1、常用低壓電器常用低壓電器第六節第六節 主令電器主令電器第一節第一節 概述概述第二節第二節 常用低壓電器的基本問題常用低壓電器的基本問題第三節第三節 接觸器接觸器第四節第四節 繼電器繼電器第五節第五節 配電電器配電電器第一節第一節 概述概述 電器：接通與斷開電路；對電路進行保護、檢 測、控制等低壓電器：工作在交流1200V,直流1500V的電器一、低壓電器作用分類作用：控制、調理、轉換、通斷和保護按用途分類控制電器：接觸器，繼電器，主令電器等配電電器：熔斷器，斷路器，刀開關等執行電器：電磁離合器等按應用場合分類按應用場合分類 一般用途低壓電器 礦用低壓電器 化工用低壓電器 船用低壓電器 牽引低壓

2、電器 航空低壓電器 按操作方式分類 手動電器自動電器 按使用系統分類按使用系統分類 自動控制電力拖動系統用電器 電力系統用電器 自動化通訊系統用電器 按電器執行功能分類 有觸點電器 無觸點電器混合電器 按電力拖動自動控制系統用電器分類按電力拖動自動控制系統用電器分類接觸器，繼電器，主令電器，執行電器，接觸器，繼電器，主令電器，執行電器，熔斷器，成套電器，低壓斷路器，刀開關、熔斷器，成套電器，低壓斷路器，刀開關、 轉換開關轉換開關 二、低壓電器的應用二、低壓電器的應用 電力拖動控制系統中，低壓電器主要用于對電動機進行控制、調節和保護 低壓配電電路或動力裝置中，低壓電器主要用于對電路和設備進行保護

3、以及通斷、轉換電源或負載三、低壓電器額定工作制八小時工作制 不間斷工作制 短時工作制斷續周期工作制 四、低壓電器發展概況四、低壓電器發展概況 經歷了全面仿蘇、自行設計、更新換代、技 術引進、跟蹤國外新產品等幾個時期 目前，我國低壓電器的發展正向著更高層次邁進，按照國際標準積極開發、研制新產品，提高傳統電器產品的性能 低壓電器的發展趨勢 智能化，通信化，模塊化、組合化，提高分斷能力和限流性能，提高可靠性，應用計算機輔助設計、制造、試驗新產品 第二節第二節 常用低壓電器的基本問題常用低壓電器的基本問題 構造：電磁系統，觸點系統一、電磁機構 電磁線圈、鐵心、銜鐵1、結構形式（1按銜鐵的運動方式分 銜

4、鐵繞棱角轉動拍合式 銜鐵繞軸轉動拍合式 銜鐵直線運動直動式（2按磁路方式分 U形、E形1-鐵心2-線圈3-銜鐵（3 3按線圈的連接方式分按線圈的連接方式分 串聯電磁機構：電流線圈，電流型電器 并聯電磁機構：電壓線圈，電壓型電器（4按電磁線圈的種類分 電壓線圈、電流線圈串聯電磁機構并聯電磁機構2 2、電磁機構的特性、電磁機構的特性SBF2021 吸力特性：使銜鐵吸合的力與氣隙的關系 反力特性：使銜鐵釋放的力與氣隙的關系（1吸力特性2FCS1 1） 交流電磁機構的吸力特性交流電磁機構的吸力特性fNEU44. 4 設外加電壓U、頻率f、匝數N不變時 =常數 F = 常數實際上，F隨的減小略有增加磁路

5、定律:)(00sINsINRINm=常數, 電流I與氣隙成正比2 2直流電磁機構的吸力特性直流電磁機構的吸力特性21()F I=常數 （2)2)反力特性反力特性 反力產生：釋放彈簧、觸點彈簧、重力 起始點：1， 接觸點：2 1 -2區間，隨著，反力 2點，反力突增 2 -0區間，隨著，反力(3(3吸力特性與反力特性的配合吸力特性與反力特性的配合吸力過大，鐵心端面磨損，觸點彈跳吸力過小，鐵心吸合速度降低實際中，改變彈簧松緊實現吸力特性與 反力特性的配合反力特性直流吸力特性交流吸力特性單相交流電磁機構，在鐵心端面安裝分磁環 F2 ,正弦交變為零時，F也為零，動鐵心在F反作用下斷開增大時， F也增大

