低压电器通常是指工作在交流电压1000v以下与直流电压1200v及以下电路中的电器，也可以昨电气线路中的地位、作用和动作方式分类。
如刀开关、熔断器、转换开关和自动开关等大多数都用在低压配电系统和动力设备中。
如接触器、控制继电器、启动器、控制器、主令电器、电阻器、变阻器和电磁铁等,大多数都用在电力施动和自动控制系统中。
如自动开关、接触器和控制继电器等，它们是依靠本身参数的变化或外来信号自动地进行切换的。
我国低压电器产品型号的编制适用于下列十二类产品:刀开关和转换开关、熔断器、自动开关、控则器、接触器、启动器、控制继电器、主令电器、电阻器、变阻器、调整器、电磁铁。其型号一律采用汉语拼音及阿拉伯数字表示,如下所示。
1.类组代号(用字母表示,最多三个,见附表8-1对于从国外引进的产品,则仍按其原型号。
2.设计代号(用数字表示,位数不限,其中两位及两位以上的首位数字为9者表示船用;“8表示防爆用: “7”表示纺织用: “6表示农业用; “5”表示化工用)。
在低压开关中常用的有刀开关,转换开关、自动空气开关等。它们的作用是实现对电路进行接通或断开的控制,多数作为机床电路的电源开关,有时也用来直接控制小容量电动机的通断工作。
闸刀开关是一种手动控制电器,其种类很多,这里仅介绍两种带有熔断器的闸刀开关。
刀开关作为接通和分断电路用,熔断器作为保护电动机用。瓷底胶盖闸刀开关,由瓷底、进线座、胶盖、夹座、熔断器、出线座及刀片(也叫动触头)等组成。其结构外形图如图8-2所示。
常用的瓷底胶盖开关有HK1系列,HK2系列,HK1系列为全国统一设计产品,其型号意义为
①瓷底胶盖闸刀开关安装时底板应垂直于地面,手柄应向上合闸。不能倒装或平装,因为闸刀在断电时,刀片和夹座会产生电弧,将手柄向上合闸时电弧在电磁力和上升热空气的作用下，向上拉长而易于熄灭。若倒装了,热空气的拉弧作用正好相反,阻止电弧拉长,影响灭弧,容易使刀片夹座烧坏。倒装时,当闸刀拉开后,因受某种震动或闸刀的自重,使闸刀自动落下,引起误合闸,会使断电部分重新带电。
②接线时,应把电源接在开关上方的进线座上,电动机的引线接到下方的出线座上,这样当闸刀拉开后,更换熔丝时就不会发生触电事故。接线时还应将螺丝拧紧,否则当电流通过导线连接处时因接触电阻大而产生高温,使静插座受热而退火,失去弹性,引起接触不良及打火故障,严重时会引起火灾和烧毁电动机。在实际运行中,因接触螺钉松动而引起电动机单相运行的事故是很多的,所以应特别注意。
铁壳开关是一种手动开关电器,它可用于容量较小,启动不频繁的电动机的直接启动。
铁壳开关由刀片、夹座、操作手柄、速断弹簧、烙断器等组成,铁壳开关也是刀形的闸刀开关,所不同的是将刚刀开天和熔断器一起装在一个金属盒内,并装有速断弹簧,速断弹簧与转轴作机械连接,而刀片又固定在转轴上。铁壳开关在开断电路时,由于闸刀与夹座之间的电压很高,将产生很大的电弧,如不将电弧熄灭,就会烧坏刀刃。因此,在铁壳开关的手柄转轴与底座之间装有一个速断弹簧,当手柄由合闸位置(手柄向上)转向分断位置(手柄向下)的过程中。速断弹簧拉紧,当弹簧拉力克服了闸刀与夹座之间的摩擦力时,闸刀很快与夹座脱离,这时电弧就会被迅速拉长而熄灭。为了能够更好的保证用电安全,铁壳上装有机械联锁装置,当箱盖打开时,不能合闸;闸刀合闸后,箱盖不能打开。其外形如图8-4所示。
1.铁壳开关必须垂直安装,安装高度以操作便捷为原则，一般安装在离地面1.3~1.5米左右
3.电源线和电动机的进出线都必须穿讨开关的讲出线安以上的铁壳开关,应将电源进线接在开关的上桩头，电动机引出线 以下的铁壳开关,则应将电源进线接在开关的下桩头,而将电动机的引出线接上桩头;另外,接线时应使电流先经过刀开关、再经过熔断器，然后才进入用电设备,以便检修。
