電機(jī)與電氣控制技術(shù) 課件全套 楊益飛 項(xiàng)目1-5 低壓元器件調(diào)試與維護(hù)-同步電機(jī)調(diào)試與維護(hù)

項(xiàng)目1低壓元器件調(diào)試與維護(hù)任務(wù)1.1常用低壓電器任務(wù)1.2技能訓(xùn)練任務(wù)1.3

項(xiàng)目總結(jié)可以這么說，控制電器是一種控制電的工具。電器是接通和斷開電路或調(diào)節(jié)、控制和保護(hù)電路及電氣設(shè)備用的電工器具。電器的用途廣泛，功能多樣，種類繁多，結(jié)構(gòu)各異。任務(wù)1.1常用低壓電器控制電器概述：1.1.1低壓電器基本知識(shí)控制電器分類：（一）按工作電壓等級(jí)分類1）高壓電器用于交流電壓1200V、直流電壓1500V以上電路中的電器，例如高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、高壓熔斷器等。2）低壓電器用于交流50Hz（或60Hz）、額定電壓1200V，直流額定電壓1500V及以下的電路中的電器，例如接觸器、繼電器等。（二）按動(dòng)作原理分類1）手動(dòng)電器用手或依靠機(jī)械力進(jìn)行操作的電器，如手動(dòng)開關(guān)、控制按鈕、行程開關(guān)等主令電器。2）自動(dòng)電器借助于電磁力或某個(gè)物理量的變化自動(dòng)進(jìn)行操作的電器，如接觸器及各種類型的繼電器、電磁閥等。1.1.1低壓電器基本知識(shí)控制電器分類：（三）按用途分1）控制電器：用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器。如：接觸器，各種控制繼電器等。2）主令電器：用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令的電器。如：控制按鈕、主令開關(guān)、行程開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)等。3）保護(hù)電器：用于保護(hù)電設(shè)備的電器。如：熔斷器、熱繼電器、避雷器等。4）執(zhí)行電器：指用于完成某種動(dòng)作或傳動(dòng)功能的電器。如：電磁鐵、電磁閥等。（四）按工作原理分

1）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、各種電磁式繼電器等。2）非電量控制電器：靠外力或某種非電物理量的變化而動(dòng)作的電器。如：刀開關(guān)、行程開關(guān)、按鈕、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。低壓電器的作用1.1.1低壓電器基本知識(shí)低壓電器能夠依據(jù)操作信號(hào)或外界現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的要求，自動(dòng)或手動(dòng)改變電路的狀態(tài)、參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或被控對(duì)象的控制、保護(hù)、測(cè)量、指示、調(diào)節(jié)。1.1.1低壓電器基本知識(shí)（1）控制作用如電梯的上下移動(dòng)、快慢速自動(dòng)切換與自動(dòng)停層等。（2）保護(hù)作用根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)，對(duì)設(shè)備、環(huán)境以及人身實(shí)行自動(dòng)保護(hù)，如電機(jī)的過熱保護(hù)、電網(wǎng)的短路保護(hù)、漏電保護(hù)等。（3）測(cè)量作用利用儀表及與之相適應(yīng)的電器，對(duì)設(shè)備、電網(wǎng)或其他非電參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，如電流、電壓、功率、轉(zhuǎn)速、溫度、濕度等。（4）調(diào)節(jié)作用低壓電器可對(duì)一些電量和非電量進(jìn)行調(diào)整，以滿足用戶的要求，如柴油機(jī)油門的調(diào)整、房間溫濕度的調(diào)節(jié)、照明度的自動(dòng)調(diào)節(jié)等。（5）指示作用利用低壓電器的控制、保護(hù)等功能，檢測(cè)出設(shè)備運(yùn)行狀況與電氣電路工作情況，如絕緣監(jiān)測(cè)、保護(hù)掉牌指示等。（6）轉(zhuǎn)換作用在用電設(shè)備之間轉(zhuǎn)換或?qū)刂齐娐贩謺r(shí)投入運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)功能切換，如勵(lì)磁裝置手動(dòng)與自動(dòng)的轉(zhuǎn)換、供電的市電與自備電的切換等。

熔斷器是一種利用熔化而切斷電路的保護(hù)電器。

將它串接于保護(hù)電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過電流時(shí)快速自動(dòng)熔斷，從而切斷電路電源，起到保護(hù)作用。熔斷器1.熔斷器斷路器由熔斷管、熔斷體、填料、導(dǎo)電部件組成。1.熔斷器熔斷器的圖形符號(hào)及文字符號(hào)：熔斷器的電氣符號(hào)刀開關(guān)是一種手動(dòng)電器，由操作手柄、觸刀、靜插座和絕緣地板組成；按刀數(shù)可分為單極、雙極和三極。

刀開關(guān)是一種手動(dòng)配電電器。

它主要用來隔離電源、手動(dòng)接通或斷開交直流電路，也可用于不頻繁的接通與分?jǐn)囝~定電流以下的負(fù)載，如小型電動(dòng)機(jī)、電爐等。刀開關(guān)2.刀開關(guān)刀開關(guān)由操作手柄、觸刀、靜插座和絕緣底板組成。2.刀開關(guān)a）b）c）a)單極b)雙極c)三極刀開關(guān)的圖形符號(hào)及文字符號(hào)：

在低壓控制電路中，控制按鈕發(fā)布手動(dòng)控制指令。

按鈕是一種短時(shí)接通或斷開小電流電路的電器。它不直接控制主電路的通斷，而是在控制電路中控制接觸器或者繼電器等，再由它們?nèi)タ刂浦麟娐?，故稱作“主令電器”。按鈕3.按鈕

控制按鈕一般用紅色表示停止按鈕，綠色表示起動(dòng)按鈕。3.按鈕按鈕的圖形符號(hào)及文字符號(hào)：按鈕的符號(hào)a)常開觸頭b)常閉觸頭c)復(fù)式觸頭

接觸器是用來接通或切斷電動(dòng)機(jī)或其他負(fù)載主電路的一種控制電器，在電力拖動(dòng)自動(dòng)控制線路中被廣泛應(yīng)用。具有動(dòng)作迅速，控制容量大，使用安全方便，能頻繁操作和遠(yuǎn)距離操作等優(yōu)點(diǎn)。

主要用作電動(dòng)機(jī)、小型發(fā)電機(jī)、電熱設(shè)備、電焊機(jī)和電容器組等各種設(shè)備的主控開關(guān)。能接通和斷開負(fù)載電流，但不能切斷短路電流，因此常與熔斷器和熱繼電器等配合使用。接觸器4.接觸器

接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)、滅弧裝置和其它部件組成。4.接觸器接觸器的圖形符號(hào)及文字符號(hào)：

接觸器的符號(hào)a)線圈b)常開觸頭c)常閉觸頭4.接觸器

繼電器是一種根據(jù)特定形式的輸入信號(hào)而動(dòng)作的自動(dòng)控制電器。其輸入量可以是電流電壓等電量，也可以是溫度、時(shí)間、速度、壓力等非電量，而輸出則是觸頭的動(dòng)作或者是電路參數(shù)的變化。繼電器5.繼電器

電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理與接觸器類似，也是由電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)構(gòu)成。5.繼電器電磁式繼電器的圖形符號(hào)及文字符號(hào)：電磁式繼電器的符號(hào)a)線圈一般符號(hào)b)電流繼電器線圈c)電壓繼電器線圈d)觸頭6.接觸器與繼電器的區(qū)別接觸器與繼電器的區(qū)別3、繼電器針對(duì)特定的要求，會(huì)與其它裝置組合設(shè)計(jì)成時(shí)間繼電器、壓力繼電器等等，有附加功能，而接觸器一般不會(huì)具有附加的功能。1、繼電器的觸頭容量一般不會(huì)超過5A，小型繼電器的觸頭容量一般只有1A或2A，而接觸器的觸頭容量最小也有10A到20A；2、接觸器的觸頭通常有三個(gè)主觸頭另外還有若干個(gè)輔助觸頭，而繼電器的觸頭一般不分主輔；4、應(yīng)用場(chǎng)合不同，接觸器一

般用于主回路，繼電器一般用

于控制回路；1、中間繼電器

中間繼電器是電磁式繼電器的一種，觸頭對(duì)數(shù)多，觸頭容量較大動(dòng)作靈敏度高。中間繼電器主要起信號(hào)中繼作用。2、時(shí)間繼電器

時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械動(dòng)作原理實(shí)現(xiàn)觸頭延時(shí)接通和斷開的自動(dòng)控制電器。3、熱繼電器

熱繼電器是利用電流的熱效應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)過載保護(hù)的自動(dòng)控制電器。4、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。速度繼電器與被控電動(dòng)機(jī)的軸相連接，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)，當(dāng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速，常閉觸頭分?jǐn)啵ｉ_觸頭閉合。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于某一數(shù)值時(shí)，觸頭在彈簧作用下復(fù)位。5、固態(tài)繼電器

固態(tài)繼電器（縮寫SSR），是用隔離器件實(shí)現(xiàn)了控制端與負(fù)載端的隔離。固態(tài)繼電器的輸入端用微小的控制信號(hào)，輸出端直接驅(qū)動(dòng)大電流負(fù)載。6.常用繼電器

它是一種將旋轉(zhuǎn)位移轉(zhuǎn)換成一串?dāng)?shù)字脈沖信號(hào)的旋轉(zhuǎn)式傳感器，這些脈沖能用來控制角位移，如果編碼器與齒輪條或螺旋絲杠結(jié)合在一起，也可用于測(cè)量直線位移。一般其選型的重要參數(shù)就是編碼器的線數(shù)，即編碼器旋轉(zhuǎn)一圈轉(zhuǎn)換成多少個(gè)脈沖信號(hào)。編碼器7編碼器

編碼器有一個(gè)中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取，獲得脈沖信號(hào)。光電編碼器的原理如圖所示：7.編碼器的結(jié)構(gòu)

