1、2009-2-161第一章 常用低壓電器 n1.1 1.1 電器的基本知識電器的基本知識n1.21.2接觸器接觸器 n1.31.3繼電器繼電器n1.4 1.4 開關電器開關電器n1.5 1.5 熔斷器熔斷器n1.6 1.6 主令電器主令電器2009-2-1621.1 1.1 電器的基本知識電器的基本知識n1.1.1 1.1.1 電器的定義及分類電器的定義及分類n1.1.2 1.1.2 電磁式低壓電器的基本結構電磁式低壓電器的基本結構n 和工作原理和工作原理1.1 電器的基本知識電器的基本知識2009-2-1631.1.1 1.1.1 電器的定義及分類電器的定義及分類n1 1. . 什么是電器？

2、什么是電器？ n所謂電器就是根據外界施加的信號和要求，能自動所謂電器就是根據外界施加的信號和要求，能自動或手動地分合電路，斷續或連續地改變電路參數，或手動地分合電路，斷續或連續地改變電路參數，以實現對電或非電對象的切換、控制、保護、檢測、以實現對電或非電對象的切換、控制、保護、檢測、變換和調節用的電工器械。變換和調節用的電工器械。n低壓電器低壓電器通常指工作在交直流通常指工作在交直流12001200V V及及以下以下的電器的電器. .n電磁式低壓電器電磁式低壓電器采用電磁原理完成上述功能的低壓采用電磁原理完成上述功能的低壓電器稱為電磁式低壓電器電器稱為電磁式低壓電器. .n2 2. .作用作用

3、 定義與分類定義與分類2009-2-164n按控制作用分類按控制作用分類v執行電器執行電器 用來完成某種動作或傳遞功率。例如：電磁鐵。用來完成某種動作或傳遞功率。例如：電磁鐵。v控制電器控制電器 用來控制電路的通斷。例如：開關、繼電器。用來控制電路的通斷。例如：開關、繼電器。v主令電器主令電器 用來控制其它自動電器的動作，以發出控制用來控制其它自動電器的動作，以發出控制“指令指令”。例。例如：按鈕、轉換開關等。如：按鈕、轉換開關等。v保護電器保護電器 用來保護電源、電路及用電設備，使它們不致在短路、過用來保護電源、電路及用電設備，使它們不致在短路、過載狀態下運行，免遭損壞。例如：熔斷器、熱繼電

4、器等。載狀態下運行，免遭損壞。例如：熔斷器、熱繼電器等。 n按動作方式分按動作方式分 v自動切換電器自動切換電器 按照信號或某個物理量的變化而自動動作的電器。按照信號或某個物理量的變化而自動動作的電器。v例如：接觸器、繼電器等。例如：接觸器、繼電器等。v非自動電器非自動電器 通過人力操作而動作的電器。例如：開關、按鈕等通過人力操作而動作的電器。例如：開關、按鈕等 。n按動作原理分類按動作原理分類 v電磁式電器電磁式電器 它是根據電磁鐵的原理工作的。它是根據電磁鐵的原理工作的。v例如：接觸器、繼電器等。例如：接觸器、繼電器等。v非電磁式電器非電磁式電器 它是依靠外力（人力或機械力）或某種非電量的

5、變化它是依靠外力（人力或機械力）或某種非電量的變化而動作的電器。例如：行程開關、按鈕、速度繼電器、熱繼電器等。而動作的電器。例如：行程開關、按鈕、速度繼電器、熱繼電器等。 低壓電器的分類n3. 常用低壓控制電器分類常用低壓控制電器分類2009-2-165n 常用低壓控制電器分類常用低壓控制電器分類 接觸器接觸器交流接觸器交流接觸器直流接觸器直流接觸器繼電器繼電器電磁式繼電器電磁式繼電器電壓繼電器電壓繼電器中間繼電器中間繼電器電流繼電器電流繼電器熱繼電器熱繼電器時間繼電器時間繼電器直流電磁式直流電磁式空氣阻尼式空氣阻尼式電動式電動式電子式電子式溫度繼電器溫度繼電器速度繼電器速度繼電器壓力繼電器壓

6、力繼電器開關電器開關電器低壓斷路器低壓斷路器刀開關刀開關裝置式裝置式開啟式開啟式智能式智能式行程開關行程開關直動式直動式滾動式滾動式微動式微動式熔斷器熔斷器管式管式螺旋塞式螺旋塞式快速式快速式其它電器其它電器(如按鈕、指示燈等如按鈕、指示燈等)圖圖1-1 常用低壓控制電器分類常用低壓控制電器分類2009-2-166 1.1. 觸頭觸頭 觸頭是一切有觸點電器的觸頭是一切有觸點電器的執行部件執行部件，這些電器通過，這些電器通過觸頭的動作來接通或斷開被控制電路。觸頭通常由動、觸頭的動作來接通或斷開被控制電路。觸頭通常由動、靜觸頭組合而成。靜觸頭組合而成。電接觸電接觸:觸點在閉合狀態下動、靜觸點完全接

