CH1常用低压电器 (2)演示教学

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1、第1章 常用低压电器,1.1 概述,1.2 电磁式电器结构及工作原理,1.3 接触器,1.4 继电器,1.5 热继电器,1.6 信号继电器,本章小结,1.7 主令电器,1.8 熔断器,1.9 低压开关和低压断路器,1.10 常用电子电器,1.1 概述,1.1.1 电器的分类 按工作电压等级分：高压电器和低压电器 按电器的动作原理分 ：手动电器和自动电器 按电器的性能和用途分：配电电器、控制电器、 保护电器、执行电器、主令电器 按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器。 按有无触点分：有触点电器和无触点电器,低压电器,保护电器,控制电器,熔断器,热继电器,手动电器,自动电器,开关,按钮,接触器,

2、行程开关,断路器,继电器,交流接触器,直流接触器,时间继电器,中间继电器,低压电器分类,1.电磁机构将电磁能转换为机械能并带动触点动作。 组成: 原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气 隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。,铁芯,衔铁,线圈,交流：硅钢片叠加 直流：整块铸铁或铸钢,直动式 转动式(拍合式),电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。 电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。 交流线圈：短而粗，有骨架。 直流线圈：细而长，无骨架。,1.2 电磁式电器结构及工作原理,结构：,感应部分(电磁机构)+执行部分(触点系统),1.2.1 电磁机构原理,1衔铁；2铁芯；3吸引线圈

3、图1-1 直动式电磁机构,1衔铁；2铁芯；3吸引线圈 图1-2 拍合式电磁机构,短路环减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。,1.2 电磁式电器结构及工作原理,图1-6 交流电磁铁的短路环,1.2.2 电磁吸力及其特性,1直流电磁机构； 2交流电磁机构； 3反力特性 图1-4 电磁吸力特性,线接触,点接触,面接触,在闭合状态下，动、静触点完全接触，称为电接触。,用于电流不大，触点压力小的场合,用于接电次数多，电流大的场合,用于大电流的场合,面接触实际面积大于线接触，线接触大于点接触,1.2 电磁式电器结构及工作原理,1.2.3 电弧的产生及灭弧方法,触点系统通过触点的开合控制电路通、断。 类型 材料

4、：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银 质材料制成,桥式触点,指形触点,1.2 电磁式电器结构及工作原理,1.2.3 电弧的产生及灭弧方法,(1)增加接触压力可使触点的接触面积增加，从而减小接触电阻。一般在动触点上安装一个触点弹簧。,3. 减小触点接触电阻的方法：,(2)选择电阻系数小的材料。如在触点上镀银或嵌银，以减小接触电阻等。,(3)改善触点的表面状况，尽量避免或减少触点表面氧化物形成，注意保持触点表面清洁，避免聚集尘埃。,（a）最终断开位置 （b）刚刚接触位置 （c）最终闭合位置 图1-9 桥式触点闭合过程位置示意图,1.2.3 电弧的产生及灭弧方法,4.电弧的产生及常用灭弧方法

5、电弧：开关电器切断电流电路时，触点间电压大于10V，电流超过80mA时，触点间会产生蓝色的光柱， 即电弧。 电弧的危害： 延长了切断故障的时间； 高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏； 形成飞弧造成电源短路事故。 灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、利用介质灭弧、改善触点表面材料。,1.2 电磁式电器结构及工作原理,1.2.3 电弧的产生及灭弧方法,(1)电动力灭弧。,1静触点；2动触点 图1-10 电动力灭弧示意图,用于小容量交流接触器等交流电器中,(2)磁吹灭弧。,1磁吹线圈；2绝缘套；3铁芯； 4引弧角；5磁导夹板；6灭弧罩； 7动触点；8静触点 图1-11 磁吹灭弧示意图,广泛应

