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第一章常用低压电器 1.1低压电器的基础知识低压电器是指使用在交流额定电压1200V、直流额定电压1500V及以下的的电路中，根据外界施加的信号和要求，通过手动或自动方式，断续或连续地改变电路参数，以实现对电路或非电对象的切换、控制、检测、保护、变换和调节的电器。低压电器广泛应用在工业、农业、交通、国防以及人们日常生活中，低压供电的输送、分配和保护是依靠刀开关、自动开关以及熔断器等低压电器来实现的。而低压电力的使用则是将电能转换为其他能量，其过程中的控制、调节和保护都是依靠各类接触器和继电器等低压电器来完成的。无论是低压供电系统还是控制生产过程的电力拖动控制系统均是由用途不同的各类低压电器所组成。第一章常用低压电器 1.1.1低压电器的分类1.按用途和控制对象不同，可将低压电器分为配电电器和控制电器（1）用于低压电力网的配电电器这类电器包括刀开关、转换开关、空气断路器和熔断器等。对配电电器的主要技术要求是断流能力强、限流效果在系统发生故障时保护动作准确，工作可靠；有足够的热稳定性和动稳定性。（2）用于电力拖动及自动控制系统的控制电器这类电器包括接触器、起动器和各种控制继电器等。对控制电器的主要技术要求是操作频率高、寿命长，有相应的转换能力。第一章常用低压电器 1.1.1低压电器的分类2.按操作方式不同，可将低压电器分为自动电器和手动电器（1）自动电器通过电磁（或压缩空气）操作来完成接通、分断、起动、反向和停止等动作的电器称为自动电器。常用的自动电器有接触器、继电器等。（2）手动电器通过人力做功工直接操作来完成接通、分断、起动、反向和停止等动作的电器称为手动电器。常用的手动电器有刀开关、转换开关和主令电器等。第一章常用低压电器 1.1.1低压电器的分类3.按工作原理可分为非电量控制电器和电磁式电器（1）非电量控制电器电器的工作是靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器，如行程开关、按钮、速度继电器、压力继电器和温度继电器等。（2）电磁式电器根据电磁感应原理来工作的电器，如接触器、各类电磁式继电器等。电磁式电器在低压电器中占有十分重要的地位，在电气控制系统中应用最为普遍。另外，低压电器按工作条件还可划分为一般工业电器、船用电器、化工电器、矿用电器、牵引电器及航空电器等几类，对不同类型低压电器的防护型式、耐潮湿、耐腐蚀、抗冲击等性能的要求不同。第一章常用低压电器 1.1.2电磁式低压电器的基本知识1.电磁机构电磁机构由吸引线圈、铁心和衔铁组成，其结构形式按衔铁的运动方式可分为直动式和拍合式。图1-1是直动式和拍合式电磁机构的常用结构形式，图中（a）和（b）所示为直动式和拍合式电磁机构，图（c）所示为直动式电磁机构。第一章常用低压电器 1.1.2电磁式低压电器的基本知识吸引线圈的作用是将电能转换为磁能，即产生磁通，衔铁在电磁吸力作用下产生机械位移使铁心吸合。根据线圈在电路中的联接方式可分为串联线圈(即电流线圈)和并联线圈(即电压线圈)。串联(电流)线圈串接在线路中，流过的电流大，为减少对电路的影响，线圈的导线粗，匝数少，线圈的阻抗较小。并联(电压)线圈并联在线路上，为减少分流作用，降低对原电路的影响，需要较大的阻抗，因此线圈的导线细且匝数多。第一章常用低压电器 1.1.2电磁式低压电器的基本知识1.直流电磁铁和交流电磁铁按吸引线圈所通电流性质的不同，电磁铁可分为直流电磁铁和交流电磁铁。直流电磁铁由于通入的是直流电，其铁芯不发热，只有线圈发热，因此，线圈与铁芯接触以利散热，线圈做成无骨架、高而薄的瘦高型，以改善线圈自身散热。铁芯和衔铁由软钢和工程纯铁制成。交流电磁铁由于通入的是交流电，铁芯中存在磁滞损耗和涡流损耗，这样线圈和铁芯都发热，所以交流电磁铁的吸引线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样做有利于铁芯和线圈的散热。铁芯用硅钢片叠加而成，以减小涡流损耗。潮湿、耐腐蚀、抗冲击等性能的要求不同。第一章常用低压电器 1.1.2电磁式低压电器的基本知识电磁铁工作时，线圈产生的磁通作用于衔铁，产生电磁吸力，并使衔铁产生机械位移。衔铁在复位弹簧的作用下复位，衔铁回到原位。因此，作用在衔铁上的力有两个：电磁吸力与反力。电磁吸力由电磁机构产生，反力则由复位弹簧和触头弹簧所产生。铁芯吸合时要求电磁吸力大于反力，即衔铁位移的方向与电磁吸力方向相同；衔铁复位时要求反力大于电磁吸力。直流电磁铁的电磁吸力公式为F=4B2S×105(1-1)式中：F——电磁吸力（N）；B——气隙磁感应强度（T）；S——磁极截面积（m2）。第一章常用低压电器 1.1.2电磁式低压电器的基本知识由上式知：当线圈中通以直流电时，B不变，F为恒值。当线圈中通以交流电时，磁感应强度为交变量，即B=Bmsinωt(1-2)由式（1-1）和式（1-2）可得：F＝4B2S×105＝4S×105Bm2sin2ωt＝2Bm2S(1－cos2ωt)×105＝2Bm2S×105－2Bm2S×105cos2ωt(1-3)第一章常用低压电器 1.1.2电磁式低压电器的基本知识由式（1-3）式可知：交流电磁铁的电磁吸力在0（最小值）～Fm（最大值）之间变化，其吸力曲线如图1-2所示。在一个周期内，当电磁吸力的瞬时值大于反力时，铁芯吸合；当电磁吸力的瞬时值小于反力时，铁芯释放。所以电源电压变化一个周期，电磁铁吸合两次、释放两次，使电磁机构产生剧烈的振动和噪音，因而不能正常工作。图1-2交流电磁铁吸力变化情况第一章常用低压电器2.短路环的作用为了消除交流电磁铁产生的振动和噪音，在铁芯的端面开一小槽，在槽内嵌入铜制短路环，如图1-3所示。加上短路环后，磁通被分成大小相近、相位相差约90°电角度的两相磁通φ1和φ2，因此两相磁通不会同时为零。