電氣控制系統(tǒng)與可編程控制器-常曉玲第1章

第一章低壓電器

第一節(jié)

低壓熔斷器

第二節(jié)

低壓隔離器

第三節(jié)

主令電器

第四節(jié)

斷路器

第五節(jié)

接觸器

第六節(jié)

繼電器

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(hù)、控制或調(diào)節(jié)作用的電器產(chǎn)品。低壓電器種類繁多，用途廣泛，按應(yīng)用場(chǎng)所提出的不同要求可以分為配電電器與控制電器兩大類。配電電器主要用于低壓配電系統(tǒng)中。配電系統(tǒng)對(duì)電器的要求是：在系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，動(dòng)作準(zhǔn)確，工作可靠，有足夠的熱穩(wěn)定性和電穩(wěn)定性。常見的配電電器有低壓隔離器（刀開關(guān)）、熔斷器、斷路器等?？刂齐娖髦饕糜陔娏ν蟿?dòng)控制系統(tǒng)和用電設(shè)備的通斷控制，對(duì)控制電器的要求是：工作準(zhǔn)確可靠，操作頻率高，壽命長(zhǎng)等。第一章低壓電器

電器按工作電壓等級(jí)分：高壓電器和低壓電器按動(dòng)作原理分:手動(dòng)電器和自動(dòng)電器按用途分：控制電器(繼電器，接觸器，按鈕等）、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

常見的控制電器：繼電器、接觸器、按鈕、行程開關(guān)、變阻器、主令開關(guān)、熱繼電器、起動(dòng)器、電磁鐵等。

低壓電器產(chǎn)品包括以下12大類：刀開關(guān)和刀形轉(zhuǎn)換開關(guān)、熔斷器、斷路器、控制器、接觸器、起動(dòng)器、控制繼電器、主令電器、電阻器及變阻器、調(diào)整器、電磁鐵、其它低壓電器（觸電保護(hù)器、信號(hào)燈與接線盒等）。

一、概述熔斷器的用途：利用金屬導(dǎo)體為熔體,串聯(lián)于電路，當(dāng)過載或短路電流通過熔體時(shí)，因其自身發(fā)熱而熔斷，從而分?jǐn)嚯娐返碾娖?。熔斷器主要作短路保護(hù)之用，有時(shí)也可作為過載保護(hù)。熔斷器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，分?jǐn)嗄芰Ω?、使用方便、體積小、重量輕、價(jià)格便宜，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中使用極為廣泛。

第一節(jié)

低壓熔斷器

二、

熔斷器的種類和型號(hào)

熔斷器主要由熔體（保險(xiǎn)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(shí)兼有滅弧作用。

幾種常用的熔斷器以及熔斷器的圖形符號(hào)

熔斷器的型號(hào)說明

R熔體額定電流熔斷器額定電流設(shè)計(jì)代號(hào)熔斷器類型代號(hào)

熔斷器的常用型號(hào)有：RL6、RL7、RT12、RT14、RT15、RT16（NT）、RT18、RT19（AM3）、RO19、RO20、RTO等，在選用時(shí)可根據(jù)使用場(chǎng)合酌情選擇。

熔斷器工作的物理過程

熔斷器工作的物理過程是指熔斷器分?jǐn)噙^載或短路電流時(shí)的物理過程，可分為四個(gè)階段：

三、熔斷器的工作過程和特性1．熔體升溫階段t1。2．熔體熔化階段t2。3．熔體金屬氣化階段t3。4．燃弧階段t4。

t1、t2、t3之和稱為熔斷時(shí)間。

熔斷器的主要技術(shù)參數(shù)和特性

1．額定電壓

指熔斷器長(zhǎng)期工作時(shí)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。

2．額定電流

熔斷器在長(zhǎng)期工作制下，各部件溫升不超過極限允許溫升所能承載的電流值，習(xí)慣上，把熔斷體支持件的額定電流簡(jiǎn)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．極限分?jǐn)嗄芰χ溉蹟嗥髟谝?guī)定的使用條件下，能可靠分?jǐn)嗟淖畲蠖搪冯娏髦怠?/p>

4．截?cái)嚯娏魈匦灾冈谝?guī)定的條件下，截?cái)嚯娏髋c預(yù)期電流的關(guān)系特性。截?cái)嚯娏魇侵溉蹟囿w分?jǐn)嗥陂g電流到達(dá)的最大瞬時(shí)值。

5．時(shí)間—電流特性

熔斷器的時(shí)間—電流特性亦稱保護(hù)特性，它是熔斷器的基本特性，表示熔斷器的熔斷時(shí)間與流過熔體電流的關(guān)系。是反時(shí)限特性，流過熔體的電流越大，熔化（或熔斷）時(shí)間越短。

6.I2t特性

當(dāng)分?jǐn)嚯娏魃醮髸r(shí)，以弧前時(shí)間—電流特性表征熔斷器的性能已不夠了，當(dāng)熔斷器弧前時(shí)間小于0.1s時(shí)，熔斷器的保護(hù)特性用I2t特性表示。I2t特性在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中有規(guī)定。

四、熔體材料與形狀

1．熔體材料

熔體材料有低熔點(diǎn)和高熔點(diǎn)金屬兩類。低熔點(diǎn)材料有錫、鋅、鉛及其合金。高熔點(diǎn)材料有銅、銀，近年來也采用鋁來代替銀。

2．冶金效應(yīng)

由于低熔點(diǎn)材料和高熔點(diǎn)材料各具有其優(yōu)缺點(diǎn)，克服其缺點(diǎn)，從而同時(shí)滿足兩種不同的要求。為達(dá)到這個(gè)目的，通常采用“冶金效應(yīng)”，即在高熔點(diǎn)的金屬熔體上焊純錫（或錫鎘合金）。當(dāng)熔體通過過載電流時(shí)，首先錫溶劑熔化，然后高熔點(diǎn)的金屬原子溶解于錫溶劑中，而成為合金，其熔點(diǎn)比高熔點(diǎn)金屬低，同時(shí)它的電阻率也增大，致使局部發(fā)熱劇增而首先熔斷，縮短了熔化時(shí)間。過載保護(hù)性能大為改善。另一方面，固有的高分?jǐn)嗄芰σ廊坏靡员３?。?yīng)該指出，當(dāng)通過短路電流時(shí)，由于熔體熔化時(shí)間極短，“冶金效應(yīng)”不起作用。

3．熔體形狀

熔體的形狀大體有兩種：絲狀和片狀。絲狀熔體多用于小電流場(chǎng)合，片狀的熔體是用薄金屬片沖成，有寬窄不等的變截面，也有在帶形薄片上沖出一些孔，不同的熔體形狀可以改變?nèi)蹟嗥鞯臅r(shí)間——電流特性。對(duì)變截面熔體而言，其狹窄部分的段數(shù)取決于額定電流和電壓，熔斷器額定電壓高時(shí)，要求狹窄部分的段數(shù)就多。

4．填充材料在絕緣管中裝入填充材料（簡(jiǎn)稱填料）是加速滅弧，提高熔斷器分?jǐn)嗄芰Φ挠行Т胧?。目前，常用的填料有石英砂（SiO2）和三氧化二鋁砂（Al2O3）。盡管三氧化二鋁砂的性能優(yōu)于石英砂，但由于石英砂的價(jià)格較為便宜，目前均多采用石英砂。

