常用低壓電器元件詳解.ppt

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1、,常用的低壓電器,,,2.1 低壓開關(guān)電器,開關(guān)是指在正常情況下（含規(guī)定的過載工作條件下）能接通、承載、分?jǐn)嚯娏鳎⒃谝?guī)定的非正常電路條件下（如短路），在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)能承載電流的機(jī)械開關(guān)電器。,,2.1.1 刀開關(guān) 1刀開關(guān)的功能 低壓刀開關(guān)的作用是不頻繁地手動接通和分?jǐn)嗳萘枯^小的交、直流低壓電路，或者起隔離作用。刀開關(guān)如圖2-1所示，其圖形及文字符號如圖2-2所示。,,圖2-1 刀開關(guān),,圖2-2 刀開關(guān)的圖形及文字符號,,2刀開關(guān)的分類 刀開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單，由手柄、刀片、觸頭、底板等組成。 刀開關(guān)的主要類型有大電流刀開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和熔斷器式刀開關(guān)。,,3刀開關(guān)的選用原則 （1）刀開關(guān)結(jié)構(gòu)形式的

2、選擇 （2）刀開關(guān)的額定電流的選擇 （3）刀開關(guān)的額定電壓的選擇 （4）刀開關(guān)型號的選擇,,HD11、HS11用于磁力站中，不切斷帶有負(fù)載的電路，僅起隔離電流作用。,,4注意事項(xiàng) 在接線時(shí)，刀開關(guān)上面的接線端子應(yīng)接電源線，下方的接線端子應(yīng)接負(fù)荷線。,, 在安裝刀開關(guān)時(shí)，處于合閘狀態(tài)時(shí)手柄應(yīng)向上，不得倒裝或平裝；如果倒裝，拉閘后手柄可能因自重下落引起誤合閘，造成人身和設(shè)備安全事故。,, 分?jǐn)嘭?fù)載時(shí)，要盡快拉閘，以減小電弧的影響。,, 使用三相刀開關(guān)時(shí)，應(yīng)保證合閘時(shí)三相觸頭同時(shí)合閘，若有一相沒有合閘或接觸不良，會造成電動機(jī)因缺相而燒毀。 更換保險(xiǎn)絲，應(yīng)該在開關(guān)斷電的情況下進(jìn)行，不能用鐵絲或者銅絲代

3、替保險(xiǎn)絲。,,【例2-1】 刀開關(guān)和隔離開關(guān)是否可以互相替換使用？,,【解】 通常不可以。隔離開關(guān)是指在斷開位置上，能符合規(guī)定的隔離功能要求的一種機(jī)械開關(guān)電器，其作用是當(dāng)電源切斷后，保持有效的隔離距離，可以保證維修人員的安全，隔離開關(guān)通常不帶載荷通斷電路。刀開關(guān)一般不用做隔離器，因?yàn)樗痪邆涓綦x功能，但刀開關(guān)可以帶小載荷通斷電路。,,2.1.2 組合開關(guān) 組合開關(guān)又稱為轉(zhuǎn)換開關(guān)（Change-over Switch），如圖2-3所示，用于電路中，從一組連接轉(zhuǎn)換至另一組連接。在機(jī)床設(shè)備和其他的電器設(shè)備中應(yīng)用十分廣泛，其體積小，接線方式多，使用十分方便。其滅弧性能比刀開關(guān)好。,,圖2-3 組合開關(guān)

4、,,1組合開關(guān)的功能 組合開關(guān)一般在交流50Hz、380V以下或直流220V以下的電氣線路中，用于手動不頻繁地接通和分?jǐn)嚯娐?、接通電源和?fù)載、測量三相電壓、改變負(fù)載的連接方式，控制小容量電動機(jī)正反轉(zhuǎn)、星形三角形啟動、變速換向等場合。,,2組合開關(guān)的結(jié)構(gòu) 組合開關(guān)實(shí)質(zhì)上也是一種刀開關(guān)，只不過一般的刀開關(guān)的操作手柄是在垂直于其安裝面的平面內(nèi)向上或向下轉(zhuǎn)動，而組合開關(guān)的操作手柄則是在平行于其安裝面的平面內(nèi)向左或向右轉(zhuǎn)動。,,3組合開關(guān)的選用原則 一般應(yīng)選用等于或大于所分?jǐn)嚯娐分懈鱾€(gè)負(fù)載額定電流的總和的組合開關(guān)。對于電動機(jī)負(fù)載，考慮其啟動電流，選用額定電流為電動機(jī)的1.52.5倍。,,4注意事項(xiàng) 每小

5、時(shí)的接通次數(shù)不宜超過1520次。 雖然組合開關(guān)有一定的通斷能力，但畢竟還是比較低的，所以不能用來分?jǐn)喙收想娏鳌?, 組合開關(guān)本身不帶過載保護(hù)和短路保護(hù)，所以如果需要這類保護(hù)，應(yīng)該另設(shè)其他保護(hù)電器。,, 由于組合開關(guān)的通斷能力低，當(dāng)其用于電動機(jī)的可逆運(yùn)行時(shí)，必須在電動機(jī)完全停止轉(zhuǎn)動后才允許反向接通（即只能作為預(yù)選開關(guān)使用）。,,【例2-2】 某機(jī)床上有1臺3kW的三相異步電動機(jī)（額定電壓為380V），啟停不頻繁，請選用合適的組合開關(guān)控制此機(jī)床的電動機(jī)的啟停。,,【解】 控制一臺啟停不頻繁的三相異步電動機(jī)是可以使用組合開關(guān)的，而且是三極組合開關(guān)。查表2-1，可選用HZ10-10/3組合開關(guān)。,,2

6、.1.3 低壓斷路器 斷路器（Circuit-Breaker）是指能接通、承載以及分?jǐn)嗾ｋ娐窏l件下的電流，也能在規(guī)定的非正常電路條件（如短路）下接通、承載一定時(shí)間和分?jǐn)嚯娏鞯囊环N機(jī)械開關(guān)電器，過去叫做自動空氣開關(guān)，為了和IEC（國際電工委員會）標(biāo)準(zhǔn)一致，改名為斷路器。,,1低壓斷路器的功能 低壓斷路器是將控制電器和保護(hù)電器的功能合為一體的電器，其圖形及文字符號如圖2-6所示。在正常條件下，它常作為不頻繁接通和斷開的電路以及控制電動機(jī)的啟動和停止。它常用做總電源開關(guān)或部分電路的電源開關(guān)。,,圖2-5 低壓斷路器,,圖2-6 低壓斷路器的圖形及文字符號,,2低壓斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理 低壓斷路器

7、的種類雖然很多，但結(jié)構(gòu)基本相同，主要由觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置、各種脫扣器與操作機(jī)構(gòu)、自由脫扣機(jī)構(gòu)部分組成。,,各種脫扣器包括過流、欠壓（失壓）脫扣器，熱脫扣器等。滅弧裝置因斷路器的種類不同而不同，常采用狹縫式和去離子滅弧裝置，塑料外殼式的滅弧裝置采用硬鋼紙板嵌上柵片制成。,,當(dāng)電路發(fā)生短路或過流故障時(shí)，過流脫扣器的電磁鐵吸合銜鐵，使自由脫扣機(jī)構(gòu)的鉤子脫開，自動開關(guān)觸頭在彈簧力的作用下分離，及時(shí)有效地切除高達(dá)數(shù)十倍額定電流的故障電流，如圖2-7所示。,,圖2-7 低壓斷路器工作原理圖（過電流保護(hù)） 彈簧 2脫扣機(jī)構(gòu) 3電磁鐵線圈 4觸頭,,當(dāng)電路過載時(shí)，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱，使雙金屬片上彎曲，推動自

8、由脫扣機(jī)構(gòu)動作，如圖2-8所示。,,圖2-8 低壓斷路器工作原理圖（過載保護(hù)） 1彈簧 2脫扣機(jī)構(gòu) 3雙金屬片 4觸頭,,分勵脫扣器則作為遠(yuǎn)距離控制用，在正常工作時(shí)，其線圈是斷電的，在需要距離控制時(shí)，按下啟動按鈕，使線圈通電，銜鐵帶動自由脫扣機(jī)構(gòu)動作，使主觸頭斷開。,,開關(guān)的主觸頭靠操作機(jī)構(gòu)手動或電動合閘，在正常工作狀態(tài)下能接通和分?jǐn)喙ぷ麟娏鳎綦娋W(wǎng)電壓過低或?yàn)榱銜r(shí)，電磁鐵釋放銜鐵，自由脫扣機(jī)構(gòu)動作，使斷路器觸頭分離，從而在過流與零壓、欠壓時(shí)保證了電路及電路中設(shè)備的安全。,,【例2-3】 某質(zhì)量檢驗(yàn)局在監(jiān)控本地區(qū)的低壓塑殼式斷路器的質(zhì)量時(shí)發(fā)現(xiàn)：單極家用斷路器的重量在60g以下的產(chǎn)品全部為不合格

