低压电器与电机控制

低压电器与电机控制1.1.常用低压电器定义交流1200V以下直流1500V以下具有通断，保护，控制，调节功能的电器。1.2.低压电器的分类（按用途和控制对象分）（1）配电电器（主电路，大电流）a刀开关QS（手动，开关+保护）1)开启式负荷开关：电流过大，开关断开时有电弧危险2)封闭式负荷开关：可隔离电弧3)熔断器式刀开关：限流效果好，分断能力强，使用频率低b低压断路器QF：（开关+保护）半自动、手动闭合+自动断开（2）控制电器（控制电路）控制按钮SBa主令电器位置开关SQ（限位开关）转换开关SA（万能开关）b接触器KM有主、辅触点，可频繁开断主电路，进行复杂的控制电路c继电器有主、辅触点实现自动控制d其他设备如电磁阀等（3）熔断器FU，起线路保护作用（过电压，过电流，短路电流等超过额定电流的6~8倍，不能起到保护作用）1.3常用低压电器1.3.1继电器（英文名称：relay）是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。除了电磁继电器，还有光继电器，声继电器，热继电器，仪表式继电器，霍尔效应继电器，差动继电器等。生产厂商有：ABB,施耐德，西门子，欧姆龙，菲尼克斯，魏德米勒，伊顿，DOLD,TE上海霍睦斯,无锡飞沪等。1）电磁式：电压继电器KV保护过电压（交流）、欠电压（交流，直流）电流继电器KI过电流（交流直流）、欠电流（直流）中间继电器KA2）中间继电器KA（输出端不唯一）主要功能：信号的传递、放大、转换（交/直）、反转。3）时间继电器KTa通电延时型b断电延时型4）速度继电器KS测速，由正转—反转，电动机反转接制动，两个触点不能接反，常开接正转，常闭接反转5）温度继电器KT（测温，测电动机内部温度）有保护作用6）液体继电器KL，用来检测液位变化7）压力继电器KP，液/气体的压力8）热继电器FR，过载保护注：接触器与继电器的区别，接触器一般为电信号，而继电器信号有多种，输入广泛。接触器频繁关合电路，在副主电路中控制复杂应用。继电器中，除了热继电器在主电路中，其余的均在辅助电路，主要应用于其他控制。1.3.2低压断路器（应符合GB14048.2-2001/IEC60947-2；1995《低压开关设备和控制设备低压断路器》的要求）用于频繁接触和分断负荷的电路，控制电动机运行和停止。当电路发生过载、短路、欠压、失压等故障时，它能自动切断故障，保护电路和用电设备的安全。他的保护动作参数可根据用电设备的要求人为调整，使用方便可靠，常用的低压断路器结构因结构的不同分为装置式（DZ系列）、万能式（DW系列）两种。一般选用原则，断路器的额定电压应高于线路的额定电压，额定电流和热脱扣器的整定电流应大于或等于电路中的负载的额定电流之和。控制照明电路时，电磁脱扣器的整定电流应为负载额定电流的6倍；用于电动机保护时，DZ系列自动开关的整定电流应为电动机起动电流的1.7倍；DW系列为1.35倍作为多台电动机保护短路时，电磁脱扣器的整定电流为容量最大的一台电动机起动电流的1.3倍加上其余电动机额定电流之和。负荷开关、隔离开关和断路器的区别1、负荷开关是可以带负荷分断的，有自灭弧功能，但它的开断容量很小很有限。2、隔离开关一般是不能能带负荷分断的，结构上没有灭弧罩，也有能分断负荷的隔离开关，只是结构上与负荷开关不同，相对来说简单一些。3、负荷开关和隔离开关，都可以形成明显断开点，大部分断路器不具隔离功能，也有少数断路器具隔离功能。4、隔离开关不具备保护功能，负荷开关的保护一般是加熔断器保护，只有速断和过流5、断路器的开断容量可以在制造过程中做的很高。主要是依靠加电流互感器配合二次设备来保护。可具有短路保护、过载保护、漏电保护等功能。