对于动力负荷,刀开关的额定电流应大于负荷电流的3倍。根据《广州地区装置规程规定》,瓷底胶盖开关只能操作3KW及以下的电动机。铁壳开关只能操作4.5KW及以下的电动机。
闸刀开关除了作操作用途外,主要起隔离作用。当作隔离开关选用时,其额定电流应不小于负荷电流的1.3倍。
转换开关实质上也是一种刀开关,只不过一般刀开关的操作手柄是在垂直于安装面的平面内,向上或向下转动的,而转换开关的操作手柄,则在平行于其安装面的平面内,向左和向右转动而已。它可用来作接通或分断电路,换接电源或负载,测量三相电压、控制小型电动机的正反转之用。
转换开关有许多系列,这里只介绍全国统一设计的产品HZ10系列。它具有寿命长,使用可靠,结构相对比较简单等优点,适用于交流50赫、380伏、直流220伏及以下的电源引人,5千瓦以下小容量电动机的直接启动、电动机的正,反转控制及机床照明控制电路中,但每小时的转换次数不宜超过15~20次。
HZ10 -10/3型转换开关外形、内部结构如图8-5所示。它是由多节触头组成，故又称组合开关。
HZ10系列转换开关是根据电源种类、电压等级,所需触头数、电动机的容量进行选用。
2.由于组合开关的通断能力会比较低,故不能用来分断故障电流。用作电动机正反转控制时,必须在电动机完全停止转动后才允许反向接通。
3.当负载的功率因数较低时,组合开关的容量应降低使用,否则影响开关的寿命;若负载的功率因数小于0.5时,由于熄弧困难,不宜采用HZ组合开关。
4.组合开关的接线方式很多，需根据实际要正确选用相应规格的产品。其本身不带过载和短路保护,若电路要求有上述保护时,则应同时另外装设。
5.操作不官讨干频繁,通常每小时不应超过300次。否则触头机械磨损过快,易使金属粉未残留在触头间隙中造成绝缘不良。
低压断路器又称自动空气开关或自动开关。当电路发生短路、严重过载以及失压等故障时,它能自动切断故障电路,有效地保护串接在它后面的电气设备。因此,低压断路器是低压配电网路中很重要的一种保护电器。在正常条件下,也用低压断路器作不太频繁的接通和断开电路和控制电动机。
低压断路器具有操作安全、动作值可调整、分断能力较高、兼顾各种保护功能等优点,所以目前它被广泛地采用。
低压断路器的型式按结构可分为万能式(DW系列)和塑壳式(DZ系列)两种。
按用途分类,可分为配电用断路器,电动机保护用断路器、灭磁断路器和漏电断路器等几种。
低压断路器的主要部件有触头系统,保护设施、灭弧装置、操作机构等组成,图8-6所示为DZ5 -20型的低压断路器的外形及结构图。
采用栅片灭弧方法。即一般由长短不同的钢片交叉组成灭孤栅，放詈在绝缘材料的灭弧室内构成灭弧装置。
低压断路器的动作原理如图8-7所示。图中2为低压断路器的三副主触头,串联在被保护的三相主电路中。
当按下绿色按钮时，主电路中三副主触头2,由锁链3钩住搭钩4,克服弹簧1的拉力,保持在闭合状态。
1—释放弹簧; 2一主触点; 3一钩子; 4—电磁脱扣器; 5一失压脱扣器; 6—热脱扣器
当线路正常工作时,电磁脱扣器4中线圈所产生的吸力不能将它的衔铁吸合,如果线路发生短路和产生较大过电流时,电磁脱扣器4的吸力增加,将街铁吸合,并撞击杠杆,把搭钩3顶上去,切断主触点2。如果线路上电压下降或失去电压时,欠电压脱扣器5的吸力减小或失去吸力,衔铁被弹簧拉开,撞击杠杆,把搭钩3顶开,切断主触头2。
1. 低压断路器标称电压应同线. 低压断路器的额定电流应不小于通过它的计算电流。(按1.25倍计算)
