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低壓電器的工作原理詳細(xì)教程

第一章電氣控制基礎(chǔ)

本章主要通過(guò)介紹電氣控制領(lǐng)域中常用低壓電器的工作原理、用途、型號(hào)、規(guī)格及符號(hào)等知識(shí)，電器控制線路的基本環(huán)節(jié)，并通過(guò)對(duì)典型電器控制系統(tǒng)的分析，學(xué)會(huì)正確選擇和合理使用常用電器、學(xué)會(huì)分析和設(shè)計(jì)電氣控制線路的基本方法，為后繼章節(jié)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

第一節(jié)? 常用電器元件及符號(hào)

一、電器的基本知識(shí)

（一）電器的分類

電器是接通和斷開(kāi)電路或調(diào)節(jié)、控制和保護(hù)電路及電氣設(shè)備用的電工器具。完成由控制電器組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)，稱為繼電器—接觸器控制系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱電器控制系統(tǒng)。

電器的用途廣泛，功能多樣，種類繁多，結(jié)構(gòu)各異。下面是幾種常用的電器分類。

1．按工作電壓等級(jí)分類

（1）高壓電器? 用于交流電壓1200V、直流電壓1500V及以上電路中的電器。例如高壓斷路器、高壓隔離開(kāi)關(guān)、高壓熔斷器等。

（2）低壓電器? 用于交流50Hz(或60Hz)，額定電壓為1200V以下；直流額定電壓1500V及以下的電路中的電器。例如接觸器、繼電器等。

2．按動(dòng)作原理分類

1）手動(dòng)電器? 用手或依靠機(jī)械力進(jìn)行操作的電器，如手動(dòng)開(kāi)關(guān)、控制按鈕、行程開(kāi)關(guān)等主令電器。

2）自動(dòng)電器? 借助于電磁力或某個(gè)物理量的變化自動(dòng)進(jìn)行操作的電器，如接觸器、各種類型的繼電器、電磁閥等。

3．按用途分類

（1）控制電器? 用于各種控制電路和控制系統(tǒng)的電器，例如接觸器、繼電器、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)器等。

（2）主令電器? 用于自動(dòng)控制系統(tǒng)中發(fā)送動(dòng)作指令的電器，例如按鈕、行程開(kāi)關(guān)、萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等。

（3）保護(hù)電器? 用于保護(hù)電路及用電設(shè)備的電器，如熔斷器、熱繼電器、各種保護(hù)繼電器、避雷器等。

（4）執(zhí)行電器? 指用于完成某種動(dòng)作或傳動(dòng)功能的電器，如電磁鐵、電磁離合器等。

（5）配電電器? 用于電能的輸送和分配的電器，例如高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、刀開(kāi)關(guān)、自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)等。

4．按工作原理分類

1）電磁式電器? 依據(jù)電磁感應(yīng)原理來(lái)工作，如接觸器、各種類型的電磁式繼電器等。

2）非電量控制電器? 依靠外力或某種非電物理量的變化而動(dòng)作的電器，如刀開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)、按鈕、速度繼電器、溫度繼電器等。

（二）電器的作用

低壓電器能夠依據(jù)操作信號(hào)或外界現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的要求，自動(dòng)或手動(dòng)地改變電路的狀態(tài)、參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或被控對(duì)象的控制、保護(hù)、測(cè)量、指示、調(diào)節(jié)。低壓電器的作用有：

（1）控制作用? 如電梯的上下移動(dòng)、快慢速自動(dòng)切換與自動(dòng)停層等。

（2）保護(hù)作用? 能根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)，對(duì)設(shè)備、環(huán)境、以及人身實(shí)行自動(dòng)保護(hù)，如電機(jī)的過(guò)熱保護(hù)、電網(wǎng)的短路保護(hù)、漏電保護(hù)等。

（3）測(cè)量作用? 利用儀表及與之相適應(yīng)的電器，對(duì)設(shè)備，電網(wǎng)或其它非電參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，如電流、電壓、功率、轉(zhuǎn)速、溫度、濕度等。

（4）調(diào)節(jié)作用? 低壓電器可對(duì)一些電量和非電量進(jìn)行調(diào)整，以滿足用戶的要求，如柴油機(jī)油門的調(diào)整、房間溫濕度的調(diào)節(jié)、照度的自動(dòng)調(diào)節(jié)等。

（5）指示作用? 利用低壓電器的控制、保護(hù)等功能，檢測(cè)出設(shè)備運(yùn)行狀況與電氣電路工作情況，如絕緣監(jiān)測(cè)、保護(hù)掉牌指示等。

（6）轉(zhuǎn)換作用? 在用電設(shè)備之間轉(zhuǎn)換或?qū)Φ蛪弘娖鳌⒖刂齐娐贩謺r(shí)投入運(yùn)行，以實(shí)現(xiàn)功能切換，如勵(lì)磁裝置手動(dòng)與自動(dòng)的轉(zhuǎn)換，供電的市電與自備電的切換等．

當(dāng)然，低壓電器作用遠(yuǎn)不止這些，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新功能、新設(shè)備會(huì)不斷出現(xiàn)，常用低壓電器的主要種類和用途如表1-1所示。

表1-1???? 常見(jiàn)的低壓電器的主要種類及用途

序號(hào)	類? 別	主要品種	用????? 途
1	斷路器	塑料外殼式斷路器	主要用于電路的過(guò)負(fù)荷保護(hù)、短路、欠電壓、漏電壓保護(hù)，也可用于不頻繁接通和斷開(kāi)的電路
		框架式斷路器
		限流式斷路器
		漏電保護(hù)式斷路器
		直流快速斷路器
2	刀開(kāi)關(guān)	開(kāi)關(guān)板用刀開(kāi)關(guān)	主要用于電路的隔離，有時(shí)也能分?jǐn)嘭?fù)荷
		負(fù)荷開(kāi)關(guān)
		熔斷器式刀開(kāi)關(guān)
3	轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)	組合開(kāi)關(guān)	主要用于電源切換，也可用于負(fù)荷通斷或電路的切換
		換向開(kāi)關(guān)
4	主令電器	按鈕	主要用于發(fā)布命令或程序控制
		限位開(kāi)關(guān)
		微動(dòng)開(kāi)關(guān)
		接近開(kāi)關(guān)
		萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)
5	接觸器	交流接觸器	主要用于遠(yuǎn)距離頻繁控制負(fù)荷，切斷帶負(fù)荷電路
		直流接觸器
6	起動(dòng)器	磁力起動(dòng)器	? 主要用于電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)
		星三起動(dòng)器
		自耦減壓起動(dòng)器
7	控制器	凸輪控制器	主要用于控制回路的切換
		平面控制器
8	繼電器	電流繼電器	? 主要用于控制電路中，將被控量轉(zhuǎn)換成控制電路所需電量或開(kāi)關(guān)信號(hào) ? ?
		電壓繼電器
		時(shí)間繼電器
		中間繼電器
		溫度繼電器
		熱繼電器
9	熔斷器	有填料熔斷器	? 主要用于電路短路保護(hù)，也用于電路的過(guò)載保護(hù)
		無(wú)填料熔斷器
		半封閉插入式熔斷器
		快速熔斷器
		自復(fù)熔斷器
10	電磁鐵	制動(dòng)電磁鐵	? 主要用于起重、牽引、制動(dòng)等地方
		起重電磁鐵
		牽引電磁鐵