由于电磁吸力与磁通的平方成正比，所以由两相磁通产生的合成电磁吸力较为平坦，在电磁铁通电期间电磁吸力始终大于反力，使铁芯牢牢吸合，这样就消除了振动和噪音。图1-3交流电磁铁的短路环1-衔铁2-铁心3-线圈4-短路环第一章常用低压电器 1.1.2.2触头系统触头是电磁式电器的执行部分，电器就是通过触头的动作来分合被控制的电路。触头在闭合状态下动、静触点完全接触，并有工作电流通过时，称为电接触。电接触的情况将影响触头的工作可靠性和使用寿命。影响电接触工作情况的主要因素是触头的接触电阻，接触电阻大时，易使触头发热而温度升高，从而易使触头产生熔焊现象，这样既影响工作可靠性又降低了触头的寿命。触头的接触电阻不仅与触头的接触形式有关，而且还与接触压力、触头材料及面状况有关。第一章常用低压电器触头主要有两种结构型式：桥式触头和指形触头。如图1-4所示。触点的接触形式有点接触、线接触和面接触三种，如图1-5所示。图1-4触头的结构形式图1-5触点的接触形式(a)点接触；(b)线接触；(c)面接触第一章常用低压电器当动、静触点闭合后，不可能是全部紧密地接触，从微观来看，只是在一些突出的凸起点存在着有效接触，从而造成了从一个导体到另外一个导体的过渡区域。在过渡区域里，电流只通过一些相接触的凸起点，因而使这个区域的电流密度大大增加。另外，由于只是一些凸起点相接触，使有效导电面积减少，因此该区域的电阻远远大于金属导体的电阻。这种由于动、静触点闭合时在过渡区域所形成的电阻，称为接触电阻。由于接触电阻的存在，不仅会造成一定的电压损失，还会使铜耗增加，造成触点温升超过允许值。这样，触点在较高的温度下很容易产生熔焊现象而使触点工作不可靠，因此，在实际中，应采取相应措施来减少接触电阻，限制触头的温升。第一章常用低压电器触点在通电状态下动、静触点脱离接触时，由于电场的存在，使触点表面的自由电子大量溢出而产生电弧。电弧的存在既烧损触点金属表面，降低电器的寿命，又延长了电路的分断时间，所以须采取一定的措施使电弧迅速熄灭。常用的灭弧方法有增大电弧长度、冷却弧柱、把电弧分成若干短弧等。灭弧装置就是根据这些原理设计的。第一章常用低压电器 1.1.2.3电弧与灭弧方法1.电动力吹弧电动力吹弧如图1-6所示。桥式触点在分断时本身就具有电动力吹弧功能，不用任何附加装置，便可使电弧迅速熄灭。这种灭弧方法多用于小容量交流接触器中。第一章常用低压电器2.磁吹灭弧在触点电路中串入吹弧线圈，如图1-7所示。该线圈产生的磁场由导磁夹板引向触点周围，其方向由右手定则确定(为图中×所示)。触点间的电弧所产生的磁场，其方向为•所示。第一章常用低压电器3.栅片灭弧灭弧栅是一组薄铜片，它们彼此间相互绝缘，如图1-8所示。当电弧进入栅片被分割成一段段串联的短弧，而栅片就是这些短弧的电极。每两片灭弧片之间都有150～250V的绝缘强度，使整个灭弧栅的绝缘强度大大加强，以致外加电压无法维持，电弧迅速熄灭。此外，栅片还能吸收电弧热量，使电弧迅速冷却。基于上述原因，电弧进入栅片后就会很快熄灭。由于栅片灭弧装置的灭弧效果在交流时要比直流时强得多，因此在交流电器中常采用栅片灭弧。图1-8栅片灭弧示意图1-灭弧栅片；2-触点；3-电弧第一章常用低压电器 1.2刀开关--1.2.1刀开关的结构刀开关的典型结构如图1-9所示，它由手柄、触刀、静插座和底板组成。刀开关按极数分为单极、双极和三极；按操作方式分为直接手柄操作式、杠杆操作机构式和电动操作机构式；按刀开关转换方向分为单投和双投等。图1-9刀开关典型结构1-静插座2-手柄3-触刀4-铰链支座5-绝缘底板第一章常用低压电器 1.2刀开关--1.2.2常用的刀开关目前常用的刀开关型号有HD(单投)和HS(双投)等系列。其中HD系列刀开关按现行新应该称HD系列刀形隔离器，而HS系列为双投刀形转换开关。在HD系列中，HD11、HD12、HDl3、HDl4为老型号，HDl7系列为新型号，产品结构基本相同，功能相同。第一章常用低压电器 1.2刀开关--1.2.3胶盖刀开关胶盖刀开关即开启式负荷开关，适用于交流50Hz，额定电压单相220V、三相380V，额定电流至100A的电路中，作为不频繁地接通和分断有负载电路与小容量线路的短路保护之用。其中三极开关适当降低容量后，可作为小型感应电动机手动不频繁操作的直接起动及分断用。常用的有HKl和HK2系列。胶盖刀开关的型号及其含义如下：第一章常用低压电器 1.2刀开关--1.2.4熔断器式刀开关熔断器式刀开关即熔断器式隔离开关，是以熔断体或带有熔断体的载熔件作为动触点的一种隔离开关。常用的型号有HR3、HR5、HR6系列，主要用于额定电压AC660V(45~62Hz)，额定发热电流至630A的具有高短路电流的配电电路和电动机电路中，作为电源开关、隔离开关、应急开关，并作为电路保护用，但一般不作为直接开关单台电动机之用。HR5、HR6熔断器式隔离开关中的熔断器为NT型低压高分断型熔断器。NT型熔断器系引进德国AEG公司制造技术生产的产品。HR5、HR6系列若配用有熔断撞击器的熔断体，当某极熔断体熔断，撞击器弹出使辅助开关发出信号，以实现断相保护。第一章常用低压电器 1.2刀开关--1.2.5刀开关的选用及图形、文字符号刀开关的额定电压应等于或大于电路额定电压。其额定电流应等于(在开启和通风良好的场合)或稍大于(在封闭的开关柜内或散热条件较差的工作场合，一般选1.15倍)电路工作电流。在开关柜内使用还应考虑操作方式，如杠杆操作机构、旋转式操作机构等。当用刀开关控制电动机时，其额定电流要大于电动机额定电流的3倍。第一章常用低压电器 1.3组合开关组合开关又称转换开关，也是一种刀开关。不过它的刀片(动触片)是转动式的，比刀开关轻巧而且组合性强，能组成各种不同的线路。组合开关有单极、双极和三极之分，由若干个动触点及静触点分别装在数层绝缘件内组成，动触点随手柄旋转而变更其通断位置。顶盖部分是由滑板、凸轮、扭簧及手柄等零件构成操作机构。