常用低压电器

唐山科技职业技术学院用纸 第-1-页 第五章 本章目的与要求：   常用低压电器了解常用低压电器的结构。掌握常用低压电器的工作原理、图形符号、文字符号。会选用低压电器。 第一节概述 一、常用低压电器的分类 （一）按用途分类：控制电器、配电电器、执行电器等。 （二）按应用场合分类；低压电器、矿用电器、化工电器等。 （三）按操作方式分类：手动电器、自动电器。 （四）按使用系统分类：电力拖动系统电器、通信系统电器。 （五）按功能分类：由触头电器、无触头电器和混合电器。 （六）按拖动系统用电器分类：接触器、继电器等。 二、低压电器的应用 在电力拖动控制系统中，低压电器主要用于对电动机进行空制、调节和保护。在低压配电电路或动力装置中，低压电器主要用于对电路或设备进行保护以及通断、转换电源或负载。 三、低压电器额定工作制与正常工作条件 （一）额定工作制 （1）8小时工作制：电器通入稳定电流，工作时间不超过8小时。 （2）长期工作制：电器通入稳定电流，连续工作在8小时以上。 （3）短时工作制：有载与空载相互交替，有载时间小于无载时间。（4）断续周期工作制：有载与空载相互交替，且有一定比例。 （二）正常工作条件 （1）环境温度：—5～+40℃。 （2）安装地点：不超过海拔2000M。 （3）相对湿度：不超过50%。 （4）污染等级：共分为4级。 -1-机电系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-2-页低压电器的基本结构：由电磁机构和触头系统组成。 一、电磁机构 （一）电磁机构的结构形式 电磁机构由电磁线圈、铁心和衔铁三部分组成。电磁线圈分为直流线圈和交流线圈两种。直流线圈须通入直流电，交流线圈须通入交流电。 （二）电磁机构的工作特性 1．吸力特性 ①交流电磁机构的吸力特性： 在交流电磁机构中，由于交流电磁线圈的电流I与气隙δ成正比，所以在线圈通电而衔铁尚未闭合时，电流可能达到额定电流的5～6倍。如果衔铁卡住不能吸合，或频繁操作，线圈可能因过热而烧毁，所以在可靠性要求较高或操作频繁的场合，一般不采用交流电磁机构。 ②直流电磁机构的吸力特性： 在直流电磁机构中，电磁吸力F与气隙的平方成反比，所以衔铁闭合前后电磁吸力变化较大，但由于电磁线圈中的电流不变，所以直流电磁机构适用于动作频繁的场合。 由于直流电磁机构的通电线圈断电时，由于磁通的急剧变化，在线圈中会感应出很大的反电动势，很容易使线圈烧毁，所以在线圈的两端要并联一个放电回路。放电回路中的电阻值为线圈电阻的5～6倍。 + — 图5-1直流线圈的放电回路 ③交流电磁机构中短路环的作用 -2-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-3-页 短路环 Ф1Ф2 铁心 当线圈中通入交流电时，铁芯中出现交变的磁通，时而最大时而为零，这样在衔铁与固定铁心间因吸引力变化而产生振动和噪音。当加上短路环后，交变磁通的一部分将通过短路环，在环内产生感应电势和电流，根据电磁感应定律，此感应电流产生的感应磁通使通过短路环的磁通Ф2比Ф1在相位上滞后，由Ф2和Ф1产生的吸力F2和F1也有相位差，作用在磁铁上的力为F1+F2，只要合力大于反力，即可消除振动。 二、触头系统 触头的形式： 点接触式：常用于小电流电器中。 线接触式：用于通电次数多、电流大的场合。 面接触式：用于较大电流的场合。 三、电弧的产生和灭弧方法 （一）电弧的产生 当触头在分断时，若触头之间的电压超过12V，电流超过0．25A时，触头间隙内就会产生电弧。 （二）常用的灭弧方法 1．双断口灭弧 2．磁吹灭弧 3．柵片灭弧 4．灭弧罩灭弧 第三节电磁式接触器 接触器是一种适用于在低压配电系统中远距离控制频繁操作交、直流电路及大容量控制电路的自动控制开关电器。主要用于控制交、直流电动机，电热设备等。接触器分为直流继电器和交流继电器。 -3-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-4-页 接触器由电磁机构、触头系统、灭弧装置、释放弹簧、触头压力弹簧及底座等组成。见图5-2。 