第一章 常用低压电器

第一章
常用低压电器
工作原理：
双金属片为温度检测元件，由两种膨胀系数不同的金属片压 焊而成，它被加热元件加热后，因两层金属片伸长率不同而弯 曲。 加热元件串接在电动机定子绕组中，电动机正常运行时，热 元件产生的热量不会使触点系统动作；当电动机过载，流过热 元件的电流加大，经过一定的时间，热元件产生的热量使双金 属片的弯曲程度超过一定值，通过导板推动热继电器的触点动 作（常开触点闭合，常闭触点断开）。 通常用其常闭触点与接触器线圈电路串联，切断接触器线圈 电流，使电动机主电路失电。 故障排除后，手动复位热继电器触点可以重新接通控制电路。
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JS20系列晶体管式型号
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(a) 线圈一般符号 (b) 通电延时线圈 (c) 断电延时线圈 (d) 通电延时常开触点 (e) 通电延时常闭触点 （f）断电 延时常开触点 （g）断电延时常闭触点（h）瞬动触点
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交流接触器：线圈通以交流电，主触点接通、 切断交流主电路。
主触头 灭弧装置 动铁心 常闭辅助触头 吸引线圈 常开辅助触头 静铁心
交流接触器结构图
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1-主触点 2-常闭辅助触点 3-常开辅助触点 4-动铁心 5-线圈 6-静铁心 7-灭弧罩 8-弹簧
电磁接触器结构示意图
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电磁式继电器：
电压继电器
电流继电器
中间继电器
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一、电流继电器
定义：根据输入（线圈）电流大小而动作的继电器
主要包括：过电流继电器和欠电流继电器
过电流继电器：当电路发生短路及过流时立即将电 路切断 ● 线圈电流小于整定电流时，继电器不动作 ● 线圈电流超过整定电流时，继电器才动作 ● 动作电流整定范围：交流为(110％～350％)IN， 直流为(70％～300％)IN
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额定电压
交流接触器： 127、220、380、500V 直流接触器： 110、220、440V
额定电流
交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、600A 直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A
吸引线圈额定电压
交流接触器：36、110（127）、220、380V 直流接触器：24、48、220、440V
U<
KU
KU
KU
欠电流继电器
欠电压继电器
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两开两闭直流继电器示意图
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四、时间继电器：
定义：继电器输入信号输入后，经一定的 延时，才有输出信号的继电器。
对于电磁式时间继电器，当电磁线圈通电或 断电后，经一段时间，延时触都头状态才发生变 化，即延时触头才动作。
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第二节
接触器
电力拖动和自动控制系统中使用量大， 涉及面广的一种低压自动控制电器，用来频 繁地接通和分断交、直流主回路和大容量控 制电路。
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电磁机构：将电磁能转 换成机械能，产生电磁 吸力带动触点动作. 触点：接触器的执行元 件，用来接通或断开被 控制电路。
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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。
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电接触
•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。
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1、电器元件的分类：
按工作电压等级分类: ▪ 高压电器：AC1200V、DC1500V及以上电路中 的电器。 ▪ 低压电器：AC1200V、DC1500V以下电路中的 电器。
按动作原理分类： ▪ 手动电器：通过人的操作发出动作指令的电器。 ▪ 自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令 的电器。
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接触器根据电磁原理工作：
当电磁线圈通电后，线圈电流产生磁场， 使静铁心产生电磁吸力吸引衔铁，并带动 触点动作，使常闭触点断开，常开触点闭 合，两者是联动的。当线圈断电时，电磁 力消失，衔铁在释放弹簧的作用下释放， 使触点复原，即常开触点断开，常闭触点 闭合。
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主触点和辅助触点的数量应能满足控制系统的 需要
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第三节 继电器
用于控制与保护电路中作信号转换用的电器。具有 输入电路（感应元件）和输出电路（执行元件），当 感应元件中的输入量（如电流、电压、温度、压力等） 变化到某一定值时继电器动作，执行元件便接通和断 开控制回路。继电器用于控制电路，流过触点的电流 小，额定电流不大于5A，一般不需要灭弧装置。 常用继电器：电流继电器、电压继电器、 中间继电器、时间继电器、热继电器以及 速度、温度、压力、计数、频率继电器等。
有些电器元件有其特殊性
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以继电器、接触器为基础的电气控制 技术具有相当重要的地位 可编程序控制器（PLC）是计算机技术 与继电器、接触器控制技术相结合的产 物，其输入、输出与低压电器密切相关。 掌握继电接触器控制技术也是学习和 掌握PLC应用技术必需的基础
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直流接触器：远距离通断直流电路或控制直流 电动机的频繁起停。 工作原理：与交流接触器基本相同。
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接触器主要技术参数： 线圈电压 主触点额定电流、额定电压 辅助触点额定电流、对数 接触器极数 接触器机械寿命、电寿命
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热继电器主要参数：
热继电器额定电流：热继电器中可以安装的热元件的最大整 定电流值。 热元件额定电流：热元件的最大整定电流值。 热继电器整定电流： 热元件能够长期通过而不致引起热继电器动作的最大电 流值。通常热继电器的整定电流是按电动机的额定电流整定的。
