常用其他低压电器.ppt
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1、电气控制及PLC,第2章 常用其他低压电器,2.1 热继电器,热继电器的作用和分类 电动机长时间过载,绕组超过允许温升时,将会加剧绕组绝缘的老化,缩短电动机的使用年限,严重时会将电动机烧毁。过流的原因:长期过载、频繁起动、欠电压、断相运行均会引起过电流。热继电器:电动机或其他设备的过载保护、断相保护。热继电器中发热元件有热惯性,在电路中不能做瞬时过载保护,更不能做短路保护。因此它不同于过电流继电器和熔断器。,按相数来分,热继电器有单相、两相和三相共三种类型。按智能来分,三相式热继电器又有不带断相保护和带断相保护两种类型。,电动机的过载特性和热继电器的保护特性,热继电器的工作原理 热继电器是利用
2、电流的热效应原理来工作的保护电器,它在电路中用作三相异步电动机的过载保护。,1)正常:i=ie 位移小 触点不动作2)过载:iie 位移增大 触点动作,双金属片,双金属片的受热方式a 直接受热方式 b 复合受热方式c 间接受热方式 d互感器受热方式,1接线端子2、5双金属片3热元件4导板6、9常闭触头7常开触头8复位螺钉10按钮11调节旋钮12支撑件13压簧转动偏心轮14推杆,注意:1)继电器动作后一般不能自动复位,要等双金属片冷却后,按下复位按钮10才能复位;2)改变压动螺钉8的位置,还可以用来调节动作电流。,当电动机发生一相断电时1)星形接法(线电流=相电流)断相时,流过电动机绕组的电流等
3、于流过热继电器的电流,故可以采用两相或三相热继电器保护。2)三角形接法(线电流=相电流)断相时,流过电动机绕组的电流小于流过热继电器的电流,必须采用带断相保护的热继电器保护。带断相保护的热继电器是在普通的热继电器上加一个差动机构。,差动式断相保护热继电器1上导板2下导板3双金属片4常闭触头5杠杆,热继电器的符号,FR,FR,热元件,常闭触头,热继电器的主要技术数据1)热元件额定电流:热元件的最大整定电流值。2)整定电流:热元件能够长期通过而不致引起热继电器动作的最大电流值。3)热继电器额定电流:热继电器中,可以安装的热元件的最大整定电流值。,热继电器的接线1)电动机定子绕组星形接法:带断电保护
4、和不带断电保护的热继电器均可接在线电路中。2)电动机定子绕组三角形接法:带断电保护接在线电路中。不带断电保护热继电器的热元件必须串接在电动机每相绕组上。,热继电器的选用 热继电器的保护对象是电动机,故选用时应了解电动机的技术性能、启动情况、负载性质以及电动机允许过载能力等。热继电器只适用于不频繁启动、轻载启动的电动机进行过载保护。对于正、反转频繁转换以及频繁通断的电动机,如起重用电动机则不宜采用热继电器作过载保护。,热继电器的使用 1)热继电器本身的额定电流等级并不多,但其发热元件编号很多。2)热继电器有手动复位和自动复位。3)热继器安装的方向、使用环境和所用连接线都会影响动作性能 4)使用中
5、定期去除尘埃和污垢。5)使用中注意安全检查。,JR20系列热继电器,JR28系列热继电器,施耐德LR9F系列热继电器,2.2 信号继电器,2.2.1 温度继电器1电动机绕组升温的原因电动机过载,会使其绕组温升过高;电网电压升高,铁损增加,而使铁心发热;电动机环境温度过高及通风不良。,2温度继电器具有“全热保护”作用 温度继电器是埋设在电动机的发热部位,如电动机定子槽内、绕组端部等,可直接反应发热情况,对任何情况引起的电动机温度升高都可以起到保护作用。两种类型:双金属片式温度继电器;热敏电阻式温度继电器,3温度继电器图形符号,常开触头,常闭触头,JUC-31F 超小型温度继电器,温度继电器螺纹温
6、度开关KSD301,JUC-2M 超小型密封温度继电器,速度继电器 1速度继电器的结构和工作原理 感应式速度继电器是依靠电磁感应原理实现触头动作的。速度继电器主要由转子、定子和触点三部分组成。转子是一块永久磁铁,固定在轴上。当转子的速度下降到接近零时(约100转min),定子柄在动触点弹簧力的作用下恢复到原来的位置。,JYl型速度继电器结构原理:1转子 2电动机轴 3定子4绕组 5定子柄6静触点7动触点8簧片,JYl型能在3000rmin以下可靠的工作,JFZ01型适用于300-1000rmin;JFZ02用于10003600rmin。速度继电器主要根据电动机的额定转速进行选择,还可以通过调节
7、螺钉(图中没有画出)的松紧,调节反力弹簧的反作用力,来改变速度继电器动作的转速,以适应控制电路的要求。,2速度继电器的符号,JY-1速度继电器,CT-822速度继电器,SKJ-C 电子速度继电器,压力继电器 压力继电器广泛用于各种气压和液压控制系统中,通过检测气压或液压的变化,发出信号。,1微动开关2滑杆3弹簧4橡皮膜5入油口,德国HYDAC压力继电器,JCS柱塞式压力继电器,液位继电器 液位继电器用来检测液位是否达到某一高度。,JYF-02液位继电器,JYF系列液位继电器,JYB系列晶体管液位继电器,浮球开关,干簧管继电器 1干簧管 干簧管(Reed Switches),也称磁簧开关或舌簧开
