机电设备控制基础第2版.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/7/12 Sunday,#,路漫漫其悠远,2026/11/4,机电设备控制基础第2版,机电设备控制基础 第2版,书名：,机电设备控制基础 第2版,书号：978-7-111-50743-7,作者：王本轶,出版社：机械工业出版社,第一节低压电器的基本知识,一、低压电器的的定义及分类,1.低压电器的定义,凡是根据外界特定的信号或要求，自动或手动接通和断开电路，断续或连续地改变电路参数，实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测和调节的电气设备均称为电器。而工作在交流额定电压1200V及以下，直流额定电压1500V及以下的电器称为低压电器。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,图3-1 低压控制电器实物图,（a）接触器 （b）继电器 （c）电磁铁,zhang1加实物图,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,图3-2 低压配电电器实物图,2.低压电器的分类,（1）按控制的对象和用途分类,低压控制电器（接触器、继电器、电磁铁等，主要用于电力拖动与自动控制系统中）,低压配电电器（刀开关、组合开关、熔断器和断路器等，主要用于低压配电系统及动力,(2)按低压电器的动作方式分类,自动切换电器（依靠电器本身参数的变化或外来信号的作用，自动完成接通或分断等动作，如接触器）,非自动切换电器（依靠外力直接操作来进行切换，如刀开关）,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,（3）按低压电器的执行和结构分类,有触点电器（具有可分离的动触点和静触点，利用动、静触点的接触和分离来实现对电路的通断控制，如接触器）,无触点电器（利用半导体元器件的开关效应来实现对电路的通断控制，如接近开关等）,（4）按工作原理分类,电磁式低压电器（根据电磁感应原理来工作，如交直流接触器、各种电磁式断路器等),非电量控制低压电器(依靠外力或某种非电物理量的变化而动作，如刀开关、速度继电器等),手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,二、电磁机构,电磁式低压电器主要由两部分组成，即感测部分和执行部分。感测部分为电磁机构，用来接受外界输入的信号，并通过转换、放大与判断作出一定的反应，使执行部分（触头系统）动作，以实现控制的目的。执行部分起接通和分断电路的作用。,1.电磁机构的结构形式,电磁机构是各类电磁式电器的重要组成部分，主要作用是将电磁能量转换为机械能量。电磁机构由线圈、铁心（静铁心）、衔铁（动铁心）三部分组成。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,（1）衔铁沿轴转动的拍合式 如图3-1a所示，多用在触点容量较大的交流电器中。,（2）衔铁沿棱角转动的拍合式如图3-1b所示，这种形式广泛应用于直流继电器和直流接触器中。,（3）衔铁直线连动的E形直动式如图3-1c所示，多用于交流接触器、继电器以及其它交流电磁机构中。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,2.线圈,线圈的作用是将电能转换成磁场能量。,分为串联型和并联型两类。,串联型线圈为电流线圈，并联型线圈为电压线圈。,电流线圈使用时串接在电路中，应使其具有较小的阻 抗，短而粗；电压线圈使用时并接在电源上，细而长。,按通入电流种类不同，线圈又可分为交流和直流两种。对于直流线圈，把线圈做成高而薄的细长型，使线圈与铁心直接接触，利于线圈散热；而交流电磁铁的线圈多制成短而厚的矮胖型，且用骨架将线圈和铁心隔开，这是因为交流电磁铁的铁心存在磁滞和涡流损耗，铁心和线圈都发热。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,3.电磁机构的吸力与吸力特性,电磁机构按其线圈中通过的电流种类分为直流与交流两大类，分别叫直流电磁机构和交流电磁机构，也叫直流电磁铁和交流电磁铁。