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1、正版可修改PPT课件(中职）新电气系统控制技术项目六教学课件 电气系统控制技术电气系统控制技术项目六 常用低压电器目 录低压电器的基础知识任务一任务二低压开关及断路器任务三熔断器目 录主令电器任务四任务五接触器任务六继电器 任务一安全用电 任务一 低压电器的基础知识任务引入 工作在交流1000V、直流1200V以下电路中的电器都属于低压电器。常用低压电器种类繁多，可以分为三类：开关类、保护类和控制类。开关类低压电器的主要任务是接通或分断电路，发出命令，如闸刀开关、铁壳开关、组合开关、按钮开关等。保护类低压电器的主要任务是保证电器控制电路正常工作，防止事故发生，常用的有熔断器、自动开关、热继电器
2、等。那么，常用低压电器的分类有哪些？低压电器选用的一般准则是什么呢？低压电器的分类 1、按用途和控制对象分类：用于电能的输送和分配的电器称为低压配电电器，这类电器包括刀开关、转换开关、空气断路器和熔断器等。用于各种控制电路和控制系统的电器称为控制电器，这类电器包括接触器、起动器和各种控制继电器等。2、按操作方式分类：通过电器本身参数变化或外来信号自动完成接通、分断、起动、反向和停止等动作的电器称为自动电器。常用的自动电器有接触器、继电器等。通过人力直接操作来完成接通、分断、起动、反向和停止等动作的电器称为手动电器。常用的手动电器有刀开关、转换开关和主令电器等。3、按工作原理分类：电磁式电器是依
3、据电磁感应原理来工作的电器，如接触器、各类电磁式继电器等。非电量控制电器的工作是靠外力或某种非电量的变化而动作的电器，如行程开关、速度继电器等6.1 低压电器的基础知识6.1 低压电器的基础知识 低压电器的基本结构 电气控制系统中以电磁式电器的应用最为普遍,电磁式低压电器大都有两个主要组成部分，即:感测部分电磁机构和执行部分触头系统。电磁机构为电磁式电器的感测机构，它的作用是将电磁能量转换为带动触头动作的机械能量，从而实现触头状态的改变，完成电路通、断的控制。电磁机构由吸引线圈、铁心、衔铁等几部分组成。图6-1 常用通信电缆示意图6.1 低压电器的基础知识 低压电器的基本结构 按吸引线圈所通电
4、流性质的不同，电磁铁可分为直流电磁铁和交流电磁铁。直流电磁铁由于通入的是直流电，其铁心不发热，只有线圈发热。铁心和衔铁由软钢和工程纯铁制成。交流电磁铁由于通入的是交流电，铁心中存在磁滞损耗和涡流损耗，线圈和铁心都发热，所以铁心用硅钢片叠加而成，以减小涡流。当线圈中通以直流电时，气隙磁感应强度不变，直流电磁铁的电磁吸力 为恒值。当线圈中通以交流电时，磁感应强度为交变量，交流电磁铁的电磁吸力F在0（最小值）Fm（最大值）之间变化，其吸力曲线如下图所示：图6-2 交流电磁铁吸力变化情况示意图图6-3 触头的结构形式示意图低压电器的基本结构 触头是电器的执行部分，起接通和分断电路的作用，触头主要有两种
5、结构形式：桥式触头和指形触头。6.1 低压电器的基础知识6.1 低压电器的基础知识 低压电器的基本结构 在大气中分断电路时，电场的存在使触头表面的大量电子溢出从而产生电弧。电弧一经产生，就会产生大量热能。电弧的存在既烧蚀触头金属表面，降低电器的使用寿命，又延长了电路的分断时间，所以必须迅速把电弧熄灭。常用的灭弧方法有电动力灭弧、磁吹灭弧、金属栅片灭弧图6-4 栅片灭弧示意图6.1 低压电器的基础知识（1）安全原则。使用安全可靠是对任何电路的基本要求，保证电路和用电设备的可靠运行是正常生活与生产的前提。低压电器标准按内容性质可分为基础标准、专业标准和产品标准三大类。按批准标准的级别则分以下三种：
