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1、第一章 常用低压电器,主要内容：,第二节 开关电器,第三节 接触器,第四节 继电器,第五节 熔断器,第六节 主令电器,第七节 低压执行电器,第一节 低压电器的基本知识,教学目的： 1.掌握开关电器、主令电器、接触器、继电器、断路器、熔断器的作用、结构、工作原理。 2.掌握保护电器和控制电器的使用。 3.了解每种电器规定的技术参数和使用范围。 4.了解常用低压电器新旧图形符号和文字符号。,第一章 常用低压电器,教学重点和难点： 重点：每种电器作用、结构、工作原理。 难点：保护电器和控制电器的使用,第一章 常用低压电器,第一节 低压电器的基本知识,一、低压电器的定义 用于交流1200V、直流150
2、0V及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器. 二、低压电器的分类 按电器的动作性质分 ：手动电器和自动电器 手动电器：按钮、刀开关、转换开关等 自动电器：时间继电器、速度继电器等.,按电器的性能和用途分：,第一节 低压电器的基本知识,(1)控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器，如接 触器、继电器等。 (2)主令电器：用于自动控制系统中发送控制指令的电器，如按钮、行程开关等。 (3)保护电器：用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器等。 (4)配电电器：用于电能的输送和分配的电器。如低压断路器、隔离器等。 (5)执行电器：用于完成某种动作或传动功能的电器，如电磁铁、电磁离
3、合器等。,按有无触点分：有触点电器和无触点电器 有触点电器：继电器、接触器、行程开关等 无触点电器：固态继电器、接近开关等 按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器。 电磁式电器：依据电磁感应原理来工作的电器，如交直流接触器、各种电磁式继电器等。 非电量控制器：电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器压力继电器、温度继电器等。,第一节 低压电器的基本知识,三、电磁式电器 1.电磁机构将电磁能转换为机械能并带动触头动作。 组成 原理：线圈通入电流，产生磁场，经铁芯、衔铁和气 隙形成回路，产生电磁力，将衔铁吸向铁芯。,铁芯,衔铁,线圈,第一节 低压
4、电器的基本知识,交流：硅钢片叠加 直流：整块铸铁或铸钢,直动式 转动式,电压线圈：并联在电路中，匝数多、导线细。 电流线圈：串联在电路中，匝数少、导线粗。 交流线圈：短而粗，有骨架。 直流线圈：细而长，无骨架。,二、电磁式电器 2.短路环减小衔铁吸合时产生的振动和噪音。,第一节 低压电器的基本知识,三、电磁式电器 3.触头系统通过触头的开合控制电路通、断。 类型 材料：一般采用铜材料制成；对于小容量电器常用银 质材料制成,桥式触头,指形触头,第一节 低压电器的基本知识,三、电磁式电器 3.灭弧系统 电弧：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于 10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色 的光
5、柱， 即电弧。 电弧的危害 ： 延长了切断故障的时间； 高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏； 形成飞弧造成电源短路事故。 灭弧措施：吹弧、拉弧、长弧割短弧、多断口灭弧、 利用介质灭弧、改善触头表面材料 。,第一节 低压电器的基本知识,掌握低压电器的： 1、结构组成 2、工作原理 3、型号规格（参数） 4、图形文字符号 5、选用原则,主要内容：,第二节 开关电器,一、刀开关 作用：隔离电源，不频繁通断电路 分类： 按刀的级数分:单极、双极和三极 按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置 按刀的转换方向分为：单掷和双掷 按接线方式分为：板前接线和板后接线 按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作 按有
