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电器元器件解析—接触器、熔断器、继电器  

2016-04-14 10:06:30|  分类: 变频技术 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、接触器

接触器分为交流接触器(电压AC)和直流接触器(电压DC),它应用于电力、配电与用电。接触器广义上是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场,使触头闭合,以达到控制负载的电器。

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1.1接触器工作原理

接触器的工作原理是:当接触器线圈通电后,线圈电流会产生磁场,

产生的磁场使静铁心产生电磁吸力吸引动铁心,并带动交流接触器点动作,常闭触点断开,常开触点闭合,两者是联动的。当线圈断电时,电磁吸力消失,衔铁在释放弹簧的作用下释放,使触点复原,常开触点断开,常闭触点闭合。直流接触器的工作原理跟温度开关的原理有点相似。

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1.2接触器分类

按主触点连接回路的形式分为:直流接触器、交流接触器。

按操作机构分为:电磁式接触器、永磁式接触器。

永磁交流接触器是利用磁极的同性相斥、用永磁驱动机构取代传统的电磁铁驱动机构而形成的一种微功耗接触器国内成熟的产品型号:CJ20J、NSFC1、NSFC2、NSFC3、NSFC4、NSFC5、NSFC12、NSFC19、CJ40J、NSFMR。

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1.3接触器的选择依据

 根据电路中负载电流的种类选择接触器的类型;

 接触器的额定电压应大于或等于负载回路的额定电压;

 吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的额定电压等级一致;

 额定电流应大于或等于被控主回路的额定电流。

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二、熔断器

熔断器(fuse)是指当电流超过规定值时,以本身产生的热量使熔体熔断,断开电路的一种电器。熔断器是根据电流超过规定值一段时间后,以其自身产生的热量使熔体熔化,从而使电路断开;运用这种原理制成的一种电流保护器。熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中,作为短路和过电流的保护器,是应用最普遍的保护器件之一。

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2.1熔断器工作原理

利用金属导体作为熔体串联于电路中,当过载或短路电流通

过熔体时,因其自身发热而熔断,从而分断电路的一种电器。熔断器结构简单,使用方便,广泛用于电力系统、各种电工设备和家用电器中作为保护器件。

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2.2熔断器分类

插入式熔断器:它常用于380V及以下电压等级的线路末端,作为配电支线或电气设备的短路保护用。

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螺旋式熔断器:熔体上的上端盖有一熔断指示器,一旦熔体熔断,指示器马上弹出,可透过瓷帽上的玻璃孔观察到,它常用于机床电气控制设备中。螺旋式熔断器。分断电流较大,可用于电压等级500V及其以下、电流等级200A以下的电路中,作短路保护。

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封闭式熔断器:封闭式熔断器分有填料熔断器和无填料熔断器两种,如图3和图4所示。有填料熔断器一般用方形瓷管,内装石英砂及熔体,分断能力强,用于电压等级500V以下、电流等级1KA以下的电路中。无填料密闭式熔断器将熔体装入密闭式圆筒中,分断能力稍小,用于500V以下,600A以下电力网或配电设备中。

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快速熔断器:快速熔断器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。

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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。

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2.3熔断器与断路器的区别

相同点是都能实现短路保护,熔断器的原理是利用电流流经导体会使导体发热,达到导体的熔点后导体融化所以断开电路保护用电器和线路不被烧坏。它是热量的一个累积,所以也可以实现过载保护。一旦熔体烧毁就要更换熔体。

断路器也可以实现线路的短路和过载保护,不过原理不一样,它是通过电流底磁效应(电磁脱扣器)实现断路保护,通过电流的热效应实现过载保护(不是熔断,多不用更换器件)。具体到实际中,当电路中的用电负荷长时间接近于所用熔断器的负荷时,熔断器会逐渐加热,直至熔断。像上面说的,熔断器的熔断是电流和时间共同作用的结果起到对线路进行保护的作用,它是一次性的。而断路器是电路中的电流突然加大,超过断路器的负荷时,会自动断开,它是对电路一个瞬间电流加大的保护,例如当漏电很大时,或短路时,或瞬间电流很大时的保护。当查明原因,可以合闸继续使用。正如上面所说,熔断器的熔断是电流和时间共同作用的结果,而断路器,只要电流一过其设定值就会跳闸,时间作用几乎可以不用考虑。断路器是低压配电常用的元件。也有一部分地方适合用熔断器。