断路器的国家标准GB10963-1989|家用及类似场所用断路器GB14048.2-1994|低压开关设备和控制设备低压断路器GB16916.1-1997|家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB)第1部分：一般规则GB16916.21-1997|家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB)第2.1部分：一般规则对动作功能与线路电压无关的RCCB的适用性GB16916.22-1997|家用和类似用途的不带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCCB)第2.2部分：一般规则对动作功能与线路电压有关的RCCB的适用性GB16917.1-1997|家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO)第1部分：一般规则GB16917.21-1997|家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO)第2.1部分：一般规则对动作功能与线路电压无关的RCBO的适用性GB16917.22-1997|家用和类似用途的带过电流保护的剩余电流动作断路器(RCBO)第2.2部分：一般规则对动作功能与线路电压有关的RCBO的适用性GB1984-1989|交流高压断路器GB4876-1985|交流高压断路器的线路充电电流开合试验GB7675-1987|交流高压断路器的开合电容器组试验国内知名的断路器生产厂商国内最好的企业应该是常熟开关厂、上海人民电器厂、杭州之江、遵义长征、天水二一三电器等企业，包括后起的上海良信和TCL国际电工等企业。其它像江苏大全凯帆电器、浙江嘉控、厦门联容电控、北京正北元电器等，都是优质企业。断路器工作原理图67851234SB5-过电流脱扣器6-过载脱扣器7-失电压脱扣器8-分励脱扣器1.3.3熔断器熔断器是低压配电系统和电机控制电路中最简单，最常用的保护电器。使用时串接在保护电器或电路的前面，当电路或设备过载、短路时，过大的电流是熔体迅速熔断，切断电源从而起到短路保护的作用。1.3.4接触器分为交流接触器（电压AC）和直流接触器（电压DC），它应用于电力、配电与用电。接触器广义上是指工业电中利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器。生产厂商参考：一、纯进口的，如施耐德、ABB、西门子、富士等。（注意纯进口，他们这些品牌大多国产化，进口的价位高的离谱，除非要求特别高，其他不建议使用）二、国内高端和进口品牌：天水213（接触器唯一能和进口品牌抗衡的国产牌子）；施耐德、欧姆龙、穆勒、ABB、西门子、富士等等。特点：价位高，质量绝对上乘。三、国产比较好的品牌：上海人民、常熟、精益、天津百利、之江等。特点：质量可信，价位较高。四、国产（民用）品牌：正泰、德力西、天正、法泰等等。这个档次的牌子比较多，比较经济实惠，品牌大。。五、温州民营公司生产的元件。价位极低，质量可想而知。1.3.5变频器主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”。变频器主要由四部分组成，整流单元、高容量电容、逆变器和控制器。逆变器：由大功率开关晶体管阵列组成电子开关，将直流电转化成不同频率、宽度、幅度的方波。控制器：按设定的程序工作，控制输出方波的幅度与脉宽，使叠加为近似正弦波的交流电，驱动交流电动机。低压通用变频输出电压为380～650V，输出功率为0.75～400kW，工作频率为0～400Hz，它的主电路都采用交—直—交电路。市场，整个高压变频器市场没有出现持续的爆发式的增长，但我国变频器品牌已经涵盖了几乎所有领域，而且相对国际品牌有信价比优势。内资高压变频器的市场占比已经超过55%.从企业排名看，合康变频增长13.2%，市场占比13%，已经跻身行业首位的位置；利德华福市场占比12%、西门子占比11%、ABB占比9%、东方日立占比5%.国电四维发展速度较快，2012年增长44%，行业占比接近5%.