9、品。請從低壓塑殼式斷路器的結(jié)構(gòu)和原理入手分析產(chǎn)生以上現(xiàn)象的原因。,,【解】 家用斷路器由觸頭系統(tǒng)和滅弧裝置以及各種脫扣器與操作機(jī)構(gòu)組成，而滅弧裝置和脫扣器的重量較大，而且為核心部件，所以偷工減料是造成產(chǎn)品不合格的直接原因。,,該質(zhì)監(jiān)局檢查發(fā)現(xiàn)，所有的低于60g短路器的滅弧柵片數(shù)量都較少，因而滅弧效果不達(dá)標(biāo)，脫扣機(jī)構(gòu)的銅質(zhì)線圈線包很小或者沒有，因而幾乎起不到保護(hù)作用。通過稱量判定重量過小的斷路器為不合格品有一定的合理性，但這不能作為斷路器產(chǎn)品檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)。,,3低壓斷路器的典型產(chǎn)品 低壓斷路器主要分類方法是以結(jié)構(gòu)形式分類，有開啟式和裝置式兩種。開啟式又稱為框架式或萬能式，裝置式又稱為塑料外殼式（簡

10、稱塑殼式）。,,還有其他的分類方法，例如，按照用途分類，有配電用、電動機(jī)保護(hù)用、家用和類似場所用、漏電保護(hù)用和特殊用途；按照極數(shù)分類，有單極、兩極、三極和四極；按照滅弧介質(zhì)分類，有真空式和空氣式。,,（1）裝置式斷路器。 （2）萬能式斷路器。 （3）智能化斷路器,,4斷路器的技術(shù)參數(shù) （1）額定工作電壓。 （2）額定工作電流。 （3）短路通斷能力。 （4）電氣壽命和機(jī)械壽命。,,5低壓斷路器的選用原則 （1）應(yīng)根據(jù)線路對保護(hù)的要求確定斷路器的類型和保護(hù)形式，如萬能式或塑殼式斷路器，通常電流在600A以下時(shí)多選用塑殼式斷路器，當(dāng)然，現(xiàn)在也有塑殼式斷路器的額定電流大于600A。,,（2）斷路器的額

11、定電壓UN應(yīng)等于或大于被保護(hù)線路的額定電壓。 （3）斷路器欠壓脫扣器額定電壓應(yīng)等于被保護(hù)線路的額定電壓。,,（4）斷路器的額定電流及過流脫扣器的額定電流應(yīng)大于或等于被保護(hù)線路的計(jì)算電流。,,（5）斷路器的極限分?jǐn)嗄芰?yīng)大于線路的最大短路電流的有效值。,,（6）配電線路中的上、下級斷路器的保護(hù)特性應(yīng)協(xié)調(diào)配合，下級的保護(hù)特性應(yīng)位于上級保護(hù)特性的下方，并且不相交。,,（7）斷路器的長延時(shí)脫扣電流應(yīng)小于導(dǎo)線允許的持續(xù)電流。 （8）選用斷路器時(shí)，要考慮斷路器的用途。,,（9）在直流控制電路中，直流斷路器的額定電壓應(yīng)大于直流線路電壓。若有反接制動和逆變條件，則直流斷路器的額定電壓應(yīng)大于2倍的直流線路電壓。

12、,,6注意事項(xiàng) （1）在接線時(shí)，低壓斷路器上面的接線端子應(yīng)接電源線，下方的接線端子應(yīng)接負(fù)荷線。 （2）照明電路的瞬時(shí)脫扣電流類型常選用C型。,,【例2-5】 CA6140A車床上配有3臺三相異步電動機(jī)，主電動機(jī)功率為7.5kW，快速電動機(jī)功率為275W，冷卻電動機(jī)功率為150W，控制電路的功率約為500W，請選用合適的電源開關(guān)。,,【解】 由于電動機(jī)額定電壓為380V，所以選擇斷路器的額定電壓為380V。電路的額定電流為： ，可選擇斷路器的額定電流為40A。,,,DZ15-40系列的斷路器比較適合用做電源開關(guān)，因此，最終選擇的低壓斷路器的型號為DZ15-40/40。,,2.1.4

13、漏電保護(hù)器 漏電保護(hù)器（Earth Leakage Circuit Breaker，ELCB）是在規(guī)定的條件下，當(dāng)漏電電流達(dá)到或者超過給定數(shù)值時(shí)，能自動斷開電路的機(jī)械開關(guān)電器或者組合電器。,,1漏電保護(hù)器的功能 漏電保護(hù)器的功能是：當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生人身（相與地之間）觸電事故時(shí)，能迅速切斷電源，可以使觸電者脫離危險(xiǎn)，或者使漏電設(shè)備停止運(yùn)行，從而避免觸電引起人身傷亡、設(shè)備損壞或火災(zāi)的發(fā)生，它是一種保護(hù)電器。,,漏電保護(hù)器僅僅是防止發(fā)生觸電事故的一種有效的措施，不能過分夸大其作用，最根本的措施是防患于未然。,,2漏電保護(hù)器的分類 （1）按照保護(hù)功能和結(jié)構(gòu)特征分類，漏電保護(hù)器可分為漏電繼電器、漏電開關(guān)、漏電

14、斷路器和漏電保護(hù)插座。,,（2）按照工作原理分類，可分為電壓動作型和電流動作型漏電保護(hù)器，前者很少使用，而后者則廣泛應(yīng)用。電流動作型漏電保護(hù)器也稱為剩余電流漏電保護(hù)器、漏電電流動作保護(hù)器、差分電流動作保護(hù)器或者接地故障保護(hù)器。,,（3）按照額定漏電動作電流值分類，可分為高靈敏漏電保護(hù)器（額定漏電動作電流小等于30mA）、中靈敏漏電保護(hù)器（額定漏電動作電流介于30mA1000mA之間）和低靈敏漏電保護(hù)器（額定漏電動作電流大于1000mA）。家庭可選用高靈敏漏電保護(hù)器。,,（4）按照主開關(guān)的極數(shù)分類，可以分為單極二線漏電保護(hù)器、二極漏電保護(hù)器、二極三線漏電保護(hù)器、三極漏電保護(hù)器、三極四線漏電保護(hù)器

15、和四極漏電保護(hù)器。,,（5）按照動作時(shí)間分類，可分為瞬時(shí)型漏電保護(hù)器、延時(shí)型漏電保護(hù)器和反時(shí)限漏電保護(hù)器。其中，瞬時(shí)型的動作時(shí)間不超過0.2s。,,3漏電斷路器的工作原理 在介紹漏電斷路器的工作原理前，首先介紹漏電流的概念。漏電流是指被保護(hù)主電路（包括工作中性線）電流以有效值表示的相量和，即被保護(hù)主電路的電流瞬時(shí)值的代數(shù)矢量和。,,（1）三極漏電斷路器的工作原理,,,當(dāng)被保護(hù)電路中出現(xiàn)漏電事故時(shí)，由于有漏電的存在，三相交流電的電流矢量和不為零，零序電流互感器的二次側(cè)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，當(dāng)剩余電流脫扣器上的電流達(dá)到額定漏電動作電流時(shí)，剩余電流脫扣器動作，使漏電斷路器切斷電源，從而達(dá)到防止觸電事故的發(fā)

16、生。,,圖2-10 三極剩余電流保護(hù)斷路器原理圖,,（2）二極漏電斷路器的工作原理 二極漏電斷路器如圖2-11所示，負(fù)載為單相電動機(jī)，和大小相等，方向相反，即,,,圖2-11 二極剩余電流保護(hù)斷路器原理圖,,當(dāng)有漏電時(shí)， ，互 感器中產(chǎn)生磁通，互感器的副邊線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，使斷路器的脫扣線圈動作，從而使電源切斷，起到保護(hù)作用。,,,（3）電子式漏電保護(hù)器的工作原理 當(dāng)發(fā)生漏電事故時(shí)，電流繼電器將漏電信號傳送給電子放大器，電子放大器將信號放大，從而斷路器的脫扣機(jī)構(gòu)使主開關(guān)斷開，切斷故障電路。,,4漏電斷路器的性能指標(biāo) 漏電動作電流。 漏電分?jǐn)鄷r(shí)間 。,,5漏電斷路器的選用 根據(jù)保

