电气控制技术与PLC 作者 徐文尚 第一章 常用低压电器.ppt

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1、1.1第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.1电气控制技术与PLC 作者 徐文尚 第一章 常用低压电器 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望1.2第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.2在线教务辅导网：在线教务辅导网：http:/教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网QQ:349134187 或者直接输入下面地址：或者直接输入下面地址：http:/1.3第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.3 本

2、章主要介绍了电气控制领域中常用低压电器，如开关电器、主令电器、本章主要介绍了电气控制领域中常用低压电器，如开关电器、主令电器、接触器、继电器、断路器、熔断器等的工作原理、用途、型号、规格及符号接触器、继电器、断路器、熔断器等的工作原理、用途、型号、规格及符号等知识，学会正确选择和合理使用常用低压电器，为后继章节的有触点控制等知识，学会正确选择和合理使用常用低压电器，为后继章节的有触点控制系统和可编程控制器控制技术学习打下基础。系统和可编程控制器控制技术学习打下基础。1.4第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.4 1.1 常用低压电器的分类与作用常用低压电器的分类与作用 1.2 主令电器主令

3、电器 1.3 接触器接触器 1.4 控制继电器控制继电器 1.5 熔断器熔断器 1.6 断路器断路器 1.7 漏电保护器漏电保护器 1.8 控制器控制器 1.9 起动器起动器 1.10 电阻器电阻器 1.11 变阻器与电压调整器变阻器与电压调整器1.5第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.5 1.12 电磁铁电磁铁 1.13 其他常用电器其他常用电器 1.14 电器的文字符号和图形符号电器的文字符号和图形符号 习题与思考题习题与思考题1.6第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.6 1.11.1 常用低常用低压电器的分器的分类与作用与作用 根据外界特定的信号和要求自动或手动接通或断开电路

4、，断续或连续改变电根据外界特定的信号和要求自动或手动接通或断开电路，断续或连续改变电路参数，实现对电路或非电对象的接通、切换、保护、检测、控制、调节作用的路参数，实现对电路或非电对象的接通、切换、保护、检测、控制、调节作用的设备称为电器。设备称为电器。低低压电压电器是工器是工矿矿企企业业的的电电气控制气控制系统系统中的基本中的基本组组成元件，成元件，电气电气控制系控制系统统性能性能的的优优劣和低劣和低压电压电器的性能有直接的关系。作器的性能有直接的关系。作为电为电气工程技气工程技术术人人员员，只有掌握低压，只有掌握低压电器的基本知识和常用低压电器的结构及工作原理，并能准确选用、检测和调整电器的

5、基本知识和常用低压电器的结构及工作原理，并能准确选用、检测和调整 常用低压电器元件，才能够分析和设计电气控制系统。常用低压电器元件，才能够分析和设计电气控制系统。低低压电压电器是指器是指额额定定电压电压等等级级在交流在交流50Hz50Hz、1200V、直流、直流1500V以下的以下的电电器。器。在我国工在我国工业业控制控制电电路中最常用的三相交流路中最常用的三相交流电压电压等等级为级为380V，只有在特定行业环境，只有在特定行业环境下才用其他下才用其他电压电压等等级级，如煤，如煤矿矿井下的井下的电钻电钻用用127V、运输机用、运输机用660V、采煤机用、采煤机用1140V等。等。单单相交流相交

6、流电压电压等等级级最常最常见见的的为为220V，机床、热工仪表和矿井照明等采用，机床、热工仪表和矿井照明等采用127V电压等级，其他电压等级，其他电压电压等等级级如如6V、12V、24V、36V和和42V等一般用于安全场所等一般用于安全场所的照明、信号灯以及作为控制电压。的照明、信号灯以及作为控制电压。直流常用直流常用电压电压等等级级有有110V、220V和和440V，主要用于动力电源；，主要用于动力电源；6V、12V、24V和和36V主要用于控制电源；主要用于控制电源；在在电电子子线线路中路中还还有有5V、9V和和15V等电压等级。等电压等级。低低压电压电器种器种类类繁多，功能各繁多，功能各

7、样样，构造各异，用途广泛，工作原理各不相同，构造各异，用途广泛，工作原理各不相同，常用低常用低压电压电器的分器的分类类方法方法也也很多。很多。1.7第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.7 1.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类与作用与作用1.1.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类 1按用途或控制对象分类按用途或控制对象分类 (1)(1)配配电电电电器：主要用于低器：主要用于低压压配配电电系系统统中。要求系中。要求系统发统发生故障生故障时时准确准确动动作、作、可靠工作，在可靠工作，在规规定条件下具有相定条件下具有相应应的的动稳动稳定性与定性与热稳热稳定性，使定性，使电电器不会被

