第一章 常用低压电器
第1章 常用低压电器
1.1.3 常用低压电器的发展
传统低压电器的发展方向是高性能、高可靠、 小型化、模块化、模数化、组合化、零部件通 用化、网络化。
1.2 低压电器的电磁执行机构
电磁执行机构
电磁机构
触头系统
灭弧系统
1.2.1 电磁机构
1、 电磁机构的工作原理 （如图）
1.2.1 电磁机构
2、电磁机构分类
1.4.3 热继电器（三相式热继电器结构 原理 ）
三相式热继电器结构原理（如图）
三相式热继电器结构原理图 1－支架 2－双金属片 3－发热元件 4－导板 5－补偿双金属片 6－触点 7－ 常开触点 8－复位螺钉 9－触点 10－复位按钮 11－调节旋钮 12－支撑 架 13－压簧 14－推杆
1.4.3 热继电器（选用 ）
1.4.1 电磁式继电器
电磁式继电器
电流继电器
电压继电器
中间继电器
1.4.1 电磁式继电器
电磁式继电器的结构与工作原理 （如图）
1—底座 2—反力弹簧 3，4—调节螺钉 5—非磁性垫片 6—衔铁 7—铁心 8—极靴 9—电磁线圈 10—触头系统
1.4.2 时间继电器
时间继电器
直流电磁式 时间继电器
例如：接触器、继电器等。 检测电器：用于系统中反馈各种信号以及发出各种信号的电 器。 例如：电磁感应器、行程开关等。 运算电器：用于把各种信号根据需要进行转换的电器。 例如：中间继电器等。 保护电器：用于对电路、系统、设备及人身安全起保护作用 的电器。例如：漏电器、熔断器、热继电器等。 执行电器：用于执行整个电路或系统的要求动作的电器。 例如：电磁阀、电磁离合器等 。
第一章常用低压电器
CH1 常用低压电器
第三节 接触器
二、直流接触器
用途：远距离通断直流电路或控制直流电动机的频繁起停。 结构：电磁机构、触头系统和灭弧装置。 工作原理：与交流接触器基本相同。
Date: 2024/8/27
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CH1 常用低压电器
第三节 接触器
三、接触器的符号
KM
KM
KM
KM 线圈
主触点 常开辅助触点 常闭辅助触点
过流电流继电器
Date: 2024/8/27
欠流电流继电器
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CH1 常用低压电器
第四节 继电器
一、电流继电器
I > KA KA KA
过电流继电器
I< KA KA KA
欠电流继电器
Date: 2024/8/27
1.底座 2.反力弹簧 3、4.调节螺钉 5.非磁性垫片 6.衔铁 7.铁芯 8.极靴 9.电磁线圈 10.触点系统
作用
将电磁机构中线圈中的电流转换成电 磁力，带动触头动作，完成通断电路的控 制作用，将电磁能转换成机械能。
2．按控制的电路分
按控制的电路分为主触头和辅助触头。 主触头用于接通或断开主电路，允许通过 较大的电流。辅助触头用于接通或断开控 制电路，只允许通过较小的电流。
3．按原始状态分
按原始状态分为常开触头和常闭触头。 当线圈不带电时，动、静触头是分开的称 为常开触头；当线圈不带电时，动、静触 头是闭合的称为常闭触头。
四、接触器选用原则
• 1、类型选择 • 2.主电路参数确定 • 3.控制电路参数和辅助电路参数的确定
五、接触器常见故障
• 1.触头过热 • 2.触头磨损 • 3.触头不能复位 • 4.衔铁振动和噪声 • 5.线圈过热 • 6.不能吸合或虽吸合但不能自保
第一章常用低压电器
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。
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。
2．欠电压继电器 在电路中用于欠电压保护
电压继电器的符号
图1-16 电压继电器的符号
（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。
DC （直流）
DC-3 DC-5
并励电动机的起动、反接制动、点动 串励电动机的起动、反接制动、点动
DC-6 白炽灯的通断
三、常用典型接触器
（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：
（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
第1章常用低压电器
第1章常用低压电器内容提要本章主要讲述了接触器、继电器、熔断器、低压断路器、低压隔离器、主令器、电磁阀等低压电器的用途、基本结构、工作原理及其主要参数和图形符号。
学习要求掌握常用低压电器的工作原理，图形符号及用途。
了解各低压电器的技术参数，以便正确选取电器。
随着电器技术不断发展，为提高系统的可靠性，应尽量选用新型的电气元件。
1.1 概述1.1.1 电器的定义电器是根据外界特定的信号和要求，自动或手动接通和断开电路，断续或连续地改变电路参数，实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的电气设备。
