常用低压电器

一、熔断器

1. RTO型有填料管式熔断器

RTO型有填料管式熔断器（见图4-4）主要用于交流电压380V，作为电路、电动机的过载和短路保护用。该熔体有填料管式熔断器是用多根并联熔体组成网状，可保证较高可靠的分断能力，管内充满石英砂，用来冷却和熄灭电弧，这种熔断器附有绝缘手柄，可以带电装拆，规格有100A、200A、400A、600A、1000A等。

RTO熔断器虽可带电装拆，但严禁带负荷装拆。

2. 封闭管式无填料封闭式熔断器

RM10封闭管式无填料式熔断器（见图4-5）用于交流电压380V，额定电流在1000A以内，作为低压配电电路及电器设备的过载、短路保护作用。熔断器管筒两端为黄铜套管，套管把熔体套住。熔断器用锌片冲压成型，以保证熔断精度。这种熔断器具有很好的灭弧作用，用于工作电流较大的场所。规格有60A、100A、200A、350A、600A等数种。

3. RL1系列螺旋式熔断器

RL1系列螺旋式熔断器（见图4-6）具有断流能力大、体积小、更换熔丝方便，且熔丝熔断后有指示等特点，常用在配电箱、配电柜、机床设备以及电动控制电路作过载、短路保护用。熔断器用于交流电压380V，规格有2A、5A、15A、20A、30A、50A、60A、80A、100A几种。

4. 熔断管

熔断管（见图4-7）是与RL1型熔断器配合使用的一种保护管，管内装有熔丝，把熔断管旋进RL1型熔断器内便可接通熔丝。熔丝一旦熔断，熔断管前面盖上便有一个脱落掉下的红点状金属物脱落红点的，非常直观，使用非常方便。熔断管的规格有2-15A、20-60A以及80-100A等。

5. RC1A系列瓷插式熔断器

RC1A系列瓷插式熔断器（见图4-8）主要用于照明的短路保护电路上。

瓷插式熔断器一般交流额定电压为220V或380V，额定电流规格有5A、10A、30A、50A、100A、200A等，可用做电器设备的短路保护及过载保护。

二、空气开关

空气开关，又叫断路器，它主要由触点、灭弧装置、操作机构和保护装置等组成，其外形和结构如图4-9所示。

塑壳式空气开关，又叫断路器，它主要由触点、灭弧装置、操作机构和保护装置（各种脱扣器）等组成。

空气开关具有多种保护功能，动作后不需要更换元件，动作电流可按需要整定，因此它被广泛应用于各种动力设备的电源及总电源开关电路的机床设备中。

空气开关适用于交流电压500V、直流电压440V以下的电器装置，额定电流有100A、250A、600A等。当电路发生短路、过载以及失压时，它能自动切断电路，起到保护电器设备作用。在正常情况下，空气开关也可用于不频繁接通和断开电路中。

工作原理：

图4-10所示为空气断路器的动作原理。图中2为空气断路器的三副主触点，串联在被保护的三相主电路中。当压下按钮时，主电路中三副主触点2，由连锁3钩住搭钩4，克服弹簧1的拉力，保持在闭合状态。搭钩4可以绕轴5转动。

当电路正常工作时，电磁脱扣器6线圈所产生的吸力不能将它的衔铁8吸合。如果电路发生短路和产生很大的过电流时，电磁脱扣器的吸力增加，将衔铁8吸合，并撞击杠杆7，把搭钩4顶上去，切断主触点2。如果电路上电压下降或失去电压时，欠电压脱扣器11的吸力减小或失去吸力，衔铁10被弹簧9拉开，撞击杠杆7，把搭钩4顶开，切断触点2.

电路发生过载时，过载电流流过发热元件13使双金属片12受热弯曲，将杠杆7顶开，切断主触点2。

三、瓷底胶盖开关

HK系列瓷底胶盖刀开关是由刀开关和熔断体组合而成的，瓷底板上装有进线座、静触点、熔丝、出线座及三个刀片式的动触点，上面覆有胶盖以保证用电安全，其结构及外形如图4-11所示。

HK系列瓷底胶盖开关没有灭弧机构，用胶木盖来防止电弧灼伤人手，拉闸、合闸时要求动作迅速，使电弧较快地熄灭，以减轻电弧对刀片和触座的灼伤。

这种开关易被电弧烧坏，引起接触不良等故障，因此不宜用于经常分合的电路。在用于照明电路时可选用额定电压为250V、额定电流等于或大于电路最大工作电流的两极开关；用于电动机的直接启动时，可选用额定电压为380V或500V，额定电流等于或大于电动机额定电路3倍的三极开关。

这种开关分有两极和三极两种，两极的额定电压为220V或250V，额定电流有10A、15A和30A三种，三极的额定电压为380V或500V，额定电流有15A、30A和60A三种。

