常用電器元件及符號

一、電器的基本知識

（一）電器的分類

電器是接通和斷開電路或調節、控制和保護電路及電氣設備用的電工器具。完成由控制電器組成的自動控制系統，稱為繼電器—接觸器控制系統，簡稱電器控制系統。

電器的用途廣泛，功能多樣，種類繁多，結構各異。下面是幾種常用的電器分類。

1．按工作電壓等級分類

（1）高壓電器  用于交流電壓1200V、直流電壓1500V及以上電路中的電器。例如高壓斷路器、高壓隔離開關、高壓熔斷器等。

（2）低壓電器  用于交流50Hz(或60Hz)，額定電壓為1200V以下；直流額定電壓1500V及以下的電路中的電器。例如接觸器、繼電器等。

2．按動作原理分類

1）手動電器  用手或依靠機械力進行操作的電器，如手動開關、控制按鈕、行程開關等主令電器。

2）自動電器  借助于電磁力或某個物理量的變化自動進行操作的電器，如接觸器、各種類型的繼電器、電磁閥等。

3．按用途分類

（1）控制電器  用于各種控制電路和控制系統的電器，例如接觸器、繼電器、電動機起動器等。

（2）主令電器  用于自動控制系統中發送動作指令的電器，例如按鈕、行程開關、萬能轉換開關等。

（3）保護電器  用于保護電路及用電設備的電器，如熔斷器、熱繼電器、各種保護繼電器、避雷器等。

（4）執行電器  指用于完成某種動作或傳動功能的電器，如電磁鐵、電磁離合器等。

（5）配電電器  用于電能的輸送和分配的電器，例如高壓斷路器、隔離開關、刀開關、自動空氣開關等。

4．按工作原理分類

1）電磁式電器  依據電磁感應原理來工作，如接觸器、各種類型的電磁式繼電器等。

2）非電量控制電器  依靠外力或某種非電物理量的變化而動作的電器，如刀開關、行程開關、按鈕、速度繼電器、溫度繼電器等。

（二）電器的作用

低壓電器能夠依據操作信號或外界現場信號的要求，自動或手動地改變電路的狀態、參數，實現對電路或被控對象的控制、保護、測量、指示、調節。低壓電器的作用有：

（1）控制作用  如電梯的上下移動、快慢速自動切換與自動停層等。

（2）保護作用  能根據設備的特點，對設備、環境、以及人身實行自動保護，如電機的過熱保護、電網的短路保護、漏電保護等。

（3）測量作用  利用儀表及與之相適應的電器，對設備，電網或其它非電參數進行測量，如電流、電壓、功率、轉速、溫度、濕度等。

（4）調節作用  低壓電器可對一些電量和非電量進行調整，以滿足用戶的要求，如柴油機油門的調整、房間溫濕度的調節、照度的自動調節等。

（5）指示作用  利用低壓電器的控制、保護等功能，檢測出設備運行狀況與電氣電路工作情況，如絕緣監測、保護掉牌指示等。

（6）轉換作用  在用電設備之間轉換或對低壓電器、控制電路分時投入運行，以實現功能切換，如勵磁裝置手動與自動的轉換，供電的市電與自備電的切換等．

當然，低壓電器作用遠不止這些，隨著科學技術的發展，新功能、新設備會不斷出現，常用低壓電器的主要種類和用途如表1所示。

表1     常見的低壓電器的主要種類及用途

序號	類  別	主 要 品 種	用      途
1	斷路器	塑料外殼式斷路器	主要用于電路的過負荷保護、短路、欠電壓、漏電壓保護，也可用于不頻繁接通和斷開的電路
		框架式斷路器
		限流式斷路器
		漏電保護式斷路器
		直流快速斷路器
2	刀開關	開關板用刀開關	主要用于電路的隔離，有時也能分斷負荷
		負荷開關
		熔斷器式刀開關
3	轉換開關	組合開關	主要用于電源切換，也可用于負荷通斷或電路的切換
		換向開關
4	主令電器	按鈕	主要用于發布命令或程序控制
		限位開關
		微動開關
		接近開關
		萬能轉換開關
5	接觸器	交流接觸器	主要用于遠距離頻繁控制負荷，切斷帶負荷電路
		直流接觸器
6	起動器	磁力起動器	主要用于電動機的起動
		星三起動器
		自耦減壓起動器
7	控制器	凸輪控制器	主要用于控制回路的切換
		平面控制器
8	繼電器	電流繼電器	主要用于控制電路中，將被控量轉換成控制電路所需電量或開關信號
		電壓繼電器
		時間繼電器
		中間繼電器
		溫度繼電器
		熱繼電器
9	熔斷器	有填料熔斷器	主要用于電路短路保護，也用于電路的過載保護
		無填料熔斷器
		半封閉插入式熔斷器
		快速熔斷器
		自復熔斷器
10	電磁鐵	制動電磁鐵	主要用于起重、牽引、制動等地方
		起重電磁鐵
		牽引電磁鐵

對低壓配電電器要求是滅弧能力強、分斷能力好，熱穩定性能好、限流準確等。對低壓控制電器，則要求其動作可靠、操作頻率高、壽命長并具有一定的負載能力。

二、接觸器

接觸器，是一種用來自動接通或斷開大電流電路的電器。它可以頻繁地接通或分斷交直流電路，并可實現遠距離控制。其主要控制對象是電動機，也可用于電熱設備、電焊機、電容器組等其它負載。它還具有低電壓釋放保護功能，接觸器具有控制容量大、過載能力強、壽命長、設備簡單經濟等特點，是電力拖動自動控制線路中使用最廣泛的電器元件。

按照所控制電路的種類、接觸器可分為交流接觸器和直流接觸器兩大類。

（一）交流接觸器

1．交流接觸器結構與工作原理

如圖l所示為交流接觸器的外形與結構示意圖。交流接觸器由以下四部分組成：

圖l   CJ10-20型交流接觸器

1一滅弧罩  2一觸點壓力彈簧片  3一主觸點  4一反作用彈簧  5一線圈  6一短路環  7一靜鐵心  8一彈簧  9一動鐵心  10一輔助常開觸點  11一輔助常閉觸點

（1）電磁機構  電磁機構由線圈、動鐵心(銜鐵)和靜鐵心組成，其作用是將電磁能轉換成機械能，產生電磁吸力帶動觸點動作。

（2）觸點系統   包括主觸點和輔助觸點。主觸點用于通斷主電路，通常為三對常開觸點。輔助觸點用于控制電路，起電氣聯鎖作用，故又稱聯鎖觸點，一般常開、常閉各兩對。

（3）滅弧裝置   容量在10A以上的接觸器都有滅弧裝置，對于小容量的接觸器，常采用雙斷口觸點滅弧、電動力滅弧、相間弧板隔弧及陶土滅弧罩滅弧。對于大容量的接觸器，采用縱縫滅弧罩及柵片滅弧。

（4）其他部件   包括反作用彈簧、緩沖彈簧、觸點壓力彈簧、傳動機構及外殼等。

電磁式接觸器的工作原理如下：線圈通電后，在鐵芯中產生磁通及電磁吸力。此電磁吸力克服彈簧反力使得銜鐵吸合，帶動觸點機構動作，常閉觸點打開，常開觸點閉合，互鎖或接通線路。線圈失電或線圈兩端電壓顯著降低時，電磁吸力小于彈簧反力，使得銜鐵釋放，觸點機構復位，斷開線路或解除互鎖。

