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常用低压电器元件详解
2024-02-05 产品证书

  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

  速度继电器是按照预定速度快慢而动 作的继电器,主要使用在在电动机反接制动 控制电路中。

  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。

  继电器(Relay)是指当控制电器的 电气激励量(输入量)在电路中的变化达 到规定要求时,在电器的一个或多个电气 输出电路中,使被控量发生预定的阶跃变 化的开关电器。

  继电应用限制范围的不同可分为3类: 保护继电器、控制继电器和通信继电器。 保护继电器大多数都用在电力系统,作为发电 机、变压器及输电线路的保护;控制继电 器。

  接触器主要由电磁机构和触头系统组 成,另外,接触器还有灭弧装置、释放弹 簧、触头弹簧、触头压力弹簧、支架、底 座等部件。图2-14所示为3种结构及形式的接 触器结构简图。

  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。它通常用于控制接触器、 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。

  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。

  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。

  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”。

  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明显降低时, 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。

  熔断器结构相对比较简单,使用起来更便捷,价格低 廉,大范围的使用在低压配电系统中,大多数都用在 短路保护,也常作为电气设备的过载保护 元件。

  (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

  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。

  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。

  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。

  低压断路器是将控制电器和保护电器 的功能合为一体的电器,其图形及文字符 号如图2-6所示。在正常条件下,它常作为 不频繁接通和断开的电路和控制电动机 的启动和停止。它常用做总电源开关或部 分电路的电源开关。

  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。

  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、承载一段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。

  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。

  为了充分的发挥电动机的潜力,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。

  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。

  当运动的物体靠近开关到一定位置时, 开关发出信号,达到行程控制及计数自动 控制的开关。也就是说,它是一种非接触 式无触头的位置开关,是一种开关型的传 感器,简称接近开关(Proximity Sensors),又称接近传感器。

  通常不可以。隔离开关是指在断开位置上, 能符合相关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,能够保证修东西的人的安全, 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。

  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。

  大多数都用在电力拖动系统,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。

  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.刀开关的功能

  低压刀开关的作用是不频繁地手动接 通和分断容量较小的交、直流低压电路, 或者起隔离作用。刀开关如图2-1所示,其 图形及文字符号如图2-2所示。

  刀开关结构相对比较简单,由手柄、刀片、触 头、底板等组成。 刀开关的主要类型有大电流刀开关、 负荷开关和熔断器式刀开关。

  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, 造成人身和设施安全事故。

  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。

  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)。

  漏电保护器仅仅是防止发生触电事故 的一种有效的措施,不能过分夸大其作用, 最根本的措施是防患于未然。

  接触器(Contactor)是指仅有一个起 始位置,能接通、承载或分断正常条件 (包括过载运行条件)下电流的非手动机 械开关电器。接触器不能切断短路电流, 它可以频繁地接通或分断交、直流电路, 并可实现远距离控制。

  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。

  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。

  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。

  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。它其实就是电压继电器的 一种,它的触头多,有些甚至多于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)。

  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。

  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 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。

  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2-7 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—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

  开关是指在一般的情况下(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。