對(duì)低壓配電電器要求是滅弧能力強(qiáng)、分?jǐn)嗄芰茫瑹岱€(wěn)定性能好、限流準(zhǔn)確等。對(duì)低壓控制電器，則要求其動(dòng)作可靠、操作頻率高、壽命長(zhǎng)并具有一定的負(fù)載能力。

二、接觸器

接觸器，是一種用來(lái)自動(dòng)接通或斷開(kāi)大電流電路的電器。它可以頻繁地接通或分?jǐn)嘟恢绷麟娐罚⒖蓪?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。其主要控制對(duì)象是電動(dòng)機(jī)，也可用于電熱設(shè)備、電焊機(jī)、電容器組等其它負(fù)載。它還具有低電壓釋放保護(hù)功能，接觸器具有控制容量大、過(guò)載能力強(qiáng)、壽命長(zhǎng)、設(shè)備簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，是電力拖動(dòng)自動(dòng)控制線路中使用最廣泛的電器元件。

按照所控制電路的種類、接觸器可分為交流接觸器和直流接觸器兩大類。

（一）交流接觸器

1．交流接觸器結(jié)構(gòu)與工作原理

如圖l-1所示為交流接觸器的外形與結(jié)構(gòu)示意圖。交流接觸器由以下四部分組成：

圖l-1?? CJ10-20型交流接觸器

1一滅弧罩? 2一觸點(diǎn)壓力彈簧片? 3一主觸點(diǎn)? 4一反作用彈簧? 5一線圈? 6一短路環(huán)? 7一靜鐵心? 8一彈簧? 9一動(dòng)鐵心? 10一輔助常開(kāi)觸點(diǎn)? 11一輔助常閉觸點(diǎn)

（1）電磁機(jī)構(gòu)? 電磁機(jī)構(gòu)由線圈、動(dòng)鐵心(銜鐵)和靜鐵心組成，其作用是將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，產(chǎn)生電磁吸力帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作。

（2）觸點(diǎn)系統(tǒng)?? 包括主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)。主觸點(diǎn)用于通斷主電路，通常為三對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)。輔助觸點(diǎn)用于控制電路，起電氣聯(lián)鎖作用，故又稱聯(lián)鎖觸點(diǎn)，一般常開(kāi)、常閉各兩對(duì)。

（3）滅弧裝置?? 容量在10A以上的接觸器都有滅弧裝置，對(duì)于小容量的接觸器，常采用雙斷口觸點(diǎn)滅弧、電動(dòng)力滅弧、相間弧板隔弧及陶土滅弧罩滅弧。對(duì)于大容量的接觸器，采用縱縫滅弧罩及柵片滅弧。

（4）其他部件?? 包括反作用彈簧、緩沖彈簧、觸點(diǎn)壓力彈簧、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及外殼等。

電磁式接觸器的工作原理如下：線圈通電后，在鐵芯中產(chǎn)生磁通及電磁吸力。此電磁吸力克服彈簧反力使得銜鐵吸合，帶動(dòng)觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)打開(kāi)，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，互鎖或接通線路。線圈失電或線圈兩端電壓顯著降低時(shí)，電磁吸力小于彈簧反力，使得銜鐵釋放，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)復(fù)位，斷開(kāi)線路或解除互鎖。

2．交流接觸器的分類

交流接觸器的種類很多，其分類方法也不盡相同。按照一般的分類方法，大致有以下幾種。

①按主觸點(diǎn)極數(shù)分可分為單極、雙極、三極、四極和五極接觸器。單極接觸器主要用于單相負(fù)荷，如照明負(fù)荷、焊機(jī)等，在電動(dòng)機(jī)能耗制動(dòng)中也可采用；雙極接觸器用于繞線式異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子回路中，起動(dòng)時(shí)用于短接起動(dòng)繞組；三極接觸器用于三相負(fù)荷，例如在電動(dòng)機(jī)的控制及其它場(chǎng)合，使用最為廣泛；四極接觸器主要用于三相四線制的照明線路，也可用來(lái)控制雙回路電動(dòng)機(jī)負(fù)載；五極交流接觸器用來(lái)組成自耦補(bǔ)償起動(dòng)器或控制雙籠型電動(dòng)機(jī)，以變換繞組接法。

②按滅弧介質(zhì)分可分為空氣式接觸器、真空式接觸器等。依靠空氣絕緣的接觸器用于一般負(fù)載，而采用真空絕緣的接觸器常用在煤礦、石油、化工企業(yè)及電壓在660V和1140V等一些特殊的場(chǎng)合。

按有無(wú)觸點(diǎn)分可分為有觸點(diǎn)接觸器和無(wú)觸點(diǎn)接觸器。常見(jiàn)的接觸器多為有觸點(diǎn)接觸器，而無(wú)觸點(diǎn)接觸器屬于電子技術(shù)應(yīng)用的產(chǎn)物，一般采用晶閘管作為回路的通斷元件。由于可控硅導(dǎo)通時(shí)所需的觸發(fā)電壓很小，而且回路通斷時(shí)無(wú)火花產(chǎn)生，因而可用于高操作頻率的設(shè)備和易燃、易爆、無(wú)噪聲的場(chǎng)合。

3．交流接觸器的基本參數(shù)

（1）額定電壓? 指主觸點(diǎn)額定工作電壓，應(yīng)等于負(fù)載的額定電壓。一只接觸器常規(guī)定幾個(gè)額定電壓，同時(shí)列出相應(yīng)的額定電流或控制功率。通常，最大工作電壓即為額定電壓。常用的額定電壓值為220V、380V、660V等。

（2）額定電流? 接觸器觸點(diǎn)在額定工作條件下的電流值。380V三相電動(dòng)機(jī)控制電路中，額定工作電流可近似等于控制功率的兩倍。常用額定電流等級(jí)為5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。

