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文檔簡介
掌握各種常用低壓電器的名稱、用途、規格、基本結構、工作原理、圖形符號與文字符號。熟悉常用低壓電器的交、直流滅弧裝置的構造與滅弧方法。了解其他低壓電器的有關知識。第五章常用低壓電器學習目標:掌握各種常用低壓電器的名稱、用途、規格、第五章常用低壓電器低壓電器的基本知識開關熔斷器主令電器接觸器繼電器第五章常用低壓電器低壓電器的基本知識開關熔斷器主令電器接觸器繼電器第五章常用凡是自動和手動接通和斷開電路,以及能實現對電路或非電對象進行切換、控制、保護、檢測、變換和調節目的的電器元件統稱為電器。一、低壓電器的定義第一節:低壓電器的基本知識低壓電器是指用于交流額定電壓1200V及以下、直流額定電壓1500V及以下的電路中起通斷、保護、控制或調節作用的電器產品。凡是自動和手動接通和斷開電路,以及一、低壓電器的定義第一節二、低壓電器的分類1.按用途分類用于自動控制系統中發送控制指令的電器。如按鈕開關、主令開關、行程開關等。用于保護電路及用電設備的電器。如熔斷器、熱繼電器、避雷器等。用于電能輸送和分配的電器。如斷路器、刀開關等。用于完成某種動作或傳動功能的電器。如電磁鐵、電磁離合器等。用于各種控制電路和控制系統的電器。例如接觸器、控制器、起動器等。控制電器:主令電器:保護電器:配電電器:執行電器:二、低壓電器的分類1.按用途分類用于自動控制系統中發送控制指依據電磁感應原理來工作的電器。如交直流接觸器、各種電磁式繼電器等。2.按工作原理分類電磁式電器非電量控制電器電器的工作是靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器。如刀開關、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。依據電磁感應原理來工作的電器。如交直流2.按工作原理分類電磁低壓開關電器主要用作電源的隔離、線路的保護與控制。刀開關又稱閘刀開關,是一種結構最簡單、應用最廣泛的手動電器。在低壓電路中,作為不頻繁接通和分斷電路用,或用來將電路與電源隔離。一、刀開關第二節:開關低壓開關電器主要用作電源的隔離、線路的刀開關又稱閘刀開關,是刀開關的典型結構刀開關的典型結構刀開關的符號刀開關的種類很多,按刀的極數可分為單極、雙極和三極。按刀的轉換方向可分為單擲和雙擲;按滅弧情況可分為帶滅弧罩和不帶滅弧罩;按接線方式可分為板前接線式和板后接線式。a)單極;b)雙極;c)三極刀開關的符號刀開關的種類很多,按刀的極數可分為單極、雙極a開啟式負荷開關又稱為瓷底膠蓋刀開關,簡稱閘刀開關。生產中常用的是HK系列開啟式負荷開關,適用于照明和小容量電動機控制線路中,供手動不頻繁地接通和分斷電路,并起短路保護作用。(一)開啟式負荷開關HK系列負荷開關由刀開關和熔斷器組合而成.膠蓋防止操作時觸及帶電體或分斷時產生的電弧飛出傷人。結構開啟式負荷開關又稱為瓷底膠蓋刀開關,簡稱閘刀開關。生產中常用符號型號符號型號在開啟式負荷開關的基礎上改進設計的一種開關。作用:用于手動不頻繁的接通和斷開帶負載的電路以及作為線路末端的短路保護,也可用于控制15kW以下的交流電動機不頻繁的直接起動和停止。(二)封閉式負荷開關常用的封閉式負荷開關有HH3、HH4系列,其中HH4系列為全國統一設計產品。它主要由觸頭及滅弧系統、熔斷器及操作機構等三部分組成。結構在操作機構中,手柄轉軸與底座之間裝有速動彈簧,使刀開關的接通與斷開速度與手柄操作速度無關。在開啟式負荷開關的基礎上改進設計的一種開關。(二)封閉式負荷操作機構上裝有機械聯鎖,它可以保證開關合閘時不能打開防護鐵蓋,而當打開防護鐵蓋時,不能將開關合閘。特點采用了儲能合閘方式,使開關的分合速度與手柄操作速度無關。作用:改善開關的滅弧性能,又能防止觸點停滯在中間位置,從而提高開關的通斷能力,延長其使用壽命;(二)封閉式負荷開關型號符號與開啟式負荷開關相同操作機構上裝有機械聯鎖,它可以保證開關合閘特點采用了儲能合閘組合開關又稱轉換開關,常用于交流50Hz、380V以下及直流220V以下的電氣線路中,供手動不頻繁的接通和分斷電路、電源開關或控制5kW以下小容量異步電動機的起動、停止和正反轉。二、組合開關作用:組合開關又稱轉換開關,常用于交流50Hz、380V以下及直流結構與普通閘刀開關的區別:轉換開關用動觸片代替閘刀,操作手柄在平行于安裝面的平面內可左右轉動。
由于采用了扭簧儲能,可使觸點快速閉合或分斷,從而提高了開關的通斷能力。a)外形;b)結構;c)符號結構與普通閘刀開關由于采用了扭簧儲能,可使觸點快速閉a)外形HZ6、HZ10、HZ15系列。一般在電氣控制線路中普遍采用的是HZ10系列的組合開關。組合開關有單極、雙極和多極之分。普通類型的轉換開關各極是同時通斷的;特殊類型的轉換開關是各極交替通斷,以滿足不同的控制要求。其表示方法類似于萬能轉換開關。常用產品分類HZ6、HZ10、HZ15系列。組合開關有單極、雙極和多極之型號型號三、低壓斷路器低壓斷路器即低壓自動空氣開關,又稱自動空氣斷路器。作用:既能帶負荷通斷電路,又能在失壓、短路和過負荷時自動跳閘,保護線路和電氣設備。是低壓配電網絡和電力拖動系統中常用的重要保護電器之一。分類框架式(又稱萬能式)塑殼式(又稱裝置式)按結構形式分類:除用作配電網絡的保護開關外,還用作電動機、照明線路的控制開關主要用作配電網絡的保護開關三、低壓斷路器低壓斷路器即低壓自動空氣開關,又稱分類框架式((一)結構及工作原理在電氣控制線路中,主要采用的是DZ5型和DZ10系列低壓斷路器DZ5—20型低壓斷路器a)外形;b)結構;DZ5型低壓斷路器(一)結構及工作原理在電氣控制線路中,主要采用的是DZ5型和DZ10系列為大電流系列,其額定電流的等級有100A、250A、600A三種,分斷能力為7~50kA。在機床電氣系統中常用250A以下的等級,作為電氣控制柜的電源總開關。DZ10型低壓斷路器可根據需要裝設熱脫扣器(用雙金屬片作過負荷保護)電磁脫扣器(只作短路保護)復式脫扣器(可同時實現過負荷保護和短路保護)DZ10型低壓斷路器DZ10系列為大電流系列,其額定電流的等DZ10型低壓斷路器斷路器工作原理演示請點擊斷路器工作原理演示請點擊DZ10型低壓斷路器操作手柄的三個位置:
合閘位置:手柄向上扳,跳鉤被鎖扣扣住,主觸點閉合。自由脫扣位置:跳鉤被釋放(脫扣),手柄自動移至中間,主觸點斷開。分閘和再扣位置:手柄向下扳,主觸點斷開,使跳鉤又被鎖扣扣住,從而完成了“再扣”的動作,為下一次合閘做好了準備。如果斷路器自動跳閘后,不把手柄扳到再扣位置(即分閘位置),不能直接合閘。DZ10型低壓斷路器采用鋼片滅弧柵,因為脫扣機構的脫扣速度快,滅弧時間短,一般斷路時間不超過一個周期(0.02s),斷流能力就比較大。DZ10型低壓斷路器操作手柄的三個位置:合閘位置:手柄向上漏電保護斷路器通常稱作漏電開關。作用:是一種安全保護電器,在線路或設備出現對地漏電或人身觸電時,迅速自動斷開電路,能有效的保證人身和線路的安全。工作原理電磁式電流動作型漏電斷路器結構漏電保護斷路器通常稱作漏電開關。工作原理電磁式電流動作型漏(二)符號(三)型號(二)符號(三)型號作用:主要用作短路保護。優點:結構簡單、價格便宜、使用維護方便等。應用廣泛。第三節:熔斷器作用:第三節:熔斷器一、結構和工作原理(一)結構有填料密閉管式熔斷器一、結構和工作原理(一)結構有填料密閉熔管是熔體的保護外殼,用耐熱絕緣材料制成,在熔體熔斷時兼有滅弧作用。熔座是熔斷器的底座,作用是固定熔管和外接引線。熔體熔體是熔斷器的主要組成部分。