5．熔管材料熔管是熔斷體主要零件之一，起包容熔體和填料并起散熱和隔弧的作用，因而要求熔管機(jī)械強(qiáng)度高，耐熱性及耐弧性好。目前，有填料熔斷器的熔管一般采用的是瓷、氧化鋁電瓷和高頻電瓷材料。無填料熔斷器的熔管材料為鋼紙管、三聚氰胺玻璃管或硅有機(jī)玻璃布管。熔管的形狀以方管形和圓管形為主，但熔管的內(nèi)型腔均為圓形或近似圓形，以能在相同的幾何尺寸下，有最大的容積，同時(shí)圓形的內(nèi)腔能均勻承受電弧能量造成的壓力，有利于提高熔斷器的分?jǐn)嗄芰Α３Ｓ玫娜蹟嗥骷夹g(shù)參數(shù)見表1-1～表1-6表1-1RT12系列熔斷器技術(shù)數(shù)據(jù)額定電壓/V415熔斷器代號(hào)A1A2A3A4熔斷器額定電流/A203263100熔體額定電流/A4，6，10，16，2020，25，3232,40,50，6363，80，100極限分?jǐn)嗄芰?kA80RT12系列熔斷器技術(shù)數(shù)據(jù)五、熔斷器的選用與維護(hù)1．熔斷器的選用1）熔斷器類型的選擇主要根據(jù)使用場(chǎng)合來選擇不同的類型。例如，作電網(wǎng)配電用，應(yīng)選擇一般工業(yè)用熔斷器；作硅元件保護(hù)用，應(yīng)選擇保護(hù)半導(dǎo)體器件熔斷器；供家庭使用，宜選用螺旋式或半封閉插入式熔斷器。2）熔斷器的額定電壓必須等于或高于熔斷器安裝處的電路額定電壓。3）電路保護(hù)用熔斷器熔體的額定電流基本上可按電路的額定負(fù)載電流來選擇，但其極限分?jǐn)嗄芰Ρ仨毚笥陔娐分锌赡艹霈F(xiàn)的最大故障電流。

4）在電動(dòng)機(jī)回路中作短路保護(hù)時(shí)，應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)條件，按電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短選擇熔體的額定電流。①對(duì)起動(dòng)時(shí)間不長(zhǎng)的場(chǎng)合，可按下式?jīng)Q定熔體的額定電流

式中，—電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流，

—電動(dòng)機(jī)的額定電流。②對(duì)起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)或較頻繁起動(dòng)的場(chǎng)合，按下式?jīng)Q定熔體的額定電流

③對(duì)于多臺(tái)并聯(lián)電動(dòng)機(jī)的電路，考慮到電動(dòng)機(jī)一般不同時(shí)起動(dòng)，故熔體的電流可按下式計(jì)算：或式中

—最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流；

——其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和。

5）為了防止越級(jí)熔斷、擴(kuò)大停電事故范圍，各級(jí)熔斷器間應(yīng)有良好的協(xié)調(diào)配合，使下一級(jí)熔斷器比上一級(jí)的先熔斷，從而滿足選擇性保護(hù)要求。選擇時(shí)，上下級(jí)熔斷器應(yīng)根據(jù)其保護(hù)特性曲線上的數(shù)據(jù)及實(shí)際誤差來選擇。一般，老產(chǎn)品的選擇比為2:1，新型熔斷器的選擇比為1.6:1。例如，下級(jí)熔斷器額定電流為100A，上級(jí)熔斷器的額定電流最小也要為160A，才能達(dá)到1.6:1的要求，若選擇比大于1.6:1會(huì)更可靠地達(dá)到選擇性保護(hù)。值得注意的是這樣將會(huì)犧牲保護(hù)的快速性，因此實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)綜合來考慮。

6）保護(hù)半導(dǎo)體器件用熔斷器的選擇。在變流裝置中作短路保護(hù)時(shí)，應(yīng)考慮到熔斷器熔體的額定電流是用有效值表示，而半導(dǎo)體器件的額定電流是用通態(tài)平均電流表示的，應(yīng)將乘以1.57換算成有效值。因此，熔體的額定電流可按下式計(jì)算：

2．熔斷器的安裝和維護(hù)

1）安裝熔斷器除保證足夠的電氣距離外，還應(yīng)保證足夠的間距，以保證拆卸、更換熔體方便。

2）安裝前應(yīng)檢查熔斷器的型號(hào)、額定電壓、額定電流、額定分?jǐn)嗄芰Φ葏?shù)是否符合規(guī)定要求。

3）安裝熔體必須保證接觸良好，不能有機(jī)械損傷。

4）安裝引線要有足夠的截面積，而且必須擰緊接線螺釘，避免接觸不良。

5）在運(yùn)行中應(yīng)經(jīng)常注意熔斷器的指示器，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)—相熔體熔斷的情況，防止缺相運(yùn)行。如果檢查發(fā)現(xiàn)熔體已經(jīng)腐蝕、損傷或熔斷，應(yīng)更換同一型號(hào)規(guī)格的熔斷器，不允許用其它型號(hào)熔斷器代用（除非已通過驗(yàn)證）。

6）熔斷器插入與拔出要用規(guī)定的把手，不要直接用手拔熔體（熔斷后外殼溫度很高，以免燙傷），也不可用不合適的工具插入與拔出。更換時(shí)，必須在不帶電的情況下進(jìn)行。

7）使用時(shí)應(yīng)經(jīng)常清除熔斷器上及導(dǎo)電插座上的灰塵和污垢。

幾款常用熔斷器

第二節(jié)低壓隔離器

低壓隔離器也稱刀開關(guān)，主要用于電氣線路中隔離電源，也可作為不頻繁地接通和分?jǐn)嗫蛰d電路或小電流電路之用。刀開關(guān)按極數(shù)分，有單極、雙極和三極；按結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)手柄操作、杠桿操作和電動(dòng)機(jī)操作；按轉(zhuǎn)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(zhuǎn)操作的稱為組合開關(guān)或轉(zhuǎn)換開關(guān)。

一、刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)

刀開關(guān)由靜插座、手柄、動(dòng)觸刀、鉸鏈支座和絕緣底板組成，典型結(jié)構(gòu)如圖。在低壓電路中，用于不頻繁接通和分?jǐn)嚯娐?，或用來將電路與電源隔離。

組合開關(guān)結(jié)構(gòu)圖及電氣符號(hào)。它是一種凸輪式的作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的刀開關(guān)。組合開關(guān)也有單極、雙極、三極和多極結(jié)構(gòu)，主要用于電源引入或5.5KW以下電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)、停止、反轉(zhuǎn)、調(diào)速等場(chǎng)合。二、刀開關(guān)的型號(hào)及主要技術(shù)參數(shù)1．

刀開關(guān)的型號(hào)刀開關(guān)的型號(hào)及含義

2．主要技術(shù)參數(shù)

1）額定電壓在長(zhǎng)期工作中能承受的最大電壓稱為額定電壓。目前生產(chǎn)的刀開關(guān)的額定電壓，一般為交流500V以下，直流440V以下。

2）額定電流

刀開關(guān)在合閘位置允許長(zhǎng)期通過的最大工作電流稱為額定電流。小電流刀開關(guān)的額定電流有10，15，20，30，60A等五級(jí)。

3）操作次數(shù)刀開關(guān)的使用壽命分機(jī)械壽命和電壽命兩種：機(jī)械壽命指不帶電的情況下所能達(dá)到的操作次數(shù)。電壽命指刀開關(guān)在額定電壓下能可靠地分?jǐn)囝~定電流的總次數(shù)。

4）電穩(wěn)定性電流發(fā)生短路事故時(shí)，不產(chǎn)生變形、破壞或觸刀自動(dòng)彈出的現(xiàn)象時(shí)的最大短路電流峰值就是刀開關(guān)的電穩(wěn)定性電流。為其額定電流的數(shù)十倍。