開關(guān)電源是維持穩(wěn)定輸出電壓的一種電源。我們常用的直流開關(guān)電源其功能就是將電能質(zhì)量較差的原生態(tài)電源（粗電），如市電電源，轉(zhuǎn)換成滿足設(shè)備要求的質(zhì)量較高的直流電壓（精電）。開關(guān)電源8.開關(guān)電源1.1.1低壓電器基本知識(shí)3.電磁式低壓電器基本結(jié)構(gòu)從結(jié)構(gòu)上看，電器一般都有兩個(gè)基本組成部分，即感受部分與執(zhí)行部分。感受部分接收外界輸入的信號(hào)，并通過轉(zhuǎn)換、放大與判斷做出有規(guī)律的反應(yīng)，使執(zhí)行部分動(dòng)作，輸出相應(yīng)的指令，實(shí)現(xiàn)控制的目標(biāo)。對(duì)于有觸頭的電磁式電器，感受部分是電磁機(jī)構(gòu)，執(zhí)行部分是觸頭系統(tǒng)。1.1.1低壓電器基本知識(shí)（1）電磁機(jī)構(gòu)1）電磁機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式電磁機(jī)構(gòu)由吸引線圈、鐵心和銜鐵組成。吸引線圈通以一定的電壓和電流，產(chǎn)生磁場(chǎng)及吸力，并通過氣隙轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，從而帶動(dòng)銜鐵運(yùn)動(dòng)使觸頭動(dòng)作，完成觸頭的斷開和閉合，實(shí)現(xiàn)電路的分?jǐn)嗪徒油āD1-1是幾種常用電磁機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式。根據(jù)銜鐵相對(duì)鐵心的運(yùn)動(dòng)方式，電磁機(jī)構(gòu)有直動(dòng)式與拍合式，拍合式又有銜鐵沿棱角轉(zhuǎn)動(dòng)和銜鐵沿軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩種。（a）直動(dòng)式電磁機(jī)構(gòu)

（b）拍合式電磁機(jī)構(gòu)1-銜鐵；2-鐵心；3-線圈圖1-1電磁機(jī)構(gòu)1.1.1低壓電器基本知識(shí)2）電磁機(jī)構(gòu)工作原理當(dāng)吸引線圈通入電流后，產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁通經(jīng)鐵心、銜鐵和工作氣隙形成閉合回路，產(chǎn)生電磁吸力，將銜鐵吸向鐵心。與此同時(shí)，銜鐵還受到反作用彈簧的拉力，只有當(dāng)電磁吸力大于彈簧反力時(shí)，銜鐵才可靠地被鐵心吸住。而當(dāng)吸引線圈斷電時(shí)，電磁吸力消失，在彈簧作用下，銜鐵與鐵心脫離，即銜鐵釋放。電磁機(jī)構(gòu)的工作特性常用吸力特性和反力特性來表述。電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性是指電磁吸力與氣隙的相互關(guān)系。當(dāng)電磁機(jī)構(gòu)吸引線圈通電后，鐵心吸引銜鐵（吸合）的力與氣隙的關(guān)系稱為吸力特性。電磁機(jī)構(gòu)使銜鐵釋放（復(fù)位）的力與氣隙的關(guān)系則稱為反力特性。一般低壓電器的電磁機(jī)構(gòu)的吸力特性與反力特性曲線如圖1-2所示。1.1.1低壓電器基本知識(shí)（a）直流電磁機(jī)構(gòu)吸力特性

（b）交流電磁機(jī)構(gòu)吸力特性

（c）反力特性圖1-2電磁機(jī)構(gòu)吸力特性與反力特性曲線1.1.1低壓電器基本知識(shí)3）電磁機(jī)構(gòu)的輸入-輸出特性電磁機(jī)構(gòu)的吸引線圈加上電壓（或通入電流），產(chǎn)生電磁吸力，從而使銜鐵吸合。因此，也可將線圈電壓（或電流）作為輸入量x，而將銜鐵的位置作為輸出量y，則電磁機(jī)構(gòu)銜鐵位置（吸合與釋放）與吸引線圈電壓（或電流）的關(guān)系稱為電磁機(jī)構(gòu)的輸入-輸出特性，通常稱為“繼電特性”。將銜鐵處于吸合位置記作y=1，釋放位置記作y=0。由上分析可知，當(dāng)吸力特性處于反力特性上方時(shí)，銜鐵被吸合；當(dāng)吸力特性處于反力特性下方時(shí)，銜鐵被釋放。使吸力特性處于反力特性上方的最小輸入量用x0表示，稱為電磁機(jī)構(gòu)的動(dòng)作值；使吸力特性處于反力特性下方的最大輸入量用xr表示，稱為電磁機(jī)構(gòu)的復(fù)歸值。1.1.1低壓電器基本知識(shí)電磁機(jī)構(gòu)的輸入-輸出特性如圖1-3所示，當(dāng)輸入量x<x0時(shí)銜鐵不動(dòng)作，其輸出量y=0；當(dāng)x=x0時(shí)，銜鐵吸合，輸出量y從“0”躍變?yōu)椤?”；再進(jìn)一步增大輸入量使x﹥x0，輸出量仍為y=1。當(dāng)輸入量x從x0減小的時(shí)候，在x﹥x0的過程中，雖然吸力減小，但因銜鐵吸合狀態(tài)下的吸力仍比反力大，銜鐵不會(huì)釋放，其輸出量y=1。當(dāng)x=xr時(shí)，因吸力小于反力，銜鐵才釋放，輸出量由“1”變?yōu)椤?”；再減小輸入量，輸出量仍為“0”。所以，電磁機(jī)構(gòu)的輸入-輸出特性或“繼電特性”為一矩形曲線。動(dòng)作值與復(fù)歸值均為繼電器的動(dòng)作參數(shù)，電磁機(jī)構(gòu)的繼電特性是電磁式繼電器的重要特性。圖1-3電磁機(jī)構(gòu)的輸入-輸出特性1.1.1低壓電器基本知識(shí)（2）觸頭系統(tǒng)觸頭亦稱觸點(diǎn)，是電磁式電器的執(zhí)行部分，起接通和分?jǐn)嚯娐返淖饔?。因此，要求觸頭導(dǎo)電導(dǎo)熱性能好，通常用銅、銀、鎳及其合金材料制成，有時(shí)也在銅觸頭表面電鍍錫、銀或鎳。對(duì)于一些特殊用途的電器，如微型繼電器和小容量的電器，觸頭采用銀質(zhì)材料制成。觸頭閉合且有工作電流通過時(shí)的狀態(tài)稱為電接觸狀態(tài)，電接觸狀態(tài)時(shí)觸頭之間的電阻稱為接觸電阻，其大小直接影響電路工作情況。若接觸電阻較大，電流流過觸頭時(shí)造成較大的電壓降，這對(duì)弱電控制系統(tǒng)影響較嚴(yán)重。同時(shí)，電流流過觸頭時(shí)電阻損耗大，將使觸頭發(fā)熱，導(dǎo)致溫度升高，嚴(yán)重時(shí)可使觸頭熔焊，這樣既影響工作的可靠性，又降低了觸頭的壽命。觸頭接觸電阻大小主要與觸頭的接觸形式、接觸壓力、觸頭材料及觸頭表面狀況等有關(guān)。1.1.1低壓電器基本知識(shí)1）觸頭的接觸形式觸頭的接觸形式有點(diǎn)接觸、線接觸和面接觸三種，如圖1-4所示。（a）點(diǎn)接觸

（b）線接觸

（c）面接觸圖1-4觸頭的接觸形式1.1.1低壓電器基本知識(shí)2）觸頭的結(jié)構(gòu)型式觸頭在接觸時(shí)，要求其接觸電阻盡可能小，為使觸頭接觸更加緊密以減小接觸電阻，同時(shí)消除開始接觸時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，在觸頭上裝有接觸彈簧，使觸頭剛剛接觸時(shí)產(chǎn)生初壓力，隨著觸頭閉合逐漸增大觸頭互壓力。觸頭按其原始狀態(tài)可分為常開觸頭和常閉觸頭。原始狀態(tài)時(shí)（吸引線圈未通電時(shí)）斷開，線圈通電后閉合的觸頭叫常開觸頭（動(dòng)合觸頭）。原始狀態(tài)時(shí)閉合，線圈通電后斷開的觸頭叫常閉觸頭（動(dòng)斷觸頭）。線圈斷電后所有觸頭回復(fù)到原始狀態(tài)。按觸頭控制的電路可分為主觸頭和輔助觸頭。主觸頭用于接通或斷開主電路，允許通過較大的電流；輔助觸頭用于接通或斷開控制電路，只能通過較小的電流。觸頭的結(jié)構(gòu)型式主要有橋式和指形，如圖1-5所示。橋式觸頭在接通與斷開電路時(shí)由兩個(gè)觸頭共同完成，對(duì)滅弧有利。這類結(jié)構(gòu)觸頭的接觸形式一般是點(diǎn)接觸和面接觸。指形觸頭在接通或斷開時(shí)產(chǎn)生滾動(dòng)摩擦，能去掉觸頭表面的氧化膜，從而減小觸頭的接觸電阻。指形觸頭的接觸形式一般采用線接觸。1.1.1低壓電器基本知識(shí)（a）點(diǎn)接觸橋式觸頭

（b）面接觸橋式觸頭

（c）線接觸指形觸頭圖1-5觸頭的結(jié)構(gòu)形式1.1.1低壓電器基本知識(shí)3）減小接觸電阻的方法首先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??；其次，增加觸頭的接觸壓力，一般在動(dòng)觸頭上安裝觸頭彈簧；再次，改善觸頭表面狀況，盡量避免或減少觸頭表面氧化膜形成，在使用過程中盡量保持觸頭清潔。（3）電弧的產(chǎn)生和滅弧方法1）電弧的產(chǎn)生