常用形式:絲狀、片狀或柵狀。熔體的材料:①鉛、鉛錫合金或鋅等低熔點材料,多用于小電流電路;②銀、銅等較高熔點的金屬,多用于大電流電路。熔管是熔體的保護外殼,用耐熱絕緣材料制熔體熔體是熔斷器的主要(二)工作原理利用金屬導體作為熔體串聯在被保護的電路中,當電路發生過載或短路故障時,通過熔斷器的電流超過某一規定值時,以其自身產生的熱量使熔體熔斷,從而自動分斷電路,起到保護作用。對過載反應很不靈敏。電氣設備發生輕度過載時,熔斷器將持續很長時間才熔斷,有時甚至不熔斷。因此,除在照明電路中外,熔斷器一般不宜用作過載保護,主要用作短路保護。(二)工作原理利用金屬導體作為熔體串聯在被保護的電路中,當電二、常用的低壓熔斷器熔斷器按結構形式分半封閉插入式無填料封閉管式有填料封閉管式自復式二、常用的低壓熔斷器熔斷器按結構形式分半封閉插入式無填料封閉RC1A系列插入式熔斷器一般用在交流50HZ、額定電壓380V及以下,額定電流200A及以下的低壓線路末端或分支電路中,作為電氣設備的短路保護及一定程度的過載保護。用途(一)RClA系列插入式熔斷器(瓷插式熔斷器)型號結構RC1A系列插入式熔斷器一般用在交流用途(一)R(二)RLl系列螺旋式熔斷器結構用途RLl系列螺旋式熔斷器廣泛應用于控制箱、配電屏、機床設備及振動較大的場合,在交流額定電壓500V、額定電流200A及以下的電路中,作為短路保護器件。(二)RLl系列螺旋式熔斷器結構用途RLl系列螺旋式熔斷器廣RM10系列無填料封閉管式熔斷器a)外形b)結構(三)RMl0系列無填料封閉管式熔斷器型號RM10系列無填料封a)外形(三)RMl0系列無填料封閉管式適用于交流50Hz、額定電壓380V或直流額定電壓440V及以下電壓等級的動力網絡和成套配電設備中,作為導線、電纜及較大容量電氣設備的短路和連續過載保護。用途(三)RMl0系列無填料封閉管式熔斷器適用于交流50Hz、額定電壓380V或直流用途(三)RMl0結構a)熔體b)熔管c)熔斷器d)絕緣操作手柄RT0系列有填料封閉管式熔斷器型號(四)RT0系列有填料封閉管式熔斷器結構a)熔體RT0系列有填料封閉型號(四)RT0系列有填料用途是一種大分斷能力的熔斷器,廣泛用于短路電流較大的電力輸配電系統中,作為電纜、導線和電氣設備的短路保護及導線、電纜的過載保護。(四)RT0系列有填料封閉管式熔斷器用途是一種大分斷能力的熔斷器,廣泛用于短路(四)RT0系列有(五)快速熔斷器快速熔斷器又叫半導體器件保護用熔斷器。結構快速熔斷器的典型結構圖主要用途:用于硅元件變流裝置內部的短路保護。由于硅元件的過載能力差,因此要求短路保護元件應具有快速動作的特征。快速熔斷器能滿足這種要求,且結構簡單,使用方便,動作靈敏可靠,因而得到了廣泛應用。(五)快速熔斷器快速熔斷器又叫半導體器件保護用熔斷器。結構(六)自復式熔斷器結構自復式熔斷器原理在常溫下是固體,電阻值較小,構成電流通路。在短路電流產生的高溫下,熔體氣化,阻值劇增,即瞬間呈現高阻狀態,從而能將故障電流限制在較小的數值范圍內。常用熔斷器的熔體一旦熔斷,必須更換新的熔體,這就給使用帶來不便,而且延緩了供電時間。自復式熔斷器是一種限流電器,其本身不具備分斷能力,但是和斷路器串聯使用時,可以提高斷路器的分斷能力,可以多次使用。熔體是應用非線性電阻元件(如金屬鈉等)制成(六)自復式熔斷器結構自復式熔斷器原理在常溫下是固體,電熔斷器符號熔斷器符號主令電器主要用于接通或斷開控制電路以發出指令或信號,達到對電力拖動系統的控制。主令電器主要有按鈕開關、位置開關和萬能轉換開關等。按鈕開關位置開關萬能轉換開關第四節:主令電器主令電器主要用于接通或斷開控制電路以發出指令或信號,達到對電一、按鈕開關按鈕開關是一種用人力(一般為手指或手掌)操作,并具有儲能(彈簧)復位的一種控制開關。按鈕的觸點允許通過的電流較小,一般不超過5A。一般情況下它不直接控制主電路,而是在控制電路中發出指令或信號去控制接觸器、繼電器等電器,再由它們去控制主電路的通斷、功能轉換或電氣聯鎖。一、按鈕開關按鈕開關是一種用人力(一般為手指或手掌)結構1.接線柱2.按鈕帽3.復位彈簧4常閉觸頭5.常開觸頭結構1.接線柱2.按鈕帽3.復位彈簧型號符號型號符號二、位置開關位置開關分類行程開關(限位開關)微動開關接近開關二、位置開關位置開關分類行程開關(限位開關)微動開關接近(一)行程開關行程開關是用以反應工作機械的行程,發出命令以控制其運動方向和行程大小的開關,主要用于機床、自動生產線和其它機械的限位及程序控制。JLXK1-111型行程開關的結構和動作原理
a)結構;b)動作原理;結構a)JLXK1—311直動式;b)JLXK1—111單輪旋轉式;c)JLXK1—211雙輪旋轉式(一)行程開關行程開關是用以反應工作機械的行程,發JLXK1LXl9K型瞬動型行程開關瞬動原理1.運動部件的擋鐵碰壓頂桿1時,頂桿向下移動2.頂桿移動到一定位置時,彈簧的彈力方向發生改變,同時儲存的能量得以釋放,完成跳躍式快速換接動作當擋鐵離開頂桿時,頂桿在彈簧7的作用下上移,上移到一定位置,接觸橋5瞬時進行快速換接,觸點迅速恢復到原狀態。LXl9K型瞬動型行程開關瞬動原理1.運動部件的擋鐵碰壓頂桿型號符號型號符號(二)接近開關接近開關又稱為無觸點位置開關,是一種非接觸型檢測開關。原理及特點:通過其感辨頭與被測物體間介質能量的變化來取得信號的。當運動的物體靠近開關到一定位置時,開關發出信號,達到行程控制、計數及自動控制的作用。采用了無觸點電子結構形式,克服了有觸點位置開關可靠性差、使用壽命短和操作頻率低的缺點。(二)接近開關接近開關又稱為無觸點位置開關,原理及特點:通過(二)接近開關用途:除了行程控制和限位保護外,還可作為檢測金屬體的存在、高速計數、測速、定位、變換運動方向、檢測零件尺寸、液面控制及用作無觸點按鈕等。(二)接近開關用途:除了行程控制和限位保護外,還可作為檢測高頻振蕩型接近開關原理框圖工作原理當有金屬物體靠近一個以一定頻率穩定振蕩的的高頻振蕩器的感應頭附近時,由于感應作用,該物體內部會產生渦流及磁滯損耗,使振蕩回路因電阻增大、能耗增加而使振蕩減弱,直至停止振蕩。檢測電路根據振蕩器的工作狀態控制輸出電路的工作,輸出信號去控制繼電器或其它電器,以達到控制目。(二)接近開關高頻振蕩型接近開關工作原理當有金屬物體靠近一個以一定頻率穩定型號型號三、萬能轉換開關萬能轉換開關實際是多檔位、控制多回路的組合開關,主要用作控制線路的轉換及電氣測量儀表的轉換,也可用于控制小容量異步電動機的起動、換向及調速。由于觸點擋數多、換接線路多、能控制多個回路,適應復雜線路的要求,故稱為萬能轉換開關。(一)結構與工作原理操作時,手柄帶動轉軸和凸輪一起旋轉,則凸輪即可推動觸點接通或斷開,由于凸輪的形狀不同,當手柄處于不同的操作位置時,觸點的分合情況也不同,從而達到換接電路的目的。