常用低壓電器元件詳解15769課件

1、 常用的低壓電器 低壓開關(guān)電器2.1 接 觸 器2.2 繼 電 器2.3 熔 斷 器2.4 主 令 電 器2.5 其 他 電 器2.6 低壓開關(guān)電器2.1 接 觸 器2.2 2.1 低壓開關(guān)電器開關(guān)是指在正常情況下（含規(guī)定的過載工作條件下）能接通、承載、分斷電流，并在規(guī)定的非正常電路條件下（如短路），在規(guī)定的時間內(nèi)能承載電流的機械開關(guān)電器。 2.1 低壓開關(guān)電器開關(guān)是指在正常情況下（含規(guī)定的過載 2.1.1 刀開關(guān)1刀開關(guān)的功能低壓刀開關(guān)的作用是不頻繁地手動接通和分斷容量較小的交、直流低壓電路，或者起隔離作用。刀開關(guān)如圖2-1所示，其圖形及文字符號如圖2-2所示。 2.1.1 刀開關(guān) 圖2-1

2、 刀開關(guān) 圖2-1 刀開關(guān) 圖2-2 刀開關(guān)的圖形及文字符號 圖2-2 刀開關(guān)的圖形及文字符號 2刀開關(guān)的分類刀開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單，由手柄、刀片、觸頭、底板等組成。刀開關(guān)的主要類型有大電流刀開關(guān)、負荷開關(guān)和熔斷器式刀開關(guān)。 2刀開關(guān)的分類 3注意事項 在接線時，刀開關(guān)上面的接線端子應(yīng)接電源線，下方的接線端子應(yīng)接負荷線。 3注意事項 在安裝刀開關(guān)時，處于合閘狀態(tài)時手柄應(yīng)向上，不得倒裝或平裝；如果倒裝，拉閘后手柄可能因自重下落引起誤合閘，造成人身和設(shè)備安全事故。 在安裝刀開關(guān)時，處于合閘狀態(tài)時手柄應(yīng)向上，不得倒裝或 分斷負載時，要盡快拉閘，以減小電弧的影響。 分斷負載時，要盡快拉閘，以減小電弧的影響。

3、區(qū)分刀開關(guān)和隔離開關(guān)通常不可以。隔離開關(guān)是指在斷開位置上，能符合規(guī)定的隔離功能要求的一種機械開關(guān)電器，其作用是當(dāng)電源切斷后，保持有效的隔離距離，可以保證維修人員的安全，隔離開關(guān)通常不帶載荷通斷電路。刀開關(guān)一般不用做隔離器，因為它不具備隔離功能，但刀開關(guān)可以帶小載荷通斷電路。 區(qū)分刀開關(guān)和隔離開關(guān) 2.1.2 組合開關(guān)組合開關(guān)又稱為轉(zhuǎn)換開關(guān)（Change-over Switch），如圖2-3所示，用于電路中，從一組連接轉(zhuǎn)換至另一組連接。在機床設(shè)備和其他的電器設(shè)備中應(yīng)用十分廣泛，其體積小，接線方式多，使用十分方便。其滅弧性能比刀開關(guān)好。 2.1.2 組合開關(guān) 圖2-3 組合開關(guān) 圖2-3 組合開關(guān)

4、 1組合開關(guān)的功能組合開關(guān)一般在交流50Hz、380V以下或直流220V以下的電氣線路中，用于手動不頻繁地接通和分斷電路、接通電源和負載、測量三相電壓、改變負載的連接方式，控制小容量電動機正反轉(zhuǎn)、星形三角形啟動、變速換向等場合。 1組合開關(guān)的功能 2.1.3 低壓斷路器斷路器（Circuit-Breaker）是指能接通、承載以及分斷正常電路條件下的電流，也能在規(guī)定的非正常電路條件（如短路）下接通、承載一定時間和分斷電流的一種機械開關(guān)電器，過去叫做自動空氣開關(guān)，為了和IEC（國際電工委員會）標(biāo)準(zhǔn)一致，改名為斷路器。 2.1.3 低壓斷路器 1低壓斷路器的功能低壓斷路器是將控制電器和保護電器的功能

5、合為一體的電器，其圖形及文字符號如圖2-6所示。在正常條件下，它常作為不頻繁接通和斷開的電路以及控制電動機的啟動和停止。它常用做總電源開關(guān)或部分電路的電源開關(guān)。 1低壓斷路器的功能 圖2-5 低壓斷路器 圖2-5 低壓斷路器 圖2-6 低壓斷路器的圖形及文字符號 圖2-6 低壓斷路器的圖形及文字符號 2低壓斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理低壓斷路器的種類雖然很多，但結(jié)構(gòu)基本相同，主要由觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置、各種脫扣器與操作機構(gòu)、自由脫扣機構(gòu)部分組成。 2低壓斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理 當(dāng)電路發(fā)生短路或過流故障時，過流脫扣器的電磁鐵吸合銜鐵，使自由脫扣機構(gòu)的鉤子脫開，自動開關(guān)觸頭在彈簧力的作用下分離，及時有效地

