5电工基础培训之常用低压电器3348.docx

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1、Evaluation Warning: The document was created with Spire.Doc for .NET.常用低压电器低压电器通常是指工作在交流1000V及以下与直流1200V及以下电路中的电器。 按照电器动作性质不同，低压电器可分为手控电器和自控电器两大类；按照是否有触点，低压电器还可分为有触点电器和无触点电器两大类。 1低压开开关常见的低压压开关有有刀开关关、转换换开关、自自动空气气开关及及主令控控制器等等。它们们的作用用主要是是实现对对电路进进行接通通或断开开的控制制。多数数作为机机床电路路的电源源开关，有有时也用用来直接接控制小小容量电电动机的的通断工工

2、作。1.1 刀刀开关刀开关又称称闸刀开开关，它它是非自自动切换换开关中中结构最最简单，应应用最广广泛的一一种低压压电器。其其代表产产品有HHK系列列瓷底胶胶盖开关关及HHH系列铁铁壳开关关等。刀开关又可可分为两两极和三三极两种种。两极极开关适适用于交交流500Hz5500VV以下的的小电流流电路，主主要作为为一般电电灯、电电阻和电电热等回回路的控控制开关关用；三三极开关关适当降降低容量量后，可可作为小小型电动动机的手手动不频频繁操作作控制开开关使用用，并具具有短路路保护作作用。1、瓷底胶胶盖刀开开关瓷底胶盖刀刀开关又又称开启启式负荷荷开关，其其结构及及符号见见图11。 HK系列列瓷底胶胶盖刀开

3、开关的型型号意义义如下：实际应用中中，用于于普通照照明电路路，作为为隔离或或负载开开关时，一一般选择择开关的的额定电电压大于于或等于于2200V、额额定电流流大于或或等于电电路最大大工作电电流的两两极开关关。用于电动机机控制时时，如果果电动机机功率小小于5.5KWW，可直直接用于于电动机机的启动动、停止止控制；如果电电动机功功率大于于5.55KW，则则只能作作为隔离离开关使使用。选选用时，应应选择开开关的额额定电压压大于或或等于3380VV、额定定电流大大于电动动机额定定电流33倍的三三极开关关。在安装开启启式负荷荷开关时时，应注注意将电电源进线线装在静静触座上上，将用用电负荷荷接在闸闸刀开关

4、关的下出出线端上上。这样样当开关关断开时时，闸刀刀和熔丝丝均不带带电，保保证更换换熔丝安安全。闸刀在合闸闸状态时时，手柄柄应向上上，不可可倒装或或平装，以以防止误误合闸。2、铁壳开开关铁壳开关又又称封闭闭式负荷荷开关,常用HHH系列铁铁壳开关关的结构构及外形形如图112所示。HH系列铁铁壳开关关的型号号意义如如下：1.2 组组合开关关组合开关又又称转换换开关,属于刀刀开关类类型,其结构构特点是是用动触触片代替替闸刀,以左右右旋转操操作代替替刀开关关的上下下分合操操作,有单极极、双极极和多极极之分。普通型的组组合开关关,可以以用于各各种低压压配电设设备中,不频繁繁地接通通和切断断电路,如用于于交

5、流电电压3880V以以下或直直流2220V以以下的电电路中。作作为电源源引入开开关,可可用来控控制5kkW以下下小容量量电动机机的启动动、停车车和正反反转,也也可以作作为机床床照明电电路的控控制开关关。当用用于电动动机控制制时，其其启动、停停止的操操作频率率应小于于（155200）次/时；用用于控制制电动机机正反转转时,必必须使电电动机先先经过完完全停止止的位置置,然后后才能接接通反向向运转电电路，否否则会因因为反转转启动电电流较大大而损坏坏开关。 （1）用于于控制三三相线路路通断的的转换开开关。图4.3为为一用于于接通和和断开三三相异步步电动机机的转换换开关的的结构示示意图。胶胶木盒内内装有

