1、第一章 常用低压电器重点:接触器、继电器、按钮、开关等电器元件的结构、原理、符号和选择方法。难点:各种器件的认识和正确的选择、使用方法。低压电器定义 定义:交流1200V以下、直流1500V以下为低压,在此电压范围内使用的电器元件,统称低压电器 发展方向:小体积、高可靠性、使用方便、功能可组合性方向发展。 第一章 常用低压电器1.1电磁式低压电器1.2接触器(交流、直流)1.3低压断路器和低压隔离器1.4继电器1.5熔断器1.6主令电器1.1 电磁式低压电器定义:利电磁式机构原理工作的低压电器。构成:电磁式电器:电磁机构+执行机构+灭弧装置 1.1 电磁式低压电器1.1.1 电磁机构结构:固定
2、铁心,衔铁,电磁线圈。(吸引线圈)分类:直动式,拍合式。 外形见图1.1.1原理:电磁线圈通电后,电磁吸力大于弹性力,使衔铁闭合。铁心材料: 直流电工软铁;交流硅钢片(端面嵌铜短路环克服交流颤抖声)电磁吸力:F=4*105B2S(S为铁心磁极截面积) 1.1 电磁式低压电器1.1.2 触头系统 结构:图1.1.2 桥式 :点接触 面接触 指式:线接触,滚动摩擦,适用于大电流。 材料:黄铜指式;银铜合金桥式1.1 电磁式低压电器1.1.3 灭弧系统用途:用于熄灭触头分断负载电流时产生的电弧。电弧种类:交流电弧和直流电弧 交流电弧存在交流过零点,电弧易熄灭灭弧原理:迅速拉长电弧冷却和去游离法1.1
3、 电磁式低压电器 灭弧方法:机械灭弧法:利用弹性力、迅速拉长电弧缝灭弧法:分割电弧,并有冷却作用。如:纵缝陶土灭弧罩 栅片灭弧法:金属栅片分割电弧 见图1.1.3磁吹灭弧法:电磁吸力的作用下迅速拉长电弧使用于熄灭直流电弧。 1.2 接触器(交流、直流) 用途:自动接通和断开大电流负荷电路 构成:电磁机构+触头+灭弧罩图1.2.1 常用型举例: CJ2040 选择的主要参数: 主触点额定电流根据负载确定 吸引线圈额定电压36、127、220、380 电气符号:图形及文字 图1.2.2 接触器外形结构11.3 低压断路器和低压隔离器 1.3.1低压隔离器(刀开关) 用途:通、断小负荷电流,电源隔离
4、。 结构:触刀,触头插座。绝缘电板,操纵手柄。(大容量灭弧罩) 主要类型:带熔断器、带灭弧装置、铁壳负荷开关、胶盖开关等。 型号举例:HD13400/31 符号:图1.3.2 刀开关1.3 低压断路器和低压隔离器 1.3.2 组合开关 结构:带弹簧储能功能,旋转操作,三层结构的刀式开关 图1.3.1 型号举例:HZ10条列,主要参数:IN(10A、25A、60A);极数(1、2、3、4);UN=380V 符号:图1.3.2 组合开关外形1.3 低压断路器和低压隔离器1.3.3 低压断路器 又称自动空气开关功能:不频繁接通、断开负载电路,并具有故障自动跳闸功能。分类:框架式(万能式)大容量;塑壳
5、式结构:触头+灭弧装置+脱扣机构+操作结构脱扣:电磁脱扣电压、电流(过流和短路时)热脱扣实验脱扣 参见图1.3.3特点:脱扣,排除故障后可重合闸(不换部件)。主要参数:DW15系列万能式断路器(低压)DZ20系列塑壳式断容器DE2040 额定电流 负载电流符号:图1.3.4 常用低压断路器外形11.4 继电器 用途:根据信号变化,接通或断开电路(信号变换) 构成:传感器+输出触点 分类:中间、电流(过、欠)、电压(过、欠)、时间、热继电器、速度、压力、温度等 1.4.1 中间继电器1.4.2电流继电器1.4.3 时间继电器1.4.4 热继电器1.4.5 速度继电器 1.4.6 固态继电器1.4
6、.1 中间继电器 用途(功能):增加控制点数或信号放大。 分类:交流、直流(电子电路常用) 结构:电磁结构(电压线圈)+触头系统 型号举例:JZ7-44 符号:图1.4.1 主要参数: 触点形式、个数及电流吸引线圈的电压等级 交流:12.36.127.220.380 直流:5.6.9.12.18.24.36.48.60.110 常用中间继电器和小型继电器外形1 、1.4.2 电流、电压继电器1、结构:电磁机构+触点2、定义:依据线圈的电流或电压(输入)大小而输出触点动作的电器。3、分类:过流(压):过流后时触点动作。 欠流(压):欠流后时触点复位。4、常用型号:电流JL14 、JT3等例 电压
