常用低压电器及应用-课件

常用低压电器及应用1、低压电器简介、低压电器简介2、基本控制环节、基本控制环节3、电动机的保护、电动机的保护2020/10/281一、低压电器定义：一、低压电器定义：定义：定义：交流交流1200V1200V以下、直流以下、直流1500V1500V以下为低压，在以下为低压，在 此电压范围内使用的电器元件，统称低压电器此电压范围内使用的电器元件，统称低压电器作用：作用：在电路中起通断、保护、控制或调节作用在电路中起通断、保护、控制或调节作用1 1 低压电器简介低压电器简介2020/10/282精品资料3按电器的按电器的用途用途分：配电保护电器和控制电器分：配电保护电器和控制电器按电器的按电器的动作方式动作方式分分 ：手动电器和自动电器：手动电器和自动电器按按有无触点有无触点分：有触点电器和无触点电器分：有触点电器和无触点电器 按按工作原理工作原理分：电磁式电器和非电量控制电器分：电磁式电器和非电量控制电器二、低压电器的分类二、低压电器的分类2020/10/284低压低压电器电器配电配电电器电器控制控制电器电器开关开关熔断器熔断器接触器接触器继电器继电器主令器主令器时间继电器时间继电器热继电器热继电器速度继电器速度继电器2020/10/2851.1 1.1 低压开关低压开关 低压开关：改变系统电路的通断低压开关：改变系统电路的通断 包括：刀开关、组合开关、空气短路器等包括：刀开关、组合开关、空气短路器等一、刀开关一、刀开关 （不带熔断器式刀开关）（不带熔断器式刀开关）作用：隔离电源，不频繁通断电路作用：隔离电源，不频繁通断电路 结构图和符号：结构图和符号：QS2020/10/286控制对象：控制对象：380V，5.5kW 以下小电机以下小电机 考虑到电机较大的起动电流，刀考虑到电机较大的起动电流，刀闸的额定电流值应如下选择：闸的额定电流值应如下选择：（35)*异步电机额定电流异步电机额定电流电路符号电路符号QS三三 双双 单级单级2020/10/2872020/10/288 结构结构：静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸出静触头一端固定在胶木盒内，另一端伸出盒外，与电源或负载相连。动触片套在绝缘方杆上，盒外，与电源或负载相连。动触片套在绝缘方杆上，绝缘方轴每次作绝缘方轴每次作9090正或反方向的转动，带动静触头正或反方向的转动，带动静触头通。通。特点特点：结构紧凑，安装面积小，操作方便。：结构紧凑，安装面积小，操作方便。用途用途：电源的引入开关；通断小电流电路；：电源的引入开关；通断小电流电路；控制控制k以下电动机的直接启动。以下电动机的直接启动。二、组合开关（又称转换开关）二、组合开关（又称转换开关）2020/10/289（a）外形 （b）符号 （c)结构2020/10/2810（a）外形 （b）符号 （c)结构2020/10/28112020/10/2812v 功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失 压时自动分断电路。压时自动分断电路。v 特点：操作安全，分断能力较高。特点：操作安全，分断能力较高。v 分类：分类：框架式（万能式）框架式（万能式）和和塑壳式（装置式）塑壳式（装置式）v 结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。三、三、低压断路器低压断路器低压断路器的图形、文字符号 QF 2020/10/2813塑壳式低压断路器原理图塑壳式低压断路器原理图1主触头 2自由脱扣器 3过电流脱扣器 4分励脱扣器 5热脱扣器 6欠压脱扣器 7按钮塑壳式低压断路器塑壳式低压断路器2020/10/2814作用：作用：可实现短路、过载、失压保护。可实现短路、过载、失压保护。工作原理：工作原理：过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电过流时，过流脱扣器将脱钩顶开，断开电 源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。源；欠压时，欠压脱扣器将脱钩顶开，断开电源。结构：结构：过流过流脱扣器脱扣器欠压欠压脱扣器脱扣器锁钩锁钩自动空气断路器自动空气断路器2020/10/28152020/10/2816 一、按钮开关一、按钮开关LA19LA19系列按钮开关外形图、结构及符号系列按钮开关外形图、结构及符号1.3 1.3 主令电器主令电器 一种短时接通或断开小电流电路的手动电器一种短时接通或断开小电流电路的手动电器2020/10/2817常开常开(动合动合)按钮按钮电路符号电路符号SB复合按钮复合按钮复合按钮：复合按钮：常开按钮和常开按钮和 常闭按钮做在一起。