14一月2023第1章常用低壓控制電器教學目標知識目標：1.熟悉常用低壓電器的結構、工作原理、型號及技術參數。

2.掌握常用低壓電器的功能、用途及電氣符號。能力目標：1.能正確選擇和使用常用低壓電器。

2.初步具有常用低壓電器安裝和維護的能力。14一月2023第1章常用低壓控制電器1.1概述1.2接觸器1.3繼電器1.4熔斷器1.5低壓開關和低壓斷路器1.6主令電器1.7低壓電器的產品型號14一月20231.1.1常用低壓電器的分類

一、按用途分類1.控制電器控制電器用于各種控制電動機的起動、制動、調速等動作,如開關電器、信號控制電器、接觸器、繼電器、電磁起動器、控制器等。

2.主令電器主令電器用于自動控制系統中發送控制指令的電器,例如主令開關、行程開關、按鈕、萬能轉換開關等。

3.保護電器保護電器用于保護電動機和生產機械,使其安全運行,如熔斷器、電流繼電器、熱繼電器等、避雷器等。

4.配電電器配電電器用于電能的輸送和分配的電器,例如低壓隔離器、斷路器、刀開關等。

5.執行電器執行電器用于完成某種動作或傳動功能的電器,例如電磁離合器、電磁鐵等。14一月2023

二、按工作原理分類

1.電磁式電器電磁式電器是依據電磁感應原理來工作的電器,例如直流接觸器、交流接觸器及各種電磁式繼電器等。

2.非電量控制電器非電量控制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,例如刀開關、行程開關、按鈕、速度繼電器、壓力繼電器、溫度繼電器等。

14一月2023

三、按執行機能分類

1.有觸頭電器有觸頭電器是利用觸頭的接觸和分離來通斷電路的電器,例如接觸器、電磁閥、電磁離合器、刀開關、繼電器等。

2.無觸頭電器無觸頭電器是利用電子電路發出檢測信號,達到執行指令并控制電路目的的電器,例如電子接近開關、電感式開關、電子式時間繼電器等。14一月20231.1.2、電力拖動自動控制系統中常用低壓電器分類14一月202314一月20231.1.3低壓電器的基本結構從結構上看，低壓電器一般都具有感測與執行兩個基本組成部分。感測部分大多是指電磁機構，執行部分一般是指觸點。一、電磁機構電磁機構是各種電磁式電器的感測部分,它的主要作用是將電磁能轉換為機械能,帶動觸點動作,完成接通或分斷電路。電磁機構主要由吸引線圈、鐵心和銜鐵等幾部分組成。按動作方式,可分為直動式和轉動式等,如圖1-2所示。14一月2023（a）轉動式

(b)直動式

圖1-2電磁鐵的結構圖

1-鐵心；2-線圈；3-銜鐵14一月2023

電磁機構的工作原理是:當線圈通入電流后,將產生磁場,磁通經過鐵心、在銜鐵和工作氣隙形成閉合回路,產生電磁吸力,將銜鐵吸向鐵心。同時,銜鐵還要受到復位彈簧的反作用力,只有當電磁吸力大于彈簧的反力時,銜鐵才能可靠地被鐵心吸住。電磁機構又常稱電磁鐵。

電磁鐵可分為交流電磁鐵和直流電磁鐵。交流電磁鐵為減少交變磁場在鐵心中產生的渦流與磁滯損耗,一般采用硅鋼片疊壓后鉚成,線圈有骨架,且成短粗型,以增加散熱面積。而直流電磁鐵線圈通入直流電,產生恒定磁通,鐵心中沒有磁滯損耗與渦流損耗,只有線圈本身的銅損,所以鐵心用電工純鐵或鑄鋼制成,線圈無骨架,且成細長型。14一月2023（a）結構圖(b)電磁吸力波形

圖1-3交流電磁鐵結構14一月2023

由于交流電磁鐵的鐵心的磁通是交變的,當線圈中通以交變電流時,在鐵心中產生的磁通ф1也是交變的,對銜鐵的吸力時大時小,當磁通過零時,電磁吸力也為零,吸合后的銜鐵在復位彈簧的反力作用下將被拉開,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。這樣造成銜鐵產生振動,同時還產生噪聲，甚至使鐵心松散。如果在交流接觸器鐵心端面上都安裝一個銅制的短路環后,交變磁通ф1的一部分穿過短路環,在環中產生感應電流,產生磁通,與環中的磁通合成為磁通ф2。ф1與ф2相位不同,也即不同時為零,如圖1-3b所示。這樣就使得線圈的電流和鐵心磁通ф1為零時,環中產生的磁通不為零,仍然將銜鐵吸住,銜鐵就不會產生振動和噪聲。14一月2023

二、觸頭系統

觸頭是電器的執行部件,用來接通或斷開被控制電路。觸頭按其結構形式可分為橋型觸頭和指型觸頭,如圖1-4所示。觸頭按其接觸形式可分為點接觸、線接觸和面接觸三種,如圖1-5所示。橋式觸頭有點接觸和面接觸兩種,點接觸適用于小電流電路,面接觸適用于大電流電路。指式觸頭為線接觸,在接通和分斷電路時產生滾動摩擦,以利于去除觸頭表面的氧化膜,這種觸頭型式適用于大電流電路且操作頻繁的場合。為了增強觸頭接觸時的導電性能,在觸頭上裝了觸頭彈簧,是為了增加動靜觸頭間的接觸壓力，減小接觸電阻并消除接觸時產生的振動。14一月2023(a)橋型觸頭(b)指型觸頭(a)點接觸(b)線接觸(c)面接觸