6、（2）经济原则。经济性包括电器本身的经济价值和使用该种电器产生的价值。前者要求合理适用，后者必须保证运行可靠，不致因故障而引起各类经济损失。6.1 低压电器的基础知识国家标准（GB）我国生产的低压电器大约有130多个系列，品种近千类，规格上万种，用途多样。如何准确的选用低压电器非常重要。由于品种繁多，低压电器的选用方法有其特殊性，选用时应遵循的基本原则如下：专业（部）标准（JB）和局批企业标准（JBDQ）任务二 低压开关及断路器任务引入低压开关在电路中主要起隔离、转换、接通和分断电路的作用。常用的类型有刀开关、组合开关、低压断路器等。那么，低压断路器的结构形式和主要参数有哪些？刀开关、组合开关
7、的图形符号和文字符号有哪些呢？.2 低压开关及断路器刀开关用来非频繁地接通和分断容量不太大的配电线路。另外，也可以用于小容量笼型异步电动机的启停和正反转控制，常用的产品有：HD11HD14（单投）和HS11HS13（双投）系列刀开关、HR3系熔断器式刀开关等。图6-5 三相刀开关电气图形符号及文字符号熔断器式刀开关 常用三相刀开关 组合开关又称转换开关，是通过操作手柄向右或向左转动来控制电路通断的。常用的组合开关有HZ5、HZ10、HZW系列。图6-6 组合开关电气图形符号及文字符号.2 低压开关及断路器 低压断路器又称自动开关、空气开关，是低压配电网络和电力拖动系统中一种可能自动切断故障电路
8、的配电电器。常用的型号有DW15等系列万能式断路器，DZ10、DZX10、DZX19、DZ20等系列塑壳式断路器。低压断路器的主要参数有：额定工作电压、壳架额定电流等级、极数、脱扣器类型及额定电流、短路分断能力、分断时间等。图6-7 低压断路器电气图形符号及文字符号.2 低压开关及断路器 低压断路器的选用原则 1、额定工作电压和额定电流。2、长延时脱扣器整定电流。3、瞬时或短延时脱扣器的整定电流。4、短路通断能力和短时耐受能力校验。5、分励和欠电压脱扣器的参数确定。.2 低压开关及断路器 任务三接地与接零 任务三 熔断器 常用熔断器是低压配电网络和电力拖动系统中最简单、最常用的一种安全保护电器
9、，熔断器主要用于电路的短路保护，熔断器熔断所用时间与通过熔体的电流大小有关，电流越大，熔断越快。广泛应用于电网及用电设备的短路保护或过载保护。那么，熔断器的结构、原理及熔断器的选用原则是什么？熔断器的图形符号和文字符号是什么呢？任务引入 熔断器是低压配电网络和电力拖动系统中最简单、最常用的一种安全保护电器，主要由熔体和安装熔体的熔管或熔座两部分组成。其中熔体是主要部分，它既是感受元件又是执行元件。广泛应用于电网及用电设备的短路保护或过载保护。图6-8 熔断器图形符号及文字符号.3 熔断器 熔断器熔体中的电流为熔体的额定电流时，熔体长期不熔断；当电路发生严重过载时，熔体在较短时间内熔断；当电路发
10、生短路时，熔体能在瞬间熔断。熔体的这个特性称为反时限保护特件。熔断器的类型主要有以下四种类型:.3 熔断器瓷插式熔断器:多用于低压分支电路的短路保护螺旋式熔断器:多用于机床电气控制线路的短路保护封闭管式熔断器:分为无填料，有填料，快速三种自复式熔断器：特点是能重复使用，不必更换熔体;其熔体采用金属钠图6-9 RC1A系列瓷插式熔断器.3 熔断器图6-10 RL1系列螺旋式熔断器.3 熔断器熔断器的选用原则1.熔断器类型的选择：选择熔断器类型时，主要依据负载的保护特性和预期短路电流的大小。2.熔断器额定电压的选择：所选熔断器的额定电压应不低于线路的额定工作电压，但当熔断器用于直流电路时，应注意制
