第1章-常用低压电器2.ppt

返回2. 结构和工作原理：n热继电器主要由热元件、双金属片和触头组成结构原理见图1-16，热元件由发热电阻丝做成，双金属片由两种热膨胀系数不同的金属碾压而成当双金属片受热时，会出现弯曲变形a)原理示意图（b）主电路接线图图116 热继电器结构原理图2009-02-261返回a） 外形 b）结构图1电流整定装置 2主电路接线柱 3复位按钮 4常闭触头 5动作机构 6热元件 31常闭触头接线柱32公共动触头接线柱 33常开触头接线柱 图 热继电器外形、结构图2009-02-262返回使用时，把热元件串接于主电路中，而其常闭触头串接于控制电路中正常运行时，热元件产生的热量虽然能使双金属片弯曲，但不足以使热继电器的触头动作，当过载时，双金属片弯曲位移增大，推动导板使常闭触头断开，从而切断控制电路起到保护作用2009-02-263返回图118 带断相保护的热继电器3. 带断相保护热继电器：2009-02-264返回n4. 热继电器选用： n(1)原则上热继电器的额定电流应按电动机的额定电流选择;n(2)在不频繁启动场合，要保证热继电器在电动机的启动过程中不产生误动作; （3）当电动机为重复且短时工作制时，要注意确定热继电器的允许操作频率.型号含义：2009-02-265返回热继电器接入电动机定子电路方式n电动机定子绕组星形接法: 带断电保护和不带断电保护的热继电器均可接电路中。

n电动机定子绕组三角形接法: *带断电保护接电路中 *不带断电保护热继电器的热元件必须串接在 电动机每相绕组上2009-02-266返回n思考题：n为一台交流380V、4kw（cos=0.88）的三相笼型异步电动机选择热继电器热继电器接入电动机定子电路方式 热继电器接入电路的方式2009-02-267返回1.3.4 时间继电器 当吸引线圈通电或断电后其触点经过一定延时再动作的继电器符号:KTn时间继电器的延时方式有两种：通电延时和断电延时n通电延时：线圈通电后，延时一时间触头才动作；线圈失电后，触头立即复位；n断电延时：线圈通电后，触头立即动作，线圈失电后，触头延时一时间才复位电磁式阻尼式电子式(晶体管、数字式)2009-02-268返回1.直流电磁式时间继电器：n如图所示：在铁心上增加一个阻尼铜套构成直流电磁式时间继电器，其原理：图 直流电磁式时间继电器由电磁感应定律可知，圈通、断电过程中铜套内将产生感应电流，由感应电流产生的磁场将阻碍磁路中磁通的变化，因而对原磁通起了阻尼作用当继电器通电吸合时，由于衔铁处于释放位置，气隙大、磁阻大、磁通小阻尼环的作用相对小因此圈通电时，衔铁吸合延时不显著，一般只有0.10.5s；当继电器断电时，磁通量的变化大，阻尼环作用也大，因此圈断电时衔铁释放延时比较显著，一般为0.35s，其延时动作触头有延时打开常开触头和延时闭合常闭触头两种。

2009-02-269返回2.空气阻尼式时间继电器：n 空气阻尼式时间继电器是利用空气通过小孔节流的原理获得延时动作的它由电磁机构、延时机构和触点三部分组成空气阻尼式时间继电器又称为气囊式时间继电器，它的延时范围宽（0.4180s）,可用作断电延时，也可方便地改变电磁机构位置获得通电延时原理如图所示：n 空气阻尼式时间继电器结构简单、价格低廉，但延时误差大，难以精确整定延时时间，因而常用于精度要求不高的交流控制电路中2009-02-2610返回a）外形图 b）结构图1线圈 2反力弹簧 3衔铁 4静铁心 5弹簧片 6、8微动开关 7杠杆 9调节螺钉 10推杆 11活塞杆 12宝塔弹簧图 空气阻尼时间继电器外形结构图 2009-02-2611返回图 JS7-A系列空气阻尼时间继电器动作原理图2009-02-2612返回2009-02-2613返回技术参数3.半导体时间继电器（晶体管时间继电器） JSJ系列时间继电器延时可达0.2300s2009-02-2614返回图形符号2009-02-2615返回1.3.5 速度继电器n按速度原则动作的继电器称为速度继电器n感应式速度继电器主要由定子、n转子和触点三部分组成，转子n是一个圆柱型永久磁铁，定子n是一个笼型空心圆环，由硅钢n片叠制而成，并装有笼型绕组。

