第1章、常用低压电器讲义

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1、电器控制技术,王萍,课程的主要内容,常用低压电器： 1.低压开关（刀开关、组合开关、低压断路器） 2.熔断器 3.主令电器（控制按钮、行程开关、接近开关、 万能转换开关等） 4.接触器（交流接触器、直流接触器） 5.继电器（中间继电器、时间继电器、热继电器、电流继电器、电压继电器、速度继电器） 继电-接触器电气控制电路的基本环节： 1.三相异步电动机的正转控制线路 2.电气控制线路图的绘制及分析 3.三相异步电动机的正反转控制线路 4.三相异步电动机的降压启动控制电路 5.顺序控制线路,电器概念 根据外界特定信号自然或手动地接通或断开电路，实现对电路或非电对象控制的电工设备都叫电器。电器对电能

2、的生产、输送、分配和应用起控制、调节、检测、转换及保护作用。如开关、熔断器、变压器等都属于电器 能够按照外界指定信号手动或自动地接通和断开电路，实现对电路控制的电器称为控制电器。如熔断器、开关、电磁式控制器,电气概念 是以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维持与改善限定空间和环境的一门科学。电气设备指的是使用强电的设备，电子设备指的是使用弱电的设备。 电器的范围要狭隘一些，而电气更为宽泛，与电有关的一切相关事物都可用电气表述,而电器一般是指保证用电设备与电网接通或关断的开关器件。电器侧重于个体，是元件和设备，而电气则涉及到整个系统或者系统集成。电气是广义词, 指一种行业，一种专业，不具体指

3、某种产品。电气也指一种技术，比如电气自动化专业，包括工厂电气（如变压器，供电线路）、建筑电气等；电器是实物词，指有具体的物质，比如电视机，空调等。,一、低压电器的分类,1.按工作电压等级 高压电器和低压电器。 工作在交流电压1200V，或直流电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品叫做低压电器。如接触器、继电器等。 工作在交流电压1200V，或直流电压1500V以上的电路中的电器产品叫做高压电器。如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。,第1章 常用低压电器,一、低压电器的分类,2.按工作原理分类： （1）电磁式电器：依据电磁感应原理来工作的电器，如交直流接触器、各

4、种电磁式继电器等。 （2）非电量控制器：电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、压力继电器、温度继电器等。,一、低压电器的分类,3.按操作方式分类： （1）自动电器：电流继电器、电压继电器、时间继电器等 （2）手动电器：按钮、刀开关、转换开关等 4.按触点类型： （1）有触点电器：继电器、接触器、行程开关等 （2）无触点电器：可控硅、固态继电器、接近开关等 5.按控制电器工作电压种类分 （1）交流控制电器 （2）直流控制电器,5.按用途分类,按用途分,控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器，如接触器、继电器等。 主令电器：用于自动控制系统

5、中发送控制指令的电器，如按钮、行程开关等。 保护电器：用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器等。 配电电器：用于电能的输送和分配的电器。如低压断路器、隔离器等。 执行电器：用于完成某种动作或传动功能的电器，如电磁铁、电磁离合器等。,二、低压电器的发展方向,1.电气控制经历以下几个阶段： （1）手动控制 （2）继电接触器控制 （3）顺序控制器控制 （4）可编程控制器控制（PLC） 加工中心机床，自适应数控机床，直接数字程序控制机床，计算机群控系统，柔性制造系统。,2、低压电器的发展方向,目前正沿着体积小、重量轻、安全可靠、使用方便的方向发展，大力发展电子化的新型控制电器，如接近开关、光

6、电开关、电子式时间继电器、固态继电器与接触器等以适应控制系统迅速电子化的需要。,三、低压电器的主要 内容：,1、结构组成 2、工作原理 3、型号规格（参数） 4、图形文字符号 5、选用原则,低压开关 刀开关,作用：隔离电源，不频繁的通断电路，可用作隔离开关 分类： （1）按极数：单相双极、三相三极 （2）按灭弧装置：带灭弧装置、不带灭弧装置 （3）按刀的转换方向：单掷、双掷 （4）按操作方式：手柄操作、远距离联杆操作 （5）按有无熔断器：带熔断器和不带熔断器,1 HD型单投刀开关,(a)为直接手动操作, (b)为手柄操作, (c)(h)为刀开关的图形符号和文字符号。其中(c)为一般图形符号，(

