《电机与电力拖动教学课件作者孙英伟 第7章常用低压电器》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电机与电力拖动教学课件作者孙英伟 第7章常用低压电器（46页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电机与电力拖动 第7章 常用低压电器 l1 掌握低压电器的概念及分类 l2 掌握开关 手动和自动 主令电器 继 电器 接触器 熔断器的作用及使用注意事 项 l3 掌握各类电器的符号 并能结合实际需要 正确选用 教学目标 电机与电力拖动 l低压电器广泛应用于电气控制系统中 凡是用来接 通和断开电路 达到控制 调节 转换和保护目的 的电工器件都称为电器 低压电器是指工作在直流 1200V 交流1000V以下的各种电器 l1 按动作原理分类 l 手动电器 用人力驱动使触头动作的电器 如手 动开关 按钮等 l 自动电器 借助于电磁力或某个物理量的变化使 触头动作的电器 接触器及各类型继电器 电磁阀 等
2、 电机与电力拖动 第7章 常用低压电器 l2 按用途分类 l 控制电器 主要用于生产设备自动控制系统中对 设备进行控制 检测和保护 常用的 l有接触器 控制继电器 主令电器 启动器 电磁 阀等 l 保护电器 用于保护电路及设备的电器 如熔断 器 热继电器等 l 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 l 配电电器 用于电能输送和分配的电器 如隔离 开关 刀开关 断路器等 电机与电力拖动 第7章常用低压电器 l3 按工作原理分类 l 电磁式电器 依据电磁感应原理工作的电 器 如接触器 各类电磁式继电器等 l 非电量继电器 依靠外力或某种非电量的 变化而动作的电器 如刀
3、开关 行程开关 l按钮 速度继电器等 电机与电力拖动 7 1开关类电器 l7 1 1刀开关 l刀开关俗称闸刀开关 是一种结构最简单的 手动电器 图7 1所示为刀开关的典型结构 它由操作手柄 触刀 静插座和绝缘底板组 成 依靠手动进行触刀插入与脱离静插座的 控制 这里介绍两种带有熔断器的常用刀开 关 图7 1刀开关的典型结构 电机与电力拖动 7 1开关电器 l2 封闭式负荷开关 l 封闭式负荷开关由触刀 熔体 灭弧装置 操作 机构和铁外壳等构成 由于整个开关装于铁壳内 又称铁壳开关 图7 3所示为HH系列铁壳开关的外 形与结构 l从图7 3可以看到 三把触刀固定于一根绝缘方轴上 由手柄操纵 为保
4、证安全 铁壳与操作机构装有 机械联锁 即盖子打开时开关不能闭合或开关闭合 时盖子不能打开 操作机构中 在手柄转轴与底座 之间装有速动弹簧 能使开关快速接通与断开 而 开关的通断速度与手柄操作速度无关 这样有利于 迅速灭弧 电机与电力拖动 7 1开关电器 图7 3 HH系列封闭式负荷开关 1 速动弹簧 2 转轴 3 手柄 4 触刀 5 静插座 6 熔体 电机与电力拖动 7 1 2组合开关 转换开关 l组合开关是一种多档式 控制多回路的手动 电器 又称转换开关 组合开关由分别装在 多层绝缘件内的动 静触片组成 动触片装 在附有手柄的绝缘方轴上 手柄沿任一方向 每转动 触片便轮流接通或分断 为了使开
5、 关在切断电路时能迅速灭弧 在开关转轴上 装有扭簧储能机构 使开关能快速接通与断 开 其通断速度与手柄旋转速度无关 图7 4 所示为系列转换开关的外形和图形符号 电机与电力拖动 7 1 2组合开关 转换开关 图7 4 组合开关 a 外形 b 结构示意图 c 符号 电机与电力拖动 7 1开关电器 l7 1 3 自动开关 l自动空气开关也称为低压断路器 其相当于 刀开关 熔断器 热继电器 过电流继电器 和欠电压继电器的组合 是一种自动切断故 障电路的保护电器 l 图7 5所示为自动空气断路器工作原理示意 图 主要由触头系统 操作机构和保护元件 三部分组成 主触头由耐弧合金 如银钨合金 制成 采用灭