5）熱穩(wěn)定性電流發(fā)生短路事故時(shí)，如果能在一定時(shí)間（通常是1s）內(nèi)通以某一短路電流，并不會(huì)因溫度急劇上升而發(fā)生熔焊現(xiàn)象，則這一短路電流就稱為刀開關(guān)的熱穩(wěn)定性電流。通常，刀開關(guān)的1s熱穩(wěn)定性電流為其額定電流的數(shù)十倍。

三、刀開關(guān)的選用與安裝

1．刀開關(guān)的選用：①按用途和安裝位置選擇合適的型號(hào)和操作方式。

②額定電壓和額定電流必須符合電路要求。

③校驗(yàn)刀開關(guān)的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，如不滿足要求，就應(yīng)選大一級(jí)額定電流的刀開關(guān)。

2．刀開關(guān)的安裝：①應(yīng)做到垂直安裝，使閉合操作時(shí)的手柄操作方向應(yīng)從下向上合，斷開操作時(shí)的手柄操作方向應(yīng)從上向下分，不允許采用平裝或倒裝，以防止產(chǎn)生誤合閘。

②安裝后檢查閘刀和靜插座的接觸是否成直線和緊密。

③母線與刀開關(guān)接線端子相連時(shí)，不應(yīng)存在極大的扭應(yīng)力，并保證接觸可靠。在安裝杠桿操作機(jī)構(gòu)時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)好連桿的長(zhǎng)度，使刀開關(guān)操作靈活。（一）HK2系列膠蓋瓷底刀開關(guān)1、作用：電路的隔離開關(guān)小容量電路的電源開關(guān)小容量電動(dòng)機(jī)非頻繁起動(dòng)的操作開關(guān)2、組成：熔絲、觸刀、觸點(diǎn)座、操作手柄、底座、上下膠蓋3、安裝注意事項(xiàng)：合上開關(guān)時(shí)，手柄在上方，不得倒裝或平裝技術(shù)數(shù)據(jù)見表1-12（二）HR5系列熔斷器式刀開關(guān)1、作用：有大短路電流的配電網(wǎng)絡(luò)、電動(dòng)機(jī)電路作為電源開關(guān)、隔離開關(guān)，并可作短路保護(hù)2、組成：觸頭系統(tǒng)、熔體、滅弧室、底座、塑料防護(hù)蓋等技術(shù)參數(shù)見表1-13HZ10系列組合開關(guān)組合開關(guān)第三節(jié)主令電器

主令電器用于發(fā)布操作命令以接通和分?jǐn)嗫刂齐娐?。常見類型有控制按鈕、位置開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)和主令控制器等。一、按鈕按鈕是一種用人力（一般為手指或手掌）操作，并具有儲(chǔ)能復(fù)位的開關(guān)電器。它主要用于電氣控制線路中，用于發(fā)布命令及電氣聯(lián)鎖。按鈕的一般結(jié)構(gòu)主要由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式動(dòng)觸頭、動(dòng)合靜觸頭、動(dòng)斷靜觸頭和裝配基座等組成。

操作時(shí)，將按鈕帽往下按，橋式動(dòng)觸頭就向下運(yùn)動(dòng)，常閉觸頭先分?jǐn)?，再常開觸頭接通。一旦操作人員的手指離開按鈕帽，在復(fù)位彈簧的作用下，先是常開觸頭分?jǐn)啵缓笫浅ｉ]觸頭閉合。

按鈕的使用場(chǎng)合非常廣泛，規(guī)格品種很多。目前生產(chǎn)的按鈕產(chǎn)品有LA10、LA18、LA19、LA20、LA25、LA30等系列，引進(jìn)產(chǎn)品有LAY3、LAY4、PBC系列等。其中LA25是通用型按鈕的更新?lián)Q代產(chǎn)品。

按鈕和指示燈

5、選用考慮：額定電壓、電流（５Ａ）、結(jié)構(gòu)形式、操作方式、觸點(diǎn)對(duì)數(shù)、按鈕顏色、有無指示燈及帽形（急停式）。6、符號(hào)：圖1.6.27、指示燈：氖泡、燈泡、半導(dǎo)體發(fā)光器件等。主要參數(shù)及選擇：額定電壓３８０、２２０、１２７、３６、６.３發(fā)光器件、顏色。型號(hào)舉例：ND16-22

按鈕和指示燈外形2按鈕和指示燈電氣符號(hào)

二、位置開關(guān)位置開關(guān)主要用于將機(jī)械位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，用來控制生產(chǎn)機(jī)械的動(dòng)作。位置開關(guān)包括：行程開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)、限位開關(guān)及由機(jī)器部件或機(jī)械操作的其它控制開關(guān)。這里著重介紹行程開關(guān)和微動(dòng)開關(guān)。

1．行程開關(guān)行程開關(guān)是一種按工作機(jī)械的行程，發(fā)出操作命令的位置開關(guān)。主要用于機(jī)床、自動(dòng)生產(chǎn)線和其它生產(chǎn)機(jī)械的限位及流程控制。

1）直動(dòng)式行程開關(guān)

其動(dòng)作原理與控制按鈕類似，只是它用運(yùn)動(dòng)部件上的撞塊來碰撞行程開關(guān)的推桿。

2）滾輪旋轉(zhuǎn)式行程開關(guān)

采用能瞬時(shí)動(dòng)作的滾輪旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，當(dāng)滾輪1受到向左的外力作用時(shí)，上轉(zhuǎn)臂2向左下方轉(zhuǎn)動(dòng)，推桿4向右轉(zhuǎn)動(dòng)，并壓縮右邊彈簧8，同時(shí)下面的小滾輪5也很快沿著擒縱件6向右轉(zhuǎn)動(dòng)，小滾輪滾動(dòng)又壓縮彈簧7，當(dāng)滾輪5走過擒縱件6的中點(diǎn)時(shí)，盤形彈簧3和彈簧7都使擒縱件6迅速轉(zhuǎn)動(dòng)，因而使動(dòng)觸頭迅速地與右邊的靜觸頭分開，并與左邊的靜觸頭閉合。

復(fù)位方式有自動(dòng)復(fù)位和非自動(dòng)復(fù)位兩種

目前生產(chǎn)的產(chǎn)品有LX19、LX22、LX32、LX33等系列行程開關(guān)，引進(jìn)產(chǎn)品有3SE3等系列行程開關(guān)。行程開關(guān)的主要技術(shù)參數(shù)有額定電壓、額定電流、觸頭換接時(shí)間、動(dòng)作力、動(dòng)作角度或工作行程、觸頭數(shù)量、結(jié)構(gòu)形式和操作頻率等。行程開關(guān)主要技術(shù)數(shù)據(jù)可參看有關(guān)技術(shù)資料。

圖4行程開關(guān)及接近開關(guān)的電氣符號(hào)

2．微動(dòng)開關(guān)

微動(dòng)開關(guān)是行程非常小的瞬時(shí)動(dòng)作開關(guān)，其特點(diǎn)是操作力小和操作行程短，用于機(jī)械、紡織、輕工、電子儀器等各種機(jī)械設(shè)備和家用電器中作限位保護(hù)和聯(lián)鎖等。微動(dòng)開關(guān)也可看成為尺寸甚小而又非常靈敏的行程開關(guān)。

3.

