低壓系統(tǒng)中常用的低壓電器 (2)課件

2.2.2主令電器主令電器是一種專門發(fā)布命令、直接或通過(guò)電磁式電器間接作用于控制電路的電器。常用來(lái)控制電力拖動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停車、調(diào)速及制動(dòng)等。2.2.2.1控制按鈕2.2.2.2行程開(kāi)關(guān)2.2.2.3接近開(kāi)關(guān)2.2.2.1控制按鈕控制按鈕由按鈕帽1、復(fù)位彈簧2、橋式觸頭3、4、5和外殼等組成，通常做成復(fù)合式，即具有動(dòng)合觸點(diǎn)和動(dòng)斷觸點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)下圖所示。2.2.2.1控制按鈕控制銨鈕的種類很多，指示燈式按鈕內(nèi)可裝入信號(hào)燈顯示信號(hào)；緊急式按鈕裝有蘑菇形鈕帽，以便于緊急操作；旋鈕式按鈕用于扭動(dòng)旋鈕來(lái)進(jìn)行操作。常見(jiàn)按鈕的外形如下圖所示：2.2.2.2行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)實(shí)物圖行程開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)圖

行程開(kāi)關(guān)又稱位置開(kāi)關(guān)或限位開(kāi)關(guān)。它的作用與按鈕相同，只是其觸點(diǎn)的動(dòng)作不是靠手動(dòng)操作，而是利用生產(chǎn)機(jī)械某些運(yùn)動(dòng)部件上的擋鐵碰撞其滾輪使觸頭動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)接通或分?jǐn)嚯娐返摹?/p>

行程開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)分為3個(gè)部分：操作機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和外殼，行程開(kāi)關(guān)的外形及結(jié)構(gòu)如下圖所示。2.2.2.2行程開(kāi)關(guān)行程開(kāi)關(guān)的型號(hào)含義和電氣符號(hào)如下圖所示。型號(hào)含義電氣符號(hào)2.2.2.3接近開(kāi)關(guān)接近式位置開(kāi)關(guān)是一種非接觸式的位置開(kāi)關(guān)，簡(jiǎn)稱接近開(kāi)關(guān)。它由感應(yīng)頭、高頻振蕩器、放大器和外殼組成。當(dāng)運(yùn)動(dòng)部件與接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)頭接近時(shí)，就使其輸出一個(gè)電信號(hào)。接近開(kāi)關(guān)包括電感式和電容式兩種。電感式接近開(kāi)關(guān)的感應(yīng)頭是一個(gè)具有鐵氧體磁心的電感線圈，只能用于檢測(cè)金屬體。振蕩器在感應(yīng)頭表面產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，當(dāng)金屬塊接近感應(yīng)頭時(shí)，金屬中產(chǎn)生的渦流吸收了振蕩的能量，使振蕩減弱以至停振，因而存在振蕩和停振兩種信號(hào)，經(jīng)整形放大器轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的開(kāi)關(guān)信號(hào)，從而起到“開(kāi)”、“關(guān)”的控制作用。2.2.3接觸器2.2.3.1接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理2.2.3.2接觸器的主要技術(shù)參數(shù)及型號(hào)接觸器主要用于頻繁接通或分?jǐn)嘟弧⒅绷髦麟娐泛痛笕萘康目刂齐娐?，可遠(yuǎn)距離操作，配合繼電器可以實(shí)現(xiàn)定時(shí)操作，聯(lián)鎖控制及各種定量控制和失壓及欠壓保護(hù)。2.2.3.1接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理如圖所示，交流接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)（包括電磁線圈1、鐵心2和銜鐵3）、觸頭系統(tǒng)（主觸頭4和輔助觸頭5）、滅弧裝置（圖中未畫(huà)出）及其他部分組成。工作原理當(dāng)線圈通電時(shí),靜鐵芯產(chǎn)生電磁吸力,將動(dòng)鐵芯吸合,由于觸頭系統(tǒng)是與動(dòng)鐵芯聯(lián)動(dòng)的,因此動(dòng)鐵芯帶動(dòng)三條動(dòng)觸片同時(shí)運(yùn)行,觸點(diǎn)閉合,從而接通電源。當(dāng)線圈斷電時(shí),吸力消失,動(dòng)鐵芯聯(lián)動(dòng)部分依靠彈簧的反作用力而分離,使主觸頭斷開(kāi),切斷電源。2.2.3.2接觸器的主要技術(shù)參數(shù)及型號(hào)各種接觸器的實(shí)物圖1.接觸器的主要技術(shù)參數(shù)有：（1）額定電壓（2）額定電流（3）吸引線圈額定電壓（4）通斷能力（5）電氣壽命和機(jī)械壽命（6）額定操作頻率（次/h）2.2.4繼電器2.2.4.1

