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热继电器的过载保护及作用原理

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:图2-17 时间继电器的符号热继电器主要由热元件、动断(常闭)触点及动作机构组成。正常情况下,双金属片变形不大,但当电动机过载到一定程度时,热继电器将在规定时间内动作,切断电动机的供电电路,使电动机断电停车,受到保护。应当指出,热继电器具有热惯性,不能作为短路保护而只能作为过载保护。

热继电器的过载保护及作用原理

1.接触器(KM)

接触器是利用电磁力来接通和断开主电路的执行电器。常用于电动机电炉等负载的自动控制。接触器的工作频率可达每小时几百至上千次,并可方便地实现远距离控制。接触器有交流接触器和直流接触器两大类。

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图2-15 常用的三相交流接触器的结构及符号

常用的三相交流接触器的结构及符号如图2-15a、b所示。它由电磁机构、触点系统和灭弧装置组成。电磁机构包括吸引线圈、静铁心和动铁心,动铁心与动触点相连。当吸引线圈两端施加额定电压时,产生电磁力,将动铁心吸下,动铁心带动动触点一起下移,使动合触点闭合接通电路,动断触点断开切断电路;当吸引线圈断电时,铁心失去磁力,动铁心在复位弹簧的作用下复位,触点系统恢复常态。三相交流接触器的触点系统中有三组动合主触点和若干对辅助触点,主触点接触面积较大,可以通过较大电流,并且其动触点制成桥式,有两个断点,使电弧容易熄灭,大容量接触器还设有隔弧和灭弧装置。主触点用在主电路中控制三相负载,辅助触点用在电流较小的控制电路中。

目前常用的国产交流接触器有CJ10、CJ20系列和引进德国BBC公司生产技术的B系列。其中,CJ10系列接触器已逐步被淘汰,但目前很多领域还有使用,本书教学中暂不删除。在选用接触器时应注意:接触器的额定电流指主触点的额定电流,例如CJ10-100交流接触器的额定电流为100A;另外,要根据控制电路的工作电压,选择吸引线圈的额定电压,常用的有交、直流24V,36V,220V和交流380V。产品说明书中还给出辅助(动合、动断)触点的数量和额定电流。辅助触点的额定电流一般为5A。辅助触点的种类和数量可根据实际需要选配。

2.继电器

继电器是广泛用于自动控制系统和保护系统中的自动电器,其输入控制量可以是电压、电流等电量,也可以是温度、压力等非电量。继电器种类繁多,常用的有三大类:

(1)电磁式继电器(KA) 电磁式继电器的基本结构、工作原理和接触器相似,只是它的触点电流容量较小,一般为5A或10A,没有灭弧装置。图2-16a、b为电磁式继电器的结构示意图和符号。

电磁式继电器的种类也很多:电压继电器可用于电动机失电压、欠电压保护装置;电流继电器可作为过载或短路保护装置;中间继电器的触点数目较多,触点的电流容量相对较大,可满足信号放大和增加控制回路数的要求。

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图2-16 电磁式继电器的结构示意图和符号

(2)时间继电器(KT) 时间继电器是反映时间的自动控制电器。时间继电器有电磁式和电子式两类,前者是在电磁式控制继电器上加装空气阻尼(气囊)或机械阻尼(钟表机构)组成,后者是利用电子延时电路实现延时动作。时间继电器的共同特点是从接收信号到触点动作有一定延时,延时长短可根据需要预先整定。时间继电器的符号如图2-17所示,有四种不同的延时触点,实际应用时根据需要正确选择。

(3)热继电器(FR) 热继电器是一种以感受元件受热而动作的继电器,常作为电动机的过载保护。图2-18a为热继电器的外形,图2-18b为其内部结构,图2-18c为热继电器的图形符号

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图2-17 时间继电器的符号

热继电器主要由热元件、动断(常闭)触点及动作机构组成。

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图2-18 热继电器的外形、结构及图形符号(www.xing528.com)

热继电器的发热元件是一段阻值不大的电阻丝,它绕在双金属片上。双金属片是由两种热膨胀系数不同的金属片轧制而成的。双金属片一端是固定的,另一端为自由端。双金属片受热弯曲,推动下端导板位移,使动作机构动作,动断触点断开。双金属片冷却后恢复常态;若动触点不能自动复原,需按下复位按钮使其复原。

热继电器的发热元件串接在电动机的主电路中,动断触点串接在电动机的控制电路中。正常情况下,双金属片变形不大,但当电动机过载到一定程度时,热继电器将在规定时间内动作,切断电动机的供电电路,使电动机断电停车,受到保护。

应当指出,热继电器具有热惯性,不能作为短路保护而只能作为过载保护。这种特性符合电动机等负载的需要,可避免电动机起动时的短时过电流造成不必要的停车。

目前热继电器多为三相(三个发热元件)式,并兼有断相保护功能。将交流接触器和热继电器组装在一起,用以直接起动三相笼型电动机的成套电器称为磁力起动器。

3.电磁阀

电磁阀是一种用电磁控制的工业设备,用来控制流体的自动化基础元件,属于执行器。它不仅用于液压和气动设备中,还用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀有很多种,不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用,最常用的有单向阀、安全阀、方向控制阀、速度调节阀等。

电磁阀的电气符号如图2-19所示。

4.信号灯

信号灯又称指示灯,是电气控制系统中常用的执行元件。它主要用于各种电气设备及线路中作电源指示、设备的工作状态及报警指示等。

信号灯一般有平光灯和闪光灯等,其图形符号如图2-20所示。

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图2-19 电磁阀的电气符号

5.蜂鸣器

蜂鸣器是电气控制系统中常用的报警器,当系统出现异常现象时,蜂鸣器作为一种声音报警,能快速引起工作人员的注意。蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”表示,其图形符号如图2-21所示。

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图2-20 信号灯的图形符号

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图2-21 蜂鸣器的图形符号

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