在自然環(huán)境下開斷電路時(shí)，如果被開斷電路的電流（電壓）超過某一數(shù)值（根據(jù)觸頭材料的不同，其值在0．25～1A、12～20V），在觸頭間隙中就會(huì)產(chǎn)生電弧。電弧實(shí)際上是觸頭間氣體在強(qiáng)電場(chǎng)作用下產(chǎn)生的放電現(xiàn)象。這時(shí)觸頭間隙中的氣體被游離，產(chǎn)生大量的電子和離子，在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，大量的帶電粒子作定向運(yùn)動(dòng)，使絕緣的氣體變成了導(dǎo)體。電流通過這個(gè)游離區(qū)時(shí)所消耗的電能轉(zhuǎn)換為熱能和光能，由于光和熱的效應(yīng)，產(chǎn)生高溫并發(fā)出強(qiáng)光，使觸頭燒蝕，并使電路切斷時(shí)間延長(zhǎng)，甚至不能斷開，造成嚴(yán)重事故。為此，必須采取措施熄滅或減小電弧。1.1.1低壓電器基本知識(shí)2）電弧產(chǎn)生的原因電弧產(chǎn)生的原因主要為四個(gè)物理過程：①?gòu)?qiáng)電場(chǎng)放射。觸頭在通電狀態(tài)下開始分離時(shí)，其間隙很小，電路電壓幾乎全部降落在觸頭間很小的間隙上，使該處電場(chǎng)強(qiáng)度很高，強(qiáng)電場(chǎng)將觸頭陰極表面的自由電子拉到氣隙中，使觸頭間隙的氣體中存在較多的電子，這種現(xiàn)象稱為強(qiáng)電場(chǎng)放射。②撞擊電離。觸頭間的自由電子在電場(chǎng)作用下，向正極加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)一定路程后獲得足夠大的動(dòng)能，在其前進(jìn)途中撞擊氣體原子，將氣體原子分裂成電子和正離子。電子在向正極運(yùn)動(dòng)過程中將撞擊其他原子，使觸頭間隙中氣體電荷越來越多，這種現(xiàn)象稱為撞擊電離。③熱電子發(fā)射。撞擊電離產(chǎn)生的正離子向陰極運(yùn)動(dòng)，撞擊在陰極上使陰極溫度逐漸升高，并使陰極金屬中電子動(dòng)能增加，當(dāng)陰極溫度達(dá)到一定程度時(shí)，一部分電子有足夠動(dòng)能將從陰極表面逸出，再參與撞擊電離。由于高溫電極發(fā)射電子的現(xiàn)象稱為熱電子發(fā)射。④高溫游離。當(dāng)電弧間隙中的氣體溫度升高時(shí)，氣體分子熱運(yùn)動(dòng)速度加快，當(dāng)電弧溫度達(dá)到或超過3000℃時(shí)，氣體分子發(fā)生強(qiáng)烈的不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)并造成相互碰撞，使中性分子游離成電子和正離子。這種因高溫分子撞擊所產(chǎn)生的游離稱為高溫游離。1.1.1低壓電器基本知識(shí)3）滅弧的基本方法①快速拉長(zhǎng)電弧，以降低電場(chǎng)強(qiáng)度，使電弧電壓不足以維持電弧的燃燒，從而熄滅電弧。②用電磁力使電弧在冷卻介質(zhì)中運(yùn)動(dòng)，降低弧柱周圍的溫度，使離子運(yùn)動(dòng)速度減慢、離子復(fù)合速度加快，從而使電弧熄滅。③將電弧擠入絕緣壁組成的窄縫中以冷卻電弧，加快離子復(fù)合速度，使電弧熄滅。④將電弧分成許多串聯(lián)的短弧，增加維持電弧所需的臨界電壓降。1.1.2低壓開關(guān)與斷路器開關(guān)是最普通、使用最早的電器，其作用是分合電路、開斷電流。常用的有刀開關(guān)、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)（組合開關(guān)）、自動(dòng)空氣開關(guān)（空氣斷路器）等。開關(guān)有載運(yùn)行操作、無載運(yùn)行操作、選擇性運(yùn)行操作之分，有正面操作、側(cè)面操作、背面操作幾種，還有不帶滅弧裝置和帶滅弧裝置之分。開關(guān)常采用彈簧片以保證接觸良好。1.刀開關(guān)刀開關(guān)又叫閘刀，一般用于不需經(jīng)常切斷與接通的交、直流低壓（不大于500V）電路，在額定電壓下其工作電流不能超過額定值。在機(jī)床上，刀開關(guān)主要用作電源開關(guān)，它一般不用來接通或切斷電動(dòng)機(jī)的工作電流。刀開關(guān)分單極、雙極和三極，常用的三極刀開關(guān)長(zhǎng)期允許通過電流有100A、200A、400A、600A和1000A五種。1.1.2低壓開關(guān)與斷路器目前生產(chǎn)的產(chǎn)品型號(hào)有HD（單投）和HS（雙投）等系列。HD系列刀開關(guān)如圖1-6所示。（a）HD系列刀開關(guān)實(shí)物

（b）HD系列刀開關(guān)結(jié)構(gòu)圖1-6HD系列刀開關(guān)x1.1.2低壓開關(guān)與斷路器HS系列刀開關(guān)如圖1-7所示。刀開關(guān)的圖形和文字符號(hào)如圖1-8所示（a）HS系列刀開關(guān)實(shí)物

（b）HS系列刀開關(guān)結(jié)構(gòu)圖1-7HS系列刀開關(guān)1.1.2低壓開關(guān)與斷路器根據(jù)工作原理、使用條件和結(jié)構(gòu)形式的不同，可分為刀開關(guān)、刀形轉(zhuǎn)換開關(guān)、開啟式負(fù)荷開關(guān)（膠蓋瓷底刀開關(guān)）、封閉式負(fù)荷開關(guān)（鐵殼開關(guān)）、熔斷器式刀開關(guān)和組合開關(guān)等。QA系列、QF系列、QSA（HH15）系列刀開關(guān)用在低壓配電裝置中，HY122帶有明顯斷口的數(shù)模隔離開關(guān)廣泛用于樓層配電、計(jì)量箱、終端組電器中。

（a）單投刀開關(guān)（b）雙投刀開關(guān)圖1-8刀開關(guān)的圖形和文字符號(hào)1.1.2低壓開關(guān)與斷路器HR6熔斷器式刀開關(guān)具有刀開關(guān)和熔斷器的雙重功能，采用這種組合開關(guān)電器可以簡(jiǎn)化配電裝置結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，它越來越廣泛地用在低壓配電屏上。實(shí)物示例見圖1-9。HK1、HK2系列開啟式負(fù)荷開關(guān)（膠殼刀開關(guān)），用作電源開關(guān)和小容量電動(dòng)機(jī)非頻繁起動(dòng)的操作開關(guān)。實(shí)物示例見圖1-10。HH3、HH4系列封閉式負(fù)荷開關(guān)（鐵殼開關(guān)）的操作機(jī)構(gòu)具有速斷彈簧與機(jī)械聯(lián)鎖，用于非頻繁起動(dòng)28kW以下的三相異步電動(dòng)機(jī)。實(shí)物示例見圖1-11。

圖1-9HR6系列熔斷圖1-10HK系列刀圖1-11HH系列負(fù)荷器式刀開關(guān)實(shí)物開關(guān)實(shí)物鐵殼開關(guān)實(shí)物1.1.2低壓開關(guān)與斷路器刀開關(guān)選擇時(shí)應(yīng)考慮以下兩個(gè)方面：（1）刀開關(guān)結(jié)構(gòu)形式的選擇。應(yīng)根據(jù)刀開關(guān)的作用和裝置的安裝形式來選擇是否帶滅弧裝置，若分?jǐn)嘭?fù)載電流，應(yīng)選擇帶滅弧裝置的刀開關(guān)；根據(jù)裝置的安裝形式來選擇是正面、背面還是側(cè)面操作形式，是直接操作還是杠桿傳動(dòng)，是板前接線還是板后接線。（2）刀開關(guān)額定電流的選擇。一般應(yīng)等于或大于所分?jǐn)嚯娐分懈鱾€(gè)負(fù)載額定電流的總和。對(duì)于電動(dòng)機(jī)負(fù)載，應(yīng)考慮其起動(dòng)電流，所以應(yīng)選用額定電流大一級(jí)的刀開關(guān)。若再考慮電路出現(xiàn)的短路電流，應(yīng)選用額定電流更大一級(jí)的刀開關(guān)。

1.1.2低壓開關(guān)與斷路器2.低壓斷路器低壓斷路器也稱為自動(dòng)空氣開關(guān)，可用來接通和分?jǐn)嘭?fù)載電路，也可用來控制不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。它的功能相當(dāng)于閘刀開關(guān)、過電流繼電器、失電壓繼電器、熱繼電器及漏電保護(hù)器等電器部分或全部的功能總和，是低壓配電網(wǎng)中一種重要的保護(hù)電器。低壓斷路器具有多種保護(hù)功能（過載、短路、欠電壓保護(hù)等）、動(dòng)作值可調(diào)、分?jǐn)嗄芰Ω?、操作方便、安全等?yōu)點(diǎn)，所以目前被廣泛應(yīng)用。（1）低壓斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理各種低壓斷路器在結(jié)構(gòu)上都由主觸頭及滅弧裝置、脫扣器、自由脫扣機(jī)構(gòu)和操作機(jī)構(gòu)等部分組成。1）主觸頭及滅弧裝置主觸頭是斷路器的執(zhí)行元件，用來接通和分?jǐn)嘀麟娐贰樘岣咂浞謹(jǐn)嗄芰?，主觸頭上裝有滅弧裝置。

1.1.2低壓開關(guān)與斷路器2）脫扣器脫扣器是斷路器的感受元件，當(dāng)電路出現(xiàn)故障時(shí)，脫扣器感測(cè)到故障信號(hào)后，經(jīng)自由脫扣器使斷路器主觸頭分?jǐn)?，從而起到保護(hù)作用。有如下幾種脫扣器：①分勵(lì)脫扣器。用于遠(yuǎn)距離使斷路器斷開電路的脫扣器，其實(shí)質(zhì)是一個(gè)電磁鐵，由控制電源供電，可以按照操作人員指令或繼電保護(hù)信號(hào)使電磁鐵線圈通電，銜鐵動(dòng)作，使斷路器切斷電路。一旦斷路器斷開電路，分勵(lì)脫扣器電磁線圈也就斷電了，所以分勵(lì)脫扣器是短時(shí)工作的。②欠電壓、失電壓脫扣器。這是一個(gè)具有電壓線圈的電磁機(jī)構(gòu)，其線圈并接在主電路中。當(dāng)主電路電壓消失或降至一定值以下時(shí)，電磁吸力不足以繼續(xù)吸持銜鐵，在反力作用下，銜鐵釋放，銜鐵頂板推動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)，將斷路器主觸頭斷開，實(shí)現(xiàn)欠電壓與失電壓保護(hù)。③過電流脫扣器。其實(shí)質(zhì)是一個(gè)具有電流線圈的電磁機(jī)構(gòu)，電磁線圈串接在主電路中，流過負(fù)載電流，當(dāng)正常電流通過時(shí)，產(chǎn)生的電磁吸力不足以克服反力，銜鐵不被吸合；當(dāng)電路出現(xiàn)瞬時(shí)過電流或短路電流時(shí)，吸力大于反力，使銜鐵吸合，并帶動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)使斷路器主觸頭斷開，實(shí)現(xiàn)過電流與短路電流保護(hù)。④熱脫扣器。該脫扣器由熱元件、雙金屬片組成，將雙金屬片熱元件串接在主電路中，其工作原理與雙金屬片式熱繼電器相同。當(dāng)過載到一定值時(shí)，由于溫度升高，雙金屬片受熱彎曲并帶動(dòng)自由脫扣機(jī)構(gòu)，使斷路器主觸頭斷開，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期過載保護(hù)。