通常直流电磁铁的铁心是用整块的铸铁或铸钢制成，而交流电磁铁因铁心存在磁滞和涡流损耗，其铁心用硅钢片叠压而成。,（1）直流电磁铁当给直流电磁铁的线圈加上直流电压时，线圈中便有了励磁电流，使磁路中产生了密集的磁通，该磁通作用于衔铁，在电磁吸力作用下使衔铁与铁心吸合并作功。电磁吸力与气隙的关系曲线称为电磁铁的吸力特性。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,图3-4a为直流电磁铁的吸力特性。图中曲线1为（IN）,1,磁动势下的吸力特性，曲线2为（IN）,2,磁动势下的吸力特性，且（IN）,1,（IN）,2,。由于直流电磁铁的线圈电阻为常数，其电磁吸力与气隙大小,的平方成反比，气隙越大，电磁吸力越小；相反，气隙越小，电磁吸力越大。即直流电磁铁的吸力在恒定磁动势下只与气隙的平方成反比，因此吸力特性为二次曲线状。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,它与直流电磁铁的区别在于：一是在电压已定的情况下，随着气隙的减小，励磁电流减小。二是由于交流电磁铁的励磁电压是按正弦规律变化的，所以其气隙磁感应强度也按正弦规律变化。即：当电流过零时，电磁吸力也为零。这会使衔铁产生振动，发出噪声，所以应采取措施加以消除。,(2)交流电磁铁交流电磁铁在线圈工作电压一定的情况下，铁心中的磁通幅值基本不变，所以铁心与衔铁间的电磁吸力也基本不变。因而交流电磁铁的吸力特性一般比较平坦，如图3-4b所示。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,交流电磁铁的磁感应强度虽按正弦规律变化，但交流电磁铁吸力却是脉动的，其方向不变，且有两个分量：一个是恒定分量F,0,，其值为最大吸力值的一半；另一个是交变分量F,，F,=F,0,cos2t，其幅值为最大吸力值的一半，并以两倍电源频率变化。,总的电磁吸力F,x,在从0到F,m,的范围内变化，其吸力曲线如图3-3所示。尽管电磁吸力的平均值F,0,大于F,r,，但在某些时候，F,0,仍将小于F,r,（这将使衔铁产生释放趋势（因吸力的平均值大于反力，且脉动的频率较高，不可能产生释放效果），从而使衔铁产生振动，发出噪声。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,为消除振动和噪声，在电磁铁的铁心和衔铁的两个不同端部各开一个槽，槽内嵌装一个用铜、康铜或镍铬合金材料制成的短路环（又称减振环或阻尼环），如图3-6a所示。短路环把铁心中的磁通分为两部分，即不穿过短路环的,1,和穿过短路环的,2,，且,2,滞后,1,，即,1,和,2,不同时为零，则由 1和 2产生的电磁吸力也不同时为零，如图3-4b所示。这即保证了合成吸力始终大于反作用力，从而消除了振动和噪声。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,三、触头系统,电磁式低压电器的触头按接触方式可分为点接触式、线接触式和面接触式三种，分别如图3-7a、b和c所示。按触头的结构形式划分有桥式和指形触头两种，如图3-8a和b所示。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,触头是低压电器的执行部分，起接通和分断电路的作用。因此要求触头导电、导热性能良好，通常用铜制成。但铜易氧化，增大触头的接触电阻，使触头损耗加大，温度升高；而温度升高，反过来又使触头表面氧化加剧，导致恶性循环。对触头要求较高的电器，其触头采用银质或银基合金材料，这不仅在于其导电和导热性能均优于铜质触头，更主要的是其氧化膜对接触电阻影响不大，而且这种氧化层要在较高的温度下才会形成，且易粉化。因此，银质触头具有较低和较稳定的接触电阻。对于大、中容量低压电器的触头，如果触头采用滚动接触，可将氧化膜去掉，所以这种结构的触头，通常采用铜质材料。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,四、电弧及灭弧装置,电器在断开大电流或高电压电路时，在动、静触头之间会产生很强的电弧。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。