1、2009-02-26,1,1.3.3 熱繼電器,1. 熱繼電器的作用和分類 熱繼電器在電路中是做三相交流電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)用。但須指出，由于熱繼電器中發(fā)熱元件有熱慣性，在電路中不能做瞬時(shí)過載保護(hù)，更不能做短路保護(hù)。 按相數(shù)來分,熱繼電器有單相、兩相和三相式共三種類型，每種類型按發(fā)熱元件的額定電流的不同又有不同的規(guī)格和型號(hào)。 按功能來分，三相式熱繼電器有不帶斷相保護(hù)和帶斷相保護(hù)兩種類型。,1.3.3 熱繼電器,2009-02-26,2,2. 結(jié)構(gòu)和工作原理：,熱繼電器主要由熱元件、雙金屬片和觸頭組成。結(jié)構(gòu)原理見圖1-16，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)不同的金屬碾壓而成。當(dāng)雙金屬

2、片受熱時(shí)，會(huì)出現(xiàn)彎曲變形。,(a)原理示意圖,（b）主電路接線圖,圖116 熱繼電器結(jié)構(gòu)原理圖,2009-02-26,3,a） 外形 b）結(jié)構(gòu)圖 1電流整定裝置 2主電路接線柱 3復(fù)位按鈕 4常閉觸頭 5動(dòng)作機(jī)構(gòu) 6熱元件 31常閉觸頭接線柱 32公共動(dòng)觸頭接線柱 33常開觸頭接線柱,圖 熱繼電器外形、結(jié)構(gòu)圖,2009-02-26,4,使用時(shí)，把熱元件串接于主電路中，而其常閉觸頭串接于控制電路中。正常運(yùn)行時(shí)，熱元件產(chǎn)生的熱量雖然能使雙金屬片彎曲，但不足以使熱繼電器的觸頭動(dòng)作，當(dāng)過載時(shí)，雙金屬片彎曲位移增大，推動(dòng)導(dǎo)板使常閉觸頭斷開，從而切斷控制電路起到保護(hù)作用。,2009-02-26,5,圖11

3、8 帶斷相保護(hù)的熱繼電器,3. 帶斷相保護(hù)熱繼電器：,2009-02-26,6,4. 熱繼電器選用： (1)原則上熱繼電器的額定電流應(yīng)按電動(dòng)機(jī)的額定電流選擇; (2)在不頻繁啟動(dòng)場合，要保證熱繼電器在電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過程中不產(chǎn)生誤動(dòng)作; （3）當(dāng)電動(dòng)機(jī)為重復(fù)且短時(shí)工作制時(shí)，要注意確定熱繼電器的允許操作頻率.,型號(hào)含義：,2009-02-26,7,熱繼電器接入電動(dòng)機(jī)定子電路方式,電動(dòng)機(jī)定子繞組星形接法: 帶斷電保護(hù)和不帶斷電保護(hù)的熱繼電器均可接在線電路中。 電動(dòng)機(jī)定子繞組三角形接法: *帶斷電保護(hù)接在線電路中。 *不帶斷電保護(hù)熱繼電器的熱元件必須串接在 電動(dòng)機(jī)每相繞組上。,2009-02-26,8,

4、思考題： 為一臺(tái)交流380V、4kw（cos=0.88）的三相籠型異步電動(dòng)機(jī)選擇熱繼電器。,熱繼電器接入電動(dòng)機(jī)定子電路方式,熱繼電器接入電路的方式,2009-02-26,9,1.3.4 時(shí)間繼電器,當(dāng)吸引線圈通電或斷電后其觸點(diǎn)經(jīng)過一定延時(shí)再動(dòng)作的繼電器。符號(hào):KT 時(shí)間繼電器的延時(shí)方式有兩種：通電延時(shí)和斷電延時(shí) 通電延時(shí)：線圈通電后，延時(shí)一時(shí)間觸頭才動(dòng)作；線圈失電后，觸頭立即復(fù)位； 斷電延時(shí)：線圈通電后，觸頭立即動(dòng)作，線圈失電后，觸頭延時(shí)一時(shí)間才復(fù)位。,電磁式 阻尼式 電子式(晶體管、數(shù)字式),2009-02-26,10,1.直流電磁式時(shí)間繼電器：,如圖所示：在鐵心上增加一個(gè)阻尼銅套構(gòu)成直流電

