第五章-常用低压电器

30March2021第五章常用低压电器第一节常用低压电器的基本知识第二节电磁式接触器第三节电磁式继电器第四节热继电器第五节熔断器第六节低压开关与主令电器第七节速度继电器与干簧继电器凡用于交流电压1200V及以下、直流电压1500V及以下的电路中，起通断、保护、控制、检测或调节用的电器称为低压电器30March2021第一节低压电器的基本知识一、低压电器的分类（一）低压配电电器（二）低压控制电器（三）低压主令电器（四）低压保护电器（五）低压执行电器按用途分：30March2021二、电磁式低压电器的组成与原理（一）电磁机构1．结构型式电磁机构：由吸引线圈、铁心、衔铁组成。2．工作原理30March20211）反力特性电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙的关系曲线称为反力特性。电磁机构使衔铁释放的力大多是利用弹簧的反力，其反力特性为xKFf1130March20212）直流电磁机构的吸力特性当电磁机构吸引线圈通电后，铁心吸引衔铁吸合的力与气隙的关系曲线称为吸力特性。22)1(F30March20213）交流电磁机构的吸力特性平均吸力52104SBFav吸力交流分量tSBF2cos10452~~)(FFtFav交流电磁机构电磁吸力30March2021交流电磁机构具有以下特点：（1）是脉动的，在的工频下，1s内有100次过零点，因而引起衔铁的振动；（2）交流电磁机构在衔铁未吸合时，所须的励磁电流即线圈电流，比吸合后无气隙时所需的电流大得多。对于型交流电磁机构未吸合时的励磁电流为衔铁吸合后的额定电流的5～6倍；对于型电磁机构则高达10～15倍。所以，交流电磁机构的线圈通电后，衔铁因卡住而不能吸合，或交流电磁机构频繁工作，这都将因线圈励磁电流过大而烧坏线圈。)(tFHz50UE30March20214）剩磁的吸力特性5）吸力特性与反力特性的配合在整个吸合过程中，要求吸力特性在反力特性的上方且尽可能靠近。在释放衔铁时，其反力特性必须大于剩磁吸力特性。这就要求电磁机构的反力特性必须介于电磁吸力特性和剩磁吸力特性之间30March20216）单相交流电磁机构中短路环的作用30March20213．电磁机构的输入—输出特性电磁机构衔铁位置（吸合与释放）与吸引线圈的电压（或电流）的关系称为电磁机构的输入—输出特性30March2021（二）触头系统1．触头的接触形式30March20212．触头的结构形式1）触头分类按触头控制的电路分：主触头，辅助触头。按触头原始状态分：常开触头，常闭触头。2）对触头的要求触头接触电阻小。触头导电性能好。30March20213．接触电阻3）触头的结构形式触头的结构形式主要有桥式触头和指形触头电接触状态时触头之间的电阻称为接触电阻30March2021（三）电弧的产生和灭弧方法1）拉长电弧，从而降低电场强度；2）用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温度；3）将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧；4）将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需的临极电压降。1．电弧的产生2．灭弧的基本方法30March20211）电动力吹弧3．常用的灭弧装置30March20212）磁吹灭弧30March20213）栅片灭弧30March20214）窄缝灭弧30March2021接触器是一种用于中远距离频繁地接通与断开交直流主电路及大容量控制电路的一种自动开关电器。第二节电磁式接触器30March2021按操作方式分有：●电磁接触器、气动接触器和电磁气动接触器；按灭弧介质分有：●空气电磁式接触器、油浸式接触器和真空接触器等；按主触头控制的电流性质分有：●交流接触器、直流接触器；按电磁机构的励磁方式分有：●直流励磁操作与交流励磁操作两种。30March2021一、接触器的结构及工作原理接触器由电磁机构、触头系统、灭弧装置及辅助部件等构成。（一）接触器的结构1．电磁机构由线圈、铁心和衔铁组成。2．触头系统有主触头和辅助触头两种。