8、关及磁控管,它是一种气密式密封的磁控性,机械开关,可以作为磁接近开关、液位传感器、干簧管继电器使用。干簧管比一般的机械开关结构简单、体积小、速度快、工作寿命长;而与电子开关相比,它又有抗负载冲击能力强的特点,工作可靠性很高。在手机、程控交换机、复印机、洗衣机、电冰箱、照相机、消毒碗柜、电磁继电器、电子衡器、液位计、煤气表、水表中都得到很好的应用,电子电路中,只要使用自动开关,基本上都可以使用干簧管。,2干簧管的工作原理 当永久磁铁靠近单簧管或者有绕在单簧管的线圈通电形成的磁场使簧片磁化,簧片的接点部分就感应出极性相反的磁极。异性相吸,当吸引力大于弹簧的弹力时,接点就会吸合;当磁力较小到一定程度
9、时,接点被弹簧的弹力打开。,A型(常开型),C型(转换型,单极双投),3干簧管继电器 在同一干簧继电器中可同时放置24个单簧管,以得到多对极点的干簧继电器。4 干簧继电器的优点 1)体积小,质量轻;2)簧片轻而短,有固有频率,可提高接点的通断速度,通断的时间仅为13ms,比一般的电磁继电器快510倍;3)接点与大气隔绝,管内有稀有气体,可减少接点的氧化合碳化,并且由于密封,可防止外界有机蒸气和尘埃杂质对接点的侵蚀。,固态继电器 固态继电器(SSR)是一种无触点通断电子开关,是一种四端有源器件其中二个端子为输入控制端,另外二端为输出受控制,为实现输入与输出之间的电气隔离,器件中采用了高耐压的专用
10、光电耦合器。当施加输入信号后,其主回路呈导通状态,无信号时呈阻断状态。整个器件无可动部件及触点,实现了相当于电磁继电器一样的功能。具有开关速度快、工作频率高、质量轻、使用寿命长、噪声低和动作可靠等一系列优点,固态继电器按其负载类型分类,可分为直流型(DC-SSR)和交流型(AC-SSR)。,固态继电器用于控制直流电动机时,应在负载两端接入二极管,以阻断反电势。控制交流负载时,则必须估计过电压冲击的程度,并采取相应保护措施(如加装RC吸收电路或压敏电阻等)。当控制电感性负载时,固态继电器的两端还需加压敏电阻。,2.2.7 光电继电器 光电继电器是利用光电元件把光信号转换成电信号的光电器材光电继电
11、器分亮通和暗通两种电路。使用光电继电器必须注意,光电继电器安装、使用时,应避免振动及阳光、灯光等其他光线的干扰。,对射式光电继电器,2.3 主令电器,主令电器是用来闭合和断开控制电路,主令电器不允许分合主电路。控制按钮 简称按钮,结构简单、使用广泛。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”。,控制按钮结构示意图:1按钮 2复位弹簧 3动触头4常闭触头 5常开触头,控制按
12、钮图形及文字符号:,消防防水按钮开关,防爆按钮开关,16 LA39-E系列按钮开关,30 LA39-C系列按钮开关,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。,直动式,滚轮式,微动式,行程开关的图形
13、符号,接近开关,接近开关具有定位精度高、操作频率高、寿命长、耐冲击振荡、耐潮湿、能适应恶劣工作环境等优点。,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。,万能转换开关1触头 2触头弹簧3凸轮 4转轴,万能转换开关的图形符号a)画“”标记表示 b)接通表示,主令控制器 主令控制器是一种频繁对电路进行接通和切断的电器。通过它的操作,可以对控制电路发布命令,与其它电路联锁或切换。常配合磁力起动器对绕线式异步电动机的起动、制动
14、、调速及换向实行远距离控制,广泛用于各类起重机械的拖动电动机的控制系统中。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。,2.4 熔断器,熔断器是低压电路及电动机控制电路中用作短路保护的电器,它串联在线路中,当线路或电气设备发生短路(或严重过流)时,熔断器中的熔体首先因电路电流增大而过热熔断,自动切断电路,以保护电气设备,熔断器的结构组成和分类 熔断器主要由熔体和安装熔体的绝缘管(绝缘座)组成。,1、插入式熔断器,2、螺旋式熔断器,3、封闭管式熔断器,4、快速熔断
15、器 它主要用于半导体整流元件或整流装置的短路保护。由于半导体元件的过载能力很低。只能在极短时间内承受较大的过载电流,因此要求短路保护具有快速熔断的能力。快速熔断器的结构和有填料封闭式熔断器基本相同,但熔体材料和形状不同,它是以银片冲制的有V形深槽的变截面熔体。5、自复熔断器 采用金属钠作熔体,在常温下具有高电导率。当电路发生短路故障时,短路电流产生高温使钠迅速汽化,汽态钠呈现高阻态,从而限制了短路电流。当短路电流消失后,温度下降,金属钠恢复原来的良好导电性能。自复熔断器只能限制短路电流,不能真正分断电路。其优点是不必更换熔体,能重复使用。,常用熔断器的特点及用途如表2-1所示。,表2-1,常用
16、熔断器的特点、用途,续表,熔断器的图形和符号,熔断器的保护特性 熔断器的安秒特性 熔断器的动作是靠熔体的熔断来实现的,当电流较大时,熔体熔断所需的时间就较短。而电流较小时,熔体熔断所需用的时间就较长,甚至不会熔断。因此对熔体来说,其动作电流和动作时间特性即熔断器的安秒特性,为反时限特性。,最小融化电流Ir应大于熔体额定电流Ire,Ir和Ire之比称为熔断器的熔化系数Kr。,常用熔体的熔化系数大于1.25,也就是说额定电流为10A的熔体在电流12.5A以下时不会熔断。,熔断器的主要参数,额定电压:指熔断器长期工作时和分断后能够承受的电压,其值一般等于或大于电气设备的额定电压。额定电流:指熔断器长
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