常闭按钮做在一起。电路符号电路符号SB常闭常闭(动断动断)按钮按钮电路符号电路符号SB2020/10/2818控制按钮控制按钮2020/10/2819 二、行程开关二、行程开关 可将机械信号转换为电信号，以实现对机械运动的控制。可将机械信号转换为电信号，以实现对机械运动的控制。它是根据运动部件的位置而切换的电器，能实现它是根据运动部件的位置而切换的电器，能实现运动部件极限位置的保护。它的作用原理与按钮运动部件极限位置的保护。它的作用原理与按钮类似，利用生产机械运动部件的碰压使其触头动类似，利用生产机械运动部件的碰压使其触头动作，作，从而将机械信号转变为电信号。从而将机械信号转变为电信号。2020/10/2820常用行程开关外形常用行程开关外形2020/10/2821用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。结构与按钮类似，但其动结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。作要由机械撞击。常开（动合）触头常开（动合）触头电路符号电路符号ST常闭（动断）触头常闭（动断）触头电路符号电路符号ST2020/10/2822接近开关接近开关四、接近开关四、接近开关 2020/10/2823v作用：短路和严重过载保护作用：短路和严重过载保护v应用：串接于被保护电路的首端应用：串接于被保护电路的首端v优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小优点：结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻量轻 1.3 1.3 熔断器熔断器2020/10/2824作用：用于短路保护。作用：用于短路保护。电路符号电路符号FU熔体额定电流熔体额定电流 的选择：的选择：异步电机的起动电流异步电机的起动电流 Ist=(57)额定电流额定电流2.一般电机一般电机（稍大）（稍大）1.无冲击电流的场合无冲击电流的场合（如电灯、电炉）（如电灯、电炉）安秒特性安秒特性tIF2020/10/2825瓷插式熔断器瓷插式熔断器2020/10/2826螺旋式熔断器螺旋式熔断器2020/10/2827有填料式熔断器有填料式熔断器2020/10/2828无填料密封式熔断器无填料密封式熔断器2020/10/2829快速熔断器快速熔断器2020/10/2830用途：用途：自动电磁式开关，远距离通断电路或控制电动机的频自动电磁式开关，远距离通断电路或控制电动机的频 繁起停。繁起停。结构：结构：线圈、主触头、腹触头和灭弧装置。线圈、主触头、腹触头和灭弧装置。工作原理：工作原理：利用电磁吸力与弹簧弹力配合动作，使触头闭合或利用电磁吸力与弹簧弹力配合动作，使触头闭合或分断，以控制电路的分断的。分断，以控制电路的分断的。1.4 1.4 接触器接触器2020/10/2831接触器有关符号：接触器有关符号：接触器线圈接触器线圈接触器主触头用于主电路接触器主触头用于主电路 （流过的电流大，（流过的电流大，需加灭弧装置需加灭弧装置）常开常开常闭常闭接触器辅助触头用于控制电路接触器辅助触头用于控制电路 （流过的电流小，无（流过的电流小，无需加灭弧装置需加灭弧装置）接触器控制对象：电动机及其它电力负载接触器控制对象：电动机及其它电力负载接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。接触器技术指标：额定工作电压、电流、触点数目等。KMKMKMKM2020/10/2832线圈线圈铁芯铁芯衔铁衔铁主触头主触头弹簧弹簧辅助辅助触头触头M3电机电机接触器接触器 (KM)动作过程动作过程线圈通电线圈通电衔铁被吸合衔铁被吸合触头闭合触头闭合电机接通电机接通电源电源2020/10/2833工作原理工作原理 线圈加额定电压，衔铁吸合，常闭触头断开，常开触头闭合；线圈电压消失，触头恢复常态。为防止铁心振 动，需 加 短 路环。2020/10/2834简单的接触器控制简单的接触器控制ABCM3刀闸起隔离作用刀闸起隔离作用自保持自保持停止停止按钮按钮起动起动按钮按钮特点：特点：小电流控小电流控 制大电流。制大电流。2020/10/2835 继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器继电器和接触器的工作原理一样。主要区别在于，接触器 的主触头可以通过大电流，而继电器的触头只能通过小电流。