6、弧栅片灭弧 电机与电力拖动 7 1开关电器 图7 5 自动空气断路器 a 工作原理示意图 b 图形符号 1 触头 2 传动杆 3 搭钩 4 转轴 5 导杆 6 弹簧 7 衔铁 8 欠电压脱扣器 9 加热电阻丝 10 热脱扣器双金属片11 衔铁 12 过电流脱扣器 13 弹 簧 电机与电力拖动 7 2主令电器 l主令电器是在自动控制系统中发出指令或信号的电 器 故称为主令电器 主要用来接通和分断控制电 路 最常见的有按钮 行程开关 万能转换开关 主令控制器等 l7 2 1 按钮 l按钮是最常用的主令电器 其典型结构如图7 6所示 它既有常开触头 也有常闭触头 常态时在复位 弹簧的作用下 由桥式动
7、触头将静触头1 2闭合 静触头3 4断开 当按下按钮时 桥式动触头将1 2分断 3 4闭合 1 2被称为常闭触头或动断 触头 3 4被称为常开或动合触头 电机与电力拖动 7 2 1 按钮 a b 图7 6 按钮结构图和符号 a 按钮结构图 b 按钮图形符号和文字符号 电机与电力拖动 7 2主令电器 l2 行程开关 l 行程开关又称位置开关和限位开关 主 要用于检测工作机械的位置 发出命令以控 制其运动方向或行程长短 行程开关按结构 分为机械结构的接触式行程开关和电气结构 的非接触式接近开关 接触式行程开关靠移 动物体碰撞行程开关的操动头而使行程开关 的常开触头接通 常闭触头分断 从而实现 对电
8、路的控制作用 其结构如图7 7所示 电机与电力拖动 7 2主令电器 a b c 图7 7行程开关的结构 a 直动式 1顶杆 2弹簧 3常闭触头 4弹簧 5常开触头 b 滚轮式 1滚轮 2杠杆 3 5 11弹簧 4套架 6 9压板7触头 8触 头推杆 10小滑轮 c 微动式 1推杆 2弯形片状弹簧片 3常开触头 4常闭触头 5恢复 弹簧 电机与电力拖动 7 2主令电器 图7 8行程开关的符号 1 直动式行程开关 分类 2 滚轮式行程开关 3 微动开关 电机与电力拖动 7 3继电器 l7 3继电器 l 继电器是一种根据电量或非电量 如温度 压力 的变化来接通或断开小电流电路的 自动电器 其触头通常
9、接在控制电路中 从 而实现控制和保护的目的 l 继电器的种类很多 这里主要介绍应用广 泛的电磁式继电器 电流 电压 中间继电 器 时间继电器 速度继电器 电机与电力拖动 7 3 1 电磁式电流 电压 中间继电器 l1 电流继电器 l根据线圈中电流大小而动作的继电器称为电 流继电器 电流继电器的吸引线圈匝数少 导线粗 能通过较大电流 使用时线圈与电 路串联 l根据被测量电路保护特点 电流继电器可分 为过电流继电器和欠电流继电器 电机与电力拖动 7 3 1 电磁式电流 电压 中间继电器 图7 9 DL电磁式继电器 a DL电磁式继电器外形 b DL电磁式继电器的内部结构1 线圈2 电磁铁3 型铁片
10、4静触头5动触头6动作电流调整杆7标度盘8轴 承9反作用弹簧10轴 电机与电力拖动 图7 10 DL31电磁式继电器的内部接线图和电流继电器图形文字符号 a DL31 内部接线 b 图形文字符号 电机与电力拖动 7 3 1 电磁式电流 电压 中间 继电器 l 2 电压继电器 l型电磁式电压继电器的结构和工作原理与型 电磁式继电器相同 不同之处是电压继电器 的吸引线圈匝数多 导线细 使用时与电压 电压互感器的线圈并联 电压继电器文字符 号用表示 l电磁式电压继电器有过电压继电器和欠电压 继电器 或零压 两种 过电压继电器通常在 电压超过规定电压高限时 衔铁吸合 电机与电力拖动 3 中间继电器 中
11、间继电器本质上是电压继电器 它是用来 远距离传输或转换控制信号的中间元件 它 输入的是线圈的通电或断电信号 输出的是 多对触头的通断动作 因此 它作为辅助继 电器可用于补足主继电器触头容量或触头数 量的不足 图7 11是系列中间继电器的内部 结构图 电机与电力拖动 图7 12 DZ 15 型中间继电器的内部接线和图形符号 a DZ 15型中间继电器内部接线 b 图形符号 电机与电力拖动 7 3 2热继电器 l1 热继电器的结构及工作原理 l由图7 13所示的JR19系列热继电器结构原理 图可知 它主要由双金属片 加热元件 动 作机构 触点系统 整定调整装置及手动复 位装置等组成 双金属片作为温