刀开关在电器原理图中的图形及文字符号如图4-12所示。

四、铁壳开关

常用铁壳开关的结构如图4-13所示。这种铁壳开关装有速断弹簧，对于容量较大的铁壳开关，当闸刀断开电路时，闸刀与夹座之间的电压很高，将产生很搭大的电弧，如不将电弧迅速熄灭，则将烧坏刀刃。因此，在铁壳开关的手柄转轴与底座之间装有一个速断弹簧，用钩子扣在转轴上，当扳动手柄分闸或合闸时，开始阶段U形双刀片并不移动，只拉伸了弹簧，储蓄了能量，当转轴转动一定角度时，弹簧力就使U型双刀片快速从夹座拉开或将刀片迅速嵌入夹座，电弧被很快熄灭。

五、组合开关

HZ系列组合开关有HZ1、HZ2、HZ3、HZ4、HZ10等系列产品，适用于交流50Hz、380V以下的电源接入，常用在小容量电动机的直接启动，电动机正、反转控制等。

系列组合开关外形如图4-14所示。它是由多节触点组合而成，故又称组合开关。

图中所示的组合开关有三副静触点，分别装在三层绝缘垫板有接线柱外，伸出盒外，以便和电源、用电设备相接，三副动触点是由两个磷铜片或硬紫铜片和消弧性能良好的绝缘钢纸板铆合而成的，和绝缘垫板一起套在附有手柄的绝缘杆上，手柄每次转动90°角，带动三个动触片分别与三对静触片接通和断开，顶盖部分由凸轮、弹簧及手柄等零件构成操作机构，这个机构由于采用了弹簧储能，因此能使开关快速闭合及分断。

HZ系列组合开关是根据电源种类、电压等级、所需触点灵敏、电动机的容量进行选用。开关的额定电流一般取电动机额定电流1.5倍~2.5倍。

六、交流接触器

交流接触器CJ0、CJ10、CJ12、CJ20等系列的产品，常用的交流接触器的外形如图4-15所示。

交流接触器的工作原理：

电磁线圈接通电源后，产生磁场，使静铁芯产生足够的吸力克服弹簧反作用力，将动铁芯向下吸合，三对常开主触点闭合，同时常开辅助触点闭合，常闭辅助触点断开。当接触器线圈断电时，静铁芯吸力消失，动铁芯在反作用弹簧力的作用下复位，各触点也一起复位。

常用交流接触器的技术数据见表4-1和表4-2.

七、热继电器

过载会引起电动机定子绕组中电流增大、绕组温度升高等现象/若电机过载不大，时间较短，这种过载是允许的。若过载时间长或电流过大，使绕组温升超过了允许值时，将会烧毁绕线的绝缘，甚至会使电动机绕组烧毁。电路中熔断器，熔体的额定电流为电动机额定电流的1.5倍~2.5倍，不能可靠地起到过载保护作用，所以，要采用热继电器作为电动机的过载保护。

1. 热继电器的外形及结构

热继电器的外形及结构如图4-16所示。它由热元件、触点、动作机构、复位按钮和调整整定电流装置等五部分组成。

（1）热元件共有两片，是热继电器的主要部分，它是由双金属片及围绕在双金属片外面的电阻丝组成的。双金属片是由两种热膨胀系数不同的金属片复合而成，如铁镍铬合金和铁镍合金。电阻丝一般用康铜、镍铬合金等材料组成，使用时，将电阻丝直接串联在异步电动机的两相电路中。

（2）触点用两副，它是由带有公共动触点、一个常开触点、一个常闭触点组成的。

（3）动作机构由导板、补偿双金属片、推杆、杠杆及拉簧等组成。

（4）复位按钮是热继电器动作后进行手动复位的按钮。

（5）调整整定电流装置是通过旋钮和偏向轮来调节整定电流值的。

2. 热继电器的工作原理（见图4-17）

当电动机过载时，过载电流通过串联在定子电路中的电阻丝4使之发热过量，双金属片5受热膨胀，因左边一片的膨胀系数较大，所以下面一端便向右弯曲，通过导板20推动补偿双金属片19使推杆9绕轴转动，这又推动了杠杆16使它绕轴14转动，于是将热继电器的常闭触点17断开；在控制电路中，常闭触点17是串联在接触器的线圈电路里的，当常闭触点17分断时，接触器的线圈断电，使主触点分断，电动机使脱离电源受到保护。

热继电器动作后的复位，有手动复位和自动复位两种。

当过载电流超过整定电流的1.2倍时，热继电器便会动作，过载电流的大小与动作时间见表4-3。

八、中间继电器

中间继电器作用是将信号同时传给几个控制元件，常见的交流中间继电器有JZ7系列，直流中间继电器JZ12系列、JZ7系列中间继电器，其外形和结构如图4-18所示，它由线圈、静铁芯、动铁芯、触点系统、反作用弹簧及复位弹簧等组成。

中间继电器原理与接触器相同，但是它的触点系统中没有主、辅之分，各对触点所允许通过的电流大小是相等的。中间继电器的触点容量较小，与接触器的辅助触点差不多，其额定电流多数为5A。对于电动机额定电流不超过5A的电器控制系统，也可代替接触器来使用。

