断路器控制器接收器的结构和工作原理

一.断路器

低压断路器，通常称为自动开关或空气开关，用于低压配电电路中的不频繁开关控制。它是一种控制和保护电器，能在电路短路、过载或欠压时自动断开故障电路。

断路器的种类很多，可分为DW型框架断路器、DZ型塑壳断路器、ds型DC快速断路器、DWX型和DWZ型限流断路器等。根据它们的用途和结构特征。框架式断路器主要用作配电线路的保护开关，塑壳式断路器除用作配电线路的保护开关外，还可用作电机、照明电路和电加热电路的控制开关。

以塑壳断路器为例，简要介绍了断路器的结构、工作原理、用途和选择方法。

> > > >断路器的结构和工作

断路器主要由三个基本部分组成，即触头、灭弧系统和各种脱扣器，包括过电流脱扣器、欠压脱扣器、热脱扣器、并联脱扣器和自由脱扣器。

断路器工作原理和图形符号示意图。断路器由操作机构手动或电动闭合。触点闭合后，自由脱扣机构将触点锁定在闭合位置。当电路发生上述故障时，自由脱扣机构将由各自的脱扣器操作，自动脱扣实现保护功能。分励脱扣器用于远程控制断路。

过电流脱扣器用于线路的短路和过电流保护。当线路的电流大于设定的电流值时，过电流脱扣器产生的电磁力使挂钩脱扣，动触头在弹簧的拉力下迅速断开，从而实现短路断路器的脱扣功能。

热脱扣器用于线路的过载保护，其工作原理与热继电器相同。

失压(欠压)脱扣器用于失压保护，如图1-8所示。失压脱扣器的线圈直接接在电源上，处于吸合状态，断路器能正常闭合；当断电或电压很低时，失压脱扣器的吸力小于弹簧的反作用力，弹簧向上移动动芯使挂钩脱扣，从而实现短路器的脱扣功能。

并联跳闸装置用于远方跳闸。当按钮在远处按下时，分励脱扣器的电产生电磁力，使其脱扣。

不同断路器的保护是不一样的，要根据需要选择。保护模式也可以用图形符号标出，如图1-8所示。断路器的图形符号中标注了失压、过载、过流三种保护模式。

> > > >低压断路器的选择原则

低压断路器的选择应从以下几个方面考虑:

(1)断路器类型的选择:应根据应用场合和保护要求进行选择。一般选择塑壳型；短路电流大时，选择限流型；额定电流比较大或有选择性保护要求时选用框架型；当控制和保护包含半导体器件的DC电路时，应选择DC快速断路器。

(2)断路器的额定电压和电流应大于或等于线路和设备的正常工作电压和电流。

(3)断路器的极限通断能力大于或等于电路的最大短路电流。

(4)欠压脱扣器的额定电压等于线路的额定电压。

(5)过电流脱扣器的额定电流大于或等于线路的最大负荷电流。

第二，控制器

控制器是一种手动操作的开关电器，直接控制主电路的大电流(10A~600A)。常用的控制器有KT型凸轮控制器、KG型滚筒控制器和KP型平面控制器。各种控制器的功能和工作原理基本相似。这里以常用的凸轮控制器为例进行说明。

凸轮控制器是一种大型手动控制器，主要用于直接控制起重设备中中小型绕线式异步电动机的起动、停止、调速、换向和制动。也适用于其他有相同要求的电力驱动场合。

控制器主要由触点、转轴、凸轮、杠杆、手柄、灭弧罩和定位机构组成。图1-9是凸轮控制器的结构原理和图形符号示意图。凸轮控制器中有多组触点，分别由多个凸轮控制，实现一个复杂电路中多个触点的同时控制。由于凸轮控制器中有很多触点，每个触点在每个位置的连接是不一样的，所以不能用普通的常开常闭触点来表示。

