工廠電氣控制技術教學常用低壓電器

工廠電氣控制技術教學常用低壓電器第1頁/共137頁02四月2023課程的性質(zhì)和任務性質(zhì)：

實踐性強、實用性強的專業(yè)課內(nèi)容：1、常用各種低壓電器元件的組成、工作原理、選擇及使用方法、使用中的注意事項；2、以電機、其他執(zhí)行電器為控制對象，介紹電氣控制的基本原理、線路及控制裝置的設計方法。第2頁/共137頁02四月2023課程的性質(zhì)和任務任務：1、熟悉常用低壓電器的工作原理和用途，達到正確使用和選用的目的，了解新型元器件的用途；2、掌握電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)，具備閱讀和分析電氣控制原理圖的能力；3、能根據(jù)工藝要求設計簡單的電氣控制線路，較好的掌握電氣控制線路的簡單設計方法；4、掌握快速解決工程問題的途徑，培養(yǎng)駕馭復雜工程系統(tǒng)的能力。第3頁/共137頁02四月2023考核方法及要求考核方法：

總成績=平時考勤×

5%+實驗成績×10%+ 閉卷考試成績×85%要求：1、必須注意人身安全和設備安全；2、遵循設計規(guī)范和操作規(guī)程。第4頁/共137頁02四月2023第一章常用低壓電器第一節(jié)電器的基本知識第二節(jié)開關電器第三節(jié)熔斷器第四節(jié)主令電器第五節(jié)接觸器第六節(jié)繼電器第七節(jié)其他控制器件第5頁/共137頁02四月2023

工作電壓在交流1200V或直流1500V及以下的電器。第一節(jié)電器的基本知識低壓電器：

凡是自動或手動接通和斷開電路，以及能實現(xiàn)對電路或非電對象切換、控制、保護、檢測、變換和調(diào)節(jié)目的的電氣元件。電器：第6頁/共137頁02四月2023一、低壓電器的分類1、按用途分類：（2）主令電器：用于自動控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令。如：控制按鈕、主令開關、行程開關、萬能轉(zhuǎn)換開關等；（1）控制電器：用于控制電路和控制系統(tǒng)。如：接觸器、控制繼電器等；（3）保護電器：用于保護電路及用電設備。如：熔斷器、熱繼電器、保護繼電器、避雷器等；（4）配電電器：用于電能的運輸和分配。如：斷路器、隔離開關、刀開關等；（5）執(zhí)行電器：用于完成某種動作或傳動功能。如：電磁鐵、電磁離合器等。第7頁/共137頁02四月20233、按工作原理分類：（2）非電量控制電器：該電器的感測元件接受的是熱量、溫度、轉(zhuǎn)速、機械力等非電量信號。（1）電磁式電器：該電器的感測元件接受的是電流或電壓等電量信號。4、按使用場合分類：一般工作用電器、特殊工礦用電器、航空用電器、船舶用電器、建筑用電器、農(nóng)用電器等。2、按操作方式分類：（2）手動電器：依靠人力來完成接通、分斷、起動和停止等動作的電器。主要有刀開關、轉(zhuǎn)換開關和主令電器等。（1）自動電器：通過電磁或氣動機構(gòu)動作來完成接通、分斷、起動和停止等動作的電器。主要有接觸器、繼電器、斷路器等。第8頁/共137頁02四月2023二、電磁式低壓電器結(jié)構(gòu)與工作原理

1、基本機構(gòu)電磁機構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式：由吸引線圈、鐵心、銜鐵組成。

圖1-1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（1）電磁機構(gòu)：電磁式低壓電器感測部分，是將電磁能轉(zhuǎn)化成機 械能，帶動觸頭動作，從而完成接通或分斷電路。第9頁/共137頁02四月20231）吸引線圈：將電能轉(zhuǎn)化為磁場能量。按通入激磁線圈的電流種類分：直流線圈、交流線圈