,电弧形成过程：当触头间刚出现分断时，由于两触头间距离很小，因此产生很大的电场强度，在高热和强电场作用下，金属内部的自由电子从阴极表面逸出，奔向阳极；这些自由电子在电场中高速运动时要撞击中性气体分子，使之激励和游离，产生离子和电子，而电子在强电场作用下继续向阳极运动，并撞击其它的中性气体分子。这样在触头间就产生了大量的正负离子和电子，形成了炽热电子流，即电弧。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,电弧的危害：（1）电弧一方面会烧蚀触头，降低触头的使用寿命；（2）使电路的切断时间延长；（3）造成弧光短路或引起其它事故。,常用的灭弧方法有以下几种：,1.双断口电动力灭弧,整个电弧分割成两段，同时利用触头回路本身的电动力F把电弧向相反的两个方向拉长，加快冷却并熄灭。,该方法一般用于容量较小的交流接触器等低压电器中。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,2.纵缝灭弧,灭弧罩是由耐热陶土、石棉、水泥等绝缘材料制成。,灭弧罩内每相都有一个纵缝，缝的下部宽以便放置触头；上部窄，以便压缩电弧，使电弧与灭弧室壁紧密接触。,当触头分断时，电弧被外磁场或电动力吹入纵缝内，其热量被缝壁迅速吸收，使电弧迅速冷却熄灭。该方法常用于交、直流接触器上。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,3.栅片灭弧,金属栅片插在灭弧罩内，各片之间互相绝缘。当动、静触头分断时，在触头间产生电弧，在电弧电流周围产生磁场。电弧周围空气中的磁场上疏下密，磁场对电弧产生向上的作用力，将电弧拉入栅片内，栅片将电弧分割成若,干个串联的短电弧，而栅片就是这些短电弧的电极，将总电弧压降分成几段，栅片间的电压都低于燃弧电压，同时，栅片将电弧导出，使电弧迅速冷却，促使电弧尽快熄灭。栅片灭弧多用于容量较大的交流接触器中。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,4.磁吹灭弧,当动触头与静触头分断时，在触头间产生电弧，这个电弧在短时间内通过自身仍维持负载电流而存在，此时该电流在电弧未熄灭前形成两个磁场，一个是该电流在电弧周围形成的磁场，另一个是该电流流过磁吹线圈在两导磁夹板间形成的磁场。在电弧的上方，两磁场方向相反，磁场强度,削弱；在电弧的下方两个磁场方向相同，磁场强度增强。电弧将从磁场强的一边被拉向弱的一边，向上运动，被拉长并吹入灭弧罩内，促使电弧迅速熄灭。同时，在静触头上的弧根将逐渐转移到引弧角上从而减轻了触头的灼伤。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,第三章 常用低压电器,第二节,电磁式接触器,第二节电磁式接触器,电磁式接触器是一种自动的电磁式开关。适用于远距离频繁地接通或断开交直流主电路。主要用于控制电动机、电热设备、电焊机、电容器组等。它具有欠电压释放保护功能。,在电力拖动系统中被广泛应用。,接触器按主触头通过的电流种类不同，可分为交流接触器和直流接触器两类。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,一、交流接触器,1.交流接触器的结构,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,图3-13 CJT1系列交流接触器,1-灭弧罩 2-触头压力弹簧片 3-主触头,4-反作用弹簧 5-线圈 6-短路环 7-静触头,8-弹簧 9-动铁心 10-辅助常开触头,11-辅助常闭触头,（a）实物图,（b）结构图,（1）电磁机构使衔铁和铁心吸合或释放，从而带动动触头与静触头闭合或分断，来实现接通或断开电路。,（2）触头系统,分为主触头和辅助触头。,主触头用于通断电流较大的主电路，一般由三对常开触头组成；辅助触头用以通断电流较小的控制电路，通常由两对常开和两对常闭触头组成，起电气联锁或控制作用。,当线圈通电时，常闭触头先断开，常开触头后闭合；而线圈断电时，常开触头先恢复断开，常闭触头后恢复闭合。,常开触头又称动合触头，常闭触头又称动断触头。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,（3）灭弧装置容量较小的接触器常采用双断口桥形触头以利于灭弧，并在触头上方安装陶土灭弧罩。