三、萬能轉換開關萬能轉換開關實際是多檔位、控制多回路的(一(二)符號符號和觸點分合表(二)符號符號和(三)型號(三)型號作用:是一種自動的電磁式開關,適用于遠距離頻繁地接通或斷開交直流主電路及大容量控制電路。其主要控制對象是電動機,也可用于控制其他負載。特點:遠距離、自動操作和欠電壓釋放保護功能,控制容量大、工作可靠、操作頻率高、使用壽命長等。在機床電氣控制線路中,主要采用的是交流接觸器。第五節:接觸器分類:按主觸點通過的電流交流接觸器直流接觸器作用:是一種自動的電磁式開關,適用于遠距離頻繁地接通或斷開交一、交流接觸器(一)結構一、交流接觸器(一)結構交流接觸器的電磁系統主要由線圈、靜鐵芯和銜鐵(動鐵芯)三部分組成。其作用是利用電磁線圈的通電或斷電,使銜鐵和靜鐵芯吸合或釋放,從而帶動動觸點與靜觸點閉合或分斷,實現接通或斷開電路的目的。1.電磁系統a)銜鐵直線運動式;b)銜鐵繞軸轉動排合式交流接觸器的電磁系統主要由線圈、靜鐵芯和銜鐵(動鐵芯)三部分銜鐵交流接觸器的鐵芯和銜鐵一般用E形硅鋼片疊壓鉚成。是交流接觸器發熱的主要部件。線圈一般做成粗而短的圓筒形,并且繞在絕緣骨架上,使鐵芯與線圈之間有一定間隙,增加散熱,避免線圈受熱燒損E形鐵芯的中柱端面需留有0.1mm~0.2mm的氣隙,以減小剩磁影響,避免線圈斷電后銜鐵粘住不能釋放。銜鐵交流接觸器的鐵芯和銜鐵一般用E形硅鋼片疊壓鉚成。是交流接CJl0系列交流接觸器的銜鐵運動方式額定電流為40A及以下的接觸器,采用銜鐵直線運動的螺管式額定電流為60A及以上的接觸器,采用銜鐵繞軸轉動的拍合式。銜鐵CJl0系列交流接觸器額定電流為40A及以下額定電流為60A短路環線圈中通入的交流電在鐵芯中產生交變的磁通,銜鐵產生振動,發出噪聲。短路環線圈中通入的交流電在鐵芯中產生交變的磁通,銜鐵產生振動短路環消除振動和噪聲:在交流接觸器鐵芯和銜鐵的兩個不同端部各開一個槽,槽內嵌裝一個用銅、康銅或鎳鉻合金材料制成的短路環,又稱減振環或分磁環
短路環消除振動和噪聲:短路環Φ1和Φ2的相位不同,即Φ1和Φ2不同時為零,則由Φ1和Φ2產生的電磁吸力Fl和F2不同時為零,這就保證了鐵芯與銜鐵在任何時刻都有吸力,銜鐵將始終被吸住,振動和噪聲會顯著減小。a)磁通示意圖b)電磁吸力圖短路環Φ1和Φ2的相位不同,即Φ1和Φ2不同時為零,a)磁2.觸點系統a)點接觸;b)線接觸;c)面接觸按接觸情況分類按結構形式分類a)雙斷點橋式觸點;b)指形觸點CJ10系列交流接觸器的觸點一般采用雙斷點橋式觸點。2.觸點系統a)點接觸;b)線接觸;c)面接觸按接觸情況按輔助觸點用以通斷電流較小的控制電路,一般由兩對動合觸點和兩對動斷觸點組成。按通斷能力分類主觸點輔助觸點主觸點用以通斷電流較大的主電路,一般由三對接觸面較大的動合觸點組成。2.觸點系統輔助觸點用以通斷電流較小的控制按通斷能主觸點輔助觸點主觸點用3.滅弧裝置電弧的影響:1.灼傷觸點,減少觸點的使用壽命;2.使電路切斷時間延長,甚至造成弧光短路或引起火災事故。容量在10A以上的接觸器中都裝有滅弧裝置。3.滅弧裝置電弧的影響:a)雙斷口電動力滅弧;b)縱縫滅弧3.滅弧裝置電弧被分割成兩段電動力f的方向電弧熱量在拉長的過程中散發、冷卻而熄滅由耐弧陶土、石棉水泥等材料制成.電弧被外磁場或電動力吹入縫內運動方向下寬上窄以便壓縮電弧,使電弧與滅弧室壁有很好的接觸而冷卻熄滅a)雙斷口電動力滅弧;b)縱縫滅弧3.滅弧裝置電弧被分電動柵片滅弧裝置3.滅弧裝置金屬柵片的磁阻遠小于空氣的磁阻電弧上部的磁通容易通過金屬柵片而形成閉合磁路電弧被拉到柵片間隙中而分割成若干個串聯的短電弧1.總電弧壓降被分成幾段,柵片間的電弧電壓都低于燃弧電壓.2.柵片將電弧的熱量吸收散發,使電弧迅速冷卻,促使電弧盡快熄滅。柵片滅弧裝置3.滅弧裝置金屬柵片的磁阻電弧上部的磁通容易4.輔助部件反作用彈簧線圈斷電后,推動銜鐵釋放,使各觸點恢復原狀態緩沖銜鐵在吸合時對靜鐵芯和外殼的沖擊力緩沖彈簧觸點壓力彈簧增加動、靜觸點間的壓力,從而增大接觸面積,以減小接觸電阻傳動機構及底座、接線柱等銜鐵或反作用彈簧的作用下,帶動動觸點實現與靜觸點的接通或分斷。4.輔助部件反作用彈簧線圈斷電后,推動銜緩沖銜鐵在吸合時對(二)型號(二)型號簡單接線示意圖(三)工作原理簡單接線(三)工作原理(三)工作原理線圈通電電流產生磁場對銜鐵產生足夠大的吸力f>f反力彈簧觸點動作線圈斷電或電壓顯著下降f消失或過小銜鐵復位各觸點恢復到原始狀態常用的CJ0、CJ10等系列的交流接觸器在0.85~1.05倍的額定電壓下,能保證可靠吸合(三)工作原理線圈通電電流產生磁場對銜鐵產生足觸點動作線圈(四)符號(四)符號二、直流接觸器(一)結構拍合式整塊鑄鋼或鑄鐵制成不需嵌裝短路環非磁性墊片發熱的主要部件.長而薄的圓筒形;且不設骨架,以利于散熱1.電磁系統二、直流接觸器(一)結構拍合式整塊鑄鋼或鑄鐵制成不需嵌裝短2.觸點系統由于主觸點接通和斷開的電流較大,多采用滾動接觸的指形觸點,以延長觸點的使用壽命。在觸點閉合過程中,動觸點與靜觸點先在A點接觸,然后經B點滑動過渡到C點。斷開時作相反方向的運動,這樣就自動清除觸點表面的氧化膜,保證了可靠的接觸。輔助觸點的通斷電流小,多采用雙斷點橋式觸點,可有若干對。2.觸點系統由于主觸點接通和斷開的輔助觸點的通斷電流小,多雙線圈減小運行時的線圈功耗及延長吸引線圈的使用壽命,容量較大的直流接觸器線圈往往采用串聯雙繞組電路剛接通瞬間,保持線圈被動斷觸點短路,可使起動線圈獲得較大的電流和吸力。接觸器動作后,起動線圈和保持線圈串聯通電,由于電壓不變,所以電流較小,但仍可保持銜鐵被吸合,從而達到省電的目的。雙線圈減小運行時的線圈功耗及延長吸引線圈的使用壽命,容量較大3.滅弧裝置直流接觸器一般采用磁吹滅弧裝置結合其他滅弧方法滅弧。磁吹滅弧裝置主要由磁吹線圈、鐵芯、兩塊導磁夾板、滅弧罩和引弧角等部分組成滅弧原理3.滅弧裝置直流接觸器一般采用磁吹滅弧裝置結合其他滅弧原理3.滅弧裝置電流流過磁吹線圈在兩導磁夾板間形成磁場在f作用下電弧從磁場強的一邊被拉向弱的一邊1.電弧在向上運動的過程中被迅速拉長并和空氣發生相對運動,使電弧溫度降低.結果:2.電弧被吹進滅弧罩上部時,熱量又被傳遞給滅弧罩,進一步降低了電弧溫度.3.靜觸點上的弧根將逐漸轉移到引弧角上,從而減輕了觸點的灼傷。引弧角引導弧根向上移動又使電弧被繼續拉長.當電源電壓不足以維持電弧燃燒時,電弧就熄滅.3.滅弧裝置電流流過磁吹線圈在在f作用下電弧從磁場強的一邊(二)型號符號與交流接觸器相同(二)型號符號與交流接觸器相同第六節:繼電器作用:根據某種輸入信號接通或斷開小電流電路,實現遠距離自動控制和保護的自動控制電器。輸入量:可以是電流、電壓等電量,也可以是溫度、時間、速度、壓力等非電量。輸出:觸點的動作或者是電路參數的的變化。第六節:繼電器作用:根據某種輸入信號接通或斷開小電流電路,輸第六節:繼電器與接觸器的區別:繼電器不直接控制電流較大的主電路,而是通過接觸器或其他電器對主電路進行控制。特點:觸點分斷能力小、結構簡單、體積、重量輕、反應靈敏、動作準確、工作可靠。