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常用低压电器的选择与维修

时间:2011-10-10


本文由 xifengxiao 贡献 本文由雪娇子贡献 doc 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT,或下载源文件到本机查看。 项目六 常用低压电器的选择与维修 一,项目梗概 项目梗概 1.现场给学生展示常用的低压电器,让学生观摩思考,大概识别出低压电器的类别. . 2. 引领学生学习常用低压电器的结构和工作原理. . 3.引领学生学习常用低压电器的拆装方法, 并示范操作要领. . 4.引领学生学习常用低压电器的检修与校验方法,并示范操作要领. . 5. 学生自主分组训练项目: . "组合开关的拆装与检修""按钮的识别与拆装""交流接 , , 触器 的拆装与检修""热继电器的校验" , . 6.总结归纳常用低压电器选择与维修的方法,每人写出 项目报告. . 二,相关知识 常用低压电器的结构和工作原理 常用低压电器的结构和工作原理 低压电器是指交流电压在 l000V 以下,直流电压在 1200 V 以下的电气线路中起保护, 控制或调节等作用的电气元件. 低压电器的种类繁多, 但就其控制对象不同, 低压电器分为 配电电器和控制电器两大类. 低压配电电器主要用于低压配电系统和动力回路, 具有工作可 靠, 热稳定性好和电动力稳定 性好,能承受一定电动力作用等优点.常用配电电器包括刀开 关,转换开关,熔断器,低压 断路器等.低压控制电器主要用于电力传输系统中,具有工作准确 可靠,操作效率高,寿命 长,体积小等优点.常用的低压控制电器包括接触器,继电器,启动器, 主令电器,控制器, 电阻器,变阻器,电磁铁等. 1.低压开关 1.低压开关 低压开关主要作隔 离, 转换及接通和分断电路用, 多数用作机床电路的电源开关和局部 照明电路的控制开关, 有时也可用来直接控制小容量电动机的启动,停止和正,反转.低压 开关一般为非自动切换电 器,常用的主要类型有刀开关,组合开关和低压断路器. 1)封闭式负荷开关 封闭式负荷开关 是在开启式负荷开关的基础上改进设计的一种开关. 其灭弧性能, 操作 性能, 通断能力和 安全防护性能都优于开启式负荷开关. 因其外壳多为铸铁或用薄钢板冲压 而成, 故俗称铁 壳开关. 可用于手动不频繁的接通和断开带负载的电路以及作为线路末端的 短路保护,也可用于控制 15kW 以下的交流电动机不频繁的直接启动和停止. 常用的封 闭式负荷开关有 HH3,HH4 系列,其中 HH4 系列为全国统一设计产品,它主要 由刀开关,熔断 器,操作机构和外壳组成.图 6-1 所示为 HH4 系列封闭式负荷开关的机构和 符号. 系列封闭式负荷开关结构 结构和 图 6-1 HH 系列封闭式负荷开关结构和符号 这种开关的操作机构具有以下两个特点: 一是采用了储能分合闸方式. 使触头的分合速 度与手柄操作速度无关, 有利于迅速熄灭电弧, 从而提高开关的通断能力, 延长其使用寿命; 二是设置了连锁装置, 保证开关在合闸状态下开关盖不能开启, 而当开关盖开启时又不能合 闸.确保操作安全. 2)组合开关 组合开关又称转换开关,它体积小,触点对数多,接线方式灵 活,操作方便,常用于交 流 50Hz, ,380V 以下及直流 220V 以下的电气线路中,供手动不频 繁的接通和断开电路, 换接电源和负载以及控制 5kW 以下小容量异步电动机的启动,停止和 正反转.常用的组合 开关有 HZ10—10/3 型等,其结构和符号如图 6-2 所示. HZ10— 型组合开关结构 结构和符号 图 6-2 HZ10—10/3 型组合开关结构和符号 3)低压断路器 低压断路器简称断路器, 是低压配电网络和电力拖动系统中常用的一种配电电器, 结构 和符号如图 6-3 所示.它集控制和多种保护功能于一体,在正常情况下可用于不频繁地接通 和断开电路以及控制电动机的运行.当电路中发生短路,过载和失压等故障时,能自动切断 故 障电路,保护线路和电气没备.低压断路器具有操作安全,安装使用方便,工作可靠,动 作值可 调,分断能力较高,兼顾多种保护,动作后不需要更换元件等优点,因此得到广泛应 用.

