【2017年整理】常用低压电器知识及电力拖动与控制技术

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1、常用低压电器知识及电力拖动与控制技术第 1 章 常用低压电器1.1 概述 一、低压电器的定义是指工作在直流 1500V、交流 1000V（1140V）及以下的电路中，以实现对电路或非电对象的控制、检测、保护、变换、调节等作用的基本器件。二、低压电器分类（一）按操作方式分：手动电器：由人工直接操作才能完成任务的电器称为手动电器，如刀开关、按钮和转换开关等。自动电器：指不需要人工直接操作，按照电的或非电的信号自动完成接通、分断电路任务的电器称为自动电器，如低压断路器、接触器和继电器等。（二）按用途分：低压配电电器：主要用于低压供电系统，如刀开关、低压断路器、转换开关和熔断器等。低压控制电器：主要用

2、于电力拖动控制系统，如接触器、继电器、控制器、控制按钮、行程开关、主令控制器和万能转换开关等。（三）按工作原理分：电磁式电器：根据电磁感应原理来工作的电器，如交直流接触器、电磁式继电器等。非电量控制电路：电器的工作是靠外力或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、压力继电器和温度继电器等。1、电磁式控制电器：由电磁机构、触头系统、灭弧系统组成。（1）电磁机构：电磁机构通常采用电磁铁的形式，由吸引线圈、铁心( 亦称静铁心或磁轭)和衔铁(也称动铁心) 三部分组成。其作用原理：当线圈中有电流通过时，电磁吸力克服弹簧的反作用力，使得衔铁与铁心闭合，由连接机构带动相应的触头动

3、作。1-衔铁 2-铁心 3-线圈（2 ）触头系统：触头的作用是接通或分断电路。触头的结构有桥式触头指式触头：适用于分合次数多，电流大的场合。点接触式：适用于电流不大场合面接触式：电流较大场合。a-点接触式 b-面接触式 c-指式触头（3 ）灭弧系统：双断口电动力吹弧磁吹灭弧窄缝(纵缝)灭弧法栅片灭弧法1.2 刀开关与组合开关低压开关又称低压隔离器，是低压电器中结构比较简单、应用广泛的一类手动电器。主要有刀开关、组合开关、以及用刀开关与熔断器组合成的胶盖瓷底刀开关和熔断器式刀开关，还有转换开关等。一、刀开关（一）闸刀开关（胶盖刀开关）1、文字符号：QS2、图形符号：3、 主要技术参数：（1 ）型

4、号：胶盖刀开关即开启式负荷开关，适用于交流 50Hz，额定电压单相 220V、三相 380V，额定电流至 100A 的电路中，作为不频繁地接通和分断有负载电路与小容量线路地短路保护之用。其中三极开关适当降低容量后，可作为小型感应电动机手动不频繁操作地直接起动即分断用。常用地有 HK1 和 HK2 系列。胶盖刀开关的型号及其含义如下：单极 双极 三极HK2极 数额 定 电 流设 计 代 号开 启 式 负 荷 开 关（2 ）额定参数：额定电压 ，额定电流。4、刀开关的选用刀开关的额定电压应等于或大于电路额定电压。其额定电流应等于(在开启合通风良好的场合)或稍大于(在封闭的开关柜内或散热条件较差的工

5、作场合，一般选 1.15 倍)电流工作电流。当用当开关控制电动机时，其额定电流要大于电动机额定电流的 3 倍。（二）组合开关1、文字符号：QS2、图形符号： 3、 基本结构及动作原理：实物图 示意图L123UVW4、主要技术参数（1 ）型号：广泛应用于电器设备的电源开关、测量三相电压和控制 7.5kW 以下小容量电动机的直接启动、正反转等不频繁操作的场合。组合开关的额定电压为 220V 和 380V。额定电流有10A,25A,35A,60A 等。产品型号有 HZ5,HZ10 系列等。 组合开关的型号及其含义如下：单极三极HZ10极 数额 定 电 流设 计 代 号开 启 式 负 荷 开 关用 途

