常用低压电器元件详解资料

接触器的工作原理是：当线圈通电后， 在铁芯中产生磁通及电磁吸力，电磁吸力 克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触头机 构动作，使常闭触头分断，常开触头闭合， 互锁或接通线路。
线圈失电或线圈两端电压显著降低时， 电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放， 触头机构复位，使得常开触头断开，常闭 触头闭合。
2.3 继 电 器
2.6.1 指示灯
指示灯（Indicator Light）是用亮信 息或暗信息来提供光信号的灯，具体作用 如下。
① 指示，引起操作者注意或指示操作 者应该完成某种任务。红、黄、绿和蓝色 通常用于这种方式。
通常不可以。隔离开关是指在断开位置上， 能符合规定的隔离功能要求的一种机械开 关电器，其作用是当电源切断后，保持有 效的隔离距离，可以保证维修人员的安全， 隔离开关通常不带载荷通断电路。刀开关 一般不用做隔离器，因为它不具备隔离功 能，但刀开关可以带小载荷通断电路。
2.1.2 组合开关
组合开关又称为转换开关（Changeover Switch），如图2-3所示，用于电路中， 从一组连接转换至另一组连接。在机床设 备和其他的电器设备中应用十分广泛，其 体积小，接线方式多，使用十分方便。其 灭弧性能比刀开关好。
主要用于电力拖动系统，以实现控制 过程的自动化；通信继电器，主要用于遥 控系统。若按输入信号的性质不同，可分 为中间继电器、热继电器、时间继电器、 速度继电器和压力继电器等。继电器的作 用如下。
图2-16 继电器的图形和文字符号
图2-17 电磁继电器
1．电流继电器
电流继电器（Current Relay）是反映 输入量为电流的继电器。电流继电器的线 圈串联在被测量电路中，用来检测电路的 电流。电流继电器的线圈匝数少，导线粗， 线圈的阻抗小。
3．注意事项
① 在接线时，刀开关上面的接线端子 应接电源线，下方的接线端子应接负荷线。
② 在安装刀开关时，处于合闸状态时 手柄应向上，不得倒装或平装；如果倒装， 拉闸后手柄可能因自重下落引起误合闸， 造成人身和设备安全事故。
③ 分断负载时，要尽快拉闸，以减小 电弧的影响。
区分刀开关和隔离开关
电压继电器按照动作数值的不同，分 为过电压、欠电压和零电压3种。
过电压继电器在电路正常工作条件下 （未出现过压），动铁芯不产生吸合动作， 而欠电压继电器在电路正常工作条件下 （未出现欠压），衔铁处于吸合状态。
3．中间继电器
中间继电器（Auxiliary Relay）是指 用来增加控制电路中的信号数量或将信号 放大的继电器。它实际上是电压继电器的 一种，它的触头多，有的甚至多于6对，触 头的容量大（额定电流为5A～10A），动 作灵敏（动作时间不大于0.05s）。
图2-7 低压断路器工作原理图（过电流保护） 弹簧 2—脱扣机构 3—电磁铁线圈 4—触头
当电路过载时，热脱扣器的热元件发 热，使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机 构动作，如图2-8所示。
图2-8 低压断路器工作原理图（过载保护） 1—弹簧 2—脱扣机构 3—双金属片 4—触头
2.1.4 漏电保护器
图2-3 组合开关
1．组合开关的功能
组合开关一般在交流50Hz、380V以 下或直流220V以下的电气线路中，用于手 动不频繁地接通和分断电路、接通电源和 负载、测量三相电压、改变负载的连接方 式，控制小容量电动机正反转、星形—三 角形启动、变速换向等场合。
2.1.3 低压断路器
断路器（Circuit-Breaker）是指能接 通、承载以及分断正常电路条件下的电流， 也能在规定的非正常电路条件（如短路） 下接通、承载一定时间和分断电流的一种 机械开关电器，过去叫做自动空气开关， 为了和IEC（国际电工委员会）标准一致， 改名为断路器。
常用的低压电器
2.1
低压开关电器
2.2
接触器
继 电 器 熔 断 器
2.3
2.4
2.5
主令电器
其他电器
2.6
2.1 低压开关电器
开关是指在正常情况下（含规定的过 载工作条件下）能接通、承载、分断电流， 并在规定的非正常电路条件下（如短路）， 在规定的时间内能承载电流的机械开关电 器。
2.1.1 刀开关
图2-30 热继电器原理示意图 1—热元件 2—双金属片 3—导板 4—触头系统
1．速度继电器的功能
速度继电器是按照预定速度快慢而动 作的继电器，主要应用在电动机反接制动 控制电路中。
图2-34 速度继电器的图形与文字符号
2.4 熔 断 器
熔断器（Fuse）的定义为：当电流超 过规定值足够长时间后，通过熔断一个或 几个特殊设计的和相应的部件，断开其所 接入的电路，并分断电流的电器。熔断器 包括组成完整电器的所有部件。
图2-49 按钮的图形及文字符号