第六節:繼電器與接觸器的區別:繼電器不直接控制電流較大的主電時間繼電器熱繼電器速度繼電器壓力繼電器故態繼電器電磁式電壓、電流、中間繼電器第六節:繼電器時間繼電器熱繼電器速度繼電器壓力繼電器故態繼電器電磁式電壓、分類按輸入信號的性質電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等按工作原理電磁式繼電器、電動式繼電器、感應式繼電器、熱繼電器和電子式繼電器等按輸出方式有觸點式、無觸點式按用途控制用與保護用繼電器等分類按輸入信號的性質電壓繼電器、電流繼電器、按工作原理電磁一、電磁式電壓、電流、中間繼電器1.繼電器可對多種輸入量的變化做出反應,而接觸器只有在一定的電壓信號下才動作;2.接觸器是用于切換小電路的控制電路和保護電路,而接觸器是用來控制大電流電路;3.繼電器沒有滅弧裝置,也無主輔觸點之分等。與接觸器相似之處不同之處電磁式繼電器的結構和工作原理與接觸器類似,也是由電磁機構和觸點系統等組成。一、電磁式電壓、電流、中間繼電器1.繼電器可對多種輸入量的變輸入輸出特性繼電器開始動作并順利吸合的輸入量稱為“動作值”,記為Xi使繼電器開始釋放并順利分開的輸入量稱為“釋放值”,記為XrXw為正常工作時的輸入量.Xw>Xi輸入輸出特性繼電器開始動作并順利吸合的輸入量稱為“動作值”,(一)電流繼電器電流繼電器分為過電流繼電器和欠電流繼電器兩種。作用:根據繼電器線圈中電流的大小而接通或斷開電路的繼電器特點及接線:線圈的匝數少,導線要粗,阻抗小。使用時,電流繼電器的線圈串聯在被測電路中。(一)電流繼電器電流繼電器分為過電流繼電器和欠電流繼電器兩種主要用于頻繁起動和重載起動的場合,作為電動機和主電路的過載和短路保護。1.過電流繼電器當繼電器中的電流超過預定值時,引起開關電器有延時或無延時動作的繼電器.作用:主要用于頻繁起動和重載起動的場合,1.過電流繼電器當繼電器中1.過電流繼電器(1)結構及工作原理JL14系列過電流繼電器a)外形;b)結構調整反作用彈簧的作用力,可整定繼電器的動作電流值。當線圈通過的電流超過整定值時,f>f反力,鐵芯吸引銜鐵動作,帶動動斷觸點斷開,動合觸點閉合。當線圈通過的電流為額定值時,它所產生的電磁吸力f<f反力,此時銜鐵不動作。過電流繼電器工作原理1.過電流繼電器(1)結構及工作原理JL14系列過電流繼電器JT4系列為交流通用繼電器,在這種繼電器的磁系統上裝設不同的線圈,便可制成過電流、欠電流、過電壓或欠電壓等繼電器。JT4都是瞬動型過電流繼電器,主要用于電動機的短路保護。1.過電流繼電器型號符號JT4系列為交流通用繼電器,在這種繼電器的磁1.過電流繼電器2.欠電流繼電器常用的欠電流繼電器有JLl4—Q等系列產品,其結構與工作原理和JT4系列繼電器相似。動作電流為線圈額定電流的30%~65%,釋放電流為線圈額定電流的10%~20%。常用于直流電動機勵磁電路和電磁吸盤的弱磁保護。當通過繼電器的電流減小到低于其整定值時動作的繼電器。在線圈電流正常時這種繼電器的銜鐵與鐵芯是吸合的。作用:2.欠電流繼電器常用的欠電流繼電器有JLl4—Q等系列產品,符號2.欠電流繼電器符號2.欠電流繼電器(二)電壓繼電器零電壓繼電器作用:輸入量為電壓的繼電器叫電壓繼電器。根據線圈兩端電壓的大小而接通或斷開電路。特點及接線:繼電器線圈的導線細、匝數多、阻抗大。使用時電壓繼電器的線圈并聯在被測量的電路中,分類:過電壓繼電器欠電壓繼電器(二)電壓繼電器零電壓繼電器作用:輸入量為電壓的繼電器叫電當電壓降至某一規定范圍時動作的電壓繼電器;過電壓繼電器欠電壓繼電器當電壓大于其整定值時動作的電壓繼電器,主要用于對電路或設備作過電壓保護,常用的過電壓繼電器為JT4—A系列,其動作電壓可在105%~120%額定電壓范圍內調整。零電壓繼電器是欠電壓繼電器的一種特殊形式,當繼電器的端電壓降至0或接近消失時才動作的電壓繼電器。正常工作時,鐵芯與銜鐵吸合,當電壓低于整定值時,銜鐵釋放,帶動觸點復位,對電路實現欠電壓或零電壓保護。常用型號:JT4—P系列。欠電壓繼電器的釋放電壓:40%~70%額定電壓,零電壓繼電器的釋放電壓:10%~35%額定電壓。符號當電壓降至某一規定范圍時動作的電壓繼電器;過電壓繼電器欠電壓(三)中間繼電器中間繼電器實質上一個電壓線圈繼電器。作用:用來增加控制電路中的信號數量或將信號放大。其輸入信號是線圈的通電和斷電,輸出信號是觸點的動作。特點:結構及工作原理與接觸器基本相同。但中間繼電器的觸點對數多,且沒有主輔之分,各對觸點允許通過的電流大小相同,多數為5A。可用來控制多個元件或回路。(三)中間繼電器中間繼電器實質上一個電壓線圈繼電器。作用:(1)結構及工作原理符號(三)中間繼電器(1)結構及工作原理符號(三)中間繼電器二、時間繼電器時間繼電器是一種利用電磁原理或機械地動作原理實現觸點延時接通和斷開的自動控制電器。它廣泛用于需要按時間順序進行控制的電氣控制線路中。主要形式電磁式電動式空氣阻尼式電子式等按延時方式分斷電延時通電延時二、時間繼電器時間繼電器是一種利用電磁原理或機械地動主要形電磁式時間繼電器結構簡單,價格低廉,但體積和重量較大,延時較短它利用電磁阻尼來產生延時,只能用于直流斷電延時,主要用在配電系統電動式時間繼電器延時精度高,延時可調范圍大,但結構復雜,價格貴空氣阻尼式時間繼電器延時范圍較大(0.4s~180s),且不受電壓和頻率波動的影響;結構簡單、壽命長、價格低。缺點:延時誤差大,難以精確地整定延時值且延時值易受周圍環境溫度塵埃等的影響。對延時精度要求較高的場合不宜采用。晶體管式結構簡單、延時范圍廣、精度高、消耗功率小、調整方便及壽命長特點及應用:電磁式時間繼電器結構簡單,價格低廉,但體電動式時間繼電器延(一)JS7—A系列空氣阻尼式時間繼電器1.結構a)外形;b)結構作用及原理:又稱氣囊式時間繼電器。利用氣囊中的空氣通過小孔節流的原理來獲得延時動作。根據觸點延時的特點,可分為通電延時動作型和斷電延時復位型兩種。(一)JS7—A系列空氣阻尼式時間繼電器1.結構a)外形2.工作原理(一)JS7—A系列空氣阻尼式時間繼電器通電延時型時間繼電器的工作原理JS7—A系列斷電延時型和通電延時型時間繼電器的組成元件是通用的。如果將通電延時型時間繼電器的電磁機構翻轉180о安裝即成為斷電延時型時間繼電器。斷電延時型時間繼電器的工作原理2.工作原理(一)JS7—A系列空氣阻尼式時間繼電器通電3.符號3.符號(二)電子式時間繼電器1.結構工作原理電路2.原理(二)電子式時間繼電器1.結構工作原理電路2.原理2.原理2.原理三、熱繼電器原理:電流通過發熱元件加熱使雙金屬片彎曲,推動執行機構動作。作用:主要用于電動機的過載保護、斷相保護、三相電流不平衡運行的保護及其他電氣設備發熱狀態的控制。三、熱繼電器原理:電流通過發熱元件加熱使雙金屬片彎曲,作用:(一)不帶斷相保護裝置的熱繼電器1.結構(一)不帶斷相保護裝置的熱繼電器1.結構(一)不帶斷相保護裝置的熱繼電器工作原理示意圖(一)不帶斷相保護裝置的熱繼電器工作原三相異步電動機的電源或繞組斷相是導致電動機過熱燒毀的主要原因之一。定子繞組采用Y形連接,運行中V相斷線,U,W兩相的電流增大。由于I相=I線,普通熱繼電器可正常保護。(二)帶斷相保護裝置的熱繼電器三相異步電動機的電源或繞組斷相是導致定子繞組采用Y形連接,(繞組接成Δ形,運行中V相斷線,U,W兩相的電流增大。由于I相≠I線,I線<1.732I相。如當繞組電流為1.1IN時,線電流為1.65IN,繞組已過電流,但線電流未達到熱繼電器的動作值。