5、磁式時(shí)間繼電器，其原理：,圖 直流電磁式時(shí)間繼電器,由電磁感應(yīng)定律可知，在線圈通、斷電過程中銅套內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電流，由感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場將阻礙磁路中磁通的變化，因而對(duì)原磁通起了阻尼作用。當(dāng)繼電器通電吸合時(shí)，由于銜鐵處于釋放位置，氣隙大、磁阻大、磁通小阻尼環(huán)的作用相對(duì)小。因此在線圈通電時(shí)，銜鐵吸合延時(shí)不顯著，一般只有0.10.5s；當(dāng)繼電器斷電時(shí)，磁通量的變化大，阻尼環(huán)作用也大， 因此在線圈斷電時(shí)銜鐵釋 放延時(shí)比較顯著，一般為 0.35s，其延時(shí)動(dòng)作觸頭 有延時(shí)打開常開觸頭和延 時(shí)閉合常閉觸頭兩種。,2009-02-26,11,2.空氣阻尼式時(shí)間繼電器：,空氣阻尼式時(shí)間繼電器是利用空氣通過小孔節(jié)流

6、的原理獲得延時(shí)動(dòng)作的。它由電磁機(jī)構(gòu)、延時(shí)機(jī)構(gòu)和觸點(diǎn)三部分組成?？諝庾枘崾綍r(shí)間繼電器又稱為氣囊式時(shí)間繼電器，它的延時(shí)范圍寬（0.4180s）,可用作斷電延時(shí)，也可方便地改變電磁機(jī)構(gòu)位置獲得通電延時(shí)。原理如圖所示： 空氣阻尼式時(shí)間繼電器結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉，但延時(shí)誤差大，難以精確整定延時(shí)時(shí)間，因而常用于精度要求不高的交流控制電路中。,2009-02-26,12,a）外形圖 b）結(jié)構(gòu)圖 1線圈 2反力彈簧 3銜鐵 4靜鐵心 5彈簧片 6、8微動(dòng)開關(guān) 7杠桿 9調(diào)節(jié)螺釘 10推桿 11活塞桿 12寶塔彈簧,圖 空氣阻尼時(shí)間繼電器外形結(jié)構(gòu)圖,2009-02-26,13,圖 JS7-A系列空氣阻尼時(shí)間繼電器

7、動(dòng)作原理圖,2009-02-26,14,2009-02-26,15,技術(shù)參數(shù),3.半導(dǎo)體時(shí)間繼電器（晶體管時(shí)間繼電器） JSJ系列時(shí)間繼電器延時(shí)可達(dá)0.2300s。,2009-02-26,16,圖形符號(hào),2009-02-26,17,1.3.5 速度繼電器,按速度原則動(dòng)作的繼電器稱為速度繼電器。 感應(yīng)式速度繼電器主要由定子、 轉(zhuǎn)子和觸點(diǎn)三部分組成，轉(zhuǎn)子 是一個(gè)圓柱型永久磁鐵，定子 是一個(gè)籠型空心圓環(huán)，由硅鋼 片疊制而成，并裝有籠型繞組。 感應(yīng)式速度繼電器原理示意圖 如圖示：其轉(zhuǎn)子的軸與被控電 機(jī)的軸相連接，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，,a）外形 b）結(jié)構(gòu)圖,2009-02-26,18

8、,常用的速度繼電器除JY1型外，還有新產(chǎn)品JFZ0型. 速度繼電器主要根據(jù)電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速進(jìn)行選擇。在電路中圖形、符號(hào)：,到達(dá)一定角度時(shí)，裝在定子軸上的擺錘推動(dòng)簧片（動(dòng)觸點(diǎn)）動(dòng)作，使常閉觸點(diǎn)打開、常開觸點(diǎn)閉合；當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于某一數(shù)值時(shí)，定子產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩減小，觸點(diǎn)在簧片作用下返回到原來位置，使對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)恢復(fù)到原來狀態(tài)。,2009-02-26,19,1.3.6 溫度繼電器,利用發(fā)熱元件間接反映繞組溫度并根據(jù)繞組溫度進(jìn)行動(dòng)作的繼電器，這種繼電器稱為溫度繼電器。 溫度繼電器大體上有兩種類型：一種是雙金屬片式溫度繼電器；另一種是熱敏電阻式溫度繼電器。 雙金屬片式JW 2系列溫度繼電器在結(jié)構(gòu)上是封閉的，其

