常用控制电器

（三 ）、自动空气开关
自动开关又叫自动空气开关、空气开关、低压断路器简称断路器。
它相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流继电器和欠电压继电器的组 合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠压、失压、过载和短路保护 的电器。它对线路、电器设备及电动机实行保护。是低压配电网中的一种 重要保护电器。 ➢ 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。 ➢ 结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。
1.电磁系统结构及工作原理 ➢ 电磁系统作用：将电磁能量转换成机械能量，带动触点 动作，实现对电路的通、断控制。 ➢ 由铁心、衔铁和线圈等部分组成。
➢ 其工作原理是：当线圈中有电流通过时，产生电磁吸力， 电磁吸力克服弹簧的反作用力，使衔铁与铁心闭合，衔铁带动 连接机构运动，从而带动相应触点动作，完成通、断电路的控 制作用
处理方法 调换手柄 更换绝缘杆
紧固松动部件 更换开关 重新装配
更换触头或清除氧化层或 尘污
更换开关
（二）、行程开关 主要用于将机械位移变为电信号， 以实现对机械运动的电气控制。
行程开关又称限位开关或位置开关， 其作用和原理与按钮相同，只是其触头 的动作不是靠手动操作，而是利用生产 机械某些运动部件的碰撞使其触头动作。 行程开关触点通过的电流一般也不超过 5A。
DZ47-60
自动空气开关的符号及型号含义
DZ 5－ □ / □ □ □ 塑壳式空气开关
设计序号 额定电流
极数
0－无辅助触头 2－有辅助触头
0－无脱扣器 1－热脱扣器式 2－电磁脱扣式 3－复式
型号
DZ5－20/330 DZ5－20/230 DZ5－20/320 DZ5－20/220
DZ5－20/310 DZ5－20/210
2.配电电器 用于电能的输送和分配的电器。 （例如高压断路器、 低压断路器）
3.主令电器 用于自动控制系统中发送动作指令的电器。 （例如按钮、转换开关等）
4.保护电器 用于保护电路及用电设备的电器。 （例如熔断器、热继电器等）
5.执行电器 用于完成某种动作或传送功能的电器。 （例如电磁铁、电磁离合器等）
常用控制电器
常用电气元件结构和图片
一 、概述
• 电器是一种能根据外界的信号和要求，手动或自 动地接通或断开电路，断续或连续地改变电路参 数，以实现电路或非电对象的切换、控制、保护、 检测、变换和调节用的电气设备。简言之，电器 就是一种能控制电的工具，最基本、最典型的功 能就是“开”和“关” 。
• 电器在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统 中被广泛应用。
速度继电器
• 熔断器： 螺旋式
有填料封闭管式 无填料密闭管式 快速熔断器 自复式
• 低压隔离器：低压刀开关
熔断器式刀开关 组合开关
• 低压断路器：框架式
塑料外壳式 快速直流断路器 限流式
• 主令电器：按钮 行程开关
开关 接近开关 光电开关
凸轮控制器与主令控制器 万能转换开关
主令电器是用来接通和分断控制电路以发号施令的电器。
电磁脱扣器瞬时 动作整定值（A）
0.15（0.10～0.15） 0.20（0.15～0.20） 0.30（0.20～0.30） 0.45（0.30～0.45） 0.65（0.45～0.65） 1（0.65～1） 1.5（1～1.5） 2（1.5～2） 3（2～3） 4.5（3～4.5） 6.5（4.5～6.5） 10（6.5～10） 15（10～15） 20（15～20）
电磁系统的结构图
2. 触点系统
触点是电器的执行机构，起接通和断开电路的作用。若要使 触点具有良好的接触性能，通常采用铜质材料制成。
触点主要结构形式 ：桥式触点和指形触点
3. 灭弧系统
➢ 电弧的产生：触点在分断电路时，由于接触电阻引起触点 温升，从而引起热电子发射，同时触点间距离极小，电场强度 极大，在强电场的作用下，气隙中电子高速运动产生碰撞游离， 在游离因素的作用大，触点间的气隙中会产生大量带电粒子使 气体导电，形成炽热的电子流，即电弧。