7、DJ1005、符号:图1.4.2 常用电压、电流继电器及互感器1.4.3 时间继电器 定义:按时间原则工作的继电器。 用途:用于时间控制,又称定时器。 延时类型:通电延时型、断电延时型。 结构分类:空气式、电子式(数字式)、电动式等。 空气式时间继电器 电子式时间继电器 电动式时间继电器空气式时间继电器 构成:电磁机构+触头+汽缸(活塞) 原理:利用空气阻尼的原理工作。 图1.4.3 a通电延时型、b断电延时型 主要参数: 延时类型及触点 吸引线圈电压, 延时范围 0.460S或0.4180S 电气符号:图1.4.4 特点:价低、可靠、定时精度差电动式时间继电器 构成:同步机+减速器+执行结构
8、(触头) 优:延时时间长、精度高。 缺:结构复杂、体积大。 型号举例:JS10系列 7PR系列 电子式时间继电器 分类:晶体管式(阻容式):利用充放电原理延时工作,小型继电器触点输出。 数字式:脉冲+计数+执行机构。 型号: 晶:JS14、ST3P系列 数:JSS14系列 常用时间继电器外形1、1.4.4热继电器用途:用于三相交流异步电动机(笼型)的过载保护。(含断相保护)分类:双金属片式常用 电子式结构:热元件+触头+动作机构+整定装置+复位装置 参见图1.4.5原理:由双金属片的变形,通过导板,分断触点。 复位:故障排除后,手动复位 整定:通常整定在电动机的额定电流上。型号:JR1620,
9、JR36参数:额定电流热元件额定电流及整定范围。符号:图1.4.6 常用的热继电器及其他控制器1.4.5 速度继电器 用途:检测转速的过零点。多用于反接制动时,切除反相序电源。 结构:转子(磁极)+笼型空心绕组+触头 图1.4.7 原理:电磁感应与鼠笼式异步机相似。转动时,笼型绕组感生电势,形成电流后受力而摆动,摆锤拨动触头系统工作。 停转时(N=0),摆锤垂立,触头复位。 型号:JY1(复位转速100r/min)、JFZ0 符号:图1.4.81.4.6 固态继电器构成:由电力开关器件组成,由输入信号电压,控制输出电子器 件导通。用途:为无触点继电器,无火花。广泛应用在数字电路和计控系统。分类
10、:交流输出和直流输出两大类。 (ACSSR、DCSSR)分别用来通断交/直流负载。应用举例(ACSSR)参见图1.4.9: 原理: 1.2端施加US时,3.4端接通。 1.2端无US时,3.4端开关截止。常用型号:JGXF系列(电流有1080A的 8种规格)。主要参数: 输入信号电压范围 输出额定电压/电流 耐压强度 参见17页 表1-6 固态继电器外形结构1.5 熔断器用途:用于低压电路的短路保护。1.5.1 保护持性及参数1、 构成:外壳+熔体(芯) 。 材料:低熔点、铝锡合金、铜等金属2 、保护(熔断)特性:图1.5.1熔体成流超过IfN,熔断。 熔断时间与熔体电流成反比。 熔体电流小于
11、等于IfN时,不会熔断、可以长期工作。3、 分类:插入式、螺旋式、管式(无填料封闭管式、填料封闭管式)、导轨式、速熔式。1.5 熔断器4、 主要参数: 熔断器额定电流(外壳) 熔体额定电流(熔体) 举例:RT18系列 ,主要参数见17页,表1.95、 选择、确定熔体电流,选配合适外壳。 上、下级电路保护熔体的配合,电流比值不小于1.6:1 照明或阻性负载,熔体电流IfNI. 单台电机。IfN(1.5.) 多台电机不同时起动IfN(1.5.)A6、符号:图1.5.2 熔断器外形LIFNILIFNI1.6 主令电器 主令电器的用途:发布控制信号或指令 类别:按钮、执行开关、万能转换开关、主令控制器
