第1章低压电器

热继电器的图形符号 BB/FR
热元件 BB 串联在主电路中
常闭触点
BB
串联在控制电路中
热继电器接入电动机定子电路方式
• 电动机定子绕组星形接法:
带断相保护和不带断相保护的热继电器均可接在 线电路中。 • 电动机定子绕组三角形接法: *带断相保护接在线电路中。 *不带断相保护热继电器的热元件必须串接在 电动机每相绕组上。
触点分类：
按功能可分为：主触点和辅助触点。主触点用于接通和 分断主电路；辅助触点用于接通和分断二次电路，还能 起互锁和联锁作用。 按形状可分为：桥式触点和指形触点 。桥式触点又分为 点接触桥式触点和面接触桥式触点。 按位置可分为：静触点和动触点。静触点固定不动，动 触点能由联杆带着移动 。 按其初始位置可分为：常闭触点和常开触点。常闭触点 （又称动断触点）——常态时动、静触点是相互闭合的。 常开触点（又称动合触点）——常态时动、静触点是分 开的。
进气孔 排气孔 橡皮膜 连杆 托板 微 动 开 关 常开触点 1 常闭触点 调节螺丝
常开触点 延时闭合
微动开关2
常闭触点 延时打开
活塞杆 释放弹簧 挡块
工作原理
线圈通电
衔铁向下吸合 连杆动作 触点动作
线圈
恢复弹簧
衔铁
(b)断电延时的空气式时间继电器结构示意图
常闭触点 延时闭合
常开触点 延时断开
（3）灭弧系统
• 电弧产生：在触点由闭合状态过渡到断开状态的 过程中，会在触头间隙中由电子流产生弧状的火 花，这种由电气原因造成的火花称为电弧。是气 体自持放电形式之一，是一种带电质点的急流。
• 电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高的温度 和密度很大的电流。
• 电弧的危害：
使电路仍然保持导通状态，延迟了电路的开断。 会烧损触点，缩短电器的使用寿命。
灭弧方法
• 灭弧栅灭弧 • 磁吹式灭弧装置 • 灭弧罩灭弧
第二节
接触器
• 定义：用来自动地接通或断开大电流电路的电器。
• 分类：按控制电流性质不同，通常分为交流接触器 和直流接触器两大类 。
交流接触器
特点：交流线圈、有短路环、采用双断口触头
直流接触器
特点：直流线圈、滚动指型触头
短路环
• 由于交流电磁铁的磁通是交变的，线圈磁场对衔铁 的吸引力也是交变的。当交流电流过零时，线圈磁 通为零，对衔铁的吸引力也为零，衔铁在复位弹簧 作用下将产生释放趋势，这就使动、静铁心之间的 吸引力随着交流电的变化而变化，从而产生振动和 噪音，加速动、静铁心接触面积的磨损，引起结合 不良，严重时还会使触点烧蚀。为了消除这一弊端， 在铁心柱面的一部分，嵌入一只铜环，名为短路 环。
2. 电磁式低压电器
• 低压电器一般由感测部分和执行部分组成。 • 在各种低压电器中，电磁式低压电器应用很 多，它们结构相似，原理相同。
电磁式低压电器基本结构
（1）电磁系统
电磁系统是电磁式电器元件的感受部件，它的作用是 将电磁能转换成为机械能，并带动触点闭合或断开。它通 常采用电磁铁的形式，由电磁线圈、静铁心（铁心）、动 铁心（衔铁）等组成，其中动铁心与动触点支架相连。
• 延时方式：通电延时和断电延时。
（1）直流电磁式时间继电器 衔铁
+
阻尼铜套
直流电磁式结构图
工作原理：当衔铁未吸合 时，磁路气隙大，线圈电 感小，通电后激磁电流很 快建立，将衔铁吸合，继 电器触点立即改变状态。 而当线圈断电时，铁心中 的磁通将衰减，磁通的变 化将在铜套中产生感应电 动势，并产生感应电流， 阻止磁通衰减，当磁通下 降到一定程度时，衔铁才 能释放，触头改变状态。 因此继电器吸合时是瞬时 动作，而释放时是延时的， 故称为断电延时。
电磁线圈通电时产生磁场，使动、静铁心磁化互相吸 引，当动铁心被吸引向静铁心时，与动铁心相连的动触点 也被拉向静触点，令其闭合接通电路。电磁线圈断电后， 磁场消失，动铁心在复位弹簧作用下，回到原位，并牵动 动、静触点，分断电路。
（2）触点系统
• 触点接触形式：点接触、线接触、面接触。 • 接触电阻 理想情况下：触点闭合：接触电阻为零。 触点断开：接触电阻无穷大。
热继电器的外形与结构
(a) 外形
(b) 结构
热继电器种类很多，应用最广泛的是基于双金属片的热继电器，其 结构原理如图所示：主要由热元件、双金属片和触点三部分组成。
~
结构原理图：
双金属片
常闭触点
发热元件
杠杆
工作原理：
发热元件接入电机主电路，当电机正常运行时，热元件 产生的热量虽能使双金属片弯曲，但还不足以使继电器动作。 若长时间过载，双金属片被过量烤热。因双金属片的下层膨胀 系数大，使其向上弯曲，杠杆被弹簧拉回，其常闭触点断开。
（2） 空气式延时继电器