6、无熔断器分：带熔断器和不带熔断器,一、刀开关 1.开关板用刀开关（不带熔断器式刀开关） 作用：不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。 结构图和符号 ：,第二节 开关电器,第二节 开关电器,一、刀开关 2.带熔断器式刀开关用作电源开关、隔离开关和应急开关，并作电路保护用。,一、刀开关 3.负荷开关(介于断路器和隔离开关之间的一种开关电器,具有简单的灭弧装置,能切断额定负荷电流和一定的过载电流,但不能切断短路电流。) (1)开启式负荷开关 用途：作不频繁带负荷操作和短路保护用。 结构：由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线 座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头， 工作部分用胶木盖罩住，以防电
7、弧灼伤人手。 分类：单相双极和三相三极两种,第二节 开关电器,一、刀开关 3.负荷开关 (2)封闭式负荷开关（铁壳开关） 作用：手动通断电路及短路保护。,第二节 开关电器,功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失 压时自动分断电路。 特点：操作安全，分断能力较高。 分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式） 结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。 符号：,第二节 开关电器(自动开关)电器符号QF,二、低压断路器又称自动空气开关或自动空气断路器，简称自动开关。,工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电 源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。,万能式低压断路器结构图,塑壳式
8、低压断路器原理图,1主触头2自由脱扣器 3过电流脱扣器 4分励脱扣器 5热脱扣器6失压脱扣器 7按钮,塑壳式低压断路器原理图,1主触头2自由脱扣器3过电流脱扣器4分励脱扣器 5热脱扣器6失压脱扣器 7按钮,线路短路或严重过载保护,塑壳式低压断路器原理图,1主触头2自由脱扣器3过电流脱扣器4分励脱扣器 5热脱扣器6失压脱扣器 7按钮,远距离跳闸，对电路不起保护作用,塑壳式低压断路器原理图,1主触头2自由脱扣器3过电流脱扣器4分励脱扣器 5热脱扣器6失压脱扣器 7按钮,线路过载保护,塑壳式低压断路器原理图,1主触头2自由脱扣器 3过电流脱扣器 4分励脱扣器 5热脱扣器6失压脱扣器 7按钮,电动机的
9、失压保护,三、组合开关（转换开关） 结构：静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸 出盒外，与电源或负载相连。动触片套 在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作90正 或反方向的转动，带动静触头通。 特点：结构紧凑，安装面积小，操作方便。 用途：电源的引入开关；通断小电流电路； 控制以下电动机。,第二节 开关电器,接触器是一种接通或切断电动机或其他负载主电路的自动切换电器。它是利用电磁力来使开关打开或断开的电器，适用于频繁操作、远距离控制强电电路，并具有低压释放的保护性能。接触器通常分为交流接触器和直流接触器。,交流接触器,直流接触器,第三节 接触器,第三节 接触器,一结构,主要结构：电磁机构、触点系统、灭弧机
10、构、回位弹簧力装置、支架与底座等。,1-动触头 2-静触头 3-衔铁 4-缓冲弹簧 5-电磁线圈 6-铁心 7-垫毡 8-触头弹簧 9-灭弧罩 10-触头压力簧片,二.工作原理,第三节 接触器,第三节 接触器,三、接触器的符号,接触器主触头用于主电路（流过的电流大，需加灭弧装置）,接触器辅助触头用于控制电路 （流过的电流小，无需加灭弧装置）,接触器线圈连接于控制电路,第三节 接触器,四、接触器的主要技术指标,交流接触器用于远距离控制电压至380V，电流至600A的交流电路，以及频繁起动和控制交流电动机的控制电器。 常用的交流接触器产品，国内有NC3（CJ46）、CJ12、CJ10X、CJ20、