電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理2.2.4.2

電流繼電器

2.2.4.3

電壓繼電器（中間繼電器）2.2.4.4

時(shí)間繼電器

2.2.4.5熱繼電器

2.2.4.6速度繼電器

繼電器是根據(jù)一定的信號(hào)（如電流、電壓、時(shí)間和速度等物理量）的變化來(lái)接通或分?jǐn)嘈‰娏麟娐泛碗娖鞯淖詣?dòng)控制電器。2.2.4.1電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理1.結(jié)構(gòu)及工作原理繼電器一般也包括檢測(cè)機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。低壓控制系統(tǒng)中的控制繼電器大多為電磁式結(jié)構(gòu)，由電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)兩個(gè)主要部分組成。電磁機(jī)構(gòu)由線圈、鐵心、銜鐵組成。由于其觸點(diǎn)都接在控制電路中電流小，故不裝滅弧裝置。觸點(diǎn)一般為橋式觸點(diǎn)，有動(dòng)合和動(dòng)斷兩種形式。另外，為實(shí)現(xiàn)繼電器動(dòng)作參數(shù)的改變，一般還安裝反作用調(diào)節(jié)螺釘，以改變彈簧松緊和銜鐵打開(kāi)后氣隙大小。當(dāng)通過(guò)電流線圈的電流超過(guò)某值，電磁吸力大于反作用彈簧力，銜鐵吸合并帶動(dòng)絕緣支架動(dòng)作，使動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合。通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘來(lái)調(diào)節(jié)反作用力的大小，即調(diào)節(jié)繼電器的動(dòng)作參數(shù)值。2.2.4.1電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理2.繼電特性繼電器的主要特性是輸入－輸出特性，又稱繼電特性，繼電特性曲線如下圖所示。當(dāng)繼電器輸入量X由零增至Xｏ以前，繼電器輸出量Y為零。當(dāng)輸入量X增加到Xｏ時(shí)，繼電器吸合，輸出量為Yｌ；若X繼續(xù)增大，Y保持不變。當(dāng)X減小到Xr時(shí)，繼電器釋放，輸出量由Yｌ變?yōu)榱?，若X繼續(xù)減小，Y值均為零。2.2.4.2電流繼電器過(guò)電流繼電器實(shí)物圖欠電流繼電器實(shí)物圖2.2.4.3電壓繼電器電壓繼電器反映的是電壓信號(hào)，用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)的電壓保護(hù)和控制。它的線圈并聯(lián)在被測(cè)電路的兩端，感測(cè)主電路的電壓，故匝數(shù)多、導(dǎo)線細(xì)、阻抗大。觸點(diǎn)接于控制電路，為執(zhí)行元件。按吸合電壓的大小，可分為過(guò)電壓繼電器和欠電壓繼電器。過(guò)電壓繼電器用于線路的過(guò)電壓保護(hù)，當(dāng)被保護(hù)的電路電壓正常時(shí)銜鐵不動(dòng)作，當(dāng)被保護(hù)電路的電壓高于額定值，達(dá)到過(guò)電壓繼電器的整定值時(shí)，銜鐵吸合，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，控制電路失電，控制接觸器及時(shí)分?jǐn)啾槐Ｗo(hù)電路。欠電壓繼電器用于電路的欠電壓保護(hù)，其釋放整定值為電路額定電壓的0.1～0.6倍。當(dāng)被保護(hù)電路電壓正常時(shí)銜鐵可靠吸合，當(dāng)被保護(hù)電路電壓降至欠電壓繼電器的釋放整定值時(shí)銜鐵釋放，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)復(fù)位，控制接觸器及時(shí)分?jǐn)啾槐Ｗo(hù)電路。2.2.4.3中間繼電器中間繼電器實(shí)質(zhì)上是一種電壓繼電器。它的特點(diǎn)是觸點(diǎn)數(shù)目較多，電流容量可增大，起到中間放大(觸點(diǎn)數(shù)目和電流容量)的作用。型號(hào)含義電氣符號(hào)中間繼電器實(shí)物圖2.2.4.4時(shí)間繼電器按延時(shí)方式可分為通電延時(shí)型時(shí)間繼電器和斷電延時(shí)型時(shí)間繼電器。通電延時(shí)型在線圈得電時(shí)，延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)延時(shí)一段時(shí)間才閉合，延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)延時(shí)一段時(shí)間才斷開(kāi)。在線圈失電時(shí)，其延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)迅速斷開(kāi)，延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)迅速閉合。斷電延時(shí)型在線圈得電時(shí)，延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)迅速閉合，延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)迅速斷開(kāi)。