12、度检测元件 由两种膨胀系数不同的金属片压焊而成 它被加热元件加热后 因两层金属片伸长率 不同而弯曲 电机与电力拖动 图7 13 JR19系列热继电器结构原理图 1 电流调节凸轮 2a 2b 簧片 3 手动复位按钮 4 弓簧 5 主双金属片 6 外导板 7 内导板 8 常闭静触点 9 动触点 10 杠杆 11 复位调节螺钉 12 补偿双金属片 13 推杆 14 连杆 15 压簧 电机与电力拖动 l2 热继电器主要参数 l热继电器的主要参数有 热继电器额定电流 相数 热元件额定 电流 整定电流及调节范围等 热继电器的额定电流是指热继电 器中可以安装的热元件的最大整定电流值 l热继电器的整定电流是指
13、热元件能够长期通过而不致引起热继电 器动作的最大电流值 通常热继电器的整定电流是按电动机的额 定电流整定的 电流超过整定电流时 热继电器应当在内动作 超过的电流越大 动作的时间越短 对于某一热元件的热继电器 可手动调节整定电流旋钮 热继电器的图形和文字符号如图7 14所示 电机与电力拖动 a b 图7 14热继电器的图形和文字符号 电机与电力拖动 7 3 3时间继电器 l 时间继电器是一种用来实现触点延时接通或断开的 控制电器 按其动作原理与结构不同 可分为空气 阻尼式 电动式 电子式等多种类型 l它由电磁机构 工作触头及气室三部分组成 其延 时是靠空气的阻尼作用来实现的 空气阻尼式时间 继电
14、器常见的型号有JS7 A系列 按其控制原理分 为通电延时和断电延时两种类型 l 1 空气阻尼式时间继电器 电机与电力拖动 a 通电延时型 b 断电延时型 图7 15 JS7 A型空气阻尼式时间继电器工作原理图 1 线圈 2 静铁心 3 7 8弹簧 4 动铁心 5推板 6 顶杆 9 橡皮膜 10 螺钉 11 进气孔 12 活塞 13 16 微动开关 14 延时触头 15 杠杆 电机与电力拖动 l2 电子式时间继电器 l早期的电子式时间继电器多是阻容式的 近 期开发的产品多为数字式 又称计数式时间 继电器 由脉冲发生器 计数器 数字显示 器 放大器及执行机构组成 具有延时时间 长 调节方便 精度高
15、等优点 有的还带有 数字显示 电子式时间继电器应用很广 可 取代空气阻尼式 电动式等类型的时间继电 器 电机与电力拖动 a b c d e a 线圈 b 延时闭合的动合触头 c 延时断开的动断触头 d 延时闭合的 动断触头 e 延时断开的动合触头 图7 16时间继电器的图形和文字符号 电机与电力拖动 7 3 4速度继电器 速度继电器根据电磁感应原理制成 用于转速的检测 常用在三相电动 机反接制动转速过零时自动切除反相序电源 图7 17所示为速度继电器 的结构原理图 速度继电器主要由转子 圆环 笼形空心绕组 和触点三部分组成 转子由 一块永久磁铁制成 与电动机同轴相连 用以接收转动信号 当转子
16、磁 铁 旋转时 笼形绕组切割转子磁场产生感应电动势 形成环内电流 此 电流与磁铁磁场相作用 产生电磁转矩 圆环在此力矩的作用下带动摆 杆 克服弹簧力而顺转子转动的方向摆动 并拨动触点 改变其通断状 态 在摆杆左 右各设一组切换触点 分别在速度继电器正转和反转时发 生作用 当调节弹簧弹力时 可使速度继电器在不同转速时切换触点 改变通断状态 当电动机转速较低时 如小于100 r min 时 触点复位 电机与电力拖动 图7 17速度继电器结构原理图 1 转轴 2 转子 3 外环 4 笼型绕组 5 摆杆 6 9 动触 头 7 8 静触头 图7 18速度继电器的图形和文字符号 a 转子 b 常开触头 c 常闭触头 电机与电力拖动 7 4接触器 l接触器是一种用来接通或分断交流 直流主 电路或大容量控制电路的低压控制电器 接 触器的主要控制对象是电动机 变压器等电 力负载 能实现远距离控制 并具有零电压 保护 欠电压释放保护功能 l 接触器按流过主触点电流性质的不同 可 分为交流接触器和直流接触器 而按电 l磁结构的操作电源不同 可分为交流励磁操 作和直流励磁操作的接触器两种 电机与电力拖动 7