1.1.2低壓開關(guān)與斷路器3）自由脫扣機(jī)構(gòu)和操作機(jī)構(gòu)自由脫扣機(jī)構(gòu)是用來聯(lián)系操作機(jī)構(gòu)和主觸頭的機(jī)構(gòu)，當(dāng)操作機(jī)構(gòu)處于閉合位置時(shí)，也可操作分勵(lì)脫扣機(jī)構(gòu)進(jìn)行脫扣，將主觸頭斷開。操作機(jī)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)斷路器閉合、斷開的機(jī)構(gòu)。通常電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)中的斷路器采用手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，低壓配電系統(tǒng)中的斷路器有電磁鐵操作機(jī)構(gòu)和電動(dòng)機(jī)操作機(jī)構(gòu)兩種。電動(dòng)機(jī)操作機(jī)構(gòu)為塑殼式斷路器殼架等級(jí)額定電流400A及以上斷路器和萬能式斷路器，電磁鐵操作機(jī)構(gòu)適用于塑殼式斷路器殼架等級(jí)額定電流225A及以下斷路器。圖1-12為DZ5-20型低壓斷路器的外形和結(jié)構(gòu)。

（a）外形（b）結(jié)構(gòu)1-按鈕；2-電磁脫扣器；3-自由脫扣機(jī)構(gòu)；4-動(dòng)觸頭；5-靜觸頭；6-接線柱；7-發(fā)熱元件圖1-12DZ5-20型低壓斷路器的外形和結(jié)構(gòu)1.1.2低壓開關(guān)與斷路器低壓斷路器的工作原理與符號(hào)如圖1-13所示。圖中是一個(gè)三極低壓斷路器，三個(gè)主觸頭串接于三相電路中。經(jīng)操作機(jī)構(gòu)將其閉合，此時(shí)傳動(dòng)桿3由鎖扣4勾住，保持主觸頭的閉合狀態(tài)，同時(shí)分閘彈簧1被拉伸。當(dāng)主電路出現(xiàn)過電流故障且達(dá)到過電流脫扣器的動(dòng)作電流時(shí)，過電流脫扣器6的銜鐵吸合，頂桿上移將鎖扣4頂開，在分閘彈簧1的作用下主觸頭斷開。當(dāng)主電路出現(xiàn)欠電壓、失電壓或過載時(shí)，則欠電壓、失電壓脫扣器和熱脫扣器分別將鎖扣頂開，使主觸頭斷開。分勵(lì)脫扣器可由主電路或其他控制電路供電，由操作人員發(fā)出指令或繼電保護(hù)信號(hào)使分勵(lì)線圈通電，其銜鐵吸合，將鎖扣頂開，在分閘彈簧作用下主觸頭斷開，同時(shí)也使分勵(lì)線圈斷電。

1-分閘彈簧；2-主觸頭；3-傳動(dòng)桿；4-鎖扣；5-軸；6-過電流脫扣器：7-熱脫扣器；8-欠電壓、失電壓脫扣器；9-分勵(lì)脫扣器圖1-13低壓斷路器的工作原理與符號(hào)1.1.2低壓開關(guān)與斷路器（2）低壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)和保護(hù)特性1）低壓斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)①額定電壓。指低壓斷路器在電路中長(zhǎng)期工作時(shí)的允許電壓值。②額定電流。指脫扣器允許長(zhǎng)期通過的電流，即脫扣器額定電流。③殼架等級(jí)額定電流。指每一件框架或塑殼中能安裝的最大脫扣器額定電流。④通斷能力。指在規(guī)定操作條件下，低壓斷路器能接通和分?jǐn)喽搪冯娏鞯哪芰Α＂荼Ｗo(hù)特性。指低壓斷路器的動(dòng)作時(shí)間與動(dòng)作電流的關(guān)系曲線。

1.1.2低壓開關(guān)與斷路器2）保護(hù)特性低壓斷路器的保護(hù)特性主要是指低壓斷路器長(zhǎng)期過載和過電流保護(hù)特性，即低壓斷路器動(dòng)作時(shí)間與熱脫扣器和過電流脫扣器動(dòng)作電流的關(guān)系曲線，如圖1-14所示。圖中ab段為過載保護(hù)特性，具有反時(shí)限。df為瞬時(shí)動(dòng)作曲線，當(dāng)故障電流超過d點(diǎn)對(duì)應(yīng)電流時(shí)，過電流脫扣器便瞬時(shí)動(dòng)作。ce段為定時(shí)限延時(shí)動(dòng)作曲線，當(dāng)故障電流大于c點(diǎn)對(duì)應(yīng)電流時(shí)，過電流脫扣器經(jīng)短時(shí)延時(shí)后動(dòng)作，延時(shí)長(zhǎng)短由c點(diǎn)與d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間差決定。根據(jù)需要，低壓斷路器的保護(hù)特性可以是兩段式，如abdf曲線，既有過載延時(shí)，又有短路瞬動(dòng)保護(hù)；而abce曲線則為過載長(zhǎng)延時(shí)和短路延時(shí)保護(hù)。另外，還可有三段式的保護(hù)特性，如abcghf曲線，既有過載長(zhǎng)延時(shí)、短路短延時(shí)，又有特大短路的瞬動(dòng)保護(hù)。為達(dá)到良好的保護(hù)作用，低壓斷路器的保護(hù)特性應(yīng)與被保護(hù)對(duì)象的發(fā)熱特性有合理的配合，即低壓斷路器的保護(hù)特性2應(yīng)位于被保護(hù)對(duì)象發(fā)熱特性1的下方，并以此來合理選擇低壓斷路器的保護(hù)特性。

圖1-14低壓斷路器的保護(hù)特性1-被保護(hù)對(duì)象的發(fā)熱特性2-低壓斷路器的保護(hù)特性1.1.2低壓開關(guān)與斷路器1）裝置式斷路器裝置式斷路器有絕緣塑料外殼，內(nèi)裝觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧室及脫扣器等，可手動(dòng)或電動(dòng)（對(duì)大容量斷路器而言）合閘。它有較高的分?jǐn)嗄芰蛣?dòng)穩(wěn)定性，有較完善的選擇性保護(hù)功能，廣泛用于配電線路。

D220系列型號(hào)含義如下：1.1.2低壓開關(guān)與斷路器2）框架式斷路器框架式斷路器一般容量較大，具有較高的短路分?jǐn)嗄芰洼^高的動(dòng)穩(wěn)定性，適用于交流50Hz、額定電流380V的配電網(wǎng)絡(luò)中作為配電干線的主保護(hù)。

DW系列斷路器實(shí)物示例見圖1-15圖1-15DW15-400型框架式斷路器1.1.2低壓開關(guān)與斷路器3）智能化斷路器目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的智能化斷路器有框架式和塑殼式兩種?？蚣苁街悄芑瘮嗦菲髦饕糜谥悄芑詣?dòng)配電系統(tǒng)中的主斷路器，塑殼式智能化斷路器主要用在配電網(wǎng)絡(luò)中分配電能和作為線路及電源設(shè)備的控制與保護(hù)，亦可用作三相籠型異步電動(dòng)機(jī)的控制。智能化斷路器的特征是采用以微處理器或單片機(jī)為核心的智能控制器（智能脫扣器），它不僅具備普通斷路器的各種保護(hù)功能，還具備實(shí)時(shí)顯示電路中的各種電氣參數(shù)（電流、電壓、功率、功率因數(shù)等），以及對(duì)電路進(jìn)行在線監(jiān)視、自行調(diào)節(jié)、測(cè)量、試驗(yàn)、自診斷、通信等功能，能夠?qū)Ω鞣N保護(hù)功能的動(dòng)作參數(shù)進(jìn)行顯示、設(shè)定和修改，保護(hù)電路動(dòng)作時(shí)的故障參數(shù)能夠存儲(chǔ)在非易失存儲(chǔ)器中以便查詢。

1.1.2低壓開關(guān)與斷路器（4）低壓斷路器的選用原則1）根據(jù)線路對(duì)保護(hù)的要求確定斷路器的類型和保護(hù)形式（確定選用框架式、裝置式或限流式等）。2）斷路器的額定電壓‰應(yīng)等于或大于被保護(hù)線路的額定電壓。3）斷路器欠電壓脫扣器額定電壓應(yīng)等于被保護(hù)線路的額定電壓。4）斷路器的額定電流及過電流脫扣器的額定電流應(yīng)大于或等于被保護(hù)線路的計(jì)算電流。5）斷路器的極限分?jǐn)嗄芰?yīng)大于線路的最大短路電流的有效值。6）配電線路中的上、下級(jí)斷路器的保護(hù)特性應(yīng)協(xié)調(diào)配合，下級(jí)的保護(hù)特性應(yīng)位于上級(jí)保護(hù)特性的下方且不相交。7）斷路器的長(zhǎng)延時(shí)脫扣電流應(yīng)小于導(dǎo)線允許的持續(xù)電流。

任務(wù)1.1.3熔斷器1.3熔斷器熔斷器是一種簡(jiǎn)單而有效的保護(hù)電器，在電路中主要起短路保護(hù)作用。它主要由熔體和安裝熔體的絕緣管（絕緣座）組成。使用時(shí)，熔體串接于被保護(hù)的電路中，當(dāng)電路發(fā)生短路故障時(shí)，熔體被瞬時(shí)熔斷而分?jǐn)嚯娐?，起到保護(hù)作用。它廣泛應(yīng)用于低壓配電系統(tǒng)和控制系統(tǒng)及用電設(shè)備中，作短路和過電流保護(hù)。

任務(wù)1.1.3熔斷器1.熔斷器的類型（1）

插入式熔斷器插入式熔斷器如圖1-16所示，它常用于380V及以下電壓等級(jí)的線路末端，作為配電支線或電氣設(shè)備的短路保護(hù)用。

（a）插入式熔斷器實(shí)物

（b）插入式熔斷器結(jié)構(gòu)圖1-16插入式熔斷器任務(wù)1.1.3熔斷器（2）

螺旋式熔斷器螺旋式熔斷器如圖1-17所示，分?jǐn)嚯娏鬏^大，可用于電壓等級(jí)500V及其以下、電流等級(jí)200A以下的電路中，作短路保護(hù)。

