第二章常用低压电器案例

三、常用典型交流接触器简介
（一）空气电磁式交流接触器 典型产品有：CJ20、CJ21、CJ26、CJ35、CJ40、NC、B、 LC1-D、3TB、STF系列交流接触器等。
CJ20系列型号含义：
B系列型号含义：
（二）切换电容器接触器 专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电 容器组，以调整用电系统的功率因素。 常用产品有：CJ16、CJ19、CJ41、CJX2A、 LC1-D、6C系列等。 （三）真空交流接触器 以真空为灭弧介质，其主触头密封在真空开关 管内。适用于条件恶劣的危险环境中。 常用的真空交流接触器有：CKJ和EVS系列等。
采用电磁原理构成的低压电器，称为电磁式低压电器； 利用集成电路或电子元件构成的低压电器，称为电子式 低压电器； 利用现代控制原理构成的低压电器，称为自动化电器、智 能化电器或可通信电器等。
一、低压电器的分类
（一）低压配电电器：用于供、配电系统中进行电能输送和 分配的电器。如：刀开关、低压断路器、熔断器等； （二）低压控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。如： 接触器、控制继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。 （三）低压主令电器：用于发送控制指令的电器。如 按钮、 主令 开关、形成开关、主令控制器、转换开关等。 （四）低压保护电器：用于对电路及用电设备进行保护的电器。如 熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器等。 （五）低压执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。如电 磁铁、电磁离合器等。
第二章 常用低压电器
第一节 低压电器基本知识 第二节 电磁式接触器 第三节 电磁式继电器 第四节 热继电器
第五节 熔断器 第六节 低压开关电器与主令电器 第七节 常用电子电器 第八节 速度继电器与干簧继电器
第一节 低压电器的基本知识
低压电器：
是指工作在直流1200V、交流1500V及以下的电路中，以实现对电 路或非电对象的控制、检测、保护、变换、调节等作用的电器。
I< KA
KA
KA
欠电流继电器
（三）电磁式中间继电器
中间继电器实质上是一种电压继电器，但它的 触点数量较多，容量较大，起到中间放大（触点数 量和容量）作用。
（四）常用典型电磁式继电器简介
１．直流电磁式通用继电器
常用的有JT3、JT9、JT10、 JT18等系列
２．电磁式中间继电器
常用的有JZ7、JDZ2、JZ14
按线圈电流种类不同分有：交流继电器和直流继电器
按用途不同分有：控制继电器、保护继电器、通讯继电 器和安全继电器等
二、电磁式继电器的特性及主要参数
（一）电磁式继电器的特性 （二）继电器的主要参数
1．额定参数 3．整定植 5．动作时间 2．动作参数 ４．返回参数
三、电磁式电压继电器与电流继电器
（一）电磁式电压继电器
（三）电弧的产生和灭弧方法 电弧的产生 电弧的产生的原因
（1）强电场放射
（2）撞击电离 （3）热电子发射 （4）高温游离
灭弧的基本方法 （1）拉长电弧，从而降低电场强度； （2）用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱 周围的温度； （3）将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧； （4）将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所 需的临极电压降
JR20系列热继电器技术数据(续)
型号
热元件号 1S 2S
整定电流范围/A 3.6~4.5~5.4 5.4~6.7~8 8~10~12 10~12~14 12~14~16
图1-7 触头的接触形式 a-点接触 b-线接触 c-面接触
触头的结构形式
图1-8 触头的结构形式 a-点接触桥式触头 b-面接触桥式触头 c-线接触指形触头
减小接触电阻的方法
触头材料选用电阻系数小的材料，使触头本身 的电阻尽量减小； 增加触头的接触压力，一般在动触头上安装触 头弹簧； 改善触头表面状况，尽量避免或减小表面氧化 膜形成，在使用过程中尽量保持触头清洁。