接近開關(guān)接近開關(guān)即無觸點(diǎn)行程開關(guān)，內(nèi)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(shí)對(duì)外連接3根線，其中紅、綠兩根線外接直流電源（通常為24V），另一根黃線為輸出線。接近開關(guān)供電后，輸出線與綠線之間為高電平輸出；當(dāng)有金屬物靠近該開關(guān)的檢測(cè)頭時(shí)，輸出線與綠線之間翻成低電平?？衫迷撔盘?hào)驅(qū)動(dòng)一個(gè)繼電器或直接將該信號(hào)輸入PLC等控制回路。幾款常用行程開關(guān)

三、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)和主令控制器

1．萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)主要用于電氣控制線路的轉(zhuǎn)換、配電設(shè)備的遠(yuǎn)距離控制、電氣測(cè)量?jī)x表的轉(zhuǎn)換和微電機(jī)的控制，也可用于小功率籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、換向和變速。由于它能控制多個(gè)回路，適應(yīng)復(fù)雜線路的要求，故有“萬能”轉(zhuǎn)換開關(guān)之稱。常用的萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)有LW8、LW6、LW5、LW2等系列。LW6系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)由操作機(jī)構(gòu)、面板、手柄、觸頭座等組成，觸頭座最多可以裝10層，每層均可安裝3對(duì)觸頭，操作手柄有多檔停留位置（最多12個(gè)檔位），底座中間凸輪隨手柄轉(zhuǎn)動(dòng)，由于每層凸輪設(shè)計(jì)的形狀不同，所以用不同的手柄檔位，可控制各對(duì)觸頭進(jìn)行有預(yù)定規(guī)律的接通或分?jǐn)唷?/p>

LW6系列萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)其中一層的結(jié)構(gòu)示意圖，右為電氣符號(hào)

圖形虛線表示操作檔位，有幾個(gè)檔位就畫幾根虛線，實(shí)線與成對(duì)的端子表示觸頭，使用多少對(duì)觸頭就可以畫多少對(duì)。在虛實(shí)線交叉的地方只要標(biāo)黑點(diǎn)就表示實(shí)線對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)，在虛線對(duì)應(yīng)的檔位是接通的，不標(biāo)黑點(diǎn)就意味著該觸頭在該檔位被分?jǐn)唷?/p>

幾款常用萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)

2．主令控制器

主令控制器（亦稱主令開關(guān)）是一種按照預(yù)定程序來轉(zhuǎn)換控制電路接線的主令電器。由觸頭系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)軸、齒輪減速機(jī)構(gòu)、凸輪、外殼等部件組成。主令控制器的控制對(duì)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(jié)構(gòu)形式可分為凸輪調(diào)整式和凸輪非調(diào)整式主令控制器兩種，動(dòng)作原理與萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)相同，都是靠凸輪來控制觸頭系統(tǒng)的分合。

電氣符號(hào)同萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)。

主令控制器中某一層的結(jié)構(gòu)如右。主要由凸輪塊、接線柱、靜觸頭、動(dòng)觸頭、支桿、轉(zhuǎn)動(dòng)軸、小輪等部分組成。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，方軸與凸輪塊一起轉(zhuǎn)動(dòng)，小輪始終被彈簧壓在凸輪塊上，當(dāng)小輪碰上凸輪塊凸起的部分時(shí)，靜觸頭和動(dòng)觸頭之間被凸輪塊頂開。適用于頻繁對(duì)電路進(jìn)行接通和切斷，常配合磁力起動(dòng)器對(duì)繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速及換向?qū)嵭羞h(yuǎn)距離控制，廣泛用于各類起重機(jī)械的拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中。磁力啟動(dòng)器:一個(gè)鐵盒子,里面裝個(gè)接觸器和熱繼電器,用按鈕控制的東西.IEC把開關(guān)電動(dòng)機(jī)的力是由電磁力產(chǎn)生的啟動(dòng)裝置稱為磁力啟動(dòng)器。用通俗的話說也就是靠電磁接觸器來控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，隨著我國(guó)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，礦用產(chǎn)品也不斷更新?lián)Q代，并逐漸朝著大容量、大功率、保護(hù)齊全、安全可靠的方面發(fā)展第四節(jié)低壓斷路器

一、低壓斷路器的用途、分類和工作原理

1．低壓斷路器的用途和分類斷路器俗稱自動(dòng)開關(guān)，用于不頻繁接通、分?jǐn)嗑€路正常工作電流，也能在電路中流過故障電流時(shí)（短路、過載、欠電壓等），在一定時(shí)間內(nèi)斷開故障電路的開關(guān)電器。低壓斷路器是用于交流電壓1200V、直流電壓1500V及以下電壓范圍的斷路器，有多種分類。按使用類別可分為非選擇型（A型）和選擇型（B型）兩類。按極數(shù)可分為單極、雙極、三極和四極。按滅弧介質(zhì)可分為空氣式和真空式，目前應(yīng)用最廣泛的是空氣斷路器。按動(dòng)作速度可分為快速型和一般型。按結(jié)構(gòu)型式分有塑料外殼式和萬能式。低壓斷路器型號(hào)及含義

2．低壓斷路器的工作原理

主觸頭3是常開觸頭，靠操作手柄10或閉合電磁鐵9合閘，鎖扣7將自由脫扣機(jī)構(gòu)6扣住，保持主觸頭閉合，自由脫扣機(jī)構(gòu)6由鎖扣7、脫扣半軸12、斷開彈簧11和一套連桿機(jī)構(gòu)等組成。過電流脫扣器17的線圈串聯(lián)于主電路，在主電路電流為正常值時(shí)，銜鐵處于打開位置，當(dāng)任何一相主電路的電流超過其動(dòng)作整定值時(shí)，銜鐵被向上吸合，銜鐵上的頂板推動(dòng)脫扣桿13，使脫扣半軸12反時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致自由脫扣機(jī)構(gòu)脫扣，在斷開彈簧的作用下，使主觸頭分?jǐn)唷Ｇ冯妷好摽燮?8的線圈在主電壓正常時(shí)，銜鐵吸合，當(dāng)主電路內(nèi)電壓消失或降低至一定數(shù)值以下時(shí)，銜鐵釋放，主觸頭分?jǐn)?。分?lì)脫扣器15是由控制電源供電的，其線圈可根據(jù)操作人員的命令或繼電保護(hù)信號(hào)而通電，使銜鐵向上運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)脫扣桿，使主觸頭分?jǐn)?。根?jù)實(shí)際需要，一臺(tái)斷路器上可裝設(shè)兩只或三只過電流脫扣器，欠電壓脫扣器和分勵(lì)脫扣器則可選裝其中之一或兩者都裝，小型低壓斷路器也可不裝。電磁式過電流脫扣器還可以加上延時(shí)裝置，使分?jǐn)嗑哂羞x擇性。

低壓斷路器及其電氣符號(hào)

特點(diǎn)：脫扣，排除故障后可重合閘（不換部件）。主要參數(shù)：DW15系列—萬能式斷路器（低壓）DZ20系列—塑殼式斷容器DE20—40額定電流負(fù)載電流符號(hào)：圖1.3.4

常用低壓斷路器外形1

二、低壓斷路器的主要技術(shù)參數(shù)

1．額定電壓斷路器的額定電壓分額定工作電壓、額定絕緣電壓和額定脈沖耐壓。額定工作電壓（）是指與通斷能力以及使用類別相關(guān)的電壓值，對(duì)多相電路是指相間的電壓值。額定絕緣電壓（）一般情況下，額定絕緣電壓就是斷路器最大額定工作電壓。額定脈沖耐壓（）開關(guān)電器工作時(shí)，要承受系統(tǒng)中所發(fā)生的過電壓，因此開關(guān)電器（包括斷路器）的額定電壓參數(shù)中給定了額定脈沖耐壓值，其數(shù)值應(yīng)大于或等于系統(tǒng)中出現(xiàn)的最大過電壓峰值。額定絕緣電壓和額定脈沖耐壓共同決定了開關(guān)電器的絕緣水平。