6、用于直流灭弧装置中（如直流接触器）,(3)栅片灭弧。,灭弧效果在电流为交流时要比直流时强得多，因此在交流电器中常采用栅片灭弧,图1-12 栅片灭弧示意图,(4)窄缝灭弧。,图1-13 窄缝灭弧罩的断面,触点系统：主触点、辅助触点 常开触点（动合触点） 常闭触点（动断触点） 电磁系统：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧 灭弧系统：灭弧罩及灭弧栅片灭弧,1.3 接触器,1交流接触器的结构,1.3.1 接触器的结构及原理,接通和断开主电路,用于控制电路，控制其它元件接通或分断及电气连锁,是一种用来自动接通或断开大电流电路的电器。 可以频繁地接通或分断交直流电路。,图1-14 交流接触器结构图,灭弧装置

7、,1.3 接触器,1交流接触器的结构,2工作原理,线圈加额定电压，衔铁吸合，常闭触点断开，常开触点闭合；线圈电压消失，触点恢复常态。为防止铁芯振动，需加短路环。,1.3 接触器,用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。 结构：电磁机构、触点系统和灭弧装置。 工作原理：与交流接触器基本相同。,直流接触器,1.3 接触器,接触器的符号,1.3 接触器,1.3 接触器,交流接触器,直流接触器,1.3.2 接触器的型号及主要技术参数,1.3 接触器,一般通断能力是额定电流的510倍,1.3.2 接触器的型号及主要技术参数,表1-2 接触器使用类别及典型用途,（1）AC1、DC1类允许接通和

8、分断额定电流； （2）AC2、DC3、DC5类允许接通和分断4倍的额定电流； （3）AC3类允许接通6倍的额定电流，分断额定电流； （4）AC4类允许接通和分断6倍的额定电流。,表1-2中要求接触器主触点达到的接通和分断能力为：,根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型； 接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压； 吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致； 额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。,1.3.3 接触器的选择原则,1.3 接触器,作用：控制、联锁、保护和调节 分类： 按用途分 ：控制和保护继电器 按动作原理分：电磁式、感应式、电动式、 电子式、机械式 按输入

9、量分：电流、电压、时间、速度、压力 按动作时间分：瞬时、延时继电器 特点：额定电流不大于5A,1.4 继电器,接通或断开小电流控制电路的电器,1.4.1 电磁式继电器的结构与特性,1.4 继电器,1.结构与工作原理,图1-17 电磁式继电器 的图形、文字符号,图1-16 电磁式继电器原理图,铁芯,旋转棱角,衔铁,释放弹簧,调节螺母,线圈,非磁性垫片,动触点,静触点,2电磁式继电器的特性,图1-18 继电器特性曲线图,1.4.1电磁式继电器的结构与特性,1.4 电磁式继电器,继电器的返回系数,继电器吸合值 （继电器动作值）,继电器释放值 （继电器返回值）,要求低返回系数时 取值（0.10.4）,

10、要求高返回系数时 取值0.6以上。,输入量,输出量,跳跃式,返回系数可调,特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细 分类：过电压继电器和欠电压继电器 结构原理：与电流继电器类似,1.4.2 电压继电器,1.4 电磁式继电器,反映电压信号,没有直流过压继电器,1.4.3 电流继电器,特点：线圈串接入主回路中，导线粗、匝数少、阻抗小。 分类：过电流继电器、欠电流继电器,过流电流继电器,欠流电流继电器,1.4 电磁式继电器,反映电流信号,1.4.3 电流继电器,1.4 继电器,KI,KI,KI,KI,KI,KI,作用：按整定时间长短通断电路 分类： 按构成原理分：电磁式 电动式 空气阻尼式 晶体管式

11、数字式 按延时方式分：通电延时型 断电延时型,1.4.4 时间继电器,1.4 电磁式继电器,1线圈；2铁芯；3衔铁；反力弹簧；5推板；6活塞杆；7杠杆； 8塔形弹簧；弱弹簧；10橡皮膜；11空气室壁；12活塞； 13调节螺钉；14进气孔；15、16微动开关 图1-24 JS7-A系列时间继电器（空气阻尼式）结构图,1.4.4 时间继电器,符号,1.4 电磁式继电器,线圈一 般符号,通电延 时线圈,断电延 时线圈,通电延时闭合常开触点,通电延时断开常闭触点,瞬时常开触点,瞬时常闭触点,断电延时断开常开触点,断电延时闭合常闭触点,中间继电器实质上是一种电压继电器，结构和工作原理与接触器相同。但它的

