1、低壓電氣元件,2008-01,本課程教學目標,本課程的主要內容是介紹電氣控制線路中常用的低壓電器基本電氣控制元件；為從事電氣行業(yè)打下基礎。,設備不僅需要有驅動（動力）設備。而且還需要一套控制裝置，即各類電器，用以實現(xiàn)各種工藝要求。 對電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用起控制、調節(jié)、檢測、轉換及保護作用的電工器械稱電器。 工作在交流電壓1200V，或直流電壓1500V及以下的電路中起通斷、保護、控制或調節(jié)作用的電器產(chǎn)品叫做低壓電器。,常用低壓電器,低壓電器的分類,1.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，如接觸器、繼電器等。 (2)主令電器：用于自動控制系統(tǒng)中發(fā)送控制指令的電器

2、，如按鈕、行程開關等。 (3)保護電器：用于保護電路及用電設備的電器，如熔斷器、熱繼電器等。 (4)配電電器：用于電能的輸送和分配的電器。如低壓斷路器、隔離器等。 (5)執(zhí)行電器：用于完成某種動作或傳動功能的電器，如電磁鐵、電磁離合器等。,低壓電器的分類,（1）電磁式電器：依據(jù)電磁感應原理來工作的電器，如交直流接觸器、各種電磁式繼電器等。 （2）非電量控制器：電器的工作是靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器，如刀開關、行程開關、按鈕、速度繼電器壓力繼電器、溫度繼電器等。,2.按工作原理分類：,低壓電器的分類,3.按操作方式分類： （1）自動電器：時間繼電器、速度繼電器等 （2）手動電器：按

3、鈕、刀開關、轉換開關等 4.按觸點類型： （1）有觸點電器：繼電器、接觸器、行程開關等 （2）無觸點電器：固態(tài)繼電器、接近開關等,低壓電器的發(fā)展方向,目前正沿著體積小、重量輕、安全可靠、使用方便的方向發(fā)展，大力發(fā)展電子化的新型控制電器，如接近開關、光電開關、電子式時間繼電器、固態(tài)繼電器與接觸器等以適應控制系統(tǒng)迅速電子化的需要。,主要 內容：,掌握低壓電器的： 1、結構組成 2、工作原理 3、型號規(guī)格（參數(shù)） 4、圖形文字符號 5、選用原則,第一節(jié) 控制電器,接觸器是一種接通或切斷電動機或其他負載主電路的自動切換電器。它是利用電磁力來使開關打開或斷開的電器，適用于頻繁操作、遠距離控制強電電路，并

4、具有低壓釋放的保護性能。接觸器通常分為交流接觸器和直流接觸器。,一 接觸器電氣符號KM,交流接觸器,直流接觸器,第一節(jié) 控制電器,1.其主要結構：電磁機構、觸點系統(tǒng)、滅弧機構、回位彈簧力裝置、支架與底座等。,一 接觸器,1-動觸頭 2-靜觸頭 3-銜鐵 4-緩沖彈簧 5-電磁線圈 6-鐵心 7-墊氈 8-觸頭彈簧 9-滅弧罩 10-觸頭壓力簧片,2.工作原理：當線圈得電后，銜鐵被吸合，帶動三對主觸點閉合，接通電路，輔助觸點也閉合或斷開；當線圈失電后，銜鐵被釋放，三對主觸點復位，電路斷開，輔助觸點也斷開或閉合,2.接觸器工作原理,3接觸器有關符號,圖形符號、文字符號、產(chǎn)品型號,KM,KM,KM,

5、線圈 主觸點 常開觸點 常閉觸點,KM,接觸器主觸頭用于主電路（流過的電流大，需加滅弧裝置）,接觸器輔助觸頭用于控制電路 （流過的電流小，無需加滅弧裝置）,接觸器線圈連接于控制電路,輔 助 觸 頭,3接觸器有關符號,圖形符號、文字符號、產(chǎn)品型號,CJ20系列交流接觸器：用于交流50Hz，額定電壓至660V(個別等級至1140V)，電流至630A的電力線路中供遠距離頻繁接通和分斷電路以及控制交流電動機，并適宜于與熱繼電器或電子保護裝置組成電磁起動器，以保護電路或交流電動機可能發(fā)生的過負荷及斷相。,直流接觸器CZ18系列-2,3接觸器有關符號,圖形符號、文字符號、產(chǎn)品型號,CZ18系列直流接觸器：