2. 电磁脱扣器的瞬时脱扣器整定电流应大于负载电路正常工作时的峰值电流。当负载为电机时,则电磁脱扣器的瞬时动作整定电流Iz为
式中 K——安全系数，对于DW系列框架式断路器，K=1.35；对于DZ系列塑料壳式断路器，K=1.7;
例:某机床的主轴电动机型号为Y112M-4,额定功率为4kW,电压为 380V,额定电流为8.8A,启动电流为额定电流的7倍。试选择控制的断路器型号及规格。
解:(1)确定型号。根据机床的频繁工作特点及电动机正常工作电流和标称电压选用DZ系列断路器。
∵电动机的额定电流为8.8A,查断路器技术数据表,得热脱扣器的额定电流为10A,相应额定电流调节范围为6.5~10A。
它应满足Iz=1.7Is=1.7×7×8.8= 104.72A,因此,只要适当调整电磁脱扣器的瞬时动作鳌定创流即可使用。
(4）确定规格。查DZ5-20低压断路器的技术数据表,选用DZ5 -20/33型三极复式脱扣器(低有热脱扣器又有电磁脱扣器),额定电压为380V，主触头额定电流为20A,热脱扣器额定电流为10A的低压断路器。
①低压断路器应按规定垂直安装,其上、下连接导线要使用规定截面的导线(或母线),切不可太小。
②低压断路器的脱扣器整定电流及其它特性参数和选择参数，一经调好后便不允许随意更动。使用日久后要检查其弹簧是否生锈卡住,防止影响其正确动作。
应当指出:近几年来在低压断路器基础上设计生产的一类新型开关——漏电保护断路器。它除可保护线路照明及动力负载的过载和短路、或作为线路的不频繁转换及电动机的不频繁启动外,还具有当保护区内发生人身触电或电网漏电时迅速切断故障电路,起到漏电保护作用。
漏电保护断路器有单相两极、三相三极与四极之分。典型产品有三相DZ15L-40系列和单相DZL18~20系列。前者除具有漏电保护功能外,还具有过载及短路保护功能。
漏电保护断路器的基本信息参数除标称电压、额定电流、额定功率与极数外,还有过电流脱扣器额定电流(A)、额定漏电动作电流(mA)、额定漏电不动作电流(mA)、漏电动作时间(ms)等。
熔断器是照明由B田作过载和每路促护及电动机控制线路中用作短路保护的电器。它串联在线路中,当线路或电气设务发生每路成严重过载时,熔断器中的熔体首先熔断,使线路或电气设备脱离电源,起到保护作用它是-种保护电器。具有结构相对比较简单、价格实惠公道、使用、维护方便、体积小。熔断器最主要的零件是熔丝(或熔片)将熔丝装入盒内或绝缘管内就成为熔断器。熔断器的规格以熔丝的额定电流值表示，但熔丝的额定电流并不是熔丝的熔断电流，一般熔断电流大于额定电流1.3 ~2.1倍。熔断器所能切断的最大电流,叫做熔断器的断流能力。如果电流大于这个数值,熔断时电弧不能熄灭,可能会导致爆炸或其它事故。
工作供电系统中常用的低压熔断器有瓷插式(RC)、螺旋式(RL)、密闭管式(RM)、有填料式(RTO)及自复式(RZ)等。下面介绍常用的几种。
瓷插式熔断器是由瓷盖、瓷底、动触头、静触头及逍丝五部分所组成，常用的RC1A 系列瓷插式熔断器的外形及结构图如图8-8-所示。
RC1A熔断器价格实惠公道,更换方便,广泛用作照明和小容量电动机的短路保护。
螺旋式熔断器主要由瓷帽、熔断管、瓷套,上接线端,下接线端及座子等部分所组成。常用RL系列螺旋式熔断器的结构及外形如图8-9所示。
RL1系列螺旋式熔断器的熔断管内,除了装熔丝外,在熔丝周围填满石英砂,作为熄灭电弧用。熔断管的上端有一小红点,熔丝熔断后红点自动脱落,显示熔丝已熔断。使用时将熔断管有红点的一端插人瓷帽,瓷帽上有螺纹,将螺帽连同熔断管一起拧进瓷底座,熔丝便接通电路。
在装接时,用电设备的连接线接到连接金属螺纹壳的上接线端，电源线接到瓷底座上的下接线端,这样在更换熔丝时,旋出瓷帽后,螺纹壳上不会带电