（a）螺旋式熔斷器外形

（b）螺旋式熔斷器結(jié)構(gòu)圖1-17螺旋式熔斷器任務(wù)1.1.3熔斷器（3）封閉式熔斷器封閉式熔斷器分有填料封閉管式熔斷器和無填料封閉管式熔斷器兩種，如圖1-18和圖1-19所示。有填料封閉管式熔斷器一般用方形瓷管，內(nèi)裝石英砂及熔體，分?jǐn)嗄芰?qiáng)，用于電壓等級(jí)500V及以下、電流等級(jí)1kA以下的電路中。無填料封閉管式熔斷器將熔體裝入密閉式圓筒中，分?jǐn)嗄芰ι孕?，用?00V以下、600A以下電力網(wǎng)或配電設(shè)備中。

（a）有填料封閉管式熔斷器實(shí)物

（b）有填料封閉管式熔斷器結(jié)構(gòu)圖1-18有填料封閉管式熔斷器任務(wù)1.1.3熔斷器

（a）無填料封閉管式熔斷器實(shí)物

（b）無填料封閉管式熔斷器結(jié)構(gòu)圖1-19無填料封閉管式熔斷器任務(wù)1.1.3熔斷器（4）快速熔斷器快速熔斷器實(shí)物見圖1-20。快速熔斷器主要用于半導(dǎo)體整流元件或整流裝置的短路保護(hù)。由于半導(dǎo)體元件的過載能力很低，只能在極短時(shí)間內(nèi)承受較大的過載電流，因此要求短路保護(hù)具有快速熔斷的能力?？焖偃蹟嗥鞯慕Y(jié)構(gòu)和有填料封閉管式熔斷器基本相同，但熔體材料和形狀不同，它是以銀片沖制的有V形深槽的變截面熔體。

圖1-20快速熔斷器實(shí)物任務(wù)1.1.3熔斷器（5）自復(fù)熔斷器自復(fù)熔斷器是可多次動(dòng)作使用的熔斷器，在日本被稱為永久熔斷器。在分?jǐn)噙^載或短路電流后瞬間，熔體能自動(dòng)恢復(fù)到原狀。自復(fù)熔斷器主要由電流端子（又叫電極）、云母玻璃（填充劑）、絕緣管、熔體、活塞、氬氣和外殼等組成。其中，自復(fù)熔斷器的外殼一般用不銹鋼制成，不銹鋼套與其內(nèi)部的氧化鈹陶瓷絕緣管間用云母玻璃隔開，云母玻璃既是填充劑，又是絕緣物。

任務(wù)1.1.3熔斷器2.熔斷器的選擇熔斷器的選擇主要依據(jù)負(fù)載的保護(hù)特性和短路電流的大小。對(duì)于容量小的電動(dòng)機(jī)和照明支線，常采用熔斷器作為過載及短路保護(hù)，因而希望熔體的熔化系數(shù)適當(dāng)小些。通常選用鉛錫合金熔體的RQA系列熔斷器。對(duì)于較大容量的電動(dòng)機(jī)和照明干線，則應(yīng)著重考慮短路保護(hù)和分?jǐn)嗄芰?，通常選用具有較高分?jǐn)嗄芰Φ腞M10和RL1系列的熔斷器；當(dāng)短路電流很大時(shí)，宜采用具有限流作用的RTO和RT12系列的熔斷器。

任務(wù)1.1.3熔斷器

熔體的額定電流可按以下方法選擇：（1）保護(hù)無起動(dòng)過程的平穩(wěn)負(fù)載，如照明線路、電阻、電爐等時(shí)，熔體額定電流略大于或等于負(fù)荷電路中的額定電流。（2）保護(hù)單臺(tái)長(zhǎng)期工作的電動(dòng)機(jī)，熔體電流可按最大起動(dòng)電流選取，也可按下式選取

式中INmax——容量最大單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流；——其余電動(dòng)機(jī)額定電流之和。（1-1）式中IRN——熔體額定電流；IN——電動(dòng)機(jī)額定電流。如果電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)，式（1-1）中系數(shù)可適當(dāng)加大至3～3．5，具體應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。（3）保護(hù)多臺(tái)長(zhǎng)期工作的電動(dòng)機(jī)（供電干線），可按下式選取（1-2）IPN>

(1.5~2.5)

IPNIPN

>

(1.5~2.5)

IN

max+∑

IN任務(wù)1.1.4接觸器接觸器是一種用來自動(dòng)接通或斷開大電流電路的電器。它可以頻繁地接通或分?jǐn)嘟弧⒅绷麟娐?，并可?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。其主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，也可用于電熱設(shè)備、電焊機(jī)、電容器組等其他負(fù)載。接觸器具有低電壓釋放保護(hù)功能，同時(shí)具有控制容量大、過載能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、設(shè)備簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，是電力拖動(dòng)自動(dòng)控制線路中使用最廣泛的電器元件之一。1.接觸器的分類接觸器的種類很多，其分類方法也不盡相同。按照一般的分類方法，大致有以下幾種。任務(wù)1.1.4接觸器（1）按主觸頭極數(shù)分按主觸頭極數(shù)可分為單極、雙極、三極、四極、五極接觸器。單極接觸器主要用于單相負(fù)荷，如照明負(fù)荷、焊機(jī)等，在電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)中也可采用；雙極接觸器用于繞線式異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子回路中，起動(dòng)時(shí)用于短接起動(dòng)繞組；三極接觸器用于三相負(fù)荷，例如在電動(dòng)機(jī)的控制及其他場(chǎng)合，使用最為廣泛；四極接觸器主要用于三相四線制的照明線路，也可用來控制雙回路電動(dòng)機(jī)負(fù)載；五極交流接觸器用來組成自耦補(bǔ)償起動(dòng)器或控制雙籠型電動(dòng)機(jī)，以變換繞組接法。（2）按滅弧介質(zhì)分按滅弧介質(zhì)可分為空氣電磁式接觸器、真空接觸器、油浸式接觸器等。依靠空氣絕緣的接觸器用于一般負(fù)載，而采用真空絕緣的接觸器常用在煤礦、石油、化工企業(yè)及電壓為660V和1140V等一些特殊的場(chǎng)合。（3）按有無觸頭分按有無觸頭可分為有觸頭接觸器和無觸頭接觸器。常見的接觸器多為有觸頭接觸器。而無觸頭接觸器屬于電子技術(shù)應(yīng)用的產(chǎn)物，一般采用晶閘管作為回路的通斷元件。由于可控硅導(dǎo)通時(shí)所需的觸發(fā)電壓很小，而且回路通斷時(shí)無火花產(chǎn)生，因而可用于高操作頻率的設(shè)備和易燃、易爆、無噪聲的場(chǎng)合。（4）按主觸頭控制的電流性質(zhì)分按主觸頭控制的電流性質(zhì)可分為交流接觸器和直流接觸器。直流接觸器應(yīng)用于直流電力線路中，供遠(yuǎn)距離接通與分?jǐn)嚯娐芳爸绷麟妱?dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)、停止、反轉(zhuǎn)或反接制動(dòng)控制，以及CD系列電磁操作機(jī)構(gòu)合閘線圈或頻繁接通和斷開起重電磁鐵、電磁閥、離合器和電磁線圈等。任務(wù)1.1.4接觸器2.交流接觸器（1）

結(jié)構(gòu)如圖1-21所示為交流接觸器實(shí)物與結(jié)構(gòu)。交流接觸器由以下四部分組成。1-滅弧罩；2-觸頭壓力彈簧片；3-主觸頭；4-反作用彈簧；5-線圈；6-短路環(huán)；7-靜觸頭；8-彈簧；9-動(dòng)鐵心；10-輔助常開觸頭；11-輔助常閉觸頭圖1-21交流接觸器任務(wù)1.1.4接觸器1）電磁機(jī)構(gòu)電磁機(jī)構(gòu)由線圈、動(dòng)鐵心（銜鐵）和靜鐵心組成，其作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，產(chǎn)生電磁吸力帶動(dòng)觸頭動(dòng)作。由于存在磁滯和渦流損耗，鐵心易發(fā)熱，為此鐵心與銜鐵用硅鋼片疊制而成，且為改善線圈和鐵心的散熱，線圈設(shè)有骨架，使鐵心和線圈隔開，并將線圈做成短而厚的矮胖型。2）觸頭系統(tǒng)觸頭系統(tǒng)包括主觸頭和若干輔助觸頭。主觸頭通過電動(dòng)機(jī)等負(fù)載電流，按接觸器主觸頭的個(gè)數(shù)不同分為兩極、三極與四極接觸器；輔助觸頭通過小電流，通常用于控制電路完成控制聯(lián)鎖等任務(wù)。中小容量的交、直流接觸器的主、輔觸頭一般采用直動(dòng)式雙斷口橋式結(jié)構(gòu)，大容量的主觸頭采用轉(zhuǎn)動(dòng)式單斷口指形觸頭。輔助觸頭在結(jié)構(gòu)上通常是常開和常閉成對(duì)的。3）滅弧裝置容量在10A以上的接觸器都有滅弧裝置。對(duì)于小容量的接觸器，常采用雙斷口觸頭滅弧、電動(dòng)力滅弧、相間弧板隔弧及陶土滅弧罩滅??；對(duì)于大容量的接觸器，采用縱縫滅弧罩及柵片滅弧。4）其他部件其他部件包括反作用彈簧、緩沖彈簧、觸頭壓力彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及外殼等。任務(wù)1.1.4接觸器（2）工作原理電磁式接觸器的工作原理為：當(dāng)線圈接通電源時(shí)，其電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，鐵心被磁化，吸引銜鐵，使它有向著鐵心運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。當(dāng)吸力增大到足以克服釋放彈簧的反作用力時(shí)，銜鐵就帶動(dòng)與它作剛性連接的動(dòng)觸頭，共同向著鐵心運(yùn)動(dòng)，并最終吸合在一起，這時(shí)動(dòng)觸頭和靜觸頭互相接觸，把主電路接通。一旦切斷線圈的電源，或者電壓突然消失或顯著降低，銜鐵就會(huì)因磁場(chǎng)消失或過弱，在釋放彈簧的作用下脫離磁軛，返回原位。與此同時(shí)，動(dòng)觸頭也脫離靜觸頭，把電路切斷。3.直流接觸器直流接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理基本上與交流接觸器的相同，在結(jié)構(gòu)上也是由電磁機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置等部分組成的。（1）電磁機(jī)構(gòu)因?yàn)榫€圈中通的是直流電，鐵心中不會(huì)產(chǎn)生渦流，所以鐵心可用整塊鑄鐵或鑄鋼制成，也不需要安裝短路環(huán)。鐵心中無磁滯和渦流損耗，因而鐵心不發(fā)熱。線圈的匝數(shù)較多，電阻大，線圈本身發(fā)熱，因此吸引線圈做成長(zhǎng)而薄的圓筒狀，且不設(shè)線圈骨架，使線圈與鐵心直接接觸，以便散熱。（2）觸頭系統(tǒng)直流接觸器有主觸頭和輔助觸頭。主觸頭一般做成單極或雙極，由于主觸頭接通或斷開的電流較大，故采用線接觸的指形觸頭；輔助觸頭的通斷電流較小，常采用點(diǎn)接觸的雙斷點(diǎn)橋式觸頭。（3）滅弧裝置由于直流電弧比交流電弧難以熄滅，直流接觸器常采用磁吹式滅弧裝置滅弧。任務(wù)1.1.4接觸器4.接觸器的基本參數(shù)（1）額定電壓（2）額定電流（3）約定發(fā)熱電流（4）通斷能力（5）動(dòng)作值（6）吸引線圈額定電壓（7）操作頻率（8）壽命（9）使用類別任務(wù)1.1.4接觸器表1-2接觸器常見使用類別和典型用途電流種類使用類別典型用途AC（交流）AC1無感或微感負(fù)載、電阻爐AC2繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)AC3籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、運(yùn)轉(zhuǎn)中分?jǐn)郃C4籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、反接制動(dòng)、反向和點(diǎn)動(dòng)DC（直流）DC1無感或微感負(fù)載、電阻爐DC2并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、反接制動(dòng)和點(diǎn)動(dòng)DC3串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、反接制動(dòng)和點(diǎn)動(dòng)任務(wù)1.1.4接觸器5.接觸器的符號(hào)與型號(hào)說明（1）