合康，HID300A等系列。利德华福辅助水泵方面主打产品ATV61ATV71ATS48中压变频器，风机方面ATV1200（绿色环保中压变频器），HARSVERT(绿色环保中压变频器)。国外知名厂家西门子通用型变频器：MicroMaster420基本型变频器；MicroMaster440矢量型变频器。工程型变频器：SIMOVERTMASTERDRIVESABB变频器机械类传动包括：ACS55,ACS150,ACS350,ACSM1,ACS55,ACS150部件级传动。三垦变频器（三垦电气株式会社是日本著名的专业电源生产厂家之一，成立于1946年，作为日本顶尖水平的电源机器和功率半导体的专业公司已经历了半个多世纪成功和辉煌的历史。）IHF型，适机容量1.5Kw~250Kw，过载容量为150%；IPF型，适机容量7.5kW~315kW，过载容量为120%。对于要求速度骤变的加减速，可选择IHF型；而对于速度的调节更希望提高电机的输出容量时，可选择IPF型。④施耐德变频器（作为能源优化领域的世界领先企业，施耐德电气集团业务包括5大市场：能源和基础设施、工业、数据中心和网络、楼宇以及住宅等领域提供产品和服务）通用型变频器ATV11灵巧型变频器（灵活精致，效率凸现）ATV21系列HVAC专用变频器(给你的应用带来一缕清风)。向主要的建筑网络开放,设计经济紧凑。ATV31精巧型变频器（天赋异禀，性能卓越）采用无速度传感器矢量控制技术，集成Modbus和Canopen两种通讯协议。ATV38系列节能型变频器(按需所变，灵动万千)。专门用于泵和风机，ATV38变频器特别适用于建筑环境：节能，装置的抗污染设计，向所有通讯网络开放。ATV61系列节能型变频器(轻灵翔动，操纵自如)。ATV61专门为泵和风机度身定制，其独创性值得信赖。工程型型变频器ATV71系列高性能变频器（创世佳作领袖群英）。超乎寻常的性能、先进的功能与此同时由沿袭一贯强调简约的风格。由于对所有通信网络、应用场合、用户都开放，ATV71可以为用户的所有特定要求提供巧妙的解决方案。ATV78系列大容量变频器（彭湃动力，自如展现）。ATV78具有结构紧凑。坚固耐用的特点，采用了最新技术，满足大多数应用要求。⑤艾默生变频器（Emerson(美国艾默生电气公司，以下简称Emerson)是技术与工程领域的全球领袖，在商业、工业和消费者市场中，为全世界的客户开发并提供创新的解决方案。通过过程管理、网络能源、环境优化技术、工业自动化、家电应用技术、专业工具、储存技术以及电机科技8大业务品牌，Emerson为客户提供创新产品及综合解决方案并创造业务优势）EV800系列（小功率紧凑型变频器）；EV1000G系列（恒转矩负载专用）；EV1000P系列（风机泵类专用）；EV2000G系列（恒转矩变频器，最大220KW）；EV2000P系列（风机泵类专用，最大250KW）；TD2100系列(供水专用、内含PLC)⑥三菱变频器FR-F740-CH系列变频器产品，节能效果一目了然新开发的节能监视功能、可以通过操作面板、输出端子（0-10V、4-20mA）、和通信让节能效果一目了然。⑦富士变频器（富士，也称斯巴鲁（SUBARU）,于1917年在东京创建富士飞机研究所，1953年成立富士重工。）特点：低噪声,高性能,多功能变频器，标准内装RS485最大组成为1台主机能连接31台变频器。（对应多点）如FRENIC5000G11S/P11S。⑧博世力士乐变频器（全球领先的传动与控制技术专家。凭借在传动、控制以及行走机械领域内的丰富经验，博世力士乐为全球80多个国家，50多万家客户提供量身定制的解决方案，是世界工业及工厂自动化、行走机械应用与可再生能源应用市场上的佼佼者。）技术特点：可快速简便启动的操作面板，无需使用其他外围设备15KW及以下机器内置制动单元，无需外部制动单元电路板上保护漆有效防止环境因素损坏，保证使用寿命任意定义的V/F特性曲线模式，根据负载情况自动调节电压和频