1、第五章 常用低壓電器,第一節(jié) 常用低壓電器的基本知識,一、常用低壓電器的分類,（一）按用途分類 1）控制電器：用于各種控制電路和控制系統(tǒng)，控制受電設(shè)備并使其達到預(yù)期工作狀態(tài)要求的電器。 2）配電電器：用于電能輸送和分配，對電路及設(shè)備進行通斷、保護以及轉(zhuǎn)換電源和負載。 3）執(zhí)行電器：用于完成某種動作或傳送功能。,通常，額定電壓在交流1000V，直流1200V及其以下的電器稱為低壓電器。,4）通信用低壓電器：用于計算機接口和通信口，可與計算機網(wǎng)絡(luò)連接的電器。 5）終端電器：用于線路末端的小型化、模數(shù)化的組合式開關(guān)電器，可根據(jù)需要組合成對電路和用電設(shè)備進行配電、保護、控制、調(diào)節(jié)、報警等。 6）其他電

2、器：包括變頻調(diào)速器、可編程序控制器、軟起動器、穩(wěn)壓與調(diào)壓電器等。,（二）按工作條件分類 1）一般用途低壓電器；2）框用低壓電器 3）化工低壓電器； 4）船用低壓電器 5）牽引低壓電器； 6）航空低壓電器,（三）按動作性質(zhì)分類：,手動電器和自動切換電器,（五）按使用系統(tǒng)分類 1）自動控制電力系統(tǒng)用電器 2）電力系統(tǒng)用電器 3）自動化通信系統(tǒng)用電器,（四）按電器執(zhí)行功能分類 1）有觸頭電器 2）無觸頭電器 3）混合電器,（六）按電力拖動自動控制系統(tǒng)用電器分類 1）接觸器 2）主令電器 3）繼電器 4）執(zhí)行電器 5）熔斷器 6）低壓斷路器 7）隔離開關(guān) 8）成套電器,二、低壓電器的應(yīng)用,在電力拖電動

3、系統(tǒng)中，低壓電器主要用于對電動機 進行控制、調(diào)節(jié)和保護。,三、低壓電器額定工作制與正常工作條件,（一）額定工作制,1）8小時工作制：電器的工作時間不超過8小時。,2）長期工作制連續(xù)工作8小時以上。,3）短時工作制：有載時間和空載時間相互交替，且有載時間小于空載時間。,4）斷續(xù)周期工作制：有載時間和空載時間循環(huán)交替，且有一定比值。,（二）正常工作條件,（1）周圍空氣溫度規(guī)定為-5+40，24小時平均值不超過+35。,（2）安裝地點不超過海拔2000m。,（3）安裝地點的最高溫度為+40，相對濕度不超過50%。,（4）污染等級分為4級： 1）等級1：無污染。 2）等級2：有非導(dǎo)電性污染。 3）等級

4、3：有導(dǎo)電性污染。 4）等級4：造成持久性的導(dǎo)電污染。 工業(yè)電器一般適用于污染等級為3級的環(huán)境，家用電器適用于 等級為2級的環(huán)境。,第二節(jié) 常用低壓電器的基本問題,電磁機構(gòu) 低壓電器的基本結(jié)構(gòu) 觸頭系統(tǒng),一、電磁機構(gòu),（一）電磁機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式,電磁線圈 電磁機構(gòu) 鐵心 銜鐵,1按銜鐵的運動方式分,根據(jù)由鐵心和銜鐵構(gòu)成的磁路形狀及銜鐵運動方式的不同，以 及線圈接入電路的方式不同，電磁機構(gòu)可分為多種形式。,1）銜鐵繞棱角轉(zhuǎn)動拍合式鐵心：,在該方式中，銜鐵繞磁軛的棱角轉(zhuǎn)動，鐵心用電工軟鐵制成， 適用于直流接觸器和繼電器，如圖5-2d.,2）銜鐵繞軸轉(zhuǎn)動拍合式鐵心：銜鐵可繞軸轉(zhuǎn)動，鐵心用硅鋼片疊成，適