6、一一个可转转动的公公共轴，轴轴上装有有多个触触片，这这些可随随轴转动动的触片片称动触触片。胶胶木盒内内还装有有与动触触片数目目相同的的静触片片。这些些静触片片由接线线柱与外外电路相相连。手手柄只有有两个定定位位置置：水平平位置和和垂直位位置，由由凸轮定定位。当当转动手手柄至水水平位置置时，静静触片与与动触片片断开（即即X1与C1，X2与C2、X3与C3断开），电电动机停停车。当当转动手手柄至垂垂直位置置时，动动触片就就插入到到相应的的静触片片中，使使三相电电路同时时接通（即即X1与C1、X2与C2、X3与C3接通）。电电动机启启动。（2）用于于控制三三相异步步电动机机正反转转的转换换开关图4.

7、4是是用于控控制三相相异步电电动机正正反转的的转换开开关结构构示意图图和触点点动断表表。图中中X1、X2、X3分别为为电源引引线，C1、C2、C3，分别别接电动动机接线线端。转转换开关关手柄有有三个定定位位置置。在不不同位置置时接通通不同的的电路，动动断表（图图4.44(d)）中的的符合“X”表示相相应的触触点接通通，空格格则表示示相应的的触点断断开。当当开关手手柄转到到位置“0”时，动动触点不不与任何何静触点点接触，整整个电源源断开，见见图4.4（a）。当当开关手手柄转到到位置“I”时，X1、X2、X3，分别别与C1、C2、C3，相接接通。见见图4.4（b），电电动正转转。当开开关手柄柄转到

8、位位置“II”时，X1、X2、X3则分别别与C1、C2、C3相接，此此时两相相电源线线对调，电电动机反反转，见见图4.4（c）。在在电动机机不频繁繁起停且且电动机机容量不不大的情情况下，可可采用这这种转换换开关方方便地实实现电动动机的正正反转控控制。（3）万能能转换开开关另外，还一一种多档档的转换换开关，它它的触点点较多，手手柄常有有几个定定位位置置；它能能同时接接通和断断开多条条电路，这这种转换换开关通通常称为为万能转转换开关关。它常常用于选选择系统统的不同同工作方方式，便便如自动动方式、半半自动方方式和手手动方式式等。图图4.55是一种种万能转转换开关关的图形形符号和和触点断断合表。在在图

9、形符符号中，黑黑点表示示手柄在在相应位位置时该该触点闭闭合，无无黑点表表示断开开，例如如，当手手柄转到到位置“II”时，触触点1和3接通，而而触点22、4、5、6断开。又又如，当当手柄转转到位置置“O”时，所所有触点点均接通通。常用的转换换开关为为LS系列列和LWW系列。图图4.66为LW系列列万能转转换开关关外形图图。 1.3自动动空气开开关自动空气开开关又称称自动开开关或自自动空气气断路器器,它是一一种既可可接通分分断电路路,又能对对负荷电电路进行行自动保保护的低低压电器器。当电电路发生生严重的的过载、短短路以及及失压等等故障时时,能够自自动切断断故障电电路(俗称自自动跳闸闸),有效效地保

10、护护串接在在它后面面的电气气设备。因因此,自动空空气开关关是低压压配电网网路中非非常重要要的一种种保护电电器。在在正常条条件下,也用于于不频繁繁接通和和断开的的电路以以及控制制电动机机等。自动开关种种类很多多，但均均由触点点、操作作机构、脱脱扣器、灭灭弧室等等组成。图图4.112为自自动开关关的工作作原理图图。通过过手动操操作联杆杆机构使使主触点点闭合，接接通三相相电路。过过电流线线圈串在在电路中中（图中中只画出出一个线线圈，实实际上有两两个或三三个），欠欠压线圈圈则并在在电源两两端。当当电路短短路或电电流过大大时，过过电流线线圈产生生的电磁磁吸力克克服了弹弹簧2的反作作用力使使过流脱脱扣器的