接觸器的符號(hào)接觸器的圖形符號(hào)如圖1-22所示，文字符號(hào)為KM。（2）

接觸器的型號(hào)說明接觸器的型號(hào)說明如下：圖1-22接觸器的圖形符號(hào)任務(wù)1.1.4接觸器任務(wù)1.1.4接觸器6.接觸器的選用（1）接觸器極數(shù)和電流種類的確定根據(jù)主觸頭接通或分?jǐn)嚯娐返男再|(zhì)來選擇直流接觸器還是交流接觸器。根據(jù)系統(tǒng)需要選擇所需接觸器極數(shù)。（2）接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓選擇被選用的接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載的額定電壓。任務(wù)1.1.4接觸器（1-3）式中——電動(dòng)機(jī)功率，kW；——電動(dòng)機(jī)額定線電壓,V;cos——

電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)，其值在0．85～0．9之間；η——

電動(dòng)機(jī)效率，其值一般在0．8～0．9之間。（3）接觸器主觸點(diǎn)額定電流的選擇對(duì)于電動(dòng)機(jī)負(fù)載，接觸器主觸點(diǎn)額定電流按下式計(jì)算任務(wù)1.1.4接觸器在選用接觸器時(shí)，其額定電流應(yīng)大于計(jì)算值。也可以根據(jù)電氣設(shè)備手冊(cè)給出的被控電動(dòng)機(jī)的容量和接觸器額定電流對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)選擇。根據(jù)上式（1-3），在已知接觸器主觸點(diǎn)額定電流的情況下，可以計(jì)算出所控制電動(dòng)機(jī)的功率。在實(shí)際應(yīng)用中，接觸器主觸點(diǎn)的額定電流也常用下面的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算

（1-4）式中K——經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，取1～1．4。任務(wù)1.1.4接觸器（4）

接觸器吸引線圈電壓的選擇如果控制線路比較簡(jiǎn)單，所用接觸器數(shù)量較少，則交流接觸器線圈的額定電壓一般直接選用380V或220V。如果控制線路比較復(fù)雜，使用的電器又比較多，為了安全起見，線圈的額定電壓可選低一些。例如，交流接觸器線圈電壓可選擇127V、36V等，這時(shí)需要附加一個(gè)控制變壓器。直流接觸器線圈的額定電壓應(yīng)視控制回路的情況而定。同一系列、同一容量等級(jí)的接觸器，其線圈的額定電壓有幾種，可以選線圈的額定電壓與直流控制電路的電壓一致。直流接觸器的線圈加的是直流電壓，交流接觸器的線圈一般加交流電壓。有時(shí)為了提高接觸器的最大操作頻率，交流接觸器也有采用直流線圈的。任務(wù)1.1.5電磁式繼電器繼電器是根據(jù)某種輸入信號(hào)的變化，接通或斷開控制電路，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和保護(hù)電力裝置的自動(dòng)電器。被轉(zhuǎn)化或施加于繼電器的電量或非電量稱為繼電器的激勵(lì)量（輸入量），繼電器的激勵(lì)量可以是電量，如交流或直流的電流、電壓，也可以是非電量，如位置、時(shí)間、溫度、速度、壓力等。當(dāng)輸入量高于它的吸合值或低于它的釋放值時(shí)，繼電器動(dòng)作，對(duì)于有觸頭式繼電器是其觸頭閉合或斷開，對(duì)于無觸頭式繼電器是其輸出發(fā)生階躍變化，以此提供一定的邏輯變量，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制。任務(wù)1.1.5電磁式繼電器1.電磁式繼電器電磁式繼電器是應(yīng)用得最早、最多的一種型式。其結(jié)構(gòu)及工作原理與接觸器大體相同，由電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)和釋放彈簧等組成。電磁式繼電器典型結(jié)構(gòu)如書圖1-23所示。由于繼電器用于控制電路，流過觸點(diǎn)的電流比較?。ㄒ话銥?A以下），故不需要滅弧裝置，但繼電器為滿足控制要求，需調(diào)節(jié)動(dòng)作參數(shù)，故有調(diào)節(jié)裝置。（1）電磁機(jī)構(gòu)直流繼電器的電磁機(jī)構(gòu)均為U形拍合式，鐵心和銜鐵均由電工軟鐵制成，為了改變銜鐵閉合后的氣隙，在銜鐵的內(nèi)側(cè)面上裝有非磁性墊片，鐵心在鋁基座上。（2）觸頭系統(tǒng)繼電器的觸頭一般都為橋式觸頭，有常開和常閉兩種形式，沒有滅弧裝置。（3）調(diào)節(jié)裝置為改變繼電器的動(dòng)作參數(shù)，應(yīng)設(shè)改變繼電器釋放彈簧松緊程度的調(diào)節(jié)裝置和改變銜鐵釋放時(shí)初始狀態(tài)磁路氣隙大小的調(diào)節(jié)裝置，如調(diào)節(jié)螺母和非磁性墊片。任務(wù)1.1.5電磁式繼電器（a）實(shí)物

（b）結(jié)構(gòu)1-底座；2-鐵心；3-釋放彈簧；4、5-調(diào)節(jié)螺母；6-銜鐵；7-非磁性墊片；8-極靴；9-觸頭系統(tǒng)；10-線圈圖1-23電磁式繼電器的典型結(jié)構(gòu)任務(wù)1.1.5電磁式繼電器（2）電磁式電壓繼電器電壓繼電器用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)的電壓保護(hù)和控制。其線圈并聯(lián)接入主電路，感測(cè)主電路的線路電壓；觸點(diǎn)接于控制電路，為執(zhí)行元件。按吸合電壓的大小，電壓繼電器可分為過電壓繼電器、欠電壓繼電器和零電壓繼電器。1）過電壓繼電器用于線路的過電壓保護(hù)，其吸合整定值為被保護(hù)線路額定電壓的1．05～1．2倍。當(dāng)被保護(hù)線路的電壓正常時(shí)，銜鐵不動(dòng)作；當(dāng)被保護(hù)線路的電壓高于額定值，達(dá)到過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)線路。2）欠電壓繼電器用于線路的欠電壓保護(hù)，其釋放整定值為線路額定電壓的0．1～0．6倍。當(dāng)被保護(hù)線路電壓正常時(shí)，銜鐵可靠吸合；當(dāng)被保護(hù)線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)線路。任務(wù)1.1.5電磁式繼電器3）

零電壓繼電器當(dāng)線路電壓降低到5%～25%UN時(shí)釋放，對(duì)線路實(shí)現(xiàn)零電壓保護(hù)。用于線路的失壓保護(hù)。電壓繼電器的符號(hào)如圖1-24所示。圖1-24電壓繼電器的圖形、文字符號(hào)任務(wù)1.1.5電磁式繼電器3.電磁式中間繼電器電磁式中間繼電器實(shí)質(zhì)上是一種電磁式電壓繼電器，其特點(diǎn)是觸頭數(shù)量較多（一般有4副常開、4副常閉，共8對(duì)），在電路中起增加觸頭數(shù)量和中間放大作用。由于中間繼電器只要求線圈電壓為零時(shí)能可靠釋放，對(duì)動(dòng)作參數(shù)無要求，故中間繼電器沒有調(diào)節(jié)裝置。J27系列中間繼電器實(shí)物與結(jié)構(gòu)如圖1-25所示，中間繼電器圖形符號(hào)及文字符號(hào)見圖1-26。（a）實(shí)物

（b）結(jié)構(gòu)1-靜鐵心；2-短路環(huán)；3-銜鐵；4-常開觸頭；5-常閉觸頭；6-釋放彈簧；7-線圈；8-緩沖彈簧圖1-25JZ7系列中間繼電器實(shí)物與結(jié)構(gòu)任務(wù)1.1.5電磁式繼電器圖1-26中間繼電器圖形符號(hào)及文字符號(hào)任務(wù)1.1.5電磁式繼電器電磁式中間繼電器常用的有JZ7、JDZ2、JZ14等系列。引進(jìn)產(chǎn)品有MA406N系列、3TH系列（國(guó)內(nèi)型號(hào)為JZC）。JZ14系列中間繼電器型號(hào)、規(guī)格、技術(shù)數(shù)據(jù)見表1-3。表1-3JZ14系列中間繼電器型號(hào)、規(guī)格、技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)電壓種類觸頭電壓（v）觸頭規(guī)定電流（A）觸頭組合額定操作頻率（次/h）通電持續(xù)率（%）吸引線圈電壓（v）吸引線圈消耗功率常開常閉J214-