直流電磁機構(gòu)：由直流線圈組成的電磁機構(gòu)叫直流電磁機構(gòu)。 鐵心用整塊鋼材制成，吸引線圈高而薄的瘦長型且與鐵心直接接觸。

交流電磁機構(gòu)：由交流線圈組成的電磁機構(gòu)叫直流電磁機構(gòu)。 鐵心用硅鋼片疊壓制成，吸引線圈為短而厚的矮胖型且與鐵心隔離。2）鐵心：為磁通提供通道，增大磁感應強度。3）銜鐵：帶動觸點動作，將電磁能轉(zhuǎn)換成機械能。第10頁/共137頁02四月2023（2）觸頭系統(tǒng)：電磁式低壓電器執(zhí)行部分，起接通與分斷電路的作用。1）電接觸與接觸電阻：銅質(zhì)觸頭、銀質(zhì)觸頭要求觸頭導電、導熱性能好，結(jié)構(gòu)還要考慮到適當?shù)臏缁∧芰Α?）觸頭的接觸形式：點接觸、線接觸和面接觸三種圖1-2觸頭的接觸形式a-點接觸b-線接觸c-面接觸第11頁/共137頁02四月20233）觸頭的結(jié)構(gòu)形式：橋式觸頭和指形觸頭。圖1-3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4）觸頭的原始狀態(tài)：常開觸頭（動合觸頭）和常閉觸頭（動斷觸頭）第12頁/共137頁02四月20234）減少接觸電阻的方法：觸頭材料選用電阻系數(shù)小的材料，使觸頭本身的電阻盡量減??；增加觸頭的接觸壓力，一般在動觸頭上安裝觸頭彈簧；改善觸頭表面狀況，盡量避免或減小表面氧化膜形成，在使用過程中盡量保持觸頭清潔。第13頁/共137頁02四月2023線圈自然狀態(tài)——沒有電第14頁/共137頁02四月2023線圈通電第15頁/共137頁02四月2023機械運動第16頁/共137頁02四月2023機械運動第17頁/共137頁02四月2023（1）電磁機構(gòu)吸力特性與反力特性1）吸力特性：線圈通電后，鐵心吸引銜鐵吸合的力與氣隙的關系曲線。電磁吸力當截面積S一定時，電磁吸力F與磁感應強度B的平方成正比直流電磁機構(gòu)：電磁吸力2、電磁機構(gòu)工作原理當輸入電壓一定時，直流電磁機構(gòu)的電磁吸力F與氣隙δ平方成反比第18頁/共137頁02四月2023結(jié)論：直流電磁機構(gòu)動作過程中為恒磁動勢工作； 線圈勵磁電流與氣隙無關； 電磁吸力隨氣隙減小而增大，吸力特性曲線較陡峭。

圖1-4直流電磁機構(gòu)吸力特性曲線直流電磁機構(gòu)的吸力特性曲線第19頁/共137頁02四月2023交流電磁機構(gòu)：電磁吸力當輸入電壓一定時，交流電磁機構(gòu)的電磁吸力F與氣隙δ無關由于勵磁電流當輸入電壓一定時，交流線圈勵磁電流I與氣隙δ成正比電磁吸力第20頁/共137頁02四月2023結(jié)論：交流電磁機構(gòu)動作過程中為近似恒磁通工作； 線圈勵磁電流與氣隙成正比； 電磁吸力隨氣隙減小略有增加，吸力特性曲線較平坦。

圖1-5交流電磁機構(gòu)吸力特性曲線交流電磁機構(gòu)的吸力特性曲線第21頁/共137頁02四月20233）反力特性：電磁機構(gòu)使銜鐵釋放（復位）的力與氣隙的關系曲線。圖1-7電磁機構(gòu)反力特性2）剩磁吸力特性：電磁機構(gòu)剩磁吸力與氣隙的關系曲線。圖1-6電磁機構(gòu)剩磁吸力特性交流電磁機構(gòu)的吸力特性相似第22頁/共137頁02四月20234）吸力特性與反力特性的配合。銜鐵吸合時，吸力應大于反力；銜鐵釋放時，反力應大于剩磁吸力。圖1-8電磁機構(gòu)吸力特性與反力特性的配合1-直流吸力特性2-交流吸力特性3-反力特性4-剩磁吸力特性第23頁/共137頁02四月2023（2）交流電磁機構(gòu)短路環(huán)的作用磁感應強度電磁吸力圖1-9交流電磁機構(gòu)實際吸力曲線電磁吸力隨時間變化，且變化頻率為兩倍頻電源頻率銜鐵反復被吸合釋放，產(chǎn)生振動，發(fā)出噪聲ωtFatF～交流分量

最大值平均值反力ωtF～交流分量FatωtF～交流分量FatωtF～交流分量FatωtF～交流分量FFmaxFavFr

0FatωtF～交流分量第24頁/共137頁02四月2023圖1-10交流電磁鐵的短路環(huán)1-銜鐵2-鐵心3-線圈4-短路環(huán)交流電磁機構(gòu)短路環(huán)用于消除振動和噪音解決辦法：短路銅環(huán)原理：把磁通分為Ф1、Ф2，Ф2滯后Ф1，不同時過零點，合成吸力始終大于反作用力第25頁/共137頁02四月2023第26頁/共137頁02四月2023第27頁/共137頁02四月20233、電弧的產(chǎn)生和滅弧方法（1）電弧的產(chǎn)生原因：觸頭間氣體在強電場作用下產(chǎn)生的電離放電現(xiàn)象（3）滅弧的基本方法1）快速拉長電弧。2）冷卻滅弧3）窄縫滅弧4）長弧割成短弧I、U——大到某一數(shù)值時產(chǎn)生電弧U>12~20V間；I>幾百mA間。（2）電弧產(chǎn)生的后果產(chǎn)生高溫、發(fā)出強光，觸頭燒毀第28頁/共137頁02四月2023