DZ5- 型低压断路器结构和符号 图 6-3 DZ5-20 型低压断路器结构和符号 断路器主要由动触头,静触头,灭弧装置,操作机构,热脱扣器,电磁脱扣器以及外壳 等部 分组成.其结构采用立体布置,操作机构在中间,上面是由加热元件和双金属片等构成 的热脱 扣器,作过载保护,配有电流调节装置,调节整定电流.下面是由线圈和铁芯等组成 的电磁脱 扣器,作短路保护,它也有一个电流调节装置,调节瞬时脱扣整定电流.主触头在 操作机构后 面,由动触头和静触头组成,配有栅片灭弧装置,用以接通和分断主回路的大电 流.另外还有 常开和常闭辅助触头各一对.主,辅触头的接线柱均伸出壳外,以便于接线. , 在外壳顶部还 伸出接通(绿色)和分断(红色)按钮,通过储能弹簧和杠杆机构实现断路器 的手动接通和分断 操作. 断路器的工作原理如图 6-4 所示, 使用时断路器的三副主触头串联在被控制的三相 电路 中,按下接通按钮时,外力使锁扣克服反作用弹簧的反力,将固定在锁扣上面的动触头与 静 触头闭合,并由锁扣锁住搭钩使动,静触头保持闭合,开关处于接通状态. 图 6-4 低压断路器工作原理示意图 1—动触头;2 一静触头;3 一锁扣;4 一搭钩;5 一 反作用弹簧;6 一转轴座; 动触头; 一静触头; 一锁扣; 一搭钩; 一反作用弹簧; 一转轴座; 一分断按钮; 一杠杆; 一拉力弹簧; 一欠电压脱扣器衔铁; 一欠电压脱扣器; 7 一分断按 钮;8 一杠杆;9 一拉力弹簧;l0 一欠电压脱扣器衔铁;1l 一欠电压脱扣器; 一热元件: 一双 金属片; 一电磁脱扣器衔铁; 一电磁脱扣器; 一一接通按钮 l2 一热元件:13 一双金属 片;14 一电磁脱扣器衔铁;l5 一电磁脱扣器;16 一一接通按钮 当线路发生过载时,过载电流流过热元件产生一定的热量,使双金属片受热向上弯曲, 通 过杠杆推动搭钩与锁扣脱开,在反作用弹簧的推动下,动,静触头分开,从而切断电路, 使用电 设备不致因过载而烧毁. 当线路发生短路故障时, 短路电流超过电磁脱扣器的瞬时脱扣整定 电流, 电磁脱扣器产 生足够大的吸力将衔铁吸合, 通过杠杆推动搭钩与锁扣分开, 从而切 断电路, 实现短路保护. 低压断路器出厂时,电磁脱扣器的瞬时脱扣整定电流一般整定为 10In(In 为断路器的额定 电流) . 欠电压脱扣器的动作过程与电磁脱扣器恰好相反. 当线 路电压正常时, 欠电压脱扣器的 衔铁被吸合,衔铁与杠杆脱离,断路器的主触头能够闭合;当 线路上的电压消失或下降到某 一数值时, 欠电压脱扣器的吸力消失或减小到不足以克服拉 力弹簧的拉力时, 衔铁在拉力弹 簧的作用下撞击杠杆,将搭钩顶开,使触头分断.由此也可看 出,具有欠电压脱扣器的断路 器在欠电压脱扣器两端无电压或电压过低时,不能接通电路. 需手动分断电路时,按下分断按钮即可. 2.熔断器 2.熔断器 熔断器是低压配电网络和电力 拖动系统中主要用作短路保护的电器. 使用时串联在被保 护的电路中,当电路发生短路故障, 通过熔断器的电流达到或超过某一规定值时,以其自身 产生的热量使熔丝熔断,从而自动分 断电路,起到保护作用.它具有结构简单,价格便宜, 动作可靠,使用维护方便等优点,因此得 到广泛应用. 熔断器的结构:熔断器主要由熔丝,安装熔丝的熔管和熔座三部分组成.熔丝的材料通 常 有两种,一种是由铅,铅锡合金或锌等低熔丝材料制成,多用于小电流电路;另一种是由 银,铜 等较高熔丝的金属制成,多用于大电流电路.熔管是熔丝的保护外壳,用耐热绝缘材 料制成, 在熔丝熔断时兼有灭弧作用.熔座是熔断器的底座,作用是固定熔管和外接引线. 熔断器的主 要技术参数有:额定电压,额定电流,分断能力和时间一电流特性.额定电 压是指保证熔断器 能长期正常工作的电压.额定电流是指保证熔断器长期正常工作的电流. 分断能力是由熔断 器各部分长期工作的允许温升决定的. 熔断器按结构形式分为半封闭插入式,无填料封闭管 式,有填料封闭管式.常用的低压 熔断器如 RL1 系列螺旋式熔断器,其结构和符号如图 6-5 所示.RL1 系列螺旋式熔断器的 分断能力较高,结构紧凑,体积小,安装面积小,更换熔体方便, 工作安全可靠,并目熔断 后有明显指示,因此广泛应用于控制箱,配电屏,机床设备及振动较 大的场合,在交流额定 电压 500V,额定电流 200A 及以下的电路中,作为短路保护器件.熔断 管内除装有熔丝外, 还填满起灭弧作用的石英砂.熔断管的上盖中心装有红色熔断指示器,一

旦熔丝熔断,指示 器即从熔断管上盖中脱落,并可从瓷盖上的玻璃窗口直接发现,以便更换熔 断管.接线:螺 旋式熔断器接线时, 电源进线必须与熔断器中心触片接线桩相连, 与负载的 连线应接在与螺 口相连的上接线桩上,这样在旋出瓷帽并更换熔断管时,金属螺口不带电,有 利于操作人员 的安全. 系列螺旋式熔断器结构和符号 图 6-5 RL1 系列螺旋式熔断器结构和符号 3.主令电器 3.主令电器 主令 主令电器是在自动控制系统中发出指令或信号的操纵电 器.常见主令电器有按钮开关, 位置开关等.由于是专门发号施令,故称为"主令电器".主要用 来切换控制电路,使电路 接通或分断,实现对电力拖动系统的各种控制,以满足生产机械的要 求. 1)按钮开关 按钮开关(简称按钮)是一种用人的手指或手掌所施加的力来实现操作的,并具有储能 (弹簧)复位的一种控制开关.按钮的触点允许通过的电流较小,一般不超过 5 A,因此一 般情 况下它不直接控制主电路的通断, 而是在控制电路中发出指令或信号去控制接触器, 继 电 器等电器,再由它们去控制主电路的通断,功能转换或电气连锁.按钮一般由按钮帽,复 位弹 簧,桥式触头的动触点,静触点,支柱连杆及外壳等部分组成,如图 6-6 所示.