17、護(hù)對象選用。 根據(jù)使用環(huán)境選用。 額定電流、額定電壓、極數(shù)的確定與前面介紹的低壓斷路器的選用一樣。,,通常家用漏電斷路器的漏電電流小于30mA，漏電分?jǐn)鄷r(shí)間小于0.1s。,2.2 接 觸 器,2.2.1 接觸器的功能 接觸器（Contactor）是指僅有一個(gè)起始位置，能接通、承載或分?jǐn)嗾l件（包括過載運(yùn)行條件）下電流的非手動機(jī)械開關(guān)電器。接觸器不能切斷短路電流，它可以頻繁地接通或分?jǐn)嘟弧⒅绷麟娐?，并可?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。,,圖2-12 交流接觸器,,圖2-13 接觸器的圖形和文字符號,,2.2.2 接觸器的結(jié)構(gòu)及其工作原理 接觸器主要由電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)組成，另外，接觸器還有滅弧裝置、釋放彈簧、

18、觸頭彈簧、觸頭壓力彈簧、支架、底座等部件。圖2-14所示為3種結(jié)構(gòu)形式的接觸器結(jié)構(gòu)簡圖。,,圖2-14 3種接觸器的結(jié)構(gòu)簡圖,,接觸器的工作原理是：當(dāng)線圈通電后，在鐵芯中產(chǎn)生磁通及電磁吸力，電磁吸力克服彈簧反力使得銜鐵吸合，帶動觸頭機(jī)構(gòu)動作，使常閉觸頭分?jǐn)?，常開觸頭閉合，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，觸頭機(jī)構(gòu)復(fù)位，使得常開觸頭斷開，常閉觸頭閉合。,,2.2.3 常用的接觸器 1按照操作方式分類 接觸器按操作方式分類，有電磁接觸器（MC）、氣動接觸器和液壓接觸器。,,2按照滅弧介質(zhì)分類 接觸器按滅弧介質(zhì)分類，有空氣接觸器、油浸式接觸器和

19、真空接觸器。,,3按照接觸器主觸頭控制電流種類分類 接觸器按照主觸頭控制電流種類分類，有直流接觸器和交流接觸器。,,4按照接觸器有無觸頭分類 接觸器按照有無觸頭分類，有觸頭接觸器和無觸頭接觸器。,,5按照主觸頭的極數(shù)分類 接觸器按照主觸頭的極數(shù)分類，有單極、雙極、三極、四極和五極接觸器。,,例2-6】 交流接觸器能否作為直流接觸器使用？為什么？,,【解】 不能。對于同樣的主觸頭額定電流的接觸器，直流接觸器線圈的阻值較大，而交流接觸器的阻值較小。,,當(dāng)交流接觸器的線圈接入交流回路時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)很大的感抗，此數(shù)值遠(yuǎn)大于接觸器線圈的阻值，因此線圈電流的大小取決于感抗的大小。,,如果將交流接觸器的線圈接

20、入直流回路，通電時(shí)，線圈就是純電阻，此時(shí)流過線圈的電流很大，使線圈發(fā)熱，甚至燒壞。所以通常交流接觸器不作為直流接觸器使用。,,2.2.4 接觸器的技術(shù)參數(shù) （1）額定工作電壓。 （2）額定工作電流。 （3）約定發(fā)熱電流。。 （4）額定通斷能力。,,（5）接觸器的極數(shù)和電流種類。 （6）線圈額定工作電壓。 （7）允許操作頻率。 （8）電氣壽命和機(jī)械壽命。 （9）使用類別。,,,CJX1系列交流接觸器的主要啟動參數(shù)見表2-5。,,2.2.5 接觸器的選用 根據(jù)接觸器所控制負(fù)載的工作任務(wù)（輕任務(wù)、一般任務(wù)或重任務(wù)）來選擇相應(yīng)使用類別的接觸器。,, 交流接觸器的額定電壓（指觸頭的額定電壓）一般為500

21、V或380V兩種，應(yīng)大于或等于負(fù)載回路的電壓。 根據(jù)電動機(jī)（或其他負(fù)載）的功率和操作情況來確定接觸器主觸頭的電流等級。,, 接觸器的額定電流（指主觸頭的額定電流）有5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A等幾種，應(yīng)大于或等于被控回路的額定電流。 對于電動機(jī)負(fù)載，可按下列公式計(jì)算：,,,式中，為接觸器主觸頭電流，單位為A；為電動機(jī)的額定功率，單位為kW；為電動機(jī)的額定電壓，單位為V；K為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取11.4。,, 接觸器線圈的電流種類（交流和直流兩種）和電壓等級應(yīng)與控制電路相同。 觸頭數(shù)量和種類應(yīng)滿足電路和控制線路的要求。,,2.2.6 注意事項(xiàng) 注意理解接觸器的使用類別。,

22、, 吸引線圈額定工作電壓和接觸器額定工作電壓不是同一個(gè)概念，一般接觸器的額定電壓標(biāo)注在外殼的銘牌上，而吸引線圈的額定電壓標(biāo)注在線圈上，兩者可以不相等。,, 在安裝接觸器前，應(yīng)先檢查線圈電壓是否符合使用要求；然后將鐵芯極面上的防銹油擦凈，以免造成線圈斷電后鐵芯不釋放；再檢查其活動部分是否正常，觸頭是否接觸良好，有無卡阻現(xiàn)象等。,, 交流接觸器的安裝應(yīng)注意底面與安裝處平面的傾角小于5。若有散熱孔，則應(yīng)將有孔的一面放在垂直方向上以利散熱，并按規(guī)定留有適當(dāng)?shù)娘w弧空間，以免飛弧燒壞相鄰器件。,,注意：勿將零件掉入電器內(nèi)部，以免引起卡阻或短路。安裝孔的螺釘應(yīng)裝有彈簧墊圈和平墊圈，并擰緊螺釘以防松脫。交流接

23、觸器滅弧罩應(yīng)完整且固定牢靠，檢查接線正確無誤后，在主觸頭不帶電的情況下操作幾次，然后再將主觸頭接入負(fù)載工作。,, 接觸器上標(biāo)有“NO”（Normally Open）的輔助觸頭是常開觸頭，標(biāo)有“NC”（Normally Close）的觸頭是常閉觸頭，其他的低壓電器如果用此標(biāo)識，其含義相同。,,【例2-7】 CA6140A車床的主電動機(jī)的功率為7.5kW，控制電路電壓為交流24V，選用其控制用接觸器。,,,【解】 電路中的電流 ，因?yàn)殡妱訖C(jī)不頻繁啟動，而且無反轉(zhuǎn)和反接制動，所以接觸器的使用類別為AC-3，選用的接觸器額定工作電流應(yīng)大于或等于15.2A。,,又因?yàn)槭褂玫氖侨嘟涣麟妱訖C(jī)，所

24、以選用交流接觸器。選擇CJX1-16交流接觸器，接觸器額定工作電壓為380V；線圈額定工作電壓和控制電路一致，為24V；接觸器額定工作電流為16A，大于15.2A，輔助觸頭為兩個(gè)常開、兩個(gè)常閉，可見選用CJX1-16/22是合適的。,,這里若有反接制動，則應(yīng)該選用大一個(gè)級別的接觸器，即CJX1-32/22。,2.3 繼 電 器,繼電器（Relay）是指當(dāng)控制電器的電氣激勵量（輸入量）在電路中的變化達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，在電器的一個(gè)或多個(gè)電氣輸出電路中，使被控量發(fā)生預(yù)定的階躍變化的開關(guān)電器。,,繼電器按使用范圍的不同可分為3類：保護(hù)繼電器、控制繼電器和通信繼電器。保護(hù)繼電器主要用于電力系統(tǒng)，作為發(fā)電機(jī)

25、、變壓器及輸電線路的保護(hù)；控制繼電器。,,主要用于電力拖動系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)控制過程的自動化；通信繼電器，主要用于遙控系統(tǒng)。若按輸入信號的性質(zhì)不同，可分為中間繼電器、熱繼電器、時(shí)間繼電器、速度繼電器和壓力繼電器等。繼電器的作用如下。,,圖2-16 繼電器的圖形和文字符號,, 輸入與輸出電路之間的隔離。 信號切換（從接通到斷開）。 增加輸出電路（切換幾個(gè)負(fù)載或者切換不同的電源負(fù)載）。,, 切換不同的電壓或者電流負(fù)載。 閉鎖電路。 提供遙控功能。 重復(fù)信號。 保留輸出信號。,,2.3.1 電磁繼電器 電磁繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理與電磁接觸器相似，也是由電磁機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和釋放電觸頭彈簧、觸頭壓力彈簧、支架