11、CJX1、CJX2等系列；引进国外技术生产的有B系列、3TB、3TD、LCD等系列。 CJ20系列交流接触器的主触点均做成三极，辅助触点则为两动合两动断形式。此系列交流接触器常用于控制笼型电动机的起动和运转。,交流接触器,直流接触器与交流接触器的工作原理相同。结构也基本相同，不同之处是，铁心线圈通以直流电，不会产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。为方便加工，铁心由整块软钢制成。为使线圈散热良好，通常将线圈绕制成长而薄的圆筒型，与铁心直接接触，易于散热。 常用的直流接触器有：CZ0、CZ18等系列。,五、交、直流接触器区别,根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型； 接触器的额定电压应大于或等于负载
12、回路的额定电压； 吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致； 额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。,第三节 接触器,六、接触器的使用选择原则,第四节 继电器,继电器是一种利用电流、电压、时间、温度等信号的变化来接通或断开所控制的电路，以实现自动控制或完成保护任务的自动电器。,作用：控制、放大、联锁、保护和调节 特点：额定电流不大于5A,第四节 继电器,继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器的主触头可以通过大电流，而继电器的 触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。,第四节 继电器,一、电流继电器,分类：过电流继电器、欠电流继电器,第四节 继电器,特点：
13、 1、线圈与主电路串联，线圈线径粗，电流大。 2、线圈通电，正常状态下，常开、常闭触点不动作。 3、过电流继电器，当主电路电流过大，其触点动作。 4、欠电流继电器，当主电路电流过小，其触点动作。,一、电流继电器,第四节 继电器,接主电路,接制电路,使用时，电流继电器的线圈和被保护的设备串联，其线圈匝数少而线径粗、阻抗小、分压小，不影响电路正常工作。,动作电流q ：使电流继电器开始动作所需的电流值； 返回电流f ：电流继电器动作后返回原状态时的电流值； 返回系数f ：返回值与动作值之比，ff /q 。,主要技术指标：,一、电流继电器,第四节 继电器,特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细 分类：
14、过电压继电器和欠电压继电器 结构原理：与电流继电器类似,二、电压继电器,第四节 继电器,中间继电器实质上是一种电压继电器，结构和工作原理与接触器相同。但它的触点数量较多，在电路中主要是扩展触点的数量。另外其触头的额定电流较大。,三、中间继电器,第四节 继电器,线圈 常开触头 常闭触头,作用：电动机的过载保护,四、热继电器,第四节 继电器,第四节 继电器,利用过载电流发热使易熔合金熔化而使继电器动作,利用电阻值随温度变化而变化的特性制成,利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触头动作,易熔合金式,型式：双金属片式,热敏电阻式,发热元件,串联在主电路中,串联在控制电路中,四、热继电器,四、热继电器,第四
15、节 继电器,(a) 外形,(b) 结构,导板,触点,热元件,手动复位按钮,触点接线柱,主电路接线柱,电流调节凸轮,结构：由发热元件、双金属片和触头及动作机构等部分组成 。,四、热继电器,第四节 继电器,双金属片式热继电器原理示意图,第四节 继电器,四、热继电器,热继电器工作原理图5热继电器工作原理2.swf,使用与选择,使用：作为电动机的过载保护，注意与熔断器的配合。 选择：eRed eR：热继电器热元件的额定电流； ed：电动机的额定电流。,四、热继电器,第四节 继电器,四、热继电器,第四节 继电器,五、时间继电器,时间继电器是从得到输入信号(线圈通电或断电)起，经过一段时间延时后触头才动作
16、的继电器。适用于定时控制。,数控机床中一般由计算机软件实现时间控制。,调节定时时间,线圈,控制触点,五、时间继电器,(a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h),(a) 线圈一般符号 (b) 通电延时线圈 (c) 断电延时线圈 (d) 通电延时闭合动合（常开）触点 (e) 通电延时断开动断（常闭）触点 （f）断电延时断开动合（常开）触点 （g）断电延时闭合动断（常闭）触点（h）瞬动触点,、时间继电器,符号:KT,五,四、时间继电器,空气阻尼式时间继电器（JS7系列）,晶体管式时间继电器（JS14）,数字式时间继电器（JSS14）,四、时间继电器,四、时间继电器,作用：根据速度