圖1-4觸頭的結構形式圖1-5觸頭的接觸形式14一月2023

三、滅弧裝置

當觸頭分斷大電流電路瞬間時,會在動、靜觸頭間產生大量的帶電粒子,形成熾熱的電子流,產生強烈的電弧。電弧會燒傷觸頭,并使電路的切斷時間延長,妨礙電路的正常分斷,嚴重時甚至會引起其它事故。為保證電器安全可靠工作,必須采用滅弧裝置使電弧迅速熄滅。對用于10A以下的小容量交流電器,滅弧比較簡便，不需專門滅弧裝置,對容量較大的交流電器一般要采用滅弧柵滅弧,對于直流電器可采用磁吹滅弧裝置。對交直流電器可采用縱縫滅弧。實際應用中,上述滅弧裝置有時是采用綜合應用。14一月20231.2接觸器

1.2.1.接觸器（Contactor）的結構原理一、交流接觸器交流接觸器工作原理：線圈通以交流電→線圈電流建立磁場→靜鐵心產生電磁吸力→吸合銜鐵→帶動觸頭動作→常閉斷開，常開閉合；線圈斷電→電磁力消失→反作用彈簧使銜鐵釋放→各觸頭復位。交流接觸器主要用于遠距離接通和分斷電壓至1140V、電流至630A的交流電路的控制。由電磁系統、觸頭系統、滅弧裝置、反作用彈簧、緩沖彈簧、觸頭壓力彈簧、傳動機構等部分組成。其結構如圖1-6所示，外形如圖1-8所示。14一月20231.電磁系統

交流接觸器的電磁系統采用交流電磁機構,由線圈、銜鐵（動鐵心）、靜鐵心部分組成，當線圈通電后,銜鐵（動鐵心）在電磁吸力的作用下,克服復位彈簧的反力與鐵心吸合,帶動觸頭動作,從而接通或斷開相應電路。

2.觸頭系統

接觸器的觸頭可分為主觸頭和輔助觸頭兩種。主觸頭是用來控制通斷電流較大的主電路,由三對常開觸頭組成;輔助觸頭是用來控制通斷小電流的控制電路,由常開和常閉觸頭成對組成。14一月2023

圖1-6交流接觸器結構示意圖圖1-8交流接觸器的結構外形圖14一月2023CJTI系列交流接觸器14一月2023CJ20系列交流接觸器14一月2023NCK2系列交流接觸器14一月202314一月2023

3.滅弧裝置(1)

電弧的產生電弧是在觸頭由閉合狀態過渡到斷開狀態的過程中產生的，是觸頭間氣體在強電場作用下產生的放電現象，是一種帶電質子的急流。14一月2023（2）電弧的產生的原因★強電場放射★撞擊電離★熱電子發射★高溫游離14一月2023(3)滅弧的基本方法①拉長電弧，從而降低電場強度；②用電磁力使電弧在冷卻介質中運動，降低弧柱周圍的溫度；③將電弧擠入絕緣壁組成的窄縫中以冷卻電弧；④將電弧分成許多串聯的短弧，增加維持電弧所需的臨極電壓降。14一月2023（4）常用的滅弧裝置滅弧裝置用于通斷大電流電路。通常采用電動力滅弧、金屬柵片滅弧和縱縫滅弧。①電動力滅弧如圖1-9(a)、(b)、(c)。②金屬柵片滅弧如圖1-9(d)③縱縫滅弧如圖1-9(e)。圖1-9滅弧裝置1-靜觸頭；2-動觸頭；v1-動觸頭移動速度；v2-電弧在電磁力作用下的移動速度。14一月202314一月2023二、直流接觸器主要應用于遠距離接通與分斷直流電路及直流電動機的頻繁起動、停止、反轉或反接制動控制，還用于CD系列電磁操作機構合閘線圈、頻繁接通和斷開起重電磁鐵、電磁閥、離合器、電磁線圈等。直流接觸器外形如圖1-10所示。常用直流接觸器有：CZ18、CZ21、CZ22、CZ0和CZT系列等。14一月2023直流接觸器的主觸點在斷開直流電路時，如果電流過大，會產生強烈的電弧直流接觸器的滅弧較困難，此時要采用如圖1-11所示的磁吹式滅弧裝置。圖1-10直流接觸器外形圖圖1-11磁吹滅弧圖1-磁吹線圈；2-絕緣套；3-鐵心；4-引弧角

5-導磁夾板；6-滅弧罩；7-動觸頭；8-靜觸頭14一月2023CZ0直流接觸器14一月20231.2.2、接觸器的型號和主要技術參數

一、交流接觸器的型號與主要技術參數

1.交流接觸器的型號及表示意義如下:2.交流接觸器的主要技術參數:(1)額定電壓

(2)額定電流

(3)吸引線圈的額定電壓（4）觸頭數目（5）操作頻率14一月2023交流接觸器型號含義CJ20系列型號含義B系列型號含義14一月2023二、直流接觸器的型號與主要技術參數1.直流接觸器的型號2.直流接觸器的主要技術參數（1）額定電壓：（2）額定電流：（3）吸引線圈的額定電壓：

