低压电器检修

目录 项目4 低压电器 电器的基本知识 任务一 开关电器 一、刀开关 二、负荷开关 三、组合开关（转换开关） 四、低压断路器 任务 二 熔断器 任务 三 主令电器 一、控制按钮 二、万能转换开关 三、行程开关 四、接近开关 五、主令控制器 任务四 接触器 任务 五 常用继电器 一、电磁式继电器 二、电压继电器 三、电流继电器 四 、中间继电器 五、热继电器 六、时间继电器 七、速度继电器 八、干簧继电器 九、可编程通用逻辑控制继电器 实验部分 任务1 常用接触器的检修 任务2 常用继电器的校验与调整 一、热继电器的校验与调整 二、时间继电器的校验与调整 三、速度继电器的校验与调整（没实验项目，找不到相关资料） ●项目学习评价与总结 ●自我评测 项目4低压电器 本项目主要介绍熔断器、主令开关、接触器以及各种继电器等低压电器设备。要求掌握常用低压电器设备的结构，了解其工作原理，掌握部分低压电器设备常见故障的维修技能。 电器定义：一种能控制电的设备，对电能的生产、输送、分配与应用起着切换、控制、调节、 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 和保护作用，在电力输配电系统和电力拖动自动控制系统中应用广泛。 电气定义：是以电能、电气设备和电气技术为手段来创造、维持与改善限定空间和环境的一门科学。 低压电器：在低压系统中，能够按照外界的信号和要求，手动或自动的接通、断开电路，以实现对电路或非电对象的切换、控制、保护、检测、变换和调节的元件或设备。 电器是手动或自动的接通和断开电路或调节、控制和保护电路及电气设备用的电工器具。完成由控制电器组成的自动控制系统，称为继电器—接触器控制系统，简称电器控制系统。 电器的基本知识 （一）电器的分类 电器的用途广泛，功能多样，种类繁多，结构各异。下面是几种常用的电器分类。 1．按工作电压等级分类 （1）高压电器  用于交流电压1200V、直流电压1500V及以上电路中的电器。例如高压断路器、高压隔离开关、高压熔断器等。 （2）低压电器  用于交流50Hz(或60Hz)，额定电压为1200V以下；直流额定电压1500V及以下的电路中的电器。例如接触器、继电器等。 2．按动作原理分类 1）手动电器  用手或依靠机械力进行操作的电器，如手动开关、控制按钮、行程开关等主令电器。 2）自动电器  借助于电磁力或某个物理量的变化自动进行操作的电器，如接触器、各种类型的继电器、电磁阀等。 3．按用途分类 （1）控制电器  用于各种控制电路和控制系统的电器，例如接触器、继电器、电动机起动器等。 （2）主令电器  用于自动控制系统中发送动作指令的电器，例如按钮、行程开关、万能转换开关等。 （3）保护电器  用于保护电路及用电设备的电器，如熔断器、热继电器、各种保护继电器、避雷器等。 （4）执行电器  指用于完成某种动作或传动功能的电器，如电磁铁、电磁离合器等。 （5）配电电器  用于电能的输送和分配的电器，例如高压断路器、隔离开关、刀开关、自动空气开关等。 4．按工作原理分类 1）电磁式电器  依据电磁感应原理来工作，如接触器、各种类型的电磁式继电器等。 2）非电量控制电器  依靠外力或某种非电物理量的变化而动作的电器，如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器、温度继电器等。 （二）电器的作用 低压电器能够依据操作信号或外界现场信号的要求，自动或手动地改变电路的状态、参数，实现对电路或被控对象的控制、保护、测量、指示、调节。低压电器的作用有： （1）控制作用  如电梯的上下移动、快慢速自动切换与自动停层等。 （2）保护作用  能根据设备的特点，对设备、环境、以及人身实行自动保护，如电机的过热保护、电网的短路保护、漏电保护等。 （3）测量作用  利用仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 及与之相适应的电器，对设备，电网或其它非电参数进行测量，如电流、电压、功率、转速、温度、湿度等。 （4）调节作用  低压电器可对一些电量和非电量进行调整，以满足用户的要求，如柴油机油门的调整、房间温湿度的调节、照度的自动调节等。 （5）指示作用  利用低压电器的控制、保护等功能，检测出设备运行状况与电气电路工作情况，如绝缘监测、保护掉牌指示等。 （6）转换作用  在用电设备之间转换或对低压电器、控制电路分时投入运行，以实现功能切换，如励磁装置手动与自动的转换，供电的市电与自备电的切换等． 当然，低压电器作用远不止这些，随着科学技术的发展，新功能、新设备会不断出现，常用低压电器的主要种类和用途如下表所示。 常见的低压电器的主要种类及用途 序号 类  别 主 要 品 种 用      途 1 断路器 塑料外壳式断路器 主要用于电路的过负荷保护、短路、欠电压、漏电压保护，也可用于不频繁接通和断开的电路 框架式断路器 限流式断路器 漏电保护式断路器 直流快速断路器 2 刀开关 开关板用刀开关 主要用于电路的隔离，有时也能分断负荷 负荷开关 熔断器式刀开关 3 转换开关 组合开关 主要用于电源切换，也可用于负荷通断或电路的切换 换向开关 4 主令电器 按钮 主要用于发布命令或程序控制 限位开关 微动开关 接近开关 万能转换开关 5 接触器 交流接触器 主要用于远距离频繁控制负荷，切断带负荷电路 直流接触器 6 起动器 磁力起动器   主要用于电动机的起动 星三起动器 自耦减压起动器 7 控制器 凸轮控制器 主要用于控制回路的切换 平面控制器 8 继电器 电流继电器   主要用于控制电路中，将被控量转换成控制电路所需电量或开关信号     电压继电器 时间继电器 中间继电器 温度继电器 热继电器 9 熔断器 有填料熔断器   主要用于电路短路保护，也用于电路的过载保护 无填料熔断器 半封闭插入式熔断器 快速熔断器 自复熔断器 10 电磁铁 制动电磁铁   主要用于起重、牵引、制动等地方 起重电磁铁 牵引电磁铁 对低压配电电器要求是灭弧能力强、分断能力好，热稳定性能好、限流准确等。