常用电气元件介绍

11++电气元件介绍2电气元件介绍培训大纲1、断路器2、交流接触器3、固态继电器4、热继电器5、中间继电器6、按钮7、指示灯8、转换开关9、行程开关3电气元件介绍•常用电气元件4电气元件介绍—断路器1、断路器1.1断路器图片：5电气元件介绍—断路器1.2断路器的作用：低压断路器又叫自动空气开关，既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压过载和短路保护的电器。可用来分配电能，不频繁地启动异步电机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或短路及欠电压等故障时能自动切断电路。6电气元件介绍—断路器1.3断路器的原理:•正常工作时：使用时断路器的三副主触头串联在被控制的三相电路中。按下接通按钮时，外力使锁扣克服反作用弹簧的反作用力，将固定在锁扣上面的动触头与静触头闭合，并由锁扣锁住搭钩，使动静触头保持闭合，开关处于接通状态。•线路发生过载时：过载电流流过热元件（12）产生一定的热量，使双金属片（13）受热向上弯曲，通过杠杆（8）推动搭钩与锁扣脱开，在反作用弹簧的推动下，动静触头分开，从而切断电路，使用电设备不致因过载而烧毁。•线路发生短路故障时：断路电流超过电磁脱扣器（15）的瞬时整定电流，电磁脱扣器产生足够大的吸力将衔铁吸合，通过杠杆推动搭钩与锁扣脱开，从而切断电路，实现短路保护。•低压断路器出厂时，电磁脱扣器的瞬时整定电流一般整定为10IN(IN为断路器的额定电流)。•线路失压或欠压时：欠压脱扣器（11）的动作过程与电磁脱扣器恰好相反。当线路电压正常时，欠压脱扣器的衔铁被吸合，衔铁与杠杆脱离，断路器的主触头闭合。）欠压脱扣器的吸力消失或减小到不足以克服拉力弹簧的拉力时，衔铁在拉力弹簧的作用下撞击杠杆，将搭钩顶开，使触头分断。•具有欠压脱扣器的断路器在欠压脱扣器两端无电压或电压过低时，不能接通电路。7电气元件介绍—断路器1.4断路器符号和型号：1)文字符号：QF2)图形符号：QFQF单极三极8电气元件介绍—断路器3）型号：主要有DZ15、DZ20、DZ47系列DZ47-609电气元件介绍—交流接触器2、交流接触器2.1交流接触器的图片：10电气元件介绍—交流接触器2.2交流接触器的结构和工作原理:1）基本结构：电磁机构：由线圈、动铁心（衔铁）和静铁心组成触头系统：由主触头和辅助触头组成。主触头用于通断主电路，辅助触头用于控制电路中。2)工作原理：当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当线圈断电时,吸力消失,动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。11电气元件介绍—交流接触器•交流接触器工作过程演示12电气元件介绍—交流接触器2）文字符号：KM3）图形符号：线圈辅助常闭触头辅助常开触头主触头13电气元件介绍—交流接触器4）交流接触器主要型号是CJ**，具体型号意义如下：型号频率辅助触头额定电流线圈电压主触头额定电流额定电压可控制电动机功率CJ20-1050Hz5A～36、127、220、38010380/2204/2.2KWCJ20-1616380/2207.5/4.5KWCJ20-100100380/22050/58KW14电气元件介绍—固态接触器3、固态继电器3.1固态继电器图片15电气元件介绍—固态接触器3.2固态继电器的定义固态继电器（SSR）是一种全电子电路组合的元件，它依靠半导体器件和电子元件的电磁和光特性来完成其隔离和继电切换功能。固态继电器与传统的电磁继电器相比，是一种没有机械，不含运动零部件的继电器，但具有与电磁继电器本质上相同的功能。优点：多数产品具有零电压导通，零电流关断，与逻辑电路兼容（TTL、DTL、HTL）切换速度快、无噪音、耐腐蚀、抗干扰、寿命长、体积小，能以微小的控制信号直接驱动大电流负载等。