7、觸觸點在閉合狀態下動、靜觸點完全接觸,并有工并有工作電流通過時作電流通過時,稱為稱為電接觸電接觸.（1 1）觸點的接觸形式）觸點的接觸形式觸點的接觸形式有點接觸、線接觸和面接觸三種。觸點的接觸形式有點接觸、線接觸和面接觸三種。點接觸點接觸常用于小電流的電器中，如接觸器的輔助觸點或常用于小電流的電器中，如接觸器的輔助觸點或繼電器觸點；繼電器觸點； 1.1.2 電磁式低壓電器的基本結構和工作原理電磁式低壓電器的基本結構和工作原理電磁式低壓電器大都由電磁式低壓電器大都由觸頭觸頭、滅弧裝置滅弧裝置和和電磁機構電磁機構組成。組成。1.1.2 電磁式低壓電器的基本結構和工作原理電磁式低壓電器的基本結構和工

8、作原理2009-2-167線接觸線接觸 由于它的接觸區域是一條直線，觸點在通斷過程中是滾動接觸。由于它的接觸區域是一條直線，觸點在通斷過程中是滾動接觸。如圖示：開始接觸時，靜動觸點在如圖示：開始接觸時，靜動觸點在a a點接觸，靠彈簧壓力經點接觸，靠彈簧壓力經b b點滾動到點滾動到c c點點，斷開時作相反運動，這樣可以自動清除觸點表面的氧化膜。同時，長，斷開時作相反運動，這樣可以自動清除觸點表面的氧化膜。同時，長期工作的位置不是在易燒灼的期工作的位置不是在易燒灼的a a點，而是在點，而是在c c點，保證了觸點的良好接觸點，保證了觸點的良好接觸，這種滾動線接觸多用于中等容量的觸點，如接觸器的主觸點

9、；，這種滾動線接觸多用于中等容量的觸點，如接觸器的主觸點；面接觸面接觸可允許通過較大的電流，這種觸點一般在接觸表面上鑲有合金，可允許通過較大的電流，這種觸點一般在接觸表面上鑲有合金，以減小觸點接觸電阻和提高耐磨性。多用作較大容量接觸器的主觸點。以減小觸點接觸電阻和提高耐磨性。多用作較大容量接觸器的主觸點。圖圖1-2 觸點的接觸形式觸點的接觸形式2009-2-168（2 2）觸頭的結構形式）觸頭的結構形式觸頭的結構形式主要有單斷點指形觸頭（多用于接觸器的主觸點）和觸頭的結構形式主要有單斷點指形觸頭（多用于接觸器的主觸點）和雙斷點橋式觸頭（輔助觸點）。雙斷點橋式觸頭（輔助觸點）。圖圖1-4雙斷點橋

10、式觸頭的結構雙斷點橋式觸頭的結構（3 3）觸點的初壓力、終壓力和超程）觸點的初壓力、終壓力和超程2009-2-169(4)(4)按其所控制的電路可分為主觸頭和輔助觸頭：按其所控制的電路可分為主觸頭和輔助觸頭：主觸頭用于接通或斷開主電路允許通過較大的電流；輔助主觸頭用于接通或斷開主電路允許通過較大的電流；輔助觸頭用于接通或斷開控制電路，只能通過較小的電流。觸頭用于接通或斷開控制電路，只能通過較小的電流。(5)(5)觸頭按其原始狀態可分為常開觸頭和常閉觸頭：觸頭按其原始狀態可分為常開觸頭和常閉觸頭：原始狀態時（即線圈未通電）斷開，線圈通電后閉合的觸原始狀態時（即線圈未通電）斷開，線圈通電后閉合的觸

11、頭叫常開觸頭；原始狀態閉合，線圈通電后斷開的觸頭叫頭叫常開觸頭；原始狀態閉合，線圈通電后斷開的觸頭叫常閉觸頭。（線圈斷電后所有觸頭復原）常閉觸頭。（線圈斷電后所有觸頭復原）2009-2-1610n電弧產生電弧產生：當觸頭斷開瞬間，（如電路中電壓超過當觸頭斷開瞬間，（如電路中電壓超過1010V-12VV-12V和電流和電流超過超過80-10080-100mAmA）觸頭間距離極小，電場強度極大，觸頭間產生大量的觸頭間距離極小，電場強度極大，觸頭間產生大量的帶電粒子，形成熾熱的電子流，產生弧光放電現象稱為電弧。帶電粒子，形成熾熱的電子流，產生弧光放電現象稱為電弧。n（或在觸頭斷開瞬間，由于電場強度極

12、大，使觸點表面的自由電子大（或在觸頭斷開瞬間，由于電場強度極大，使觸點表面的自由電子大量益出而產生電弧）量益出而產生電弧）n電弧特點：外部有白熾弧光，內部有很高的溫度和密度很大的電流。電弧特點：外部有白熾弧光，內部有很高的溫度和密度很大的電流。n常用的滅弧方法有：滅弧罩、滅弧柵和磁吹滅弧裝置。常用的滅弧方法有：滅弧罩、滅弧柵和磁吹滅弧裝置。n(1)(1)滅弧罩：滅弧罩：n 采用陶土和石棉水泥做的耐高溫的罩子，用以降溫和隔弧。可用采用陶土和石棉水泥做的耐高溫的罩子，用以降溫和隔弧。可用于交流接觸器滅弧。于交流接觸器滅弧。2.電弧的產生和滅弧方法電弧的產生和滅弧方法2009-2-1611(2)(2