14一月2023直流接觸器型號含義三、接觸器的符號

接觸器的符號（a）線圈（b）主觸頭（c）動合輔助觸頭（d）動斷輔助觸頭14一月2023四、接觸器的選用★接觸器極數和電流種類的確定。★根據接觸器所控制負載的工作任務來選擇相應使用類別的接觸器。★根據負載功率和操作情況來確定接觸器主觸頭的電流等級。★根據接觸器主觸頭接通與分斷主電路電壓等級來決定接觸器的額定電壓。★接觸器吸引線圈的額定電壓應由所接控制電路電壓確定。★接觸器觸頭數和種類應滿足主電路和控制電路的要求。14一月2023五、接觸器的安裝與使用★接觸器一般應安裝在垂直面上，傾斜度不得超過5o，若有散熱孔，則應將有孔的一面放在垂直方向上，以利散熱。安裝和接線時，注意不要將零件失落或掉入接觸器內部，安裝孔的螺釘應裝有彈簧墊圈和平墊圈，并擰緊螺釘以防振動松脫。★接觸器還可作為失壓保護用，它的吸引線圈在電壓為額定電壓的85%～105%范圍內保證電磁鐵的吸合，但當電壓降到額定電壓的50%以下時，銜鐵吸力不足，自動釋放而斷開電源，以防止電動機過載。★有的接觸器觸頭嵌有銀片，銀氧化后不影響導電能力，這類觸頭表面發黑一般不需清理。帶滅弧罩的接觸器不允許不帶滅弧罩使用，以防短路事故。陶土滅弧罩質脆易碎，應避免碰撞，若有碎裂，應及時更換。14一月20231.3繼電器繼電器是一種利用各種物理量的變化，將電量或非電量信號轉化為電磁力或使輸出狀態發生階躍變化，從而通過其觸頭或突變量促使在同一電路或另一電路中的其它器件或裝置動作的一種控制元件。它用于各種控制電路中進行信號傳遞、放大、轉換、聯鎖等，控制主電路和輔助電路中的器件或設備按預定的動作程序進行工作，實現自動控制和保護的目的。14一月2023按動作原理分有電磁式、感應式、電動式、光電式、壓電式、熱繼電器與時間繼電器等。按激勵量不同分為交流、直流、電壓、電流、中間、時間、速度、溫度、壓力、脈沖繼電器等。常用的繼電器按用途分有控制繼電器和保護繼電器。14一月20231.3.1電磁式繼電器1.3.2時間繼電器1.3.3熱繼電器1.3.4速度繼電器14一月20231.3.1電磁式繼電器一、電磁式繼電器的結構和工作原理1.電磁式繼電器的結構◆觸頭（點）系統◆調節裝置圖1-13電磁式繼電器的典型結構1-底座2-鐵心3-釋放彈簧4-調節螺母5-調節螺母

6-銜鐵7-非磁性墊片8-極靴9-觸頭系統10-線圈◆電磁機構14一月20232.電磁式繼電器的分類按用途不同分有：控制繼電器、保護繼電器、通訊繼電器和安全繼電器等。電磁式繼電器按輸入信號不同分有：電壓繼電器、電流繼電器和中間繼電器。按線圈電流種類不同分有：交流繼電器和直流繼電器。14一月20233.電磁式繼電器的主要參數●額定參數●動作參數●整定值●返回參數●動作時間14一月2023JQX-13F小型大功率電磁繼電器14一月2023

二、電流繼電器

電流繼電器反映的是電流信號。線圈匝數少而線徑粗、阻抗小、分壓小,不影響電路正常工作。常用的有欠電流繼電器和過電流繼電器兩種。使用時,電流繼電器的線圈應串聯在被保護的設備中。圖1-14所示為電流繼電器結構.圖1-14電流繼電器結構

14一月2023●過電流繼電器

通常，交流過電流繼電器的吸合電流I0=（1.1～3.5）IN，直流過電流繼電器的吸合電流I0=（0.75～3）IN。由于過電流繼電器在出現過電流時銜鐵吸合動作，其觸頭來切斷電路，故過電流繼電器無釋放電流值。●欠電流繼電器

正常工作時，繼電器線圈流過負載額定電流，銜鐵吸合動作；當負載電流降低至繼電器釋放電流時，銜鐵釋放，帶動觸頭動作。欠電流繼電器在電路中起欠電流保護作用。直流欠電流繼電器的吸合電流與釋放電流調節范圍I0=（0.3～0.65）IN和Ir=（0.1～0.2IN。14一月2023電流繼電器的符號