图5-2交流接触器结构示意图 接触器的基本工作原理是利用电磁原理，通过控制电路的控制和可动衔铁的运动来带动触头，控制主电路的通断。当接在控制电路中的线圈通电后，衔铁在电磁吸力作用下被吸向铁心，衔铁运动的同时带动触头动作，使其常闭触头分开，常开触头闭合。当线圈断电或线圈的电压过低时，电磁吸力消失或减弱，衔铁在释放弹簧的作用下释放，使触头复位，实现控制电路通断和失电压与欠电压释放保护功能。 二、接触器的主要技术参数 1．接触器的极数和电流种类 按主触头的个数分类:接触器有两极、三极和四极接触器。 按主触头接通和分断主电路的电流种类分类：有交流接触器和直流接触器。 2．额定工作电压：是指主触头之间的正常工作电压。直流接触器额定电压有：110V、220V、440V、660V；交流接触器额定电压有：127V、220V、380V、500V、600V。 3．额定工作电流：是指主触头正常工作电流。 4．额定通断能力：指主触头在规定条件下，能可靠地接通和分断的电流值。 127V、 -4-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-5-页 220V、380V。直流线圈有：110V、220V、440V。 6．允许操作频率：指接触器在每小时内允许的最高操作次数。 7．机械寿命和电气寿命：机械寿命是指接触器在需要修理或更换机构零件前所能承受的无载操作次数。电器寿命是在规定的正常工作条件下，接触器需要修理或更换零件前的有载次数。 8．接触器线圈的启动功率和吸持功率： 直流接触器的启动功率与吸持功率相等；交流接触器启动视在功率一般为吸持功率的5～8倍。线圈的工作功率是指吸持有功功率。 9．使用类别：接触器用于不同负载时，对主触头的接通和分断能力的要求也不同。接触器常见的使用类别及典型应用如下表所示。表5-1接触器的常见使用类别和典型用途 触 头电流种使用类别代典型用途举例类号 AC-1 主 触 DC-1 头DCDC-2 DC-4（直流）DC-3AC（交流）AC-2AC-3AC-4无感或微感负载，电阻炉绕线转子异步电动机的启动、制动笼型异步电动机的启动、运转和分断笼型异步电动机的启动、反接制动与反向、点动无感或微感负载，电阻炉并励电动机的启动、反接制动、点动串励电动机的启动、反接制动、点动白炽灯的接通 三、常用典型接触器 （一）交流接触器：CJ20、B系列接触器的技术数据见书P．123。 （二）切换电容器接触器：用于低压无功补偿设备中。 （三）真空交流接触器：适用于条件恶劣及危险环境中。 -5-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-6-页 （四）直流接触器：主要用于直流电力系统中。 四、接触器的选用 1）接触器极数和种类的选择： ①根据主触头接通和分断的电流种类，选用直流和交流接触器。 ②根据主触头控制的相数确定接触器的极数。 ③根据接触器应用场地的条件选用普通接触器还是特殊接触器。 2）根据接触器所控制负载的工作任务选择相应的接触器。 3）根据负载的功率和操作情况来确定接触器主触头的电流等级。 4)根据接触器主触头所控制电路电压等级来确定接触器的额定电压等级。 5）接触器线圈的额定电压由所接控制电路电压来确定。 6）接触器常开、常闭触头数目要满足控制要求。 第四节电磁式电压、电流继电器 继电器是一种控制元件，根据输入信号的不同而达到不同的控制目的。继电器一般用来接通和断开控制电路。 一、电磁式继电器的基本结构及分类 （一）电磁式继电器的基本结构 电磁式继电器有直流和交流之分，其结构和工作原理与接触器基本相同，但触头的通断电流值比接触器小，没有灭弧装置。由于继电器为了满足控制要求，需要调节继电器的动作参数，故又调节装置。 （二）电磁式继电器的分类 按输入信号不同分：有电压继电器、电流继电器、时间继电器等。按线圈种类不同分：有交流和直流继电器。 按用途分：有控制继电器、保护继电器等。 二、继电器的主角要技术参数 1．额定参数：是指继电器的线圈和触头在正常工作时允许的电压或电流值。 2．动作参数：即继电器的吸合值和释放值。对电压继电器为吸和电压U0和释放电压Ur；对电流继电器为吸合电流和释放电流。 -6-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-7-页 4．