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过流电流继电器
欠流电流继电器
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欠电流继电器：当电路电流过低时立即将电路切断
● 线圈电流大于或等于吸合整定电流时，继电器吸合 ● 线圈电流低于释放整定电流时，继电器释放 ● 动作电流整定范围： 吸合电流为(30％～50％)IN 释放电流为(10％～20％)IN ● 一般自动复位
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二、电压继电器：
定义：根据输入（线圈）电压大小而动作的继电器
主要包括：过电压继电器和欠电压继电器 过电压继电器： 动作电压整定范围为(105％～120％)UN
欠电压继电器： 吸合电压调整范围为(30％～50％)UN 释放电压调整范围为(7％～20％)UN
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类型：通电延时、断电延时 触点：常开延时闭合（通电）、常闭延 时断开（通电）、常开延时断开（断电）、 常闭延时闭合（断电）
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空气阻尼式： ● 包括电磁机构、工作触点及气室三部分，靠空气阻尼作用 实现延时。 ● 延时范围较宽、结构简单、工作可靠、价格低廉、寿命长。 ● 延时时间有0.4～180s和0.4～60s两种规格。 电动式： ● 包括同步电动机、减速齿轮机构、电磁离合系统及执行机 构。 ● 延时时间长，可达数十小时，延时精度高。 ● 结构复杂，体积较大。 电子式： ● 数字计数式，包括脉冲发生器、计数器、显示器、放大器 及执行机构。 ● 延时时间长、调节方便、精度高、应用广。 ● 可取代阻容式、空气阻尼式、电动式等时间继电器。
主触点的额定工作电压应大于或等于负载 电路的电压 主触点的额定工作电流应大于或等于负载 电路的电流
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接触器主触点的额定工作电流是在规定条件下 （额定工作电压、使用类别、操作频率等）能够 正常工作的电流值，当实际使用条件不同时，这 个电流值也将随之改变 吸引线圈的额定电压应与控制回路电压相一致 ● 接触器在线圈额定电压85％及以上时应能可 靠地吸合
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交流接触器型号意义说明举例：
CJ 20－〇
交流 额定电流
(A)
〇 /
〇
额定工作电压
(03－380V) (06－660V) (11－1140V)
〇
接触器
设计序号
用K表示矿用 启动器的接触 器
TH 湿热带产品
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直流接触器型号意义说明举例：
CZ
直流
16 － 〇
设计序号
/ 〇
常开辅助 触点数
〇ຫໍສະໝຸດ Baidu
常闭辅助 触点数
额定电流
接触器
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常开触点
常闭触点
图形符号及文字符号
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选择接触器主要考虑的因素： 接触器的使用类别应与负载性质相一致 ● 控制交流负载应选用交流接触器 ● 控制直流负载则选用直流接触器
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继电特性曲线：
x2：继电器吸合值 x1：继电器释放值
继电器的重要参数： 返回系数：k＝x1/ x2 ● 释放弹簧的松紧 程度 ● 铁心与衔铁间非 磁性垫片的厚薄 吸合时间： 线圈接受电信号到衔 铁完全吸合所需的时间 释放时间： 线圈失电到衔铁完全 释放所需的时间
动铁心（衔铁） 静铁心 电磁线圈
按所控制电路 ▪ 主触点 ▪ 辅助触点 按原始状态 ▪ 常开触点 ▪ 常闭触点
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灭弧装置：熄灭触点 分断电流瞬间触点之 间气隙中产生的电弧。 其它：包括释放弹簧 机构、支架与底座等。
灭弧罩
灭弧栅
磁吹灭弧装置
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触点数量较多，能够将一个输入信号变成多 个输出信号。当其他继电器或接触器触点数量 不够时，可利用中间继电器来切换多条控制电 路。
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电磁式继电器型号和参数
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I> KI
KI
KI
U>
KU
KU
KU
过电流继电器
I< KI
KI KI
过电压继电器
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按用途分类：
▪ 控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。
刀开关、低压断路器、熔断器等。
▪ 配电电器：用于电能的输送和分配的电器。接触 器、继电器、控制器、按钮等。 ▪ 主令电器：用于自动控制系统中发送动作指令的 电器。 ▪ 保护电器：用于保护电路及用电设备的电器。 ▪ 执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。
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三、中间继电器：
本质上是一种电压继电器，工作 原理与接触器相同。
触点系统中没有主、辅触点之分，
触点容量相同。 小容量的接触器： 电动机额定电流不超过5A的电气 控制系统，可代替接触器来控制。
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中间继电器的作用：
当电压或电流继电器触点容量不够时，可借 助中间继电器来控制，用中间继电器作为执行 元件，这时中间继电器被当作一级放大器用。
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2、电磁式低压电器
交流：硅钢片叠加 直流：整块铸铁或铸钢
•结构分感测部分和执行部分。 •组成：吸引线圈、铁心、衔铁。
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。
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五、热继电器：
定义：专门用来对连续运行的电动机进行过载及断相 保护，防止电动机过热而烧毁的保护电器。 组成：双金属片、加热元件、动作机构、触点系统、 整定调整装置及手动复位装置等组成。
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第一节
低压电器的基本知识
电器：对电能的生产、输送、分配与应用起着控 制、调节、检测和保护作用，在电力输配电系统 和电力拖动自动控制系统中应用广泛 电器元件性能提高，新型 电器元件本身朝着 电器元件产生。 机、电、 仪一体化电器元件实现 电 新的领域扩展 器元件应用范围扩展