電流繼電器的符號（a）過電流繼電器（b）欠電流繼電器14一月2023

電壓繼電器是反映電壓變化的控制電器。線圈與負載并聯，以反映負載電壓，其線圈匝數多而線徑細。

分為：過電壓、欠電壓、零電壓繼電器。三、電壓繼電器◆過電壓繼電器

在電路中用于過電壓保護。◆欠電壓繼電器

在電路中用于欠電壓保護。14一月2023電壓繼電器的符號電壓繼電器的符號（a）過電壓繼電器（b）欠電壓繼電器14一月2023四、中間繼電器

中間繼電器實質上是一種電壓繼電器，但它的觸點數量較多，容量較大，起到中間放大（觸點數量和容量）作用。中間繼電器的符號圖1-17中間繼電器的符號

（a）線圈（b）常開觸頭（c）常閉觸頭圖1-16中間繼電器的結構外形圖

14一月202314一月2023JZ7系列中間繼電器14一月2023五、常用典型電磁式繼電器簡介◆直流電磁式通用繼電器

常用的有JT3、JT9、JT10、

JT18等系列◆電磁式中間繼電器

常用的有JZ7、JDZ2、JZ14等系列

◆電磁式交、直流電流繼電器

常用的有JL3、JL14、

JL15等系列14一月2023六、電磁式繼電器的選用繼電器返回系數的調節

使用類別的選用

額定工作電流與額定工作電壓的選用工作制的選用14一月20231.3.2時間繼電器

繼電器輸入信號輸入后，經一定的延時，才有輸出信號的繼電器稱為時間繼電器。分類：電磁阻尼式、空氣阻尼式、電動機式和電子式等。延時方式：通電延時和斷電延時兩種。

對于電磁式時間繼電器，當電磁線圈通電或斷電后，經一段時間，延時觸都頭狀態才發生變化，即延時觸頭才動作。14一月2023一、直流電磁式時間繼電器

直流電磁式時間繼電器延時時間的長短可改變鐵心與銜鐵問非磁性墊片的厚薄(粗調)或改變釋放彈簧的松緊(細調)來調節。◆結構和工作原理◆延時時間的調整

當電磁線圈接通電源時，在阻尼套筒內產生感應電動勢，流過感應電流。在感應電流作用下產生的磁通阻礙穿過銅套內的原磁通變化，因而對原磁通起阻尼作用，使磁路中的原磁通增加緩慢，使達到吸合磁通值的時間加長，銜鐵吸合時間后延，觸頭也延時動作。直流電磁式時間繼電器1-阻尼套筒2-釋放彈簧3、4-調節螺釘5-銜鐵6-非磁性墊片7-電磁線圈14一月2023二、空氣阻尼式時間繼電器空氣阻尼式時間繼電器是利用空氣阻尼的原理實現延時目的。分：通電延時型、斷電延時型。組成：電磁系統、延時機構、觸頭系統。14一月2023圖1-18JS7-A系列空氣阻尼式時間繼電器結構原理圖1-線圈2-鐵心3-銜鐵4-反力彈簧5-推板6-活塞桿7-塔形彈簧8-弱彈簧9-橡皮膜10-空氣室壁11-調節螺釘12-進氣孔13-活塞14、16-微動開關15-杠桿◆空氣阻尼式時間繼電器的結構（a）通電延時型（b）斷電延時型14一月2023

三、電動式時間繼電器結構：由微型同步電動機、減速齒輪機構、電磁離合系統、差動輪系統、復位游絲、觸頭系統、脫扣機構及執行機構組成。優點：延時時間長(可達數十小時)，延時范圍寬、延時直觀、延時精度高。缺點：結構復雜,體積較大,成本高、延時值不受電源電壓波動及環境溫度變化影響，延時誤差易受電源頻率的影響。14一月2023四、電子式時間繼電器

電子式時間繼電器按構成原理分為阻容式和數字式，按延時方式分為通電延時型、斷電延時型和帶瞬動觸頭的通電延時型。

JS20系列晶體管時間繼電器有通電延時型、斷電延時型和帶瞬動觸頭的通電延時型三種。圖1-20JS20系列通電延時型繼電器電路圖14一月2023圖1-21時間繼電器符號（a）通電延時型線圈（b）斷電延時型線圈（c）瞬動觸頭（d）通電延時閉合的常開（動合）觸頭（e）斷電延時斷開的常開（動合）觸頭（f）通電延時斷開的常閉（動斷）觸頭（g）斷電延時閉合的常閉（動斷）觸頭時間繼電器的符號14一月2023五、時間繼電器的選用原則★根據控制電路的控制要求選擇時間繼電器的延時類型。★根據對延時精度的要求不同選擇時間繼電器的類型。★應考慮環境溫度變化的影響。在環境溫度變化較大的場合，不宜采用晶體管式時間繼電器。★應考慮電源參數變化的影響。對于電源電壓波動大的場合，選用空氣阻尼式比采用晶體管式好；而在電源頻率波動大的場合，不宜采用電動機式時間繼電器。★

考慮延時觸頭種類、數量和瞬動觸頭種類、數量是否滿足控制要求。圖1-22JS14A時間繼電器安裝接線圖14一月202314一月2023JS14S系列數顯時間繼電器14一月20231.3.3熱繼電器

熱繼電器是利用電流的熱效應原理工作的保護電器,廣泛用于電動機的長期過載保護。電動機在運行過程中,難免會遇到過載較長、頻繁起動、斷相運行、欠電壓運行等情況,這樣有可能造成電動機的電流超過它的額定值。當超過的量不大時,熔斷器在這種情況下是不會熔斷,但時間長了會引起電動機過熱,則會加速電動機絕緣的老化,縮短電動機的使用壽命,嚴重時甚至會燒毀電動機繞組。因此必須對電動機進行長期過載保護，熱繼電器是電動機因過熱而燒毀的一種保護電器。14一月2023

熱繼電器是電流通過發熱元件加熱使雙金屬片彎曲，推動執行機構動作的電器。主要用來保護電動機或其它負載免于過載以及作為三相電動機的斷相保護。1.3.3熱繼電器14一月20231.電氣控制對熱繼電器性能的要求★應具有合理可靠的保護特性★具有一定的溫度補償★具有手動復位與自動復位功能★熱繼電器動作電流可以方便地調節圖1-23雙金屬片熱繼電器結構原理圖l、4-主雙金屬片；2、3-發熱元件；5-導板；6-溫度補償片；7-推桿

8-靜觸頭；9-動觸頭；10-螺釘；11-彈簧；12-凸輪；13-復位按鈕14一月20232.雙金屬片熱繼電器的結構原理14一月20233.具有斷相保護的熱繼電器電動機三角形聯結U相斷線時的電流分析差動式斷相保護機構及工作原理（a）通電前（b）三相正常電流（c）三相均勻過載（d）U相斷路1-上導板2-下導板3-杠桿4-頂頭5-補償雙金屬片6-主雙金屬片圖1-24帶斷相保護的熱繼電器結構圖（a）斷電(b)正常運行(c)過載(d)單相斷電1-雙金屬片剖面；2-上導板；3-下導板；4-杠桿14一月2023圖1-25熱繼電器外形結構