(3)无填料封闭管式熔断器（RM)无填料封闭管式熔断器,由一个熔断管(即纤维管),二个插座和一片或两片熔片组成。熔断器的熔片是带有一个或几个窄截面的锌质薄片,它装在熔断管里,并通过熔断管的帽子与插座接触,形成电流通路。其外形结构如图8-10所示。
熔片在正常工作时,熔体宽部可将狭部产生的热量传导出来,因此能承受较大的长期工作电流。在短路电流下熔体的狭颈部首先熔断,这就是在熔体中人为地引人一个薄弱环节,并希望这个薄弱环节在短路时充分的发挥它的作用,以提高它的断流能力。
有填料封闭管式熔断器主要由管体、指示器、石英砂填料和熔体组成。其外形及结构如图8-11所示。
它的管体由滑石陶瓷制成,管体外表做成波浪形,既增加了表面的散热面积,又比较美观,管体内圆两端各有四个螺孔,以便用螺丝将盖板装在管体上。上盖装有明显红色指示器,指示熔断工作情况,当熔断时,指示器被弹起。熔体用薄紫铜片冲成筛孔,并围成笼形,中间焊以纯锡，熔体两端点焊于金属板上,而保证熔体与导电插刀间很好地接触。管内充满经过特殊处理的石英砂,用来冷却和熄灭电弧。
由于硅半导体元件日益广泛地用于工业电力变换和电力拖动装置中，但PN结热容量低,硅半导体元件过载能力差,只能在极短时间内承受过载电流,否则半导体元件迅速被烧坏。为此一定要采用一种在过载时能迅速动作的快速熔断器。
目前,快速熔断器主要的RIS,RSO 及RS等三个系列。RLS 系列是螺旋式快速熔断器,它用于小容量硅整流元件的短路保护和某些适当的过载保护;RSO系列用于大容量硅整流元件,RS用于晶闸管元件的短路保护和某些适当过载保护。
熔断器是一种反时限特性的保护电器,即流过熔断器的电流越大,熔断时间越短。
熔断器的选择主要是选择熔断器的形式,额定电流和标称电压。额定电压是根据线路的电压来选择,额定电流可按以下原则选择:
(1)对于电炉和照明等电阻性负载,可用作过载和短路保护,熔体的额定电流应稍大于或等于负载的额定电流。
(2)对于电动机等动力负载，应按避开电动机启动电流这一原则来考虑，亦即应根据电动机类型、启动时时间长短及其工作制等条件来选择。具体方法如下:
①绕线式异步电动机所用熔断器,选用时其额定电流应为电动机额定电流的1~1.25倍。
②笼型异步电动机所用熔断器,要选择为电动机额定电流的1.5 ~2.5倍。
③启动时间比较久的某些笼型电动机,其熔断器可按其额定电流的2.5 ~3倍来选择。
(1).安装、更换熔丝时,一定要断电,将闸刀拉开,不要带电作业,以免触电。在正常的情况下，不应带电拔出熔断器,如因工作需要带电调换熔断器时,必须先断开负荷,应戴好绝缘手套,站在绝缘板上并戴上护目眼镜,因为熔断器的触刀和夹座不能用来切断电流,可能在拨出时,电弧不能熄灭,以防触电或受电灼伤及脏物落入眼内。(2)．熔断器内所装的熔丝的额定电流，只能小于或等于熔断管的额定电流，而不能大于熔断管的额定电流。
(3)．熔丝烧坏后,应使用和原来同样材料、同样规格的熔丝,绝对不能随便加粗熔丝,或用不易熔断的其它金属丝去更换。
接触器是一种用来接通或切断交、直流主电路和控制电路的自动控制电器。其主要控制对象是电动机,也可用于其它电力负载,如电热器、电焊机等。它的作用和刀开关类似。但是,接触器不单单是能接通和切断电路,还具有欠电压释放保护,零压保护,控制容量大,适用于频繁操作和远距离控制,工作可靠,寿命长等优点。而刀开关既无欠电压保护,只能近距离用手动操作。因此,接触器在自动控制系统中应用最多的一种电器。接触器是利用电磁铁吸力及弹簧反作用力配合动作,使触头打开或闭合的电器。按其触头控制交流电还是直流电,分为交流按触器和直流接触器,二者之间的差异主要是灭弧方法的不同。