11、造厂提供的直流电路数据或与制造厂协商，否则应降低电压使用。3.熔体额定电流的选择：用于保护照明或电热设备及一般控制电路的熔断器，所选熔体的额定电流应等于或稍大于负载的额定电流。用于保护电动机的熔断器，应按电动机的起动电流倍数考虑，避开电动机起动电流的影响，一般选熔体额定电流为电动机额定电流的1.5到3.5倍。对于不经常起动或起动时间不长的电动机，选较小倍数；对于频繁起动的电动机选较大倍数。.3 熔断器熔断器的安秒特性 断开电源，熔断器的动作是靠熔体的熔断来实现的，当电流较大时，熔体熔断所需的时间就较短。而电流较小时，熔体熔断所需用的时间就较长，甚至不会熔断。因此对熔体来说，其动作电流和动作时间
12、特性即熔断器的安秒特性，为反时限特性。图6-11 熔断电流与熔断时间之间的关系图.3 熔断器 任务三接地与接零 任务四 主令电器主令电器用来闭合或断开控制电路，以发布命令或用作程序控制，它主要有控制按钮、行程开关、转换开关和主令控制器等。那么，主令电器的选用原则是什么？行程开关、按钮、万能转换开关的图形符号是什么呢？任务引入控制按钮 按钮是一种结构简单、应用广泛的低压手动电器。在低压控制系统中，手动发出控制信号，可远距离操纵各种电磁开关，如继电器、接触器等，实现主电路的通断，转换各种信号电路和电气联锁电路。6.4 主令电器图6-12 按钮示意图按钮的型号 按钮按钮主要根据使用场合所需要的触点数
13、、触点形式来选择开关的种类，根据工作状态指示和工作情况要求，选择按钮的颜色。启动按钮选用绿色或黑色，停止按钮或紧急停止按钮选用红色。6.4 主令电器图6-13 按钮的结构和符号行程开关 位置开关又称行程开关或限位开关，它的作用是将机械位移转变为电信号，使电动机运行状态发生改变，即按一定行程自动停车、反转、变速或循环，从而控制机械运动或实现安全保护。6.4 主令电器图6-14 行程开关示意图行程开关的结构 行程开关有两种类型：直动式（按钮式）和旋转式，其结构基本相同，都是由操作机构、传动系统、触头系统和外壳组成,主要区别在传动系统。直动式行程开关的结构、动作原理与按钮相似。6.4 主令电器图6-
14、15 行程开关的符号万能转换开关 万能转换开关主要用于低压断路操作机构的分合闸控制,如图6-22所示，是由多组相同结构的开关元件叠装而成，用以控制多回路的一种主令电器。用于各种控制线路的转换,电气测量仪器的转换，也可用于小容量异步电动机的启动、调速和换向控制、配电装置线路的转换及遥控等。6.4 主令电器图6-16 万能转换开关示意图万能转换开关的结构 典型的万能转换开关由触点座、凸轮、转轴、定位机构、螺杆和手柄等组成，并由120层触点底座叠装而成，每层底座可装三对触点，由触点底座中且套在转轴上的凸轮来控制此三对触点的接通和断开。由于各层凸轮的形状可制成不同，因此用手柄将开关转到不同的位置，使各
15、对触点按需要的变化规律接通或断开，达到满足不同线路的需要的目的。6.4 主令电器图6-17 万能转换开关的符号主令控制器 主令控制器是用来按顺序频繁切换多个控制电路的主令电器，主要用于轧钢及其他生产机械的电力拖动控制系统，也可在起重机电力拖动系统中对电动机的启动、制动和调速等进行远距离控制，凸轮非调整式主令控制器，是一种采用机械传动杠杆手动操作方式的多档位、多控制回路的控制电器。6.4 主令电器图6-18 主令控制器示意图主令控制器的结构 主令控制器凸轮非调整式主令控制器，是一种采用机械传动杠杆手动操作方式的多档位、多控制回路的控制电器。主令控制器的结构主要由转轴、凸轮块、动静触头、定位机构及