7、d)为手动符号 (e)为三相单投刀开关符号、当刀开关用作隔离开关时，其图形符号上加有一横杠，如图 (f)、(g)、(h) 所示。,图1- 1 HD型单投刀开关示意图及图形符号,2 HS型双投刀开关,HS型双投刀开关也称转换开关，其作用和单投刀开关类似，常用于双电源的切换或双供电线路的切换等，,图1- 2 HS型双投刀开关示意图及图形符号,（二）、负荷开关,胶盖,瓷质手柄,刀式动触头,进线座,静触头,瓷底座,熔体,出线座,胶盖紧固螺钉,(1)结构组成,1、HK型开启式负荷开关 HK型开启式负荷开关俗称闸刀或胶壳刀开关。由于它结构简单，价格便宜，使用维修方便，故得到广泛应用。主要用作电气照明电路，

8、电热电路。小容量电动机电路的不频繁控制开关，也可用作分支电路的配电开关。,负荷开关,图1- 5负荷开关,HK / 极数,符号及型号含义,例 HK1-30/2 HK1-60/3,型号含义：,符号：,HK系列开启式负荷开关的主要技术数据,开启式负荷开关（HK）选用： HK系列开启式负荷开关用于一般照明电路和功率小于5.5KW的电动机控制线路中。 （1）用于照明和电热负载时，选用额定电压220V或250V，额定电流不小于电路所有负载额定电流之和的两极开关 （2）用于控制电动机的直接启动和停止时，选用额定电流380V或500V，额定电流不小于电动机额定电流的3倍的三极开关。,安装注意事项： 1）胶盖刀

9、开关必须垂直安装在控制屏或开关板上，不能倒装，即接通状态时手柄朝上，否则有可能在分断状态闸刀开关松动落下，造成误接通。 2）接线时，将电源线接在熔丝上端，负载线接在熔丝下端，拉闸后刀开关与电源隔离，便于更换熔丝。 3）胶盖刀开关时，不能带重负载，因为HK系列的闸刀开关没有灭弧装置，仅利用胶盖遮护防止电弧灼伤。 4）带一般性负载，动作应迅速，使电弧较快熄灭，不易灼伤人手，减少电弧对动触头和静夹座的损坏。,2、HH型封闭式负荷开关,HH型封闭式负荷开关俗称铁壳开关，带有灭弧装置，能够通断负荷电流，熔断器用于切断短路电流。一般用于小型电力排灌、电热器、电气照明线路的配电设备中，用于不频繁地接通与分断

10、电路，也可以直接用于异步电动机的非频繁全压启动控制。,2.封闭式负荷开关,1-动触刀 2-静夹座 3-熔断器 4-进线孔 5-出线孔 6-速断弹簧 7-转轴 8-手柄 9-罩盖 10-罩盖锁紧螺栓,（1）结构,（2）符号及型号含义,符号：,型号含义：,（3）选用 封闭式负荷开关的额定电压应不小于工作电路的额定电压；额定电流应等于或稍大于电路的工作电流。,（4）安装与使用 封闭式负荷开关必须垂直安装； 安装高度一般离地不低于1.31.5m； 外壳必须可靠接地； 接线要正确； 操作时，要站在开关的手柄侧。,HR型熔断器式刀开关,HR型熔断器式刀开关也称刀熔开关，它实际上是将刀开关和熔断器组合成一体

11、的电器，刀熔开关操作方便，并简化了供电线路，在供配电线路上应用很广泛。刀熔开关可以切断故障电流，但不能切断正常的工作电流，所以一般应在无正常工作电流的情况下进行操作。,图1- 3 HR型熔断器式刀开关示意图及图形符号,二、组合开关,组合开关经常作为转换开关使用，在电气控制线路中也作为隔离开关使用，起不频繁接通和分断电气控制线路的作用。控制小容量电动机的直接起动、反转、调速和停止的控制开关等。 组合开关有单极、双极和多极之分。,1 . HZ1010/3组合开关结构与原理,1-手柄 2-转轴 3-弹簧 4-凸轮 5-绝缘垫板 6-动触头 7-静触头 8-接线端子 9-绝缘方轴,1,9,4,5,7,