2．交流接觸器的分類

交流接觸器的種類很多，其分類方法也不盡相同。按照一般的分類方法，大致有以下幾種。

①按主觸點極數分 可分為單極、雙極、三極、四極和五極接觸器。單極接觸器主要用于單相負荷，如照明負荷、焊機等，在電動機能耗制動中也可采用；雙極接觸器用于繞線式異步電機的轉子回路中，起動時用于短接起動繞組；三極接觸器用于三相負荷，例如在電動機的控制及其它場合，使用最為廣泛；四極接觸器主要用于三相四線制的照明線路，也可用來控制雙回路電動機負載；五極交流接觸器用來組成自耦補償起動器或控制雙籠型電動機，以變換繞組接法。

②按滅弧介質分 可分為空氣式接觸器、真空式接觸器等。依靠空氣絕緣的接觸器用于一般負載，而采用真空絕緣的接觸器常用在煤礦、石油、化工企業及電壓在660V和1140V等一些特殊的場合。

按有無觸點分 可分為有觸點接觸器和無觸點接觸器。常見的接觸器多為有觸點接觸器，而無觸點接觸器屬于電子技術應用的產物，一般采用晶閘管作為回路的通斷元件。由于可控硅導通時所需的觸發電壓很小，而且回路通斷時無火花產生，因而可用于高操作頻率的設備和易燃、易爆、無噪聲的場合。

3．交流接觸器的基本參數

（1）額定電壓  指主觸點額定工作電壓，應等于負載的額定電壓。一只接觸器常規定幾個額定電壓，同時列出相應的額定電流或控制功率。通常，最大工作電壓即為額定電壓。常用的額定電壓值為220V、380V、660V等。

（2）額定電流  接觸器觸點在額定工作條件下的電流值。380V三相電動機控制電路中，額定工作電流可近似等于控制功率的兩倍。常用額定電流等級為5A、10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。

（3）通斷能力  可分為最大接通電流和最大分斷電流。最大接通電流是指觸點閉合時不會造成觸點熔焊時的最大電流值；最大分斷電流是指觸點斷開時能可靠滅弧的最大電流。一般通斷能力是額定電流的5～10倍。當然，這一數值與開斷電路的電壓等級有關，電壓越高，通斷能力越小。

（4）動作值  可分為吸合電壓和釋放電壓。吸合電壓是指接觸器吸合前，緩慢增加吸合線圈兩端的電壓，接觸器可以吸合時的最小電壓。釋放電壓是指接觸器吸合后，緩慢降低吸合線圈的電壓，接觸器釋放時的最大電壓。一般規定，吸合電壓不低于線圈額定電壓的85％，釋放電壓不高于線圈額定電壓的70%

（5）吸引線圈額定電壓  接觸器正常工作時，吸引線圈上所加的電壓值。一般該電壓數值以及線圈的匝數、線徑等數據均標于線包上，而不是標于接觸器外殼銘牌上，使用時應加以注意。

（6）操作頻率  接觸器在吸合瞬間，吸引線圈需消耗比額定電流大5～7倍的電流，如果操作頻率過高，則會使線圈嚴重發熱，直接影響接觸器的正常使用。為此，規定了接觸器的允許操作頻率，一般為每小時允許操作次數的最大值。

（7）壽命  包括電壽命和機械壽命。目前接觸器的機械壽命已達一千萬次以上，電氣壽命約是機械壽命的5%～20％。

（二）直流接觸器

直流接觸器的結構和工作原理基本上與交流接觸器相同。在結構上也是由電磁機構、觸點系統和滅弧裝置等部分組成。由于直流電弧比交流電弧難以熄滅，直流接觸器常采用磁吹式滅弧裝置滅弧。

（三）接觸器的符號與型號說明

1．接觸器的符號

接觸器的圖形符號如圖2所示，文字符號為KM。

圖2  接觸器的圖形符號

a)線圈   b)主觸點   c)輔助觸點

2．接觸器的型號說明

例如：CJl0Z-40／3  為交流接觸器，設計序號10，重任務型，額定電流40A主觸點為3極。CJl2T-250／3為改型后的交流接觸器，設計序號12，額定電流250A，3個主觸點。

我國生產的交流接觸器常用的有CJl0，CJl2，CJX1，CJ20等系列及其派生系列產品，CJ0系列及其改型產品已逐步被CJ20、CJX系列產品取代。上述系列產品一般具有三對常開主觸點，常開、常閉輔助觸點各兩對。直流接觸器常用的有CZ0系列，分單極和雙極兩大類，常開、常閉輔助觸點各不超過兩對。

除以上常用系列外，我國近年來還引進了一些生產線，生產了一些滿足IEC標準的交流接觸器，下面作以簡單介紹。

CJl2B-S系列鎖扣接觸器用于交流50Hz，電壓380V及以下、電流600A及以下的配電電路中，供遠距離接通和分斷電路用，并適宜于不頻繁地起動和停止交流電動機。具有正常工作時吸引線圈不通電、無噪聲等特點其鎖扣機構位于電磁系統的下方。鎖扣機構靠吸引線圈通電，吸引線圈斷電后靠鎖扣機構保持在鎖住位置。由于線圈不通電，不僅無電力損耗，而且消除了磁噪音。

由德國引進的西門子公司的3TB系列、BBC公司的B系列交流接觸器等具有80年代初水平。它們主要供遠距離接通和分斷電路，并適用于頻繁地起動及控制交流電動機。3TB系列產品具有結構緊湊、機械壽命和電氣壽命長、安裝方便、可靠性高等特點。額定電壓為220～660V，額定電流為9～630A。

（四）接觸器的選用

交流接觸器的選用，應根據負荷的類型和工作參數合理選用。具體分為以下步驟：

1．選擇接觸器的類型

交流接觸器按負荷種類一般分為一類、二類、三類和四類，分別記為AC1 、AC2 、AC3和AC4 。一類交流接觸器對應的控制對象是無感或微感負荷，如白熾燈、電阻爐等；二類交流接觸器用于繞線式異步電動機的起動和停止；三類交流接觸器的典型用途是鼠籠型異步電動機的運轉和運行中分斷；四類交流接觸器用于籠型異步電動機的起動、反接制動、反轉和點動。

2．選擇接觸器的額定參數

根據被控對象和工作參數如電壓、電流、功率、頻率及工作制等確定接觸器的額定參數。

1）接觸器的線圈電壓，一般應低一些為好，這樣對接觸器的絕緣要求可以降低，使用時也較安全。但為了方便和減少設備，常按實際電網電壓選取。

2）電動機的操作頻率不高，如壓縮機、水泵、風機、空調、沖床等，接觸器額定電流大于負荷額定電流即可。接觸器類型可選用CJl0、CJ20等。

3）對重任務型電機，如機床主電機、升降設備、絞盤、破碎機等，其平均操作頻率超過100次／min，運行于起動、點動、正反向制動、反接制動等狀態，可選用CJl0Z、CJl2型的接觸器。為了保證電壽命，可使接觸器降容使用。選用時，接觸器額定電流大于電機額定電流。

