电气控制技术-----器件部分

电气控制技术低压电器电机控制电路M3~L1L2L3QSFU3KW电机控制电路M3~L1L2L3QSFU3KW1、器件认识、作用；2、器件选用、安装要求；3、电路工作原理。一、概念低压电器—工作在交流电压1200V或直流电压1500V及其以下的电器。作用—对供用电系统进行开关、控制、保护和调节。二、分类按用途分：低压配电电器—用于低压配电系统和动力回路中。例：刀开关、低压断路器、熔断器等。低压控制电器—用于电力传输系统中。例：接触器、继电器、控制器、按钮等。按低压电器的动作方式分：自动切换电器—依靠电器本身参数变化或外来信号作用，来进行切换。例：低压断路器、接触器、继电器等。非自动切换电器—依靠外力直接操作来进行切换。例：刀开关、按钮、转换开关等。按低压电器的执行机构分：有触点电器—具有可分离的动触点、静触点。例：刀开关、接触器等。无触点电器—没有可分离的触点。例：固态继电器等利用半导体元器件的开关效应。三、低压电器的命名（型号、参数）1234567特殊环境派生代号（字母）辅助规格代号（数字）通用派生代号（字母）基本规格代号（数字）特殊派生代号（字母）设计代号（数字）类组代号（字母）四、常用低压电器低压开关—用于不频繁地手动接通和分断交、直流电路或作隔离开关。闸刀开关负荷开关铁壳开关刀开关隔离开关低压开关组合开关空气开关（一）、胶盖闸刀开关QSQS（一）、胶盖闸刀开关——用于照明电路和5．5KW以下动力电路不频繁起动的控制开关。结构：瓷底胶盖瓷柄符号：动触头静触头型号参数：HK选用：电压、极数—单相电220V、两极，三相电500V、三极。额定电流—负载电流的2．5倍(常用规格15A、30A、60A、100A）。安装：瓷底与地面垂直，手柄向上推为合闸；上接线桩为进线，下接线桩为出线。极数额定电流设计序号开启式负荷开关常用电器电流估算220V白炽灯I=P/220日光灯I=P/220COSф电动机I=P/220COSфη380V白炽灯I=P/380√3日光灯I=P/380√3COSф电动机I=P/380√3COSфη常用电器电流估算220V白炽灯I=P/220日光灯I=P/220COSф电动机I=P/220COSфη380V白炽灯I=P/380√3日光灯I=P/380√3COSф电动机I=P/380√3COSфη４．５Ａ／ＫＷ９Ａ／ＫＷ８Ａ／ＫＷ１．５Ａ／ＫＷ３Ａ／ＫＷ２Ａ／ＫＷ（二）、铁壳开关—封闭式负荷开关，可不频繁地接通和分断负荷电路，也可用作15KW以下电动机不频繁起动的控制。结构：铁壳熔断器灭弧罩符号：闸刀速断弹簧手柄QSQS型号参数：HH选用：电压、极数—单相电220V、两极，三相电500V、三极。额定电流—负载电流的2．5倍。安装：与地面垂直，高度1．3～1．5m，外壳接地；进出线在上方。熔体额定电流极数额定电流设计序号封闭式负荷开关（三）、板形开关—用于低压开关框内或进户线上作不带负荷的隔离开关。结构：绝缘底板手柄静触头动触头刀座符号：QSQS型号参数：HD（S）选用：只作电源隔离开关，额定电流大于电路总电流。安装：板底与地面垂直，手柄向上推为合闸；上接线桩为进线，下接线桩为出线。灭弧罩极数额定电流设计序号板形刀开关使用：使用时先合板形开关，再合其它负荷开关；分断时先断其它负荷开关，再断板形开关。电源负载QS1QS2板形闸刀（四）、组合开关—可作为电源引入开关或作为5．5KW以下电动机的直接起动，停止，反转和调速等之用。结构：手柄静触片动触片转轴弹簧符号：QSQS型号参数：HZ选用：根据用电设备的耐压等级、容量和极数，用于照明、电热设备时额定电流大于电路总电流；用于小型电动机控制时大于电动机额定电流的1．5~2．5倍（常用规格10A、25A、60A）。极数额定电流设计序号转换开关（五）、低压断路器（自动空气开关）—用作分断和接通负荷电路，当电路发生过载、短路、失压等故障时能自动切断故障电路。