5、用于中小容量交流接觸器和繼電器，如圖5-2e。,3）銜鐵直線運動式鐵心：銜鐵在線圈內(nèi)作直線運動，多用于中小容量交流接觸器和繼電器，如圖5-2a、b、c。,2按磁路形式分：有U型（如圖5-2a、c、d所示)和 E型（如圖5-2b、e所示)。,3按線圈的連接方式分,1）串聯(lián)電磁機構(gòu)：電磁線圈串聯(lián)于電路中，如圖5-3a所示。 按電流種類又分為直流串聯(lián)電磁機構(gòu)和交流串聯(lián)電磁機構(gòu)。 該結(jié)構(gòu)的特點是匝數(shù)少，線徑粗，銜鐵動作與否取決于線圈中 電流的大小，故又稱為電流線圈。,2）并聯(lián)電磁機構(gòu)：電磁線圈并聯(lián)于電路中，如圖5-3b所示。 按電流種類又分為直流并聯(lián)電磁機構(gòu)和交流并聯(lián)電磁機構(gòu)。 該結(jié)構(gòu)的特點是匝數(shù)多，

6、線徑細，銜鐵動作與否取決于線圈中 電壓的大小，故又稱為電壓線圈。,4按電磁線圈的種類分：直流線圈和交流線圈。,（二）電磁機構(gòu)的工作特性,1吸力特性,1）交流電磁機構(gòu)的吸力特性,交流電磁機構(gòu)的電流I與電磁氣隙成正比，故當(dāng)線圈未吸合時，電流可達吸合后電流的56倍，如果銜鐵卡住，或頻繁動作，線圈可能燒毀，所以在可靠性要求高或操作頻繁時，一般不采用交流電磁結(jié)構(gòu)。,2）直流電磁機構(gòu)的吸力特性,直流電磁機構(gòu)的電流與氣隙大小無關(guān)，而電磁吸力與氣隙的平方成反比，所以直流電磁機構(gòu)適用于動作頻繁的場合，且吸合后電磁吸力較大，工作可靠。但是當(dāng)直流電磁機構(gòu)的電磁線圈斷電時，由于磁通急劇變化，在線圈中會感應(yīng)出很大的反電

7、動勢，其值可達線圈額定電壓的10倍以上，很容易使線圈損壞，因此，一般在電磁線圈兩端并聯(lián)一個放電回路。如圖5-3所示。,圖5-3 直流線圈斷電放電回路,2單相交流電磁機構(gòu)中短路環(huán)的作用,在交流電磁機構(gòu)中，一般在鐵心端面上安裝一個銅制短路環(huán)以 便保證電磁機構(gòu)正常工作。,二、觸頭系統(tǒng),（一）觸頭的接觸形式,觸頭的作用：觸頭是電磁式電器的執(zhí)行元件，起接通和分斷電 路的作用。,點接觸：用于小電流接觸器中。 線接觸：用于通電次數(shù)多，電流大的場合。 面接觸：允許通過較大電流。,（二）觸頭的種類,主觸頭：用于接通和斷開主電路，允許通過較大電流。 輔助觸頭：用于接通和斷開控制電路，允許通過較小電流。,按觸頭控制

8、的電路分：,按觸頭原始狀態(tài)分：,常開觸頭：電磁線圈未通電時，斷開的觸頭。 常閉觸頭：電磁線圈未通電時，閉合的觸頭。,三、電弧的產(chǎn)生和常用的滅弧方法,（一）電弧的產(chǎn)生,當(dāng)觸頭分斷電路時，若觸頭間的電壓達12V20V、電流達0.251A，觸頭間隙就會產(chǎn)生電弧。電弧會使觸頭燒蝕，并使電路切斷時間延長，甚至不能斷開，造成事故，為此，必須采取滅弧措施，加速并可靠的熄滅電弧。,（二）常用的滅弧方法,1雙斷口滅弧,2磁吹滅弧,3柵片滅弧,4滅弧罩滅弧,第三節(jié) 主令電器與轉(zhuǎn)換開關(guān),一、主令電器 主令電器是電氣自動控制系統(tǒng)中用來發(fā)送或轉(zhuǎn)換控制指令的電器，是一種用于控制電路的控制電器。 1.控制按鈕 控制按鈕主要