26、及底座等組成。,,電磁繼電器根據(jù)外來信號（電流或者電壓）使銜鐵產(chǎn)生閉合動作，從而帶動觸頭系統(tǒng)動作，使控制電路接通或斷開，實(shí)現(xiàn)控制電路狀態(tài)改變。電磁繼電器的外形如圖2-17所示。,,圖2-17 電磁繼電器,,1電流繼電器 電流繼電器（Current Relay）是反映輸入量為電流的繼電器。電流繼電器的線圈串聯(lián)在被測量電路中，用來檢測電路的電流。電流繼電器的線圈匝數(shù)少，導(dǎo)線粗，線圈的阻抗小。,,電流繼電器有欠電流型和過電流型兩類。,,（1）電流繼電器的功能 欠電流繼電器常用于直流電動機(jī)和電磁吸盤的失磁保護(hù)。而瞬動型過流繼電器常用于電動機(jī)的短路保護(hù)，延時(shí)型繼電器常用于過載兼短路保護(hù)。過流繼電器分為手

27、動復(fù)位和自動復(fù)位兩種。,,（2）電流繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理 常見的電流繼電器有JL14、JL15、JL18等系列產(chǎn)品。電流繼電器電磁機(jī)構(gòu)、原理與接觸器相似，由于其觸頭通過控制電路的電流容量較小，所以無需加裝滅弧裝置，觸頭形式多為雙斷點(diǎn)橋式觸頭。,,2電壓繼電器 電壓繼電器（Voltage Relay）是指反映輸入量為電壓的繼電器。它的結(jié)構(gòu)與電流繼電器相似，不同的是，電壓繼電器的線圈是并聯(lián)在被測量的電路兩端，以監(jiān)控電路電壓的變化。電壓繼電器的線圈的匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)，線圈的阻抗大。,,電壓繼電器按照動作數(shù)值的不同，分為過電壓、欠電壓和零電壓3種。,,過電壓繼電器在電壓為額定電壓的110%115%以上

28、時(shí)動作，欠電壓繼電器在電壓為額定電壓的40%70%時(shí)動作，零電壓繼電器在電壓為額定電壓的5%25%時(shí)動作。,,過電壓繼電器在電路正常工作條件下（未出現(xiàn)過壓），動鐵芯不產(chǎn)生吸合動作，而欠電壓繼電器在電路正常工作條件下（未出現(xiàn)欠壓），銜鐵處于吸合狀態(tài)。,,3中間繼電器 中間繼電器（Auxiliary Relay）是指用來增加控制電路中的信號數(shù)量或?qū)⑿盘柗糯蟮睦^電器。它實(shí)際上是電壓繼電器的一種，它的觸頭多，有的甚至多于6對，觸頭的容量大（額定電流為5A10A），動作靈敏（動作時(shí)間不大于0.05s）。,,（1）中間繼電器的功能 中間繼電器主要起中間轉(zhuǎn)換（傳遞、放大、翻轉(zhuǎn)分路和記憶）作用，其輸入為線圈的

29、通電和斷電，輸出信號是觸頭的斷開和閉合，它可將輸出信號同時(shí)傳給幾個(gè)控制元件或回路。,,中間繼電器的觸頭額定電流要比線圈額定電流大得多，因此具有放大信號的作用，一般控制線路的中間控制環(huán)節(jié)基本由中間繼電器組成。,,（2）中間繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理。 中間繼電器主要分成直流與交流兩種，也有交、直流電路中均可應(yīng)用的交直流中間繼電器，中間繼電器由電磁機(jī)構(gòu)和觸頭系統(tǒng)等組成。電磁機(jī)構(gòu)與接觸器相似，由于其觸頭通過控制電路的電流容量較小，所以無需加裝滅弧裝置，觸頭形式多為雙斷點(diǎn)橋式觸頭。,,在圖2-18中，13和14是線圈的接線端子，1和2是常閉觸頭的接線端子，1和4是常開觸頭的接線端子。,,圖2-18 小型繼

30、電器結(jié)構(gòu)圖,,當(dāng)中間繼電器的線圈通電時(shí)，鐵芯產(chǎn)生電磁力，吸引銜鐵，使得常閉觸頭分?jǐn)?，常開觸頭吸合在一起。當(dāng)中間繼電器的線圈不通電時(shí)，沒有電磁力，在彈簧力的作用下銜鐵使常閉觸頭閉合，常開觸頭分?jǐn)?。圖2-18中的狀態(tài)是繼電器線圈不通電時(shí)的狀態(tài)。,,在圖2-18中，只有一對常開與常閉觸頭，用SPDT表示，其含義是“單刀雙擲”，若有兩對常開與常閉觸頭，則用DPDT表示，詳見表2-6。,,,（3）中間繼電器的選型 選用中間繼電器時(shí)，主要應(yīng)注意線圈額定電壓、觸頭額定電壓和觸頭額定電流。,, 線圈額定電壓必須與所控電路的電壓相符，觸頭額定電壓可為繼電器的最高額定電壓（即繼電器的額定絕緣電壓）。繼電器的最高工

31、作電流一般小于該繼電器的約定發(fā)熱電流。,, 根據(jù)使用環(huán)境選擇繼電器，主要考慮繼電器的防護(hù)和使用區(qū)域，如對于含塵、腐蝕性氣體和易燃易爆的環(huán)境，應(yīng)選用帶罩的全封閉式繼電器；對于高原及濕熱帶等特殊區(qū)域，應(yīng)選用適合其使用條件的產(chǎn)品。,, 按控制電路的要求選擇觸頭的類型是常開還是常閉，以及觸頭的數(shù)量。,,（4）注意問題。 在安裝接線時(shí)，應(yīng)檢查接線是否正確、接線螺釘是否擰緊；對于很細(xì)的導(dǎo)線芯應(yīng)對折一次，以增加線芯截面積，以免造成虛連。,,對于電磁式控制繼電器，應(yīng)在觸頭不帶電的情況下，使吸引線圈帶電操作幾次，觀察繼電器的動作。對電流繼電器的整定值應(yīng)作最后的校驗(yàn)和整定，以免造成其控制及保護(hù)失靈。,, 中間繼電

32、器的線圈額定電壓不能同中間繼電器的觸頭額定電壓混淆，兩者可以相同，也可以不同。,, 接觸器中有滅弧裝置，而繼電器中通常沒有，但電磁繼電器同樣會產(chǎn)生電弧。,,由于電弧可使繼電器的觸頭氧化或者熔化，從而造成觸頭損壞，此外，電弧會產(chǎn)生高頻干擾信號，因此，直流回路中的繼電器最好要進(jìn)行滅弧處理。,,滅弧的方法有兩種：一種是在按鈕上并聯(lián)一個(gè)電阻和電容進(jìn)行滅弧，如圖2-19（a）所示；另一種是在繼電器的線圈上并聯(lián)一只二極管進(jìn)行滅弧，如圖2-19（b）所示。對于交流繼電器，不需要滅弧。,,圖2-19 直流繼電器的滅弧方法,,【例2-8】 想用一個(gè)小型繼電器控制一個(gè)交流接觸器CJX1-32（額定電壓為380V，

33、額定電流為32A），采用HH52P小型繼電信是否可行？,,【解】 選用的HH52P小型繼電器的觸頭的額定電壓為220V，額定電流為5A，容量足夠，此小型繼電器有2對常開觸頭和2對常閉觸頭，而控制接觸器只需要一對，觸頭數(shù)量足夠。,,此外，這類繼電器目前很常用，因此可行（注意：本題中的小型繼電器的220V電壓是小型繼電器的控制電壓，不能同小型繼電器的觸頭額定電壓混淆）。小型繼電器在此起信號放大的作用，在PLC控制系統(tǒng)中這種用法比較常見。,,【例2-9】 指出圖2-21中小型繼電器的接線圖的含義。,,圖2-21 小型繼電器的接線圖,,【解】 小型繼電器的接線端子一般較多，用肉眼和萬用表往往很難判斷。

34、通常，小型繼電器的外殼上印有接線圖。,,圖2-21中的13號和14號端子是由線圈引出的其中13號端子應(yīng)該和電源的負(fù)極相連，而14號端子應(yīng)該和電源的正極相連；1號端子和9號端子是由一對常閉觸頭引出的；5號端子和9號端子是由一對常開觸頭引出的。,,2.3.2 時(shí)間繼電器 時(shí)間繼電器（Time-delay Relay）是指自得到動作信號起至觸頭動作或輸出電路產(chǎn)生跳躍式改變有一定延時(shí)，該延時(shí)又符合其準(zhǔn)確度要求的繼電器。,,圖2-22 時(shí)間繼電器的圖形和文字符號,,圖2-23 空氣阻尼式時(shí)間繼電器,,時(shí)間繼電器的種類很多，按照工作原理可分為電磁式、空氣阻尼式、晶體管式和電動式。按照延時(shí)方式可分為通電延時(shí)

