第1章、常用低压电器

第一篇基础知识与应用根据外界特定信号自然或手动地接通或断开电路，实现对电路或非电对象控制的电工设备都叫电器。电器对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用。工作在交流电压1200V，或直流电压1500V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品叫做低压电器。如接触器、继电器等。工作在交流电压1200V，或直流电压1500V以上的电路中的电器产品叫做高压电器。如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。第1章常用低压电器低压电器的分类1.按用途分类按用途分控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器，如接触器、继电器等。主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器，如按钮、行程开关等。保护电器：用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器等。配电电器：用于电能的输送和分配的电器。如低压断路器、隔离器等。执行电器：用于完成某种动作或传动功能的电器，如电磁铁、电磁离合器等。低压电器的分类2.按工作原理分类：（1）电磁式电器：依据电磁感应原理来工作的电器，如交直流接触器、各种电磁式继电器等。（2）非电量控制器：电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器压力继电器、温度继电器等。低压电器的分类3.按操作方式分类：（1）自动电器：时间继电器、速度继电器等（2）手动电器：按钮、刀开关、转换开关等4.按触点类型：（1）有触点电器：继电器、接触器、行程开关等（2）无触点电器：固态继电器、接近开关等低压电器的发展方向目前正沿着体积小、重量轻、安全可靠、使用方便的方向发展，大力发展电子化的新型控制电器，如接近开关、光电开关、电子式时间继电器、固态继电器与接触器等以适应控制系统迅速电子化的需要。掌握低压电器的主要内容：1、结构组成2、工作原理3、型号规格（参数）4、图形文字符号5、选用原则控制电器接触器是一种接通或切断电动机或其他负载主电路的自动切换电器。它是利用电磁力来使开关打开或断开的电器，适用于频繁操作、远距离控制强电电路，并具有低压释放的保护性能。接触器通常分为交流接触器和直流接触器。一接触器交流接触器直流接触器1.其主要结构：电磁机构、触点系统、灭弧机构、回位弹簧力装置、支架与底座等。一接触器1-动触头2-静触头3-衔铁4-缓冲弹簧5-电磁线圈6-铁心7-垫毡8-触头弹簧9-灭弧罩10-触头压力簧片2.工作原理：当线圈得电后，衔铁被吸合，带动三对主触点闭合，接通电路，辅助触点也闭合或断开；当线圈失电后，衔铁被释放，三对主触点复位，电路断开，辅助触点也断开或闭合线圈铁芯衔铁主触头弹簧辅助触头M3~电机动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源~380~~2.接触器工作原理M3~动作过程线圈通电衔铁被吸合触头闭合电机接通电源~220~380~~2.接触器工作原理3接触器有关符号图形符号、文字符号、产品型号KMKMKM线圈主触点常开触点常闭触点KM接触器主触头－用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）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）接触器线圈－连接于控制电路辅助触头3接触器有关符号图形符号、文字符号、产品型号CJ20系列交流接触器：用于交流50Hz，额定电压至660V(个别等级至1140V)，电流至630A的电力线路中供远距离频繁接通和分断电路以及控制交流电动机，并适宜于与热继电器或电子保护装置组成电磁起动器，以保护电路或交流电动机可能发生的过负荷及断相。