6、當FF反時，動鐵心吸合，因此使動鐵心產生振動212F1F21分磁環二、觸點系統二、觸點系統結構形式：橋式觸點，指形觸點1、觸點的接觸形式 點接觸、線接觸、面接觸加入分磁環，磁通的一部分穿過分磁環，在環中產生渦流，根據電磁感應定律，該渦流所產生的磁通2比未穿過分磁環的磁通1相位上滯后，其合力F1+F2始終大于F反，可消除振動2 2、觸點的接觸電阻、觸點的接觸電阻產生原因：接觸面不光滑產生電流收縮現象定義：由于動、靜觸點在過渡區域形成的電阻，稱接觸電阻減小接觸電阻：選用性能好的金屬材料觸點上裝設接觸彈簧點接觸面接觸線接觸三、電弧的產生和常用的滅弧方法三、電弧的產生和常用的滅弧方法1 1、電弧的產生

7、、電弧的產生觸點分斷時，觸點間電壓達觸點分斷時，觸點間電壓達12-20V12-20V，電電流達流達0.25-1A0.25-1A時，觸點間隙內就產生電弧時，觸點間隙內就產生電弧電弧對電器的影響：電弧對電器的影響：使要斷開的電路沒有斷開使要斷開的電路沒有斷開使觸點熔化使觸點熔化造成相間短路，甚至火災造成相間短路，甚至火災2 2、常用的滅弧方法、常用的滅弧方法 滅弧柵由多片表面鍍銅的薄鋼片組成 置于滅弧罩內的觸點上方，彼此之間互相絕緣 一旦發生電弧，被吸入柵片內，電弧被柵片分割成許多串聯的短電弧，當交流電壓過零時電弧自然熄滅 這種滅弧裝置常用于交流滅弧 1 1滅弧柵滅弧滅弧柵滅弧電弧觸點柵片3 3磁

8、吹滅弧磁吹滅弧 2滅弧罩滅弧常用陶土、石棉水泥或耐弧塑料制成 電弧進入滅弧罩后，電弧與滅弧罩接觸，能 使電弧迅速冷卻而熄滅 這種滅弧裝置可用于交流和直流滅弧 觸點電路中串入一吹弧線圈 觸點電流通過吹弧線圈時要產生磁場 在磁場的作用下會產生電磁力 電弧被拉長并吹入滅弧罩中 電弧電流越大，滅弧能力越強 廣泛用于直流滅弧鐵心吹弧線圈4 4雙斷口滅弧雙斷口滅弧適用于橋式觸點適用于橋式觸點 觸點觸點1 1和觸點和觸點2 2的載流體在弧區產生磁的載流體在弧區產生磁場場電弧電流在磁場中受力，使電弧向外電弧電流在磁場中受力，使電弧向外運動運動并拉長并拉長 一般多用于小功率的電器中一般多用于小功率的電器中 動觸

9、點2靜觸點1第三節第三節 接觸器接觸器用于通斷交直流主電路及大容量控制電路一、交流接觸器 通、斷交流電路 1、電磁式交流接觸器觸點：雙斷點橋式、單斷點指形電磁機構：鐵心，U形、E形 動鐵心運動方式，拍合式、直動式滅弧裝置：雙斷口、滅弧柵等工作原理 ：線圈通電電流磁通電磁力當電磁力反作用力，銜鐵吸合觸點動作（常開觸點閉合，常閉觸點斷開）線圈斷電電磁力消失 觸點恢復線圈鐵心觸點彈簧靜觸點動觸點復位彈簧輔助觸點2、混合式交流接觸器 特點: 通與斷的轉換由晶閘管完成 接通狀態的保持由接觸器完成接通電源a高b低)KA閉合VTH2導通 KM主觸點閉合在額定電流下，Uab VTH2導通電壓分斷電路 Uab增

