常用低压电器简述

常用低压电器简述低压电器一般指工作电压低于1 000 V的电器。

机床常用低压电器在机床控制电路中主要起通断、控制、保护、调节等作用。

低压电器分为手动电器和自动电器两类。

手动电器是由工作人员手动操作的，这类电器包括刀开关、组合开关、铁壳开关和按钮等。

自动电器是按照指令、信号或某个物理量的变化而自或动作的。

这类电器有各种继电器、接触器等，还有起保护作用能电器，如熔断器等。

一、开关开关通常是指用手操纵，对电路进行接通或断开的一种控制电器。

1．刀开关它是一种应用广泛、结构简单的手动电器。

刀极数目有二极和三极两种，如图5—1a 所示是二极刀开关的结构图及符号。

在瓷质底座上装有静插座，安装熔丝的接头和带瓷质手柄的闸刀等。

胶盖罩住刀片和静插座，当电源被切断时，它能熄灭刀片和静插座之间产生的电弧，防止电弧烧伤操作人员。

安装刀开关时应将电源线接在静插座上，将用电器接在刀开关的出线端。

这样在分闸时，刀片和熔丝不会带电，以保证装换熔丝和维修用电器的人员安全。

刀开关主要用于接通和切断电路或隔离电源。

常用的刀开关有1HK ，2HK 系列胶盖瓷底刀开关，它们的额定电压为交流380 V ，额定电流有15 A ，30 A 和60 A 三种。

长期使用的刀开关，刀口部分易被电弧灼伤，严重灼伤的刀开关应及时更换。

应正确使用熔断器(见后面单元)，如果出现熔断器连接部分、导线连接部分氧化、烧黑的部分，要进行清理，必要时进行更换。

严禁在没有盖好开关盖的情况下，接通或断开有负载电路。

操作刀开关时不能动作迟缓，犹豫不决。

动作越慢，越容易出电弧，影响开关使用寿命，容易出危险。

2．铁壳开关铁壳开关又叫负荷开关。

如图5—2所示，铁壳开关主要由动闸刀、速断弹簧、刀座、操作手柄、熔断器等组成。

将这些元件装在一个铁壳内，所以称为铁壳开关。

速断弹簧能迅速将动闸刀从刀座拉开，使电弧迅速拉长而熄灭。

在操作手柄一侧的铁壳边上有一凸肋，它的作用是当开关接通时，铁壳盖不能打开；而铁壳盖打开时，开关不能合闸，以保证安全。

安装时，铁壳应可靠接地对以防意外漏电引起操作者触电。

长期使用的铁壳开关应注意触头的使用状况，触头状况不佳，可能导致被控电动机缺相运行，烧坏电动机：铁壳开关实质上也是刀开关，它可以用28 kW以下的电动机直接启动控制，也可用作电源隔离开关或负荷开关。

常用的铁壳开关有HH3系列，额定电压为交流440 V，额定电流有15 A，30 A，60 A，100 A和200 A等几种。

3．组合开关组合开关是一种结构紧凑的手动开关，又叫手动转换开关。

它的种类很多，如图5—3所示是HZ10—25/3型三级组合开关。

三极组合开关共有6个静触头和3个动触头；静触头的一端固定在胶木边框内，另一端伸出盒外，并附有接线螺钉，以便和电源及用电器相连接。

从如图5—3b，c所示可见三个动触片装在绝缘垫板上，并套在方轴上，通过手柄可使方轴作90°正反向转动，从而使动触片与静触片保持接通。

组合开关在机床控制电路中，经常作电源引人开关。

它可以用于直接启动5.5 kW以下的小功率笼式电动机，或用作正、反转换开关等，也可以控制局部照明线路；常用的HZ10系列普通类型组合开关的额定电压为交流380 V，额定电流有10 A，25 A，60 A，100 A四种，极数有1～4极4种。