9、用于遠距離操作具有電磁線圈的電器，也用在控制電路中發(fā)布指令和執(zhí)行電氣連鎖。 1）按鈕結(jié)構(gòu)及工作原理 一般由按鈕帽、復(fù)位彈簧、觸頭和外殼等組成，其外形和結(jié)構(gòu)如圖5-8a、b所示。,當(dāng)按下按鈕時，橋式觸頭隨著推桿一起往下移動，常閉觸頭分斷；橋式觸頭繼續(xù)往下移動，直到和下面一對靜觸頭接觸，于是常開觸頭接通。 松開按鈕后，復(fù)位彈簧使推桿和觸頭復(fù)位，常開觸頭恢復(fù)為分斷狀態(tài)，常閉觸頭恢復(fù)為接通狀態(tài)。 控制按鈕文字符號為SB，其常開觸頭、常閉觸頭與復(fù)合觸頭的圖形符號如圖所示。,2）控制按鈕類型及主要技術(shù)參數(shù) 按保護形式分：有開啟式、保護式、防水式、防腐式等。 按結(jié)構(gòu)形式分：有嵌壓式、緊急式、鑰匙式、旋鈕式、

10、帶信號燈式、帶燈撳鈕式等。 按顏色分：有紅、黑、綠、白、藍等。 主要技術(shù)參數(shù)：額定電壓、額定電流、結(jié)構(gòu)形式、觸頭數(shù)量、鈕數(shù)、按鈕顏色等。 3）選用原則 根據(jù)使用場合選擇種類；根據(jù)用途選擇結(jié)構(gòu)形式；根據(jù)控制要求選擇數(shù)量等。,2.行程開關(guān) 行程開關(guān)是用來反映工作機械的行程位置，并發(fā)出指令，以控制其運動方向和行程大小的指令電器。 1）行程開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 基本結(jié)構(gòu)：操作頭、觸頭系統(tǒng)與外殼組成，外形如圖5-9所示。 工作原理：當(dāng)生產(chǎn)機械的運動部件到達某一位置時，運動部件上的檔塊碰壓行程開關(guān)的操作頭，使行程開關(guān)的觸頭改變狀態(tài)，對控制電路發(fā)出接通、斷開或變換某些控制電路的指令，以達到設(shè)定的控制要求

11、。 行程開關(guān)文字符號為SQ，其常開觸頭、常閉觸頭、復(fù)合觸頭的圖形符號如圖5-10所示。,2）行程開關(guān)類型及主要技術(shù)參數(shù) 按運動形式分：直動式、轉(zhuǎn)動式與微動式。 按復(fù)位形式分：自動復(fù)位和非自動復(fù)位。 按有無觸頭分：有觸頭和無觸頭。 主要技術(shù)參數(shù)：額定電壓、額定電流、結(jié)構(gòu)形式、觸頭對數(shù)、動作行程（距離或角度）、超行程（距離或角度）。,3.接近開關(guān) 接近開關(guān)是一種非接近式的檢測裝置，能檢測金屬物體或非金屬物體的存在與否，只要當(dāng)運動物體接近它一定距離時就能發(fā)出信號，以控制運動物體的位置，接近開關(guān)不僅具有向程開關(guān)的作用，還有計數(shù)作用。 技術(shù)參數(shù)：工作電壓、輸出電流、控制功率、動作距離、重復(fù)精度、操作頻率

12、、復(fù)位行程等。 接近開關(guān)的文字符號為SP，常開觸頭和常閉觸頭的圖形符號如圖5-11所示。 選用原則： 1）用于工作頻率高、可靠性及精度要求均較高的場合。 2）按輸出要求選擇觸頭形式和數(shù)量。,4.萬能轉(zhuǎn)換開關(guān) 萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)是由多組相同結(jié)構(gòu)的觸頭組件疊裝而成的多檔位多回路的手動控制電器。 基本構(gòu)成：接觸系統(tǒng)、凸輪機構(gòu)、轉(zhuǎn)軸、手柄與定位機構(gòu)等，外形示意圖如圖5-12所示。 主要技術(shù)參數(shù)：額定電壓、額定電流、觸頭技術(shù)數(shù)據(jù)、操作頻率、觸頭數(shù)、檔數(shù)、操作方式等。 選用原則：1）按額定電壓和工作電流選用相應(yīng)的開關(guān)系 列；2）根據(jù)要求確定觸頭數(shù)量和接線圖號。,第四節(jié) 電磁式接觸器,接觸器是一種適用于在低壓配電