35、型和斷電延時(shí)型,,1時(shí)間繼電器的功能 時(shí)間繼電器是一種利用電磁原理、機(jī)械動作原理、電子技術(shù)或計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)觸頭延時(shí)接通或斷開的自動控制電器。當(dāng)它的感測部分接收輸入信號后，必須經(jīng)過一定的時(shí)間延時(shí)，它的執(zhí)行部分才會動作并輸出信號以操縱控制電路。,,3時(shí)間繼電器的選用 時(shí)間繼電器種類繁多，選擇時(shí)應(yīng)綜合考慮適用性、功能特點(diǎn)、額定工作電壓、額定工作電流、使用環(huán)境等因素，做到選擇恰當(dāng)，使用合理。,,（1）經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。 在選擇時(shí)間繼電器時(shí)，應(yīng)考慮控制系統(tǒng)對延時(shí)時(shí)間和精度的要求。,,若對時(shí)間精度的要求不高，且延時(shí)時(shí)間較短，宜選用價(jià)格低、維修方便的電磁式時(shí)間繼電器；若控制簡單且操作頻率很低，如Y-啟動，可選用

36、熱雙金屬片時(shí)間繼電器；若對時(shí)間控制要求精度高，應(yīng)選用晶體管式時(shí)間繼電器。,,（2）控制方式。 被控制對象如需要周期性的重復(fù)動作或要求多功能、高精度時(shí)，可選用晶體管式或數(shù)字式時(shí)間繼電器。,,【例2-10】 有一個(gè)晶體管時(shí)間繼電器，型號是JSZ3，其外殼上有圖2-27所示的示意圖，指出其含義，并說明如何實(shí)現(xiàn)延時(shí)30s后閉合的功能。,,【解】 圖2-27（a）的含義是：接線端子2和7是由線圈引出的；接線端子1、3和4是“單刀雙擲”觸頭，其中，1和4是常閉觸頭端子，1和3是常開觸頭端子；同理，接線端子5、6和8是“單刀雙擲”觸頭，其中，5和8是常閉觸頭端子，6和8是常開觸頭端子。,,圖2-27（b）的

37、含義是：當(dāng)時(shí)間繼電器上的開關(guān)指向2和4時(shí)，量程為1s；當(dāng)時(shí)間繼電器上的開關(guān)指向1和4時(shí)，量程為10s；當(dāng)時(shí)間繼電器上的開關(guān)指向2和3時(shí)，量程為60s；當(dāng)時(shí)間繼電器上的開關(guān)指向1和3時(shí)，量程為6min，圖中的黑色表示被開關(guān)選中。,,圖2-27 時(shí)間繼電器的接線圖,,顯然，觸頭的接線端子可以選擇1和4或者5和8，線圈接線端子只能選擇2和7，撥指開關(guān)最好選擇指向2和3。,,2.3.3 熱繼電器 熱繼電器（Thermal Overload Relay）是熱過載繼電器的簡稱。它是利用流過繼電器的電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)而反時(shí)限動作（包括延時(shí)）的繼電器。,,1熱繼電器的功能 為了充分發(fā)揮電動機(jī)的潛力，電動機(jī)短時(shí)

38、過載是允許的，但無論過載量的大小如何，時(shí)間長了總會使繞組的溫升超過允許值，從而加劇繞組絕緣的老化，縮短電動機(jī)的壽命，嚴(yán)重過載會很快燒毀電動機(jī)。,,為了防止電動機(jī)長期過載運(yùn)行，可在線路中串入按照預(yù)定發(fā)熱程度進(jìn)行動作的熱繼電器，以有效監(jiān)視電動機(jī)是否長期過載或短時(shí)嚴(yán)重過載，并在超額過載預(yù)定值時(shí)有效切斷控制回路中相應(yīng)接觸器的電源，進(jìn)而切斷電動機(jī)的電源，確保電動機(jī)的安全。,,圖2-28 熱繼電器,,圖2-29 熱繼電器的圖形和文字符號,,2雙金屬片式熱繼電器的結(jié)構(gòu)和工作原理 按照動作方式分類，熱繼電器可分為雙金屬片式、熱敏電阻式和易融合金屬式，其中，雙金屬片式熱繼電器最為常見。按照極數(shù)分類，熱繼電器可分

39、為單極、雙極和三極，其中，三極最為常見。,,按照復(fù)位方式分類，熱繼電器可分為自動復(fù)位式和手動復(fù)位式。按照受熱方式分類，熱繼電器可分為直接加熱式、復(fù)合加熱式、間接加熱式和電流電感加熱式（主要是大容量以及重載啟動的熱繼電器）4種。,,如圖2-30所示，其熱元件由發(fā)熱電阻絲構(gòu)成（這種熱繼電器是間接加熱方式），雙金屬片由兩種熱膨脹系數(shù)不同的金屬碾壓而成，當(dāng)雙金屬片受熱時(shí)，會出現(xiàn)彎曲變形，推動導(dǎo)板，進(jìn)而使常閉觸頭斷開，起到保護(hù)作用。,,圖2-30 熱繼電器原理示意圖 1熱元件 2雙金屬片 3導(dǎo)板 4觸頭系統(tǒng),,在使用時(shí)，把熱元件串接于電動機(jī)的主電路中，而常閉觸頭串接于電動機(jī)啟停接觸器的線圈的回路中。,,

40、3熱繼電器的選用 （1）原則上，熱繼電器的額定電流應(yīng)按電動機(jī)的額定電流選擇。,,（2）在不頻繁啟動場合，要保證熱繼電器在電動機(jī)的啟動過程中不產(chǎn)生誤動作。通常，當(dāng)電動機(jī)啟動電流為其額定電流的6倍，以及啟動時(shí)間不超過6s時(shí)，若很少連續(xù)啟動，就可按電動機(jī)的額定電流選取熱繼電器。,,（3）當(dāng)電動機(jī)用于重復(fù)的短時(shí)工作時(shí)，首先注意確定熱繼電器的允許操作頻率。,,（4）對于工作時(shí)間很短、間歇時(shí)間較長的電動機(jī)（如搖臂的鉆床電動機(jī)、某些機(jī)床的快速移動電動機(jī)）和雖然長時(shí)間工作，但過載可能性很小的電動機(jī)（如排風(fēng)扇的電動機(jī)）可以不設(shè)計(jì)過載保護(hù)。,,（5）雙金屬片式熱繼電器一般用于輕載、不頻繁啟動電動機(jī)的過載保護(hù)。,,

41、4注意事項(xiàng) （1）熱繼電器只對長期過載或短時(shí)嚴(yán)重過載起保護(hù)作用，對瞬時(shí)過載和短路不起保護(hù)作用。,,（2）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，可以用做三相異步電動機(jī)的均衡過載保護(hù)和星形連接定子繞組的三相異步電動機(jī)的斷相保護(hù)，但不能用做定子繞組為三角形連接的三相異步電動機(jī)的斷相保護(hù)。,,（3）熱繼電器在出廠時(shí)，其觸頭一般為手動復(fù)位，若需自動復(fù)位，可將復(fù)位調(diào)整螺釘順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，用手撥動幾次，若動觸頭沒有處在斷開位置，可將螺釘緊固。,,（4）為了使熱繼電器的整定電流和負(fù)載工作電流相符，可旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕，將其對準(zhǔn)刻度定位標(biāo)識，若整定值在兩者之間，可按照比例在

42、實(shí)際使用時(shí)適當(dāng)調(diào)整。,,【例2-11】 有一個(gè)型號為JR36-20的熱繼電器，共有5對接線端子：1/L1和2/T1，3/L2和4/T2，5/L3和6/T3，這3對接線端子比較粗大；95和96，97和98，這兩對接線端子比較細(xì)小，有如圖2-32所示的接線圖，應(yīng)該如何接線？,,圖2-32 熱繼電器接線圖,,【解】 1/L1和2/T1，3/L2和4/T2，5/L3和6/T3接線端子都比較粗大，說明用在主回路中，其中，1/L1、3/L2、5/L3是輸入端，2/T1、4/T2、6/T3是輸出端。,,95和96，97和98，這兩對比較細(xì)小，說明是輔助觸頭，用在控制回路中，97和98是常開觸頭的接線端子，9