由于该机构采用了扭簧储能结构从而能快速闭合及分断开关，使开关闭合和分断的速度与手动操作无关，提高了产品的通断能力。其结构示意图如图1-11所示。由图可知，静止时虽然触点位置不同，但当手柄转动900时，三对动、静触点均闭合，接通电路。第一章常用低压电器 1.3组合开关常用的组合开关有HZ5、HZl0和HZW(3LB、3STl)系列。其中HZW系列主要用于三相异步电动机带负荷起动、转向以及作主电路和辅助电路转换之用，可全面代替HZl0、HZ12、LW5、LW6、HZ5-S等转换开关。HZWl开关采用组合式结构，由定位、限位系统，接触系统及面板手柄等组成。接触系统采用桥式双断点结构。绝缘基座分为1-10节共lO种，定位系统采用棘瓜式结构，可获得3600旋转范围内900、600、450、300定位，相应实现4位、6位、8位、12位的开关状态。第一章常用低压电器 1.4熔断器--1.4.1熔断器的结构和工作原理熔断器主要由熔体（俗称保险丝）和安装熔体的熔管（或熔座）组成。熔体是熔断器的主要部分，其材料一般由熔点较低、电阻率较高的金属材料铝锑合金丝、铅锡合金丝和铜丝制成。熔管是装熔体的外壳，由陶瓷、绝缘钢纸或玻璃纤维制成，在熔体熔断时兼有灭弧作用。熔断器的熔体与被保护的电路串联，当电路正常工作时，熔体允许通过一定大小的电流而不熔断。当电路发生短路或严重过载时，熔体中流过很大的故障电流，当电流产生的热量达到熔体的熔点时，熔体熔断切断电路，从而达到保护电路的目的。电流流过熔体时产生的热量与电流的平方和电流通过的时间成正比，因此，电流越大，则熔体熔断的时间越短。这一特性称为熔断器的保护特性（或安秒特性），如图1-13所示。第一章常用低压电器 1.4熔断器--1.4.1熔断器的结构和工作原理熔断器的安秒特性为反时限特性，即短路电流越大，熔断时间越短，这样就能满足短路保护的要求。由于熔断器对过载反应不灵敏，不宜用于过载保护，主要用于短路保护。图1-13熔断器的保护特性第一章常用低压电器 1.4熔断器--1.4.2熔断器的分类熔断器的类型很多，按结构形式可分为瓷插式熔断器、螺旋式熔断器、封闭管式熔断器、快速熔断器和自复式熔断器等。1.插入式熔断器常用的插入式熔断器有RC1A系列，其结构如图1-14所示。它由瓷盖、瓷座、触头和熔丝4部分组成。由于其结构简单、价格便宜、更换熔体方便，因此广泛应用于380V及以下的配电线路末端作为电力、照明负荷的短路保护。图1-14瓷插式熔断器1-瓷底座2-动触点3-熔踢4-瓷插件5-静触点第一章常用低压电器 1.4熔断器--1.4.2熔断器的分类2螺旋式熔断器常用的螺旋式熔断器是RL1系列，其外形与结构如图1-15所示，由瓷座、瓷帽和熔断管组成。熔断管上有一个标有颜色的熔断指示器，当熔体熔断时熔断指示器会自动脱落，显示熔丝已熔断。在装接使用时，电源线应接在下接线座，负载线应接在上接线座，这样在更换熔断管时（旋出瓷帽），金属螺纹壳的上接线座便不会带电，保证维修者安全。它多用于机床配线中作短路保护。图1-15螺旋式熔断器1-瓷帽2-熔心3-底座第一章常用低压电器 1.4熔断器--1.4.2熔断器的分类3封闭管式熔断器封闭管式熔断器主要用于负载电流较大的电力网络或配电系统中，熔体采用封闭式结构，一是可防止电弧的飞出和熔化金属的滴出；二是在熔断过程中，封闭管内将产生大量的气体，使管内压力升高，从而使电弧因受到剧烈压缩而很快熄灭。封闭式熔断器有无填料式和有填料式两种，常用的型号有RM10系列、RT0系列。4快速熔断器快速熔断器是在RL1系列螺旋式熔断器的基础上，为保护可控硅半导体元件而设计的，其结构与RL1完全相同。常用的型号有RLS系列、RS0系列等，RLS系列主要用于小容量可控硅元件及其成套装置的短路保护；RS0系列主要用于大容量晶闸管元件的短路保护。第一章常用低压电器 1.4熔断器--1.4.2熔断器的分类5自复式熔断器RZ1型自复式熔断器是一种新型熔断器，其结构熔体1-16所示，它采用金属钠作熔体。在常温下，钠的电阻很小，允许通过正常工作电流。当电路发生短路时，短路电流产生高温使钠迅速气化，气态钠电阻变得很高，从而限制了短路电流。当故障消除时，温度下降，气态钠又变为固态钠，恢复其良好的导电性。其优点是动作快，能重复使用，无需备用熔体。缺点是它不能真正分断电路，只能利用高阻闭塞电路，故常与自动开关串联使用，以提高组合分断性能。第一章常用低压电器 1.4熔断器--1.4.3熔断器的选择在选用熔断器时，应根据被保护电路的需要，首先确定熔断器的型式，然后选择熔体的规格，再根据熔体确定熔断器的规格。1.熔断器类型的选择选择熔断器的类型时，主要根据线路要求、使用场合、安装条件、负载要求的保护特性和短路电流的大小等来进行。电网配电一般用管式熔断器；电动机保护一般用螺旋式熔断器；照明电路一般用瓷插式熔断器；保护可控硅元件则应选择快速式熔断器。2.熔断器额定电压的选择熔断器的额定电压大于或等于线路的工作电压。第一章常用低压电器 1.4熔断器--1.4.3熔断器的选择3.熔断器熔体额定电流的选择（1）对于变压器、电炉和照明等负载，熔体的额定电流IfN应略大于或等于负载电流I。即IfN≥I(1-5)（2）保护一台电机时，考虑起动电流的影响，可按下式选择：IfN≥（1.5～2.5）IN(1-6)式中：IN—电动机额定电流（A）。（3）保护多台电机时，可按下式计算：IfN≥（1.5～2.5）INmax＋∑IN(1-7)式中：INmax—容量最大的一台电动机的额定电流。∑IN—其余电动机额定电流之和。第一章常用低压电器 1.4熔断器--1.4.3熔断器的选择4.熔断器额定电流的选择熔断器的额定电流必须大于或等于所装熔体的额定电流。熔断器型号的含义和电气符号如图1-17所示。第一章常用低压电器 1.5.1接触器的作用与分类接触器是一种用来自动地接通或断开大电流电路的电器。大多数情况下，其控制对象是电动机、也可用于其他电力负载，如电热器、电焊机、电炉变压器等。