延时继电器的外形与结构
时间继电器触点类型符号
通 电 式
断
电
式
瞬 时 动 作 延 时 动 作
常开触点
常闭触点 常开触点 通电后 延时闭合 常闭触点 通电后 延时断开 常闭触点 断电后 延时闭合 常开触点 断电后 延时断开
KT
KT
KT
KT
(a)通电延时的空气式时间继电器结构示意图
常开触点
常闭触点
空气式时间继电 器的延时范围大 (有 0.4 ~ 60 s 和 0.4 ~180s两种)。 结构简单，但准 确度较低。
JS20系列晶体管式型号
3、热继电器
长期过载、频繁启动、欠电压、断相运行 均会引起过电流。 • 热继电器用途：热继电器是利用电流的热 效应原理工作的保护电器，在电路中用作 电动机的过载保护和断相保护。
型号、含义
型号、含义
接触器的选用
• 类型的选择：根据负载的性质选用直流或交流接触器。
• 主触点额定电压的选择：大于等于主电路工作电压。
• 主触点额定电流的选择：大于等于被控电路额定电流。
• 吸引线圈的额定电压与频率：与所控制电路的选用电压 频率相一致。
第三节 继电器
定义：继电器是一种根据电量（电流、电压 ）或非电量（时间、速度、温度、压力等） 的变化自动接通和断开控制电路，以完成控 制或保护任务的电器。 继电器和接触器的结构和工作原理大致相同
第一节 低压电器的基本知识
• 电器定义：一种能控制电路的设备。
• 低压电器：用于交流1200V、直流1500V以 下的电路中起通断、保护、控制或调节作 用的电器产品。 • 高压电器：交流1200V以上、直流1500V及 以上。
1. 分类
常用低压电器
行 其 行 程 它 程 开 电 开 关 器 关 ： 微 滚直 按 快螺管 动 动动 钮 速旋式 式 式式 、 式塞 式 指 示 灯 等 开 关 电 器 刀 低 开 压 关 断 路 器 智开 装 能启 置 式式 式 继 电 器 压 力 继 电 器 速 度 继 电 器 温 度 继 电 器 时 间 继 电 器 热 继 电 器 电 磁 式 继 电 器 电 流 继 电 器 中 间 继 电 器 电 压 继 电 器 接 触 器 直 流 接 触 器 交 流 接 触 器
3. 掌握常用低压电器的电工表示符号。
应用电动机拖动生产机械，称为电力拖动。低 压电器是电力拖动自动控制系统基本组成元件。 电力拖动系统组成：
① 主电路：由电动机、（接通、断开、控制电动 机的）接触器主触点等电器元件组成。（电流 大） ② 控制电路：由接触器线圈、继电器等电器元件 组成。（电流小） ③ 任务：根据给定的指令，依照自动控制系统的 规律和具体的工艺要求对主电路进行控制。 本章主要介绍几种常用低压电器的用途及电工 表示符号。
中间继电器外形与符号
KF 线圈：
常开触点：
KF
KF
常闭触点：
(a) 外形 (b) 符号
中间继电器触点容量小，触点数目多，用于控制 线路。10A以下电路中可替代接触器控制。
2、时间继电器
• 定义：从线圈通电或断电起，其触点经过一段时间 延时后才动作的继电器。（文字符号：KF/KT）。 适用于定时控制 • 常用的时间继电器：电磁式、阻尼式、电子式（晶 体管、数字式）。
交流接触器的外形与结构：
(a) 外形
(b) 结构
交流接触器的主要部分是：电磁系统、触点系统、灭弧装置。
图形符号及文字符号:
QA
线圈
常开(动合)主触点
QA
用于主电路 流过的大电流 (需加灭弧装置)
常开(动合)辅助触点
பைடு நூலகம்
QA
常闭(动断)辅助触点
QA
用于控制电路 流过的小电流 (无需加灭弧装置)
属于同一器件的线圈和触点用相同的文字表示
3）按用途分
• 低压配电电器：刀开关、低压断路器、 熔断器等。 • 低压控制电器：接触器、继电器、启动 器、按钮等。
4）按动作原理
• 电磁式电器： 它是根据电磁铁的原理工作 的。例如：接触器、继电器等。
• 非电磁式电器： 它是依靠外力（人力或机械力） 或某种非电量的变化而动作的电器。例如：行程 开关、按钮、速度继电器、热继电器等。
电源 弹簧
~ ~
动作过程
常开
线圈通电
常闭
线圈
衔铁被吸合 触点闭合 电机接通 电源
辅助 触点
铁心
衔铁
电机
M 3~
主触点
工作原理
交流接触器有两种工作状态：得电状态 （动作状态）和失电状态（释放状态）。接触 器主触点的动触头装在与衔铁相连的绝缘连杆 上，其静触点则固定在壳体上。当线圈得电后， 线圈产生磁场，使静铁心产生电磁吸力，将衔 铁吸合。衔铁带动动触点动作，使常闭触点断 开，常开触点闭合，分断或接通相关电路。当 线圈失电时，电磁吸力消失，衔铁在反作用弹 簧的作用下释放，各触点随之复位。
电气控制与PLC
主讲：宋起超 课时：40学时