上海西门子中国授权一级总代理

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电磁机构由磁路和激磁线圈两部分组成。磁路主要包括铁芯、衔铁和空气隙。激磁线圈通以电流后激励磁场，通过气隙把电能转换为机械能，带动衔铁运动，完成触点的闭合或断开。

1.1　低压电器概述激磁线圈的作用是将电能转换成磁场能量。按通入激磁线圈电流种类的不同，分为直流线圈和交流线圈，与之对应的有直流电磁机构和交流电磁机构。中运动时撞击中性气体分子，使之激励和游离，产生正离子和电子。电子在强电场作用下继续向阳极移动，并撞击其他中性分子。因此，在触头间隙中产生了大量的带电粒子，使气体导电形成了炽热的电子流，即电弧。电弧产生高温并发出强光，将触头烧损，使电路的切断时间延长，严重时会引起火灾或其他事故，因此应采取灭弧措施。

②常用灭弧方法.磁吹式灭弧。这种灭弧的原理是使电弧处于磁场中间，电磁场力“吹”长电弧，使其进入冷却装置，加速电弧冷却，促使电弧迅速熄灭。接触器主要的用途是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等，因此它是电力拖动控制系统中重要也是常用的控制电器之一。它具有低电压释放保护功能，具有比工作电流大数倍乃至十几倍的接通和分断能力，但不能分断短路电流。它是一种执行电器，即使在现在的可编程控制器控制系统和现场总线控制系统中，也不能被取代。

接触器种类很多，按驱动力大小不同分为电磁式、气动式和液压式，以电磁式应用广泛；按接触器主触点控制电路中的电流种类分为交流接触器和直流接触器两种；按其主触点的极数（即主触点的对数）来分，有单极、双极、三极、四极和五极等多种。本节介绍电磁式接触器。

1.2.2　接触器的结构及工作原理

（1）接触器的结构接触器的工作原理是：当吸引线圈通电后，线圈电流在铁芯中产生磁通。该磁通对衔铁产生克服复位弹簧反力的电磁吸力，使衔铁带动触点动作。触点动作时，常闭触点先断开，常开触点后闭合。当线圈中的电压降低到某一数值时（无论是正常控制还是欠电压、失电压故障，一般降至85%线圈额定电压），铁芯中的磁通下降，电磁吸力减小。当减小到不足以克服复位弹簧的反力时，衔铁在复位弹簧的反力作用下复位，使主、辅触点的常开触点断开，常闭触点恢复闭合。这也是接触器的失压保护功能。

接触器的触点有主触点和辅助触点之分。主触点用于通断主电路，通常为三对（三极）常开的触点。辅助触点常用于控制电路，起电气联锁作用，一般有常开、常闭各两对。主、辅触点一般采用双断点桥式结构，电路的通断由主、辅触点共同完成。②额定电流　接触器铭牌上的额定电流是指主触点的额定电流，即允许长期通过的大电流，有5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A和600A几个等级。

③吸引线圈的额定电压　交流有36V、110V、220V和380V；直流有24V、48V、220V、440V。

④电寿命和机械寿命　以万次表示。

⑤额定操作频率　以次/h表示，即每小时允许接通的多次数。

1.2.5　接触器的选择与使用

（1）接触器的类型选择

根据接触器所控制负载的轻重和负载电流的类型，来选择直流接触器或交流接触器。

（2）额定电压的选择

接触器的额定电压应大于或等于负载回路的电压。

（3）额定电流的选择吸引线圈的额定电压选择

吸引线圈的额定电压应与所接控制电路的电压相一致。对于简单控制电路，可直接选用交流380V、220V电压；对于电路复杂、使用电器较多者，应选用110V或更低的控制电压。

（5）接触器的触点数量、种类选择

接触器的触点数量和种类应根据主电路和控制电路的要求选择。若辅助触点的数量不能满足要求，可通过增加中间继电器的方法来解决。继电器是根据某种输入信号来接通或断开小电流控制电路，实现远距离控制和保护的自动控制电器。其输入量可以是电流、电压等电量，也可以是温度、时间、速度、压力等非电量；输出量则是触头的动作或者是电路参数的变化。继电器一般由输入感测机构和输出执行机构两部分组成。前者反映输入量的变化，后者完成触点分、合动作（对有触点继电器）或半导体元件的通、断（对无触点继电器）。触点的动作与线圈的电压大小有关的继电器称做电压继电器。它用于电力拖动系统的电压保护和控制。使用时，电压继电器的线圈与负载并联，其线圈的匝数多而线径细。按通过线圈电流的种类分为交流电压继电器和直流电压继电器；按吸合电压的大小分为过电压继电器和欠电压继电器。

对于过电压继电器，当线圈电压为额定电压时，衔铁不产生吸合动作；只有当线圈电压高于其额定电压的某一值时，衔铁才产生吸合动作。因为直流电路不会产生波动较大的过电压现象，所以没有直流过电压继电器产品。交流过电压继电器在电路中起电压保护作用。触点的动作与线圈电流大小有关的继电器称做电流继电器。使用时，电流继电器的线圈与负载串联，其线圈的匝数少而线径粗。根据线圈的电流种类，分为交流电流继电器和直流电流继电器；按吸合电流大小，分为过电流继电器和欠电流继电器。

