1、第1章 常用低压电器学习目标【知识目标】【技能目标】主要内容 1.1 低压开关低压开关1.2 熔断器熔断器1.3 主令电器主令电器1.4 交流接触器交流接触器1.5 继电器继电器 1.1 低压开关1.1.外形、结构和符号外形、结构和符号常用的HK系列瓷底胶盖闸刀开关的外形、结构和符号如图所示。HK系列瓷底胶盖闸刀开关由刀开关和熔断器组合而成，开关的瓷底座上装有进线座、静触点、熔丝、出线座和带瓷质手柄的刀式动触点，上面盖有胶盖以防止操作时触及带电体或分断时产生的电弧灼伤人手。（a）闸刀开关结构 （b）符号1.1 低压开关2.2.选用选用在一般的照明电路和功率小于5.5kW的电动机控制电路中广泛采
2、用闸刀开关。具体选用方法如下：（1）用于照明和电热负载时，选用额定电压220V，额定电流不小于电路所有负载额定电流之和的两极开关。（2）用于控制电动机的直接起动和停止时，选用额定电压380V，额定电流不小于电动机额定电流3倍的三极开关。3.3.安装与使用安装与使用（1）HK系列闸刀开关必须垂直安装在控制屏或开关板上，合闸状态时手柄要向上，不得倒装或平装，否则在分断状态时手柄有可能松动落下引起误合闸，造成人身安全事故。（2）开关距地面的高度为1.3m1.5m，接线时进线和出线不能接反，电源线接在上端，负载接在熔丝下端，这样在开关断开后，闸刀和熔丝上都不会带电。（3）更换熔体时，必须在闸刀断开的情
3、况下按原规格更换。（4）在分闸和合闸操作时，应动作迅速，使电弧尽快熄灭。1.1 低压开关1.1.外形、结构和符号外形、结构和符号组合开关又称转换开关，它具有体积小、触点对数多、接线方式灵活、操作方便等特点。常用的HZ10系列组合开关的外形、结构和符号如图所示。（a）外形 （b）结构 （c）符号1.1 低压开关 2选用选用组合开关多用作机床电气控制电路中的电源引入开关，也可以用于5kW以下小容量电动机不经常起、停和正反转的控制。组合开关应根据电源种类、电压等级、所需触点数、接线方式和负载容量进行选用。3安装使用安装使用（1）HZ10系列组合开关应安装在控制箱内，其操作手柄最好在控制箱的前面或侧面
4、，开关为断开状态时应使手柄在水平位置。（2）若需在箱内操作，开关最好安装在箱内右上方，并且在它的上方不安装其他电器，否则应采取隔离或绝缘措施。（3）组合开关通断能力较低，不能用来分断故障电流。用于控制电动机正反转时，必须在电动机完全停止转动后才能反向起动，且每小时的接通次数不能超过1520次。1.1 低压开关 三、低压断路器三、低压断路器 1外形、结构和符号外形、结构和符号 低压断路器又叫自动空气开关，简称断路器。它集控制和多种保护功能于一体，在正常情况下可用于不频繁接通和断开电路以及控制电动机的运行。当电路发生短路、过载和失压等故障时，能自动切断电路（俗称跳闸）。常见低压断路器的外形如图所示
5、。DZ47-63 DZ5 DZ1081.1 低压开关 DZ5系列断路器的结构和符号如图所示。低压断路器的结构采用立体布置，操作机构在中间，外壳上有“分”按钮（红色，稍低）和“合”按钮（绿色，稍高）。1.1 低压开关 低压断路器的工作原理工作原理如图所示，壳内底座上部为热脱扣器，由热元件和双金属片构成，作过载保护。下部为电磁脱扣器，由电流线圈和铁心组成，作短路保护用。欠电压脱扣器是指当电路中电压不足或失去电压时切断电路，起到欠压保护作用。主触点系统在操作机构的下面，由动触点和静触点组成，用以接通和分断主电路，并采用栅片灭弧。另外，还有动合和动断辅助触点各一对，可用作信号指示或控制电路用。主、辅触