返回参数：是指继电器的释放值与吸合值的比值，用K表示。不同的应用场合要求继电器的返回参数不同。 5．动作时间：有吸合时间和释放时间两种。吸合时间是指线圈接受电信号起，到衔铁完全吸合所需的时间；释放时间是指从线圈断电到衔铁完全释放所需的时间。 三、电磁式电压继电器与电流继电器 （一）电磁式电压继电器 1．过电压继电器：在电路中用于过电压保护。当线圈为额定电压时，衔铁不吸合，只有当线圈电压高于其额定电压一定值时，衔铁才吸合相应触头动作；当线圈电压低于继电器释放电压时，衔铁返回释放状态，相应触头也返回到原始状态。 2．欠电压继电器：在电路中用于欠电压保护。当线圈电压低于额定电压时，衔铁就吸合，而当线圈电压很低时衔铁才释放。 （二）电磁式电流继电器 1．过电流继电器：正常工作时，线圈流过负载电流，衔铁不吸合；当流过线圈的电流超过一定值时，衔铁吸合使触头动作，常闭触头打开，切断接触器线圈电路，使接触器线圈释放，接触器主触头断开主电路，起到保护作用。 2．欠电流继电器：正常工作时，线圈流过额定电流，衔铁处于吸合状态；当负载电流减小至继电器释放电流时，衔铁释放，触头恢复到原始状态。欠电流继电器只用于直流电路中。 （三）电磁式中间继电器 中间继电器的特点是触头数量较多，在电路中起增加触头数量和中间放大作用。有交流和直流继电器之分。 四、继电器的选用 1．类别的使用：AC-11控制交流电磁铁，DC-11控制直流电磁铁。 2．额定工作电流和额定工作电压的选用：继电器线圈电压应为额定值，继电器的最高电流应小于额定发热电流。 3．工作制的选用：继电器的工作制应与使用场合的工作制一致。 -7-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-8-页 第五节时间继电器 当接受到输入信号，经过一段时间后执行机构才动作的继电器称为时间继电器。 一、直流电磁式断电延时型时间继电器 该继电器是在直流电磁式电压继电器的铁心上增加一个阻尼铜套，其结构见下图。 图5-3直流电磁式时间继电器结构示意图 直流电磁式断电延时型时间继电器是利用电磁阻尼原理产生延时的。这种时间继电器只能用于断电延时，延时时间仅为0．3～5s，只能用于延时短且要求不高的场合。 二、空气阻尼式时间继电器 （一）结构与工作原理 空气阻尼式时间继电器是利用空气阻尼原理获得延时的。它由电磁机构、延时机构、触头系统三部分组成。延时方式有通电延时和断电延时两种。结构图见图5-4。 工作原理：当线圈1通电后，衔铁3连同推板5被铁心2吸引向上吸合，上方微动开关16压下，使上方微动开关触头迅速转换。同时在空气室10内与橡皮膜9相连的活塞杆6在弹簧7作用下也向上移动，由于橡皮膜下方的空气-8-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-9-页 尼的作用，因此活塞杆只能缓慢向上移动，移动速度由进气孔12的大小而定，可通过调节螺钉11调整。经过一段延时后，活塞13才能移到最上端，并通过杠杆15压动开关14，使其常开触点闭合，常闭触点断开。而另一个开关16是在衔铁吸合时，通过推板5的作用立即动作，故称开关16为瞬动触头。 图5-4JS7-2A系列空气阻尼式时间继电器结构原理图 当线圈断电时，衔铁在反力弹簧4作用下，将活塞推向下端，这时橡皮膜下方气室内的空气通过橡皮膜9、弹簧8和活塞13的肩部所形成的单向阀，迅速将空气排掉，使开关14、16触头复位。 空气阻尼式时间继电器的延时时间为0.4～180s，但精度不高。 （二）空气阻尼式时间继电器的典型产品（见书P133） 三、电动机式时间继电器 -9-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-10-页 图5-5JS11-1型电动机式时间继电器结构原理图 当同步电机8通电后，带动减速齿轮7与差动轮系6一起转动，差动轮系z1与z3在轴上空转，z2在另一个轴上空转，而转轴不转。当需要延时时，接通电磁铁线圈，使离合电磁铁吸合，将齿轮z3刹住。于是，齿轮z2的旋转只能以z3为轨迹连同其轴作圆周运动。