6、切除高達數(shù)十倍額定電流的故障電流，如圖2-7所示。 當(dāng)電路發(fā)生短路或過流故障時，過流脫扣器的電磁鐵吸合銜鐵， 圖2-7 低壓斷路器工作原理圖（過電流保護）彈簧 2脫扣機構(gòu) 3電磁鐵線圈 4觸頭 圖2-7 低壓斷路器工作原理圖（過電流保護） 當(dāng)電路過載時，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱，使雙金屬片上彎曲，推動自由脫扣機構(gòu)動作，如圖2-8所示。 當(dāng)電路過載時，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱，使雙金屬片上彎曲，推 圖2-8 低壓斷路器工作原理圖（過載保護）1彈簧 2脫扣機構(gòu) 3雙金屬片 4觸頭 圖2-8 低壓斷路器工作原理圖（過載保護） 2.1.4 漏電保護器漏電保護器（Earth Leakage Circuit Br

7、eaker，ELCB）是在規(guī)定的條件下，當(dāng)漏電電流達到或者超過給定數(shù)值時，能自動斷開電路的機械開關(guān)電器或者組合電器。 2.1.4 漏電保護器 1漏電保護器的功能漏電保護器的功能是：當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生人身（相與地之間）觸電事故時，能迅速切斷電源，可以使觸電者脫離危險，或者使漏電設(shè)備停止運行，從而避免觸電引起人身傷亡、設(shè)備損壞或火災(zāi)的發(fā)生，它是一種保護電器。 1漏電保護器的功能 漏電保護器僅僅是防止發(fā)生觸電事故的一種有效的措施，不能過分夸大其作用，最根本的措施是防患于未然。 漏電保護器僅僅是防止發(fā)生觸電事故的一種有效的措施，不能過2.2 接 觸 器2.2.1 接觸器的功能接觸器（Contactor）是指僅

8、有一個起始位置，能接通、承載或分斷正常條件（包括過載運行條件）下電流的非手動機械開關(guān)電器。接觸器不能切斷短路電流，它可以頻繁地接通或分斷交、直流電路，并可實現(xiàn)遠距離控制。 2.2 接 觸 器2.2.1 接觸器的功能 圖2-12 交流接觸器 圖2-12 交流接觸器 圖2-13 接觸器的圖形和文字符號 圖2-13 接觸器的圖形和文字符號 2.2.2 接觸器的結(jié)構(gòu)及其工作原理接觸器主要由電磁機構(gòu)和觸頭系統(tǒng)組成，另外，接觸器還有滅弧裝置、釋放彈簧、觸頭彈簧、觸頭壓力彈簧、支架、底座等部件。圖2-14所示為3種結(jié)構(gòu)形式的接觸器結(jié)構(gòu)簡圖。 2.2.2 接觸器的結(jié)構(gòu)及其工作原理 圖2-14 3種接觸器的結(jié)構(gòu)

9、簡圖 圖2-14 3種接觸器的結(jié)構(gòu)簡圖 接觸器的工作原理是：當(dāng)線圈通電后，在鐵芯中產(chǎn)生磁通及電磁吸力，電磁吸力克服彈簧反力使得銜鐵吸合，帶動觸頭機構(gòu)動作，使常閉觸頭分斷，常開觸頭閉合，互鎖或接通線路。 接觸器的工作原理是：當(dāng)線圈通電后，在鐵芯中產(chǎn)生磁通及電磁 線圈失電或線圈兩端電壓顯著降低時，電磁吸力小于彈簧反力，使得銜鐵釋放，觸頭機構(gòu)復(fù)位，使得常開觸頭斷開，常閉觸頭閉合。 線圈失電或線圈兩端電壓顯著降低時，電磁吸力小于彈簧反力，2.3 繼 電 器繼電器（Relay）是指當(dāng)控制電器的電氣激勵量（輸入量）在電路中的變化達到規(guī)定要求時，在電器的一個或多個電氣輸出電路中，使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的

