继电器控制部分(3)

第一篇电器控制
电器控制技术在生产过程、科学研究及其他各个领域的应用十制广泛。

电器控制技术涉及面很广，各种电器控制设备种类繁多，功能各异，但其控制原理、基本线路、设计基础是类似的。

第一章常用低压电器
作用：
电器对电能的生产、输送、分配与应用起着控制、调节、检测和保护的作用。

在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统中应用极为广泛。

电器分类：
1．按工作电压工作等级分
高压电器：交流电压≥1200V，直流电压≥1500V（高压断路器）
低压电器：交流额定电压<1200V（50Hz,60Hz），直流电压<1500V
（接触器、继电器）
2．按动作原理分
手动电器：人手操作发出动作指令的电器（按钮、开关）
自动电器：产生电磁吸力而自动完成动作指令的电器（接触器、继电器等）3．按用途分（常用此种分类方法）
控制电器：用于控制电路和控制系统的电器（接触器、继电器）
配电电器：用于电能的输送和分配的电器（高压断路器、低压断路器、低压隔离器等）
主令电器：用于发送动作指令的电器（按钮）
保护电器：用于保护电路和用电设备的电器（熔断器、热继电器）
执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器（电磁铁、电磁离合器）
举例说明：
图中： 380V电压对主电路和控制电路进行供电。

QS--------------低压隔离器---------用于输送和分配电能--------------配电电器KM--------------接触器-------------用于控制电机运行----------------控制电器SB1、SB2--------按钮---------------用于发送启动、停止指令----------主令电器FU、FU1、FU2----熔断器-------------用于短路或过电流保护------------保护电器FR--------------热继电器-----------用于电动机过载保护--------------保护电器KM--------------接触器（另一个作用）用于电动机欠电压保护-----------保护电器
1.1接触器
作用：
用于频繁地接通和分断交直流主回路和大容量控制电路；
能实现远距离控制，并具有欠电压保护。

一、结构和工作原理
结构：
电磁系统：动铁心、静铁心、电磁线圈
触点系统：主触点、辅助触点
常开触点、常闭触点
灭弧装置：迅速熄灭电弧
工作原理：
线圈通电---静铁心产生电磁力吸引动铁心----带动动触点动作=====常开触点---闭合、常闭触点---断开；
线圈断电---电磁力消失--弹簧作用动铁心复原--带动动触点动作=====常开触点---断开、常闭触点---闭合。

图形、文字符号：
二、交、直流接触器的特点
交流接触器：
线圈中通交流电，主触点接通、切断交流主电路
直流接触器：
线圈中通直流电，主触点接通、切断直流主电路
注意：一般地，主触点接于主电路（有灭弧装置，能分断大电流），辅助触点和线圈接于控制电路，对电路起控制作用。

三、技术参数
符号意义：
C J 20 - □□ / □□
如何选择接触器：
▲交、直流选择
▲主触点额定工作电压≥负载电路电压
▲主触点额定工作电流≥负载电路电流
▲线圈的额定电压与控制回路相一致（≥85%）
▲触点数量满足控制系统要求
1.2继电器
作用：
用于控制和保护电路中作信号转换用。

当输入信号变化到某一定值时，继电
器动作，输出电路便接通或断开控制回路。

分类：
电流继电器、电压继电器、中间继电器、
时间继电器、热继电器等。

电压、电流继电器和中间继电器属于电磁式继电器。

其结构、工作原理与接触器相似，由电磁系统，触点系统和释放弹簧等组成。

由于继电器用于控制电路，流过触点的电流小，故不需要灭弧装置。

电磁式继电器工作原理：
结构与接触器相似：电磁系统、触点系统（无主辅助之分和灭弧系统）
工作原理如图：
X2称为继电器吸合
值，欲使继电器吸合，输
入量必须≥X2；
X1称为继电器释放
值，欲使继电器释放，输
入量必须≤X1；
K=X1/X2称为继电器的返回系数，是重要参数之一，可人为调节；
不同场合要求不同的K值。

例如一般继电器要求低的返回系数，K值应在0.1-0.4之间，这样当继电器吸合后，输入电压波动较大时不致引起误动作；欠电压继电器则要求高的返回系数，K值应在0.6以上。

如某继电器K＝0.66，吸合电压为额定电压的90%，则电压低于额定电压的60%时，继电器释放，起到欠电压保护作用。

吸合时间和释放时间：一般为0.05—0.15S。

电磁式继电器图形、文字符号：
一、电压、电流继电器
电流继电器：（KI）
◆定义：根据输入线圈电流大小而
动作
◆分类：过电流继电器、欠电流继电器
◆过电流继电器：当电路发生短路及过电流时立即将电路切断
整定范围：交流（110-350%）In, 直流(70—300%)In
◆欠电流继电器：当电路电流过低时立即将电路切断
整定范围：吸合电流（30-50%）In,释放电流(7—20%)In
电压继电器：（KV）
◆定义：根据输入线圈电压大小而动作
◆分类：过电压继电器、欠电压继电器
◆过电压继电器：
整定范围：电压（105-120%）Un
◆欠电压继电器：
整定范围：吸合电压（30-50%）Un，释放电压(7—20%)Un
二、中间继电器
◆作用：将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大
三、时间继电器
有空气式、电动式、电子式等多种。

