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1、2018/9/3,浅谈接触器、热继选型,奉献给制冷行业的同仁们,Page 2,继电器-接触器控制系统,）,熟悉各种电器的工作原理及作用、表示符号，着重掌握继电器接触器控制线路中基本控制环节的构成和工作原理，能分析较复杂的控制线路，并通过训练学会设计一些较简单的控制线路。常用的控制电器常用的控制电器的分类：1.按动作性质：分为自动电器和非自动电器（由操作人员手动操纵）非自动电器：没有动力机构，如刀开关、转换开关、行程开关。自动电器：有动力执行机构，如接触器、继电器、自动开关。（按照指令、信号、或某个物理量的变化而自动动作）2.按用途：控制电器，保护电器和执行电器,Page 3,自动控制电器,这类
2、电器有动力执行机构：如电磁铁等。常用的自动控制电器有接触器和继电器。 一.接触器：1.原理：在外界输入信号的作用下能够自动地接通或断开带有负载的主回路的自动控制电器，它是靠电磁力来自动的打开或闭合带有负载的触头。2.分类：交流和直流接触器。3.交流接触器：1）结构组成：主触头，灭弧装置，铁心，线圈及辅助触头。,Page 4,2）选型时主要技术指标：A 主触头的额定电流，电压及极数B 线圈的电压：C 辅助触头（22）：型号及规格： CJ20100（ /3）， 220V3）图形符号：,Page 5,4.直流接触器： 组成部分和工作原理同交流接触器基本一样。 不同： （1）铁心用软钢或工程纯铁制成圆
3、形。 （2）适用于频繁启动制动的场合。,接触器,9/3/2018,9/3/2018,简单的接触器控制,A,B,C,M 3,刀闸起隔离作用,自保持,停止 按钮,起动 按钮,特点：小电流控制大电流。,Page 8,交流接触器选型,1.接触器的选用 交流负载应选用交流接触器，直流负载应选用直流接触器。 2.交流接触器 交流接触器利用主接点来开闭电路，用辅助接点来执行控制指令，从而完成电力的开关和控制电路。通常情况下，主接点一般只有常开接点，而辅助接点常有两对具有常开和常闭功能的接点。接下来通过其组成，分类，基本参数，选择参数，运行和维护来做详细说明。 3.交流接触器的组成 主要由四部分组成:(1)电
4、磁系统 (2)触头系统 (3)灭弧装置 (4)绝缘外壳及附件 4.交流接触器的分类 一般情况下，划分为电磁式，永磁式和真空式三种。 实际上，可以考虑根据主触电级数、灭弧介质和有无触点来进行分类。,Page 9,接触器,线圈通电时产生电磁吸引力将衔铁吸下，使常开触点闭合，常闭触点断开。线圈断电后电磁吸引力消失，依靠弹簧使触点恢复到原来的状态。,Page 10,接触器分类,（1）按主触点极数分：可分为单极、双极、三极、四极和五极接触器。单极接触器主要用于单相负荷，如照明负荷、焊机等；双极接触器用于绕线式异步电机的转子回路中；三极接触器用于三相负荷，如电动机控制，使用最为广泛；四极接触器主要用于三相
5、四线制的照明线路，也可用来控制双回路电动机负载；五极交流接触器用来组成自耦补偿起动器或控制双笼型电动机，以变换绕组接法。 （2）按灭弧介质分：可分为空气式接触器、真空式接触器等。依靠空气绝缘的接触器用于一般负载，而采用真空绝缘的接触器常用在煤矿、石油、化工企业及电压在660V和1140V等一些特殊的场合。 （3）按有无触点分：可分为有触点接触器和无触点接触器。常见多为有触点接触器，无触点接触器属于电子技术应用的产物，一般采用晶闸管作为回路的通断元件。,Page 11,交流接触器的基本参数,（1）额定电压：指主触点额定工作电压，应等于负载的额定电压。 （2）额定电流：接触器触点在额定工作条件下的
6、电流值。 （3）通断能力：分为最大接通电流和最大分断电流。最大接通电流是指触点闭合时不会造成触点熔焊时的最大电流值；最大分断电流是指触点断开时能可靠灭弧的最大电流。一般通断能力是额定电流的510倍。开断电路的电压等级有关，电压越高，通断能力越小。 （4）动作值：可分为吸合电压和释放电压。吸合电压是接触器可以吸合时的线圈两端最小电压。释放电压是指接触器吸合后，缓慢降低吸合线圈的电压，接触器释放时的最大电压。一般规定，吸合电压不低于线圈额定电压的85，释放电压不高于线圈额定电压的70% （5）吸引线圈额定电压：接触器正常工作时，吸引线圈上所加的电压值。 （6）操作频率：接触器在吸合瞬间，吸引线圈需