14一月202314一月20234.熱繼電器典型產品及主要技術參數

常用的熱繼電器有：JR20、JRS1、JR36、JR21、3UA5、3UA6、LR1-D、T系列等。

熱繼電器的主要技術參數有：額定電壓、額定電流、相數、發熱元件規格、額定電流和刻度電流調整范圍等。14一月2023型號熱元件號整定電流范圍/A型號熱元件號整定電流范圍/AJR20-10配CJ20-101R0.1~0.13~0.15JR20-10配CJ20-109R2.6~3.2~3.82R0.15~0.19~0.2310R3.2~4~63R0.23~0.29~0.3511R4~5~64R0.35~0.44~0.5312R5~6~75R0.53~0.67~0.813R6~7.2~8.46R0.8~1~1.214R8.6~10~11.67R1.2~1.5~1.815R0.1~0.13~0.158R1.8~2.2~2.6JR20系列熱繼電器技術數據14一月2023型號熱元件號整定電流范圍/A型號熱元件號整定電流范圍/AJR20-16配CJ20-161S3.6~4.5~5.4JR20-25配CJ20-253T2.6~3.2~3.82S5.4~6.7~84T3.2~4~63S8~10~12JR20-63配CJ20-631U4~5~64S10~12~142U5~6~75S12~14~163U6~7.2~8.46S14~16~184U8.6~10~11.6JR20-25配CJ20-251T7.8~9.7~11.65U0.1~0.13~0.152T11.6~14.3~176U55~62~71JR20系列熱繼電器技術數據(續)14一月2023JR20系列型號含義熱繼電器符號圖1-26熱繼電器的符號（a）熱元件（b）常閉觸頭14一月20235.熱繼電器的安裝方向熱繼電器的安裝方向很容易被人忽視。熱繼電器是電流通過發熱元件發熱，推動雙金屬片動作。熱量的傳遞有對流、輻射和傳導三種方式。其中對流具有方向性，熱量自下向上傳輸。在安放時，如果發熱元件在雙金屬片的下方，雙金屬片就熱得快，動作時間短；如果發熱元件在雙金屬片的旁邊，雙金屬片熱得較慢，熱繼電器的動作時間長。當熱繼電器與其它電器裝在一起時，應裝在電器下方且遠離其它電器50mm以上，以免受其它電器發熱的影響。熱繼電器的安裝方向應按產品說明書的規定進行，以確保熱繼電器在使用時的動作性能相一致。14一月20236.熱繼電器的選用（1）應按實際安裝情況選擇熱繼電器安裝方向。（2）原則上熱繼電器的額定電流應按電動機的額定電流選擇。（3）在不頻繁起動的場合，要保證熱繼電器在電動機起動過程中不產生誤動作。（4）對于三角形接法電動機，應選用帶斷相保護裝置的熱繼電器。（5）當電動機工作于重復短時工作制時，要注意確定熱繼電器的允許操作頻率。14一月2023JR36系列熱繼電器14一月20231.速度繼電器

速度繼電器是將電動的轉速信號經電磁感應原理來控制觸頭動作的電器。其結構主要由定子、轉子和觸頭系統三部分組成。結構原理圖如圖1-28所示。一般速度繼電器觸頭的動作速度為140r/min左右，觸頭的復位轉速為100r/min。1.3.4速度繼電器常用的速度繼電器有JY1和JFZ0系列。速度繼電器的選擇主要根據電動機的額定轉速、控制要求來選擇。

常見速度繼電器的故障是電動機停車時不能制動停轉，其原因可能是觸頭接觸不良或擺錘斷裂，導致無論轉子怎樣轉動觸頭都不動作。此時，更換擺錘或觸頭即可。14一月2023圖1-27速度繼電器外形、結構和符號圖1-螺釘2-反力彈簧3-常閉觸頭4-動觸頭5-常開觸頭6-返回杠桿7-杠桿8-定子導條9-定子10-轉軸11-轉子2.速度繼電器的結構及符號（a）外形（c）符號（b）結構

圖1-28速度繼電器的動作原理圖l-轉軸；2-轉子；3-定子；4-繞組5-擺錘；6、7-靜觸頭；8、9-動觸頭14一月202314一月20231.4熔斷器瓷插式熔斷器螺旋式熔斷器有填料封閉管式熔斷器無填料封閉管式熔斷器14一月2023熔斷器是一種當電流超過規定值一定時間后,以它本身產生的熱量使熔體熔化而分斷電路的電器，俗稱保險絲。廣泛應用于低壓配電系統及用電設備中作短路和過電流保護。1.4.1熔斷器的結構及工作原理結構主要由熔體、熔斷管(座)、填料及導電部件等組成。工作原理熔斷器接入電路時，熔體串接在電路中，負載電流流經熔體，當電路發生短路或過電流時，通過熔體的電流使其發熱，當達到熔體金屬熔化溫度時就會自行熔斷，期間伴隨著燃弧和熄弧過程，隨之切斷故障電路，起到保護作用。14一月20231.4.2熔斷器的主要特性熔斷器的保護特性是指流過熔體的電流與熔體熔斷時間的關系曲線，稱“時間-電流特性”曲線或稱“安-秒特性”曲線，如圖1-29所示。由圖可見，熔斷器的保護特性具有反時限的特點。熔斷器的熔斷電流與熔斷時間的關系如表1-5所示。熔斷器只能作為短路保護用,不能作為電動機的過載保護用。因為交流電動機的起動電流很大,一般為電動機額定電流的5-7倍,要使熔體不在電動機起動時熔斷,選用的熔體額定電流要比電動機額定電流大。只有這樣，電動機在起動運行中過載時,熔斷器不會起過載保護作用。