（3）通斷能力? 可分為最大接通電流和最大分?jǐn)嚯娏鳌Ｗ畲蠼油娏魇侵赣|點(diǎn)閉合時(shí)不會(huì)造成觸點(diǎn)熔焊時(shí)的最大電流值；最大分?jǐn)嚯娏魇侵赣|點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)能可靠滅弧的最大電流。一般通斷能力是額定電流的5～10倍。當(dāng)然，這一數(shù)值與開(kāi)斷電路的電壓等級(jí)有關(guān)，電壓越高，通斷能力越小。

（4）動(dòng)作值? 可分為吸合電壓和釋放電壓。吸合電壓是指接觸器吸合前，緩慢增加吸合線圈兩端的電壓，接觸器可以吸合時(shí)的最小電壓。釋放電壓是指接觸器吸合后，緩慢降低吸合線圈的電壓，接觸器釋放時(shí)的最大電壓。一般規(guī)定，吸合電壓不低于線圈額定電壓的85％，釋放電壓不高于線圈額定電壓的70%

（5）吸引線圈額定電壓? 接觸器正常工作時(shí)，吸引線圈上所加的電壓值。一般該電壓數(shù)值以及線圈的匝數(shù)、線徑等數(shù)據(jù)均標(biāo)于線包上，而不是標(biāo)于接觸器外殼銘牌上，使用時(shí)應(yīng)加以注意。

（6）操作頻率? 接觸器在吸合瞬間，吸引線圈需消耗比額定電流大5～7倍的電流，如果操作頻率過(guò)高，則會(huì)使線圈嚴(yán)重發(fā)熱，直接影響接觸器的正常使用。為此，規(guī)定了接觸器的允許操作頻率，一般為每小時(shí)允許操作次數(shù)的最大值。

（7）壽命? 包括電壽命和機(jī)械壽命。目前接觸器的機(jī)械壽命已達(dá)一千萬(wàn)次以上，電氣壽命約是機(jī)械壽命的5%～20％。

（二）直流接觸器

直流接觸器的結(jié)構(gòu)和工作原理基本上與交流接觸器相同。在結(jié)構(gòu)上也是由電磁機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)和滅弧裝置等部分組成。由于直流電弧比交流電弧難以熄滅，直流接觸器常采用磁吹式滅弧裝置滅弧。

（三）接觸器的符號(hào)與型號(hào)說(shuō)明

1．接觸器的符號(hào)

接觸器的圖形符號(hào)如圖l-2所示，文字符號(hào)為KM。

圖1-2? 接觸器的圖形符號(hào)

a)線圈?? b)主觸點(diǎn)?? c)輔助觸點(diǎn)

2．接觸器的型號(hào)說(shuō)明

例如：CJl0Z-40／3? 為交流接觸器，設(shè)計(jì)序號(hào)10，重任務(wù)型，額定電流40A主觸點(diǎn)為3極。CJl2T-250／3為改型后的交流接觸器，設(shè)計(jì)序號(hào)12，額定電流250A，3個(gè)主觸點(diǎn)。

我國(guó)生產(chǎn)的交流接觸器常用的有CJl0，CJl2，CJX1，CJ20等系列及其派生系列產(chǎn)品，CJ0系列及其改型產(chǎn)品已逐步被CJ20、CJX系列產(chǎn)品取代。上述系列產(chǎn)品一般具有三對(duì)常開(kāi)主觸點(diǎn)，常開(kāi)、常閉輔助觸點(diǎn)各兩對(duì)。直流接觸器常用的有CZ0系列，分單極和雙極兩大類，常開(kāi)、常閉輔助觸點(diǎn)各不超過(guò)兩對(duì)。

除以上常用系列外，我國(guó)近年來(lái)還引進(jìn)了一些生產(chǎn)線，生產(chǎn)了一些滿足IEC標(biāo)準(zhǔn)的交流接觸器，下面作以簡(jiǎn)單介紹。

CJl2B-S系列鎖扣接觸器用于交流50Hz，電壓380V及以下、電流600A及以下的配電電路中，供遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嚯娐酚茫⑦m宜于不頻繁地起動(dòng)和停止交流電動(dòng)機(jī)。具有正常工作時(shí)吸引線圈不通電、無(wú)噪聲等特點(diǎn)。其鎖扣機(jī)構(gòu)位于電磁系統(tǒng)的下方。鎖扣機(jī)構(gòu)靠吸引線圈通電，吸引線圈斷電后靠鎖扣機(jī)構(gòu)保持在鎖住位置。由于線圈不通電，不僅無(wú)電力損耗，而且消除了磁噪音。

由德國(guó)引進(jìn)的西門子公司的3TB系列、BBC公司的B系列交流接觸器等具有80年代初水平。它們主要供遠(yuǎn)距離接通和分?jǐn)嚯娐罚⑦m用于頻繁地起動(dòng)及控制交流電動(dòng)機(jī)。3TB系列產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)緊湊、機(jī)械壽命和電氣壽命長(zhǎng)、安裝方便、可靠性高等特點(diǎn)。額定電壓為220～660V，額定電流為9～630A。

（四）接觸器的選用

交流接觸器的選用，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的類型和工作參數(shù)合理選用。具體分為以下步驟：

1．選擇接觸器的類型

交流接觸器按負(fù)荷種類一般分為一類、二類、三類和四類，分別記為AC₁、AC₂、AC₃和AC₄。一類交流接觸器對(duì)應(yīng)的控制對(duì)象是無(wú)感或微感負(fù)荷，如白熾燈、電阻爐等；二類交流接觸器用于繞線式異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止；三類交流接觸器的典型用途是鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和運(yùn)行中分?jǐn)啵凰念惤涣鹘佑|器用于籠型異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、反接制動(dòng)、反轉(zhuǎn)和點(diǎn)動(dòng)。

2．選擇接觸器的額定參數(shù)

根據(jù)被控對(duì)象和工作參數(shù)如電壓、電流、功率、頻率及工作制等確定接觸器的額定參數(shù)。

1）接觸器的線圈電壓，一般應(yīng)低一些為好，這樣對(duì)接觸器的絕緣要求可以降低，使用時(shí)也較安全。但為了方便和減少設(shè)備，常按實(shí)際電網(wǎng)電壓選取。

2）電動(dòng)機(jī)的操作頻率不高，如壓縮機(jī)、水泵、風(fēng)機(jī)、空調(diào)、沖床等，接觸器額定電流大于負(fù)荷額定電流即可。接觸器類型可選用CJl0、CJ20等。

3）對(duì)重任務(wù)型電機(jī)，如機(jī)床主電機(jī)、升降設(shè)備、絞盤、破碎機(jī)等，其平均操作頻率超過(guò)100次／min，運(yùn)行于起動(dòng)、點(diǎn)動(dòng)、正反向制動(dòng)、反接制動(dòng)等狀態(tài)，可選用CJl0Z、CJl2型的接觸器。為了保證電壽命，可使接觸器降容使用。選用時(shí)，接觸器額定電流大于電機(jī)額定電流。

