77常用电气元件原理介绍

元器件的认识主讲人：孙树强继保班新员工培训（八月第二周）电气元件本节课我们主要讲解电气控制回路中常用的一些电气元件，通过了解它们在回路中的作用，元件结构，工作原理来掌握它们平时运行的情况。电气元件培训大纲断路器交流接触器中间继电器热继电器按钮指示灯转换开关行程开关端子排熔断器时间继电器电流电压表电压互感器变压器变频器电流互感器电抗器电气元件—断路器1、断路器1.1断路器图片：电气元件—断路器1.2断路器的作用：断路器（英文名称：circuit-breaker，circuitbreaker）是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。断路器按其使用范围分为高压断路器，和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。低压断路器又叫自动空气开关，既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压过载和短路保护的电器。可用来分配电能，不频繁地启动异步电机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或短路及欠电压等故障时能自动切断电路。电气元件—断路器1.3断路器的原理:5－过电流脱扣器6－过载脱扣器7－失压脱扣器8－分励脱扣器电气元件—断路器1.4断路器符号和型号：1)文字符号：QF2)图形符号：QFQF单极三极电气元件—断路器3）型号：主要有DZ15、DZ20、DZ47系列DZ47-60电气元件—交流接触器2、交流接触器2.1交流接触器的图片：电气元件—交流接触器交流接触器图片电气元件—交流接触器2.2交流接触器的结构和工作原理:1）基本结构：电磁机构：由线圈、动铁心（衔铁）和静铁心组成触头系统：由主触头和辅助触头组成。主触头用于通断主电路，辅助触头用于控制电路中。电气元件—交流接触器2）文字符号：KM3）图形符号：线圈辅助常闭触头辅助常开触头主触头电气元件—交流接触器4）交流接触器主要型号是CJ**，具体型号意义如下：型号频率辅助触头额定电流线圈电压主触头额定电流额定电压可控制电动机功率CJ20-1050Hz5A～36、127、220、38010380/2204/2.2KWCJ20-1616380/2207.5/4.5KWCJ20-100100380/22050/58KW电气元件—热继电器3、热继电器3.1热继电器图片：电气元件—热继电器3.2热继电器的结构和工作原理：热继电器是利用电流通过元件所产生的热效应原理而反时限动作的继电器。1）基本结构及工作原理电气元件—热继电器带断相保护的热继电器的工作原理：断电正常运行过载单相断电电气元件—热继电器2）文字符号：FR3）图形符号：热元件常闭触头常开触头电气元件—热继电器4）主要型号及技术参数常用的热继电器有：JR0、JR2、JR9、JR10、JR15、JR16、JR20、JR36等几个系列。型号额定电流热元件规格额定电流电流调节范围JR36-20/3200.350.25~0.350.50.32~0.51.61.0~1.65.03.2~5.011.06.8~112214~22电气元件—中间继电器4、中间继电器4.1中间继电器图片电气元件—中间继电器4.2中间继电器的结构和工作原理中间继电器的原理是将一个输入信号变成多个输出信号或将信号放大（即增大触头容量）的继电器。其实质是电压继电器，但它的触头数量较多（可达8对），触头容量较大（5～10A）、动作灵敏。1）文字符号：KA2）图形符号：吸引线圈常闭触头常开触头电气元件—中间继电器3）用途当其它电器的触头对数不够用时，可借助中间电器来扩展它们的触头数量。也可以实现触点通电容量的扩展。AC220VAC220VAC220VDC24VAC220VDC24VDC24V小型中间继电器电气元件—按钮5、按钮5.1按钮的图片电气元件—按钮按钮的图片电气元件—按钮5.2按钮的结构及工作原理：1）基本结构及工作原理：2）文字符号：SB3）图形符号：1324576常开按钮常闭按钮复合按钮SBSBSB电气元件—按钮4）按钮的使用：（1）选择时应根据所需的触头数、使用的场所及颜色来确定。常用的LA18,LA19,LA20系列按钮开关，适用AC500V,DC440V,额定电流5A，控制功率为AC300W,DC70W的控制回路中。（2）按钮颜色要求：①“停止”和“急停”按钮必须是红色。当按下红色按钮时，必须使设备停止工作或断电。②“起动”按钮的颜色是绿色。③“起动”与“停止”交替动作的按钮必须是黑色、白色或灰色，不得用红色和绿色。电气元件—按钮④“点动”按钮必须是黑色。⑤“复位”(如保护继电器的复位按钮)必须是蓝色。当复位按钮还有停止的作用时，则必须是红色。电气元件—指示灯6、指示灯6.1指示灯的图片：电气元件—指示灯6.2指示灯的作用：红绿指示灯的作用有三：一是指示电气设备的运行与停止状态；二是监视控制电路的电源是否正常；三是利用红灯监视跳闸回路是否正常，用绿灯监视合闸回路是否正常。电器元件—转换开关7、转换开关7.1转换开关图片电气元件—转换开关转换开关图片电气元件—转换开关7.2转换开关的结构和工作原理1）基本结构及工作原理万能转换开关由操作机构、面板、手柄及数个触头座等主要部件组成。