按钮的 文字符 号及图形符号如图 6-7 所示. 图 6-6 按钮开关的结构图 图 6-7 按钮开关的图形符号 按钮按静态(不受外力作用)时触点的分合状态,可分为常开按钮(启动按钮) ,常闭 按钮 (停止按钮)和复合按钮(常开,常闭组合为一体的按钮) . 常开按钮:未按下时,触点是断开的; 按下时触点闭合;当松开后,按钮自动复位. 常闭按钮:与常开按钮相反,未按下时,触点是闭 合的;按下时触点断开;当松开后, 按钮自动复位. 复合按钮:将常开和常闭按钮组合为一体. 按下复合按钮时,其常闭触点先断开,然后 常开触点再闭合;而松开时,常开触点先断开,然后 常闭触点再闭合. 根据工作状态指示和工作情况要求,选择按钮或指示灯的颜色,例如:启动 按钮可选用 白,灰或黑色,优先选用白色,也允许选用绿色;急停按钮应选用红色;停止按钮可 选用黑, 灰或白色,优先用黑色,也允许选用红色. 2)位置开关 位置开关又称行程开关或限 位开关. 它的作用与按钮相同, 但其触头的动作不是靠手按, 而是利用生产机械中的运动部 件的碰撞而动作, 来接通或分断某些控制电路. 其外形结构及 符号如图 6-8 所示. 位置开 关的型号有 LX19 系列,JLXK 1 系列等. 图 6-8 LX1-111 系列位置开关结构及符号 (a)结构; (b)动作原理; (c)图形符号 l 一 滚轮;2 一杠杆;3 一转轴;4 一复位弹簧; 5 一撞块;6 一微动开关;7 一凸轮;8 一调节螺钉 4.接触器 4.接触器 接触器是电力拖动和自动控制系统中应用最普遍的一种电器. 它作 为执行元件, 可以远 距离频繁地自动控制电动机的启动,运转和停止,具有控制容量大,工作 可靠,操作频率高 (每小时可以带电操作 1200 次) 使用寿命长等优点, , 因而在电力拖动 系统中得到了广泛的 应用. 交流接触器按主触点通过的电流种类,分为交流接触器和直流接 触器两种. 1)交流接触器 交流接触器的结构主要由触头系统,电磁系统,灭弧装置三大部分 组成,另外还有反作 用力弹簧,缓冲弹簧,触点压力弹簧和传统机构部分.图 6-9 是 CJ10— 20 型交流接触器的 机构与工作原理图.交流接触器的文字符号是 KM,交流接触器的图形符 号如图 6-10 所示. CJ10— 图 6-9 CJ10—20 型交流接触器 ( (a)外形图; b)结构与工作原理图 外形图; 一反作用弹簧; 一主触头; 一触点压力弹簧; 一灭弧罩; l 一反作用弹簧;2 一主触头;3 一 触点压力弹簧;4 一灭弧罩; 一辅助常闭触头; 一辅助常开触头; 一动铁芯; 一缓冲弹簧; 5 一辅助常闭触头;6 一辅助常开触头;7 一动铁芯;8 一缓冲弹簧; 图 6-10 交流接触器的图形符号 ( ( ( (a)线圈; b)主触点; c)辅助常开触点; d)辅助 常闭触点 线圈; 主触点; 辅助常开触点;

(1)电磁系统 电磁系统由电磁线圈,铁芯(静铁芯) ,衔铁(动铁芯)等组成.其中动铁芯与 动触支 架相连.电磁线圈通电时产生磁场,使动,静铁芯磁化而相互吸引,当动铁芯被吸引向 静铁 芯时,与动铁芯相连的动触头也被拉向静触头,令其闭合接通电路.电磁线圈断电后,磁 场 消失,动铁芯在复位弹簧作用下,回到原位,牵动动触头与静触头分离,分断电路.交流接 触器工作原理如图 6-9(b)所示. 为了减少工作过程中交变磁场在铁芯中产生的涡流及磁滞 损耗, 避免铁芯过热, 交流接 触器的铁芯和衔铁一般用 E 形硅钢片叠压铆成.交流接触器 的铁芯上有一个短路铜环,称 为短路环,如图 6-11 所示.短路环的作用是减少交流接触器吸 合时产生的振动和噪声.当 线圈中通以交流电流时,铁芯中产生的磁通也是交变的,对衔铁的 吸引力也是变化的.当磁 通达到最大值时, 铁芯对衔铁的吸力最大; 当磁通达到零值时, 铁 芯对衔铁的吸力也为零值, 衔铁受复位弹簧的反作用力有释放的趋势,这时衔铁不能被铁芯 吸牢,造成铁芯振动,发出 噪声,使人感到疲劳,并使衔铁与铁芯磨损,造成触点接触不良,产 生电弧灼伤触点.为了 消除这种现象,在铁芯上装有短路铜环. 图 6-11 铁芯上的短路环 当线圈通电后,产生线圈电流的同时,在短路环中产生感应电流,两者由于相位不同, 各 自产生的磁通的相位也不同. 在线圈电流产生的磁通为零时, 感应电流产生的磁通不为零 而产生吸引力,吸住衔铁,使衔铁始终被铁芯吸牢,这样会使振动和噪声显著减小.气隙越 小, 短路环的作用越大,振动和噪声也越小. (2)触头系统 触头系统按功能不同分为主触头和辅助触头两类.主触头用以通断电流较 大的主电路; 辅助触头用以通断电流较小的控制电路, 还能起自锁和连锁等作用, 一般由两 对常开和两对 常闭触点组成.触头有常开和常闭之分.当线圈通电时,所有的常闭触头首先分 断,然后所 有的常开触头闭合,当线圈断电时,在反向弹簧力作用下,所有触头都恢复平常状 态.常开 触头和常闭触头是联动的.接触器的主触头均为常开触头,辅助触头有常开,常闭之 分.按 结构形式划分,交流接触器的触头有桥式触头和指形触头两种,如图 6-12 所示.无论 桥式 触头还是指形触头,都装有压力弹簧以减小接触电阻并消除开始接触时产生的有害振 动. 图 6-12 触头的结构形式 (a)双断点桥式触头; (b)指形触头 (3)灭弧装置 交流接触器在分断较大电流电路时,在动,静触点之间将产生较强的电弧, 它不仅会烧 伤触头,延长电路分断时间,严重时还会造成相间短路.因此在容量稍大的电气装 置中,均 加装了一定的灭弧装置用以熄灭电弧.交流接触器中常用的灭弧方法有以下几种: ①纵缝灭弧 纵缝灭弧方法是借助灭弧罩来完成灭弧任务的.灭弧罩制成纵缝,且上宽下窄,如 图 6-13 所示.