6.2 自动电器
自动电器是按照信号或某个物理量的变化而自动动作的电器，如接触器、继电器、行程开关、熔断器。
6.2.1 交流接触器
交流接触器是用电磁铁来操作的开关，应用最为广泛，常用来接通或断开电动机或其他电气设备的主电路。每小时可以通断几百次。
交流接触器常见的外形和结构如图6-5所示。它主要由电磁铁和触点两部分组成。电磁铁的铁芯由硅钢片叠成，分为固定的静铁芯和可动的动铁芯（衔铁）两部分。吸引线圈套装在静铁芯上，可动触点用绝缘导板固定在动铁芯上。
当吸引线圈加额定电压通电时，铁芯磁化，所生电磁力将动铁芯吸合，使动断触点（常闭触点）断开，动合触点（常开触点）闭合。当吸引线圈断电时，动铁芯在弹簧的作用下返回原位，各触点又恢复到原来的位置。交流铁芯中的磁通是交变的，为了消除工作时所产生的振动和噪声，在铁芯的部分端面上套有短路环。
接触器的触点大多是双断点的桥式触点，分为主触点和辅助触点两种。主触点通常有3对，它的接触面积大，并装有灭弧装置和相间绝缘隔板，以免短路，可接在控制系统的主回路中。辅助触点通过电流较小，常接在控制回路中。如果辅助触点在吸引线圈未通电时是断开的，称为动合（常开）触点；反之，称为动断（常闭）触点。辅助触点和吸引线圈的图形符号如图6-6所示。
选用接触器时，应了解它的基本技术数据，包括：主触点的额定电压、额定电流、对数和操作频率（次/h）；吸引线圈的额定电压；辅助触点的额定电压，额定电流，对数和种类。应当指出：接触器铭牌上的“电压”是指主触点的额定电压，它应当和电动机的额定电压相配合；吸引线圈的额定电压可看线圈上的标注，它应和控制回路电源相配合。
6.2.2 热继电器
热继电器是利用电流的热效应而动作，常用于电动机的过载保护。
图6-7所示为热继电器的外形、结构原理和图形符号。当电动机过载时，通过发热元件的电流超过热继电器的整定电流，主双金属片受热向左弯曲推动导板，并通过补偿双金属片传递给推杆，使动断触点断开，动合触点闭合以断开和接通被控制电路。
常用的热继电器有JR0、JR15、JR16等系列，有的有二发热元件，有的有三发热元件，目前多选用三发热元件。各系列继电器都按最大额定电流分为若干级（一般有20A、40A、60A、150A），每个等级内又按所装发热元件的额定电流分为多个小等级，此外旋转整定电流旋钮还有66%～100%的调节范围，例如装有25A发热元件的JR0-40型号的40A热继电器，整定电流值为16～25A。
按照热继电器的特性，发热元件中通过的电流超过额定电流值的20%时，热继电器能在20min以内动作（过流的百分值越大，延迟动作的时间越短），这种热惯性符合电动机对过载保护的要求，在电动机启动或短时过载时，热继电器不会动作，以免电动机无法启动或不必要的停车。
选用和整定热继电器时一定要使整定电流值与电动机的额定电流一致。例如上述的JRO-40型25A热继电器可供容量为7.5kW（IN=15A）和11kW（IN=22A）的电动机作过载保护使用，运转前将整定电流旋钮调到对应电动机IN值的位置上。
6.2.3 时间继电器
时间继电器是一种定时元件，在电路中用来实现时间控制，即时间继电器得到信号后，经过所整定的时间间隔使其触点接通或断开被控制的电路。时间继电器的种类很多，有电磁式时间继电器、电动式时间继电器、空气式时间继电器和晶体管时间继电器等。(www.xing528.com)
图6-8所示为通电延时的空气阻尼式时间继电器的结构和图形符号，它由电磁机构、延时气室和微动开关等组成。
当吸引线圈通电时，衔铁和托板受电磁力作用向下移动，活塞和活塞杆所连撞块在弹簧及自重的作用下开始下落，但空气受进气孔螺钉的阻碍，不能很快流入气室，形成阻尼作用，使活塞缓慢下降。经一定时间后，撞块才能触及微动开关的推杆，使微动开关的触点动作。旋转调节螺钉，改变进气孔的大小，就可整定延迟时间，常用的JS7型时间继电器，延时范围有0.4～60s和0.4～180s两种。当吸引线圈断电时，在弹簧的作用下，衔铁和托板上升，推动活塞把空气阀门压开，空气顺利排出，撞块立刻上升，微动开关立即动作，触点复位。
6.2.4 行程开关
行程开关是根据生产机械的行程信号进行动作的自动电器，种类很多，常用的有单滚轮式行程开关、双滚轮式行程开关和推杆式行程开关等，其外形如图6-9所示。它们的结构基本相同，只是传动装置不同。
行程开关的一般结构和图形符号如图6-10所示。它有1个动断触点和1个动合触点。行程开关常装设在机械设备基座的一个预定位置上，其触点接到有关的控制电路中。当被控对象上的撞块碰压到行程开关的推杆（或滚轮）时，推杆（或滚轮）被压下，动断触点断开，动合触点闭合，可接通或断开有关的控制电路，达到控制生产机械行程的目的。当撞块离开时，在恢复弹簧的作用下，推杆和触点又恢复原状。
常用的行程开关有LX19、LXK2等系列，L代表主令电器，X代表行程开关。
6.2.5 熔断器
熔断器是电路中最常用的短路保护电器。熔断器中的熔体（熔片或熔丝）用电阻率较高的易熔合金制成，如铅锡合金等；或用截面较小的良导体如铜、银等制成。熔断器通常串接在被保护的电路中，在电流小于或等于熔体额定电流的情况下，熔体不应熔断。当电路发生短路故障时，短路电流使熔体迅速熔断，起到了保护电路及电气设备的作用。
熔断器的种类很多，常用的熔断器有RCIA型插入式熔断器、RL1型螺旋式熔断器、RM10型无填料封闭管式熔断器，其外形分别如图6-11（a）、（b）、（c）所示；图6-11（d）是熔断器的图形符号。此外，还有RTO型有填料管式熔断器及用于半导体元器件短路保护的RLS型螺旋式快速熔断器。
熔断器熔体额定电流的选用可按下列情况估算：
1.保护照明设备、电热设备的熔体 熔体额定电流≥线路上所有用电设备工作电流之和。
2.保护一台电动机的熔体
（1）电动机不频繁启动或轻载启动时：熔体额定电流≥电动机启动电流/2.5。
（2）电动机频繁启动或启动负载较重时：熔体额定电流≥电动机启动电流/1.6～2。
3.保护一组电动机的熔体 熔体额定电流=（1.5～2.5）×最大容量电动机的额定电流+其余电动机额定电流之和。
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