n感应式速度继电器原理示意图n如图示：其转子的轴与被控电n机的轴相连接，当电机转动时n速度继电器的转子随之转动，a）外形b）结构图2009-02-2616返回常用的速度继电器除JY1型外，还有新产品JFZ0型.速度继电器主要根据电动机的额定转速进行选择在电路中图形、符号：到达一定角度时，装在定子轴上的摆锤推动簧片（动触点）动作，使常闭触点打开、常开触点闭合；当电动机转速低于某一数值时，定子产生的转矩减小，触点在簧片作用下返回到原来位置，使对应的触点恢复到原来状态KSKSb)常开触点 c）常闭触点a）转子KS nn2009-02-2617返回1.3.6 温度继电器利用发热元件间接反映绕组温度并根据绕组温度进行动作的继电器，这种继电器称为温度继电器 温度继电器大体上有两种类型：一种是双金属片式温度继电器；另一种是热敏电阻式温度继电器 双金属片式JW 2系列温度继电器在结构上是封闭的，其内部有盘式双金属片双金属片受热后产生线膨胀，由于两层金属的线膨胀系数不同，且两层金属又紧密地贴合在一起，因此使得双金属片向被动层一侧弯曲，由双金属片弯曲产生的机械力带动触点动作其文字符号为 k2009-02-2618返回1.3.7 液位继电器如图为液位继电器的结构示意图。

浮筒置于被控锅炉或水柜内，浮筒的一端有一根磁钢，锅炉外壁装有一对触点，动触点的一端也有一根磁钢，它与浮筒一端的磁钢相对应，当锅炉或水柜内的水位降低到极限值时，浮筒下落使磁钢端支点A上翘由于磁钢同性相斥的作用，使动触点的磁钢端被斥下落，通过支点B使触点1-1接通，2-2断开反之，水位升高到上限位置时，浮筒上浮使触点2-2接通，1-1断开显然，液位继电器的安装位置决定了被控的液位，它主要用于不精确的液位控制场合2009-02-2619返回1.3.8 固态继电器 (Solid State Relays) 固态继电器（SSR）:采用固体半导体元件组装而成的一种新颖无触点开关1. 固态继电器的种类固态继电器是四端器件，其中两端为输入端，两端为输出端，中间采用隔离器件，以实现输入与输出之间的隔离按切换负载性质分，有直流固态继电器和交流固态继电器按输入输出之间的隔离分有光电隔离固态继电器和磁隔离固态继电器；按控制触发信号方式分有过零型和非过零型、有源触发型和无源触发型2.固态继电器的工作原理2009-02-2620返回2009-02-2621返回3. 固态继电器使用的注意事项固态继电器的选择应根据负载的类型（阻性、感性）来确定，并要采用有效的过压保护；输出端要采用RC浪涌吸收回路或非线性压敏电阻吸收瞬变电压；过流保护应采用专门保护半导体器件的熔断器或用动作时间小于10ms的自动开关；安装时采用散热器，要求接触良好，且对地绝缘；切忌负载侧两端短路，以免固态继电器损坏。

2009-02-2622返回1.4 低压开关电器n 1.4.1 刀开关图1-25刀开关QS的结构和符号 刀开关只用于手动控制容量较小、起动不频繁的电动刀开关只用于手动控制容量较小、起动不频繁的电动机，可分为瓷底开启式负荷开关和封闭式负荷开关机，可分为瓷底开启式负荷开关和封闭式负荷开关2009-02-2623返回注意事项： 刀开关安装时，瓷底应与地面垂直，手柄向上，易于灭弧，不得倒装或平装倒装时手柄可能因自重落下而引起误合闸，危及人身和设备安全b）双极c）三极QSQSa）单极或QS符号：2009-02-2624返回n 低压断路器又称自动空气开关主要在电路正常工作条件下用于频繁接通和分断电路及控制电动机的运行 ，并在电路发生过载、短路及失压时能自动分断电路具有操作安全，分断能力高，兼有多种保护功能，动作值可调整等优点，且一旦发生短路故障后，故障排除一般不需要更换部件，因此应用较为广泛 n1. 低压断路器的结构和工作原理：n 低压断路器主要由三个基本部分组成：触头、灭弧系统和各种脱扣器脱扣器包括过电流脱扣器、欠电压脱扣器、热脱扣器、自由脱扣器1.4.2 低压断路器2009-02-2625返回2009-02-2626返回2. 低压断路器的主要参数和类型：n（1）低压断路器的主要参数n额定电压：是指断路器在电路中长期工作时的允许电压，通常它等于或大于电路的额定电压。