缺点：存在通态压降，需要散热措施，有输出漏电流，交直流不能通用，触点组数少，成本高。16电气元件介绍—固态接触器3.2固态继电器原理固体继电器由输入电路、驱动电路和输出电路三部分组成。这里仅以应用较多的交流过零型固体继电器为例，介绍其工作原理。当无信号输入时，光电耦合器中的光敏三极管是截止的，电阻R2为晶体管V1提供基极注入电流，使V1管饱和导通，它旁路了经由电阻R4流入可控硅V2的触发电流，故V2截止，这时晶体管V1经桥式整流电路而引入的电流很小。不足以使双向可控硅V3导通。有信号时，光电耦合器中的光敏三极管就导通，但只有当交流负载电源电压接近零时，电压值较低，经过整流，R2和R3分压点上的电压不足以使晶体管V1导通。而整流电压却经过R4为可控硅V2提供了触发电流，故V2导通，这种状态相当于短路，电流很大，只要达到双向可控硅的导通值，V3便导通。一旦V3导通，不管输入信号是否存在，只有当电流过零时才能恢复关断。上述触发过程仅出现在电压过零附近。因而若输入信号电压出现在过零触发点之后，当电阻R2和R3上的分压值早已超出晶体管V1导通需要的程度，V1导通。从而旁路了可控硅V2的触发电流。双向可控硅V3在负载电压的这个半波中不再触发，而只有在下半波的电压过零附近，若输入信号仍保留，便自然进入导通状态；若输入信号消失，则不能再导通。在零点附近有一个很小的区域称为死区，死区电压约为±10-15伏。电阻R6和C1起浪涌抑制作用。17电气元件介绍—固态接触器2）文字符号：KS3）图形符号：18电气元件介绍—热继电器4、热继电器4.1热继电器图片：19电气元件介绍—热继电器4.2热继电器的结构和工作原理：热继电器是利用电流通过元件所产生的热效应原理而反时限动作的继电器。1）工作原理及基本结构热继电器工作原理示意图1——热元件，2——双金属片，3——导板，4——触点使用热继电器对电动机进行过载保护时，将热元件（1）与电动机的定子绕组串联，将热继电器的常闭触头串联在交流接触器的电磁线圈的控制电路中，并调节整定电流调节旋钮，使人字形拨杆与推杆相距一适当距离。当电动机正常工作时，通过热元件的电流即为电动机的额定电流，热元件（1）发热，双金属片（2）受热后弯曲，使推杆刚好与人字形拨杆接触，而又不能推动人字形拨杆。常闭触头处于闭合状态，交流接触器保持吸合，电动机正常运行。若电动机出现过载情况，绕组中电流增大，通过热继电器元件中的电流增大使双金属片温度升得更高，弯曲程度加大，推动人字形拨杆，人字形拨杆推动常闭触头，使触头断开而断开交流接触器线圈电路，使接触器释放、切断电动机的电源，电动机停车而得到保护。20电气元件介绍—热继电器图中：1——电流调节凸轮，2——片簧（2a，2b），3——手动复位按钮，4——弓簧片，5——主金属片，6——外导板，7——内导板，8——常闭静触点，9——动触点，10——杠杆，11——常开静触点（复位调节螺钉），12——补偿双金属片，13——推杆，14——连杆，15——压簧21电气元件介绍—热继电器带断相保护的热继电器的工作原理：带有断相保护的热继电器是在普通热继电器的基础上增加一个差动机构，对三个电流进行比较。差动式断相保护装置结构原理如图3所示。热继电器的导板改为差动机构，由上导板1、下导板2及杠杆5组成，它们之间都用转轴连接。图3a为通电前机构各部件的位置。图3b为正常通电时的位置，此时三相双金属片都受热向左弯曲，但弯曲的挠度不够，所以下导板向左移动一小段距离，继电器不动作。图3c是三相同时过载时的情况，三相双金属片同时向左弯曲，推动下导板2向左移动，通过杠杆5使常闭触点立即引计。图3d是C相断线的情况，这时C相双金属片逐渐冷却降温，端部向右移动，推动上导板1向右移。而另外两相双金属片温度上升，端部向左弯曲，推动下导板2继续向左移动。由于上、下导板一左一右移动，产生了差动作用，通过杠杆的放大作用，使常闭触点打开。由于差动作用，使热继电器在断相故障时加速动作，保护电动机。