触头伸入灭弧罩下部宽缝中.触点分断时产生的电弧随热气流上升,在窄缝中 传给室壁降温而熄弧. 图 6-13 纵缝灭弧 ②电动灭弧 利用触头断开时本身的电动力把电弧拉长, 以扩大电弧散热面积, 使电弧在拉长过程中, 尽量散热而迅速熄灭.电动灭弧如图 6-14 所示. 图 6-14 电动灭弧 ③双断口灭弧 双断口灭弧方法适用于桥式触头. 它将电弧自然分成两段, 在各段上利 用电动力加快散 热速度而灭弧.其装置如图 6-15 所示. 图 6-15 双断口灭弧 栅片灭弧要借助灭弧罩完成,这种灭弧罩用陶土或石棉水泥制成.如图 6-16 所示,灭 弧 罩内装有镀铜薄铁片组成的灭弧罩,各灭弧栅之间相互绝缘,触头分断电路时产生电弧, 电弧 又产生磁场,灭弧栅片系导磁材料,它将电弧上部的磁通通过灭弧栅片形成闭合回路. 由于电 弧的磁通上部稀疏, 下部稠密, 这种下密上疏的磁场分布将对电弧产生由下至上的电 磁力,

将电弧推人灭弧栅片中去,被灭弧栅片分割成几段短电弧,这不仅使栅片之间的电弧 电压低 于燃弧电压,而且通过栅片吸收电弧热量,使电弧很快熄灭. 图 6-16 栅片灭弧装置 l 一静触头;2 一短电弧;3 一灭弧栅片; 4 一灭弧罩;5 一电 弧;6 一动触头 (4)辅助部件 交流接触器除了上述三个主要部件外,还有反作用弹簧,缓冲弹簧,触头压 力弹簧,传 动装置及底座,接线柱等. 2)直流接触器 直流接触器是用于远距离接通和分断直 流电路及频繁地操作和控制直流电动机的一种 自动控制电器,常用的有 CZ0 系列,另外还有 CZl7,CZl8,CZ21 等多个系列,广泛应用 于冶金, 机械和机床的电气控制设备中. 直流接触 器由于通的是直流电, 没有冲击启动电流, 所以不会产生铁芯的猛烈撞击现象,因此它的寿 命长,适用于频繁启动的场合.直流接触器 的外形与交流接触器的外形基本相同, 文字符号 和图形符号也和交流接触器相同. 其结构主 要由电磁系统,触头系统和灭弧装置三部分组成. (1)电磁系统 直流接触器的电磁系统由线圈,铁芯和衔铁组成.由于线圈中通的是直流电,在 铁芯中 不会产生涡流,所以铁芯可用整块铸钢或铸铁制成,并且不需要短路环.线圈匝数较多, 电 阻大,为了使线圈散热良好,通常将线圈做成长而薄的圆桶状. (2)触头系统 直流接触器 的触头也有主,辅之分.由于主触头通断电流较大,故采用滚动接触的指形 触头.辅助触头通 断电流较小,故采用双断点桥式触头. ()3 灭弧装置 直流接触器的主触头在断开较大直流电 流电路时, 会产生强烈的电弧, 容易烧坏触头而 不能连续工作.为了迅速使电弧熄灭,直流 接触器一般采用磁吹式灭弧装置,利用磁吹力的 作用将电弧拉长,并在空气和灭弧罩中快速 冷却,从而使电弧迅速熄灭. 5.继电器 5.继电器 继电器是根据某种输入物理量的变化,来接 通和分断控制电路的电器.一般情况下,继 电器不直接控制电流较大的主电路, 而是通过接 触器或其他电器对主电路进行控制. 同接触 器相比,继电器具有触头分断能力小,结构简单, 体积小,质量轻,反应灵敏,动作准确, 工作可靠等特点. 由于继电器一般不直接控制主电路, 而是通过接触器和其他开关设备对主 电路进行控制,因此继电器载流容量小,不需灭弧装置. 继电器具有体积小,质量轻,结构 简单等特点,但对其灵敏度,和准确性要求较高. 继电器主 要由感测机构, 中间机构和执行机构三部分组成. 感测机构把感测到的电量或 非电量传递 给中间机构,并将它与预定值(整定值)相比较,当达到预定值(过量或欠量) 时,中间机构便使执行机构动作,从而接通或断开电路. 常见的继电器有热继电器,中间 继电器,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.以下主要介绍热 继电器,中间继电器和时间继电器. 1)热继电器 热继电器是利用电流的热效应对电动机或其 他用电设备进行过载保护的控制电器, 热继 电器主要用于电动机的过载保护, 断相保护, 电流不平衡运行的保护及其他电气设备发热状 态的控制. 热继电器的形式有多种,其中双金 属片式应用最多.按极数划分热继电器可分为单极, 两极和三极三种.按复位方式分,有自动 复位式和手动复位式.目前我国在生产中常用的热 继电器有 JR l 6,JR20 等系列产品,均为 双金属片式,其结构原理和符号如图 6-17 所示. 热继电器结构 结构原理和符号 图 6-17 热继电器结构原理和符号 a)热继电器原理 图;b)符号 热继电器原理图; 一主双金属片; 一加热元件; 一导板; 一温度补偿片; 一推杆; 1,2 一主双金属片;3,4 一加热元件;5 一导板;6 一温度补偿片;7 一推杆; 8 一动触头;9 一静触头;10 一螺钉;11 一复位按钮;12 一凸轮;13 一弹簧 一动触头; 一静触头; 一螺钉; 一复位按钮; 一凸轮; (1)工作原理 使用时, 将热继电器的三相热元件分别串接在电动机的三相主电路中, 常 闭触头串接在 控制电路的接触器线圈回路中. 当电动机过载时, 流过电阻丝的电流超过热 继电器的整定电 流,电阻丝发热,主双金属片向右弯曲.推动导板向右移动,通过温度补偿双 金属片来推动 推杆绕轴转动,从而推动触头系统动作,动触头与常闭静触头分开,使接触器线 圈断电,接 触器触头断开,将电源切除起保护作用.当电源切除后,主双金属片逐渐冷却恢复