43、5和96是常閉觸頭的接線端子。注意：繼電器接觸器控制系統(tǒng)多用常閉觸頭，而PLC控制的系統(tǒng)多用常開觸頭。,,【例2-12】 CA6140A車床的主電動機(jī)的額定電壓為380V，額定功率為7.5kW，請選用合適的熱過載繼電器。,,【解】 電路中的額定電流為 ?？蛇x3UA（JRS2）12.5/Z12.5-20A熱繼電器，再將熱繼電器的熱元件的整定電流數(shù)值整定到15.4A即可。,,,2.3.4 速度繼電器 速度繼電器是當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定值時(shí)動作的繼電器。它常用于電動機(jī)反接制動的控制電路中，當(dāng)反接制動的轉(zhuǎn)速下降到接近零時(shí)，它自動切斷電源，所以又稱為反接制動繼電器。,,1速度繼電器的功能 速度

44、繼電器是按照預(yù)定速度快慢而動作的繼電器，主要應(yīng)用在電動機(jī)反接制動控制電路中。,,2速度繼電器的結(jié)構(gòu)與工作原理 感應(yīng)式速度繼電器（Speed Relay）主要由定子、轉(zhuǎn)子和觸頭系統(tǒng)3部分組成。轉(zhuǎn)子是一個(gè)圓柱形永久磁鐵，定子是一個(gè)籠型空心圓環(huán)，由硅鋼片沖壓而成，并裝有籠型繞組。速度繼電器原理圖如圖2-33所示，速度繼電器的圖形與文字符號如圖2-34所示。,,圖2-33 速度繼電器原理圖 1電動機(jī)軸 2轉(zhuǎn)子 3定子 4繞組 5擺錘 6靜觸頭 7動觸頭 8簧片,,圖2-34 速度繼電器的圖形與文字符號,,感應(yīng)式速度繼電器的工作原理是電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)觸頭的動作,,3速度繼電器的選型,,2.3.5 固態(tài)繼

45、電器 1固態(tài)繼電器簡介 固態(tài)繼電器（Solid State Relay，SSR），由于它是半導(dǎo)體材料制成的，故又稱半導(dǎo)體繼電器。,,圖2-35 固態(tài)繼電器,,圖2-36 固態(tài)繼電器的圖形及文字符號,,2固態(tài)繼電器的分類和工作原理 單相固態(tài)繼電器是具有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端的一種四端器件，按輸出端負(fù)載電源類型可分為直流型和交流型兩類,,圖2-37 固態(tài)繼電器原理圖,,3固態(tài)繼電器的選用 固態(tài)繼電器的選擇比較簡單，主要根據(jù)負(fù)載的額定工作電流和額定工作電壓來選取。,,4固態(tài)繼電器的接線方法 圖2-38中用3只固態(tài)繼電器控制一臺電動機(jī)，顯然，圖2-38（a）中3只固態(tài)繼電器的輸入端是串聯(lián)的，只要保證輸

46、入端的電壓高于9V即可，為了保險(xiǎn)起見，輸入端可用24V電源（這個(gè)電壓值也是控制系統(tǒng)中最常用的值之一）。,,當(dāng)然，輸入端也可以采用并聯(lián)的方法，但輸入端的串聯(lián)接法要優(yōu)于輸入端的并聯(lián)接法。,,圖2-38 用固態(tài)繼電器控制三相異步電動機(jī),,5注意事項(xiàng) （1）固態(tài)繼電器的輸入端要求有從幾毫安至20mA的驅(qū)動電流，最小工作電壓為3V。,,（2）使用固態(tài)繼電器時(shí)，必須考慮散熱，通常使用散熱片散熱，為了增強(qiáng)散熱效果，安裝固態(tài)繼電器時(shí)，散熱片和固態(tài)繼電器之間最好涂上導(dǎo)熱膏。,,（3）對于容性或電阻負(fù)載，應(yīng)限制其開通瞬間的浪涌電流值（一般為負(fù)載電流的7倍），對于電感性負(fù)載，應(yīng)限制其瞬時(shí)峰值電壓，以防止損壞固態(tài)繼電

47、器。具體使用時(shí)，可參照產(chǎn)品樣本或有關(guān)手冊。,,（4）有的工程技術(shù)人員在設(shè)計(jì)如圖2-38所示的電路時(shí)，只用兩個(gè)單相固態(tài)繼電器，而把電源的第三相與電動機(jī)直接相連，這種設(shè)計(jì)方案也是可行的，請讀者思考其優(yōu)缺點(diǎn)。,,2.3.6 其他繼電器 1干簧繼電器 干簧繼電器（Reed Switches）是利用磁場作用來驅(qū)動繼電器觸頭動作的。其工作原理如下：,,圖2-39 干簧繼電器原理圖（線圈）,,圖2-40 干簧繼電器原理圖（永久磁鐵）,,【例2-13】 干簧繼電器在汽缸上的應(yīng)用，如圖2-41所示。,,圖2-41 干簧繼電器在汽缸上的應(yīng)用,,汽缸的活塞上有環(huán)形磁鐵，當(dāng)活塞在左位時(shí)，活塞上的磁鐵使汽缸左邊的干簧繼

48、電器的觸頭吸合，同時(shí)左邊的干簧繼電器上的指示燈亮，表明左邊的干簧繼電器的觸頭處于閉合狀態(tài)，右邊的干簧繼電器的觸頭處于斷開狀態(tài)。,,同理，當(dāng)活塞在右邊時(shí)，活塞上的磁鐵使汽缸右邊的干簧繼電器的觸頭吸合，同時(shí)右邊的干簧繼電器上的指示燈亮，表明右邊的干簧繼電器的觸頭處于閉合狀態(tài)，左邊的干簧繼電器的觸頭處于斷開狀態(tài)。,,2溫度繼電器 溫度繼電器（Temperature Sensitive Relay）是當(dāng)溫度達(dá)到規(guī)定值時(shí)動作的繼電器，是一種對于溫度變化非常敏感的熱過載保護(hù)元件。溫度繼電器大體分為兩種，一種是熱敏電阻式溫度繼電器，另一種是雙金屬片式溫度繼電器。,,溫度繼電器和熱繼電器一樣，主要是用來對電動

49、機(jī)，特別是大、中容量異步電動機(jī)實(shí)行過載保護(hù)。,,在使用中一般將它埋設(shè)在電動機(jī)的發(fā)熱部位（如定子槽中或繞組端部），無論是電機(jī)本身出現(xiàn)的溫度升高，還是其他原因引起的溫度升高，溫度繼電器都可以起到保護(hù)作用，所以溫度繼電器直接反映該處的發(fā)熱情況，并在溫度達(dá)到設(shè)置值時(shí)動作，具有“全熱保護(hù)”作用。,2.4 熔 斷 器,熔斷器（Fuse）的定義為：當(dāng)電流超過規(guī)定值足夠長時(shí)間后，通過熔斷一個(gè)或幾個(gè)特殊設(shè)計(jì)的和相應(yīng)的部件，斷開其所接入的電路，并分?jǐn)嚯娏鞯碾娖鳌Ｈ蹟嗥靼ńM成完整電器的所有部件。,,圖2-42 R T23熔斷器,,圖2-43 熔斷器的圖形和文字符號,,熔斷器結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，價(jià)格低廉，廣泛用于低

50、壓配電系統(tǒng)中，主要用于短路保護(hù)，也常作為電氣設(shè)備的過載保護(hù)元件。,,1熔斷器的種類 （1）瓷插式熔斷器 （2）螺旋式熔斷器 （3）封閉式熔斷器 （4）快速熔斷器 （5）自復(fù)熔斷器,,2熔斷器的技術(shù)參數(shù) （1）額定電壓 額定電壓指熔斷器長期工作時(shí)和分?jǐn)嗪竽軌虺惺艿碾妷?，其?shù)值一般等于或大于電氣設(shè)備的額定電壓。,,（2）額定電流 額定電流指熔斷器長期工作時(shí)，設(shè)備部件溫升不超過規(guī)定值時(shí)所能承受的電流。 （3）極限分?jǐn)嗄芰?,3熔斷器的選用 選擇熔斷器主要是選擇熔斷器的類型、額定電壓、額定電流及熔體的額定電流。熔斷器的額定電壓應(yīng)大于或等于線路的工作電壓。熔斷器的額定電流應(yīng)大于或等于熔體的額定電流。,,

