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1、2020 4 25 第一章继电接触器控制线路的基本环节 第一节低压电器基本知识 电磁式接触器 电磁式继电器 热继电器 熔断器 低压开关电器与主令电器 常用电子电器 速度继电器与干簧继电器 1 2020 4 25 是指工作在直流1200V 交流1500V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 调节等作用的电器 第一节低压电器的基本知识 采用电磁原理构成的低压电器 称为电磁式低压电器 利用集成电路或电子元件构成的低压电器 称为电子式低压电器 利用现代控制原理构成的低压电器 称为自动化电器 智能化电器或可通信电器等 低压电器 2 2020 4 25 一 低压电器的分类 二 低
2、压控制电器 用于各种控制电路和控制系统的电器 如 接触器 控制继电器 主令电器 电阻器 电磁铁等 一 低压配电电器 用于供 配电系统中进行电能输送和分配的电器 如 刀开关 低压断路器 熔断器等 三 低压主令电器 用于发送控制指令的电器 如按钮 主令开关 形成开关 主令控制器 转换开关等 四 低压保护电器 用于对电路及用电设备进行保护的电器 如熔断器 热继电器 电压继电器 电流继电器等 五 低压执行电器 用于完成某种动作或传送功能的电器 如电磁铁 电磁离合器等 3 2020 4 25 二 电磁式低压电器基本结构 一 电磁机构 电磁机构的型式 电磁机构 由吸引线圈 铁心 衔铁组成 图1 1电磁机构
3、a 直动式电磁机构b 拍合式电磁机构衔铁2 铁心3 线圈 4 2020 4 25 电磁机构工作理 1 反力特性 图1 2电磁机构反力特性与吸力特性a 反力特性b 直流电磁机构吸力特性c 交流电磁机构吸力特性 5 2020 4 25 2 直流电磁机构的特性 3 交流电磁机构的特性 图1 3交流电磁机构电磁吸力随时间变化情况 6 2020 4 25 图1 4电磁机构吸力特性与反力特性的配合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 图1 5交流电磁机构短路环 7 2020 4 25 二 触头系统 触头的形式 图1 7触头的接触形式a 点接触b 线接触c 面接触 8 2020 4
4、25 触头的结构形式 图1 8触头的结构形式a 点接触桥式触头b 面接触桥式触头c 线接触指形触头 9 2020 4 25 减小接触电阻的方法 触头材料选用电阻系数小的材料 使触头本身的电阻尽量减小 增加触头的接触压力 一般在动触头上安装触头弹簧 改善触头表面状况 尽量避免或减小表面氧化膜形成 在使用过程中尽量保持触头清洁 10 2020 4 25 三 电弧的产生和灭弧方法 电弧的产生 电弧的产生的原因 4 高温游离 1 强电场放射 2 撞击电离 3 热电子发射 11 2020 4 25 灭弧的基本方法 1 拉长电弧 从而降低电场强度 2 用电磁力使电弧在冷却介质中运动 降低弧柱周围的温度 3
5、 将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧 4 将电弧分成许多串联的短弧 增加维持电弧所需的临极电压降 12 2020 4 25 常用的灭弧装置 1 电动力吹弧 图1 9双断口电动力吹弧1 静触头2 动触头3 电弧 13 2020 4 25 2 磁吹灭弧 图1 10磁吹灭弧原理1 磁吹线圈2 铁心3 导磁夹板4 引弧角5 灭弧罩6 磁吹线圈磁场7 电弧电流磁场8 动触头 14 2020 4 25 3 栅片灭弧 图1 11栅片灭弧示意图1 灭弧栅片2 触头3 电弧 15 2020 4 25 4 窄缝灭弧 图1 12窄缝灭弧1 纵缝2 介质3 磁性夹板4 电弧 16 2020 4 25 接触器是一种