熱繼電器不會動作。電動機可能會因過載而燒毀。I相I線為了對定子繞組采用Δ型接法的電動機實行斷相保護,必須采用三相結構帶斷相保護裝置的熱繼電器。(二)帶斷相保護裝置的熱繼電器繞組接成Δ形,運行中I相I線為了對定子繞組采用Δ型接法的電動差動式斷相保護裝置動作原理a)未通電;b)三相額定電流;c)三相同時過載;d)一相斷相(二)帶斷相保護裝置的熱繼電器差動式斷相保護裝置動作原理(二)帶斷相保護裝置的熱繼電器電機與電氣控制技術電子教案第五章常用低壓電器課件(三)型號由于熱繼電器主雙金屬片受熱膨脹的熱慣性及動作機構傳遞信號的惰性原因,熱繼電器從電動機過載到觸點動作需要一定的時間,因此熱繼電器不能作短路保護。但也正是這個熱慣性和機械惰性,保證了熱繼電器在電動機起動或短時過載時不會動作,從而滿足了電動機的運行要求說明(四)符號(三)型號由于熱繼電器主雙金屬片受熱膨脹的熱慣性及動作機構四、速度繼電器作用:反映轉速和轉向。以旋轉速度的快慢為指令信號,主要與接觸器配合實現對電動機的反接制動控制,故又稱為反接制動繼電器。機床控制線路中常用的速度繼電器有JYl型和JFZ0型。四、速度繼電器作用:反映轉速和轉向。四、速度繼電器四、速度繼電器(一)結構及工作原理1.電動機軸2.轉子3.定子4.定子繞組5.膠木擺桿6.簧片(動觸頭)7.靜觸頭8.可動支架9.端蓋10.聯接頭(一)結構及工作原理1.電動機軸2.轉子3.定子(二)型號速度繼電器的動作轉速一般為120r/min,復位轉速約在100r/min以下。常用的速度繼電器中,YJ1型能在3000r/min以下可靠的工作,JFZ0型的兩組觸點改用兩個微動開關,使其觸點的動作速度不受定子偏轉速度的影響,額定工作轉速有300~1000r/min(JFZ0—1型)和1000~3600r/min(JFZ0—2型)兩種。說明(三)符號(二)型號速度繼電器的動作轉速一般為120r/min,復五、壓力繼電器結構原理和符號根據壓力源壓力的變化情況決定觸點的斷開或閉合,以便對機械設備提供某種保護或控制。五、壓力繼電器結構原理和符號根據壓力源壓力的變化情況決定觸點六、固態繼電器原理及作用:固態電子元件組成的新型無觸點開關器件,它利用電子元件(如開關三極管、雙向可控硅等半導體器件)的開關特性,可達到無觸點無火花地接通和斷開電路的目的,因此又被稱為“無觸點開關”。在許多領域的電控及計算機控制方面得到了日益廣范的應用。固態繼電器(SOLIDSTATERELAYS),簡寫成“SSR”。六、固態繼電器原理及作用:固態電子元件組成的新型無觸點開關器(一)原理與結構分類交流型直流型主體控制信號輸出通斷為A、B端輸入的控制信號提供一個輸入/輸出端之間的通道,但又在電氣上斷開SSR中輸入端和輸出端之間的(電)聯系,以防止輸出端對輸入端的影響,耦合電路用的元件是“光耦合器”,它動作靈敏、響應速度高、輸入/輸出端間的絕緣(耐壓)等級高;由于輸入端的負載是發光二極管,這使SSR的輸入端很容易做到與輸入信號電平相匹配,在使用可直接與計算機輸出接口相接,即受“1”與“0”的邏輯電平控制。產生合乎要求的觸發信號,驅動開關電路④工作
當加入控制信號,交流電壓過零時,SSR即為通態;而當斷開控制信號后,SSR要等待交流電的正半周與負半周的交界點(零電位)時,SSR才為斷態。這種設計能防止高次諧波的干擾和對電網的污染防止從電源中傳來的尖峰、浪涌(電壓)對開關器件雙向可控硅管的沖擊和干擾(甚至誤動作)而設計的,一般是用“R-C”串聯吸收電路或非線性電阻(壓敏電阻器)
(一)原理與結構分類交流型直流型主體控制信號輸出為A、B端輸直流型固態繼電器原理圖(一)原理與結構無過零控制電路,也不必設置吸收電路,開關器件一般用大功率開關三極管,其它工作原理相同。使用注意事項:①大感性負載時,如直流電磁閥或電磁鐵,應在負載兩端并聯一只二極管,二極管的電流應等于工作電流,電壓應大于工作電壓的4倍。②SSR工作時應盡量靠近負載,其輸出引線應滿足負荷電流的需要。③使用電源屬經交流降壓整流所得的,其濾波電解電容應足夠大。典型的交流型固態繼電器原理圖直流型固態繼電器原理圖(一)原理與結構無過零控制電路,(二)固態繼電器的特點1.SSR成功地實現了弱信號(Vsr)對強電(輸出端負載電壓)的控制。2.Vsr所需的工作電平與TTL、HTL、CMOS等常用集成電路兼容,可以實現直接聯接。(二)固態繼電器的特點1.SSR成功地實現了弱信號(V3.交流型SSR采用過零觸發技術,可以安全地用在計算機輸出接口上。4.SSR還有能承受在數值上可達額定電流十倍左右的浪涌電流的特點。(二)固態繼電器的特點3.交流型SSR采用過零觸發技術,可以安全(二)固態繼電SSR是全固態電子元件組成,SSR由電路的工作狀態變換實現“通”和“斷”的開關功能,沒有電接觸點,所以它有一系列MER不具備的優點:工作可靠性高、壽命長;無動作噪聲;耐振耐機械沖擊;安裝位置無限制;很容易用絕緣防水材料灌封做成全密封形式,而且具有良好的防潮防霉防腐性能;在防爆和防止臭氧污染方面的性能也極佳。(二)固態繼電器的特點SSR是全固態電子元件組成,SSR由電路的工作狀態變換實現“導通電阻(幾歐~幾十歐)、通態壓降(小于2V)、斷態漏電流(5~10mA)等的存在,易發熱損壞;截止時存在漏電阻,不能使電路完全分開;易受溫度和輻射的影響,穩定性差;靈敏度高,易產生誤動作;在需要聯鎖、互鎖的控制電路中,保護電路的增設,使得成本上升、體積增大。(二)固態繼電器的特點缺點:導通電阻(幾歐~幾十歐)、通態壓降(小于2(二)固態繼電(三)應用電路1.多功能控制電路SSR1/SSR2/SSR3輸出斷開輸入為0輸入為1SSR1/SSR2/SSR3輸出接通(三)應用電路1.多功能控制電路SSR1/SSR2/輸入為單刀雙擲控制電路SSR1斷開SSR2接通輸入為0輸入為1SSR1接通SSR2斷開1.多功能控制電路(三)應用電路單刀雙擲控制電路SSR1斷開輸入為0輸入為1SSR1接通1該電路建議采用額定電壓為660V或更高一點的SSR產品。2.用計算機控制電機正反轉的接口及驅動電路(三)應用電路當改變電動機轉動方向時,給出指令信號的順序應是“停止—反轉—起動”或“停止—正轉—起動”。延時電路的最小延時不小于1.5個交流電源周期。該電路建議采用額定電壓為660V或更2.用計算機控制電機正掌握各種常用低壓電器的名稱、用途、規格、基本結構、工作原理、圖形符號與文字符號。熟悉常用低壓電器的交、直流滅弧裝置的構造與滅弧方法。了解其他低壓電器的有關知識。第五章常用低壓電器學習目標:掌握各種常用低壓電器的名稱、用途、規格、第五章常用低壓電器低壓電器的基本知識開關熔斷器主令電器接觸器繼電器第五章常用低壓電器低壓電器的基本知識開關熔斷器主令電器接觸器繼電器第五章常用凡是自動和手動接通和斷開電路,以及能實現對電路或非電對象進行切換、控制、保護、檢測、變換和調節目的的電器元件統稱為電器。一、低壓電器的定義第一節:低壓電器的基本知識低壓電器是指用于交流額定電壓1200V及以下、直流額定電壓1500V及以下的電路中起通斷、保護、控制或調節作用的電器產品。凡是自動和手動接通和斷開電路,以及一、低壓電器的定義第一節二、低壓電器的分類1.按用途分類用于自動控制系統中發送控制指令的電器。如按鈕開關、主令開關、行程開關等。