的主触头可以通过大电流，而继电器的触头只能通过小电流。所以，继电器只能用于控制电路中。所以，继电器只能用于控制电路中。中间继电器中间继电器电压继电器电压继电器电流继电器电流继电器时间继电器（具有延时功能）时间继电器（具有延时功能）热继电器（做过载保护）热继电器（做过载保护）.继电器类型：继电器类型：1.5 1.5 继电器继电器2020/10/2836 中间继电器中间继电器2020/10/2837 热继电器热继电器 2020/10/2838 气囊式时间继电器气囊式时间继电器电子式时间继电器电子式时间继电器2020/10/2839JSS1P1-时间继电器时间继电器 小型中间继电器小型中间继电器2020/10/2840一、中间继电器一、中间继电器 中间继电器通常用来传递信号和同中间继电器通常用来传递信号和同中间继电器通常用来传递信号和同中间继电器通常用来传递信号和同时控制多个电路，也可用来直接控制小时控制多个电路，也可用来直接控制小时控制多个电路，也可用来直接控制小时控制多个电路，也可用来直接控制小容量电动机或其他电气执行元件。中间容量电动机或其他电气执行元件。中间容量电动机或其他电气执行元件。中间容量电动机或其他电气执行元件。中间继电器的结构和工作原理与交流接触器继电器的结构和工作原理与交流接触器继电器的结构和工作原理与交流接触器继电器的结构和工作原理与交流接触器基本相同，与交流接触器的主要区别是基本相同，与交流接触器的主要区别是基本相同，与交流接触器的主要区别是基本相同，与交流接触器的主要区别是触点数目多些，且触点容量小，只允许触点数目多些，且触点容量小，只允许触点数目多些，且触点容量小，只允许触点数目多些，且触点容量小，只允许通过小电流。通过小电流。通过小电流。通过小电流。在选用中间继电器时，主在选用中间继电器时，主在选用中间继电器时，主在选用中间继电器时，主要是考虑电压等级和触点数目。要是考虑电压等级和触点数目。要是考虑电压等级和触点数目。要是考虑电压等级和触点数目。2020/10/2841发热元件发热元件功能：过载保护功能：过载保护结构结构：I I常闭触头常闭触头双金双金属片属片工作原理：工作原理：发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金发热元件接入电机主电路，若长时间过载，双金属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其属片被烤热。因双金属片的下层膨胀系数大，使其向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。向上弯曲，扣板被弹簧拉回，常闭触头断开。扣板扣板二、热继电器二、热继电器2020/10/2842热继电器的符号热继电器的符号发热元件发热元件串联在主电路中串联在主电路中串联在控制电路中串联在控制电路中常闭触头常闭触头FRFR 作用：用于电动机的过载、断相及电流不平作用：用于电动机的过载、断相及电流不平衡的保护及其他电器设备发热状态的控制。衡的保护及其他电器设备发热状态的控制。2020/10/2843作用：作用：按整定时间长短通断电路按整定时间长短通断电路分类：分类：按构成原理分：电磁式按构成原理分：电磁式 电动式电动式 空气阻尼式空气阻尼式 晶体管式晶体管式 数字式数字式按延时方式分：通电延时型按延时方式分：通电延时型 断电延时型断电延时型 三、时间继电器三、时间继电器2020/10/2844线圈通电线圈通电线圈通电线圈通电 衔铁吸合（向下）衔铁吸合（向下）衔铁吸合（向下）衔铁吸合（向下）连杆动作连杆动作连杆动作连杆动作 触头动作触头动作触头动作触头动作时间继电器结构原理图时间继电器结构原理图时间继电器结构原理图时间继电器结构原理图通电延时：通电延时：通电延时：通电延时：当线圈通电时触头延时动作，线圈断电时使当线圈通电时触头延时动作，线圈断电时使当线圈通电时触头延时动作，线圈断电时使当线圈通电时触头延时动作，线圈断电时使触头瞬时复位；触头瞬时复位；触头瞬时复位；触头瞬时复位；断电延时：断电延时：断电延时：断电延时：线圈断电时使触头延时复位，线圈断电时使触头延时复位，线圈断电时使触头延时复位，线圈断电时使触头延时复位，线圈通电时使触头瞬时动作。线圈通电时使触头瞬时动作。线圈通电时使触头瞬时动作。线圈通电时使触头瞬时动作。线圈线圈衔铁衔铁调整螺钉调整螺钉延时打开触头延时打开触头延时闭合触头延时闭合触头气室气室时间继电器是电路中控制动作时间的设备。它时间继电器是电路中控制动作时间的设备。它时间继电器是电路中控制动作时间的设备。它时间继电器是电路中控制动作时间的设备。