一、双金属片热继电器的结构及工作原理
图1-18 双金属片式热继电器结构原理图 1-主双金属片 2-电阻丝 3-导板 4--补偿双金属片 5-螺钉 6-推杆 7-静触头 8-动触头 9-复位按钮 10-调节凸轮 11-弹簧
功能：过载保护
结构：
I
发热元件
双金 属片
扣板
常闭触点
工作原理： 发热元件接入电机主电路，若长时间过 载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨 胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回， 常闭触头断开。
第三节 电磁式继电器
继电器是一种利用各种物理量的变化，将电量或非电 量信号转化为电磁力或使输出状态发生阶跃变化，从而 通过其触头或突变量促使在同一电路或另一电路中的其 它器件或装置动作的一种控制元件。它用于各种控制电 路中进行信号传递、放大、转换、联锁等，控制主电路 和辅助电路中的器件或设备按预定的动作程序进行工作， 实现自动控制和保护的目的。 常用的继电器按动作原理分有电磁式、磁电式、感 应式、电动式、光电式、压电式、热继电器与时间继电 器等。按激励量不同分为交流、直流、电压、电流、中 间、时间、速度、温度、压力、脉冲继电器等。
常开 常闭
接触器控制对象：电动机及其它电力负载
接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。
简单的接触器控制
A
B
C
停止 按钮 起动 按钮
刀闸起隔离作用
特点：小电流控 制大电流 。
M 3~
自保持
二、接触器的主要技术参数
接触器的主要技术参数有极数和电流种类，额 定工作电压、额定工作电流（或额定控制功率）， 额定通断能力，线圈额定电压，允许操作频率，机 械寿命和电寿命，接触器线圈的起动功率和吸持功 率，使用类别等。 常用的交流接触器有CJ20、CJX2、CJ12和 CJ10、CJ0等系列，直流接触器有CZ18、CZ21、 CZ22和CZ10、CZ2等系列。
一、电磁式继电器的基本结构及分类
（一）电磁式继电器的结构
1．电磁机构 2．触头系统 3．调节装置
图1-14 电磁式继电器的典型结构 1-底座 2-铁心 3-释放弹簧 4-调节螺母 5-调节螺母 6-衔铁 7-非磁性垫片 8-极靴 9-触头系统 10-线圈
符号、外形
KA 线圈
常开触头
KA KA
常闭触头
二、电磁式低压电器基本结构
（一）电磁机构
电磁机构的结构型式 电磁机构：由吸引线圈、铁心、衔铁组成。
图1-1 电磁机构 a-直动式电磁机构 b-拍合式电磁机构 衔铁 2-铁心 3-线圈
电磁机构工作原理 （1）反力特性
图1-2 电磁机构反力特性与吸力特性 a-反力特性 b-直流电磁机构吸力特性 c-交流电磁机构吸力特性
弹簧
~ ~380
主触头
动作过程 线圈通电 衔铁被吸合 Fra Baidu bibliotek头闭合
线圈
铁芯 衔铁 电机
M 3~
辅助 触头
电机接通 电源
接触器
~ 220
~ ~380
动作过程 线圈通电 衔铁被吸合 触头闭合 电机接通 电源
M 3~
接触器有关符号：
接触器线圈
接触器主触头－－用于主电路 （流过的电流大，需加灭弧装置） 接触器辅助触头－－用于控制电路 （流过的电流小，无需加灭弧装置）
(b) 符号
(a) 外形
继电器与接触器的区别
继电器：用于控制电路、电流小，没有灭 弧装置，可在电量或非电量的作 用下动作。
接触器：用于主电路、电流大，有灭弧装 置，一 般只能在电压作用下动 作。
（二）电磁式继电器的分类
电磁式继电器按输入信号不同分有：电压继电器、电 流继电器、时间继电器、速度继电器和中间继电器
断相保护
三、热继电器典型产品及主要技术参数
常用的热继电器有：JR20、JRS1、JR36、JR21、3UA5、3UA6、 LR1-D、T系列等 JR20系列热继电器技术数据
型号 热元件号 1R 2R JR20-10 配 CJ20-10 整定电流范围/A 0.1~0.13~0.15 0.15~0.19~0.23 型号 热元件号 9R 10R JR20-10 配 CJ20-10 整定电流范围/A 2.6~3.2~3.8 3.2~4~6
热继电器的符号
发热元件 FR 串联在主电路中
常闭触头 FR
串联在控制电路中
二、具有断相保护的热继电器
图1-19 电动机三角形联结 时U相断线时的电流分析