6、点接线柱伸出壳外，便于接线。1.1 低压开关 2选用选用（1）低压断路器的额定电压和额定电流应不小于线路的正常工作电压和负载电流。（2）热脱扣器的脱扣整定电流应等于所控制负载的额定电流。（3）电磁脱扣器的脱扣整定电流应大于负载正常工作时可能出现的峰值电流。用于控制电动机的断路器，其值应大于1.5-1.7倍的电动机起动电流。3安装与使用安装与使用（1）低压断路器应垂直于配电板安装，电源引线接到上端，负载引线接到下端。（2）低压断路器各脱扣器动作值一经调整好，不允许随意变动。（3）断路器上的积尘应定期清除，并定期检查各脱扣器动作值，给动作机构添加润滑剂。（4）断路器用作电源总开关或电动机的控制开关
7、时，在电源进线侧必须加装刀开关或熔断器，以形成明显的断点。1.2 熔断器 一、常见熔断器的外形结构和符号一、常见熔断器的外形结构和符号 熔断器主要由熔体、安装熔体的熔管和熔座三部分组成。常见熔断器的外形结构和符号如图所示。（a）RC系列瓷插式熔断器 (b)RL系列螺旋式熔断器 (c)RM系列无填料封闭管式熔断器 (d)RT系列有填料封闭管式熔断器 (e)RS系列快速熔断器 (f)RZ系列自恢复熔断器 (g)符号 1.2 熔断器 二、熔断器的选用二、熔断器的选用 对熔断器的要求是：在电气设备正常运行时，熔断器应不熔断；在发生短路时，熔断器应立即熔断；在电路电流正常变化时，熔断器应不熔断；在电气设
8、备持续过载时，熔断器应延时熔断。1熔断器类型的选用熔断器类型的选用 根据使用场合选用熔断器的类型。（1）对于照明电路一般选用RT系列圆筒帽形熔断器或RC系列瓷插式熔断器。（2）对于电动机控制线路一般选用RL系列螺旋式熔断器。（3）对于半导体元件保护一般选用RS系列快速熔断器。1.2 熔断器 2熔断器规格的选用熔断器规格的选用（1）熔断器的选用 熔断器的额定电压必须大于或等于线路的额定电压；熔断器的额定电流必须大于或等于所装熔体的额定电流；熔断器的分断能力应大于电路中可能出现的最大短路电流。（2）熔体额定电流的选用 对于变压器、电炉和照明等负载，熔体的额定电流应略大于或等于负载电流；对于输配电线
9、路，熔体的额定电流应略大于或等于线路的安全电流；对于控制线路中电动机的短路保护，要根据电动机的起动条件和时间长短来选用熔体的额定电流。对于一台电动机的短路保护，熔体的额定电流应大于或等于电动机额定电流的1.52.5倍；对于多台电动机的短路保护，熔体的额定电流应大于或等于其中最大容量电动机的额定电流的1.52.5倍加上其余电动机额定电流的总和。1.2 熔断器 1 熔断器兼作隔离器件使用时，应安装在控制开关的电源进线端；若仅作短路保护时，应安装在控制开关的出线端。2瓷插式熔断器应垂直安装。3螺旋式熔断器的电源线应接在瓷底座的下接线座上，负载线应接在螺纹壳的上接线座上。4更换熔体或熔管时，必须切断电
10、源，更不允许带负荷操作。三、熔断器的安装与使用三、熔断器的安装与使用1.3 主令电器 常用按钮的外形结构和符号如图所示。LA10系列外形 LA18系列外形结构与符号 一、按钮一、按钮1外形结构和符号外形结构和符号 1.3 主令电器 动合按钮接线端子动断按钮接线端子桥式动触点动合按钮接线端子动断按钮接线端子LA10-3H的内部实物结构图 1.3 主令电器 2选用选用（1）根据使用场合和具体用途选用按钮的种类。嵌装在操作面板上的按钮一般选用开启式；需显示工作状态的一般选用带指示灯式；在重要场所为防止无关人员误操作一般选用钥匙式；在有腐蚀的场所一般选用防腐式。（2）根据工作状态指示和工作情况要求选用
11、按钮或指示灯的颜色。急停选用红色；停止或分断选用黑色或白色，优先选用黑色；起动或接通选用绿色；应急或干预选用黄色。（3）根据控制回路的需要选择按钮的数量。3安装与使用安装与使用（1）按钮应根据电动机起动的先后顺序，自上到下或从左到右排列在面板上。（2）同一机床运动部件有多种工作状态时，应使每一对相反状态的按钮安装在一起。（3）指示灯按钮不宜用于需要长期通电显示处。1.3 主令电器 二、行程开关二、行程开关 常见的行程开关可分为按钮式和旋转式两种。JLXK1系列行程开关的外形结构及符号如图所示。按钮式 单轮旋转式 双轮旋转式（a）外形 （b）结构 （c）符号 1外形结构和符号外形结构和符号1.3