2.額定電流對(duì)于斷路器來說，額定電流（）就是額定持續(xù)電流，也就是脫扣器能長(zhǎng)期通過的電流，對(duì)帶有可調(diào)式脫扣器的斷路器為可長(zhǎng)期通過的最大工作電流。斷路器殼架等級(jí)額定電流（）用基本尺寸相同和結(jié)構(gòu)相似的框架或塑料外殼中能容納的最大脫扣器額定電流表示。一個(gè)殼架等級(jí)可包含數(shù)個(gè)額定電流。

3.額定短路分?jǐn)嗄芰嗦菲鞯念~定分?jǐn)嗄芰Γǎ┦侵冈谝?guī)定的條件（電壓、頻率、功率因數(shù)及規(guī)定的試驗(yàn)程序等）下，能夠分?jǐn)嗟淖畲蠖搪冯娏髦怠?/p>

4．?dāng)嗦菲鞯谋Ｗo(hù)特性

1）過電流保護(hù)特性斷路器的動(dòng)作時(shí)間與動(dòng)作電流的函數(shù)關(guān)系曲線。低壓斷路器過電流保護(hù)可具有一段、兩段或三段過電流保護(hù)特性，圖中曲線ABCD為兩段非選擇性保護(hù)特性，其中AB段為長(zhǎng)延時(shí)反時(shí)限保護(hù)特性，用于過載保護(hù)；CD段為瞬時(shí)脫扣器動(dòng)作特性。圖中曲線abcdef為選擇性三段保護(hù)特性，其中ab段是過載反時(shí)限長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)特性；cd段為短路電流較小時(shí)的定時(shí)限短延時(shí)特性；ef段則為短路電流較大時(shí)的瞬時(shí)動(dòng)作特性。

2）欠電壓保護(hù)特性指當(dāng)主電路電壓下降至某一規(guī)定值范圍時(shí)，使電器有延時(shí)或無延時(shí)動(dòng)作的保護(hù)性能。零電壓保護(hù)特性（或稱失壓保護(hù)特性）是欠電壓保護(hù)特性中的一種特殊形式。

三、低壓斷路器的選用

1．常用低壓斷路器的型號(hào)選擇

1）萬能式斷路器（框架式斷路器）萬能式斷路器過去廣泛使用DW5、DW10系列，因其技術(shù)性能較差，現(xiàn)已淘汰。目前常用產(chǎn)品有DW17(ME)、DW15、DW15C、DWX15和DWX15C等系列斷路器。從國(guó)外引進(jìn)的ME（DW17）、AE-S（DW18）、3WE、AH（DW914）系列、M系列以及F系列萬能式斷路器應(yīng)用也日漸增多。2）塑料外殼式斷路器對(duì)于電流較小的線路和用電設(shè)備可選用塑料外殼式斷路器，常用型號(hào)有DZ10、DZ10X、DZ20、DZ15、DZX等。低壓斷路器的類型應(yīng)根據(jù)線路及電氣設(shè)備的額定電流及對(duì)保護(hù)的要求來選擇。若額定電流較小（600A以下），短路電流不太大，可選用塑殼式斷路器；若短路電流相當(dāng)大的支路，則應(yīng)選用限流式斷路器；若額定電流很大，或需要選擇型斷路器時(shí)，則應(yīng)選擇萬能式斷路器；若有漏電電流保護(hù)要求時(shí)，應(yīng)選用帶漏電保護(hù)功能的斷路器等。控制和保護(hù)硅整流裝置及晶閘管的斷路器，應(yīng)選用直流快速斷路器。2．低壓斷路器的額定電流選擇1）配電用低壓斷路器的選用選用配電用低壓斷路器，除應(yīng)考慮一般選用原則外，還應(yīng)考慮與下級(jí)電路的選擇性配合問題，以限制可能出現(xiàn)的越級(jí)跳閘現(xiàn)象，一般可從以下幾方面注意：（1）長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作電流整定值應(yīng)不大于導(dǎo)線容許載流量。對(duì)于采用電線電纜的情況，可取電線電纜容許載流量的80%。（2）3倍長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作電流整定值的可返回時(shí)間不小于線路中起動(dòng)電流最大的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)間。（3）短延時(shí)動(dòng)作電流整定值應(yīng)不小于

式中—線路計(jì)算電流；

—電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流倍數(shù)；

—電動(dòng)機(jī)的額定電流。

（4）瞬時(shí)動(dòng)作電流整定值應(yīng)不小于

式中：—電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流的沖擊系數(shù)，一般取1.7～2；

—最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流。

2）電動(dòng)機(jī)保護(hù)用低壓斷路器的選用選用電動(dòng)機(jī)保護(hù)用低壓斷路器時(shí)，除應(yīng)考慮一般選用原則外，還應(yīng)注意（1）過載保護(hù)（長(zhǎng)延時(shí)）動(dòng)作電流整定值等于電動(dòng)機(jī)額定電流。（2）瞬時(shí)動(dòng)作電流整定值，對(duì)于保護(hù)籠型電動(dòng)機(jī)應(yīng)為（8～15）倍電動(dòng)機(jī)額定電流；對(duì)于保護(hù)繞線式電動(dòng)機(jī)應(yīng)為（3～6）倍電動(dòng)機(jī)額定電流。并以此確定電磁脫扣器的額定電流。

3）家用低壓斷路器的選用家用斷路器是指在生活建筑中用來保護(hù)配電系統(tǒng)的斷路器，容量一般都不大，故一般都選用塑殼式斷路器。選用時(shí)還應(yīng)注意：（1）長(zhǎng)延時(shí)動(dòng)作電流整定值應(yīng)略大于線路計(jì)算電流。（2）瞬時(shí)動(dòng)作電流整定值應(yīng)等于（6～20）倍線路計(jì)算電流。

四、低壓斷路器的安裝與維修

1．低壓斷路器的安裝

1)安裝前的檢查（1）外觀檢查檢查斷路器在運(yùn)輸過程中有無損壞，緊固件有否松動(dòng)，可動(dòng)部分是否靈活等，如有缺陷，應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的處理或更換。（2）技術(shù)指標(biāo)檢查檢查核實(shí)斷路器工作電壓、電流、脫扣器電流整定值等參數(shù)是否符合要求。斷路器的脫扣器整定值等各項(xiàng)參數(shù)出廠前已整定好，原則上不準(zhǔn)再動(dòng)。（3）絕緣電阻檢查安裝宜先用500V兆歐表檢查斷路器相與相、相與地之間的絕緣電阻，不小于10MΩ，否則斷路器應(yīng)烘干。（4）清除灰塵和污垢，擦凈極面防銹油脂。

2)安裝時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)（1）斷路器底板應(yīng)垂直于水平位置，固定后，斷路器應(yīng)安裝平整，不應(yīng)有附加機(jī)械應(yīng)力。（2）電源進(jìn)線應(yīng)接在斷路器的上母線，接負(fù)載的出線應(yīng)接在下母線。（3）為防止發(fā)生飛弧，安裝時(shí)應(yīng)考慮到斷路器的飛弧距離。。（4）設(shè)有接地螺釘?shù)漠a(chǎn)品，均應(yīng)可靠接地。