圖1-11雙斷口電動力吹弧1-靜觸頭2-動觸頭3-電?。?）常用的滅弧裝置1）電動力吹弧：應用于一般交流電路中第29頁/共137頁02四月2023圖1-12磁吹滅弧原理1-磁吹線圈2-鐵心3-導磁夾板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2）磁吹滅?。簯糜谥绷麟娐分械?0頁/共137頁02四月2023圖1-13柵片滅弧示意圖1-滅弧柵片2-觸頭3-電弧3）柵片滅?。簯糜诟邏弘娐分械?1頁/共137頁02四月2023圖1-14窄縫滅弧1-縱縫2-介質(zhì)3-磁性夾板4-電弧4）窄縫滅?。簯糜诮恢绷麟娐分械?2頁/共137頁02四月2023第二節(jié)開關電器一、刀開關1、基本機構(gòu)：操作手柄、觸刀、觸點座、底座3、主要類型：（1）按級數(shù)：單極、雙極和三級（2）按操作方式：直接手柄操作式、杠桿操作機構(gòu)式、旋轉(zhuǎn)操作式和電動操作機構(gòu)式2、主要作用：不頻繁接通和分斷電路；隔離電源，保證電氣設備安全檢修

開關電器廣泛用于配電線路做電源的隔離、保護與控制。第33頁/共137頁02四月2023QS1）開關板用刀開關（不帶熔斷器式刀開關）（3）按是否帶有熔斷器：作用：隔離電源、保證電氣設備安全檢修電器符號：QSQS第34頁/共137頁02四月2023作用：隔離電源，保證電氣設備安全檢修,并起短路保護QS2）帶熔斷器式刀開關電器符號：QSQS第35頁/共137頁02四月2023第36頁/共137頁02四月20233、主要技術參數(shù)：（1）額定電壓（2）額定電流（3）通斷能力：額定電壓下接通和分斷的電流值（4）動穩(wěn)定電流：不發(fā)生變形、損壞或自動斷開的前提下，可以承受的故 障短路電流（峰值）（5）熱穩(wěn)定電流：不發(fā)生融焊前提下，可以承受的故障短路電流（峰值）第37頁/共137頁02四月20235、使用注意事項（1）安裝時，應垂直安裝，合閘時操作手柄向上，不得倒裝或平裝（2）接線時，電源線接在進線座，而負載接在出線座（3）一般情況下刀開關不帶負載操作，若帶負載操作，分合閘時 動作一定要迅速4、選取原則：（1）刀開關的額定電壓應等于或大于線路的額定電壓（2）刀開關的額定電流應等于或大于線路的額定電流（3）根據(jù)不同的應用場合，選擇合適的操作方式第38頁/共137頁02四月2023二、低壓斷路器1、主要作用：（1）低壓配電電路不頻繁通斷控制（2）電動機不頻繁起動控制（3）具有短路保護和過載保護功能2、電器符號：第39頁/共137頁02四月20234、基本機構(gòu)：觸頭、滅弧系統(tǒng)和各種脫扣器3、主要類型：框架式、塑料外殼式、限流式等。（1）過流脫扣器（2）欠壓脫扣器（3）熱脫扣器（4）分勵脫扣器（5）獨立脫扣器第40頁/共137頁02四月2023圖1-15低壓斷路器原理圖1．主觸頭

2．自由脫扣器3．過電流脫扣器4．分勵脫扣器5．熱脫扣器6．失壓脫扣器

7．按鈕線路短路或嚴重過載保護遠距離跳閘，對電路不起保護作用線路過載保護電動機的失壓保護將觸頭鎖定在合閘位置5、工作原理第41頁/共137頁02四月2023圖1-16斷路器的工作原理L1L2L3主觸頭自由脫扣機構(gòu)過電流脫扣器分勵脫扣器熱脫扣器欠電壓脫扣器按鈕第42頁/共137頁02四月2023第43頁/共137頁02四月2023（1）低壓斷路器的額定電壓和額定電流應等于或大于線路或設備的正常工作電壓和工作電流。（2）熱脫扣器的整定電流應與所控制的負載電流一致。（3）欠壓脫扣器的額定電壓應等于線路的額定電壓。（4）過電流脫扣器的額定電流應大于或等于線路中的最大負載電流。 對于單臺電動機：

為電動機的啟動電流； 對于多臺電動機：

為最大的啟動電流；

為電動機的額定電流之和6、選取原則第44頁/共137頁02四月2023（1）低壓斷路器在投入使用之前，按照要求整定熱脫扣器和過電流脫扣器的動作電流；（2）安裝時，應把來自電源的母線接到帶滅弧側(cè)的端子上，來自電器設備的母線接到另外一側(cè)端子上；（3）在正常情況下，每6個月應對開關進行一次檢修，清除灰塵；（4）因電路發(fā)生短路故障跳閘后，應立即對觸點進行清理，檢查觸點有無熔焊，清除熔焊的小的金屬顆粒，粉塵等。7、使用注意事項第45頁/共137頁02四月2023

熔斷器是一種當電流超過規(guī)定值一定時間后,以它本身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化而分斷電路的電器.廣泛應用于低壓配電系統(tǒng)及用電設備中作短路和過電流保護。第三節(jié)熔斷器一、熔斷器結(jié)構(gòu)及工作原理

FU熔斷器符號第46頁/共137頁02四月2023圖1-17熔斷器的保護特性二、熔斷器的保護特性

第47頁/共137頁02四月2023（1）額定電壓（2）額定電流（3）極限分斷能力（4）最小熔化電流三、熔斷器的主要技術參數(shù)及典型產(chǎn)品1、熔斷器的主要技術參數(shù)第48頁/共137頁02四月2023按結(jié)構(gòu)分有：半封閉瓷插式、螺旋式、封閉管式熔斷器。瓷插式熔斷器螺旋式熔斷器有填料封閉管式熔斷器2、熔斷器的典型產(chǎn)品第49頁/共137頁02四月2023