4．按钮按钮也是一种手动开关，用于控制电动机或机床控制电路的接通或断开。

按照按钮的用途和触头配置，可把按钮分为常开的启动按钮、常闭的停止按钮和复合按钮三种，如图5—4所示。

按钮在松手停按后，一般都自动复位。

复合按钮有两对触头，桥式动触头和上部两个静触头组成一对常闭触头，又和下部两个静触头组成一对常开触头。

按下按钮时，桥式动触头向雨移动，先断开常闭触头，然后闭合常开触头，停按后，在弹簧作用下自动复位。

复合按钮如果只使用其中一对触头，即成为常开的启动按钮或常闭的停止按钮。

常用按钮为LAl9和LA-10系列，除单只按钮外，还有双连和三连按钮。

按钮的额定电压为交流380 V，触头额定电流为5 A。

LA19一11型按钮帽中还装有指示灯，可以用灯亮与不亮来表示电路某种工作状态。

按钮一般通过按钮帽螺钉，固定在操作面板上，使用时注意螺钉一旦松动，及时拧紧，防止按钮被按人面板内，导致失控及内部短路。

二、接触器接触器是一种自动的电磁式开关。

它通过电磁力作用下的吸合和反向弹簧力作用下的释放，使触头闭合和分断，导致电路的接通和断开。

接触器是电力拖动中最主要的控制电器之一。

接触器分为直流和交流两大类，结构大致相同。

这里只简单介绍交流接触器。

如图5—5a所示是交流接触器的结构图。

它主要由电磁铁和触头两部分组成。

电磁铁包括静铁心、线圈和动铁心等，其中静铁心与线圈固定不动，动铁心又称衔铁，可以移动。

触头由桥式动触头和静触头组成，桥式动触头和电磁系统的动铁心通过绝缘支架固定在一起。

如图5—5b所示是交流接触器的工作原理图。

当按下按钮时线圈得电，静铁心产生电磁力，将动铁心吸合，带动桥式动触头向下移动，使之与静触头接触。

这时电动机与电源接通，电动机启动运转。

当松开按钮时线圈断电，I电磁力消失，在反向弹簧力作用下，动、静触头分离，自动切断电动机的电源，电动机停转。

因此，只要控制线圈的通、断电，就可以使接触器的触头开闭，从而达到控制主电路的接通或切断。

接触器的触头有主触头和辅助触头两种。

通常主触头有三对，它的接触面积较大；并有灭弧装置，能通过较大的电流。

主触头在电路中，控制用电器的启动与停止。

接触器的常态是线圈没有通电时触头的工作状态。

此时，处于断开的触头称为常开触头，处于闭合的触头称常闭触头。

常态时，主触头是常开的，辅助触头有常开与常闭两种形式。

接触器的符号。

(见图5—5c)。

主触头、辅助触头和线圈接在不同电路中，所以在电路图经常分开画出。

辅助触头符号用一段的常开触头和常闭触头符号表示，如图5—5c右侧所示。

主触头符号由一般常开触头符号加接触器功能符号组成，如图5—5c左侧所示。

图5—5c中间是表示线圈的符号。

如图5—5d所示是交流接触器的剖面图。

接触器一般直接控制电动机等设备的动力电源电路。

主触头受电弧影响，使用寿命较短，应定期检查监视触头使用情况。

避免由于触头问题，导致不能停车、缺相不能启动、电动机缺相运行等。

禁止接触器在没有灭弧罩的情况下负载工作。

正常工作的接触器有轻微的振动声，一旦发出连续的较强的振动声，应及时通知专业人员。

三、热继电器电动机在运行过程中，由于长期负荷过大，频繁启动或者缺相运行等，都可能使电动机定子绕组的电流超过额定值，这种现象叫做过载。

此时，熔断器并不熔断，定子绕组将发热，温度升高，使绕组的绝缘材料损坏，严重时烧毁电动机。

热继电器就是用来作过载保护的电器。

热继电器是利用电流热效应而制作的继电器。

使用热继电器时，应将热元件的电阻丝串接在主电路中，将常闭触头串接在有接触器线圈的控制电路中。

如图5—6所示是热继电器的工作原理图。

热元件是一段电阻不大的电阻丝，串接在主电路中。

双金属片2由膨胀系数不同的两种金属辗压而成，上层金属的膨胀系数小，下层金属的膨胀系数大。

当负载电流超过额定值时，双金属片2受热产生足够的膨胀，向上弯曲，使扣板3脱扣，弹簧4拉下扣板，使常闭触头5断开。

触头5与接触器线圈串联，所以线圈断电，主触头断开，负载停止工作。

由于双金属片有热惯性，因而热继电器不能做短路保护。

当出现短路事故时，要求电路立即断开，而热继电器却不能马上动作。

但是，热继电器的热惯性；也有一定好处。

例如，电动机启动或者短时过载，热继电器不会立即动作，这样就避免了电动机不必要的停车。

热继电器复位时，按下复位键6即可。

四、熔断器熔断器是一种简单而有效的保护电器，主要用于保护电源免受短路的损害。

熔断器串联在被保护的电路中，在正常情况下相当于一根导线。

当发生短路或严重过载时，电路电流超过额定值，熔丝或熔片因过热而熔断，自动切断电路。

熔体是熔断器的主要元件，一般用低熔点铅锡合金做成熔丝，大电流电路中使用的熔体是用铜银制成的薄片。

在熔体熔断时将会产生强烈的电弧，熔化金属飞溅，会烧伤人身或引起电路事故。

因此，熔体要装在外壳里面组成熔断器。

常用的熔断器为螺旋式，它的形状与结构如图5—7 a，b所示。

熔断器的表示符号如图5—7c所示。

RL系列螺旋式熔断器的额定电压为500 V，额定电流为2 A，4 A，6 A，…，200 A等。

1熔丝额定电流、熔断电流与线径有关，具体数值见表5—1。

表5—1 部分铅锡合金(铅95％，锡5％)熔丝的额定电流和熔断电流选择熔断器的容量时，应根据电路的工作情况而定。

对于工作电流稳定的电路，如照明、电热等电路，熔体额定电流应等于或稍大于负载工作电流。

在异步电动机直接启动电路中，启动电流可达到额定电流的4～7倍，此时熔体额定电流应是电动机额定电流的2.5～4倍。

熔断器发生熔断时，尤其是熔丝爆断时，切忌不加分析直接更换熔丝，或更换更大容量的熔丝，马上投入使用。

熔丝的熔断主要是电路的故障导致的，应确认排除故障，才可通电继续工作。