对低压控制电器，则要求其动作可靠、操作频率高、寿命长并具有一定的负载能力。 任务一 开关电器 低压开关 常见的低压开关有刀开关、转换开关、低压断路器及主令控制器等。它们的作用隔离电源，不频繁通断电路，多数作为机场店里的电源开关，有时也用来直接控制小容量电动机的通断工作。 一、刀开关 1.刀开关又称闸刀开关、负荷开关，是一种应用广泛的手动控制电器。它结构简单，有刀片（静触点）和刀座（静触点）等部分组成。 在电路中的作用是不频繁地手动接通、断开电路和隔离电源用。 常用的HD系列和HS系列刀开关的外形如图4-1所示。刀开关的图形和文字符号如图4-2所示。 图4-1 HD系列、HS系列刀开关外形图 a）HD系列刀开关； b)HS系列刀开关 图4-2刀开关的图形、文字符号 a）单极  b）双极  c）三极 刀开关是手动电器中结构最简单的一种，主要用作电源隔离开关，也可用来非频繁地接通和分断容量较小的低压配电线路。接线时应将电源线接在上端，负载接在下端，这样拉闸后刀片与电源隔离，可防止意外事故发生。 刀开关的主要类型有：大电流刀开关、负荷开关、熔断器式刀开关。 刀开关选择时应考虑以下两个方面： （1）刀开关结构形式的选择  应根据刀开关的作用和装置的安装形式来选择如是否带灭弧装置，若分断负载电流时，应选择带灭弧装置的刀开关。根据装置的安装形式来选择，是否是正面、背面或侧面操作形式，是直接操作还是杠杆传动，是板前接线还是板后接线的结构形式。 （2）刀开关的额定电流的选择  一般应等于或大于所分断电路中各个负载额定电流的总和。对于电动机负载，应考虑其启动电流，所以应选用额定电流大一级的刀开关。若再考虑电路出现的短路电流，还应选用额定电流更大一级的刀开关。 二、负荷开关 负荷开关分为开启式负荷开关和封闭式负荷开关。 1.开启式负荷开关 开启式负荷开关由刀开关和熔断器组合成。瓷底板上装有进线座、静触头、熔丝、出线座及刀片式动触头，工作部分用胶木盖罩住，以防电弧灼伤人手。作不频繁带负荷操作和短路保护用。分为单相双极和三相三极两种 2.封闭式负荷开关（铁壳开关） 封闭式负荷开关主要用作手动通断电路及短路保护。其机构图如图4-3 图4-3封闭式负荷开关机构图 （1）刀开关的型号含义如图4-4所示: 图4-4刀开关的型号及含义图 （2）选择与使用 1用于照明或热负载时，负荷开关的额定电流等于或大于被控制电路中各负载额定电流之和，刀开关的额定电压应不小于电路实际工作的最高电压。 2用于电动机负载时，开启式负荷开关的额定电流一般为电动机额定电流的3倍；封闭式负荷开关的额定电流一般为电动机额定电流的1.5倍。 （3）常见故障及修理 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 刀开关常见故障及修理方法见表5-4 故障现象 产生原因 修理方法 合闸后一相或两相没电 1夹座弹性消失后开口过大 2熔丝熔断或接触不良 3夹座、动触点氧化或有污垢 4电源进线或出线头氧化 更换夹座 更换熔丝 清洁夹座或动触点 清洁进出头线 动出头或夹座过热或烧坏 1开关容量小 2分、合闸是动作太慢造成电弧过的大 3夹座表面烧毛 4动触点与夹座压力不足 5负载过大 更换大容量的开关 改进操作方法 用细锉刀修整 调整夹座压力 减轻负载或调换大容量的开关 封闭式负荷开关的操作手柄带电 1外壳接地线接触不良 2电源线绝缘损坏外壳 检查接地线 更换导线 （4）注意事项 1 负荷开关应垂直安装在控制屏或开关板上，静触点应在上方。 2安装刀开关是，要把电源进线接在静触点上，负载接在可动的触刀一侧，这样当断开电源是触刀不会带电；负载则接在下接线端，便于更换熔丝。 3大电流的刀开关应设有灭弧罩；封闭式负荷开关的外壳应可靠的接地，防止意外漏电使操作者发生触电事故。 4更换熔丝应在开关断开的情况下进行，且应更换与原规格相同的熔丝。 3、 组合开关（转换开关） 组合开关又称转换开关，其体积小，灭弧能力比刀开关好，接线方式有多种，常用于交流380V以下，直流220V以下的电气电路中。其结构如下图4-5： 图4-5组合开关机构图 图4-6组合开关结构原理图 工作原理如图4-6所示，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，绝缘方轴每次作90°正或反方向的转动，带动静触头通。其特点是结构紧凑，安装面积小，操作方便。主要用于电源的引入开关；通断小电流电路。 （1）型号及的含义如下图4-7所示： 图4-7组合开关的型号及含义 （2）选择与使用 1首先根据电源的种类、电压等级、级数及负载的容量进行选择。 2用于照明或电热电路时，转换开关的额定电流应等于或大于被控制电路中各负载电流的总和。 3用于电动机的电路时，转换开关的额定电流一般取电动机额定电流的1.5-2.5倍。 （3）转换开关的常见故障及修理方法 转换开关的常见故障及修理方法 故障现象 产生原因 修理方法 手柄转动后，内部触片未动作 手柄的转动连接部件磨损变形 更换手柄 操作机构损坏 修理操作机构 绝缘杆变形，由方形磨为圆形 更换结缘杆 轴与绝缘杆装配松动 紧固轴与结缘杆 手柄转动后，三个触点不能同时接通或断开 转换开关型号不正确 更换开关 修理开关时触片装配的不正确 重新装配 触片失去弹性或接触不良 更换触片后清除氧化层 接线柱相间短路 因铁屑或油污附在接线柱间形成短路 清扫开关或调试开关 导电将胶木烧焦或绝缘破坏形成短路 清扫开关或调试开关 （4）注意事项 1转换开关的通断能力较低，用于控制电动机作可逆转时，必须在电动机完全停止后，才能反向接通。