13、)滅弧柵滅弧柵： 滅弧柵的結構圖如下所示。圖中滅弧柵的結構圖如下所示。圖中1 1是滅弧罩，是滅弧罩，2 2和和5 5分別為動、靜觸點分別為動、靜觸點，3 3 為金屬柵片，為金屬柵片，4 4為電弧。滅弧柵是由許多鍍銅薄鋼片組成，片間距離為電弧。滅弧柵是由許多鍍銅薄鋼片組成，片間距離為為2-32-3mmmm，安放在觸點上方的滅弧罩內，一旦出現電弧，電弧周圍產生磁安放在觸點上方的滅弧罩內，一旦出現電弧，電弧周圍產生磁場，導磁的鋼片將電弧吸入柵片，電弧被柵片分割成許多串聯的短電弧場，導磁的鋼片將電弧吸入柵片，電弧被柵片分割成許多串聯的短電弧，迅速熄滅。這是一種常用的，迅速熄滅。這是一種常用的交流滅弧裝

14、置交流滅弧裝置。15432圖圖1-1-5 5滅弧柵滅弧滅弧柵滅弧2009-2-1612 (3)(3)磁吹式滅弧磁吹式滅弧n 如圖所示，在觸點電路中串入一個具有鐵心的磁吹線圈，它產如圖所示，在觸點電路中串入一個具有鐵心的磁吹線圈，它產生的磁通經過鐵心生的磁通經過鐵心3和導磁夾板和導磁夾板5引向觸點周圍，在弧隙區產生的磁引向觸點周圍，在弧隙區產生的磁場方向如圖中場方向如圖中“”符號所示。電弧產生后其磁通方向如圖中符號所示。電弧產生后其磁通方向如圖中“”“”和和“”所示。可見，在弧柱下磁吹線圈產生磁通與電弧產生的磁所示。可見，在弧柱下磁吹線圈產生磁通與電弧產生的磁通是相加的通是相加的, ,而在弧柱上

15、面則彼此相消，而在弧柱上面則彼此相消，n根據左手定則可確定出電弧在磁場中根據左手定則可確定出電弧在磁場中n所受電磁力所受電磁力F F的方向是向上的。的方向是向上的。n由于電弧向上運動，將熱量傳由于電弧向上運動，將熱量傳n遞給滅弧罩，促使電弧熄滅。遞給滅弧罩，促使電弧熄滅。n它廣泛應用于它廣泛應用于直流接觸器直流接觸器中。中。2009-2-1613(4)(4)多斷點滅弧：多斷點滅弧：n 在交流電路中常采用橋在交流電路中常采用橋式觸點，當觸點分斷時，式觸點，當觸點分斷時，兩個電弧在回路磁場產生兩個電弧在回路磁場產生電動力電動力F F的作用下，向兩的作用下，向兩側方向運動，使電弧拉長側方向運動，使電

16、弧拉長并受到冷卻，電弧很易熄并受到冷卻，電弧很易熄滅。另外，若一處斷點要滅。另外，若一處斷點要使電弧熄滅后重燃需要使電弧熄滅后重燃需要150150 250250V V，二處斷點就二處斷點就需要需要300300 500500V V，所以有所以有利于滅弧。利于滅弧。圖圖1-6 多斷點滅弧多斷點滅弧2009-2-1614 電磁機構是電磁式低壓電器的電磁機構是電磁式低壓電器的感測部件感測部件，其作用是將，其作用是將電磁能轉換成機械能，帶動觸點使之閉合或斷開電磁能轉換成機械能，帶動觸點使之閉合或斷開, ,從而實從而實現電路的接通或分斷現電路的接通或分斷. . 電磁機構由磁路和激磁線圈兩部分組成電磁機構由

17、磁路和激磁線圈兩部分組成. .磁路主要包磁路主要包括鐵心、銜鐵和空氣隙括鐵心、銜鐵和空氣隙. . 激磁線圈通以電流后激勵磁場激磁線圈通以電流后激勵磁場, ,通過氣隙把電能轉換通過氣隙把電能轉換為機械能為機械能, ,帶動銜鐵運動以完成觸點的閉合或斷開帶動銜鐵運動以完成觸點的閉合或斷開. . 3. 電磁機構電磁機構 激磁線圈的作用是將電能轉換成磁場能量激磁線圈的作用是將電能轉換成磁場能量.按通入激按通入激磁線圈的電流種類不同磁線圈的電流種類不同,可分為直流線圈和交流線圈可分為直流線圈和交流線圈.與之與之對應的有直流電磁機構和交流電磁機構對應的有直流電磁機構和交流電磁機構.常用的磁路結構常用的磁路結