12、触点数量较多，在电路中主要是扩展触点的数量。另外其触点的额定电流较大。,.4.5 中间继电器,1.4 继电器,能够将一个输入信号变成多个输出信号,中间继电器的作用主要有以下两个方面： （1）当电压或电流继电器触点容量不够时，可借助于中间继电器来控制，用中间继电器作为执行元件，这时中间继电器被当作一级放大器用。 （2）当其它继电器或接触器触点数量不够时，可利用中间继电器来切换多条控制电路。,（a）线圈 （b）常开触点 （c）常闭触点 图1-26 中间继电器的符号,.4.5 中间继电器,1.4 继电器,符号,作用：电动机的过载保护,利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触点动作,利用电阻值随温度变化而变

13、化的特性制成,利用过载电流发热使易熔合金熔化而使继电器动作,1.5 热继电器,型式：双金属片式,热敏电阻式,易熔合金式,结构：由发热元件、双金属 片和触点及动作机构 等部分组成。,1.5.1 热继电器的作用及工作原理,电流整定装置,主电路接线柱,复位按钮,常闭触点,动作机构,热元件,31-常闭触点接线柱,32-公共动触点接线柱,33-常开触点接线柱,双金属片式热继电器结构,1.5 热继电器,1.5.1 热继电器的作用及工作原理,双金属片式热继电器原理示意图,1.5 热继电器,1双金属片固定支点；2双金属片；3热元件；4导板；5补偿双金属片；6常闭触点；7常开触点；8复位螺钉；9动触点；10复位

14、按钮； 11调节旋钮；12支撑；13压簧；14推杆,调节整定动作电流,1.5.1 热继电器的作用及工作原理,串于接触器线圈回路,和电动机绕组串联,1上导板；2下导板；3双金属片；4常闭触点；5杠杆 图1-28 差动式断相保护的热继电器的动作原理,带断相保护的热继电器,1.5.1 热继电器的作用及工作原理,1.5 热继电器,电动机绕组接必须采用,图1-30 JRS1和JR20系列热继电器的符号含义,1.5 热继电器,1.5.2 热继电器型号及选用,使用：作为电动机的过载保护，注意与熔断器的配合。,1.5 热继电器,1.5.2 热继电器型号及选用,选择： FR N,FR 热继电器热元件的额定电流；

15、 N 电动机的额定电流。,1.5 热继电器,1.5.2 热继电器型号及选用,选用时应按电动机类型、工作环境、启动情况及负荷情况等几方面综合考虑。应注意以下问题: 原则上热继电器的额定电流应按电动机的额定电流选择。 在不频繁启动场合，要保证热继电器在电动机的启动过程中不产生误动作。 当电动机为重复短时工作时，首先确定热继电器的允许操作频率。 在三相异步电动机电路中，对定子绕组为Y连接的电动机应选用两相或三相结构的热继电器；定子绕组为连接的电动机必须采用带断相保护的热继电器。,1.6.1 温度继电器,1.6 信号继电器,使用时将温度继电器埋设在电动机发热部位，如电动机定子槽内、绕组端部等部位，可直

16、接反映该处发热情况。无论是电动机本身出现过载电流引起温度升高，还是其他原因引起电动机温度升高，温度继电器都可起保护作用。,类型,双金属片式温度继电器,热敏电阻式温度继电器,作用：根据速度的大小通断电路 结构：定子、转子和触点 原理：与异步电动机类似 参数：动作转速：120rpm 复位转速：100rpm,1.6.2 速度继电器,1.6 信号继电器,1.6.2 速度继电器,1.6 信号继电器,1接头；2端盖；3定子；4转子；5可动支架； 6触点；7胶木摆杆；8簧片；9静触点；l0绕组；11轴,(a)外形,(b)结构,(c)原理示意图,（d）文字符号,转子-圆柱形永久磁铁，与电动机同轴连接。,定子-由硅钢片叠成笼型空心圆环套在转子上，装有鼠笼型短路绕组。,1.6.3 压力继电器,1.6 信号继电器,广泛用于各种气压和液压控制系统。,1微动开关；2滑杆；3给定螺帽平衡弹簧； 4橡皮膜；5入油口管