12、 主令电器 2选用选用行程开关主要根据动作要求、安装位置及触点数量来选用。3安装与使用安装与使用（1）安装行程开关时，安装位置要准确、牢固，滚轮的方向不能装反。（2）由于行程开关经常受到撞块的碰撞，安装螺丝经常松动造成位移，应经常检查。（3）行程开关在不工作时应处于不受外力的释放状态。1.4 交流接触器 一、交流接触器的外形结构和符号一、交流接触器的外形结构和符号 交流接触器主要由电磁机构、触点系统、灭弧装置和辅助部件组成。常见交流接触器的外形结构和符号如图所示。CJ10系列 CJ20系列 CJX系列(a)外形机构1.4 交流接触器 (b)CJX系列结构 主触点 动合辅助触点 动断辅助触点 线
13、圈(c)符号1.4 交流接触器 二、交流接触器的工作原理二、交流接触器的工作原理 交流接触器的工作原理工作原理如图所示，当线圈通电后，线圈电流产生磁场，使静铁心产生电磁吸力，将衔铁（动铁心）吸合。衔铁带动触点动作，使动断触点断开，动合触点闭合。当线圈断电时，电磁吸力消失，衔铁在复位弹簧力的作用下释放，各触点随之复位。1.4 交流接触器 三、交流接触器的选用三、交流接触器的选用 1主触点的选用主触点的选用（1）主触点的额定电压 主触点的额定电压应大于或等于所控制线路的额定电压。（2）主触点的额定电流 主触点的额定电流应大于或等于负载的额定电流，若交流接触器使用在频繁起动、制动及正反转的场合，应将
14、主触点的额定电流降低一个等级使用。2吸引线圈额定电压的选用吸引线圈额定电压的选用当控制线路简单、使用电器较少时，可直接选用380V或220V的电压线圈。若线路较复杂、使用电器的个数超过5只时，可选用36V或110V电压线圈。3触点数量的选用触点数量的选用触点的数量应满足控制线路的要求。1.4 交流接触器 四、交流接触器的安装与使用四、交流接触器的安装与使用1交流接触器在安装前应检查铭牌与线圈的技术数据是否符合实际使用要求。2交流接触器一般应安装在垂直面上，倾斜度不得超过5；若有散热孔，则应将有孔的一面放在垂直方向上，便于散热。3安装孔的螺钉应装有弹簧垫圈和平垫圈。4交流接触器的触点应清洁。5带
15、有灭弧罩的交流接触器不允许不带灭弧罩或带着破损的灭弧罩运行。1.5 继电器 一、热继电器一、热继电器1外形结构和符号外形结构和符号热继电器主要由热元件、双金属片、脱扣机构、触点、复位按钮和整定电流装置等组成。常见热继电器的外形结构和符号如图所示。JR20系列 JR36系列 JRS1系列 JR29(T)系列（a）外形 1.5 热继电器 2工作原理工作原理热继电器的热元件串接在主电路中，常闭触点串接在控制电路中。当电动机过载时，主电路中的电流超过允许值而使双金属片受热时，它便向上弯曲，因而脱扣，扣板在弹簧的拉力下将动断触点断开，动断触点是接在电动机的控制电路中的，控制电路断开而使接触器的线圈断开，
16、从而断开电动机主电路。（b）结构 （c）符号 1.5 热继电器 4安装与使用安装与使用（1）热继电器由于热惯性而不能作短路保护，但热惯性在电动机起动或短时过载时不会动作，避免电动机不必要的停车。（2）当热继电器与其他电器安装在一起时，应将热继电器安装在其他电器的下方，以免其动作特性受到其他电器发热的影响。（3）热继电器在出厂时均调整为手动复位方式，如果需要自动复位，只要将复位螺钉顺时针方向旋转34圈，并稍微拧紧即可。3选用选用（1）根据所保护电动机的额定电流来确定热继电器的规格，热继电器的额定电流一般略大于电动机的额定电流。（2）根据需要的整定电流值选择热元件的编号和电流等级，热元件的整定电流