18、構如圖如圖17所示。所示。 3. 電磁機構電磁機構2009-2-1615 如圖如圖( (a a) )銜鐵沿棱角轉動的拍合式鐵心銜鐵沿棱角轉動的拍合式鐵心. .此形式廣泛應用于此形式廣泛應用于直流電直流電器中器中. .圖圖( (b b、c c) )銜鐵沿軸轉動的拍合式鐵心銜鐵沿軸轉動的拍合式鐵心, ,其鐵心形狀有其鐵心形狀有E E形和形和U U形兩種形兩種, ,此種結構多用于觸點此種結構多用于觸點容量較大的交流電器中容量較大的交流電器中. .圖圖( (d)d)是銜鐵直線運動的是銜鐵直線運動的雙雙E E形直動式鐵心形直動式鐵心, ,它多用于它多用于交流接觸器、繼電器交流接觸器、繼電器中。中。 圖圖

19、1-7 常用的磁路結構常用的磁路結構2009-2-1616 對于直流電磁機構線圈流過直流電，鐵心中不會產生渦流和磁滯損耗對于直流電磁機構線圈流過直流電，鐵心中不會產生渦流和磁滯損耗，鐵心不會發熱，只有線圈發熱。為加工方便，通常直流電磁機構的鐵，鐵心不會發熱，只有線圈發熱。為加工方便，通常直流電磁機構的鐵心用整塊鋼塊或工程純鐵制成，為使線圈散熱良好，通常將線圈繞制成心用整塊鋼塊或工程純鐵制成，為使線圈散熱良好，通常將線圈繞制成高而薄的高而薄的瘦高型瘦高型，且不設線圈骨架，使線圈與鐵心直接接觸，易于散熱，且不設線圈骨架，使線圈與鐵心直接接觸，易于散熱. . 對于交流電磁機構，由于其鐵心存在渦流和磁

20、滯損耗，這樣鐵心和線對于交流電磁機構，由于其鐵心存在渦流和磁滯損耗，這樣鐵心和線圈都發熱，所以通常交流電磁機構的鐵心用硅鋼片沖壓而成；且它的激圈都發熱，所以通常交流電磁機構的鐵心用硅鋼片沖壓而成；且它的激磁線圈設有骨架，使鐵心與線圈隔離并將線圈制成短而厚的磁線圈設有骨架，使鐵心與線圈隔離并將線圈制成短而厚的矮胖型矮胖型，這，這樣有利于鐵心和線圈的散熱。樣有利于鐵心和線圈的散熱。4.4. 電磁機構的工作原理電磁機構的工作原理 電磁機構的工作原理常用吸力特性與反力特性來表征。二者間的配電磁機構的工作原理常用吸力特性與反力特性來表征。二者間的配合關系將直接影響電磁式電器的工作可靠性。合關系將直接影響

21、電磁式電器的工作可靠性。電磁機構的工作原理示意圖電磁機構的工作原理示意圖2009-2-1617（1 1）吸力特性）吸力特性： 電磁機構使銜鐵吸合的力（電磁吸力）與氣隙長度的關系曲線稱電磁機構使銜鐵吸合的力（電磁吸力）與氣隙長度的關系曲線稱為吸力特性為吸力特性。n電磁吸力可按下式求得：電磁吸力可按下式求得：F= F= S S ) )n式中：式中：F F 電磁吸力，電磁吸力，B B 氣隙磁感應強度氣隙磁感應強度, ,S S 鐵心截面積。鐵心截面積。n當當S=S=常數時，常數時， FBFB2 2. . 即即FF氣隙磁通氣隙磁通2 2。n激磁電流的種類對吸力特性有很大影響。下面兩圖分別為交、直流電激磁

22、電流的種類對吸力特性有很大影響。下面兩圖分別為交、直流電磁機構的吸力特性：磁機構的吸力特性：1087B2F F與與基本無關，基本無關，I I與與成正比成正比FBFB2 21/1/2 2 I I與與無關無關2009-2-1618 (2(2）反力特性：）反力特性： 電磁機構使銜鐵釋放的力與氣隙長度的關系曲線稱為反力特性。電磁機構使銜鐵釋放的力與氣隙長度的關系曲線稱為反力特性。n電磁機構使銜鐵釋放的力主要是電磁機構使銜鐵釋放的力主要是彈簧的反力（忽略銜鐵自身質彈簧的反力（忽略銜鐵自身質量），如圖中量），如圖中3 3為反力特性為反力特性n1 1為起始位置，為起始位置，2 2為動、靜觸為動、靜觸頭接觸時