6、用于中远距离频繁地接通与断开交直流主电路及大容量控制电路的一种自动开关电器 电磁式接触器 17 2020 4 25 按操作方式分有 电磁接触器 气动接触器和电磁气动接触器 按灭弧介质分有 空气电磁式接触器 油浸式接触器和真空接触器等 按主触头控制的电流性质分有 交流接触器 直流接触器 按电磁机构的励磁方式分有 直流励磁操作与交流励磁操作两种 18 2020 4 25 一 接触器的结构及工作原理 图1 13交流接触器结构示意图1 动触头2 静触头3 衔铁4 弹簧5 线圈6 铁心7 垫毡8 触头弹簧9 灭弧罩10 触头压力弹簧 19 2020 4 25 二 接触器的主要技术参数 接触器的主要技术参
7、数有极数和电流种类 额定工作电压 额定工作电流 或额定控制功率 额定通断能力 线圈额定电压 允许操作频率 机械寿命和电寿命 接触器线圈的起动功率和吸持功率 使用类别等 常用的交流接触器有CJ20 CJX2 CJ12和CJ10 CJ0等系列 直流接触器有CZ18 CZ21 CZ22和CZ10 CZ2等系列 20 2020 4 25 三 常用典型交流接触器简介 一 空气电磁式交流接触器 典型产品有 CJ20 CJ21 CJ26 CJ35 CJ40 NC B LC1 D 3TB STF系列交流接触器等 CJ20系列型号含义 21 2020 4 25 B系列型号含义 22 2020 4 25 二 切换
8、电容器接触器 三 真空交流接触器 专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电容器组 以调整用电系统的功率因素 常用产品有 CJ16 CJ19 CJ41 CJX2A LC1 D 6C系列等 以真空为灭弧介质 其主触头密封在真空开关管内 适用于条件恶劣的危险环境中 常用的真空交流接触器有 CKJ和EVS系列等 23 2020 4 25 四 直流接触器 应用于直流电力线路中 供远距离接通与分断电路及直流电动机的频繁起动 停止 反转或反接制动控制 以及CD系列电磁操作机构合闸线圈或频繁接通和断开电磁铁 电磁阀 离合器和电磁线圈等 常用直流接触器有 CZ18 CZ21 CZ22和CZ0系列等 24 202
9、0 4 25 CZ18系列接触器型号含义 25 2020 4 25 四 接触器的选用 1 接触器极数和电流种类的确定 2 根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接触器 3 根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级 26 2020 4 25 6 接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求 4 根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定接触器的额定电压 5 接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定 27 2020 4 25 电磁式继电器 继电器是一种利用各种物理量的变化 将电量或非电量信号转化为电磁力或使输出状态发生阶跃变化 从而通过其触头或突变量促使在同一电
10、路或另一电路中的其它器件或装置动作的一种控制元件 它用于各种控制电路中进行信号传递 放大 转换 联锁等 控制主电路和辅助电路中的器件或设备按预定的动作程序进行工作 实现自动控制和保护的目的 常用的继电器按动作原理分有电磁式 磁电式 感应式 电动式 光电式 压电式 热继电器与时间继电器等 按激励量不同分为交流 直流 电压 电流 中间 时间 速度 温度 压力 脉冲继电器等 28 2020 4 25 一 电磁式继电器的基本结构及分类 一 电磁式继电器的结构 1 电磁机构 2 触头系统 3 调节装置 图1 14电磁式继电器的典型结构1 底座2 铁心3 释放弹簧4 调节螺母5 调节螺母6 衔铁7 非磁性
11、垫片8 极靴9 触头系统10 线圈 29 2020 4 25 二 电磁式继电器的分类 按用途不同分有 控制继电器 保护继电器 通讯继电器和安全继电器等 电磁式继电器按输入信号不同分有 电压继电器 电流继电器 时间继电器 速度继电器和中间继电器 按线圈电流种类不同分有 交流继电器和直流继电器 30 2020 4 25 二 电磁式继电器的特性及主要参数 一 电磁式继电器的特性 二 继电器的主要参数 1 额定参数 2 动作参数 3 整定植 返回参数 5 动作时间 31 2020 4 25 电压继电器是反映电压变化的控制电器 线圈与负载并联 以反映负载电压 其线圈匝数多而导线细 分 过电压 欠电压 零
