常用低壓控制電器

電氣控制與PLC應(yīng)用

（第一章）陳建明主編王亭嶺孫標副主編第1章常用低壓控制電器掌握接觸器、繼電器、斷路器、按鈕、開關(guān)、主令電器等常規(guī)控制電器的動作特點，并能夠正確選擇使用。

學(xué)習(xí)目標：第1章常用低壓電器教學(xué)內(nèi)容：

1.1概述

1.2接觸器

1.3繼電器

1.4熔斷器

1.5低壓開關(guān)與低壓斷路器

1.6主令電器

1.7低壓電器的產(chǎn)品型號1.1概述

電器對電能的生產(chǎn)、輸送、分配與應(yīng)用起著控制、調(diào)節(jié)、檢測和保護的作用。在電力輸配電系統(tǒng)和電力拖動自動控制系統(tǒng)中應(yīng)用極為廣泛。隨著電子技術(shù)、自控技術(shù)和計算機應(yīng)用的迅猛發(fā)展，一些電器元件可能被電子線路所取代，但是由于電器元件本身也朝著新的領(lǐng)域擴展（表現(xiàn)在提高元件的性能、生產(chǎn)新型的元件，實現(xiàn)機、電、儀一體化，擴展元件的應(yīng)用范圍等），且有些電器元件有其特殊性，故是不可能完全被取代的。

返回電器的定義：指能依據(jù)操作信號或外界現(xiàn)場信號的要求，自動或手動接通和斷開電路，連續(xù)或斷續(xù)地改變電路參數(shù)，以實現(xiàn)對電路或用電設(shè)備的切換、控制、保護、檢測、變換和調(diào)節(jié)的元件、設(shè)備和電工裝置。電器的功能多，用途廣，品種規(guī)格繁多，為了系統(tǒng)地掌握，必須加以分類。

1.1.1電器的分類

返回1.按電器工作電壓等級分

低壓電器：工作電壓在交流1200V或直流1500V以下的各種電器。如：接觸器、繼電器。

高壓電器：工作電壓高于交流1200V或直流1000V的各種電器。如：高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、高壓熔斷器。2.按動作原理分手動電器：需要人工直接操作才能完成指令任務(wù)的電器。如:刀開關(guān)、控制按鈕、控制器、轉(zhuǎn)換開關(guān)等。自動電器：不需要人工操作，而是按照電或非電信號自動完成指令任務(wù)的電器。如:交直流接觸器、繼電器、高壓斷路器等（1）、低壓配電電器作用：供電系統(tǒng)中進行電能的輸送和分配。要求：分斷能力強，限流效果好，動穩(wěn)定及熱穩(wěn)定性能好。如：低壓斷路器

隔離開關(guān)

刀開關(guān)

自動開關(guān)等3.按用途分低壓斷路器隔離開關(guān)帶熔斷器的隔離開關(guān)刀開關(guān)自動開關(guān)繼電器接觸器按鈕主令開關(guān)行程開關(guān)熔斷器熱繼電器繼電器接觸器按鈕主令開關(guān)行程開關(guān)熔斷器熱繼電器4.按工作原理分電磁式電器：依據(jù)電磁感應(yīng)原理來工作的電器。如：交直流接觸器、電磁式繼電器等。非電量控制電器：電器的工作是依靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器。如：按鈕、刀開關(guān)、行程開關(guān)、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。5.按電器的執(zhí)行機構(gòu)特點分有觸點電器：電器通斷電路的功能由觸點來實現(xiàn)。如：刀開關(guān)、接觸器等。無觸點電器：電器通斷電路的功能不是通過機械接觸，而是根據(jù)輸出信號的高低實現(xiàn)的（即半導(dǎo)體器件的開關(guān)效應(yīng)，如可控硅的導(dǎo)通和阻斷、三極管的飽和截止來實現(xiàn)電路的通斷）。如：固態(tài)繼電器、接近開關(guān)等。1.1.2電力拖動自動控制系統(tǒng)中常用的低壓控制電器

接觸器：交流接觸器：采用交流勵磁，主觸頭用于交流主電路的通、斷控制。直流接觸器：采用直流勵磁，主觸頭用于直流主電路的通、斷控制。繼電器：

電磁式繼電器（如電壓繼電器、電流繼電器、中間繼電器）；時間繼電器（分直流電磁式、空氣阻尼式、半導(dǎo)體式等）；熱繼電器；干簧繼電器；速度繼電器等熔斷器：分瓷插式、螺旋式、有填料封閉管式、無填料密閉管式、快速熔斷器、自復(fù)式等低壓斷路器：分框架式、塑料外殼式、快速直流斷路器、限流式、漏電保護器等

位置開關(guān)：有直動式、滾動式、微動式等按鈕、刀開關(guān)等返回1.1.3我國低壓控制電器的發(fā)展概況

現(xiàn)場總線系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用將從根本上改變傳統(tǒng)的低壓配電與控制系統(tǒng)及其裝置，給傳統(tǒng)低壓電器帶來改革性變化。發(fā)展智能化可通信低壓電器勢在必行。其產(chǎn)品的特征是：產(chǎn)品中裝有微處理器；產(chǎn)品帶有通信接口，能與現(xiàn)場總線連接；采用標準化結(jié)構(gòu)，具有互換性，采用模數(shù)化結(jié)構(gòu)；保護功能齊全，具有外部故障記錄顯示、內(nèi)部故障自診斷、進行雙向通信等。