它利用电磁利用电磁利用电磁利用电磁原理来实现触头的原理来实现触头的原理来实现触头的原理来实现触头的延时接通延时接通延时接通延时接通和和和和断开断开断开断开。2020/10/2845(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)(a)(a)线圈一般符号线圈一般符号 (b)(b)通电延时线圈通电延时线圈 (c)(c)断电延时线圈断电延时线圈符号符号（d d）通电延时闭合（常开）触点）通电延时闭合（常开）触点 （e e）通电延时断开（常闭）触点）通电延时断开（常闭）触点（f f）断电延时断开（常开）触点）断电延时断开（常开）触点（g g）断电延时闭合（常闭）触点）断电延时闭合（常闭）触点（h h）常开触头、）常开触头、常闭触头常闭触头 KTKTKTKT通电延时通电延时断电延时断电延时2020/10/28462 2 基本控制环节基本控制环节v电机起动、停车（点动、连续运行、多地点控电机起动、停车（点动、连续运行、多地点控制、顺序控制等制、顺序控制等v电机正反转控制电机正反转控制v行程控制行程控制v时间控制时间控制v速度控制速度控制 2020/10/28472.1 2.1 异步机的直接起动异步机的直接起动M3ABCKMFUQSBCKMSB点动控制点动控制动作过程动作过程触头（触头（KM）打开）打开按钮松开按钮松开线圈（线圈（KM）断电）断电 电机停转。电机停转。触头（触头（KM）闭合）闭合按下按钮按下按钮（SB）线圈（线圈（KM）通电）通电电机转动；电机转动；控控制制电电路路主主电电路路2020/10/2848电动机连续运行电动机连续运行KM自保持自保持自保的作用自保的作用按下按钮按下按钮（SB），），线圈（线圈（KM）通电，）通电，电机起动；同时，辅助触头（电机起动；同时，辅助触头（KM）闭合，）闭合，即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机即使按钮松开，线圈保持通电状态，电机连续运转。连续运转。KMSB2CM3ABCKMFUQSBSB1起动起动按钮按钮停车停车按钮按钮2020/10/2849KMSB1KMSB2KHM3ABCKMFUQSKH电流成回路，电流成回路，只要接两相就可以了。只要接两相就可以了。发热发热元件元件热继电热继电器触头器触头异步电动机直接起动异步电动机直接起动+过载保护过载保护2020/10/2850例如：甲、乙两地同时控制一台电机例如：甲、乙两地同时控制一台电机KMSB1甲甲SB2甲甲KMSB1乙乙SB1乙乙方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。方法：两起动按钮并联；两停车按钮串联。多地点控制多地点控制乙地乙地甲地甲地2020/10/2851QSKHM3AB CKMFU点动点动+连续运行连续运行SB3：点动：点动SB2：连续运行：连续运行控制控制关系关系KMSB1KMSB2KHSB3主电路主电路控制电路控制电路2020/10/28522.2 2.2 电机的正反转控制电机的正反转控制KMFKMFSB1SBFKHM3ABCKMFFUQSKHKMRKMRKMRSBR 该电路必须先停车才能由正转到反转或由该电路必须先停车才能由正转到反转或由反转到正转。反转到正转。SBF和和SBR不能同时按下，不能同时按下，否则会造成短路！否则会造成短路！操作过程：操作过程：SBF正转正转SBR反转反转停车停车SB1无互锁控制无互锁控制2020/10/2853电机的正反转控制电机的正反转控制-加互锁加互锁互锁作用互锁作用：正转时，：正转时，SBR不起作用；反转不起作用；反转 时，时，SBF不起作用。从而避免两触发器不起作用。从而避免两触发器 同时工作造成主回路短路。同时工作造成主回路短路。KMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMFKMRM3A BCKMFFUQ SKHKMRSBR互锁互锁2020/10/2854KMFSB1KMFSBFKHKMRKMRKMRKMFSBR电机的正反转控制电机的正反转控制-双重互锁双重互锁KMRM3A BCKMFFUQSKH电器互锁电器互锁机械互锁机械互锁双保险双保险机械互锁（复合按钮）机械互锁（复合按钮）电器互锁（互锁触头）电器互锁（互锁触头）2020/10/2855行程控制行程控制-自动往复运动自动往复运动正程正程逆程逆程电电 机机工作要求：工作要求：1.能正向运行也能反向运行能正向运行也能反向运行 2.到位后能自动返回到位后能自动返回2.3 2.3 行程控制行程控制2020/10/2856电机电机STaSTbKMRSBRKMFKHKMFSB1KMFSBFKMRKMRSTaSTb自动往复运动控制电路自动往复运动控制电路 限位开关限位开关采用复合式采用复合式开关。