23、的位置。在頭接觸時的位置。在1 1-2 2區域區域內，反作用力隨氣隙減小而略有內，反作用力隨氣隙減小而略有增大，到達位置增大，到達位置2 2時，動、靜觸時，動、靜觸頭接觸。這時觸頭上的頭接觸。這時觸頭上的初壓力作初壓力作用到銜鐵上，反作用力驟增用到銜鐵上，反作用力驟增，曲，曲線發生突變。在線發生突變。在2 2 -0-0區域內，區域內，氣隙越小，觸頭壓的越緊，反作氣隙越小，觸頭壓的越緊，反作用力越大，其曲線比用力越大，其曲線比1 1-2 2段陡段陡。 2009-2-1619n吸力特性與反力特性吸力特性與反力特性的配合適當就可即保的配合適當就可即保證銜鐵產生可靠吸合證銜鐵產生可靠吸合動作，又可盡量

24、減少動作，又可盡量減少銜鐵和鐵心柱端面間銜鐵和鐵心柱端面間的機械磨損和觸點的的機械磨損和觸點的電磨損。為此，反力電磨損。為此，反力特性曲線應在吸力特特性曲線應在吸力特性曲線的下方且彼此性曲線的下方且彼此靠近。靠近。（3 3）反力特性與吸力特性的配合：）反力特性與吸力特性的配合： 圖圖 吸力與反力的配合吸力與反力的配合2009-2-1620 此外，過大的沖擊力有可能使觸點產生彈跳現象，從此外，過大的沖擊力有可能使觸點產生彈跳現象，從而導致觸點的熔焊或燒損，也即會引起嚴重的電磨損，降而導致觸點的熔焊或燒損，也即會引起嚴重的電磨損，降低觸點的使用壽命。低觸點的使用壽命。 吸力過小時，會使銜鐵運動速度

25、降低，難以滿足高操吸力過小時，會使銜鐵運動速度降低，難以滿足高操作頻率的要求。因此，吸力特性與反力特性必須配合得當作頻率的要求。因此，吸力特性與反力特性必須配合得當，才有助于電器性能的改善。，才有助于電器性能的改善。 在實際應用中，可通過改變釋放彈簧的松緊來實現在實際應用中，可通過改變釋放彈簧的松緊來實現吸力特性與反力特性的適當配合。吸力特性與反力特性的適當配合。2009-2-1621存在問題：存在問題：由于單相交流電磁機構鐵心的磁通是交變的由于單相交流電磁機構鐵心的磁通是交變的，故當磁通過零時，電磁吸力也為零，吸合后的銜鐵在，故當磁通過零時，電磁吸力也為零，吸合后的銜鐵在反力彈簧的作用下，將

26、被拉開，磁通過零后，電磁吸力反力彈簧的作用下，將被拉開，磁通過零后，電磁吸力又增大，當吸力大于反力時，銜鐵又被吸合。這樣，在又增大，當吸力大于反力時，銜鐵又被吸合。這樣，在交流電每周期內銜鐵吸力要兩次過零，如此周而復始，交流電每周期內銜鐵吸力要兩次過零，如此周而復始，使銜鐵產生強烈振動和噪聲，甚至使鐵心松散，因此交使銜鐵產生強烈振動和噪聲，甚至使鐵心松散，因此交流電磁機構鐵心端面上部安裝一個銅制的短路環，短路流電磁機構鐵心端面上部安裝一個銅制的短路環，短路環包圍鐵心端面約環包圍鐵心端面約2/32/3的面積，如圖所示：的面積，如圖所示：（4 4）單相交流電磁機構短路環的作用）單相交流電磁機構短路

27、環的作用2009-2-1622當交變磁通穿過短路環當交變磁通穿過短路環所包圍的截面積所包圍的截面積S S2 2時在時在環中產生渦流，根據電環中產生渦流，根據電磁感應定律，此渦流產磁感應定律，此渦流產生的磁通生的磁通2 2在相位上落在相位上落后于短路環外鐵心截面后于短路環外鐵心截面S S1 1中的磁通中的磁通1 1，由由1 1、2 2產生的電磁吸力為產生的電磁吸力為F F1 1、F F2 2，作用在銜鐵上作用在銜鐵上的合成電磁吸力是的合成電磁吸力是F F1 1+F+F2 2。只要此合力始終大于只要此合力始終大于其反力，銜鐵就不會產其反力，銜鐵就不會產生振動和噪音。生振動和噪音。思考題：對于交流電

28、磁機構線圈通電后，銜鐵長時間被卡死不能思考題：對于交流電磁機構線圈通電后，銜鐵長時間被卡死不能吸合會產生什么后果？為什么？吸合會產生什么后果？為什么？2009-2-1623 1.21.2 接觸器接觸器n 接觸器接觸器是用來接通或切斷電動機或其他負載是用來接通或切斷電動機或其他負載主電路主電路的一種的一種控制電器。控制電器。n1.21.2.1.1接觸器的用途及分類接觸器的用途及分類n接觸器最主要的用途是控制電動機的啟動、反轉、制動和調速接觸器最主要的用途是控制電動機的啟動、反轉、制動和調速等。它具有低電壓釋放保護功能，具有比工作電流大數倍乃至等。它具有低電壓釋放保護功能，具有比工作電流大數倍乃至