返回1.2接觸器

接觸器是電力拖動和自動控制系統(tǒng)中使用量大且面廣的一種低壓控制電器，用來頻繁地接通和分斷交直流主回路和大容量控制電路。主要控制對象是電動機，能實現(xiàn)遠距離控制，并具有欠（零）電壓保護。

返回1.2.1結(jié)構(gòu)和工作原理

接觸器是利用電磁吸力的原理工作的。接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置組成，結(jié)構(gòu)簡圖如圖1-1所示。1.電磁系統(tǒng)其作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成機械能，產(chǎn)生電磁吸力帶動觸頭動作。

圖1-1接觸器結(jié)構(gòu)簡圖1—主觸頭

2—常閉輔助觸頭

3—常開輔助觸頭4—動鐵心

5—電磁線圈

6—靜鐵心7—滅弧罩

8—彈簧電磁機構(gòu)：由吸引線圈、鐵心、銜鐵組成。

圖1-2

電磁機構(gòu)a-直動式電磁機構(gòu)b-拍合式電磁機構(gòu)1－銜鐵2-鐵心3-線圈電磁機構(gòu)的工作原理示意圖1.2.1結(jié)構(gòu)和工作原理

作用在銜鐵上的力有兩個：電磁吸力與反力。電磁吸力由電磁機構(gòu)產(chǎn)生，反力則由釋放彈簧和觸點彈簧所產(chǎn)生。電磁系統(tǒng)的工作情況常用吸力特性和反力特性來表示。為了保證使銜鐵能牢牢吸合，反作用力特性必須與吸力特性配合好，如圖1-3所示。

圖1-3

吸力特性與反力特性的配合1—直流電磁鐵吸力特性

2—交流電磁鐵吸力特性3—反力特性執(zhí)行機構(gòu)——電器的觸頭（觸點）系統(tǒng)。（1）、作用——接通和分斷電路。動觸頭靜觸頭滅弧裝置導(dǎo)電部件觸頭（2）、組成：2.觸頭系統(tǒng)觸頭閉合并有工作電流通過的狀態(tài)叫電接觸。要求：接觸電阻要小（影響因素有：觸頭形狀、壓力、材料等）觸頭的接觸形式a-點接觸b-線接觸c-面接觸（1）、觸頭的接觸形式觸頭的接觸形式有點接觸（小電流）、線接觸（中容量）和面接觸（大電流）三種。①按其原始狀態(tài)可分為：常開觸頭和常閉觸頭。常閉觸頭常開觸頭（2）、觸頭的分類動合觸頭動斷觸頭觸頭的復(fù)位：線圈斷電后所有觸頭回復(fù)到原始狀態(tài)。動作順序：先斷后合②按觸頭控制的電路分為：主觸頭和輔助觸頭。主觸頭：用于接通和斷開主電路，允許通過較大的電流，一般裝有滅弧罩；輔助觸頭：用于接通和斷開控制電路，只允許通過較小的電流。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（3）、觸頭的結(jié)構(gòu)形式觸頭的結(jié)構(gòu)形式有橋式觸頭和指形觸頭三種。適用于電流小且觸頭壓力小的繼電器電路、輔助觸點。接觸電阻小且耐磨，適用于大電流大容量接觸器的主觸頭。觸頭動作時產(chǎn)生滾動摩擦，適用于通電次數(shù)多，電流大的場合，常用于刀開關(guān)。（1）滅弧的工作原理電弧產(chǎn)生的機理：觸點在通電狀態(tài)下動、靜觸頭脫離接觸時，由于電場的存在，使觸頭表面的自由電子大量溢出，在強電場的作用下，電子運動撞擊空氣分子，使之電離，陰陽離子的加速運動使觸頭溫度升高而產(chǎn)生熱游離，進而產(chǎn)生電弧。3.滅弧裝置

電弧的危害2、延長電路的切斷時間；1、電弧的高溫?zé)龘p觸頭，降低電器壽命；3、引起開關(guān)電器著火爆炸.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?。?、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；滅弧的基本方法5、將壓縮氣體引向燃弧區(qū)吹弧，使電弧的弧根吹離觸頭表面。1、電動力吹弧雙斷口電動力吹弧1-靜觸頭2-動觸頭3-電弧常用的滅弧裝置用于低壓刀開關(guān)2、磁吹滅弧

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-動觸頭用于低壓直、交流接觸器中磁吹線圈鐵心磁吹線圈磁場電動力F若電弧需要較大的電動力吹入滅弧室時，就要采用專門的磁吹裝置3、柵片滅弧柵片滅弧示意圖1-滅弧柵片2-觸頭3-電弧大多用于低壓交流開關(guān)電器4、窄縫滅弧窄縫滅弧1-縱縫2-介質(zhì)3-磁性夾板4-電弧用于10KV以下的高、低壓開關(guān)電器中5、固體產(chǎn)氣滅弧裝置6、石英砂滅弧裝置冷卻和消電離。主要用于高、低壓熔斷器。滅弧能力強，限流作用顯著。7、氣吹滅弧裝置開關(guān)觸頭在開斷電路時，將壓縮氣體引向燃弧區(qū)吹弧，使電弧的弧根吹離觸頭表面。用六氟化硫（SF6）氣體來代替空氣進行氣吹滅弧。