当轴上的凸轮随着轴转动到合适位置，它就推动脱扣机构，使延时触头动作，并通过一对常闭触头的分断，切断同步电机电源。需要复位时，只要断开离合电磁铁的电源，所有机构将在复位游丝的作用下复位。 电动机式时间继电器具有延时精度高、延时范围宽等特点，但也存在结构复杂、寿命短、体积大等特点，一般用于要求延时精度高的场合。 四、电子式时间继电器 以JS1系列晶体管时间继电器为例。 -10-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-11-页 图5-6JS1系列晶体管时间继电器原理图 当电源通电时，晶体管V1立即导通，V2截止，继电器K不动作。同时，电源通过电位器RP和R对电容充电，a点电位逐渐上升，当a点电位高于b点电位时，二极管VD1导通，使V2截止，而V2变为导通，继电器K的线圈有电流通过，使触头动作。调节RP值可调节延时时间。 第六节热继电器 热继电器主要用于电动机的长期过载保护。 一、双金属片热继电器的结构及工作原理 双金属片热继电器由热元件、触头系统、复位按钮、电流整定装置和温度补偿元件组成。热元件由主双金属片及环绕其上的电阻丝组成，双金属片由两种线膨胀系数不同的金属用机械碾压而成。热元件串接在电动机定子回路中，当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片发生变形，但海图足以使热继电器的触头动作。当电动机过载时过载电流通过热元件，使双金属片弯曲位移增大，使继电器触头动作，从而切断电动机控制回路，实现过载保护。 图5-7双金属片热继电器原理图 二、具有断相保护功能的热继电器 当电动机的定子绕组采用△接法时，必须采用三相结构带断相保护装置的热继电器。 三、热继电器的选用 -11-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-12-页 机，通常按电动机额定电流的60%～80%来选择热继电器的额定电流。 第七节温度继电器与速度继电器 一、温度继电器 温度继电器可以深入电动机内部，直接测量电动机的温度，可以做到及时保护电动机。 图5-8 二、速度继电器热敏电阻并联接线的温度继电器 速度继电器主要由转子、定子及触头系统三部分组成，转子是一个圆柱形永久磁铁，定子是一个笼型空心圆环形，由硅钢片叠成，并嵌有笼形导条。 工作原理：速度继电器的转子轴与被控电机的轴相连，当电机运行时，速度继电器的转子随电动机轴转动，永久磁铁形成旋转磁场，定子中的笼形导条切割磁力线而产生感应电动势，形成感应电流，在磁场的作用下产生电磁转矩，使定子随转子旋转方向转动，但由于有返回杠杆挡住，故定子只能随转子方向转动一定角度。当定子偏转到一定的角度时，在杠杆7的作用下使常闭触点打开，敞开触点闭合。当被控电动机转速下降时，速度继电器转子也下降，使电磁转矩减小，当电磁转矩小于反作用弹簧的反作用力时，定子返回原位，速度继电器的触点也恢复原位。 -12-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-13-页 图5-9速度继电器结构原理图 第八节熔断器 一、熔断器的机构与工作原理 熔断器主要由熔体、绝缘管座、填料及导电部件组成。熔断器在使用时，熔体与被保护电路串联，当电路为正常电流时熔体温度较低，当电路发生断路故障时，熔体温度急剧上升，使其熔断，起到保护作用。 二、熔断器的主要技术参数 1）额定电压：是熔断器长期工作时的电压，其值一般要大于或等于熔断器所接电路的额定电压。 2）额定电流：指熔断器长期工作，各部件温升不超过允许温升的最大工作电流。熔断器的额定电流有两种：一种是熔管额定电流，另一种是熔体额定电流。熔体的额定电流不允许大于熔管的额定电流。 三、熔断器的选择 熔断器的选择包含熔断器类型的选择和熔体、熔断器额定电流的选择。 1）熔断器类型的选择：对于保护照明和电动机的熔断器只考虑过载保护，熔体的熔化系数要小一些。熔断器的额定电压与保护电路相符。 2）熔体、熔断器电流的选择： ①对于平稳、无冲击电流的负载可按负载电流实际大小确定。 ②对单台电动机： INP=（1.5～2.5）INM 式中INP——熔体额定电流（A）。 -13-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-14-页 ③多台电动机共用同一熔断器 INP=(1.5～2.5)INMmax+∑INM 式中INMmax——容量最大一台电机的额定电流（A） ∑INM——其余电机额定电流之和 当熔体的电流确定后，熔断器的电流应大于熔体电流来确定。 第九节刀开关与低压断路器 一、刀开关和组合开关 （一）开启式刀开关 开启式刀开关一般用于额定电压交流380V、直流440V，额定电流至1500A的配电设备中作电源隔离之用。 图5-10HD、HS系列刀开关结构示意图 （二）封闭式负荷开关 封闭式负荷开关俗称铁壳开关，适合额定电压在交流380V、直流440V，额定电流至600A的电路，作为手动、不频繁的接通与分断负载电路，一般用于控制交流异步电动机。 -14-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-15-页 图5-11HH系列负荷开关示意图 （三）开启式负荷开关 开启式负荷开关常用作交流380V、220V，额定电流至60A的照明配电线路和小容量的电动机非频繁启动的操作开关。 （四）组合开关 图5-12HZ系列组合开关结构图 组合开关由分别装在多层绝缘件内的动、静触头组成，动触头装在附有手柄的绝缘方轴上，手柄每转动90°，触头便轮流接通或断开。组合开关的特点是装有动、静触头的触头座可以一层一层地堆叠起来。 （五）刀开关的选用原则 1）根据使用场合，选择刀开关的类型、极数及操作方式。 -15-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-16-页 3）刀开关的额定电流应大于或等于线路的额定电流。对于电动机负载，开启式刀开关额定电流可取电机额定电流的3倍；封闭式刀开关额定电流可取为额定电流的1.5倍。 二、低压断路器 低压断路器的功能相当于刀开关、熔断器、热继电器、过电流继电器及欠电压继电器的组合，是一种既有手动开关作用又能自动进行欠电压、失电压、过载和短路保护的开关电器。 （一）低压断路器的结构和工作原理 图5-13低压断路器的工作原理 1．主触头及灭弧装置 2．脱扣器主触头用来接通和分断主电路，并装有灭弧装置。脱扣器是断路器的感受元件，当电路出现故障时，脱扣器 自由脱扣机构是用来联系操作机构与主触感测到故障信号后，经自由脱扣机构是断路器主触头分断。3．自由脱扣机构和操作机构 触头分开。 4．工作原理低压断路器的三个主触头串接于三相电路中，经操作机构将其闭合，此时传动杆3由锁扣4钩住，保持主触头闭合。当主电路出现过电顶杆 -16-机电工程系头的机构，当操作机构处于闭合位置时，也可操作分励脱扣器进行脱扣，将主 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-17-页 向上将锁扣4顶开，在分闸弹簧1的作用下是主触头断开。当主电路出现欠电压、失压或过载时，则欠压、失压脱扣器及过载脱扣器分别将锁扣顶开，使主触头断开。 （二）低压断路器的主要技术参数 1）额定电压：指断路器在电路中长期工作的允许电压。 2）额定电流：指脱扣器允许长期通过的电流。 3）断路器壳架等级额定电流：指每一种框架或塑壳中能安装的最大脱扣器的额定电流。 4）断路器的通断能力：指在规定操作条件下，断路器能接通和分断短路电流的能力。 （三）断路器的选用 1）断路器额定电压等于或大于线路额定电压。 2）断路器额定电流等于或大于线路计算负荷电流。 3)断路器通断能力等于或大于线路中可能出现的最大短路电流。 4）断路器欠压脱扣器额定电压等于线路额定电压。 5）断路器分励脱扣器额定电压等于控制电源电压。 6）长延时电流整定值等于电动机额定电流。 7）瞬时整定电流：对保护笼型异步电动机的断路器，瞬时整定电流为（8～ 15）倍电动机额定电流；对于保护绕线式异步电动机的断路器，其瞬时整定电流为（3～6）倍电动机额定电流。 四、漏电断路器 （一）漏电断路器的结构与工作原理 漏电保护器是由操作机构、电磁脱扣器、触头系统、灭弧室、零序电流互感器、漏电脱扣器、试验装置等组成。 1．