51、 用于保護(hù)照明或電熱設(shè)備的熔斷器。因?yàn)樨?fù)載電流比較穩(wěn)定，所以熔體的額定電流應(yīng)等于或稍大于負(fù)載的額定電流，即IreIe。式中。Ire為熔體的額定電流；Ie為負(fù)載的額定電流。,, 用于保護(hù)單臺長期工作電動機(jī)（即供電支線）的熔斷器，考慮電動機(jī)啟動時(shí)不應(yīng)熔斷，即Ire(1.52.5)Ie。式中，Ire為熔體的額定電流，Ie為電動機(jī)的額定電流，輕載啟動或啟動時(shí)間比較短時(shí)，系數(shù)可以取1.5，當(dāng)帶重載啟動時(shí)間比較長時(shí)，系數(shù)可以取2.5。,, 用于保護(hù)頻繁啟動電動機(jī)（即供電支線）的熔斷器，考慮頻繁啟動時(shí)發(fā)熱，熔斷器也不應(yīng)熔斷，即Ire(33.5)Ie。式中，Ire為熔體的額定電流，Ie為電動機(jī)的額定電流。,,

52、 用于保護(hù)多臺電動機(jī)（即供電干線）的熔斷器，在出現(xiàn)尖峰電流時(shí)也不應(yīng)熔斷。通常，將其中功率最大的一臺電動機(jī)啟動，而其余電動機(jī)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的電流作為其尖峰電流，為此，熔體的額定電流應(yīng)滿足Ire(1.52.5) Iemax + Ie。式中，Ire為熔體的額定電流，Iemax為多臺電動機(jī)中功率最大的一臺電動機(jī)額定電流，Ie為其余電動機(jī)額定電流之和。,, 為防止發(fā)生越級熔斷，上、下級（即供電干、支線）熔斷器間應(yīng)有良好的協(xié)調(diào)配合，為此，應(yīng)使上一級（供電干線）熔斷器的熔斷額定電流比下一級（供電支線）大12個(gè)級差。,,4選擇熔斷器的注意事項(xiàng)。 熔斷器額定電流和熔體額定電流是不同的概念。,, 熔斷器的安裝位置及相

53、互間的距離應(yīng)便于更換熔體。在安裝螺旋式熔斷器時(shí)，必須注意將電源接到瓷底座的下線端，以保證安全。,, 熔芯的指示器應(yīng)裝在便于觀察的一側(cè)。在運(yùn)行中應(yīng)經(jīng)常檢查熔斷器的指示器，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)電路單相運(yùn)行情況。若發(fā)現(xiàn)瓷底座有瀝青類物質(zhì)流出，說明熔斷器接觸不良，溫升過高，應(yīng)及時(shí)處理。,,【例2-15】 CA6140A車床的快速電動機(jī)的功率為275W，請選用合適的熔斷器。 【解】 在電路中的額定電流為,,,因?yàn)殡妱訖C(jī)經(jīng)常啟動，而且無反轉(zhuǎn)和反接制動，熔體額定電流為 ，取熔體的額定電流為4A。,,,又因?yàn)槿蹟嗥鞯念~定電流必須大于或等于熔體的額定電流，可選取熔斷器的額定電流為16A，確定熔斷器的型號為RT23-16

54、/4。,2.5 主 令 電 器,在控制系統(tǒng)中，主令電器用做閉合或斷開控制電路，以發(fā)出指令或作為程序控制的開關(guān)電器。它一般用于控制接觸器、繼電器或其他電氣線路，從而使電路接通或者分?jǐn)?，來?shí)現(xiàn)對電力傳輸系統(tǒng)或者生產(chǎn)過程的自動控制。,,2.5.1 控制按鈕 控制按鈕又稱按鈕（Push-button），是具有手動操作的操動器，并具有儲能（彈簧）復(fù)位的控制開關(guān)。它是一種短時(shí)間接通或者斷開小電流電路的手動控制器。,,1按鈕的功能 按鈕是一種結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用廣泛的手動主令電器，一般用于發(fā)出啟動或停止指令，它可以與接觸器或繼電器配合，對電動機(jī)等實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的自動控制，用于實(shí)現(xiàn)控制線路的電氣聯(lián)鎖。按鈕的圖形及文字符

55、號如圖2-49所示。,,圖2-49 按鈕的圖形及文字符號,,在電氣控制線路中，常開按鈕常用來啟動電動機(jī)，也稱啟動按鈕；常閉按鈕常用于控制電動機(jī)停車，也稱停車按鈕；復(fù)合按鈕用于聯(lián)鎖控制電路中。,,2按鈕的結(jié)構(gòu)和工作原理 如圖2-50所示，控制按鈕由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式觸頭、外殼等組成，通常做成復(fù)合式，即具有常閉觸頭和常開觸頭，原來就接通的觸頭稱為常閉觸頭（也稱為動斷觸頭），原來就斷開的觸頭稱為常開觸頭（也稱為動合觸頭）。,,圖2-50 按鈕原理圖,,當(dāng)按下按鈕時(shí)，先斷開常閉觸頭，后接通常開觸頭；當(dāng)按鈕釋放后，在復(fù)位彈簧的作用下，按鈕觸頭自動復(fù)位的先后順序相反。通常，在無特殊說明的情況下，有觸頭

56、電器的觸頭動作順序均為“先斷后合”。按鈕的外形如圖2-51所示。,,圖2-51 按鈕,,4按鈕的選用 選擇按鈕的主要依據(jù)是使用場所、所需要的觸頭數(shù)量、種類及顏色。,,控制按鈕在結(jié)構(gòu)上有按鈕式、緊急式、鑰匙式、旋鈕式和保護(hù)式5種。,,急停按鈕裝有蘑菇形的鈕帽，便于緊急操作；旋鈕式按鈕常用于“手動/自動模式”轉(zhuǎn)換；指示燈按鈕則將按鈕和指示燈組合在一起，用于同時(shí)需要按鈕和指示燈的情況，可節(jié)約安裝空間；鑰匙式按鈕用于重要的不常動作的場合。,,若將按鈕的觸頭封閉于防爆裝置中，還可構(gòu)成防爆型按鈕，適用于有爆炸危險(xiǎn)、有輕微腐蝕性氣體或有蒸汽的環(huán)境，以及雨、雪和滴水的場合。因此，在礦山及化工部門廣泛使用防爆型

57、控制按鈕。,,由于用顏色區(qū)分按鈕的功能致使控制柜上的按鈕顏色過于繁復(fù)，因此近年來又流行趨于不用顏色區(qū)分按鈕的功能，而是直接在按鈕下用標(biāo)牌標(biāo)注按鈕的功能，不過“急停”按鈕必須選用紅色。按鈕的顏色代碼及其含義見表2-16。,,,按鈕的尺寸系列有12mm、16mm、22mm、25mm和30mm等，其中，22mm尺寸較常用。,,5應(yīng)用注意事項(xiàng) （1）注意按鈕顏色的含義。 （2）在接線時(shí)，注意分辨常開觸頭和常閉觸頭。常開觸頭和常閉觸頭的區(qū)分可以采用肉眼觀看方法，若不能確定，可用萬用表歐姆擋測量。,,【例2-16】 CA6140A車床上有主軸啟動、急停按鈕，請選擇合適的按鈕型號。,,【解】 主軸急停按鈕可

58、選擇紅色的急停按鈕，并且只需要一對常閉觸頭，因此選用LAY3-01M。主軸啟動按鈕可選用綠色的按鈕，需要一對常開觸頭，因此選用LAY3-10。,,2.5.2 行程開關(guān) 在生產(chǎn)機(jī)械中，常需要控制某些運(yùn)動部件的行程，或運(yùn)動一定的行程停止，或者在一定的行程內(nèi)自動往復(fù)返回，這種控制機(jī)械行程的方式稱為“行程控制”。,,行程開關(guān)（Travel Switches）又稱限位開關(guān)（Limit Switches），用以反應(yīng)工作機(jī)械的行程，發(fā)出命令以控制其運(yùn)動方向或行程大小的開關(guān)。它是實(shí)現(xiàn)行程控制的小電流（5A以下）的主令電器。,,圖2-53 行程開關(guān),,圖2-54 微動式行程開關(guān),,圖2-55 行程開關(guān)的圖形及文

59、字符號,,1行程開關(guān)的功能 行程開關(guān)用于控制機(jī)械設(shè)備的運(yùn)動部件行程及限位保護(hù)。在實(shí)際生產(chǎn)中，將行程開關(guān)安裝在預(yù)先安排的位置，當(dāng)安裝在生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動部件上的擋塊撞擊行程開關(guān)時(shí)，行程開關(guān)的觸頭動作，實(shí)現(xiàn)電路的切換。,,2行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)和工作原理 行程開關(guān)按其結(jié)構(gòu)可分為直動式、滾輪式、微動式和組合式。,,當(dāng)行程開關(guān)沒有受壓時(shí)，如圖2-57（a）所示，常閉觸頭的接線端子2和共接線端子1之間接通，而常開觸頭的接線端子4和共接線端子1之間處于斷開狀態(tài)；當(dāng)行程開關(guān)受壓時(shí)，如圖2-57（b）所示。,,圖2-57 行程開關(guān)的原理圖,,在拉桿和彈簧的作用下，常閉觸頭分?jǐn)?，接線端子2和共接線端子1之間斷開，而常開觸頭

