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第1次 低压电器本讲稿第一页，共三十五页第一节第一节 低压电器基本知识低压电器基本知识低压电器：用于直流低压电器：用于直流1200V、交流、交流1500V及以及以下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的下的电路中起通断、保护、控制或调节作用的电器产品。电器产品。高压电器：交流高压电器：交流1200V以上、直流以上、直流1500V以上。以上。本讲稿第二页，共三十五页09 四月 2023低压控制电器：低压控制电器：低压控制电器：低压控制电器：用于各种控制电路和控制系统的电器。用于各种控制电路和控制系统的电器。用于各种控制电路和控制系统的电器。用于各种控制电路和控制系统的电器。如：如：如：如：接触器、控制继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。接触器、控制继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。接触器、控制继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。接触器、控制继电器、主令电器、电阻器、电磁铁等。低压配电电器：低压配电电器：低压配电电器：低压配电电器：用于供、配电系统中进行电能输送和用于供、配电系统中进行电能输送和用于供、配电系统中进行电能输送和用于供、配电系统中进行电能输送和 分配的电器。分配的电器。分配的电器。分配的电器。如：刀开关、低压断路器、熔断器等；如：刀开关、低压断路器、熔断器等；如：刀开关、低压断路器、熔断器等；如：刀开关、低压断路器、熔断器等；低压主令电器：低压主令电器：低压主令电器：低压主令电器：用于发送控制指令的电器。用于发送控制指令的电器。用于发送控制指令的电器。用于发送控制指令的电器。如如如如:按钮、按钮、按钮、按钮、主令主令主令主令 开关、形成开关、主令控制器、转换开关等。开关、形成开关、主令控制器、转换开关等。开关、形成开关、主令控制器、转换开关等。开关、形成开关、主令控制器、转换开关等。低压保护电器：低压保护电器：低压保护电器：低压保护电器：用于对电路及用电设备进行保护的电器。用于对电路及用电设备进行保护的电器。用于对电路及用电设备进行保护的电器。用于对电路及用电设备进行保护的电器。如如如如:熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器等。熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器等。熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器等。熔断器、热继电器、电压继电器、电流继电器等。低压执行电器：低压执行电器：低压执行电器：低压执行电器：用于完成某种动作或传送功能的电器。用于完成某种动作或传送功能的电器。用于完成某种动作或传送功能的电器。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。如电磁铁、电磁离合器等。如电磁铁、电磁离合器等。如电磁铁、电磁离合器等。一、低压电器的分类一、低压电器的分类（一）（一）按用途分类按用途分类本讲稿第三页，共三十五页（二）按操作方式分（二）按操作方式分手动电器手动电器：用手动操作来进行切换的电器：用手动操作来进行切换的电器 如：刀开关、按钮、转换开关如：刀开关、按钮、转换开关自动电器：自动电器：依靠自身参数的变化或外来信依靠自身参数的变化或外来信号的作用自动完成接通和分断等动作。号的作用自动完成接通和分断等动作。如：如：低压断路器、接触器、继电器低压断路器、接触器、继电器本讲稿第四页，共三十五页09 四月 20231.1.电磁机构的结构型式电磁机构的结构型式电磁机构的结构型式电磁机构的结构型式电磁机构：由吸引线圈、铁心、衔铁组成。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1-衔铁 2-铁心 3-线圈二、电磁式低压电器基本结构二、电磁式低压电器基本结构（一）电磁机构（一）电磁机构（一）电磁机构（一）电磁机构组成：电磁机构、触头系统、灭弧装置组成：电磁机构、触头系统、灭弧装置本讲稿第五页，共三十五页09 四月 20232.2.2.2.电磁机构工作原理电磁机构工作原理电磁机构工作原理电磁机构工作原理（a a a a）反力特性）反力特性）反力特性）反力特性 （b b b b）直流电磁机构的吸力特性）直流电磁机构的吸力特性）直流电磁机构的吸力特性）直流电磁机构的吸力特性（c c c c）交流电磁机构的吸力特性）交流电磁机构的吸力特性）交流电磁机构的吸力特性）交流电磁机构的吸力特性本讲稿第六页，共三十五页09 四月 2023本讲稿第七页，共三十五页09 四月 20233.3.