圖1-29流過熔體的電流

14一月202314一月20231.4.3常用的熔斷器一、熔斷器的主要技術參數1.額定電壓2.額定電流3.極限分斷電流4.熔斷電流二、熔斷器的典型產品按結構分有：半封閉瓷插式、螺旋式、無填料封閉管式和有填料封閉管式熔斷器。按用途分：工業用熔斷器、半導體保護用熔斷器、快速熔斷器和特殊熔斷器。圖1-30瓷插式熔斷器l-熔絲；2-動觸點；3-空腔4-靜觸點；5-瓷蓋；6-瓷體(a)外形(b)內部結構圖1-31螺旋式熔斷器l-瓷帽；2-熔斷管；3-瓷套4-下接線座；5-瓷座；6-上接線座14一月202314一月202314一月2023RL1螺旋式熔斷器14一月2023RL6、RL7螺旋式熔斷器14一月2023熔斷器的符號：RL系列型號含義：典型產品有：RL6、RL7、RL96、RLS2系列螺旋式熔斷器，RL1B系列帶斷相保護螺旋式熔斷器，RT18、RT18-□X系列熔斷器以及RT14系列有填料密封管式熔斷器。還有國外引進技術生產的NT系列有填料密閉式刀型觸頭熔斷器與NGT系列半導體器件保護用熔斷器等。14一月20231.4.3熔斷器的選擇熔斷器用于不同性質的電氣線路負載,熔體額定電流的選用方法必須根據電氣電路負載的實際情況來確定。

1.熔斷器類型選擇：類型要根據電氣線路的要求、使用場合和安裝條件來確定。

2.熔斷器額定電壓的選擇：額定電壓要大于或等于線路的工作電壓。

3.熔斷器額定電流的選擇：額定電流必須大于或等于所裝熔體的額定電流。

4.熔體額定電流的選擇：（1）對于民用電阻性負載的短路保護,熔體的額定電流等于或稍大于電路的工作電流即可。（2）在配電系統中,要采用多級熔斷器保護,后級熔體的額定電流要比前級熔體的額定電流至少大一個等級,防止發生短路故障時,熔斷器越級熔斷而擴大停電范圍。（3）保護單臺電動機時，熔斷器額定電流的選擇為：熔體的額定電流≥(1.5~2.5)電動機的額定電流。輕載系數可取1.5左右,重載系數可取2.5左右。14一月20231.5低壓開關和低壓斷路器1.5.1低壓斷路器1.5.2漏電保護器1.5.3刀開關1.5.4組合開關14一月20231.5.1低壓斷路器

斷路器又稱空氣開關或自動開關,主要用于低壓配電電路中不頻繁地轉換電路及起動電動機,而且當電路發生過載、短路或失壓等故障時,能自動跳閘,切斷故障電路。因此,低壓斷路器是低壓配電網中應用廣泛的一種重要的保護電器。它相當于刀開關、熔斷器、熱繼電器和欠電壓繼電器的組合，是一種既有手動開關作用又能自動進行欠壓、失壓、過載和短路保護的電器。

14一月2023（1）觸頭系統分主觸頭和輔助觸頭（4）自由脫扣機構和操作機構

1.低壓斷路器的結構過電流脫扣器欠電壓與失電壓脫扣器熱脫扣器（3）脫扣器（2）滅弧裝置一、結構和工作原理14一月20232.低壓斷路器的工作原理

斷路器的工作原理如圖1-34所示。圖中主觸頭2有三對,串聯在三相主電路中。斷路器的主觸頭是靠手動操作或電動合閘的，用手扳動按鈕為接通位置,這時主觸頭2由鎖鍵3保持在閉合狀態,主觸頭閉合后,自由脫扣機構將主觸頭鎖在接通位置上。鎖鍵3由自由脫扣機構4支持著。要使開關斷開,扳動按鈕為斷開位置,自由脫扣機構4被杠桿7頂開，自由脫扣機構4可繞軸5向上轉動,主觸頭2就被彈簧1拉開。14一月202314一月2023

斷路器的自動分斷,是通過過電流脫扣器6、欠電壓脫扣器11和熱脫扣器13的作用,使自由脫扣機構4被杠桿7頂開而完成的。過電流脫扣器6的線圈和主電路串聯,當線路工作正常時,過電流脫扣器產生的電磁吸力不能將銜鐵8吸合,只有當電路發生短路或產生很大的過電流時,其電磁吸力才能將銜鐵8吸合,撞擊杠桿7,頂開自由脫扣機構4,使主觸頭2斷開,從而將電路分斷。欠電壓脫扣器11的線圈和電源并聯,當線路電壓正常時,欠電壓脫扣器產生的電磁吸力能夠克服彈簧9的拉力而將銜鐵10吸合,當線路欠電壓時,欠電壓脫扣器的銜鐵釋放,電磁吸力小于彈簧9的拉力,銜鐵10被彈簧9拉開,撞擊杠桿7,頂開自由脫扣機構4,使主觸頭2斷開,將電路分斷。當電路發生短路或嚴重過載時,過載電流通過熱脫扣器13的發熱元件使雙金屬片12受熱彎曲,推動杠桿7頂開自由脫扣機構4,斷開主觸頭電路2,從而起到短路或嚴重過載保護的作用。斷路器在使用上最大的好處是脫扣器可以重復使用,不需要更換。14一月2023塑殼式斷路器14一月2023NM1LE系列漏電斷路器14一月2023NB1LE-04電子式剩余電流動作斷路器14一月2023