电器的种类繁多，构造各异。
根据其工作电压高低，电器可分为高压电器和低压电器。
工作在交流额定电压1200V及以下，直流额定电压1500V及以下的电器称为低压电器。
1.1.2 常用低压电器分类由于低压电器的职能、品种和规格的多样化，工作原理也各异，因而有不同的分类方法。
根据其与使用系统间的关系，习惯上按用途可分为以下几类。
1．低压配电电器主要用于低压供电系统。
这类低压电器有刀开关、自动开关、隔离开关、转换开关以及熔断器等。
对这类电器的主要技术要求是分断能力强，限流效果好，动稳定及热稳定性能好。
2．低压控制电器主要用于电力拖动控制系统。
这类低压电器有接触器、继电器、控制器等。
对这类电器的主要技术要求是有一定的通断能力，操作频率高，电器和机械寿命要长。
3．低压主令器主要用于发送控制指令的电器。
这类电器有按钮、主令开关、行程开关和万能开关等。
对这类电器的主要技术要求是操作频率要高，抗冲击，电气和机械寿命要长。
·4·4．低压保护电器主要用于对电路和电气设备进行安全保护的电器。
这类低压电器有熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器和避雷器等。
对这类电器的主要技术要求是有一定的通断能力，反应要灵敏，可靠性要高。
5．低压执行电器主要用于执行某种动作和传动功能的电器。
这类低压电器有电磁铁、电磁离合器等。
第1章 常用低压电器
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
Date: 2013-7-13 Page:
机械工程与自动化学院
第一章 常用低压电器
第三节 接触器
四、接触器的使用选择原则
根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型； 接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定
第三节 接触器
三、接触器的符号
Date:
2013-7-13
Page:
机械工程与自动化学院
第一章 常用低压电器
第三节 接触器
四、接触器的主要技术指标 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
U< KA
KA
KA
U> KA
KA
KA
欠电压继电器
过电压继电器
Date:
2013-7-13
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第一章 常用低压电器
第四节 继电器
三、中间继电器
中间继电器实质上是一种电压 继电器，结构和工作原理与接触器 相同。但它的触点数量较多，在电
路中主要是扩展触点的数量。另外
其触头的额定电流较大。
第二节 开关电器
一、刀开关
作用：隔离电源，不频繁通断电路 分类： 按刀的级数分:单极、双极和三极 按灭弧装置分：带灭弧装置和不带灭弧装置 按刀的转换方向分为：单掷和双掷 按接线方式分为：板前接线和板后接线 按操作方式分为：手柄操作和远距离联杆操作 按有无熔断器分：带熔断器和不带熔断器
第一章 常用低压电器
五、电气控制技术中常用的图形、文字符号
五、电气控制技术中常用的图形、文字符号
第二节 接触器
一、接触器的结构及工作原理
接触器由磁系统、触头系统、灭弧系统、释放
弹簧机构、辅助触头及基座等几部分组成。
主触头和辅助触点
当交流接触器线圈通电后，在铁心中产头生磁通， 由此在衔铁气隙处产生吸力，使衔铁产生闭合动作， 同时带动主触点闭合，从而接通主电路。另外，衔 铁还带动辅助触点动作，使动合触点闭合，动断触 点断开。当线圈断电或电压显著下降时，吸力消失 或减弱，衔铁在释放弹簧的作用下打开，主、辅助 触点又恢复到原来状态。
过电压继电器线圈在额定电压值时，衔铁不产生吸 合动作，只有当线圈的吸合电压高于其额定电压值 的105%—115%以上时才产生吸合动作。
（2）欠电压继电器 :
当电路中的电气设备在额定电压下正常工作时，欠 电压继电器的衔铁处于吸合状态；如果电路中出现 电压降低时，并且低到欠电压继电器线圈的释放电 压，其衔铁打开，触点复位，从而控制接触器及时 分断电气设备的电源。
第一节 概 述
一、低压电器的定义与分类
我国现行标准将工作电压交流1000V、直流1500V以 下的电气线路中起通断、保护、控制或调节作用的 电器称为低压电器。 1．按用途和控制对象不同，可将低压电器分为配 电电器和控制电器
（1）用于低压电力网的配电电器 （2）低压控制电器 2．按操作方式不同，可将低压电器分为自动电器
主令电器种类繁多，应用 广泛。常用的有控制按钮、行 程开关、万能转换开关等。
一、控制按钮
图1-26a 按钮开关基本结构 1—按钮帽 2—复位弹簧 3—动触头 4—常闭触头 5—常开触头
按钮开关的外形示意图
二、行程开关
第一章常用低压电器元件1
电气控制与 PLC
第一章 常用低压电器
2） 接触器的工作原理
● 线圈通电 产生电磁吸力 衔铁吸合 带动动触 点动作：常闭触头断开，常开触头闭合。
