电气元件作用及结构图形符号详解.ppt

第一章第一章 常用低压电器常用低压电器重点重点重点重点：接触器、继电器、按钮、开关等电器元件的结构、原：接触器、继电器、按钮、开关等电器元件的结构、原理、符号和选择方法。理、符号和选择方法。难点难点难点难点：各种器件的认识和正确的选择、使用方法。：各种器件的认识和正确的选择、使用方法。低压电器定义低压电器定义n n定义：交流定义：交流1200V1200V以下、直流以下、直流1500V1500V以下为低压，在此电压以下为低压，在此电压范围内使用的电器元件，统称低压电器范围内使用的电器元件，统称低压电器n n发展方向：小体积、高可靠性、使用方便、功能可组合性发展方向：小体积、高可靠性、使用方便、功能可组合性方向发展。方向发展。第一章第一章 常用低压电器常用低压电器1.1电磁式低压电器1.2接触器（交流、直流）1.3低压断路器和低压隔离器1.4继电器1.5熔断器1.6主令电器1.1 电磁式低压电器电磁式低压电器定义定义：利电磁式机构原理工作的低压电器。构成构成：电磁式电器：电磁机构+执行机构+灭弧装置 1.1 电磁式低压电器电磁式低压电器1.1.1 1.1.1 电磁机构电磁机构结构结构结构结构：固定铁心，衔铁，电磁线圈。（吸引线圈）：固定铁心，衔铁，电磁线圈。（吸引线圈）分类：直动式，拍合式。分类：直动式，拍合式。外形见外形见图图1.1.11.1.1原理原理原理原理：电磁线圈通电后，电磁吸力大于弹性力，使衔铁闭：电磁线圈通电后，电磁吸力大于弹性力，使衔铁闭合。合。铁心材料铁心材料铁心材料铁心材料：直流直流电工软铁；电工软铁；交流交流硅钢片（端面嵌铜短路环克服交流颤抖声）硅钢片（端面嵌铜短路环克服交流颤抖声）电磁吸力电磁吸力电磁吸力电磁吸力：F=4*10F=4*105 5B B2 2S S（S S为铁心磁极截面积）为铁心磁极截面积）1.1 电磁式低压电器电磁式低压电器1.1.2 触头系统n n 结构：图1.1.2 桥式桥式 ：点接触：点接触 面接触面接触 指式：线接触，滚动摩擦，适用于大电流。n n 材料：黄铜指式；银铜合金桥式1.1 电磁式低压电器电磁式低压电器1.1.3 灭弧系统用途用途：用于熄灭触头分断负载电流时产生的电弧。电弧种类电弧种类：交流电弧和直流电弧 交流电弧存在交流过零点，电弧易熄灭灭弧原理灭弧原理：迅速拉长电弧迅速拉长电弧冷却和去游离法冷却和去游离法1.1 电磁式低压电器电磁式低压电器n n灭弧方法：机械灭弧法：利用弹性力、迅速拉长电弧机械灭弧法：利用弹性力、迅速拉长电弧缝灭弧法：分割电弧，并有冷却作用。如：纵缝灭弧法：分割电弧，并有冷却作用。如：纵缝陶土灭弧罩缝陶土灭弧罩 栅片灭弧法：金属栅片分割电弧栅片灭弧法：金属栅片分割电弧 见见图图1.1.31.1.3磁吹灭弧法：电磁吸力的作用下迅速拉长电弧磁吹灭弧法：电磁吸力的作用下迅速拉长电弧使用于熄灭直流电弧。使用于熄灭直流电弧。1.2 接触器（交流、直流）接触器（交流、直流）n n用途用途：自动接通和断开大电流负荷电路n n构成构成：电磁机构+触头+灭弧罩图1.2.1n n常用型举例：常用型举例：CJ2040n n选择的主要参数选择的主要参数：主触点额定电流根据负载确定 吸引线圈额定电压36、127、220、380n n电气符号电气符号：图形及文字 图1.2.2 n n接触器外形结构11.3 低压断路器和低压隔离器低压断路器和低压隔离器 1.3.1低压隔离器（刀开关）n n用途：通、断小负荷电流，电源隔离。n n结构：触刀，触头插座。绝缘电板，操纵手柄。（大容量灭弧罩）n n主要类型：带熔断器、带灭弧装置、铁壳负荷开关、胶盖开关等。n n型号举例：HD13400/31n n符号：图1.3.2 刀开关1.3 低压断路器和低压隔离器低压断路器和低压隔离器n n1.3.2 组合开关n n结构：带弹簧储能功能，旋转操作，三层结构的刀式开关 图1.3.1n n型号举例：HZ10条列，主要参数：INN（10A、25A、60A）；极数（1、2、3、4）；UNN=380Vn n符号：图1.3.2 组合开关外形1.3 低压断路器和低压隔离器低压断路器和低压隔离器n n1.3.3 1.3.3 低压断路器低压断路器 又称自动空气开关又称自动空气开关n n功能：不频繁接通、断开负载电路，并具有故障自动跳闸功能。