容量较大的接触器常采用纵缝灭弧罩和栅片灭弧装置。,（4）辅助部件包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构、底座及接线柱等。,反作用弹簧安装在动铁心和线圈之间，其作用是线圈断电后，推动衔铁释放，使各触头恢复原状态。缓冲弹簧安装在静铁心与线圈之间，其作用是缓冲衔铁在吸合时对静铁心和外壳的冲击力，保护外壳和底座。触头压力弹簧安装在动触头上面，其作用是增加动、静触头间的压力，从而增大接触面积，以减小接触电阻，防止触头过热而灼伤。传动机构的作用是在衔铁或反作用弹簧的作用下，带动动触头实现与静触头的接通和分断。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,2.交流接触器的工作原理,线圈两端加上一个交流电压后，使静铁心产生足够大的吸力，将衔铁吸合。通过中间传动机构带动常闭（辅助）触头先断开，三对主触头和常开（辅助）触头后闭合。,当加在接触器线圈两端的电压为零或较低时，由于电磁吸力消失或过小，不足以克服反作用弹簧的反作用力，衔铁即会在反作用力下复位，带动常开触头（主、辅）先恢复断开，辅助常闭触头后恢复闭合。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,二、直流接触器,直流接触器适用于远距离频繁的接通和分断直流电路以及控制直流电动机。其结构和工作原理与交流接触器基本相同，常用的有CZ0系列和CZ18系列。,直流接触器主要由电磁系统、触头系统和灭弧装置三部分组成，图3-16为其结构示意图。,1.电磁系统,常用绕棱角转动的拍合式电磁机构。可用整块的铸铁,或铸钢制成(没有涡流和磁滞损耗)，端面也不需安装短路环。为保证衔铁能可靠地释放，磁路中垫有非磁性垫片，以减少剩磁的影响。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,图3-15 CZ0系列和CZ18系列直流接触器实物图,（a）CZ0系列直流接触器,（b）CZ18系列直流接触器,2.触头系统,直流接触器的触头也有主、辅之分。由于主触头多采用滚动接触的指形触头，以延长触头的使用寿命。辅助触头多采用双断点桥式触头，并可有若干对。,为了减小运行时的线圈功耗及延长吸引线圈的使用寿命，容量较大的直流接触器线圈经常采用串联双绕组，其接线如图3-17所示。在电路刚接通瞬间，保持线圈被常闭触头短路，可使起动线圈获得较大的电流和吸力。当接触器动作后，起动线圈和保持线圈串联通电，由于电压不变，所以电流较小，但仍可保持衔铁被吸合，从而达到省电的目的。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,3.灭弧装置,直流接触器的主触头在分断较大直流电流时，会产生强烈的电弧。,在同样的电气参数下，熄灭直流电弧要比熄灭交流电弧困难的多。,交流接触器触头间产生的电弧在自然过零时能自动熄灭，而直流电弧因为不存在自然过零点，所以只能靠拉长电弧和冷却电弧来熄灭电弧。,直流灭弧装置一般比交流灭弧装置复杂，这也是为什么对直流接触器触头的要求比交流接触器要高，接触器按触头通断电流的种类进行分类（而不是按线圈通过电流的种类），且交、直流接触器不能相互替代的原因。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,三、接触器的主要技术数据,接触器的主要技术数据有：接触器额定电压和额定电流、接触器线圈额定电压、主触头接通与分断能力、接触器机械寿命与电气寿命、接触器额定操作频率、接触器线圈的动作值等。,1.额定电压,接触器的额定电压指的是主触头的额定电压。交流接触器主要有220V、380V（500V）和660V，直流接触器主要有110V、220V和440V。,2.额定电流,接触器的额定电流指的是主触头的额定工作电流。它是在额定电压、使用类别和操作频率一定的条件下规定的，目前常用的电流等级为10800A。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,3.电气寿命和机械寿命,电气寿命指接触器带额定负荷的情况下能够动作的次数，机械寿命指接触器不带负荷的情况下能够动作的次数。