每小时的接通不能超过20次。 2当操作频率过高或负载的功率因数较低时，转换开关要降低容量使用，否则影响其使用寿命。 4、 低压断路器 低压断路器又称为自动空气开关，在低压电路中，用于分断和接通负荷电路，控制电动机运行和停止。当电路发生过载、短路、欠压、等故障时，它能自动切断故障电路，保护电路和用电设备。 低压断路器具有操作安全，安装方便，动作值可调，分断能力较高等优点，因此得到广泛应用。 低压断路器如图4-8可分为框架式（万能式）和塑壳式（装置式） SHAPE \* MERGEFORMAT 万能型 装置型 图4-8低压断路器外形 低压断路器由触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构组成。其内部机构和电路符号如图4-9所示： 图4-9塑壳式低压断路器原理图 低压断路器的主触点通常由手动的操作机构来闭合的，闭合后主触点2被锁钩4锁住。如果店里中发生故障，脱扣机构就在有关脱扣器的作用下将锁钩脱开，于是主触点在释放弹簧1的作用下迅速分断。 脱扣器有过流脱扣器6、欠压脱扣器11和热脱扣器13，它们都是电磁铁。在正常情况下，过流脱扣器的衔铁8是释放者的，一旦发生严重过载或短路故障时，与主电路相串的线圈将产生较强的电磁吸力吸引衔铁，而推动杠杆7顶开锁钩，使主触点断开。欠压脱扣器的工作恰恰相反，在电压正常工作时，吸引住衔铁10，一旦电压严重下降或断电时，电磁吸力不足或消失，衔铁被释放而推动杠杆，使主触点断开。当电路发生一般性过载时，过载电流虽不能使过流脱扣器动作，但能使热元件13产生一定的热量，促使双金属片12受热向上弯曲，推动杠杆使搭钩与锁钩脱开，将主触点分开。 （1）低压断路型号及含义 图表4-10断路器的型号及含义 （2）参数 1额定工作电压。断路器的额定工作电压是指与分断嫩绿及使用类别相关的电压值。对多相电路是指相间的电压值。 2额定电流。断路器额定电流就是额定持续电流。就是脱扣器能长期通过的电流。 3额定绝缘电压。断路器的额定绝缘电压是指设计断路器的电压值。在任何情况下，最大额定工作电压不超过绝缘电压。 （3）选择和使用 低压断路器选用时，一般要考虑的参数有额定电压、额定电流和壳架等级额定电流3个参数，其他参数只有在特殊要求是才考虑。 1低压断路器的额定电压应小于被保护电路的额定电压。 2低压断路器的壳架等级额定电流应不小于被保护电流的计算负载电流。 3低压断路器的额定电流应不小于被保护电路的计算负载电流，用于保护电动机时，低压断路器的长延时电流整定值等于电动机的额定电流；用于保护三相鼠笼式异步电动机是，其瞬时整定电流等于电动机额定电流的8-15倍，用于保护三相绕线式异步电动机是，其瞬间整定电流等于电动机额定电流的3-6倍。 （4）常见故障及修理方法 故障现象 产生原因 修理方法 手动操作断路器不能闭合 电源电压太低 检查线路并调高电源电压 欠电压脱扣器五电压或线圈损坏 检查线路，施加电压或调换线圈 反作用弹簧力过大 重新调整弹簧反力 电动操作断路器不能闭合 电源电压不符 调换电源 电源容量不够 增大操作电源容量 电磁铁拉杆行程不够 调整或调换拉杆 电动机启动时断路器立即分断 脱扣器某些零件损坏 调换脱扣器或损坏的零件 分励脱扣器不能使断路器分断 线圈短路 调换线圈 电源电压太低 检修线路，调整电源电压 欠压脱扣器噪音大 反作用弹簧力太大 调整反作用弹簧 铁芯工作面有油污 清除铁芯油污 短路环断裂 调换铁芯 欠压脱扣器不能分断断路器 反力弹簧弹力变小 调整弹簧 储能弹簧断裂或弹簧力变小 调换或调整储能弹簧 机构生锈卡死 清除锈污 （5）注意事项 1当断路器与熔断器配合使用时，熔断器应装于断路器之前，以保证安全。 2电磁脱扣器的整定值不允许随意更动，使用一段时间后应检查其动作的准确性。 3断路器在分断短路电流后，应在切除前级电源后检修触点。 任务 二 熔断器 1. 熔断器的结构与原理 熔断器主要由熔体和熔座两部分组成。 熔体由低熔点的金属材料（铅、 锡、 锌、 银、铜及合金）制成丝状或片状， 俗称保险丝。 工作中， 熔体串接于被保护电路， 既是感测元件， 又是执行元件； 当电路发生短路或严重过载故障时， 通过熔体的电流势必超过一定的额定值， 使熔体发热， 当达到熔点温度时， 熔体某处自行熔断， 从而分断故障电路，起到保护作用。 熔座（或熔管）是由陶瓷、 硬质纤维制成的管状外壳。 熔座的作用主要是为了便于熔体的安装并作为熔体的外壳， 在熔体熔断时兼有灭弧的作用。 熔断器的主要作用是对电路提供短路和严重过载保护，常应用在串接于被保护电路的首端。它具有结构简单，维护方便，价格便宜，体小量轻的优点。 2. 熔断器的类型 (1) 瓷插式熔断器： 多用于低压分支电路的短路保护， 常见型号为RC1A系列， 其外形结构及符号如图4-11 所示。 图4-11瓷插式熔断器外形结构及符号图 (2) 螺旋式熔断器： 多用于机床电气控制线路的短路保护， 其外形如图4-12，其结构如图 4-13 所示。 此类熔断器在瓷帽上有明显的分断指示器， 便于发现分断情况； 换熔体简单方便， 不需任何工具。 目前常用螺旋式熔断器新产品有RL6、 RL7 系列。 图4-12螺旋式熔断器外形 图 4-13 RL1 系列螺旋式熔断器结构图 (3) 封闭管式熔断器： 此类熔断器可分为以下三种。 ① 无填料： 多用于低压电网、 成套配电设备的保护， 型号有RM7、 RM10 系列等。