功能：不频繁接通、断开负载电路，并具有故障自动跳闸功能。n n分类：框架式（万能式）分类：框架式（万能式）大容量；塑壳式大容量；塑壳式n n结构：触头结构：触头+灭弧装置灭弧装置+脱扣机构脱扣机构+操作结构操作结构n n脱扣：脱扣：电磁脱扣电磁脱扣电压、电流（过流和短路时）电压、电流（过流和短路时）热脱扣热脱扣实验脱扣实验脱扣 参见参见图图1.3.31.3.3特点：脱扣，排除故障后可重合闸（不换部件）。特点：脱扣，排除故障后可重合闸（不换部件）。n n主要参数：主要参数：DW15DW15系列系列万能式断路器（低压）万能式断路器（低压）DZ20DZ20系列系列塑壳式断容器塑壳式断容器DE20DE2040 40 额定电流额定电流 负载电流负载电流n n符号：符号：图图1.3.41.3.4 常用低压断路器常用低压断路器外形外形1 11.4 继电器继电器n n用途：根据信号变化，接通或断开电路（信号变换）用途：根据信号变化，接通或断开电路（信号变换）n n构成：传感器构成：传感器+输出触点输出触点n n分类：中间、电流（过、欠）、电压（过、欠）、时分类：中间、电流（过、欠）、电压（过、欠）、时间、热继电器、速度、压力、温度等间、热继电器、速度、压力、温度等 1.4.1 1.4.1 中间继电器中间继电器1.4.21.4.2电流继电器电流继电器1.4.3 1.4.3 时间继电器时间继电器1.4.4 1.4.4 热继电器热继电器1.4.5 1.4.5 速度继电器速度继电器 1.4.61.4.6 固态继电器固态继电器1.4.1 中间继电器中间继电器n n用途（功能）：增加控制点数或信号放大。用途（功能）：增加控制点数或信号放大。n n分类：交流、直流（电子电路常用）分类：交流、直流（电子电路常用）n n结构：电磁结构（电压线圈）结构：电磁结构（电压线圈）+触头系统触头系统n n型号举例：型号举例：JZ7-44JZ7-44n n符号：符号：图图1.4.11.4.1 主要参数：主要参数：触点形式、个数及电流吸引线圈的电压等级触点形式、个数及电流吸引线圈的电压等级 交流：交流：12.36.127.220.38012.36.127.220.380 直流：直流：5.6.9.12.18.24.36.48.60.110 5.6.9.12.18.24.36.48.60.110 常用中间继电器和小型继电器常用中间继电器和小型继电器外形外形1 1 、1.4.2 电流、电压继电器电流、电压继电器1 1、结构：电磁机构、结构：电磁机构+触点触点2 2、定义：依据线圈的电流或电压（输入）大小而输出触点、定义：依据线圈的电流或电压（输入）大小而输出触点动作的电器。动作的电器。3 3、分类：过流（压）：过流后时触点动作。、分类：过流（压）：过流后时触点动作。欠流（压）：欠流后时触点复位。欠流（压）：欠流后时触点复位。4 4、常用型号：电流、常用型号：电流JL14 JL14、JT3JT3等例等例 电压电压DJDJ1001005 5、符号：、符号：图图1.4.21.4.2 常用电压、电流继电器及常用电压、电流继电器及互感器互感器1.4.3 时间继电器时间继电器n n定义：按时间原则工作的继电器。n n用途：用于时间控制，又称定时器。n n延时类型：通电延时型、断电延时型。n n结构分类：空气式、电子式（数字式）、电动式等。n n空气式时间继电器空气式时间继电器n n电子式时间继电器电子式时间继电器n n电动式时间继电器电动式时间继电器空气式时间继电器空气式时间继电器n n构成：电磁机构构成：电磁机构+触头触头+汽缸（活塞）汽缸（活塞）n n原理：利用空气阻尼的原理工作。原理：利用空气阻尼的原理工作。