接触器不仅能自动地接通和断开电路，还具有控制容量大、低电压释放保护、寿命长、能远距离控制等优点，所以在电气控制系统中应用十分广泛。接触器的触点系统可以用电磁铁、压缩空气或液体压力等驱动，因而可分为电磁式接触器、气动式接触器和液压式接触器，其中以电磁式接触器应用最为广泛。根据接触器主触点通过电流的种类，可分为交流接触器和直流接触器。第一章常用低压电器 1.5.2接触器的结构与工作原理电磁式接触器的主要结构有：1.电磁机构机构由线圈、铁心和衔铁组成。2.主触点和熄弧系统主触点的容量大小，有桥式触点和指形触点，且直流接触器和电流20A以上的交流接触器均装有熄弧罩，有的还带有栅片或磁吹熄弧装置。3.辅助触点有常开和常闭辅助触点，在结构上它们均为桥式双断点。辅助触点的容量较小。接触器安装辅助触点的目的是其在控制电路中起联动作用。辅助触点不装设灭弧装置，所以它不能用来分合主电路。第一章常用低压电器 1.5.2接触器的结构与工作原理4.反力装置由释放弹簧和触点弹簧组成，且均不能进行弹簧松紧的调节。5.支架和底座用于接触器的固定和安装。当接触器线圈通电后，在铁心中产生磁通。由此在衔铁气隙处产生吸力，使衔铁产生闭合动作，主触点在衔铁的带动下也闭合，于是接通了主电路。同时衔铁还带动辅助触点动作，使原来打开的辅助触点闭合，而使原来闭合的辅助触点打开。当线圈断电或电压显著降低时，吸力消失或减弱，衔铁在释放弹簧作用下打开，主、副触点又恢复到原来状态。这就是接触器的工作原理。图1-18为交流接触器的结构剖面示意图。第一章常用低压电器 1.5.3接触器的主要技术数据1.额定电压接触器铭牌上标注的额定电压是指主触点的额定电压。交流接触器常用的额定电压等级为：220V、380V、660V；直流接触器常用的额定电压等级为：220V、440V、660V。2.额定电流接触器铭牌上标注的额定电流是指主触点的额定电流。其值是接触器安装在敞开式控制屏上，触点工作不超过额定温升，负荷为间断-长期工作制时的电流值。交流接触器常用的额定电流等级为：10、20、40、60、100、150、250、400、600A；直流接触器常用的额定电流等级为：40、80、100、150、250、400、600A。第一章常用低压电器 1.5.3接触器的主要技术数据3.线圈的额定电压指接触器电磁线圈正常工作的电压值。常用的交流线圈额定电压等级为：127V、220V、380V；直流线圈额定电压等级为：110V、220V、440V。4.接通和分断能力主触点在条件下能可靠地接通和分断的电流值。在此电流值下，接通时主触点不应发生熔焊；分断时主触点不应发生长时间燃弧。若超出此电流值，其分断则是熔断器、自动开关等保护电器的任务。第一章常用低压电器 1.5.3接触器的主要技术数据5.额定操作频率指每小时的操作次数。交流接触器最高为600次／h，而直流接触器最高为1200次／h。操作频率直接影响到接触器的电寿命和灭弧罩的工作条件，对于交流接触器还影响到线圈的温升。6.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械零件前所能承受的无载操作循环次数；电气寿命是在规定的正常工作条件下，接触器不需修理或更换零件的负载操作循环次数。第一章常用低压电器 1.5.4接触器的选用1.接触器类型选择接触器的类型应根据负载电流的类型和负载的轻重来选择，即是交流负载或是直流负载，是轻负载、一般负载或是重负载。2.主触头额定电流的选择接触器的额定电流应大于或等于被控回路的额定电流。对于电动机负载可根据下列经验公式计算：INC≥PNM/(1～1.4)UNM式中：INC--接触器主触头电流（A）；PNM--电动机的额定功率（W）；UNM--电动机的额定电压（V）。若接触器控制的电动机起动、制动或正反转频繁，一般将接触器主触头的额定电流降一级使用。第一章常用低压电器 1.5.4接触器的选用3.额定电压的选择接触器主触头的额定电压应大于或等于负载回路的电压。4.吸引线圈额定电压的选择线圈额定电压不一定等于主触头的额定电压，当线路简单，使用电器少时，可直接选用380V或220V的电压，若线路复杂，使用电器超过5个，可用24V、48V或110V电压（1964年国标规定为36V、110V或127V）。吸引线圈允许在额定电压的80%～105%范围内使用。第一章常用低压电器 1.5.4接触器的选用5.接触器的触头数量、种类选择其触头数量和种类应满足主电路和控制线路的要求。各种类型的接触器触点数目不同。交流接触器的主触点有三对（常开触点），一般有四对辅助触点（两对常开、两对常闭），最多可达到六对（三对常开、三对常闭）。直流接触器主触点一般有两对（常开触点）；辅助触点有四对（两对常开、两对常闭）。第一章常用低压电器 1.6.1低压断路器的工作原理低压断路器主要由触点系统、操作机构和保护元件三部分组成。主触点由耐弧合金制成，采用灭弧栅片灭弧；操作机构较复杂，其通断可用操作手柄操作，也可用电磁机构操作，故障时自动脱扣，触点通断瞬时动作与手柄操作速度无关。其工作原理如图1-20所示。l-分闸弹簧2-主触点3-传动杆4-锁扣5-过电流脱扣器6-过载脱扣器7-失压脱扣器8-分励脱扣器第一章常用低压电器 1.6.2低压断路器的主要技术参数和典型产品介绍低压断路器的主要技术参数1．额定电压断路器的额定工作电压在数值上取决于电网的额定电压等级，我国电网标准规定为AC220、380、660及1140V，DC220、440V等。应该指出，同一断路器可以规定在几种额定工作电压下使用，但相应的通断能力并不相同。2．额定电流断路器的额定电流就是过电流脱扣器的额定电流，一般是指断路器的额定持续电流。3．通断能力开关电器在规定的条件下(电压、频率及交流电路的功率因数和直流电路的时间常数)，能在给定的电压下接通和分断的最大电流值，也称为额定短路通断能力。4．分断时间指切断故障电流所需的时间，它包括固有的断开时间和燃弧时间。