用于保護電路及用電設備的電器。如熔斷器、熱繼電器、避雷器等。用于電能輸送和分配的電器。如斷路器、刀開關等。用于完成某種動作或傳動功能的電器。如電磁鐵、電磁離合器等。用于各種控制電路和控制系統的電器。例如接觸器、控制器、起動器等。控制電器:主令電器:保護電器:配電電器:執行電器:二、低壓電器的分類1.按用途分類用于自動控制系統中發送控制指依據電磁感應原理來工作的電器。如交直流接觸器、各種電磁式繼電器等。2.按工作原理分類電磁式電器非電量控制電器電器的工作是靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器。如刀開關、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。依據電磁感應原理來工作的電器。如交直流2.按工作原理分類電磁低壓開關電器主要用作電源的隔離、線路的保護與控制。刀開關又稱閘刀開關,是一種結構最簡單、應用最廣泛的手動電器。在低壓電路中,作為不頻繁接通和分斷電路用,或用來將電路與電源隔離。一、刀開關第二節:開關低壓開關電器主要用作電源的隔離、線路的刀開關又稱閘刀開關,是刀開關的典型結構刀開關的典型結構刀開關的符號刀開關的種類很多,按刀的極數可分為單極、雙極和三極。按刀的轉換方向可分為單擲和雙擲;按滅弧情況可分為帶滅弧罩和不帶滅弧罩;按接線方式可分為板前接線式和板后接線式。a)單極;b)雙極;c)三極刀開關的符號刀開關的種類很多,按刀的極數可分為單極、雙極a開啟式負荷開關又稱為瓷底膠蓋刀開關,簡稱閘刀開關。生產中常用的是HK系列開啟式負荷開關,適用于照明和小容量電動機控制線路中,供手動不頻繁地接通和分斷電路,并起短路保護作用。(一)開啟式負荷開關HK系列負荷開關由刀開關和熔斷器組合而成.膠蓋防止操作時觸及帶電體或分斷時產生的電弧飛出傷人。結構開啟式負荷開關又稱為瓷底膠蓋刀開關,簡稱閘刀開關。生產中常用符號型號符號型號在開啟式負荷開關的基礎上改進設計的一種開關。作用:用于手動不頻繁的接通和斷開帶負載的電路以及作為線路末端的短路保護,也可用于控制15kW以下的交流電動機不頻繁的直接起動和停止。(二)封閉式負荷開關常用的封閉式負荷開關有HH3、HH4系列,其中HH4系列為全國統一設計產品。它主要由觸頭及滅弧系統、熔斷器及操作機構等三部分組成。結構在操作機構中,手柄轉軸與底座之間裝有速動彈簧,使刀開關的接通與斷開速度與手柄操作速度無關。在開啟式負荷開關的基礎上改進設計的一種開關。(二)封閉式負荷操作機構上裝有機械聯鎖,它可以保證開關合閘時不能打開防護鐵蓋,而當打開防護鐵蓋時,不能將開關合閘。特點采用了儲能合閘方式,使開關的分合速度與手柄操作速度無關。作用:改善開關的滅弧性能,又能防止觸點停滯在中間位置,從而提高開關的通斷能力,延長其使用壽命;(二)封閉式負荷開關型號符號與開啟式負荷開關相同操作機構上裝有機械聯鎖,它可以保證開關合閘特點采用了儲能合閘組合開關又稱轉換開關,常用于交流50Hz、380V以下及直流220V以下的電氣線路中,供手動不頻繁的接通和分斷電路、電源開關或控制5kW以下小容量異步電動機的起動、停止和正反轉。二、組合開關作用:組合開關又稱轉換開關,常用于交流50Hz、380V以下及直流結構與普通閘刀開關的區別:轉換開關用動觸片代替閘刀,操作手柄在平行于安裝面的平面內可左右轉動。
由于采用了扭簧儲能,可使觸點快速閉合或分斷,從而提高了開關的通斷能力。a)外形;b)結構;c)符號結構與普通閘刀開關由于采用了扭簧儲能,可使觸點快速閉a)外形HZ6、HZ10、HZ15系列。一般在電氣控制線路中普遍采用的是HZ10系列的組合開關。組合開關有單極、雙極和多極之分。普通類型的轉換開關各極是同時通斷的;特殊類型的轉換開關是各極交替通斷,以滿足不同的控制要求。其表示方法類似于萬能轉換開關。常用產品分類HZ6、HZ10、HZ15系列。組合開關有單極、雙極和多極之型號型號三、低壓斷路器低壓斷路器即低壓自動空氣開關,又稱自動空氣斷路器。作用:既能帶負荷通斷電路,又能在失壓、短路和過負荷時自動跳閘,保護線路和電氣設備。是低壓配電網絡和電力拖動系統中常用的重要保護電器之一。分類框架式(又稱萬能式)塑殼式(又稱裝置式)按結構形式分類:除用作配電網絡的保護開關外,還用作電動機、照明線路的控制開關主要用作配電網絡的保護開關三、低壓斷路器低壓斷路器即低壓自動空氣開關,又稱分類框架式((一)結構及工作原理在電氣控制線路中,主要采用的是DZ5型和DZ10系列低壓斷路器DZ5—20型低壓斷路器a)外形;b)結構;DZ5型低壓斷路器(一)結構及工作原理在電氣控制線路中,主要采用的是DZ5型和DZ10系列為大電流系列,其額定電流的等級有100A、250A、600A三種,分斷能力為7~50kA。在機床電氣系統中常用250A以下的等級,作為電氣控制柜的電源總開關。DZ10型低壓斷路器可根據需要裝設熱脫扣器(用雙金屬片作過負荷保護)電磁脫扣器(只作短路保護)復式脫扣器(可同時實現過負荷保護和短路保護)DZ10型低壓斷路器DZ10系列為大電流系列,其額定電流的等DZ10型低壓斷路器斷路器工作原理演示請點擊斷路器工作原理演示請點擊DZ10型低壓斷路器操作手柄的三個位置:
合閘位置:手柄向上扳,跳鉤被鎖扣扣住,主觸點閉合。自由脫扣位置:跳鉤被釋放(脫扣),手柄自動移至中間,主觸點斷開。分閘和再扣位置:手柄向下扳,主觸點斷開,使跳鉤又被鎖扣扣住,從而完成了“再扣”的動作,為下一次合閘做好了準備。如果斷路器自動跳閘后,不把手柄扳到再扣位置(即分閘位置),不能直接合閘。DZ10型低壓斷路器采用鋼片滅弧柵,因為脫扣機構的脫扣速度快,滅弧時間短,一般斷路時間不超過一個周期(0.02s),斷流能力就比較大。DZ10型低壓斷路器操作手柄的三個位置:合閘位置:手柄向上漏電保護斷路器通常稱作漏電開關。作用:是一種安全保護電器,在線路或設備出現對地漏電或人身觸電時,迅速自動斷開電路,能有效的保證人身和線路的安全。工作原理電磁式電流動作型漏電斷路器結構漏電保護斷路器通常稱作漏電開關。工作原理電磁式電流動作型漏(二)符號(三)型號(二)符號(三)型號作用:主要用作短路保護。優點:結構簡單、價格便宜、使用維護方便等。應用廣泛。第三節:熔斷器作用:第三節:熔斷器一、結構和工作原理(一)結構有填料密閉管式熔斷器一、結構和工作原理(一)結構有填料密閉熔管是熔體的保護外殼,用耐熱絕緣材料制成,在熔體熔斷時兼有滅弧作用。熔座是熔斷器的底座,作用是固定熔管和外接引線。熔體熔體是熔斷器的主要組成部分。
