1、第二章第二章 常用低压电器常用低压电器l电器对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调电器对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。节、检测和保护的作用。l电器：根据外界的信号和要求，自动或手动接通或断电器：根据外界的信号和要求，自动或手动接通或断开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路开电路，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变换和调或非电路对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节用的电气设备。节用的电气设备。l电器定义：一种能控制电能的设备。电器定义：一种能控制电能的设备。第一节第一节 电磁式低压电器的结构和工作原理电磁
2、式低压电器的结构和工作原理l低压电器：低压电器：用于交流用于交流1200V1200V、直流、直流1500V1500V以下电以下电路起通断、保护、控制或调节作用的电器。路起通断、保护、控制或调节作用的电器。l高压电器：交流高压电器：交流1200V1200V以上、直流以上、直流1500V1500V以上。以上。l电力传动系统的组成：电力传动系统的组成：l1 1）主电路：）主电路：由电动机、（接通、分断、控制由电动机、（接通、分断、控制电动机）接触器主触点等电器元件所组成。电动机）接触器主触点等电器元件所组成。（电流大）（电流大）l2 2）控制电路：）控制电路：由接触器线圈、继电器等电器由接触器线圈、
3、继电器等电器元件组成。（电流小）元件组成。（电流小）l任务：任务：按给定的指令，依照自动控制系统的规按给定的指令，依照自动控制系统的规律律和具体的工艺要求对主电路进行控制。和具体的工艺要求对主电路进行控制。一、低压电器的分类一、低压电器的分类l1 1按使用的系统按使用的系统l1 1）低压配电电器）低压配电电器 l低压配电电器主要用于低压供电系统。当电路出现故低压配电电器主要用于低压供电系统。当电路出现故障（过载、短路、欠压、失压、断相、漏电等）起保障（过载、短路、欠压、失压、断相、漏电等）起保护作用，断开故障电路。（动护作用，断开故障电路。（动作作稳定性、热稳定性）稳定性、热稳定性）l例如：低
4、压断路器、熔断器、刀开关和转换开关等。例如：低压断路器、熔断器、刀开关和转换开关等。l2 2）低压控制电器）低压控制电器 l低压控制电器主要用于电力传动控制系统。低压控制电器主要用于电力传动控制系统。能分断过载电流，但不能分断短路电流。能分断过载电流，但不能分断短路电流。（通断能力、操作频率、电气和机械寿命等）（通断能力、操作频率、电气和机械寿命等）l例如：接触器、继电器、控制器及主令电器例如：接触器、继电器、控制器及主令电器等。等。l2 2按操作方式按操作方式l1 1）手动电器：刀开关、按钮、转换开关）手动电器：刀开关、按钮、转换开关l2 2）自动电器：低压断路器、接触器、继电）自动电器：低
5、压断路器、接触器、继电器器l3 3按工作原理按工作原理l1 1）电磁式电器：电磁机构控制电器动作）电磁式电器：电磁机构控制电器动作l2 2）非电量控制电器：非电磁式控制电器动作）非电量控制电器：非电磁式控制电器动作 l电磁式电器由感测和执行两部分组成。电磁式电器由感测和执行两部分组成。l感测部分（电磁机构）：接受外界输入的信号，感测部分（电磁机构）：接受外界输入的信号，使执行部分动作，实现控制的目的。使执行部分动作，实现控制的目的。l执行部分：触点系统。执行部分：触点系统。二、电磁机构二、电磁机构l电磁机构：通过电磁感应原理将电能转化成机电磁机构：通过电磁感应原理将电能转化成机械能。械能。l电
6、磁机构输入的电信号：电压、电流电磁机构输入的电信号：电压、电流l1 1电磁机构的结构形式电磁机构的结构形式 l电磁机构组成：线圈、铁心电磁机构组成：线圈、铁心(亦称静铁心亦称静铁心)和衔和衔铁铁(亦称动铁心亦称动铁心)1 1）E E形电磁铁：多用于交流电磁系统。形电磁铁：多用于交流电磁系统。l2 2）螺管式电磁铁：多用作索引电磁机构和自动开关）螺管式电磁铁：多用作索引电磁机构和自动开关的操作电磁机构，少数过电流继电器也采用。的操作电磁机构，少数过电流继电器也采用。l3 3）拍合式电磁铁：用于直流继电器和直流接触器，）拍合式电磁铁：用于直流继电器和直流接触器，也用于交流继电器。也用于交流继电器。