8、器不会被损损坏。坏。常用的配常用的配电电电电器有刀开关、器有刀开关、转换转换开关、熔断器、断路器等。开关、熔断器、断路器等。(2)(2)控制控制电电器：主要用于器：主要用于电电气气传动传动系系统统中。要求寿命中。要求寿命长长、体、体积积小、重量小、重量轻轻且且动动作迅速、准确、可靠。常用的控制作迅速、准确、可靠。常用的控制电电器有接触器、器有接触器、继电继电器、起器、起动动器、主令器、主令电电器、器、电电磁磁铁铁等。等。2 2按按动动作方式分作方式分类类 (1)(1)自自动电动电器：依靠自身参数的器：依靠自身参数的变变化或外来信号的作用，自化或外来信号的作用，自动动完成接通或完成接通或分断等分

9、断等动动作作，如接触器、如接触器、继电继电器等。器等。(2)(2)手手动电动电器：用手器：用手动动操作来操作来进进行切行切换换的的电电器，如刀开关、器，如刀开关、转换转换开关、按开关、按钮钮等。等。1.8第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.81.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类与作用与作用 3 3按触点按触点类型分型分类 (1)(1)有触点有触点电电器：利用触点的接通和分断来切器：利用触点的接通和分断来切换电换电路路，如接触器、刀如接触器、刀开关、按开关、按钮钮等。等。(2)(2)无触点无触点电电器：无可分离的触点。主要利用器：无可分离的触点。主要利用电电子元件的开关效子元件的开

10、关效应应，即即导导通和截止来通和截止来实现电实现电路的通、断控制路的通、断控制，如接近开关、霍如接近开关、霍尔尔开关、开关、电电子式子式时间继电时间继电器、固器、固态继电态继电器等。器等。4 4按工作原理分按工作原理分类 (1)(1)电电磁式磁式电电器：根据器：根据电电磁感磁感应应原理原理动动作的作的电电器器，如接触器、如接触器、继电继电器、器、电电磁磁铁铁等。等。(2)(2)非非电电量控制量控制电电器：依靠外力或非器：依靠外力或非电电量信号量信号（如速度、如速度、压压力、温度力、温度等等）的的变变化而化而动动作的作的电电器器，如如转换转换开关、行程开关、速度开关、行程开关、速度继电继电器、器

11、、压压力力继继电电器、温度器、温度继电继电器等。器等。5按低压电器型号分类按低压电器型号分类 为了便于了解文字符号和各种低压电器的特点，采用我国为了便于了解文字符号和各种低压电器的特点，采用我国国产低压电国产低压电器产品型号编制办法器产品型号编制办法(JB 293081.10)的分类方法，将低压电器分为的分类方法，将低压电器分为13个个大类。每个大类用一位汉语拼音字母作为该产品型号的首字母，第二位汉大类。每个大类用一位汉语拼音字母作为该产品型号的首字母，第二位汉语拼音字母表示该类电器的各种形式。语拼音字母表示该类电器的各种形式。1.9第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.91.1 常用低压

12、电器的分类常用低压电器的分类与作用与作用 (1)刀开关刀开关H，例如，例如HS为双投式刀开关（刀型转换开关），为双投式刀开关（刀型转换开关），HZ为组合开为组合开关。关。(2)熔断器熔断器R，例如，例如RC为瓷插式熔断器，为瓷插式熔断器，RM为密封式熔断器。为密封式熔断器。(3)断路器断路器D，例如，例如DW为万能式断路器，为万能式断路器，DZ为塑壳式断路器。为塑壳式断路器。(4)控制器控制器K，例如，例如KT为凸轮控制器，为凸轮控制器，KG为鼓型控制器。为鼓型控制器。(5)接触器接触器C，例如，例如CJ为交流接触器，为交流接触器，CZ为直流接触器。为直流接触器。(6)起动器起动器Q，例如，例

13、如QJ为自耦变压器降压起动器，为自耦变压器降压起动器，QX为星三角起动器。为星三角起动器。(7)控制继电器控制继电器J，例如，例如JR为热继电器，为热继电器，JS为时间继电器。为时间继电器。(8)主令电器主令电器L，例如，例如LA为按钮，为按钮，LX为行程开关。为行程开关。(9)电阻器电阻器Z，例如，例如ZG为管型电阻器，为管型电阻器，ZT为铸铁电阻器。为铸铁电阻器。(10)变阻器变阻器B，例如，例如BP为频敏变阻器，为频敏变阻器，BT为起动调速变阻器。为起动调速变阻器。(11)调整器调整器T，例如，例如TD为单相调压器，为单相调压器，TS为三相调压器。为三相调压器。(12)电磁铁电磁铁M，例