10、大 Uab VTH2導通電壓 VTH2導通，KM主觸點完全斷開要求晶閘管與接觸器的動作順序： 電路接通時，VTH先導通，KM后閉合 電路分斷時， KM先斷開，VTH后關斷3 、智能交流接觸器 基本功能： 能檢測并判別正常門檻吸合電壓，保證可靠 吸合。另外,在正常運行時也能監視輸入電壓 根據電壓值變化自動選擇最佳合閘相角合閘，以降低動、靜觸點的碰撞而引起的二次振動 觸點閉合后，自動轉換到低電壓和續流環節控制，使銜鐵維持吸合狀態，實現最佳節能運行工作原理 :二、直流接觸器二、直流接觸器 結構特點：結構特點： 主觸點主觸點 指形，輔助觸點指形，輔助觸點橋式橋式 鐵心鐵心整塊軟鋼或純鐵整塊軟鋼或純鐵

11、線圈線圈長而薄的圓筒形長而薄的圓筒形 動、靜鐵心動、靜鐵心非磁性墊片非磁性墊片 大電流接觸器大電流接觸器 串聯雙繞組線圈串聯雙繞組線圈觸點線圈鐵心工作原理工作原理: :與交流接觸器相同與交流接觸器相同滅弧方式滅弧方式: : 磁吹式磁吹式1、接觸器的型號 CJ/ CZ/2、接觸器的主要技術參數 1額定電壓 2額定電流 3動作值 4接通與分斷能力 5電壽命和機械壽命 6操作頻率三、接觸器的主要技術指標三、接觸器的主要技術指標第四節第四節 繼電器繼電器分類：分類： 1) 1) 按用途分按用途分 2) 2) 按輸入量物理性質分按輸入量物理性質分 3) 3) 按工作原理分按工作原理分 4) 4) 按動作

12、時間分按動作時間分 5) 5) 按結構特點分按結構特點分作用作用通過觸點或突變量通斷控制電路控制和保護電力拖動裝置 繼電器的主要參數： 1、額定參數: 電壓,電流 2、動作參數: 動作值Xc, 返回值Xf 3、返回系數: Xf /Xc 4、儲備系數: 額定值與動作值之比 5、動作時間: 吸合時間和釋放時間 6、整定值: 動作參數的人為調整值 輸入輸入輸出特性輸出特性一、電磁式繼電器一、電磁式繼電器原理：線圈通電電磁力觸點通、斷構造：線圈、電磁機構、觸點與反力系統繼電器與接觸器的區別：繼電器與接觸器的區別：1 1、繼電器用于通、斷小電流的電路，結構上、繼電器用于通、斷小電流的電路，結構上 不需加

13、滅弧裝置不需加滅弧裝置 接觸器用于通、斷大電流的電路，結構上接觸器用于通、斷大電流的電路，結構上 需加滅弧裝置需加滅弧裝置2 2、繼電器輸入信號很多、繼電器輸入信號很多 接觸器輸入信號只有電壓接觸器輸入信號只有電壓硅鋼片鐵心，有短路環電工軟鋼鐵心，無短路環線圈觸點非磁性墊片調節螺母彈簧鐵心分類:交 流直 流 :1 1、電磁式電壓繼電器、電磁式電壓繼電器定義：根據線圈電壓大小而接通或斷開的繼電器用途：電壓保護和控制分類：過電壓，欠電壓或零壓）1過電壓繼電器 當 時繼電器才動作 在電路中作過電壓保護 其常閉觸點與接觸器線圈串聯 只有交流過電壓繼電器 吸合電壓調整范圍：(1.05-1.2)UNcNU