7、l2 2电磁机构的线圈电磁机构的线圈l线圈分类：l电压线圈电压线圈与电流线圈与电流线圈l1 1）电流线圈：串接在主电路，）电流线圈：串接在主电路，l特点：扁铜条带或粗铜线绕制，匝数少特点：扁铜条带或粗铜线绕制，匝数少,内阻小。内阻小。l讨论：讨论：a a 衔铁动作与否取决于线圈中电流的大小。衔铁动作与否取决于线圈中电流的大小。l b b 衔铁动作不改变线圈电流。衔铁动作不改变线圈电流。l2 2）电压线圈：并联在电路）电压线圈：并联在电路l特点：细铜线绕制，匝数多，阻抗大，电流小，常用特点：细铜线绕制，匝数多，阻抗大，电流小，常用绝缘较好的电线绕制。绝缘较好的电线绕制。l讨论：衔铁动作与否取决于
8、线圈的电压大小。讨论：衔铁动作与否取决于线圈的电压大小。l从结构上看，线圈大抵可分为有骨架和无骨架两从结构上看，线圈大抵可分为有骨架和无骨架两种。种。l交流电磁铁的线圈：有骨架式，线圈形状做成矮胖交流电磁铁的线圈：有骨架式，线圈形状做成矮胖型（考虑到铁心中有磁滞损耗和涡流损耗，为便于散型（考虑到铁心中有磁滞损耗和涡流损耗，为便于散热之故）。热之故）。l直流电磁机构的线圈：无骨架式，线圈形状做成瘦直流电磁机构的线圈：无骨架式，线圈形状做成瘦高型高型l3.3.电磁特性电磁特性 l电磁吸力的近似计算公式：电磁吸力的近似计算公式：SSBF20202121（1-11-1）式中：式中：成正比。成正比。当为
9、常数时，与当为常数时，与l1)1)吸力特性吸力特性l吸力特性：电磁吸力与气隙的关系曲线。吸力特性：电磁吸力与气隙的关系曲线。l说明：吸力特性与线圈励磁电流种类、线圈连接方式有说明：吸力特性与线圈励磁电流种类、线圈连接方式有关。关。70410/H m气隙中的磁感应强度磁极截面积真空磁导率磁通l直流电压线圈的吸力特性直流电压线圈的吸力特性l电流为常数电流为常数(与磁路的气隙大小无关，取决于线圈的电阻与磁路的气隙大小无关，取决于线圈的电阻)，根据磁路定律根据磁路定律 mRIN mR1则有:22211mFRl吸力吸力F F与气隙与气隙 l结论：结论：a a直流电压线圈在衔铁闭合前后吸力变化很大；直流电
10、压线圈在衔铁闭合前后吸力变化很大；l b b直流电压线圈中的电流在衔铁闭合前后不变化。直流电压线圈中的电流在衔铁闭合前后不变化。成反比，所以特性为二次曲线形状：成反比，所以特性为二次曲线形状：2交流电压线圈的吸力特性 交流电压线圈的阻抗主要决定与线圈的电抗，电阻可以忽略：当频率、匝数和电压都为常数时，磁通为常当频率、匝数和电压都为常数时，磁通为常数时：数时：F F为常数为常数 l结论：结论：a交流电压线圈在衔铁闭合前后吸力几乎不变交流电压线圈在衔铁闭合前后吸力几乎不变化（如考虑漏磁通，随化（如考虑漏磁通，随的减少略有增加）。的减少略有增加）。lb交流电压线圈中的电流在衔铁闭合前后随气隙交流电压
11、线圈中的电流在衔铁闭合前后随气隙 的的减小而减小。减小而减小。l综上：综上：la.a.衔铁动作与否取决于线圈两端的电压。衔铁动作与否取决于线圈两端的电压。lb.b.直流电磁机构的衔铁动作不改变线圈电流。直流电磁机构的衔铁动作不改变线圈电流。lC.C.交流电磁机构的衔铁动作改变线圈电流。交流电磁机构的衔铁动作改变线圈电流。egeg:U:U型：型：6 67 7倍倍 E E型：型：10101515倍倍l说明：衔铁卡住不能吸合，或者频繁动作，交流说明：衔铁卡住不能吸合，或者频繁动作，交流电压线圈可能烧毁。电压线圈可能烧毁。l对于可靠性要求高，或频繁动作的控制系统采用对于可靠性要求高，或频繁动作的控制系
12、统采用直流电磁机构，而不采用交流电磁机构。直流电磁机构，而不采用交流电磁机构。l2 2）反力特性）反力特性l反力特性：指电磁机构转动部分的静阻力与气反力特性：指电磁机构转动部分的静阻力与气隙的关系曲线隙的关系曲线l电磁机构的反力：作用弹簧、摩擦阻力和衔铁电磁机构的反力：作用弹簧、摩擦阻力和衔铁的重量。的重量。l电磁机构的反力特性如图所示：电磁机构的反力特性如图所示：l4 4反力特性与吸力特性的配合反力特性与吸力特性的配合lF F吸吸 略大于略大于 F F反反l电磁铁正常工作时衔铁在吸合的过程中，吸力必须大于反电磁铁正常工作时衔铁在吸合的过程中，吸力必须大于反力，但也不能太大否则影响电器的机械寿