图图1.4.3 1.4.3 a a通电延时型、通电延时型、b b断电延时型断电延时型n n主要参数：主要参数：延时类型及触点延时类型及触点 吸引线圈电压，吸引线圈电压，延时范围延时范围 0.460S0.460S或或0.4180S0.4180Sn n电气符号：电气符号：图图1.4.41.4.4n n特点：价低、可靠、定时精度差特点：价低、可靠、定时精度差电动式时间继电器电动式时间继电器n n构成：同步机+减速器+执行结构（触头）n n优：延时时间长、精度高。缺：结构复杂、体积大。n n型号举例：JS10系列 7PR系列 电子式时间继电器电子式时间继电器n n分类：晶体管式（阻容式）：利用充放电原理延时工作，小型继电器触点输出。数字式：脉冲+计数+执行机构。n n型号：晶：JS14、ST3P系列 数：JSS14系列 常用时间继电器外形1、1.4.4热继电器热继电器n n用途：用于三相交流异步电动机（笼型）的过载保护。（含断相保护）用途：用于三相交流异步电动机（笼型）的过载保护。（含断相保护）n n分类：双金属片式分类：双金属片式常用常用 电子式电子式n n结构：热元件结构：热元件+触头触头+动作机构动作机构+整定装置整定装置+复位装置复位装置 参见参见图图1.4.51.4.5n n原理：由双金属片的变形，通过导板，分断触点。原理：由双金属片的变形，通过导板，分断触点。复位：故障排除后，手动复位复位：故障排除后，手动复位 整定：通常整定在电动机的额定电流上。整定：通常整定在电动机的额定电流上。n n型号：型号：JR1620JR1620，JR36JR36n n参数：参数：n n额定电流额定电流n n热元件额定电流及整定范围。热元件额定电流及整定范围。n n符号：符号：图图1.4.61.4.6 常用的热继电器常用的热继电器及其他控制器及其他控制器1.4.5 速度继电器速度继电器n n用途：检测转速的过零点。多用于反接制动时，切除反相用途：检测转速的过零点。多用于反接制动时，切除反相序电源。序电源。n n结构：转子（磁极）结构：转子（磁极）+笼型空心绕组笼型空心绕组+触头触头 图图1.4.71.4.7n n原理：电磁感应与鼠笼式异步机相似。转动时，笼型绕组原理：电磁感应与鼠笼式异步机相似。转动时，笼型绕组感生电势，形成电流后受力而摆动，摆锤拨动触头系统工感生电势，形成电流后受力而摆动，摆锤拨动触头系统工作。作。n n停转时（停转时（N=0N=0），摆锤垂立，触头复位。），摆锤垂立，触头复位。n n型号：型号：JY1JY1（复位转速（复位转速100r/min100r/min）、）、JFZ0JFZ0n n符号：符号：图图1.4.81.4.81.4.6 固态继电器固态继电器n n构成：由电力开关器件组成，由输入信号电压，控制输出电子器构成：由电力开关器件组成，由输入信号电压，控制输出电子器 件导通。件导通。n n用途：为无触点继电器，无火花。广泛应用在数字电路和计控系统。用途：为无触点继电器，无火花。广泛应用在数字电路和计控系统。n n分类：交流输出和直流输出两大类。分类：交流输出和直流输出两大类。（ACACSSRSSR、DCDCSSRSSR）分别用来通断交）分别用来通断交/直流负载。直流负载。n n应用举例（应用举例（ACACSSRSSR）参见图）参见图1.4.91.4.9：原理：原理：n n1.21.2端施加端施加U US S时，时，3.43.4端接通。端接通。n n1.21.2端无端无U US S时，时，3.43.4端开关截止。端开关截止。n n常用型号：常用型号：JGXJGXF F系列（电流有系列（电流有1080A1080A的的 8 8种规格）。种规格）。n n主要参数：主要参数：输入信号电压范围输入信号电压范围 输出额定电压输出额定电压/电流电流 耐压强度耐压强度 参见参见1717页页 表表1-6 1-6 固态继电器固态继电器外形结构外形结构1.5 熔断器熔断器用途：用于低压电路的短路保护。用途：用于低压电路的短路保护。1.5.1 1.5.1 保护持性及参数保护持性及参数1 1、构成：外壳构成：外壳+熔体（芯）熔体（芯）。