原位,于 是动触头在失去作用力的情况下,靠弹簧的弹性自动复位.除上述自动复位外,也可 采用手 动方法,即按一下复位按钮.热继电器整定电流的大小可通过旋转电流整定旋钮来调 节,旋 钮上刻有整定电流值标尺. 所谓热继电器的整定电流, 是指热继电器连续工作而不动 作的最 大电流,超过整定电流,热继电器将在负载未达到其允许的过载极限之前动作. 热继电器在电路中只能作过载保护, 不能作短路保护, 因为双金属片从升温到发生弯曲 直到断开常闭触头需要一个时间过程,不可能在短路瞬间分断电路. (2)热继电器的选用 热 继电器在选用时,应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. ①根 据电动机的额定电流选择热继电器的规格, 一般应使热继电器的额定电流略大于电 动机的 额定电流. ②根据需要的整定电流值选择热元件的电流等级. 一般情况下, 热元件的整定电 流为电 动机额定电流的 0.95~1.05 倍. ③热继电器的热元件有两相或三相两种形式, 在 一般工作机械电路中可选用两相的热继 电器,但是,当电动机作三角形连接并以熔断器作短 路保护时,则应选用带断相保护装置的 三相热继电器. 2)中间继电器 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, ,它的输入信号为线 圈通电和断电, 它的输出 信号是触头的动作, 不同动作状态的触头分别将信号传给几个元件 回路. 中间继电器的主 要用途有两个: 一是当电压或电流继电器触头容量不够时, 可借助中间 继电器来控制,用中 间继电器作为执行元件,这时中间继电器被看成是一级放大器;二是当 其他继电器或接触器 触头数量不够时, 可利用中间继电器来切换多条电路. 中间继电器主要 依据被控制电路的 电压等级,所需触头的数量,种类,容量等要求来选择. 中间继电器的原理与接触器完全相同, 故称为接触器式继电器.它仍然由电磁线圈,动 铁芯,静铁芯,触头系统,反作用弹簧和复位弹 簧等组成,所不同的是中间继电器的触头对 数较多,并且没有主,辅之分,各对触头允许通过 的电流大小是相同的,如图 6-18 所示. 其符号如图 6-19 所示. 图 6-18 中间继电器结构图 一静铁芯; 一短路环; 一衔铁; 一常开触头; l 一静铁 芯;2 一短路环;3 一衔铁;4 一常开触头; 一常闭触头; 一反作用弹簧; 一线圈; 5 一常闭 触头;6 一反作用弹簧;7 一线圈;8 一缓冲弹簧 图 6-19 中间继电器符号 3)时间继电器 时间继电器是作为辅助器件用于各种保护及自动装置中, 使被控元器件 达到所需要的延 时动作的继电器.它是一种利用电磁机构或机械动作原理所组成,当线圈通 电或断电以后, 触点延迟闭合或断开的自动控制器件. 常用的时间继电器主要有电磁式,电 动式,空气阻尼式,晶体管式等.目前,在电力拖 动电路中应用较多的是空气阻尼式时间继电 器. 随着电子技术的发展, 近年来晶体管式时间 继电器应用日益广泛.以下分别介绍. (1) 空气阻尼式时间继电器 空气阻尼式时间继电器又称气囊式时间继电器, 是利用气囊中的空 气通过小孔节流的原 理来获得延时动作的. 根据触点延时的特点, 可分为通电延时动作型 和断电延时复位型两种. 常见的空气阻尼式时间继电器有 JS7—A 系列等, 其结构如图 6-20 所示. 它主要由电磁系统, 触头系统,空气室,传动机构和基序组成. JS7— 图 6-20 JS7—A 系列时间继电器结构 一线圈; 一反力弹簧; 一衔铁 一铁芯; l 一线圈;2 一反力弹簧;3 一衔铁;4 一铁芯; 一弹簧片; 一瞬时触头; 一杠杆; 一延时触头; 5 一弹簧片;6 一瞬时触头;7 一杠杆;8 一延时触头; 一调节螺钉; 一推杆; 一活塞杆; 9 一调节螺钉;10 一推杆;11 一活塞杆;12 一宝塔形弹簧 这种继电器有通电延时与断电延时两种类型,如图 6-21 所示.通电延时继电器的原理 如下:当线圈 2 通电后,衔铁芯 1 产生吸力,衔铁 3 克服反力弹簧 4 的阻力与铁芯吸合,带 动推板 5 立即动作,压合微动开关 SQ2,使其常闭触点瞬时断开,常开触点瞬时闭合.同时 活 塞杆 6 在宝塔弹簧 7 的作用下向上移动,带动与活塞 13 相连的橡皮膜 9 向上运动.运动 速度受到进气孔 12 进气速度的限制.这时橡皮膜下面形成空气较稀薄的空间,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.活塞杆带动杠杆 15 只能缓慢地移动. 经

过一段时间,活塞才完成全部行程而压动微动开关 SQ1,使其常闭触头断开,常开触点闭 合. 由于从线圈通电到触点动作需一段时间,因此,SQ1 的两对触点分别被称为延时闭合瞬 时断 开的常开触点和延时断开瞬时闭合的常闭触点. 这种时间继电器延时时间的长短取决于 进 气的快慢,旋转调节螺钉 11 可调节进气孔的大小,即可达到调节延时时间长短的目的. JS7 —A 系列时间继电器的延时范围有 0.4~60 s 和 0.4~180 s 两种.当线圈 2 断电时,衔铁 3 在反力弹簧 4 的作用下,通过活塞杆 6 将活塞推向下端,这时橡皮膜 9 下方腔内的空气 通 过橡皮膜 9,弱弹簧 8 和活塞 13 局部所形成的单向阀迅速从橡皮膜上方气室缝隙中排 掉, 使微动开关 SQ1,SQ2 的各对触点均瞬时复位. 图 6-21 空气阻尼时间继电器的结构图 ( (a)通电延时型; b)断电延时型 通电延时型; 一铁芯; 一线圈; 一衔铁; 一反力弹簧; 一推板; 一活塞杆; 1 一铁芯;2 一线圈;3 一衔 铁;4 一反力弹簧;5 一推板;6 一活塞杆; 一宝塔弹簧; 一弱弹簧; 一橡皮膜; 一螺旋; 一 调节螺钉; 7 一宝塔弹簧;8 一弱弹簧;9 一橡皮膜;l0 一螺旋;1l 一调节螺钉; 一进气孔; 一活塞;14, 一微动开关; 一杠杆; 12 一进气孔;13 一活塞;14,16 一微动开关;15 一杠 杆;17 一推杆 如果将通电延时型时间继电器的电磁机构翻转 1800 安装即成为断电延时型时间继电器. 