SF6具有優(yōu)良的電絕緣性和滅弧特性，能在高電壓下斷開相當(dāng)大的電流。在SF6氣體中工作的觸頭不會發(fā)生氧化，接觸電阻可以保持穩(wěn)定。同時由于不需要采取措施去氧化層所以可以減少觸頭的磨損。SF6氣體滅弧已廣泛用于高壓斷路器，同時SF6氣體還廣泛用于全封閉式高壓組合及成套設(shè)備中作為滅弧和絕緣的介質(zhì)。8、油吹滅弧裝置由于真空中氣體稀薄，自由電子在運動時不會發(fā)生撞擊電離或電場電離。采用真空滅弧觸頭使用期限長，尤其適用于操作頻繁的場合。其缺點主要是限流能力過強，滅弧時易產(chǎn)生很高的過電壓。9、真空滅弧裝置冷卻電弧，滅弧能力強，但存在火災(zāi)隱患。

用于高壓電器中，如油開關(guān)。觸頭系統(tǒng)：電磁系統(tǒng)：滅弧系統(tǒng)：一、接觸器作用：用來頻繁地接通和分斷交直流主回路和大容量控制電路。控制對象：電動機，能實現(xiàn)遠距離控制按分斷電流的種類：直流和交流按主觸點的極數(shù)：單極、雙極、三極、四極、五極1.2.1結(jié)構(gòu)和工作原理4.接觸器的工作原理交流接觸器結(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-觸頭壓力彈簧電磁機構(gòu)：將電磁能轉(zhuǎn)換成機械能，產(chǎn)生電磁吸力帶動觸點動作.觸點：接觸器的執(zhí)行元件，用來接通或斷開被控制電路。滅弧裝置：熄滅觸點分斷電流瞬間觸點之間氣隙中產(chǎn)生的電弧。其它：包括釋放彈簧機構(gòu)、支架與底座等。動鐵心（銜鐵）靜鐵心電磁線圈按所控制電路?主觸點

?輔助觸點按原始狀態(tài)?常開觸點?常閉觸點滅弧罩滅弧柵磁吹滅弧裝置勵磁電源磁通Φ電磁吸力F靜觸頭動觸頭~M3~電磁式交流接觸器的應(yīng)用動合(常開)輔助觸點動斷(常閉)輔助觸點KMKM接觸器的符號屬于同一器件的線圈和觸點用相同的文字表示。KMKM1.2.2交、直流接觸器的特點

1.交流接觸器

交流接觸器線圈通以交流電，主觸頭接通、分斷交流主電路。通常采用短路環(huán)來解決交流電磁鐵的振動問題。短路環(huán)的示意圖如圖1-10所示，其中S2為短路環(huán)內(nèi)截面積，S1為環(huán)外截面積。短路環(huán)起到磁通分相的作用，把極面上的交變磁通分成兩個交變磁通，并且使這兩個磁通之間產(chǎn)生相位差，那么它們所產(chǎn)生的吸力間也有一個相位差，這樣，兩部分吸力就不會同時達到零值，當(dāng)然合成后的吸力就不會有零值的時刻，如果使合成后的吸力在任一時刻都大于彈簧拉力，就消除了振動。

1.2.2交、直流接觸器的特點圖1-10交流接觸器鐵心的短路環(huán)a）結(jié)構(gòu)圖b）電磁吸力圖交流接觸器CJ20系列:1.2.2交、直流接觸器的特點2.直流接觸器

直流接觸器線圈通以直流電流，主觸頭接通、切斷直流主電路。對于250A以上的直流接觸器往往采用串聯(lián)雙繞組線圈，如圖1-11所示。

圖1-11

直流接觸器雙繞組線圈接線圖

在電路剛接通瞬間，保持線圈被常閉觸頭短接，可使起動線圈獲得較大的電流和吸力。當(dāng)接觸器動作后，常閉觸頭斷開，兩線圈串聯(lián)通電，由于電源電壓不變，所以電流減小，但仍可保持銜鐵吸合，因而可以節(jié)電和延長電磁線圈的使用壽命。直流接觸器CZO系列:1.2.3接觸器的主要技術(shù)參數(shù)與選用1.接觸器的型號及代表意義

1.2.3接觸器的主要技術(shù)參數(shù)與選用

2.接觸器選用原則

1.

額定電壓

接觸器的額定電壓是指主觸頭的額定電壓，應(yīng)等于負載的額定電壓。

2.

額定電流

接觸器的額定電流是指主觸頭的額定電流，應(yīng)等于或稍大于負載的額定電流。

3.電磁線圈的額定電壓

電磁線圈的額定電壓等于控制回路的電源電壓。

4.觸頭數(shù)目

接觸器的觸頭數(shù)目應(yīng)能滿足控制線路的要求。

5.額定操作頻率

接觸器額定操作頻率是指每小時接通次數(shù)。

返回1.3繼電器

繼電器主要用于控制與保護電路或作信號轉(zhuǎn)換用。當(dāng)輸入量變化到某一定值時，繼電器動作，其觸頭接通或斷開交、直流小容量的控制回路。繼電器的種類很多，常用的分類方法有：按用途分：有控制繼電器和保護繼電器。

按動原理作分：有電磁式繼電器、感應(yīng)式繼電器、電動式繼電器、電子式繼電器和熱繼電器。按輸入信號的不同來分：有電壓繼電器、中間繼電器、電流繼電器、時間繼電器、速度繼電器等。返回1.3.1電磁式繼電器