4）對特重任務電機，如印刷機、鏜床等，操作頻率很高，可達600～12000次／h，經常運行于起動、反接制動、反向等狀態，接觸器大致可按電壽命及起動電流選用，接觸器型號選CJl0Z、CJl2等。

5）交流回路中的電容器投入電網或從電網中切除時，接觸器選擇應考慮電容器的合閘沖擊電流。一般地，接觸器的額定電流可按電容器的額定電流的1.5倍選取，型號選CJ10、CJ20等。

6）用接觸器對變壓器進行控制時，應考慮浪涌電流的大小。例如交流電弧焊機、電阻焊機等，一般可按變壓器額定電流的2倍選取接觸器，型號選CJl0、CJ20等。

7）對于電熱設備，如電阻爐、電熱器等，負荷的冷態電阻較小，因此起動電流相應要大一些。選用接觸器時可不用考慮(起動電流)，直接按負荷額定電流選取。型號可選用CJl0、CJ20等。

8）由于氣體放電燈起動電流大、起動時間長，對于照明設備的控制，可按額定電流1.1～1.4倍選取交流接觸器，型號可選CJl0、CJ20等。

9）接觸器額定電流是指接觸器在長期工作下的最大允許電流，持續時間≤8h，且安裝于敞開的控制板上，如果冷卻條件較差，選用接觸器時，接觸器的額定電流按負荷額定電流的110%～120%選取。對于長時間工作的電機，由于其氧化膜沒有機會得到清除，使接觸電阻增大，導致觸點發熱超過允許溫升。實際選用時，可將接觸器的額定電流減小30%使用。

三、繼電器

繼電器是根據某種輸入信號的變化，接通或斷開控制電路，實現自動控制和保護電力裝置的自動電器。

繼電器的種類很多，按輸入信號的性質分為：電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、溫度繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等；

按工作原理可分為：電磁式繼電器、感應式繼電器、電動式繼電器、熱繼電器和電子式繼電器等；

按輸出形式可分為：有觸點和無觸點兩類，按用途可分為：控制用與保護用繼電器等。

（一）電磁式繼電器

1.電磁式繼電器的結構與工作原理

電磁式繼電器是應用得最早、最多的一種型式。其結構及工作原理與接觸器大體相同。由電磁系統、觸點系統和釋放彈簧等組成，電磁式繼電器原理如圖3所示。由于繼電器用于控制電路，流過觸點的電流比較小(一般5A以下)，故不需要滅弧裝置。

圖3  電磁式繼電器原理圖

1-     鐵心  2-旋轉棱角  3-釋放彈簧  4-調節螺母  5--銜鐵

6-動觸點  7-靜觸點  8-非磁性墊片  9-線圈

常用的電磁式繼電器有電壓繼電器、中間繼電器和電流繼電器。電磁式繼電器的圖形、文字符號如圖4所示。

圖4  電磁式繼電器圖形、文字符號

2.電磁式繼電器的特性

繼電器的主要特性是輸入-輸出特性，又稱繼電特性，繼電特性曲線如圖5所示。當繼電器輸入量X由零增至X2以前，繼電器輸出量Y為零。當輸入量X增加到X2時，繼電器吸合，輸出量為Y1；若X繼續增大，Y保持不變。當X減小到X1時，繼電器釋放，輸出量由Y1變為零，若X繼續減小，Y值均為零。

圖5  繼電特性曲線

圖5中，X 2稱為繼電器吸合值，欲使繼電器吸合，輸入量必須等于或大于X 2；X 1稱為繼電器釋放值，欲使繼電器釋放，輸入量必須等于或小于X 1。

Kf＝X1／X2稱為繼電器的返回系數，它是繼電器重要參數之一。Kf值是可以調節的。

例如一般繼電器要求低的返回系數，Kf值應在0.1～0.4之間，這樣當繼電器吸合后，輸入量波動較大時不致引起誤動作；欠電壓繼電器則要求高的返回系數，Kf值在0.6以上。設某繼電器Kf＝0.66，吸合電壓為額定電壓的90％，則電壓低于額定電壓的50％時，繼電器釋放，起到欠電壓保護作用。

另一個重要參數是吸合時間和釋放時間。吸合時間是指從線圈接受電信號到銜鐵完全吸合所需的時間；釋放時間是指從線圈失電到銜鐵完全釋放所需的時間。一般繼電器的吸合時間與釋放時間為0.05～0.15s，快速繼電器為0.005～0.05s，它的大小影響繼電器的操作頻率。

3．電壓繼電器

電壓繼電器用于電力拖動系統的電壓保護和控制。其線圈并聯接入主電路，感測主電路的線路電壓；觸點接于控制電路，為執行元件。

按吸合電壓的大小，電壓繼電器可分為過電壓繼電器和欠電壓繼電器。

過電壓繼電器(FV)用于線路的過電壓保護，其吸合整定值為被保護線路額定電1.05～1.2倍。當被保護的線路電壓正常時，銜鐵不動作；當被保護線路的電壓高于額定值，達到過電壓繼電器的整定值時，銜鐵吸合，觸點機構動作，控制電路失電，控制接觸器及時分斷被保護電路。

欠電壓繼電器(KV)用于線路的欠電壓保護，其釋放整定值為線路額定電壓的0.1～0.6倍。當被保護線路電壓正常時，銜鐵可靠吸合；當被保護線路電壓降至欠電壓繼電器的釋放整定值時，銜鐵釋放，觸點機構復位，控制接觸器及時分斷被保護電路。

零電壓繼電器是當電路電壓降低到5％～25％UN時釋放，對電路實現零電壓保護。用于線路的失壓保護。

中間繼電器實質上是一種電壓繼電器。它的特點是觸點數目較多，電流容量可增大，起到中間放大(觸點數目和電流容量)的作用。

4．電流繼電器

電流繼電器用于電力拖動系統的電流保護和控制。其線圈串聯接入主電路，用來感測主電路的線路電流；觸點接于控制電路，為執行元件。電流繼電器反映的是電流信號。常用的電流繼電器有欠電流繼電器和過電流繼電器兩種。

欠電流繼電器（KA）用于電路起欠電流保護，吸引電流為線圈額定電流30％～65％，釋放電流為額定電流10％～20％，因此，在電路正常工作時，銜鐵是吸合的，只有當電流降低到某一整定值時，繼電器釋放，控制電路失電，從而控制接觸器及時分斷電路。

過電流繼電器（FA）在電路正常工作時不動作，整定范圍通常為額定電流1.1～4倍，當被保護線路的電流高于額定值，達到過電流繼電器的整定值時，銜鐵吸合，觸點機構動作，控制電路失電，從而控制接觸器及時分斷電路。對電路起過流保護作用。

JT4系列交流電磁繼電器適合于交流50Hz，380V及以下的自動控制回路中作零電壓、過電壓、過電流和中間繼電器使用，過電流繼電器也適用于60Hz交流電路。

通用電磁式繼電器有：JT3系列直流電磁式和JT4系列交流電磁式繼電器，均為老產品。新產品有：JT9、JTl0、JLl2、JL14、JZ7等系列，其中JLl4系列為交直流電流繼電器，JZ7系列為交流中間繼電器。