29、幾十倍的接通和分斷能力，但不能分斷短路電流。它是一種執幾十倍的接通和分斷能力，但不能分斷短路電流。它是一種執行電器。行電器。n接觸器種類很多，按驅動力不同可分為電磁式、氣動式和液壓接觸器種類很多，按驅動力不同可分為電磁式、氣動式和液壓式。按接觸器主觸點控制的電路中電流種類分為交流接觸器和式。按接觸器主觸點控制的電路中電流種類分為交流接觸器和直流接觸器兩種。按其主觸點的極數（即主觸點的個數）來分直流接觸器兩種。按其主觸點的極數（即主觸點的個數）來分有單極、雙極、三極、四極和五極等多種。有單極、雙極、三極、四極和五極等多種。 1.2 接觸器接觸器2009-2-16241.21.2.2 .2 接觸器

30、的結構及工作原理接觸器的結構及工作原理n1.1.接觸器的結構接觸器的結構n如圖示為交流接觸器的結構示如圖示為交流接觸器的結構示n意圖，它由以下五個部分組成。意圖，它由以下五個部分組成。n（1 1）電磁機構）電磁機構: :n電磁機構其作用是將電磁能電磁機構其作用是將電磁能n轉換成機械能，帶動觸點使轉換成機械能，帶動觸點使n之閉合或斷開。電磁機構由之閉合或斷開。電磁機構由n電磁線圈、（靜）鐵心、銜電磁線圈、（靜）鐵心、銜n鐵（動鐵心）三部分組成鐵（動鐵心）三部分組成. .2009-2-1625 （2）主觸點和滅弧系統）主觸點和滅弧系統 根據主觸點的容量大小，有橋式觸點和指形觸點兩種結根據主觸點的容

31、量大小，有橋式觸點和指形觸點兩種結構形式，且直流接觸器和電流在構形式，且直流接觸器和電流在20A以上的交流接觸器均以上的交流接觸器均裝有滅弧罩，有的還帶有柵片或磁吹滅弧裝置。裝有滅弧罩，有的還帶有柵片或磁吹滅弧裝置。（3）輔助觸點）輔助觸點 有常開和常閉輔助觸點，在結構上它們均為橋式雙斷點有常開和常閉輔助觸點，在結構上它們均為橋式雙斷點形式，容量較小。其作用是在控制電路中起聯動作用，用形式，容量較小。其作用是在控制電路中起聯動作用，用于和接觸器相關的邏輯控制。輔助觸點不設滅弧裝置，因于和接觸器相關的邏輯控制。輔助觸點不設滅弧裝置，因此它不能分合主電路。此它不能分合主電路。（4 4）反力裝置）反

32、力裝置該裝置由釋放彈簧和觸點彈簧組成。該裝置由釋放彈簧和觸點彈簧組成。（5）支架和底座）支架和底座 它用于接觸器的固定和安裝。它用于接觸器的固定和安裝。2009-2-1626 圖圖 交流接觸器的外形與結構交流接觸器的外形與結構 a）外形 b）結構示意圖2009-2-16272009-2-1628直流接觸器直流接觸器n圖圖 直流接觸器直流接觸器結構示意圖結構示意圖 2009-2-1629 2.2.接觸器的工作原理接觸器的工作原理n 當電磁線圈通電后，當電磁線圈通電后，線圈電流產生磁場，使線圈電流產生磁場，使靜鐵心產生電磁吸力吸靜鐵心產生電磁吸力吸引銜鐵，并帶動觸頭動引銜鐵，并帶動觸頭動作：常閉觸

33、頭斷開，常作：常閉觸頭斷開，常開觸頭閉合，兩者是聯開觸頭閉合，兩者是聯動的；當線圈斷電時，動的；當線圈斷電時，電磁吸力消失，銜鐵在電磁吸力消失，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放釋放彈簧的作用下釋放使觸頭復原：常開觸頭使觸頭復原：常開觸頭斷開，常閉觸頭閉合。斷開，常閉觸頭閉合。2009-2-16301.21.2.3 .3 接觸器的技術參數和圖形文字符號接觸器的技術參數和圖形文字符號1.1.接觸器的主要技術參數接觸器的主要技術參數（1 1）額定電壓：指主觸點的額定工作電壓。）額定電壓：指主觸點的額定工作電壓。（2 2）額定電流：主觸點的額定電流。）額定電流：主觸點的額定電流。（3 3）線圈的額定電壓：等

34、于控制回路的電源電壓。）線圈的額定電壓：等于控制回路的電源電壓。 表表1-1 1-1 接觸器的額定電壓和額定電流及線圈額定電壓的等級表接觸器的額定電壓和額定電流及線圈額定電壓的等級表名名 稱稱額定電壓額定電壓/V額定電流額定電流/A線圈電壓線圈電壓/V直直 流流 接接 觸觸 器器交交 流流 接接 觸觸 器器 110110，220220，440440，6606605 5，1010，2020，4040，6060，100100，150150，250250,400,600,400,600127127，220220，380380，500500，6606603636，110110，127127，22022