空气式时间继电器：
◆结构：由电磁机构、工作触点、气室组成
◆分类：通电延时、断电延时
◆工作原理：
线圈通电---衔铁吸下---顶杆下空隙---弹簧作用活塞下移---橡皮膜上空间形成气室---空气由气孔逐渐进入气室---活塞逐渐下降---活塞下降某位时---杠杆15使触点14动作。

线圈断电---衔铁和活塞复位---气室中气体经顶杆与橡皮膜推开的气隙排出---触点14迅速复位。

◆延时时间：0.4—180S、0.4-60S
◆图形、文字符号：
说明：(b)、(c)为通电延时型；(d)、(e)为断电延时型。

四、热继电器
◆作用：对连续运行的电动机进行过载及断相保护，以防止电动机过热而烧毁的保
护电器。

◆工作原理：
有双金属片作为温度检测元件，它被加热元件加热后，因两层金属片伸长率不同而弯曲，通过导板推动热继电器动作。

◆主要参数：
额定电流---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
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。

◆型号意义： JR 20 - □□ / □
◆图形、文字符号：
注意：热继电器的常闭触点接于控制电路。

五、速度继电器（了解）
作用：速度继电器根据电磁感应原理制成，用于转速的检测。

结构：速度继电器主要由转子、圆环(笼型空心绕组)和触点三部分组成。

原理：转子由一块永久磁铁制成，与电动机同轴相联，用以接受转动信号。

当转子(磁铁)旋转时，笼型绕组切割转子磁场产生感应电动势，形成环内电流，此电流与磁铁磁场相作用，产生电磁转矩，圆环在此力矩的作用下带动摆杆，克服弹簧力而顺转子转动的方向摆动，并拨动触点改变其通断状态(在摆杆左右各设一组切换触点，分别在速度继电器正转和反转时发生作用)。

当调节弹簧弹力时，可使速度继电器在不同转速时切换触点改变通断状态。

速度继电器的动作转速一般不低于120r/min，复位转速约在100r/min以下,允许的转速高达1000-3600 r/min。

◆图形、文字符号：
说明：电动机运行时（转速>动作转速）时，其触点动作；电动机低速时（转速<动作转速）时，其触点复位。

1.3 熔断器
熔断器的工作原理：
▲组成：熔体和安装熔体的外壳组成
▲保护特性曲线：I fN-----长期工作电流；电流越
大，熔断所需时间越短。

熔断器的选择：
熔断器的图形、文字符号：
1.4低压隔离器
√低压隔离器也称刀开关。

√主要有低压刀开关、熔断器式刀开关、组合开关。

√隔离器主要是在电源切除后，将线路与电源明显地隔开，以保障检修人员安全。

刀开关图形、文字符号：
1.5低压断路器
▲作用：当用电设备发生严重的过载或短路及欠电压故障时能自动切断电路，而在故障消除后，不需要更换零部件可重新使用。

▲结构类型：
▲工作原理：
电路短路或过流---脱钩器4的衔铁被吸合—钩子3脱开—触点分离-----切除故障电流。

电网电压过低---失压脱钩器5的衔铁被释放---钩子3脱开---点分离----切除故障电压。

▲型号意义：
DZ 20 □ - □□ / □□□
▲图形、文字符号：
1.6 主令电器
主令电器是用来发布命令、改变控制系统工作状态的电器。

主要有按钮、行程开关、万能转换开关、主令控制器等类型。

1、按钮：
▲结构：
1、2为常闭触点，3、4为常开触点。

▲原理：当按下按钮帽时，触点状态改变。

▲对按钮颜色的规定：
①“停止”与“急停”按钮必为红色
②“启动”按钮必为绿色
③“点动”按钮必为黑色
④“复位”按钮必为黑色
▲图形、文字符号：
注意：最右边为复合按钮，其动作特点是：按下按钮时，常闭触点先断开，常开触点再闭合。

2、行程开关（又称限位开关）
▲作用：主要用于检测工作机械的工作位置，也称位置开关。

▲分类：
机械结构有触点行程开关
电气结构非接触式接近开关
▲结构：
▲工作原理：靠移动物体碰撞行程开关的操动头而使其触点动作。

▲图形、文字符号：
本章小结：
本章主要要求大家掌握各类常用低压电器在电路中作用，以及它们各自工作原理、文字图形符号（见下）、动作特点。

接触器
继电器（电流继电器KI、电压继电器KV）
时间继电器
低压隔离器
低压断路器
按钮
限位开关
作业和思考题：
1．电动机的启动电流很大，当电动机启动时，热继电器会不会动作?为什么?
2．既然在电动机的主电路中装有熔断器，为什么还要装热继电器? 装有热继电器是否就可以不装熔断器? 为什么?
（注：本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。

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