自动电器的选用与工作原理

1.熔断器

熔断器主要作短路或过载保护用，串联在被保护的线路中。线路正常工作时如同一根导线，起通路作用；线路短路或过载时熔断器熔断，起到保护线路上其他电器设备的作用。

熔断器的结构有管式、磁插式、螺旋式等几种，其符号如图1-7-3所示。其核心部分——熔体（熔丝或熔片）是用电阻率较高的易熔合金（如铅锡合金）或截面积较小的导体制成。

图1-7-3　熔断器的电路符号

熔体额定电流FI的选择要求如下：

（1）无冲击电流的场合（如电灯、电炉）IF≥IL。

（2）一台电动机的熔体：IF≥电动机的起动电流÷2.5。

如果电动机起动频繁，则为：IF≥电动机的起动电流÷（1.6～2）。

（3）几台电动机合用的总熔体：IF＝（1.5～2.5）×容量最大的电动机的额定电流+其余电动机的额定电流之和。

2.交流接触器

接触器是一种自动开关，是电力拖动中主要的控制电器之一，它分为直流和交流两类。其中，交流接触器常用来接通和断开电动机或其他设备的主电路。图1-7-4是交流接触器的主要结构，它主要由电磁铁和触头两部分组成，是利用电磁铁的吸引力而动作的。当电磁线圈通电后，吸引山字形动铁心（上铁心），而使常开触头闭合。

图1-7-4　交流接触器主要结构

根据用途不同，接触器的触头可分为主触头和辅助触头两种。辅助触头通过的电流较小，常接在电动机的控制电路中；主触头能通过较大电流，常接在电动机的主电路中。如 CJl0－20 型交流接触器有3 个常开主触头和4 个辅助触头（两个常开，两个常闭）。

当主触头断开时，其间产生电弧，会烧坏触头，并使电路分断时间拉长，因此，必须采取灭弧措施。通常交流接触器的触头都做成桥式结构，它有两个断点，以降低触头断开时加在断点上的电压，使电弧容易熄灭，同时各相间装有绝缘隔板，可防止短路。在电流较大的接触器中还专门设有灭弧装置。接触器的电路符号如图1-7-5所示。

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图1-7-5　接触器电路符号

在选用接触器时，应注意它的额定电流、线圈电压及触头数量等。CJ10 系列接触器的主触头额定电流有5 A、10 A、20 A、40 A、75 A、120 A 等数种。

3.中间继电器

中间继电器的结构与接触器基本相同，只是体积较小，触点较多，通常用来传递信号和同时控制多个电路，也可以用来控制小容量的电动机或其他执行元件。

常用的中间继电器有JZ7 系列，触点的额定电流为5 A，选用时应考虑线圈的电压。

4.热继电器

热继电器是用来保护电动机，使之免受长期过载危害的继电器。

热继电器是利用电流的热效应而动作的，它的工作原理如图1-7-6所示。图中热元件是一段电阻不大的电阻丝，接电动机主电路中的双金属片，由两种具有不同线膨胀系数的金属采用热和压力碾压而成，亦可采用冷结合。其中，下层金属的膨胀系数大，上层的小。当主电路中电流超过容许值，双金属片受热向上弯曲致使脱扣，扣板在弹簧的拉力下将常闭触头断开。触头是接在电动机的控制电路中的，控制电路断开使接触器的线圈断电，从而断开电动机的主电路。

图1-7-6　热继电器工作原理图

由于热惯性，热继电器不能作短路保护。因为发生短路事故时，我们要求电路立即断开，而热继电器是不能立即动作的。但是这个热惯性又是合乎我们要求的。例如，在电动机起动或短时过载时，由于热惯性热继电器不会动作，这样可避免电动机不必要的停车。如果要热继电器复位，则按下复位按钮即可。

常用的热继电器有JR0、JR10及JR16等系列。热继电器的主要技术数据是整定电流。所谓整定电流，就是热元件通过的电流超过此值的20%时，热继电器应当在20 min内动作。JR0-40型的整定电流在0.6～40 A有9种规格。选用热继电器时，应使其整定电流与电动机的额定电流基本上一致。

5.行程开关

行程开关结构与按钮类似，但其动作要由机械撞击。用作电路的限位保护、行程控制、自动切换等。其结构示意图和电路符号如图1-7-7所示。

图1-7-7　行程开关结构示意图和电路符号