11、的顶杆向向上运动动顶开脱脱扣钩子子，于是是在弹簧簧1的作用用下，使使主触点点动作，切切断电源源，起到到了保护护作用。如如电源电电压低于于某一规规定值或或者消失失时，欠欠压线圈圈定磁吸吸力小于于弹簧33的作用用力，于于是欠压压脱扣器器的顶杆杆在弹簧簧3的作用用下顶开开脱扣钩钩子，起起到欠压压保护作作用。 用自动开关关实现短短路保护护比熔断断器优越越。因为为三相负负载中发发生线间间短路时时，很可可能只有有一相熔熔断器烧烧断，造造成单相相运行。而而使用自自动开关关时，只只要发生生线间短短路，开开关就跳跳闸，将将三相电电路同时时切断，因因此，在在要求较较高的场场合常采采用自动动开关。常用的自动动开关为

12、为DZ系列列。如下下图所示示的几种种常用的的低压空空气开关关。2、主令电电器主令电器是是一种非非自动切切换的小小电流开开关电器器,它在在控制电电路中的的作用是是发布命命令去控控制接触触器、继继电器或或其它电电器执行行元件的的电磁线线圈,使使电路接接通或分分断,从从而达到到控制电电力拖动动系统的的启动与与停止以以及改变变系统的的工作状状态,如如正转与与反转等等,实现现生产机机械的自自动控制制。由于于它专门门发送命命令或信信号,故故称为“主令电电器”,也称称“主令开开关”。 主令电器的的种类很很多，常常用的有有：按钮钮、转换换开关、行行程开关关、主令令开关、主主令控制制器、脚脚踏开关关等。2.1、

13、按按钮按钮的结构构原理图图如图44.1（a）所示示。它主主要由按按钮帽、连连杆、二二对动触触点、二二对静独独点以及及恢复弹弹簧等所所组成。按按钮帽分分红色、黄黄色、蓝蓝色、绿绿色、白白色、黑黑色等，它它装在连连杆上端端，二对对动触点点装在连连杆下端端，二对对静触点点装在按按钮盒内内，并通通过接线线柱与外外部相连连。在正正常状态态下，动动触点与与上面的的一对静静独点相相接触，这这对触点点称为常常闭触点点。而下下面的一一对触点点是断开开的，称称为常开开触点。按按下按钮钮时，常常闭触点点断开，常常开触点点闭合（故故常团触触点又称称动断触触点，常常开触点点又称动动合触点点）。当当手松开开后，在在恢复弹

14、弹簧的作作用下按按钮又恢恢复原来来的状态态。按钮钮的图形形符号如如图4.1（b）所示示。按钮在结构构上形式式多种多多样，触触点的数数目各不不相同，主主要根据据使用场场合、触触点的数数目以及及按钮的的颜色来来选择。对对于非常常重要的的控制配配合，要要求有可可以防止止误操作作的按钮钮时，可可选用钥钥匙式控控制按钮钮；对于于要求接接通多个个控制支支路时，可可选用旋旋转式控控制按钮钮；当要要求用于于紧急时时切断电电源，可可选用紧紧急式的的控制按按钮；在在控制柜柜面板上上的按钮钮，有的的要求有有灯光显显示，这这时可选选用带灯灯的控制制按钮；没有什什么特殊殊要求，可可选用一一般按钮钮。对于于按钮罩罩的颜色