结构：触点系统操作机构符号：保护元件QF工作原理：ABCD电路过流工作原理：A当电路中电流过大时，过流保护线圈A中的电流增大，过流保护器衔铁吸合；脱扣机构D动作，触点系统动作，切断电路而起到保护作用。D工作原理：ABCD电路过载工作原理：BD当电路中电流较大时，过载保护发热器B中的电流较大，过载保护器双金属片变形；脱扣机构D动作，触点系统动作，切断电路而起到保护作用。工作原理：ABCD电路失压工作原理：CD当电路断电时，失压保护器C中的线圈电流为零，失压保护器C衔铁被弹簧拉动；脱扣机构D动作，触点系统动作，切断电路而起到保护作用。型号参数：DZDW选用：额定电压高于线路额定电压；用于照明电路时脱扣整定电流为负载电流的6倍；用于电动机控制时脱扣整定电流为负载电流的1．7倍。（常用规格16A、20A、25A、32A、40A、50A、63A、100A）辅助机构脱扣器类别极数额定电流设计序号转换开关（六）、低压熔断器—是低压线路和电动机控制电路中起过载和短路保护电器。结构：插入式熔断器：瓷底座静触点瓷插件动触点熔体螺旋式熔断器：瓷座瓷帽瓷套上接线桩下接线桩熔芯FU符号：型号参数：RC（RL）选用：照明、电热等电路，熔体额定电流大于负载电路；电动机控制电路，熔体额定电流为1．5~2．5倍；多台电动机电路，I=（1．5~2．5）I大+ΣI小；熔断器的额定电流等于或大于所装熔体的额定电流。（常用规格15A、25A、60A、100A；熔体2、4、6、10、15、20、25、30、35、40、50、60、80、100）熔体电流额定电流设计序号插入（螺旋）式熔断器—接触器是一种自动化的控制电器。主要用于频繁接通或分断交、直流电路，具有控制容量大，可远距离操作，配合继电器可以实现定时操作，联锁控制，各种定量控制和失压及欠压保护，广泛应用于自动控制电路，其主要控制对象是电动机，也可用于控制其它电力负载，如电热器、照明、电焊机、电容器组等。（七）、交流接触器1、结构：触点系统电磁机构灭弧装置（1）、触点系统—是接触器的执行元件，用来接通或断开电路；它利用主触点来开闭主电路控制较大的电流，用辅助触点来执行控制指令。交流接触器的触点，由银钨合金制成，具有良好的导电性和耐高温烧蚀性。1）、分类常开触点按通断状态分常闭触点主触点—通断主电路按功能分辅助触点—通断二次电路、自锁、互锁主触点一般只有常开接点，而辅助触点常有两对具有常开和常闭功能的接点。1）、分类常开触点按通断状态分常闭触点主触点—通断主电路按功能分辅助触点—通断二次电路、自锁、互锁主触点一般只有常开接点，而辅助触点常有两对具有常开和常闭功能的接点。桥式触点按形状分指形触点点接触—用于小电流场合，辅助触点。按接触面分面接触—用于大电流场合，主触点。线接触—用于动作频繁，负荷电流大的场合。2）、接触电阻理相状态实际状态触点工作状态闭合状态RK=0RK≠0闭合过程RK∞0触点弹跳断开状态RK=∞RK=∞断开过程RK0∞产生电弧VV触点电阻产生触点电阻=收缩电阻+表面电阻表面不平表面氧化影响触点电阻因素及其减小方法A、压力增加压力采用指形触点（滑动接触，磨擦氧化膜）B、材料的电阻率触点镀银，嵌银（2）、灭弧装置电弧的产生：交流接触器分断大电流时，在动、静触点之间产生很强的电弧。电弧的危害电弧烧伤触点，延长电路切断时间。烧焦的触点1）、灭弧方法电动灭弧—利用触点断开时，本身的电动力把电弧拉长，扩大电弧的散热面，电弧因迅速冷却而熄灭。2）、双断口灭弧—利用桥式触点，将电弧自然分成两段，减小电弧强度，加快灭弧。3）、纵缝灭弧—借助上窄、下宽的纵缝灭弧罩来完成灭弧。（分断时产生的电弧随热气流上升，在窄缝中传给室壁降温现时熄灭。）4）、栅片灭弧—借助装有镀铜铁片组成的灭弧栅来完成灭弧。（触点产生电弧时，在电磁力的作用下被灭弧栅分成几段短弧，现时加快灭弧。）5）、磁吹式灭弧—借助电弧与弧隙磁场的相互作用现时产生的磁力实现灭弧。IIF（3）、电磁系统交流接触器的动作动力来源于交流电磁铁，电磁铁由两个“山”字形的幼硅钢片叠成，其中一个固定，在上面套上线圈，工作电压有多种供选择。