14、如，例如MY为液压电磁铁，为液压电磁铁，MZ为制动电磁铁。为制动电磁铁。(13)其他其他A，例如，例如AD为信号灯，为信号灯，AL为电铃。为电铃。在选用低压电器时常根据型号来进行选用，所以本书按型号分类对上述在选用低压电器时常根据型号来进行选用，所以本书按型号分类对上述低压电器的分类进行说明。低压电器的分类进行说明。1.10第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.10 1.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类与作用与作用1.1.2 电器的作用电器的作用 电器是构成控制系统的最基本组件，它的性能将直接影响控制系统能否正常工作。电器是构成控制系统的最基本组件，它的性能将直接影响控制系统能否正

15、常工作。电器能够依据操作信号或外界现场信号的要求，自动或手动地改变系统的状态、参数，电器能够依据操作信号或外界现场信号的要求，自动或手动地改变系统的状态、参数，实现对电路或被控对象的控制、保护、测量、指示、调节。它的工作过程是将一些电实现对电路或被控对象的控制、保护、测量、指示、调节。它的工作过程是将一些电量信号或非电信号转变为非通即断的开关信号或随信号变化的模拟量信号，量信号或非电信号转变为非通即断的开关信号或随信号变化的模拟量信号，实现对被实现对被控对象的控制。控对象的控制。电器的主要作用如下。电器的主要作用如下。(1)控制作用。如电梯的上下移动、快慢速自动切换与自动停层等。控制作用。如电

16、梯的上下移动、快慢速自动切换与自动停层等。(2)保护作用。能根据设备的特点，对设备、环境以及人身安全实行自动保护，如保护作用。能根据设备的特点，对设备、环境以及人身安全实行自动保护，如电动机的过热保护、电网的短路保护、漏电保护等。电动机的过热保护、电网的短路保护、漏电保护等。(3)测量作用。利用仪表及与之相适应的电器，对设备、电网或其它非电参数进行测量作用。利用仪表及与之相适应的电器，对设备、电网或其它非电参数进行测量，如电流、电压、功率、转速、温度、压力等。测量，如电流、电压、功率、转速、温度、压力等。(4)调节作用。低压电器可对一些电量和非电量进行调整，以满足用户的要求，如调节作用。低压电

17、器可对一些电量和非电量进行调整，以满足用户的要求，如电动机速度的调节、柴油机油门的调整、房间温度和湿度的调节、光照度的自动调节电动机速度的调节、柴油机油门的调整、房间温度和湿度的调节、光照度的自动调节等。等。1.11第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.11 1.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类与作用与作用 (5)指示作用。利用电器的控制、保护等功能，显示检测出的设备运行状况指示作用。利用电器的控制、保护等功能，显示检测出的设备运行状况与电气电路工作情况。与电气电路工作情况。(6)转换作用。在用电设备之间转换或对低压电器、控制电路分时投入运行。转换作用。在用电设备之间转换或对低压电

18、器、控制电路分时投入运行。以实现功能切换，如被控装置操作的手动与自动的转换、供电系统的市电与自备以实现功能切换，如被控装置操作的手动与自动的转换、供电系统的市电与自备电源的切换等。电源的切换等。当然，电器的作用远不止这些，随着科学技术的发展，新功能、新设备会不当然，电器的作用远不止这些，随着科学技术的发展，新功能、新设备会不断出现。常用低压电器的主要种类及用途如表断出现。常用低压电器的主要种类及用途如表l-1所示。所示。表表1-1 常用低常用低压电器的主要种器的主要种类和用途和用途序序 号号类类 别别主主 要要 品品 种种用用 途途1断路器断路器塑料外壳式断路器塑料外壳式断路器主要用于主要用于

19、电电路的路的过负过负荷保荷保护护、短路、欠、短路、欠电压电压、漏、漏电压电压保保护护，也可用于不，也可用于不频频繁接通和断开的繁接通和断开的电电路路1.12第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.121.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类与作用与作用表1-1 常用低压电器的主要种类和用途框架式断路器框架式断路器限流式断路器限流式断路器漏电保护式断路器漏电保护式断路器直流快速断路器直流快速断路器2刀开关刀开关开关板用刀开关开关板用刀开关主要用于电路的隔离，有时也能分断负荷主要用于电路的隔离，有时也能分断负荷负荷开关负荷开关熔断器式刀开关熔断器式刀开关3转换开关转换开关组合开关组合开关主要

20、用于电源切换，也可用于负荷通断或电路的切换主要用于电源切换，也可用于负荷通断或电路的切换换向开关换向开关4主令电器主令电器按钮按钮主要用于发布命令或程序控制主要用于发布命令或程序控制限位开关限位开关微动开关微动开关接近开关接近开关关万能转换开关关万能转换开关1.13第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.13 1.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类与作用与作用5接触器接触器交流接触器交流接触器主要用于远距离频繁控制负荷，切断带负荷电路主要用于远距离频繁控制负荷，切断带负荷电路直流接触器直流接触器6起动器起动器磁力起动器磁力起动器主要用于电动机的起动主要用于电动机的起动星三起动器星三起动