正向运开关。正向运行停车的同时，自动起行停车的同时，自动起动反向运行；反之亦然。动反向运行；反之亦然。关键措施关键措施2020/10/2857时间继电器时间继电器定时类型：定时类型：钟表式钟表式空气式空气式电子式电子式阻容式阻容式数字式数字式2.4 定时控制定时控制。2020/10/2858KMFUQSKH电机电机绕组绕组AxByCzKM-YABCXYZYZBYXCAKM-定时控制定时控制-举例：举例：主电路主电路电机的电机的Y Y 起动起动KM-Y闭合，闭合，电机接成电机接成 Y 形；形；KM-闭合，闭合，电机接成电机接成 形。形。2020/10/2859KMFUQSKH电机AxByCzKM-YKM-KM-KTKTKM-YKM-YKM-KM-KTKM-KMSB1SB2KMY Y 起动起动控制电路控制电路KH主电路接通电源主电路接通电源延时延时KT KM-KM-Y Y 转换完成转换完成SB2 KM KT KM-Y KM-2020/10/2860顺序控制电路（顺序控制电路（1 1）：两电机）：两电机只保证起动的先后顺序，没有只保证起动的先后顺序，没有延时要求。延时要求。FUKM2KH2AB CFUM3AB CKM1KH1M3主电路主电路KM1KM2SB3SB4KH2KM2KM1SB1SB2KH1KM1控制电路控制电路2.5 2.5 顺序控制顺序控制2020/10/2861KM1SB1SB2KTKHKM1KM2KM2KM2KT顺序控制电路顺序控制电路(2)(2)：M1M1起动后，起动后，M2M2延时起动。延时起动。SB2 KM1 KT KM2 延时延时 KM2 M1起动起动KT M2起动起动主电路同前主电路同前控制电路控制电路2020/10/28622.6 速度控制速度控制动触点动触点静触点静触点外环外环工作原理工作原理 速度继电器的速度继电器的轴由电动机带动，轴由电动机带动，其外环转动到一其外环转动到一定速度时，撞击定速度时，撞击动触点，使常开动触点，使常开触点闭合，常闭触点闭合，常闭触点打开。触点打开。速度继电器速度继电器2020/10/2863速度控制反接制动电路速度控制反接制动电路M3KM1RKM2KM1SB1KSKM2KM2SB2KM1KM1SB1KM2KS 正常工作时，正常工作时，KM1通电，通电，电机正向运转，速度继电器电机正向运转，速度继电器（KS）常开触头闭合；停车）常开触头闭合；停车时，按时，按SB1，KM1断电，断电，KM2通电，开始反接制动，通电，开始反接制动，当电机的速度接近零时，当电机的速度接近零时，KS打开，电机停止运转，反接打开，电机停止运转，反接制动结束。制动结束。限流限流电阻电阻2020/10/28643 3 电动机的保护电动机的保护 电动机保护电动机保护的类型：的类型：失压保护失压保护：采用继电器、接触器控制：采用继电器、接触器控制短路保护短路保护：加熔断器：加熔断器过载保护过载保护：加热继电器：加热继电器2020/10/2865M3ABCKMFUQS主主电电路路KMSB1KMSB2控制电路控制电路3.1 3.1 失压保护：采用继电器、接触器控制失压保护：采用继电器、接触器控制 采用继电器、接触器控制后，电采用继电器、接触器控制后，电源电压源电压85%时，接触器触头自动时，接触器触头自动断开，可避免烧坏电机；另外，在断开，可避免烧坏电机；另外，在电源停电后突然再来电时，可避免电源停电后突然再来电时，可避免电机自动起动而伤人。电机自动起动而伤人。2020/10/28663.2 3.2 短路保护：加熔断器短路保护：加熔断器 频繁起动频繁起动 的电机：的电机：异步电动机的起动电流异步电动机的起动电流（Is t）约为额定电流（约为额定电流（IN）的）的(57）倍。）倍。选择熔体额定电流选择熔体额定电流（）时，必）时，必须须躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。通躲开起动电流，但对短路电流仍能起保护作用。通常用以下关系：常用以下关系：一般电机：一般电机：2020/10/2867KMSB1KMSB2KH 电机工作时，若因负载过重而使电机工作时，若因负载过重而使电流增大，但又比短路电流小。此电流增大，但又比短路电流小。此时熔断器起不了保护作用，应加热时熔断器起不了保护作用，应加热继电器，进行过载保护。继电器，进行过载保护。M3A B CKMFUQSKH3.3 3.3 过载保护：加热继电器过载保护：加热继电器热继电器热继电器的热元件的热元件热继电热继电器触头器触头2020/10/2868