电气控制常用低压设备知识培训

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1、 电气控制常用低压设备知识培训电气控制常用低压设备知识培训全有文档 重点：接触器、继电器、按钮、开关等电器元件 的结构、原理、符号和选择方法。 难点：各种器件的认识和正确的选择、使用方法 。低压电器定义o定义：交流1200V以下、直流1500V以下为低 压，在此电压范围内使用的电器元件，统称低 压电器o发展方向：小体积、高可靠性、使用方便、功 能可组合性方向发展。 电磁式低压电器 接触器（交流、直流） 低压断路器和低压隔离器 继电器 熔断器 主令电器电磁式低压电器定义：利电磁式机构原理工作的低压电器 。 构成：电磁式电器：电磁机构+执行机构 +灭弧装置 电磁式低压电器电磁机构 结构：固定铁心

2、，衔铁，电磁线圈。（吸引线 圈） 分类：直动式，拍合式。外形见图1.1.1 原理：电磁线圈通电后，电磁吸力大于弹性力 ，使衔铁闭合。 铁心材料：直流电工软铁； 交流硅钢片（端面嵌铜短路环克服交流颤抖 声） 电磁吸力：F=4*105B2S（S为铁心磁极截面积 ） 电磁式低压电器触头系统o 结构：图1.1.2桥式 ：点接触面接触指式：线接触，滚动摩擦，适用于大 电流。o 材料：黄铜指式；银铜合金桥式电磁式低压电器灭弧系统 用途：用于熄灭触头分断负载电流时产生 的电弧。 电弧种类：交流电弧和直流电弧交流电弧存在交流过零点，电弧易熄 灭 灭弧原理： 迅速拉长电弧 冷却和去游离法电磁式低压电器o灭弧方法

3、： 机械灭弧法：利用弹性力、迅速拉长电 弧 缝灭弧法：分割电弧，并有冷却作用。 如：纵缝陶土灭弧罩 栅片灭弧法：金属栅片分割电弧 见图 1.1.3 磁吹灭弧法：电磁吸力的作用下迅速拉 长电弧使用于熄灭直流电弧。 接触器（交流、直流）o用途：自动接通和断开大电流负荷电路o构成：电磁机构+触头+灭弧罩图1.2.1o常用型举例： CJ2040o选择的主要参数：主触点额定电流根据负载确定吸引线圈额定电压36、127、220、 380o电气符号：图形及文字 图1.2.2 o接触器外形结构1低压断路器和低压隔离器 低压隔离器（刀开关）o用途：通、断小负荷电流，电源隔离。o结构：触刀，触头插座。绝缘电板，操

4、 纵手柄。（大容量灭弧罩）o主要类型：带熔断器、带灭弧装置、铁 壳负荷开关、胶盖开关等。o型号举例：HD13400/31o符号：图1.3.2 刀开关低压断路器和低压隔离器o组合开关o结构：带弹簧储能功能，旋转操作，三 层结构的刀式开关 图1.3.1o型号举例：HZ10条列，主要参数：IN（ 10A、25A、60A）；极数（1、2、3、 4）；UN=380Vo符号：图1.3.2 组合开关外形低压断路器和低压隔离器o低压断路器 又称自动空气开关 o功能：不频繁接通、断开负载电路，并具有故障自动跳闸功 能。 o分类：框架式（万能式）大容量；塑壳式 o结构：触头+灭弧装置+脱扣机构+操作结构 o脱扣：

5、 电磁脱扣电压、电流（过流和短路时） 热脱扣 实验脱扣 参见图1.3.3 特点：脱扣，排除故障后可重合闸（不换部件）。 o主要参数： DW15系列万能式断路器（低压） DZ20系列塑壳式断容器 DE2040 额定电流 负载电流 o符号：图1.3.4 常用低压断路器外形1继电器o用途：根据信号变化，接通或断开电路（信号变换 ）o构成：传感器+输出触点o分类：中间、电流（过、欠）、电压（过、欠）、 时间、热继电器、速度、压力、温度等 中间继电器 电流继电器 时间继电器 热继电器 速度继电器 固态继电器中间继电器o用途（功能）：增加控制点数或信号放大。o分类：交流、直流（电子电路常用）o结构：电磁结