1.電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理

常用的電磁式繼電器有電壓繼電器、中間繼電器和電流繼電器。電磁式繼電器的工作原理（1）、結(jié)構(gòu)和符號線圈焊片線圈鐵心軛鐵銜鐵支桿觸點觸點焊片是用較小的電流控制較大電流的自動開關(guān)圖1-13

電磁式繼電器圖形、文字符號

通電前通電后（2）、工作原理動斷(常閉)觸點通電前動合(常開)觸點通電后各種小型繼電器電流繼電器JL15系列:電流繼電器JL18系列:1.3.1電磁式繼電器2.電磁式繼電器的特性

當(dāng)繼電器輸入量由零增至x2以前，繼電器輸出量y為零。當(dāng)輸入量增加到x2時，繼電器吸合，輸出量為y1，若x再增大，y1值保持不變。當(dāng)x減小到x1時，繼電器釋放，輸出量y1由降到零，x再減小，y值均為零。在圖1-14中，X2稱為繼電器吸合值，欲使繼電器吸合，輸入量必須等于或大于X2；X1稱為繼電器釋放值，欲使繼圖1-14

繼電特性曲線

電器釋放，輸入量必須等于或小于X1。稱為繼電器的返回系數(shù)，它是繼電器重要參數(shù)之一。

3、電流繼電器根據(jù)輸入（線圈）電流大小而動作的繼電器。特點：線圈串接于電路中以反映電路中電流的變化。為了不影響電路的正常工作，導(dǎo)線粗、匝數(shù)少、阻抗小。

分類：過電流繼電器、欠電流繼電器.過流電流繼電器欠流電流繼電器欠電流繼電器KII<KIKI過電流繼電器>IKIKIKI過電流繼電器：線圈電流高于整定值時動作的繼電器稱為過電流繼電器。過電流繼電器在電路正常工作時銜鐵不吸合，當(dāng)電路中的電流超過整定值時銜鐵才吸合(動作)。過電流繼電器的動作電流整定范圍，交流為（110％－400％）IN,直流為（70％－350％）IN；欠電流繼電器：當(dāng)線圈電流低于整定值時動作的繼電器稱為欠電流繼電器。欠電流繼電器的動作電流整定范圍，吸合電流為（30％－65％）IN,釋放電流為（10％－20％）IN3~MFRKM1IjIjIj...KM2KM3KM4KI3KI2KI1FRSB1KM1KI1KM1SB2KM2KM1KAKAKI2KM3KI3KM41、電流原則控制轉(zhuǎn)子電路串電阻啟動控制線路1R2R3R2、自動夾緊機構(gòu)的控制線路3~MFRKM1QKM2IjKI按電流原則和行程原則控制的機床橫梁夾緊機構(gòu)的自動控制線路FRSB3KM2QSKM1KM1SB1KIKM2KM2KM1KM1SB2根據(jù)輸入（線圈）電壓大小而動作的繼電器。特點：線圈并聯(lián)在電路中，匝數(shù)多，導(dǎo)線細,阻抗大。分類：過電壓繼電器和欠電壓繼電器結(jié)構(gòu)原理：與電流繼電器類似欠電壓繼電器的圖形及文字符號KAU<KAKA過電壓繼電器的圖形及文字符號>UKAKAKA4、電壓繼電器型號和參數(shù)過電壓繼電器動作電壓整定范圍為（105％－120％）UN。直流欠電壓繼電器吸合電壓調(diào)整范圍為（30％－50％）UN。釋放電壓調(diào)整范圍為（7％－20％）UN。交流欠電壓繼電器吸合電壓調(diào)整范圍為（60％－85％）UN。釋放電壓調(diào)整范圍為（10％－35％）UN。

中間繼電器實質(zhì)上是一種電壓繼電器，結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器相同。但它的觸點數(shù)量較多，在電路中主要是擴展觸點的數(shù)量。另外其觸頭的額定電流較大（一般為5A）。

5、中間繼電器符號KKKabc1.3.2熱繼電器

熱繼電器是利用電流流過熱元件時產(chǎn)生的熱量，使雙金屬片發(fā)生彎曲而推動執(zhí)行機構(gòu)動作的一種保護電器。主要用于交流電動機的過載保護、斷相及電流不平衡運動的保護及其他電器設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。熱繼電器還常和交流接觸器配合組成電磁起動器，廣泛用于三相異步電動機的長期過載保護。

在圖1-15中發(fā)熱元件1通電發(fā)熱后，主雙金屬片2受熱向左彎曲，推動導(dǎo)板3向左推動執(zhí)行機構(gòu)發(fā)生一定的運動。電流越大，執(zhí)行機構(gòu)的運動幅度也越大。當(dāng)電流大到一定程度時，執(zhí)行機構(gòu)發(fā)生躍變，即觸點發(fā)生動作從而切斷主電路。1.3.2熱繼電器圖1-15

熱繼電器原理圖1—熱元件2—雙金屬片3—導(dǎo)板4—觸頭

圖1-17熱繼電器圖形、文字符號a）發(fā)熱元件b）常閉觸點

熱繼電器接入電動機定子電路方式電動機定子繞組星形接法:帶斷電保護和不帶斷電保護的熱繼電器均可接在線電路中。電動機定子繞組三角形接法:*帶斷電保護接在線電路中。*不帶斷電保護熱繼電器的熱元件必須串接在電動機每相繞組上。熱繼電器接入電動機定子電路方式具有斷相保護的熱繼電器熱繼電器JRS1(LR1-D)系列:1.3.3時間繼電器