12、电压继电器 三 电磁式电压继电器与电流继电器 一 电磁式电压继电器 1 过电压继电器在电路中用于过电压保护 2 欠电压继电器在电路中用于欠电压保护 32 2020 4 25 二 电磁式电流继电器 1 过电流继电器通常 交流过电流继电器的吸合电流I0 1 1 3 5 IN 直流过电流继电器的吸合电流I0 0 75 3 IN 由于过电流继电器在出现过电流时衔铁吸合动作 其触头来切断电路 故过电流继电器无释放电流值 33 2020 4 25 直流欠电流继电器的吸合电流与释放电流调节范围I0 0 3 0 65 IN和Ir 0 1 0 2 IN 2 欠电流继电器正常工作时 继电器线圈流过负载额定电流 衔
13、铁吸合动作 当负载电流降低至继电器释放电流时 衔铁释放 带动触头动作 欠电流继电器在电路中起欠电流保护作用 34 2020 4 25 三 电磁式中间继电器 中间继电器实质上是一种电压继电器 但它的触点数量较多 容量较大 起到中间放大 触点数量和容量 作用 35 2020 4 25 四 常用典型电磁式继电器简介 直流电磁式通用继电器常用的有JT3 JT9 JT10 JT18等系列 电磁式中间继电器常用的有JZ7 JDZ2 JZ14等系列 3 电磁式交 直流电流继电器常用的有JL3 JL14 JL15等系列 36 2020 4 25 4 继电器返回系数的调节 五 电磁式继电器的选用 1 使用类别的
14、选用 2 额定工作电流与额定工作电压的选用 3 工作制的选用 37 2020 4 25 四 时间继电器 继电器输入信号输入后 经一定的延时 才有输出信号的继电器称为时间继电器 对于电磁式时间继电器 当电磁线圈通电或断电后 经一段时间 延时触都头状态才发生变化 即延时触头才动作 分类 空气式 电动式 晶体管式及直流电磁式等几大类 延时方式 通电延时和断电延时两种 38 2020 4 25 一 直流电磁式时间继电器 图1 15直流电磁式时间继电器 39 2020 4 25 二 空气阻尼式时间继电器 空气式时间继电器是利用空气阻尼的原理制成的 分 通电延时 断电延时组成 电磁系统 延时机构 工作触点
15、 40 2020 4 25 图1 16JS7 A系列空气阻尼式时间继电器结构原理图a 通电延时型b 断电延时型1 线圈2 铁心3 衔铁4 反力弹簧5 推板6 活塞杆7 塔形弹簧8 弱弹簧9 橡皮膜10 空气室壁11 调节螺钉12 进气孔13 活塞14 16 微动开关15 杠杆 41 2020 4 25 热继电器 热继电器是电流通过发热元件加热使双金属片弯曲 推动执行机构动作的电器 主要用来保护电动机或其它负载免于过载以及作为三相电动机的断相保护 42 2020 4 25 一 电气控制对热继电器性能的要求 图1 17热继电器保护特性与电动机过载特性的配合 电动机的过载特性2 热继电器的保护特性
16、应具有合理可靠的保护特性 具有一定的温度补偿 具有手动复位与自动复位功能 热继电器动作电流可以方便地调节 43 2020 4 25 二 双金属片热继电器的结构及工作原理 图1 18双金属片式热继电器结构原理图1 主双金属片2 电阻丝3 导板4 补偿双金属片5 螺钉6 推杆7 静触头8 动触头9 复位按钮10 调节凸轮11 弹簧 44 2020 4 25 三 具有断相保护的热继电器 图1 19电动机三角形联结时U相断线时的电流分析 图1 20差动式断相保护机构及工作原理a 通电前b 三相正常电流c 三相均匀过载d W相断路1 上导板2 下导板3 杠杆4 顶头5 补偿双金属片6 主双金属片 45 2020 4 25 四 热继电器典型产品 常用的热继电器有 JR20 JRS1 JR36 JR21 3UA5 3UA6 LR1 D T系列等 JR20系列型号含义 46 2020 4 25 五 热继电器的选用 1 热继电器有三种安装方式 应按实际安装情况选择其安装型式 2 原则上热继电器的额定电流应按电动机的额定电流选择 3 在不频繁起动的场合 要保证热继电器在电动机起动过程中不产生误动作 4 对