21、器自耦减压起动器自耦减压起动器7控制器控制器凸轮控制器凸轮控制器主要用于控制回路的切换主要用于控制回路的切换平面控制器平面控制器8继电器继电器电流继电器电流继电器主要用于控制电路中，将被控量转换成控制电路所需主要用于控制电路中，将被控量转换成控制电路所需电量或开关信号电量或开关信号电压继电器电压继电器时间继电器时间继电器中间继电器中间继电器 温度继电器温度继电器 热继电器热继电器1.14第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.141.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类与作用与作用9熔断器熔断器有填料熔断器有填料熔断器主要用于电路短路保护，也用于电路的过载主要用于电路短路保护，也用于电路

22、的过载保护保护无填料熔断器无填料熔断器半封闭插入式熔断器半封闭插入式熔断器快速熔断器快速熔断器自复熔断器自复熔断器10电磁铁电磁铁制动电磁铁制动电磁铁主要用于起重、牵引、制动等地方主要用于起重、牵引、制动等地方起重电磁铁起重电磁铁牵引电磁铁牵引电磁铁 低低压电压电器器种类繁多，一般有数百个，且不同品牌和型号的低压电器，其外种类繁多，一般有数百个，且不同品牌和型号的低压电器，其外观各异、参数表示方式和设置方法也不一样，功能上也有很大差别，但使用方观各异、参数表示方式和设置方法也不一样，功能上也有很大差别，但使用方法差别不大。实际工作中，并不需要对每种法差别不大。实际工作中，并不需要对每种低低压电

23、压电器器的参数都非常熟悉和了解，的参数都非常熟悉和了解，只要对一些实际常用的只要对一些实际常用的低低压电压电器器基本了解，在实践中不断掌握其选型和使用方基本了解，在实践中不断掌握其选型和使用方法就可以了。法就可以了。1.15第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.15 1.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类与作用与作用1.1.3 电弧的产生及灭弧方法电弧的产生及灭弧方法 1电器的触头电器的触头 触头是电磁式电器的执行部分，起接通或断开电路的作用。触头的结构形式触头是电磁式电器的执行部分，起接通或断开电路的作用。触头的结构形式很多，按其所控制的电路可分为主触头和辅助触头。主触头用于接通或

24、断开主电很多，按其所控制的电路可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，只能通过较小的路，允许通过较大的电流；辅助触头用于接通或断开控制电路，只能通过较小的电流。电流。电磁式电器触头在线圈未通电状态时有常开电磁式电器触头在线圈未通电状态时有常开（或动合或动合）和常闭和常闭（或动断或动断）两两种状态，分别称为常开种状态，分别称为常开（或动合或动合）触头和常闭触头和常闭（或动断或动断）触头。当电磁线圈有电触头。当电磁线圈有电流通过，电磁机构动作时，触头改变原来的状态，常开流通过，电磁机构动作时，触头改变原来的状态，常开（动合动合）触头将

25、闭合，使触头将闭合，使与其相连的电路接通；常闭与其相连的电路接通；常闭（动断动断）触头将断开，使与其相连的电路断开。能与触头将断开，使与其相连的电路断开。能与机械联动的触头称动触头，固定不动的触头称静触头。机械联动的触头称动触头，固定不动的触头称静触头。触头的结构主要如图触头的结构主要如图1-1所示的几种形式。所示的几种形式。1.16第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.16 1.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类与作用与作用 (a)(a)桥式触头桥式触头 (b)指形触头指形触头(线接触线接触)图图1-1 触头的结构形式触头的结构形式 (1)桥式触头。电磁式电器通常同时具有常开和常闭

26、两种触头，桥式常闭桥式触头。电磁式电器通常同时具有常开和常闭两种触头，桥式常闭触头与常开触头结构及动作对称，一般在常开触头闭合时，常闭触头断开。触头与常开触头结构及动作对称，一般在常开触头闭合时，常闭触头断开。图图1-1中静触头的两个触点串接于同一条电路中，当衔铁被吸向铁心时，与衔中静触头的两个触点串接于同一条电路中，当衔铁被吸向铁心时，与衔铁固连在一起的动触头也随着移动，当与静触头接触时，便使同静触头相连铁固连在一起的动触头也随着移动，当与静触头接触时，便使同静触头相连的电路接通。电路的接通与断开由两个触头共同完成。的电路接通。电路的接通与断开由两个触头共同完成。(2)指形触头。触头接通或分