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 三、继电器

   继电器(英文名称:relay)是一种电控制器件,是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中,它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。


3.1继电器的作用

继电器一般都有能反映一定输入变量(如电流、电压、功率、阻抗、频率、温度、压力、速度、光等)的感应机构(输入部分);有能对被控电路实现“通”、“断”控制的执行机构(输出部分);在继电器的输入部分和输出部分之间,还有对输入量进行耦合隔离,功能处理和对输出部分进行驱动的中间机构(驱动部分)

3.2继电器分类

作用:控制、放大、联锁、保护和调节

分类:

按用途分 :控制和保护继电器

按动作原理分:电磁式、感应式、电动式、电子式、机械式            

按输入量分:电流、电压、时间、速度、压力

按动作时间分:瞬时、延时继电器

特点:额定电流不大于5A


 

3.3电流继电器

动作电流Iq :使电流继电器开始动作所需的电流值;

返回电流If :电流继电器动作后返回原状态时的电流值;

返回系数Kf :返回值与动作值之比,Kf=If /Iq 。

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3.4电压继电器

特点:线圈并联在电路中,匝数多,导线细

分类:过电压继电器和欠电压继电器

结构原理:与电流继电器类似

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3.5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。

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3.6热继电器

作用:电动机的过载保护

结构:由发热元件、双金属片和触头及动作机构等部分组成 。

使用:作为电动机的过载保护,注意与熔断器的配合。

选择:IeR≥Ied

     IeR:热继电器热元件的额定电流;

     Ied:电动机的额定电流。

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3.7时间继电器

时间继电器是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的控制电器。

它的种类很多,有空气阻尼型、电动型和电子型等。

在交流电路中常采用空气阻尼型时间继电器,它是利用空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。它由电磁系统、延时机构和触点三部分组成。

时间继电器可分为通电延时型和断电延时型两种类型。

空气阻尼型时间继电器的延时范围大(有0.4~60s和0.4~180s两种) ,它结构简单,但准确度较低

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3.8速度继电器

作用:根据速度的大小通断电路

结构:定子、转子和触头

原理:与异步电动机类似

参数:动作转速:>120rpm复位转速:<100rpm

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3.9型号标志

一般国产继电器的型号命名由四部分组成:第一部分+第二部分+第三部分+第四部分。

继电器型号第一部分用字母表示继电器的主称类型。

JR——小功率继电器

JZ——中功率继电器

JQ——大功率继电器

JC——磁电式继电器

JU——热继电器或温度继电度

JT——特种继电器

JM——脉冲继电器

JS——时间继电器

JAG——干簧式继电器

继电器型号第二部分用字母表示继电器的形状特征。

W——微型

X——小型

C——超小型

继电器型号第三部分用数字表示产品序号。

用数字表示产品序号

继电器型号第四部分用字母表示防护特征。

F——封闭式

M——密封式

例如:JRX-13F(封闭式小功率小型继电器)。

JR——小功率继电器

X——小型

13——序号

四、主令电器

主令电器是用作闭合或断开控制电路、以发出指令或作程序控制的开关电器。

它包括按钮、凸轮开关、行程开关 、指示灯、指示塔等。另外还有踏脚开关、接近开关、倒顺开关、紧急开关、钮子开关等。

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主令电器分类:

按钮开关的结构种类很多,可分为普通揿钮式、蘑菇头式、自锁式、自复位式、旋柄式、带指示灯式、带灯符号式及钥匙式等,有单钮、双钮、三钮及不同组合形式,一般是采用积木式结构,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,有一对常闭触头和常开触头,有的产品可通过多个元件的串联增加触头对数。还有一种自持式按钮,按下后即可自动保持闭合位置,断电后才能打开。

一类为以机械行程直接接触驱动,作为输入信号的行程开关和微动开关;另一类为以电磁信号(非接触式)作为输入动作信号的接近开关。 其中最常见的是行程开关,它利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路,达到一定的控制目的。通常,这类开关被用来限制机械运动的位置或行程,使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。

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