零序电流互感器的工作原理 -17-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-18-页 图5零序电流互感器原理方框图 零序电流互感器是用来检测漏电流信号，将其一次侧漏电流变换为其二次侧的交流电压，经电子电路进行检波、放大后，再由执行执行电路分断供电线路，实现漏电保护功能。 2．电磁式漏电脱扣器结构 图5电磁式漏电脱扣器的结构 电磁式漏电脱扣器由衔铁、线圈、铁心、永久磁铁、分磁板、拉力弹簧和铁轭组成。使用时，漏电脱扣器的线圈与零序电流互感器二次绕组相接，用来反映有无漏电流。 3．电磁式电流动作型漏电断路器的工作原理 图5电磁式电流动作型漏电断路器的工作原理图-18-机电工程系•• 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-19-页 的三相电流的向量和等于零，故其二次绕组中无感应电动势产生，漏电断路器的衔铁被永久磁铁的磁通Ф1所产生的吸力吸住，拉力弹簧被拉紧，漏电断路器工作于闭合状态。当出现漏电或触电事故时，漏电或触电电流通过大地回到电源配电变压器的中性点，使三相电流的相量和不再等于零。零序电流互感器二次绕组中便产生了相对应于漏电电流的感应电压U2，U2加在漏电脱扣器线圈上，使线圈中流过交变电流，从而产生交变磁通，Ф3有半个周期在方向上与永久磁铁产生的磁通Ф1方向相反，互相抵消，使漏电脱扣器电磁吸力减小。当漏电电流达到一定值时，漏电脱扣器衔铁在拉力弹簧作用下释放，衔铁上的锁扣脱开，使脱扣机构动作，断路器主触头断开主电路。漏电脱扣器中设置分磁板是为了减少磁路对Ф3的磁阻，以提高动作灵敏度，同时防止永久磁铁退磁老化。 （二）漏电保护器的选用 漏电断路保护器有两个功能：一是具有断路器的功能，二是具有漏电保护的功能。断路器的功能与一般低压断路器相同，所以该功能的选择与一般低压断路器的选择相同；漏电保护部分通过零序电流互感器来检测被保护电路内相线和中性线的电流瞬时值，判断对地泄漏电流的变化。 漏电保护器的选择考虑两个条件：一是漏电保护器的漏电动作电流必须躲过电网正常泄漏电流。二是漏电保护器的漏电动作电流必须小于引起火灾的最小点燃电流或人身安全电流。一般按一下原则选择漏电保护器。 1．漏电保护器的额定漏电不动作电流，应不小于电气线路和设备的正常泄漏电流最大值的2倍。 2．漏电保护器的额定动作电流为额定漏电不动作电流的2倍。 3．电气线路和设备泄漏电流值与分级安装的漏电保护特性的配合： 1）用于单台用电设备时，漏电保护器动作电流应不小于正常运行实测泄漏电电流的4倍，但也不能过大，以免因漏电引起触电事故和火灾。 2）配电线路的漏电保护器动作电流应不小于正常运行实测泄漏电流的2.5倍，同时还应不小于其中泄漏电流最大的一台用电设备正常运行泄漏电流的4倍。 倍。全网应全面 -19-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-20-页 增设漏电保护，防止因漏电引起火灾。 4．不同额定剩余动作电流的漏电保护器一般按以下原则选用： 1）额定剩余动作电流为30mA及以下的漏电保护器，用于对直接接触及TT配电系统的保护，及对不直接接触IT中性线不接地系统和完全暴露条件的保护。 2）额定剩余动作电流为50mA及以下的漏电保护器，用于对非直接接触及TT系统防止火灾的保护。 3）配制选择性保护时，应保证除对非直接接触及TT系统的保护外，还能对下级装有30mA的漏电保护系统作选择性保护。应仅隔离事故电路，其他电路应保证仍继续供电。 第十节主令电器 主令电器是电气自动控制系统中用来发送或转换控制指令的电器，是一种用于控制电路的控制电器。 一、控制按钮 控制按钮主要用于远距离操作具有电磁线圈的电器，也用在控制电路中发布指令和执行电气连锁。 1．按钮结构 图5 2．结构形式控制按钮结构示意图 按保护形式分：有开启式、保护式、防水式、防腐式等。 按结构形式分：有嵌压式、紧急式、钥匙式、旋钮式、带信号灯式、带灯揿钮式等。 按颜色分：有红、黑、绿、白、蓝等。 3．选用原则： -20-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-21-页 等。 