例： HZ10-25
HZ10-60
符号：
QS
3.组合开关的安装与使用
（1）HZ10系列组合开关应安装在控制箱内。 （2）若需在箱内操作，开关最好装在箱内右上方。 （3）组合开关的通断能力较低，不能用来分断故障电流。 （4）当操作频率过高，应降低开关的容量使用。
4.组合开关的常见故障及处理方法
故障现象
• 控制电路：由接触器线圈、 继电器等电器元件组成。 （电流小）
开关 熔断器
按钮开关（接触器）
热继 电器
电机
电力拖动自动控制系统中 常用的低压控制电器
• 接触器： 交流接触器 直流接触器
• 继电器：电磁式继电器： 电压继电器
电流继电器 中间继电器 时间继电器： 空气阻尼式 电动式 电子式 热继电器
自动空气开关的分类
按结构型式可分: 为塑壳式、万能式 、限流式、直流快速式、灭磁式、 漏电保 护式
按操作方式分: 人力操作式、动力操作式、储能操作式
按极数分: 单极、二极、三极、四极式
按安装方式又可分: 固定式、插入式、抽屉式
按空气开关在电路中的用途可分: 配电用空气开关、电动机保护用空气开关、其他负载用空气 开关
• 低压控制电器是低压电器的一种，我们学习低压 控制电器元件，主要是能正确地使用和选用电器 元件，因此不涉及元件的设计，而着重于应用。
二 、电器的分类
（一）按工作电压等级分：
1. 高压电器 用于交流1200V、直流1500V及以上 电路中的电器。
（例如高压断路器、高压隔离开关、高压 熔断器等）
2. 低压电器 用于交流1200V（50Hz或60Hz）、 直流1500V及以下电路中起通断、保护、控制
(四)、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 • 按电器的性能和用途分：控制电器和保护电器 • 按有无触点分：有触点电器和无触点电器 • 按工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器
电磁式电器
电磁式电器：根据电磁感应原理来实现通、断控制的电器， 由电磁系统，触点系统及灭弧系统组成。
➢ 熄灭电弧的原理：抑制游离因素，增强去游离因素。
➢ 在低压电器灭弧中，主要采取的措施有：①迅速增加电弧长 度，使得单位长度内维持电弧燃烧的电场强度不足而使电弧熄 灭。②使电弧与液体介质或固体介质相接触，加速冷却以增强 去游离作用，使电弧迅速熄灭。
五）、低压电器的性能指标
低压电器的性能参数主要包括额定电压、额定电流、通断能力、电气寿命 和机械寿命等。 • （1）额定电压
（1）空气开关应垂直安装，电源线应接在上端，负载接在下
端。 （2）空气开关用作电源总开关或电动机的控制开关时，在电 源进线侧必须加装刀开关或熔断器等，以形成明显的断开点。
注：现在一般的空气开关只要注意以上2点
（3）空气开关使用前应将脱扣器工作面上的防锈油脂擦净， 以免影响其正常工作。同时应定期检修，清除空气开关上 的积尘，给操作机构添加润滑剂。 （4）各脱扣器的动作值调整好后，不允许随意变动，并应 定期检查各脱扣器的动作值是否满足要求。 （5）空气开关的触头使用一定次数或分断短路电流后，应 及时检查触头系统，如果触头表面有毛刺、颗粒等，应及 时维修或更换。
和调节作用的电器（简称电器）。 （例如接触器、继电器等）
（二）按动作原理分：
1.手动电器 人手操作发出动作指令的电器。 （例如刀开关、按钮等）
2.自动电器 产生电磁吸力而自动完成动作指令 的电器。
（例如接触器、继电器、电磁阀等）
（三） 按用途分：
1.控制电器 用于各种控制电路和控制系统的电器。 （例如接触器、继电器、电动机起动器等）
扣器 12—双金属片 13—电阻丝
工作原理：脱扣器是自动开关的主 要保护装置，包括电磁脱扣器（作 短路保护）、热脱扣器（作过载保 护）、失压脱扣器以及由电磁和热 脱扣器组合而成的复式脱扣器等种 类。电磁脱扣器的线圈串联在主电 路中，若电路或设备短路，主电路 电流增大，线圈磁场增强，吸动衔 铁，使操作机构动作，断开主触点， 分断主电路而起到短路保护作用。 电磁脱扣器有调节螺钉，可以根据 用电设备容量和使用条件手动调节 脱扣器动作电流的大小。