外形如下图所示： ② 有填料： 熔管内装有SiO2（石英砂）， 用于具有较大短路电流的电力输配电系统， 常见型号为RT0 系列。 外形如下图所示： ③ 快速： 主要用于硅整流管及其成套设备的保护， 其特点是熔断时间短， 动作快; 常用型号有RLS、 RSO 系列。 外形如下图所示： 3参数 熔断器有额定电压、额定电流和熔体额定电流三个参数。 1额定电压：指能保证熔断器长期正常工作的电压。 2额定电流：指保证熔断器能长期正常工作的电流，由熔断器各部分长期工作时的允许温升决定。 3熔体额定电流：指在规定条件下，长时间通过熔体，而熔体不熔断的最大电流值。 4. 熔断器的选择 (1) 类型选择： 由电气控制系统线路要求、 使用场合和安装条件的整体设计而定。 (2) 额定电压选择： 熔断器额定电压应不小于线路的工作电压。 (3) 额定电流选择： 熔断器额定电流必须大于或等于所装熔体的额定电流。 (4) 熔体额定电流选择： 具体选择方法可遵循以下四条原则。 ① 保护一台电动机时， 应对电动机启动冲击电流予以考虑， 故熔体额定电流的要求为: 式中IfN为熔体额定电流;IN为电动机的额定电流。 ② 保护多台电动机时， 熔体应在出现尖峰电流时不致熔断， 通常将容量最大电动机启动， 其他电动机正常工作时出现的电流视为尖峰电流， 故 SHAPE \* MERGEFORMAT ③ 电路上、 下两级均设短路保护时， 两级熔体额定电流的比值不小于 1.6∶1， 以使两级保护达到良好配合。 ④ 照明电路、 电炉等阻性负载因没有冲击电流， 可取 式中，Ie为电路工作电流。 5熔断器的常见故障及修理方法。 故障现象 产生原因 修理方法 电动机启动瞬间熔体即熔断 熔体规格选择太小 调换适当的熔体 负载侧短路或接地 检查短路或接地故障 熔丝未熔断但电路不通 熔体两端或接线端接触不良 清扫并旋紧接线端 熔断器的旋帽盖未拧紧 旋紧螺帽盖 6注意事项 1对不同性质的负载，如照明电流、电动机电流的主电路和控制电流等，应分别保护，并装设单独的熔断器。 2瓷插式熔断器安装熔丝时，熔丝应顺着螺钉旋紧方向绕过去，不能把熔丝绷紧，以免减小熔丝截面积 尺寸 手机海报尺寸公章尺寸朋友圈海报尺寸停车场尺寸印章尺寸 或插断熔丝。 3更换熔断器应切断电源，并应换上相同额定电流的熔体。 任务 三 主令电器 主令电器是一种非自动切换的小电流开关电器，它在控制电路中的作用是发布命令并去控制接触器、继电器或其他电器执行元件的电磁线圈，使电流接通或分断，从而达到控制电力拖动系统的启动与停止以及改变系统的工作状态，如电动机正方转等，实现生产机械的自动控制。由于它专门发送命令或信号，故此被称为“主令电器”，也称“主令开关”。 一、控制按钮 控制按钮是一种结构简单、使用广泛的手动主令电器，它可以与接触器或继电器配合，对电动机实现远距离的自动控制，用于实现控制线路的电气联锁。其结构如图下图所示： 按钮开关原理如图4-14所示，控制按钮由按钮帽、复位弹簧、桥式触点和外壳等组成，通常做成复合式，即具有常闭触点和常开触点。按下按钮时，先断开常闭触点，后接通常开触点；按钮释放后，在复位弹簧的作用下，按钮触点自动复位的先后顺序相反。通常，在无特殊说明的情况下，有触点电器的触点动作顺序均为“先断后合”。 图4-14 按钮开关结构示意图 1-按钮帽  2-复位弹簧  3-动触点  4-常开静触点  5-常闭静触点 在电器控制线路中，常开按钮常用来起动电动机，也称起动按钮，常闭按钮常用于控制电动机停车，也称停车按钮，复合按钮用于联锁控制电路中。 控制铵钮的种类很多，在结构上有揿钮式、紧急式、钥匙式、旋钮式、带灯式和打碎 玻璃按钮。 常用的控制按钮有LA2、LAl8、LA20、LAYl和SFAN一1型系列按钮。其中SFAN-1型为消防打碎玻璃按钮。LA2系列为仍在使用的老产品，新产品有LAl8、LAl9、LA20等系列。其中LAl8系列采用积木式结构，触点数目可按需要拼装至六常开六常闭，一般装成二常开二常闭。LAl9、LA20系列有带指示灯和不带指示灯两种，前者按钮帽用透明塑料制成，兼作指示灯罩。 按钮选择的主要依据是使用场所、所需要的触点数量、种类及颜色。按钮开关的图形符号及文字符号见图4-15。 图4-15  按钮开关的图形和文字符号 （1）按钮开关颜色规定： “停止”和“急停”按钮必须是红色。 “启动”按钮的颜色是绿色。 “点动”按钮必须是黑色。 “启动”与“停止”交替动作的按钮必须是黑白、白色或灰色。 “复位”按钮必须是蓝色。复位按钮兼有停止的作用时，则必须是红色。 （2）选择与使用 1根据使用场合选择按钮的型号 2按照工作状态指示和工作情况的要求，选择按钮的颜色。 3按照控制回路的要求，确定触点的形式和组数。 （3）按钮常见故障及修理方法 故障现象 产生原因 修理方法 按下启动按钮时有触点的感觉 按钮的防护金属外壳与连接导线接触 检查按钮内连接导线 按下启动按钮不能接通电路，控制失灵 接头脱落 检查启动按钮连接线 触点磨损松动，接触不良 检修触点或调换按钮 按下停止按钮，不能断开电路 接线错误 更改接线 绝缘击穿短路 调换按钮 （4）注意事项 1按钮高于高温场合时，易使塑料变形老化导致松动，引起接线螺钉间相碰短路，可在接线螺钉处加套绝缘塑料管防止短路 2带指示灯的按钮因灯泡发热，应降低灯泡电压，延长使用寿命。 二、万能转换开关 万能转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。万能转换开关主要用于各种控制线路的转换、电压表、电流表的换相测量控制、配电装置线路的转换和遥控等。万能转换开关还可以用于直接控制小容量电动机的起动、调速和换向。