4）對(duì)特重任務(wù)電機(jī)，如印刷機(jī)、鏜床等，操作頻率很高，可達(dá)600～12000次／h，經(jīng)常運(yùn)行于起動(dòng)、反接制動(dòng)、反向等狀態(tài)，接觸器大致可按電壽命及起動(dòng)電流選用，接觸器型號(hào)選CJl0Z、CJl2等。

5）交流回路中的電容器投入電網(wǎng)或從電網(wǎng)中切除時(shí)，接觸器選擇應(yīng)考慮電容器的合閘沖擊電流。一般地，接觸器的額定電流可按電容器的額定電流的1.5倍選取，型號(hào)選CJ10、CJ20等。

6）用接觸器對(duì)變壓器進(jìn)行控制時(shí)，應(yīng)考慮浪涌電流的大小。例如交流電弧焊機(jī)、電阻焊機(jī)等，一般可按變壓器額定電流的2倍選取接觸器，型號(hào)選CJl0、CJ20等。

7）對(duì)于電熱設(shè)備，如電阻爐、電熱器等，負(fù)荷的冷態(tài)電阻較小，因此起動(dòng)電流相應(yīng)要大一些。選用接觸器時(shí)可不用考慮(起動(dòng)電流)，直接按負(fù)荷額定電流選取。型號(hào)可選用CJl0、CJ20等。

8）由于氣體放電燈起動(dòng)電流大、起動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)于照明設(shè)備的控制，可按額定電流1.1～1.4倍選取交流接觸器，型號(hào)可選CJl0、CJ20等。

9）接觸器額定電流是指接觸器在長(zhǎng)期工作下的最大允許電流，持續(xù)時(shí)間≤8h，且安裝于敞開(kāi)的控制板上，如果冷卻條件較差，選用接觸器時(shí)，接觸器的額定電流按負(fù)荷額定電流的110%～120%選取。對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間工作的電機(jī)，由于其氧化膜沒(méi)有機(jī)會(huì)得到清除，使接觸電阻增大，導(dǎo)致觸點(diǎn)發(fā)熱超過(guò)允許溫升。實(shí)際選用時(shí)，可將接觸器的額定電流減小30%使用。

三、繼電器

繼電器是根據(jù)某種輸入信號(hào)的變化，接通或斷開(kāi)控制電路，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制和保護(hù)電力裝置的自動(dòng)電器。

（一）電磁式繼電器

1.電磁式繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理

圖1-3? 電磁式繼電器原理圖

1-???? 鐵心? 2-旋轉(zhuǎn)棱角? 3-釋放彈簧? 4-調(diào)節(jié)螺母? 5--銜鐵

6-動(dòng)觸點(diǎn)? 7-靜觸點(diǎn)? 8-非磁性墊片? 9-線圈

圖l-4? 電磁式繼電器圖形、文字符號(hào)

2.電磁式繼電器的特性

X由零增至X₂以前，繼電器輸出量Y為零。當(dāng)輸入量X增加到X₂時(shí)，繼電器吸合，輸出量為Y₁；若X繼續(xù)增大，Y保持不變。當(dāng)X減小到X₁時(shí)，繼電器釋放，輸出量由Y₁變?yōu)榱悖?I>X繼續(xù)減小，Y值均為零。

圖l-5? 繼電特性曲線

圖1-5中，X₂稱為繼電器吸合值，欲使繼電器吸合，輸入量必須等于或大于X₂；X₁稱為繼電器釋放值，欲使繼電器釋放，輸入量必須等于或小于X₁。

K_f＝X₁／X₂稱為繼電器的返回系數(shù)，它是繼電器重要參數(shù)之一。K_f值是可以調(diào)節(jié)的。

例如一般繼電器要求低的返回系數(shù)，K_f值應(yīng)在0.1～0.4之間，這樣當(dāng)繼電器吸合后，輸入量波動(dòng)較大時(shí)不致引起誤動(dòng)作；欠電壓繼電器則要求高的返回系數(shù)，K_f值在0.6以上。設(shè)某繼電器K_f＝0.66，吸合電壓為額定電壓的90％，則電壓低于額定電壓的50％時(shí)，繼電器釋放，起到欠電壓保護(hù)作用。

另一個(gè)重要參數(shù)是吸合時(shí)間和釋放時(shí)間。吸合時(shí)間是指從線圈接受電信號(hào)到銜鐵完全吸合所需的時(shí)間；釋放時(shí)間是指從線圈失電到銜鐵完全釋放所需的時(shí)間。一般繼電器的吸合時(shí)間與釋放時(shí)間為0.05～0.15s，快速繼電器為0.005～0.05s，它的大小影響繼電器的操作頻率。

3．電壓繼電器

電壓繼電器用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)的電壓保護(hù)和控制。其線圈并聯(lián)接入主電路，感測(cè)主電路的線路電壓；觸點(diǎn)接于控制電路，為執(zhí)行元件。

按吸合電壓的大小，電壓繼電器可分為過(guò)電壓繼電器和欠電壓繼電器。

過(guò)電壓繼電器(FV)用于線路的過(guò)電壓保護(hù)，其吸合整定值為被保護(hù)線路額定電1.05～1.2倍。當(dāng)被保護(hù)的線路電壓正常時(shí)，銜鐵不動(dòng)作；當(dāng)被保護(hù)線路的電壓高于額定值，達(dá)到過(guò)電壓繼電器的整定值時(shí)，銜鐵吸合，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，控制電路失電，控制接觸器及時(shí)分?jǐn)啾槐Ｗo(hù)電路。

欠電壓繼電器(KV)用于線路的欠電壓保護(hù)，其釋放整定值為線路額定電壓的0.1～0.6倍。當(dāng)被保護(hù)線路電壓正常時(shí)，銜鐵可靠吸合；當(dāng)被保護(hù)線路電壓降至欠電壓繼電器的釋放整定值時(shí)，銜鐵釋放，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)復(fù)位，控制接觸器及時(shí)分?jǐn)啾槐Ｗo(hù)電路。

零電壓繼電器是當(dāng)電路電壓降低到5％～25％U_N時(shí)釋放，對(duì)電路實(shí)現(xiàn)零電壓保護(hù)。用于線路的失壓保護(hù)。

中間繼電器實(shí)質(zhì)上是一種電壓繼電器。它的特點(diǎn)是觸點(diǎn)數(shù)目較多，電流容量可增大，起到中間放大(觸點(diǎn)數(shù)目和電流容量)的作用。

4．電流繼電器

電流繼電器用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)的電流保護(hù)和控制。其線圈串聯(lián)接入主電路，用來(lái)感測(cè)主電路的線路電流；觸點(diǎn)接于控制電路，為執(zhí)行元件。電流繼電器反映的是電流信號(hào)。常用的電流繼電器有欠電流繼電器和過(guò)電流繼電器兩種。