J／

J214-

Z／

交流直流

380220

5

642

246

2000

40

交流110、127、220．380直流24、48、110、220

10VA7W

任務(wù)1.1.5電磁式繼電器任務(wù)1.1.5電磁式繼電器4.電磁式電流繼電器電流繼電器用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)的電流保護(hù)和控制。其線圈串聯(lián)接入主電路，用來感測(cè)主電路的線路電流；觸點(diǎn)接于控制電路，為執(zhí)行元件。電流繼電器反映的是電流信號(hào)。常用的電流繼電器有欠電流繼電器和過電流繼電器兩種。（1）欠電流繼電器用于電路中起欠電流保護(hù)作用。吸引電流為線圈額定電流的30%～65%，釋放電流為額定電流的10%～20%。因此，在電路正常工作時(shí)，銜鐵是吸合的，只有當(dāng)電流降低到某一整定值時(shí)，繼電器釋放，控制電路失電，從而控制接觸器及時(shí)分?jǐn)嚯娐?。?）過電流繼電器在電路正常工作時(shí)不動(dòng)作，整定范圍通常為額定電流的1.1～4倍，當(dāng)被保護(hù)線路的電流高于額定值，達(dá)到過電流繼電器的整定值時(shí)，銜鐵吸合，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，控制電路失電，從而控制接觸器及時(shí)分?jǐn)嚯娐?，?duì)電路起過電流保護(hù)作用。任務(wù)1.1.5電磁式繼電器電流繼電器的圖形符號(hào)及文字符號(hào)如圖1-27所示。（a）欠電流線圈

（b）過電流線圈

（c）常開觸頭

（d）常閉觸頭圖1-27電流繼電器的圖形符號(hào)及文字符號(hào)任務(wù)1.1.5電磁式繼電器5.其他繼電器（1）

時(shí)間繼電器在電力拖動(dòng)控制系統(tǒng)中，不僅需要?jiǎng)幼餮杆俚睦^電器，而且需要當(dāng)吸引線圈通電或斷電以后其觸點(diǎn)經(jīng)過一定延時(shí)再動(dòng)作的繼電器，這種繼電器稱為時(shí)間繼電器。利用電磁原理或機(jī)械動(dòng)作原理實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)延時(shí)接通或斷開的自動(dòng)控制電器，其種類很多，常用的有電磁式、空氣阻尼式、電動(dòng)式、電子式等時(shí)間繼電器。按延時(shí)方式可分為通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型。通電延時(shí)型是當(dāng)接收輸入信號(hào)后延遲一定時(shí)間，輸出信號(hào)才發(fā)生變化；當(dāng)輸入信號(hào)消失后，輸出瞬時(shí)復(fù)原。斷電延時(shí)型是當(dāng)接收輸入信號(hào)后，瞬時(shí)產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號(hào)，當(dāng)輸入信號(hào)消失后，延遲一定時(shí)間，輸出信號(hào)才復(fù)原。時(shí)間繼電器圖形符號(hào)及文字符號(hào)如圖1-28所示。1）

直流電磁式時(shí)間繼電器在直流電磁式電壓繼電器的鐵心上增加一個(gè)阻尼銅套，即可構(gòu)成時(shí)間繼電器，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-29所示。它是利用電磁阻尼原理產(chǎn)生延時(shí)的。由電磁感應(yīng)定律可知，在繼電器線圈通斷電過程中銅套內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，并流過感應(yīng)電流，此電流產(chǎn)生的磁通總是阻礙原磁通變化。繼電器通電時(shí)，由于銜鐵處于釋放位置，氣隙大，磁阻大，磁通小，銅套阻尼作用相對(duì)也小，因此銜鐵吸合時(shí)延時(shí)不顯著（一般忽略不計(jì)）。當(dāng)繼電器斷電時(shí)，磁通變化量大，銅套阻尼作用也大，使銜鐵延時(shí)釋放而起到延時(shí)作用。因此，這種繼電器僅用作斷電延時(shí)。任務(wù)1.1.5電磁式繼電器圖1-28時(shí)間繼電器圖形符號(hào)及文字符號(hào)

圖1-29帶有阻尼銅套的鐵心示意圖任務(wù)1.1.5電磁式繼電器2）空氣阻尼式時(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。延時(shí)方式有通電延時(shí)型和斷電延時(shí)型兩種。其外觀區(qū)別在于：當(dāng)銜鐵位于鐵心和延時(shí)機(jī)構(gòu)之間時(shí)為通電延時(shí)型；當(dāng)鐵心位于銜鐵和延時(shí)機(jī)構(gòu)之間時(shí)為斷電延時(shí)型。它由電磁機(jī)構(gòu)、延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)系統(tǒng)三部分組成，電磁機(jī)構(gòu)為直動(dòng)式雙E型，觸點(diǎn)系統(tǒng)借用LX5型微動(dòng)開關(guān)，延時(shí)機(jī)構(gòu)采用氣囊式阻尼器。任務(wù)1.1.5電磁式繼電器圖1-30為JS7-A系列空氣阻尼式時(shí)間繼電器實(shí)物與結(jié)構(gòu)，圖1-31為其結(jié)構(gòu)原理圖?，F(xiàn)以通電延時(shí)型為例說明其工作原理。當(dāng)線圈1通電后，銜鐵3吸合，活塞桿6在塔形彈簧7作用下帶動(dòng)活塞13及橡皮膜9向上移動(dòng)，橡皮膜下方空氣室的空氣變得稀薄，形成負(fù)壓，活塞桿只能緩慢移動(dòng)，其移動(dòng)速度由進(jìn)氣孔氣隙大小來決定。經(jīng)一段延時(shí)后，活塞桿通過杠桿15壓動(dòng)微動(dòng)開關(guān)14，使其觸點(diǎn)動(dòng)作，起到通電延時(shí)作用。（a）實(shí)物

（b）結(jié)構(gòu)1-線圈；2-釋放彈簧；3-銜鐵；4-鐵心；5-彈簧片；6-瞬時(shí)觸頭；7-杠桿；8-延時(shí)觸頭；9-調(diào)節(jié)螺釘；10-推桿；11-活塞桿；12-塔形彈簧圖1-30JS7-A系列空氣阻尼式時(shí)間繼電器實(shí)物與結(jié)構(gòu)任務(wù)1.1.5電磁式繼電器（a）通電延時(shí)型

（b）斷電延時(shí)型1-線圈；2-鐵心；3-銜鐵；4-釋放彈簧；5-推板；6-活塞桿；7-塔形彈簧；8-弱彈簧；9-橡皮膜；10-空氣室壁；11-調(diào)節(jié)螺釘；12-進(jìn)氣孔；13-活塞；14、16-微動(dòng)開關(guān)；15-杠桿圖1-31JS7-A系列空氣阻尼式時(shí)間繼電器結(jié)構(gòu)原理圖任務(wù)1.1.5電磁式繼電器JS7-A系列空氣阻尼式時(shí)間繼電器主要技術(shù)參數(shù)列于表1-4。表1-4JS7-A系列時(shí)間繼電器主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)瞬時(shí)動(dòng)作觸點(diǎn)數(shù)量有延時(shí)的觸點(diǎn)數(shù)量

觸點(diǎn)額定電壓（V）

觸點(diǎn)額定電流（A）

線圈電壓（v）

延時(shí)范圍（s）

額定操作頻率（次/h）通電延時(shí)斷電延時(shí)動(dòng)合動(dòng)斷動(dòng)合動(dòng)斷動(dòng)合動(dòng)斷JS7-1A——11——

380

524361101272203804200．4～600．4～180

600JS7-2A1111——JS7-3A————11JS7-4A11——11任務(wù)1.1.5電磁式繼電器3）

電子式時(shí)間繼電器電子式時(shí)間繼電器在時(shí)間繼電器中已成為主流產(chǎn)品，電子式時(shí)間繼電器是采用晶體管或集成電路和電子元件等構(gòu)成的，按其構(gòu)成可分為晶體管式時(shí)間繼電器和數(shù)字式時(shí)間繼電器，多用于電力傳動(dòng)、自動(dòng)順序控制及各種過程控制系統(tǒng)中，并以其延時(shí)范圍寬、精度高、體積小、I作可靠的優(yōu)勢(shì)逐步取代傳統(tǒng)的電磁式、空氣阻尼式等時(shí)間繼電器。任務(wù)1.1.5電磁式繼電器表1-5JS20系列晶體管式時(shí)間繼電器主要技術(shù)參數(shù)型號(hào)結(jié)構(gòu)形式延時(shí)整定元件位置延時(shí)范圍（s）延時(shí)觸頭數(shù)量瞬時(shí)觸頭數(shù)量工作電壓（V）功率損耗（W）機(jī)械壽命（萬次）通電延時(shí)斷電延時(shí)常開常閉常開常閉常開常閉交流直流JS20-□/00裝置式內(nèi)接0．1～300