17、一般应为电动机额定电流的0.951.05倍。（3）根据电动机定子绕组的联结方式选择热继电器的结构形式，电动机的定子绕组作Y联结一般选用普通三相结构的热继电器，定子绕组作联结一般选用带断相保护装置三相结构的热继电器。1.5 热继电器 二、时间继电器二、时间继电器 1外形结构和符号外形结构和符号 时间继电器按动作原理分为电磁式、空气阻尼式、电动式和电子式；按延时方式可分为通电延时型与断电延时型两种。常见时间继电器的外形结构和符号如图所示。JS7空气阻尼式(a)外形结构JS14P 数字式 JS14A晶体管式1.5 热继电器 KTKTKTKTKTKTKTKT通电延时线 圈断电延时线 圈瞬时动作动合触点
18、瞬时动作动断触点延时闭合瞬时断开动合触点延时断开瞬时闭合动断触点瞬时闭合延时断开动合触点瞬时断开延时闭合动断触点(b)符号KT 1.5 热继电器 JS7-A系列空气阻尼式时间继电器系列空气阻尼式时间继电器的结构原理图如图所示，它是利用气囊中的空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。通电延时型时间继电器 断电延时型时间继电器（a）外形图（b）通电延时型结构原理图 1.5 热继电器 12345678+_ 晶体管时间继电器晶体管时间继电器的外形及接线如图所示，具有机械结构简单、延时范围广、精度高、消耗功率小、调整方便及寿命长等优点，常用的JS20系列晶体管时间继电器是全国推广的统一设计产品，适用于3
19、80V及以下的工频交流控制电路或110V及以下的直流控制电路中。（a）外形 （b）底座 （c）接线图 1.5 热继电器 2选用选用 （1）根据系统的延时范围和精度选用时间继电器的类型。一般对于延时精度要求不高的场合可选用空气阻尼式时间继电器，对于延时精度要求较高的场合可选用晶体管式时间继电器。（2）根据控制线路的要求选用时间继电器的延时方式。（3）根据控制线路电压选用时间继电器吸引线圈的电压。3安装与使用安装与使用 （1）在不通电的情况下整定时间继电器的整定值，并在试车时校正。（2）通电延时型和断电延时型时间继电器可在整定时间内自行调换。（3）时间继电器金属底板上的接地螺钉必须与接地线可靠连接
20、。（4）时间继电器应按说明书规定的方向安装。无论是通电延时型还是断电延时型，都必须使继电器在断电释放时，衔铁的运动方向垂直向下，其倾斜度不得超过5。1.5 热继电器 三、速度继电器三、速度继电器 1外形结构和符号外形结构和符号 速度继电器主要由定子、转子和触点三部分组成。常用的速度继电器有JY1型和JFZ0型两种。JY1型速度继电器的外形结构和符号如图所示。（a）外形 （b）符号（c）结构原理1.5 热继电器 2工作原理工作原理 速度继电器的转子是一块永久磁铁，与电动机或机械转轴连在一起，随轴转动。它的外边有一个可以转动一定角度的外环，其上装有笼型绕组。当转轴带动永久磁铁旋转时，定子外环中的笼型绕组因切割磁感线而产生感应电动势和感应电流。该电流在转子磁场的作用下产生电磁转矩，使定子外环跟随转动一个角度。如果永久磁铁沿逆时针方向转动，则定子外环带着摆杆向右边运动，使右边的动断触点断开，动合触点接通；当永久磁铁沿顺时针方向旋转时，左边的触点改变状态。当电动机的转速较低（如小于100r/min）时，触点复位。1.5 热继电器 3选用选用 速度继电器主要根据所需控制的转速大小、触点数量和电压、电流来选用。4安装与使用安装与使用 （1）速度继电器的轴与电动机的轴相连接，转子固定在轴上，定子与轴同心。（2）速度继电器的正反向触点不能接错，否则不能实现反接制动。