（二）時間繼電器

時間繼電器是一種利用電磁原理或機械動作原理實現觸點延時接通或斷開的自動控制電器，其種類很多，常用的有電磁式、空氣阻尼式、電動式和晶體管式等。

時間繼電器圖形符號及文字符號如圖6所示。

圖6  時間繼電器圖形符號及文字符號

1．直流電磁式時間繼電器

在直流電磁式電壓繼電器的鐵心上增加一個阻尼銅套，即可構成時間繼電器，其結構示意圖如圖7所示。它是利用電磁阻尼原理產生延時的，由電磁感應定律可知，在繼電器線圈通斷電過程中銅套內將感應電勢，并流過感應電流，此電流產生的磁通總是反對原磁通變化。

圖7 帶有阻尼銅套的鐵心示意圖

1-鐵心 2-阻尼銅套  3-絕緣層  4-線圈

電器通電時，由于銜鐵處于釋放位置，氣隙大，磁阻大，磁通小，銅套阻尼作用相對也小，因此銜鐵吸合時延時不顯著(一般忽略不計)。

而當繼電器斷電時，磁通變化量大，銅套阻尼作用也大，使銜鐵延時釋放而起到延時作用。因此，這種繼電器僅用作斷電延時。

這種時間繼電器延時較短，JT3系列最長不超過5s，而且準確度較低，一般只用于要求不高的場合。

2．空氣式時間繼電器

空氣阻尼式時間繼電器，是利用空氣阻尼原理獲得延時的。它由電磁系統、延時機構和觸點三部分組成，電磁機構為直動式雙E型，觸點系統是借用LX5型微動開關，延時機構采用氣囊式阻尼器。

空氣阻尼式時間繼電器，既具有由空氣室中的氣動機構帶動的延時觸點，也具有由電磁機構直接帶動的瞬動觸點，可以做成通電延時型，也可做成斷電延時型。電磁機構可以是直流的，也可以是交流的。

3．半導體時間繼電器

電子式時間繼電器在時間繼電器中已成為主流產品，電子式時間繼電器是采用晶體管或集成電路和電子元件等構成．目前已有采用單片機控制的時間繼電器。電子式時間繼電器具有延時范圍廣、精度高、體積小、耐沖擊和耐振動、調節方便及壽命長等優點，所以發展很快，應用廣泛。

半導體時間繼電器的輸出形式有兩種：有觸點式和無觸點式，前者是用晶體管驅動小型磁式繼電器，后者是采用晶體管或晶閘管輸出。

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4．單片機控制時間繼電器

近年來隨著微電子技術的發展，采用集成電路、功率電路和單片機等電子元件構成的新型時間繼電器大量面市。如DHC6多制式單片機控制時間繼電器、J5S17、J3320、JSZl3等系列大規模集成電路數字時間繼電器，J5145等系列電子式數顯時間繼電器．J5G1等系列固態時間繼電器等。

DHC6多制式單片機控制時間繼電器是為適應工業自動化控制水平越來越高的要求而生產的。多種制式時間繼電器可使用戶根據需要選擇最合適的制式，使用簡便方法達到以往需要較復雜接線才能達到的控制功能．這樣既節省了中間控制環節．又大大提高了電氣控制的可靠性。

DHC6多種制式時間繼電器采用單片機控制，LCD顯示．具有9種工作制式、正計時、倒計時任意設定、8種延時時段、延時范圍從0.01s～999.9h任意設定、鍵盤設定，設定完成之后可以鎖定按鍵．防止誤操作。可按要求任意選擇控制模式，使控制線路最簡單可靠。其外貌如圖8所示。

圖8  DHC6多種制式時間繼電器

J5S17系列時間繼電器由大規模集成電路、穩壓電源、撥動開關、四位LED數碼顯示器、執行繼電器及塑料外殼幾部分組成。采用32kHz石英晶體振蕩器，安裝方式有面板式和裝置式兩種。裝置式插座可用M4螺釘固定在安裝板上．也可以安裝在標準35mm安裝卡軌上。

J5S20系列時間繼電器是四位數字顯示小型時間繼電器，它采用晶體振蕩作為時基基準．采用大規模集成電路技術，不但可以實現長達9999h的長延時，還可保證其延時精度。配用不同的安裝插座及附件可應用在面板安裝、35mm標準安裝導執及螺釘安裝的場合。

5．時間繼電器的選用

選用時間繼電器時應注意：其線圈(或電源)的電流種類和電壓等級應與控制電路相同；按控制要求選擇延時方式和觸點型式；校核觸點數量和容量，若不夠時，可用中間繼電器進行擴展。

時間繼電器新系列產品JS14A系列、JS20系列半導體時間繼電器、JS14P系列數字式半導體繼電器等量具有體積小、延時精度高、壽命長、工作穩定可靠、安裝方便、觸點輸出容大和產品規格全等優點，廣泛用于電力拖動、順序控制及各種生產過程的自動控制中。

（三）其它非電磁類繼電器

非電磁類繼電器的感測元件接受非電量信號(如：溫度、轉速、位移及機械力等)。常用的非電磁類繼電器有：熱繼電器、速度繼電器、干簧繼電器、永磁感應繼電器等。

1．熱繼電器

熱繼電器(FR)主要用于電力拖動系統中電動機負載的過載保護。

電動機在實際運行中，常會遇到過載情況，但只要過載不嚴重、時間短，繞組不超過允許的溫升，這種過載是允許的。但如果過載情況嚴重、時間長，則會加速電動機絕緣的老化，縮短電動機的使用年限，甚至燒毀電動機，因此必須對電動機進行過載保護。

（1）繼電器結構與工作原理  熱繼電器主要由熱元件、雙金屬片和觸點組成，如圖9所示，熱元件由發熱電阻絲做成。雙金屬片由兩種熱膨脹系數不同的金屬輾壓而成，當雙金屬片受熱時，會出現彎曲變形。使用時，把熱元件串接于電動機的主電路中，而常閉觸點串接于電動機的控制電路中。

圖9  熱繼電器原理示意圖

1-熱元件  2-雙金屬片  3-導板  4-觸點復位

當電動機正常運行時，熱元件產生的熱量雖能使雙金屬片彎曲，但還不足以使熱繼電器的觸點動作。當電動機過載時，雙金屬片彎曲位移增大，推動導板使常閉觸點斷開，從而切斷電動機控制電路以起保護作用。熱繼電器動作后一般不能自動復位，要等雙金屬片冷卻后按下復位按鈕復位。熱繼電器動作電流的調節可以借助旋轉凸輪于不同位置來實現。

（2）熱繼電器的型號及選用  

我國目前生產的熱繼電器主要有JR0、JR1、JR2、JR9、R10、JRl5、JRl6等系列，JRl、JR2系列熱繼電器采用間接受熱方式，其主要缺點是雙金屬片靠發熱元件間接加熱，熱偶合較差；雙金屬片的彎曲程度受環境溫度影響較大，不能正確反映負載的過流情況。