主触头用来接通或断开主电路或大电流电路，辅助触头用于控制电路。3．交流小容量接触器常采用电动力吹弧、灭弧罩灭弧；大容量交流接触器常采用纵缝灭弧装置或栅片灭弧装置灭弧。直流接触器常采用磁吹式灭弧装置来灭弧。30March2021（二）接触器的工作原理30March2021二、接触器的主要技术参数接触器的主要技术参数有极数和电流种类，额定工作电压、额定工作电流（或额定控制功率），额定通断能力，线圈额定电压，允许操作频率，机械寿命和电寿命，接触器线圈的起动功率和吸持功率，使用类别等。电流种类使用类别典型用途AC（交流）AC1无感或微感负载、电阻炉AC2绕线转子异步电动机的起动、制动AC3笼型异步电动机的起动、运转中分断AC4笼型异步电动机的起动、反接制动、反向和点动DC（直流）DC1无感或微感负载、电阻炉DC2并励电动机的起动、反接制动和点动DC3串励电动机的起动、反接制动和点动接触器常见使用类别和典型用途30March2021三、常用典型交流接触器简介（一）空气电磁式交流接触器典型产品有：CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40、NC、B、LC1-D、3TB、STF系列交流接触器等。CJ20系列型号含义：30March2021B系列型号含义：30March2021CJ20系列部分交流接触器主要技术数据型号极数额定工作电压UN/V额定工作电流IN/A额定操作频率（AC3）次/h寿命（万次）380V、AC3类工作制下控制电动机功率P/kW辅助触头组合机械电气CJ20-10322010120010001002.21开3闭2开2闭3开1闭38010120046605.86007CJ20-162201612004.52开2闭3801612007.56601360011CJ20-252202512005.5380251200116601660013CJ20-402204012001138040120022660256002230March2021（二）切换电容器接触器（三）真空交流接触器专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电容器组，以调整用电系统的功率因素。常用产品有：CJ16、CJ19、CJ41、CJX2A、LC1-D、6C系列等。以真空为灭弧介质，其主触头密封在真空开关管内。适用于条件恶劣的危险环境中。常用的真空交流接触器有：CKJ和EVS系列等。30March2021（四）直流接触器应用于直流电力线路中，供远距离接通与分断电路及直流电动机的频繁起动、停止、反转或反接制动控制，以及CD系列电磁操作机构合闸线圈或频繁接通和断开电磁铁、电磁阀、离合器和电磁线圈等。常用直流接触器有：CJ18、CZ21、CZ22和CZ0系列等。30March2021CZ18系列接触器型号含义：30March2021四、接触器的选用1．接触器极数和电流种类的确定2．根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接触器。3．根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级。6．接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。4．根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定接触器的额定电压。5．接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定。30March2021第三节电磁式继电器继电器是一种利用各种物理量的变化，将电量或非电量信号转化为电磁力或使输出状态发生阶跃变化，从而通过其触头或突变量促使在同一电路或另一电路中的其它器件或装置动作的一种控制元件。它用于各种控制电路中进行信号传递、放大、转换、联锁等，控制主电路和辅助电路中的器件或设备按预定的动作程序进行工作，实现自动控制和保护的目的。常用的继电器按动作原理分有电磁式、磁电式、感应式、电动式、光电式、压电式、热继电器与时间继电器等。