按用途分：工業(yè)用熔斷器、半導體保護用熔斷器、快速熔斷器和特殊熔斷器。

典型產(chǎn)品有：RL6、RL7、RL96、RLS2系列螺旋式熔斷器，RL1B系列帶斷相保護螺旋式熔斷器，RT18、RT18-□X系列熔斷器以及RT14系列有填料密封管式熔斷器。RL系列型號含義：第50頁/共137頁02四月2023圖1-18螺旋式熔斷器結(jié)構(gòu)示意圖1-瓷帽2-金屬螺管3-指示器4-熔管5-瓷套6-下接線端7-上接線端8-瓷座RL6、RL7螺旋式熔斷器結(jié)構(gòu)示意圖：第51頁/共137頁02四月2023（2）先選定熔體的規(guī)格，再選擇熔斷器的規(guī)格。（3）熔斷器的保護特性應與被保護對象的過載特性有良好的配合。（4）配電系統(tǒng)中各級熔斷器應相互匹配。三、熔斷器的選用1、熔斷器的選擇原則（1）根據(jù)使用條件確定熔斷器的類型。

（5）保護電動機的熔斷器應注意電動機起動電流的影響。（6）熔斷器的額定電流應大于或等于熔體的額定電流；額定分斷能力應大于電路中可能出現(xiàn)的最大短路電流。第52頁/共137頁02四月2023使額定電壓≥線路的額定電壓（1）類型的選擇線路要求、使用場合、安裝條件、適用范圍；（2）額定電壓的選擇2、一般熔斷器的選擇方法熔斷器類型的選擇熔斷器額定電壓的選擇熔體額定電流的選擇熔斷器額定電流的選擇（1）類型的選擇線路要求、使用場合、安裝條件、適用范圍；使額定電壓≥線路的額定電壓（2）額定電壓的選擇第53頁/共137頁02四月2023

熔體的額定電流與負載相匹配；

1）阻性負載熔體額定電流略>電路的額定電流；

2）電機負載單臺電機Ifu≥（1.5～2.5）IN

多臺電機Ifu≥（1.5～2.5）INmax＋∑IN式中IN——電機額定電流；

INmax——容量最大的一臺電機額定電流；

∑IN——其它電機額定電流的總和。

3）電容負載設備中熔體的額定電流＝1.6倍電容額定電流；

4）配電系統(tǒng)中主回路熔體的額定電流>支路熔體的額定電流（3）額定電流的選擇第54頁/共137頁02四月2023（4）額定分斷能力額定分斷能力>電路中可能最大故障電流（5）選擇保護特性分支故障時——故障點最近處動作第55頁/共137頁02四月2023定義：在電氣自動控制系統(tǒng)中用于發(fā)送或轉(zhuǎn)換控制指令的電器。第四節(jié)主令電器1、分類：控制按鈕、位置開關、萬能轉(zhuǎn)換開關、主令控制器2、開關特性圖1-19主令電器的開關特性第56頁/共137頁02四月2023一、控制按鈕控制按鈕是用人力操作,并且有貯能復位彈簧的主令電器第57頁/共137頁02四月2023

圖1-20控制按鈕的結(jié)構(gòu)示意圖1是按鈕帽2是復位彈簧3是常閉觸點4是動觸頭5是常開觸點1、基本結(jié)構(gòu)第58頁/共137頁02四月2023圖1-21控制按鈕工作原理示意圖2、工作原理第59頁/共137頁02四月2023按結(jié)構(gòu)分:緊急式按鈕、鑰匙式按鈕（選擇開關）

、旋轉(zhuǎn)式按鈕（選擇開關）、保護式按鈕等3、類型按用途分：防爆式、指示燈式、保護式、防腐式、防水式第60頁/共137頁02四月2023第61頁/共137頁02四月2023顏色含義典型應用紅色危險情況下的操作緊急停止停止或分斷停止一臺或多臺電動機，停止一臺機器的一部分，使電器元件失電黃色應急或干預抑制不正常情況或中斷不理想的工作周期綠色啟動或接通啟動一臺或多臺電動機，啟動一臺機器的一部分，使電器元件得電藍色上述幾種顏色中未包括的任一種功能-黑色、灰色、白色無專家指定功能可用于停止或分斷上述以外的任何情況3、顏色及含義第62頁/共137頁02四月2023圖1-22控制按鈕的圖形符號和文字符號4、圖形符號和文字符號第63頁/共137頁02四月20235、選用原則1）按鈕防護形式的選擇根據(jù)使用場合選擇按鈕的類型按鈕的額定電壓和額定電流應與所控制的電路一致根據(jù)所控制的回路數(shù)來選擇按鈕的常開觸點和常閉觸點數(shù)量根據(jù)按鈕在控制電路中的用途選擇按鈕的顏色2）按鈕結(jié)構(gòu)形式的選擇3）按鈕數(shù)量的選擇4）按鈕及指示燈顏色的選擇第64頁/共137頁02四月20231）使用時注意保持按鈕的清潔，避免油污及水進入按鈕內(nèi)部，因為觸點的間距小，易發(fā)生短路現(xiàn)象。2）塑料盒按鈕一定注意散熱，因為塑料盒按鈕工作于高溫場所或內(nèi)裝示燈，發(fā)熱較為嚴重，容易使塑料盒變形。3）觸點引線上一般套上塑料管，以防松動短路。