对于过电流继电器，正常工作时，线圈中流过负载电流，但不产生吸合动作。当出现比负载工作电流大的吸合电流时，衔铁才产生吸合动作，带动触点动作。在电力拖动系统中，冲击性的过电流故障时有发生，常采用过电流继电器做电路的过电流保护。选用电流继电器时，首先要注意线圈电压的种类和等级应与负载电路一致。另外，根据对负载的保护作用（是过电流还是低电流）来选用电流继电器的类型。后，要根据控制电路的要求选择触点的类型（是常开还是常闭）和数量中间继电器的主要技术参数有额定电压、额定电流、触点对数以及线圈电压种类和规格等。选用时，要注意线圈的电压种类和电压等级应与控制电路一致。另外，要根据控制电路的需求来确定触点的形式和数量。当一个中间继电器的触点数量不够用时，可以将两个中间继电器并联使用，以增加触点的数量。时间继电器按工作原理分类，有电磁式、电动式、空气阻尼式、电子式等。其中，电子式时间继电器为常用，而电磁式和电动式时间继电器已基本被淘汰，空气阻尼式定时器在对定时精度要求不高和定时长度较短的场合还有一些使用。

电子式时间继电器除执行器件继电器外，均由电子元件组成，没有机械部件，因而具有寿命长、精度高、体积小、延时范围大、控制功率小等优点，热继电器是利用电流流过热元件时产生的热量，使双金属片发生弯曲而推动执行机构动作的一种保护电器，主要用于交流电动机的过载保护、断相及电流不平衡运行的保护及其他电气设备发热状态的控制。热继电器还常和交流接触器配合组成电磁启动器。应用广泛。

电子式时间继电器的品种和类型很多，主要有通电延时型、断电延时型、带瞬动触点的通电延时型等类型。有些电子式时间继电器采用拨码开关整定延时时间，采用显示器件直接显示定时时间和工作状态，具有直观、准确数的金属用机械碾压而成。线膨胀系数大的称为主动层，常用线膨胀系数高的铜或铜镍铬合金制成；膨胀系数小的称为被动层，常用线膨胀系数低的铁镍合金制成。在加热之前，两片金属片长度基本一致，热元件串接在电动机定子绕组电路中，电动机定子绕组电流即为热元件上流过的电流。当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯曲，但不足以使热继电器动作；当电动机过载时，流过热元件的电流增大，热元件产生的热量增加，、使用方便等特点。热继电器的工作原理示意图。双金属片是热继电器的感测元件，它由两种不同线膨胀系使被其缠绕的双金属片受热膨胀，弯曲程度加大，终使双金属片推动扣板，使热继电器的触点动作，切断电动机的控制电路，使主电路停止工作。通过调节压动螺钉，就可整定热继电器的动作电流值。热继电器根据拥有热元件的多少，分为单相结构、两相结构和三相结构三种类型。根据复位方式，热继电器分为自动复位和手动复位两种。使用两相结构的热继电器时，将两只热元件分别串接在任意两相电路中；使用三相结构热继电器时，将三只热元件分别串接在三相电路中。三相结构中有三相带断相保护和不带断相保护两种热继电器只能用作电动机的过载保护，而不能作为短路保护使用。热继电器选用是否得当，直接影响对电动机过载保护的可靠性。选用时，应按电动机形式、工作环境、启动情况及负荷情况等几方面综合考虑。

①原则上热继电器的额定电流应按电动机的额定电流相当，一般取电动机额定电流的95%～105%。

②在不频繁启动场合，要保证热继电器在电动机的启动过程中不产生误动作。通常，电动机启动电流为其额定电流6倍，启动时间不超过6s，且很少连续启动时，可按电动机的额定电流选取热继电器。

③当电动机为重复且短时工作制时，要注意确定热继电器的允许操作频率。因为热继电器的操作频率是很有限的，如果用它保护操作频率较高的电动机，效果很不理想，有时甚至不能使用。

对于可逆运行和频繁通断的电动机，不宜采用热继电器保护，必要时可以选用装在电动机内部的温度继电器。

1.3.6　速度继电器熔断器基于电流热效应原理和发热元件热熔断原理设计，具有一定的瞬动特性，用于电路的短路保护和严重过载保护。使用时，熔断器串接于被保护的电路中。当电路发生短路故障时，熔断器中的熔体被瞬时熔断而分断电路，起到保护作用。它具有结构简单、体积小、使用维护方便、分断能力较强、限流性能良好、价格低廉等特点。

1.4.1　熔断器的结构与分类

（1）熔断器的结构

熔断器在结构上主要由熔断管（或盖、座）、熔体及导电部件等元器件组成。其中，熔体是主要部分，它既是感测元件，又是执行元件。熔断管一般由硬质纤维或瓷质绝缘材料制成半封闭式或封闭式管状外壳，熔体装于其内。熔断管的作用是便于安装熔体和有利于熔体熔断时熄灭电弧。熔体由不同金属材料（铅锡合金、锌、铜或银）制成丝状、带状、片状或笼状，它串接于被保护电路。熔断器的作用是当电路发生短路时，通过熔体的电流使其发热，当达到熔化温度时，熔体自行熔断，从而分断故障电路。

按速度原则动作的继电器，称做速度继电器。它主要应用于三相笼型异步电动机的反接制动，因此又称做反接制动控制器。成套配电设备中做短路保护和连续过载保护。其特点是可拆卸，即当熔体熔断后，用户可以按要求自行拆开，重新装入新的熔体。有填料熔断器具有较大的分断能力，用于较大电流的电力输配电系统中，还可以用于熔断器式隔离器、开关熔断器等电器中。