6、 型 式 代 号（2 ） 额定参数：额定电压，额定电流。1.3 自动空气开关(断路器、自动开关)低压断路器是一种既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压过载和短路保护的电器。可用来分配电能，不频繁地启动异步电机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或短路及欠电压等故障时能自动切断电路。1、文字符号：QF2、图形符号：3、基本结构及动作原理：当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁被吸合，使自动脱扣器机构动作；当电路过载时，过载脱扣器的热元件产生的热量增加，使双金属片向上弯曲，推动自动脱扣器机构动作；当电路失压时，失压脱扣器的衔铁释放，也使自动脱扣器机构动作。原理图 实物图1

7、-分闸弹簧 2-主触头 3-传动杆 4-锁扣 5-轴 6-过电流脱扣器 7-热脱扣器 8-欠压失压脱扣器 9-分励脱扣器4、主要技术参数（1 ）型号单极三极DZ20 系列低压断路器型号意义： DZ20极 数脱 扣 器 型 式 及 附 件 代 号操 作 机 构 代 号 ：无 字 手 柄 操 作P 电 动 机 操 作壳 架 等 级 额 定 电 流塑 料 外 壳 式 断 路 器设 计 代 号额 定 极 限 短 路 分 断能 力 级 别 代 号Y 一 般J 较 高 型G 最 高 型 用 途 代 号 ： 无 字 配 电 用2 保 护 电 动 机 用（2 ）额定参数：额定工作电压；在数值上取决于电网的额定

8、电压等级，我国电网标准规定为 AC220、380 、660 及 1140V，DC220、440V 等。应该指出，同一断路器可以在几种额定工作电压下使用，但相应的通断能力并不相同。额定电流：为过电流脱扣器的额定电流，一般指断路器的额定持续电流。通断能力：开关电器在规定的条件下(电压、频率及交流电路的功率因数和直流电路的时间常数)，能在给定的电压下接通和分断的最大电流值，也称为额定短路通断能力。分断时间：指切断故障电流所需的时间，它包括固有的断开时间和燃弧时间。5、断路器的选用：（1）断路器的额定工作电压应大于或等于线路或设备的额定工作电压。对于配电电路来说应注意区别是电源端保护还是负载保护，电源

9、端电压比负载端电压高出约 5%左右。（2）断路器主电路额定工作电流大于或等于负载工作电流。（3）断路器的过载脱扣整定电流应大于或等于负载工作电流。（4）断路器的额定通断能力应大于或等于电路的最大短电流。（5）断路器低欠电压脱扣器额定电压等于主电路额定电压。1.4 主令电器主令电器主要用来接通或断开控制电路，以发布命令或信号，改变控制系统工作状况的电器。常用的主令电器有控制按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器等。一、控制按钮1、文字符号：SB2、图形符号：常开按钮常闭按钮复合按钮 3、基本结构及工作原理：示意图 实物图1-按钮 2-复位弹簧 3-常闭静触头 4-动触头 5-常开静触头4、 型

10、号：按钮开关的型号意义： 结 构 形 式常 闭 触 头 数AL常 开 触 头 数主 令 电 器设 计 序 号按 钮 K-开 启 式J紧 急 式H保 护 式Y-钥 匙 式S防 水 式X旋 钮 式F-防 腐 式D带 指 示 灯 式5、按钮的使用：（1）选择时应根据所需的触头数、使用的场所及颜色来确定。常用的LA18,LA19,LA20 系列按钮开关，适用于 AC500V,DC440V,额定电流 5A，控制功率为AC300W,DC70W 的控制回路中。（2 ）按钮颜色要求：“停止”和“急停”按钮必须是红色。当按下红色按钮时，必须使设备停止工作或断电。“起动”按钮的颜色是绿色。 “起动” 与“停止”交

11、替动作的按钮必须是黑色、白色或灰色，不得用红色和绿色。“点动”按钮必须是黑色。“复位”(如保护继电器的复位按钮 )必须是蓝色。当复位按钮还有停止的作用时，则必须是红色。二、行程开关1、文字符号：SQ2、图形符号：常开触头 常闭触头3、 基本结构及工作原理结构图 实物图4、型号：常用的行程开关有 JLXK1、LX19、LX32、LX33 和微动开关 LXW-11、JLXK1-11、 LXK3 等系列。行程开关的型号及其含义如下：19“1”能 自 动 复 位 ， “2”不 能 自 动 复 位 。LX0直 动 式 ， 1滚 轮 在 传 动 杆 内 侧2滚 轮 在 传 动 杆 外 侧3滚 轮 在 传