6、使用注意事項第65頁/共137頁02四月20231、定義：行程開關又稱限位開關，利用生產(chǎn)機械的某些運動部件的碰撞發(fā)出控制命令，將機械位移轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，以控制機械運動。二、行程開關

分類：按運動形式分為直動式、轉(zhuǎn)動式；按結(jié)構(gòu)分為直動式、滾動式、微動式。

作用：主要用來控制生產(chǎn)機械的運動方向、速度、行程大小或位置。第66頁/共137頁02四月2023第67頁/共137頁02四月20231）直動式行程開關圖1-23直動式行程開關結(jié)構(gòu)與符號1—頂桿；2—彈簧；3—常閉觸點；4—觸點彈簧；5—常開觸點2、基本結(jié)構(gòu)第68頁/共137頁02四月20232）滾輪式行程開關圖1-24滾輪式行程開關結(jié)構(gòu)示意圖1—滾輪；2—上輪臂；3，5，11—彈簧；4—套架；6—滑輪；7—壓板；8，9—觸點；10—橫版第69頁/共137頁02四月2023圖1-25微動式行程開關結(jié)構(gòu)示意圖1—推桿；2—彎形片狀彈簧；3—復位彈簧；4—常閉觸點；5—常開觸點3）微動式行程開關第70頁/共137頁02四月2023圖1－26行程開關的圖形符號和文字符號

a）常開觸頭b）常閉觸頭SQ（BG）a）b）SQ（BG）3、圖形符號和文字符號第71頁/共137頁02四月20231）根據(jù)使用場合確定行程開關的類型；2）根據(jù)行程開關的用途選擇行程開關觸點的類型和數(shù)量；3）根據(jù)行程開關所控制的電路的電壓和電流選擇行程開關的額定電壓和額定電流。4、選用原則第72頁/共137頁02四月20231）安裝必須牢固；2）安裝位置必須準確，安裝位置最好可調(diào)整；3）設計時應注意，平時行程開關不處于受外力作用的狀態(tài)，而應處于釋放狀態(tài)。5、使用注意事項第73頁/共137頁02四月20231、定義：接近開關又稱無觸點行程開關，當某種物體與之接近到一定距離時就發(fā)出動作信號的主令電器。二、接近開關

分類：按動作原理分為高頻震蕩型、霍爾型、電磁感應型；按輸出形式分為兩線、三線、四線；按工作電壓分為交流、直流。

作用：主要用來控制生產(chǎn)機械的運動方向、速度、行程大小或位置。第74頁/共137頁第75頁/共137頁02四月20232）主要用途高頻震蕩型：用于檢測各種金屬電容型：用于檢測各種導電和不導電的液體和金屬霍爾型：用于檢測磁場及磁性金屬

1）基本結(jié)構(gòu)高頻震蕩型：電感高頻震蕩器、放大電路、輸出電路

電容型：電容高頻震蕩器、放大電路、輸出電路霍爾型：霍爾元件、放大電路、輸出電路2、基本結(jié)構(gòu)與用途第76頁/共137頁02四月2023(a)常開觸點(b)常閉觸點圖1－27接近開關的圖形符號和文字符號3、圖形符號和文字符號第77頁/共137頁02四月20231）接近開關公用于工作頻率高，可靠性及精度要求均較高的場合；2）按應答距離要求選擇型號、規(guī)格；3）按輸出要求的觸點型式（有觸點、無觸點）及觸點數(shù)量，選擇合適的輸出型式。4、選用原則第78頁/共137頁02四月20231、定義：萬能轉(zhuǎn)換開關是具有更多操作位置和觸點、能夠換接多個電路的一種手動控制電器。由于它能控制多個回路，適應復雜線路的要求，故有“萬能”轉(zhuǎn)換開關之稱。作用：萬能轉(zhuǎn)換開關主要用作電氣控制電路的轉(zhuǎn)換，電氣測量儀表的轉(zhuǎn)換，也可用于控制小容量電動機的起動、制動、正反轉(zhuǎn)換向以及雙速電動機的調(diào)速控制。四、萬能轉(zhuǎn)換開關第79頁/共137頁02四月20232、基本結(jié)構(gòu)與符號圖1-28萬能轉(zhuǎn)換開關結(jié)構(gòu)與符號SA左0右第80頁/共137頁02四月20231）按客定電壓和工作電流選用相應的萬能轉(zhuǎn)換開頭系列；2）按操作需要選定手柄形式和定位特征；3）按控制要求參照轉(zhuǎn)換開關產(chǎn)品樣本，確定觸頭數(shù)量和接線圖編號；選擇面板型式及標志。3、選用原則第81頁/共137頁02四月2023圖1-29主令控制器的外形、結(jié)構(gòu)與符號四、主令控制器