,4.操作频率,操作频率指接触器每小时的操作次数,一般为300、600、1200次/h几种。,5.线圈的额定电压,交流有36V、110V（127V）、220V、380V；直流有24V、48V、110V、220V、440V。其中交流127V属于淘汰等级。,6.动作值,指接触器的吸合电压和释放电压。线圈电压达到其额定电压的85%或以上时，衔铁应可靠地吸合；低于其额定电压的70%或突然消失时，衔铁要可靠地释放。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,表3-1CJ0和CJ10系列交流接触器主要技术数据,四、接触器主要产品介绍,1.常用的交流接触器,常用的交流接触器有CJO、CJ10、CJ10X、CJ12、CJ20、CJX1、CJX2、3TB、3TD、LG1-D等系列。,型号,主触头,辅助触头,线圈,可控制三相异步电动机的最大功率(KW),额定操作频率(次/h),对数,额定电流(A),额定电压(V),对数,额定电流(A),额定电压(V),电压(V),功率(VA),220V,380V,CJ0-10,3,10,380,均为2常开、2常闭,5,380,可为36,110,(127),220,380,14,2.5,4,1200,CJ0-20,3,20,33,5.5,10,CJ0-40,3,40,33,11,20,CJ0-75,3,75,55,22,40,600,CJ10-10,3,10,11,2.2,4,CJ10-20,3,20,22,5.5,10,CJ10-40,3,40,32,11,20,CJ10-60,3,60,70,17,30,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,2.常用的直流接触器,常用的直流接触器有CZ0、CZ17、CZ18、CZ21等多个系列。其中CZ0系列产品的结构紧凑、体积小、易于维修保养，其零部件的通用性强，被广泛应用。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,3.B系列交流接触器,B系列交流接触器是是引进德国BBC公司生产线和生产技术而生产的交流接触器，采用了合理的结构设计，有“正装式”和“倒装式”两种结构布置形式。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,图3-19 B系列交流接触器实物图,“正装式”结构触头系统在前面，电磁系统在后面。而“倒装式”结构是指触头系统在后面，电磁系统在前面，这种布置由于磁系统在前面，具备了更换线圈方便、接线方便(接线距离缩短)等优点；另外，便于安装多种附件，如辅助触头、TP型气囊式延时继电器。,4.真空接触器,常用的交流真空接触器有CJK系列产品，它具备体积小，通断能力强，寿命长，可靠性高等优点，主要适用于交流50HZ、额定电压达600V或1140V，额定电流为600A的电力电路中。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,图3-20 CJK5真空接触器实物图,5.固体接触器,固体接触器又叫半导体接触器，它是由晶闸管和交流接触器组合而成的混合式交流接触器。目前生产的CJW1-200A/N型是由五台晶闸管交流接触器组装而成的。固体接触器属新产品，在生产中的应用才刚开始,必将随着电子技术的发展得到逐步推广。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,五、接触器的选用原则,在选用接触器时，应遵循下面的原则进行：,1.接触器类型的选择,交流负载选用交流接触器，直流负载选用直流接触器。,2.主触头的额定电压的确定,主触头的额定电压应大于或等于主电路的工作电压。,3.主触头额定电流的确定,当接触器控制电阻性负载时，主触头额定电流应不小于被控负载的额定电流；当接触器控制不频繁起动、制动及正反转的电动机时，主触头额定电流应大于或稍大于电动机的额定电流；当接触器控制频繁起动、制动及正反转的电动机时，应适当增大接触器主触头的额定电流（可按二倍的额定电流进行选择）。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,4.