图示为1极12位凸轮控制器的原理图。图1-9(b)所示的图形符号表示该触点有12个位置，图中的小黑点表示该位置的触点处于接通状态。从示意图中可以看出，当手柄转到位置2、3、4和10时，触点通过凸轮连接。图1-9(c)显示了一个5极12位cam控制器，它是5个1极12位cam控制器的组合。图1-9(d)显示了4极5位凸轮控制器的图形符号，表示有4个触点，每个触点有5个位置。图中小黑点表示触点在此位置连接。例如，当手柄打到右侧1号位置时，2号和4号触点接通。

因为凸轮控制器可以直接控制电机，所以它的触点容量大，而且有灭弧装置。凸轮控制器具有控制电路简单、开关元件少、维护方便等优点。，而缺点是体积大，操作重，无法实现远程控制。目前使用的凸轮控制器有KT10、KTJl4、KTJl5、KTJl6。

三。电流接触器

接触器主要用于控制电机、电热设备、焊机、电容器组等。，并能频繁接通或断开交流和DC主电路，实现远程自动控制。具有低电压释放保护功能，广泛应用于电气传动自动控制电路中。

接触器有两种:交流接触器和DC接触器。交流接触器描述如下。

> > > >交流接触器的部件

(1)电磁机构:电磁机构由线圈、动铁芯(电枢)和静铁芯组成。

(2)触头系统:交流接触器的触头系统包括主触头和辅助触头。主触点用于接通和断开主电路，有3或4对常开触点；辅助触点用于控制电路，起电气联锁或控制的作用。通常，有两对常开触点和两对常闭触点。

(3)灭弧装置:所有容量在10A以上的接触器都有灭弧装置。对于小容量接触器，通常使用带双断点的桥触点来促进灭弧。对于大容量接触器，常采用纵槽灭弧罩和格栅灭弧结构。

(4)其他部件:包括反力弹簧、缓冲弹簧、触压弹簧、传动机构和外壳等。

接触器标有端子号，线圈为A1和A2。主触点1、3和5连接到电源侧，2、4和6连接到负载侧。辅助触点用两位数表示，第一位是辅助触点的序号，最后一位的第三、四位是常开触点，第一、二位是常闭触点。

接触器的控制原理很简单。当线圈接入额定电压时，产生电磁力，克服弹簧反作用力，吸引动铁芯向下运动。动铁芯带动绝缘连杆和动触头向下运动，使常开触头闭合，常闭触头打开。当线圈失电或电压低于释放电压时，电磁力小于弹簧反作用力，常开触点断开，常闭触点闭合。

> > > >接触器的主要技术参数和类型

(1)额定电压:接触器的额定电压是指主触头的额定电压。有220伏交流电、380伏交流电、660伏交流电，特殊应用的额定电压高达1140伏，而DC主要有110伏、220伏、440伏。

(2)额定电流:接触器的额定电流是指主触头的额定工作电流。它是在特定条件下(额定电压、使用类型、工作频率等)规定的。)，而目前常用的电流水平是10A~800A。

(3)吸引线圈的额定电压:交流36V、127V、220V、380V，DC 24V、48V、220V、440V。

(4)机械寿命和电气寿命:接触器是经常操作的电器，应具有较高的机械寿命和电气寿命，这是产品质量的重要指标之一。

(5)额定工作频率:接触器的额定工作频率是指每小时允许的工作次数，一般为300次/小时、600次/小时、1200次/小时。

(6)动作值:动作值是指接触器的吸合电压和释放电压。当规定的接合电压大于线圈额定电压的85%时，接触器应可靠地接合，释放电压不应高于线圈额定电压的70%。

常用的交流接触器有CJl0、CJl2、CJ10X、CJ20、CJXl、CJX2、3TB、3TD。

> > > >接触器的选择

(1)根据负载的性质选择接触器的类型。

(2)额定电压应大于或等于主电路的工作电压。

(3)额定电流应大于或等于被控电路的额定电流。电机负载应根据其运行模式适当增加或减少。

(4)吸引线圈的额定电压和频率应与控制电路所选择的电压和频率相一致。