13、系統(tǒng)中遠距離控制、頻繁操作、直流主電路及大容量控制電路的自動控制開關(guān)電器。,接觸器的分類：,按操作方式分：電磁接觸器、氣動接觸器、電磁氣動接觸器。,按滅弧介質(zhì)分：空氣電磁式、油浸式和真空式接觸器。,按主觸頭控制的電流種類分：交流、直流、切換電容接觸器。,一、接觸器的結(jié)構(gòu)及工作原理,電磁機構(gòu) 觸頭系統(tǒng) 滅弧裝置 釋放彈簧 觸頭彈簧 底座,1.接觸器結(jié)構(gòu),2.電磁式接觸器的基本工作原理：利用電磁原理，通過控制電路的控制和可動銜鐵的運動來帶動觸頭，控制主電路的通斷。當(dāng)接在控制電路中的線圈通電后，銜鐵在電磁吸力作用下被吸向鐵心，銜鐵運動的同時帶動觸頭動作，使其常閉觸頭分開，常開觸頭閉合。當(dāng)線圈斷電或線

14、圈的電壓過低時，電磁吸力消失或減弱，銜鐵在釋放彈簧的作用下釋放，使觸頭復(fù)位，實現(xiàn)控制電路通斷和失電壓與欠電壓釋放保護功能。,二、電磁式接觸器的分類及主要技術(shù)參數(shù) 1按接觸器的極數(shù)和電流種類分類 按主觸頭的個數(shù)分類:接觸器有兩極、三極和四極接觸器。按主觸頭接通和分斷主電路的電流種類分類：交流接觸器和直流接觸器。 2額定工作電壓：是指主觸頭之間的正常工作電壓。直流接觸器額定電壓有：110V、220V、440V、750V；交流接觸器額定電壓有：220V、380V、660V、1140V。 3額定工作電流：是指主觸頭正常工作電流。直流接觸器額定電流有：40A、80A、100A、150A、250A、400

15、等；交流接觸器額定電流有：10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A等。 4主觸頭通斷能力：指主觸頭在規(guī)定條件下，能可靠地接通和分斷的電流值。,5線圈額定工作電壓：指接觸器電磁線圈正常工作電壓值。交流線圈有：24V、36V、48V、110V、127V、220V、380V。直流線圈有：24V、38V、110V、220V、440V。 6允許操作頻率：指接觸器在每小時內(nèi)允許的最高操作次數(shù)。 7機械壽命和電氣壽命：機械壽命是指接觸器在需要修理或更換機構(gòu)零件前所能承受的無載操作次數(shù)。電器壽命是在規(guī)定的正常工作條件下，接觸器需要修理或更換零件前的有載次數(shù)。 8接觸器線圈的啟動功

16、率和吸持功率： 直流接觸器的啟動功率與吸持功率相等；交流接觸器啟動視在功率一般為吸持功率的58倍。線圈的工作功率是指吸持有功功率。 9使用類別：接觸器用于不同負載時，對主觸頭的接通和分斷能力的要求也不同。接觸器常見的使用類別及典型應(yīng)用如下表所示。,表5-1 接觸器的常見使用類別和典型用途,三、常用典型接觸器 （一）交流接觸器：CJ20、B系列接觸器。 （二）切換電容器接觸器：用于低壓無功補償設(shè)備中。 （三）真空交流接觸器：適用于條件惡劣及危險環(huán)境中。 （四）直流接觸器：主要用于直流電力系統(tǒng)中。,四、接觸器的選用 1）接觸器極數(shù)和種類的選擇： 根據(jù)主觸頭接通和分斷的電流種類，選用直流和交流接觸器