JRl5、JRl6等系列熱繼電器采用復合加熱方式并采用了溫度補償元件，因此較能正確反映負載的工作情況。

JRl、JR2、JR0和JRl5系列的熱繼電器均為兩相結構，是雙熱元件的熱繼電器，可以用作三相異步電動機的均衡過載保護和Y聯結定子繞組的三相異步電動機的斷相保護，但不能用作定子繞組為△聯結的三相異步電動機的斷相保護。

JRl6和JR20系列熱繼電器均有帶有斷相保護的熱繼電器，具有差動式斷相保護機構。熱繼電器的選擇主要根據電動機定子繞組的聯結方式來確定熱繼電器的型號，在三相異步電動機電路中，對Y聯結的電動機可選兩相或三相結構的熱繼電器，一般采用兩相結構的熱繼電器，即在兩相主電路中串接熱元件。對于三相感應電動機，定子繞組為△聯結的電動機必須采用帶斷相保護的熱繼電器。熱繼電器的圖形及文字符號如圖10所示。

圖10   熱繼電器的圖形及文字符號

2．速度繼電器

速度繼電器又稱為反接制動繼電器。它的主要用于籠型異步電動機的反接制動控制。感應式速度繼電器的原理如圖11所示。它是靠電磁感應原理實現觸點動作的。

圖11  速度繼電器結構原理圖

1-轉子  2-電動機軸  3-定子  4-繞組5-定子柄  6-靜觸點  7-動觸點  8-簧片

從結構上看，與交流電機相類似，速度繼電器主要由定子、轉子和觸點三部分組成。定子的結構與籠型異步電動機相似，是一個籠型空心圓環，由硅鋼片沖壓而成，并裝有籠型繞組。轉子是一個圓柱形永久磁鐵。

速度繼電器的軸與電動機的軸相連接。轉子固定在軸上，定子與軸同心。當電動機轉動時，速度繼電器的轉子隨之轉動，繞組切割磁場產生感應電動勢和電流，此電流和永久磁鐵的磁場作用產生轉矩，使定子向軸的轉動方向偏擺，通過定子柄撥動觸點，使常閉觸點斷開、常開觸點閉合。當電動機轉速下降到接近零時，轉矩減小，定子柄在彈簧力的作用下恢復原位，觸點也復原。速度繼電器根據電動機的額定轉速進行選擇。其圖形及文字符號如圖12所示。

圖12  速度繼電器的圖形、文字符號

常用的感應式速度繼電器有JYl和JFZ0系列。JYl系列能在3000r／min的轉速下可靠工作。JFZ0型觸點動作速度不受定子柄偏轉快慢的影響，觸點改用微動開關。JFZ0系列JFZ0-1型適用于300～1000r／min．JFZ0-2型適用于1000～3000r／rain。速度繼電器有兩對常開、常閉觸點，分別對應于被控電動機的正、反轉運行。一般情況下，速度繼電器的觸點，在轉速達120r／min時能動作，100r／min左右時能恢復正常位置。

3．干簧繼電器

干簧繼電器是一種具有密封觸點的電磁式斷電器。干簧繼電器可以反映電壓、電流、功率以及電流極性等信號，在檢測、自動控制、計算機控制技術等領域中應用廣泛。干簧繼電器主要由干式舌簧片與勵磁線圈組成。干式舌簧片(觸點)是密封的，由鐵鎳合金做成，舌片的接觸部分通常鍍有貴重金屬(如金、銠、鈀等)，接觸良好，具有優良的導電性能。觸點密封在充有氮氣等惰性氣體的玻璃管中，因而有效地防止了塵埃的污染，減少了觸點的腐蝕，提高了工作可靠性。其結構如圖13所示。

圖13  干簧繼電器結構原理圖

1-舌簧片  2-線圈  3-玻璃管  4-骨架

當線圈通電后，管中兩占簧片的自由端分別被磁化成N極和S極而相互吸引，因而接通被控電路。線圈斷電后，干簧片在本身的彈力作用下分開，將線路切斷。

干簧繼電器具有：結構簡單，體積小。吸合功率小，靈敏度高，一般吸合與釋放時間均在0.5～2ms以內。觸點密封，不受塵埃、潮氣及有害氣體污染，動片質量小，動程小，觸點電壽命長，一般可達107次左右。

干簧繼電器還可以用永磁體來驅動，反映非電信號，用作限位及行程控制以及非電量檢測等。主要部件為干簧繼電器的干簧水位信號器，適用于工業與民用建筑中的水箱、水塔及水池等開口容器的水位控制和水位報警。

4．可編程通用邏輯控制繼電器

可編程通用邏輯控制繼電器是近幾年發展應用的一種新型通用邏輯控制繼電器亦稱通用邏輯控制模塊，它將控制程序預先存儲在內部存儲器中，用戶程序采用梯形圖或功能圖語言編程，形象直觀，簡單易懂，由按鈕、開關等輸入開關量信號。通過執行程序對輸入信號進行邏輯運算、模擬量比較、計時、計數等，另外還有顯示參數、通信、仿真運行等功能，其內部軟件功能和編程軟件可替代傳統邏輯控制器件及繼電器電路，并具有很強的抗干擾抑制能力。另外，其硬件是標準化的，要改變控制功能只需改變程序即可。因此，在繼電邏輯控制系統中，可以“以軟代硬”替代其中的時間繼電器、中間繼電器、計數器等，以簡化線路設計，并能完成較復雜的邏輯控制，甚至可以完成傳統繼電邏輯控制方式無法實現的功能。因此，在工業自動化控制系統、小型機械和裝置、建筑電器等廣泛應用在智能建筑中適用于照明系統、取暖通風系統、門、窗、柵欄和出入口等的控制。

常用產品主要有德國金鐘-默勒公司的Easy，西門子公司的LOGO、日本松下公司的可選模式控制器一控制存儲式繼電器等。

三、刀開關與低壓斷路器

開關是最普通、使用最早的電器。其作用是分合電路、開斷電流。常用的有刀開關、隔離開關、負荷開關、轉換開關(組合開關)、自動空氣開關(空氣斷路器)等。

開關有有載運行操作、無載運行操作、選擇性運行操作之分；又有正面操作、側面操作、背面操作幾種；還有不帶滅弧裝置和帶滅弧裝置之分。刀口接觸有面接觸和線接觸兩種，線接觸形式，刀片容易插入，接觸電阻小，制造方便。開關常采用彈簧片以保證接觸良好。

（一）低壓刀開關

常用的HD系列和HS系列刀開關的外形如圖14所示。刀開關的圖形和文字符號如圖15所示。

圖14 HD系列、HS系列刀開關外形圖

a）HD系列刀開關； b)HS系列刀開關

圖15刀開關的圖形、文字符號

a）單極  b）雙極  c）三極

刀開關是手動電器中結構最簡單的一種，主要用作電源隔離開關，也可用來非頻繁地接通和分斷容量較小的低壓配電線路。接線時應將電源線接在上端，負載接在下端，這樣拉閘后刀片與電源隔離，可防止意外事故發生。