13、命力，但也不能太大否则影响电器的机械寿命 l5 5短路环短路环l1 1）单相交流电磁机构存在的问题）单相交流电磁机构存在的问题l磁通是交变：衔铁产生强烈的振动和噪音，易使电器结构松散、寿命降低，同时使触头接触不良，易于熔焊与烧毁。l2 2）短路环的作用）短路环的作用l短路环：磁通分相的作用，使合成后的吸力在任一时刻都大于反力，消除振动和噪声。l短路环的示意图：短路环的示意图：三、触点系统三、触点系统 1 1、触点（执行元件）作用：分断和接通电路的作用。、触点（执行元件）作用：分断和接通电路的作用。l2 2、触点接触形式：点接触、线接触和面接触。、触点接触形式：点接触、线接触和面接触。l点接触：
14、小电流的触点点接触：小电流的触点l线接触：中等容量的触点线接触：中等容量的触点l面接触：大容量的触点面接触：大容量的触点（a a）点接触）点接触（b b）线接触）线接触(c)(c)面接触面接触l3 3、电接触（接触电阻）、电接触（接触电阻）l 电接触：动、静触点完全接触并有工作电流通过。电接触：动、静触点完全接触并有工作电流通过。l 触点的接触过程：触点的接触过程：（a a）最终拉开）最终拉开位置位置（b b）刚接触位）刚接触位置置（c c）最终闭）最终闭合位置合位置四、电弧的产生和灭弧装置四、电弧的产生和灭弧装置l1 1电弧的产生及危害电弧的产生及危害l1 1）电弧的产生）电弧的产生l触点由
15、闭合到断开时，当电压超过触点由闭合到断开时，当电压超过101020V20V和和电流超过电流超过8080100mA100mA，在拉开的两个触点之间，在拉开的两个触点之间将出现强烈的火花，实质是气体放点的现象，将出现强烈的火花，实质是气体放点的现象，通常称之为通常称之为“电弧电弧”。撞击电离撞击电离 热电子发射热电子发射 热电离形成电弧热电离形成电弧l2 2）电弧的危害）电弧的危害la a烧灼触点，降低电器的寿命和电器工作的可烧灼触点，降低电器的寿命和电器工作的可靠性。靠性。lb b使触点的分断时间延长，严重的会产生事故。使触点的分断时间延长，严重的会产生事故。l2 2、灭弧装置、灭弧装置l灭弧措
16、施：降低电弧温度和电场强度。灭弧措施：降低电弧温度和电场强度。l常用的灭弧方法有：拉长电弧、冷却电弧和电弧常用的灭弧方法有：拉长电弧、冷却电弧和电弧分段分段l常用的灭弧装置：常用的灭弧装置：l1 1）磁吹式灭弧装置（广泛应用于直流接触器中）磁吹式灭弧装置（广泛应用于直流接触器中）l磁吹灭弧装置：利用电弧电流本身灭弧，电弧电磁吹灭弧装置：利用电弧电流本身灭弧，电弧电流愈大，吹弧能力也越强。流愈大，吹弧能力也越强。l2 2）灭弧栅）灭弧栅 （常用作交流灭弧装置）（常用作交流灭弧装置）l3 3）灭弧罩）灭弧罩 （用于交流和直流灭弧。）（用于交流和直流灭弧。）l采用一个用陶土和石棉水泥做的抗高温的灭弧
17、罩，采用一个用陶土和石棉水泥做的抗高温的灭弧罩，用以降温和隔弧。用以降温和隔弧。l4 4）多断点灭弧）多断点灭弧 第二节第二节 接接 触触 器器l接触器接触器:频繁地接通或切断电动机或其它负载主电路频繁地接通或切断电动机或其它负载主电路的一种电磁式控制电器。的一种电磁式控制电器。l特点：频繁操作和远距离控制。特点：频繁操作和远距离控制。l接触器按主触点通过的电流种类可分为：交流接触器、接触器按主触点通过的电流种类可分为：交流接触器、直流接触器。直流接触器。线圈线圈铁芯铁芯衔铁衔铁主触头主触头弹簧弹簧辅助辅助触头触头M3电机电机接触器接触器动作过程动作过程线圈通电线圈通电衔铁被吸合衔铁被吸合触头
18、闭合触头闭合电机接通电机接通电源电源接触器有关符号：接触器有关符号：接触器线圈接触器线圈接触器主触头用于主电路接触器主触头用于主电路 （流过的电流大，需加灭弧装置（流过的电流大，需加灭弧装置）常开常开常闭常闭接触器辅助触头用于控制电路接触器辅助触头用于控制电路 （流过的电流小，无需加灭弧装置）（流过的电流小，无需加灭弧装置）接触器控制对象：电动机及其它电力负载接触器控制对象：电动机及其它电力负载接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。简单的接触器控制简单的接触器控制ABCM3刀闸起隔离作用刀闸起隔离作用自保持自保持停止停止按钮按钮起动起动