直流接触器CZ18系列-23接触器有关符号图形符号、文字符号、产品型号CZ18系列直流接触器：主要供远距离接通与断开额定电压至440V额定发热电流至1600A的直流电力线路之用。并适宜于直流电动机的频繁起动，停止，换向及反接制动。4、接触器的主要技术参数1、主触头额定电压2、主触头额定电流3、辅助触头额定电流4、主触点和辅助触点数目5、吸引线圈额定电压6、接通和分断能力7、机械寿命、电气寿命交流：36、127、220、380、500、600、1140V直流：24、48、110、220、440V{交流：6.3、10、16、25、40、60、100、630A直流：10、25、40、60、100、150、600A等{5、接触器的选用选用接触器的原则：1）控制交流负载应选用交流接触器，控制直流负载则选用直流接触器。2）接触器的使用类别应与负载性质相一致。3）主触点额定电压应大于或等于负载回路的额定电压。4）主触点的额定电流应大于或等于负载的额定电流。5）吸引线圈电流种类和额定电压应与控制回路电压相一致，接触器在线圈额定电压85%及以上时应能可靠吸合。6）接触器的主触点和辅助触点的数量应满足控制系统的要求7）满足机械寿命、电气寿命、通断频率、分短电流的要求。接触器类别及选用标准使用类别代号典型用途举例AC-1无感或微感负载、电阻炉AC-2绕线转子异步电动机的起动、分断AC-3笼型电动机的起动、运转中分断AC-4笼型电动机的起动、反接制动、点动DC-1无感或微感负载、电阻炉DC-3并励电动机的启动、反接制动、点动DC-5串励电动机的启动、反接制动、点动交、直流接触器区别交流接触器用于远距离控制电压至380V，电流至600A的交流电路，以及频繁起动和控制交流电动机的控制电器。常用的交流接触器产品，国内有NC3（CJ46）、CJ12、CJ10X、CJ20、CJX1、CJX2等系列；引进国外技术生产的有B系列、3TB、3TD、LC—D等系列。CJ20系列交流接触器的主触点均做成三极，辅助触点则为两动合两动断形式。此系列交流接触器常用于控制笼型电动机的起动和运转。直流接触器与交流接触器的工作原理相同。结构也基本相同，不同之处是，铁心线圈通以直流电，不会产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。为方便加工，铁心由整块软钢制成。为使线圈散热良好，通常将线圈绕制成长而薄的圆筒型，与铁心直接接触，易于散热。常用的直流接触器有：CZ0、CZ18等系列。交、直流接触器区别二继电器中间继电器电压继电器电流继电器时间继电器速度继电器…...继电器类型：继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器的主触头可以通过大电流，而继电器的触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。继电器是一种利用电流、电压、时间、温度等信号的变化来接通或断开所控制的电路，以实现自动控制或完成保护任务的自动电器。二继电器1、中间继电器KAKAKA线圈常开触头常闭触头中间继电器和接触器的结构和工作原理大致相同。主要区别：1.接触器的主触点可以通过大电流；2.继电器的体积和触点容量小，触点数目多，且只能通过小电流。所以，继电器一般用于机床的控制电路中。中间继电器JZ7系列-1适用于交流50Hz、或60Hz、额定电压至380V或直流额定电压至220V的控制电路中，用来控制各种电磁线圈，以使信号扩大或将信号同时传送给有关控制元件。中间继电器JZ14系列-1JZ14系列交直流中间继电器，适用于交流50赫兹电压380伏及以下；直流电压220伏及以下的控制电路中作为增加信号大小及数量之用。2、时间继电器时间继电器是从得到输入信号(线圈通电或断电)起，经过一段时间延时后触头才动作的继电器。适用于定时控制。按工作原理分空气阻尼式电磁式电动式电子式等。按延时方式分通电延时型断电延时型数控机床中一般由计算机软件实现时间控制。