6、主要供遠距離接通與斷開額定電壓至440V額定發(fā)熱電流至1600A的直流電力線路之用。并適宜于直流電動機的頻繁起動，停止，換向及反接制動。,4、接觸器的主要技術參數(shù),1、主觸頭額定電壓 2、主觸頭額定電流 3、輔助觸頭額定電流 4、主觸點和輔助觸點數(shù)目 5、吸引線圈額定電壓 6、接通和分斷能力 7、機械壽命、電氣壽命,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、接觸器類別及對應典型用途,6、交、直流接觸器區(qū)別,

7、交流接觸器用于遠距離控制電壓至380V，電流至600A的交流電路，以及頻繁起動和控制交流電動機的控制電器。 常用的交流接觸器產(chǎn)品，國內有NC3（CJ46）、CJ12、CJ10X、CJ20、CJX1、CJX2等系列；引進國外技術生產(chǎn)的有B系列、3TB、3TD、LCD等系列。 CJ20系列交流接觸器的主觸點均做成三極，輔助觸點則為兩動合兩動斷形式。此系列交流接觸器常用于控制籠型電動機的起動和運轉。,直流接觸器與交流接觸器的工作原理相同。結構也基本相同，不同之處是，鐵心線圈通以直流電，不會產(chǎn)生渦流和磁滯損耗，所以不發(fā)熱。為方便加工，鐵心由整塊軟鋼制成。為使線圈散熱良好，通常將線圈繞制成長而薄的圓筒型

8、，與鐵心直接接觸，易于散熱。 常用的直流接觸器有：CZ0、CZ18等系列。,繼電器是一種利用電流、電壓、時間、溫度等信號的變化來接通或斷開所控制的電路，以實現(xiàn)自動控制或完成保護任務的自動電器。,二 繼電器電氣符號KA,繼電器和接觸器的工作原理一樣。主要區(qū)別在于，接觸器的主觸頭可以通過大電流，而繼電器的 觸頭只能通過小電流。所以，繼電器只能用于控制電路中。,1、 中間繼電器,中間繼電器和接觸器的結構和工作原理大致相同。 主要區(qū)別： 接觸器的主觸點可以通過大電流； 繼電器的體積和觸點容量小，觸點數(shù)目多，且只能通過小電流。所以，繼電器一般用于機床的控制電路中。,線圈 常開觸頭 常閉觸頭,中間繼電器J

9、Z7系列-1,適用于交流50Hz、或60Hz、額定電壓至380V或直流額定電壓至220V的控制電路中，用來控制各種電磁線圈，以使信號擴大或將信號同時傳送給有關控制元件。,中間繼電器JZ7系列-3,中間繼電器JZ14系列-1,JZ14系列交直流中間繼電器，適用于交流50赫茲電壓380伏及以下；直流電壓220伏及以下的控制電路中作為增加信號大小及數(shù)量之用。,2、時間繼電器,時間繼電器是從得到輸入信號(線圈通電或斷電)起，經(jīng)過一段時間延時后觸頭才動作的繼電器。適用于定時控制。,數(shù)控機床中一般由計算機軟件實現(xiàn)時間控制。,時間繼電器的文字符號和圖形符號,a) 一般線圈符號 b) 通電延時線圈 c) 斷電

10、延時線圈 d) 延時閉合的動斷觸點 e) 延時斷開的動斷觸點 f) 延時斷開的動合觸點 g) 延時閉合的動斷觸點 h) 瞬時動合觸點 i) 瞬時動斷觸點,空氣式時間繼電器的工作原理,通電延時線圈,斷電延時線圈,時間繼電器觸頭類型,通 電 式,瞬 時 動 作,延 時 動 作,常閉觸點,常開觸點,常開 通電后 延時閉合,常閉 通電后 延時斷開,時間繼電器JS7-A系列-2,調節(jié)定時時間,線圈,控制觸點,時間繼電器JS7系列-3,時間繼電器JS11系列-1,JS11系列數(shù)字式時間繼電器 JS11系列數(shù)字式時間繼電器是JS11系列電動式時間繼更新?lián)Q代產(chǎn)品。它采用先進的數(shù)控技術，用集成電路和LED顯示器