17、。 根據(jù)主觸頭控制的相數(shù)確定接觸器的極數(shù)。 根據(jù)接觸器應(yīng)用場地的條件選用普通接觸器還是特殊接觸器。 2）根據(jù)接觸器所控制負載的工作任務(wù)選擇相應(yīng)的接觸器。 3）根據(jù)負載的功率和操作情況來確定接觸器主觸頭的電流等級。 4)根據(jù)接觸器主觸頭所控制電路電壓等級來確定接觸器的額定電壓等級。 5）接觸器線圈的額定電壓由所接控制電路電壓來確定。 6）接觸器常開、常閉觸頭數(shù)目要滿足控制要求。,第五節(jié) 電磁式電壓、電流繼電器,繼電器是一種控制元件，根據(jù)輸入信號的不同而達到不同的控制目的。繼電器一般用來接通和斷開控制電路 一、電磁式繼電器的基本結(jié)構(gòu)及分類 （一）電磁式繼電器的基本結(jié)構(gòu) 電磁式繼電器有直流和交流之分

18、，其結(jié)構(gòu)和工作原理與接觸器基本相同，但觸頭的通斷電流值比接觸器小，沒有滅弧裝置。由于繼電器為了滿足控制要求，需要調(diào)節(jié)繼電器的動作參數(shù)，故又調(diào)節(jié)裝置。 （二）電磁式繼電器的分類 按輸入信號不同分：有電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器等。 按線圈種類不同分：有交流和直流繼電器。 按用途分：有控制繼電器、保護繼電器等。,二、繼電器的主要技術(shù)參數(shù) 1額定參數(shù)：是指繼電器的線圈和觸頭在正常工作時允許的電壓或電流值。 2動作參數(shù)：即繼電器的吸合值和釋放值。對電壓繼電器為吸和電壓U0和釋放電壓Ur；對電流繼電器為吸合電流和釋放電流。 3整定值：根據(jù)要求，對繼電器的動作參數(shù)進行人工調(diào)整的值。 4返回參數(shù)：是指

19、繼電器的釋放值與吸合值的比值，用K表示。不同的應(yīng)用場合要求繼電器的返回參數(shù)不同。 5動作時間：有吸合時間和釋放時間兩種。吸合時間是指線圈接受電信號起，到銜鐵完全吸合所需的時間；釋放時間是指從線圈斷電到銜鐵完全釋放所需的時間。,三、電磁式電壓繼電器與電流繼電器 （一）電磁式電壓繼電器 1過電壓繼電器：在電路中用于過電壓保護。當(dāng)線圈為額定電壓時，銜鐵不吸合，只有當(dāng)線圈電壓高于其額定電壓一定值時，銜鐵才吸合相應(yīng)觸頭動作；當(dāng)線圈電壓低于繼電器釋放電壓時，銜鐵返回釋放狀態(tài)，相應(yīng)觸頭也返回到原始狀態(tài)。 2欠電壓繼電器：在電路中用于欠電壓保護。當(dāng)線圈電壓低于額定電壓時，銜鐵就吸合，而當(dāng)線圈電壓很低時銜鐵才釋

20、放。,（二）電磁式電流繼電器 1過電流繼電器：正常工作時，線圈流過負載電流，銜鐵不吸合；當(dāng)流過線圈的電流超過一定值時，銜鐵吸合使觸頭動作，常閉觸頭打開，切斷接觸器線圈電路，使接觸器線圈釋放，接觸器主觸頭斷開主電路，起到保護作用。 2欠電流繼電器：正常工作時，線圈流過額定電流，銜鐵處于吸合狀態(tài)；當(dāng)負載電流減小至繼電器釋放電流時，銜鐵釋放，觸頭恢復(fù)到原始狀態(tài)。欠電流繼電器只用于直流電路中。 （三）電磁式中間繼電器 中間繼電器的特點是觸頭數(shù)量較多，在電路中起增加觸頭數(shù)量和中間放大作用。有交流和直流繼電器之分。,四、繼電器的選用 1類別的使用：AC-11控制交流電磁鐵，DC-11控制直流電磁鐵。 2額

21、定工作電流和額定工作電壓的選用：繼電器線圈電壓應(yīng)為額定值，繼電器的最高電流應(yīng)小于額定發(fā)熱電流。 3工作制的選用：繼電器的工作制應(yīng)與使用場合的工作制一致。 4繼電器返回系數(shù)的調(diào)節(jié)：應(yīng)根據(jù)控制要求進行繼電器返回系數(shù)的調(diào)節(jié)。,第五節(jié) 時間繼電器,當(dāng)接受到輸入信號，經(jīng)過一段時間后執(zhí)行機構(gòu)才動作的繼電器稱為時間繼電器。 按其動作原理可分為電磁阻尼式、空氣阻尼式、電動機式、電子式等； 按延時方式可分為通電延時型和斷電延時型。 一、直流電磁阻尼式時間繼電器 1.工作原理 該繼電器是在直流電磁式電壓繼電器的鐵心上增加一個阻尼銅套，便成為直流電磁阻尼式時間繼電器，其結(jié)構(gòu)見下圖。,直流電磁阻尼式時間繼電器,直流電