27、断时产生滚动摩擦，以利于去掉触头表面的指形触头。触头接通或分断时产生滚动摩擦，以利于去掉触头表面的氧化膜。指形触头适用于接电次数多、电流大的场合。氧化膜。指形触头适用于接电次数多、电流大的场合。1.17第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.17 1.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类与作用与作用 2电接触电接触 触头在闭合状态下，动、静触头完全接触，并有电流通过时，称为电接触。触头在闭合状态下，动、静触头完全接触，并有电流通过时，称为电接触。电接触时触头的接触电阻大小将影响其工作情况。接触电阻大时触头易发热，温电接触时触头的接触电阻大小将影响其工作情况。接触电阻大时触头易发热，温度升

28、高，从而使触头易产生熔焊现象，既影响工作的可靠性，又降低了触头的寿度升高，从而使触头易产生熔焊现象，既影响工作的可靠性，又降低了触头的寿命。触头接触电阻的大小主要与触头的接触形式、接触压力、触头材料及触头的命。触头接触电阻的大小主要与触头的接触形式、接触压力、触头材料及触头的表面状况有关。表面状况有关。触头的接触形式有点接触、线接触和面接触触头的接触形式有点接触、线接触和面接触 3 种，如图种，如图1-2所示。点接触适用所示。点接触适用于电流不大，触头压力小的场合；线接触适用于接电次数多，电流大的场合；面于电流不大，触头压力小的场合；线接触适用于接电次数多，电流大的场合；面接触适用于大电流的场

29、合。接触适用于大电流的场合。1.18第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.18 1.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类与作用与作用 (a)(a)点接触点接触 (b)线接触线接触 (c)面接触面接触 图图1-2 触头的接触形式触头的接触形式 减小触头接触电阻的方法主要如下。减小触头接触电阻的方法主要如下。(1)增加接触压力可使触点的接触面积增加，从而减小接触电阻。一般在增加接触压力可使触点的接触面积增加，从而减小接触电阻。一般在动触点上安装一个触点弹簧。动触点上安装一个触点弹簧。(2)选择电阻系数小的材料减小接触电阻。如在触点上镀银或嵌银，以减选择电阻系数小的材料减小接触电阻。如在触点

30、上镀银或嵌银，以减小接触电阻。小接触电阻。(3)改善触点的表面状况，尽量避免或减少触头表面氧化物形成，注意保改善触点的表面状况，尽量避免或减少触头表面氧化物形成，注意保持触头表面清洁，避免聚集尘埃持触头表面清洁，避免聚集尘埃1.19第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.19 1.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类与作用与作用 3电弧的产生电弧的产生 在大气中断开电路时，如果被断开电路的电流超过某一数值，断开后加在触头在大气中断开电路时，如果被断开电路的电流超过某一数值，断开后加在触头间隙间隙（或称弧隙或称弧隙）两端电压超过某一数值时，触头间隙中就会产生电弧。电弧实际上两端电压超过某一

31、数值时，触头间隙中就会产生电弧。电弧实际上是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象，会产生高温是触头间气体在强电场作用下产生的放电现象，会产生高温（弧柱中心可达弧柱中心可达10000左右，电弧表面也会达到左右，电弧表面也会达到30004000）并发出强光（白炽弧光），将触头烧损，并发出强光（白炽弧光），将触头烧损，烧坏绝缘材料，并使电路的切断时间延长，严重时会引起火灾或其它事故，电弧在电烧坏绝缘材料，并使电路的切断时间延长，严重时会引起火灾或其它事故，电弧在电动力、热力作用下能移动，易造成飞弧短路和伤人，使事故的扩大。因此，在电器中动力、热力作用下能移动，易造成飞弧短路和伤人，使事故的扩大。因

32、此，在电器中应采取适当措施熄灭电弧。应采取适当措施熄灭电弧。4常用的灭弧方法常用的灭弧方法 (1)电动力灭弧。该方法如图电动力灭弧。该方法如图1-3所示。桥式触头在分断时具有电动力吹弧功能。所示。桥式触头在分断时具有电动力吹弧功能。当触头打开时，在断口中产生电弧，同时也产生如图当触头打开时，在断口中产生电弧，同时也产生如图1-3所示的磁场。根据左手定则，所示的磁场。根据左手定则，电弧电流要受到一个指向外侧的力电弧电流要受到一个指向外侧的力 F 的作用，使其向外运动并拉长，迅速离开触头的作用，使其向外运动并拉长，迅速离开触头而熄灭。这种灭弧方法多用于小容量交流接触器等交流电器中。而熄灭。这种灭弧