19、按钮按钮特点：特点：小电流控小电流控 制大电流。制大电流。l l一电磁机构一电磁机构22主触点和灭弧装置主触点和灭弧装置33释放弹簧释放弹簧4 4一辅助触点一辅助触点5 5一底座一底座一、接触器结构一、接触器结构l1 1、电磁机构：、电磁机构：线圈、铁芯和衔铁组成。l主触点和灭弧装置主触点和灭弧装置l主触点：通断较大电流的主电路。l1）按主触点的容量大小有桥式触点和指形触点l2）直流接触器、电流20A以上的交流接触器均装有灭弧罩（或带有栅片或磁吹的灭弧装置）。l注意注意：不能将交直流接触器的主触点互换使用，否则使灭弧发生困难。l辅助触点辅助触点l辅助触点：通断较小电流的控制电路。l特点：桥式触
20、点、触点的容量较小。l1 1）辅助触点可分为：常开触点、常闭触点）辅助触点可分为：常开触点、常闭触点 l2 2）辅助触点的作用：控制电路中起联锁、逻辑运算；）辅助触点的作用：控制电路中起联锁、逻辑运算；l3 3）辅助触点没有灭弧装置，一般不能用来分断主电路。）辅助触点没有灭弧装置，一般不能用来分断主电路。l4 4、释放弹簧机构或缓冲装置、释放弹簧机构或缓冲装置l5 5、支架与底座。、支架与底座。二、接触器的符号及型号含义二、接触器的符号及型号含义l1 1、接触器的型号及代表意义、接触器的型号及代表意义l例如，例如，CJl2250CJl22503 3为为CJl2CJl2系列交流接触器，系列交流接
21、触器，额定电流额定电流250A250A，三个主触点。，三个主触点。lCJl2T250CJl2T2503 3为为CJl2CJl2系列改型后的交流接触器，额定系列改型后的交流接触器，额定电流电流250A250A，三个主触点。，三个主触点。l例如，CZ010020为CZ0系列直流接触器，额定电流100A，二个常开主触点。l2 2、接触器的图形和文字符号、接触器的图形和文字符号l 接触器的图形和文字符号如图1-14所示。三、接触器的主要技术参数三、接触器的主要技术参数l1 1、额定电压、额定电压 接触器铭牌额定电压是指主触点上接触器铭牌额定电压是指主触点上的额定电压。的额定电压。l通常用的电压等级为：
22、通常用的电压等级为：直流接触器：直流接触器：220V220V、440V440V、660V660V交流接触器：交流接触器：220V220V、380V380V、500V500Vl2 2、额定电流、额定电流 接触器铭牌额定电流指主触点的额接触器铭牌额定电流指主触点的额定电流。定电流。l常用的电流等级为：常用的电流等级为：直流接触器：直流接触器：25A25A、40A40A、60A60A、100A100A、l 50Al 50A、250A250A、400A400A、600A600A。交流接触器：交流接触器：5A5A、10A10A、20A20A、40A40A、60A60A、100A100A、150A150A
23、、250A250A、400A400A、600A600A。l3 3、线圈的额定电压、线圈的额定电压 接触器线圈正常工作的电压接触器线圈正常工作的电压l常用的等级为：常用的等级为：直流线圈；直流线圈；24V24V、48V48V、220V220V、440V440V。交流线圈：交流线圈：36V36V、127V127V、220V220V、380V380V。l说明：说明：l1 1）交流负载选用交流接触器，直流负载选用直流接触）交流负载选用交流接触器，直流负载选用直流接触器，但交流负载频繁动作时可采用直流吸引线圈的接触器，但交流负载频繁动作时可采用直流吸引线圈的接触器。器。l2 2）常用的额定电压是直流）常
24、用的额定电压是直流110V110V，220V220V；交流交流127V127V，220V220V，380V380V。l4 4、额定操作频率、额定操作频率 额定操作频率是指每小时接通次数。额定操作频率是指每小时接通次数。l说明：交流接触器最高为说明：交流接触器最高为600600次次h h；直流接触器可高达直流接触器可高达12001200次次h h。四、接触器的选用l1、根据负载性质选择接触器类型。（交/直流接触器）；l2、根据类别确定接触器系列(参考电工标准)。l3、根据负载额定电压确定接触器的额定电压。l交流接触器的电压大于或等于线路电压。l4、根据负载电流确定接触器的额定电流，并根据外界实际