交流接触器有CJO,CJ10,CJ12等系列新产品,我国常用的CJO- 20型交流接触器的外形结构如图8-13所示。
它是一种主触点常开的、三极的、以空气作灭弧介质的电磁式交流接触器。其主要组成部分如下;
(2）触点系统它包括主触点和辅助触点。主触点允许通过较大的电流,起接通和切断主电路的作用,通常以主触点允许通过的最大电流(即额定电流)作为接触器的技术参数之一。辅助触点只允许通过较小的电流,使用时一般接在控制电路中。
交流接触器的主触点一般为常开触头,辅助触头有常开的也有常闭的。额定电流较小的接触器，具有四个辅助触点;额定电流比较大的，具有六个辅助触点。CJ10 -20型接触器的三个主触点是常开的;它有四个辅助触点，二个常开,二个常闭。
所谓“常开”、“常闭”是指电磁系统未通电动作前触头的状态,即常开触头是指线圈未通电时,其动、静触头是处于断开状态,线圈通电后就闭合,所以常开触头又称动合触头。常闭触头是指线圈未通电时,其动、静触头是闭合的,而线圈通电后,则断开,所以常闭触头又称动断触头。
(3)灭弧装置灭弧装置的使用是迅速切断主触点开断时的电弧,可以看作是一个很大的电流，
8-14交流接触器的结构原理图如不迅速切断,将发生主触点烧毛,熔焊等现象,因此交流接触器一般都有灭弧装置。对于容量较大的交流接触器,常采用灭弧栅灭弧。
交流接触器的动作原理由图8-14的结构原理图说明，当线圈通电时,铁芯被磁化,吸引衔铁向下运动,使得常闭触头断开,常开触头闭合。当线圈断电时,磁力消失,在反力弹簧的作用下,衔铁回到原来位置,即使触头恢复到原来状态。
通常选择接触器触头的额定电压大于或等于负载回路的额定电压。主触头的额定电流不低于规定负载电路的额定电流。一般按1.3倍选择。
③安装接线时,应注意勿使螺钉、垫圈、接线头等零件失落,以免落人接触器内部造成机械卡阻和短路故障。并应将螺钉拧紧,以免振动松脱。
继电器是一种根据某种输入信号的变化,而接通或断开控制电路,实现自动控制和保护电力拖动系统的电器,这里所说的输入信号可以是电压,电流等电量,也可以是转速、时间、温度和压力等非电量。
继电器一般不是用来直接控制信号较强电流的主电路，而是通过接触器或其它电器对主电路来控制,因此同接触器相比较,继电器的触头断流容量很小,一般不需灭弧装置,结构相对比较简单、体积小、重量轻。但对继电器动作的准确性则要求较高。
继电器的种类较多,其工作原理和结构也各不相同,但就一般来说,继电器是由承受机构、中间机构和执行机构三部分组成。
按其动作原理分为:电磁式继电器、感应式继电器、热继甩番、机械式继电益、电动式继电器动电子式继电器。
按反应的参数分为:电流继电器、电压继电器、时间继电器、速度继电器、压力继电器等。
中间继电器是将一个输入信号变成一个或多个输出信号的继电器。它的输人信号为线圈的通电或断电。它的输出是触头的动作,将信号同时传给几个控制原件或回路。
常用的中间继电器有JZ7系列和JZ8系列两种,JZ7系列继电器的结构如图8- 16所示，它与接触器相似。由线圈、静铁芯、动铁芯、触头系统及反作用弹簧组成。它的触头较多，一般有8对,可组成4对常开,4对常闭或六对常开,2对常闭或8对常开三种形式。
中间继电器的选择主要是根据被控制电路的电压等级,以及所需触头的数量;种类及容量等要求来选择。
电磁式继电器的动作原理和接触器相同,都是靠电磁铁吸合和释放来实现对触头的控制，但作用是同的，接触器主要控制强电流电路，继电器则是控制弱电流的电路，因此继电器不带灭弧装置，另外被控制的物理量也不同。