6、构（电压线圈）+触头系统o型号举例：JZ7-44o符号：图1.4.1 主要参数：触点形式、个数及电流吸引线圈的电压等级交流：12.36.127.220.380直流：5.6.9.12.18.24.36.48.60.110 常用中间继电器和小型继电器外形1 、电流、电压继电器1、结构：电磁机构+触点 2、定义：依据线圈的电流或电压（输入）大小 而输出触点动作的电器。 3、分类：过流（压）：过流后时触点动作。欠流（压）：欠流后时触点复位。 4、常用型号：电流JL14 、JT3等例电压DJ100 5、符号：图1.4.2常用电压、电流继电器及互感器时间继电器o定义：按时间原则工作的继电器。o用途：用于时

7、间控制，又称定时器。o延时类型：通电延时型、断电延时型。o结构分类：空气式、电子式（数字式） 、电动式等。 n空气式时间继电器n电子式时间继电器n电动式时间继电器空气式时间继电器o构成：电磁机构+触头+汽缸（活塞）o原理：利用空气阻尼的原理工作。图1.4.3 a通电延时型、b断电延时型o主要参数：延时类型及触点吸引线圈电压，延时范围 0.460S或0.4180So电气符号：图1.4.4o特点：价低、可靠、定时精度差电动式时间继电器o构成：同步机+减速器+执行结构（触头 ）o优：延时时间长、精度高。缺：结构复杂、体积大。o型号举例：JS10系列 7PR系列 电子式时间继电器o分类： 晶体管式（阻

8、容式）：利用充放电原理延 时工作，小型继电器触点输出。数字式：脉冲+计数+执行机构。o型号：晶：JS14、ST3P系列数：JSS14系列常用时间继电器外形1、热继电器o用途：用于三相交流异步电动机（笼型）的过载保护。（含断相保护 ） o分类：双金属片式常用电子式 o结构：热元件+触头+动作机构+整定装置+复位装置 参见图1.4.5 o原理：由双金属片的变形，通过导板，分断触点。复位：故障排除后，手动复位整定：通常整定在电动机的额定电流上。 o型号：JR1620，JR36 o参数：n额定电流n热元件额定电流及整定范围。 o符号：图1.4.6常用的热继电器及其他控制器速度继电器o用途：检测转速的过

9、零点。多用于反接制动时 ，切除反相序电源。o结构：转子（磁极）+笼型空心绕组+触头图1.4.7o原理：电磁感应与鼠笼式异步机相似。转动时 ，笼型绕组感生电势，形成电流后受力而摆动 ，摆锤拨动触头系统工作。o停转时（N=0），摆锤垂立，触头复位。o型号：JY1（复位转速100r/min）、JFZ0o符号：图1.4.8固态继电器o构成：由电力开关器件组成，由输入信号电压，控制输出电 子器 件导通。 o用途：为无触点继电器，无火花。广泛应用在数字电路和计 控系统。 o分类：交流输出和直流输出两大类。 （ACSSR、DCSSR）分别用来通断交/直流负载。 o应用举例（ACSSR）参见图1.4.9：原理

10、：n1.2端施加US时，3.4端接通。n1.2端无US时，3.4端开关截止。 o常用型号：JGXF系列（电流有1080A的 8种规格）。 o主要参数： 输入信号电压范围输出额定电压/电流耐压强度参见17页 表1-6 固态继电器外形结构熔断器用途：用于低压电路的短路保护。 1.5.1 保护持性及参数 1、 构成：外壳+熔体（芯） 。材料：低熔点、铝锡合金、铜等金属 2 、保护（熔断）特性：图1.5.1 熔体成流超过IfN,熔断。熔断时间与熔体电流成反比。熔体电流小于等于IfN时，不会熔断、可以长期工 作。 3、 分类：插入式、螺旋式、管式（无填料封闭管式、填料封闭管式）、导轨式、速熔式 。熔断器

11、4、 主要参数：n熔断器额定电流（外壳）n熔体额定电流（熔体）举例：RT18系列 ，主要参数见17页，表1.9 5、 选择、确定熔体电流，选配合适外壳。n上、下级电路保护熔体的配合，电流比值不小于 1.6：1n照明或阻性负载，熔体电流IfNI.n单台电机。IfN（1.5.）n多台电机不同时起动 IfN（1.5.）A 6、符号：图1.5.2 熔断器外形主令电器o主令电器的用途：发布控制信号或指令o类别：按钮、执行开关、万能转换开关 、主令控制器等1.6.1 按钮和指示灯 1.6.2 位置开关 1.6.3 万能转换开关和主令控制器 1.6.4 凸轮控制器按钮和指示灯1、按钮的构成：静触点、动触点、