25、条件加以修正。l1）接触器安装在箱柜内，电流要降低1020使用（冷却条件变差）；l2）接触器工作于长期工作制，通电持续率不超过40时，若敞开安装，电流允许提高1025，若箱拒安装，允许提高5%10。l5、根据控制电路的电压选择吸引线圈的额定电压。l6、根据负载情况复核操作频率，看是否在额定范围之内。五、接触器的维护、常见故障及处理l1、应定期检查接触器的各部件，要求可动部分不卡住，紧固无松脱，零部件如损坏应及时检修。l2、触头表面应经常保持清洁。l1）触头表面因电弧作用而形成金属小球时及时铲除。l2）触头严重磨损后，超程应及时调整，当厚度只剩下13时，应及时调换触头。l3）银合金触头表面团电弧
26、而生成黑色氧化膜时，不会造成接触不良现象，因此不必锉修，则将会大大缩短触头寿命。l、原本有灭弧罩的接触器的一要带灭弧罩使用，以免发生短路事故。六、接触器的发展l1、重量轻、体积小l2、积木式结构l3、无触点的固体接触器第三节第三节 继继 电电 器器1 1继电器继电器:根据外界输入信号根据外界输入信号(电量或非电量电量或非电量)的变化来接通的变化来接通或断开被控电路或断开被控电路,以实现控制和保护作用的自动电器。以实现控制和保护作用的自动电器。输入信号：电量（电流、电压）输入信号：电量（电流、电压）非电量（转速、时间、温度）非电量（转速、时间、温度）输出：触点的动作或电量的变化。输出：触点的动作
27、或电量的变化。2 2继电器分类：继电器分类：l1 1）用途分：控制继电器、保护继电器、中间继电器。）用途分：控制继电器、保护继电器、中间继电器。l2 2）原理分：电磁式、感应式、热继电器等）原理分：电磁式、感应式、热继电器等l3 3）参数分：电流、电压、速度、压力继电器）参数分：电流、电压、速度、压力继电器一、电磁式继电器l4 4）动作时间分：）动作时间分：瞬时继电器、延时继电器l5 5）输出形式分：）输出形式分：有触点、无触点继电器l电磁式继电器与接触器的区别：电磁式继电器与接触器的区别：继电器：没有灭弧装置，触点容量小，用于控制继电器：没有灭弧装置，触点容量小，用于控制电路，可在电量或非电
28、量的作用下动作。电路，可在电量或非电量的作用下动作。接触器：有灭弧装置，触点容量大，用于主电路，接触器：有灭弧装置，触点容量大，用于主电路，一般只能在电压作用下动作。一般只能在电压作用下动作。l电磁式继电器的种类：电压继电器、电流继电器、中间继电磁式继电器的种类：电压继电器、电流继电器、中间继电器电器l1 1电压继电器：电压继电器：触点的动作与线圈中的电压大小有关。触点的动作与线圈中的电压大小有关。（电压线圈与负载并联）。（电压线圈与负载并联）。l1 1）作用：电压保护和控制。）作用：电压保护和控制。l2 2）分类）分类 过电压继电器：过电压继电器：UxUx=(1.05 =(1.05 1.2)
29、UN1.2)UN（正常时触点不动作）（正常时触点不动作）欠电压继电器：直流欠电压继电器：欠电压继电器：直流欠电压继电器：UX=(0.3 UX=(0.3 0.5)UN 0.5)UN （正常时触点动作）（正常时触点动作）UfUf=(0.07=(0.07 0.2)UN 0.2)UN 交流欠电压继电器：交流欠电压继电器：UX=(0.6 UX=(0.6 0.85)UN0.85)UN UfUf=(0.1=(0.1 0.35)UN0.35)UN。l注意：直流电路一般不会产生波动较大的过电压现象，所以注意：直流电路一般不会产生波动较大的过电压现象，所以在产品中没有直流过电压继电器。在产品中没有直流过电压继电器
30、。l3 3）电压继电器的选用及动作电压的整定）电压继电器的选用及动作电压的整定l电压继电器的选用：线圈的种类和电压等级应与控制电路电压继电器的选用：线圈的种类和电压等级应与控制电路一致。一致。l由控制电路的要求（过电压保护、欠电压保护）选由控制电路的要求（过电压保护、欠电压保护）选型。型。l动作电压的整定动作电压的整定l吸合电压：调节反作用弹簧吸合电压：调节反作用弹簧l释放电压：主要改变非导磁垫片的厚度释放电压：主要改变非导磁垫片的厚度(如吸合电如吸合电压没有固定要求，也可调节反作用弹簧压没有固定要求，也可调节反作用弹簧)。l4 4）电压继电器的图形和文字符号）电压继电器的图形和文字符号l2.