根据线圈中电流的大小而接通或分断电路的继电器.叫电流继电器。这种继电器线圈的导线粗,匝数少,串联在主电路中。当线圈电流高于整定的电流值时动作的继电器称为过电流继电器,低于整定值时动作的称为欠电流继电器过电流继电器常用于电动机的短路保护:延时动作型过电流继电器大多数都用在频繁、重载启动场合,作为电动机或主电路的短路和过载保护。常用的有JT4、JT12及JT14等系列过电流继电器。欠电流继电器常用于直流电动机和电磁吸盘的失磁保护。
选用过电流继电器保护时,对于小容量直流电动机和绕线型转子异步电动机,其线圈的额定电流一般可按电动机的长期工作的额定电流选择。对于频繁启动的电动机,考虑启动电流在继电器中的发热效应,其线圈的额定电流可选大一级。过电流继电器的整定值一般为额定电流的1.7~2.5倍。
一般过电压在电压为1.1 ~1.5倍标称电压以上时动作;欠电压继电器在电压为0.4~0.7标称电压时动作;零压继电器电压降为0.05~0.25倍标称电压时动作,对电路进行保护。常用的有 JT4P系列。
热继电器是利用电流的热效应来切断电路的保护电器。它在电路中用作电动机的过载保护。
(1)双金属片式,利用热双金属片(具有不一样线胀系数的两种金属牢固轧焊在一起）受热弯曲去推动一个触头执行机构而动作;
(2)易焙合金式,利用过载电流的发热,达到某温度时,使易熔合金熔化而动作;(3)利用材料磁导率或电阻值随气温变化而变化的特性原理制成的热继电器。这三种热继电器中双金属片热继电器,由于结构相对比较简单、体积小,成本低,同时选择适当的热元件能得到良好的反时限特性。因此,它获得广泛的应用,下面介绍这种热继电器。
热继电器基本结构由热元件、触头系统、动作机构,复位按钮、整定电流装置和温度补偿元件等部分组成。
图8-19是我国统一设计的JR15系列热继电器10—螺钉;11一复位按钮:12一凸轮;13一弹簧结构原理图。热元件共有两块,是热继电器的主要部分,它是由主双金属片1、2及围绕在双金属片外面的电阻丝组成。双金属片是由两种热膨胀系数不同的金属片焊合而成。使用时将电阻丝直接串接在异步电动机的两相电路上。常团触头8与9接于电动机控制电路的接触器线圈支路上。当电动机绕组因过载引起过电流时,并经一段时间后,发热元件所产生的热量足使双金属片1和2弯曲,并推动导板5向右移动一定距离，导板5又推动温度补偿片6与杠杆7,使动触头8与静触头9分开,从而使电动机线路接触器断电释放,将电源切除起到保护作用。电源切断后,热继电器开始冷却,过一段时间双金属恢复原状,于是触头8在弹簧13的使用下,自动复位与触头9闭合。
当过载电流大于整定电流的1.2倍时，热继电器便要动作，一般过载电流是整定电流1.2信时,动作时间小于20分钟,过载电流是整定电流1.5倍时,动作时间小于2分钟,m过载电流是整定电流6倍时,动作时间大于5秒。
热继电器的选择:主要是根据电动机额定电流来确定热继电器的型号及热元件的电流等级。在正常的情况下,可选用两相结构的热继电器。当电网电压的均衡性较差,工作环境恶劣或较少照管的电动机,可选用三相结构的热继电器。注意,热继电器的整定电流通常与电动机的额定电流相等或额定电流的0.95 ~1.05倍。如果电动机拖动的是冲击性负载或电动机启动时间比较久的情况下，选择的热继电器整定电流要比电动机额定电流高一些。但对于过载能力较差的电动机,所选用的热继电器的整定电流应适当小些。型号的选用应根据电动机的接线方式决定,当定子绕组采用星形接线时,选择通用的热继电器即可。如果绕组为三角形接线,则应选用带断相保护装置的热继电器。