主令控制器是用來頻繁切換復雜多回路控制電路的主令電器。SA第82頁/共137頁02四月20231）使用環(huán)境：室內(nèi)選用防護式、室外選用防水式。2）主要根據(jù)所需操作位置數(shù)、控制電路數(shù)、觸頭閉合順序以及長期允許電流大小來選擇。3）控制電路數(shù)的選擇：全系列主令控制器的控制電路數(shù)有2、5、6、8、16、24等規(guī)格，一般選擇時應留有若干電路空著以作備用。4）在起重機控制中，主令控制器應根據(jù)磁力控制盤型號來選擇。選用原則第83頁/共137頁02四月2023

接觸器是一種利用電磁吸力遠距離頻繁地接通與斷開交直流主電路及大容量控制電路的一種自動控制電器。第五節(jié)接觸器第84頁/共137頁02四月2023一、接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理1、基本結(jié)構(gòu)1）電磁機構(gòu)2）觸點3）滅弧裝置4）支架和底座輔助觸點：在控制電路中起聯(lián)動作用，控制其它電器工作主觸點：用來接通或分斷負載主電路鐵心、銜鐵，吸引線圈和反作用彈簧第85頁/共137頁02四月20232、分類直流接觸器和交流接觸器第86頁/共137頁02四月20233、工作原理線圈通電后,在鐵芯中產(chǎn)生磁通,由此在銜鐵氣隙處產(chǎn)生吸力,使銜鐵產(chǎn)生閉合動作,帶動主觸點閉合,接通主電路,同時銜鐵還帶動輔助觸點動作,使原來斷開的輔助觸點閉合,而原來閉合的輔助觸點斷開。當線圈斷電或線圈的電壓降低到一定值時，電磁吸力消失或減弱，銜鐵在反力彈簧的作用下打開，主、輔觸點又恢復到原來的狀態(tài)。第87頁/共137頁02四月20231、用途：a）自動接通或斷開大電流電路的電器；b）具有低電壓或欠電壓保護功能。接觸器具有控制容量大、過載能力強、壽命長、設備簡單經(jīng)濟等特點，是電力拖動自動控制線路中使用最廣泛的電器元件。2、控制對象：a）電動機；b）電熱設備、電焊機、電容器組等其它負載。3、主要用途第88頁/共137頁02四月2023線圈KM主觸點KM4、圖形符號和文字符號常開輔助觸點KM常開輔助觸點KM常開輔助觸點KMKM常開輔助觸點KM常開輔助觸點KMKM常閉輔助觸點KM常閉輔助觸點KM第89頁/共137頁02四月2023二、接觸器的主要技術參數(shù)1）極數(shù)和電流種類2）額定工作電壓3）額定工作電流4）約定發(fā)熱電流5）額定通斷能力6）線圈額定工作電壓7）允許操作頻率8）機械壽命和電氣壽命9）接觸器線圈的起動功率和吸持功率10）使用類別額定電壓

交流接觸器：220、380、660V直流接觸器：110、220、440V1、技術參數(shù)第90頁/共137頁02四月2023額定電流

交流接觸器：36、110（127）、220、380V直流接觸器：24、48、220、440V交流接觸器：600次/h直流接觸器：1200次/h交流接觸器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A直流接觸器：40、80、100、150、250、400、600A額定電流

額定操作頻率額定電流

吸引線圈額定電壓第91頁/共137頁02四月2023交流接觸器：1）AC1：接通、分斷額定電流；2）AC2：接通和分斷4倍的額定電流；3）AC3：接通6倍的額定電流；分斷額定電流；4）AC4：接通和分斷6倍的額定電流。直流接觸器：1）DC1：接通和分斷額定電流；2）DC3：接通和分斷4倍的額定電流；3）DC5：接通和分斷4倍的額定電流。使用類別第92頁/共137頁02四月2023典型產(chǎn)品有：CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB、STF系列交流接觸器等。CJ20系列：三、常用典型接觸器簡介1、空氣電磁式交流接觸器第93頁/共137頁02四月2023