31、2.电流继电器：电流继电器：触点的动作与线圈中的电流大小有关。触点的动作与线圈中的电流大小有关。（电流线圈与负载串联）。（电流线圈与负载串联）。l1 1）作用：电流保护和控制。）作用：电流保护和控制。l2 2）分类）分类 过电流继电器：过电流继电器：正常时触点不动作正常时触点不动作 欠电流继电器：欠电流继电器：正常时触点动作正常时触点动作 l3 3）电流继电器选用：线圈的种类和电流等级应与控）电流继电器选用：线圈的种类和电流等级应与控制电路一致制电路一致 根据在控制电路中的作用（过电流、欠电流保护）根据在控制电路中的作用（过电流、欠电流保护）进行选型。进行选型。l4 4）电流继电器的图形和文字
32、符号）电流继电器的图形和文字符号l3 3、中间继电器、中间继电器（一种电压继电器）l1 1）特点：）特点：触点多(六对甚至更多)l触点电流大(额定电流为5 10A)l动作灵敏(动作时间小于0.05s)l2 2）作用：）作用：放大触点容量、数量。l3 3）图形和文字符号）图形和文字符号 l4 4、电磁式继电器的主要技术参数、电磁式继电器的主要技术参数 国产电磁式继电器：JL3、JL7、JL9、JL12、JL14、JL15、JT3、JT4、JT9、JTl0、JZ1、JZ7、JZ8、JZ14、JZl5、JZl7等系列。电磁式继电器的型号：电磁式继电器的型号：二、时间继电器l时间继电器：时间继电器：感
33、受部分在感测到外界信号变化后，经过一段时间（延时时间）（延时时间）执行机构才动作的继电器。l分类分类：按动作原理：电磁阻尼式，空气阻尼式、电动机式、电子式 按延时方式：通电延时型；断电延时型 通电延时继电器通电延时继电器：线圈得电后要延时一段时间，触点才发生变化；线圈失电后，触点瞬时恢复。断电延时继电器：断电延时继电器：线圈得电后，触点瞬时动作；线圈失电后，要延时一段时间触点才动作。l1 1、直流电磁阻尼式时间继电器、直流电磁阻尼式时间继电器l直流电磁阻尼式时间继电器：直流电磁阻尼式时间继电器：断电释放延时。l工作原理：工作原理：当继电器通电时，由于衔铁处于释放位置，气隙大，磁阻大，磁通小，所
34、以阻尼铜(铝)套的作用很小，衔铁吸合延时作用不明显，故延时可以不计。因此，这种时间继电器为断电延时，l特点：特点：延时较短，准确度较低，用于要求不高的场合，如电动机的延时起动。l 2 2、空气阻尼式时间继电器、空气阻尼式时间继电器l结构：结构：电磁机构、延时机构（气囊）、触点系统l原理原理：空气阻尼l1）通电延时型动作原理）通电延时型动作原理 空气阻尼式时间继电器空气阻尼式时间继电器 l线圈线圈 2铁心铁心 3支撑杆支撑杆 4胶木块胶木块 5微动开关微动开关 6活塞活塞 7橡皮膜橡皮膜 8调节锣钉调节锣钉 9进气孔进气孔 10出气孔出气孔 11恢复弹簧恢复弹簧l优点：延时范围大优点：延时范围大
35、(0.4(0.4180s)180s)、结构简单、寿命长、价、结构简单、寿命长、价格低廉。格低廉。l缺点：延时误差大缺点：延时误差大(土土1010土土2020)，无调节刻度指示，无调节刻度指示，难以精确整定延时时间。难以精确整定延时时间。l2 2）断电延时型）断电延时型 常用的空气阻尼式时间继电器：常用的空气阻尼式时间继电器：JS7JS7、JS23JS23系系列列 、JSKJSK系列、系列、JSSJSS系列。系列。l3)3)图形和文字符号：图形和文字符号：l3 3、电动机式时间继电器：、电动机式时间继电器：结构：同步电动机、减速齿轮机构、电磁离合系统、执结构：同步电动机、减速齿轮机构、电磁离合系
36、统、执行机构行机构 特点：延时时间可达数十小时、精度高、结构复杂特点：延时时间可达数十小时、精度高、结构复杂l4 4、电子式时间继电器：、电子式时间继电器：结构（数字式）：脉冲发生器、计数器、显示器等结构（数字式）：脉冲发生器、计数器、显示器等 特点：延时时间长、精度高、调节方便特点：延时时间长、精度高、调节方便触触 点点 类类 型型动动 作作 特特 点点线圈通电时线圈通电时线圈断电时线圈断电时通电延时型常开触点通电延时型常开触点延时闭合延时闭合立即断开立即断开断电延时型常开触点断电延时型常开触点立即闭合立即闭合延时断开延时断开瞬动型常开触点瞬动型常开触点立即闭合立即闭合立即断开立即断开三、热
37、继电器 电动机长时间过载，绕组超过允许温升时，将会加剧绕组绝缘的老化，缩短电动机的使用年限，严重时会将电动机烧毁。过流的原因：过流的原因：长期过载、频繁起动、欠电压、断相运行均会引起过电流。热继电器：热继电器：电动机或其他设备的过载保护、断相保护（具有过载保护特性的过电流继电器）。（反时限保护特性）热继电器分类：热继电器分类：单相、两相、三相式（不带断相保护、不带断相保护、带断相保护）带断相保护）。l1 1、结构与工作原理、结构与工作原理 结构：结构：热元件（电阻丝、双金属片）、触点系统 （双金属片：两种线膨胀系数不同的金属片压焊而成）发热元件发热元件功能功能：过载保护：过载保护热继电器热继电