1上导板；2下导板；3双金属片；4常闭接点；5杠杆22带断相保护的热继电器的用途三相电动机的一根接线松开或一相熔丝熔断，是造成三相异步电动机烧坏的主要原因之一。如果热继电器所保护的电动机是Y接法，当线路发生一相断电时，另外两相电流便增大很多，由于线电流等于相电流，流过电动机绕组的电流和流过热继电器的电流增加比例相同，因此普通的两相或三相热继电器可以对此作出保护。如果电动机是△形接法，发生断相时，由于电动机的相电流与线电流不等，流过电动机绕组的电流和流过热继电器的电流增加比例不相同，而热元件又串联在电动机的电源进线中，按电动机的额定电流即线电流来整定，整定值较大。当故障线电流达到额定电流时，在电动机绕组内部，电流较大的那一相绕组的故障电流将超过额定相电流，便有过热烧毁的危险。所以△接法必须采用带断相保护的热继电器。电气元件介绍—热继电器23电气元件介绍—热继电器2）文字符号：FR3）图形符号：热元件常闭触头常开触头24电气元件介绍—热继电器4）主要型号及技术参数常用的热继电器有：JR0、JR2、JR9、JR10、JR15、JR16、JR20、JR36等几个系列。型号额定电流热元件规格额定电流电流调节范围JR36-20/3200.350.25~0.350.50.32~0.51.61.0~1.65.03.2~5.011.06.8~112214~2225电气元件介绍—热继电器4.3热继电器的工作过程演示：26电气元件介绍—中间继电器5、中间继电器5.1中间继电器图片27电气元件介绍—中间继电器5.2中间继电器的结构和工作原理中间继电器(intermediaterelay)：用于继电保护与自动控制系统中，以增加触点的数量及容量。它用于在控制电路中传递中间信号。中间继电器的结构和原理与交流接触器基本相同，与接触器的主要区别在于：接触器的主触头可以通过大电流，而中间继电器的触头只能通过小电流。所以，它只能用于控制电路中。它一般是没有主触点的，因为过载能力比较小。所以它用的全部都是辅助触头，数量比较多。新国标对中间继电器的定义是K，老国标是KA。一般是直流电源供电。少数使用交流供电。1）文字符号：KA2）图形符号：吸引线圈常闭触头常开触头28电气元件介绍—中间继电器3）用途a.代替小型接触器（负载容量较小）b.增加节点数量（当一个节点控制多个接触器或者元件时）c.增加节点容量d.转换节点类型e.用作开关f.转换电压g.消除电路中的干扰AC220VDC24VAC220VDC24VDC24V小型中间继电器29电气元件介绍—按钮6、按钮6.1按钮的图片30电气元件介绍—按钮6.2按钮的结构及工作原理：1）基本结构及工作原理：2）文字符号：SB3）图形符号：1324576常开按钮常闭按钮复合按钮SBSBSB31电气元件介绍—按钮4）按钮的使用：（1）选择时应根据所需的触头数、使用的场所及颜色来确定。常用的LA18,LA19,LA20系列按钮开关，适用AC500V,DC440V,额定电流5A，控制功率为AC300W,DC70W的控制回路中。（2）按钮颜色要求：①“停止”和“急停”按钮必须是红色。当按下红色按钮时，必须使设备停止工作或断电。②“起动”按钮的颜色是绿色。③“起动”与“停止”交替动作的按钮必须是黑色、白色或灰色，不得用红色和绿色。32电气元件介绍—按钮④“点动”按钮必须是黑色。⑤“复位”(如保护继电器的复位按钮)必须是蓝色。当复位按钮还有停止的作用时，则必须是红色。按钮的使用动画演示33电气元件介绍—指示灯7、指示灯7.1指示灯的图片：34电气元件介绍—指示灯6.2指示灯的作用：红绿指示灯的作用有三：一、是指示电气设备的运行与停止状态；二、是监视控制电路的电源是否正常；三、是利用红灯监视跳闸回路是否正常，用绿灯监视合闸回路是否正常。35电器元件介绍—转换开关8、转换开关8.1转换开关图片36电气元件介绍—转换开关7.2转换开关的结构和工作原理1）基本结构及工作原理万能转换开关由操作机构、面板、手柄及数个触头座等主要部件组成。37电气元件介绍—转换开关2）文字符号：SA3）图形符号：各触头在手柄转到不同档位时的通断状态