，通常制成絲狀和片狀。 熔管是裝熔體的外殼，由陶瓷、絕緣鋼紙制成，在熔體熔斷時兼有滅弧作用。 1.1 熔斷器的基本結構 幾種常用的熔斷器及熔斷器的圖形符號 熔斷器的型號說明 R熔體額定電流熔斷器額定電流設計代號熔斷器類型代號 熔斷器的常用型號有：RL6、RL7、RT12、RT14、RT15、RT16（NT）、RT18、RT19（AM3）、

4、RO19、RO20、RTO等，在選用時可根據使用場合酌情選擇。類型代號：C：瓷插式；S：快速；L：螺旋式；T：有填料封閉管式1額定電壓 指熔斷器長期工作時和熔斷后所能承受的電壓。熔斷器的交流額定電壓（單位為V）有： 220， 380，415，500，600，1140；直流額定電壓（單位為V）有：110，220，440，800，1000，1500。1.2 熔斷器的主要技術參數和特性 2額定電流 熔斷器在長期工作時，各部件溫升不超過極限允許溫升所能承載的電流值。習慣上把熔斷體支持件的額定電流簡稱為熔斷器額定電流。 熔體額定電流規(guī)定（單位為A）有2，4，6，8，10等。3額定分斷能力 在規(guī)定的使用條

5、件(線路電壓、功率因數或時間常數)下，熔斷器所能分斷的預期電流(對交流而言為有效值)。1.2 熔斷器的主要技術參數和特性 4截斷電流特性 熔斷器在規(guī)定的使用條件下截斷電流與預期電流的關系特性。 1.3 熔斷器的選擇主要考慮以下幾方面因素： 1.熔斷器類型應根據線路要求、使用場合、安裝條件和各類熔斷器的適用范圍來確定。 2.熔斷器額定電壓應大于或等于線路的工作電壓。 3.熔體的額定電流與負載的大小及性質有關。 4.為了防止越級熔斷、擴大停電事故范圍，各級熔斷器間應有良好的協(xié)調配合，使下一級熔斷器比上一級的先熔斷，從而滿足選擇性保護要求。 2.開關電器 刀開關，主要用于電氣線路中隔離電源，也可作為

6、不頻繁地接通和分斷空載電路或小電流電路之用。 刀開關按極數分，有單極、雙極和三極；按結構分，有平板式和條架式；按操作方式分，有直接手柄操作、正面旋轉手柄操作、杠桿操作和電動機操作；按轉換方式分，有單投、雙投。另外，還有一種采用疊裝式觸頭元件組成旋轉操作的稱為組合開關或轉換開關。 刀開關由靜插座2、手柄1、動觸刀3、鉸鏈支座4和絕緣底板5組成，典型結構如圖。在低壓電路中，用于不頻繁接通和分斷電路，或用來將電路與電源隔離。2.1 刀開關的結構 組合開關是一種凸輪式的作旋轉運動的刀開關。 組合開關也有單極、雙極、三極和多極結構，主要用于電源引入或5.5KW以下電動機的直接啟動、停止、反轉、調速等場合

7、。2.2 組合開關2.3 斷路器斷路器又稱自動空氣開關，是一種常用的低壓控制電器，不僅具有開關作用，還有短路、失壓和過載保護的功能。 斷路器的種類繁多，按其用途和結構特點可分為框架式斷路器、塑料外殼式斷路器、直流快速斷路器和限流式斷路器等。 結構：過流脫扣器欠壓脫扣器 （1）斷路器的基本結構和工作原理 過流脫扣器欠壓 脫扣器短路（過載）保護：I 過流脫扣器的線圈產生較強的電磁吸力 銜鐵吸下 頂開鎖鉤 使主觸點斷開 過流脫扣器欠壓 脫扣器欠壓保護：U嚴重下降或斷電時 欠壓脫扣器的銜鐵被釋放 頂開鎖鉤 使主觸點斷開 低壓斷路器及其電氣符號 2）斷路器的技術參數斷路器的主要技術參數有：額定電壓、額定

8、電流、極數、脫扣器類型及其整定電流范圍、分斷能力、動作時間等。3）斷路器的脫扣器為了得到不同的保護特性，低壓斷路器必須帶有不同的脫扣器，它是斷路器的感應元件。當電路發(fā)生故障時，脫扣器接到信號后動作，并作用于自由脫扣機構，使斷路器分閘。脫扣器包括：(1)電磁式脫扣器：可以是瞬時過電流、失壓、分勵脫扣器。(2)熱脫扣器：雙金屬熱脫扣器，利用雙金屬片受熱變形作用于斷路器脫扣機構而動作，具有反時限過電流保護特性。(3)油阻尼脫扣器：反時限與瞬時過電流脫扣。(4)鐘表機構脫扣器：可以得到短或較長延時的過電流脫扣。(5)半導體/智能脫如器：可設計成各種時間電流特性。(6)特殊作用脫扣器：漏電保護脫扣器等。