在电气控制线路中，常开按钮常用来 启动电动机，也称启动按钮；常闭按钮常 用于控制电动机停车，也称停车按钮；复 合按钮用于联锁控制电路中。
2．按钮的结构和工作原理
如图2-50所示，控制按钮由按钮帽、 复位弹簧、桥式触头、外壳等组成，通常 做成复合式，即具有常闭触头和常开触头， 原来就接通的触头称为常闭触头（也称为 动断触头），原来就断开的触头称为常开 触头（也称为动合触头）。
低压断路器的种类虽然很多，但结构 基本相同，主要由触头系统和灭弧装置、 各种脱扣器与操作机构、自由脱扣机构部 分组成。
当电路发生短路或过流故障时，过流 脱扣器的电磁铁吸合衔铁，使自由脱扣机 构的钩子脱开，自动开关触头在弹簧力的 作用下分离，及时有效地切除高达数十倍 额定电流的故障电流，如图2-7所示。
图2-42 R T23熔断器
图2-43 熔断器的图形和文字符号
熔断器结构简单，使用方便，价格低 廉，广泛用于低压配电系统中，主要用于 短路保护，也常作为电气设备的过载保护 元件。
1．熔断器的种类
（1）瓷插式熔断器 （2）螺旋式熔断器 （3）封闭式熔断器 （4）快速熔断器 （5）自复熔断器
2.5 主 令 电 器
2.3.2 时间继电器
时间继电器（Time-delay Relay）是 指自得到动作信号起至触头动作或输出电 路产生跳跃式改变有一定延时，该延时又 符合其准确度要求的继电器。
图2-22 时间继电器的图形和文字符号
图2-23 空气阻尼式时间继电器
2.3.3 热继电器
热继电器（Thermal Overload Relay） 是热过载继电器的简称。它是利用流过继 电器的电流所产生的热效应而反时限动作 （包括延时）的继电器。
1．行程开关的功能
行程开关用于控制机械设备的运动部 件行程及限位保护。在实际生产中，将行 程开关安装在预先安排的位置，当安装在 生产机械运动部件上的挡块撞击行程开关 时，行程开关的触头动作，实现电路的切 换。
2.5.3 接近开关
接近式位置开关是与（机器的）运动 部件无机械接触而能操作的位置开关。
电流继电器有欠电流型和过电流型两
类。
（1）电流继电器的功能
欠电流继电器常用于直流电动机和电 磁吸盘的失磁保护。而瞬动型过流继电器 常用于电动机的短路保护，延时型继电器 常用于过载兼短路保护。过流继电器分为 手动复位和自动复位两种。
2．电压继电器
电压继电器（Voltage Relay）是指反 映输入量为电压的继电器。它的结构与电 流继电器相似，不同的是，电压继电器的 线圈是并联在被测量的电路两端，以监控 电路电压的变化。电压继电器的线圈的匝 数多，导线细，线圈的阻抗大。
漏电保护器（Earth Leakage Circuit Breaker，ELCB）是在规定的条件下，当 漏电电流达到或者超过给定数值时，能自 动断开电路的机械开关电器或者组合电器。
1．漏电保护器的功能
漏电保护器的功能是：当电网发生人 身（相与地之间）触电事故时，能迅速切 断电源，可以使触电者脱离危险，或者使 漏电设备停止运行，从而避免触电引起人 身伤亡、设备损坏或火灾的发生，它是一 种保护电器。
在控制系统中，主令电器用做闭合或 断开控制电路，以发出指令或作为程序控 制的开关电器。它一般用于控制接触器、 继电器或其他电气线路，从而使电路接通 或者分断，来实现对电力传输系统或者生 产过程的自动控制。
2.5.1 控制按钮
控制按钮又称按钮（Push-button）， 是具有手动操作的操动器，并具有储能 （弹簧）复位的控制开关。它是一种短时 间接通或者断开小电流电路的手动控制器。
1．热继电器的功能
为了充分发挥电动机的潜力，电动机 短时过载是允许的，但无论过载量的大小 如何，时间长了总会使绕组的温升超过允 许值，从而加剧绕组绝缘的老化，缩短电 动机的寿命，严重过载会很快烧毁电动机。
图2-28 热继电器
图2-29 热继电器的图形和文字符号
如图2-30所示，其热元件由发热电阻 丝构成（这种热继电器是间接加热方式）， 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，推动导板，进而使常闭触头断开， 起到保护作用。
图2-50 按钮原理图
当按下按钮时，先断开常闭触头，后 接通常开触头；当按钮释放后，在复位弹 簧的作用下，按钮触头自动复位的先后顺 序相反。通常，在无特殊说明的情况下， 有触头电器的触头动作顺序均为“先断后 合”。按钮的外形如图2-51所示。图2-源自1 按钮2.5.2 行程开关
在生产机械中，常需要控制某些运动 部件的行程，或运动一定的行程停止，或 者在一定的行程内自动往复返回，这种控 制机械行程的方式称为“行程控制”。
行程开关（Travel Switches）又称限 位开关（Limit Switches），用以反应工作 机械的行程，发出命令以控制其运动方向 或行程大小的开关。它是实现行程控制的 小电流（5A以下）的主令电器。
图2-53 行程开关
图2-54 微动式行程开关
图2-55 行程开关的图形及文字符号