2．低壓斷路器的維護(hù)通常斷路器在使用期內(nèi)，應(yīng)定期進(jìn)行全面的維護(hù)與檢修，主要內(nèi)容如下：

(1)每隔一定時(shí)間（一般為半年），應(yīng)清除落于斷路器的灰塵，以保護(hù)斷路器良好的絕緣。

(2）操作機(jī)構(gòu)每使用一段時(shí)間（可考慮一至二年一次），在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分應(yīng)加潤(rùn)滑油（小容量塑殼斷路器不需要）。

(3）滅弧室在因短路分?jǐn)嗪螅蜉^長(zhǎng)時(shí)期使用之后，應(yīng)清除滅弧室內(nèi)壁和柵片上的金屬顆粒和黑煙灰。有時(shí)陶瓷滅弧室容易破損，如發(fā)現(xiàn)破損的滅弧室，必須更換；長(zhǎng)期不用的，在需要使用前應(yīng)先烘一次，以保證良好的絕緣。

(4）斷路器的觸頭在長(zhǎng)期使用后，如觸頭表面發(fā)現(xiàn)有毛刺、金屬顆粒等，應(yīng)當(dāng)予以清理，以保證良好的接觸。對(duì)可更換的弧觸頭，如發(fā)現(xiàn)磨損到少于原來厚度的1/3時(shí)要考慮更換。

(5)定期檢查各脫扣器的電流整定值和延時(shí)，特別是電子式脫扣器，應(yīng)定期用試驗(yàn)按鈕檢查其動(dòng)作情況。

斷路器主要技術(shù)數(shù)據(jù)見表1-16第五節(jié)接觸器

一、

接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理

接觸器是一種能頻繁地接通和斷開遠(yuǎn)距離用電設(shè)備主回路及其他大容量用電回路的自動(dòng)控制電器。它分為直流和交流兩類。主要由電磁機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置三部分組成。

1．電磁機(jī)構(gòu)電磁機(jī)構(gòu)包括電磁線圈和鐵心，鐵心由靜鐵心和動(dòng)鐵心（即銜鐵）組成，鐵心的活動(dòng)部分與受控電路的觸頭系統(tǒng)相連。在線圈中通以勵(lì)磁信號(hào)，鐵心中就會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，從而吸引銜鐵，帶動(dòng)觸頭系統(tǒng)斷開或接通受控電路。斷電釋放。

a)為沿棱角轉(zhuǎn)動(dòng)的拍合式鐵心，主要應(yīng)用于直流電磁機(jī)構(gòu)。

b)為沿軸轉(zhuǎn)動(dòng)的拍合式鐵心，多用于觸點(diǎn)容量較大的交流電磁機(jī)構(gòu)。

c)為雙E形直動(dòng)式鐵心,多用于交流接觸器、繼電器中。

常見的磁路結(jié)構(gòu)

交流電磁機(jī)構(gòu)的鐵心由硅鋼片疊鉚而成，有磁滯和渦流損耗，由于鐵心和線圈都發(fā)熱，所以在鐵心和線圈之間設(shè)有骨架，鐵心、線圈整體作成矮胖型，利于各自散熱。直流電磁機(jī)構(gòu)的鐵心由整塊鋼材或工程純鐵制成，無磁滯和渦流損耗，線圈發(fā)熱鐵心不發(fā)熱，所以線圈直接接觸鐵心并通過鐵心散熱，鐵心、線圈整體作成瘦高型。2．電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性電磁線圈通電后，鐵心吸引銜鐵的力，稱為電磁吸力。電磁吸力的計(jì)算公式為

式中為空氣隙中的磁通，可近似看作與鐵心的磁通相等，單位是韋伯（Wb）；為空氣隙的有效面積，單位是米2（m2）；為電磁吸力，單位是牛頓（N）。

直流電磁機(jī)構(gòu)的勵(lì)磁電流是恒定不變的直流，其磁動(dòng)勢(shì)也是恒定不變的。但隨著銜鐵的吸合，空氣隙變小，吸合后空氣隙將消失，磁路的磁阻顯著減小，因而磁通要增大。由F表達(dá)式可知，吸合后的電磁力要比吸合前大得多。交流電磁機(jī)構(gòu)的勵(lì)磁電流是交變的，它所產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是交變的，因此電磁力的大小也是交變的。設(shè)空氣隙處的磁通為將其代入F表達(dá)式中，可得交流電磁機(jī)構(gòu)的電磁吸力為式中為電磁吸力的最大值。

交流電磁機(jī)構(gòu)的電磁吸力是脈動(dòng)的，電磁吸力的瞬時(shí)值曲線如左圖，其平均值為

右圖為吸力與空氣隙的關(guān)系曲線。在交流鐵心線圈、變壓器及交流電動(dòng)機(jī)中，有一個(gè)共同的外加電壓公式：由該式可知

因此，外加電壓一定的條件下，交流磁路中主磁通的最大值基本不變。因此，交流電磁鐵在吸合銜鐵的過程中，電磁吸力的平均值隨空氣隙的變化較小。又由于主磁通等于磁動(dòng)勢(shì)與磁阻之比，而吸合過程中磁路的磁阻顯著減小，可知隨著空氣隙的減小，磁動(dòng)勢(shì)必然減小，所以交流電磁機(jī)構(gòu)吸合后的勵(lì)磁電流要比吸合前顯著減小。也就是說，交流電磁鐵吸合前的勵(lì)磁電流要比吸合后的勵(lì)磁電流大得多。因此，交流電磁鐵在工作時(shí)銜鐵和鐵心之間一定要吸合好，否則，線圈中會(huì)因長(zhǎng)期通過較大的電流而過熱燒毀。其中曲線3為彈簧的反力特性曲線。無論交流或直流電磁機(jī)構(gòu)，當(dāng)吸力>反力時(shí)，電磁機(jī)構(gòu)吸合，否則釋放。

衡量電磁機(jī)構(gòu)靈敏度的參數(shù)是返回系數(shù)β，被定義為釋放電壓（電流）與吸合電壓（電流）的比值。返回系數(shù)越大，靈敏度越高。

*在使用單相交流電源的電磁機(jī)構(gòu)中，由于電磁吸力的瞬時(shí)值是脈動(dòng)的，且有過零點(diǎn)，吸合后會(huì)出現(xiàn)震顫和噪聲，影響受控電路穩(wěn)定通電。因此對(duì)單相交流電磁機(jī)構(gòu)，可在鐵心端面上，取一部分截面嵌入一個(gè)閉合的短路環(huán)。利用該短路環(huán)的感生電流建立的磁場(chǎng)（比原磁場(chǎng)滯后）與原磁場(chǎng)共同作用，克服磁場(chǎng)過零點(diǎn)，才能保持足夠的電磁吸力，使電磁機(jī)構(gòu)工作穩(wěn)定。3.觸頭系統(tǒng)與滅弧方法

（1）觸頭系統(tǒng)觸頭系統(tǒng)由主觸頭和輔助觸頭組成。主觸頭接在控制對(duì)象的主回路中（常常串在低壓斷路器之后）控制其通斷，輔助觸頭一般容量較小，用來切換控制電路。每對(duì)觸頭均由靜觸頭和動(dòng)觸頭共同組成，動(dòng)觸頭與電磁機(jī)構(gòu)的銜鐵相連，當(dāng)接觸器的電磁線圈得電時(shí)，銜鐵帶動(dòng)動(dòng)觸頭動(dòng)作，使接觸器的常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開。觸頭有點(diǎn)接觸、面接觸、線接觸三種，接觸面越大則通電電流越大。觸頭材料有銅和銀，銀質(zhì)觸頭更好。