22、磁式斷電延時型時間繼電器是利用電磁阻尼原理產(chǎn)生延時的。這種時間繼電器只能用于斷電延時，延時時間僅為0.35s，只能用于延時短且要求不高的場合。 2.延時時間的調(diào)整方法 常用延時時間的調(diào)整方法： （1）改變非磁性墊片厚度 墊片厚，延時時間短；墊片薄，延時時間長。此調(diào)整方法是釋放延時的粗調(diào)。 （2）調(diào)整釋放彈簧 釋放彈簧越松，釋放磁通越小，釋放延時越長。此調(diào)整方法是釋放延時的細調(diào)。,二、空氣阻尼式時間繼電器,結(jié)構(gòu)與工作原理 空氣阻尼式時間繼電器是利用空氣阻尼原理獲得延時的。它由電磁機構(gòu)、延時機構(gòu)（空氣室、傳動機構(gòu)）、觸頭系統(tǒng)三部分組成。延時方式有通電延時和斷電延時兩種。結(jié)構(gòu)圖見上圖。 工作原理：當(dāng)

23、線圈1通電后，銜鐵3連同推板5被鐵心2吸引向上吸合，上方微動開關(guān)16壓下，使上方微動開關(guān)觸頭迅速轉(zhuǎn)換。同時在空氣室10內(nèi)與橡皮膜9相連的活塞桿6在彈簧7作用下也向上移動，由于橡皮膜下方的空氣稀薄形成負壓，起到空氣阻尼的作用，因此活塞桿只能緩慢向上移動，移動速度由進氣孔12的大小而定，可通過調(diào)節(jié)螺釘11調(diào)整。經(jīng)過一段延時后，活塞13才能移到最上端，并通過杠桿15壓動開關(guān)14，使其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。而另一個開關(guān)16是在銜鐵吸合時，通過推板5的作用立即動作，故稱開關(guān)16為瞬動觸頭。,當(dāng)線圈斷電時，銜鐵在反力彈簧4作用下，將活塞推向下端，這時橡皮膜下方氣室內(nèi)的空氣通過橡皮膜9、彈簧8和活塞1

24、3的肩部所形成的單向閥，迅速將空氣排掉，使開關(guān)14、16觸頭復(fù)位。 空氣阻尼式時間繼電器的延時時間為0.4180s，但精度不高。 三、晶體管式時間繼電器（電子式時間繼電器） 最常用的是阻容式時間繼電器，利用電容對電壓變化的阻尼作用來實現(xiàn)延時。 以JS1系列晶體管時間繼電器為例，原理示意圖如下。,晶體管式時間繼電器,當(dāng)電源通電時，晶體管V1立即導(dǎo)通，V2截止，繼電器K不動作。同時，電源通過電位器RP和R對電容充電，a點電位逐漸上升，當(dāng)a點電位高于b點電位時，二極管VD1導(dǎo)通，使V1截止，而V2變?yōu)閷?dǎo)通，繼電器K的線圈有電流通過，使觸頭動作。調(diào)節(jié)RP值可調(diào)節(jié)延時時間。,四、電動機式時間繼電器 由微

25、型同步電動機拖動減速齒輪，經(jīng)傳動機構(gòu)獲得觸頭延時動作。延時方式有通電延時型和斷電延時型兩種。,當(dāng)同步電機8通電后，帶動減速齒輪7與差動輪系6一起轉(zhuǎn)動，差動輪系z1與z3在軸上空轉(zhuǎn)，z2在另一個軸上空轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)軸不轉(zhuǎn)。當(dāng)需要延時時，接通電磁鐵線圈，使離合電磁鐵吸合，將齒輪z3剎住。于是，齒輪z2的旋轉(zhuǎn)只能以z3為軌跡連同其軸作圓周運動。當(dāng)軸上的凸輪隨著軸轉(zhuǎn)動到合適位置，它就推動脫扣機構(gòu)，使延時觸頭動作，并通過一對常閉觸頭的分斷，切斷同步電機電源。需要復(fù)位時，只要斷開離合電磁鐵的電源，所有機構(gòu)將在復(fù)位游絲的作用下復(fù)位。 電動機式時間繼電器具有延時精度高、延時范圍寬等特點，但也存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壽命短、體