9、內(nèi)部有盤式雙金屬片。雙金屬片受熱后產(chǎn)生線膨脹，由于兩層金屬的線膨脹系數(shù)不同，且兩層金屬又緊密地貼合在一起，因此使得雙金屬片向被動(dòng)層一側(cè)彎曲，由雙金屬片彎曲產(chǎn)生的機(jī)械力帶動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作。 其文字符號(hào)為 k,2009-02-26,20,1.3.7 液位繼電器,如圖為液位繼電器的結(jié)構(gòu)示意圖。浮筒置于被控鍋爐或水柜內(nèi)，浮筒的一端有一根磁鋼，鍋爐外壁裝有一對(duì)觸點(diǎn)，動(dòng)觸點(diǎn)的一端也有一根磁鋼，它與浮筒一端的磁鋼相對(duì)應(yīng)，當(dāng)鍋爐或水柜內(nèi)的水位降低到極限值時(shí)，浮筒下落使磁鋼端支點(diǎn)A上翹。由于磁鋼同性相斥的作用，使動(dòng)觸點(diǎn)的磁鋼端被斥下落，通過支點(diǎn)B使觸點(diǎn)1-1接通，2-2斷開。反之，水位升高到上限位置時(shí)，浮筒上浮 使觸

10、點(diǎn)2-2接通，1-1斷 開。顯然，液位繼電器 的安裝位置決定了被控 的液位，它主要用于不 精確的液位控制場合。,2009-02-26,21,1.3.8 固態(tài)繼電器 (Solid State Relays),固態(tài)繼電器（SSR）:采用固體半導(dǎo)體元件組裝而成的一種新穎無觸點(diǎn)開關(guān) 1. 固態(tài)繼電器的種類 固態(tài)繼電器是四端器件，其中兩端為輸入端，兩端為輸出端，中間采用隔離器件，以實(shí)現(xiàn)輸入與輸出之間的隔離。 按切換負(fù)載性質(zhì)分，有直流固態(tài)繼電器和交流固態(tài)繼電器 按輸入輸出之間的隔離分有光電隔離固態(tài)繼電器和磁隔離固態(tài)繼電器； 按控制觸發(fā)信號(hào)方式分有過零型和非過零型、有源觸發(fā)型和無源觸發(fā)型 2.固態(tài)繼電器的工

11、作原理,2009-02-26,22,2009-02-26,23,3. 固態(tài)繼電器使用的注意事項(xiàng),固態(tài)繼電器的選擇應(yīng)根據(jù)負(fù)載的類型（阻性、感性）來確定，并要采用有效的過壓保護(hù)； 輸出端要采用RC浪涌吸收回路或非線性壓敏電阻吸收瞬變電壓； 過流保護(hù)應(yīng)采用專門保護(hù)半導(dǎo)體器件的熔斷器或用動(dòng)作時(shí)間小于10ms的自動(dòng)開關(guān)； 安裝時(shí)采用散熱器，要求接觸良好，且對(duì)地絕緣； 切忌負(fù)載側(cè)兩端短路，以免固態(tài)繼電器損壞。,2009-02-26,24,1.4 低壓開關(guān)電器,1.4.1 刀開關(guān),圖1-25刀開關(guān)QS的結(jié)構(gòu)和符號(hào),刀開關(guān)只用于手動(dòng)控制容量較小、起動(dòng)不頻繁的電動(dòng)機(jī)，可分為瓷底開啟式負(fù)荷開關(guān)和封閉式負(fù)荷開關(guān)。,

12、2009-02-26,25,注意事項(xiàng)： 刀開關(guān)安裝時(shí)，瓷底應(yīng)與地面垂直，手柄向上，易于滅弧，不得倒裝或平裝。倒裝時(shí)手柄可能因自重落下而引起誤合閘，危及人身和設(shè)備安全。,b）雙極,c）三極,QS,QS,a）單極,或,QS,符號(hào)：,2009-02-26,26,低壓斷路器又稱自動(dòng)空氣開關(guān)主要在電路正常工作條件下用于頻繁接通和分?jǐn)嚯娐芳翱刂齐妱?dòng)機(jī)的運(yùn)行 ，并在電路發(fā)生過載、短路及失壓時(shí)能自動(dòng)分?jǐn)嚯娐?。具有操作安全，分?jǐn)嗄芰Ω撸嬗卸喾N保護(hù)功能，動(dòng)作值可調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)，且一旦發(fā)生短路故障后，故障排除一般不需要更換部件，因此應(yīng)用較為廣泛。 1. 低壓斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理： 低壓斷路器主要由三個(gè)基本部分組成：