2

2

—

—

—

—

36，100，127，220,380

24，48，110

≤5

1

000JS20-□/01面板式內(nèi)接JS20-□/02裝置式外接JS20-□/03裝置式內(nèi)接11——11JS20-□/04面板式內(nèi)接JS20-□/05裝置式外接JS20-□/10裝置式內(nèi)接013～60022————JS20-□/11面板式內(nèi)接JS20-□/12裝置式外接JS20-□/13裝置式內(nèi)接11——11JS20-□/14面板式內(nèi)接JS20-□/15裝置式外接JS20-□/00裝置式內(nèi)接0．1～180——22——JS20-□/01面板式內(nèi)接JS20-□/02裝置式外接任務(wù)1.1.5電磁式繼電器圖1-32DH48S系列數(shù)字式時(shí)間繼電器實(shí)物JS20系列晶體管時(shí)間繼電器型號(hào)含義如下：任務(wù)1.1.5電磁式繼電器4）時(shí)間繼電器的選用選用時(shí)間繼電器時(shí)注意：其線圈（或電源）的電流種類和電壓等級(jí)應(yīng)與控制電路相同；按控制要求選擇延時(shí)方式和觸點(diǎn)型式；校核觸點(diǎn)數(shù)量和容量，若不夠，可用中間繼電器進(jìn)行擴(kuò)展。對(duì)于電源電壓波動(dòng)大的場(chǎng)合，選用空氣阻尼式比采用晶體管式好。環(huán)境溫度變化較大的場(chǎng)合，不宜采用晶體管式時(shí)間繼電器。（2）熱繼電器電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，常會(huì)遇到過載情況，但只要過載不嚴(yán)重、時(shí)間短，繞組不超過允許的溫升，這種過載是允許的。如果過載情況嚴(yán)重、時(shí)間長(zhǎng)，則會(huì)加速電動(dòng)機(jī)絕緣的老化，縮短電動(dòng)機(jī)的使用年限，甚至燒毀電動(dòng)機(jī)，因此必須對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)。熱繼電器（FR）主要用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)負(fù)載的過載保護(hù)，是一種具有反時(shí)限（延時(shí)）過載保護(hù)特性的過電流繼電器，廣泛用于電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)，也可以用于其他電氣設(shè)備的過載保護(hù)。任務(wù)1.1.5電磁式繼電器1）熱繼電器結(jié)構(gòu)與工作原理熱繼電器主要由熱元件、雙金屬片和觸點(diǎn)組成，如圖1-33所示，熱元件由發(fā)熱電阻絲做成。雙金屬片由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬輾壓而成，當(dāng)雙金屬片受熱時(shí)，會(huì)出現(xiàn)彎曲變形。使用時(shí)，把熱元件串接于電動(dòng)機(jī)的主電路中，而常閉觸點(diǎn)串接于電動(dòng)機(jī)的控制電路中。1-熱元件；2-雙金屬片；3-導(dǎo)板；4-觸點(diǎn)復(fù)位圖1-33熱繼電器實(shí)物與結(jié)構(gòu)原理任務(wù)1.1.5電磁式繼電器當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，熱元件產(chǎn)生的熱量雖能使雙金屬片彎曲，但還不足以使熱繼電器的觸點(diǎn)動(dòng)作。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過載時(shí)，雙金屬片彎曲位移增大，推動(dòng)導(dǎo)板使常閉觸點(diǎn)斷開，從而切斷電動(dòng)機(jī)控制電路以起保護(hù)作用。熱繼電器動(dòng)作后一般不能自動(dòng)復(fù)位，要等雙金屬片冷卻后按下復(fù)位按鈕復(fù)位。熱繼電器動(dòng)作電流的調(diào)節(jié)可以借助旋轉(zhuǎn)凸輪于不同位置來實(shí)現(xiàn)。熱繼電器的圖形及文字符號(hào)如圖1-34所示。圖1-34熱繼電器的圖形及文字符號(hào)任務(wù)1.1.5電磁式繼電器2）熱繼電器的型號(hào)及選用我國(guó)目前生產(chǎn)的熱繼電器主要有JR0、JR1、JR2、JR9、R10、JR15、JR16等系列。JR1、JR2系列熱繼電器采用間接受熱方式，其主要缺點(diǎn)是雙金屬片靠熱元件間接加熱，熱耦合較差；雙金屬片的彎曲程度受環(huán)境溫度影響較大，不能正確反映負(fù)載的過流情況。JR15、JR16等系列熱繼電器采用復(fù)合加熱方式并采用了溫度補(bǔ)償元件，因此較能正確反映負(fù)載的工作情況。JR1、JR2、JR0和JR15系列的熱繼電器均為兩相結(jié)構(gòu)，是雙熱元件的熱繼電器，可以用作三相異步電動(dòng)機(jī)的均衡過載保護(hù)和定子繞組為Y連接的三相異步電動(dòng)機(jī)的斷相保護(hù)，但不能用作定子繞組為△連接的三相異步電動(dòng)機(jī)的斷相保護(hù)。JR16和JR20系列熱繼電器均為帶有斷相保護(hù)的熱繼電器，具有差動(dòng)式斷相保護(hù)機(jī)構(gòu)。熱繼電器的選擇：主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)定子繞組的連接方式來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連接的電動(dòng)機(jī)可選兩相或三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，一般采用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，即在兩相主電路中串接熱元件。對(duì)于三相異步電動(dòng)機(jī)，定子繞組為△連接的電動(dòng)機(jī)必須采用帶斷相保護(hù)的熱繼電器。任務(wù)1.1.5電磁式繼電器JR20系列型號(hào)含義如下：任務(wù)1.1.5電磁式繼電器（3）速度繼電器與干簧繼電器輸入信號(hào)是非電信號(hào)，而只有當(dāng)非電信號(hào)達(dá)到一定值時(shí)，才有信號(hào)輸出的電器為信號(hào)繼電器，常用的有速度繼電器與干簧繼電器。前者輸入信號(hào)為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，后者輸入信號(hào)為磁場(chǎng)，輸出信號(hào)皆為觸頭的動(dòng)作。1）速度繼電器從結(jié)構(gòu)上看，速度繼電器與交流電機(jī)相類似，主要由定子、轉(zhuǎn)子和觸點(diǎn)三部分組成。定子的結(jié)構(gòu)與籠型異步電動(dòng)機(jī)相似，是一個(gè)籠型空心圓環(huán)，由硅鋼片沖壓而成，并裝有籠型繞組，轉(zhuǎn)子是一個(gè)圓柱形永久磁鐵。速度繼電器的軸與電動(dòng)機(jī)的軸相連，定子空套在轉(zhuǎn)子外圍。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，速度繼電器的轉(zhuǎn)子（永久磁鐵）隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，在空間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，定子繞組切割磁場(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，使定子隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)一定的角度，與定子裝在一起的擺錘推動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，使動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，動(dòng)合觸點(diǎn)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，在彈簧力的作用下動(dòng)觸點(diǎn)復(fù)位。速度繼電器實(shí)物與結(jié)構(gòu)如圖1-35所示，其圖形及文字符號(hào)如圖1-36所示。任務(wù)1.1.5電磁式繼電器1-可動(dòng)支架；2-轉(zhuǎn)子；3-定子；4-端蓋；5-連接頭；6-電動(dòng)機(jī)軸；7-轉(zhuǎn)子（永久磁鐵）；8一定子；9-定子繞組；10-膠木擺桿；11-簧片（動(dòng)觸頭）；12-靜觸頭圖1-35JY1型速度繼電器的實(shí)物與結(jié)構(gòu)任務(wù)1.1.5電磁式繼電器圖1-36速度繼電器的圖形及文字符號(hào)任務(wù)1.1.5電磁式繼電器速度繼電器型號(hào)含義如下：任務(wù)1.1.5電磁式繼電器速度繼電器型號(hào)含義如下：常用的感應(yīng)式速度繼電器有JY1和JFZO系列。JY1系列能在3000r/min的轉(zhuǎn)速下可靠工作。JFZO型觸點(diǎn)動(dòng)作速度不受定子柄偏轉(zhuǎn)快慢的影響，觸點(diǎn)改用微動(dòng)開關(guān)。JFZO系列JFZO-1型適用于300～1000r/min轉(zhuǎn)速，JFZO-2型適用于1000～3000r/min轉(zhuǎn)速。速度繼電器有兩對(duì)常開、常閉觸點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)于被控電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行。一般情況下，速度繼電器的觸點(diǎn)，在轉(zhuǎn)速達(dá)120r/min時(shí)能動(dòng)作，100r/min左右時(shí)能恢復(fù)正常位置。速度繼電器根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速、控制要求進(jìn)行選擇。任務(wù)1.1.5電磁式繼電器2）干簧繼電器干式舌簧繼電器簡(jiǎn)稱干簧繼電器，是近年來迅速發(fā)展起來的一種新型繼電器，是一種具有密封觸點(diǎn)的電磁式繼電器。干簧繼電器可以反映電壓、電流、功率以及電流極性等信號(hào)，在檢測(cè)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。干簧繼電器主要由于式舌簧片與勵(lì)磁線圈組成。干式舌簧片（觸點(diǎn)）是密封的，由鐵鎳合金做成，舌片的接觸部分通常鍍有貴重金屬（如金、銠、鈀等），接觸良好，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能。觸點(diǎn)密封在充有氮?dú)獾榷栊詺怏w的玻璃管中，因而有效地防止了塵埃的污染，減少了觸點(diǎn)的腐蝕，提高了工作可靠性。其結(jié)構(gòu)原理與實(shí)物如圖1-37所示，圖形與文字符號(hào)如圖1-38所示。圖1-37干簧繼電器結(jié)構(gòu)原理與實(shí)物任務(wù)1.1.5電磁式繼電器當(dāng)線圈通電后，管中兩干簧片的自由端分別被磁化成N極和S極而相互吸引，因而接通被控線路。線圈斷電后，干簧片在本身的彈力作用下分開，將線路切斷。干簧繼電器常用于電梯電氣控制中。目前國(guó)產(chǎn)干簧繼電器有JAG2-1A型和JAG2-2A型等。圖1-38干簧繼電器圖形與文字符號(hào)任務(wù)1.1.6主令電器控制系統(tǒng)中，主令電器是一種專門發(fā)布命令、直接或通過電磁式繼電器間接作用于控制電路的電器，常用來控制電力拖動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、停車、調(diào)速及制動(dòng)等。常用的主令電器有控制按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)、主令控制器，以及其他主令電器，如腳踏開關(guān)、倒順開關(guān)、緊急開關(guān)、鈕子開關(guān)等。本任務(wù)僅介紹幾種常用的主令電器。1.控制按鈕控制按鈕簡(jiǎn)稱按鈕，是廣泛應(yīng)用的一種主令電器，它主要用于遠(yuǎn)距離操作具有電磁線圈的電器，如接觸器和繼電器，向它們發(fā)出“指令”，也可用于電氣聯(lián)鎖?？梢哉f，按鈕是操作人員和控制裝置之間的中間環(huán)節(jié)。如圖1-39所示，控制按鈕由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸點(diǎn)等組成，通常做成復(fù)合式，即具有常閉觸點(diǎn)和常開觸點(diǎn)。按下按鈕帽時(shí)，先斷開常閉觸點(diǎn)，后接通常開觸點(diǎn)；按鈕釋放后，在復(fù)位彈簧的作用下，按鈕觸點(diǎn)自動(dòng)復(fù)位的先后順序相反。通常，在無特殊說明的情況下，有觸點(diǎn)電器的觸點(diǎn)動(dòng)作順序均為“先斷后合”。任務(wù)1.1.6主令電器（a）

實(shí)物

（b）

結(jié)構(gòu)

（c）圖形與文字符號(hào)1-按鈕帽；2-復(fù)位彈簧；3-常閉觸頭；4-動(dòng)觸頭；5-常開觸頭圖1-39控制按鈕任務(wù)1.1.6主令電器LA20系列控制按鈕型號(hào)含義如下：任務(wù)1.1.6主令電器LA20系列控制按鈕技術(shù)數(shù)據(jù)見表1-6。表1-6LA20系列控制按鈕技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)觸頭數(shù)量結(jié)構(gòu)型式按鈕指示燈常開常閉數(shù)量顏色電壓（V）功率（W）LA20-1111撳鈕式1紅、綠、黃、藍(lán)或白——LA20-11J11緊急式1紅——LA20-11D11帶燈撳鈕式1紅、綠、黃、藍(lán)或白6<1LA20-11DJ11帶燈緊急式1紅6<1LA20-2222撳鈕式1紅、綠、黃、藍(lán)或白——LA20-22J22緊急式1紅——LA20-22D22帶燈撳鈕式1紅、綠、黃、藍(lán)或白6<1LA20-22DJ22帶燈緊急式1紅6<1IA2