其外形如下图所示： SHAPE \* MERGEFORMAT 其结构如图4-16所示为万能转换开关单层的结构示意图。 图4-16 万能转换开关图 常用产品有LW5和LW6系列。LW5系列可控制5.5kW及以下的小容量电动机；LW6系列只能控制2.2kW及以下的小容量电动机。用于可逆运行控制时，只有在电动机停车后才允许反向起动。LW5系列万能转换开关按手柄的操作方式可分为自复式和自定位式两种。所谓自复式是指用手拨动手柄于某一档位时，手松开后，手柄自动返回原位；定位式则是指手柄被置于某档位时，不能自动返回原位而停在该档位。 万能转换开关的手柄操作位置是以角度表示的。不同型号的万能转换开关的手柄有不同万能转换开关的触点，电路图中的图形符号如图4-17所示。但由于其触点的分合状态与操作手柄的位置有关，所以，除在电路图中画出触点图形符号外，还应画出操作手柄与触点分合状态的关系。图中当万能转换开关打向左45°时，触点1-2、3-4、5-6闭合，触点7-8打开；打向0°时，只有触点5-6闭合，右45°时，触点7-8闭合，其余打开。 图4-17 万能转换开关的图形符号 a) 图形符号 b) 点闭合表 三、行程开关 行程开关又称限位开关，用于控制机械设备的行程及限位保护。在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。因此，行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。行程开关广泛用于各类机床和起重机械，用以控制其行程、进行终端限位保护。在电梯的控制电路中，还利用行程开关来控制开关轿门的速度、自动开关门的限位，轿厢的上、下限位保护。其外形如下图所示： SHAPE \* MERGEFORMAT SHAPE \* MERGEFORMAT 行程开关 行程开关按其结构可分为直动式、滚轮式、微动式和组合式。 （1）直动式行程开关  其结构原理如图4-18所示，其动作原理与按钮开关相同，但其触点的分合速度取决于生产机械的运行速度，不宜用于速度低于0．4m／min的场所。 图4-18  直动式行程开关 1-推杆  2-弹簧  3-动断触点  4-动合触点 （2）滚轮式行程开关  其结构原理如图4-19所示，当被控机械上的撞块撞击带有滚轮的撞杆时，撞杆转向右边，带动凸轮转动，顶下推杆，使微动开关中的触点迅速动作。当运动机械返回时，在复位弹簧的作用下，各部分动作部件复位。 图4-19 滚轮式行程开关 1-滚轮  2-上转臂  3、5、11-弹簧  4-套架  6-滑轮  7-压板   8、9-触点  10-横板 滚轮式行程开关又分为单滚轮自动复位和双滚轮(羊角式)非自动复位式，双滚轮行移开关具有两个稳态位置，有“记忆”作用，在某些情况下可以简化线路。 （3）微动开关式行程开关   其结构如图4-20所示。常用的有LXW-11系列产品 图4-20 微动式行程开关 1.推杆  2.弹簧  3.压缩弹簧4.动断触点  5.动合触点 行程开关的符号如图4-21所示： 图 4-21 行程开关的图形和文字符号 (a) 常开触点； (b) 常闭触点 四、接近开关 接近式位置开关是一种非接触式的位置开关，简称接近开关。它由感应头、高频振荡 器、放大器和外壳组成。当运动部件与接近开关的感应头接近时，就使其输出一个电信号。 接近开关分为电感式和电容式两种，其外形图如下图所示。 SHAPE \* MERGEFORMAT 电感式 电容式 电感式接近开关的感应头是一个具有铁氧体磁心的电感线圈，只能用于检测金属体。振荡器在感应头表面产生一个交变磁场，当金属块接近感应头时，金属中产生的涡流吸收了振荡的能量，使振荡减弱以至停振，因而产生振荡和停振两种信号，经整形放大器转换成二进制的开关信号，从而起到“开”、“关”的控制作用。 电容式接近开关的感应头是一个圆形平板电极，与振荡电路的地线形成一个分布电容，当有导体或其它介质接近感应头时，电容量增大而使振荡器停振，经整形放大器输出电信号。电容式接近开关既能检测金属，又能检测非金属及液体。 五、主令控制器 主令控制器是用来按顺序频繁切换多个控制电路的主令电器，可以对控制电路发布命令，与其它电路联锁或切换，主要用于轧钢及其他生产机械的电力拖动控制系统， 也可在起重机电力拖动系统中对电动机的启动、 制动和调速等进行远距离控制。 主令控制器一般由外壳、触点、凸轮、转轴等组成，与万能转换开关相比，它的触点容量大些，操纵档位也较多。主令控制器的动作过程与万能转换开关相类似，也是由一块可转动的凸轮带动触点动作。 常用的主令控制器有LK5和LK6系列，其中LK5系列有直接手动操作、带减速器的 机械操作与电动机驱动等三种型式的产品。LK6系列是由同步电动机和齿轮减速器组成定 时元件，由此元件按规定的时间顺序，周期性地分合电路。 控制电路中，主令控制器触点的图形符号及操作手柄在不同位置时的触点分合状态表 示方法与万能转换开关相似。 从结构上讲，主令控制器分为两类：一类是凸轮可调式主令控制器；一类是凸轮固定式主令控制器。如图4-22所示为凸轮式主令控制器。 图4-22   凸轮可调式主令控制器 a)外形图  b)结构原理图 1-凸轮块 2-动触点 3-静触点 4-接线端子 5-支杆  6-转动轴  7-凸轮块  8-小轮       原理图的解释说明 阿打发斯蒂芬 任务四 接触器 一 常用接触器 接触器，是一种用来自动接通或断开大电流电路的电器。它可以频繁地接通或分断交直流电路，并可实现远距离控制。其主要控制对象是电动机，也可用于电热设备、电焊机、电容器组等其它负载。它还具有低电压释放保护功能，接触器具有控制容量大、过载能力强、寿命长、设备简单经济等特点，是电力拖动自动控制线路中使用最广泛的电器元件。 