專用于低壓無功補償設備中投入或切除并聯(lián)電容器組，以調(diào)整用電系統(tǒng)的功率因素。

常用產(chǎn)品有：CJ16、CJ19、CJ41、CJX4、CJX2A、LC1-D、6C系列等。2、切換電容器接觸器第94頁/共137頁02四月2023

以真空為滅弧介質(zhì)，其主觸頭密封在真空開關管內(nèi)。適用于條件惡劣的危險環(huán)境中。

常用的真空交流接觸器有：CKJ和EVS系列等。3、真空交流接觸器第95頁/共137頁02四月2023

應用于直流電力線路中，供遠距離接通與分斷電路及直流電動機的頻繁起動、停止、反轉(zhuǎn)或反接制動控制，以及CD系列電磁操作機構(gòu)合閘線圈或頻繁接通和斷開電磁鐵、電磁閥、離合器和電磁線圈等。常用直流接觸器有：CZ18、CZ21、CZ22和CZ0系列等。4、直流接觸器第96頁/共137頁02四月2023CZ18系列接觸器：第97頁/共137頁02四月20231）接觸器極數(shù)和電流種類的確定；2）接觸器使用類別的確定；3）主觸頭的電流等級的確定；4）接觸器的額定電壓的確定；5）接觸器線圈的額定電壓的確定；6）接觸器觸頭數(shù)和種類。四、接觸器的選用原則根據(jù)電路中負載電流的種類選擇接觸器的使用類別接觸器的額定電壓應大于或等于負載回路的額定電壓額定電流應大于或等于被控主回路的額定電流線圈的額定電壓應與所接控制電路的額定電壓等級一致第98頁/共137頁02四月2023定義：繼電器是根據(jù)某種輸入信號來接通或斷開小電流控制電路，實現(xiàn)遠距離控制和保護的自動控制電器。結(jié)構(gòu)組成：感測機構(gòu)、輸出執(zhí)行機構(gòu)分類：按用途：控制繼電器和保護繼電器按動作原理：電磁式、感應式、電動式、電子式、機械式按輸入量：電流、電壓、時間、速度、壓力按動作時間：瞬時繼電器、延時繼電器按輸出形式：有觸電、無觸點第六節(jié)繼電器第99頁/共137頁02四月2023定義：以電磁力為驅(qū)動力的繼電器。組成：電磁機構(gòu)、觸點。

1）電磁機構(gòu)：與接觸器完全相同

2）觸點：容量小、且容量均相同，無主觸點和輔助觸點之分，沒有滅弧裝置。問題：電磁式繼電器與接觸器有何異同？一、電磁式繼電器第100頁/共137頁02四月20231）相同點：工作原理類似，電磁機構(gòu)完全相同。2）不同點：輸入信號不同：電磁式繼電器輸入信號可為電壓、電流多種信號；接觸器僅為電壓信號；應用場合不同：電磁式繼電器接通切斷小容量電路，接觸器接通切斷大容量電路；觸點系統(tǒng)不同：電磁式繼電器觸點容量小，且觸點容量均相同，沒有主觸點和輔助觸點之分，無滅弧裝置；接觸器觸點容量大，有主觸點和輔助觸點之分，有滅弧裝置。接觸器與電磁式繼電器的異同第101頁/共137頁02四月20231）定義：觸點的動作與線圈電壓大小有關的繼電器稱為電壓繼電器。2）特點：線圈并聯(lián)在電路中，線圈的匝數(shù)多，導線細3）組成結(jié)構(gòu)：電磁機構(gòu)、觸點4）分類：過電壓繼電器欠電壓繼電器零電壓繼電器（一）電壓繼電器第102頁/共137頁02四月2023過電壓繼電器的工作原理：線圈兩端的電壓為額定電壓時，銜鐵保持原始狀態(tài)，只有當線圈兩端的電壓高于其額定電壓的某一值（105%-120%UN）時，銜鐵才動作。過電壓繼電器作用：在線路中起過電壓保護。欠電壓繼電器的工作原理：當線圈兩端的電壓為額定電壓時，銜鐵保持原始狀態(tài)，只有當線圈兩端的電壓低于其額定電壓的某一值（40%-70%UN）時，銜鐵才動作。欠電壓繼電器作用：在線路中起欠電壓保護。零電壓繼電器的工作原理：當線圈兩端的電壓接近零（5%-25%UN）時，銜鐵才動作。零電壓繼電器作用：在線路中起零電壓保護。5）工作原理及作用：第103頁/共137頁02四月20237）選型原則

a.根據(jù)電壓繼電器在電路中的作用選型，過電壓保護選擇過電壓繼電器，低電壓保護選擇欠電壓繼電器；

b.線圈的電流種類和電壓等級應與它所連接電路一致；

c.根據(jù)控制電路的要求選擇觸點的類型和數(shù)量。6）圖形符號和文字符號第104頁/共137頁02四月2023（二）電流繼電器1）定義：觸點的動作與線圈電流大小有關的繼電器稱為電流繼電器。2）特點：線圈串接于電路中，導線粗、匝數(shù)少、阻抗小。3）結(jié)構(gòu)：電磁機構(gòu)、觸點4）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第105頁/共137頁02四月2023過電流繼電器的工作原理：線圈中的電流為額定電流時，銜鐵不動作，只有當線圈中的電流高于其額定電流的某一值（1.1-4.0倍IN）時，銜鐵才動作，這種繼電器叫過電流繼電器。過電流繼電器作用：在線路中起過電流保護。欠電流繼電器的工作原理：正常工作時（線圈中的電流在額定電流的某一范圍內(nèi)：30%-65%IN），銜鐵處于吸合狀態(tài)，只有當線圈中的電流低于其額定電流達到某一值（10%-20%IN）時，銜鐵才產(chǎn)生釋放動作，這種繼電器叫欠電流繼電器。欠電流繼電器作用：在線路中起欠電流保護。5）工作原理及作用：第106頁/共137頁02四月20236）圖形符號和文字符號7）選型原則

a.根據(jù)電流繼電器在電路中的作用選型，過電流保護選擇過電流繼電器，起欠電流保護的選欠電流繼電器；

b.線圈的電流種類和電壓等級應與它所連接電路一致；

c.根據(jù)控制電路的要求選擇觸點的類型和數(shù)量。第107頁/共137頁02四月2023

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、容量較大。（三）中間繼電器1、作用：信號中繼作用，在電路中主要是擴展觸點的數(shù)量，將信號放大。第108頁/共137頁02四月20233）選型原則

a.觸點數(shù)量及種類應滿足所控制電路的要求；

b.線圈電壓應與控制電路的電壓一致；

c.觸點的額定電流應與所控制的電器的額定電流一致。2）圖形符號和文字符號中間繼電器第109頁/共137頁02四月20231、定義：隨過載程度而改變動作時間的繼電器。2、作用：利用電流熱效應原理實現(xiàn)電動機過載保護。