33、方法多用于小容量交流接触器等交流电器中。1.20第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.20 1.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类与作用与作用11静触头静触头 22动触头动触头图图1-3 电动力灭弧示意图电动力灭弧示意图 (2)磁吹灭弧。磁吹灭弧。电弧在电磁力作用下产生运动的现象，叫电磁吹弧。由于电弧在周围介质中电弧在电磁力作用下产生运动的现象，叫电磁吹弧。由于电弧在周围介质中运动，它起着与气吹的同样效果，从而达到熄弧的目的。这种灭弧的方法在低压运动，它起着与气吹的同样效果，从而达到熄弧的目的。这种灭弧的方法在低压开关电器中应用得更为广泛。开关电器中应用得更为广泛。1.21第第1章章

34、 常用低压电器常用低压电器 1.21 1.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类与作用与作用 在触点电路中串入吹弧线圈，如图在触点电路中串入吹弧线圈，如图1-4所示。该线圈产生的磁场由导磁夹板所示。该线圈产生的磁场由导磁夹板引向触点周围，其方向由右手定则确定引向触点周围，其方向由右手定则确定（为图为图1-4中中所示所示），触点间的电弧所，触点间的电弧所产生的磁场，其方向为产生的磁场，其方向为和和所示。这两个磁场在电弧下方方向相同所示。这两个磁场在电弧下方方向相同（迭加迭加），在弧柱上方方向相反在弧柱上方方向相反（相减相减），所以弧柱下方的磁场强于上方的磁场。在下方磁，所以弧柱下方的磁场强于上

35、方的磁场。在下方磁场作用下，电弧受力的方向为场作用下，电弧受力的方向为 F所指的方向，在所指的方向，在 F的作用下，电弧被吹离触点，的作用下，电弧被吹离触点，经引弧角引进灭弧罩，使电弧熄灭。经引弧角引进灭弧罩，使电弧熄灭。11磁吹线圈磁吹线圈 22绝缘套绝缘套 33铁心铁心 44引弧角引弧角55磁导夹板磁导夹板 66灭弧罩灭弧罩 77动触头动触头 88静触头静触头图图1-1-4 磁吹磁吹灭弧示意弧示意图1.22第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.221.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类与作用与作用 (3)栅片灭弧。栅片灭弧。灭弧栅是一组薄钢片，它们彼此间相互绝缘，如图灭弧栅是一组

36、薄钢片，它们彼此间相互绝缘，如图1-5所示。当电弧进入栅片所示。当电弧进入栅片时被分割成一段段串联的短弧，而栅片就是这些短弧的电极，这样就使每段短弧上时被分割成一段段串联的短弧，而栅片就是这些短弧的电极，这样就使每段短弧上的电压达不到燃弧电压。同时每两片灭弧片之间都有的电压达不到燃弧电压。同时每两片灭弧片之间都有 150V250V 的绝缘强度，使的绝缘强度，使整个灭弧栅的绝缘强度大大加强，以致外加电压无法维持，电弧迅速熄灭。此外，整个灭弧栅的绝缘强度大大加强，以致外加电压无法维持，电弧迅速熄灭。此外，栅片还能吸收电弧热量，使电弧迅速冷却。基于上述原因，电弧进入栅片后就会很栅片还能吸收电弧热量，

37、使电弧迅速冷却。基于上述原因，电弧进入栅片后就会很快熄灭。由于栅片灭弧装置的灭弧效果在电流为交流时要比直流时强得多，因此在快熄灭。由于栅片灭弧装置的灭弧效果在电流为交流时要比直流时强得多，因此在交流电器中常采用栅片灭弧。实质是将电弧分为多个串联的短弧的方法来灭弧。交流电器中常采用栅片灭弧。实质是将电弧分为多个串联的短弧的方法来灭弧。11灭弧栅片灭弧栅片 22触头触头 33电弧电弧图图1-1-5 栅片片灭弧示意弧示意图1.23第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.231.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类与作用与作用 (4)窄缝灭弧。这种灭弧方法是利用灭弧罩的窄缝来实现的。灭弧罩内有一

38、个窄缝灭弧。这种灭弧方法是利用灭弧罩的窄缝来实现的。灭弧罩内有一个或数个纵缝，缝的下部宽，上部窄，如图或数个纵缝，缝的下部宽，上部窄，如图1-6所示，当触头断开时，电弧在电动力所示，当触头断开时，电弧在电动力的作用下进入缝内，窄缝可将电弧柱分成若干直径较小的电弧，同时可将电弧直的作用下进入缝内，窄缝可将电弧柱分成若干直径较小的电弧，同时可将电弧直径压缩，使电弧同缝紧密接触，加强冷却和去游离作用，使电弧熄灭加快。灭弧径压缩，使电弧同缝紧密接触，加强冷却和去游离作用，使电弧熄灭加快。灭弧罩通常用耐弧陶土、石棉水泥或耐弧塑料制成。罩通常用耐弧陶土、石棉水泥或耐弧塑料制成。图图1-1-6 窄缝灭弧罩的