刀開關的主要類型有：大電流刀開關、負荷開關、熔斷器式刀開關。常用的產品有：HD11～HDl4和HS11～HS13系列刀開關。

刀開關選擇時應考慮以下兩個方面：

（1）刀開關結構形式的選擇  應根據刀開關的作用和裝置的安裝形式來選擇如是否帶滅弧裝置，若分斷負載電流時，應選擇帶滅弧裝置的刀開關。根據裝置的安裝形式來選擇，是否是正面、背面或側面操作形式，是直接操作還是杠桿傳動，是板前接線還是板后接線的結構形式。

（2）刀開關的額定電流的選擇  一般應等于或大于所分斷電路中各個負載額定電流的總和。對于電動機負載，應考慮其啟動電流，所以應選用額定電流大一級的刀開關。若再考慮電路出現的短路電流，還應選用額定電流更大一級的刀開關。

QA系列、QF系列QSA（HH15）系列隔離開關用在低壓配電中，HY122帶有明顯斷口的數模化隔離開關，廣泛用于樓層配電、計量箱、終端組電器中。

HR3熔斷器式刀開關、具有刀開關和熔斷器的雙重功能，采用這種組合開關電器可以簡化配電裝置結構，經濟實用，越來越廣泛地用在低壓配電屏上。

HKl、HK2系列開啟式負荷開關（膠殼刀開關）,用作電源開關和小容量電動機非頻繁起動的操作開關。

HH3、HH4系列封閉式負荷開關（鐵殼開關）,操作機構具有速斷彈簧與機械聯鎖，用于非頻繁起動、28kW以下的三相異步電動機。

（二）低壓斷路器

低壓斷路器也稱為自動空氣開關，可用來接通和分斷負載電路，也可用來控制不頻繁起動的電動機。它功能相當于閘刀開關、過電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護器等電器部分或全部的功能總和，是低壓配電網中一種重要的保護電器。

低壓斷路器具有多種保護功能(過載、短路、欠電壓保護等)、動作值可調、分斷能力高、操作方便、安全等優點，所以目前被廣泛應用。

1．結構和工作原理

低壓斷路器由操作機構、觸點、保護裝置(各種脫扣器)、滅弧系統等組成。低壓斷路器工作原理圖如圖16所示。

圖16 低壓斷路器工作原理圖

1-主觸點  2-自由脫扣機構  3-過電流脫扣器  4-分勵扣器脫

5-熱脫扣器  6-欠電壓脫扣器  7-停止按鈕

低壓斷路器的主觸點是靠手動操作或電動合閘的。主觸點閉合后，自由脫扣機構將主觸點鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯，欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯。當電路發生短路或嚴重過載時，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機構動作，主觸點斷開主電路。當電路過載時，熱脫扣器的熱元件發熱使雙金屬片上彎曲，推動自由脫扣機構動作。當電路欠電壓時，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機構動作。分勵脫扣器則作為遠距離控制用，在正常工作時，其線圈是斷電的，在需要距離控制時，按下起動按鈕，使線圈通電，銜鐵帶動自由脫扣機構動作，使主觸點斷開。

2．低壓斷路器典型產品

低壓斷路器主要分類方法是以結構形式分類，即開啟式和裝置式兩種。開啟式又稱為框架式或萬能式，裝置式又稱為塑料殼式。

（1）裝置式斷路器   裝置式斷路器有絕緣塑料外殼，內裝觸點系統、滅弧室及脫扣器等，可手動或電動(對大容量斷路器而言)合閘。有較高的分斷能力和動穩定性，有較完善的選擇性保護功能，廣泛用于配電線路。

目前常用的有DZl5、DZ20、DZXl9和C45N（目前已升級為C65N）等系列產品。其中C45N（C65N）斷路器具有體積小，分斷能力高、限流性能好、操作輕便，型號規格齊全、可以方便地在單極結構基礎上組合成二極、三極、四極斷路器的優點，廣泛使用在60A及以下的民用照明支干線及支路中(多用于住宅用戶的進線開關及商場照明支路開關)。

（2）框架式低壓斷路器  框架式斷路器一般容量較大，具有較高的短路分斷能力和較高的動穩定性。適用于交流50Hz，額定電流380V的配電網絡中作為配電干線的主保護。

框架式斷路器主要由觸點系統、操作機構、過電流脫扣器、分勵脫扣器及欠壓脫扣器、附件及框架等部分組成，全部組件進行絕緣后裝于框架結構底座中。

目前我國常用的有DWl5、ME、AE、AH等系列的框架式低壓斷路器。DWl5系列斷路器是我國自行研制生產的，全系列具有1000、1500、2500和4000A等幾個型號。

ME、AE、AH等系列斷路器是利用引進技術生產的。它們的規格型號較為齊全(ME開關電流等級從630A～5000A共13個等級)，額定分斷能力較DWl5更強，常用于低壓配電干線的主保護。

（3）智能化斷路器  目前國內生產的智能化斷路器有框架式和塑料外殼式兩種。框架式智能化斷路器主要用于智能化自動配電系統中的主斷路器，塑料外殼式智能化斷路器主要用在配電網絡中分配電能和作為線路及電源設備的控制與保護，亦可用作三相籠型異步電動機的控制。智能化斷路器的特征是采用了以微處理器或單片機為核心的智能控制器(智能脫扣器)，它不僅具備普通斷路器的各種保護功能，同時還具備實時顯示電路中的各種電氣參數(電流、電壓、功率、功率因數等)，對電路進行在線監視、自行調節、測量、試驗、自診斷、可通信等功能，能夠對各種保護功能的動作參數進行顯示、設定和修改，保護電路動作時的故障參數能夠存儲在非易失存儲器中以便查詢，國內DW45、DW40、DW914(AH)、DWl8(AE-S)、DW48、DWl9(3WE)、DWl7(ME)等智能化框架斷路器和智能化塑殼斷路器，都配有ST系列智能控制器及配套附件，ST系列智能控制器是國家機械部“八五”至“九五”期間的重點項目。產品性能指標達到國際90年代先進水平。它采用積木式配套方案，可直接安裝于斷路器本體中，無需重復二次接線，并可多種方案任意組合。

3．低壓斷路器的選用原則

1）根據線路對保護的要求確定斷路器的類型和保護形式--確定選用框架式、裝置式或限流式等。

2）斷路器的額定電壓UN應等于或大于被保護線路的額定電壓。

3）斷路器欠壓脫扣器額定電壓應等于被保護線路的額定電壓。

4）斷路器的額定電流及過流脫扣器的額定電流應大于或等于被保護線路的計算電流。5）斷路器的極限分斷能力應大于線路的最大短路電流的有效值。

6）配電線路中的上、下級斷路器的保護特性應協調配合，下級的保護特性應位于上級保護特性的下方且不相交。

7）斷路器的長延時脫扣電流應小于導線允許的持續電流。

四、熔斷器

熔斷器是一種簡單而有效的保護電器。在電路中主要起短路保護作用。

熔斷器主要由熔體和安裝熔體的絕緣管(絕緣座)組成。使用時，熔體串接于被保護的電路中，當電路發生短路故障時，熔體被瞬時熔斷而分斷電路，起到保護作用。

1．常用的熔斷器

（1）插入式熔斷器   如圖17所示，它常用于380V及以下電壓等級的線路末端，作為配電支線或電氣設備的短路保護用。

圖17  插入式熔斷器

1-動觸點 2-熔體 3-瓷插件 4-靜觸點 5-瓷座

（2）螺旋式熔斷器   如圖18所示。熔體上的上端蓋有一熔斷指示器，一旦熔體熔斷，指示器馬上彈出，可透過瓷帽上的玻璃孔觀察到，它常用于機床電氣控制設備中。螺旋式熔斷器。分斷電流較大，可用于電壓等級500V及其以下、電流等級200A以下的電路中，作短路保護。