吸引线圈的额定电压和频率的确定,吸引线圈的额定电压和频率要与所在控制电路的电压和频率保持一致。,5.触头数量的确定,根据在电路中使用接触器触头数量和种类的实际情况来确定接触器的触头数量和种类。当触头数量和种类不能满足要求时，要想法解决。,六、接触器的维护,接触器在运行过程中要进行定期的维护，做到：,1.定期检查接触器的零件，要求可动部分灵活，紧固件无松动。对损坏的零部件应及时修理或更换。,2.保持触头表面的清洁，不允许粘有油污。,3.接触器不允许在去掉灭弧罩的情况下使用。,4.若接触器一旦不能修复，应及时更换。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,七、接触器的常见故障及处理方法,接触器在长期使用过程中，由于自然磨损或使用维护不当，会产生故障而影响其正常工作。接触器的常见故障及处理方法见表3-5。,八、接触器的图形和文字符号,接触器的图形符号如图3-21所示（有时为区分主、辅触头，常在主触头上画上半圆），文字符号为KM。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,故障现象,产生故障的原因,排除方法,触头过热,1、通过动、静触头间的电流过大,2、触头压力不足,3、触头表面接触不良,减小负载或更换触头容量大的接触器；调整触头压力弹簧或更换新触头；清洗修整触头使其接触良好,触头磨损,1、电弧或电火花的高温使触头金属气化,2、触头闭合时的撞击及触头表面的相对滑动摩擦,当触头磨损至超过原有厚度1/2时，更换新触头,衔铁不释放,1、触头熔焊粘在一起,2、铁心端面有油污,3、铁心剩磁太大,4、机械部分卡阻,修理或更新触头,清理铁心端面,调整铁心的防剩磁间隙或更换铁心,修理调整，消除机械卡阻现象,衔铁振动或噪声大,1、衔铁或铁心接触面上有锈垢、油污、灰尘等或衔铁歪斜,2、短路环损坏,3、可动部分卡阻或触头压力过大,4、电源电压偏低,清理或调整铁心端面,更换短路环,调整可动部分及触头压力,提高电源电压,线圈过热或烧毁,1、线圈匝间短路,2、铁心与衔铁闭合时有间隙,3、电源电压过高或过低,更换线圈,修理调整铁心或更换,调整电源电压,吸力不足,1、电源电压过低或波动太大,2、线圈额定电压大于电路实际工作电压,3、反作用弹簧压力过大,4、可动部分卡阻、铁心歪斜,调整电源电压,更换线圈，使其电压值与电源电压匹配,调整反作用压力弹簧,调整可动部分及铁心,表3-5接触器的常见故障及处理方法,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,第三章 常用低压电器,第三节电磁式继电器,第三节电磁式继电器,一、电磁式继电器的基本结构和分类,1.电磁式继电器的基本结构,电磁式继电器广泛应用于电力拖动控制系统中，其结构及工作原理与接触器类似，也是由电磁机构和触头系统等组成。与接触器的区别主要表现在继电器只能用于切换电流较小的控制电路或保护电路（各触头允许通过的电流多为5A），而不能控制主电路；继电器可对多种输入信号量的变化作出反应，而接触器只能对电压信号作出反应；继电器不设专门的灭弧装置且触头无主、辅之分。另外，继电器一般还具有改变释放弹簧松紧和改变衔铁打开后磁路气隙大小的调节装置。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,2.电磁式继电器的种类,电磁式继电器的种类很多，按用途分有控制继电器、保护继电器和通信继电器。按输入量分有电压继电器、电流继电器、时间继电器和中间继电器。按通人电磁线圈电流种类不同有交流继电器和直流继电器。,二、电磁式继电器的特性和主要参数,1.电磁式继电器的特性,继电器的特性是用输入输出特性来表示的，当改变继电器输入量大小时，对于输出量的触头只有“通”与“断”两个状态，所以继电器的输出量也只有“有”和“无”两个量。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,图3-22 继电器的输,入-输出特性,2.电磁式继电器的主要参数,（1）额定电压或额定电流电压继电器的额定电压指的是线圈的额定电压；电流继电器的额定电流指的是其线圈的额定电流。,（2）动作电压或动作电流电压继电器的动作电压指的是使其衔铁开始运动时线圈两端的电压；电流继电器的动作电流则是指使电流继电器衔铁开始运动时通过其线圈的电流。