35、0，3803802424，4848，110110，220220，440440同直流接觸器同直流接觸器2009-2-1631（4 4）機械壽命）機械壽命（10001000萬次以上）萬次以上）與電氣壽命與電氣壽命（100100萬次以萬次以上）上）（5 5）操作頻率：每小時的操作次數）操作頻率：每小時的操作次數一般：一般：300300次次/h/h、 600600次次/h/h（交流）、（交流）、 12001200次次/h/h（直流）（直流）（6）接通與分斷能力：可靠接通和分斷的電流值。）接通與分斷能力：可靠接通和分斷的電流值。接通時：主觸點不應發生熔焊。接通時：主觸點不應發生熔焊。分斷時：主觸點不應發

36、生長時間燃弧。分斷時：主觸點不應發生長時間燃弧。2009-2-16322. 接觸器的圖形符號和文字符號：接觸器的圖形符號和文字符號：特殊環境條件派生代號，用字母表示 輔助規格代號，用字母表示 派生代號，用一個字母表示 基本規格代號，用字母表示 特殊派生代號，用一個字母表示 設計代號，用數字表示 類組代號，最多三個字母2009-2-1633接觸器的型號、含義接觸器的型號、含義2009-2-16341.1.2.4 2.4 接觸器的選擇接觸器的選擇1.根據所控制負載的工作任務選擇相應使用類別的接觸器；常見的接觸根據所控制負載的工作任務選擇相應使用類別的接觸器；常見的接觸器使用類別及其典型用途如表器使

37、用類別及其典型用途如表1-2所列。所列。 表表1-2 常見接觸器使用類別及其典型用途表常見接觸器使用類別及其典型用途表2.類型的選擇：直流或交流接觸器類型的選擇：直流或交流接觸器主觸點額定電壓的選擇：大于等于負載額定電壓。主觸點額定電壓的選擇：大于等于負載額定電壓。主觸點額定電流的選擇：大于等于負載額定電流。主觸點額定電流的選擇：大于等于負載額定電流。3.接觸器線圈的電壓等級應與控制電路相同。接觸器線圈的電壓等級應與控制電路相同。電 流 種 類使 用 類 別典 型 用 途交流（AC）AC1AC2AC3AC4無感或微感負載、電阻爐繞線式電動機的啟動和分斷籠型電動機的啟動和分斷籠型電動機的啟動、反

38、接制動、反向和點動直流（DC）DC1DC3DC5無感或微感負載、電阻爐并勵電動機的啟動、反接制動、反向和點動串勵電動機的啟動、反接制動、反向和點動2009-2-1635型 號額定電壓/V額定電流/A可控制電動機最大功率/kwCJ20-103801022CJ20-253802511CJ20-403804022CJ20-633806330CJ20-10038010050CJ20-16038016085CJ20-400380400200CJ20-630380630300 表表1-3 新型新型CJ20系列接觸器的主要參數系列接觸器的主要參數常用的交流接觸器：常用的交流接觸器：CJ20、CJX1、CJX

39、2、CJ12和和CJ10等系列。等系列。引進品種：德國引進品種：德國BBC公司的公司的B系列，德國系列，德國SIEMENS公司的公司的3TB系列系列，法國，法國TE公司的公司的LC1系列等。系列等。常用的直流接觸器：常用的直流接觸器：CZ18、CZ21、CZ22、CZ10和和CZ2等系列，等系列，CZ18系列是取代系列是取代CZ0系列的新產品。系列的新產品。2009-2-1636接觸器的選用接觸器的選用n類型的選擇：直流或交流接觸器類型的選擇：直流或交流接觸器n主觸點額定電壓的選擇：大于等于負載額定電主觸點額定電壓的選擇：大于等于負載額定電壓。壓。n主觸點額定電流的選擇：主觸點額定電流的選擇：

40、 額定電流大于計算值。額定電流大于計算值。n線圈電壓：線圈電壓： 交流：交流：380V 直流：直流：220V2009-2-1637 1.31.3 繼電器繼電器n繼電器是根據某種輸入信號接通或斷開小電流的繼電器是根據某種輸入信號接通或斷開小電流的控制回控制回路，路，實現遠距離控制和保護的自動控制電器。實現遠距離控制和保護的自動控制電器。n分類分類：n* *按輸入信號的不同來分：有電壓繼電器、電流繼電器、按輸入信號的不同來分：有電壓繼電器、電流繼電器、中間繼電器、時間繼電器和速度繼電器等。中間繼電器、時間繼電器和速度繼電器等。n* *按線圈電流種類不同分：有交流繼電器和直流繼電器。按線圈電流種類不

41、同分：有交流繼電器和直流繼電器。n* *按使用范圍不同分：有控制繼電器和保護繼電器按使用范圍不同分：有控制繼電器和保護繼電器n* *按動作原理不同分：電磁式繼電器、感應式、電動式、按動作原理不同分：電磁式繼電器、感應式、電動式、電子式和熱繼電器。電子式和熱繼電器。 1.3 繼電器繼電器2009-2-16381.31.3.1 .1 電磁式繼電器的結構、作用和特性電磁式繼電器的結構、作用和特性1 1. 電磁式繼電器的結構電磁式繼電器的結構n電磁式繼電器的結構和工作原理與電磁式繼電器的結構和工作原理與n接觸器相似，也是由電磁機構和觸接觸器相似，也是由電磁機構和觸n頭系統組成。頭系統組成。2. 2.