自动开关（断路器） 符号 × × × QF 主触点接线
低压断路器结构示意图 1—主触点 2—自由脱扣机构 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
自动开关的 工作原理
过电流
双金属片
欠电压
图1-4 自动开关的原理图 1、9—弹簧 2—触点 3—锁键 4—搭钩 5—轴 6— 过电流脱扣器 7—杠杆 8、10—衔铁 11—欠电压脱
控制电机起动、自动、 调试等
2、保护电器
保护电动机和生产机械， 使其安全运行的电器
3、执行电器
带动生产机械运行或保 持机械装置在固定位置 上的一种执行装置
开关 熔断器
按钮开关（接触器） 热继 电器
电机
电力拖动系统组成
• 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）
低压电器在规定条件下，在不需修理或更换零件时的负载操作循环次数。 • （5）机械寿命
低压电器在需要修理或更换机械零件前所能承受的负载操作次数。
三 、电力拖动系统组成
• 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。
开关 熔断器
按钮开关（接触器）
பைடு நூலகம்热继 电器
1、控制电器
热脱扣器是一个双金属片 热继电器。它的发热元件串联在主 电路中。当电路过载时，过载电流 使发热元件温度升高，双金属片受 热弯曲，顶动自动操作机构动作， 断开主触点，切断主电路而起过载 保护作用。
自动空气开关的符号及型号
1)文字符号：QF
QF
QF
2)图形符号：
单极
三极
3）型号：主要有DZ15、DZ20、DZ47、C63、 C65系列。
为电磁脱扣器额 定电流的8～12倍 （出厂时整定于 10倍）
无脱扣器式
自动空气开关的选用
（1）空气开关的额定电压应不小于线路、设备的正常工 作电压，额定电流应不小于线路、设备的正常工作电流。 （2）热脱扣器的整定电流应等于所控制负载的额定电流。
注：现在一般的空气开关选择只要注意电流电压就可以了
自动空气开关的安装与使用
低压电器在规定条件下长期工作时，能保证电器正常工作的电压值，通 常是指主触点的额定电压。有电磁机构的控制电器还规定了吸引线圈的额 定电压。 • （2）额定电流
是保证电器能正常工作的电流值。 同一电器在不同的使用条件下，有 不同的额定电流等级。 • （3）通断能力
低压电器在规定的条件下，能可靠接通和分断的最大电流。通断能力与 电器的额定电压、负载性质、灭弧方法等有很大关系。 • （4）电气寿命
四 、常用控制电器 （一）、组合开关
1 . HZ10－10/3组合开关结构与原理
1
1-手柄 4-凸轮 7-静触头
2
3
4
9
87
65
2-转轴
3-弹簧
5-绝缘垫板 6-动触头
8-接线端子 9-绝缘方轴
2.HZ10系列组合开关的型号、符号
HZ 10－ /
组合开关 设计序号
极数 开关专门用途代号
额定电流
手柄转动后， 内部触头未动
手柄转动后， 动静触头不能 按要求动作
接线柱间短路
可能原因 手柄上的轴孔磨损变形 绝缘杆变形（由方形磨为圆 形） 手柄与方轴，或轴与绝缘杆 配合松动 组合开关型号选用不正确
触头角度装配不正确
触头失去弹性或接触不良
因铁屑或油污附着在接线柱 间，形成导电层，将胶木烧 焦，绝缘损坏而形成短路
DZ5－20/300 DZ5－20/200
DZ5－20型空气开关技术数据
主触
额定电 头额 极 压(V) 定电 数
流（A）
AC380 DC220
20
3 2
AC380 DC220
20
3 2
AC380 DC220
20
3 2
AC380 DC220
20
3 2
脱扣器 形式
复式 电磁式
热脱扣 器式
热脱扣器额定电流 （括号内为整定电 流调节范围）（A）
行程开关有多种构造形式，常用的有 按钮式（直动式）、滚轮式（旋转式）。 其中滚轮式又有单滚轮式和双滚轮式两 种。它们的外形如图所示。
常用行程开关外形
行程开关的图片
行程开关的符号
1) 基本结构及工作原理
2）文字符号：SQ 3）图形符号：
常开触头 常闭触头
行程开关的型号含义及选用
选用行程开关，主要应根据被控制电路的特点、要 求及生产现场条件和所需触头数量、种类等因素综合 考虑。