11、件取供電動機和機械傳動系統(tǒng)。JS11系列時間繼電器相比。除兼有電動式長延時的優(yōu)點外，交具有無機械磨損、工作穩(wěn)定、可靠、精度高；計數(shù)清晰悅目、準確直觀和結構新穎等優(yōu)點，廣泛用于自動程序控制系統(tǒng)，及各種生產(chǎn)工藝過程的自動控制系統(tǒng)，作為時間控制器件使用。,時間繼電器JSB-10系列-2,3速度繼電器 電器符號KS,速度繼電器是測量轉速的元件。它能反映轉動的方向以及是否停轉、因此廣泛用于異步電動機的反接制動中。其結構和工作原理與籠型電動機類似，主要有轉子、定子和觸點三部分。其中轉子是圓柱形永磁鐵，與被控旋轉機構的軸連接，同步旋轉。定子是籠形空心圓環(huán)，內裝有籠形繞組、它套在轉子上，可以轉動一定的角度。當

12、轉子轉動時，在繞組內感應出電動勢和電流，此電流和磁場作用產(chǎn)生扭矩使定子柄向旋轉方向轉動、撥動簧片使觸點閉合或斷開。當轉子轉速接近零(約100r/min)，扭矩不足于克服定子柄重力觸點系統(tǒng)恢復原態(tài)。JYl速度繼電器結構原理圖,圖2-2 JYl速度繼電器結構原理圖 (1.轉子 2軸 3.定子 4.繞組 5.定子柄 6.靜觸點 7.動觸點 8.簧片),第二節(jié) 保護電器,1 熱繼電器,2 電流繼電器,4 熔斷器,3 電壓繼電器,5 斷路器,1、熱繼電器電器符號FR,外形結構,(a) 外形,(b) 結構,導板,觸點,熱元件,手動復位按鈕,觸點接線柱,主電路接線柱,電流調節(jié)凸輪,1熱繼電器,作用及分類,熱

13、繼電器是一種利用電流的熱效應來切斷電路的保護電器。專門用來對連續(xù)運轉的電動機進行過載及斷相保護，以防電動機過熱而燒毀。,熱繼電器工作原理,發(fā)熱元件接入電機主電路，若長時間過載，雙金屬片被加熱。因雙金屬片的下層膨脹系數(shù)大，使其彎曲，推動導板運動，常閉觸點斷開。,發(fā)熱元件,功能：過載保護,結構：,I,常閉觸頭,熱繼電器主要參數(shù)及常用型號,常用的熱繼電器有JR0、JR14、JR15、JR16、JR20等系列。熱繼電器的基本技術數(shù)據(jù)可查閱有關資料。,熱繼電器的符號,發(fā)熱元件,串聯(lián)在主電路中,串聯(lián)在控制電路中,熱繼電器CDR2系列-1,CDR2系列熱繼電器一、適用范圍 CDR2系列熱繼電器主要適用于交流

14、50Hz(60Hz)，額定絕緣電壓至660V，額定電流至5 00A的電力線路中，用作三相感應電動機的過載與斷相保護。一般與CDC1(B) 系列交流接觸器配合組成電磁起動器。二、結構特征 CDR2-16、25熱繼電器為磨擦脫扣式動作機構，帶斷相運轉保護；CDR2-45、85為拉簧式脫扣動作機構(跳躍機構)，帶斷相保護；CD R2-105、170為背包跳躍機構，CDR2-250、370為回路帶互感器的跳躍進式機構，均帶斷相保護。,熱繼電器JRS1(LR1-D)系列-1,JRS1系列熱繼電器適用于交流50Hz、主電路額定電壓至660V、額定電流0.1至80A的電路中，供交流電動機的過載及斷相保護用。