按激励量不同分为交流、直流、电压、电流、中间、时间、速度、温度、压力、脉冲继电器等。30March2021一、电磁式继电器的基本结构及分类（一）电磁式继电器的结构1．电磁机构2．触头系统3．调节装置30March2021（二）电磁式继电器的分类按用途不同分有：控制继电器、保护继电器、通讯继电器和安全继电器等电磁式继电器按输入信号不同分有：电压继电器、电流继电器、时间继电器、速度继电器和中间继电器按线圈电流种类不同分有：交流继电器和直流继电器30March2021二、电磁式继电器的特性及主要参数（一）电磁式继电器的特性xo—继电器的动作值xr—继电器的返回值yo—衔铁释放状态y1—衔铁吸合状态30March2021（二）继电器的主要参数1．额定参数2．动作参数5．动作时间3．整定值４．返回参数30March2021电压继电器是反映电压变化的控制电器。线圈与负载并联，以反映负载电压，其线圈匝数多而导线细。三、电磁式电压继电器与电流继电器（一）电磁式电压继电器按吸合电压相对额定电压大小可分为过电压继电器和欠电压继电器。30March20211．过电压继电器在电路中用于过电压保护。当线圈为额定电压时，衔铁不吸合，当线圈电压高于其额定电压时，衔铁才吸合动作。2．欠电压继电器在电路中用于欠电压保护。当线圈电压低于其额定电压值时衔铁就吸合，而当线圈电压很低时衔铁才释放。由于直流电路一般不会出现过电压，所以产品中没有直流过电压继电器。交流过电压继电器吸合电压调节范围为。NUU)2.1~05.1(030March2021（二）电磁式电流继电器1．过电流继电器电磁式电流继电器线圈串接在电路中，用来反映电路电流的大小，按线圈电流种类有交流电流继电器与直流电流继电器，按吸合电流大小可分为过电流继电器和欠电流继电器。通常，交流过电流继电器的吸合电流I0=（1.1～3.5）IN，直流过电流继电器的吸合电流I0=（0.75～3）IN。由于过电流继电器在出现过电流时衔铁吸合动作，其触头来切断电路，故过电流继电器无释放电流值。30March2021直流欠电流继电器的吸合电流与释放电流调节范围I0=（0.3～0.65）IN和Ir=（0.1～0.2）IN。2．欠电流继电器正常工作时，继电器线圈流过负载额定电流，衔铁吸合动作；当负载电流降低至继电器释放电流时，衔铁释放，带动触头动作。欠电流继电器在电路中起欠电流保护作用。30March2021（三）电磁式中间继电器中间继电器实质上是一种电压继电器，但它的触点数量较多，容量较大，起到中间放大（触点数量和容量）作用。30March2021（四）常用典型电磁式继电器简介１．直流电磁式通用继电器常用的有JT3、JT9、JT10、JT18等系列２．电磁式中间继电器常用的有JZ7、JZ11、JZ14、JZ15、JDZ2等系列3．电磁式交、直流电流继电器常用的有JL3、JL14、JL15等系列30March20214．继电器返回系数的调节（五）电磁式继电器的选用1．使用类别的选用2．额定工作电流与额定工作电压的选用3．工作制的选用30March2021继电器输入信号输入后，经一定的延时，才有输出信号的继电器称为时间继电器。对于电磁式时间继电器，当电磁线圈通电或断电后，经一段时间，延时触都头状态才发生变化，即延时触头才动作。分类：直流电磁式、空气式、电动机式、电子式等几大类。延时方式：通电延时型和断电延时型两种。四、时间继电器30March2021（一）直流电磁式时间继电器直流电磁式时间继电器是在电磁式电压继电器铁心上套个阻尼铜套，可获得线圈通电延时0.1～0.5s，线圈断电延时0.3～5s，故用于线圈断电延时。直流电磁式时间继电器延时时间的长短可改变铁心与衔铁间非磁性垫片的厚薄（粗调）或改变释放弹簧的松紧（细调）来调节。30March2021空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼的原理制成的有：通电延时型、断电延时型组成：电磁系统、延时机构、工作触点（二）空气阻尼式时间继电器1．空气阻尼式时间继电器结构与工作原理30March202130March2021时间继电器的符号30March2021空气阻尼式时间继电器典型产品有：JS7-A、JS23、JSK□等。JS23系列型号含义：JS23—□□/□安装方式