电磁机构的输入电磁机构的输入输出特性输出特性图1-6 电磁机构的继电特性本讲稿第八页，共三十五页09 四月 2023图1-7 触头的接触形式a-点接触 b-线接触 c-面接触（二）触头系统（二）触头系统（二）触头系统（二）触头系统1.1.触头的接触形式触头的接触形式触头的接触形式触头的接触形式本讲稿第九页，共三十五页09 四月 2023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2.2.触头的结构形式触头的结构形式触头的结构形式触头的结构形式本讲稿第十页，共三十五页09 四月 2023电弧的产生电弧的产生电弧的产生电弧的产生本讲稿第十一页，共三十五页电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高的温度和密度电弧特点：外部有白炽弧光，内部有很高的温度和密度很大的电流。很大的电流。（三）电弧的产生和灭弧方法（三）电弧的产生和灭弧方法（4 4）高温游离）高温游离）高温游离）高温游离（1 1）强电场放射）强电场放射）强电场放射）强电场放射（2 2）撞击电离）撞击电离）撞击电离）撞击电离（3 3）热电子发射）热电子发射）热电子发射）热电子发射2.2.电弧产生的原因电弧产生的原因本讲稿第十二页，共三十五页09 四月 2023灭弧的基本方法灭弧的基本方法灭弧的基本方法灭弧的基本方法（1 1）快速拉长电弧，从而降低电场强度；）快速拉长电弧，从而降低电场强度；）快速拉长电弧，从而降低电场强度；）快速拉长电弧，从而降低电场强度；（2 2）用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温）用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温）用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温）用电磁力使电弧在冷却介质中运动，降低弧柱周围的温度；度；度；度；（3 3）将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧；）将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧；）将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧；）将电弧挤入绝缘壁组成的窄缝中以冷却电弧；（4 4）将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需）将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需）将电弧分成许多串联的短弧，增加维持电弧所需）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的临极电压降的临极电压降的临极电压降本讲稿第十三页，共三十五页09 四月 2023常用的灭弧装置常用的灭弧装置（1 1）电动力吹弧）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-电弧本讲稿第十四页，共三十五页09 四月 2023（2 2）磁吹灭弧）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-动触头本讲稿第十五页，共三十五页09 四月 2023（3 3）栅片灭弧）栅片灭弧图1-11 栅片灭弧示意图1-灭弧栅片 2-触头 3-电弧本讲稿第十六页，共三十五页09 四月 2023（4 4）窄缝灭弧）窄缝灭弧图1-12 窄缝灭弧1-纵缝 2-介质 3-磁性夹板 4-电弧本讲稿第十七页，共三十五页09 四月 2023接触器是一种用于中远距离频繁地接通与断开交直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。流主电路及大容量控制电路的一种自动开关电器。第二节第二节 电磁式接触器电磁式接触器本讲稿第十八页，共三十五页09 四月 2023按操作方式分有：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：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；按主触头控制的电流性质分有：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：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。