,（3）返回电压或返回电流返回电压是指电压继电器衔铁开始返回动作时线圈两端的电压；返回电流是指电流继电器衔铁开始返回动作时流过线圈的电流。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,（4）返回系数是指继电器的释放值与吸合值的比值，以K表示。,对于电压继电器，电压返回系数KV为：,K,V,=U,r,/U,0,（式 3-3）,式中：U,r,为释放电压（V）；U,0,为吸合电压,（,V）。,对于电流继电器，电流返回系数KI为：,K,I,=I,r,/I,0,（式 3-4）,式中：I,r,为释放电流（）；,0,为动作电流（）。,返回系数实际上反映了继电器吸力特性和反力特性配合的紧密程度。不同场合要求不同的值，返回系数是可以调节的。,（5）整定值按控制需要，预先给继电器设置并能达到的一个动作值或返回值。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,三、电压继电器,用来反映电压变化的继电器叫电压继电器。电压继电器的线圈为电压线圈，在使用时并联在电路中，其匝数多、导线细、阻抗大。,1.过电压、欠电压和零电压继电器,电压继电器分为过电压继电器、欠电压继电器和零电压继电器。过电压继电器是在电压为额定电压的105%120%以上时动作（正常电压时处于释放状态）。零电压继电器是欠电压继电器的一种特殊形式，当端电压降至或接近零时方动作的电压继电器。欠电压继电器和零电压继电器在电路正常工作时，衔铁与铁心是吸合的,当电压降到额定电压的40%70%时，欠电压继电器的衔铁释放，当电压降低至额定电压的1025%时，零电压继电器动作。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,2.电压继电器动作电压的整定方法,（1）吸合电压的整定方法,交直流电压继电器均可采用滑线变阻器分压的方法来获取继电器的吸合电压U,0,，如图3-23所示。合上电源开关QS，接通电源，移动滑线变阻器，,将输出电压调节到电压继电器要求的吸合电压值，并保持滑动端头A不再改变。这时，改变电压继电器KV释放弹簧的松紧程度，直至衔铁刚好吸合动作为准。图中指示灯HL用于指示继电器动作。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,图3-23 电压继电器吸合电压,的整定电路,（2）释放电压的整定方法,释放电压U,r,的整定实验电路与图3-23相同。先将滑线变阻器滑动端点置于吸合电压位置，然后合上电源开关QS，此时继电器衔铁吸合，再移动滑线变阻器滑动端，使变阻器输出电压降低，当线圈电压减小到所要求的释放电压值时若衔铁不释放，则拉开电源开关，移动滑动端点返回吸合电压位置，在继电器衔铁内侧面加装非磁性垫片后，重新合上QS使衔铁吸合，再移动滑动端点使变阻器输出电压减小至所要求的释放电压值。若衔铁还不释放，重复上述过程，直至衔铁在所要求的释放电压值刚好产生释放动作时为止。这时指示灯HL由亮转为不亮，表示衔铁从吸合状态转为释放状态。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,3.电压继电器图形和文字符号,电压继电器的图形符号如图3-24所示，其文字符号为KV。,4.电压继电器的选择,主要依据继电器的触头数目，线圈额定电压及继电器触头种类等进行。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,图3-24 电压继电器的符号,四、电流继电器,用来反映电流变化的继电器叫电流继电器。其线圈为电流线圈，串联在被测电路中，匝数少、导线粗、阻抗小；可分为过电流继电器和欠电流继电器。,1.过电流继电器,过电流继电器主要用于电路的过电流保护。在电路正常工作时，过电流继电器不动作，当电流超过某一整定值时才动作。通常，交流过电流继电器的吸合电流I,0,=（1.1 3.5）I,N,，直流过电流继电器的吸合电流I,0,=（0.75 3）I,N,。,手控电器,主令电器,低压电器,基本知识,电磁式,接触器,电磁式,继电器,热继电器,熔断器,速度继,电器,低压断,路器,（a）外形图 （b）结构图,图3-25 JT4系列过电流继电器,