材料：低熔点、铝锡合金、铜等金属材料：低熔点、铝锡合金、铜等金属2 2、保护（熔断）特性：、保护（熔断）特性：图图1.5.11.5.1熔体成流超过熔体成流超过I IfNfN,熔断。熔断。熔断时间与熔体电流成反比。熔断时间与熔体电流成反比。熔体电流小于等于熔体电流小于等于I IfNfN时，不会熔断、可以长期工作。时，不会熔断、可以长期工作。3 3、分类：插入式、螺旋式、管式（无填料封闭管式、分类：插入式、螺旋式、管式（无填料封闭管式、填料封填料封闭管式）、导轨式、速熔式。闭管式）、导轨式、速熔式。1.5 熔断器熔断器4 4、主要参数：主要参数：n n熔断器额定电流（外壳）熔断器额定电流（外壳）n n熔体额定电流（熔体）熔体额定电流（熔体）举例：举例：RT18RT18系列系列 ，主要参数见，主要参数见1717页，表页，表1.91.95 5、选择、确定熔体电流，选配合适外壳。选择、确定熔体电流，选配合适外壳。n n上、下级电路保护熔体的配合，电流比值不小于上、下级电路保护熔体的配合，电流比值不小于1.61.6：1 1n n照明或阻性负载，熔体电流照明或阻性负载，熔体电流I IfNfNI.I.n n单台电机。单台电机。I IfNfN（1.51.5.）n n多台电机不同时起动多台电机不同时起动I IfNfN（1.51.5.）A A 6 6、符号：、符号：图图1.5.2 1.5.2 熔断器外形熔断器外形1.6 主令电器主令电器n n主令电器的用途：发布控制信号或指令n n类别：按钮、执行开关、万能转换开关、主令控制器等1.6.1 按钮和指示灯1.6.2 位置开关1.6.3 万能转换开关和主令控制器1.6.4 凸轮控制器1.6.1 按钮和指示灯按钮和指示灯1 1、按钮的构成：静触点、动触点、复位弹簧、按钮帽外壳。、按钮的构成：静触点、动触点、复位弹簧、按钮帽外壳。参见参见图图1.6.11.6.12 2、分类：结构形式（组合式、指示灯式）、分类：结构形式（组合式、指示灯式）、操作方式（带锁定按动式（无自动复位功能）、不带锁定操作方式（带锁定按动式（无自动复位功能）、不带锁定按动式、旋转式按动式、旋转式 ）。）。3 3、工作原理：、工作原理：按下时，动静桥下移、常闭点（按下时，动静桥下移、常闭点（3 3、4 4）断开常开点（）断开常开点（1 1、2 2）闭合按钮松开时，弹性力使触桥复位，触点状态复原。闭合按钮松开时，弹性力使触桥复位，触点状态复原。4 4、型号举例：、型号举例：、1.6.1 按钮和指示灯按钮和指示灯5 5、选用考虑：额定电压、电流（）、结构形式、操作、选用考虑：额定电压、电流（）、结构形式、操作方式、触点对数、按钮颜色、有无指示灯及帽形（急停式）方式、触点对数、按钮颜色、有无指示灯及帽形（急停式）。6 6、符号：、符号：图图1.6.21.6.27 7、指示灯：氖泡、灯泡、半导体发光器件等。、指示灯：氖泡、灯泡、半导体发光器件等。主要参数及选择：主要参数及选择：额定电压、额定电压、.发光器件、颜色。发光器件、颜色。型号举例：型号举例：ND16-22ND16-22 按钮和指示灯外形按钮和指示灯外形1.6.2 位置开关位置开关用途：用于运部部件的位置或行程的检测和控制。用途：用于运部部件的位置或行程的检测和控制。主要包括行程开关、微动开关、接近开关、光电主要包括行程开关、微动开关、接近开关、光电开关等。开关等。1 1、行程开关构成：静触头、动静桥、压动杆。、行程开关构成：静触头、动静桥、压动杆。工作原理与按钮相似，但操作形式为挡铁压动工作原理与按钮相似，但操作形式为挡铁压动式。参见式。参见图图1.6.31.6.32 2、分类：（操作头型式）、分类：（操作头型式）直杆式、单轮式、双轮式等直杆式、单轮式、双轮式等 （按复位方式为自动复位式和非自动复位式）。（按复位方式为自动复位式和非自动复位式）。3 3、型号举例：、型号举例：行程开关外形行程开关外形2、接近开关、接近开关n n分类：电感式、电容式、霍尔式n n用途：非接触式，能检测金属物体的接近状态。