常用形式:絲狀、片狀或柵狀。熔體的材料:①鉛、鉛錫合金或鋅等低熔點材料,多用于小電流電路;②銀、銅等較高熔點的金屬,多用于大電流電路。熔管是熔體的保護外殼,用耐熱絕緣材料制熔體熔體是熔斷器的主要(二)工作原理利用金屬導體作為熔體串聯在被保護的電路中,當電路發生過載或短路故障時,通過熔斷器的電流超過某一規定值時,以其自身產生的熱量使熔體熔斷,從而自動分斷電路,起到保護作用。對過載反應很不靈敏。電氣設備發生輕度過載時,熔斷器將持續很長時間才熔斷,有時甚至不熔斷。因此,除在照明電路中外,熔斷器一般不宜用作過載保護,主要用作短路保護。(二)工作原理利用金屬導體作為熔體串聯在被保護的電路中,當電二、常用的低壓熔斷器熔斷器按結構形式分半封閉插入式無填料封閉管式有填料封閉管式自復式二、常用的低壓熔斷器熔斷器按結構形式分半封閉插入式無填料封閉RC1A系列插入式熔斷器一般用在交流50HZ、額定電壓380V及以下,額定電流200A及以下的低壓線路末端或分支電路中,作為電氣設備的短路保護及一定程度的過載保護。用途(一)RClA系列插入式熔斷器(瓷插式熔斷器)型號結構RC1A系列插入式熔斷器一般用在交流用途(一)R(二)RLl系列螺旋式熔斷器結構用途RLl系列螺旋式熔斷器廣泛應用于控制箱、配電屏、機床設備及振動較大的場合,在交流額定電壓500V、額定電流200A及以下的電路中,作為短路保護器件。(二)RLl系列螺旋式熔斷器結構用途RLl系列螺旋式熔斷器廣RM10系列無填料封閉管式熔斷器a)外形b)結構(三)RMl0系列無填料封閉管式熔斷器型號RM10系列無填料封a)外形(三)RMl0系列無填料封閉管式適用于交流50Hz、額定電壓380V或直流額定電壓440V及以下電壓等級的動力網絡和成套配電設備中,作為導線、電纜及較大容量電氣設備的短路和連續過載保護。用途(三)RMl0系列無填料封閉管式熔斷器適用于交流50Hz、額定電壓380V或直流用途(三)RMl0結構a)熔體b)熔管c)熔斷器d)絕緣操作手柄RT0系列有填料封閉管式熔斷器型號(四)RT0系列有填料封閉管式熔斷器結構a)熔體RT0系列有填料封閉型號(四)RT0系列有填料用途是一種大分斷能力的熔斷器,廣泛用于短路電流較大的電力輸配電系統中,作為電纜、導線和電氣設備的短路保護及導線、電纜的過載保護。(四)RT0系列有填料封閉管式熔斷器用途是一種大分斷能力的熔斷器,廣泛用于短路(四)RT0系列有(五)快速熔斷器快速熔斷器又叫半導體器件保護用熔斷器。結構快速熔斷器的典型結構圖主要用途:用于硅元件變流裝置內部的短路保護。由于硅元件的過載能力差,因此要求短路保護元件應具有快速動作的特征。快速熔斷器能滿足這種要求,且結構簡單,使用方便,動作靈敏可靠,因而得到了廣泛應用。(五)快速熔斷器快速熔斷器又叫半導體器件保護用熔斷器。結構(六)自復式熔斷器結構自復式熔斷器原理在常溫下是固體,電阻值較小,構成電流通路。在短路電流產生的高溫下,熔體氣化,阻值劇增,即瞬間呈現高阻狀態,從而能將故障電流限制在較小的數值范圍內。常用熔斷器的熔體一旦熔斷,必須更換新的熔體,這就給使用帶來不便,而且延緩了供電時間。自復式熔斷器是一種限流電器,其本身不具備分斷能力,但是和斷路器串聯使用時,可以提高斷路器的分斷能力,可以多次使用。熔體是應用非線性電阻元件(如金屬鈉等)制成(六)自復式熔斷器結構自復式熔斷器原理在常溫下是固體,電熔斷器符號熔斷器符號主令電器主要用于接通或斷開控制電路以發出指令或信號,達到對電力拖動系統的控制。主令電器主要有按鈕開關、位置開關和萬能轉換開關等。按鈕開關位置開關萬能轉換開關第四節:主令電器主令電器主要用于接通或斷開控制電路以發出指令或信號,達到對電一、按鈕開關按鈕開關是一種用人力(一般為手指或手掌)操作,并具有儲能(彈簧)復位的一種控制開關。按鈕的觸點允許通過的電流較小,一般不超過5A。一般情況下它不直接控制主電路,而是在控制電路中發出指令或信號去控制接觸器、繼電器等電器,再由它們去控制主電路的通斷、功能轉換或電氣聯鎖。一、按鈕開關按鈕開關是一種用人力(一般為手指或手掌)結構1.接線柱2.按鈕帽3.復位彈簧4常閉觸頭5.常開觸頭結構1.接線柱2.按鈕帽3.復位彈簧型號符號型號符號二、位置開關位置開關分類行程開關(限位開關)微動開關接近開關二、位置開關位置開關分類行程開關(限位開關)微動開關接近(一)行程開關行程開關是用以反應工作機械的行程,發出命令以控制其運動方向和行程大小的開關,主要用于機床、自動生產線和其它機械的限位及程序控制。JLXK1-111型行程開關的結構和動作原理
a)結構;b)動作原理;結構a)JLXK1—311直動式;b)JLXK1—111單輪旋轉式;c)JLXK1—211雙輪旋轉式(一)行程開關行程開關是用以反應工作機械的行程,發JLXK1LXl9K型瞬動型行程開關瞬動原理1.運動部件的擋鐵碰壓頂桿1時,頂桿向下移動2.頂桿移動到一定位置時,彈簧的彈力方向發生改變,同時儲存的能量得以釋放,完成跳躍式快速換接動作當擋鐵離開頂桿時,頂桿在彈簧7的作用下上移,上移到一定位置,接觸橋5瞬時進行快速換接,觸點迅速恢復到原狀態。LXl9K型瞬動型行程開關瞬動原理1.運動部件的擋鐵碰壓頂桿型號符號型號符號(二)接近開關接近開關又稱為無觸點位置開關,是一種非接觸型檢測開關。原理及特點:通過其感辨頭與被測物體間介質能量的變化來取得信號的。當運動的物體靠近開關到一定位置時,開關發出信號,達到行程控制、計數及自動控制的作用。采用了無觸點電子結構形式,克服了有觸點位置開關可靠性差、使用壽命短和操作頻率低的缺點。(二)接近開關接近開關又稱為無觸點位置開關,原理及特點:通過(二)接近開關用途:除了行程控制和限位保護外,還可作為檢測金屬體的存在、高速計數、測速、定位、變換運動方向、檢測零件尺寸、液面控制及用作無觸點按鈕等。(二)接近開關用途:除了行程控制和限位保護外,還可作為檢測高頻振蕩型接近開關原理框圖工作原理當有金屬物體靠近一個以一定頻率穩定振蕩的的高頻振蕩器的感應頭附近時,由于感應作用,該物體內部會產生渦流及磁滯損耗,使振蕩回路因電阻增大、能耗增加而使振蕩減弱,直至停止振蕩。檢測電路根據振蕩器的工作狀態控制輸出電路的工作,輸出信號去控制繼電器或其它電器,以達到控制目。(二)接近開關高頻振蕩型接近開關工作原理當有金屬物體靠近一個以一定頻率穩定型號型號三、萬能轉換開關萬能轉換開關實際是多檔位、控制多回路的組合開關,主要用作控制線路的轉換及電氣測量儀表的轉換,也可用于控制小容量異步電動機的起動、換向及調速。由于觸點擋數多、換接線路多、能控制多個回路,適應復雜線路的要求,故稱為萬能轉換開關。(一)結構與工作原理操作時,手柄帶動轉軸和凸輪一起旋轉,則凸輪即可推動觸點接通或斷開,由于凸輪的形狀不同,當手柄處于不同的操作位置時,觸點的分合情況也不同,從而達到換接電路的目的。三、萬能轉換開關萬能轉換開關實際是多檔位、控制多回路的(一(二)符號符號和觸點分合表(二)符號符號和(三)型號(三)型號作用:是一種自動的電磁式開關,適用于遠距離頻繁地接通或斷開交直流主電路及大容量控制電路。其主要控制對象是電動機,也可用于控制其他負載。特點:遠距離、自動操作和欠電壓釋放保護功能,控制容量大、工作可靠、操作頻率高、使用壽命長等。在機床電氣控制線路中,主要采用的是交流接觸器。第五節:接觸器分類:按主觸點通過的電流交流接觸器直流接觸器作用:是一種自動的電磁式開關,適用于遠距離頻繁地接通或斷開交一、交流接觸器(一)結構一、交流接觸器(一)結構交流接觸器的電磁系統主要由線圈、靜鐵芯和銜鐵(動鐵芯)三部分組成。其作用是利用電磁線圈的通電或斷電,使銜鐵和靜鐵芯吸合或釋放,從而帶動動觸點與靜觸點閉合或分斷,實現接通或斷開電路的目的。1.電磁系統a)銜鐵直線運動式;b)銜鐵繞軸轉動排合式交流接觸器的電磁系統主要由線圈、靜鐵芯和銜鐵(動鐵芯)三部分銜鐵交流接觸器的鐵芯和銜鐵一般用E形硅鋼片疊壓鉚成。是交流接觸器發熱的主要部件。線圈一般做成粗而短的圓筒形,并且繞在絕緣骨架上,使鐵芯與線圈之間有一定間隙,增加散熱,避免線圈受熱燒損E形鐵芯的中柱端面需留有0.1mm~0.2mm的氣隙,以減小剩磁影響,避免線圈斷電后銜鐵粘住不能釋放。銜鐵交流接觸器的鐵芯和銜鐵一般用E形硅鋼片疊壓鉚成。是交流接CJl0系列交流接觸器的銜鐵運動方式額定電流為40A及以下的接觸器,采用銜鐵直線運動的螺管式額定電流為60A及以上的接觸器,采用銜鐵繞軸轉動的拍合式。銜鐵CJl0系列交流接觸器額定電流為40A及以下額定電流為60A短路環線圈中通入的交流電在鐵芯中產生交變的磁通,銜鐵產生振動,發出噪聲。短路環線圈中通入的交流電在鐵芯中產生交變的磁通,銜鐵產生振動短路環消除振動和噪聲:在交流接觸器鐵芯和銜鐵的兩個不同端部各開一個槽,槽內嵌裝一個用銅、康銅或鎳鉻合金材料制成的短路環,又稱減振環或分磁環