14、U2)欠電壓繼電器定義：當吸時繼電器才動作用途：欠電壓保護接法：常開觸點與接觸器線圈串聯分類：直流欠電壓：吸合電壓0.3-0.5)UN 釋放電壓0.07-0.2)UN 交流欠電壓：吸合電壓0.6-0.85)UN 釋放電壓0.1-0.35)UN零壓繼電器：在電路中作零電壓保護2 2、電磁式電流繼電器、電磁式電流繼電器定義：根據電流大小而動作的繼電器分類：過電流，欠電流1過電流繼電器當時繼電器才動作在電路中作過流保護常閉觸點與接觸器線圈串聯吸合電流調整范圍： 交流過電流繼電器 (1.11.3)IN 直流過電流繼電器 (0.73)IN2欠電流繼電器當時繼電器吸合動作在電路中作欠流保護常開觸點與接觸器

15、串聯只有直流過電流繼電器 吸合電流調整范圍：(0.3-0.65)IN釋放電流調整范圍：(0.1-0.2)IN3、電磁式繼電器主要技術數據4、中間繼電器用途：遠距離傳輸和轉換控制信號特點：觸點對數多、容量大5 5、電磁式繼電器的整定方法、電磁式繼電器的整定方法1調整釋放彈簧松緊來調整吸合值2改變非磁性墊片的厚度來調整釋放值3調整調節螺釘來改變吸合值二、時間繼電器二、時間繼電器線圈通電，經一段時間后，觸點動作按結構分：電磁式、空氣阻尼式、電子式按延時時間分：通電延時型、斷電延時型延時時間的調節方法：延時時間：線圈斷電觸點恢復特點：斷電延時型延時范圍： 0.2-10s1.1.直流電磁式時間繼電器直流

16、電磁式時間繼電器線圈短路線圈非磁性墊片調整彈簧調節彈簧松緊調節非磁性墊片厚度2、空氣阻尼式時間繼電器線圈銜鐵反力彈簧推板活塞桿杠桿彈簧橡皮膜活塞空氣室調節螺釘進氣孔延時觸點瞬動觸點延時時間：線圈通電延時時間：線圈通電觸點動作觸點動作延時調節方法延時調節方法: :調節進氣孔大小調節進氣孔大小3、電動機式時間繼電器略）4、電子式時間繼電器特點特點: : 通電延時型通電延時型延時范圍：延時范圍： 0.4 0.4180s180s延時時間：線圈通電延時時間：線圈通電觸點動作觸點動作特點特點: : 通電延時型通電延時型延時范圍：延時范圍： 0.2-300s 0.2-300s延時調節方法延時調節方法: :

17、改變改變RCRC充電時間常數充電時間常數三、熱繼電器三、熱繼電器 電動機過載保護電動機過載保護 斷相及電流不平衡運行保護斷相及電流不平衡運行保護 雙金屬片式雙金屬片式 熱敏電阻式熱敏電阻式 易熔合金式易熔合金式 1 1、雙金屬片工作原理、雙金屬片工作原理 兩個線膨脹系數不同的金屬壓兩個線膨脹系數不同的金屬壓成一個整體成一個整體 線膨脹系數大的稱為主動層，線膨脹系數大的稱為主動層，反之為被動層反之為被動層 受熱向被動層彎曲受熱向被動層彎曲類型作用2 2、熱元件的加熱方法、熱元件的加熱方法被動層主動層直接加熱法間接加熱法復合加熱法電流互感器加熱法3 3、雙金屬片式熱繼電器的工作原理、雙金屬片式熱繼