13、觸頭、滅弧系統(tǒng)和各種脫扣器。脫扣器包括過電流脫扣器、欠電壓脫扣器、熱脫扣器、自由脫扣器。,1.4.2 低壓斷路器,2009-02-26,27,2009-02-26,28,2. 低壓斷路器的主要參數(shù)和類型：,（1）低壓斷路器的主要參數(shù) 額定電壓：是指斷路器在電路中長期工作時(shí)的允許電壓，通常它等于或大于電路的額定電壓。 額定電流：是指斷路器在長期工作時(shí)的允許持續(xù)電流。 通斷能力：是指斷路器在規(guī)定的電壓、頻率以及規(guī)定的線路參數(shù)下，所能接通和分?jǐn)嗟亩搪冯娏髦怠?分?jǐn)鄷r(shí)間：是指斷路器切斷故障電流所需的時(shí)間。 （2）低壓斷路器的主要類型 萬能式斷路器：用于配電網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)。主要型號(hào)：DW10、DW15 塑料

14、外殼式斷路器：用作配電網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)和電動(dòng)機(jī)、照明電路及電熱器等控制開關(guān)。主要型號(hào)：DZ5、DZ10、DZ20。 模塊化小型斷路器：可用于線路和交流電動(dòng)機(jī)的電源控制開關(guān)及保護(hù)。 智能化斷路器：采用以微處理器或單片機(jī)為核心的智能脫扣器。主要用于配電網(wǎng)絡(luò)中分配電能或作線路和設(shè)備的控制與保護(hù)。,2009-02-26,29,3. 低壓斷路器的選擇,額定電流和額定電壓應(yīng)大于或等于線路、設(shè)備的正常工作電壓和電流。 熱脫扣器的整定電流應(yīng)與所控制負(fù)載的額定電流一致。 欠電壓脫扣器的額定電壓等于線路的額定電壓。 過電流脫扣器的額定電流大于或等于線路的最大負(fù)載電流。 對(duì)于單臺(tái)電動(dòng)機(jī)：IzkIq 式中，k為安全系數(shù)，可

15、取1.51.7;Iq為電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流。 對(duì)于多臺(tái)電動(dòng)機(jī)：Izk（Iq,max+Ier) 式中，k可取1.51.7;Iq,max為最大一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流； Ier為其中任意一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流。 低壓斷路器的圖形、文字符號(hào)如圖：,2009-02-26,30,1.5 熔斷器,用途 主要用作短路保護(hù)。 結(jié)構(gòu) 熔斷器主要由熔體（俗稱保險(xiǎn)絲）和安裝熔體的熔管兩部分組成。熔體由易熔金屬材料鉛、錫、鋅、銀、銅及其合金制成，通常做成絲狀或片狀。熔管是裝熔體的外殼，由陶瓷、絕緣鋼紙或玻璃纖維制成，在熔體熔斷時(shí)兼有滅弧作用。 工作原理 熔斷器的熔體與被保護(hù)的電路串聯(lián)，當(dāng)電路正常工作時(shí)，熔體允許通過一定大小的電

16、流而不熔斷。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，熔體中流過很大的故障電流，當(dāng)電流產(chǎn)生的熱量達(dá)到熔體的熔點(diǎn)時(shí)，熔體熔斷切斷電路，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)目的,2009-02-26,31,FU,分類 插入式 螺旋式 封閉管式 自復(fù)式熔斷器,1. 磁插式熔斷器,符號(hào), 磁插式熔斷器結(jié)構(gòu)如圖 1-28 所示。 因?yàn)榇挪迨饺蹟嗥骶哂薪Y(jié)構(gòu)簡單、 價(jià)廉、外形小、更換熔絲方便等優(yōu)點(diǎn)，所以它被廣泛地用于中、小容量的控制系統(tǒng)中。磁插式熔斷器的型號(hào)為RC1A系列。 ,2009-02-26,32,圖1-28 磁插式熔斷器結(jié)構(gòu),1-熔絲； 2-動(dòng)觸點(diǎn)； 3-瓷蓋； 4-靜觸點(diǎn)； 5-瓷體,2009-02-26,33, 螺旋式熔斷器的外形和