9、4）斷路器的選擇與使用選擇斷路器時應注意：（1）斷路器的額定電流和額定電壓應大于或等于線路、設備的正常工作電壓和工作電流；（2）斷路器的極限分斷能力應大于或等于電路最大短路電流；（3）欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓；（4）過電流脫扣器的額定電流大于或等于線路的最大負載電流；（5）斷路器的類型應根據線路及電氣設備的額定電流及對保護的要求來選擇。 5）漏電保護斷路器是一種安全保護電器，在電路中作為觸電和漏電保護之用。在線路或設備出現對地漏電或人身觸電時，能迅速自動斷開電路，有效地保證人身和線路安全。有單相式和三相式等形式 。3.主令電器 用于發(fā)布操作命令以接通和分斷控制電路。常見類型有按

10、鈕、萬能轉換開關、主令控制器、行程開關和接近開關等。3.1 按鈕 主要用于電氣控制線路中，用于發(fā)布命令及電氣聯(lián)鎖。 操作時，將按鈕帽往下按，橋式動觸頭就向下運動，常閉觸頭先分斷，再常開觸頭接通。 一旦操作人員的手指離開按鈕帽，在復位彈簧的作用下，先是常開觸頭分斷，然后是常閉觸頭閉合。 按鈕的一般結構主要由按鈕帽1、復位彈簧2、橋式動觸頭3、動合靜觸頭4、動斷靜觸頭5和裝配基座等組成。按鈕包括瞬時型按鈕和保持型按鈕。 主要用于電氣控制線路的轉換、配電設備的遠距離控制、電氣測量儀表的轉換和微電機的控制，也可用于小功率籠型感應電動機的啟動、換向和變速。由于它能控制多個回路，適應復雜線路的要求，故有“

11、萬能”轉換開關之稱。常用的萬能轉換開關有LW8、LW6、LW5、LW2等系列。3.2 萬能轉換開關 主令控制器亦稱主令開關，是一種按照預定程序來轉換控制電路接線的主令電器。由觸頭系統(tǒng)、操作機構、轉軸、齒輪減速機構、凸輪、外殼等部件組成。主令控制器的控制對象是二次電路，其觸頭工作電流不大。 主令控制器按凸輪的結構形式可分為凸輪調整式和凸輪非調整式主令控制器兩種，動作原理與萬能轉換開關相同，都是靠凸輪來控制觸頭系統(tǒng)的分合。 電氣符號同萬能轉換開關。3.3 主令控制器主要由凸輪塊1、接線柱2、靜觸頭3、動觸頭4、支桿5、轉動軸6、小輪7等部分組成。當轉動手柄時，方軸與凸輪塊一起轉動，小輪始終被彈簧壓

12、在凸輪塊上，當小輪碰上凸輪塊凸起的部分時，靜觸頭和動觸頭之間被凸輪塊頂開。 凸輪控制器是一種大型的手動控制器，主要用于起重設備中直接控制中小型繞線式異步電動機的起動、停止、調速、反轉和制動，也適用于有相同要求的其它電力拖動場合。 凸輪控制器主要由觸頭1-2、轉軸6、觸電彈簧3、復位彈簧4、滾子5、絕緣方軸6、凸輪7、杠桿、手柄、滅弧罩及定位機構等組成。 3.4 凸輪控制器3.4 行程開關 行程開關是根據運動部件的位移信號而動作的，是行程控制和限位保護不可缺少的電器。若將行程開關安裝于生產機械行程終點處，以限制其行程，則稱為限位開關或終點開關。常用的行程開關有：撞塊式（也稱直線式）和滾輪式 直線

13、式包括撞塊1、彈簧2、常開觸點3、常閉觸點4； 滾輪式包括滾輪、杠桿、動觸頭、靜觸頭。 接近開關即無觸點行程開關，內部為電子電路，按工作原理分為高頻振蕩性、電容型和永磁型三種類型。使用時對外連接3根線。接近開關供電后，輸出線與綠線之間為高電平輸出；當有金屬物靠近該開關的檢測頭時，輸出線與綠線之間翻成低電平?？衫迷撔盘栻寗右粋€繼電器或直接將該信號輸入PLC等控制回路。3.5 接近開關4.接觸器接觸器能頻繁地接通或斷開交直流主電路，實現遠距離自動控制，主要用于控制電動機、電熱設備、電焊機、電容器組等，具有低電壓釋放保護功能。 接觸器可分為直流接觸器和交流接觸器兩類。 4.1 接觸器的結構和工作原