3、光电开关、光电开关n n工作原理：利用红外发射和接收的原理检测物体的到来。n n主要类型：对射式对射式发射和接收分开设置，物体经过时，阻发射和接收分开设置，物体经过时，阻断光源。断光源。反射式反射式发射和接收装在一起，利用被捡物体的发射和接收装在一起，利用被捡物体的反射工作。反射工作。n n符号：参见图1.6.41.6.3 万能转换开关和主令控制器万能转换开关和主令控制器n n万能转换开关n n主令控制器万能转换开关万能转换开关n n结构特点：多挡住、多段式。可同时控制多回路，故称万能转换开关。（园盘操作）W型的一层结构原理见图1.6.5。触头座，凸轮、手柄、定位机构等组成用途：多用于仪表切换。n n常用型号：、系列 万能转换开关外形主令控制器主令控制器n n结构特点：凸轮非调整式主令控制器，是一种采用机械传动杠杆手动操作方式的多档位、多控制回路的控制电器。n n用途：主要用于起重设备的磁力控制。n n常用型号：、等1.6.4 凸轮控制器凸轮控制器n n结构特征：大电流的多挡住、多触头手动操作的开关电结构特征：大电流的多挡住、多触头手动操作的开关电器。触头的结构示意见器。触头的结构示意见图图1.6.61.6.6，由插式触头、手柄、转，由插式触头、手柄、转轴、凸轮、灭弧罩、定位机构的组成。轴、凸轮、灭弧罩、定位机构的组成。n n用途：用于起重机绕线式异步电动机的起动、调速、制用途：用于起重机绕线式异步电动机的起动、调速、制动控制。动控制。n n型号：、系列型号：、系列n n主要参数：触点的额定电流（、或、主要参数：触点的额定电流（、或、）n n符号：（万能、主令，凸轮）参见符号：（万能、主令，凸轮）参见图图.1.6.5 接线端子接线端子n n接线端子型号和外形第第1章章 小结小结n n本章主要介绍了接触器、继电器、低压断路器、刀开关、保护及主令电器等常用低压电器。重点介绍了电气元件的基本结构、工作原理及其主要参数、型号与图形符号。n n电气元件的技术参数是选用的主要依据，需要时可查阅产品样本和电工手册。图图1.1.1 磁路结构磁路结构图图1.1.2 触头结构示意图触头结构示意图图图1.2.2 接触器电气图形符号及文接触器电气图形符号及文字符号字符号图图1.1.3 栅片灭弧栅片灭弧图图1.2.1 CJ20交流接触器交流接触器图图1.3.1 组合开关结构示意图组合开关结构示意图图图1.3.2 刀开关和组合开关电气图刀开关和组合开关电气图形符号及文字符号形符号及文字符号图图1.3.3 低压断路器工作原理图低压断路器工作原理图图图1.3.4 低压断路器符号低压断路器符号图图1.4.1 中间继电器符号中间继电器符号图图1.4.2 电流、电压继电器电气图电流、电压继电器电气图形及文字符号形及文字符号图图1.4.3 时间继电器时间继电器图图1.4.4 时间继电器的电气图形及时间继电器的电气图形及文字符号文字符号图图1.4.5 热继电器结构原理热继电器结构原理图图1.4.6 热继电器符号热继电器符号图图1.4.7 速度继电器原理速度继电器原理图图1.4.8 速度继电器的电气符号速度继电器的电气符号图图1.4.9 AC-SSR典型应用电路图典型应用电路图图图1.5.1熔断器的保护特性熔断器的保护特性图图1.5.2 熔断器的电气符号熔断器的电气符号图图1.6.1 按钮结构图按钮结构图1.6.2 按钮和指示灯电气符号按钮和指示灯电气符号图图1.6.3 行程开关结构示意图行程开关结构示意图图图1.6.4 行程开关及接近开关的电行程开关及接近开关的电气符号气符号图图1.6.5 万能转换开关万能转换开关图图1.6.6 凸轮控制器结构示意凸轮控制器结构示意 图图1.6.7 凸轮控制器图形文字符号凸轮控制器图形文字符号CJ20 技术规格与型号表示法技术规格与型号表示法DZ20系列低压断路器型号意义系列低压断路器型号意义JR36系列热继电器型号意义系列热继电器型号意义LA19按钮型号及含义按钮型号及含义D16指示灯型号及含义指示灯型号及含义LX19行程开关型号行程开关型号