n额定电流：是指断路器在长期工作时的允许持续电流n通断能力：是指断路器在规定的电压、频率以及规定的线路参数下，所能接通和分断的短路电流值n分断时间：是指断路器切断故障电流所需的时间n（2）低压断路器的主要类型n万能式断路器：用于配电网络的保护主要型号：DW10、DW15n塑料外壳式断路器：用作配电网络的保护和电动机、照明电路及电热器等控制开关主要型号：DZ5、DZ10、DZ20n模块化小型断路器：可用于线路和交流电动机的电源控制开关及保护n智能化断路器：采用以微处理器或单片机为核心的智能脱扣器主要用于配电网络中分配电能或作线路和设备的控制与保护2009-02-2627返回3. 低压断路器的选择额定电流和额定电压应大于或等于线路、设备的正常工作电压和电流热脱扣器的整定电流应与所控制负载的额定电流一致欠电压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负载电流 对于单台电动机：IzkIq式中，k为安全系数，可取1.51.7;Iq为电动机的启动电流对于多台电动机：Izk（Iq,max+Ier)式中，k可取1.51.7;Iq,max为最大一台电动机的启动电流； Ier为其中任意一台电动机的额定电流。

低压断路器的图形、文字符号如图：QF2009-02-2628返回1.5 熔断器n用途 主要用作短路保护 n结构 熔断器主要由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管两部分组成熔体由易熔金属材料铅、锡、锌、银、铜及其合金制成，通常做成丝状或片状熔管是装熔体的外壳，由陶瓷、绝缘钢纸或玻璃纤维制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用 n工作原理n 熔断器的熔体与被保护的电路串联，当电路正常工作时，熔体允许通过一定大小的电流而不熔断当电路发生短路或严重过载时，熔体中流过很大的故障电流，当电流产生的热量达到熔体的熔点时，熔体熔断切断电路，从而实现保护目的2009-02-2629返回FUn分类 插入式 螺旋式 封闭管式 自复式熔断器1. 磁插式熔断器符号磁插式熔断器结构如图 1-28 所示 因为磁插式熔断器具有结构简单、 价廉、外形小、更换熔丝方便等优点，所以它被广泛地用于中、小容量的控制系统中磁插式熔断器的型号为RC1A系列 2009-02-2630返回图1-28 磁插式熔断器结构1-熔丝；2-动触点； 3-瓷盖；4-静触点； 5-瓷体2009-02-2631返回 螺旋式熔断器的外形和结构如图 1-29 所示在熔断管内装有熔丝，并填充石英砂，作熄灭电弧之用。

熔断管口有色标，以显示熔断信号当熔断器熔断的时候，色标被反作用弹簧弹出后自动脱落，通过瓷帽上的玻璃窗口可看见 螺旋式熔断器的型号有RL1、 RL7等系列2、螺旋式熔断器图 1-29 螺旋式熔断器1-瓷帽；2-熔断管； 3-瓷套； 4-上接线盒； 5-下接线盒； 6-瓷座2009-02-2632返回 管式熔断器分为有填料式和无填料式两类 有填料管式熔断器的结构如图 1-30 所示有填料管式熔断器是一种分断能力较大的熔断器，主要用于要求分断较大电流的场合 常用的型号有RT12、 RT14、 RT15、 RT17等系列3、管式熔断图 1-30 有填料管式熔断器 (a) 外形； (b) 结构2009-02-2633返回1.5.2 熔断器的保护特性图 熔断器的安秒特性 熔断器的保护特性也称安秒特性，是指熔体的熔化电流与熔化时间之间的关系如图所示：中IR最小熔化电。