时间继电器的文字符号和图形符号a)b)c)d)e)f)g)h)i)KTKTKTKTKTKTKTKTa)一般线圈符号b)通电延时线圈c)断电延时线圈d)延时闭合的动断触点e)延时断开的动断触点f)延时断开的动合触点g)延时闭合的动断触点h)瞬时动合触点i)瞬时动断触点空气式时间继电器的工作原理常开触头延时闭合常闭触头延时打开线圈衔铁常闭触头常开触头线圈通电衔铁吸合（向下）连杆动作触头动作动作过程通电延时线圈断电延时线圈时间继电器触头类型断电式常闭断电后延时闭合常开断电后延时断开通电式瞬时动作延时动作常闭触点常开触点常开通电后延时闭合常闭通电后延时断开时间继电器JS7-A系列-1主要技术参数:1.额定工作电压380V，额定发热电流3A，额定控制容量100VA。2.按延时范围可分0.4s～60s和0.4s～180s两种。3.按线圈的额定电压分为：(50Hz)24、36、110、127、220、380(V)六种。4.继电器使用的环境温度为-25℃～+40℃。JS7-A空气式时间继电器时间继电器JS7-A系列-15.当线圈电压为额定值85%～100%的时，继电器能可靠工作。6.继电器延时时间的连续动作重复误差≤15%。7.允许操作频率不大于600次/h和通电持续率为40%8.可调节进气孔通道的大小来得到不同的延时时间。即用螺丝刀旋转铭牌中心之螺帽，往右旋得到的延时时间较短，反之则延时时间就长。时间继电器JS7-A系列-3调节定时时间线圈控制触点时间继电器JS7系列-4时间继电器JS11系列-1JS11系列数字式时间继电器JS11系列数字式时间继电器是JS11系列电动式时间继更新换代产品。它采用先进的数控技术，用集成电路和LED显示器件取供电动机和机械传动系统。JS11系列时间继电器相比。除兼有电动式长延时的优点外，交具有无机械磨损、工作稳定、可靠、精度高；计数清晰悦目、准确直观和结构新颖等优点，广泛用于自动程序控制系统，及各种生产工艺过程的自动控制系统，作为时间控制器件使用。时间继电器JS11系列-2三、主要技术参数1.电源电压：允许在80%～110%额定值内可靠工作。交流50Hz36、48、110、127、220、380V，通常不加注明者为220V，如需其他电压级需特殊电压级，可定制24V；时间继电器JSB-11系列-22.功耗：小于3W；3.装置方式：面板式；4.延时控制：与交流电源频率同步；直流误差0.3%；5.接点返回时间：小于0.2S；6.继电器允许操作频率：1200次/h。7.继电器寿命：10万次以上。8.输出接点数：不延时接点一对常开常闭转换接点；延时点二对常开常闭转换接点。9.输出接点容量：交流220V，1A(阻性)，可用于380V，直流28V、2A。时间继电器JSB-10系列-1JSB-10晶体管时间继电器主要技术参数1.动作形式：通电延时2.延时范围：1、5、10、30、60、120、180、300、600、900、1800、3600s3.重复误差：≤3%4.触点数量：1组延时转换5.触点容量：AC220V3ACOSφ=1时间继电器JSB-10系列-16.机械寿命：3*10的六次方7.电寿命：1*10的五次方8.额定电压：AC380、220、127、110、36V50HzDC24V9.外形尺寸：90*36*12210.安装尺寸：33*311.安装方式：面板式3速度继电器电器符号KS速度继电器是测量转速的元件。它能反映转动的方向以及是否停转、因此广泛用于异步电动机的反接制动中。其结构和工作原理与笼型电动机类似，主要有转子、定子和触点三部分。其中转子是圆柱形永磁铁，与被控旋转机构的轴连接，同步旋转。定子是笼形空心圆环，内装有笼形绕组、它套在转子上，可以转动一定的角度。当转子转动时，在绕组内感应出电动势和电流，此电流和磁场作用产生扭矩使定子柄向旋转方向转动、拨动簧片使触点闭合或断开。当转子转速接近零(约100r/min)，扭矩不足于克服定子柄重力．触点系统恢复原态。JYl速度继电器结构原理图图2-2JYl速度继电器结构原理图(1.转子2轴3.定子4.绕组5.定子柄6.静触点7.动触点8.簧片)第二节保护电器1热继电器2电流继电器4熔断器3电压继电器5断路器1热继电器外形结构(a)外形(b)结构导板触点热元件手动复位按钮触点接线柱主电路接线柱电流调节凸轮1热继电器作用及分类热继电器是一种利用电流的热效应来切断电路的保护电器。专门用来对连续运转的电动机进行过载及断相保护，以防电动机过热而烧毁。按相数分为两相热继电器三相热继电器不带断相保护带断相保护热继电器工作原理：发热元