欠電流繼電器（KA）用于電路起欠電流保護(hù)，吸引電流為線圈額定電流30％～65％，釋放電流為額定電流10％～20％，因此，在電路正常工作時(shí)，銜鐵是吸合的，只有當(dāng)電流降低到某一整定值時(shí)，繼電器釋放，控制電路失電，從而控制接觸器及時(shí)分?jǐn)嚯娐贰?/div>

過(guò)電流繼電器（FA）在電路正常工作時(shí)不動(dòng)作，整定范圍通常為額定電流1.1～4倍，當(dāng)被保護(hù)線路的電流高于額定值，達(dá)到過(guò)電流繼電器的整定值時(shí)，銜鐵吸合，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，控制電路失電，從而控制接觸器及時(shí)分?jǐn)嚯娐贰?duì)電路起過(guò)流保護(hù)作用。

JT4系列交流電磁繼電器適合于交流50Hz，380V及以下的自動(dòng)控制回路中作零電壓、過(guò)電壓、過(guò)電流和中間繼電器使用，過(guò)電流繼電器也適用于60Hz交流電路。

通用電磁式繼電器有：JT3系列直流電磁式和JT4系列交流電磁式繼電器，均為老產(chǎn)品。新產(chǎn)品有：JT9、JTl0、JLl2、JL14、JZ7等系列，其中JLl4系列為交直流電流繼電器，JZ7系列為交流中間繼電器。

（二）時(shí)間繼電器

時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理或機(jī)械動(dòng)作原理實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)延時(shí)接通或斷開(kāi)的自動(dòng)控制電器，其種類很多，常用的有電磁式、空氣阻尼式、電動(dòng)式和晶體管式等。

時(shí)間繼電器圖形符號(hào)及文字符號(hào)如圖1-6所示。

圖1-6? 時(shí)間繼電器圖形符號(hào)及文字符號(hào)

1．直流電磁式時(shí)間繼電器

在直流電磁式電壓繼電器的鐵心上增加一個(gè)阻尼銅套，即可構(gòu)成時(shí)間繼電器，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1-7所示。它是利用電磁阻尼原理產(chǎn)生延時(shí)的，由電磁感應(yīng)定律可知，在繼電器線圈通斷電過(guò)程中銅套內(nèi)將感應(yīng)電勢(shì)，并流過(guò)感應(yīng)電流，此電流產(chǎn)生的磁通總是反對(duì)原磁通變化。

圖1-7 帶有阻尼銅套的鐵心示意圖

1-鐵心 2-阻尼銅套? 3-絕緣層? 4-線圈

電器通電時(shí)，由于銜鐵處于釋放位置，氣隙大，磁阻大，磁通小，銅套阻尼作用相對(duì)也小，因此銜鐵吸合時(shí)延時(shí)不顯著(一般忽略不計(jì))。

而當(dāng)繼電器斷電時(shí)，磁通變化量大，銅套阻尼作用也大，使銜鐵延時(shí)釋放而起到延時(shí)作用。因此，這種繼電器僅用作斷電延時(shí)。

這種時(shí)間繼電器延時(shí)較短，JT3系列最長(zhǎng)不超過(guò)5s，而且準(zhǔn)確度較低，一般只用于要求不高的場(chǎng)合。

2．空氣式時(shí)間繼電器

空氣阻尼式時(shí)間繼電器，是利用空氣阻尼原理獲得延時(shí)的。它由電磁系統(tǒng)、延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)三部分組成，電磁機(jī)構(gòu)為直動(dòng)式雙E型，觸點(diǎn)系統(tǒng)是借用LX5型微動(dòng)開(kāi)關(guān)，延時(shí)機(jī)構(gòu)采用氣囊式阻尼器。

空氣阻尼式時(shí)間繼電器，既具有由空氣室中的氣動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的延時(shí)觸點(diǎn)，也具有由電磁機(jī)構(gòu)直接帶動(dòng)的瞬動(dòng)觸點(diǎn)，可以做成通電延時(shí)型，也可做成斷電延時(shí)型。電磁機(jī)構(gòu)可以是直流的，也可以是交流的。

3．半導(dǎo)體時(shí)間繼電器

電子式時(shí)間繼電器在時(shí)間繼電器中已成為主流產(chǎn)品，電子式時(shí)間繼電器是采用晶體管或集成電路和電子元件等構(gòu)成．目前已有采用單片機(jī)控制的時(shí)間繼電器。電子式時(shí)間繼電器具有延時(shí)范圍廣、精度高、體積小、耐沖擊和耐振動(dòng)、調(diào)節(jié)方便及壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，所以發(fā)展很快，應(yīng)用廣泛。

半導(dǎo)體時(shí)間繼電器的輸出形式有兩種：有觸點(diǎn)式和無(wú)觸點(diǎn)式，前者是用晶體管驅(qū)動(dòng)小型磁式繼電器，后者是采用晶體管或晶閘管輸出。

4．單片機(jī)控制時(shí)間繼電器

近年來(lái)隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，采用集成電路、功率電路和單片機(jī)等電子元件構(gòu)成的新型時(shí)間繼電器大量面市。如DHC6多制式單片機(jī)控制時(shí)間繼電器、J5S17、J3320、JSZl3等系列大規(guī)模集成電路數(shù)字時(shí)間繼電器，J5145等系列電子式數(shù)顯時(shí)間繼電器．J5G1等系列固態(tài)時(shí)間繼電器等。

DHC6多制式單片機(jī)控制時(shí)間繼電器是為適應(yīng)工業(yè)自動(dòng)化控制水平越來(lái)越高的要求而生產(chǎn)的。多種制式時(shí)間繼電器可使用戶根據(jù)需要選擇最合適的制式，使用簡(jiǎn)便方法達(dá)到以往需要較復(fù)雜接線才能達(dá)到的控制功能．這樣既節(jié)省了中間控制環(huán)節(jié)．又大大提高了電氣控制的可靠性。

DHC6多種制式時(shí)間繼電器采用單片機(jī)控制，LCD顯示．具有9種工作制式、正計(jì)時(shí)、倒計(jì)時(shí)任意設(shè)定、8種延時(shí)時(shí)段、延時(shí)范圍從0.01s～999.9h任意設(shè)定、鍵盤設(shè)定，設(shè)定完成之后可以鎖定按鍵．防止誤操作。可按要求任意選擇控制模式，使控制線路最簡(jiǎn)單可靠。其外貌如圖1-8所示。