第一章常用低压电器1.6.2.2低压断路器典型产品介绍低压断路器按其结构特点可分为框架式低压断路器和塑料外壳式低压断路器两大类。1．框架式断路器框架式低压断路器又叫万能式低压断路器，主要用于40～100kW电动机回路的不频繁全压起动，并起短路、过载、失压保护作用。其操作方式有手动、杠杆、电磁铁和电动机操作四种。额定电压一般为380V，额定电流有200～4000A若干种。常见的框架式低压断路器有DW系列等。(1)DWlO系列断路器本系列产品额定电压为交流380V和直流440V，额定电流为200~4000A，非选择型(即无短路短延时)，由于其技术指标较低，现已逐渐被淘汰。第一章常用低压电器 1.6.2.2低压断路器典型产品介绍(2)DWl5系列断路器它是更新换代产品，其额定电压为交流380V，额定电流为200~4000A，极限分断能力均比DW10系列大一倍。它分选择型和非选择型两种产品，选择型的采用半导体脱扣器。在DWl5系列断路器的结构基础上，适当改变触点的结构，则制成DWXl5系列限流式断路器，它具有快速断开和限制短路电流上升的特点，因此特别适用于可能发生特大短路电流的电路中。在正常情况下，它也可作为电路的不频繁通断及电动机的不频繁起动用。第一章常用低压电器 1.6.2.2低压断路器典型产品介绍2．塑料外壳式低压断路器塑料外壳式低压断路器又称装置式低压断路器或塑壳式低压断路器。一般用作配电线路的保护开关，以及电动机和照明线路的控制开关等。塑料外壳式断路器有一绝缘塑料外壳，触点系统、灭弧室及脱扣器等均安装于外壳内，而手动扳把露在正面壳外，可手动或电动分合闸。它也有较高的分断能力和动稳定性以及比较完善的选择性保护功能。我国目前生产的塑壳式断路器有DZ5、DZ10、DZXlO、DZ12、DZ15、DZX19、DZ20及DZl08等系列产品，DZl08为引进德国西门子公司3VE系列塑壳式断路器技术而生产的产品。第一章常用低压电器 1.6.3低压断路器的选用1.断路器的额定工作电压应大于或等于线路或设备的额定工作电压。对于配电电路来说应注意区别是电源端保护还是负载保护，电源端电压比负载端电压高出约5％左右。2.断路器主电路额定工作电流大于或等于负载工作电流。3.断路器的过载脱扣整定电流应等于负载工作电流。4.断路器的额定通断能力大于或等于电路的最大短电流。5.断路器的欠电压脱扣器额定电压等于主电路额定电压。6.断路器类型的选择，应根据电路的额定电流及保护的要求来选用。第一章常用低压电器 1.7继电器继电器是根据一定的信号（如电流、电压、时间和速度等物理量）的变化来接通或分断小电流电路和电器的自动控制电器。继电器实质上是一种传递信号的电器，它根据特定形式的输入信号而动作，从而达到控制目的。它一般不用来直接控制主电路，而是通过接触器或其它电器来对主电路进行控制，因此同接触器相比较，继电器的触头通常接在控制电路中，触头断流容量较小，一般不需要灭弧装置，但对继电器动作的准确性则要求较高。继电器一般由3个基本部分组成：检测机构、中间机构和执行机构。检测机构的作用是接受外界输入信号并将信号传递给中间机构；中间机构对信号的变化进行判断、物理量转换、放大等；当输入信号变化到一定值时，执行机构(一般是触头)动作，从而使其所控制的电路状态发生变化，接通或断开某部分电路，达到控制或保护的目的。第一章常用低压电器 1.7继电器继电器种类很多，按输入信号可分为：电压继电器、电流继电器、功率继电器、速度继电器，压力继电器、温度继电器等；按工作原理可分为：电磁式继电器、感应式继电器、电动式继电器、电子式继电器、热继电器等；按用途可分为控制与保护继电器；按输出形式可分为有触点和无触点继电器。电磁式继电器是依据电压、电流等电量，利用电磁原理使衔铁闭合动作，进而带动触头动作，使控制电路接通或断开，实现动作状态的改变。第一章常用低压电器 1.7.1电磁式继电器的结构、特性1.7.1.1继电器的结构电磁式继电器的结构和工作原理与电磁式接触器相似，也是由电磁机构、触点系统和释放弹簧等部分组成。电磁式继电器结构如图1-22所示。图1-22电磁式继电器的典型结构1-底座；2-反力弹簧；3\4-调节螺钉；5-非磁性垫片；6-衔铁；7-铁心；8-极靴；9-电磁线圈；10-触点系统第一章常用低压电器 1.7.1电磁式继电器的结构、特性1.电磁机构直流继电器的电磁机构形式为U形拍合式。铁心和衔铁均由电工软铁制成。为了增加闭合后的气隙，在衔铁的内侧面上装有非磁性垫片，铁心铸在铝基座上。交流继电器的电磁机构形式有U形拍合式、E形直动式、空心或装甲螺管式等结构形式。U形拍合式和E形直动式的铁心及衔铁均由硅钢片叠成，且在铁心柱端上面装有分磁环。2.触点系统交、直流继电器的触点由于均接在控制电路上，且电流小，故不装设灭弧装置。其触点一般都为桥式触点，有常开和常闭两种形式。另外，为了实现继电器动作参数的改变，继电器一般还具有改变释放弹簧松紧及改变衔铁打开气隙大小的调节装置，例如调节螺母。第一章常用低压电器 1.7.1.2继电器的特性继电器的主要特性是输入-输出特性，又称为继电器特性，当改变继电器输入量的大小时，对于输出量的触头只有“通"与“断’’两个状态，如图1-23所示。当继电器输入量x由零增至x2以前，继电器输出量y为零。当继电器输入量x增至x2时，继电器吸合，输出量为y1，如x再增大，y1值保持不变。当x减小到x1时，继电器释放，输出量由y1降到零，x再减小，y值均为零。x2称为继电器吸合值，欲使继电器吸合，输入量必须等于或大于x2；x1为继电器的释放值，欲使继电器释放，输入量必须等于或小于x1。图1-23继电器特性曲线第一章常用低压电器 1.7.2继电器的主要参数1.额定参数指继电器的线圈和触头在正常工作时的电压或电流允许值。2.动作参数指衔铁产生动作时线圈的电压或电流值。对于电压继电器有吸合电压U2和释放电压U1；对于电流继电器有吸合电流I2和释放电流I1。3.