從得到輸入信號（線圈的通電或斷電）開始，經(jīng)過一定的延時后才輸出信號（觸頭的閉合或斷開）的繼電器，稱為時間繼電器。

時間繼電器的延時方式有兩種：

通電延時：接受輸入信號后延遲一定的時間，輸出信號才發(fā)生變化。當(dāng)輸入信號消失后，輸出瞬時復(fù)原。

斷電延時：接受輸入信號時，瞬時產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號。當(dāng)輸入信號消失后，延遲一定的時間，輸出才復(fù)原。1.3.3時間繼電器空氣阻尼式時間繼電器

空氣阻尼式時間繼電器是利用空氣阻尼作用而達到延時的目的。它由電磁機構(gòu)、延時機構(gòu)和觸頭組成。空氣阻尼式時間繼電器的電磁機構(gòu)有交流、直流兩種。延時方式有通電延時型和斷電延時型（改變電磁機構(gòu)位置，將電磁鐵翻轉(zhuǎn)1800安裝）。當(dāng)動鐵心（銜鐵）位于靜鐵心和延時機構(gòu)之間位置時為通電延時型；當(dāng)靜鐵心位于動鐵心和延時機構(gòu)之間位置時為斷電延時型。JS7-A系列時間繼電器如圖1-18所示。

1.3.3時間繼電器圖1-18JS7-A系列時間繼電器原理圖a）通電延時型b）斷電延時形1－線圈

2—鐵心

3—銜鐵

4—反力彈簧

5—推板

6—活塞桿

7—杠桿

8—塔形彈簧

9—弱彈簧10—像皮膜

11—空氣室壁

12—活塞

13—調(diào)節(jié)螺釘

14—進氣孔

15、16—微動開關(guān)時間繼電器JS7-A系列:1.3.3時間繼電器

現(xiàn)以通電延時型為例說明其工作原理。當(dāng)線圈1得電后銜鐵（動鐵心）3吸合，活塞桿6在塔形彈簧8作用下帶動活塞12及橡皮膜10向上移動，橡皮膜下方空氣室空氣變得稀薄形成負壓，活塞桿只能緩慢移動，其移動速度由進氣孔氣隙大小來決定。經(jīng)一段延時后，活塞桿通過杠桿7壓動微動開關(guān)15，使其觸頭動作，起到通電延時作用。當(dāng)線圈斷電時，銜鐵釋放，橡皮膜下方空氣室內(nèi)的空氣通過活塞肩部所形成的單向閥迅速地排出，使活塞桿、杠桿、微動開關(guān)等迅速復(fù)位。由線圈得電到觸頭動作的一段時間即為時間繼電器的延時時間，其大小可以通過調(diào)節(jié)螺釘13調(diào)節(jié)進氣孔氣隙大小來改變。在線圈通電和斷電時，微動開關(guān)16在推板5的作用下都能瞬時動作，其觸頭即為時間繼電器的瞬動觸頭。1.3.3時間繼電器時間繼電器的圖形及文字符號：1.3.3時間繼電器電動機式時間繼電器它由同步電動機、減速齒輪機構(gòu)、電磁離合系統(tǒng)及執(zhí)行機構(gòu)組成，電動式時間繼電器延時時間長，可達數(shù)十小時，延時精度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大，常用的有JS10、JS11系列和7PR系列。電子式時間繼電器

早期產(chǎn)品多是阻容式，近期開發(fā)的產(chǎn)品多為數(shù)字式，又稱計數(shù)式，其結(jié)構(gòu)是由脈沖發(fā)生器、計數(shù)器、放大器及執(zhí)行機構(gòu)組成，具有延時時間長、調(diào)節(jié)方便、精度高的優(yōu)點，有的還帶有數(shù)字顯示，應(yīng)用很廣，可取代阻容式、空氣式、電動機式等時間繼電器。我國生產(chǎn)的產(chǎn)品有JSJ系列和JS14P系列等。時間繼電器JS11系列:1.3.3時間繼電器時間繼電器的選用

選用時間繼電器時，首先應(yīng)考慮滿足控制系統(tǒng)所提出的工藝要求和控制要求，并根據(jù)對延時方式的要求選用通電延時型或斷電延時型。對于延時要求不高和延時時間較短的，可選用價格相對較低的空氣阻尼式；當(dāng)要求延時精度較高、延時時間較長時，可選用晶體管式或數(shù)字式；在電源電壓波動大的場合，采用空氣阻尼式比用晶體管式的好，而在溫度變化較大處，則不宜采用空氣阻尼式時間繼電器?？傊?，選用時除了考慮延時范圍、準確度等條件外，還要考慮控制系統(tǒng)對可靠性、經(jīng)濟性、工藝安裝尺寸等要求。

1.3.4速度繼電器速度繼電器主要用于籠型異步電動機的反接制動控制，也稱反接制動繼電器。作用：用于轉(zhuǎn)速的檢測結(jié)構(gòu)：定子、轉(zhuǎn)子和觸頭原理：與異步電動機類似參數(shù)：動作轉(zhuǎn)速：>120r/min復(fù)位轉(zhuǎn)速：<100r/min工作時允許轉(zhuǎn)速：1000r/min－3600r/min1.3.4速度繼電器圖1-20