电气元件—转换开关2）文字符号：SA3）图形符号：各触头在手柄转到不同档位时的通断状态用黑点“·”表示，有黑点者表示触头闭合，无黑点者表示触头断开。电气元件—行程开关8、行程开关8.1行程开关图片电气元件—行程开关行程开关图片电气元件—行程开关1、基本结构及工作原理电气元件—行程开关2、文字符号：SQ3、图形符号：常开触头常闭触头电气元件—端子排•9.端子排端子排，意为承载多个或多组相互绝缘的端子组件并用于固定支持件的绝缘部件。端子排的作用就是将屏内设备和屏外设备的线路相连接，起到信号（电流电压）传输的作用。有了端子排，使得接线美观，维护方便，在远距离线之间的联接时主要是牢靠，施工和维护方便。电气元件—熔断器•10.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。电气元件—电流电压表•11.电流电压表电流表是根据通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的。电流表内部有一永磁体，在极间产生磁场，在磁场中有一个线圈，线圈两端各有一个游丝弹簧，弹簧各连接电流表的一个接线柱，在弹簧与线圈间由一个转轴连接，在转轴相对于电流表的前端，有一个指针。当有电流通过时，电流沿弹簧、转轴通过磁场，电流切磁感线，所以受磁场力的作用，使线圈发生偏转，带动转轴、指针偏转。由于磁场力的大小随电流增大而增大，所以就可以通过指针的偏转程度来观察电流的大小。电压表是测量电压的一种仪器，常用电压表——伏特表符号：V，在灵敏电流计里面有一个永磁体，在电流计的两个接线柱之间串联一个由导线构成的线圈，线圈放置在永磁体的磁场中，并通过传动装置与表的指针相连。大部分电压表都分为两个量程。电压表有三个接线柱，一个负接线柱，两个正接线柱，电压表的正极与电路的正极连接，负极与电路的负极连接。电压表必须与被测用电器并联。电压表是个相当大的电阻器，理想的认为是断路。电气元件—时间继电器•12.时间继电器时间继电器（timerelay）是指当加入（或去掉）输入的动作信号后，其输出电路需经过规定的准确时间才产生跳跃式变化（或触头动作）的一种继电器。是一种使用在较低的电压或较小电流的电路上，用来接通或切断较高电压、较大电流的电路的电气元件。同时，时间继电器也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。电气元件—电抗器•13.电抗器电抗器也叫电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。然而通电长直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器；有时为了让这只螺线管具有更大的电感，便在螺线管中插入铁心，称铁心电抗器。电抗分为感抗和容抗，比较科学的归类是感抗器（电感器）和容抗器（电容器）统称为电抗器，然而由于过去先有了电感器，并且被称为电抗器，所以现在人们所说的电容器就是容抗器，而电抗器专指电感器。电气元件—电流互感器•14.电流互感器电流互感器原理是依据电磁感应原理的。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的2次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器的工作状态接近短路。在供电用电的线路中电流电压大大小小相差悬殊从几安到几万安都有。为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流，另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。电流互感器就起到变流和电气隔离作用。电气元件—电压互感器•15.电压互感器电压互感器是一个带铁心的变压器。它主要由一、二次线圈、铁心和绝缘组成。当在一次绕组上施加一个电压U1时，在铁心中就产生一个磁通φ，根据电磁感应定律，则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。改变一次或二次绕组的匝数，可以产生不同的一次电压与二次电压比，这就可组成不同比的电压互感器。电压互感器将高电压按比例转换成低电压，即100V，电压互感器一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表、继电保护等；主要是电磁式的（电容式电压互感器应用广泛），另有非电磁式的，如电子式、光电式。电气元件—变压器•16.变压器变压器（Transformer）是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯（磁芯）。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等。按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器等。电气元件—变频器•17.变频器变频器（Variable-frequencyDrive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。本次课程结束，谢谢大家