12、复位弹簧、 按钮帽外壳。参见图1.6.1 2、分类：结构形式（组合式、指示灯式）、操作方式（带锁定按动式（无自动复位功能） 、不带锁定按动式、旋转式 ）。 3、工作原理： 按下时，动静桥下移、常闭点（3、4）断开常开点 （1、2） 闭合按钮松开时，弹性力使触桥复位，触点状态复 原。 4、型号举例：、 、按钮和指示灯5、选用考虑：额定电压、电流（）、结构 形式、操作方式、触点对数、按钮颜色、有无 指示灯及帽形（急停式）。 6、符号：图1.6.2 7、指示灯：氖泡、灯泡、半导体发光器件等。主要参数及选择：额定电压 、. 发光器件、颜色。 型号举例：ND16-22按钮和指示灯外形位置开关用途：用于运

13、部部件的位置或行程的检测和控制 。主要包括行程开关、微动开关、接近开关、光 电开关等。 1、行程开关构成：静触头、动静桥、压动杆。工作原理与按钮相似，但操作形式为挡铁压 动式。 参见图1.6.3 2、分类：（操作头型式）直杆式、单轮式、双轮式等（按复位方式为自动复位式和非自动复位式） 。 3、型号举例：行程开关外形接近开关o分类：电感式、电容式、霍尔式o用途：非接触式，能检测金属物体的接 近状态。光电开关o工作原理：利用红外发射和接收的原理 检测物体的到来。o主要类型： 对射式发射和接收分开设置，物体经过 时，阻断光源。 反射式发射和接收装在一起，利用被捡 物体的反射工作。o符号：参见图1.6

14、.4万能转换开关和主令控制器o万能转换开关o主令控制器万能转换开关o结构特点：多挡住、多段式。可同时控 制多回路，故称万能转换开关。（园盘 操作）W型的一层结构原理见图1.6.5 。触头座，凸轮、手柄、定位机构等组 成用途：多用于仪表切换。o常用型号：、系列万能转换开关外形主令控制器o结构特点：凸轮非调整式主令控制器， 是一种采用机械传动杠杆手动操作方式 的多档位、多控制回路的控制电器。o用途：主要用于起重设备的磁力控制。o常用型号：、等凸轮控制器o结构特征：大电流的多挡住、多触头手动操作 的开关电器。触头的结构示意见图1.6.6，由 插式触头、手柄、转轴、凸轮、灭弧罩、定位 机构的组成。o用

15、途：用于起重机绕线式异步电动机的起动、 调速、制动控制。o型号：、系列o主要参数：触点的额定电流（、 或、）o符号：（万能、主令，凸轮）参见图 .接线端子o接线端子型号和外形o本章主要介绍了接触器、继电器、低压 断路器、刀开关、保护及主令电器等常 用低压电器。重点介绍了电气元件的基 本结构、工作原理及其主要参数、型号 与图形符号。o电气元件的技术参数是选用的主要依据 ，需要时可查阅产品样本和电工手册。 图1.1.1 磁路结构图1.1.2 触头结构示意图图1.2.2 接触器电气图形符号及 文字符号图1.1.3 栅片灭弧图1.2.1 CJ20交流接触器图1.3.1 组合开关结构示意图图1.3.2 刀开关和组合开关电气 图形符号及文字符号图1.3.3 低压断路器工作原理图图1.3.4 低压断路器符号图1.4.1 中间继电器符号图1.4.2 电流、电压继电器电气 图形及文字符号图1.4.3 时间继电器图1.4.4 时间继电器的电气图形 及文字符号图1.4.5 热继电器结构原理图1.4.6 热继电器符号图1.4.7 速度继电器原理图1.4.8 速度继电器的电气符号图1.4.9 AC-SSR典型应用电路 图图1.5.1熔断器的保护特性图1.5.2 熔断器的电气符号图1.6.1 按钮结构图1.6.2 按钮和指示灯电气符号图1.6.3 行程开关结构示