在線圈失電時(shí)，延時(shí)動(dòng)合觸點(diǎn)延時(shí)一段時(shí)間再斷開(kāi)，延時(shí)動(dòng)斷觸點(diǎn)延時(shí)一段時(shí)間再閉合。時(shí)間繼電器的圖形符號(hào)及文字符號(hào)2.2.4.4時(shí)間繼電器空氣阻尼式時(shí)間繼電器是利用空氣阻尼原理獲得延時(shí)的。空氣阻尼時(shí)間繼電器是電磁式電器。左圖為斷電延時(shí)型，線圈通電后，使上方微動(dòng)開(kāi)關(guān)觸頭迅速轉(zhuǎn)換。微動(dòng)開(kāi)關(guān)的延時(shí)常開(kāi)觸點(diǎn)馬上閉合，常閉觸點(diǎn)馬上斷開(kāi)。當(dāng)線圈斷電時(shí)，在空氣室內(nèi)與橡皮膜相連的活塞桿在彈簧作用下向上移動(dòng)，由于橡皮膜下方的空氣稀薄形成負(fù)壓，起到空氣阻尼的作用，因此活塞桿只能緩慢向上移動(dòng)，可通過(guò)調(diào)節(jié)螺釘調(diào)整。經(jīng)過(guò)一段延時(shí)后，使其常開(kāi)觸點(diǎn)延時(shí)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)延時(shí)閉合。2.2.4.5熱繼電器熱繼電器的形式有多種，其中以雙金屬片式應(yīng)用最多。雙金屬片式熱繼電器主要由發(fā)熱元件、主雙金屬片和觸點(diǎn)三部分組成。主雙金屬片是熱繼電器的感測(cè)元件，由兩種膨脹系數(shù)不同的金屬片輾壓而成。當(dāng)串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)定子繞組中的熱元件有電流流過(guò)時(shí)，熱元件產(chǎn)生的熱量使雙金屬片伸長(zhǎng)，由于膨脹系數(shù)不同，致使雙金屬片發(fā)生彎曲。電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，雙金屬片的彎曲程度不足以使熱繼電器動(dòng)作。但是當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，流過(guò)熱元件的電流增大，加上時(shí)間效應(yīng)，就會(huì)加大雙金屬片的彎曲程度，最終使雙金屬片推動(dòng)導(dǎo)板使熱繼電器的觸點(diǎn)動(dòng)作，切斷電動(dòng)機(jī)的控制電路。熱繼電器主要用于過(guò)載、缺相及三相電流不平衡的保護(hù)。2.2.4.5熱繼電器JRl6和JR20系列熱繼電器均為帶斷相保護(hù)的熱繼電器，具有差動(dòng)式斷相保護(hù)機(jī)構(gòu)。選擇時(shí)主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)定子繞組的聯(lián)結(jié)方式來(lái)確定熱繼電器的型號(hào)，在三相異步電動(dòng)機(jī)電路中，對(duì)Y聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)可選用兩相或三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，一般采用兩相結(jié)構(gòu)，即在兩相主電路中串接熱元件。但對(duì)于定子繞組為△聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)必須采用帶斷相保護(hù)的熱繼電器。2.2.4.6速度繼電器速度繼電器是利用轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速來(lái)切換電路的自動(dòng)電器，它主要用作鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的反接制動(dòng)控制中，故也稱為反接制動(dòng)繼電器。速度繼電器主要由定子、轉(zhuǎn)子和觸點(diǎn)三部分組成。其軸與電動(dòng)機(jī)的軸相連接，轉(zhuǎn)子固定在軸上，定子與軸同心。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)，繞組切割磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，此電流和永久磁鐵的磁場(chǎng)作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使定子向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向偏擺，通過(guò)擺錘撥動(dòng)觸點(diǎn)，使常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)、常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降到接近零時(shí)，轉(zhuǎn)矩減小，擺錘在彈簧力的作用下恢復(fù)原位，觸點(diǎn)也復(fù)位。2.2.5其他電器2.2.5.1刀開(kāi)關(guān)2.2.5.2熔斷器2.2.5.3斷路器2.2.5.1刀開(kāi)關(guān)2.常用刀開(kāi)關(guān)