7、消耗比额定电流大57倍的电流，如果操作频率过高，则会使线圈严重发热，直接影响接触器的正常使用。从而需要操作功率来加以限制。 （7）寿命:包括电寿命和机械寿命。目前接触器的机械寿命已达一千万次以上，电气寿命约是机械寿命的5%20。,Page 12,在外界信号的作用下自动地接通或断开控制回路的一种电器。A：根据输入信号的不同进行如下分类：分为电流，电压，速度，压力及热继电器等。B：根据动作时间进行如下分类：分为瞬时动作继电器和延时动作继电器（即时间继电器）。 C：根据动作原理进行如下分类：分为电磁式，感应式，电动式，电子式和机械式等，其中电磁式应用最多。,继电器原理,Page 13,接触器与热继的
8、区别,继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器的主触头可以通过大电流，而继电器的 触头只能通过小电流。 所以，继电器只能用于控制电路中。,Page 14,热继电器,发热元件,功能：过载保护,结构：,I,工作原理：,热继电器是根据控制对象的温度变化来控制电流流通的继电器，用于保护电动机的过载。（发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。）,Page 15,热继电器的符号,发热元件,串联在主电路中,串联在控制电路中, 电机起动、停车（点动、连续运行、多地点 控制、顺序控制等） 电机正反转控制 行程控制 时
9、间控制 速度控制,基本控制环节,Page 16,KM,SB1,KM,SB2,KH,A,B,C,KM,FU,QS,KH,电流成回路， 只要接两相就可以了。,Page 17,使用继电器注意的问题,（1）有若干个电流等级,每一个等级有一个电流调节范围。选择时根据电动机额定电流确定热继电器的热元件电流等级,电动机额定电流应在电流调节范围之中; 线圈电压等于控制电压。 （2）热继电器在电路中是做三相交流电动机的过载保护用，由于热继电器中发热元件有热惯性，在电路中不能做瞬时过载保护，更不能做短路保护 （3）保护三相异步电动机时，至少要用有两个热元件的热继电器。,Page 18,热继电器的保护特性,当电动机
10、运行中出现过载电流时，必将引起绕组发热。根据热平衡关系，不难得出在允许温升条件下，电动机通电时间与其过载电流的平方成反比的结论。根据这个结论，可以得出电动机的过载特性，具有反时限特性，如图l中曲线1所示。 图1：电动机的过载特性和热继电器的保护特性及其配合,为了适应电动机的过载特性而又起到过载保护作用，要求热继电器也应具有如同电动机过载特性那样的反时限特性。为此，在热继电器中必须具有电阻发热元件，利用过载电流通过电阻发热元件产生的热效应使感测元件动作，从而带动触点动作来完成保护作用。热继电器中通过的过载电流与热继电器触点的动作时间关系，称为热继电器的保护特性，如图1中曲线2所示。考虑各种误差的
11、影响，电动机的过载特性和继电器的保护特性都不是一条曲线，而是一条带子。显而易见，误差越大，带子越宽；误差越少，带子越窄。,Page 19,热继电器的选型及整定原则,1）保证电动机正常运行及起动： 在正常起动的起动电流和起动时间、非频繁起动的场合，必须保证电动机的起动不致使热继电器误动。当电动机起动电流为额定电流的6倍、起动时间不超过6s、很少连续起动的条件下，一般可按电动机的额定电流来选择热继电器。（实际中热继电器的额定电流可略大于电动机的额定电流） 2）考虑保护对象-电动机的特性： 电动机的型号、规格和特性 电动机的绝缘材料等级有A级、E级、B级等，它们的允许温升各不相同，因而其承受过载的能