15、它具有差動機構和溫度補償動能，可與CJX2系列交流接觸器插接安裝。 本產(chǎn)品為引進法國TE公司技術制造的產(chǎn)品。,熱繼電器JR36系列-1,JR36系列熱過載繼電器 JR36系列熱過載繼電器主要適用于交流50Hz，額定絕緣電壓至690V以下，電流至160A的電力系統(tǒng)中作為三相交流電動機的過載保護、斷相保護。 JR36系列熱過載繼電器還可以與CJ10的替代產(chǎn)品CJT1組成磁力起動器。 JR36繼電器是在JR16B上改進設計的，其安裝方式和安裝尺寸與JR16B完全一樣，是JR16B有替代產(chǎn)品。,2、電流繼電器,根據(jù)輸入電流大小而動作的繼電器。,a)過電流繼電器線圈 b)欠電流繼電器線圈 c)動合觸點

16、d)動斷觸點,使用時，電流繼電器的線圈和被保護的設備串聯(lián)，其線圈匝數(shù)少而線徑粗、阻抗小、分壓小，不影響電路正常工作。,電流繼電器特點：1、線圈與主電路串聯(lián)，線圈線徑粗，電流大。2、線圈通電，正常狀態(tài)下，常開、常閉觸點不動作。3、過電流繼電器，當主電路電流過大，其觸點動作。4、欠電流繼電器，當主電路電流過小，其觸點動作。,電流繼電器GL-10/20系列-1,GL10、20系列反時限過流繼電器 GL-10、20系列反時限過流繼電器(以下簡稱繼電器)，應用于電機、變壓器等主要設備以及輸配電系統(tǒng)的繼電器保護回路中，當主設備或輸配電系統(tǒng)出現(xiàn)過負荷及短路故障時，該繼電器能按預定的時限可靠動作發(fā)出信號，切除

17、故障部分，保證主設備及輸配電系統(tǒng)安全運行。,電流繼電器JL4系列-1,本繼電器主要用于磁力控制器或保護開關板上，作為交、直流電動機運載和短路保之用。不適于在下列條件下工作：有腐敗蝕性氣體及充導電塵埃或水蒸氣的地方, 有劇烈震動或強力顛簸幾與垂直傾斜度超過5的地方。,電流繼電器JL18系列-3,接主電路,接制電路,電流繼電器JL15系列-2,3、電壓繼電器,根據(jù)輸入電壓大小而動作的繼電器。 使用時，電壓繼電器的線圈與負載并聯(lián)，其線圈匝數(shù)多而線徑細。,4、低壓斷路器(自動開關)電器符號QF,低壓斷路器又稱自動空氣開關或自動空氣斷路器，簡稱自動開關。,作用：可實現(xiàn)短路、過載、失壓保護。,工作原理：過

18、流時，過流脫扣器將脫鉤頂開，斷開電 源；欠壓時，欠壓脫扣器將脫鉤頂開，斷開電源。,(1)、低壓斷路器的作用及分類,作用：用于電動機和其他用電設備的電路中，在正常情況下，它可以分斷和接通工作電流；當電路發(fā)生過載、短路、失壓等故障時，它能自動切斷故障電路，有效地保護串接于它后面的電器設備；還可用于不頻繁地接通、分斷負荷的電路，控制電動機的運行和停止。 分類：,框架式（萬能式） 塑料外殼式（裝置式）,(2)、低壓斷路器的工作原理,鎖鉤,主觸點 手動閉合,過流 脫扣器,銜鐵,連桿裝置,釋放彈簧,過載脫扣器,觸點系統(tǒng)和滅弧裝置：用于接通和分斷主電路，為了加強滅弧能力，在主觸點處裝有滅弧裝置。 脫扣器是斷