26、積大等特點，一般用于要求延時精度高的場合。,第六節(jié) 熱繼電器,熱繼電器是電流通過發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量，使檢測元件的物理量發(fā)生變化，從而使觸頭改變狀態(tài)的一種繼電器。 熱繼電器主要用于電動機的長期過載保護。,一、雙金屬片熱繼電器的結(jié)構(gòu)及工作原理 雙金屬片熱繼電器由發(fā)熱元件、觸頭系統(tǒng)、復(fù)位按鈕、電流整定裝置和溫度補償元件組成。發(fā)熱元件由主雙金屬片及環(huán)繞其上的電阻絲組成，雙金屬片由兩種線膨脹系數(shù)不同的金屬用機械碾壓而成。 發(fā)熱元件串接在電動機定子回路中，當(dāng)電動機正常運行時，發(fā)熱元件產(chǎn)生的熱量雖能使雙金屬片發(fā)生變形，但還不足以使熱繼電器的觸頭動作。當(dāng)電動機過載時過載電流通過發(fā)熱元件，使雙金屬片彎曲位移增大

27、，由于兩層金屬片的線膨脹系數(shù)不同，且兩層金屬片又緊密地壓合在一起，因此，使得雙金屬片向被動層一側(cè)彎曲，使繼電器觸頭動作，從而切斷電動機控制回路，實現(xiàn)過載保護。,常見的雙金屬片的加熱方式有直接加熱、間接加熱、復(fù)式加熱與電流互感器加熱等多種。 雙金屬片熱繼電器結(jié)構(gòu)原理：如下圖所示。,由于熱繼電器的發(fā)熱元件有熱慣性，在電路中不能做瞬時過載保護，更不能做短路保護，主要用于電動機的過載保護、斷相保護和三相電流不平衡運行的保護以及其他電氣設(shè)備發(fā)熱狀態(tài)的控制。,二、帶斷相保護的熱繼電器的工作原理 當(dāng)三相異步電動機的定子繞組采用聯(lián)接法時，必須采用三相結(jié)構(gòu)帶斷相保護裝置的熱繼電器。 帶斷相保護的熱繼電器可對三相

28、異步電動機進行斷相保護，其導(dǎo)板為差動機構(gòu)，如教材圖5-22所示。 熱繼電器的文字符號為FR，熱元件和觸頭的電氣圖形符號如圖5-23所示。,三、熱繼電器的選用 熱繼電器的額定電流應(yīng)按電動機額定電流選擇，對過載能力較差的電動機，通常按電動機額定電流的60%80%來選擇熱繼電器的額定電流。,第七節(jié) 速度繼電器,速度繼電器是當(dāng)轉(zhuǎn)速達到規(guī)定值時動作的繼電器，常被用于電動機反接制動的控制電路中。當(dāng)反接制動使電動機轉(zhuǎn)速下降到接近于零時，速度繼電器的觸頭復(fù)位，通過控制電路的作用自動及時地切斷電源，以防電動機反向運轉(zhuǎn)。 一、感應(yīng)式速度繼電器的結(jié)構(gòu) 感應(yīng)式速度繼電器主要由轉(zhuǎn)子、定子及觸頭系統(tǒng)三部分組成，轉(zhuǎn)子是一個