42、電磁式繼電器的特性：電磁式繼電器的特性： 電磁機構激磁線圈的電壓（或電流）為其輸入量，銜鐵的位置為其輸電磁機構激磁線圈的電壓（或電流）為其輸入量，銜鐵的位置為其輸出量，輸出量與輸入量的關系稱為輸入出量，輸出量與輸入量的關系稱為輸入/輸出特性。如下圖所示：輸出特性。如下圖所示：若用若用y代表電磁機構的輸出量，并將銜鐵處于吸合位置記作代表電磁機構的輸出量，并將銜鐵處于吸合位置記作y=1，把銜鐵處把銜鐵處于釋放位置記作于釋放位置記作y=0；用用x表示電磁機構的輸入量，表示電磁機構的輸入量，x0表示電磁機構的動作表示電磁機構的動作值（又稱吸合值），值（又稱吸合值），xf表示表示電磁機構的返回值（又稱釋

43、放值）。電磁機構的返回值（又稱釋放值）。2009-2-1639n當輸入當輸入x x由零增大至由零增大至x x0 0以前，輸出以前，輸出y y為零為零n當當x=xx=x0 0時，繼電器吸合，輸出量為時，繼電器吸合，輸出量為1 1；n若若x x再增大，再增大，y y值保持值保持1 1不變；當不變；當x x減減小到小到x xf f時，繼電器釋放，輸出由時，繼電器釋放，輸出由1 1減減到到0 0，x x再減小再減小y y值均為值均為0 0。n即欲使繼電器吸合即欲使繼電器吸合xxxx0 0, , 欲使繼電欲使繼電器釋放器釋放xxxxf f . .令令k= k= x xf f/ x/ x0 0稱為繼電稱為

44、繼電器的器的返回系數返回系數，且，且k1k0.6k0.6。例某繼電器例某繼電器k=0.66,k=0.66,吸合電壓為額定電壓吸合電壓為額定電壓90%90%，則電壓低于額定電，則電壓低于額定電壓的壓的0.660.6690%60%90%60%時繼電器釋放，起到欠電壓保護作用。時繼電器釋放，起到欠電壓保護作用。繼電器另一參數是繼電器另一參數是動作時間動作時間，它包括吸合時間、釋放時間。，它包括吸合時間、釋放時間。 吸合時間吸合時間：指從線圈接受電信號到銜鐵完全吸合所需時間。：指從線圈接受電信號到銜鐵完全吸合所需時間。 釋放時間釋放時間：指從線圈失電到銜鐵完全釋放所需時間。：指從線圈失電到銜鐵完全釋放

45、所需時間。一般繼電器的動作時間為一般繼電器的動作時間為0.050.05 0.150.15s,s,快速繼電器為快速繼電器為0.0050.005 0.050.05s s，它的大小影響著繼電器的操作頻率。它的大小影響著繼電器的操作頻率。2009-2-1641接觸器與繼電器的區別接觸器與繼電器的區別n繼電器：用于控制電路、電流小，沒有滅弧繼電器：用于控制電路、電流小，沒有滅弧裝置，可在電量或非電量的作用下動作。裝置，可在電量或非電量的作用下動作。n接觸器：用于主電路、電流大，有滅弧置，接觸器：用于主電路、電流大，有滅弧置，一一 般只能在電壓作用下動作。般只能在電壓作用下動作。2009-2-16421.

46、1.3 3.2.2.幾種常用的電磁式繼電器：幾種常用的電磁式繼電器：n（一）電壓繼電器：（一）電壓繼電器：n即觸點的動作與線圈電壓大小有關的繼電器稱為電壓繼電器。即觸點的動作與線圈電壓大小有關的繼電器稱為電壓繼電器。n使用時電壓繼電器的線圈與負載使用時電壓繼電器的線圈與負載并聯并聯。按線圈電流的種類可分為交流和直。按線圈電流的種類可分為交流和直流電壓繼電器，按吸合電壓大小又可分為過電壓和欠（零）電壓繼電器兩流電壓繼電器，按吸合電壓大小又可分為過電壓和欠（零）電壓繼電器兩種：種：n(1)(1)過電壓繼電器過電壓繼電器：n線圈在額定電壓時，銜鐵不產生吸合動作線圈在額定電壓時，銜鐵不產生吸合動作，只有當線圈電壓高于其額定電，只有當線圈電壓高于其額定電壓的某一值時，銜鐵才產生吸合動作，對電路實現過電壓保護。壓的某一值時，銜鐵才產生吸合動作，對電路實現過電壓保護。n過電壓繼電器是利用其過電壓繼電器是利用其常閉觸點常閉觸點來完成過電壓保護的。來完成過電壓保護的。n交流過電壓繼電器吸合電壓的調節范圍為交流過電壓繼電器吸合電壓的調節范圍為x=(1.05x=