空气阻尼式时间继电器延时范围大,结构简单,寿命长,价格低.但延时误差大,难以精确 地整 定延时值,且延时值易受周围环境温度,尘埃等的影响.因此,对延时精度要求较高的 场合不 宜采用空气阻尼式时间继电器,应采用晶体管时间继电器. (2)晶体管时间继电器 晶体管时 间继电器也称为半导体时间继电器和电子式时间继电器. 它具有结构简单, 延 时范围广,精 度高,消耗功率小,调整方便及寿命长等优点,所以发展很迅速,其应用范围 越来越广. 晶体 管时间继电器按结构分为阻容式和数字式两类; 按延时方式分为通电延时型, 断电 延时型 及带瞬动触点的通电延时型.常用的 JS20 系列晶体管时间继电器适用于交流 50 Hz, 电压 380V 及以下或直流 110V 及以下的控制电路,作为时间控制器件,按预定的时间延时, 周期 性地接通或分断电路.只要调整好时间继电器 KT 触头的动作时间,电动机由启动过程 切换 到运行过程就能准确可靠地完成.时间继电器符号如图 6-22 所示. 图 6-22 时间继电器图形符号 ( ( (a)线圈一般符号; b)通电延时线圈; c)断电延时线 圈; 线圈一般符号; 通电延时线圈; 断电延时线圈; ( ( (d)延时闭合常开触点; e)延时断开 常闭触点; f)延时断开常开触点; 延时闭合常开触点; 延时断开常闭触点; 延时断开常开触 点; ( ( (g)延时闭合常闭触点; h)瞬动常开触点; i)瞬动常闭触点 延时闭合常闭触点; 瞬 动常开触点; 常用低压电器检修基本知识 常用低压电器检修基本知识 1.触头系统故障的判断,修复及更换调整 1.触头系统故障的判断, 触头系统故障的判断 触头系统常见故障有:触头过热,触头烧伤和熔焊,触头磨损等.故障原因及修复方法 如下: 1) 触头过热 触头因长期使用,会使触头弹簧变形,氧化和张力减退,造成触头压力 不足,而触头压力不足使得触头接触电阻增大.触头接触电阻增大后,在通过额定电流时, 温升将超过允许值,造成触头过热. 处理办法:更换损坏的弹簧.弹簧更换后为保证检修质量 应作以下的检查试验. (1)测量动,静触头刚接触时作用在触头上的压力,即触头初压力.触头 完全闭合后 作用于触头上的压力,即触头终压力.测量指式触头初压力的方法如图 6-23 所 示.在动触 头及其支架间夹入纸条(厚度不大于 0.05mm) ,能轻轻抽出纸条时,砝码的质量即 为指式触 头的初压力.测量桥式触头终压力的方法如图 6-24 所示.指示灯刚熄灭时,每一触 头的终 压力为砝码质量的 1/2.测量指式触头终压力的方法如图 6-25 所示.指示灯刚熄灭 时,砝码 质量即为触头终压力. 图 6-23 测量指式触头初压力示意图 图 6-24 测量桥式触头终压力示意图

图 6-25 测量指式触头终压力示意图 (2)测量触头在完全分开时,动,静触头间的最短距离,即开距.触头完全闭合后, 将静触 头取下,动触头接触处发生的位移,即超程.触头的开距和超程可用卡尺,塞尺或内 卡钳等量 具进行测量. 2)触头的灼伤和熔焊 (1)灼伤 触头在分断或闭合电路时,会产生电弧.由于电 弧的作用会造成触头表面 严重灼伤.触头灼伤的处理:可用细锉轻轻锉平灼伤面,即可使用. 不能修复的则应更换. (2)熔焊 严重的电弧产生的高温,使动,静触头接触面熔化后,焊在一 起断不开. 熔焊现象通常是触头容量过小,操作过频繁,触头弹簧损坏,初压力减小等原因造 成. 损坏严重的触头应及时更换. 3)触头磨损 由于电弧高温使触头金属气化蒸发,加上机械 磨损,使触头的厚度越来 越薄,这属正常磨损.当触头磨损超过原厚度的 1/2 时,应更换触头.如因触头压力因素 和 灭弧的系统损坏造成非正常磨损,则必须排除故障. 2.电磁系统的故障判断及修复 2.电 磁系统的故障判断及修复 电磁系统常见故障有:噪声过大,线圈过热,衔铁不吸或不释放等. 原因及故障处理如 下: 1)噪声过大 有可能是交流电器的短路环断裂或动,静铁心端面不平,歪斜,有污垢等 引起的.处理 方法:拆下线圈锉平或磨平铁心极面或用汽油清洗干净油污.若是短路环断裂, 可用铜材按 原尺寸制作更换.铁心歪斜则应加以校正或紧固. 2)线圈过热 动,静铁心端面变 形,衔铁运动受阻或有污垢等均造成铁心吸合不严或不吸合,导致线 圈电流过大,过热,严重 时会烧毁线圈.另外,电源电压过高或过低,操作频繁,线圈匝间 短路等也会引起线圈过热或 烧毁.处理办法:修理铁心变形端面,清除端面污垢,使铁心吸 合正常.若线圈匝间短路,应更 换线圈.如属操作频繁,则应降低操作频率. 3)衔铁不吸或衔铁吸后不释放 线圈通电后衔铁 不吸,可能是电源电压过低,线圈内部或引出线部分断线;也可能是衔 铁机构可动部分卡死等 造成的. 衔铁吸后不释放的原因有: 剩磁作用或者是铁心端面的污垢 使动,静铁心粘附在一 起.直流电器的非磁性垫片损坏,使衔铁闭合后最小气隙变小,也会 导致衔铁不能顺利释放. 处理办法:如果是衔铁可动部分受卡,可排除受卡故障.铁心端面 有污垢,要用汽油清洗干净. 若是引出线折断,则要焊接断线处.线圈内部断线则应更换线 圈.直流电器的非磁性垫片损坏, 应予更换. 4)线圈严重过热或冒烟烧毁 原因是线圈匝间短路严重,绝缘老化或者是线圈工作 电压低于电源电压.处理方法:若 是线圈匝间短路或绝缘老化,应更换线圈.如果是线圈工作 电压与电源电压不相符,应更换 线圈工作电压与电源电压相符的线圈. 三,情境建立 情境建立 1.由教师(代表管理方)对员工( 学生)进行常用低压电器结构和工作原理的资信概 述, 常用低压电器拆装与检修等资信概述: 1)低压开关,熔断器,主令电器,接触器,继电器等的结 构和工作原理; 2)组合开关,按钮,交流接触器,热继电器等具体低压电器的识别,拆装与检修. 