29、圓柱形永久磁鐵，定子是一個籠型空心圓環(huán)形，由硅鋼片疊成，并嵌有籠形導(dǎo)條。,二、感應(yīng)式速度繼電器的工作原理 工作原理：速度繼電器的轉(zhuǎn)子軸與被控電機的軸相連，當(dāng)電機運行時，速度繼電器的轉(zhuǎn)子隨電動機軸轉(zhuǎn)動，永久磁鐵形成旋轉(zhuǎn)磁場，定子中的籠形導(dǎo)條切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，形成感應(yīng)電流，在磁場的作用下產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使定子隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動，但由于有返回杠桿擋住，故定子只能隨轉(zhuǎn)子方向轉(zhuǎn)動一定角度。當(dāng)定子偏轉(zhuǎn)到一定的角度時，在杠桿7的作用下使常閉觸點打開，敞開觸點閉合。當(dāng)被控電動機轉(zhuǎn)速下降時，速度繼電器轉(zhuǎn)子也下降，使電磁轉(zhuǎn)矩減小，當(dāng)電磁轉(zhuǎn)矩小于反作用彈簧的反作用力時，定子返回原位，速度繼電器的觸點也恢復(fù)原

30、位。,第八節(jié) 熔斷器,一、熔斷器的機構(gòu)、工作原理及保護特性 熔斷器主要由熔體、絕緣管座、填料及導(dǎo)電部件組成。熔斷器在使用時，熔體與被保護電路串聯(lián)，負載電流流過熔體，由于電流的熱效應(yīng)，當(dāng)電路為正常電流時熔體溫度較低，當(dāng)電路發(fā)生短路故障或過載時，流過熔體的電流增大，熔體溫度急劇上升，熔體溫度達到熔點使其熔斷，從而斷開電路，起到保護作用。 熔斷器的保護特性又稱熔斷特性或安秒特性，指熔體的熔斷電流與熔斷時間的關(guān)系曲線。,二、熔斷器的主要技術(shù)參數(shù) 1）額定電壓：是熔斷器長期工作時的電壓，其值一般要大于或等于熔斷器所接電路的額定電壓。 2）額定電流：指熔斷器長期工作，各部件溫升不超過允許溫升的最大工作電流

31、。熔斷器的額定電流有兩種：一種是熔管額定電流，另一種是熔體額定電流。熔體的額定電流不允許大于熔管的額定電流。 3）極限分斷能力：指熔斷器在額定電壓下工作時，能可靠分斷的最大電流值。取決于熔斷器的滅弧能力，與熔體的額定電流無關(guān)。,三、常用熔斷器 1.插入式熔斷器 2.螺旋式熔斷器 3.無填料密閉管式熔斷器 4.有填料密閉管式熔斷器,四、熔斷器的選擇 熔斷器的選擇包含熔斷器類型的選擇和熔體、熔斷器額定電流的選擇。 1）熔斷器類型的選擇：對于保護照明和電動機的熔斷器只考慮過載保護，熔體的熔化系數(shù)要小一些。熔斷器的額定電壓與保護電路相符。,2）熔體、熔斷器電流的選擇： 對于平穩(wěn)、無沖擊電流的負載可按負

32、載電流實際大小確定。 對單臺電動機： INP=（1.52.5）INM 式中 INP熔體額定電流（A）。 INM電動機額定電流（A）。 多臺電動機共用同一熔斷器 INP=(1.52.5)INMmax+INM 式中 INMmax容量最大一臺電機的額定電流（A） INM其余電機額定電流之和 當(dāng)熔體的電流確定后，熔斷器的電流應(yīng)大于熔體電流來確定。,第九節(jié) 低壓斷路器,低壓斷路器的功能相當(dāng)于刀開關(guān)、熔斷器、熱繼電器、過電流繼電器及欠電壓繼電器的組合，是一種既有手動開關(guān)作用又能自動進行欠電壓、失電壓、過載和短路保護的開關(guān)電器。 一、低壓斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理 1主觸頭及滅弧裝置 主觸頭用來接通和分斷主電路，并裝有滅弧裝置。 2脫扣器 脫扣器是斷路器的感受元件，當(dāng)電路出現(xiàn)故障時，脫扣器感測到故障信號后，經(jīng)自由脫扣機構(gòu)是斷路器主觸頭分斷。 3自由脫扣機構(gòu)和操作機構(gòu) 自由脫扣機構(gòu)是用來聯(lián)系操作機構(gòu)與主觸頭的機構(gòu)，當(dāng)操作機構(gòu)處于閉合位置時，也可操作分勵脫扣器進行脫扣，將主觸頭分開。,4工作原理 低壓斷路器的