39、断面窄缝灭弧罩的断面1.24第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.241.1 常用低压电器的分类常用低压电器的分类与作用与作用 (5 5)其他方式其他方式 吹弧时由于电弧被拉长变细，弧隙的电导下降，电弧的温度下降。按吹弧吹弧时由于电弧被拉长变细，弧隙的电导下降，电弧的温度下降。按吹弧气流的产生方法和吹弧方向的不同，吹弧还有以下几种：油气吹弧，压缩空气气流的产生方法和吹弧方向的不同，吹弧还有以下几种：油气吹弧，压缩空气或六氟化硫气体吹弧，产气管吹弧。在高压开关中，广泛采用压缩空气、六氟或六氟化硫气体吹弧，产气管吹弧。在高压开关中，广泛采用压缩空气、六氟化硫化硫(SF6)气体、真空等作为灭弧介

40、质。六氟化硫气体是很好的灭弧介质，其气体、真空等作为灭弧介质。六氟化硫气体是很好的灭弧介质，其灭弧能力比空气约强灭弧能力比空气约强100倍；真空（压强在倍；真空（压强在0.013Pa以下）也是很好的灭弧介质，以下）也是很好的灭弧介质，其灭弧能力比空气约强其灭弧能力比空气约强15倍。产气管由纤维、塑料等有机固体材料制成，电弧倍。产气管由纤维、塑料等有机固体材料制成，电弧燃烧时与管的内壁紧密接触，在高温作用下，一部分管壁材料迅速分解为氢气、燃烧时与管的内壁紧密接触，在高温作用下，一部分管壁材料迅速分解为氢气、二氧化碳等，这些气体在管内受热膨胀，增高压力，向管的端部形成吹弧。二氧化碳等，这些气体在管

41、内受热膨胀，增高压力，向管的端部形成吹弧。触头材料对电弧中的去游离也有一定影响，用熔点高、导热系数和热容量触头材料对电弧中的去游离也有一定影响，用熔点高、导热系数和热容量大的耐高温金属制作触头，可以减少热电子发射和电弧中的金属蒸汽，从而减大的耐高温金属制作触头，可以减少热电子发射和电弧中的金属蒸汽，从而减弱了游离过程，有利于熄灭电弧。同时采用的触头材料还要求有较高的抗电弧、弱了游离过程，有利于熄灭电弧。同时采用的触头材料还要求有较高的抗电弧、抗熔焊能力。常用触头材料有铜钨合金、银钨合金等。抗熔焊能力。常用触头材料有铜钨合金、银钨合金等。1.25第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.25 1

42、.2 主令电器主令电器 主令电器是一种专门发布命令、直接或通过电磁式电器间接作用于控制电主令电器是一种专门发布命令、直接或通过电磁式电器间接作用于控制电路的电器。常用来控制电力拖动系统中电动机的起动、停车、调速及制动等。路的电器。常用来控制电力拖动系统中电动机的起动、停车、调速及制动等。主令主令电电器器应应用广泛，种用广泛，种类类繁多，繁多，常用的主令电器有：控制按钮、行程开关、常用的主令电器有：控制按钮、行程开关、接近开关，万能转换开关、主令控制器及其它主令电器如脚踏开关、倒顺开关、接近开关，万能转换开关、主令控制器及其它主令电器如脚踏开关、倒顺开关、紧急开关、钮子开关等。本节仅介绍几种常用

43、的主令电器。紧急开关、钮子开关等。本节仅介绍几种常用的主令电器。1.2.1 按钮按钮 按按钮钮是一种最常用的的主令是一种最常用的的主令电电器，其器，其结结构构简单简单，控制方便，控制方便，如图，如图1-7所示所示。图图1-1-7 按钮实物图按钮实物图1.26第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.26 1.2 主令电器主令电器 1按按钮的的结构、种构、种类及常用型号及常用型号 按按钮钮由按由按钮钮帽、复位帽、复位弹弹簧、簧、桥桥式触点和外壳等式触点和外壳等组组成成，其其结结构示意构示意图图及及图图形符形符号如号如图图1-8所示。触点采用所示。触点采用桥桥式触点，式触点，额额定定电电流流在在5

44、A以下。触点又以下。触点又分常开触点分常开触点（动动断触点断触点）和）和常常闭闭触点触点（动动合触点合触点）两种。两种。图图1-1-8 按按钮结钮结构示意构示意图图及及图图形符号形符号1.27第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.27 1.2 主令电器主令电器 按按钮钮从外形和操作方式上从外形和操作方式上可以可以分分为为平平钮钮和和急停急停按按钮钮，急停，急停按按钮钮也叫蘑菇也叫蘑菇头头按按钮钮，如如图图1-8(c)所示，除此之外还有钥匙钮、旋钮、拉式钮、万向操纵杆式、带所示，除此之外还有钥匙钮、旋钮、拉式钮、万向操纵杆式、带灯式等多种类型。灯式等多种类型。图图1-1-9 微微动动式按式按