整定值根据控制电路的要求，对继电器的继电器参数进行调整的数值。4.返回系数指继电器的释放值与吸合值之比，以K=x1/x2表示。对于电压继电器x1为释放电压U1，x2为吸合电压U2；对于电流继电器x1为释放电流I1，x2为吸合电流I2。第一章常用低压电器 1.7.2继电器的主要参数5.吸合时间和释放时间吸合时间是指线圈接受电信号到衔铁完全吸合所需的时间；释放时间是指线圈失电到衔铁完全释放所需的时间。一般继电器的吸合时间与释放时间为0.05～0.2s，它的大小影响到继电器的操作频率。6.消耗功率继电器线圈运行时消耗的功率，与其线圈匝数的二次方成正比。继电器的灵敏度越高，要求继电器的消耗功率越小。第一章常用低压电器 1.7.3电磁式电压继电器和电流继电器1.7.3.1电磁式电流继电器电流继电器有过电流和欠电流继电器两种。过电流继电器在电路正常工作时，衔铁是释放的；一旦电路发生过载或短路故障时，衔铁才吸合，带动相应的触点动作，即常开触点闭合，常闭触点断开。欠电流继电器在电路正常工作时，衔铁是吸合的，其常开触点闭合，常闭触点断开；一旦线圈中的电流降至额定电流的10％～20％以下时，衔铁释放，发出信号，从而改变电路的状态。第一章常用低压电器 1.7.3电磁式电压继电器和电流继电器1.7.3.2电磁式电压继电器触点的动作与加在线圈上的电压大小有关的继电器称为电压继电器，它用于电力拖动系统的电压保护和控制。电压继电器反映的是电压信号，它的线圈并联在被测电路的两端，所以匝数多、导线细、阻抗大。电压继电器按动作电压值的不同，分为过电压和欠电压继电器两种。过电压继电器在电路电压正常时，衔铁释放，一旦电路电压升高至额定电压的110％～115％以上时，衔铁吸合，带动相应的触点动作；欠电压继电器在电路电压正常时，衔铁吸合，一旦电路电压降至额定电压的5％～25％以下时，衔铁释放，输出信号。第一章常用低压电器 1.7.4电磁式中间继电器中间继电器实质也是一种电压继电器。只是它的触点对数较多，容量较大，动作灵敏。主要起扩展控制范围或传递信号的中间转换作用。图1-24电磁式继电器型号的含义和电气符号第一章常用低压电器 1.7.5时间继电器时间继电器按工作原理分可分为：直流电磁式、空气阻尼式（气囊式）、晶体管式、电动式等几种。按延时方式分可分为：通电延时型和断电延时型。第一章常用低压电器 1.7.5.1空气阻尼式时间继电器图1-25a为通电延时型时间继电器，当线圈1通电后，铁芯2将衔铁3吸合，活塞杆6在塔形弹簧的作用下，带动活塞12及橡皮膜10向上移动，由于橡皮膜下方气室空气稀薄，形成负压，因此活塞杆6不能上移。当空气由气孔1空气阻尼式时间继电器利用空气通过小孔时产生阻尼的原理获得延时。其结构由电磁系统、延时结构和触头3部分组成。如图1-25所示。电磁机构为双E直动式，触头系统为微动开关，延时机构采用气囊式阻尼器。空气阻尼式时间继电器既有通电延时型，也有断电延时型。只要改变电磁机构的安装方向，便可实现不同的延时方式：当衔铁位于铁芯和延时机构之间时为通电延时（如图1-25a所示）；当铁芯位于衔铁和延时机构之间时为断电延时（如图1-25b所示）。第一章常用低压电器 1.7.5时间继电器4进入时，活塞杆6才逐渐上移。移到最上端时，杠杆7才使微动开关动作。延时时间即为自电磁铁吸引线圈通电时刻起到微动开关动作时为止的这段时间。通过调节螺杆13调节进气口的大小，就可以调节延时时间。当线圈1断电时，衔铁3在复位弹簧4的作用下将活塞12推向最下端。因活塞被往下推时，橡皮膜下方气孔内的空气，都通过橡皮膜10、弱弹簧9和活塞12肩部所形成的单向阀，经上气室缝隙顺利排掉，因此延时与不延时的微动开关15与16都迅速复位。空气阻尼式时间继电器的优点：结构简单、寿命长、价格低廉。缺点是准确度低、延时误差大，在延时精度要求高的场合不宜采用。第一章常用低压电器 1.7.5时间继电器第一章常用低压电器 1.7.5.2晶体管式时间继电器晶体管式时间继电器常用的有阻容式时间继电器，它利用RC电路中电容电压不能跃变，只能按指数规律逐渐变化的原理――电阻尼特性获得延时的。所以，只要改变充电回路的时间常数即可改变延时时间。由于调节电容比调节电阻困难，所以多用调节电阻的方式来改变延时时间。其原理图如图1-26所示。晶体管式时间继电器具有延时范围广、体积小、精度高、使用方便及寿命长等优点。第一章常用低压电器 1.7.5.3时间继电器的电气符号时间继电器的图形符号及文字符号如图1-27所示。图1-27时间继电器的图形符号及文字符号对于通电延时时间继电器，当线圈得电时，其延时动合触点要延时一段时间才闭合，延时动断触点要延时一段时间才断开；当线圈失电时，其延时常开触点迅速断开，延时常闭触点迅速闭合。对于断电延时时间继电器，当线圈得电时，其延时动合触点迅速闭合，延时动断触点迅速断开；当线圈失电时，其延时常开触点要延时一段时间再断开，延时常闭触点要延时一段时间再闭合。第一章常用低压电器 1.7.6热继电器热继电器是电流通过发热元件产生热量，使检测元件受热弯曲而推动机构动作的一种继电器。由于热继电器中发热元件的发热惯性，在电路中不能做瞬时过载保护和短路保护。它主要用于电动机的过载保护、断相保护和三相电流不平衡运行的保护。第一章常用低压电器 1.7.6.1热继电器的结构和工作原理热继电器的形式有多种，其中以双金属片最多。双金属片式热继电器主要由热元件、双金属片和触头三部分组成，如图1-28所示。双金属片是热继电器的感测元件，由两种膨胀系数不同的金属片碾压而成。当串联在电动机定子绕组中的热元件有电流流过时，热元件产生的热量使双金属片伸长，由于膨胀系数不同，致使双金属片发生弯曲。电动机正常运行时，双金属片的弯曲程度不足以使热继电器动作。当电动机过载时，流过热元件的电流增大，加上时间效应，从而使双金属片的弯曲程度加大，最终使双金属片推动导板使热继电器的触头动作，切断电动机的控制电路。热继电器由于热惯性，当电路短路时不能立即动作使电路断开，因此不能用作短路保护。