38、器结构结构：I I常闭触头常闭触头双金双金属片属片工作原理：工作原理：发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。扣板扣板l 原理：原理：电流热效应eii1）正常：位移小位移小 触点不动作触点不动作2）过载：位移增大位移增大 触点动作触点动作eii eii eiil注意：注意：1）继电器动作后一般不能自动复位，要等双金属片冷却后，按下复位按钮10才能复位；2）改变压动螺钉8的位置，还可以用
39、来调节动作电流。l2 2、带断相保护热继电器、带断相保护热继电器l1 1）星形接法（）星形接法（线电流=相电流）断相时，流过电动机绕组的电流等于流过热继电器的电流，故可以采用两相或三相热继电器保护。两相或三相热继电器保护。l2 2）三角形接法（线电流）三角形接法（线电流=相电流）相电流）断相时，流过电动机绕组的电流小于流过热继电器的电流，必须采用带断相保护的热继电器保护带断相保护的热继电器保护 带断相保护的热继电器是在普通的热继电器上加一个差动机构。l3 3、主要技术参数、主要技术参数l1 1）热元件额定电流：热元件的最大整定电流值。）热元件额定电流：热元件的最大整定电流值。l2 2）整定电流
40、：热元件能够长期通过而不致引起热继电器动）整定电流：热元件能够长期通过而不致引起热继电器动作的最大电流值。作的最大电流值。l3 3）热继电器额定电流：热继电器中，可以安装的）热继电器额定电流：热继电器中，可以安装的热元件的最大整定电流值。热元件的最大整定电流值。1-上导板 2-下导板 3-双金属片 4-动断触点 5-杠杆带断相保护的热继电器l4 4、型号与图形文字符号、型号与图形文字符号 JR0JR0系列有系列有20A20A，40A40A，60A60A，100A100A四种，除四种，除40A40A为二热元件外，其余都为三热元件。电流为为二热元件外，其余都为三热元件。电流为0.350.35160
41、A160A，可用于交流电压，可用于交流电压500V500V以下的电路中，以下的电路中，热元件按照负载电流选择。当电流超过额定电流热元件按照负载电流选择。当电流超过额定电流的的2020时，在时，在20min20min内动作，超过额定电流的内动作，超过额定电流的5050时，在时，在2min2min内动作。内动作。热继电器型号示意热继电器型号示意l热继电器的图形和文字符号 FR(a)热元件FR(b)常闭触点l5、热继电器接线方式、热继电器接线方式 1）电动机定子绕组星形接法）电动机定子绕组星形接法:带断电保护和不带断电保护的热继电器均可接在线电路中。l2 2）电动机定子绕组三角形接法）电动机定子绕组
42、三角形接法:l带断电保护接在线电路中。l不带断电保护热继电器的热元件必须串接在电动机每相绕组上。四、速度继电器 lJYlJYl型速度继电器结构原理：型速度继电器结构原理：右图 速度继电器结构原理图 l转子 2一电动机轴 3一定子 4一绕组 5一定子柄 6一静触点 7一动触点 8一簧片l 速度继电器主要由转子、定子和触点三部分组成。速度继电器主要由转子、定子和触点三部分组成。转子是一块永久磁铁，固定在轴上。转子是一块永久磁铁，固定在轴上。当转子的速度下当转子的速度下降到接近零时降到接近零时(约约100100转转min)min)，定子柄在动触点弹簧力，定子柄在动触点弹簧力的作用下恢复到原来的位置。
43、的作用下恢复到原来的位置。JYl型能在3000rmin以下可靠的工作，JFZ01型适用于300-1000rmin；JFZ02用于10003600rmin。速度继电器主要根据电动机的额定转速进行选择，还可以通过调节螺钉(图中没有画出)的松紧，调节反力弹簧的反作用力，来改变速度继电器动作的转速，以适应控制电路的要求。l速度继电器的文字和图形符号：速度继电器的文字和图形符号：第四节 熔 断 器l 熔断器作用：在电路中主要起短路保护，由熔体熔断器作用：在电路中主要起短路保护，由熔体和安装熔体的熔管或熔座等部分组成。和安装熔体的熔管或熔座等部分组成。1 1）电流保护形式：过载延时保护、短路瞬时保护。）电