圖1-31電動機的過載特性曲線二、熱繼電器電動機的過載特性：電動機在不超過允許溫升條件下，電動機的過載電流與其通過的時間關系，稱為電動機的過載特性。第110頁/共137頁02四月2023電動機的過載特性熱繼電器的保護特性t2t1t21-32熱繼電器的保護特性曲線3、熱繼電器的保護特性：熱繼電器中通過的過載電流與熱繼電器動作時間的關系，稱為熱繼電器的保護特性。第111頁/共137頁02四月2023利用雙金屬片受熱彎曲去推動杠桿使觸頭動作利用電阻值隨溫度變化而變化的特性制成利用過載電流發(fā)熱使易熔合金熔化而使繼電器動作雙金屬片式

熱敏電阻式易熔合金式（1）按極數(shù)分：單極、兩極、三極（2）按組成元件的材質(zhì)分：5、組成結(jié)構(gòu)（雙金屬片式）：發(fā)熱元件—熱元件（電阻）感測元件—雙金屬片觸頭系統(tǒng)熱繼電器沒有電磁機構(gòu)，不是電磁式低壓電器下面我們就看發(fā)熱元件如何把熱量傳給雙金屬片的4、熱繼電器的分類第112頁/共137頁02四月2023

圖1-33雙金屬片工作原理

圖1-34雙金屬片的受熱方式（a）受熱前（b）受熱后

（a）直接受熱式（b）復合受熱式

(c)間接受熱式（d）電流互感器受熱式6、熱繼電器的工作原理發(fā)熱元件應串接于電動機電路中，以能直接反映電動機的過載電流。感測元件是雙金屬片時，熱繼電器工作原理：第113頁/共137頁02四月20231-1.接線端子2-主雙金屬片3-熱元件4-推動導板5-補償雙金屬片

6-常閉觸頭7-常開觸頭8-復位調(diào)節(jié)螺釘9-動觸頭

10-復位按鈕11-偏心輪12-支撐件13-彈簧

圖1-35雙金屬片式熱繼電器結(jié)構(gòu)示意圖注意:使熱繼電器動作的熱量一定是負載電流產(chǎn)生的。（1）結(jié)構(gòu)示意圖第114頁/共137頁02四月2023圖1-37熱繼電器在電動機定子電路中的接線方式（2）熱繼電器接入電動機定子電路方式第115頁/共137頁02四月2023圖1-36帶斷相保護的熱繼電器1-上導板2-下導板3-雙金屬片4-觸點5-杠桿（3）帶斷相保護的熱繼電器第116頁/共137頁02四月2023（a）熱元件（b）常閉觸點7、熱繼電器的圖形符號和文字符號第117頁/共137頁02四月20231）原則上熱繼電器的額定電流等于電動機的額定電流。對于過載能力較差的電動機，其配用的熱繼電器的額定電流可適當小些，通常選取熱繼電器的額定電流為電動機額定電流的60%-80%；2）在不頻繁啟動的場合，要保證熱繼電器在電動機啟動過程中不產(chǎn)生誤動作。一般當電動機啟動電流為額定電流的6倍，啟動時間不超過6秒且很少連續(xù)啟動時可按電動機的額定電流選取熱繼電器；3）定子繞組為三角形接法的電動機應采用帶斷相保護的熱繼電器；4）當電動機為重復短時工作制，要注意熱繼電器的允許操作頻率。8、熱繼電器的選用原則第118頁/共137頁02四月2023問題：熱繼電器在電路中可以起短路保護嗎?為什么?答：不可以。因為熱繼電器是利用電流的熱效應原理和發(fā)熱元件的熱膨脹原理設計的，由于發(fā)熱元件的熱慣性,所以熱繼電器在電路中只能起過載保護，不能起短路保護。第119頁/共137頁02四月20233、時間繼電器的分類：1、定義：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(觸點的閉合或斷開)的繼電器，叫時間繼電器。2、作用：在控制電路中按整定時間長短通斷電路的作用。三、時間繼電器1）按構(gòu)成原理分：電磁式電動式空氣阻尼式晶體管式數(shù)字式2）按延時方式分：通電延時型、斷電延時型第120頁/共137頁02四月2023通電延時：線圈通電后延時一定的時間，輸出信號才發(fā)生變化；當輸入信號消失后，輸出瞬時復原。斷電延時：線圈通電時，瞬時產(chǎn)生相應的輸出信號；當線圈斷電后，延時一定的時間才復原。第121頁/共137頁0