同理，在电动机起动或短时过载时，热继电器也不会马上动作，从而避免电动机不必要的停车。第一章常用低压电器 1.7.6.1热继电器的结构和工作原理图1-28热继电器的工作原理示意图1-补偿双金属片2-销子3-支撑4-杠杆5-弹簧6-凸轮7、12-片簧8-推杆9-调节螺钉10-触点11-弓簧13-复位按钮15-发热元件16-导板第一章常用低压电器 1.7.6.2热继电器的分类及常见规格热继电器按热元件数分为两相和三相结构。三相结构中又分为带断相保护和不带断相保护装置两种。前国内生产的热继电器品种很多，常用的有JR20、JRS1、JRS2、JRS5、JRl6B和T系列等。其中JRS1为引进法国TE公司的LR1-D系列，JRS2为引进德国西门子公司的3UA系列，JRS5为引进日本三菱公司的TH-K系列，T系列为引进德国ABB公司的产品。JR20系列热继电器采用立体布置式结构，且系列动作机构通用。除具有过载保护、断相保护、温度补偿以及手动和自动复位功能外，还具有动作脱扣灵活、动作脱扣指示以及断开检验按钮等功能装置。第一章常用低压电器 1.7.6.2热继电器的分类及常见规格热继电器的型号含义及电气符号如图1-29所示。第一章常用低压电器 1.7.6.3热继电器的选择选用热继电器时，必须了解被保护对象的工作环境、起动情况、负载性质、工作制及电动机允许的过载能力。1.热继电器的类型选择若用热继电器作电动机缺相保护，应考虑电动机的接法。对于Y形接法的电动机，当某相断线时，其余未断相绕组的电流与流过热继电器电流的增加比例相同。一般的三相式热继电器，只要整定电流调节合理，是可以对Y形接法的电动机实现断相保护的；对于Δ形接法的电动机，某相断线时，流过未断相绕组的电流与流过热继电器的电流增加比例则不同，也就是说，流过热继电器的电流不能反映断相后绕组的过载电流，因此，一般的热继电器，即使是三相式也不能为Δ形接法的三相异步电动机的断相运行提供充分保护。此时，应选用三相带断相保护的热继电器。带断相保护的热继电器的型号后面有D、T或3UA字样。第一章常用低压电器 1.7.6.3热继电器的选择2.热元件的额定电流选择应按照被保护电动机额定电流的1.1～1.15倍选取热元件的额定电流。3.热元件的整定电流选择一般将热继电器的整定电流调整到等于电动机的额定电流；对过载能力差的电动机，可将热元件的整定值调整到电动机额定电流的0.6～0.8倍；对起动时间较长、拖动冲击性负载或不允许停车的电动机，热元件的整定电流应调整到电动机额定电流的1.1～1.15倍。第一章常用低压电器 1.7.7速度继电器速度继电器是利用转轴的一定转速来切换电路的自动电器。它主要用作鼠笼式异步电动机的反接制动控制中，故称为反接制动继电器。如图1-30所示为速度继电器的结构原理示意图。它主要由转子、定子和触头三部分组成。图1-30速度继电器原理示意图1-转轴2-转子3-定子4-绕组5-摆锤6、7-静触点8、9-动触点第一章常用低压电器 1.7.7速度继电器转子是一个圆柱形永久磁铁，定子是一个笼型空心圆环，由硅钢片叠成，并装有笼型的绕组。速度继电器与电动机同轴相连，当电动机旋转时，速度继电器的转子随之转动。在空间产生旋转磁场，切割定子绕组，在定子绕组中感应出电流。此电流又在旋转的转子磁场作用下产生转矩，使定子随转子转动方向而旋转，和定子装在一起的摆锤推动动触头动作，使常开触点闭合，常闭触点断开。当电动机速度低于某一值时，动作产生的转矩减小，动触头复位。常用的速度继电器有YJ1和JFZ0-2型。速度继电器的电气符号如图1-31所示。第一章常用低压电器 1.7.7速度继电器热继电器是电流通过发热元件产生热量，使检测元件受热弯曲而推动机构动作的一种继电器。由于热继电器中发热元件的发热惯性，在电路中不能做瞬时过载保护和短路保护。它主要用于电动机的过载保护、断相保护和三相电流不平衡运行的保护。图1-31速度继电器的电气符号第一章常用低压电器 1.7.8固态继电器固态继电器(Solidstatereley)简称SSR，是一种新型无触点继电器。固态继电器(SSR)与机电继电器相比，是一种没有机械运动，不含运动零件的继电器，但它具有与机电继电器本质上相同的功能。SSR是一种全部由固态电子元件组成的无触点开关元件，它利用电子元器件的点，磁和光特性来完成输入与输出的可靠隔离，利用大功率三极管，功率场效应管，单向可控硅和双向可控硅等器件的开关特性，来达到无触点，无火花地接通和断开被控电路。第一章常用低压电器 1.7.8.1固态继电器的组成固态继电器有三部分组成：输入电路，隔离(耦合)和输出电路。按输入电压的不同类别，输入电路可分为直流输入电路，交流输入电路和交直流输入电路三种。有些输入控制电路还具有与TTL/CMOS兼容，正负逻辑控制和反相等功能。固态继电器的输入与输出电路的隔离和耦合方式有光电耦合和变压器耦合两种。固态继电器的输出电路也可分为直流输出电路，交流输出电路和交直流输出电路等形式。交流输出时，通常使用两个可控硅或一个双向可控硅，直流输出时可使用双极性器件或功率场效应管。第一章常用低压电器 1.7.8.2固态继电器的工作原理交流固态继电器SSR是一种无触点通断电子开关，为四端有源器件。其中两个端子为输入控制端，另外两端为输出受控端，中间采用光电隔离，作为输入输出之间电气隔离（浮空）。在输入端加上直流或脉冲信号，输出端就能从关断状态转变成导通状态（无信号时呈阻断状态），从而控制较大负载。整个器件无可动部件及触点，可实现相当于常用的机械式电磁继电器一样的功能。SSR固态继电器以触发形式，可分为零压型（Z）和调相型（P）两种。在输入端施加合适的控制信号VIN时，P型SSR立即导通。当VIN撤销后，负载电流低于双向可控硅维持电流时（交流换向），SSR关断。Z型SSR内部包括过零检测电路，在施加输入信号VIN时，只有当负载电源电压达到过零区时，SSR才能导通，并有可能造成电源半个周期的最大延时。