14、理 接觸器廣義上是指工業(yè)電中利用線圈流過電流產生磁場，使觸頭閉合，以達到控制負載的電器。 主要由電磁機構、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置三部分組成。4.1 接觸器的結構和工作原理主要由電磁機構、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置三部分組成。4.2 接觸器的技術參數接觸器的主要技術參數有：（1）額定電壓（2）額定電流（3）吸引線圈的額定電壓和頻率（4）機械壽命和電氣壽命（6）動作值（5）額定操作頻率4.3 接觸器的選擇主要依據以下幾方面：（1）根據負載性質選擇接觸器的類型。（2）額定電壓應大于或等于主電路工作電壓。（3）額定電流應大于或等于被控電路的額定電流。（4）吸引線圈的額定電壓與頻率要與所在控制電路的選用電壓和頻率相

15、一致。5. 繼電器繼電器是一類用于監(jiān)測各種電量或非電量的電器，廣泛用于電動機或線路的保護以及生產過程自動化控制。定義繼電器(Relay)：當輸入激勵量達到規(guī)定要求時，在電氣輸出電路中，被控參量發(fā)生預定階躍的變化的一種自動電器。 5.1 繼電器的分類（1）按對被控電路的控制方式分類 有觸點繼電器：靠觸點的機械運動接通與斷開被控電路。 無觸點繼電器：靠繼電器元件自身的物理特性實現被控 電路的通斷。（2）按控制信號(輸入信號)動作功率分類 高靈敏繼電器：動作功率 Pop 10mW 靈敏繼電器： 10mW Pop 100mW 普通繼電器： Pop 100mW 5.1 繼電器的分類（4）按控制信號(輸入

16、信號)反應信號分類電信號： 直流電壓繼電器；交流電壓繼電器；直流電流繼電器；交流電流繼電器；功率繼電器；阻抗繼電器；脈沖繼電器；頻率繼電器；逆流繼電器；極化繼電器。非電信號 溫度繼電器；速度繼電器；壓力繼電器：光繼電器；瓦斯繼電器；聲繼電器。 5.1 繼電器的分類（6）按動作時間分類 繼電器的動作時間包括吸合時間tx和釋放時間tf 吸合時間：從繼電器輸入回路接受信號開始到執(zhí)行機構達到工作狀態(tài)時所需的時間 釋放時間：從輸入回路斷電開始到執(zhí)行機構恢復到通電前的狀態(tài)所需要的時間繼電器按動作時間可分為：時間繼電器、緩動繼電器、普通繼電器、速動繼電器 5.2 中間繼電器 中間繼電器的結構、工作原理與接觸

17、器類似，主要由電磁機構和觸頭系統(tǒng)組成，但沒有滅弧裝置，不分主副觸頭。與接觸器的主要區(qū)別在于：能靈敏地對電壓、電流變化作出反應，觸頭數量很多但容量較小，主要用來切換小電流電路或用作信號的中間轉換。5.3 熱繼電器 熱繼電器是一種保護電器，專門用來對過載及電源斷相進行保護，以防止電動機因上述故障導致過熱而損壞。熱繼電器的結構及工作原理： 熱繼電器具有結構簡單、體積小、成本低等特點，選擇適當的熱元件可得到良好的反時限特性。 所謂反時限特性，是指熱繼電器動作時間隨電流的增大而減小的性能。 熱繼電器的結構主要由幾大部分組成：加熱元件（熱電電器的加熱元件有直接加熱式、復合加熱式、間接加熱式和電流互感器加熱

18、式四種）；雙金屬片；動作機構（大多采用弓簧式壓簧式或拉簧跳躍式機構）；復位機構（有手動復位及自動復位兩種型式，可根據使用要求自由調整）。熱元件常閉觸頭雙金屬片I扣板復位按鈕I熱元件電動機過載時 轉速降低熱元件一段電阻不大的電阻絲 電流增大 電阻絲發(fā)熱熱元件要串聯(lián)在主電路中。I雙金屬片雙金屬片兩種具有不同線膨脹系數的金屬片。 受熱時，雙金屬片的膨脹程度不同，下層的膨脹系數大，下層的膨脹程度大于上層，雙金屬片向上彎曲，使扣板托扣，觸點動作。常閉觸點接在控制電路中。I工作原理：主電路電流超過額定值 電阻絲發(fā)熱 雙金屬片受熱膨脹 向上彎曲 雙金屬片與扣板托扣 彈簧帶動扣板將常閉觸點斷開 斷開控制電路 斷開主電路 5.4 時間繼電器 時間繼電器是一種利用電磁或機械動作原理實現觸頭延時通或斷的自動控制電器。常用的有電磁式、空氣阻尼式、電動式和晶體管式等。時間繼電器定時類型：鐘表式空氣式電子式阻容式數字式。5.4 時間繼電器 5.6 速度繼電器 速度繼電器外形和結構示意圖 速度繼電器主要用作籠型異步電動機的反接制動控制，所以也稱反接制動繼電器。 它主要由轉子、定子和觸頭三部分組成 ，轉子是一個園柱形永久磁鐵，定子是一個籠形空心圓環(huán)，由硅鋼片疊