二、行程开关 行程开关是用来反映工作机械的行程位置，并发出指令，以控制其运动方向和行程大小的指令电器。 1）行程开关的结构如图所示： 图5 2）行程开关的选用行程开关的机构 ①根据使用环境选择防护形式。 ②根据控制电路的电压和电流选择行程开关系列。 ③根据运动机械与行程开关的传动和位移关系选择行程开关的头部形式。 三、接近开关 接近开关是一种非接近式的检测装置，能检测金属物体或非金属物体的存在与否，只要当运动物体接近它一定距离时就能发出信号，以控制运动物体的位置，接近开关不仅具有向程开关的作用，还有计数作用。 图5电磁感应式接近开关结构框图 -21-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-22-页 图5高频震荡电感型接近开关电原理图 工作原理：当无金属物体接近时，由于V1、L、C1、C2等元件组成电容耦合振荡器，输出信号加于V2基极，放大后的信号经VD1、VD2整流后加于V3基极，使V3导通V4截止，V5导通V6截止，因此无信号输出。 当金属物体接近线圈L时，由于金属中产生涡流损耗，振荡回路等效电阻增加，能量损耗增加，使振荡减弱以至停止，这时VD1、VD2无输出电压，V3截止，V4导通，V5截止，V6导通，开关有信号输出。当金属物体离开线圈后，振荡重新建立，恢复前述过程。 选用原则： 1）用于工作频率高、可靠性及精度要求均较高的场合。 2）按输出要求选择触头形式和数量。 四、万能转换开关 万能转换开关是由多组相同结构的触头组件叠装而成的多党委多回路的手动控制电器。 -22-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-23-页 选用原则： 1）按额定电压和工作电流选用相应的开关系列。 2）根据要求确定触头数量和接线图号。 手动电器 （一）刀开关 1．用途：用于不频繁断开或接通低压电路。主要用作电源与用电设备分离的隔离开关。 2．结构：用实物或用演示文档演示。 3．分类：有单极、双极和三极。 4．图形符号：板书或用投影演示。 Q 三极QQ5．文字符号：Q或QG 6．型号规格：型号有：HD（单投）、HS（双投）等。三极开关厂起允许通过的电流有：100、200、400、600、1000A等。 （二）低压断路器（空气开关） 1．用途：可用作电动机主电路短路、过载或欠电压保护，是一种保护型电源开关。 2．结构及工作原理：用实物或用演示文档演示。 3．图形符号及文字符号：用实物或用演示文档演示。 QF -23-机电工程系 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-24-页 （三）转换开关（组合开关）1．用途： 用于控制7．5KW以下电动机的启动、停止和正传、反转，也用于控制线路及信号线路的转换。2．结构及工作原理： 用实物或用演示文档演示。3．图形符号及文字符号： 用实物或用演示文档演示。 QB （四）主令控制器（主令开关）1．用途： 因主令控制器有多组触头，可以变换主电路的接法和转子电路中的电阻值，以达到电动机的启动和反转的目的。常用于起重机控制电路中。2．结构及工作原理：用实物或用演示文档演示。3．图形符号、文字符号及触头通断表： SL FⅢⅢ ●●● R0 ⅠⅡ 线路号1234 ● ● ⅡⅠFⅢⅡⅠXXXX XXX XX 0X RⅠⅡⅢXX XXX XXXX机电工程系 ●●●● ●●●●●● 56 -24- 唐山科技职业技术学院教案用纸 第-25-页 （五）按钮 1．用途：主要用于控制电路的通、断，以发出指令或作程序控制。按钮触头的额定电流为5A，用于500V以下的电路中。 2．分类：有常开按钮、常闭按钮和复合按钮。 3．结构及工作原理：用实物或用演示文档演示。 4．图形符号、文字符号： SBSBSB 常闭按钮 二、自动电器 （一）接触器常开按钮复合按钮 1．用途：根据外部信号来接通或断开夫在电路，适用于远距离接通和断开交、直流及大容量控制电路。 2．分类：交流接触器，用于通断交流负载。 直流接触器，用于通断直流负载。 3．结构及工作原理:用实物或用演示文档演示。 ①结构： 吸引线圈固定铁心衔铁（动铁心）弹簧 主触头 接触器辅助触头 磁吹灭弧 -25-机电工程系