本讲稿第十九页，共三十五页（1 1）交流接触器）交流接触器1 1）交流接触器的结构和工作原理）交流接触器的结构和工作原理图图1-6 1-6 交流接触器的外形与结构交流接触器的外形与结构本讲稿第二十页，共三十五页（1 1）交流接触器）交流接触器n接触器的接触器的工作原理工作原理：当当给给交交流流接接触触器器的的线线圈圈通通入入交交流流电电时时，在在铁铁心心上上会会产产生生电电磁磁吸吸力力，克克服服弹弹簧簧的的反反作作用用力力，将将衔衔铁铁吸吸合合，衔衔铁铁的的动动作作带带动动动动触触桥桥的的运运动动，使使主主令令电电器器的的分分类类静静触触点点闭闭合合。当当电电磁磁线线圈圈断断电电后后，铁铁心心上上的的电电磁磁吸吸力力消消失失，衔衔铁铁在在弹弹簧簧的的作作用用下下回回到到原原位位，各触点也随之回到原始状态。各触点也随之回到原始状态。本讲稿第二十一页，共三十五页(2)(2)直流接触器直流接触器n直流接触器主要用于远距离接通和分断直流电路，直流电动机的直流接触器主要用于远距离接通和分断直流电路，直流电动机的频繁启动、停止、反转和反接制动。频繁启动、停止、反转和反接制动。n直流接触器的结构和工作原理与交流接触器基本相同，也由电磁机直流接触器的结构和工作原理与交流接触器基本相同，也由电磁机构、触头系统和灭弧装置组成。构、触头系统和灭弧装置组成。电磁机构采用沿棱角转动拍合式铁芯，由于线圈中通入直流电，铁电磁机构采用沿棱角转动拍合式铁芯，由于线圈中通入直流电，铁芯不会产生涡流，可用整块铸铁或铸钢制成铁芯，也不需要短路环。芯不会产生涡流，可用整块铸铁或铸钢制成铁芯，也不需要短路环。触头系统有主触头和辅助触头，主触头通断电流大，采用滚触头系统有主触头和辅助触头，主触头通断电流大，采用滚动接触的指型触头，辅助触头通断电流小，采用点接触式的动接触的指型触头，辅助触头通断电流小，采用点接触式的桥式触头。由于直流电弧比交流电弧难以熄灭，故直流接触桥式触头。由于直流电弧比交流电弧难以熄灭，故直流接触器采用磁吹式灭弧装置和其它灭弧方法灭弧。直流接触器通器采用磁吹式灭弧装置和其它灭弧方法灭弧。直流接触器通入直流电，吸合时没有冲击启动电流，不会产生猛烈撞击现入直流电，吸合时没有冲击启动电流，不会产生猛烈撞击现象，因此使用寿命长，适宜频繁操作场合。象，因此使用寿命长，适宜频繁操作场合。本讲稿第二十二页，共三十五页(3)(3)接触器的符号接触器的符号 线圈 主触点 常开 常闭 辅助触点 辅助触点图图1-7 1-7 接触器的符号接触器的符号本讲稿第二十三页，共三十五页（4 4）接触器的主要技术指标）接触器的主要技术指标1 1）额定电压）额定电压n接触器的额定电压指在规定条件下，能保证电器正常工作的接触器的额定电压指在规定条件下，能保证电器正常工作的电压值。指主触头的额定电压。接触器额定工作电压标注在接电压值。指主触头的额定电压。接触器额定工作电压标注在接触器的铭牌上。触器的铭牌上。n交流接触器：交流接触器：127127、220220、380380、500V500V；n直流接触器：直流接触器：110110、220220、440V440V。本讲稿第二十四页，共三十五页（4 4）接触器的主要技术指标）接触器的主要技术指标2 2）额定电流）额定电流n接触器的额定电流指主触头的额定电流，由工作电压、操作频率、接触器的额定电流指主触头的额定电流，由工作电压、操作频率、使用类别、外壳防护型式、触头寿命等所决定。该值标注在铭牌上。使用类别、外壳防护型式、触头寿命等所决定。该值标注在铭牌上。n交流接触器交流接触器:5:5、1010、2020、4040、6060、100100、150150、250250、400400、600A600A；n直流接触器直流接触器:40:40、8080、100100、150150、250250、400400、600A600A。n辅助触头的额定电流通常为。辅助触头的额定电流通常为。本讲稿第二十五页，共三十五页（4 4）接触器的主要技术指标）接触器的主要技术指标3 3）励磁线圈额定电压）励磁线圈额定电压n励磁线圈额定电压指接触器电磁线圈额定电压。励磁线圈额定电压指接触器电磁线圈额定电压。n交流接触器：交流接触器：3636、110110（127127）、）、220220、380V380V；n直流接触器：直流接触器：2424、4848、220220、440V440V。4 4）操作频率）操作频率 指接触器在每小时内可能实现的最高操作循环指接触器在每小时内可能实现的最高操作循环次数。对接触器的电寿命、灭弧罩的工作条件和电磁线圈次数。对接触器的电寿命、灭弧罩的工作条件和电磁线圈的温升有直接的影响。的温升有直接的影响。