15、色，一般般红色钮钮罩多用用于“停止”“紧急急”的地方方；黑色色和绿色色多用于于“启动”、“通电”的地方方；黄色色透明的的钮罩带带灯按钮钮多用于于显示工工作或间间歇状态态。常用的为LLA系列列按钮，图图4.22为LA系列列按钮外外形图。2.2 位位置开关关位置开关又又称行程程开关或或限位开开关,其作用用和按钮钮开关相相同,都是对对控制线线路发出出接通、断断开和信信号转换换等指令令的电器器。但与与按钮开开关不同同的是,位置开开关不靠靠手按而而是利用用生产机机械某些些运动部部件的碰碰撞而使使触头动动作、接接通和断断开控制制线路,达到一一定的控控制要求求。当外界机械械挡铁碰碰压顶杆杆时,顶顶杆向下下移

16、动,压迫触触头弹簧簧,并通通过该弹弹簧使接接触桥离离开常闭闭静触头头,转为为同常开开静触头头接触,即动作作后,常常开触头头闭合,常闭触触头断开开。当外外界机械械挡铁离离开顶杆杆后,在在恢复弹弹簧的作作用下,接触桥桥重新自自动恢复复原来的的位置。3、接触器器接触器是一一种依靠靠电磁力力使触点点产生动动作的一一种电器器，在自自动控制制系统中中，常用用它接通通或断开开负载电电路。根根据接触触器线圈圈所需电电源电压压的不同同，接触触器常分分为交流流接触器器和直流流接触器器，但也也有交直直流两用用的接触触器。3.1、交交流接触触器交流接触器器主要由由触点、电电磁系统统和灭弧弧装置三三大部分分组成，下下面

17、分别别介绍它它们的结结构和作作用。（1）触点点交流接触器器的触点点分为主主触点和和辅助触触点两类类，每一一对触点点包含一一个动动动触点和和静触点点，如图图4.77所示。主主触点为为三对常常开触点点，用来来接通或或断开负负载电路路，由于于它允许许通过较较大的电电流（一一般大于于10AA），故故触点较较大；而而辅助触触点包括括常开触触点和常常闭触点点两种。辅辅助触点点用于接接通或断断开控制制电路中中接触或或继电器器的线圈圈，辅助助触点额额定电源源一般为为5A。常常和的CCJ系列列交流接接触器有有四对辅辅助触点点，两对对常闭，两两对常开开。（2）电磁磁系统电磁系统是是由静铁铁心、动动铁心（或或叫衔铁

18、铁）和线线圈组成成。线圈圈套在静静铁心中中。动铁铁心通过过连杆与与触点相相连。当当线圈通通电时，铁铁心中产产生磁通通，使静静铁心和和动铁心心之间产产生电磁吸吸力，动动铁心被被吸引并并带动动动触点向向下运动动，使得得原来接接触的动动静触点点分开，原原来分开开的动静静触点接接触，即即常开触触点闭合合，常闭闭触点断断开。当当线圈断断电时，由由于恢复复弹簧的的作用于于使动铁铁心恢复复到原来来的状态态（即常常触点重重新断开开，常闭闭触点重重新闭合合）。这这样，可可以通过过控制线线圈得电电或断电电，达到到控制负负载波电电路通断断的目的的。当主触点容容许通过过的电流流较小（小小于100A）时时，主触触点和辅

19、辅助触点点就被做做成一样样大小，即即无主触触点和辅辅助触点点之分。线圈的额定定电压通通常有两两种：3380VV和2200V。线线圈的额额定电压压决定了了控制电电路所需需的电源源电压，通通常按通通过主触触点的电电流大小小和线圈圈额定电电压来选选择接触触器。（3）灭弧弧系统接触器在断断开大电电流电路路时，在在断开瞬瞬间触点点处将产产生电弧弧，实质质上是动动触点与与静触点点之间的的气体在在电场作作用下出出现的放放电现象象。它会会烧坏触触点，有有时还会会烧熔触触点而使使动静触触点焊在在一起，使使电路不不能切断断，有时时甚至会会引起相相间短路路。因此此，通断断电流较较大的交交流接触触器常带带有灭弧弧装置