2.由教师(代表管理方)对员工( 学生)进行常用低压电器识别,拆装与检修操作的 展示: 1) 由教师(代表管理方)在实训室电工平台上进行组合开关的拆装与维修操作展示; 2)由教师(代表管理方)在实训室电工平台上进行按钮的识别与拆装操作展示; 3)由教师 (代表管理方)在实训室电工平台上进行接触器的拆装与维修操作展示; 4)由教师(代表管理 方)在实训室电工平台上进行热继电器的校验操作展示. 3. 由教师(代表管理方)对员工( 学 生)进行工作任务的布置与分配,明确"常用低 压电器的选择与维修"训练的目的,要求及内容: 由 XXXX 单位电气维修部门经理(教师或学生)向完成各具体子项目(任务)的执行 经理或工 作人员布置任务,派发任务单. 表 6-1 任务单 项目名称 子项目 的拆装与 修 学员按 1. . . 常 用 低 压 电 器 的 选 择 与 维 修 内容要求 人 分 训练: 备注

的识别. 的拆装. 的维修 人 分 训练: 按钮的识别与 修 学员按 1.按钮的识别. .按钮的拆装. 接 触器的拆装与 修 学员按 1. . . 热继电器的校验 学 员按 人 分 训练: 接触器的拆装. 接触器的 修. 接触器的校验 人 分 训练: . 1.热继电器的 .热继电器的校验. 目 实训 要求 , ( , ) 电 , , 用表, 子, . ,按钮, 接触器, 热继电器, 别: 别: 员: 员: 项目 人: 人: 四,项目实施 具体完成过程是:按情境建立,项目布置→学生个人准备→组内讨论,检查→发言代表 汇 报→评价→展示案例, 问题指导→组内讨论, 修改方案→第二次汇报→评价→问题指导→ 再讨论再修改→第三次汇报→评价, 验收→拓展任务, 巩固训练→师生共同归纳总结→新项 目布置等程序,完成项目二的具体任务和拓展任务. 将学生根据实训平台(条件)按照"项目要 求"进行分组实施. 1.组合开关的拆装与检修: . 演练步骤: 1)卸下手柄紧固螺钉,取下手柄. 2)卸下支架上紧固螺母,取下顶盖,转轴弹簧和凸轮等操作机构. 3)抽出绝缘杆,取下绝缘垫 板上盖. 4)拆卸三对动,静触头. 5)检查触点有无损坏,视损坏程度进行修理或更换. 6)检查 转轴弹簧是否松脱和消弧垫是否有严重磨损,根据实际情况确定是否调换. 7)将任一相的动 触头旋转 90 ,然后按拆卸的逆序进行装配. 8)装配时,应注意动,静触头的相互位置是否符合 改装要求及叠片连接是否紧密. 9)装配结束后,先用万用表测量各对触点的通断情况,如果符 合要求,按图 6-26 所示 连接线路进行通电校验. 0 图 6-26 组合开关的校验电路图 1O)通电校验必须在 1min 时间内,连续进行五次分合试验,如五次试验全部成功为合 格, 否则须重新拆装. 注意事项: 1)拆卸时,应备有盛放零件的容器,以防丢失零件. 2)拆卸过程中,不允许硬撬,以防损坏电器. 3)通电校验时,必须将组合开关紧固在校验 板(台)上,并有教师监护,以确保用电 安全. 2.按钮的识别与检修: . 演练步骤: 1)观察各种 不同种类,不同结构形式的按钮外形和结构特点. 2)将其中一种按钮拆开,观察按钮的结构和 工作特点,并整修不好的触头. 3)装配按钮. 3.交流接触器的拆装与检修 3. 演练步骤: 1) 拆卸步骤 (1)卸下灭弧罩紧固螺钉,取下灭弧罩. (2)拉紧主触点定位弹簧夹,取下主触点及 主触点压力弹簧片.拆卸主触点时必须将 主触点侧转 450 后取下. (3)松开辅助常开静触点 的线螺钉,取下常开静触点. (4)松开接触器底部的盖板螺钉,取下盖板.在松盖板螺钉时,要 用手按住螺钉并慢 慢放松. (5)取下静铁芯缓冲绝缘纸片及静铁芯. (6)取下静铁芯支架及缓 冲弹簧. (7)拔出线圈接线端的弹簧夹片,取下线圈. (8)取下反作用弹簧. (9)取下衔铁和支 架. (10)从支架上取下动铁芯定位销. (11)取下动铁芯及缓冲绝缘纸片. 2)检修步骤 (1)检 查灭弧罩有无破裂或烧损,清除灭弧罩内的金属飞溅物和颗粒. (2)检查触点的磨损程度,磨 损严重时应更换触点.若不需更换,则清除触点表面上 烧毛的颗粒. (3)清除铁芯端面的油垢, 检查铁芯有无变形及端面接触是否平整. (4)检查触点压力弹簧及反作用弹簧是否变形或弹

力不足.如有需要则更换弹簧. (5)检查电磁线圈是否有短路,断路及发热变色现象. 3)装配步骤 按拆卸的逆顺序进行 装配. 4)自检方法 用万用表欧姆挡来检查线圈及各触点是否良好; 用兆欧表测量各触点间 及主触点对地电 阻是否符合要求; 用手按动主触点检查运动部分是否灵活, 以防产生接触 不良, 振动和噪声. 4.热继电器的校验 4. 演练步骤: 1)校验调整 (1)按如图 6-27 所示, 连好校验电路.将调压变压器的输出调到零位置.将热继电器 置于手动复位状态并将整定值 旋钮置于额定值处. 图 6-27 热继电器的检验电路图 (2)经教师审查同意后,合上电源开关 QS,指示灯 HL 亮. (3)将调压变压器输出电压从 零升高,使热元件通过的电流升至额定值,1h 内热继电 器应不动作;若 1h 内热继电器动作, 则应将调节旋钮向整定值大的方向旋动. (4)接着将电流升至 1.2 倍额定电流,热继电器应 在 20min 内动作,指示灯 HL 熄灭; 若 20min 内不动作,则应将调节旋钮向整定值小的位置 旋动. (5)将电流降至零,待热继电器冷却并手动复位后,再调升电流至 1.5 倍额定值,热 继 电器应在 2min 内动作. (6)再将电流降至零,待热继电器冷却并复位后,快速调升电流至 6 倍额定值,分断 QS 再随即合上,其动作时间应大于 5s. 2)复位方式的调整 热继电器出厂时, 一般都调在手动复位,如果需要自动复位,可将复位调节螺钉顺时针 旋进.