n交直流接触器的额定操作频率：交直流接触器的额定操作频率：12001200次次/h/h或或600600次次/h/h5 5）寿命）寿命 包括机械寿命和电寿命包括机械寿命和电寿命本讲稿第二十六页，共三十五页(5)(5)接触器的选用接触器的选用n选择接触器主要考虑以下技术数据：选择接触器主要考虑以下技术数据：电源种类电源种类：交流或直流。：交流或直流。主触点额定电压、额定电流主触点额定电压、额定电流。辅助触点种类、数量及触点额定电流辅助触点种类、数量及触点额定电流。励磁线圈的电源种类、频率和额定电压励磁线圈的电源种类、频率和额定电压。额定操作频率额定操作频率（次（次/h/h），即允许的每小时接通的），即允许的每小时接通的最多次数。最多次数。本讲稿第二十七页，共三十五页09 四月 2023 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-释放弹簧 2-主触头 3-触头压力弹簧 4-灭弧罩 5-常闭辅助触头6-常开辅助触头 7-动铁心 8-缓冲弹簧 9-静铁心 10-短路环 11-线圈本讲稿第二十八页，共三十五页09 四月 2023二、接触器的主要技术参数接触器接触器的主要技术参数有：的主要技术参数有：极数和电流种类，极数和电流种类，额定工作电压，额定工作电压，额定工作电流，额定工作电流，约定发热电流，约定发热电流，额定通断能力，额定通断能力，线圈额定工作电压，线圈额定工作电压，允许操作频率，允许操作频率，机械寿命和电气寿命，机械寿命和电气寿命，接触器线圈的起动功率和吸持功率，接触器线圈的起动功率和吸持功率，使用类别等。使用类别等。本讲稿第二十九页，共三十五页09 四月 2023三、常用典型接触器（一）空气电磁式交流接触器（一）空气电磁式交流接触器典型产品有：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：本讲稿第三十页，共三十五页09 四月 2023B系列型号含义：系列型号含义：本讲稿第三十一页，共三十五页09 四月 2023（二）切换电容器接触器（二）切换电容器接触器（三）真空交流接触器（三）真空交流接触器 专用于低压无功补偿设备中投入或切除并联电容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。器组，以调整用电系统的功率因素。常用产品有常用产品有：CJ16CJ16、CJ19CJ19、CJ41CJ41、CJX2ACJX2A、LC1-DLC1-D、6C6C系列等。系列等。以真空为灭弧介质，其主触头密封在真空开关管以真空为灭弧介质，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。内。适用于条件恶劣的危险环境中。常用的常用的真空交流接触器有真空交流接触器有：CKJCKJ和和EVSEVS系列等。系列等。本讲稿第三十二页，共三十五页09 四月 2023（四）直流接触器（四）直流接触器 应用于直流电力线路中，供远距离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，以及动、停止、反转或反接制动控制，以及CDCD系列电磁操作机构合闸线圈或频繁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、离合器和接通和断开电磁铁、电磁阀、离合器和电磁线圈等。电磁线圈等。常用直流接触器有常用直流接触器有：CJ18CJ18、CZ21CZ21、CZ22CZ22和和CZ0CZ0系列系列等。等。本讲稿第三十三页，共三十五页09 四月 2023CZ18系列接触器型号含义：本讲稿第三十四页，共三十五页09 四月 2023四、接触器的选用1 1接触器极数和电流种类的确定接触器极数和电流种类的确定2 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。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 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。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。6 6接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。接触器触头数和种类应满足主电路和控制电路的要求。4 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。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 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。接触器吸引线圈的额定电压应由所接控制电路电压确定。本讲稿第三十五页，共三十五页