12、力也不相同。开启式电动机散热比较容易，而封闭式电动机散热就困难得多，稍有过载，其温升就可能超过限值。原则上讲是按电动机的额定电流来考虑，但对于过载能力较差的电动机，它所配的热继电器(或热元件)的额定电流就应适当小些。在这种场合，也可以取热继电器(或热元件)的额定电流为电动机额定电流的60-80。 3）考虑负载因素： 如负载性质不允许停车、即便过载会使电动机寿命缩短，也不应让电动机冒然脱扣，以免生产遭受比电动机价格高许多倍的巨大损失。这时继电器的额定电流可选择较大值（当然此工况下电动机的选择一般也会有较强的过载能力）。这种场合最好采用由热继电器和其它保护电器有机地组合起来的保护措施，只有在发生非
13、常危险的过载时方考虑脱扣。 总之，这不是一个教条的公式，应综合考虑。,Page 20,热继电器的选型及整定原则,3热元件整定电流选择： 根据热继电器型号和热元件额定电流，即可查出热元件整定电流的调节范围。通常将热继电器的整定电流调整到电动机的额定电流；对过载能力差的电动机，可将热元件整定值调整到电动机额定电流的06-08倍；当电动机起动时间较长、拖动冲击负载或不允许停车时，可将热元件整定电流调节到电动机额定电流的11-115倍。 4.热继电器应具有既可靠又合理的保护特性， 具体而言应具有一条与电动机容许过载特性相似的反时限特性，且应在电动机容许过载特性之下，而且应有较高的精确度，以保证保护动作
14、的可靠性。,Page 21,热继电器的选型及整定原则,5其它注意事项： 1）操作频率：当电动机的操作频率超过热继电器的操作频率时，如电动机的反接制动、可逆运转和密接通断，热继电器就不能提供保护。这时可考虑选用半导体温度继电器进行保护。 2）对于工作时间较短、间歇时间较长的电动机(例如摇臂钻床的摇臂升降电动机等)，以及虽然长期工作但过载的可能性很小的电动机(例如排风机等)，可以不设过载保护。 3）对点动、重载起动，连续正反转及反接制动等运行的电动机，一般不宜用热继电器。 4）应当具有一定的温度补偿：由于周围介质温度的变化，在相同的过载电流下，热继电器的动作将产生误差，为消除这种误差，应当设置温度
15、补偿措施； 5）一般情况下，应遵循热继电器保护动作后即使热继电器自动复位，被保护的电动机都不应自动再起动的原则，否则应将热继电器设定为手动复位状态。这是为了防止电动机在故障未被消除而多次重复再起动损坏设备。例如：一般采用按钮控制的手动起动和手动停止的控制电路，热继电器可设定成自动复位形式；采用自动元件控制的自动起动电路应将热继电器设定为手动复位形式；凡能自动复位的热继电器，动作后应能在5分钟内可靠地自动复位。而手动复位的在动作后2分钟内用手按下手动复位按钮时，也应可靠地复位。多数产品一般都有手动与自动复位两种方式，并且可以利用螺钉调节成任一方式，以满足不同场合的需要。 6）动作电流值应当可调
16、为能满足生产和使用中的需要，减少规格档次，所以某一规格的热继电器应能通过凸轮的调节来实现。 7）因热元件受热变形需要时间，故热继电器只能作为电动机的过载保护，不能作为短路保护用。因此，在使用热继电器时，应加装熔断器作为短路保护。对于重载、频繁起动的较大容量的重要电动机，则可用过电流继电器(延时动作型的)作它的过载和短路保护。 8）怎样分析热继电器动作特性曲线,Page 22,使用环境,3）使用环境 主要指环境温度，它对热继电器动作的快慢影响较大。热继电器周围介质的温度，应和电动机周围介质的温度相同，否则会破坏已调整好的配合情况。例如：当电动机安装在高温处，而热继电器安装在温度较低处时，热继电器的动作将会滞后（或动作电流大）；反之，其动作将会提前（或动作电流小）。 对没有温度补偿的热继电器，应在热继电器和电动机两者环境温度差异不大的地方使用。对有温度补偿的热继电器，可用于热继电器与电动机两者环境温度有一定差异的地方，但应尽可能减少因环境温度变化带来的影响。 应考虑热继电器使用的环境温度和被保护电动机的环境温度。当热继电器使用的环境温度高于被保护电动机的环境温度15以下时，应使用大一号额定电流等级的热继电器；当热继电器使用的环境温度低于被保护电动机的环境温度15以下时，应使用小一号额定电流等级的热继电器。此外，也应考虑到电动机的负载情况及热继电器可能需要的调整范围。,