20、，使使在触点点断开时时能迅速熄熄灭电弧弧。传统的交流流接触器器产生主主要为CCJ系列列。换代代产品为为CJ220系列列、CJJO系列列等。引引进产品品有B系列、SSTB系系列等。图图4.88为CJ220系列列交流接接触器外外形图。 3.2、直直流接触触器直流接触器器与交流流接触器器的主要要区别是是直流接接触器线线圈所需需的电源源是直流流电源。常常用的为为2200V和4400V。直直流接触触器常用用于控制制直流电电动机的的启动、换换向，调调速或反反接制动动。常用的直流流接触器器为CZZ系列。4、继电器器继电器是一一种根据据电气量量(如电电压、电电流等)或非电电气量(如热、时时间、压压力、转转速等

21、)的变化化接通或或断开控控制电路路,以实实现自动动控制和和保护电电力拖动动装置的的电器。继继电器一一般由感感测机构构、中间间机构和和执行机机构三个个基本部部分组成成。 继电电器的种种类很多多,按用用途可分分为控制制继电器器和保护护继电器器;按输输入信号号的性质质可分为为电压继继电器、电电流继电电器、时时间继电电器、速速度继电电器、压压力继电电器和温温度继电电器等;按工作作原理可可分为电电磁式继继电器、感感应式继继电器、热热继电器器和电子子式继电电器等;按动作作时间可可分为瞬瞬时继电电器和延延时继电电器等。 4.1、中中间继电电器中间继电器器在结构构上和交交流接触触器基本本相似，工工作原理理也完

22、全全相同，但但中间继继电器无无主触点点与辅助助触点之之分，仅仅分常开开触点和和常闭触触点两种种，且触触点数较较多。常常用的JJZ7系系列中间间继电器器有4个常开开、4个常闭闭触点，触触点额定定电流为为5A。在控制电路路中，中中间继电电器主要要用来使使信号得得到放大大（实现现用较弱弱的电流流去控制制额定电电流较大大的接触触器的电电磁线圈圈），增增加信号号数量（使使同一个个信号能能同时控控制多个个电磁线线圈）。图图4.99为中间间继电器器的线圈圈和触点点符合。常用中间继继电器有有JZ77系列和和JZ88系列两两种。通通常按线线圈额定定电压、触触点额定定电流和和触点数数来选择择中间继继电器。4.2、

23、热热继电器器热继电器是是一种利利用电流流的热效效应使触触点动作作的保护护电器，常常用作电电动机的的过载保保护。当当电动机机过载或或短路时时，热继继电器的的常闭触触点打开开，断开开相应的的控制回回路，使使电机得得到保护护。热继电器主主要由发发热元件件（即电电阻丝）、双双金属片片、传导导部分和和常闭触触点组成成，如图图4.110所示示。发热热元件绕绕在双金属属片上。双双金属片片由二种种膨胀系系数不同同的金属属焊接而而成。其其上端固固定，下下端与传传导部分分相连。传传导部分分由导板板、杠杆杆、弹簧簧等组成成。工作作时，发发热元件件串接在在电机主主回路中中，常闭闭触点串串接在控控制电机机的接触触器线圈

24、圈所在的的回路中中。当电电机过载载时，通通过发热热元件上上的电流流增加，双双金属片片受热膨膨胀，下下端向右右产生弯弯曲，推推动导板板向右运运动。当当弯曲到到一定程程度时，导导板带动动杠杆11绕支点点1反时针针方向旋旋转，从从而顶开开常闭触触点。常常闭触点点断开后后，控制制电机的的接触器器线圈断断电，使使电机和和电源断断开，达达到保护护电机的的目的。热继电器有有自动复复位和手手动复位位两种情情况。这这主要由由自动手手动复位位调节螺螺钉决定定。当它它向左旋旋转到MMN线左左边时，若若常闭触触点断开开、动触触点A点仅限限制在MMN线左左边。在在发热元元件冷却却后，由由于弹簧簧1的作用用使导板板、杠杆