44、流保护形式：过载延时保护、短路瞬时保护。过载一般是指过载一般是指l0l0倍额定电流以下的过电流。倍额定电流以下的过电流。短路则是指超过短路则是指超过l0l0倍额定电流以上的过电流。倍额定电流以上的过电流。2 2）熔体：既是感测元件又是执行元件，安装在被保）熔体：既是感测元件又是执行元件，安装在被保护的电路中。护的电路中。熔体是有低熔点的金属材料（铅、锡、铜、银及熔体是有低熔点的金属材料（铅、锡、铜、银及其合金）丝状、带壮、片壮。其合金）丝状、带壮、片壮。3 3）熔管：安装熔体和在熔体熔断时灭弧。）熔管：安装熔体和在熔体熔断时灭弧。一、熔断器的分类l1 1按发热时间常数按发热时间常数(热惯性热惯
45、性)：无热惯性、大热惯性、无热惯性、大热惯性、小热惯性；小热惯性；l2 2按熔体形状：按熔体形状：丝状、片状、带状；丝状、片状、带状；l3 3按支架结构：按支架结构：螺旋塞式、管式。螺旋塞式、管式。管式又分为有填料与无填料两种，石英砂等材料管式又分为有填料与无填料两种，石英砂等材料以增加灭弧能力。以增加灭弧能力。插入式和螺旋式熔断器的结构图：插入式和螺旋式熔断器的结构图：熔断器熔断器作用：用于短路保护。作用：用于短路保护。电路符号电路符号FU异步电机的起动电流异步电机的起动电流 Ist=(57)额定额定电流。电流。熔体额定电流熔体额定电流 IF 的选择：的选择：stFII216.113.频繁起
46、动频繁起动 的电机的电机stFII315.212.一般电机一般电机LFII（稍大）（稍大）1.无冲击电流的场合无冲击电流的场合（如电灯、电炉）（如电灯、电炉）安秒特性安秒特性tIF二、熔断器的保护特性l1 1、原理：、原理：电流热效应l1）正常：i=ie 温度 熔点 熔体不熔断 l2）短路：i ie 温度 熔点 熔体熔断 切断电路l2 2、保护特性、保护特性：反时限特性（熔体动作时间随电流增大而减小）l安秒特性安秒特性：指熔化电流与熔化时间的关系。IR：熔体最小熔化电流 IRT：熔体额定电流 熔断器的融化系数 RTRrIIk l Kr 小时对小倍数过载电流有利，但也不宜接近1，当为1时，不仅熔
47、体在Ire下的工作电流会过高，而且还可能因为保护特性本身的误差而发生熔体在Ire下也熔断，影响熔断器工作的可靠性。表1-6 熔断器的熔化电流与熔化时间熔断电流1.25IRT1.6IRT2IRT2.5IRT3IRT4IRT熔断时间1h40s8s4.5s2.5s三、熔断器的主要参数l1 1、额定电压、额定电压 l熔断器长期工作时和分断后能够耐受的电压，其值一般等于或大于电气设备的额定电压。l2 2、额定电流、额定电流 l1）熔体的额定电流熔体的额定电流：熔体长期通过而不会熔断的电流值。l2）支持件的额定电流：支持件的额定电流：熔断器长期工作所允许的温升电流值。l3 3、极限分断能力、极限分断能力
48、l熔断器在规定的额定电压和功率因数(或时间常数)的条件下，能分断的最大电流值四、熔断器的选择l选择的原则：选择的原则：设备正常工作(设备起动电流响)时不熔断，当过大电流和短路电流时熔断。l1、无起动过程的平稳负载、无起动过程的平稳负载（照明、电阻电炉）式中 l2 2、单台长期工作的电动机、单台长期工作的电动机l3 3、多台电动机、多台电动机l常用的熔断器：常用的熔断器：1 1）瓷插式：照明电路）瓷插式：照明电路 熔丝熔丝 2 2）螺旋式：机床电路）螺旋式：机床电路 熔管熔管 3 3）自复式熔断器：）自复式熔断器：熔丝（金属钠）熔丝（金属钠）金属钠（非线性电阻），常温时高的电导率；短金属钠（非线
49、性电阻），常温时高的电导率；短路电流产生的高温会使其呈现高电阻。路电流产生的高温会使其呈现高电阻。五、图形和文字符号FU 第五节第五节 主主 令令 电电 器器l主令电器：用来发布命令、改变控制系统工作状态主令电器：用来发布命令、改变控制系统工作状态的电器。的电器。（闭合、断开控制电路，不允许分合主电路）（闭合、断开控制电路，不允许分合主电路）l常用主令电器：控制按钮、行程开关万能转换开常用主令电器：控制按钮、行程开关万能转换开关和主令控制器等。关和主令控制器等。一、控制按钮一、控制按钮l1 1结构：按钮帽、复位弹结构：按钮帽、复位弹簧、动触点、静触点簧、动触点、静触点1按钮按钮 2复位弹簧复位
50、弹簧 3一常闭触点一常闭触点 4一常开触点一常开触点控制按钮控制按钮常开常开(动合动合)按钮按钮电路符号电路符号SB常闭常闭(动断动断)按钮按钮电路符号电路符号SB复合按钮复合按钮复合按钮：复合按钮：常开按钮和常开按钮和 常闭按钮做在一起。常闭按钮做在一起。电路符号电路符号SBl2 2原理：原理：动触点下移，先断开常闭触点，后接通常开触点 动触点上移，先断开常开触点，后接通常闭触点l3 3作用：作用：发布命令、机械联锁l4 4种类：种类：1 1）颜色：）颜色：红停止 绿起动 黑点动 2 2）结构：）结构：蘑菇急停 指示灯式指示 钥匙安全 平钮一般l5 5、图形和文字符号、图形和文字符号SB S