二、類型、主要技術參數和選用

空氣斷路器的主要類型有：萬能式（框架式）、塑料外殼式、直流快速式、限流式等。斷路器的主要技術參數有:額定電壓、額定電流、極數、脫扣器類型及其整定電流范圍、分斷能力、動作時間等。選用原則如下：

1.萬能式斷路器，主要用于配電網絡的保護。

2.塑料外殼式斷路器，主要用作配電網絡的保護和電動機、照明電路及電熱器等控制開關。選用時應滿足：（1）斷路器額定電壓等于或大于線路額定電壓。（2）斷路器額定電流等于或大于線路或設備額定電流。（3）斷路器通斷能力等于或大于線路中可能出現的最大短路電流。（4）欠壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓。（5）分勵脫扣器額定電壓等于控制電源電壓。（6）長延時電流整定值等于電動機額定電流。（7）瞬時整定電流：對保護籠型感應電動機的斷路器，瞬時整定電流為8~15倍電動機額定電流；對于保護繞線型感應電動機的斷路器，瞬時整定電流為3~6倍電動機額定電流。（8）6倍長延時電流整定值的可返回時間等于或大于電動機實際起動時間。14一月2023

3.直流快速斷路器，主要用于半導體整流元件和整流裝置的保護。

4.限流斷路器，主要用于短路電流相當大的電路中。

(1)斷路器的額定電壓和額定電流應大于或等于線路、設備的正常工作電壓和工作電流。

(2)斷路器的極限通斷能力大于或等于電路最大短路電流。

(3)欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓。

(4)過電流脫扣器的額定電流大于或等于線路的最大負載電流。14一月2023三、低壓斷路器的保護特性低壓斷路器的保護特性

1-被保護對象的發熱特性

2-低壓斷路器保護特性14一月2023

四、塑殼式低壓斷路器典型產品

塑殼式低壓斷路器根據用途分為配電用熔斷器、電動機保護用和其它負載用斷路器，用作配電線路、電動機、照明電路及電熱器等設備的電源開展開關及保護。常用的有：DZ15、DZ20、H、T、3VE、S等系列。后四種是引進國外技術生產的產品。低壓斷路器的符號14一月20231.5.2漏電保護器

低壓漏電保護器的作用是，當電網發生設備漏電甚至人身觸電時,漏電保護器能迅速自動切斷電源,可避免事故發生。漏電保護器可根據檢測信號的不同分為電壓型和電流型。電壓型存在可靠性差等缺點,已被淘汰，目前主要使用電流型漏電保護器。以下介紹電流型漏電保護器。漏電保護器主要由3部分組成：一是檢測漏電流大小的零序電流互感器；二是將檢測到的漏電流與一個設定基準值相比較,能判斷是否動作的漏電脫扣器；三是受漏電脫扣器控制的能通、斷被保護電路的開關裝置等三個主要部件組成。14一月2023電流型漏電保護器按其結構不同又分為電子式和電磁式兩種。1.電磁式電流型漏電保護器其特點是，把漏電電流直接經過漏電脫扣器來控制開關裝置的。它主要由電磁式漏電脫扣器、試驗回路、開關裝置和零序電流互感器組成。

2.電子式電流型漏電保護器其特點是，漏電電流要經過放大電路放大以后，漏電脫扣器才能工作，去控制開關裝置。它主要由電子式漏電脫扣器、試驗電路、開關裝置、零序電流互感器組成。14一月20231.5.3刀開關一、膠殼刀開關膠殼刀開關俗稱閘刀開關,是結構最簡單、應用最廣泛的一種手動電器。主要用于電路的電源開關和容量小于7.5kW的異步電動機。是非頻繁起動的操作開關。膠殼刀開關由操作手柄、熔絲、刀片、刀座和底座組成,按極數分有單極、雙極與三極開關幾種,如圖1-36所示。14一月202314一月2023HK2-HK2系列膠蓋瓷底刀開關組成：由熔絲、觸刀、觸點座、操作手柄、底座及上、下膠蓋等組成。作用：用作電路的隔離開關、小容量電路的電源開關和小容量電動機非頻繁起動的操作開關。使用：使用時進線座接電源端的進線，出線座接負載端導線，靠觸刀與觸點座的分合來接通和斷開電路。HK2型號的含義開啟式負荷開關設計代號額定電流極數14一月2023HD、HS系列開啟式刀開關14一月2023二、鐵殼開關

鐵殼開關也稱封閉式負荷開關。它主要由鋼板外殼、觸刀、操作機構、熔絲等組成,如圖1-38所示。鐵殼開關的操作機構具有兩個特點:一是設置了聯鎖裝置,保證了開關在合閘狀態下開關蓋不能開啟,而開啟時,不能合閘,以保證操作安全。二是采用儲能分合閘方式,在手柄轉軸與底座間裝有速斷彈簧,操作機構中,在手柄轉軸與底座之間裝有速動彈簧,能使開關快速接通與斷開,與手柄操作速度無關,這樣有利于迅速滅弧。圖1-38HH系列鐵殼開關的結構示意圖1-U形開關；2-靜夾座；3-熔斷器；4-彈簧；5-轉軸；6-操作手柄14一月202314一月2023三、HR5系列熔斷器式刀開關HR5-作用：