圖l-8? DHC6多種制式時(shí)間繼電器

J5S17系列時(shí)間繼電器由大規(guī)模集成電路、穩(wěn)壓電源、撥動(dòng)開(kāi)關(guān)、四位LED 數(shù)碼顯示器、執(zhí)行繼電器及塑料外殼幾部分組成。采用32kHz石英晶體振蕩器，安裝方式有面板式和裝置式兩種。裝置式插座可用M4螺釘固定在安裝板上．也可以安裝在標(biāo)準(zhǔn)35mm安裝卡軌上。

J5S20系列時(shí)間繼電器是四位數(shù)字顯示小型時(shí)間繼電器，它采用晶體振蕩作為時(shí)基基準(zhǔn)．采用大規(guī)模集成電路技術(shù)，不但可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)9999h的長(zhǎng)延時(shí)，還可保證其延時(shí)精度。配用不同的安裝插座及附件可應(yīng)用在面板安裝、35mm標(biāo)準(zhǔn)安裝導(dǎo)執(zhí)及螺釘安裝的場(chǎng)合。

5．時(shí)間繼電器的選用

選用時(shí)間繼電器時(shí)應(yīng)注意：其線圈(或電源)的電流種類和電壓等級(jí)應(yīng)與控制電路相同；按控制要求選擇延時(shí)方式和觸點(diǎn)型式；校核觸點(diǎn)數(shù)量和容量，若不夠時(shí)，可用中間繼電器進(jìn)行擴(kuò)展。

時(shí)間繼電器新系列產(chǎn)品JS14A系列、JS20系列半導(dǎo)體時(shí)間繼電器、JS14P系列數(shù)字式半導(dǎo)體繼電器等量具有體積小、延時(shí)精度高、壽命長(zhǎng)、工作穩(wěn)定可靠、安裝方便、觸點(diǎn)輸出容大和產(chǎn)品規(guī)格全等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于電力拖動(dòng)、順序控制及各種生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制中。

（三）其它非電磁類繼電器

非電磁類繼電器的感測(cè)元件接受非電量信號(hào)(如：溫度、轉(zhuǎn)速、位移及機(jī)械力等)。常用的非電磁類繼電器有：熱繼電器、速度繼電器、干簧繼電器、永磁感應(yīng)繼電器等。

1．熱繼電器

熱繼電器(FR)主要用于電力拖動(dòng)系統(tǒng)中電動(dòng)機(jī)負(fù)載的過(guò)載保護(hù)。

電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，常會(huì)遇到過(guò)載情況，但只要過(guò)載不嚴(yán)重、時(shí)間短，繞組不超過(guò)允許的溫升，這種過(guò)載是允許的。但如果過(guò)載情況嚴(yán)重、時(shí)間長(zhǎng)，則會(huì)加速電動(dòng)機(jī)絕緣的老化，縮短電動(dòng)機(jī)的使用年限，甚至燒毀電動(dòng)機(jī)，因此必須對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行過(guò)載保護(hù)。

（1）繼電器結(jié)構(gòu)與工作原理? 熱繼電器主要由熱元件、雙金屬片和觸點(diǎn)組成，如圖l-9所示，熱元件由發(fā)熱電阻絲做成。雙金屬片由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬輾壓而成，當(dāng)雙金屬片受熱時(shí)，會(huì)出現(xiàn)彎曲變形。使用時(shí)，把熱元件串接于電動(dòng)機(jī)的主電路中，而常閉觸點(diǎn)串接于電動(dòng)機(jī)的控制電路中。

圖1-9? 熱繼電器原理示意圖

1-熱元件? 2-雙金屬片? 3-導(dǎo)板? 4-觸點(diǎn)復(fù)位

當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，熱元件產(chǎn)生的熱量雖能使雙金屬片彎曲，但還不足以使熱繼電器的觸點(diǎn)動(dòng)作。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，雙金屬片彎曲位移增大，推動(dòng)導(dǎo)板使常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，從而切斷電動(dòng)機(jī)控制電路以起保護(hù)作用。熱繼電器動(dòng)作后一般不能自動(dòng)復(fù)位，要等雙金屬片冷卻后按下復(fù)位按鈕復(fù)位。熱繼電器動(dòng)作電流的調(diào)節(jié)可以借助旋轉(zhuǎn)凸輪于不同位置來(lái)實(shí)現(xiàn)。

（2）熱繼電器的型號(hào)及選用?

我國(guó)目前生產(chǎn)的熱繼電器主要有JR0、JR1、JR2、JR9、R10、JRl5、JRl6等系列，JRl、JR2系列熱繼電器采用間接受熱方式，其主要缺點(diǎn)是雙金屬片靠發(fā)熱元件間接加熱，熱偶合較差；雙金屬片的彎曲程度受環(huán)境溫度影響較大，不能正確反映負(fù)載的過(guò)流情況。

JRl5、JRl6等系列熱繼電器采用復(fù)合加熱方式并采用了溫度補(bǔ)償元件，因此較能正確反映負(fù)載的工作情況。

JRl、JR2、JR0和JRl5系列的熱繼電器均為兩相結(jié)構(gòu)，是雙熱元件的熱繼電器，可以

用作三相異步電動(dòng)機(jī)的均衡過(guò)載保護(hù)和Y聯(lián)結(jié)定子繞組的三相異步電動(dòng)機(jī)的斷相保護(hù)，但不能用作定子繞組為△聯(lián)結(jié)的三相異步電動(dòng)機(jī)的斷相保護(hù)。

JRl6和JR20系列熱繼電器均有帶有斷相保護(hù)的熱繼電器，具有差動(dòng)式斷相保護(hù)機(jī)構(gòu)。熱繼電器的選擇主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)定子繞組的聯(lián)結(jié)方式來(lái)確定熱繼電器的型號(hào)，在三相異步電動(dòng)機(jī)電路中，對(duì)Y聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)可選兩相或三相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，一般采用兩相結(jié)構(gòu)的熱繼電器，即在兩相主電路中串接熱元件。對(duì)于三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)，定子繞組為△聯(lián)結(jié)的電動(dòng)機(jī)必須采用帶斷相保護(hù)的熱繼電器。熱繼電器的圖形及文字符號(hào)如圖1-10所示。

圖1-10?? 熱繼電器的圖形及文字符號(hào)

2．速度繼電器

圖1-11? 速度繼電器結(jié)構(gòu)原理圖

1-轉(zhuǎn)子? 2-電動(dòng)機(jī)軸? 3-定子? 4-繞組5-定子柄? 6-靜觸點(diǎn)? 7-動(dòng)觸點(diǎn)? 8-簧片