速度繼電器結(jié)構(gòu)原理圖1—轉(zhuǎn)子

2—電動機軸

3—定子

4—繞組5—定子柄6—靜觸頭7—動觸頭8—簧片

圖1-21

速度繼電器的圖形、文字符號a）轉(zhuǎn)子b）常開觸頭c）常閉觸頭返回轉(zhuǎn)子---圓柱形永久磁鐵，與電動機同軸連接。定子---由硅鋼片迭成籠型空心圓環(huán)套在轉(zhuǎn)子上，裝有鼠籠型短路繞組。1.3.4速度繼電器返回速度繼電器的選用：速度繼電器額定工作轉(zhuǎn)速有300～1000r/min與1000～3000r/min兩種。動作轉(zhuǎn)速在120r/min左右，復(fù)位轉(zhuǎn)速在100r/min以下。速度繼電器有兩組觸頭（各有一對常開觸頭和一對常閉觸頭），可分別控制電動機正、反轉(zhuǎn)的反接制動。速度繼電器根據(jù)電動機的額定轉(zhuǎn)速進行選擇。使用時，速度繼電器的轉(zhuǎn)軸應(yīng)與電動機同軸連接，安裝接線時，正反向的觸點不能接錯，否則不能起到反接制動時接通和分斷反向電源的作用。KM2SB1KM1SB2FRKM1KTKSKM2FU2FU2nKM1KM23~MFRKM1QKSKM2

反接制動控制線路1.4熔斷器

熔斷器是一種簡單而有效的保護電器。在電路中主要起短路保護作用。使用時，熔體串接于被保護的電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路故障時，熔體被瞬時熔斷而分斷電路，起到保護作用。結(jié)構(gòu)：熔體、安裝熔體的絕緣管。熔斷器的圖形、文字符號如圖1-23所示。

圖1-23

熔斷器的圖形、文字符號

返回瓷插式RC螺旋式RL有填料式RT無填料密封式RM快速熔斷器RS自恢復(fù)熔斷器RZR－/熔體額定電流結(jié)構(gòu)改進代號設(shè)計序號形式熔斷器熔斷器額定電流熔斷器的型號：熔斷器RL1系列:熔絲動觸頭靜觸頭瓷蓋瓷座插入式熔斷器密閉管式熔斷器熔管底座夾座瓷帽熔管瓷套上接線端下接線端底座RL6、RL7螺旋式熔斷器快速熔斷器用于半導(dǎo)體整流元件或整流裝置的短路保護自恢復(fù)熔斷器采用金屬鈉作熔體1.4.1熔斷器的工作原理1.安秒特性

熔斷器的熔體串聯(lián)在被保護電路中。當(dāng)電路正常工作時，熔體允許通過一定大小的電流而長期不熔斷；當(dāng)電路嚴重過載時，熔體能在較短時間內(nèi)熔斷；而當(dāng)電路發(fā)生短路故障時，熔體能在瞬間熔斷。熔斷器的特性可用通過熔體的電流和熔斷時間的關(guān)系曲線來描述，如圖1-22。圖1-22

熔斷器的安-秒特性2.極限分斷能力

通常是指在額定電壓及一定的功率因數(shù)（或時間常數(shù)）下切斷短路電流的極限能力，常用極限斷開電流值（周期分量的有效值）來表示。熔斷器的極限分斷能力必須大于線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流。極限分斷能力與滅弧能力有關(guān)，與額定電流無關(guān)。1.4.2熔斷器的選用

熔斷器用于不同性質(zhì)的負載，其熔體額定電流的選用方法也不同。

1.熔斷器類型選擇

其類型應(yīng)根據(jù)線路的要求、使用場合和安裝條件選擇。

2.熔斷器額定電壓的選擇

其額定電壓應(yīng)大于或等于線路的工作電壓。

3.熔斷器額定電流的選擇

其定額電流必須大于或等于所裝熔體的額定電流。

1.4.2熔斷器的選用4.熔體額定電流的選擇

對于電爐、照明等電阻性負載的短路保護，熔體的額定電流等于或稍大于電路的工作電流。在配電系統(tǒng)中，遠離電源端的前級熔斷器應(yīng)先熔斷。所以一般后一級熔體的額定電流比前一級熔體的額定電流至少大一個等級，以防止熔斷器越級熔斷而擴大停電范圍。：保護單臺電動機時，考慮到電動機受起動電流的沖擊，可按下式選擇：輕載起動或起動時間短時，系數(shù)可取近1.5，帶重載起動或起動時間較長時，系數(shù)可取2.5。1.4.2熔斷器的選用

保護多臺電動機，可按下式選擇：

—容量最大的一臺電動機的額定電流

—其余電動機額定電流之和

熔斷器一般做成標準熔體。更換熔片或熔絲時應(yīng)切斷電源，并換上相同額定電流的熔體，不得隨意加大、加粗熔體或用粗銅線代替。返回1.5低壓開關(guān)和低壓斷路器

1.5.1低壓斷路器

低壓斷路器曾稱自動空氣開關(guān)或自動開關(guān)。它相當(dāng)于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器、過電流繼電器和欠電壓繼電器的組合，是一種既有手動開關(guān)作用又能自動進行欠電壓、失電壓、過載和短路保護、動作值可調(diào)、分斷能力高的電器。