圖18 螺旋式熔斷器

1-底座   2-熔體   3-瓷帽

（3）封閉式熔斷器   封閉式熔斷器分有填料熔斷器和無填料熔斷器兩種，如圖19和圖20所示。有填料熔斷器一般用方形瓷管，內裝石英砂及熔體，分斷能力強，用于電壓等級500V以下、電流等級1KA以下的電路中。無填料密閉式熔斷器將熔體裝入密閉式圓筒中，分斷能力稍小，用于500V以下，600A以下電力網或配電設備中。

圖19 無填料密閉管式熔斷器

1-銅圈  2-熔斷管  3-管帽   4-插座   5-特殊墊圈  6-熔體  7-熔片

圖20   有填料封閉管式熔斷器

1-瓷底座  2-彈簧片  3-管體   4-絕緣手柄  5-熔體

（4）快速熔斷器  它主要用于半導體整流元件或整流裝置的短路保護。由于半導體元件的過載能力很低。只能在極短時間內承受較大的過載電流，因此要求短路保護具有快速熔斷的能力。快速熔斷器的結構和有填料封閉式熔斷器基本相同，但熔體材料和形狀不同，它是以銀片沖制的有V形深槽的變截面熔體。

5）自復熔斷器   采用金屬鈉作熔體，在常溫下具有高電導率。當電路發生短路故障時，短路電流產生高溫使鈉迅速汽化，汽態鈉呈現高阻態，從而限制了短路電流。當短路電流消失后，溫度下降，金屬鈉恢復原來的良好導電性能。自復熔斷器只能限制短路電流，不能真正分斷電路。其優點是不必更換熔體，能重復使用。

2．熔斷器的選擇

（1）熔斷器的安秒特性   熔斷器的動作是靠熔體的熔斷來實現的，當電流較大時，熔體熔斷所需的時間就較短。而電流較小時，熔體熔斷所需用的時間就較長，甚至不會熔斷。因此對熔體來說，其動作電流和動作時間特性即熔斷器的安秒特性，為反時限特性，如圖21所示。

圖21熔斷器的安秒特性

每一熔體都有一最小熔化電流。相應于不同的溫度，最小熔化電流也不同。雖然該電流受外界環境的影響，但在實際應用中可以不加考慮。一般定義熔體的最小熔斷電流與熔體的額定電流之比為最小熔化系數，常用熔體的熔化系數大于1.25，也就是說額定電流為10A的熔體在電流12.5A以下時不會熔斷。熔斷電流與熔斷時間之間的關系如表2所示。

從這里可以看出，熔斷器只能起到短路保護作用，不能起過載保護作用。如確需在過載保護中使用，必須降低其使用的額定電流，如8A的熔體用于10A的電路中，作短路保護兼作過載保護用，但此時的過載保護特性并不理想。

表2                熔斷電流與熔斷時間之間的關系

熔斷電流	1.25～1.3IN	1.6 IN	2 IN	2.5 IN	3 IN	4 IN
熔斷時間	∞	1h	40s	8s	4.5s	2.5s

（2）熔斷器的選擇  主要依據負載的保護特性和短路電流的大小選擇熔斷器的類型。對于容量小的電動機和照明支線，常采用熔斷器作為過載及短路保護，因而希望熔體的熔化系數適當小些。通常選用鉛錫合金熔體的RQA系列熔斷器。對于較大容量的電動機和照明干線，則應著重考慮短路保護和分斷能力。通常選用具有較高分斷能力的RM10和RL1系列的熔斷器；當短路電流很大時，宜采用具有限流作用的RT0和RTl2系列的熔斷器

熔體的額定電流可按以下方法選擇：

1）保護無起動過程的平穩負載如照明線路、電阻、電爐等時，熔體額定電流略大于或等于負荷電路中的額定電流。

2）保護單臺長期工作的電機熔體電流可按最大起動電流選取，也可按下式選取：

IRN ≥ (1.5～2.5)IN

式中IRN--熔體額定電流；IN--電動機額定電流。如果電動機頻繁起動，式中系數可適當加大至3～3.5，具體應根據實際情況而定。

3）保護多臺長期工作的電機（供電干線）

IRN ≥ (1.5～2.5)IN max+ΣIN

IN max-容量最大單臺電機的額定電流。ΣIN其余.電動機額定電流之和。

（3）熔斷器的級間配合  為防止發生越級熔斷、擴大事故范圍，上、下級(即供電干、支線)線路的熔斷器間應有良好配合。選用時，應使上級(供電干線)熔斷器的熔體額定電流比下級(供電支線)的大1～2個級差。

常用的熔斷器有管式熔斷器R1系列、螺旋式熔斷器RLl系列、填料封閉式熔斷器RT0系列及快速熔斷器RSO、RS3系列等。

五、主令電器

控制系統中，主令電器是一種專門發布命令、直接或通過電磁式電器間接作用于控

制電路的電器。常用來控制電力拖動系統中電動機的起動、停車、調速及制動等。

常用的主令電器有：控制按鈕、行程開關、接近開關，萬能轉換開關、主令控制器及其它主令電器如腳踏開關、倒順開關、緊急開關、鈕子開關等。本節僅介紹幾種常用的主令電器。

1．控制按鈕

控制按鈕是一種結構簡單、使用廣泛的手動主令電器，它可以與接觸器或繼電器配合，對電動機實現遠距離的自動控制，用于實現控制線路的電氣聯鎖。

如圖22所示，控制按鈕由按鈕帽、復位彈簧、橋式觸點和外殼等組成，通常做成復合式，即具有常閉觸點和常開觸點。按下按鈕時，先斷開常閉觸點，后接通常開觸點；按鈕釋放后，在復位彈簧的作用下，按鈕觸點自動復位的先后順序相反。通常，在無特殊說明的情況下，有觸點電器的觸點動作順序均為“先斷后合”。

圖22  按鈕開關結構示意圖

1-按鈕帽  2-復位彈簧  3-動觸點  4-常開靜觸點  5-常閉靜觸點

在電器控制線路中，常開按鈕常用來起動電動機，也稱起動按鈕，常閉按鈕常用于控制電動機停車，也稱停車按鈕，復合按鈕用于聯鎖控制電路中。

控制銨鈕的種類很多，在結構上有撳鈕式、緊急式、鑰匙式、旋鈕式、帶燈式和打碎玻璃按鈕。

常用的控制按鈕有LA2、LAl8、LA20、LAYl和SFAN一1型系列按鈕。其中SFAN-1型為消防打碎玻璃按鈕。LA2系列為仍在使用的老產品，新產品有LAl8、LAl9、LA20等系列。其中LAl8系列采用積木式結構，觸點數目可按需要拼裝至六常開六常閉，一般裝成二常開二常閉。LAl9、LA20系列有帶指示燈和不帶指示燈兩種，前者按鈕帽用透明塑料制成，兼作指示燈罩。