短路環消除振動和噪聲:短路環Φ1和Φ2的相位不同,即Φ1和Φ2不同時為零,則由Φ1和Φ2產生的電磁吸力Fl和F2不同時為零,這就保證了鐵芯與銜鐵在任何時刻都有吸力,銜鐵將始終被吸住,振動和噪聲會顯著減小。a)磁通示意圖b)電磁吸力圖短路環Φ1和Φ2的相位不同,即Φ1和Φ2不同時為零,a)磁2.觸點系統a)點接觸;b)線接觸;c)面接觸按接觸情況分類按結構形式分類a)雙斷點橋式觸點;b)指形觸點CJ10系列交流接觸器的觸點一般采用雙斷點橋式觸點。2.觸點系統a)點接觸;b)線接觸;c)面接觸按接觸情況按輔助觸點用以通斷電流較小的控制電路,一般由兩對動合觸點和兩對動斷觸點組成。按通斷能力分類主觸點輔助觸點主觸點用以通斷電流較大的主電路,一般由三對接觸面較大的動合觸點組成。2.觸點系統輔助觸點用以通斷電流較小的控制按通斷能主觸點輔助觸點主觸點用3.滅弧裝置電弧的影響:1.灼傷觸點,減少觸點的使用壽命;2.使電路切斷時間延長,甚至造成弧光短路或引起火災事故。容量在10A以上的接觸器中都裝有滅弧裝置。3.滅弧裝置電弧的影響:a)雙斷口電動力滅弧;b)縱縫滅弧3.滅弧裝置電弧被分割成兩段電動力f的方向電弧熱量在拉長的過程中散發、冷卻而熄滅由耐弧陶土、石棉水泥等材料制成.電弧被外磁場或電動力吹入縫內運動方向下寬上窄以便壓縮電弧,使電弧與滅弧室壁有很好的接觸而冷卻熄滅a)雙斷口電動力滅弧;b)縱縫滅弧3.滅弧裝置電弧被分電動柵片滅弧裝置3.滅弧裝置金屬柵片的磁阻遠小于空氣的磁阻電弧上部的磁通容易通過金屬柵片而形成閉合磁路電弧被拉到柵片間隙中而分割成若干個串聯的短電弧1.總電弧壓降被分成幾段,柵片間的電弧電壓都低于燃弧電壓.2.柵片將電弧的熱量吸收散發,使電弧迅速冷卻,促使電弧盡快熄滅。柵片滅弧裝置3.滅弧裝置金屬柵片的磁阻電弧上部的磁通容易4.輔助部件反作用彈簧線圈斷電后,推動銜鐵釋放,使各觸點恢復原狀態緩沖銜鐵在吸合時對靜鐵芯和外殼的沖擊力緩沖彈簧觸點壓力彈簧增加動、靜觸點間的壓力,從而增大接觸面積,以減小接觸電阻傳動機構及底座、接線柱等銜鐵或反作用彈簧的作用下,帶動動觸點實現與靜觸點的接通或分斷。4.輔助部件反作用彈簧線圈斷電后,推動銜緩沖銜鐵在吸合時對(二)型號(二)型號簡單接線示意圖(三)工作原理簡單接線(三)工作原理(三)工作原理線圈通電電流產生磁場對銜鐵產生足夠大的吸力f>f反力彈簧觸點動作線圈斷電或電壓顯著下降f消失或過小銜鐵復位各觸點恢復到原始狀態常用的CJ0、CJ10等系列的交流接觸器在0.85~1.05倍的額定電壓下,能保證可靠吸合(三)工作原理線圈通電電流產生磁場對銜鐵產生足觸點動作線圈(四)符號(四)符號二、直流接觸器(一)結構拍合式整塊鑄鋼或鑄鐵制成不需嵌裝短路環非磁性墊片發熱的主要部件.長而薄的圓筒形;且不設骨架,以利于散熱1.電磁系統二、直流接觸器(一)結構拍合式整塊鑄鋼或鑄鐵制成不需嵌裝短2.觸點系統由于主觸點接通和斷開的電流較大,多采用滾動接觸的指形觸點,以延長觸點的使用壽命。在觸點閉合過程中,動觸點與靜觸點先在A點接觸,然后經B點滑動過渡到C點。斷開時作相反方向的運動,這樣就自動清除觸點表面的氧化膜,保證了可靠的接觸。輔助觸點的通斷電流小,多采用雙斷點橋式觸點,可有若干對。2.觸點系統由于主觸點接通和斷開的輔助觸點的通斷電流小,多雙線圈減小運行時的線圈功耗及延長吸引線圈的使用壽命,容量較大的直流接觸器線圈往往采用串聯雙繞組電路剛接通瞬間,保持線圈被動斷觸點短路,可使起動線圈獲得較大的電流和吸力。接觸器動作后,起動線圈和保持線圈串聯通電,由于電壓不變,所以電流較小,但仍可保持銜鐵被吸合,從而達到省電的目的。雙線圈減小運行時的線圈功耗及延長吸引線圈的使用壽命,容量較大3.滅弧裝置直流接觸器一般采用磁吹滅弧裝置結合其他滅弧方法滅弧。磁吹滅弧裝置主要由磁吹線圈、鐵芯、兩塊導磁夾板、滅弧罩和引弧角等部分組成滅弧原理3.滅弧裝置直流接觸器一般采用磁吹滅弧裝置結合其他滅弧原理3.滅弧裝置電流流過磁吹線圈在兩導磁夾板間形成磁場在f作用下電弧從磁場強的一邊被拉向弱的一邊1.電弧在向上運動的過程中被迅速拉長并和空氣發生相對運動,使電弧溫度降低.結果:2.電弧被吹進滅弧罩上部時,熱量又被傳遞給滅弧罩,進一步降低了電弧溫度.3.靜觸點上的弧根將逐漸轉移到引弧角上,從而減輕了觸點的灼傷。引弧角引導弧根向上移動又使電弧被繼續拉長.當電源電壓不足以維持電弧燃燒時,電弧就熄滅.3.滅弧裝置電流流過磁吹線圈在在f作用下電弧從磁場強的一邊(二)型號符號與交流接觸器相同(二)型號符號與交流接觸器相同第六節:繼電器作用:根據某種輸入信號接通或斷開小電流電路,實現遠距離自動控制和保護的自動控制電器。輸入量:可以是電流、電壓等電量,也可以是溫度、時間、速度、壓力等非電量。輸出:觸點的動作或者是電路參數的的變化。第六節:繼電器作用:根據某種輸入信號接通或斷開小電流電路,輸第六節:繼電器與接觸器的區別:繼電器不直接控制電流較大的主電路,而是通過接觸器或其他電器對主電路進行控制。特點:觸點分斷能力小、結構簡單、體積、重量輕、反應靈敏、動作準確、工作可靠。第六節:繼電器與接觸器的區別:繼電器不直接控制電流較大的主電時間繼電器熱繼電器速度繼電器壓力繼電器故態繼電器電磁式電壓、電流、中間繼電器第六節:繼電器時間繼電器熱繼電器速度繼電器壓力繼電器故態繼電器電磁式電壓、分類按輸入信號的性質電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等按工作原理電磁式繼電器、電動式繼電器、感應式繼電器、熱繼電器和電子式繼電器等按輸出方式有觸點式、無觸點式按用途控制用與保護用繼電器等分類按輸入信號的性質電壓繼電器、電流繼電器、按工作原理電磁一、電磁式電壓、電流、中間繼電器1.繼電器可對多種輸入量的變化做出反應,而接觸器只有在一定的電壓信號下才動作;2.接觸器是用于切換小電路的控制電路和保護電路,而接觸器是用來控制大電流電路;3.繼電器沒有滅弧裝置,也無主輔觸點之分等。與接觸器相似之處不同之處電磁式繼電器的結構和工作原理與接觸器類似,也是由電磁機構和觸點系統等組成。一、電磁式電壓、電流、中間繼電器1.繼電器可對多種輸入量的變輸入輸出特性繼電器開始動作并順利吸合的輸入量稱為“動作值”,記為Xi使繼電器開始釋放并順利分開的輸入量稱為“釋放值”,記為Xr
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