JZ7系列中间继电器技术数据见表4-4。

中间继电器主要根据控制电路的电压等级以及所需触点的数量、种类及容量等要求来选择。

九、按钮

按钮是一种以短暂时间接通或分断小电流电路的电器之一，通过手对按钮的操作使接触器、继电器等电器元件接通，再由它们去控制主电路。

按钮的触点允许通过的电流很小，不允许超过5A，其外形结构如图4-19所示。

按钮按作用和触点的结构不同分为停止按钮（常闭按钮）、启动按钮（常开按钮）和复合按钮（常开和常闭组合按钮）。

在机床中，常用的产品有LA2、LA10、LA18和LA19系列，常用按钮的技术数据见表4-5。

按钮主要根据使用场合、触点数和所需颜色来选择。

十、万能转换开关

万能转换开关由多组相同结构的开关元件组合而成，是可以控制多回路的主令电器。由于开关的触点挡数多，换接电路多，故称万能转换开关，常用于电动机正反转控制等场合。

常用的万能转换开关有LW5系列和LW6系列。LW5系列万能转换开关的绝缘结构大量采用热塑性材料，它的触点挡数共有1~16、18、21、24、27、30等21种。其中16挡以下的为单列（换接一条电路），16挡以上为三列（换接三条电路），其外形及凸轮通断触点情况如图4-20所示。

万能转换开关由很多层触点底座叠装而成，每层触点底座内装有一副（或三副）触点和一个装在转轴上的凸轮，操作时，手柄带动转轴的凸轮一起旋转，凸轮就可接通或分断触点，如图4-20（b）所示。由于凸轮的形状不同，当手柄在不同的操作位置时，触点的分和情况也不同，从而达到换接电路的目的。

万能转换开关在电器原理图中的图形及符号如图4-21所示。

图4-21这个中所示的“- O O -”代表一路触点，而每一根竖的点划线表示手柄位置，在某一个位置上哪一路接通，就在下面用黑点“·”表示。

万能转换开关根据用途、所需触点挡数和额定电流来选择。

十一、行程开关

图4-22所示为行程开关的外形。

行程开关（即限位开关）的作用与按钮相同，只是其触点的动作不是靠手动操作，而是利用生产机械某些运动部件的碰撞使其触点动作来实现接通或分断某些电路，从而达到一定的控制要求。为了适应各种条件下的碰撞，行程开关有很多构造型式。常用的有滚轮式（即旋转式）和按钮式（即直动式），用它来限制机械运动的行程或位置，使运动机械按一定行程自动停车、反转或变速，以实现自动控制。

电路中最常用的行程开关是LX19系列和JLXK1系列。

JLXK1系列行程开关的结构和动作原理如图4-23所示。

当运动机械的挡铁撞到行程开关的滚轮上时，传动杠连同转轴一起转动，使凸轮推动撞块，当撞块被压到一定位置时，推动微动开关快速动作，使其常闭触点分断、常开触点闭合，当滚轮上的挡铁移开后，复位弹簧就使行程开关各部分恢复原始位置，这种单轮自动恢复的行程开关是依靠本身的复位弹簧来复原的。

常有的LX19系列和JLXK1系列行程开关的技术数据见表4-6。

行程开关在电器原理图中的符号如图4-24所示。

行程开关根据动作要求和触点的数量来选择。

十二、凸轮控制器

1. 凸轮控制器的结构与工作原理

常用的凸轮控制器有KTJ1-50/1型和KT12-25J型两种，凸轮控制器的外形及结构如图2-25所示。

凸轮控制器由静触点、动触点、灭弧罩、凸轮、转轴及手轮等组成。

凸轮控制器的动触点与凸轮固定在转轴上，每个凸轮控制着一个触点，当扳动手轮旋转时，则转轴带动凸轮旋转，就控制了触点的接通和分断。

KTJ1-50/1型凸轮控制器，共有12副触点、3副常闭、9副常开。其中4副常开触点接在主电路中用做控制电动机的正、反转（故用四个灭弧罩）；另外5副常开触点与转子电阻相连，用来逐级切除转子电阻、控制电动机的启动与调速，还有3副常闭触点接在控制电路中。

凸轮控制器的技术数据见表4-7。

2. 凸轮控制触点分合展开

凸轮控制器的触点分合情况，通常用展开图来表示。KTJ1-50/1型凸轮控制器的触点分合展开图 如图4-26所示。图中凸轮控制器的手轮共11挡位置。

方框图左边就是凸轮控制器上的12个触点，各触点在手轮11个位置时的通断状态用有无“·”表示，有此标号的表示对应触点在此位置上是闭合的，无此标记的表示分断。例如，手轮在正转4位置时，可看出触点Q1、Q3、XZ5、XZ4、XZ3及Q5有“·”处于闭合，而其余触点都处于分断状态。又如手轮在反转1位置时，只有触点Q2、Q4和Q6闭合，其余触点都处于分断状态。两触点之间有短接线的（如Q1~Q4左边短接线）表示他们一直是接通的。

凸轮控制器根据电动机的容量、额定电压、额定电流和控制位置数目来选择。