常用刀開(kāi)關(guān)有HD系列及HS系列板用刀開(kāi)關(guān)、HK系列開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)和HH系列封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)。

（１）HD系列及HS系列刀開(kāi)關(guān)

（2）HK系列開(kāi)啟式負(fù)荷開(kāi)關(guān)

（3）HH系列封閉式負(fù)荷開(kāi)關(guān)2.2.5.1刀開(kāi)關(guān)3.刀開(kāi)關(guān)的型號(hào)含義和電氣符號(hào)2.2.5.2熔斷器1.熔斷器的結(jié)構(gòu)和工作原理

熔斷器主要由熔體（俗稱保險(xiǎn)絲）和安裝熔體的熔管（或熔座）組成。

熔斷器的熔體與被保護(hù)的電路串聯(lián)，當(dāng)電路正常工作時(shí)，熔體允許通過(guò)一定大小的電流而不熔斷。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過(guò)載時(shí)，熔體中流過(guò)很大的故障電流，當(dāng)電流產(chǎn)生的熱量使熔體溫度升高達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)，熔體熔斷并切斷電路，從而達(dá)到保護(hù)的目的。熔斷器是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、價(jià)格低廉、控制有效的短路保護(hù)電器。2.2.5.2熔斷器螺旋式熔斷器

圓筒形帽熔斷器螺栓連接熔斷器2.熔斷器的分類

熔斷器的類型很多，按結(jié)構(gòu)形式可分為插入式熔斷器、螺旋式熔斷器、封閉管式熔斷器、快速熔斷器和自復(fù)式熔斷器等。

熔斷器的外形如右圖所示。2.2.5.2熔斷器3.熔斷器的型號(hào)含義和電氣符號(hào)如下圖所示。型號(hào)含義電氣符號(hào)2.2.5.3斷路器1.結(jié)構(gòu)和工作原理

低壓斷路器主要由觸頭、滅弧裝置、操動(dòng)機(jī)構(gòu)和保護(hù)裝置等組成。斷路器的保護(hù)裝置由各種脫扣器來(lái)實(shí)現(xiàn)。斷路器的脫扣器形式有：欠壓脫扣器、過(guò)電流脫扣器、分勵(lì)脫扣器等。低壓斷路器(也稱自動(dòng)開(kāi)關(guān))是一種既可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流，又可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏鞯拈_(kāi)關(guān)電器。低壓斷路器在電路中除起控制作用外，還具有一定的保護(hù)功能，如過(guò)負(fù)荷、短路、過(guò)載、欠壓和漏電保護(hù)等。2.2.5.3斷路器2.斷路器的分類

低壓斷路器的分類方式很多，按結(jié)構(gòu)形式分有DW15、DW16、CW系列萬(wàn)能式(又稱框架式)和DZ5系列、DZ15系列、DZ20系列、DZ25系列塑殼式斷路器；

按滅弧介質(zhì)分有空氣式和真空式(目前國(guó)產(chǎn)多為空氣式)；

按操作方式分有手動(dòng)操作