按照所控制电路的种类、接触器可分为交流接触器和直流接触器两大类，直流接触器 的线圈使用直流电，交流接触器的线圈使用交流电，以交流接触器为例他的外形如图4-23。 图4-23 （一）交流接触器 1．交流接触器结构与工作原理 如图4-24所示为CJ10-20型交流接触器的外形与结构示意图。交流接触器由以下四部分组成： 图5-2   CJ10-20型交流接触器 1一灭弧罩  2一触点压力弹簧片  3一主触点  4一反作用弹簧  5一线圈  6一短路环  7一静铁心  8一弹簧  9一动铁心  10一辅助常开触点  11一辅助常闭触点 （1） 电磁系统  电磁系统由线圈、动铁心(衔铁)和静铁心组成，其作用是将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作。 电磁系统的特点：根据吸引线圈通电电流的性质分类，电磁机构分为直流电磁电磁机构与交流电磁机构。交流电磁机构最为常见，设置障碍消除衔铁的机械振动，通常采用短路铜环又叫短路环来解决，如图4-25所示，短路环起到磁分相的作用，把极面上的交变磁通分成两个相位不同交变磁通，这样，两部分吸力就不会同时达到零值，当然合成后的吸力就不会有零值的时刻，如果使合成后的吸力在任一时刻都大于弹簧拉力，就消除了。 图4-25铁心上的短路环 （2）触点系统   包括主触点和辅助触点。主触点用于通断主电路，通常为三对常开触点。辅助触点用于控制电路，起电气联锁作用，故又称联锁触点，一般常开、常闭各两对。 触点的形式 1.桥式点接触用于小容量电路（例如控制电路,按钮、行程开关等) 。 2.桥式面接触用于中、小等容量电路（例如小型接触器等)。 3.指形接触(有线接触和面接触之分)一般用于大容量电路。 （3）灭弧装置   电弧的产生：开关电器切断电流电路时，触头间电压大于10V，电流超过80mA时，触头间会产生蓝色的光柱， 即电弧。 电弧的危害 a.延长了切断故障的时间. b.高温引起电弧附近电气绝缘材料烧坏；c.形成飞弧造成电源短路事故. d.电弧是造成电器的寿命缩短的主要原因. 容量在10A以上的接触器都有灭弧装置，对于小容量的接触器，常采用双断口触点灭弧、电动力灭弧、相间弧板隔弧及陶土灭弧罩灭弧。对于大容量的接触器，采用纵缝灭弧罩及栅片灭弧。 常用的灭弧方法有：拉长电弧、冷却电弧和将电弧分段。 对于电弧较弱的接触器，只采用灭弧罩即可。电弧较强的接触器，常采用灭弧栅熄弧和磁吹灭弧。 另一种常用的灭弧方法是桥式触点的双断点灭弧。 1）将一段电弧分成两段电弧，有利于电弧熄灭。 2）电动力将电弧往两边吹开，将电弧拉长，有利于电弧散热电，加快电弧熄灭过程。 较小容量的开关电器往往采用这种灭弧方法。但对大容量电器触点效果不佳。 （4）其他部件   包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触点压力弹簧、传动机构及外壳等。 电磁式接触器的工作原理如下：线圈通电后，在铁芯中产生磁通及电磁吸力。此电磁吸力克服弹簧反力使得衔铁吸合，带动触点机构动作，常闭触点打开，常开触点闭合，互锁或接通线路。线圈失电或线圈两端电压显著降低时，电磁吸力小于弹簧反力，使得衔铁释放，触点机构复位，断开线路或解除互锁。 （二）直流接触器 直流接触器的结构和工作原理基本上与交流接触器相同。在结构上也是由电磁机构、触点系统和灭弧装置等部分组成。由于直流电弧比交流电弧难以熄灭，直流接触器常采用磁吹式灭弧装置灭弧。 （三）接触器的符号与型号说明 1．接触器的符号 接触器的图形符号如图4-26所示，文字符号为KM。 图4-26接触器的图形符号 a)线圈   b)主触点   c)辅助触点 2．接触器的型号说明 图4-27交流及直流接触器型号表示方式 例如：CJl0Z-40／3  为交流接触器，设计序号10，重任务型，额定电流40A主触点为3极。CJl2T-250／3为改型后的交流接触器，设计序号12，额定电流250A，3个主触点。 接触器主要技术指标 1.额定电压（指主触点） 1）交流接触器： 127、220、380、500V 2）直流接触器： 110、220、440V 2.额定电流（指主触点） 1）交流接触器：5、10、20、40、60、100、150、250、400、 600A 2）直流接触器：40、80、100、150、250、400、600A 3.吸引线圈额定电压 1）交流接触器：36、110（127）、220、380V 2）直流接触器：24、48、220、440V 交流接触器常见故障及分析方法表 序号 故障现象 故障原因 处理方法 1 触点过热 通过动静触点间的电流过大 重新选择大容量触点 动静触点间接触电阻过大 用刮刀或细锉修整触点 2 触点磨损 触点间电弧或电火花造成电磨损 更换触点 触点间闭合撞击造成机械磨损 更换触点 3 触电熔焊 触点电压力弹簧损坏使触电压力过小 更换弹簧和触点 线路过载使触点通过的电流过大 选较大量程的接触器 4 铁芯噪声大 衔铁与铁芯的接触面接触不良或衔铁歪斜 拆下清洗，修整端面 5 衔铁吸不上 短路损坏 焊接短路及时更换线圈 触点压力过大或活动部分卡阻 检查电源，消除卡阻因素 6 衔铁不释放 触点熔焊 更换触点 机械部分卡阻 消除卡阻因素 反作用弹簧损坏 更换弹簧 任务 五 常用继电器 继电器的定义 继电器是一种小信号控制电器，它利用电流、电压、时间、速度、温度等作为输入信号来接通或断开小电流电路，实现自动控制和保护电力拖动装置。 继电器一般有感测机构、中间机构和执行机构三个基本部分组成。感测机构吧感测到的电气量（电压、电流等）或非电气量（热量、时间、压力、转速等）传递个中间机构，将它与额定的整定值进行比较，当达到整定值（过量或欠量）时，中间机构便使执行机构动作，从而接通或分断被控电路。 