12、等1.6.1 按钮和指示灯1.6.2 位置开关1.6.3 万能转换开关和主令控制器1.6.4 凸轮控制器1.6.1 按钮和指示灯1、按钮的构成:静触点、动触点、复位弹簧、按钮帽外壳。参见图1.6.12、分类:结构形式(组合式、指示灯式)、 操作方式(带锁定按动式(无自动复位功能)、不带锁定按动式、旋转式 )。3、工作原理:按下时,动静桥下移、常闭点(3、4)断开常开点(1、2)闭合按钮松开时,弹性力使触桥复位,触点状态复原。4、型号举例:、1.6.1 按钮和指示灯5、选用考虑:额定电压、电流()、结构形式、操作方式、触点对数、按钮颜色、有无指示灯及帽形(急停式)。6、符号:图1.6.27、指示
13、灯:氖泡、灯泡、半导体发光器件等。主要参数及选择: 额定电压、. 发光器件、颜色。型号举例:ND16-22 按钮和指示灯外形1.6.2 位置开关用途:用于运部部件的位置或行程的检测和控制。 主要包括行程开关、微动开关、接近开关、光电开关等。1、行程开关构成:静触头、动静桥、压动杆。 工作原理与按钮相似,但操作形式为挡铁压动式。参见图1.6.32、分类:(操作头型式) 直杆式、单轮式、双轮式等 (按复位方式为自动复位式和非自动复位式)。3、型号举例: 行程开关外形2、接近开关 分类:电感式、电容式、霍尔式 用途:非接触式,能检测金属物体的接近状态。3、光电开关 工作原理:利用红外发射和接收的原理
14、检测物体的到来。 主要类型:对射式发射和接收分开设置,物体经过时,阻断光源。反射式发射和接收装在一起,利用被捡物体的反射工作。 符号:参见图1.6.41.6.3 万能转换开关和主令控制器 万能转换开关 主令控制器万能转换开关结构特点:多挡住、多段式。可同时控制多回路,故称万能转换开关。(园盘操作) W型的一层结构原理见图1.6.5 。 触头座,凸轮、手柄、定位机构等组成用途:多用于仪表切换。常用型号:、系列 万能转换开关外形主令控制器结构特点:凸轮非调整式主令控制器,是一种采用机械传动杠杆手动操作方式的多档位、多控制回路的控制电器。用途:主要用于起重设备的磁力控制。常用型号:、等1.6.4 凸
15、轮控制器结构特征:大电流的多挡住、多触头手动操作的开关电器。触头的结构示意见图1.6.6,由插式触头、手柄、转轴、凸轮、灭弧罩、定位机构的组成。用途:用于起重机绕线式异步电动机的起动、调速、制动控制。型号:、系列主要参数:触点的额定电流(、或、)符号:(万能、主令,凸轮)参见图.1.6.5 接线端子 接线端子型号和外形第1章 小结 本章主要介绍了接触器、继电器、低压断路器、刀开关、保护及主令电器等常用低压电器。重点介绍了电气元件的基本结构、工作原理及其主要参数、型号与图形符号。 电气元件的技术参数是选用的主要依据,需要时可查阅产品样本和电工手册。 图1.1.1 磁路结构图1.1.2 触头结构示
16、意图图1.2.2 接触器电气图形符号及文字符号图1.1.3 栅片灭弧图1.2.1 CJ20交流接触器图1.3.1 组合开关结构示意图图1.3.2 刀开关和组合开关电气图形符号及文字符号图1.3.3 低压断路器工作原理图图1.3.4 低压断路器符号图1.4.1 中间继电器符号图1.4.2 电流、电压继电器电气图形及文字符号图1.4.3 时间继电器图1.4.4 时间继电器的电气图形及文字符号图1.4.5 热继电器结构原理图1.4.6 热继电器符号图1.4.7 速度继电器原理图1.4.8 速度继电器的电气符号图1.4.9 AC-SSR典型应用电路图图1.5.1熔断器的保护特性图1.5.2 熔断器的电气符号图1.6.1 按钮结构图1.6.2 按钮和指示灯电气符号图1.6.3 行程开关结构示意图图1.6.4 行程开关及接近开关的电气符号图1.6.5 万能转换开关图1.6.6 凸轮控制器结构示意 图1.6.7 凸轮控制器图形文字符号CJ20 技术规格与型号表示法DZ20系列低压断路器型号意义JR36系列热继电器型号意义LA19按钮型号及含义D16指示灯型号及含义LX19行程开关型号