图1-20 差动式断相保护机构及工作原理 a) 通电前 b) 三相正常电流 c) 三相均匀过载 d) W相断路 1-上导板 2-下导板 3-杠杆 4-顶头 5-补偿双金属片 6-主双金属片
等系列
3．电磁式交、直流电流继电器 常用的有JL3、JL14、
JL15等系列
（五）电磁式继电器的选用 1．使用类别的选用 2．额定工作电流与额定工作电压的选用
3．工作制的选用
4．继电器返回系数的调节
第四节 热继电器
用于：电动机或其他设备的过载保护和断相保护。
特点：测量精度高，但是热惯性大。
只能用于过载保护不能用于短路保护。
常用的灭弧装置 （1）电动力吹弧
图1-9 双断口电动力吹弧 1-静触头 2-动触头 3-电弧
（2）磁吹灭弧
图1-10 磁吹灭弧原理 1-磁吹线圈 2-铁心 3-导磁夹板 4-引弧角 5-灭弧罩 6-磁吹线圈磁场 7-电弧电流磁场 8-动触头
（3）栅片灭弧
图1-11 栅片灭弧示意图 1-灭弧栅片 2-触头 3-电弧
四、接触器的选用
1．接触器极数和电流种类的确定 2．根据接触器所控制负载的工作任务来选择相应使用类别的接触器。 3．根据负载功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级。 4．根据接触器主触头接通与分断主电路电压等级来决定接触器的额定电压。 5．接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定。 6．接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。
按主触头控制的电流性质分有：
●交流接触器、直流接触器
；
按电磁机构的励磁方式分有：
●直流励磁操作与交流励磁操作两种
。
一、接触器的结构及工作原理
图1-13 交流接触器结构示意图 1-动触头 2-静触头 3-衔铁 4-弹簧 5-线圈 6-铁心 7-垫毡 8-触头弹簧 9-灭弧罩 10-触头压力弹簧
接触器
3R
4R 5R 6R 7R 8R
0.23~0.29~0.35
0.35~0.44~0.53 0.53~0.67~0.8 0.8~1~1.2 1.2~1.5~1.8 1.8~2.2~2.6
11R
12R 13R 14R 15R
4~5~6
5~6~7 6~7.2~8.4 8.6~10~11.6 0.1~0.13~0.15
2．欠电流继电器 正常工作时，继电器线圈流 过负载额定电流，衔铁吸合动作；当负载电流降 低至继电器释放电流时，衔铁释放，带动触头动 作。欠电流继电器在电路中起欠电流保护作用。 I> KA
过电流继电器
KA
KA
直流欠电流继电器的吸合电 流与释放电流调节范围I0= （0.3～0.65）IN和Ir= （0.1～0.2）IN。
（4）窄缝灭弧
图1-12 窄缝灭弧 1-纵缝 2-介质 3-磁性夹板 4-电弧
第二节 电磁式接触器
接触器是一种用于中远距离频繁地接通与断开交直流主电路及 大容量控制电路的一种自动开关电器。
按操作方式分有：
●电磁接触器、气动接触器和电磁气动接触器；
按灭弧介质分有：
●空气电磁式接触器、油浸式接触器和真空接触器等；
（四）直流接触器 应用于直流电力线路中，供远 距离接通与分断电路及直流电动机 的频繁起动、停止、反转或反接制 动控制，以及CD系列电磁操作机构 合闸线圈或频繁接通和断开电磁铁、 电磁阀、离合器和电磁线圈等。
常用直流接触器有：CJ18、CZ21、CZ22和 CZ0系列等。
CZ18系列接触器型号含义：
电压继电器是反映电压 变化的控制电器。线圈与负 载并联，以反映负载电压， 其线圈匝数多而导线细。 分：过电压、欠电压、零电压继电器。
1．过电压继电器 在电路中用于过电压保护 2．欠电压继电器 在电路中用于欠电压保护
（二）电磁式电流继电器
1．过电流继电器 通常，交流 过电流继电器的吸合电流I0= （1.1～3.5）IN，直流过电流继 电器的吸合电流I0=（0.75～3） IN。由于过电流继电器在出现过 电流时衔铁吸合动作，其触头来 切断电路，故过电流继电器无释 放电流值。
（2）直流电磁机构的吸力特性 （3）交流电磁机构的吸力特性
图1-3 交流电磁机构电磁吸力随时间变化情况
图1-4 电磁机构吸力特性与反力特性的配合 1-直流吸力特性 2-交流吸力特性 3-反力特性 4-剩磁吸力特性
图1-5 交流电磁机构短路环
电磁机构的输入—输出特性
图1-6 电磁机构的继电特性
（二）触头系统 触头的接触形式