按鈕選擇的主要依據是使用場所、所需要的觸點數量、種類及顏色。按鈕開關的圖形符號及文字符號見圖23。

圖23  按鈕開關的圖形和文字符號

2．行程開關

行程開關又稱限位開關，用于控制機械設備的行程及限位保護。在實際生產中，將行程開關安裝在預先安排的位置，當裝于生產機械運動部件上的模塊撞擊行程開關時，行程開關的觸點動作，實現電路的切換。因此，行程開關是一種根據運動部件的行程位置而切換電路的電器，它的作用原理與按鈕類似。行程開關廣泛用于各類機床和起重機械，用以控制其行程、進行終端限位保護。在電梯的控制電路中，還利用行程開關來控制開關轎門的速度、自動開關門的限位，轎廂的上、下限位保護。

行程開關按其結構可分為直動式、滾輪式、微動式和組合式。

（1）直動式行程開關  其結構原理如圖24所示，其動作原理與按鈕開關相同，但其觸點的分合速度取決于生產機械的運行速度，不宜用于速度低于0．4m／min的場所。

圖24  直動式行程開關

1-推桿  2-彈簧  3-動斷觸點  4-動合觸點

（2）滾輪式行程開關  其結構原理如圖25所示，當被控機械上的撞塊撞擊帶有滾輪的撞桿時，撞桿轉向右邊，帶動凸輪轉動，頂下推桿，使微動開關中的觸點迅速動作。當運動機械返回時，在復位彈簧的作用下，各部分動作部件復位。

圖25 滾輪式行程開關

1-滾輪  2-上轉臂  3、5、11-彈簧  4-套架  6-滑輪  7-壓板   8、9-觸點  10-橫板

滾輪式行程開關又分為單滾輪自動復位和雙滾輪(羊角式)非自動復位式，雙滾輪行移開關具有兩個穩態位置，有“記憶”作用，在某些情況下可以簡化線路。

（3）微動開關式行程開關   其結構如圖26所示。常用的有LXW-11系列產品

圖26 微動式行程開關

1.推桿  2.彈簧  3.壓縮彈簧4.動斷觸點  5.動合觸點

3．接近開關

接近式位置開關是一種非接觸式的位置開關，簡稱接近開關。它由感應頭、高頻振蕩器、放大器和外殼組成。當運動部件與接近開關的感應頭接近時，就使其輸出一個電信號。

接近開關分為電感式和電容式兩種。

電感式接近開關的感應頭是一個具有鐵氧體磁心的電感線圈，只能用于檢測金屬體。振蕩器在感應頭表面產生一個交變磁場，當金屬塊接近感應頭時，金屬中產生的渦流吸收了振蕩的能量，使振蕩減弱以至停振，因而產生振蕩和停振兩種信號，經整形放大器轉換成二進制的開關信號，從而起到“開”、“關”的控制作用。

電容式接近開關的感應頭是一個圓形平板電極，與振蕩電路的地線形成一個分布電容，當有導體或其它介質接近感應頭時，電容量增大而使振蕩器停振，經整形放大器輸出電信號。電容式接近開關既能檢測金屬，又能檢測非金屬及液體。

常用的電感式接近開關型號有LJ1、LJ2等系列，電容式接近開關型號有LXJ15、TC等系列產品。

4．紅外線光電開關

紅外線光電開關對射式和反射式兩種，

反射式光電開關是利用物體對光電開關發射出的紅外線反射回去，由光電開關接收，從而判斷是否有物體存在。如有物體存在，光電開關接收到紅外線，其觸點動作，否則其觸點復位。

對射式光電開關是由分離的發射器和接收器組成。當無遮擋物時，接收器接收到發射器發出的紅外線，其觸點動作；當有物體擋住時，接收器便接收不到紅外線，其觸點復位。

光電開關和接近開關的用途已遠超出一般行程控制和限位保護，可用于高速計數、測速、液面控制、檢測物體的存在、檢測零件尺寸等許多場合。

5．萬能轉換開關

萬能轉換開關是一種多檔式、控制多回路的主令電器。萬能轉換開關主要用于各種控制線路的轉換、電壓表、電流表的換相測量控制、配電裝置線路的轉換和遙控等。萬能轉換開關還可以用于直接控制小容量電動機的起動、調速和換向。

如圖27所示為萬能轉換開關單層的結構示意圖。

圖27  萬能轉換開關圖

常用產品有LW5和LW6系列。LW5系列可控制5.5kW及以下的小容量電動機；LW6系列只能控制2.2kW及以下的小容量電動機。用于可逆運行控制時，只有在電動機停車后才允許反向起動。LW5系列萬能轉換開關按手柄的操作方式可分為自復式和自定位式兩種。所謂自復式是指用手撥動手柄于某一檔位時，手松開后，手柄自動返回原位；定位式則是指手柄被置于某檔位時，不能自動返回原位而停在該檔位。

萬能轉換開關的手柄操作位置是以角度表示的。不同型號的萬能轉換開關的手柄有不同萬能轉換開關的觸點，電路圖中的圖形符號如圖28所示。但由于其觸點的分合狀態與操作手柄的位置有關，所以，除在電路圖中畫出觸點圖形符號外，還應畫出操作手柄與觸點分合狀態的關系。圖中當萬能轉換開關打向左45°時，觸點1-2、3-4、5-6閉合，觸點7-8打開；打向0°時，只有觸點5-6閉合，右45°時，觸點7-8閉合，其余打開。

圖28 萬能轉換開關的圖形符號

a) 圖形符號 b) 點閉合表

6.主令控制器

主令控制器是一種頻繁對電路進行接通和切斷的電器。通過它的操作，可以對控制電路發布命令，與其它電路聯鎖或切換。常配合磁力起動器對繞線式異步電動機的起動、制動、調速及換向實行遠距離控制，廣泛用于各類起重機械的拖動電動機的控制系統中。

主令控制器一般由外殼、觸點、凸輪、轉軸等組成，與萬能轉換開關相比，它的觸點容量大些，操縱檔位也較多。主令控制器的動作過程與萬能轉換開關相類似，也是由一塊可轉動的凸輪帶動觸點動作。

常用的主令控制器有LK5和LK6系列，其中LK5系列有直接手動操作、帶減速器的機械操作與電動機驅動等三種型式的產品。LK6系列是由同步電動機和齒輪減速器組成定時元件，由此元件按規定的時間順序，周期性地分合電路。

控制電路中，主令控制器觸點的圖形符號及操作手柄在不同位置時的觸點分合狀態表示方法與萬能轉換開關相似。

從結構上講，主令控制器分為兩類：一類是凸輪可調式主令控制器；一類是凸輪固定式主令控制器。如圖29所示為凸輪式主令控制器。

圖29   凸輪可調式主令控制器

a)外形圖  b)結構原理圖

1-凸輪塊 2-動觸點 3-靜觸點 4-接線端子 5-支桿  6-轉動軸  7-凸輪塊  8-小

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