低壓斷路器與接觸器不同的是：接觸器允許頻繁地接通和分斷電路，但不能分斷短路電流；而低壓斷路器不僅可分斷額定電流、一般故障電流，還能分斷短路電流，但單位時間內(nèi)允許的操作次數(shù)較低。

返回1.5.1低壓斷路器

低壓斷路器由操作機構(gòu)、觸頭、保護裝置（各種脫扣器）、滅弧系統(tǒng)等組成。工作原理圖如圖1-24所示。低壓斷路器的主觸頭是靠手動操作或電動合閘的。主觸頭閉合后，自由脫扣機構(gòu)將主觸頭鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián)，欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴重過載時，過電流脫扣器3的銜鐵吸合，使自由脫扣機構(gòu)2動作，主觸頭斷開主電路。當(dāng)電路過載時，熱脫扣器5的熱元件發(fā)熱使雙金屬片向上彎曲，推動自由脫扣機構(gòu)動作。當(dāng)電路欠電壓時，欠電壓脫扣器6的銜鐵釋放，也使自由脫扣機構(gòu)動作。分勵脫扣器4則作為遠距離控制用，在正常工作時，其線圈是斷電的，在需要遠距離控制時，按下起動按鈕，使線圈通電，銜鐵帶動自由脫扣機構(gòu)2動作，使主觸頭斷開。

圖1-24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（自由脫扣器）5-軸

6-過電流脫扣器7-熱脫扣器8-欠壓失壓脫扣器9-分勵脫扣器圖1-25

低壓斷路器的圖形、文符號

發(fā)生嚴重過載或短路時的動作過程:斷路器處于閉合狀態(tài)（１）低壓斷路器的額定電壓和額定電流應(yīng)大于或等于電路的正常工作電壓和工作電流。（２）低壓斷路器的極限分斷能力應(yīng)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荷電流。

3.低壓斷路器的選擇

斷路器DW17系列:斷路器DZ47系列:

DZ47系列小型斷路器適用于交流50Hz/60Hz、額定工作電壓為230V/400V及以下，額定電流至63A的電路中，主要用于現(xiàn)代建筑物的電氣線路及設(shè)備的過載、短路保護、亦適用于線路的不頻繁操作及隔離。斷路器總匯1斷路器總匯2

1.5.2漏電保護器

漏電保護器是最常用的一種漏電保護電器。當(dāng)?shù)蛪弘娋W(wǎng)發(fā)生人身觸電或設(shè)備漏電時，漏電保護器能迅速自動切斷電源，從而避免造成事故。

電磁式電流型漏電保護器由開關(guān)裝置、試驗回路、電磁式漏電脫扣器和零序電流互感器組成。其結(jié)構(gòu)如圖1-26所示。圖1-26

電磁式電流型漏電保護器工作原理圖1—電源變壓器

2—主開關(guān)

3—試驗回路4—零序電流互感器5—電磁式漏電脫扣器

1、漏電保護器的工作原理

電源變壓器UVW零序電流互感器脫扣器主開關(guān)斷路器1.5.2漏電保護器

當(dāng)電網(wǎng)正常運行時，不論三相負載是否平衡，通過零序電流互感器主電路的三相電流的相量和等于零，因此其二次繞組中無感應(yīng)電動勢，漏電保護器也工作于閉合狀態(tài)。一旦電網(wǎng)中發(fā)生漏電或觸電事故，上述三相電流的相量和不再等于零，因為有漏電或觸電電流通過人體和大地而返回變壓器中性點。于是，互感器二次繞組中便產(chǎn)生感應(yīng)電壓加到漏電脫扣器上。當(dāng)達到額定漏電動作電流時，漏電脫扣器就動作，推動開關(guān)裝置的鎖扣，使開關(guān)打開，分斷主電路。

1.5.2漏電保護器2.漏電保護器的選用(1)漏電保護器的主要技術(shù)參數(shù)①

額定電壓（V）

指漏電保護器的使用電壓。規(guī)定為220V或380V。②

額定電流（A）

被保護電路允許通過的最大電流。③

額定動作電流（mA）

在規(guī)定的條件下，必須動作的漏電電流值。當(dāng)漏電電流等于此值時，漏電保護器必須動作。④

額定不動作電流（mA）

在規(guī)定的條件下，不動作的漏電電流值。當(dāng)漏電電流小于或等于此值時，保護器不應(yīng)動作。此電流值一般為額定動作電流的一半。⑤

動作時間（s）

從發(fā)生漏電到保護器動作斷開的時間?？焖傩驮?.2s以下，延時型一般為0.2～2s。1.5.2漏電保護器(2)漏電保護器的選用①

手持電動工具、移動電器、家用電器應(yīng)選用額定漏電動作電流不大于30mA的快速動作的漏電保護器（動作時間不大于0.1s）。②

單臺機電設(shè)備可選用額定漏電動作電流為30mA及以上、100mA以下快速動作的漏電保護器。③

有多臺設(shè)備的總保護應(yīng)選用額定漏電動作電流為100mA及以上快速動作的漏電保護器。1.5.3低壓隔離器

低壓隔離器也稱刀開關(guān)。低壓隔離器是低壓電器中結(jié)構(gòu)比較簡單、應(yīng)用十分廣泛的一類手動操作電器，品種主要有低壓刀開關(guān)、熔斷器式刀開關(guān)和組合開關(guān)三種。