①1型热继电器，其整定电流根据所配合电动机的满载电流来确定,一般等于或稍大于电动机的额定电流。在整定电流下热继电器不动作,过载时则按过载幅度在相应的时间内动作。我国生的热继电器均为1型。以上所述的热继电器的保护特性及选用均是针对1型而言。
②2型热继电器,其整定电流就是最终动作电流,即以热继电器的动作电流为基准。热继电器在整定电流下应在规定的时间内动作。当电流降低到整定电流的某一百分数时,热继电器不应动作。
时间继电器是电路中起着控制动作时间的继电器，它是一种利用电磁原理或机械动作原理来延迟触头团合或断开的自动控制电器。它的种类很多、有电磁式、电动式、空气阻尼式(又称气囊式)、品体管式等。目前在交流电路中应用较广泛是空气阻尼式时间继电器，它结构相对比较简单，延时范围较大(0.4~180秒)更换一只线圈便可用于直流电路。下面仅介绍常用的空气阻尼式时间继电器。
JS7-A系列时间继电器，是利用气囊中空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。根据触头延时的特点,它可大致分为通电延时动作(如JS7-2A型)断电延时复位(如JS7-4A型)两种。JS -A系列的结构图如图8-20所示。
JS7-A系列时间继电器由电磁系统、工作触头、气室及传动机构等四部分所组成。其中电磁系统:由线圈、衔铁和铁芯组成,其他的还有反力弹簧和弹簧片。工作触头:由两副瞬时触头(一副瞬时闭合,另一副瞬时断开)及两副延时触头组成。气室:气室内有一块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。传动机构:由推板、活塞杆、杠杆及宝塔形弹簧组成。
JS7-A时间继电器有通电延时与断电延时两种。图8-21为通电延时型继电器。它的基本功能是线圈通电后触点要延长一段时间才动作;而线圈失电时,触点立即复位。动作过程是这样的:当线通电时,衔铁⒉克服反力弹簧3的阻力与固定铁芯立即吸合,活塞杆14在宝塔弹簧4的作用下向上移动,使与活塞13相连的橡皮膜6也向上运动,但受到进气孔8进气速度的限制,这时橡皮膜下面形成空气稀薄的空间,与橡皮膜上面的空气形成压力差,对活塞的移动产生阻尼作用。空气由进气孔进入气囊,经过一段时间,活塞才能完成全部行程而压动微动开关SQ2,使常闭触点延时断开,常开触点延时闭合。延时时间的长短决定于节流孔7的节流程度,进气越快,延时越短。旋动节流孔螺钉12可调节进气孔的大小,进而达到调节延时时间长短的目的,延时范围分为0.4 ~60s和0.4 ~180s两种。微动开关SQ1在衔铁吸合后,通过推板10立即动作,使常闭触点瞬时断开,常开触点瞬时闭会。
当线推向最下端,这对橡皮膜6下方气室内的空气通过橡皮膜、弱弹箦5和活塞的局部所形成的单向阀迅速从橡皮膜上方气室缝隙中排掉,使得微动开关SQ2的常闭触点瞬时闭合,常开触点瞬时断开,而SQ1触点也立即复位。
综上所述,对于通电延时型，线圈通电,触头延时动作,线圈断电,触头瞬时复位。
而断电延时型,动作原理为:线圈通电,触头瞬时动作,线圈断电,触头延时复位。
速度继电器的作用是依靠速度大小为信号与接触器配合,实现对电动机的反接制动。故速度继电器又称反接制动继电器。速度继电器的结构示意图如图8-23所示。速度继电器的轴与电动机的轴连接在一起,轴上有圆柱形永久磁铁,永久磁铁的外边有嵌着鼠笼式绕组可以转动一定角度的外环。
当速度继电器由电动机带动时,它的永久磁铁的磁通切割外环的鼠笼式绕组,在其中感应电势与当速度继电器由电动机带动时,它的永久磁铁的磁通切割外环的鼠笼式绕组,在其中感应电势与电流。此电流又与永久磁铁的磁通相互作用产生作用于鼠笼式绕组的力而使外环转动。和外环固定在一起的支架上的顶块使动合触头闭合,动断触头断开。速度继电器外环的旋转方向由电动机确定,因此,顶块可向左拨动触头,也可向右拨动触头使其动作。当速度继电器轴的速度低于某一转速时,顶块便恢复原位,处于中间位置。