為了消除觸頭在接觸時(shí)的振動(dòng)，減小接觸電阻，在觸頭上裝有接觸彈簧，該彈簧在觸頭剛閉合時(shí)產(chǎn)生較小的壓力，閉合后壓力增大。（2）電弧的產(chǎn)生與滅弧當(dāng)一個(gè)較大電流的電路突然斷電時(shí)，如觸頭間的電壓超過一定數(shù)值，觸頭間空氣在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下會(huì)產(chǎn)生電離放電現(xiàn)象，在觸頭間隙產(chǎn)生大量帶電粒子，形成熾熱的電子流，被稱為電弧。電弧伴隨高溫、高熱和強(qiáng)光，可能造成電路不能正常切斷、燒毀觸頭、引起火災(zāi)等其它事故，因此對(duì)切換較大電流的觸頭系統(tǒng)必須采取滅弧措施。常用的滅弧裝置有：滅弧罩、滅弧柵和磁吹滅弧裝置。主要用于熄滅觸頭在分?jǐn)嚯娏鞯乃查g動(dòng)靜觸頭間產(chǎn)生的電弧，以防止電弧的高溫?zé)龎挠|頭或出現(xiàn)其它事故。

直流接觸器工作原理與交流接觸器基本相同，在結(jié)構(gòu)上也由電磁機(jī)構(gòu)、主觸頭、輔助觸頭、滅弧裝置等組成，但在鐵心結(jié)構(gòu)、線圈形狀、觸頭形狀和數(shù)量、滅弧方式等方面也有所不同。

接觸器型號(hào)說明

如CJ12T-250，該型號(hào)的意義為CJ12T系列交流接觸器，額定電流250A，主觸頭為三極。

CZ0-100/20為CZ0系列直流接觸器，額定電流100A，雙極動(dòng)合主觸頭。交流接觸器外形圖、原理圖及電氣符號(hào)

二、接觸器的主要技術(shù)參數(shù)

1．額定電壓按觸器銘牌上額定電壓是指主觸頭的額定工作電壓，其等級(jí)有：直流接觸器：220V，440V，660V。交流接觸器：220V，380V，500V，660V，1140V。

2．額定電流接觸器銘牌上額定電流是指在正常工作條件下主觸頭中允許通過的長(zhǎng)期工作電流，一般按下面等級(jí)制造：

直流接觸器：25A，40A，60A，100A，150A，250，400A，600A。交流接觸器：10，15，25，40，60，100，150，250，400，600A。

3．線圈的額定電壓其等級(jí)有：直流線圈：24V，48V，220V。交流線圈：36V，127V，220V，380V。

4．動(dòng)作值是指接觸器的吸合電壓與釋放電壓。部頒標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定接觸器在額定電壓85%以上時(shí)，應(yīng)可靠吸合。釋放電壓不高于線圈額定電壓的70%。

5．接通與分?jǐn)嗄芰χ附佑|器的主觸頭在規(guī)定的條件下能可靠地接通和分?jǐn)嗟碾娏髦担粦?yīng)該發(fā)生熔焊，飛弧和過分磨損等。

6．機(jī)械壽命和電氣壽命接觸器是頻繁操作電器，應(yīng)有較長(zhǎng)的機(jī)械壽命和電器壽命。目前有些接觸器的機(jī)械壽命已達(dá)一千萬次以上；電氣壽命是機(jī)械壽命的5%～20%。

7．操作頻率是指每小時(shí)接通的次數(shù)。交流接觸器最高為600次/h；直流接觸器可高達(dá)1200次/h。

三、接觸器的選用、安裝與維護(hù)

1．接觸器的選用交流負(fù)載應(yīng)使用交流接觸器，直流負(fù)載使用直流接觸器；如果控制系統(tǒng)中主要是交流電動(dòng)機(jī)，而直流電機(jī)或直流負(fù)載的容量比較小時(shí)，也可以選用交流接觸器進(jìn)行控制，但觸頭的額定電流應(yīng)選大些。接觸器主觸頭的額定電壓：其值應(yīng)大于或等于負(fù)載回路的額定電壓。接觸器主觸頭的額定電流：按手冊(cè)或說明書上規(guī)定的使用類別使用接觸器時(shí)，接觸器主觸頭的額定電流應(yīng)等于或稍大于實(shí)際負(fù)載額定電流。在實(shí)際使用中還應(yīng)考慮環(huán)境因素的影響，如柜內(nèi)安裝或高溫條件時(shí)應(yīng)適當(dāng)增大接觸器額定電流。接觸器吸引線圈的電壓一般從人身和設(shè)備安全角度考慮，該電壓值可以選擇低一些；但當(dāng)控制線路比較簡(jiǎn)單，用電不多時(shí)，為了節(jié)省變壓器，則選用220V、380V。接觸器的觸頭數(shù)量、種類等應(yīng)滿足控制線路的要求。

2．接觸器的安裝與維護(hù)接觸器的使用壽命的長(zhǎng)短，不僅取決于產(chǎn)品本身的技術(shù)性能，而且與產(chǎn)品的使用維護(hù)是否符合要求有關(guān)。在安裝、調(diào)整及使用接觸器時(shí)應(yīng)注意以下各點(diǎn)：安裝前：應(yīng)檢查產(chǎn)品的銘牌及線圈上的技術(shù)數(shù)據(jù)（如額定電壓、電流、操作頻率和通電持續(xù)率等）是否符合實(shí)際使用要求；用手分合接觸器的活動(dòng)部分，要求產(chǎn)品動(dòng)作靈活無卡住現(xiàn)象；將鐵心極面上的防銹油擦凈，以免油垢粘滯而造成接觸器斷電不能可靠釋放；檢查與調(diào)整觸頭的工作參數(shù)（開距、超程、初壓力和終壓力等），并使各極觸頭動(dòng)作同步。安裝與調(diào)整：安裝時(shí)應(yīng)將螺釘擰緊，以防振動(dòng)松脫；檢查接線正確無誤后，應(yīng)在主觸頭不帶電情況下，先使吸引線圈通電分合數(shù)次，檢查產(chǎn)品動(dòng)作是否可靠，然后才能投入使用。

3．接觸器常見故障及處理辦法

參考表格。第五節(jié)繼電器

繼電器是一類用于監(jiān)測(cè)各種電量或非電量的電器，廣泛用于電動(dòng)機(jī)或線路的保護(hù)以及生產(chǎn)過程自動(dòng)化控制。一般來說，繼電器通過測(cè)量環(huán)節(jié)輸入外部信號(hào)（比如電壓、電流等電量或溫度、壓力、速度等非電量）并傳遞給中間機(jī)構(gòu)，將它與設(shè)定值（即整定值）進(jìn)行比較，當(dāng)達(dá)到整定值時(shí)（過量或欠量），中間機(jī)構(gòu)就使執(zhí)行機(jī)構(gòu)產(chǎn)生輸出動(dòng)作，從而閉合或分?jǐn)嚯娐?，達(dá)到控制電路的目的。

常用的繼電器有電壓繼電器、電流繼電器、時(shí)間繼電器、速度繼電器、壓力繼電器、熱與溫度繼電器等。

主要技術(shù)參數(shù)：額定參數(shù)、吸合時(shí)間和釋放時(shí)間、整定參數(shù)、靈敏度、觸頭的接通和分?jǐn)嗄芰Α⑹褂脡勖取?/p>

一、普通電磁式繼電器

普通電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)、工作原理與接觸器類似，主要由電磁機(jī)構(gòu)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(duì)電壓、電流變化作出反應(yīng)，觸頭數(shù)量很多但容量較小，主要用來切換小電流電路或用作信號(hào)的中間轉(zhuǎn)換。1．