17、結(jié)構(gòu)如圖 1-29 所示。在熔斷管內(nèi)裝有熔絲，并填充石英砂，作熄滅電弧之用。熔斷管口有色標(biāo)，以顯示熔斷信號(hào)。當(dāng)熔斷器熔斷的時(shí)候，色標(biāo)被反作用彈簧彈出后自動(dòng)脫落，通過瓷帽上的玻璃窗口可看見。 螺旋式熔斷器的型號(hào)有RL1、 RL7等系列。,2、螺旋式熔斷器,圖 1-29 螺旋式熔斷器,1-瓷帽； 2-熔斷管； 3-瓷套； 4-上接線盒； 5-下接線盒； 6-瓷座,2009-02-26,34, 管式熔斷器分為有填料式和無填料式兩類。 有填料管式熔斷器的結(jié)構(gòu)如圖 1-30 所示。有填料管式熔斷器是一種分?jǐn)嗄芰^大的熔斷器，主要用于要求分?jǐn)噍^大電流的場合。 常用的型號(hào)有RT12、 RT14、 RT15、

18、 RT17等系列。,3、管式熔斷,圖 1-30 有填料管式熔斷器 (a) 外形； (b) 結(jié)構(gòu),2009-02-26,35,1.5.2 熔斷器的保護(hù)特性,圖 熔斷器的安秒特性,熔斷器的保護(hù)特性也稱安秒特性，是指熔體的熔化電流與熔化時(shí)間之間的關(guān)系。如圖所示：中IR最小熔化電流（熔化與不熔化分界點(diǎn)）。根據(jù)對(duì)熔斷器的要求，熔體在額定電流IRN時(shí)絕對(duì)不應(yīng)熔斷，所以IR IRN.,1.5.3 熔斷器的技術(shù)參數(shù),（1）額定電壓,（2）額定電流,（3）極限分?jǐn)嗄芰?1.5.4 熔斷器的選擇,熔斷器的選擇包括熔斷器類型的選擇和熔體額定電流的選擇。,2009-02-26,36,1.6 主令電器,主令電器是自動(dòng)控

19、制系統(tǒng)中用于發(fā)送和轉(zhuǎn)換控制命令的電器。主令電器用于控制電路，不能直接分合主電路。 1.6.1 控制按鈕,2009-02-26,37,結(jié)構(gòu) 工作原理 在按下按鈕帽令其動(dòng)作時(shí)，首先斷開動(dòng)斷觸點(diǎn)，再通過一定行程后才接通動(dòng)合觸點(diǎn)；松開按鈕帽時(shí)，復(fù)位彈簧先將動(dòng)合觸點(diǎn)分?jǐn)啵ㄟ^一定行程后動(dòng)斷觸點(diǎn)才閉合。,按鈕的結(jié)構(gòu)及工作原理,2009-02-26,38,1.6.2 行程開關(guān)（限位開關(guān)）,行程開關(guān)是一種利用生產(chǎn)機(jī)械某些運(yùn)動(dòng)部件的碰撞來發(fā)出控制命令的主令電器。用于控制生產(chǎn)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)方向、速度、行程大小或位置的一種自動(dòng)控制器件。 行程開關(guān)按其結(jié)構(gòu)可分為直動(dòng)式（按鈕式）、滾動(dòng)式和微動(dòng)式三種。,圖 滾輪式行程開關(guān)

20、1-滾輪 2-上轉(zhuǎn)臂 3-盤形彈簧 4-推桿 5-小滾輪 6-擒縱件 7、8-壓板9、10.彈簧 11-動(dòng)觸 12-靜觸頭,2009-02-26,39,結(jié)構(gòu) 符號(hào),a）常開觸點(diǎn),b）常閉觸點(diǎn),SQ,SQ,(a) 按鈕； (b) 單輪旋轉(zhuǎn)式； (c) 雙輪旋轉(zhuǎn)式,2009-02-26,40,2009-02-26,41,用途 具有更多操作位置和觸點(diǎn)、能夠接多個(gè)電路的一種手動(dòng)控制電器。由于它的檔位多、觸點(diǎn)多，可控制多個(gè)電路，能適應(yīng)復(fù)雜線路的要求。目前常用的轉(zhuǎn)換開關(guān)主要有兩大類，即萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)和組合開關(guān)。 結(jié)構(gòu),1.6.3 轉(zhuǎn)換開關(guān),2009-02-26,42,萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)的符號(hào)及觸點(diǎn)通斷表,2009-02-26,43,2009-02-26,44,2009-02-26,45,1.6.4 接近開關(guān),非接觸式的行程開關(guān)即為接近開關(guān)，又稱無觸點(diǎn)行程開關(guān)。當(dāng)某種物體與之接近到一定距離時(shí)就發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，它不需要施加機(jī)械力，而是通過其感辨頭與被測物體間介質(zhì)能量的變化來獲取信號(hào)。 接近開關(guān)按工作原理可以分為高頻振蕩型、電容型、霍爾型