18、電器的工作原理熱元件雙金屬片推桿補償雙金屬片片簧弓簧觸點推桿杠桿調節凸輪復位按鈕構造：主雙金屬片、加熱元件、動作機構、構造：主雙金屬片、加熱元件、動作機構、 觸點系統、調整機構、補償元件等觸點系統、調整機構、補償元件等連接方式：雙金屬片和加熱元件串入主電路連接方式：雙金屬片和加熱元件串入主電路 常閉觸點串入控制電路常閉觸點串入控制電路工作原理：過載時，雙金屬片受熱彎曲，帶工作原理：過載時，雙金屬片受熱彎曲，帶 動常閉動常閉 觸點斷開，切斷控制電路觸點斷開，切斷控制電路工作特性：安秒特性，為反時限特性工作特性：安秒特性，為反時限特性環境溫度的影響：加補償雙金屬片環境溫度的影響：加補償雙金屬片電流

19、整定：通過凸輪實現電流整定：通過凸輪實現4、熱繼電器的斷相保護結構特點：導板差動機構結構特點：導板差動機構 有上有上, ,下導板及杠桿下導板及杠桿工作原理：斷相時，該相工作原理：斷相時，該相的雙金屬片向左彎曲，的雙金屬片向左彎曲，另兩相仍向右彎曲，產另兩相仍向右彎曲，產生了差動，通過杠桿放生了差動，通過杠桿放大，使觸點動作，切斷大，使觸點動作，切斷控制電路控制電路運用運用: :形接法的電動機必形接法的電動機必須用帶斷相保護的熱繼須用帶斷相保護的熱繼電器電器杠桿外導板四、溫度繼電器略）五、速度繼電器 適用:反接制動控制 銜接:與電動機同軸 工作原理: 當電動機轉動時,且 n120r/min ,觸

20、點動作 當電動機停轉時，且n100r/min, 觸點恢復轉軸轉子磁極定子定子繞組擺桿簧片常閉觸點常開觸點六、固態繼電器 特點:無觸點、無火花接通和斷開電路 分類分類交 流 型直 流 型采用雙向晶閘管 采用功率晶體管 交流固態繼電器工作原理交流固態繼電器工作原理: :輸入信號 VT1 導通 VT2截止 VTH1導通 VTH2導通，負載接通交流電源輸入信號去掉 VT1截止VT2飽和導通 VTH1截止，此時V2仍保持導通，直到負載電流減小到小于雙向晶閘管的維持電流為止第五節第五節 配電電器配電電器一、刀開關和組合開關一、刀開關和組合開關1 1、刀開關、刀開關 作用作用: :隔離電源隔離電源 分類分類

21、: : 極數極數: :單極單極, ,雙極雙極, ,三極三極 構造構造: :平板式平板式, ,條條架式架式 操作方式操作方式: :直動手直動手柄式柄式 杠桿操杠桿操作式作式 電動操電動操作式作式底板靜插座觸刀手柄2 2、組合開關、組合開關構造構造: :由分別裝在多層絕由分別裝在多層絕 緣材料絕緣件內的緣材料絕緣件內的 動、靜觸點組成動、靜觸點組成特點特點: :觸點座可以一觸點座可以一 層層 一層地堆疊，最多一層地堆疊，最多可堆疊可堆疊6 6層層操作操作: :手柄每轉動手柄每轉動90o90o，觸觸 點便輪流通斷點便輪流通斷手柄轉軸彈簧凸輪動觸片靜觸片接線柱絕緣桿二、熔斷器作用作用: :當通過熔斷器

22、的電流超過額定值一定時間當通過熔斷器的電流超過額定值一定時間 , , 熔斷器熔體熔化，分斷電路熔斷器熔體熔化，分斷電路 在電路中起短路保護在電路中起短路保護1 1、熔斷器的結構及工作原理、熔斷器的結構及工作原理 構造：熔體、絕緣管或座）、填料構造：熔體、絕緣管或座）、填料 熔體材料：低熔點材料錫、鋅、鉛等熔體材料：低熔點材料錫、鋅、鉛等 高熔點材料銅、銀等高熔點材料銅、銀等 熔體形狀：絲狀用于小電流場合）熔體形狀：絲狀用于小電流場合） 片狀用于較大電流場合）片狀用于較大電流場合） 接法接法: :使用時，熔體與被保護串聯使用時，熔體與被保護串聯 絕緣管絕緣管: :硬質纖維或瓷質絕緣材料制成硬質纖