隔離器主要是在電源切除后，將線路與電源明顯地隔開，以保障檢修人員的安全。熔斷器式刀開關(guān)由刀開關(guān)和熔斷器組合而成，故兼有兩者的功能，即電源隔離和電路保護功能，可分斷一定的負載電流。

分類：

按刀的級數(shù)分:單極、雙極和三極

按滅弧裝置分：帶滅弧裝置和不帶滅弧裝置

按刀的轉(zhuǎn)換方向分為：單擲和雙擲

按接線方式分為：板前接線和板后接線

按操作方式分為：手柄操作和遠距離聯(lián)桿操作

按有無熔斷器分：帶熔斷器和不帶熔斷器1.5.3低壓隔離器1.膠殼刀開關(guān)

圖1-28膠殼刀開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖1—上膠蓋

2—下膠蓋

3—插座

4—觸刀

5—瓷柄6—膠蓋緊固螺母

7—出線座

8—熔絲

9—觸刀座10—瓷底板11—進線座圖1-29

膠殼刀開關(guān)的圖形、文字符號

2.開關(guān)板用刀開關(guān)（不帶熔斷器式刀開關(guān)）

作用：不頻繁地手動接通、斷開電路和隔離電源用。

結(jié)構(gòu)圖和符號：QK刀開關(guān)HD/HS系列:2.鐵殼開關(guān)

（封閉式負荷開關(guān)）操作機構(gòu)具有兩個特點：一是采用儲能合閘方式，在手柄轉(zhuǎn)軸與底座間裝有速斷彈簧，以執(zhí)行合閘或分閘，在速斷彈簧的作用下，動觸刀與靜觸刀分離，使電弧迅速拉長而熄滅；二是具有機械聯(lián)鎖，當(dāng)鐵蓋打開時，刀開關(guān)被卡住，不能操作合閘。鐵蓋合上，操作手柄使開關(guān)合閘后，鐵蓋不能打開。圖1-30

鐵殼開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖1—觸刀

2—夾座

3—熔斷器

4—速斷彈簧5—轉(zhuǎn)軸6—手柄

隔離開關(guān)HRT0系列-2石板閘1.5.3低壓隔離器3.組合開關(guān)

組合開關(guān)由動觸頭、靜觸頭、方形轉(zhuǎn)軸、手柄、定位機構(gòu)和外殼組成。它的動觸頭分別疊裝于數(shù)層絕緣座內(nèi)，其結(jié)構(gòu)和圖形、文字符號如圖1-31所示。當(dāng)轉(zhuǎn)動手柄時，每層的動觸片隨方形轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動，并使靜觸頭插入相應(yīng)的動觸片中，接通電路。圖1-31

組合開關(guān)的結(jié)構(gòu)和圖形、文字符號返回組合開關(guān)HZ5系列:作用：發(fā)送控制命令、改變控制系統(tǒng)工作狀態(tài)的電器?？芍苯幼饔糜诳刂齐娐?，也可通過電磁式電器的轉(zhuǎn)換對主電路實現(xiàn)控制。分類：控制按鈕萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)主令控制器行程開關(guān)腳踏開關(guān)1.6主令電器1.6.1按鈕控制按鈕：是一種接通或分斷小電流的主令電器。其觸頭運行通過的電流較小，一般不超過5A，主要用于低壓控制電路中，手動發(fā)出控制信號以控制接觸器、繼電器、電磁啟動器等。

1.6.1按鈕

起動按鈕帶有常開觸頭，手指按下按鈕帽，常開觸頭閉合；手指松開，常開觸頭復(fù)位。起動按鈕的按鈕帽采用綠色。停止按鈕帶有常閉觸頭，手指按下按鈕帽，常閉觸頭斷開；手指松開，常閉觸頭復(fù)位。停止按鈕的按鈕帽采用紅色。復(fù)合按鈕帶有常開觸頭和常閉觸頭，手指按下按鈕帽，先斷開常閉觸頭再閉合常開觸頭；手指松開，常開觸頭和常閉觸頭先后復(fù)位。

圖1-32

按紐的結(jié)構(gòu)圖1、2—常閉靜觸頭

3、4—常開靜觸頭5—橋式觸頭6—

按紐帽7—復(fù)位彈簧

結(jié)構(gòu)和工作原理：符號：

常開觸頭常閉觸頭復(fù)合按鈕的符號SBSBSB紅色-停止和急停、復(fù)位按鈕具有停止功能綠色-起動黑、白或灰-起動和停止交替動作黑色-點動藍色-復(fù)位1.6.2位置開關(guān)

（行程開關(guān)）行程開關(guān)：又稱限位開關(guān)，能將機械位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺钥刂茩C械運動。作用：主要用來限制機械運動的位置和行程，使運動機械按一定位置或行程自動停止、反向運動、自動往返運動或變速運動。用于生產(chǎn)機械的運動方向、行程大小和位置保護。動作原理：運動部件撞擊產(chǎn)生動作。結(jié)構(gòu)：符號：

1.6.2位置開關(guān)圖1-34

位置開關(guān)的結(jié)構(gòu)圖

a）直動式b）滾動式c）微動式1—頂桿2—彈簧3—常閉觸頭1—滾輪2—上轉(zhuǎn)臂3、5、11—彈簧1—推桿2—彎形片狀彈簧4—觸頭彈