16、手柄等组成。其触点为双断点的桥式结构，通常为银质材料，操作轻便，允许每小时接电次数较多，6.4 主令电器图6-19 主令控制器结构示意图使用欧姆档检测电路的通断测量 断开电源，保证所测量部位不带电，黑色的表笔插在COM孔，红色的表笔插在电压电阻V孔。将万用表调到200欧姆电阻档，用黑色、红色表笔的另一端分别接触被测电路的两端。如果测量的电阻阻值为0欧或接近0欧，则说明被测线路是通的。如果测量的阻值为无穷大，则说明被测线路是断开的。2.2 常用电工工具 任务三接地与接零 任务五 接触器 接触器是一种用于频繁地接通或断开交直流主电路、大容量控制电路等大电流电路的自动切换电器。接触器是一种可对交、直
17、流主电路及大容量控制电路作频繁通、断控制的自动电磁式开关。那么，接触器基本结构及工作原理是什么？接触器的常见故障是什么呢？任务引入接触器的结构及工作原理 接触器的结构中，电磁机构包括线圈、铁心和衔铁。触头系统中的主触头为常开触点，用于控制主电路的通断;辅助触头包括常开、常闭两种，用于控制电路，起电气联锁作用。其他部件还包括反作用弹簧、缓冲弹簧、触头压力弹簧、传动机构和外壳等。6.5 接触器图6-20 交流接触器结构示意图接触器的选用原则1.接触器的类型选择 根据接触器所控制的负载性质和工作任务来选择相应使用类别的直流接触器或交流接触器。2.额定电压的选择：接触器的额定电压应大于或等于所控制线路
18、的电压。3.额定电流的选择接触器的额定电流应大于或等于所控制线路的额定电流。对于电动机负载可按下列经验公式计算：IC=PN/KUN式中：IC接触器主触头电流A；PN电动机额定功率kw；UN电动机额定电压V K经验系数，一般取11.4。4.吸引线圈额定电压选择：根据控制回路的电压选用。5.接触器触头数量、种类选择：触头数量和种类应满足主电路和控制线路的要求。6.5 接触器 任务三接地与接零 任务六 继电器 继电器(Relay)，也称电驿，是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”
19、。那么，继电器的基本结构是什么？继电器的图形符号和文字符号是什么呢？任务引入热继电器 在电力拖动控制系统中，热继电器是对电动机在长时间连续运行过程中过载及断相起保护作用的电器。热继电器由双金属片、热元件、动作机构、触头系统、整定调整装置和手动复位装置组成。6.6 接触器图6-21 热继电器结构示意图和常开和常闭热继电器符号热继电器 在电力拖动控制系统中，热继电器是对电动机在长时间连续运行过程中过载及断相起保护作用的电器。热继电器由双金属片、热元件、动作机构、触头系统、整定调整装置和手动复位装置组成。6.6 接触器图6-22 热继电器结构示意图时间继电器 时间继电器是一种按时间原则进行控制的继电
20、器。它利用电磁原理，配合机械动作机构能实现在得到信号输入（线圈通电或断电）后的预定时间内的信号的延时输出（触点的闭合或断开）常用的有电磁式、空气阻尼式、电动式和晶体管式等。6.6 接触器图6-23 时间继电器图形符号中间继电器 中间继电器的作用是将一个输入信号变成多个输出信号，当其他继电器的触头对数或触点容量不够时，可借助中间继电器来扩充它们，起到中间转换的作用，也可直接用它来控制小容量电动机或其他电气执行元件。中间继电器触头容量小，触点数目多，用于控制线路。6.6 接触器图6-24 中间继电器外形和图形符号速度继电器 速度继电器根据电磁感应原理制成，主要作用是在三相交流异步电动机反接制动控制电路中作转速过零的判断元件，速度继电器的结构原理图，速度继电器主要由转子、定子、触点三部分组成。6.6 接触器图6-25 速度继电器图形符号谢谢！谢谢！