17、的大小通断电路 结构：定子、转子和触头 原理：与异步电动机类似 参数：动作转速：120rpm 复位转速：100rpm,五、速度继电器,定子-由硅钢片迭成笼型空心圆环套在转子上，装有鼠笼型短路绕组。,符号,五、速度继电器,转子-圆柱形永久磁铁，与电动机同轴连接。,五、速度继电器,六、固态继电器,用途：为无触点继电器，无火花。广泛应用在数字电路和计控系统。 构成：由电力开关器件组成，由输入信号电压，控制输出电子器件导通。 分类：交流输出和直流输出两大类。（ACSSR、DCSSR）分别用来通断交/直流负载。 原理：1.2端施加US时，3.4端接通。1.2端无US时，3.4端开关截止。,压力继电器,光
18、电继电器,温度继电器,七、其它继电器,作用：短路和严重过载保护 应用：串接于被保护电路的首端 优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻 分类：,第五节 熔断器,瓷插式熔断器,第五节 熔断器,螺旋式熔断器,第五节 熔断器,有填料式熔断器,第五节 熔断器,无填料密封式熔断器,第五节 熔断器,快速熔断器,第五节 熔断器,自恢复熔断器,第五节 熔断器,第五节 熔断器,符号：,低压主令电器是用于发送控制指令的电器。它属于非自动切换电器用于控制电路电源的控制，在控制系统中用来发布命令，如按钮、主令开关、行程开关、主令控制器等。,第六节 主令电器,一.按钮,常开(动合)按钮,常闭(动断)按钮,复合按钮,
19、按钮的外形图和结构,常用于接通和断开控制电路。,(b) 结构,(a) 外形图,控制按钮一般由按钮、复位弹簧、触头和外壳等部分组成,数控机床上的按钮站,一般用： 红色表示停止和急停；绿色表示起动； 黑色表示点动； 蓝色表示复位； 另外还有黄、白等颜色，供不同场合使用。,二行程开关 依据生产机械的行程发出命令，以控制其运动方向和行程长短的主令电器称为行程开关。若将行程开关安装于生产机械行程的终点处，用以限制其行程，则称为限位开关。,用途：用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。,结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。,（a）直动式行程开关,（b）滚轮式行程开关,1顶杆 2复位弹簧 3静触头 4动
20、触头 5触头弹簧,1滚轮2上转臂3盘形弹簧4推杆5小滚轮6擒纵件7、8压板9弹簧10弹11动触头12静触头,(b)示意图,(a)外形图,行程开关结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。,微动开关,符号,复合触点,SQ,接近开关又称无触点行程开关，它是一种非接触型的检测装置。 1、作用：可以代替行程开关完成传动装置的位移控制和限位保护，还广泛用于检测零件尺寸、测速和快速自动计数以及加工程序的自动衔接等。 2、特点：工作可靠、寿命长、功耗低、重复定位精度高、灵敏度高、频率响应快以及适应恶劣的工作环境等。,3、接近开关,分类：电感式、电容式、霍尔式 文字符号：SQ 图形符号：,4、万能转换开关,用途：
21、万能转换开关一般用于交流500V、直流440V、约定发热电流20A以下的电路中，作为电气控制线路的转换和配电设备的远距离控制、电气测量仪表转换，也可用于小容量异步电动机、司服电动机、微电动机的直接控制。 文字符号： SA 图形符号：如右图 基本结构及工作原理 万能转换开关由操作机构、面板、手柄及数个触头座等主要部件组成。 各触头在手柄转到不同档位时的通断状态用黑点“”表示，有黑点者表示触头闭合，无黑点者表示触头断开。,图形符号,实物图,基本结构图,低压执行电器用于完成某种动作或传送功能的电器。 1电磁阀 电磁阀是用电磁铁推动滑阀移动来控制介质（气体、液体）的方向、流量、速度等参数的工业装置。,第七节 低压执行电器,电磁阀,2电磁制动器 电磁制动器利用电磁效应实现制动的制动器。电磁制动器是一种自动化执行元件，在机械传动系统中主要起传递动力和控制运动等作用。具有结构紧凑，操作简单，响应灵敏，寿命长久，使用可靠，易于实现远距离控制等优点。,小结,第七节 低压执行电器,第六节 主令电器,第五节 熔断器,第四节 继电器,第三节 接触器,第二节 开关电器,第一节 低压电器的基本知识,第五节 熔断器,第四节 继电器,第四节 继电器,第五节 熔断器,第六节 主令电器,复合触点,第六节 主令电器,本章到此结束,谢谢大家,低压电器的应用,