12、6,8,2,3,组合开关HZ10系列-3,组合开关沿转轴2自下而上分别安装了三层开关组件，每层上均有一个动触头6、一对静触头8及一对接线柱9，各层分别控制一条支路的通与断，形成组合开关的三极。当手柄1每转过一定角度，就带动固定在转轴上的三层开关组件中的三个动触头同时转动至一个新位置，在新位置上分别与各层的静触头接通或断开。,组合开关的图形符号和文字符号,（a）单极 （b）三极,根据组合开关在电路中的不同作用，组合开关图形与文字符号有两种。当在电路中用作隔离开关时，其图形符号见图，其文字标注符为QS，有单极、双极和三极之分，机床电气控制线路中一般采用三极组合开关。,组合开关作转换开关使用时的图形

13、符号，图示是一个三极组合开关，图中I与II分别表示组合开关手柄转动的两个操作位置， I位置线上的三个空点右方画了三个黑点，表示当手柄转动到I位置时，L1、L2与L3支路线分别与U、V、W支路线接通；而II位置线上三个空点右方没有相应黑点，表示当手柄转动到II位置时，L1、L2与L3支路线与U、V、W支路线处于断开状态。文字标注符为SA。,SA,符号：,HZ10系列组合开关的型号、符号,HZ 10 / ,组合开关 极数,设计序号 开关专门用途代号,额定电流,举例： HZ10-25 HZ10-60,组合开关的选用 应根据电源种类、电压等级、所需触头数、接线方式、和负载容量进行选用。当用于启动异步电

14、动机时，其额定电流不小于电动机额定电流的1.52.5倍。,3.组合开关的安装与使用 （1）HZ10系列组合开关应安装在控制箱内。 （2）若需在箱内操作，开关最好装在箱内右上方。 （3）组合开关的通断能力较低，不能用来分断故障电流。 （4）当操作频率过高，应降低开关的容量使用。,4.组合开关的常见故障及处理方法,2、指出演示动画中你认识的低压开关？,三、低压断路器(自动开关),低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，简称自动开关。,2、低压断路器的作用及分类,作用：用于电动机和其他用电设备的电路中，在正常情况下，它可以分断和接通工作电流；当电路发生过载、短路、失压等故障时，它能自动切断故障电

15、路，有效地保护串接于它后面的电器设备；还可用于不频繁地接通、分断负荷的电路，控制电动机的运行和停止。 分类：,框架式（万能式）主要用作配电线路的保护开关 塑料外壳式（装置式）可用作配电线路的保护开关，还可用作电动机、照明电路及电热电路的电源开关。,1、断路器的结构和工作原理,断路器主要由三个基本部分组成：即触头、灭弧系统和保护装置（脱扣器），包括过电流脱扣器、失压(欠电压)脱扣器、热脱扣器、分励脱扣器和自由脱扣器。,图1- 8断路器工作原理示意图及图形文字符号,失压脱扣器,热脱扣器,过电流脱扣器,分励脱扣器,远动按钮,主触点,脱扣装置,弹簧,(4)、低压断路器的图形符号和文字符号,低压断路器的

16、结构,触点系统和灭弧装置：用于接通和分断主电路，为了加强灭弧能力，在主触点处装有灭弧装置。 脱扣器是断路器的感测元件，当电路出现故障时，脱扣器收到信号后，经脱扣机构动作，使触点分断。 欠压脱扣器 过电流脱扣器 过载脱扣器 脱扣机构和操作机构是断路器的机械传动部件，当脱扣结构接收到信号后由断路器切断电路。,低压断路器的主要技术参数,额定电压 额定电流 极数 脱扣器型 整定电流范围 分断能力 动作时间等,3.低压断路器的符号及型号含义,DZ 5 / ,塑壳式断路器,额定电流,0无辅助触头,2有辅助触头,0无脱扣器,1热脱扣器式,2电磁脱扣式,3复式,设计序号,极数,DZ520型低压断路器技术数据,低压断路器的选用原则,低压断路器的额定电压和额定电流应大