25、杆1复位；同时，由由于弹簧簧2的作用用使杠杆杆2绕支点点2顺时针针方向旋旋转，使使得常闭闭触点自自动闭合合，这叫叫做自动动复位，当当调节螺螺钉在MMN线右右边时，若若常闭触触点断开开，动触触点A将运动动到MNN线右边边，这样样，弹簧簧2的作用用使杠杆杆2绕支点点2逆时针针方向旋旋转，常常闭触点点无法自自动闭合合，只有有按下手手动复位位按钮才才能使常常闭触点点重新闭闭合，这这叫做手手动复位位。热继电器上上方装有有调节电电流旋钮钮。旋动动旋钮时时，偏心心轮压迫迫支撑杆杆绕支点点3左右移移动，当当支撑杆杆左移时时，扛杆杆1与扛杆杆2的间隙隙增大，这这样热元元件的动动作电流流将增大大，反之之热元件件动

26、作电电流将减减小。因因此，热热继电器器发热元元件的动动作电流流（或叫叫整定电电流）可可以在一一定范围围内调节节。当热热元件中中通过的的电流超超过整定定电流的的20%时，热热继电器器应在220分钟钟内动作作。通常常按整定定电流选选用热继继电器。整整定电流流应调节节到与电电动机的的额定电电流一致致。由于热惯性性，热继继电器从从过载到到发生动动作，需需要一定定的时间间。过载载电流越越大，动动作时间间越短。常用的热继继电器型型号为JJR系列列。4.3时间间继电器器时间继电器器是一种种利用电电磁原理理或机械械动作原原理来延延迟触头头闭合或或断开的的自动控控制电器器,在电路路中起控控制动作作时间的的作用,

27、它的种种类很多多,有电磁磁式、电电动式、空空气阻尼尼式(又称气气囊式)和晶体体管式等等。5、熔断器器熔电器是一一种短路路或过载载保护元元件。当当线路发发生短路路或过载载时它能能可靠地地切断电电源，以以保护电电网及电电器设备备免受短短路或过过载电流流的影响响。熔断器主要要由熔体体与外壳壳两部分分组成。熔熔体由铅铅锡锌等等合金制制成。外外壳由陶陶瓷等绝绝缘材料料制成。熔熔体的熔熔点较低低，如流流过的电电流过大大的，因因产生的的热量大大而被烧烧断，这这样，与与它串接接的电路路便断开开了。常用的熔断断器有瓷瓷盒式和和螺旋式式两种。图图4.111是这这两种熔熔断器的的外形图图和符号号。选择熔断器器除了选

28、选择熔断断器的类类型外，还还要选择择熔断器器的额定定电流。熔熔断器的的额定电电流表示示熔断器器长期工工作时允允许通过过的电流流。熔体体的额定定电流可可按以下下方法决决定：（1）电阻阻负载（包包括电灯灯负载）的的熔丝熔体额定电电流电阻负负载的额额定电流流通常可选11.5-2倍。（2）电动动机的熔熔体电动机启动动时电流流较大，为为了防止止因启动动电流较较大而将将熔体烧烧断，因因此熔体体不能按按电动机机的额定定电流来来选择，通通常按下下式计算算：对于一台电电动机且且启动不不频繁时时：熔体额定电电流电动机机的启动动电流/2.55如果启动频频繁，则则熔体额定电电流电动机机的启动动电流/1.662对于几台电电动机合合用的总总熔体熔体额定电电流（最大大电动机机的启动动电流+其余电电动机额额定电流流之和）/2.55熔体熔断时时间与流流过熔体的的电流有有关。熔熔断时间间与电流流平方成成正比，电电流越大大，熔断断时间越越短。另另外，有有一种快快速熔断断器，它它的动作作速度快快，当电电流超过过熔体额额定电流流5倍以以上时，熔熔断时间间可在几几毫秒之之内。快快速熔断断器常用用于可控控硅的过过电流或或短路保保护。