HR5系列熔斷器式刀開關用于有大短路電流的配電網絡和電動機電路。用作電源開關、隔離開關，并可作短路保護。組成：由觸頭系統、熔體、滅弧室、底座、塑料防護蓋等組成。HR5型號的含義1有熔斷信號裝置0無熔斷信號裝置熔斷器式隔離開關設計序號額定工作電流極數2二極3三極14一月2023四、刀開關的主要技術參數有:刀開關的主要技術參數有額定電壓、額定電流、通斷能力、熱穩定電流、動穩定電流等。

(1)額定電壓指在規定條件下,刀開關長期工作所能承受的最大電壓。

(2)額定電流指在規定條件下,刀開關在合閘位置允許長期通過的最大工作電流。

(3)通斷能力指在規定條件下,刀開關在額定電壓時能接通和分斷電路的最大電流值。

(4)刀開關電壽命指在規定條件下,刀開關不經維修或更換零件的額定負載操作循環次數。

(5)動穩定電流指當在電路發生短路故障時,刀開關并不因短路電流產生的電動力作用而發生變形、損壞等現象。這一短路電流峰值的動穩定電流。14一月2023五、刀開關的選用和安裝

選用刀開關時首先根據刀開關的用途和安裝位置選擇合適的型號和操作方式，然后根據控制對象的類型和大小，計算出相應負載電流大小，選擇相應級額定電流的刀開關。

刀開關在安裝時必須垂直安裝，使閉合操作時的手柄操作方向應從下向上合，不允許平裝或倒裝，以防誤合閘；電源進線應接在靜觸頭一邊的進線座，負載接在動觸頭一邊的出線座；在分閘和合閘操作時，應動作迅速，使電弧盡快熄滅。刀開關的選用原則刀開關的安裝14一月2023刀開關的符號刀開關（a）單極（b）雙極（c）三極帶熔斷器刀開關的符號帶熔斷器的刀開關14一月20231.5.4組合開關組合開關實際上是一種轉換開關。在機床電氣設備中用作電源引入開關,可實現多組觸點組合，用于三相異步電動機非頻繁正、反轉。一、組合開關的結構組成和工作原理組合開關由多對動觸頭、靜觸頭和方形轉軸、手柄、定位機構和外殼組成。二、組合開關的主要技術參數組合開關的主要技術參數為額定電流、額定電壓、極數等。組合開關一般有單極、雙極和三極三種。三、組合開關的常用型號

組合開關的常用型號有HZ5系列、HZ10系列、HZ15系列等。14一月202314一月2023HZ5系列普通型組合開關HZ5系列普通型組合開關作用：

HZ5系列普通型組合開關適用于電壓380V及以下，額定電流60A及以下電路，作為電源開關、控制電路的換接或對電動機起動、變速、停止及換向等用途。組成：組合開關是由若干動觸片和靜觸片分別裝于數層絕緣件內組成，動觸片安裝在附有手柄的轉軸上，可隨轉軸轉動，實現動、靜觸片的分合。HZ5型號的含義HZ5-定位特征代號：L—二位；M—三位組合開關設計序號額定電流控制電動機功率（kW)接線圖編號14一月2023HZ10系列組合開關14一月2023HY23系列倒順開關14一月20231.6主令電器

主令電器主要用來切換控制電路，在自動控制系統中專用于發布控制指令。主令電器種類繁多,按其作用可分為:按鈕、行程開關、萬能轉換開關等。

1.6.1按鈕按鈕是一種結構簡單,應用廣泛的主令電器,按鈕在低壓控制電路中用于手動發出控制信號。接通或斷開小電流的控制電路,從而控制電動機或其他電氣設備的運行。按鈕的分類：1、按結構形式分有

旋鈕式：用手動旋鈕進行操作。

指示燈式：按鈕內裝入信號燈顯示信號。

緊急式：裝有蘑菇形鈕帽,以示緊急動作。14一月20232、按觸頭形式分有

常開按鈕：在沒有外力作用時,觸頭是斷開的,有外力作用時,觸頭閉合,但外力消失后,在復位彈簧作用下自動恢復原來的斷開狀態。

常閉按鈕：在沒有外力作用時(手未按下),觸頭是閉合的,有外力作用時,觸頭斷開,當外力消失后,在復位彈簧作用下自動恢復原來的閉合狀態。

復合按鈕：既有常開按鈕,又有常閉按鈕的按鈕組,稱為復合按鈕。按下復合按鈕時,所有的觸點都改變原來的狀態,即常開觸頭要閉合,常閉動斷觸頭要斷開。

起動按鈕的按鈕帽采用綠色，停止按鈕的按鈕帽采用紅色。14一月2023◆功能

主要用于遠距離操作具有電磁線圈的電器，如接觸器、繼電器等，也可用在控制電路中發布指令和執行電氣聯鎖。◆組成

一般有按鈕、復位彈簧、觸頭和外殼等部分組成。◆分類

按保護形式分為開啟式、保護式、防水式和防腐式等。按結構形式分為嵌壓式、緊急式、鑰匙式、帶信號燈、帶燈鈕式、帶燈緊急式等。按顏色分為紅、黑、綠、黃、白、藍等。14一月202314一月202314一月2023LA2、LA4系列按鈕開關14一月2023ND16系列信號燈14一月20233.按鈕的選用原則（1）根據使用場合，選擇控制按鈕的種類，如開啟式、防水式、防腐式等；（2）根據用途，選擇控制按鈕的結構型式；（3）根據控制回路的需求，確定按鈕數，如單按鈕、雙鈕、三鈕、多鈕等；（4）根據工作狀態指示和工作情況的要求，選擇按鈕及指示燈的顏色。（a）動合觸頭（