23、維或瓷質絕緣材料制成 填料填料: :為了加速滅弧，提高分斷能力，填為了加速滅弧，提高分斷能力，填 料材料用石英砂料材料用石英砂2 2、熔斷器的特性、熔斷器的特性主要技術參數：保護特性、分斷能力主要技術參數：保護特性、分斷能力保護特性：安秒特性保護特性：安秒特性 最小熔化電最小熔化電IRIR， 最小熔化系數最小熔化系數 = IR/IN = IR/IN分斷能力：在額定電壓分斷能力：在額定電壓 和一定的功率因數下和一定的功率因數下 切斷的最大短路電流切斷的最大短路電流IR3 3、常用熔斷器類型、常用熔斷器類型1無填料插入式熔斷器2無填料封閉管式熔斷器熔體熔體3有填料封閉管式熔斷器4螺旋式熔斷器熔體熔

24、體5快速熔斷器 結構與3)一樣6自復式熔斷器熔體三、低壓斷路器三、低壓斷路器觸點系統滅弧系統脫扣器開關 作用作用: :對電路實現短路、過載、欠壓等保護對電路實現短路、過載、欠壓等保護1 1、低壓斷路器工作原理、低壓斷路器工作原理主觸點自由脫扣機構過流脫扣器分勵脫扣器熱脫扣器欠壓脫扣器組成組成2 2、漏電保護斷路器、漏電保護斷路器主觸點用于接通和斷開主電路主觸點用于接通和斷開主電路. .正常情況下正常情況下, ,閉合閉合短路或過流時，過流脫扣器的吸力增加，銜鐵吸合，頂桿向上將短路或過流時，過流脫扣器的吸力增加，銜鐵吸合，頂桿向上將鎖扣頂開，分斷彈簧復位，帶動主觸點斷開主電路鎖扣頂開，分斷彈簧復位

25、，帶動主觸點斷開主電路過載保護過載保護熱脫扣器工作熱脫扣器工作欠壓保護欠壓保護欠壓脫扣器工作欠壓脫扣器工作用途用途: :防止用電設備發生漏電及人體觸電等事故防止用電設備發生漏電及人體觸電等事故 分類分類: :電磁式電流動作型、電壓動作型和晶體管電磁式電流動作型、電壓動作型和晶體管 電流動作型電流動作型 原理類同事故時,三相電流的相量和不再等于零,而為Ie Ie在磁路中產生交變磁通3,有半個周期在方向上與磁通1相反 Ie達到一定值時,銜鐵上的脫扣指使脫扣機構動作，斷路器斷開主電路 主觸點零序電流互感器 脫扣器 3 3、智能斷路器、智能斷路器 作用作用: :過載、短路、漏電、缺相等保護過載、短路、

26、漏電、缺相等保護 對各種保護功能的動作參數進行顯示、設定和修對各種保護功能的動作參數進行顯示、設定和修改改 主要功能: 信號采集 電流檢測 溫度檢測 執行分斷 故障記憶 抗干擾 第六節第六節 主令電器主令電器一、按鈕定義定義: : 用來接通或斷開控制電路以發布命令、或用來接通或斷開控制電路以發布命令、或對對 生產過程作程序控制的開關電器生產過程作程序控制的開關電器分類分類: : 按鈕、行程開關、萬能轉換開關和主令控按鈕、行程開關、萬能轉換開關和主令控制制 器等器等 構造構造: :按鈕帽、復位彈簧按鈕帽、復位彈簧、觸點、外殼及支持連、觸點、外殼及支持連接部件接部件類型類型: :單式單式, ,復式復式, ,三聯式三聯式 按鈕帽復位