12、动 杆 凹 槽 内 或 内 外 各 一0无 滚 轮 ， 1单 滚 轮 ， 2双 滚 轮k开 启 式设 计 序 号行 程 开 关主 令 电 器1.5 熔断器熔断器是一种当电流超过规定值一定时间后，以它本身产生的热量使熔体熔化而分断电路的电器。广泛应用于低压配电系统及用电设备中作短路和过电流保护。1、文字符号：FU2、图形符号： 3、结构及工作原理熔断器是由熔体和绝缘底座(或称熔管) 等组成。熔体为丝状或片状。当负载发生故障时，有很大的短路电流通过熔断器，熔体很快熔断，迅速断开故障电路，从而有效地保护未发生故障的线路和设备。熔断器主要用作短路保护，而对于过载一般不能准确保护。4、主要技术参数（1

13、）型号：低压熔断器的型号含义：R设 计 序 号额 定 电 流 ， AM： 无 填 料 密 闭 管 式T： 有 填 料 密 闭 管 式L： 螺 旋 式S： 快 速 式C： 瓷 插 式 熔 断 器（ 2）熔断器种类：1）瓷插式熔断器：瓷插式熔断器有 RCIA 的等系列。主要用于 AC380V、50Hz 的低压电路中，一般接在电路的末端，作为电气设备的短路保护。2）螺旋式熔断器：螺旋式熔断器有 RL1 等系列，主要用于 AC50Hz 或 60Hz、额定电压 500V 以下，额定电流 200A 以下的电路中，作为短路或过载保护。实物图 示意图3）管式熔断器：管式熔断器主要有 RM10 型和 RM0 型

14、 2 种。RM10 是新型的无填料密闭管式熔断器，用作短保护和连续过载保护，主要用于额定电压 AC500V 或 DC400V 的电力网和成套配电设备上。RT0 型为有填料密闭管式熔断器，用作电缆、导线及电气设备的短路保护和电缆、导线的过载保护，主要用于具有较大短路电流的电力网或配电装置中。示意图5、额定参数：（1）额定电压：是指熔断器长期工作时和分断后能够承受的电压，它取决于线路的额定电压，其值一般等于或大于电气设备的额定电压。（2）额定电流：是指熔断器长期工作时，各部件温升不超过规定值时所能承受的电流。熔断器的额定电流等级比较少，而熔体的额定电流等级比较多，即在一个额定电流等级的熔断管内可以

15、分装不同额定电流等级的熔体，但熔体的额定电流最大不能超过熔断管的额定电流。（3 ）极限分断能力：是指熔断器在规定的额定电压和功率因数( 或时间常数)的条件下，能分断的最大短路电流值。在电路中出现的最大电流值一般是指短路电流值。所以，极限分断能力也是反映了分断短路电流的能力。 6、熔断器的选择工业上选择熔断器一般应从以下几个方面考虑：（1 ）熔断器的类型应根据线路的要求、使用 场合及安装条件进行选择。（2 ）熔断器的额定电压必须等于或高于熔断器的工作电压。（3 ）熔断器的额定电流根据被保护的电路( 支路)及设备的额定负载电流选择。熔断器的额定电流必须等于或高于所装熔体的额定电流。（4 ）熔断器的额定分断能力必须大于电路中可能出现的最大故障电流。（5 ）熔断器的选择需考虑电路中其他配电电器、控制电器之间选择性配合等要求。为此，应使上一级(供电干线)熔断器的熔体额定电流比下一级(供电支线)大 12 个级差。1.6 接触器1、接触器文字符号、图形符号（1）文字符号：KM（2）图形符号：2、交流接触器（1）基本结构电磁机构：由线圈、动铁心（衔铁）和静铁心组成。触头系统：由主触头和辅助触头组成。主触头由用于通断主电