继电器类型 继电器的种类很多，按输入信号的性质分为：电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器、压力继电器等； 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、热继电器和电子式继电器等； 按输出形式可分为：有触点和无触点两类，按用途可分为：控制用与保护用继电器等。 一、电磁式继电器 1.电磁式继电器的结构与工作原理 电磁式继电器是应用得最早、最多的一种型式。其结构及工作原理与接触器大体相同。由电磁系统、触点系统和释放弹簧等组成，电磁式继电器原理如图4-28所示。由于继电器用于控制电路，流过触点的电流比较小(一般5A以下)，故不需要灭弧装置。 图4-28  电磁式继电器原理图 1-     铁心  2-旋转棱角  3-释放弹簧  4-调节螺母  5--衔铁 6-动触点  7-静触点  8-非磁性垫片  9-线圈 常用的电磁式继电器有电压继电器、中间继电器和电流继电器。电磁式继电器的图形、文字符号如图4-29所示。 图4-29  电磁式继电器图形、文字符号 二、电压继电器 电压继电器用于电力拖动系统的电压保护和控制。其线圈并联接入主电路，感测主电路的线路电压；触点接于控制电路，为执行元件。 按吸合电压的大小，电压继电器可分为过电压继电器和欠电压继电器。 过电压继电器(FV)用于线路的过电压保护，其吸合整定值为被保护线路额定电1.05～1.2倍。当被保护的线路电压正常时，衔铁不动作；当被保护线路的电压高于额定值，达到过电压继电器的整定值时，衔铁吸合，触点机构动作，控制电路失电，控制接触器及时分断被保护电路。 欠电压继电器(KV)用于线路的欠电压保护，其释放整定值为线路额定电压的0.1～0.6倍。当被保护线路电压正常时，衔铁可靠吸合；当被保护线路电压降至欠电压继电器的释放整定值时，衔铁释放，触点机构复位，控制接触器及时分断被保护电路。 零电压继电器是当电路电压降低到5％～25％UN时释放，对电路实现零电压保护。用于线路的失压保护。 三、电流继电器 电流继电器用于电力拖动系统的电流保护和控制。其线圈串联接入主电路，用来感测主电路的线路电流；触点接于控制电路，为执行元件。电流继电器反映的是电流信号。常用的电流继电器有欠电流继电器和过电流继电器两种。 欠电流继电器（KA）用于电路起欠电流保护，吸引电流为线圈额定电流30％～65％，释放电流为额定电流10％～20％，因此，在电路正常工作时，衔铁是吸合的，只有当电流降低到某一整定值时，继电器释放，控制电路失电，从而控制接触器及时分断电路。 过电流继电器（FA）在电路正常工作时不动作，整定范围通常为额定电流1.1～4倍，当被保护线路的电流高于额定值，达到过电流继电器的整定值时，衔铁吸合，触点机构动作，控制电路失电，从而控制接触器及时分断电路。对电路起过流保护作用。 JT4系列交流电磁继电器适合于交流50Hz，380V及以下的自动控制回路中作零电压、过电压、过电流和中间继电器使用，过电流继电器也适用于60Hz交流电路。 通用电磁式继电器有：JT3系列直流电磁式和JT4系列交流电磁式继电器，均为老产品。新产品有：JT9、JTl0、JLl2、JL14、JZ7等系列，其中JLl4系列为交直流电流继电器，JZ7系列为交流中间继电器。 四 、中间继电器 中间继电器实质上是一种电压继电器，结构和工作原理与接触器相同。但它的触点数量较多，在电路中主要是扩展触点的数量。另外其触头的额定电流较大。 触点系统中没有主、辅触点之分，触点容量相同。将一个输入信号变成一个或多个输出信号的电气元件。当电压或电流继电器触点容量不够时，可借助中间继电器来控制，用中间继电器作为执行元件。触点数量较多，能够将一个输入信号变成多个输出信号。 中间继电器的作用是将一个输入信号变成多个输出信号， 当其他继电器的触头对数或触点容量不够时， 可借助中间继电器来扩充它们， 起到中间转换的作用，其机构如下图： 五、热继电器 热继电器是一种电气保护元件。它是利用电流的热效应来推动动作机构使触头闭合或断开的保护电器，主要用于电动机的过载保护、断相保护、电流不平衡保护以及其他电气设备发热状态时的控制。 热继电器有两相结构、三相结构、三相带断相保护装置3钟类型，常见热继电器外形如图4-30所示。 热继电器的主要组成部分是热元件、触点系统、动作机构、复位按钮、和整定电流装置组成。图4-31（a）所示是热继电器机构示意图,图4-32（b）所示是热继电器的电路图符号 1 连线端子 2复位按钮 3电流调节凸轮 4 常闭触点 5动作机构 6热元件 图4-32 热继电器 （1） 热元件有两块，是热继电器的主要部分，由双金属片及围绕在双金属片外面的电阻丝组成。 （2） 触电系统的触点是由常闭触点和常开触点组成。 （3） 动作机构有导板、温度补偿双金属片、推杆、动触点连杆和弹簧组成。 （4） 复位按钮用于继电器动作后的手动复位。 （5） 整定电流装置由带偏心轮的旋钮来调节整定电流值。 2热继电器的工作原理 如图4-33所示。当电动机绕组因过载引起电流过载时，发热元件所产生的热量足以使主金属片弯曲，推动导板向右移动，又推动了温度补偿片，使推杆绕轴转动，推动动触点连杆，使动触点与静触点分开，使电动机线路中的接触器绕组线圈断电释放，将电源切断，起到了保护作用。 图4-33热继电器机构原理图 1—推杆 2—主双金属片 3—加热元件 4—导板 5—补偿双金属片 6—静触点7—静触点 8—复位调节螺钉 9—动触点 10—复位按钮  11—调节旋钮 12—支撑件 13—弹簧 温度补偿片用来补偿温度对热继电器动作精度的影响，它是由与主金属片同类的双金属片制成，当环境温度变化时，温度补偿片与双金属片都在同一方向上产生附加弯曲，因而补偿了环境温度的影响。 