電壓繼電器電壓繼電器可以對(duì)所接電路上的電壓高低作出動(dòng)作反應(yīng)。分過電壓繼電器、欠電壓繼電器和零電壓繼電器。過電壓繼電器在額定電壓下不吸合，當(dāng)線圈電壓達(dá)到額定電壓的105%至120%以上時(shí)動(dòng)作。欠電壓繼電器在額定電壓下吸合，當(dāng)線圈電壓降低到額定電壓的40%至70%時(shí)釋放；零電壓繼電器在額定電壓下也吸合，當(dāng)線圈電壓達(dá)到額定電壓的5%至25%時(shí)釋放。常用來構(gòu)成過電壓、欠電壓和零電壓保護(hù)。

2．中間繼電器中間繼電器實(shí)質(zhì)是一種電壓繼電器。主要用來對(duì)外部開關(guān)量的接通能力和觸頭數(shù)量進(jìn)行放大。其種類有:JZ系列，適用于在交流電壓500V（頻率50Hz或60Hz）、直流電壓220V以下的控制電路中用于控制各種電磁線圈，(如JZC4,JZC1,JZ7)；DZ系列，主要用于各種繼電保護(hù)線路中，用以增加主保護(hù)繼電器的觸點(diǎn)數(shù)量或容量。該系列中間繼電器的線圈只用在直流操作的繼電保護(hù)回路中。

3．電流繼電器電流繼電器的線圈被做成阻抗小、導(dǎo)線粗、匝數(shù)少的電流線圈，串接在被測(cè)量的電路中（或通過電流互感器接入），用于檢測(cè)電路中的電流是否越限。分過電流繼電器和欠電流繼電器。過電流繼電器在電路額定電流下正常工作時(shí)不動(dòng)作，當(dāng)電流超過整定值時(shí)電磁機(jī)構(gòu)動(dòng)作，整定范圍為額定電流的1.1至1.4倍。欠電流繼電器在電路額定電流下正常工作時(shí)處在吸合狀態(tài)，當(dāng)電流降低到額定電流的10%至20%時(shí)，繼電器釋放。

常用的交直流過電流繼電器有JL14、JL15、JL18等系列，其中JL18正在逐漸取代JL14和JL15系列；交流過電流繼電器有JT14、JT17等系列；直流電磁式電流繼電器有JT13、JT18等系列。

JL18系列電流繼電器的型號(hào)含義

普通電磁式繼電器的電氣符號(hào)

中間繼電器的外形及底座

二、時(shí)間繼電器

在生產(chǎn)中經(jīng)常需要按一定的時(shí)間間隔來對(duì)生產(chǎn)機(jī)械進(jìn)行控制，時(shí)間控制通常是利用時(shí)間繼電器來實(shí)現(xiàn)的。時(shí)間繼電器是一種利用電磁或機(jī)械動(dòng)作原理實(shí)現(xiàn)觸頭延時(shí)通或斷的自動(dòng)控制電器。常用的有電磁式、空氣阻尼式、電動(dòng)式和晶體管式等。

1．空氣阻尼式時(shí)間繼電器

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)、觸頭三部分組成，有通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型，兩者結(jié)構(gòu)相同，電磁機(jī)構(gòu)安裝的方向不同。

通電延時(shí)型工作原理：線圈1通電后，吸下動(dòng)鐵心2，活塞3因失去支撐，在釋放彈簧4的作用下開始下降，帶動(dòng)傘形活塞5和固定在其上的橡皮膜6一起下移，在膜上面造成空氣稀薄的空間。

時(shí)間繼電器的電氣符號(hào)

活塞由于受到下面空氣的壓力，只能緩慢下降。經(jīng)過一定時(shí)間后，杠桿8才能碰觸微動(dòng)開關(guān)9，使常閉觸點(diǎn)斷開，常開觸點(diǎn)閉合?？梢?，從電磁線圈通電時(shí)開始到觸點(diǎn)動(dòng)作時(shí)為止，中間經(jīng)過一定的延時(shí)，這就是時(shí)間繼電器的延時(shí)作用。延時(shí)長(zhǎng)短可以通過螺釘10調(diào)節(jié)進(jìn)氣孔的大小來改變。空氣阻尼式時(shí)間繼電器的延時(shí)范圍較大，可達(dá)0.4~180s。當(dāng)電磁線圈斷電后，活塞在恢復(fù)彈簧11的作用下迅速?gòu)?fù)位，氣室內(nèi)的空氣經(jīng)由出氣孔12及時(shí)排出，斷電不延時(shí)。

2．晶體管式時(shí)間繼電器

晶體管式時(shí)間繼電器也稱為半導(dǎo)體式時(shí)間繼電器，它主要利用電容對(duì)電壓變化的阻尼作用作為延時(shí)環(huán)節(jié)而構(gòu)成。其特點(diǎn)是延時(shí)范圍廣、精度高、體積小、便調(diào)節(jié)、壽命長(zhǎng)，是發(fā)展快、有前途的電子器件。

非對(duì)稱雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的晶體管時(shí)間繼電器的外形及原理圖：

整個(gè)線路可分為主電源、輔助電源、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及其附屬電路等幾部分。主電源是有電容濾波的半波整流電路，它是觸發(fā)器和輸出繼電器的工作電源。輔助電源是也帶電容濾波的半波整流電路，它與主電源疊加起來作為R、C環(huán)節(jié)的充電電源。

另外，在延時(shí)過程結(jié)束、二極管V3導(dǎo)通后，輔助電源的正電壓又通過R和V3加到晶體管V5的基極上，使之截止，從而使觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。

觸發(fā)器的工作原理：接通電源時(shí)，晶體管V5處于導(dǎo)通狀態(tài)，V6處于截止?fàn)顟B(tài)。主電源與輔助電源疊加后，通過可變電阻R1和R對(duì)電容器C充電。在充電過程中，a點(diǎn)的電位逐漸升高，直至a點(diǎn)的電位高于b點(diǎn)的電位，二極管V3則導(dǎo)通，使輔助電源的正電壓加到晶體V5的基極上。這樣，V5就由導(dǎo)通變?yōu)榻刂?，而V6則由截止變?yōu)閷?dǎo)通，便觸發(fā)器發(fā)生翻轉(zhuǎn)。于是，繼電器K便動(dòng)作；通過觸頭發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)。與此同時(shí)，電容器C經(jīng)由繼電器的常開觸頭對(duì)電阻R4放電，為下一步工作做準(zhǔn)備。

幾種新型時(shí)間繼電器的外形：

超級(jí)時(shí)間繼電器（電子式）數(shù)顯時(shí)間繼電器

三、速度繼電器速度繼電器主要用作籠型異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制，所以也稱反接制動(dòng)繼電器．它主要由轉(zhuǎn)子、定子和觸頭三部分組成，轉(zhuǎn)子是一個(gè)園柱形永久磁鐵，定子是一個(gè)籠形空心圓環(huán)，由硅鋼片疊成，并裝有籠型繞組。速度繼電器外形和結(jié)構(gòu)示意如右圖。

速度繼電器工作原理：速度繼電器轉(zhuǎn)子的軸與被控電動(dòng)機(jī)的軸相連接，而定子空套在轉(zhuǎn)子上。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，定子內(nèi)的短路導(dǎo)體便切割磁場(chǎng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而產(chǎn)生電流，此電流與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，于是定子開始轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)到一定角度時(shí)，裝在定子軸上的擺錘推動(dòng)簧片動(dòng)作，使常閉觸頭分?jǐn)?，常開觸頭閉合。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于某一值時(shí)，定子產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩減小，觸頭在彈簧作用下復(fù)位。

速度繼電器電氣符號(hào)

四、熱繼