另一半是活动铁芯，构造和固定铁芯一样，用以带动主触点和辅助触点的开闭。1）、电磁系统的组成电磁线圈静铁芯动铁芯(a)、(d)螺管式(c)、(f)、(g)转动式(b)、(e)直动式2）、工作过程—电磁线圈通电产生磁场2）、工作过程—电磁线圈通电产生磁场动铁芯下移吸合短路环：在交变电流通过电磁线圈时，线圈磁场对衔铁吸引力也变为交变；当交流电过零点时，线圈磁场为零，衔铁在复位弹簧的作用下将产生释放趋势，从而产生振动、噪声。短路环：在交变电流通过电磁线圈时，线圈磁场对衔铁吸引力也变为交变；当交流电过零点时，线圈磁场为零，衔铁在复位弹簧的作用下将产生释放趋势，从而产生振动、噪声。短路环相当于变压器副边绕组，在交流电过零时，短路环产生感应电流（感应磁场），对动铁芯仍有吸引力，从而减小振动、噪声。1-衔铁2-铁芯3-线圈4-断路环2、交流接触器的工作原理：—电磁线圈通电产生磁场2、交流接触器的工作原理：—电磁线圈通电产生磁场静、动铁芯吸合触点系统动作常闭触点断、开常开触点闭合。3、型号参数CJ主触点数主触点额定电流设计序号交流接触器线圈的额定电压：36V、127V、220V、380V电源电压频率50HZ4、选用工作电压：380V、220V、127V、36V主触点额定电流：大于负载电流（1~1．4）倍（常用规格10A、20A、40A、60A、100A）5、符号KMKMKMKM八、直流接触器（八）、直流接触器1、结构：触点系统电磁机构灭弧装置（1）、触点系统单极指形主触点双极双断点桥式辅助触点（2）、电磁机构铁芯用整块铸铁或铸钢制成。（3）、灭弧罩采用磁吹式灭弧装置。接触器的参数1、额定电压：触点的额定电压、辅助触点的额定电压、线圈的额定电压。直流线圈的额定电压有24V、48V、220V、440V；交流线圈的额定电压有36V、127V、220V、380V。2、额定电流：主触点的额定电流。3、机械寿命与电气寿命：接触器机械寿命达1000万次以上；电气寿命达100万次以上。4、操作频率：指每小时允许的操作次数。300次/时、600次/时、1200次/时。5、接通与分断能力：接触器的主触点能可靠地接通和分断的电流值。即接通时，主触点不应发生熔焊；分断时，主触点不应发生长时间燃弧。使用类别代号典型用途AC1无感或微感负载、电阻炉AC2绕线型电动机的起动和中断AC3笼型电动机的起动和运行中分断AC4笼型电动机起动、反接制动、反向和点动使用类别代号典型用途AC－5a放电灯的通断AC－5b白炽灯的通断AC－6a变压器的通断AC－6b电容器组的通断AC－7a家用电器和类似用途的低感负载AC－7b家用的电动机负载AC－8a具有手动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机中的电动机AC－8b具有自动复位过载脱扣器的密封制冷压缩机中的电动机使用类别代号典型用途DC1无感或微感负载、电阻炉DC2并励电动机的起动、反接制动、反向和点动DC3串励电动机的起动、反接制动、反向和点动典型负载电热元件负载对电热元件负载中用的线绕电阻元件，其接通电流可达额定电流的1.4倍，例如用于室内供暖，电烘箱及电热空调等设备。若考虑网络电压升高10％，则电阻元件的工作电流也将相应增大。因此，在选择接触器的额定工作电流时，应予以考虑。这类负载被划分在AC1使用类别中。照明装置当接通照明装置中的白炽灯负载时，有较大的冲击电流产生，约为额定电流的15倍，若考虑到容许电压升高10％，电流也将相应增加，其使用类别被划分在AC－5b中。其它不同的照明灯，其接通时的冲击电流值和起动时间不同，负载功率因数也不等于1。它们被划分在AC-5a。低压变压器负载当接通低压变压器时，会出现一个持续时间甚短的峰值电流，可达变压器额定电流的15－20倍，它与变压器的绕组布置及铁心特性有关。例如，用于电焊机上的变压器，操作是在变压器的次级侧通过电焊条将电路短路来接能电源的，电焊机使用时频繁地产生突发性的强电流，从而使变压器初级侧的开关装置承受