手动复位：将调节螺钉拧出一段距离，使触点的转动超过一定角度，当双金属片冷却后，触点不能自动复位，必须按下复位按钮使触点复位，与触点闭合。 自动复位：切断电源后，热继电器开始冷却，过一段时间双金属片恢复原状，触点在弹簧的作用下自动复位，与触点闭合。 电动机在实际运行中，如拖动生产机械进行工作过程中，若机械出现不正常的情况或电路异常使电动机遇到过载，则电动机转速下降、绕组中的电流将增大，使电动机的绕组温度升高。若过载电流不大且过载的时间较短，电动机绕组不超过允许温升，这种过载是允许的。但若过载时间长，过载电流大，电动机绕组的温升就会超过允许值，使电动机绕组老化，缩短电动机的使用寿命，严重时甚至会使电动机绕组烧毁。所以，这种过载是电动机不能承受的。热继电器就是利用电流的热效应原理，在出现电动机不能承受的过载时切断电动机电路，为电动机提供过载保护的保护电器。 热继电器的主要技术数据时整定电流。所谓整定电流，是指当发热元件中通过的电流超过此值的20%时，热继电器应当在20分钟内动作。每种型号的热继电器的整定电流都有一定范围，要根据整定电流选用热继电器。例如JR-40型热继电器整定电流为0.6-40A发热元件有9种规格。整定电流与电动机的额定电流基本一致，使用时要根据实际情况通过整定。 （1） 型号含义 热继电器型号含义如图4-34所示。 图4-34热继电器型号含义 （2） 选择和使用 选择热继电器作为电动机的过载保护是，应使用电动机在短时过载和启动瞬间不受影响。 1） 热继电器的类型选择：一般轻载启动、短时工作，可选用二相结构热继电器；当电源电压均衡性和工作环境较差或多台电动机的功率差别较显著是，可选用三相结构的热继电器；对三角形接法的电动机，应选用带断相保护装置的热继电器。 2） 热继电器的额定电流及型号选择：热继电器的额定电流应大于电动机的额定电流。 3） 热元件的整定电流选择：一般将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，可将热元件整定值调整到电动机额定电流的0.6-0.8倍；对启动时间较长，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节到电动机额定电流的1.1-1.5倍。 热继电器常见故障及分析方法表 故障现象 故障原因 处理方法 热元件烧断 负载侧短路，电流过大 更换热继电器 操作频率过高 更换合适参数的热继电器 热继电器不动作 热继电器的额定电流值不合适 按保护容量合理选择 整定值偏大 合理调整整定值 动作触点接触不良 消除接触不良的因素 热元件烧断或脱落 更换热继电器 动作机构卡阻 消除卡阻因素 导板脱出 重新放入并调试 主 热元件烧毁 更换热元件或热继电器 接线螺钉未压紧 旋紧接线螺钉 热继电器常闭触点接接触不良或弹性消失 检修常闭触点 手动复位的热继电器动作后，未手动复位 手动复位 （3） 注意事项 六、时间继电器 时间继电器是对控制电路实现时间控制的电器，常见的有电磁式、电动式、空气阻尼式和电子式时间继电器，常见时间继电器外形图如4-34所示。 图4-34时间继电器外形 这里我们主要介绍一下空气阻尼式时间继电器，它是利用空气阻尼作用来达到延时控制的目的，其结构如图4-35所示，它有以下几部分组成： 图4-35空气阻尼时间继电器结构图 （1） 电磁系统：有线圈、铁心和衔铁组成。 （2） 触电系统：包括两对瞬时触点（一常开、一常闭）和两对延时触点（一常开、一常闭），瞬时触点和延时触点分别是两个微动开关的触点。 （3） 空气室：空气室为一空腔，由橡皮膜、活塞等组组成。起延时和中间传递作用，橡皮薄膜随空气的增减而移动。气室上面的调节螺钉可调节延时的长短。 （4） 传动机构由推杆、活塞杆、杠杆及宝塔形弹簧组成。 （5） 基座：用金属制成，用以固定电磁机构和气室。 3 工作原理 空气阻尼时间继电器JS7-A系列的工作原理示意图如图4-36所示。4-36（a）为通电延时型时间继电器，图4-36（b）为延时断电型时间继电器。 图4-36空气阻尼时间继电器工作原理图 1-线圈 2-铁心 3-衔铁 4-复位弹簧 5-推板 6-活塞杆 7-杠杆 8-塔形弹簧 9-弱弹簧10-橡皮模 11-空气室壁 12-活塞 13-调节螺杆 14-进气孔 15、16-微动开关 　图4-36（a）是空气阻尼式通电延时型时间继电器结构示意图。当线圈1通电后，铁芯2将衔铁3吸合，推板5使微动开关16立即动作，而活塞杆6在塔形弹簧7作用下将带动活塞13及橡皮膜9向上移动。 由于橡皮膜下气室空气须经进气孔12缓慢补充，因此橡皮膜下气室短期内形成负压，导致活塞杆不能迅速上移产生延时，活塞杆缓慢升到最上端时才能通过杠杆15触动微动开关14，延时时间长短取决于进气孔12的大小，可通过螺杆11调节。 图4-36(b)是断电延时工作原理。当线圈1断电时，衔铁3在复位弹簧4作用下将活塞13推至最下端时的状态。由于橡皮膜下气室内的空气通过可通过活塞杆6与橡皮膜之间的间隙须利进入上气室，上下气室间不形成负压，因此微动开关15与16都迅速复位。 型号及表示方式 空气阻尼时间继电器的信号及含义表示如下图4-37 图4-37 时间继电器的型号表示 其中，基本规格代号： 1- 通电延时，无瞬时触点 2- 通电延时，有瞬时触点 3- 断电延时，无瞬时触点 4- 断电延时，有瞬时触点 时间继电器的符号如图4-38所示，各种延时触头的动作方向总是指向触头上圆弧图形的圆心。 , 图4-38 时间继电器各种部件的图形文字符号 a)通电延时线圈  b)断电延时