10、開關(guān)電器。2.3 繼 電 器繼電器（Relay）是指當(dāng)控制電 繼電器按使用范圍的不同可分為3類：保護繼電器、控制繼電器和通信繼電器。保護繼電器主要用于電力系統(tǒng)，作為發(fā)電機、變壓器及輸電線路的保護；控制繼電器。 繼電器按使用范圍的不同可分為3類：保護繼電器、控制繼電器 主要用于電力拖動系統(tǒng)，以實現(xiàn)控制過程的自動化；通信繼電器，主要用于遙控系統(tǒng)。若按輸入信號的性質(zhì)不同，可分為中間繼電器、熱繼電器、時間繼電器、速度繼電器和壓力繼電器等。繼電器的作用如下。 主要用于電力拖動系統(tǒng)，以實現(xiàn)控制過程的自動化；通信繼電器 圖2-16 繼電器的圖形和文字符號 圖2-16 繼電器的圖形和文字符號 圖2-17 電磁

11、繼電器 圖2-17 電磁繼電器 1電流繼電器電流繼電器（Current Relay）是反映輸入量為電流的繼電器。電流繼電器的線圈串聯(lián)在被測量電路中，用來檢測電路的電流。電流繼電器的線圈匝數(shù)少，導(dǎo)線粗，線圈的阻抗小。 1電流繼電器 電流繼電器有欠電流型和過電流型兩類。 電流繼電器有欠電流型和過電流型兩類。 （1）電流繼電器的功能欠電流繼電器常用于直流電動機和電磁吸盤的失磁保護。而瞬動型過流繼電器常用于電動機的短路保護，延時型繼電器常用于過載兼短路保護。過流繼電器分為手動復(fù)位和自動復(fù)位兩種。 （1）電流繼電器的功能 2電壓繼電器電壓繼電器（Voltage Relay）是指反映輸入量為電壓的繼電器。

12、它的結(jié)構(gòu)與電流繼電器相似，不同的是，電壓繼電器的線圈是并聯(lián)在被測量的電路兩端，以監(jiān)控電路電壓的變化。電壓繼電器的線圈的匝數(shù)多，導(dǎo)線細，線圈的阻抗大。 2電壓繼電器 電壓繼電器按照動作數(shù)值的不同，分為過電壓、欠電壓和零電壓3種。 電壓繼電器按照動作數(shù)值的不同，分為過電壓、欠電壓和零電壓 過電壓繼電器在電路正常工作條件下（未出現(xiàn)過壓），動鐵芯不產(chǎn)生吸合動作，而欠電壓繼電器在電路正常工作條件下（未出現(xiàn)欠壓），銜鐵處于吸合狀態(tài)。 過電壓繼電器在電路正常工作條件下（未出現(xiàn)過壓），動鐵芯不 3中間繼電器中間繼電器（Auxiliary Relay）是指用來增加控制電路中的信號數(shù)量或?qū)⑿盘柗糯蟮睦^電器。它實際

13、上是電壓繼電器的一種，它的觸頭多，有的甚至多于6對，觸頭的容量大（額定電流為5A10A），動作靈敏（動作時間不大于0.05s）。 3中間繼電器 2.3.2 時間繼電器時間繼電器（Time-delay Relay）是指自得到動作信號起至觸頭動作或輸出電路產(chǎn)生跳躍式改變有一定延時，該延時又符合其準(zhǔn)確度要求的繼電器。 2.3.2 時間繼電器 圖2-22 時間繼電器的圖形和文字符號 圖2-22 時間繼電器的圖形和文字符號 圖2-23 空氣阻尼式時間繼電器 圖2-23 空氣阻尼式時間繼電器 2.3.3 熱繼電器熱繼電器（Thermal Overload Relay）是熱過載繼電器的簡稱。它是利用流過繼電

14、器的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)而反時限動作（包括延時）的繼電器。 2.3.3 熱繼電器 1熱繼電器的功能 為了充分發(fā)揮電動機的潛力，電動機短時過載是允許的，但無論過載量的大小如何，時間長了總會使繞組的溫升超過允許值，從而加劇繞組絕緣的老化，縮短電動機的壽命，嚴重過載會很快燒毀電動機。 1熱繼電器的功能 圖2-28 熱繼電器 圖2-28 熱繼電器 圖2-29 熱繼電器的圖形和文字符號 圖2-29 熱繼電器的圖形和文字符號 如圖2-30所示，其熱元件由發(fā)熱電阻絲構(gòu)成（這種熱繼電器是間接加熱方式），雙金屬片由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬碾壓而成，當(dāng)雙金屬片受熱時，會出現(xiàn)彎曲變形，推動導(dǎo)板，進而使常閉觸頭斷開，起