45、钮动钮动作原理作原理图图1.28第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.281.2 主令电器主令电器 从按从按钮钮的触点的触点动动作方式作方式可以分为可以分为直直动动式和微式和微动动式两种式两种，图，图1-8中所示中所示的的按按钮钮均均为为直直动动式，其触点式，其触点动动作速度和手按下的速度有关。而微作速度和手按下的速度有关。而微动动式按式按钮钮的触点的触点动动作作变换变换速度快速度快，和手按下的速度无关，其和手按下的速度无关，其动动作原理如作原理如图图1-9所示。所示。动动触点由触点由变变形形簧片簧片组组成，当弯形簧片受成，当弯形簧片受压压向下运向下运动动低于平形簧片低于平形簧片时时，弯形

46、簧片迅速弯形簧片迅速变变形形，将将平形簧片触点平形簧片触点弹弹向上方，向上方，实现实现触点瞬触点瞬间动间动作。作。小型微小型微动动式按式按钮钮也叫微也叫微动动开关开关，微微动动开关开关还还可以用于可以用于各种各种继电继电器和限位开器和限位开关中关中，如如时间继电时间继电器、器、压压力力继电继电器和限位开关等。器和限位开关等。按按钮钮一般一般为为复位式，也有自复位式，也有自锁锁式按式按钮钮，最常用的按，最常用的按钮为钮为复位式平按复位式平按钮钮，如，如图图1-8 8（a）所示，其按所示，其按钮钮与外壳平与外壳平齐齐，可防止异物，可防止异物误误碰。碰。2按按钮颜色色代表的意义和技术参数代表的意义和

47、技术参数 表表1-2给出了按钮颜色的含义。表给出了按钮颜色的含义。表1-3 给出了部分按钮的技术参数给出了部分按钮的技术参数1.29第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.291.2 主令电器主令电器表表1-2 按按钮颜色的含色的含义颜颜 色色含含 义义举举 例例红红处处理事故理事故紧紧急停机、扑急停机、扑灭灭燃燃烧烧“停止停止”或或“断断电电”正常停机、停止一台或多台正常停机、停止一台或多台电动电动机、装置的局部停机、切断机、装置的局部停机、切断一个开关、一个开关、带带有有“停止停止”或或“断断电电”功能的复位功能的复位绿绿“起起动动”或或“通通电电”正常起正常起动动、起、起动动一台或多台

48、一台或多台电动电动机、装置的局部起机、装置的局部起动动、接通、接通一个开关装置一个开关装置(投入运行投入运行)黄黄参与参与防止意外情况、参与抑制反常的状防止意外情况、参与抑制反常的状态态、避免不需要的、避免不需要的变变化化(事故事故)，在机械已完成一个循，在机械已完成一个循环环的始点，机械元件返回；的始点，机械元件返回；蓝蓝上述上述颜颜色未包含的任何色未包含的任何指定用意指定用意与工作循与工作循环环无直接关系的无直接关系的辅辅助功能控制助功能控制保保护继电护继电器的复位，凡器的复位，凡红红、黄和、黄和绿绿色未包含的用意，皆可用色未包含的用意，皆可用蓝蓝色色黑、灰、白黑、灰、白无特定用意无特定用

49、意除除单单功能的功能的“停止停止”或或“断断电电”按按钮钮外的任何功能外的任何功能1.30第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.301.2 主令电器主令电器表表1-3 按钮的技术参数按钮的技术参数型型 号号电压电压(V)(V)电流电流(A)(A)结构型式结构型式触头对数触头对数基座基座级数级数触头触头盒数盒数动合动合(常开常开)动断动断(常闭常闭)LAY1-01LAY1-01交流交流380380直流直流2202205 5平按钮平按钮0 01 11 11 1LAY1-22LAY1-222 22 21 12 2LAY1-20LAY1-202 20 01 12 2LAY1-12LAY1-121

50、12 21 12 2LAY1-03LAY1-030 03 32 23 3LAY1-13LAY1-131 13 32 23 3LAY1-23LAY1-232 23 32 23 3LAY1-41LAY1-414 41 12 24 4LAY1-24LAY1-242 24 42 24 4LAY1-43LAY1-434 43 32 24 41.31第第1章章 常用低压电器常用低压电器 1.311.2 主令电器主令电器 3按按钮钮的的选择选择原原则则 (1)根据使用根据使用场场合，合，选择选择控制按控制按钮钮的种的种类类，如开启式、防水式、防腐式等。，如开启式、防水式、防腐式等。(2)根据用途，根据用途，