21
电气控制与 PLC
第一章 常用低压电器
● 线圈失电 电磁吸力消失 衔铁在反作用弹簧的 作用下释放，带动触点复位，常开触头断开，常闭 触头闭合 。
22
线圈通电瞬间，气隙长度δ最大，冲击电流达正
常工作电流的十几倍。故交流接触器不能频繁动作，
交流电磁机构可靠性较差。
25
电气控制与 PLC
第一章 常用低压电器
4. 直流接触器
直流接触器的结构和工作原理与 交流接触器相似，区别在于:
1) 电磁机构不同
直流接触器的电磁吸力与气
隙长度平方呈反比
1
Fat 2
● 按用途分
控制电器——用于各种控制电路和控制系统 主令电器——用于控制系统中发送控制指令 保护电器——用于保护电路及用电设备 配电电器——用于电能的输送和分配 执行电器——用于完成某种动作或传动功能
● 按工作原理分
电磁式电器——依据电磁感应原理工作 还有感应式、电动式、电子式等。
4
电气控制与 PLC
F0F0co2 st
平均吸力 F01 2Fmat 218 07Bm 2S
23
电气控制与 PLC
第一章 常用低压电器
反力
无短路 环吸力
加短路环
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电气控制与 PLC
短路环的作用：消除 交流衔铁的振动和噪 声。
第一章 常用低压电器
5) 交流接触器的线圈电流
交流接触器的线圈电流
I U 108
39N02S
1. 电磁式低压电器的结构及工作原理
第一章常用低压电器
第二节 接触器
交流接触器型号意义说明举例：
CJ 20－〇 〇 / 〇 〇
交流 接触器
额定电流
(A)
额定工作电压
(03－380V) (06－660V) (11－1140V)
➢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。
第一章 常用低压电器
➢ 按用途分类：
第一章 常用低压电器
第一章 常用低压电器
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。 直动式
➢组成：吸引线圈、铁心、衔铁 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。
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。
第二节 接触器
➢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
常闭辅助触头
动铁心
常开吸辅引助线触圈头
静铁心
交流接触器结构图
第二节 接触器
电磁接触器结构示意图
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
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第一章常用低压电器
1. 从外部结构特征上如何区分直流电磁机构与交流电磁机构?
2. 三相交流电磁铁有无短路环，为什么?
2. 交流电磁线圈误接入对应直流电源，直流电磁线圈误接入对应交流电源，将发生什么问题，为什么？
3. 交流、直流接触器是以什么来定义的?
4. 如何选用接触器?
5. 交流、直流电磁式继电器是以什么来定义的?
6. 电磁式继电器与电磁式接触器在结构上有何不同?
7. 何为电磁式继电器的吸力特性与反力特性?它们之间应如何配合?
8. 过电压继电器、过电流继电器的作用是什么?
9. 中间继电器与接触器有何不同?
10. 如何选用电磁式继电器?
11. 星形联结的三相异步电动机能否采用两相热继电器来做断相与过载保护，为什么?
12. 三角形联结的三相异步电动机为何必须采用三相带断相保护的热继电器来做断相与过载保护？
13. 熔断器的额定电流、熔体的额定电流、熔体的极限分断电流三者有何区别?
14. 热继电器、熔断器的保护功能有何不同?
15. 能否用过电流继电器来做电动机的过载保护，为什么?
16. 如何选用电动机过载保护用的热继电器?
17. 低压断路器具有哪些脱扣装置?各有何保护功能?
18. 电动机主电路中接有断路器，是否可以不接熔断器，为什么?
19. 电弧是如何产生的?对电路有何影响?常用的灭弧方法有哪些?
20. 为什么刀开关在安装时手柄方向必须向上?使用时如何接线?
21. 电磁式继电器与电磁式接触器同是用来通断电路的，它们有何不同?
22. 电动机起动电流很大，起动时热继电器会不会动作?为什么?
23. 交流过电流继电器的电磁机构(铁心)有没有必要装短路环，为什么?
24. 熔断器的额定电流、熔体的额定电流和熔体的极限分断电流三者有何区别?
25. 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?
26. 自动开关的作用是什么?它可在线路发生什么故障时快速自动切断电源?
27. 说明自动开关工作原理、使用场合，与采用刀开关和熔断器的控制、保护方式相比，自动开关有何特点？
28. 电气原理图中Q、FU、KM、KA、KT、SB分别代表什么电器元件?。