15、到保護作用。 如圖2-30所示，其熱元件由發(fā)熱電阻絲構(gòu)成（這種熱繼電器 圖2-30 熱繼電器原理示意圖1熱元件 2雙金屬片 3導(dǎo)板 4觸頭系統(tǒng) 圖2-30 熱繼電器原理示意圖 1速度繼電器的功能速度繼電器是按照預(yù)定速度快慢而動作的繼電器，主要應(yīng)用在電動機反接制動控制電路中。 1速度繼電器的功能 圖2-34 速度繼電器的圖形與文字符號 圖2-34 速度繼電器的圖形與文字符號 2.4 熔 斷 器熔斷器（Fuse）的定義為：當(dāng)電流超過規(guī)定值足夠長時間后，通過熔斷一個或幾個特殊設(shè)計的和相應(yīng)的部件，斷開其所接入的電路，并分斷電流的電器。熔斷器包括組成完整電器的所有部件。 2.4 熔 斷 器熔斷器（Fus

16、e）的定義為：當(dāng)電 圖2-42 R T23熔斷器 圖2-42 R T23熔斷器 圖2-43 熔斷器的圖形和文字符號 圖2-43 熔斷器的圖形和文字符號 熔斷器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，價格低廉，廣泛用于低壓配電系統(tǒng)中，主要用于短路保護，也常作為電氣設(shè)備的過載保護元件。 熔斷器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，價格低廉，廣泛用于低壓配電系統(tǒng) 1熔斷器的種類（1）瓷插式熔斷器（2）螺旋式熔斷器 （3）封閉式熔斷器（4）快速熔斷器（5）自復(fù)熔斷器 1熔斷器的種類2.5 主 令 電 器在控制系統(tǒng)中，主令電器用做閉合或斷開控制電路，以發(fā)出指令或作為程序控制的開關(guān)電器。它一般用于控制接觸器、繼電器或其他電氣線路，從而使電路接

17、通或者分斷，來實現(xiàn)對電力傳輸系統(tǒng)或者生產(chǎn)過程的自動控制。2.5 主 令 電 器在控制系統(tǒng)中，主令電器用做閉合或 2.5.1 控制按鈕控制按鈕又稱按鈕（Push-button），是具有手動操作的操動器，并具有儲能（彈簧）復(fù)位的控制開關(guān)。它是一種短時間接通或者斷開小電流電路的手動控制器。 2.5.1 控制按鈕 圖2-49 按鈕的圖形及文字符號 圖2-49 按鈕的圖形及文字符號 在電氣控制線路中，常開按鈕常用來啟動電動機，也稱啟動按鈕；常閉按鈕常用于控制電動機停車，也稱停車按鈕；復(fù)合按鈕用于聯(lián)鎖控制電路中。 在電氣控制線路中，常開按鈕常用來啟動電動機，也稱啟動按鈕 2按鈕的結(jié)構(gòu)和工作原理如圖2-50

18、所示，控制按鈕由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸頭、外殼等組成，通常做成復(fù)合式，即具有常閉觸頭和常開觸頭，原來就接通的觸頭稱為常閉觸頭（也稱為動斷觸頭），原來就斷開的觸頭稱為常開觸頭（也稱為動合觸頭）。 2按鈕的結(jié)構(gòu)和工作原理 圖2-50 按鈕原理圖 圖2-50 按鈕原理圖 當(dāng)按下按鈕時，先斷開常閉觸頭，后接通常開觸頭；當(dāng)按鈕釋放后，在復(fù)位彈簧的作用下，按鈕觸頭自動復(fù)位的先后順序相反。通常，在無特殊說明的情況下，有觸頭電器的觸頭動作順序均為“先斷后合”。按鈕的外形如圖2-51所示。 當(dāng)按下按鈕時，先斷開常閉觸頭，后接通常開觸頭；當(dāng)按鈕釋放 圖2-51 按鈕 圖2-51 按鈕 2.5.2 行程開關(guān)在生產(chǎn)

19、機械中，常需要控制某些運動部件的行程，或運動一定的行程停止，或者在一定的行程內(nèi)自動往復(fù)返回，這種控制機械行程的方式稱為“行程控制”。 2.5.2 行程開關(guān) 行程開關(guān)（Travel Switches）又稱限位開關(guān)（Limit Switches），用以反應(yīng)工作機械的行程，發(fā)出命令以控制其運動方向或行程大小的開關(guān)。它是實現(xiàn)行程控制的小電流（5A以下）的主令電器。 行程開關(guān)（Travel Switches）又稱限位開關(guān)（ 圖2-53 行程開關(guān) 圖2-53 行程開關(guān) 圖2-54 微動式行程開關(guān) 圖2-54 微動式行程開關(guān) 圖2-55 行程開關(guān)的圖形及文字符號 圖2-55 行程開關(guān)的圖形及文字符號 1行程開關(guān)的功能行程開關(guān)用于控制機械設(shè)備的運動部件行程