19、路器的感測元件，當電路出現(xiàn)故障時，脫扣器收到信號后，經(jīng)脫扣機構動作，使觸點分斷。 欠壓脫扣器 過電流脫扣器 過載脫扣器 脫扣機構和操作機構是斷路器的機械傳動部件，當脫扣結構接收到信號后由斷路器切斷電路。,(3)、低壓斷路器的結構,(4)、低壓斷路器的圖形符號和文字符號,(5)、低壓斷路器的主要技術參數(shù),額定電壓 額定電流 極數(shù) 脫扣器型 整定電流范圍 分斷能力 動作時間等,斷路器DW17系列-1,DW17系列萬能式斷路器一、適用范圍 DW17系列萬能式斷路器(以下簡稱斷路器)適用于交流50Hz、電壓400V、690V ；電流至4000A的配電網(wǎng)絡中，用來分配電能和用作配電線路及電源免受過載、欠

20、電壓、短路等保護之用。同時在正常條件下可作為線路的不頻繁轉換之用。1250A以下的斷路器在交流50Hz、電壓400V網(wǎng)絡中可用來作電動機的過載、短路保護，同時在上述條件下也可作為電動機的不頻繁起動之用,斷路器DZ20系列-1,DZ20系列塑殼式斷路器額定絕緣電壓為660V, 交流50Hz或60Hz，額定工作電壓380V及以下，額定電流至1250A，一般作為配電用，額定電流225A及以下和4 00Y型的斷路器亦可作為保護電動機用。在正常情況下，斷路器可分別作為線路不頻繁轉換及電動機的不頻繁起動之用。,熔斷器是一種在短路或嚴重過載時利用熔化作用而切斷電路的保護電器，它主要由熔體和熔斷管組成。其中熔

21、體既是敏感元件又是執(zhí)行元件。由易溶金屬制成，熔斷管用瓷、玻璃或硬制纖維制成。 熔斷器種類：常見有:插入式、螺旋式、封閉管式和自復式。,5 熔斷器(FU),熔斷器RL1系列-3,熔斷器RT0系列-1,RT0系列有填料封閉管式熔斷器適用于交流50Hz，額定電壓交流380V，額定電流至1000A的配電線路中，作過載和短路保護。 額定分斷能力：至50kA,熔斷器RT16(NT)系列-4,熔斷器RT18(HG30)系列-2,固態(tài)繼電器JGF-F系列-1,第三節(jié) 開關及主令電器,1 刀開關 2 組合開關 3 按鈕開關 4 行程開關 5 感應開關,1.刀閘開關,控制對象：380V， 5.5kW 以下小電機,

22、考慮到電機較大的起動電流，刀 閘的額定電流值應如下選擇： （35)*異步電機額定電流,電路符號,QS,2.組合開關,功能：常用在機床的控制電路中，作為電源的引入開關或是自我控制小容量電動機的直接起動、反轉、調速和停止的控制開關等。,組合開關,類型：組合開關有單極、雙極和多極之分。 結構：它由動觸片、靜觸片、轉軸、手柄、凸輪、絕緣桿等部件組成。當轉動手柄時，每層的動觸片隨轉軸一起轉動，使動觸片分別和靜觸片保持接通和分斷。為了使組合開關在分斷電流時迅速熄弧，在開關的轉軸上裝有彈簧，能使開關快速閉合和分斷。,組合開關外形圖,圖形符號和文字符號,（a）單極 （b）三極,額定電壓 額定電流 有10A、2

23、5A、60A等 極數(shù),組合開關HZ10系列-3,3.按鈕開關,常開(動合)按鈕,常閉(動斷)按鈕,復合按鈕,按鈕的外形圖和結構,常用于接通和斷開控制電路。,(b) 結構,(a) 外形圖,動合（常開）觸頭,動斷（常閉）觸頭,復合觸頭,按鈕的選擇： 應根據(jù)使用場合、控制電路所需觸點數(shù)目及按鈕顏色等要求選用。,按鈕圖形符號和文字符號,數(shù)控機床上的按鈕站,一般用： 紅色表示停止和急停；綠色表示起動； 黑色表示點動； 藍色表示復位； 另外還有黃、白等顏色，供不同場合使用。,按鈕LA2系列,LA2系列按鈕供交流50Hz，電壓至380V及直流電壓至220V的電路中作遠距離手動控制電磁起動器、接觸器、繼電器線圈及其它電氣信號電器之用。,按鈕LA19系列-1,LA19系列按鈕適用于交流5