自动复位时应在动 作后 5min 内自动复位;手动复位时,在动作 2min 后,按下手动 复位按钮,热继电器应复位. 注意事项: 1)校验时的环境温度应尽量接近工作环境温度, 连接导线长度一般不应小于 0.6 m,连 接导线的截面积应该与使用时的实际情况相同. 2)校 验过程中电流变化较大,为使测量结果准确,校验时注意选择电流互感器的合适 量程. 3)通 电校验时,必须将热继电器,电源开关等固定在校验板上,并有指导教师监护, 以确保用电安 全. 4)电流互感器通电过程中,电流表回路不可开路,接线时应充分注意. 五,项目验收 1.项目实施结果考核: 由项目委托方代表(一般来说是教师)对项目一各项任务的完成结 果进行验收,评分, 对合格的任务进行接收. 2.考核方案设计: 学生成绩的构成:A 组项目 (课内项目)完成情况累积分(占总成绩的 75%)+B 组项 目(自选项目)成绩(占总成绩的 25%) .其中 B 组项目的内容是由学生自己根据市场的调 查情况,完成一个与 A 组项目相关 的具体项目. 具体的考核内容:A 组项目(课内项目)主要考核项目完成的情况作为考核能力 目标, 知识目标,拓展目标的主要内容,具体包括:完成项目的态度,项目报告质量(材料选择 的 结论,依据,结构与性能分析,可以参考的改性意见或方案等) ,资料查阅情况,问题的解 答,团队合作,应变能力,表述能力,辩解能力,外语能力等.B 组项目(自选项目)主要 考核项 目确立的难度与适用性,报告质量,面试问题回答等内容. 1)A 组项目(课内项目)完成情况考 核评分表: ) 项目(课内项目)完成情况考核评分表: 组合开关的拆装与检修项目 项目考核评分表 表 6 -2 组合开关的拆装与检修项目考核 评分表 评分内容 评分标准 损坏电气元件或不能装配,扣 20 分;丢 失或漏装零件,每个,扣 10 分;拆装方 组合开关的拆装 法,步骤不正确,每个,扣 10 分;装配 后手柄转动不灵活 , 扣 10 分 50 配分 得分 不能进行通电校验,扣 20 分;通电试验 组合开关的维修 不成功,每次,扣 10 分 小组 成员分工协作不明确扣 5 分;成员不 团结协作 积极参与扣 5 分 安全文明生产 违反安全 文明操作规程扣 5-10 分 项目成绩合计 开始时间 评语 表 6 -3 交流接触器的拆装与检修 项目考核评分表 评分内容 评分标准 写错或漏写名称,每处扣 5 分;写错或漏 写型号,每处 扣 5 分;写错或漏写结构形 按钮的识别 式,每处扣 5 分;写错或漏写工作特点, 每处扣 5 分 损坏电气元件或不能装配,扣 10 分;丢 失或漏装零件,每个扣 10 分;拆装方法, 步骤不 正确,每处扣 5 分;拆装后未进行 按钮的拆装 改装,扣 10 分;装配后手柄转动不灵活, 扣

5 分;不能进行通电校验,扣 10 分; 通电试验不成功,每扣 10 分 小组成员分工协作不明确 扣 5 分;成员不 团结协作 积极参与扣 5 分 安全文明生产 违反安全文明操作规程扣 5-10 分 项目成绩合计 开始时间 评语 结束时间 所用时间 10 10 60 20 配分 得分 结束时间 所 用时间 10 10 30 2)B 组项目(自选项目)完成情况考核评分表: ) 组项目(自选项目)完成情况考核评分 表: 表 6 -4 按钮的识别与检修项目考核评分表 评分内容 评分标准 拆卸步骤及方法不正 确,每处扣 10 分; 拆装不熟练,扣 10 分;丢失了零部件, 交流接触器的拆装 每个扣 10 分; 拆卸后不能装配好损坏 零部件,扣 10 分 未进行检修或检修无效果,扣 5 分;检 修步骤及 方法不正确,每处扣 5 分;扩 交流接触器的检修 大故障(能修复) ,扣 5 分;扩大故障 (不 能修复) ,扣 5 分 不能进行通电校验,扣 5 分;检验的方 交流接触器的校验 法不正确,扣 5 分;检验结果不正确, 扣 5 分;通电时有振动或噪声,扣 5 分 小组成员分工协作不明确扣 5 分;成员 团结协作 不积极参与扣 5 分 安全文明生产 违反安全文明操作规程扣 5-10 分 项目成绩合计 开始时间 评语 表 6 -5 热继电器的校验项目考核评分表 评分内容 评分标 准 不能指出热继电器各部件的位置,每处 热继电器的结构 扣 5 分;不能说出各部件的作用, 每处 扣 5 分 不能根据图样接线,扣 10 分;互感器量 程选择不当,扣 10 分;操作步骤错误, 热继电器的校验 每步,扣 10 分;电流表未调零或读数不 准确,扣 10 分;不会调整动作值, 扣 10 50 10 配分 得分 结束时间 所用时间 10 10 20 20 10 配分 得分 分 热继电器的复位方 不会调整复位方式,扣 20 分 式调整 小组成员分工协作不明确 扣 5 分;成员不 团结协作 积极参与扣 5 分 安全文明生产 违反安全文明操作规程扣 5-10 分 项目成绩合计 开始时间 评语 结束时间 所用时间 10 10 20 3.成果汇报或调试. 4.成果展示(实物或报告) :写出本项目完成报告. 5.师生互动(学生 汇报,教师点评) . 6.考评组打分. 六,拓展技术 1.在实训室,完成"空气阻尼式时间继电器的识别,使用,拆装及维修"项目. 2.在实训室, 完成"螺旋式熔断器的识别,拆装及检修"项目. 2. 3.由教师根据岗位能力需求布置有关"思考 讨论题" . 1


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