60、接通，接線端子4和共接線端子1接通。行程開關(guān)的結(jié)構(gòu)和外形多種多樣，但工作原理基本相同。,,3應(yīng)用注意事項(xiàng) 在接線時(shí)，注意分辨常開觸頭和常閉觸頭。,,【例2-17】 CA6140A車床上有一個(gè)皮帶罩，當(dāng)皮帶罩取下時(shí)，車床的控制系統(tǒng)斷電，起保護(hù)作用，請選擇一個(gè)行程開關(guān)。,,【解】 可供選擇的行程開關(guān)很多，由于起限位作用，通常只需要一對常閉觸頭，因此選擇LXK3-11K行程開關(guān)。,,2.5.3 接近開關(guān) 接近式位置開關(guān)是與（機(jī)器的）運(yùn)動部件無機(jī)械接觸而能操作的位置開關(guān)。,,當(dāng)運(yùn)動的物體靠近開關(guān)到一定位置時(shí)，開關(guān)發(fā)出信號，達(dá)到行程控制及計(jì)數(shù)自動控制的開關(guān)。也就是說，它是一種非接觸式無觸頭的位置開關(guān)，是

61、一種開關(guān)型的傳感器，簡稱接近開關(guān)（Proximity Sensors），又稱接近傳感器。,,圖2-58 接近開關(guān),,圖2-59 接近開關(guān)的圖形及文字符號,,1接近開關(guān)的功能 當(dāng)運(yùn)動部件與接近開關(guān)的感應(yīng)頭接近時(shí)，就使其輸出一個(gè)電信號。接近開關(guān)在電路中的作用與行程開關(guān)相同，都是位置開關(guān)，起限位作用，但兩者是有區(qū)別的：行程開關(guān)有觸頭，是接觸式的位置開關(guān)；而接近開關(guān)是無觸頭的，是非接觸式的位置開關(guān)。,,2接近開關(guān)的分類和工作原理 按照工作原理區(qū)分，接近開關(guān)分為電感式、電容式、光電式和磁感式等形式。另外，根據(jù)應(yīng)用電路電流的類型分為交流型和直流型。,,3接近開關(guān)的選型 接近開關(guān)類型的選擇。檢測金屬時(shí)優(yōu)先選

62、用感應(yīng)式接近開關(guān)，檢測非金屬時(shí)選用電容式接近開關(guān)，檢測磁信號時(shí)選用磁感式接近開關(guān)。,, 外觀的選擇。根據(jù)實(shí)際情況選用，但圓柱螺紋形狀的最為常見。,, 檢測距離（Sensing Range）的選擇。根據(jù)需要選用，但注意同一接近開關(guān)檢測距離并非恒定，接近開關(guān)的檢測距離與被檢測物體的材料、尺寸以及物體的移動方向有關(guān)。,,表2-18列出了目標(biāo)物體材料對于檢測距離的影響。不難發(fā)現(xiàn)，感應(yīng)式接近開關(guān)對于有色金屬的檢測明顯不如檢測鋼和鑄鐵。常用的金屬材料不影響電容式接近開關(guān)的檢測距離。,,,,目標(biāo)的尺寸同樣對檢測距離有影響。滿足以下一個(gè)條件時(shí)，檢測距離不受影響。,, 當(dāng)檢測距離的3倍大于接近開關(guān)感應(yīng)頭的直徑，

63、而且目標(biāo)物體的尺寸大于或等于3倍的檢測距離3倍的檢測距離（長寬）。,, 當(dāng)檢測距離的3倍小于接近開關(guān)感應(yīng)頭的直徑，而且目標(biāo)物體的尺寸大于或等于檢測距離檢測距離（長寬）。,,如果目標(biāo)物體的面積達(dá)不到推薦數(shù)值時(shí)，接近開關(guān)的有效檢測距離將按照表2-19推薦的數(shù)值減少。,,, 信號的輸出選擇。交流接近開關(guān)輸出交流信號，而直流接近開關(guān)輸出直流信號。注意，負(fù)載的電流一定要小于接近開關(guān)的輸出電流，否則應(yīng)添加轉(zhuǎn)換電路解決。接近開關(guān)的信號輸出能力見表2-20。,,, 觸頭數(shù)量的選擇。接近開關(guān)有常開觸頭和常閉觸頭。可根據(jù)具體情況選用。,, 開關(guān)頻率的確定。開關(guān)頻率是指接近開關(guān)每秒從“開”到“關(guān)”轉(zhuǎn)換的次數(shù)。直流接

64、近開關(guān)可達(dá)200Hz；而交流接近開關(guān)要小一些，只能達(dá)到25Hz。,, 額定電壓的選擇。對于交流型的接近開關(guān)，優(yōu)先選用220V AC和36V AC，而對于直流型的接近開關(guān)，優(yōu)先選用12V DC和24V DC。,,4應(yīng)用接近開關(guān)的注意事項(xiàng) （1）單個(gè)NPN型和PNP型接近開關(guān)的接線 在直流電路中使用的接近開關(guān)有二線式（2根導(dǎo)線）、三線式（3根導(dǎo)線）和四線式（4根導(dǎo)線）等多種，二線、三線、四線式接近開關(guān)都有NPN型和PNP型兩種。,,通常日本和美國多使用NPN型接近開關(guān)，歐洲多使用PNP型接近開關(guān)，而我國則二者都有應(yīng)用。,,NPN型和PNP型接近開關(guān)的接線方法不同，正確使用接近開關(guān)的關(guān)鍵就是正確接線

65、，這一點(diǎn)至關(guān)重要。,,接近開關(guān)的導(dǎo)線有多種顏色，一般地，BN表示棕色的導(dǎo)線，BU表示藍(lán)色的導(dǎo)線，BK表示黑色的導(dǎo)線，WH表示白色的導(dǎo)線，GR表示灰色的導(dǎo)線，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，各顏色導(dǎo)線的作用按照表2-21定義。,,對于二線式NPN型接近開關(guān)，棕色線與負(fù)載相連，藍(lán)色線與零電位點(diǎn)相連；對于二線式PNP型接近開關(guān)，棕色線與高電位相連，負(fù)載的一端與接近開關(guān)的藍(lán)色線相連，而負(fù)載的另一端與零電位點(diǎn)相連。,,圖2-61和圖2-62所示分別為二線式NPN型接近開關(guān)接線圖和二線式PNP型接近開關(guān)接線圖。,,圖2-61 二線式NPN型接近開關(guān)接線圖,,圖2-62 二線式PNP型接近開關(guān)接線圖,,表2-21中的“NO”

66、表示常開、輸出，而“NC”表示常閉、輸出。,,,對于三線式NPN型接近開關(guān)，棕色的導(dǎo)線與一端負(fù)載，同時(shí)與電源正極相連；黑色的導(dǎo)線是信號線，與負(fù)載的另一端相連；藍(lán)色的導(dǎo)線與電源負(fù)極相連。,,對于三線式PNP型接近開關(guān)，棕色的導(dǎo)線與電源正極相連；黑色的導(dǎo)線是信號線，與負(fù)載的一端相連；藍(lán)色的導(dǎo)線與負(fù)載的另一端及電源負(fù)極相連，如圖2-63和圖2-64所示。,,圖2-63 三線式NPN型接近開關(guān)接線圖,,圖2-64 三線式PNP型接近開關(guān)接線圖,,四線式接近開關(guān)的接線方法與三線式接近開關(guān)類似，只不過，四線式接近開關(guān)多了一對觸頭而已，其接線圖如圖2-65和圖2-66所示。,,圖2-65 四線式NPN型接近開關(guān)接線圖,,圖2-66 四線式PNP型接近開關(guān)接線圖,,（2）單個(gè)NPN型和PNP型接近開關(guān)的接線常識 初學(xué)者經(jīng)常不能正確區(qū)分NPN型和PNP型的接近開關(guān)，其實(shí)只要記住一點(diǎn)：PNP型接近開關(guān)是正極開關(guān)，也就是信號從接近開關(guān)流向負(fù)載；而NPN型接近開關(guān)是負(fù)極開關(guān)，也就是信號從負(fù)載流向接近開關(guān)。,,（3）接近開關(guān)的并聯(lián) 直流型接近開關(guān)允許并聯(lián)接法，但一般不推薦將交流型接近開關(guān)進(jìn)行并聯(lián)。接近開關(guān)并聯(lián)接