從結(jié)構(gòu)上看，與交流電機(jī)相類似，速度繼電器主要由定子、轉(zhuǎn)子和觸點(diǎn)三部分組成。定子的結(jié)構(gòu)與籠型異步電動(dòng)機(jī)相似，是一個(gè)籠型空心圓環(huán)，由硅鋼片沖壓而成，并裝有籠型繞組。轉(zhuǎn)子是一個(gè)圓柱形永久磁鐵。

速度繼電器的軸與電動(dòng)機(jī)的軸相連接。轉(zhuǎn)子固定在軸上，定子與軸同心。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，繞組切割磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流，此電流和永久磁鐵的磁場(chǎng)作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使定子向軸的轉(zhuǎn)動(dòng)方向偏擺，通過(guò)定子柄撥動(dòng)觸點(diǎn)，使常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)、常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降到接近零時(shí)，轉(zhuǎn)矩減小，定子柄在彈簧力的作用下恢復(fù)原位，觸點(diǎn)也復(fù)原。速度繼電器根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速進(jìn)行選擇。其圖形及文字符號(hào)如圖l-12所示。

圖1-12? 速度繼電器的圖形、文字符號(hào)

常用的感應(yīng)式速度繼電器有JYl和JFZ0系列。JYl系列能在3000r／min的轉(zhuǎn)速下可靠工作。JFZ0型觸點(diǎn)動(dòng)作速度不受定子柄偏轉(zhuǎn)快慢的影響，觸點(diǎn)改用微動(dòng)開(kāi)關(guān)。JFZ0系列JFZ0-1型適用于300～1000r／min．JFZ0-2型適用于1000～3000r／rain。速度繼電器有兩對(duì)常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)于被控電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)運(yùn)行。一般情況下，速度繼電器的觸點(diǎn)，在轉(zhuǎn)速達(dá)120r／min時(shí)能動(dòng)作，100r／min左右時(shí)能恢復(fù)正常位置。

3．干簧繼電器

干簧繼電器是一種具有密封觸點(diǎn)的電磁式斷電器。干簧繼電器可以反映電壓、電流、功率以及電流極性等信號(hào)，在檢測(cè)、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。干簧繼電器主要由干式舌簧片與勵(lì)磁線圈組成。干式舌簧片(觸點(diǎn))是密封的，由鐵鎳合金做成，舌片的接觸部分通常鍍有貴重金屬(如金、銠、鈀等)，接觸良好，具有優(yōu)良的導(dǎo)電性能。觸點(diǎn)密封在充有氮?dú)獾榷栊詺怏w的玻璃管中，因而有效地防止了塵埃的污染，減少了觸點(diǎn)的腐蝕，提高了工作可靠性。其結(jié)構(gòu)如圖1-13所示。

圖1-13? 干簧繼電器結(jié)構(gòu)原理圖

1-舌簧片? 2-線圈? 3-玻璃管? 4-骨架

當(dāng)線圈通電后，管中兩占簧片的自由端分別被磁化成N極和S極而相互吸引，因而接通被控電路。線圈斷電后，干簧片在本身的彈力作用下分開(kāi)，將線路切斷。

干簧繼電器具有：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小。吸合功率小，靈敏度高，一般吸合與釋放時(shí)間均在0.5～2ms以內(nèi)。觸點(diǎn)密封，不受塵埃、潮氣及有害氣體污染，動(dòng)片質(zhì)量小，動(dòng)程小，觸點(diǎn)電壽命長(zhǎng)，一般可達(dá)10⁷次左右。

干簧繼電器還可以用永磁體來(lái)驅(qū)動(dòng)，反映非電信號(hào)，用作限位及行程控制以及非電量檢測(cè)等。主要部件為干簧繼電器的干簧水位信號(hào)器，適用于工業(yè)與民用建筑中的水箱、水塔及水池等開(kāi)口容器的水位控制和水位報(bào)警。

4．可編程通用邏輯控制繼電器

可編程通用邏輯控制繼電器是近幾年發(fā)展應(yīng)用的一種新型通用邏輯控制繼電器亦稱通用邏輯控制模塊，它將控制程序預(yù)先存儲(chǔ)在內(nèi)部存儲(chǔ)器中，用戶程序采用梯形圖或功能圖

語(yǔ)言編程，形象直觀，簡(jiǎn)單易懂，由按鈕、開(kāi)關(guān)等輸入開(kāi)關(guān)量信號(hào)。通過(guò)執(zhí)行程序?qū)斎胄盘?hào)進(jìn)行邏輯運(yùn)算、模擬量比較、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)等，另外還有顯示參數(shù)、通信、仿真運(yùn)行等功能，其內(nèi)部軟件功能和編程軟件可替代傳統(tǒng)邏輯控制器件及繼電器電路，并具有很強(qiáng)的抗干擾抑制能力。另外，其硬件是標(biāo)準(zhǔn)化的，要改變控制功能只需改變程序即可。因此，在繼電邏輯控制系統(tǒng)中，可以“以軟代硬”替代其中的時(shí)間繼電器、中間繼電器、計(jì)數(shù)器等，以簡(jiǎn)化線路設(shè)計(jì)，并能完成較復(fù)雜的邏輯控制，甚至可以完成傳統(tǒng)繼電邏輯控制方式無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能。因此，在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)、小型機(jī)械和裝置、建筑電器等廣泛應(yīng)用在智能建筑中適用于照明系統(tǒng)、取暖通風(fēng)系統(tǒng)、門、窗、柵欄和出入口等的控制。

常用產(chǎn)品主要有德國(guó)金鐘-默勒公司的Easy，西門子公司的LOGO、日本松下公司的可選模式控制器一控制存儲(chǔ)式繼電器等。

三、刀開(kāi)關(guān)與低壓斷路器

開(kāi)關(guān)有有載運(yùn)行操作、無(wú)載運(yùn)行操作、選擇性運(yùn)行操作之分；又有正面操作、側(cè)面操作、背面操作幾種；還有不帶滅弧裝置和帶滅弧裝置之分。刀口接觸有面接觸和線接觸兩種，線接觸形式，刀片容易插入，接觸電阻小，制造方便。開(kāi)關(guān)常采用彈簧片以保證接觸良好。

（一）低壓刀開(kāi)關(guān)

常用的HD系列和HS系列刀開(kāi)關(guān)的外形如圖1-14所示。刀開(kāi)關(guān)的圖形和文字符號(hào)如圖1-15所示。

圖1-14 HD系列、HS系列刀開(kāi)關(guān)外形圖

a）HD系列刀開(kāi)關(guān)； b)HS系列刀開(kāi)關(guān)

圖1-15刀開(kāi)關(guān)的圖形、文字符號(hào)

a）單極? b）雙極? c）三極

刀開(kāi)關(guān)的主要類型有：大電流刀開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、熔斷器式刀開(kāi)關(guān)。常用的產(chǎn)品有：HD11～HDl4和HS11～HS13系列刀開(kāi)關(guān)。