7.瓦斯继电器这是一种非电量继电器,检验测试对象是气体。当变压器的油箱内出现故障时,变压器内部的油会分解产生大量的气体,从油箱经瓦斯继电器通过时,带动触头动作,以此来实现保护。瓦斯继电器有两种触点:一种只用来发出警告信号,称轻瓦斯;一种使断路器跳闸,称重瓦斯。
磁力启动器用来控制电动机启动、运行和停止,也可控制其它低压电气负载,在工矿企业中应用甚广。
磁力启动器一般由装有辅助触头的交流接触器、热继电器,按钮开关和外壳组成。接触器作为闭合和分断主电路用,而热继电器作为过载保护用,并利用按扭来实现远磁力启动器按额定电流等级可分为:5、10、20、40、60、100、150安7种;按防护型式可分为开启式和保护式两种;按控制电动机运转方向分为可逆的和不可逆的;按热保护可分为带热继电器及不带热继电器。
通常磁力启动器做成可逆的与不可逆的两种。可逆磁力启动器由两个接触器组成,在这两个接触器之间，装有机械联锁,当一个接触器处在闭合位置时,另一个接触器就处在打开位置,不能同时闭合。对可逆磁力启动器,除了有机械联锁之处,往往还有电气联锁。在大多数磁力启动器中装有热继电器,用它来对电动机实现过载保护,而主电路的短路保护,依靠磁力启动器主电路中装设的熔断器或自动开关。可逆磁力启动器利用两个接触器转换主电路的连接来改变电动机的旋转方向。
我国目前生产的磁力启动器有QCO、QC1、QC8、QC10、QC12、QC13等系列,其结构基本上不同小异,仅其中所用的交流接触器和热继电器系列不同而已。例如QC10磁力启动器是由CJ10系列系列交流接触器及JR15系列热继电器组成;QC12磁力启动器是由C10系列交流接触器及JRO系列热继电器组成。
主令电器主要用来切换控制电路,即用它来控制接触器、继电器等电器的线圈,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,如正转与反转等。由于它是一种专门发号施令的电器,故称为主令电器。
主令电器应用广泛,种类非常之多。常用的主令电器有按钮开关,位置开关和主令控制器等。(一)按钮开关
按钮开关是一种结构相对比较简单,应用广泛的主令电器,正常的情况下它不直接控制主电路的通断,面在控制电路中发出手动“指令”去控制接触器、继电器等电器,再用它们去控制主电路。也可用来转换各种信号线路与电气联锁线路等。
常开(又称动合)按钮:未按下时,触头3—4是断开的,按下时触头3—4被接通;当松开后，按钮在复位弹簧的使用下复位断开。
复合按钮:是将常开与常闭按钮组合为一体。未按下时,触头1—2是闭合的,触头3—4是断开的。按下时触头1—2首先断开,继而触头3—4闭合;当松开后,按钮在复位弹簧的作用下,首先将触头3—4断开，继而触头1—2闭合。
位置开关又称限位开关或行程开关，它的作用与按钮开关相同，只是对控制电路发出接通或断开、信号转换等指令的电器。区别只是其触头的动作不是靠手指来完成,而是利用生产机械某些运动部件的碰撞使其触头动作,接通或断开某些控制电路,达到一定控制要求的电器。为适应任何条件下的碰撞，位置开关有很多构造形式,用它来限制机械运动的位置或行程,以及使运动机械按一定行程自动停车、反转或变速、循环等以实现自动控制。常用的位置开关有LX-19系列和JLXK1系列。各种系列的位置开关其基本结构相同,都是由操作点、触头系统和外壳组成。区别仅在于使位置开关动作的传动装置不同。
一般有旋转式、按钮式等数种,JLXK1 系列位置开关外形如图8-26所示。