Z型SSR关断条件同P型，但由于负载工作电流近似正弦波，高次谐波干扰小，所以应用广泛。第一章常用低压电器 1.7.8.2固态继电器的工作原理由于固态继电器是由固体元件组成的无触点开关元件，所以与电磁继电器相比具有工作可靠、寿命长，对外界干扰小，能与逻辑电路兼容、抗干扰能力强、开关速度快和使用方便等一系列优点，因而具有很宽的应用领域，有逐步取代传统电磁继电器之势，并可进一步扩展到传统电磁继电器无法应用的计算机等领域。第一章常用低压电器 1.7.8.3固态继电器的应用固态继电器可直接用于三相电机的控制，如图1-32所示。最简单的方法，是采用2只SSR作电机通断控制，4只SSR作电机换相控制，第三相不控制。作为电机换向时应注意，由于电机的运动惯性，必须在电机停稳后才能换向，以避免产生类似电机堵转情况，引起的较大冲击电压和电流。在控制电路设计上，要注意任何时刻都不应产生换相SSR同时导通的情况。上下电时序，应采用先加后断控制电路电源，后加先断电机电源的时序。换向SSR之间不能简单地采用反相器连接方式，以避免在导通的SSR未关断，另一相SSR导通引起的相间短路事故。此外，电机控制中的保险、缺相和温度继电器，也是保证系统正常工作的保护装置。第一章常用低压电器 1.7.8.3固态继电器的应用图1-32用固态继电器控制三相异步电动机第一章常用低压电器 1.8主令电器主令电器主要用于闭合或断开控制电路，以发出命令或信号，达到对电力拖动系统的控制或实现程序控制。常用的主令电器有控制按钮、行程开关、接近开关、万能转换开关等几种。1.8.1控制按钮控制按钮是一种短时接通或断开小电流电路的电器，它不直接控制主电路的通断，而在控制电路中发出“指令”去控制接触器、继电器等电器，再由它们去控制主电路。控制按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式触头和外壳等组成，通常做成复合式，即具有常开触点和常闭触点，其结构示意图见图1-33。第一章常用低压电器 1.8.1控制按钮图1-33控制按钮结构示意图1-按钮帽2-复位弹簧3-动触点4-常闭触头5-常开触头第一章常用低压电器 1.8.1控制按钮指示灯式按钮内可装入信号灯显示信号；紧急式按钮装有蘑菇形钮帽，以便于紧急操作；旋钮式按钮用于扭动旋钮来进行操作。常见按钮有LA系列和LAY1系列。LA系列按钮的额定电压为交流500V、直流440V，额定电流为5A；LAY1系列按钮的额定电压为交流380V、直流220V，额定电流为5A。按钮帽有红、绿、黄、白等颜色，一般红色用作停止按钮，绿色用作起动按钮。按钮主要根据所需要的触点数、使用场合及颜色来选择。按钮颜色的含义表1-8所示第一章常用低压电器 1.8.1控制按钮图1-34控制按钮的型号含义和电气符号第一章常用低压电器 1.8.2行程开关行程开关又称位置开关或限位开关。它的作用与按钮相同，只是其触点的动作不是靠手动操作，而是利用生产机械某些运动部件上的挡铁碰撞其滚轮使触头动作来实现接通或分断电路。行程开关的结构分为三个部分：操作机构、触头系统和外壳。行程开关分为单滚轮、双滚轮及径向传动杆等形式，其中，单滚轮和径向传动杆行程开关可自动复位，双滚轮为碰撞复位。常见的行程开关有LX19系列、LX22系列、JLXK1系列和JLXW5系列。其额定电压为交流500V、380V，直流440V、220V，额定电流为20A、5A和3A。在选用行程开关时，主要根据机械位置对开关型式的要求，控制线路对触头数量和触头性质的要求，闭合类型（限位保护或行程控制）和可靠性以及电压、电流等级确定其型号。第一章常用低压电器 1.8.2行程开关行程开关的型号含义和电气符号如图1-35所示。第一章常用低压电器 1.8.3接近开关接近开关是一种毋需与运动部件进行机械接触而可以操作的位置开关，当物体接近开关的感应面到动作距离时，不需要机械接触及施加任何压力即可使开关动作，从而驱动交流或直流电器或给计算机装置提供控制指令。接近开关是一种开关型传感器（即无触点开关），它既有行程开关所具备的行程控制及限位保护特性，同时又可用于高速计数、检测金属体的存在、测速、液位控制、检测零件尺寸以及用作无触点式按钮等。接近开关的动作可靠，性能稳定，频率响应快，使用寿命长，抗干扰能力强、并具有防水、防震、耐腐蚀等特点。第一章常用低压电器 1.8.3.1接近开关的分类目前应用较为广泛的接近开关按工作原理可以分为以下几种类型：高频振荡型：用以检测各种金属体电容型：用以检测各种导电或不导电的液体或固体光电型：用以检测所有不透光物质超声波型：用以检测不透过超声波的物质电磁感应型：用以检测导磁或不导磁金属按其外型形状可分为园柱型、方型、沟型、穿孔（贯通）型和分离型。园柱型比方型安装方便，但其检测特性相同，沟型的检测部位是在槽内侧，用于检测通过槽内的物体，贯通型在我国很少生产，而日本则应用较为普遍，可用于小螺钉或滚珠之类的小零件和浮标组装成水位检测装置等。接近开关按供电方式可分为；直流型和交流型，按输出型式又可分为直流两线制、直流三线制、直流四线制、交流两线制和交流三线制。第一章常用低压电器 1.8.3.2高频振荡型接近开关的工作原理高频振荡型接近开关的工作原理图如图1-36所示，它属于一种有开关量输出的位置传感器，它由LC高频振荡器、整形检波电路和放大处理电路组成，振荡器产生一个交变磁场，当金属物体接近这个磁场，并达到感应距离时，在金属物体内产生涡流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，以至停振。振荡器振荡及停振的变化被后级放大电路处理并转换成开关信号，进而控制开关的通或断，由此识别出有无金属物体接近。这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。第一章常用低压电器 1.8.3.3接近开关的选型对于不同材质的检测体和