（二）低壓斷路器

1．結(jié)構(gòu)和工作原理

圖1-16 低壓斷路器工作原理圖

1-主觸點(diǎn)? 2-自由脫扣機(jī)構(gòu)? 3-過(guò)電流脫扣器? 4-分勵(lì)扣器脫

5-熱脫扣器? 6-欠電壓脫扣器? 7-停止按鈕

2．低壓斷路器典型產(chǎn)品

3．低壓斷路器的選用原則

N應(yīng)等于或大于被保護(hù)線路的額定電壓。

四、熔斷器

1．常用的熔斷器

圖1-17? 插入式熔斷器

1-動(dòng)觸點(diǎn) 2-熔體 3-瓷插件 4-靜觸點(diǎn) 5-瓷座

圖1-18 螺旋式熔斷器

1-底座?? 2-熔體?? 3-瓷帽

圖1-19 無(wú)填料密閉管式熔斷器

1-銅圈? 2-熔斷管? 3-管帽?? 4-插座?? 5-特殊墊圈? 6-熔體? 7-熔片

圖1-20?? 有填料封閉管式熔斷器

1-瓷底座? 2-彈簧片? 3-管體?? 4-絕緣手柄? 5-熔體

2．熔斷器的選擇

圖1-21熔斷器的安秒特性

表1-2??????????????? 熔斷電流與熔斷時(shí)間之間的關(guān)系

熔斷電流	1.25～1.3I_N	1.6 I_N	2 I_N	2.5 I_N	3 I_N	4 I_N
熔斷時(shí)間	∞	1h	40s	8s	4.5s	2.5s

I_RN≥ (1.5～2.5)I_N

I_RN--熔體額定電流；I_N--電動(dòng)機(jī)額定電流。如果電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)，式中系數(shù)可適當(dāng)加大至3～3.5，具體應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況而定。

I_RN≥ (1.5～2.5)I_{N max}+ΣI_N

I_{N max}-容量最大單臺(tái)電機(jī)的額定電流。ΣI_N其余.電動(dòng)機(jī)額定電流之和。

五、主令電器

1．控制按鈕

圖l-22? 按鈕開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖

1-按鈕帽? 2-復(fù)位彈簧? 3-動(dòng)觸點(diǎn)? 4-常開(kāi)靜觸點(diǎn)? 5-常閉靜觸點(diǎn)

圖1-23? 按鈕開(kāi)關(guān)的圖形和文字符號(hào)

2．行程開(kāi)關(guān)

圖1-24? 直動(dòng)式行程開(kāi)關(guān)

1-推桿? 2-彈簧? 3-動(dòng)斷觸點(diǎn)? 4-動(dòng)合觸點(diǎn)

圖1-25 滾輪式行程開(kāi)關(guān)

1-滾輪? 2-上轉(zhuǎn)臂? 3、5、11-彈簧? 4-套架? 6-滑輪? 7-壓板?? 8、9-觸點(diǎn)? 10-橫板

圖1-26 微動(dòng)式行程開(kāi)關(guān)

1.推桿? 2.彈簧? 3.壓縮彈簧4.動(dòng)斷觸點(diǎn)? 5.動(dòng)合觸點(diǎn)

3．接近開(kāi)關(guān)

4．紅外線光電開(kāi)關(guān)

5．萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)

圖l-27? 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)圖

圖1-28 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的圖形符號(hào)

a) 圖形符號(hào) b) 點(diǎn)閉合表

6.主令控制器

圖1-29?? 凸輪可調(diào)式主令控制器

a)外形圖? b)結(jié)構(gòu)原理圖

1-凸輪塊 2-動(dòng)觸點(diǎn) 3-靜觸點(diǎn) 4-接線端子 5-支桿? 6-轉(zhuǎn)動(dòng)軸? 7-凸輪塊? 8-小輪

第二節(jié)? 電器控制的基本線路

任何復(fù)雜的電器控制線路都是按照一定的控制原則，由基本的控制線路組成的。基本控制線路是學(xué)習(xí)電器控制的基礎(chǔ)。特別是對(duì)生產(chǎn)機(jī)械整個(gè)電氣控制線路工作原理的分析與設(shè)計(jì)有很大的幫助。

一、三相籠型電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)控制

1．點(diǎn)動(dòng)控制

圖1-30? 點(diǎn)動(dòng)控制線路

2．連續(xù)運(yùn)行控制

圖1-31? 連續(xù)運(yùn)行控制線路

3．點(diǎn)動(dòng)和長(zhǎng)動(dòng)結(jié)合的控制

圖1-32 ?點(diǎn)動(dòng)和長(zhǎng)動(dòng)結(jié)合的控制線路

二、順序連鎖控制線路

1．多臺(tái)電動(dòng)機(jī)先后順序工作的控制

圖1-33? 兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)順序起動(dòng)控制線路

2.利用時(shí)間繼電器順序起動(dòng)控制線路

圖1-34? 是采用時(shí)間繼電器的順序起動(dòng)控制線路

三、互鎖控制線路

圖1－35? 電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制線路

a)無(wú)互鎖控制電路? b)具有電氣互鎖的控制電路? c)具有復(fù)合互鎖的控制電路

四、位置原則的控制線路

圖1-36? 自動(dòng)循環(huán)控制線路

五、時(shí)間原則的控制線路

，從而減小了起動(dòng)電流。待起動(dòng)后按預(yù)先整定的時(shí)間把電動(dòng)機(jī)換成三角形聯(lián)結(jié)，使電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行。控制線路如圖1-37所示。

y通電→KM_y主觸點(diǎn)閉合，定子繞組聯(lián)結(jié)成星形，M減壓起動(dòng)；時(shí)間繼電器KT通電延時(shí)t(s)→KT延時(shí)常閉輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)KM_y斷電、KT延時(shí)閉合常開(kāi)觸點(diǎn)閉合→KM_△主觸點(diǎn)閉合，定子繞組聯(lián)結(jié)成△→M加以額定電壓正常運(yùn)行。→KM_△常閉輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)→KT線圈斷電。

圖1-37? 三角形減壓起動(dòng)控制控制線路

六、速度原則的控制線路

圖1-38 電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行的反接制動(dòng)控制線路

圖1-39 ?電動(dòng)機(jī)可逆運(yùn)行的反接制動(dòng)控制線路

第三節(jié)? 典型電器控制系統(tǒng)

1.3.1搖臂鉆床的主要工作情況

1.3.2 Z3040搖臂鉆床的電氣控制

圖1-40????? Z3040搖臂鉆床的電氣控制原理圖

4和下降接觸器KM3實(shí)現(xiàn)控制。

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低壓電器的工作原理詳細(xì)教程

四、熔斷器

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